色彩検定1級「光源・測光・混色の理論」の一問一答
📖 色彩検定1級「光源・測光・混色の理論」の全75問と解説(一覧)
色彩検定1級の光源・測光・混色の理論に関する一問一答(全75問)の正解と解説の一覧です。上の一問一答で実際に解いてから、ここで復習・確認できます。
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問1.CIE標準イルミナントAは、白熱電球で照明される物体色を表すときに用いる光である。その分布温度として最も近いものはどれか。
- ア.約2856K
- イ.約5000K
- ウ.約6504K
- エ.約4000K
正解:ア.約2856K
解説:JIS Z 8720 は、標準イルミナントAを白熱電球で照明される物体色を表すときに用いるものとし、その分布温度を約2 856 K としている。約6 504 K は、昼光で照明される物体色に用いる標準イルミナントD65 の相関色温度である。約5 000 K は、補助イルミナントD50 の相関色温度(約5 003 K)に近い値である。約4 000 K は、JIS Z 8720 が定める標準イルミナント(A・D65)と補助イルミナント(D50・D55・D75・C)のどれの値でもない。
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問2.CIE標準イルミナントD65が表す光として最も適切なものはどれか。
- ア.白熱電球の光
- イ.平均的な昼光
- ウ.ろうそくの炎
- エ.低圧ナトリウムランプの光
正解:イ.平均的な昼光
解説:JIS Z 8781-2 は、標準イルミナントD65 を平均昼光を代表するもの、標準イルミナントA を一般照明用タングステンフィラメント電球による照明を代表するものとしている。D65 の相関色温度は約6 504 K である(JIS Z 8720)。白熱電球の光を表すのは A である。ろうそくの炎や低圧ナトリウムランプの光は、JIS が定める標準イルミナント(A と D65)のどちらにも当たらない。
根拠: JIS Z 8781-2:2012 測色-第2部:CIE測色用標準イルミナント 標準イルミナントA(一般照明用タングステンフィラメント電球による照明を代表)・D65(平均昼光を代表) / JIS Z 8720:2012 測色用の標準イルミナント(標準の光)及び標準光源 4.2.2 標準イルミナントD65(相関色温度 約6 504 K)・3.3 標準イルミナント(A 及び D65)
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問3.ICCプロファイルの接続空間(PCS)の測色や、印刷物・写真を評価する標準の観察条件で基準とされるイルミナントはどれか。
- ア.イルミナントD65
- イ.イルミナントD55
- ウ.イルミナントD50
- エ.イルミナントD75
正解:ウ.イルミナントD50
解説:ICCプロファイルの接続空間(PCS)は測色の条件としてイルミナントD50を用い、基準の観察環境も、D50の光で500 lxの印刷物・写真の観察条件とされる。D50は補助標準イルミナントの一つで、相関色温度は約5 003 K。D65(約6 504 K)は昼光で照らされた物体色を表すときに用いる標準イルミナントで、PCSの基準ではない。D55(約5 503 K)とD75(約7 504 K)はD50と同じ補助標準イルミナントだが、PCSや印刷物の観察条件の基準ではない。
根拠: JIS Z 8720:2012 測色用の標準イルミナント(標準の光)及び標準光源 3.3・3.4(標準イルミナントと補助標準イルミナント、D50・D55・D75 の相関色温度 約5 003・5 503・7 504 K)、4.2.2(D65 約6 504 K) / International Color Consortium「Introduction to the ICC profile format」 2. Profile connection space(ISO 13655 にもとづく D50・ISO 3664 P2 の観察条件 D50 500 lux)
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問4.「標準イルミナント」と「標準光源」の関係について正しい説明はどれか。
- ア.標準光源は分光分布で定められた光で、標準イルミナントはそれを実現するランプである
- イ.標準イルミナントは相関色温度だけで定められ、標準光源はその色温度のランプである
- ウ.両者は同じものを指し、規格によって呼び名が違うだけである
- エ.標準イルミナントは分光分布で定められた光で、標準光源はそれを実現するランプである
正解:エ.標準イルミナントは分光分布で定められた光で、標準光源はそれを実現するランプである
解説:標準イルミナントは、相対分光分布が数値で規定された「光」で、標準イルミナントAやD65がある。標準光源は、その相対分光分布を実現するための人工光源で、実際に光を出すランプなどを指す。両者は定義の違う別の概念で、同じものの呼び名違いではない。標準光源と標準イルミナントの役割を逆にした説明は誤り。また、イルミナントは相関色温度だけで決まるのではなく、波長ごとの相対分光分布で定められる。
根拠: JIS Z 8720:2012「測色用の標準イルミナント(標準の光)及び標準光源」 3.3 標準イルミナント(JIS Z 8781-2によって相対分光分布が規定された標準イルミナントA及び標準イルミナントD65)・3.5 標準光源(標準イルミナントの相対分光分布を実現する人工光源) / CIE e-ILV(CIE S 017:2020 ILV)17-23-018「illuminant」 radiation with a relative spectral power distribution defined over the wavelength range that influences object colour perception
