CCフィルターを使った新しいカラーシステム

その実際的な色彩計量法としての提案         脇 リギオ(多摩美術大学*)

                               *発表当時 / 現在多摩美術大学名誉教授


(1975年7月写真工業より)  一昨年の6月に、このCCフィルターを利用したカラーシステムの原理と方法の概略を、<RWカラーシステム=YMC法の提案>というパンフレットにまとめて関係方面に細々と送り始めた。といっても個人のやることだからその範囲は知れている。もちろんいまだもって知らない人のほうが多い。それとは別に、この種の色ものは活字や図だけではどうにもならない。具体的に手にしてみる現物なしには、理論というものは空論に終わってしまうもののようだ。もちろんそれ以前から試作を重ねていたが、とうとう下の写真のような色のものさし<RWカラースケール>を、自費出版と同じようなかたちでつくり始めることになった。そのことを本誌の読者諸氏に伝えることができるのはほんとうにうれしく思う。

まさに病膏肓(こうもう)というべきかもしれないが、なぜこのような色のものさしづくりを始めることになったかというと、カラー写真、色印刷物をはじめ、その他あらゆる物体色を含めて、実際には色ははかれないでいる現状に、一石を投じてみたかったといってよいかもしれない。
はかるという計量法の定義をあてはめると、色の場合もメートル法と同様に、ある一定の大きさを基準としてある色がその何倍あるかを見いだし、色のタシ算もヒキ算も可能でなければならないことになる。 ここでマンセル表色系を持出すのは比較がおかしいかもしれないが、従来の身近な視覚的表色系はだいたいにおいて心理的体系だから、マンセルの場合は任意の色(反射色に限る)の色相(H)、明度(V)、彩度(C)がいくつであるかを色票から見いだすことができるが、物理的な量は見いだせない。
また、国際照明委員会が制定したCIE表色法は物理的な測色を行うが、そのためには分光光度計あるいは光電色彩計といった、高価な測定装置を必要とする。この方法は色の絶対値を得るためには必要不可欠であるが、視覚的な取扱いができず、もっとも必要と思われる減法混色が見いだせないので、実際的な身近な色のシステムとはいいがたい。 そのため現状では、ある色とある色を加算したとき、あるいはある色からある色を差引いたときに何色になるか、あるいは希望の色にするには何色をどうすればよいかは、特定の分野の特定の名人芸を有する職人にしかできないでいる、といってもさしつかえないのではないかと思う。
さらに問題をさかのぼれば、3原色の時代に3原色を知っている人も意外に少ない。色彩科学が遅れているといってもよいのかもしれない。百科事典にしても教科書にしても、その多くはいまだもって”光の3原色”にも、”色の3原色”にも同じ言葉(青と赤)が用いられている始末であるから、理解できないほうが当然なのかもしれない。はじめに”ものさし”あり。それもこれも、視覚と理論との密接な関連をもって、だれにでも合理的に理解しは握できる色のシステムとものさしが、欠けているからにほかならない。こう感じたことが、この色のものさしづくりの動機であったといってもさしつかえないだろう。 なお、色を視覚的に取扱おうとしたのはこれが初めてではなく、最初は光の色である。光色は色温度の尺度だけではとらえられない。実際的にいえば、LBフィルター以外にCCフィルターを使用しなければ、完全なというより、よりのぞましい補正はできない。多くの光源はタングステン・ランプのような規則的な変化をもたないからで、そのために光色を判定する視覚式のカラーメーターをつくった。
このカラーメーターは基準光としてDタイプ(5500°K)とBタイプ(3200°K)の光をつくり、それに対してはかろうとする光源(撮影光源)の光を隣接させて比色し、基準光との色質の差から発色するであろう色の崩れを見出す。そして外光の色質を変化させて基準光に合致させることにより、撮影で補正のために使うべきフィルター(LBおよびCC)を見いだすようにした、視覚式のカラーメーターである。これについてはいずれ機会があればくわしく説明したい。

