コンピューター画面上の色は、私たちだけに有効なのでしょうか?他の動物たちはスクリーン上で何を見るのでしょうか?

私たちは生活の中のほとんどの色をコンピューターの画面で見ることができ、コンピューターの画面に表示された色を印刷することもできます。

しかし、そのような色が私たちにしか見えないということは、多くの人にとって驚きかもしれません。他の動物にはまったく見えません。

では、疑問は、なぜコンピューターの画面は私たちだけに機能するのかということです。動物はコンピューターの画面上で何を見ているのでしょうか?

コンピューターの画面はどのように色を表示するのでしょうか?

ほとんどのコンピューターは、ピクセルと呼ばれる小さなドットで構成された RGB スクリーンを使用しており、各ピクセルは赤、緑、青の 3 つの「基本」色で構成されています。

これを実現するために、各ピクセルは実際には、異なる色の光を発する 3 つの小さな「ドット」で構成されるように設計されており、次の図のようになります。

私が丸で囲んだ部分はピクセルを表し、各ピクセルは赤いバー、緑のバー、青のバーから構成されています。したがって、画面上で確認できる最小の点は、実際にはピクセルではなく、ピクセルを構成する 3 つの「カラーバー」です。

もちろん、これらの小さなカラーバーは肉眼では見えません。現代のコンピュータ画面の解像度は非常に高く、それを見たい場合は何らかの拡大鏡を使用する必要があります。

それぞれの小さなカラーバーは、その色の光だけを発するので、私たちの目はどのようにしてこの 3 色の光を通して他の色を見るのかという疑問が生じます。

実のところ、答えは非常に簡単です。それは視覚的な錯覚です。他の動物は私たちと同じ視覚的錯覚を持たないため、コンピューターの画面上に作られた色は彼らにとって効果がありません。

しかし、なぜ私たちがこのような錯覚を経験するのかを理解するには、まず私たちの目が色をどのように見ているかを知る必要があります。

人間の目は色をどのように認識するのでしょうか?

ご存知のとおり、人間の目に見える色や可視光線は電磁波の一部であり、電磁波は連続した波長の範囲です。電波からマイクロ波、X 線、ガンマ線まで、これらはすべて電磁スペクトルの一部ですが、波長は異なります。

人間の目が感知できる電磁波の波長はおよそ 400 ナノメートルから 800 ナノメートルの間です。上の部分は赤外線、下の部分は紫外線と呼ばれます。どちらも目に見えない波長域です。

光はこれらの波長のいずれかの混合である可能性がありますが、混合方法に関係なく、物質と相互作用すると、一部の光の波長は吸収され、他の波長は吸収されません。吸収されなかった光は反射され、目に入ってきた光の可視部分が色として認識されます。

数百年前、偉大な物理学者ニュートンはこれを観察し、色は物体固有のものではなく、物体が反射する光の結果であると述べました。

私たちが光を感知する場所は網膜です。網膜には、桿体と錐体という 2 種類の主な光受容細胞があり、光刺激を電気信号に変換して脳と相互作用します。

桿体細胞は可視光のほとんどの波長を検知できますが、それらを区別することはできないため、一般的にこれらの細胞が明るさの知覚を担っています。

画像出典: che

桿体細胞は主に網膜の端に分布しているため、まっすぐ前を見ると周辺視野の色彩が少なくなっていることがわかります。また、桿体細胞の割合が比較的高い（約 1 億 2000 万個、錐体細胞は約 600 万個）ため、夜間の薄暗い場所でも物を見ることはできますが、色を区別することは困難です。

将来的には、このようなものを見ることになるかもしれません。画像ソース: cambri

反対側には色を司る錐体細胞があります。

しかし、私たちの目は耳ほど明瞭に可視光の波長を区別することはできません。耳は個々の音符、音、楽器を感知できますが、目は感知できません。通常、目が検出できるのは 3 つの波長範囲だけです。1 つは赤色光の波長範囲、1 つは青色光の波長範囲、もう 1 つは緑色光で、これらは 3 つの異なるタイプの錐体によって決まります。

各錐体は光のさまざまな波長によって活性化されるため、異なる錐体は特定の 1 つの波長だけではなく、さまざまな波長を感知することに注意してください。

3 種類の錐体は範囲を検出するため、これらの細胞はその範囲内の 2 つの波長の違いを区別できず、またその範囲内の単色光と混合波長光の違いも区別できません。

実際、私たちが知覚できる豊かな色彩は、3 種類の錐体細胞からの入力を分析して脳が構築したものです。各錐体細胞は 100 種類の波長で活性化されるため、私たちの目は 3 種類の錐体細胞の活性化の組み合わせにより 100 万色を見ることができると多くの人が信じています。

このため、私たちが見る色のほとんどを、たった 3 色を使って再現することができます。

ここで言及しておくべき重要なことは、3 色の組み合わせでは、目が識別できる色よりもはるかに少ない色しか表示できないが、基本的には十分であるということです。

ピンク色を現す波長がないので、ピンク色は存在しない色だと信じている人がたくさんいます。それは、赤、緑、青に基づいて私たちの脳が作り出した錯覚です。

実際、私たちの色の知覚から、私たちの脳はピンクだけでなくほとんどの色を構成できることに気づくのは難しくありません。そして、これは私たちのコンピューターの画面で行われていることです。

最後に：動物はスクリーンを見ると何を見るのでしょうか？

コンピュータ画面は人間の錐体細胞に基づいた単なる視覚的錯覚であるため、他の動物と共有することはできません。なぜなら、異なる動物の錐体のスペクトル特性は基本的に異なり、錐体細胞の種類や数も異なるからです。

たとえば、ほとんどの哺乳類は実際には青錐体と緑錐体の 2 種類の錐体しか持っていません (哺乳類の中では、人間の目は間違いなく強力です)。ほとんどの鳥類は 4 種類、シャコは 16 種類もの錐体を持っています。

さまざまな動物にコンピューターの画面を見せても、動物は物体の外観しか見ることができません。

色に関して言えば、私たちが見るものとは大きく異なるだけでなく、彼らが普段見ている実際の物体とも大きく異なります。