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問5.色度図上の「等色温度線」の説明として正しいものはどれか。
- ア.スペクトル軌跡の両端を結び、単色光では表せない紫の色度を示す線
- イ.黒体軌跡を横切って引かれ、線上の色度点は同じ相関色温度とみなされる線
- ウ.白色点と試料の色度点を結んで延長し、主波長を求めるときに使う線
- エ.相関色温度の異なるCIE昼光の色度点を、順につないで得られる線
正解:イ.黒体軌跡を横切って引かれ、線上の色度点は同じ相関色温度とみなされる線
解説:等色温度線は、黒体軌跡を横切るように引かれ、線上の色度点はすべて同じ相関色温度をもつとみなす線で、黒体軌跡から少しずれた光源の相関色温度を読み取るのに使う。スペクトル軌跡の両端を結ぶ線は純紫軌跡、白色点と試料の色度点を結んで延長するのは主波長を求める方法、相関色温度の異なるCIE昼光の色度点をつないだ線は昼光軌跡である。
根拠: JIS Z 8725:2015 光源の分布温度及び色温度・相関色温度の測定方法 相関色温度(試料光源の色度座標点と黒体軌跡とを結ぶ直線が黒体軌跡と直交する点・その直交線を等色温度線という) / JIS Z 8781-3:2016 測色-第3部:CIE三刺激値 附属書JA 主波長の求め方(無彩色点 N と試料の色度点を結ぶ直線の延長とスペクトル軌跡の交点) / JIS Z 9112:2019 蛍光ランプ・LEDの光源色及び演色性による区分 注記3 CIE昼光の軌跡
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問6.色温度(K:ケルビン)の定義として最も適切なものはどれか。
- ア.光源の明るさを示す絶対温度
- イ.完全放射体がある温度で放つ光の色に対応する黒体の絶対温度
- ウ.光源の演色性を示す指数
- エ.物体表面の反射率を示す値
正解:イ.完全放射体がある温度で放つ光の色に対応する黒体の絶対温度
解説:色温度とは、完全放射体(黒体)をある温度に熱したときに放射される光の色と一致する、その黒体の絶対温度(K)で表したものである。
根拠: CIE e-ILV 17-23-067 colour temperature 17-23-067 colour temperature Tc(注記1: ケルビン(K)で表す)
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問7.完全放射体の軌跡(黒体軌跡)からわずかに外れた光源の色みを、最も近い黒体の色温度で表すために用いられる量はどれか。
- ア.分光反射率
- イ.平均演色評価数
- ウ.相関色温度
- エ.比視感度
正解:ウ.相関色温度
解説:蛍光ランプなど黒体軌跡上に正確に乗らない光源には、色度図上で最も近い黒体軌跡上の点の色温度を用いる相関色温度(CCT)を使う。
根拠: JIS Z 9112:2019 蛍光ランプ・LEDの光源色及び演色性による区分 附属書A(参考) / JIS Z 8726:1990 光源の演色性評価方法 記載事項(参考)
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問8.色温度が高い光源ほど、その光の色みはどうなるか。
- ア.赤みがかった光になる
- イ.緑がかった光になる
- ウ.紫がかった光になる
- エ.青みがかった光になる
正解:エ.青みがかった光になる
解説:色温度は光源の色を黒体(完全放射体)の色に当てはめて温度で表したもので、数値が高いほど青みがかった光、低いほど赤みがかった光になる。例えば電球色は約2 600〜3 250 K、昼光色は約5 700〜7 100 Kである。数値の高い光ほど涼しげに見え、暖色・寒色の感覚と数値の大小が逆になる点に注意する。色温度は光源の色度が黒体軌跡の上にあるとき(相関色温度はその近くにあるとき)に使う量で、軌跡から外れるずれは偏差duvで別に表す。色温度が上がって緑みや紫みに変わるわけではない。
根拠: 一般社団法人日本照明工業会「LEDナビ 用語集」 色温度・電球色・昼光色の項 / JIS Z 8725:2015 光源の分布温度及び色温度・相関色温度の測定方法 5.1(色温度は光源色の色度座標が黒体(放射)軌跡上にある場合にだけ定義できる)・5.2(相関色温度の適用範囲・偏差duv)
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問9.演色性を評価する指標である「平均演色評価数」を表す記号はどれか。
- ア.Ra
- イ.Ri
- ウ.Td
- エ.Lv
正解:ア.Ra
解説:平均演色評価数はRaで表され、8種類の試験色(R1〜R8)の特殊演色評価数を平均して求める。Raが100に近いほど演色性がよい。
根拠: JIS Z 8726:1990 光源の演色性評価方法 6.10.2 平均演色評価数、記載方法の注(1)、5. 演色性の評価
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問10.平均演色評価数Raの最大値(基準光と完全に一致するときの値)はいくつか。
- ア.80
- イ.100
- ウ.60
- エ.255
正解:イ.100
解説:演色評価数は、試料の光源と基準の光で試験色を照らしたときの色の差ΔEから、Ri=100-4.6ΔEiで求める。平均演色評価数Raは試験色1〜8の特殊演色評価数の平均で、色の差が0、つまり基準の光と完全に一致するとき最大の100になる。80や60は100より小さく、基準の光に比べて試験色の見え方にずれがある光源の値で、最大値ではない。255は式の上限の100を超えるので、Raがとる値ではない。