◆RWカラーシステム(CCフィルターによるつくり方)
フィルターとその性質 

カラーシステムの説明に入る前に、まずCCフィルターの性質を説明しておこう。
CCフィルターのCCはColor Compensatingの略で、色補正フィルターである。光学系にも用いることのできる、精度のよいゼラチンまたは薄膜フィルターで、主な製品にはコダックとフジフィルターがある。色の種類には色の3原色に相当するイエロー(Y)、マゼンタ(M),シアン(C)の3種以外に、ブルー(B)、グリーン(G)、レッド(R)があるが、カラースケールではコダックのYMC3種を用いている。 各YMCフィルターには、最も淡い025から05、10、20、30、40、50がある。このCC数値はピーク濃度で示されており、これは最も吸収の大きい波長の透過率から割出した透過濃度(透過率の逆数の常用対数値)の、小数点以下がCC20といったかたちで表示されている。
したがって、CC20Yというフィルターの色濃度は、概略的にいえば0.20Yということであるが、正確な色の取扱いには各フィルターの分光透過率(各社のパンフレットに表示されている)をもとに計算を行なう。

透過色のつくり方
フィルターは本来光をこすために使うものだが、ここではフィルターそのものを透過色として扱う。各YMCフィルターはそれぞれ7枚しかないが、これを組合わせると, Y MC各原色は025、05、075(05+025)、125(10+025)、15(10+05)、175(10+05+ 025)、20、225(20+025)、25(20+05)〜、といったように2枚重ねまたは3枚 重ねにより、025単位で濃度の高い色をつくっていくことができるので、1.00まででは約40段階の原色をつくれる。つまり、YMCそれぞれに40ずつの目盛りができるということである。
ご承知のように、フィルターの重ね合わせは減法混色であり、その組合わせによりY+M=赤(R)、Y+C=緑(G)、M+C=青紫(B)が得られる。これら2色ずつの組合わせでできる色は40×40=1600色ずつあるから、2色系の組合わせだけで、おおむね4800色がつくれる。これらはいわば無彩色を含まない純色であるから、さらにこれらに等しい割合のYMC(等YMC)を与えていくと、等YMCも40段階に変化できるので、だいたい19万色という、ぼう大な色をつくれるということになる。
しかし、透過色は1.00まででは十分ではないから、さらに高濃度フィルターを別個に与える必要があるが、フィルターを追加すればほぼ無数の透過色をつくることができるようになる。

反射色のつくり方
フィルターを白い紙などの反射色ベースの上に密着すると、光沢ある反射色として扱うことができる。これはカラープリントの色と同様な状態にあるということができる。カラースケールでは、反射色ベースとしては日本色彩研究所の標準色票V9.5の白を、フィルターの最下部に自在に位置できようになっている。反射ベースとしては白以外に無彩色票(グレースケール)を活用し、その他有彩色票、あるいは印刷物を利用するなど、目的に応じて使い分けて、なるべく重ね合わせるフィルター枚数を少なくする。反射色の場合は、表面反射、内面多重反射の影響が避けられず、高濃度になるほどその問題は大きくなるので、いわゆるゲタをはかせるようにするのがのぞましいわけである。スケールではグレースケールは用意してあるが、有彩色のベースはまだ供給していない。

◆RWカラーシステム(CCフィルターによる色のはかり方)
以上のようにすれば物体色の2つの種類、つまり透過色と反射色の両方がつくれるというわけだが色をはかるには、はかろうとする色と同色になるようなフィルターの組合わせを見いだす。カラースケールでは、比色マスクにある長方形の比色窓の左側に試料を位置させ、それに隣接して右側にフィルター色がつくれるようになっている(下図)。透過色の場合はカラー写真判定用の質のよいライトボックス上でフィルターだけを用いるか、または適当な透過色ベースを併用して等色させる。反射色の場合は色質のよい照明光(できれば標準光源)を用い、フィルター下に白色面ベース(WHITE)を用いて両者を等色させる。厳密な測定には、はかろうとする色に近似した明度の無彩色の背景色マスクを使用し、かつ衣服や天井などからの表面反射光の防止のために透視板を使用するなど、視感比色上の注意を十分に考慮する必要がある。

