美は脳の中にある ３ リンゴは赤い？ Beauty is in the brain ３ Is the apple red?

りんごがあります
赤く見えます
なぜでしょうか？

 

物が見えるためには

光源、対象物、眼・脳が必要です

出典：「知っておきたい色の話」

http://www.sharp.co.jp/aquos/technology/color/index.html

１．光
 

 光はどこから来た何者でしょう
 

地球の自然光の大部分は太陽からやってきた光です

 

大気の影響のない宇宙で見る太陽は
色がなく

暗黒の背景の中で真白に輝いています
（毛利さんもおっしゃっています）

太陽からの可視光は
全波長を連続的に含んで白く見え
色がありません
白色光と言われます

エンディバーから見た太陽　（ＮＡＳA提供）

 

地表に届いた太陽光の中身は
下図で示した
連続した波長分布（スペクトル）です
波長の範囲は３００～３０００ｎｍ(ナノメーター）です。

出典：エコサーモコート⇒

 http://www.marusyosangyo.jp/etc/74

１ナノメーター（ｎｍ)は長さの単位で、１ｍの１０の９乗分の１(１０億分の１ｍ）です。
１ｎｍは　１ｍの１０００分の１　（ｍｍ）の
１０００分の１　（μｍ：ミクロンメーター）のさらに
１０００分の１です

また
地球表面の赤道から北極点までの距離（１００００Ｋｍ）を１ｍとすると、
１ｎｍは１円玉の直径（１ｃｍ）に相当します。
 

グラフの縦軸は光の強さです

面積が光の量に相当します

地表に届いた太陽光は
通過した大気の影響を受け
紫外線の量が少なく、

可視光線と赤外線の量が多いことがわかります

 

紫外線の量が少ないのはオゾンがあるためです
 

特に赤外線のグラフのところどころ歯っ欠けになっていますが、

そこは

大気中のおもに水Ｈ２Ｏと炭酸ガスＣＯ２、酸素Ｏ２が
吸収したためです
 

人間の眼が反応する光は

波長が約３８０～７８０ｎｍの範囲の光線です

可視光線と言います
 

紫外線にも赤外線にも人間の視覚は反応しません
 

 

 

 

２．反射光

太陽光がリンゴの表面に当たります

リンゴの表面にある色素アントシアン等が

４９０～５００ｎｍ（青緑）を中心とした光を吸収します
 

反射された光は吸収光を欠いた光です

りんごの反射光を分光測色計で測った結果です

 

出典：色々雑学⇒
http://www.konicaminolta.jp/instruments/knowledge/color/part2/04.html

グラフを見ると
緑・青の領域が最も吸収され
赤が最も反射されています

 

さて、光と色の関係を考えます

 

可視光線そのものには色がありません

「人間の視覚と脳が波長ごとに色を感じるのです」

可視光線の波長と人間が認識する色の関係は下図のようです

全体では無色あるいは白色と感じます

 

出典：可視光線の波長の長さ⇒　http://metalogue.jugem.jp/?eid=1247

もう一度言います

上図の可視光線の色に関して
 

「人間の視覚と脳が波長ごとに色を感じるのです」
 

３．眼・脳 

 

 

反射された４９０～５００ｎｍ（青緑）を欠いた光が目に届き、

網膜に達します

網膜には視細胞があります

網膜の視細胞

出典：「知っておきたい色の話」⇒

http://www.sharp.co.jp/aquos/technology/color/index.html

 

視細胞の３種の錘状体細胞（青、緑、赤の錘体細胞）が

反射された４９０～５００ｎｍ（青緑）を欠いた光から
それぞれ青緑赤の光に反応して

３つの電気信号に変えて脳におくります。

脳では
信号が

１次視覚野⇒視覚連合野⇒高次連合野
と伝わります
 

脳で初めて

りんごから反射した４９０～５００ｎｍ（青緑）を欠いた光の
３つの信号が

組み合わせられて赤と認識されます

連合野で形の信号と組み合わされて
赤いりんごと認識します

 

実は脳に認識された赤は青緑の補色です

 

ものに吸収される光（色）と反射光の色（脳が認識する色：補色）

の関係を下図に示します
 

　　　　　　　　　　　　　　　・・・吸収光・・・・・・・・　　　反射光　　　　　 

出典：スペクトルと補色⇒

http://contest.thinkquest.jp/tqj2002/50205/sence/supectrum.html

 

　

物がみえるための情報が伝わる過程は

対象⇒網膜（視細胞）⇒１次視覚野⇒視覚連合野⇒高次連合野

でした
 

つまり

りんごが赤いのではなく
白色光の反射光が青緑の色を欠いており

人間の視覚と脳で赤く見えるということです

また
目と脳が反射光（補色光）と形他の信号を処理し
赤いりんごの映像を作っているともいえます　

まさに
「色は脳の中にある」
 

「美は脳の中にある」

です

私は

「りんごは青緑の光を吸収するのだから、
りんごの実体色は青緑だ
反射光によって赤く見えるだけ」

と言えると思っています

「青緑のりんごを
人は赤いりんごと思っている
赤いりんごは実体ではない」
のです