根拠: JIS Z 8726:1990 光源の演色性評価方法 6.10.1(特殊演色評価数 Ri=100-4.6ΔEi)・6.10.2(平均演色評価数 Ra は試験色1〜8の平均)
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問11.演色性とは何を評価するものか。最も適切な説明はどれか。
- ア.光源がすべての方向に放出する光の量の総和がどれだけ大きいか
- イ.光源が消費電力1W当たりにどれだけ多くの光束を出せるか
- ウ.光源で照らした物体の色の見えが、基準の光のときとどれだけ近いか
- エ.光源の光の色が、どの温度の黒体の放射の色と等しいか
正解:ウ.光源で照らした物体の色の見えが、基準の光のときとどれだけ近いか
解説:演色性は、ある光源で照らしたときの物体の色の見えが、基準の光で照らしたときの見えにどれだけ近いかという光源の性質である。照明光が物体の色の見えに及ぼす効果を演色といい、これを光源の特性として見たものが演色性で、その程度は基準の光で照らした場合と色の見えが一致する度合いを示す演色評価数(平均演色評価数Raなど)で表す。光源が出す光の量の総和は全光束(lm)、消費電力1W当たりの光束は光源効率(lm/W)、光の色を黒体の温度で表すのは色温度(K)で、いずれも演色性とは別の量である。
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問12.特殊演色評価数Riに関する説明として正しいものはどれか。
- ア.8色の平均を取った演色評価数
- イ.色温度を補正した値
- ウ.照度を示す値
- エ.特定の試験色ごとに個別に評価した演色評価数
正解:エ.特定の試験色ごとに個別に評価した演色評価数
解説:特殊演色評価数Riは、特定の試験色(R9〜R15など、鮮やかな赤・黄・緑・青や肌色・葉の色等)ごとに個別に評価した演色評価数である。
根拠: JIS Z 8726:1990 光源の演色性評価方法 6.10.1 特殊演色評価数、6.10.2 平均演色評価数
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問13.演色評価数を求めるとき、試験色の見え方を比べる相手として用いる光はどれか。
- ア.相関色温度が等しい完全放射体や昼光
- イ.照度が等しい常用光源D65の光
- ウ.主波長が等しい単色光
- エ.輝度が等しい等エネルギー白色光
正解:ア.相関色温度が等しい完全放射体や昼光
解説:演色評価数は、試料光源で照らした試験色の色と、比較の基準として用いる「基準の光」で照らしたときの色とのずれから求める。基準の光は原則として試料光源と相関色温度が等しいものとし、相関色温度が5000K未満なら完全放射体の光、5000K以上ならCIE昼光を用いる(4600K以上の昼白色蛍光ランプは昼光)。基準の光は相関色温度で選ぶので、照度や輝度、主波長をそろえただけの光(常用光源D65・単色光・等エネルギー白色光)はこれに当たらない。
根拠: JIS Z 8726:1990 光源の演色性評価方法 2 用語の意味(基準の光)・3.1 基準の光の種類・3.2 基準の光の相関色温度
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問14.光源の演色性が高い(Raが100に近い)ほど、物体の色はどのように見えるか。
- ア.常に鮮やかに誇張されて見える
- イ.基準光に近く自然で忠実な色に見える
- ウ.すべて灰色に見える
- エ.赤だけが強調される
正解:イ.基準光に近く自然で忠実な色に見える
解説:Raが高い光源ほど、基準光のもとで見た色に近く、自然で忠実な色再現が得られる。値が低いと特定の色が沈んだり変わって見える。
根拠: CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-22-109 colour rendering index 17-22-109 colour rendering index の定義
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問15.分光分布(分光放射)とは何を表すものか。最も適切な説明はどれか。
- ア.物体の反射率の平均値
- イ.観測者の比視感度
- ウ.波長ごとの放射エネルギーの分布
- エ.照度の時間変化
正解:ウ.波長ごとの放射エネルギーの分布
解説:分光分布は、光が含む各波長の放射エネルギーの大きさを波長ごとに示したもので、光源の色や演色性を決める基礎となる。
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問16.物体の「分光反射率」とは何を表すか。
- ア.波長ごとの光源の放射の強さの分布
- イ.反射光の量を全波長でまとめた一つの値
- ウ.波長ごとの光の透過の割合
- エ.波長ごとの光の反射の割合
正解:エ.波長ごとの光の反射の割合
解説:反射率は、物体に入射した放射束に対する反射した放射束の比で、これを波長ごとに表したものが分光反射率である。目に届く光は照明光と物体が波長ごとに反射する割合の積で決まるため、分光反射率は物体色を決める要因になり、物体色の測定では分光反射率(係数)を測って三刺激値を計算する。波長ごとの光源の放射の強さは分光分布、波長ごとの透過の割合は分光透過率である。反射光を全波長でまとめた一つの値は波長ごとの違いを表さないので、分光反射率ではない。
