色の測定機器としては分光測色計(スペクトロフォトメーター)が最も一般的に使用されています。

分光測色計は可視領域スペクトルの数多くのポイントで反射光や透過光を測定し、1つの曲線を導き出します。各色の曲線は、いわゆる署名や指紋のようにそれぞれ独自の特性を持っていることから、色の識別やして、さらにマッチングの最適なツールとして使用することができます。

特に特定のアプリケーションで、最適な測定器を選択する上でのヒントを紹介します。

◆積分球測定

50年近くの間、調色システムの測色において主要な役割を果たしてきたのが、積分球をベースにした手段です。ほとんどの積分球測色計は、”正反射光”を含んだ測定をおこなうことができます。球面にある小さなトラップドアを開くことによって、”正反射光”を測定対象から除外することもできます。多くの場合、調色用のデータベースでは、この正反射光を測定対象の一部とした方が、より精度が高いとされています。織物や表面がザラついたり不規則であるもの、また表面が鏡のようなサンプルの場合、この測定方法が一番適しているといえます。テキスタイルの製造メーカーや屋根ふきタイルの製造メーカー、防音素材の製造メーカーでは、ほぼ全ての会社において基幹ツールとして積分球分光測色計が採用されています。

 積分球web

◆0/45(45/0)測定

0/45は、人間の目に最も近い”視覚”色で測定することができます。簡単に言えば、観測者が色を判断するときに”正反射光”を除外する仕組みと同じです。光沢のある雑誌に載っている写真を見ようとする場合、光源の反射が眼に入らないように、見る角度を調整するのと似ています。0/45は、測定対象から正反射光を取り除き、人間が眼で見ているのと同じ正確さでサンプルを計測するという点において、より効率的な手段と言えます。

 045web

◆多角度測定(マルチアングル)

これまで自動車メーカーは塗料の特殊効果の使用がされてきました。マイカ、パール系素材、貝殻の粉末、超微粒子カラーコーティング塗料、干渉塗料など、特殊な添加物を使用して、見る角度によって異なる色を作り出しています。X-Rite社からバッテリー式携帯型多角度測定機器が発表されるまでは、この種の特殊効果色の測定には大型で高価なゴニオメーターが使用されていました。X-Riteポータブル多角度測定機器は、世界中の主要な車メーカーとその関連する着色材のサプライチェーンに導入されています。

 マルチアングルweb

◆色彩計(カラリメーター)

色彩計は、分光測色計とは異なるもので、三刺激値を測定する機器です。レッド、グリーン、ブルーのフィルターを使用することによって、光や色に対する人間の目の反応に応じた値を得ることができます。いくつかのアプリケーションにおいては、最も安価に品質管理がおこなえるツールとなります。色彩計は、メタメリズム(ある光源で同じに見えるという現象)を補完することはできません。色彩計では、1種類の光(白熱光またはパルス式キセノン光など)を使用しており、またメディアの分光反射率を記録しないため、メタメリズムによるカラーシフトを予測することができません。

これに対し、分光測色計は、カラーシフトの補正に対応しているため、精度を重要視し、繰り返し測色をおこなう場合には、適切な選択肢となります。

 

 

Rose

このバラの色はどのように表現することができるでしょうか?

黄色とか、レモンのような黄色とか、あるいは明るいカナリアイエローとでもいうことになるかもしれません。

人間のカラーコミュニケーションあるいは、色を認識して解釈するという作業は、かなり主観的なことであると言えます。

また、色の認識は、目の疲労や年齢、その他生理的な要因によってさまざまな影響を受けます。

このような年齢などの物理的要因を考慮しないとしても、色を見る人(観測者)はそれぞれ一人一人が持つ個人的な判断基準に基づいて色を解釈しています。また、各自一人一人が対象物の色をそれぞれの言葉で表現することになります。

このような場合、何か基準となるものがなければ、特定の色を客観的に誰かに伝えるということは非常に難しい作業になってしまいます。こうした基準として、Pantoneのカラーガイド、マンセルチャートなどがあります。

