色と周波数

白と黒

何か絵を描こう！と思ったとき、そこにはキャンバスがありますよね。
つまり、絵を載せる「何か」があるはずです。言い換えるならば「無」でしょうか。
では「無」は何で表現すべきなのか。普通に絵を描くことを考えると白いキャンバスの上に種々の色を着色していくものかと思います。

しかし自然界においてはどうでしょうか。
多分「真っ暗闇に太陽の光が差し込んで、景色が彩られている」という考え方が普通ではないでしょうか。
つまり、自然界における「無」つまりキャンバスとは「黒」になるのです。

というわけで色を情報処理という観点で扱う時、後者の自然界に対する観念を基準として『黒をベース』の考え方をします。

そもそも色とは？

多分聞いたことがあることだとは思いますが一応書いておきます。

色は光で、光は電磁波です。つまり色は電磁波です。
というわけで色っていうのは周波数を持っているわけですね。

(この図はwikipediaからの引用になります。三次利用に関してはリンク先の説明に従ってください。)
人間の目に見える電磁波を特に可視光と言いました。
この可視光の波長は380～780nmで、一番波長の長い（つまり周波数の低い）が赤、一番波長の短い（つまり周波数の高い）音が紫でした。
したがって、可視光よりちょっと波長の長い光を赤外線、ちょっと波長の短い光を紫外線というのでした。

もう一つ、太陽光線の所謂「白い」光は白色光といわれますが、この白色光というのは「あらゆる色が混ざり合った光」です。

色の元は？

先ほど言った太陽というのは自ら光を発しているようなものですね。
蛍光灯やLEDみたいなのも同じくそうです。

しかし、身の回りにあるものの殆どはそうではありません。
事実、太陽も蛍光灯もない環境下でほとんどのモノは色を発しませんね。
こういった物質は外から光を受け、それを反射することによって色を発します。

例えば赤色の光を発しているような物質は、赤色に対応する波長以外の光を吸収・透過するようなものです。
白色というのはあらゆる波長の色を持ってるわけですが、赤色だけを反射するので見ている人の目に赤が入ってくるわけです。

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