根拠: CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-24-064 reflectance 定義・Note / JIS Z 8722:2009 色の測定方法-反射及び透過物体色 3 用語及び定義(分光反射率係数・分光透過率係数)・5 分光測色方法 / International Color Consortium「Frequently asked questions」 Q. What is the CIE system of colorimetry?
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問17.色ガラスやカラーフィルターのように光を通す物体の色を、分光測色方法で求めるときに波長ごとに測る量はどれか。
- ア.分光透過率
- イ.分光反射率
- ウ.分光分布
- エ.分光視感効率
正解:ア.分光透過率
解説:透過率は、入射した放射束に対する透過した放射束の比で、波長ごとに表したものが分光透過率である。光を通す物体(透過物体)の色は、分光測光器で分光透過率(係数)を測り、そこから三刺激値を計算して求める。分光反射率は不透明な物体の反射を測るときの量、分光分布は光源の放射を波長ごとに表したもので光源色の測定で求める量、分光視感効率は波長ごとの目の明るさの感じやすさを表す関数で、どれも透過物体ごとに測る量ではない。
根拠: JIS Z 8722:2009 色の測定方法-反射及び透過物体色 3 用語及び定義(分光反射率係数・分光透過率係数)・5 分光測色方法 / CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-24-065 transmittance 定義・Note / JIS Z 8724:2015 色の測定方法-光源色 分光測色方法(光源の分光分布を測定して三刺激値を求める) / CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-21-035 spectral luminous efficiency 定義・Note
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問18.光源色は分光分布で、物体色(不透明物体)は主に何によって規定されるか。
- ア.相関色温度
- イ.分光反射率
- ウ.分光視感効率
- エ.演色評価数
正解:イ.分光反射率
解説:物体の色の刺激は、照らす光の分光分布と、物体側の分光的な性質との積で表される。不透明な物体では、物体が各波長の光をどれだけ反射するかを示す分光反射率がその性質にあたり、物体色を規定する(透明な物体では分光透過率が同じ役割をもつ)。相関色温度は光源の色度に最も近い色度をもつ黒体(プランク放射体)の温度、演色評価数は光源で照らした物体の色が基準の光で照らしたときの色にどれだけ合うかを表す数値で、どちらも光源の性質を表す。分光視感効率は人の目の波長ごとの感度で、物体の性質ではない。
根拠: CIE S 017:2020 ILV(国際照明委員会 国際照明用語集 e-ILV。JIS Z 8105:2022 の基)17-23-003 colour stimulus function(色刺激関数) Note 2(物体色の色刺激関数は、相対分光分布と分光反射率・分光放射輝度率・分光透過率のいずれかとの積) / CIE S 017:2020 ILV(国際照明委員会 国際照明用語集 e-ILV。JIS Z 8105:2022 の基)17-24-064 reflectance(反射率) 反射した放射束と入射した放射束の比・Note 1(波長ごとに定義するときは spectral を付ける) / CIE S 017:2020 ILV(国際照明委員会 国際照明用語集 e-ILV。JIS Z 8105:2022 の基)17-23-068 correlated colour temperature(相関色温度) 与えられた分光分布の色度に最も近い色度をもつプランク放射体の温度 / CIE S 017:2020 ILV(国際照明委員会 国際照明用語集 e-ILV。JIS Z 8105:2022 の基)17-22-109 colour rendering index(演色評価数) 試験光源で照らした物体の色が、基準光源で照らしたときの色にどれだけ合うかの尺度 / CIE S 017:2020 ILV(国際照明委員会 国際照明用語集 e-ILV。JIS Z 8105:2022 の基)17-21-035 spectral luminous efficiency(分光視感効率) 同じ強さの光覚を生じる波長λmと波長λの放射束の比(目の波長ごとの感度)
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問19.標準的な明所視(昼間など明るい状態の視覚)で、最も明るく感じる光の波長として最も近いものはどれか。
- ア.約400nm
- イ.約700nm
- ウ.約555nm
- エ.約507nm
正解:ウ.約555nm
解説:明所視(錐体が働く)の標準比視感度は約555nm(黄緑付近)で最大となる。等エネルギーの単色光でもこの波長が最も明るく感じられる。
根拠: Realization of the candela (NIST Optical Radiation Group) V(λ) の説明の段落(明所視の分光視感効率関数)
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問20.暗所視(暗い状態での視覚)で最も明るく感じる光の波長(暗所視比視感度のピーク)として最も近いものはどれか。
- ア.約555nm
- イ.約650nm
- ウ.約450nm
- エ.約507nm
正解:エ.約507nm
解説:暗所視(桿体が働く)では比視感度のピークが約507nm(青緑付近)に移動する。これがプルキンエ現象の数値的根拠となる。
