カメラでよく使われる色温度とは一体何なのか

id:s-edyが社内でカメラについて教えてくれたのだけれども、わからないことが結構あった。色温度についてはここまで聞いたら教えて君だなと思ったので、文系の自分でもわかるように咀嚼してみた。
理解するための文章なので正確性に欠ける部分はあると思いますが(欠けすぎていたら問題だけど)、ど素人なので間違いのツッコミは歓迎です。

Wikipedia色温度の説明がまずわからない

用語がわからないときは一目散にWikipediaだろうけれども、これが全く理解できなかった。

色温度は、表現しようとする光の色をある温度の黒体から放射される光の色と対応させ、その時の黒体の温度をもって色温度とするものである。
どのような物質も、温度によってさまざまな波長の光を放射するようになる。その色合いは、物質ごと、温度ごとに微妙に異なる。たとえば鉄の釘など金属をガスの炎で加熱すると光を発するようになる(実際には温度を持っていればオレンジよりも波長が長い赤外線、遠赤外線などをわずかに発している)。最初はオレンジ色であり、だんだん白く輝くようになる。

色温度 – Wikipedia

今読むとなるほど正確だなと思えるのだけど、これがわからなかった理由には次の点があった。

  • 光の波長の長さで色が決まっているのにそれと温度がどう関係するのかわからない
  • 唐突に黒体が登場するがなぜその黒体の温度を利用するのかわからない
  • 緑色がないようにみえるが緑色の温度はないのか?緑色は何ケルビン??

とはいえ、図は重要なので、ここからの文章は上記Wikipediaの「色温度の単位」の図はみている上でになっている。

色温度とは何か

大前提

色温度は太陽やライトなどの光源(光を出すもの)に対して使う。だから、リンゴや机や時計やビールに対しては色温度は登場しない(後述の黒い物体と誤差が大きいので使い物にならない)。

黒い物体

人間は、物体に当たった光が反射して目に入るから色を識別できるけれども、光を吸収してしまうものがあれば反射しないから色のない(光のない)黒色になる。この黒い物体(黒体)を高熱にすると自ら光を出すそうな。黒い物体から発生する光は低い温度では赤色で次第に白色になって高い温度では青色になる。

光源は七色ではない

光源の色はプリズムの色(虹の色)のように目にみえる全ての色があるわけではないみたい。おおよそ、赤→白→青の範囲の色しかないそうな。ただし、光源ではない通常の物体には目にみえる全ての色がある。ピッコロのように緑色もある。

光源と黒い物体

光源の色は黒い物体の発する温度による色の変化の範囲とほぼ同じ。

色温度は指標

太陽の光をみて赤っぽいとか青っぽいとか言うことはできても、それを数値化しないとカメラなどでは扱えない。光源の色の範囲が黒い物体の発する色の範囲とほぼ同じだから、「黒い物体の温度が○度のとき = ○色」という基準を使うと心地よく表すことができる。

色温度ケルビン

ということで結果的に太陽光の単位とかではなく「黒い物体の温度が○度」=「○色」と言いたいので、温度の単位にケルビンを利用する。これによって○ケルビンは○色という定義ができる。

色温度とカメラ

赤い光で撮影すれば赤く写るし、青い光で撮影すれば青く写る。それを調整するために、今、黒い物体的には○度くらいで出てる色だから、○度くらいまで下げれば丁度よくなるだろう、といった具合になる。それをケルビンという単位で表現する。尚、これを調整するのがホワイトバランス。人間が白と認識するものが赤くないか青くないかということを調べて調整する(工学的な方法論ではなく意味合い的に)。

まとめ

色温度は光源が赤よりか青よりかを判別したり調整するために登場する単位。温度を使う理由は、黒い物体の温度に対応する色を使って表現するから。

参考文献

ネットで調べると、やたらケルビンの説明はするけど黒体はあっさり1行みたいなのがとても多かった。そんな中、非常に理解を助けてくれた参考文献があるのでリンクする。

[PDF]日本写真学会 One Point Lecture 2006年 色温度の話

2件のコメント

  1. こんなにちゃんと色温度について調べたことはなかったので、
    大いに参考になりました。ありがとうございます。

    カメラの購入を検討されてたみたいですが、
    「レンタル」して検討するという手もありますよ。
    [MAPレンタル]http://www.maprental.com/
    ここは僕も結構利用したことがあるのですが、
    手軽な物からプロ並みのものまでそろってて結構オススメです。

  2. レンタルなんてあるのですね。情報ありがとうございます。考えてみます。

コメントする

メールアドレスが公開されることはありません。