カラーサイエンス

色彩の歴史

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1802 何千もの受容体ではなく、三つ
THOMAS YOUNG · ROYAL INSTITUTION, LONDON

Thomas Young は、網膜がすべての色相に対して受容体を持つわけではないと提唱します:網膜はわずか三種類の受容体で、広く重なり合う帯域に同調してスペクトルを標本化します。Hermann von Helmholtz が 1850 年代にこの考えを定量化し、Young–Helmholtz の三色視覚理論となります。

これは生物学についての主張ですが、まるで工学の仕様書のように読めます:眼があらゆるスペクトルを三つの信号に還元するのなら、うまく選んだ三つの記録と、うまく選んだ三つの原色があれば、色技術に必要なものはそれで足ります。二つの異なるスペクトルが同一に見えうる(メタメリズム)理由でもあり、あらゆる撮影・表示デバイスが住み着く抜け穴です。

それが色にもたらしたもの
色は三つの数値である、という公理。あらゆるカメラ、フィルム、ディスプレイ、そして CIE 標準観測者そのものが、この一つの賭けの上に築かれています。
モジュール 11 · 色彩の歴史

23 の停留点で辿る二世紀

ピューター板の上のビチューメンから、絶対値方式の HDR 伝達関数まで:この線上のすべての停留点が、カラーサイエンスが今なお使う仕掛けを一つずつ加えてきました。写真は捉えることを、映画は再現することを、テレビはそれを生で行うことを学び、そして 1931 年、CIE はその三つすべてに、数値で証明する手段を与えました。トラックに沿ってクリックしてください。

詳細解説
三つの糸、一つの問題+

写真、映画、テレビは、順に同じ壁にぶつかりました:世界を捉え、それを再現し、そして再現が一致することを証明する。写真は撮影を解決し(1826–1907)、映画は再現を工業化し(1895–1935)、テレビはそれを生で行い(1926–1953)、そのいずれも、測定システムなしには「正しい」を定義できませんでした。

1931 年の CIE 標準観測者こそ、三つの糸が結ばれる場所です。その時点から、フィルム感材、蛍光体、印刷インクを、形容詞ではなく座標として比較できるようになりました。このシリーズの他のすべてのモジュールは、その結び目の下流に存在します。

三色の賭け+

Young の 1802 年の推測、すなわち色相ごとに一つではなく三種類の受容体、というのが、ここにあるすべての土台となる賭けです。Maxwell の 1861 年の投影は三つの記録で足りることを証明し、Vogel の増感剤は記録を誠実なものにし、Autochrome のでんぷん粒モザイクは Bayer フィルターを 70 年先取りしました。そして以後のあらゆる三電子銃・三フィルター・三サブピクセルのディスプレイは、同じ賭けをもう一度換金したものです。

細則:三つの数値で足りるのは、一人の固定された観測者に対してだけです。個人差と、眼とカメラの不一致が残差項です:TLCI と SSI が存在する理由(光の品質を測るモジュールを参照)であり、カラリメーターがディスプレイごとのプロファイルを必要とする理由でもあります。

測定以前の色は職人技だった+

一世紀の間、色の品質は機器ではなく制度によって守られていました:ダゲレオタイプを一枚ずつ手彩色する女性たち、Pathé のステンシルカラー生産ライン、自前のカメラと自前のクルーを送り込む Technicolor、そしてメモでセットや衣装のパレットを指示する Natalie Kalmus の Color Advisory Service、すなわちグレーディングが存在する前のカラーグレーディングです。

職人による管理は、一つの企業がチェーン全体を所有している間は機能します。デバイスが増えた瞬間に、それは崩壊します。1953 年の NTSC が転換点です:大衆メディアの「正しい色」が、計測器で確認できる座標として書き留められた初めての機会であり、キャリブレーターという職業が不可避になった瞬間です。

1931 年:なぜその時だったのか+

年代の偶然ではありません。Wright と Guild の独立した等色データセットは、合わせて 17 名の観測者によるもので、標準化できるほど十分に一致していました。National Physical Laboratory は国家的な基準を求めていました。そして産業界は、目視による一致をめぐる紛争に溺れていました:繊維の染色業者、塗料・インクメーカー、ランプ製造業者、そして新興の映画・放送事業が、いずれも紙の上で規定された色を必要としていたのです。

CIE はそれらのデータセットを、誰もが共有できる一つの標準観測者と一つの色度図に融合させました。それらの実験が実際にどう機能したか(二分視野、2° のパッチ、仮想的な XYZ 原色)は、このシリーズの次のモジュールです。

どこまでいっても標準規格+

NTSC(1953 年) → PAL/SECAM(1967 年) → Rec. 709(1990 年) → sRGB(1996 年) → DCI-P3(2007 年) → BT.2020 と BT.2100(2012–2016 年):いずれも CIE 座標のセットに伝達関数を加えたもの、つまりいずれも、デバイスがそこからドリフトして離れうる約束です。

キャリブレーションは改善ではありません。それは、この年表が向かって築き上げてきたのと同じ 1931 年の観測者にトレーサブルなプローブで検証しながら、ディスプレイを公表された数値へ戻すことです。測定なくして、キャリブレーションなし。

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