根拠: CIE データセット「CIE spectral luminous efficiency for scotopic vision」(CIE 018:2019 Table 2、DOI 10.25039/CIE.DS.gr6w4b5g) CIE_sle_scotopic.csv の 507 nm の行 / CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-22-017 scotopic vision 17-22-017 scotopic vision(Note 2) / NIST Optical Radiation Group「Realization of the candela」 V(λ) の説明の段落
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問21.明るさが低下していくにつれ、赤い花より青い花のほうが相対的に明るく見えるようになる現象を何というか。
- ア.プルキンエ現象
- イ.ベツォルト・ブリュッケ現象
- ウ.アブニー現象
- エ.色順応
正解:ア.プルキンエ現象
解説:明所視から薄明視・暗所視へと明るさが下がると、目の感度が最も高い波長が短波長側へ移り(明所視は555nm、暗所視は507nm)、長波長の光を多く返す赤い物は相対的に暗く、短波長の光を多く返す青い物は相対的に明るく見える。これがプルキンエ現象である。ベツォルト・ブリュッケ現象は輝度を変えると色相が変わって見える現象、アブニー現象は純度を下げると色相が変わって見える現象、色順応は照明光の色の違いに目が慣れる順応で、いずれも別の現象である。
根拠: JIS Z 8105:2000 色に関する用語(2000年版の本文で確認。現行は2022年改正版) 3036 プルキンエ現象(明所視から薄明視又は暗所視へ輝度を下げると長波長成分が優勢な色刺激の明るさが相対的に減少、最大視感効率の波長が短波長に移動)・3020 ベゾルド・ブリュッケ現象・3019 アブニー現象・3032 色順応 / JIS Z 8113:1998 照明用語(1998年版の本文で確認) 最大視感効果度の備考(標準分光視感効率が最大になるのは明所視で555nm、暗所視で507nm)
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問22.標準比視感度曲線(分光視感効率)とは何を表すか。
- ア.物体の反射率分布
- イ.波長ごとの明るさの感じやすさの相対分布
- ウ.光源の色温度の分布
- エ.錐体の数の分布
正解:イ.波長ごとの明るさの感じやすさの相対分布
解説:比視感度曲線は、各波長の光に対して人間の目が感じる明るさ(視感度)の相対的な大きさを波長ごとに示したもので、明所視では555nmでピークをもつ。
根拠: CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-21-035 spectral luminous efficiency 17-21-035 spectral luminous efficiency の定義 / NIST Optical Radiation Group「Realization of the candela」 V(λ) の説明の段落
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問23.明所視で主に働き、色の識別を担う網膜の視細胞はどれか。
- ア.桿体
- イ.双極細胞
- ウ.錐体
- エ.水晶体
正解:ウ.錐体
解説:明るい場所では錐体(cone)が働き、色を識別する。錐体には分光感度の異なるL・M・Sの3種があり、これが色覚の基礎となる。
根拠: CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-22-016 photopic vision 17-22-016 photopic vision(定義・Note 2) / 福島県 カラーユニバーサルデザインガイド「色覚の仕組みについて」 本文
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問24.暗い場所で主に働き、色は識別しないが弱い光に敏感な網膜の視細胞はどれか。
- ア.錐体
- イ.虹彩
- ウ.角膜
- エ.桿体
正解:エ.桿体
解説:暗所視では桿体(rod)が働く。桿体は感度が高く弱光下でも反応するが1種類のため色は識別できず、明暗のみを捉える。
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問25.3種類の錐体(L・M・S)の分光感度の違いに関する説明として正しいものはどれか。
- ア.L・M・Sの順に、感度のピークが長・中・短波長側にある
- イ.L・M・Sの順に、感度のピークが短・中・長波長側にある
- ウ.L・M・Sとも感度のピークは同じ波長で、感度の幅が異なる
- エ.L・M・Sのうち、LとSの感度のピークが最も近い
正解:ア.L・M・Sの順に、感度のピークが長・中・短波長側にある
解説:網膜の錐体には3種類あり、L(Long)錐体は長波長側、M(Middle)錐体は中波長側、S(Short)錐体は短波長側に感度のピークをもつ。3種の錐体の応答の組み合わせで色を感じるので、ピークの波長が異なることが三色性の色覚の基礎になる。名前の頭文字と逆の並びは誤りで、3種とも同じ波長にピークがあるのでは波長の違いを区別できない。LとMのピークは比較的近く、Sは短波長側に離れているので、LとSが最も近いということもない。
根拠: 国土交通省資料「色覚障害者の実態の把握」 色覚異常の概要・分類(L・M・S 錐体の説明) / International Color Consortium「Frequently asked questions」 Q. What is the CIE system of colorimetry?