さらに、このような基準があったとしても、2つの色を正確に比較するための方法も必要となります。

この解決策として、すべての色を識別し、数値に置き換えて表記することができる道具を使えば良いということになります。そこで適切な測定器、測色計、色差計と言われるものが必要となります。

 

 

 

現在のような測定器が現れるまで、カラーは主に人間の眼(ご存知の通り不安定)を基準として調整・操作されていたため、色の合わせ込みは一部の人間以外には非常に難易度が高いものでした。

測定器の登場はカラーマネジメントの技術を可能にし、デバイス間の色を近づけることを可能にしました。

色を測る測定器には大きく分けて次の2つの種類があります。

1.色彩計(Colorimeter)

色彩計は三刺激値を測定する機器です。レッド、グリーン、ブルーのフィルターを使用することによって、光や色に対する人間の目の反応に応じた値を得ることができます。いくつかのアプリケーションによっては最も安価に品質管理が行えるツールとなります。色彩計は、メタメリズム(ある光源で同じに見える2つの色が他の光源で異なって見えるという現象)を補正することはできません。色彩計では、1種類の光(白熱光またはパルス式キセノン光など)を使用しており、またメディアの分光反射率を記録しないため、メタメリズムによるカラーシフトを予測することができません。

関連製品: RM200QC

 

2.分光測色計(Spectrophotometer)

スペクトルの透過率・反射率や相対放射率を測定するための測定器。スペクトルの各カラーは、異なる波長のエネルギーを発しています。これらの波長はナノメートル単位で測定可能です(10億分の1メートル)。分光光度計はスペクトル(赤、オレンジ、黄、緑、青そして紫)の各波長を読むことによってカラーを測定します。この方法は、RGBしか読み取らない比色計と比べ、よりたくさんのカラーを読み取ることができるので、基本的にそれらの測定器より正確です。分光測色計はカラーシフトの補正に対応しているため、精度を重要視し、繰り返し測色を行う場合には、適切な選択肢となります。

カラー測定器


スペクトルの各カラーの波長は以下のとおりです:

 赤:630及び700nm
 オレンジ:590及び630nm
 黄:560及び590nm
 緑:480及び560nm
 青:360及び480nm

カラーの測定時、分光測色計は物体が反射しているスペクトルのエネルギー波長を測定します。

次に、分光曲線を用いて与えられたカラーの構造をグラフ化し、選択したカラーを作り上げているスペクトルの各カラーについての量と輝度を示します。

関連製品: eXact, Ci6x, MA9x

 

それでは、カラーの知覚方法や再現方法を始めとしてカラースペースについての全てを学んだところで、i1カラーマネジメントシステムについて紐解いていきましょう。

オフィスで使っている各入出力装置は、各々のカラースペースを持っています。カラーマネジメントとは、ひとつのデバイスのカラーを別のデバイスへ正確に変換することで、これによって各デバイス間でカラーが一貫したものとして扱われます。

カラーの変換を司るものには2つの主なコンポーネントがあります:プロファイルとカラーマネジメントモジュール(CMM)です。  

カラープロファイル

cnt img1-1カラーマネジメントシステムを機能させるためには、各デバイスのカラー特性を記述したリソースが必要です。

これがプロファイルの役割です。入出力装置の全てのキャリブレーションを行なった後、i1は各デバイスにおいてICC標準に基づくプロファイルの作成をお手伝いします。プロファイルの品質と精度は、最終的に得られる結果の品質に直接影響しますので、大変重要です。

カラーマネジメントモジュール(CMM)

CMMはカラースペース間で翻訳機の様な役割をするコンポーネントです。CMMは、あるデバイスのカラースペースから別のスペースに得られたカラーのセットを数学的に変換するために(デバイス非依存のカラースペースにおいて)、プロファイル内のカラー情報を使用します。

 cnt img2-1

カラー変換プロセス

全てのモニタはカラー表示をRGBで行なっていますが、モニタはそれぞれ異なるガモットやカラー範囲を持っています。また、カラープリンタもまた全く異なるガモットを持つことができるのです!異なるガモットを持つデバイス間では、お互いのカラーを正確に再現することはできません。

