色彩検定1級「測色・表色系(XYZ・CIELAB・マンセル)」の出題ポイント解説
色彩検定1級は2次に実技・記述があり範囲も広大です。本ページは1次の用語・理論を中心に解説し、実技・色の識別は公式テキスト併用を推奨します。1級では、色を数値で厳密に表すCIE XYZ表色系や均等色空間CIELAB、色差ΔE*abを正確に理解し、知覚に基づくマンセル表色系との関係まで体系的に押さえることが求められます。
※出題範囲・内容は改定される場合があります。最新情報は必ず色彩検定協会(AFT) 公式情報でご確認ください。
顕色系と混色系
表色系は成り立ちによって大きく2つに分けられます。1級では両者の違いと代表例を正確に区別することが基礎になります。
- 顕色系:実際の色票(色見本)を知覚的なものさしで体系的に並べた表色系。マンセル表色系・PCCS・オストワルト表色系などが含まれます。
- 混色系:光の混色(測色値)にもとづいて色を数値で定義する表色系。CIE XYZ表色系・CIELABなどが代表です。
CIE XYZ表色系
国際照明委員会(CIE)が定めたXYZ表色系は、混色系の基礎となる表色系です。色を3つの数値(三刺激値 X・Y・Z)で表します。
| 用語 | 意味 |
|---|---|
| 三刺激値 X・Y・Z | 等色実験にもとづき、色刺激を3つの数値で表したもの。Yは明るさ(測光的な輝度)に対応するよう設計されている |
| 等色関数(x̄ ȳ z̄) | 各波長の単色光を再現するのに必要な原刺激の量を波長ごとに表した関数。これと分光分布から三刺激値が計算される |
| 色度座標 x・y | 三刺激値を x=X/(X+Y+Z)、y=Y/(X+Y+Z) と正規化したもの。色みだけを表す(明るさの情報を除いた値) |
xy色度図
色度座標 x・y を平面上にとったものがxy色度図です。色みの関係を一目で把握できます。
- スペクトル軌跡:単色光(波長ごとの純粋な光)が描く、色度図の外周の馬蹄形の曲線。最も鮮やかな色が並びます。
- 純紫軌跡:スペクトル軌跡の両端(赤端と紫端)を結ぶ直線。スペクトルに存在しない紫の色が並びます。
- 白色点(白色点):無彩色に対応する点。光源(イルミナント)の種類によって位置が定まります。
色度図の外周(スペクトル軌跡)に近いほど彩度が高く、白色点に近いほど無彩色に近づきます。混色した色は、もとの色を結ぶ直線上に位置するという性質があります。
CIELAB(L*a*b*)色空間
XYZは数値で色を表せますが、数値の差と人の感じる色の差(知覚差)が一致しません。これを改善した均等色空間がCIELAB(L*a*b*)です。1級で最重要の色空間です。
| 軸 | 意味 |
|---|---|
| L*(エルスター) | 明度。0(黒)〜100(白)で表す |
| a*(エースター) | 赤緑方向。プラスで赤み、マイナスで緑みが強い |
| b*(ビースター) | 黄青方向。プラスで黄み、マイナスで青みが強い |
L*a*b*はXYZから計算され、知覚的にほぼ均等になるよう設計されています。a*・b*が0に近いほど無彩色に近く、原点から離れるほど鮮やかになります。
CIELCh(L*C*h)
CIELABを直交座標(a*・b*)ではなく極座標で表したものがCIELCh(L*C*h)です。a*・b*の値から計算します。
- L*:明度(CIELABと同じ)。
- C*(クロマ):彩度。a*・b*平面上で原点からの距離にあたり、大きいほど鮮やか。
- h(色相角):色相を角度で表したもの。a*・b*平面上での方向(角度)にあたる。
直交座標のa*・b*が「赤緑・黄青の量」を表すのに対し、L*C*hは「明度・彩度・色相」という、マンセルに近い直感的な3属性で色をとらえられる点が特徴です。
色差ΔE*ab
CIELAB空間における2色間の距離を色差ΔE*ab(デルタイーエー・ビー)といい、色の違いの大きさを1つの数値で表します。L*a*b*それぞれの差を空間上の距離として求めるため、値が大きいほど色の違いが大きいことを意味します。
色差は色再現や品質管理で「どこまでの色ずれを許容するか」の基準として使われます。CIELABが知覚的に均等であるため、色差の数値が人の感じる差とよく対応する点が利点です。
マンセル表色系との関係
知覚にもとづく顕色系の代表がマンセル表色系です。色相(Hue)・明度(Value)・彩度(Chroma)の3属性で「H V/C」の形式で表します(例:5R 4/14、無彩色はN5)。CIELChの「明度・彩度・色相」という構成は、マンセルの3属性と対応づけて理解できます。
| 表色系 | 系統 | 表し方 |
|---|---|---|
| マンセル表色系 | 顕色系 | 色相H・明度V・彩度Cで「H V/C」 |
| CIE XYZ表色系 | 混色系 | 三刺激値X・Y・Z、xy色度図 |
| CIELAB(L*a*b*) | 混色系(均等色空間) | L*(明度)・a*(赤緑)・b*(黄青) |
| CIELCh(L*C*h) | 混色系(均等色空間) | L*(明度)・C*(彩度)・h(色相角) |
この章を覚えるコツ
- 軸の対応を固定:a*=赤緑、b*=黄青、L*=明度、と必ずセットで覚えると混同しません。L*C*hはマンセルの明度・彩度・色相と対応づけましょう。
- 顕色系か混色系か:マンセル・PCCS・オストワルト=顕色系、XYZ・CIELAB=混色系、と分類で整理します。
- 色度図の位置:外周のスペクトル軌跡=鮮やか、白色点=無彩色、と図の意味を結びつけると光源・測光の章の白色点の話につながります。
用語があいまいなときは用語集で確認し、学習全体の進め方は勉強法ガイドも参考にしてください。次は光源・測光・混色の理論の章に進みましょう。
→ この章の一問一答75問に挑戦