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問26.S錐体が最も感度を持つのは、おおよそどの波長域か。
- ア.長波長(赤)域
- イ.短波長(青)域
- ウ.中波長(緑)域
- エ.赤外域
正解:イ.短波長(青)域
解説:S錐体(短波長感受性錐体)は青付近(おおよそ420〜440nm付近)に感度ピークをもつ。L・M・Sの順に長・中・短波長に対応する。
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問27.光が含む全波長の放射量を、人間の目の比視感度で重みづけして評価した量を総称して何というか。
- ア.放射量(物理量のみ)
- イ.色度
- ウ.測光量
- エ.分光反射率
正解:ウ.測光量
解説:光束・光度・照度・輝度などは、放射量を標準比視感度で重みづけした“測光量”である。物理的な放射量とは区別される。
根拠: CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-21-035 spectral luminous efficiency 17-21-035 spectral luminous efficiency(Note 7) / CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-21-039 luminous flux 17-21-039 luminous flux(Note 1)
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問28.光源から放射され、人間の目に感じられる光の量の総量を表す測光量はどれか。単位はlm(ルーメン)である。
- ア.照度
- イ.輝度
- ウ.光度
- エ.光束
正解:エ.光束
解説:光束(luminous flux)は、放射束を比視感度で評価した目に感じる光の量の総量で、単位はlm(ルーメン)。光源の総合的な明るさの指標である。
根拠: CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-21-039 luminous flux 17-21-039 luminous flux(Note 1・Note 4) / 計量単位令(平成4年政令第357号) 別表第一 光束(ルーメン) (出典: e-Gov法令検索)
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問29.光源からある方向へ向かう光の強さ(単位立体角あたりの光束)を表す測光量はどれか。単位はcd(カンデラ)である。
- ア.光度
- イ.光束
- ウ.照度
- エ.輝度
正解:ア.光度
解説:光度(luminous intensity)は、光源からある方向への単位立体角あたりの光束で、単位はcd(カンデラ)。光源そのものの指向的な強さを示す。
根拠: CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-21-045 luminous intensity 17-21-045 luminous intensity(定義・Note 5)
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問30.単位面積あたりに入射する光束で表され、面がどれだけ照らされているかを示す測光量はどれか。単位はlx(ルクス)である。
- ア.光度
- イ.照度
- ウ.輝度
- エ.光束
正解:イ.照度
解説:照度(illuminance)は、面に入射する単位面積あたりの光束で、単位はlx(ルクス=lm/m²)。机上面などの明るさの度合いを示す。
根拠: CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-21-060 illuminance 17-21-060 illuminance(定義・Note 3) / 計量単位令(平成4年政令第357号) 別表第一 照度(ルクス) (出典: e-Gov法令検索)
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問31.観測者から見た面の“明るさ”の感覚に最も対応し、単位面積・単位立体角あたりの光度で表される測光量はどれか。単位はcd/m²である。
- ア.照度
- イ.光束
- ウ.輝度
- エ.色温度
正解:ウ.輝度
解説:輝度(luminance)は、ある方向から見た単位面積あたりの光度で、単位はcd/m²。光源面や物体面の見かけの明るさに対応し、ディスプレイ等の明るさ指標になる。
根拠: JIS S 0031:2013(高齢者・障害者配慮設計指針−視覚表示物−年代別相対輝度の求め方及び評価方法) 用語及び定義(輝度)
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問32.照度の単位として正しいものはどれか。
- ア.cd(カンデラ)
- イ.lm(ルーメン)
- ウ.cd/m²
- エ.lx(ルクス)
正解:エ.lx(ルクス)
解説:照度の単位はlx(ルクス)で、1lx=1lm/m²である。光束はlm、光度はcd、輝度はcd/m²と区別する。
