写真好きなら知っておきたい色モデルについて

普通にパソコンやスマホで写真を見ている分には気づきにくいかもしれませんが画像を扱う上では「色モデル」というものが存在して、普段デバイスの画面で見ている写真の大半はRGBモデルと呼ばれる色モデルの中の一つです。

今回は色モデルを解説します。色モデルというとデザイン的な観点で解説した記事が多いですが、ここでは写真的観点から解説します。Lightroomを使っていると色モデルというものをあまり意識することはありませんが、Photoshopを使っているとRGBやCMYKといった色モデルを選択することができます。

今回は4つの色モデルを紹介します。

  • RGB
  • L*a*b*
  • CMYK
  • Grayscale

そもそも色とは?

モノには色があります。緑の葉、赤いリンゴ、青い空、などなど。そういった色は実は一種の電磁波です。赤外線や紫外線といったのもその一つです。色とは人間の眼に見える電磁波で、「可視光線」といいます。周波数はおよそ400nm~700nm(ナノメーター)の間で、ナノメーターは1mの10億分の1のながさです。

プリズムというガラスに白い光を通すと、虹色に分解されるのを見たことがあると思います。色と色の境はありませんが、色の三原色として赤、緑、青があります。

through-a-prism-light-color

 

階調(色深度)とは?

「8 bit」や「16 bit」というのを聞いたことはありませんか?これは「Bit数」といって表現できる色の数を表したものです。

すべてのデジタル情報は0ゼロと1の2つから成っています。

  • 1bit ならば 2色
  • 2bit ならば 4色
  • 3bit ならば 8色
  • 4bit ならば 16色
  • 5bit ならば 32色
  • 6bit ならば 64色
  • 7bit ならば 128色
  • 8bit ならば 256色
  •  ・
  •  ・
  • 16bit ならば 6万5536色
  • 24bit ならば 1677万7216色

4bit-16grad 8bit-256grad

といった具合にbit数が多いほど表示できる色の数が多くなります。

JPEGは8 bitで、TIFFやPSDは8bitに加えて16bitも利用可能です。8 bitよりも16 bitの方が多いので常に16bitが可能なTIFFやPSDで作業してもよさそうですが、これには問題があります。

  • サイズが大きくなる:8 bitで作業するよりも16 bitの方がサイズが約2倍になります。ですのでネットにアップするというのには向いていません。
  • モニターは8 bit までしか表示できない。
  • 人間の目は1000万色までしか認識できない

からです。

だからと言って16 bitにするメリットはもちろんあります。それは加工を繰り返しても劣化しにくい点です。8 bitだと編集→再保存を繰り返すと劣化していきます。それに対して16 bitであれば階調が豊富なので編集しても劣化しにくいです。

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色モデルとは?

色モデルとは、画像データを解釈する体系を定めた仮想上の色空間のことです。RGBのように基となる色や数学的な処理方法が定められています。

RGB

赤(R)、緑(G)、青(B)の3色から成る色モデル。「色の三原色」というのを聞いたことがあると思いますが、それです。カメラ、パソコン、スキャナで扱う画像では一番よく使われている色モデルです。各色8 bitという0から255段階で表現します。

Photoshopの初期設定ではRGBになっています。

赤、緑、青をすべて混ざると白になるという加法混色なのが特長です。初期状態は黒で、そこに色を追加していくことからこう呼ばれています。

加法混色を理解するために、真っ暗な窓のない部屋を想像してみます。真っ暗なので何も見えませんが、壁が白いのは知っています。部屋には赤、緑、青それぞれ別の色を映すことができるスポットライトがあり、ゼロ〜最大 まで明るさを調整することができます。赤いライトを壁に点灯すると赤が映ります。緑も点灯させて赤の光の上に重ねてみると黄色になりました。最後に青の光も点灯させて重ねてみると、その部分が白くなります。これが加法混色というものです。

  • 赤 + 緑 = イエロー(黄色)
  • 緑 + 青 = シアン
  • 青 + 赤 = マゼンタ
  • 赤 + 緑 + 青 = 白

白は値でいうとR 255, G 255, B 255になります。逆に

赤と緑を混ぜると黄色に、青と赤を混ぜるとマゼンタ(ピンク)に

暗い部屋のたとえ

それぞれの色が0%になると真っ黒に。

additive-rgb-color-model2

CMYK

RGBモデルは赤、緑、青の三原色だったのに対し、CMYKモデルは、シアン(C)、マゼンタM、イエロー、キー(K、黒)の4色を使います。理論上はCMYのインクを同量混ぜれば黒を実現できることになっているのですが、実際のインクにCMYの純色はないのでKの色があります。Kはkey(キー)の頭文字ですが「黒のK」と覚えておいてもいいと思います。

 

主にプリンタで使われる。RGBとは逆に、減法混色なのが特徴です。

  • RGBは三原色なのに対し、CMYKは4色なのでRGBよりも1色多いです。そのためCMYK画像のサイズはRGBに比べて大きくなる傾向があります。
  • 読み込みにPhotoshopなどの専用ソフトが必要
  • RGBからCMYKに変換すると色空間が狭くなってしまう。CMYK→RGBに変換しても小さくなった色空間は元に戻せないのでバックアップを取っておきましょう。

色の組み合わせ

  • シアン + マゼンタ = 青
  • マゼンタ + イエロー(黄色) = 赤
  • イエロー(黄色) + シアン = 緑
  • シアン + マゼンタ + イエロー(黄色) = 黒

以下の図でCMYKは、上のRGBの色が重なっている部分と同じに見えますが、実際のCMYKの色はもっと彩度が低いです。

CMYKはグラフィックデザインではよく使われますが、写真ワークフローで使うことはほとんどありません。確かにプリンタのインクはCMYKですが、PhotoshopやLightroomで印刷するときは自動的にRGBからCMYKに変換されるからです。

subtractive-cmyk-color-model2

L*a*b*

RGBとCMYKはメジャーな色モデルですが、他にもあります。その一つがL*a*b*(ラボ)色空間というものです。

特徴

  • 縦軸に明度を表すL、水平軸に色相と彩度を表すabの軸があります。a軸は緑から赤を、b軸は青から黄色です。
  • 明度は一番暗い値が0(ゼロ)でいちばん明るい値が100。
  • 普通の画像編集ソフトウェアでは読み込めない。Photoshopなどが必要。

lab-color-model

グレースケール

PhotoshopにはRGB、CMYK、Labカラーに加えてグレースケールモードがあります。

グレースケールとはその名の通り、色がなく、すべて白から黒の灰色(グレー)だけでできています。白黒写真に向いています。

CMYKの説明でも指摘したのと同じようにカラーからグレースケールに変換すると再びカラーに戻すことはできません。

色モデルを確認する

大半はRGBだとは思いますが、画像の色モデルを確認する方法です。ここではPhotoshopを使います。

  1. Photoshopで画像を開く
  2. メニュー>イメージ>モード> を選択すると以下のようなメニューが出ます。そこにチェックについているのがその画像のカラーモードです。
    1. RGB
    2. CMYK
    3. Lab
    4. グレースケール
    5. モノクロ2階調
    6. ダブルトーン
    7. インデックスカラー
    8. マルチチャンネル
  3. チェックがついている以外のモードをクリックするとそのモードに変換します。

photoshop-color-model-menu

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