しかし、あるデバイス上で使用されているカラーを注意深く移動させることにより、ある画像が別のデバイスに表示されるか出力されるときに視覚的な調和を向上させることができます。しかし、各デバイスによるガモットの違いのため、デバイス間で完璧にカラーを一致させることは不可能です。このため、CMMは次の最も近い再現可能なカラーを選択することにより、ガモットマッピングを行ないます。

想像できるように、カラー画像の制作の全ての異なる目的を処理することができる、カラー変換のためのたったひとつの方法と言うものは存在しません。たとえば、ロゴのカラーを再現するときは、可能な限り近い色が必要となります。また、画像を作成するときのゴールは、画像内全体のカラーの色調幅やグラデーションなどを保持することです。

これらの異なる目的に対処するために、ICCはレンダリング・インテント(Rendering Intents)という異なるオプションを定義しています。これにより、各々の必要に基づいたカラーの変換を行なうことができます。これらを理解するのに最も重要な2つの項目として、知覚的および絶対比色レンダリング(Perceptual and Absolute Colorimetric)があります。

知覚的(画像)レンダリング・インテントとは、最終画像を元画像の忠実な再現として人間の眼が知覚することを保証する方法で画像を再現するものです。知覚的インテントは、一般に画像の再現に使用されます。

絶対的な色域を維持-レンダリングインテントでは、カラーデータは行き先のカラースペースのために最も小さいカラー領域に基づいて変換されます。このレンダリングインテントはロゴやその他のスポットカラーの再現に用いられます。

カラースペースとは、色を定量化するために立方的として記述された色の空間です。

カラースペースには様々な種類がありますが、特定の方法によって再現・表現されるデバイス依存のカラースペース(グレー、RGB、CMY等)と、デバイス非依存のカラースペース(CIE L*a*b* 等)とを明確に区別することが重要です。

グレースペース

RGBカラースペース

CMYカラースペース

デバイス非依存カラースペース

CIEカラースペース

グレースペース

グレースペースには"黒"の要素しかありません。グレースペースは、白黒(グレースケール)表示と印刷のために使用されます。

RGBカラースペース

RGBスペースで表現される全てのカラーは基本カラーの赤、緑、青を幾らかずつ混合したものです。

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ほとんどのカラーディスプレイはRGBカラースペースを使用しています。

RGBスペース内のカラースペースは、HSVとHLSを含んでいます。これらは、RGBスペースの変換であり、デザイナーにより 自然なカラー表現を可能にします。HSVはhue(色合い)、saturation(彩度)、value(明度)を意味します。また、HLSはhue(色合い)、lightness(輝度)、saturation(彩度)を意味します。

CMYカラースペース

ほとんどのデスクトップカラープリンタと印刷業界では、CMYカラースペースを使用しています。これには2つのグループがあります:CMYとCMYKです。CMYはあまり一般的でなく、ローエンドのカラープリンタで使用されます。CMYKはシアン、マゼンタ、イエローの混合だけでは本当の黒を作成できないので、これを補うために黒を加えたものです。そのため、黒はこれらのエリアの上に刷り重ねられ、画像のコントラストをより鮮明にします。

デバイス非依存カラースペース

それぞれのデバイスは、異なるガモットや、各々が作成可能な領域による異なるカラー領域を持っています。これは、RGBやCMYのカラースペースはモニタ間やプリンタ間で様々に変化するという事を意味します。そのため、これらはデバイス依存のカラースペースと呼ばれます。