根拠: 計量単位令(平成4年政令第357号) 別表第一 照度(ルクス) / CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-21-060 illuminance 17-21-060 illuminance(Note 3) (出典: e-Gov法令検索)
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問33.光度の単位として正しいものはどれか。
- ア.cd(カンデラ)
- イ.lx(ルクス)
- ウ.lm(ルーメン)
- エ.K(ケルビン)
正解:ア.cd(カンデラ)
解説:光度の単位はcd(カンデラ)で、SI基本単位の一つ。単位立体角あたりの光束を表す。光束はlm、照度はlx、輝度はcd/m²。
根拠: 計量単位令(平成4年政令第357号) 別表第一 光度(カンデラ) / CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-21-045 luminous intensity 17-21-045 luminous intensity(Note 5) (出典: e-Gov法令検索)
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問34.光束の単位として正しいものはどれか。
- ア.cd(カンデラ)
- イ.lm(ルーメン)
- ウ.lx(ルクス)
- エ.cd/m²
正解:イ.lm(ルーメン)
解説:光束の単位はlm(ルーメン)。光源が放つ目に感じる光の総量を表す。1cdの点光源が単位立体角(1sr)に放つ光束が1lmである。
根拠: 計量単位令(平成4年政令第357号) 別表第一 光束(ルーメン) / CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-21-039 luminous flux 17-21-039 luminous flux(Note 4) (出典: e-Gov法令検索)
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問35.輝度の単位として正しいものはどれか。
- ア.lx(ルクス)
- イ.lm(ルーメン)
- ウ.cd/m²
- エ.K(ケルビン)
正解:ウ.cd/m²
解説:輝度の単位はcd/m²(カンデラ毎平方メートル)。ある方向から見た単位面積あたりの光度を表し、見かけの明るさに対応する。
根拠: CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-21-050 luminance 17-21-050 luminance(定義・Note 8) / 計量単位令(平成4年政令第357号) 別表第一 輝度(カンデラ毎平方メートル) (出典: e-Gov法令検索)
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問36.複数の色光を重ね合わせるほど明るくなり、すべてを適量重ねると白(ないし明るい色)に近づく混色を何というか。
- ア.減法混色
- イ.回転混色
- ウ.中間混色
- エ.加法混色
正解:エ.加法混色
解説:加法混色は色光(光)を重ねる混色で、重ねるほど明るくなる。赤・緑・青(RGB)を適量重ねると白色になる。テレビやディスプレイの原理である。減法混色は、色フィルタなどの光を吸収するものを重ね合わせて色を作る混色で、重ねるほど暗くなる。
根拠: JIS Z 8105:2000 色に関する用語(2000年版の本文で確認。現行は2022年改正版) 2019 加法混色・2020 加法混色の原色(通常、赤・緑・青紫の3色)・2021 減法混色(選択性がある吸収媒質の重ね合わせ) / W3C CSS Color Module Level 4 6.1 Named Colors(名前の色は sRGB で解決される。white=#ffffff(255 255 255)、cyan=#00ffff(0 255 255)、magenta=#ff00ff(255 0 255))
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問37.加法混色の三原色(光の三原色)として正しい組み合わせはどれか。
- ア.赤・緑・青
- イ.シアン・マゼンタ・イエロー
- ウ.赤・黄・青
- エ.白・黒・灰
正解:ア.赤・緑・青
解説:加法混色の三原色は赤(R)・緑(G)・青(B)。これらを適量重ねると白になり、ディスプレイや舞台照明の発色原理となる。
根拠: 28th CIE Session Manchester 2015 Abstract Booklet(CIE) 照明色の実験の要旨(additive primary colours の箇所)
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問38.色料(インクや絵の具)を重ねるほど暗くなり、理論上すべてを重ねると黒に近づく混色を何というか。
- ア.加法混色
- イ.減法混色
- ウ.併置加法混色
- エ.中間混色
正解:イ.減法混色
解説:減法混色は色料による混色で、各色料が特定波長を吸収するため重ねるほど暗くなる。シアン・マゼンタ・イエローを重ねると黒に近づく。印刷や絵の具の原理。
