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Column · 理科 / 色彩

光の三原色と色の三原色はなぜ違う? 加法混色と減法混色のしくみ

「三原色」と聞いて思い浮かべるのは、赤・青・黄でしょうか。それとも赤・緑・青でしょうか。実はどちらも正解で、光の三原色(RGB)と色の三原色(CMY)という別のしくみが存在します。この記事では、2つの三原色がなぜ違うのかを、加法混色・減法混色の原理から解説します。

カテゴリ: 理科 / 色彩 対象: 色のしくみを学びたい方・自由研究のテーマ探し

2つの「三原色」がある

テレビやスマートフォンの画面は赤(R)・緑(G)・青(B)の光で色を作ります。一方、絵の具やプリンターのインクはシアン(C)・マゼンタ(M)・イエロー(Y)を基本に色を作ります。前者を「光の三原色」、後者を「色(色料)の三原色」と呼びます。同じ「色を混ぜる」でも、光とインクでは起きていることが正反対なのです。

加法混色:光は混ぜるほど明るくなる

光の三原色は、光そのものを重ねる加法混色です。赤い光と緑の光を重ねると黄色に、緑と青を重ねるとシアンに、赤と青を重ねるとマゼンタになります。そして3色すべてを重ねると——白になります。光を足せば足すほど明るくなるのが加法混色の特徴です。

画面の1画素は、実は赤・緑・青の小さな光の粒の集まりです。それぞれの強さを0〜255の段階で変えることで、混ざり具合が変わり、あらゆる色が表現されます。

減法混色:インクは混ぜるほど暗くなる

絵の具やインクは、自分では光りません。照明の白い光のうち特定の色を吸収し、残りを反射することで色に見えています。シアンは赤い光を吸収し、マゼンタは緑を、イエローは青を吸収します。

インクを混ぜるということは「吸収される光を増やす」ことなので、混ぜるほど反射される光が減って暗くなります。これが減法混色です。理論上は3色を混ぜると全部の光を吸収して黒になります。

なぜ印刷は CMYK なのか

プリンターのインクが CMY に加えて K(黒)を持つのは、実際のインクでは3色を混ぜても完全な黒にならず、濁った暗い色になってしまうからです。文字などで多用する黒を専用インクにしたほうが、きれいでにじみにくく、コストも抑えられます。

2つの三原色の美しい対応関係

加法混色で2色を混ぜてできる色(黄・シアン・マゼンタ)は、そのまま減法混色の三原色です。逆に、減法混色で2色を混ぜると、赤・緑・青が現れます。2つの三原色は、互いに補い合う裏表の関係になっているのです。

身近な実験:スマートフォンの画面に水滴を1滴たらす(またはルーペで拡大する)と、白い部分が赤・緑・青の小さな光でできているのが見えます。

加法混色を手で動かして確かめる「光の三原色シミュレーター」

光の三原色シミュレーターは、赤・緑・青の光の強さをスライダーで動かして、色の変化をその場で確かめられる無料の教材です。「赤と緑を最大にすると黄色になる」を、見た目とRGBの数値の両方から確認できます。やさしい解説ページとクイズもあり、小学生の学習や自由研究にも使えます。

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