色の記録と表示
等色したフィルターの記号と数値、反射色の場合はさらに反射色ベースなどをメモしておけば、後日その色を再現してみることができ、その数値により色の伝達が可能になる。たとえば、いま私の手元にあるニュータイプのカラーネガのオレンジベースの色は、60Y+40M+10Cであるといえば、スケールをもっていない人にもその色の伝達が可能である。その数値のフィルター(EK)を重ねてみてもらえばその色を再現できるからであり、EKのフィルターは世界中にあるから、ロンドン、パリ、ニューヨークいずれにでも電話1本で伝達が可能になる。反射色の視覚標準(色票)はあるが、透過色にはないので、この実際的な方法はきわめて有効ではないかと思う。ただし観察するときの照明光の色質による色のみえ方が問題になる。そのため厳密には判定したときの光源の種類も併記すべきであろう。

物体色の構成要素の分析
方法1(CC濃度による概略的なとらえ方)
概略的なとらえ方としては使用フィルターのCC数値をそのまま使用する。上記カラーネガのベースの色はB光の吸収体であるYが60、G光の吸収体であるMが40、R光の吸収体であるCが10としてとらえればよいだろう。つくった色のYMCフィルターを分解してみれば、各色の濃度をじかに目でみながら、その構成要素を分析してみることができる。つまり視覚的にYMC量を見いだすことができる。

方法2(より厳密なとらえ方)
CC数値はピーク濃度であり、これにはフィルターの有害分光吸収が無視されているので、色を分析して正確な色濃度を得るには、ブロック法を用いる。つまり各フィルターの分光透過率の400〜500、500〜600、600〜700nmの間の平均値を見いだして、そのデータをもとに計算する方法である。下表はEK社CCフィルターの平均透過濃度であるが、これをもとに上記カラーネガのベースを計算してみると、つぎのようになる。
    B光濃度      G光濃度      R光濃度
    400〜500      500〜600      600〜700
   60Y=0.583       0.114        0.084
   40M=0.112       0.362        0.071
   10C=0.054       0.063        0.120
  ---------------------------------------------------------------------------------
   合計=0.749       0.539        0.275
したがって、この色の正確な透過濃度はYが0.749、Mが、0.539、Cが0.275であることがわかる。これを透過率に換算してみると、B光透過=18%、G光透過=29%、R光透過=53%であることが見いだせるので、色の3原色量YMCと、光の3原色量BGRの両方を見いだすことができ、光の性質と色の性質の両方をとらえることができるようになる。BGRの両方を見いだすことができ、光の性質と色の性質の両方をとらえることができるようになる。
YMCとBGRの両者の関係は、下図のようになるわけだが、この図を横割りにしてみると、この色の中に含まれる有彩色部分(純色量)と無彩色部分(無彩色量)を見いだすことができる。つまり無彩色量は0.275であるから、全体からこれを差引いた残り、すなわち純色量はYが0.474、Mが0.264といったように、このシステムではYMC量、BGR量および無彩色量と純色量を見いだすことができることになる。




