#082 XYZ表色系

■1■「XYZ表色系」は1931年に国際照明委員会(CIE)で標準表色系として承認された混色系(1)の色体系だ。人間はRGB3種類の受容器によって色を知覚しているとする「ヤング-ヘルムホルツの3原色説」に基き、色光の3原色(RGB)の加法混色比を指定することで、一義的に表色系の構成が可能にしている。

■2■CIEは色の表示を標準化するために、赤原色R=700nm、緑原色G=546.1nm、青原色B=435.8nmの単波長光と定め、色光の3原色の分光反射率と人間の分光感度を元にした等色実験により、3原色の混合比を仮想の数字で表現した。だが440nm〜545nm(青紫〜黄緑系)で負の値が生じる問題が発生する。

■3■このRGBの混色量では正確に再現できない色域の単色光を数学的に回避するために、最終的に直角2等辺3角形内に収めた馬蹄形のxy色度図で表わすXYZ表色系が考案された。代数幾何学的に見れば、xy色度図はx軸y軸z軸からなる3次元直交座標空間の各軸の目盛1を切辺とする平面で示される。

■4■色は混色比で表されるので、x+y+z=1(100%)となる。またx軸は数値が大きくなるほど「赤み」の比率が増し、数値が小さくなるほど「青み」の比率が増す。色度座標のy軸は数値が大きくなるほど「緑み」の比率が増し、数値が小さくなるほど「青み」の比率が増す。各値が等分のところは無彩色になる。

■5■x=0.33のところは赤みの混色量が33%であることを示し、y=0.33のところは緑みの混色量が33%であることを示す。結果的にzも0.33になるので、その近隣は「白色点」と呼ばれる低彩度になる。外周に向かうほど刺激純度が高くなる。なお純紫軌跡とはスペクトルに含まれない紫と赤紫の部分を表す。

■6■混色した結果にできる色は、全てスペクトル軌跡と純紫軌跡で囲まれた領域の内部に収まる。三刺激値(混色量)や色度座標(混色比)などの測色値で色を表示するXYZ表色系は、数学的に定義される難解なものだ。だが現在でも色の国際標準となっており、世界中の色彩に関わる産業で広く使われている。

---------------------------------------------------------------------------------------
() 画像<1><3>「CCS株式会社」、<2>「コトバンク」 より借用・加工。
(
1)混色系とは原色を設定してその混色量で色を表示する体系のことで、色の定量的表示に適している。

rewitten on 20240501 Wednesday