明度

明度：色の明るさを測る尺度

明度とは、色の明るさを表す尺度です。色相、彩度と並んで、色の三属性の一つに数えられます。しかし、明度の扱いは、物体色と光源色で異なります。

物体色と光源色の違い

物体色の明度は、その物体の反射率に相当し、0から1、あるいは0から100までの値で表されます。これは、物体がどれだけの光を反射するかを示す尺度です。一方、光源色の明るさには、輝度やブライトネスといった別の尺度が用いられ、これは光の強度を表し、上限がありません。

知覚と物理量のずれ

明度は、物体の輝度から生じる視覚的な明るさです。多くの場合、周囲の物体と比較して知覚されます。測色法や色の見えモデルでは、標準的な観測者にとって、照明された色がどのように見えるかを明度で表します。輝度は光の強度に比例しますが、明度は、人間の知覚する明るさの度合いを表します。

人間の明るさの知覚は、光の強度に対して非線形です。つまり、光の量を2倍にしても、知覚される明るさは2倍にはならず、わずかにしか増加しません。この非線形性が、輝度と明度を区別する上で重要になります。

明度の表現

知覚される明度は、CIECAM02ではJ、CIELABやCIELUVではLで表されます。このL(エルスター)は、輝度を表すLと混同しないように注意が必要です。マンセル表[[色系]]では、明度は「バリュー(Value)」と呼ばれています。

芸術における明度

キアロスクーロやテネブリズムといった絵画技法では、明度の劇的なコントラストを利用して、作品にドラマ性を加えています。また、画家はシェーディング、つまり明度の微妙な変化を用いて表現力を高めています。

異なる色空間における明度

マンセル表[[色系]]、HCL色空間、CIELABなどでは、明度は無彩色で最大値と最小値が制限され、色相や彩度とは独立して動作します。例えば、マンセルバリュー0は純粋な黒、10は純粋な白を表します。

減法混色モデル（絵具、染料、インクなど）では、白、黒、または灰[[色]]を追加することで明度を変化させられますが、同時に彩度も低下します。

HSL色空間とHSV[[色空間]]では、明度は表示される輝度を直接的には表しません。これらの色空間では、特定の明度における色相と彩度の組み合わせによって輝度が決まります。そのため、同じ明度値でも、黄色は青よりも明るく見えることがあります。

HSLやHSVは、色の選択や調整には便利ですが、知覚的に均一ではありません。これは、計算の単純さを優先した結果であり、現代のコンピュータの高性能化によって、より精度が高い色空間が求められるようになっています。

色空間と明度の違い

カラー画像から明度を抽出する場合、使用する[色]]空間によって結果が大きく異なります。CIELAB色空間のLは、CIE XYZ色空間の輝度Yから導かれ、知覚的に均一な明度を表します。[[ルーマ]は、一部のビデオ符号化システムで使用されるガンマエンコードされた輝度成分であり、CIELABのLとは異なる特性を持ちます。HSLのLとHSVのVは、知覚的な明度や輝度と完全に一致しません。

まとめ

明度は、色の三属性の一つであり、色の明るさを表す重要な尺度です。しかし、その扱いは物体色と光源色、そして使用する色空間によって異なります。そのため、明度を扱う際には、その文脈を正しく理解することが重要です。様々な色空間の特徴を理解することで、より正確な色の表現が可能になります。

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