あるデバイス上のRGBから別のデバイス上のCMYKへと変換する場合、特殊な手際が要求されます。ここでデバイス非依存のカラースペースが必要となります。タイトルが示すように、デバイス非依存のカラースペースは特定のデバイスに依存せず、人の眼に映る本当のカラーを意味します。デバイス非依存カラースペースは、あるデバイスのスペースから別のスペースへカラーデータ交換に使用されます。これは、1931年にCommition Internationale d'Eclairage (CIE)によって行なわれた調査の成果で、そのため、CIEベースのカラースペースとして広く知られています。

CIEカラースペース

CIEカラースペースは、カラーマネジメントにおいてデバイス非依存のカラーの基準となるものです。CIEのスペースには2つの種類があります:CIE L*a*b*とCIE LChです。

CIE L*a*b*

cnt img2 これはCIEカラースペースの中でもっとも広く使われているもので、カラーに対する人間の知覚 -赤・緑・青の3つのカラー受容体- に基づいています。その結果、以下の3つの信号のセットを脳に送ります:明/暗、赤/緑、黄/青。あるカラーが持つことができるのは、赤あるいは緑のどちらかの性質だけで両方ではありません。この反対色形式のカラースペースは、CIEの値から数学的に導き出されます。
Lは物体の明度の値で、 0(黒)から100(白)の範囲です。
aは赤(正の"a")または緑(負の"a")の度合いです。
bは黄(正の"b")または青(負の"b")の度合いです。

aとbの座標が0に近づくと中間色(白、グレー及び黒)となります。aとbの値が高くなるほど、その色は鮮やかになります。

CIE LCh

このカラースペースはしばしば単純にLChと呼ばれます。 このシステムは、CIELabのカラースペースとほとんど同じで、違いはカラーのロケーションの表記に、デカルト座標の代わりに極座標を使っているところです。
Lは物体の明度の値で、0(黒)から100(白)の範囲です。 Cは彩度(Chromaあるいはsaturation)で、中心軸からどの位離れているかを示しています。 hは色相(hue)で0から360の角度範囲で示されます。0から90の範囲は赤・オレンジ・黄、90から180では黄・黄緑・緑、180から270では緑・シアン(青緑)・青、270から360では青・紫・マゼンタを示し、そして赤に戻ります。

 

色を再現するには加法と減法の2つの方法があります。

これらの2つの方法は「全ての色は基本となる3つの色から作成され得る」という理論に基づいています。

この2つの方法とそれらがどの様に関連しているかのを理解することは、モニタや印刷の場における色の再現への理解の基礎となります。  

加法混色 (additive mixture)

加法混色

色を作成するのに赤・緑そして青を混合する時は、加法混色の方法を用います。これが"加法"と呼ばれるのは、作成の過程で黒の背景色から開始して光を加えていくからです。3つ全てのカラーを組合せると白となります。カラーテレビ、コンピュータモニタ、スキャナ、ステージ照明などがこのプロセスを実証しています。また、2つの基本カラーを重ねると、減法混合では基本色となる二次カラーを作成することができます:

 緑+青=シアン
 青+赤=マゼンタ
 赤+緑=イエロー
 赤+緑+青=白

減法混色 (subtractive mixture)

減法混色

減法混色は、加法混合の反対の方法です。白で開始し、黒を作成するためにシアン、マゼンタ、イエローの顔料を減らしてゆきます。減法混色が印刷業界で用いられるのは、通常白い紙から作業を開始するからです。CMYの顔料は、白色背景から特定の波長の色を吸収あるいは減じていき、その他のカラーを反射させます;シアンは白色光から赤のコンポーネントを、マゼンタは緑色光を、イエローは青色光をそれぞれ減じます。この減法カラーを加えると、最終的に加法カラーとなります:

 マゼンタ+イエロー=赤
 イエロー+シアン=緑
 シアン+マゼンタ=青
 シアン+マゼンタ+イエロー=黒

つまり、光の組合せにより加法カラーができる一方、減色カラーはインクや染料などのカラー顔料の組合せで作成されます。印刷業界では、4色プロセスで印刷を行なっており、それは3つの基本色(CMY)及び黒(K)です。黒インキは3つの基本色を混ぜることによって作られる黒より深い色合いを出すために使用されます。カラー画像は、異なるカラーによる像を作成するためにサイズや角度の異なるハーフトーン・ドットの4つのレイヤーに分版されます。

色とはどこから来るのでしょうか?