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cc数値B/YG/YR/YB/MG/MR/MB/CG/CR/C
050.0920.0460.0410.0550.0810.0430.0510.0520.079
10.126.047.041.064.122.047.054.063.120
15.218.093.081.120.203.091.104.115.199
20.213.052.041.079..199.056.062.088.208
25.306.098.082.135.280.100.112.140.286
30.294.057.041.095.278.063.065.105.284
35.387.103.082.150.359.106.116.157.362
40.371.061.043.112.362.071.070.125.357
45.463.107.083.168.444.115.121.178.435
50.457.067.043.125.435.079.074.145.435
55.551.112.083.180.516.122.125.197.513
60.583.114.084.189.558.125.128.207.554
65.676.159.124.245.638.169.178.259.633
70.670.119.084.204.635.134.135.232.642
75.762.164.125.260.714.179.186.284.721
80.752.123.084.220.714.141.139.250.719
85.845.169.125.275.795.184.190.302.799
90.827.127.085.237.799.150.145.270.791
95.921.173.125.292.879.193.195.322.870
100.914.133.085.250.870.157.148.289.870


方法3(分光的なとらえ方)
さらに厳密な取扱いには、分光曲線を描いてみる。フィルターの重ね合わせは減法混色であるから、組合わせに用いたフィルターの分光透過率を波長ごとにかけ合わせればよい。先の例では、50Y+10Y+40M+10Cの合計4枚の掛け算である。これをカーブにすれば、このカラーネガのベースの色と等色する色の代替された分光曲線として、色の検討ができよう。便宣方法として、分光光度計なしに分光的取扱いができるということであるが、このデータをもとにして3刺激値計算表にあてはめて計算すれば、CIE表色系におけるXYZ、Y、xy、を試算してみることができ、色度図上におけるだいたいの位置が見いだせることになる。ただし、これらはあくまで代替された色であって実測値ではないことに十分注意しなければならない。

反射色の場合
一般的には白色面ベースをフィルター下に用いて同様にはかるべき色と等色させる。フィルターは光沢があるので、両者を同じ光沢色とするために比色窓全体に透明フィルムを用いる。 色の分析は上記方法1、2、3と同様に行えばよいが、計算法は反射色の場合、光はフィルターを入射時と反射時の2回にわたって通過させることと、下に用いる反射色ベースの反射率を考慮して行わなければならない。厳密には表面反射、内面多重反射の計算が必要になるわけだが、概略的には<フィルターの透過率^2+反射色ベースの反射率>を計算の基本にすればよいだろう。しかしいままで行った計算例では、xyはかなり近似するが、Y%が実測値と一致しないことをお断りしておく。補正法を専門の方からご教示いただきたいと思っている。

 ◆色のタシ算とヒキ算
2色または3色の減法混色結果の予測
ある色とある色を減法混色したとき何色になるかは、?AとB、またはさらにC各色のYMC量をはかり、これを合計したフィルターを重ねてみる。たとえばA色が20Y+ 40M、B色が10Y+20M+30Cの場合は、合成色は30Y+60M+30Cに近似するので、視覚的および数値的に混色結果が見いだせることになる。?最初にA色をはかったのちその等色フィルターをB色の上に重ねると、視覚的に混色結果がわかる。

色の差をはかり色の補正法を見いだす
色の大きさがわかれば、色のタシ算とヒキ算で目的の色にするにはどうすればよいかを具体的に見いだすことができる。いま色見本AとカラープリントBがある。BをAと同色にするには、一方にフィルターを用いて等色させる。
A+フィルターにより等色する場合は、B色からフィルター色をマイナスし、B+フィルターにより等色する場合は、B色にフィルター色をプラスすればよい。そのフィルター色は両色の色差量をあらわす。 数値的取扱いとしては、A色とB色のYMC量をはかり、大きいほうから小さいほうを差引く。A色=60Y+40M、B色=40Y+35Mの場合は、20Y+05Mが色差量である。A色からこれを引けばB色になり、B色はこれを加えればA色になる関係がわかる。
また多少複雑になる場合もある。先に新しいタイプのオレンジベースをはかったので、つぎに手元にある旧タイプのオレンジベースをはかってこれを比較すると、
旧タイプ=90Y+55M
新タイプ=60Y+40M+10C
となった。これはどういうことかというと、旧タイプは新タイプに比べて30Yと15M多く、10Cが足りない。逆にいえば新タイプは、旧タイプに比べて30Yと15Mが足りず10Cが多いということである。このようにプラスすべき色とマイナスすべき色がある場合は、両者を比色する場合は一方にフィルターを加えるだけでは等色しない。この場合は新タイプに10C、旧タイプに30Y+15Mを加えれば、YMC量が等しくなるので等色する。
いずれにしても、どのようにすれば希望する色にできるかを見いだせるわけだが、カラープリントの色補正法としてはこの方法がかなり役に立つ。

