今回は『Sedge Design』のブログ主であるセッジさんに、提供していただいたネタを元に書かせていただきました。
ありがとうございます。
美術やデザインとも科学は密接な関係にあり、美術やデザインを学ぶことは科学に繋がります。
またその逆もしかりで、科学を学ぶことは美術やデザインに繋がるはずです。
そこで、これからも科学と美術に関する話題を、どんどん取り上げていければと思っております。
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それでは本題に入っていきたいと思います。今回は「どうして絵具を混ぜるとくろくなるの？」です。
美術の授業で誰しもが必ずやったであろうことがあると思います。
思い出してみて下さい！必ずみんなやっています！故意にやっていなくても片付ける時にはこの現象が起きます。
そうです！それは絵具をぐちゃぐちゃに混ぜることです！たくさんの種類の絵具を混ぜると黒くなってしまいますよね。
なぜ黒っぽい色になるの？本当に不思議ではないでしょうか？
今回はこのような色の不思議を解説していきたいと思います！では、そもそも色とは何なのでしょうか？
１．色ってなに？
世の中には様々な色が溢れています。では、この色とは何なのでしょうか？
簡単に言えば、色とは異なる波長の光です。波長が違えば色が変わって見えます。
また、合わさることで様々な色に見えるのです。光には様々な波長の光、つまり色が隠されています。
実は様々な色が合わさると白く見えます。太陽光は虹色には見えませんよね。
そんな太陽光にも実は様々な色が隠されており、混ざることで、白くなっています。
簡単にこのことを証明するものがあります。
それは『虹』です！水滴のせいで太陽の光が屈折し、起きるのが虹です。
これは波長によって屈折率が異なることでおきる現象です。虹を見れば、光には様々な光が隠されていることは一目瞭然であると言えます。
では、物体が様々な色に見えるのはどういうことなのでしょうか？
光が物体に当たると、一部が吸収され、一部は反射します。もちろん白色のものは多くを反射しているので、白色に見えていますが、他の色はどうでしょうか？
例えば木の葉っぱに光を当ててみましょう。葉っぱは緑に見えますよね。
これは、葉っぱは緑の光の波長以外を吸収し、緑の光の波長を反射させているので、私たちは緑であると認識しているのです。
葉っぱが自ら緑色の光を放っているわけではなく、 緑の波長の光だけを反射させていたということですね！
では、私たち人間はどのようにしてこの様々な波長の光、つまり色を認識することができるのでしょうか？
２．色の認識の仕方
私たちは目で色を認識することができます。では、どのようにして色を見分けているのでしょうか？
目の網膜には『錐体細胞』という色を認識することができる細胞があります。この細胞によって私たちは色を識別することができるのです。
人は色を認識することのできる３種類の錐体細胞を持っています。
・赤錐体：長波長に反応できる
・緑錐体：中波長に反応できる
・青錐体：短波長に反応できる
この３種類はそれぞれが少し構造が異なるヨドプシンと呼ばれる、タンパク質を持っており、それぞれは構造の違いから、吸収できる波長が異なります。
つまり人は光の三原色である赤、緑、青に、それぞれ反応できる細胞を持っているんですね！
でも世の中には光の三原色だけではありません。ではどうやって他の色を認識しているのでしょうか？
それは、この赤、緑、青の錐体の反応の組み合わせで、様々な色として認識することができるというわけです。
この組み合わせで色の認識が変わることは、なんと１００年以上も前から研究されていました。
そして、このような光学的理論を導入し、点描を編み出したのがジョルジュ・スーラです。点だけで様々な芸術作品を生み出したすごい人なんですね。
スーラが新たな画法を編み出したように、やはり科学を学ぶことで新たなものを生み出すことにつながるのではないでしょうか？科学に限らず、色んな視点を持つことが大事ですね！
美術やデザインで役立つ視覚混合の詳しいお話は、セッジさんのブログで紹介されています。ぜひご覧になってみてください。⇩
色と光のふしぎ -視覚混合- 美術と科学
https://www.sedge-design.com/2017/12/mixture-of-vision.html
では、ついに絵具をぐちゃぐちゃに混ぜることにしましょう！色は混ざると白くなるはずです！
しかし、絵の具をまぜると黒くなってしまいます。不思議ですよね！
なぜ、絵の具を混ぜると黒くなってしまうのでしょうか？
３．どうして絵具を混ぜると黒くなるの？
絵具はどのようにして私たちに色を認識させているのでしょうか？実はそこに混ぜると黒くなる理由が隠されています。
様々な色を持つ絵の具は、葉っぱと同じように自らが光っているわけではありませんよね。
つまり、絵具も葉っぱと同じように、光の反射と吸収によって私たちに色を認識させているということです。
色によって吸収する光の波長が異なるので、反射する光の波長ももちろんそれぞれの色で異なります。
こうして反射した光が私たちの目に届くことで、それぞれの色として判断されているのです。
もし、たくさんの絵具が混ざり合ったらどうなるでしょうか。当然吸収する光の波長の幅が大きくなってしまいます。
つまり、ほとんどの波長の光が反射されず、吸収されてしまうことになるのです。そうすると目にはほとんど光は届いてきません。
光が目に届かなければ、錐体細胞は色として認識することができなくなってしまいます。つまり、黒に見えるということです。
錐体細胞は色として認識するためにはある程度の光の強さが必要になってきます。暗いところを思い出してください。
物の形は分かるけれど、色はわかりませんよね。光が少なければ錐体細胞は機能せず、桿体細胞という光の感受性が高い細胞が働くのです。
４．さいごに
絵具が混ざれば黒くなる理由がお分かりいただけたかと思います。
ぜひ、絵をかいて最後に洗う時には、余った絵の具を混ぜ合わせてみてください！きっと最初は違う色に変化するはずです。
例えば赤と青なら紫色に。最初から真っ黒にならないのは、吸収されずに反射している波長の光あるからです。赤と青の反射された波長の光は混ざると紫色に見えます。
しかし、どんどん色を混ぜると暗くなっていくはずです。
もちろん反射される波長の光は減り、吸収される波長の光が増えていくからです。実際にやりながら考えてみるともっと楽しくなるはずです！
科学に限らず、数学や英語、国語、歴史だって、知識を付けることはその人の人生を豊かにします。なぜなら、知識を付ければ新たな視点を得ることができるからです。
受験勉強のためだけに勉強するなんて面白くない！このブログをきっかけに勉強を楽しいと思っていただけるようになれば幸いです。
私ももっと美術やデザインも勉強していこうと思います。
