【連載】サイエンスZERO『色彩の科学へようこそ! “赤”は変幻自在!』(2)最も鮮やかな『赤』とは？／RGBの＃FF0000と＃FE0000の違い
1月16日に続いて2025年5月11日に初回放送された、
●“赤”は変幻自在!
の話題。但し今回も放送内容とは関係の無い話題。
昨日の日記で、各国の国旗に使われる赤色にも色々な違いがあると述べた。そのことからの連想になるが、そもそも「最も鮮やかな『赤』とはどのような色のことを言うのだろうか？ ChatGPTに尋ねたところ、以下のような回答をいただいた。
「**最も鮮やかな赤**」という問いは、実は**どの基準で“鮮やか”を定義するか**によって答えが変わります。色彩学では、この点を分解して考えます。
- 「鮮やかさ」とは何か（専門的整理）
一般に「鮮やか」と感じられる赤は、次の3要素が高い水準で成立した状態です。
- **彩度（Saturation）**
* 灰色成分がほとんど混じらないこと
- **色相の純度（Hue purity）**
* 他の色（黄・紫など）に寄っていない「純赤」であること
- **知覚的明度（Perceived brightness）**
* 暗すぎず、かつ白っぽくもないこと
この3つが同時に最大化されたとき、人は「非常に鮮やかな赤」と感じます。
- 空間ごとの「最も鮮やかな赤」
### (1) 光学的・物理的に最も純粋な赤
* **約 700 nm 前後の単色光（スペクトル赤）**
* 混色ではなく、単一波長の光
これは理論的には
> **人間が知覚し得る最も純度の高い赤**
ですが、
* 日常生活でこの赤を見る機会はほぼない
* 印刷や塗料では再現不能
という意味で、**理想値**です。
### (2) ディスプレイ（RGB）での最も鮮やかな赤
* **RGB = (255, 0, 0)**
* HEX **#FF0000**
特徴：
* 彩度は最大
* 他色成分ゼロ
* 非常に「赤らしい赤」
ただし、
* 明度が高すぎるため、人によっては「軽い」「警告色」「人工的」と感じられる
### (3) 人が「最も鮮やか」と感じやすい赤（知覚基準）
色彩心理・デザイン分野では、
* **やや暗さを含んだ高彩度赤**
* 例：
* Pantone **485 C**
* Pantone **186 C**
が「最も鮮烈」「力強い」と評価されることが多いです。
理由：
* 純赤 (#FF0000) より
* 目が疲れにくい
* 面積が大きくても安定して見える
* 信号・国旗・警告標識で多用される
- 「鮮やかさ」は絶対値ではない
重要なのは、
* **鮮やかさは物理量ではなく、知覚量**
* 背景色・照明・面積・用途によって変わる
という点です。
たとえば：
* 小さな点 → #FF0000 が最も鮮やかに見える
* 大きな面積
→ 485C や 186C の方が「強い赤」に感じられる
- 結論（整理）
目的別に言えば、次のようになります。
- **理論的に最も純粋な赤**
→ 約 700 nm の単色光
- **数値的に最大彩度の赤（RGB）**
→ #FF0000
- **人が最も鮮やか・力強いと感じやすい赤**
→ Pantone 485 C / 186 C 系
- **象徴色・国旗・政治的シンボルで選ばれやすい赤**
→ 高彩度だがわずかに暗さを含む赤
- 国旗の議論との接続
これまで話題にしてきた各国国旗の赤が
* #FF0000 ではなく
* 186C や 485C 系に集中する
のは、「最大彩度」よりも「最大の視覚的安定性と象徴性」が重視されているからです
要するに、「最も鮮やかな赤」とは一色で決まるものではなく、目的と知覚条件によって選ばれる“最適点”
だと言えます。
なるほど、要するに最も鮮やかな色というのは、絶対値ではなく、面積や周囲の色との対比によって変わってくるということが理解できた。
ところでそもそも『RGB表色系』やら『RGB色空間』とは何か？ だんだん分からなくなってきた。そこで、ChatGPTに
【質問】RGBで「#FF0000」と指定されてディスプレイから発せられた色は、700nmの波長の光と同じですか？
と尋ねてみた。いただいた回答は以下の通り。
いいえ、**同じではありません**。
結論を先に言うと、**RGB の「#FF0000」でディスプレイから発せられる光は、700 nm の単色光とは物理的に全く別物**です。ただし、**人間の目には「赤」として似た印象に見える**という関係にあります。
- 物理的に何が違うのか
### (1) 700 nm の光
* **単一波長の光（単色光）**
* スペクトルは非常に鋭く、ほぼ 700 nm だけ
* 光学・物理学的には「純赤」
### (2) ディスプレイの #FF0000
* ディスプレイは **RGB の加法混色**
* #FF0000 とは
* 赤サブピクセル：最大発光
* 緑・青サブピクセル：消灯
* しかしこの「赤サブピクセル」の光は：
* **単一波長ではない**
* 実際には
* 600～650 nm 付近にピークを持つ
* 幅の広いスペクトル（LED や有機 EL）
つまり、
> **700 nm の一本の線**
> と
> **幅のある赤色スペクトル**
という根本的な違いがあります。
- なぜ同じ赤に「見える」のか（メタメリズム）