補色を見いだす
補色(反対色、余色)を具体的に見いだすことができるのも大きな特長である。CC数値の取扱いでは、2色のYMC量の合計が等YMCになる関係の、一方が他方の補色である。旧タイプのオレンジネガの補色は35M+90Cである。合計すれば90YMCになるからだが、先にのべたように、CC数値における等YMCは赤味を帯び、完全な無彩色を示さない。一般的にはYMCに対して1.5倍のCを要する。
図5は20Y+20M+20Cの等YMCフィルターの分光透過率曲線(A)と、20Y+20M+30Cの曲線(B)の比較を示したものである。CC数値の等YMCフィルターでは若干右上がりを示しているので、いくらか赤味を帯びた色であることがわかる。Cを1.5倍して30Cにすると、曲線Bのように長波長側が下がって、かなり中性なグレーにみえるようになる。 そのため正確な補色を得るには、少なくとも先にのべたブロック法で平均濃度を計算してみるべきである。

視覚的に近似的な補色を見いだせばよいというのであれば、比色窓の左側にグレースケールをおき、右側に試料をおいてフィルターを重ね、グレースケールの中のいずれかの無彩色と等色させる。等色すれば、試料上に位置するフィルターがその色の補色に相当する。下図は以上の色のタシ算、ヒキ算、色補正法、補色の計算の基本原理を図解したもので、このようなブロック法で図解すれば、難解とされる色もかなり容易に理解できるようになろう。









◆実際における応用
説明不足のところもあると思うが、以上がCCフィルターを使った<RWカラーシステム>の原理と方法のあらましである。つぎに実際の作業ではどのような使い方があるかということだが、ほとんどの場合は、以上の原理と方法の応用ということになろう。カラー写真の分野では、たとえば厳密な色再現を必要とするとき、撮影時に被写体の主要色をはかっておき、印刷、カラープリントなどの最終ステップでそのはかった色をもってチェックすれば、それを行わない作業よりも確実な再現が可能になろう。反対に色再現ではなく、特殊な色彩効果を望む場合は、種々のフィルターの中から自分のイメージに合うフィルター選択を行えばよい。現像処理後の応用としては、トランスバレンシー、カラープリントの仕上がりの検討用としてカラーバランスの判定に利用し、希望する色にするにはどのような色補正を行えばよいかを見いだす。現像効果の相違の判定や色カブリなど、部分的な色濃度の判定もできる。特に色指定ではあいまいな言葉でなく、具体的な色指定が行えるので、従来からあるトラブルはかなり少なくなるであろうと思う。
その他、CC法および3色分解露光法、ダイトランスファー法などにおけるフィルター選択や分色濃度の判定、あるいは印刷におけるダブルトーンなどのインキのかけ合わせやその他の色材の混色結果の予測、印刷物の校正と色指定などに応用の可能性がある。フィルター色はインキ、あるいは塗料などとは性質が異なり、混色法も異なるから完全な一致をみるということは困難であるが、減法混色の指針が皆無という現状では大なり小なり役に立つデータは得ることができるのではないかと思う。これは筆者の1人合点であろうか。CCフィルターは自由に購入でき、使っている人も多い。したがってかならずしも筆者のつくったカラースケールの必要性はないので、いろいろとご検討いただき、このCCフィルターを利用したカラーシステムについて多方面の方から遠慮のないご意見などをいただければと思うしだいである。



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