色覚の基礎

🧠 色は光そのものに付属する性質ではなく、波長分布に対する3種類の錐体cone錐体（cone）cone（錐体）の相対応答を脳が比較して構成する知覚である。

色覚color vision色覚（color vision）color vision（色覚）は3種類の錐体cone錐体（cone）cone（錐体）の応答比から生じ、その相対的な活動パターンが知覚色を決める。各錐体の応答は光受容カスケードで生成されるため、波長そのものではなく最終的な三つの出力比が符号になる。

三色型符号化

ヒトには吸収スペクトルabsorption spectrum吸収スペクトル（absorption spectrum）absorption spectrum（吸収スペクトル）の異なる3種類の錐体がある。光子エネルギーと波長の関係は光子エネルギーで扱うが、色覚color vision色覚（color vision）color vision（色覚）では光子1個のエネルギーより、入射光のスペクトル分布spectral distributionスペクトル分布（spectral distribution）spectral distribution（スペクトル分布）と錐体感度の重なりが重要になる。

各錐体のスペクトルは大きく重なるため、単一錐体の応答だけでは波長を決められない。脳はS/M/L錐体の相対的な活動比を比較する。

flowchart TD
  A["光の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='spectral distribution'>スペクトル分布</span>"] --> B["S-錐体応答"]
  A --> C["M-錐体応答"]
  A --> D["L-錐体応答"]
  B --> E["相対応答を比較"]
  C --> E
  D --> E
  E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='opponent processing'>反対色処理</span>"]
  F --> G["色知覚"]

異なるスペクトル分布spectral distributionスペクトル分布（spectral distribution）spectral distribution（スペクトル分布）が同じ3錐体応答比を生むと、物理的には違う光でも同じ色に見える。これをメタメリズムmetamerismメタメリズム（metamerism）metamerism（メタメリズム）といい、RGBディスプレイの加法混色additive mixing加法混色（additive mixing）additive mixing（加法混色）が成立する基礎である。

⭐ 桿体rod桿体（rod）rod（桿体）は基本的に色を区別できないため、暗所では色彩が乏しくなる。

まとめ

• 色覚color vision色覚（color vision）color vision（色覚）はS/M/L錐体の相対応答に基づく。
• 錐体の吸収スペクトルabsorption spectrum吸収スペクトル（absorption spectrum）absorption spectrum（吸収スペクトル）は重なるため、単一受容器ではなく集団応答の比較が必要である。
• 加法混色additive mixing加法混色（additive mixing）additive mixing（加法混色）とメタメリズムmetamerismメタメリズム（metamerism）metamerism（メタメリズム）は三色型色覚color vision色覚（color vision）color vision（色覚）から説明できる。