色を存在させるためには、"物体"、"視覚"、"光源"の3つの要素が必要です。

そして、色は光に源を発しますが、私達が知覚する太陽光や白色光は無色です。

しかし、アイザック・ニュートンは、簡単なガラスのプリズムを用いて白色光を赤から紫の可視のスペクトルに分解し、それをまた白色光に結合することに成功し、それが誤りであることを証明しました。

実際、虹は白色光の中に全ての色のスペクトルが存在するという事実を証明しています。

下のイラストが示すように光が赤い物体に当ると、その物体は白色光の中で赤以外の全てのスペクトルを吸収します。

その物体は、観察者の眼に赤いスペクトル光線を反射し、眼はそれが赤い物体であるというメッセージをあなたの脳に送ります。

cnt img

人間の眼は、白色光の基本色である赤、緑、青を知覚する受容細胞を持っています。

眼は基本的にスペクトルのこれら3つの広域セクションに良く反応するので、たった3つの色から数千色を再現することが可能です。

しかし、見ている物がいつも本当にそこにあるとは限りませんし、色を見るという作業にはたくさんの事柄が影響します。

最も身近な例としては、照明の条件は色の見え方を著しく変更します。

また、長時間色を見続けている人は、網膜が疲労してしまい色を正確に知覚できなくなりますし、色に対する感覚は各個人によっても異なります。

ここにもカラーコミュニケーションの基準が大変重要であるという理由が存在するのです。

「どんなデジタル環境(ディスプレイ、プリンター、その他の出力機器)でも、誰にでもあなたが見ているものと全く同じものを他の人にも見せたい」という欲求がカラーマネジメントの出発点であり要点でもあります。

あるメディアから別のメディアへのカラー出力をコントロールすることは、本当に頭の痛い問題です。

クライアントから、Webサイト上のコーポレートカラーの青が正確じゃないと言われたらどうでしょう? こうした状況に困ってしまうかもしれないですが、彼らは正しいのです。

カラーがブランド商標となるなど、資産とみなされる中で、カラーの正確な再現は必要不可欠なことになりました。カラーを安易に変更してしまうと、ビジネスにおける底辺を揺るがし、セールスを落ち込ませることにもなりかねないという状況が生まれたのです。

例えば、ある製品を購入する顧客は、時に製品を返却してきます。カタログやWebサイト上のカラーと異なっているからと言うのがその理由です。その後、返品手続きによって時間とコストを浪費してしまいます。

また、アートディレクターが、今すぐに雑誌のレイアウトを見たいと思うこともあるでしょう。今日のグローバルな時代にあっては、ビジネス会議のために今すぐにニューヨークに飛ばなければいけないアジアの広告担当者が、今しがた印刷が完了したばかりの印刷物の最終確認をヨーロッパにいる上司からすぐに取らなければいけない状況もあるでしょう。

しかし、残念ながらインターネット上では、美しく完璧に準備されたカタログであっても、 一旦WEBサイト上にアップされると、キャリブレーションされていないモニタで閲覧されたり誰のものとも知れないようなプリンタで印刷されてしまう可能性が高いのです。

カラーについての共通の共有言語は、デジタルでありグローバルなの今の時代こそ重要なのです。

世界中のほとんどのカラーイメージング技術は、かなり前にこの必要性に気づいていました。グレタグマクベス社を含む50以上の会社が、カラープロファイルの全世界基準を定めるために1993年 International Color Consortium(ICC)を構成しました。これらのICCメンバーによって開発された製品の種類には、インクジェットプリンタ・コンピュータのOS、ストック写真、印刷された出版物などがあります。

ICCについての詳細は、www.color.org(英語)をご覧ください。