色の恒常性とは｜光源が変わっても物の色を同じと感じる仕組みと色順応を解説

色の恒常性とは、照明の光が昼の太陽光から白熱灯や蛍光灯へと変わっても、白いシャツは白、赤いトマトは赤というように、物体そのものの色をほぼ一定のものとして知覚し続ける視覚の働きです。物理的には、物体が目に返してくる光の色みは照明が変わるたびに大きく変動しているのに、私たちの見え方はその変動をかなりの程度打ち消してしまいます。この記事では色彩検定3級の『光と色』の範囲に絞り、恒常性が成り立つしくみ、それを支える色順応、明るさについての恒常性、そしてカメラでは色が転びやすい理由までを、知覚の安定性という一点に焦点を当てて整理します。

ねらいを先に述べると、ゴールは「光が変われば物体に届く光は変わる」という物理の事実と、「それでも物の色は変わって見えにくい」という知覚の事実を、矛盾なく両立させて理解することです。光源そのものの色や演色性の数値、錐体・桿体の構造といった土台は関連記事に譲り、本記事は見えの一定さがどこから来て、どこで崩れるのかに集中します。

色の恒常性とは、物体に当たる照明光が変化しても、その物体が本来もつ色をほぼ一定に保って知覚する視覚の性質です。鍵になるのは、目に届く光と私たちが感じる色とがイコールではないという点にあります。白い紙を例にとると、夕方の赤みを帯びた室内ではその紙が反射して目に返す光は実際には赤みを含んでいます。それでも私たちはその紙を赤い紙とは思わず、変わらず白い紙だと感じ続けます。視覚が見ているのは反射光そのものの色ではなく、照明の偏りを差し引いた後の物体の反射のクセだからです。

この差し引きを支えているのは、物体ごとに決まった反射の性質です。白い紙はどの波長もよく反射し、黒い炭はどの波長もあまり反射しません。照明が赤く偏れば紙からの反射光も炭からの反射光もそろって赤く偏りますが、両者の反射のクセの差は照明が変わっても保たれます。脳はこの差のパターンを手がかりに、照明の色みを共通成分として取り除き、物体本来の色を取り出していると考えられています。恒常性とは、この引き算がうまく働いている状態だと言い換えられます。

この働きは日常のあらゆる場面で実感できます。白熱灯のオレンジがかった光の下でも白いシャツは白く見え、昼白色蛍光灯の青白い光の下でも肌は肌色に見えます。夕食時の電球色のダイニングでテーブルの白いクロスを見ても、私たちはそれを白として認識し、わざわざ今このクロスはオレンジ色だとは感じません。よく晴れた屋外でハンカチを見て、その後で蛍光灯の室内に持ち込んでも、ハンカチの色はほとんど同じに感じられます。物理的にはこの二つの環境で目に届く光の波長構成はかなり違うのに、見えの色はそろってしまうのです。これは目が、その場を支配している照明の色みをいったん標準の白として受け入れ、そこからの差として物体色を読み取っているためです。