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|SI=ケルビン (K)

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色温度(いろおんど)とは、ある光源が発している光の色を定量的な数値で表現する尺度(単位)である。単位には熱力学的温度のK(ケルビン)を用いる。

◆概説

色温度は、表現しようとする光の色をある温度(高熱)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、高熱を加えると、その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。

一般的な感覚とは逆に、寒色系の色ほど色温度が高く、暖色系の色ほど色温度が低い。これは、日常的に目にする赤い炎は、炎としては最も温度が低いものだからである。

◆色温度の単位

理想的な黒体を想定すると、ある温度において黒体が放射する光の波長の分布を導き出すことができる。温度が低い時は暗いオレンジ色であり、温度が高くなるにつれて黄色みを帯びた白になり、さらに高くなると青みがかった白に近くなる。このように、白という色を黒体の温度で表現することができるのであり、この温度を色温度と呼ぶ。

(このカラーチャートは概略図であり、特に物体を特定して色温度を計算したものではない。理論式については プランクの法則 を参照のこと。)

朝日や夕日の色温度はおおむね 2000 K であり、普通の太陽光線は 5000〜6000 K である。澄み切った高原の空の正午の太陽の光はおおよそ 6500 K といわれる。これらは、一般に考えられている白より、かなり黄色っぽい(実際に物体を照らす光は大気の青色がかなり色味を中和しているためで、6500 K よりも高い色温度のほうが「白」く感じられる)。

◆色の再現性

写真やテレビ、パソコンのモニタなどでは、色温度は色の正確な再現のために重要である。

写真撮影では、スタジオ撮影のライトが 3200 K、太陽光線が 5500 K と想定されており、フイルムはこの色温度の照明下で最適な色再現ができるよう作られている。

色彩工学では「標準の光D65」が現在の事実上の標準であり、これは色温度 6500 K である。アメリカのカラーテレビ(NTSC)では色温度基準は 6500 K で、日本のテレビ (NTSC-J) の色温度基準は 9300 K であり、かなり青みがかっている(当然ながら色再現上の問題がある)。

パソコンのモニタは 9300 K が主流だが、極端な廉価品を除き、6500 K・5000 K に変更できるため、デザインや映像制作などの都合で適切な色温度を選べる。また、鋭く青白い 9300 K の設定から温和な 6500 K や 5000 K に変えれば疲労感が和らぐので、色彩についての正確さが厳しく要求されない場面でもこの機能は有用である。[外部リンク] PowerStrip のようなソフトウェアでもパソコンの色温度が調整できる。

◆色温度と視覚

人間の視覚における色の認識と色温度とは比例関係にない。そのため、人の感じ方により近い表現として、色温度の逆数である逆色温度を使う方法がある。逆色温度はケルビンでの値の逆数の K(毎ケルビン)ではなく、それを100万倍したミレッド (M) または毎メガケルビン (MK) を使う(呼び名は違うが大きさは同じ単位である)。

屋内照明として広く利用されている蛍光灯は主に「電球色」「温白色」「白色」「昼白色」「昼光色」に分類されており、順に約3000 K、3500 K、4200 K、5000 K、6500 Kである。これらは、それぞれ 333 MK、286 MK、238 MK、200 MK、154 MK となり、全て差が 40–50 MK 前後になり色の変化が一定に感じられる。色温度が高いと間隔が広いのに中間の色温度の蛍光灯があまりないのはこのためである。前記のうち「電球色」「昼白色」「昼光色」が一般に販売されている。

◆関連項目

・黒体 - 黒体放射(黒体輻射)

・ホワイトバランス

・クルーゾフ効果

・ディスチャージヘッドランプ

・ シュテファン=ボルツマンの法則

・ プランクの法則

・ ウィーンの変位則

・ 放射温度計

・ パイロメーター

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