人間の色覚は、
* L（長波長）
* M（中波長）
* S（短波長）
という **3 種類の錐体細胞の反応の組み合わせ**で色を知覚します。
* 700 nm の単色光
* ディスプレイの赤サブピクセル光
は、
* L 錐体を強く刺激
* M・S 錐体をほとんど刺激しない
という点で**錐体の応答パターンが似る**ため、
> 物理的には違う光でも
> 知覚上は「同じ赤」に見える
これを **メタメリズム（条件等色）** と呼びます。
- 重要な違いが現れる場面
### (1) 分光測定
* 分光器で測れば一目瞭然
* 700 nm：鋭いピーク
* #FF0000：幅の広い分布
### (2) 色覚の個人差
* 見え方が人によって微妙に異なる
* 特に赤緑系で差が出やすい
### (3) 照明条件の変化
* 他の光が混じると印象が変わりやすい
* 単色光の方が変化が少ない
- では「どちらが本物の赤」か？
科学的には、
* **700 nm は「スペクトル赤」**
* **#FF0000 は「ディスプレイ赤」**
であり、
> **「本物／偽物」という関係ではない**
というのが正確です。
用途別に言えば：
* 光学・物理学 → 700 nm
* 表示・デザイン・情報伝達 → #FF0000
と役割が異なります。
- まとめ
* **#FF0000 ≠ 700 nm**
* #FF0000 は
* 幅のある赤色光の混合
* 700 nm は単一波長
* 同じに見えるのは**人間の色覚の仕組み（メタメリズム）**による
* 物理量としては別物、知覚量としては近い
したがって、**RGB の数値指定は「波長指定」ではなく、「人の目への刺激指定」**だと理解すると正確です。
最後に、
【質問】では、「#FF0000」と「#FE0000」はどこが違うのでしょうか？ 波長の違いでないとすると、明るさの違い？
と質問させていただいた。回答は以下の通り。
結論から言えば、**「#FF0000」と「#FE0000」の違いは“波長”ではなく、主として「明るさ（正確には刺激強度）」の違い**です。ただし、その差は**極めて微小**で、通常の表示環境ではほとんど識別できません。
- 数値として何が違うのか
RGB は各色 8bit（0～255）で強度を指定します。
| 表記 | R | G | B |
| ------- | --: | -: | -: |
| #FF0000 | 255 | 0 | 0 |
| #FE0000 | 254 | 0 | 0 |
違いは **赤成分が 1 だけ小さい**という点だけです。
- 波長が変わったわけではない
重要な点として、
* 両者とも **同じ赤サブピクセル**を使って発光
* サブピクセルの**発光スペクトル（波長分布）は同一**
です。
したがって、
* 色相（Hue）は同じ
* 波長が 700 nm → 695 nm のように変わることはない
という理解が正確です。
- 何が変わるのか：明るさ（刺激量）
変化するのは、
* **発光強度（radiant intensity）**
* それに伴う **知覚的明るさ（luminance / lightness）**
です。
ただし注意点があります。
### (1) 線形ではない
* ディスプレイは **ガンマ補正**を行っている
* 数値 255 → 254 の差は**理論上は 1/255 ≈ 0.39%**だが、実際の輝度差はそれ以下になることが多い
### (2) 人間の視覚の分解能
* 人間の目が識別できる明るさ差（JND）は
通常 **1～2% 程度**
* #FF0000 と #FE0000 の差は
**多くの場合 JND 未満**
- なぜ法律や仕様で #FE0000 が使われるのか
ここで、先の国旗の話とつながります。
### 実務的理由
* #FF0000 は
* 一部の表示系で「クリップ」やにじみが起きやすい
* 純赤が強すぎて輪郭が荒れる場合がある
* #FE0000 にすると
* 最大値を避けられる
* 再現の安定性がわずかに向上
### 心理的・象徴的理由
* 「最大値 255」は
* 工学的な上限
* 人工的・警告色の印象
* 254 は
視覚的にはほぼ同じ
* しかし「上限ではない」
このため、**規格や法令の図示では #FE0000 が選ばれることがある**のです。
- まとめ
* **#FF0000 と #FE0000 の違いは波長ではない**
* 違うのは
* 赤サブピクセルの**駆動強度**
* それに伴う**明るさ（刺激量）**
* 色相・スペクトル分布は同一
* 差は 1 未満の % で、通常は識別困難
* それでも #FE0000 が選ばれるのは
**工学的・制度的な「余白」を確保するため**
要するに、**#FE0000 は「#FF0000 と同じ赤だが、わずかにだけ抑えた明るさ」**
と理解するのが最も正確です。
ということで、以下に#FF0000、#FE0000、#FD0000、#FF0000の四角形をこの順に並べてみる。
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次回に続く。
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