根拠: 色彩検定協会 イラストコンクール受賞者発表(審査員コメント) 審査員コメント / JIS Z 8120:2001 光学用語 01.07.58 減法混色の原色 / 武蔵野美術大学 MAU Art & Design Glossary「Subtractive Mixture(減法混色)」 本文
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問39.減法混色の三原色(色料の三原色)として正しい組み合わせはどれか。
- ア.赤・緑・青
- イ.赤・黄・青
- ウ.シアン・マゼンタ・イエロー
- エ.オレンジ・緑・紫
正解:ウ.シアン・マゼンタ・イエロー
解説:減法混色の三原色はシアン(C)・マゼンタ(M)・イエロー(Y)。これらを重ねると暗くなり、理論上は黒に近づく。カラー印刷の基本となる。
根拠: JIS Z 8120:2001 光学用語 減法混色の原色(subtractive primary colors)の備考 / 色彩検定協会 x すけぶ交流会 イラストコンクール 受賞者発表(審査員コメント) 審査員コメント
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問40.加法混色でG(緑)とB(青)の光を重ねたときに得られる色はどれか。
- ア.イエロー
- イ.マゼンタ
- ウ.黒
- エ.シアン
正解:エ.シアン
解説:加法混色では緑+青=シアン(C)、赤+青=マゼンタ(M)、赤+緑=イエロー(Y)となる。これらは減法混色の三原色に一致する。
根拠: 日本色彩研究所「<測色資料>インクジェットプリンター」 分光反射率の測定結果の段落 / JIS Z 8120:2001 光学用語 01.07.58 減法混色の原色
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問41.加法混色でR(赤)とG(緑)の光を重ねたときに得られる色はどれか。
- ア.イエロー
- イ.シアン
- ウ.マゼンタ
- エ.白
正解:ア.イエロー
解説:加法混色では赤+緑=イエロー(Y)になる。光を足し合わせると明るくなり、両者の中間より明るい黄色が得られる。
根拠: 日本色彩研究所「<測色資料>インクジェットプリンター」 分光反射率の測定結果の段落 / 武蔵野美術大学 MAU Art & Design Glossary「Additive Mixture(加法混色)」 本文
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問42.減法混色でシアン(C)とイエロー(Y)の色料を重ねたとき、理論上得られる色はどれか。
- ア.赤
- イ.緑
- ウ.青
- エ.白
正解:イ.緑
解説:減法混色ではシアン+イエロー=緑(G)、マゼンタ+イエロー=赤(R)、シアン+マゼンタ=青(B)になる。各色料の吸収で残った波長が見える。
根拠: 日本色彩研究所「<測色資料>インクジェットプリンター」 分光反射率の測定結果の段落 / JIS Z 8120:2001 光学用語 01.07.58 減法混色の原色
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問43.細かい色の点や線を密に並べ、離れて見ると混ざって見える混色を何というか。テレビの画素やモザイク画がこれにあたる。
- ア.減法混色
- イ.透過混色
- ウ.併置混色(併置加法混色)
- エ.重畳減法混色
正解:ウ.併置混色(併置加法混色)
解説:併置混色(併置加法混色)は、微小な色面を並べて目の中で混ざる中間混色の一種で、加法混色的に振る舞う。点描画やテレビ画素が代表例。
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問44.色の付いた円板を高速に回転させると色が混ざって見える現象を利用した混色を何というか。
- ア.併置加法混色
- イ.同時加法混色
- ウ.減法混色
- エ.継時加法混色
正解:エ.継時加法混色
解説:色を塗り分けた円板を速く回すと、網膜の同じ場所に複数の色がフリッカを感じないほど速く交互に届き、平均した色に見える。時間的に続けて見せて混ぜるので継時加法混色といい、回転混色とも呼ぶ(マクスウェルの回転円板が代表例)。速い明滅は1周期を平均した強さの光と同じに感じられるため、明るさは元の色の中間になる。併置加法混色は細かな色の点をモザイク状に並べて離れて見る混色、同時加法混色は複数の色光を同時に重ねる混色、減法混色は光を吸収する色料などを重ねる混色で、時間的な交替は使わない。
根拠: JIS Z 8781-1:2012 測色-第1部:CIE測色標準観測者の等色関数 3 用語及び定義(加法混色:同時に、又は高い周波数で交互に、又は細かいモザイク状の配置で網膜の同じ箇所に結像) / JIS Z 8113:1998 照明用語 3.2 視覚に関する用語(トールボットの法則) / 北岡明佳(立命館大学)日本色彩学会 2024 発表原稿(オストワルト表色系的な並置混色) 1. はじめに・2. 並置混色 / JIS Z 8120:2001 光学用語 01.07.57 減法混色
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問45.併置混色や回転混色のように、混色後の明るさが元の色の平均的な明るさになる混色を総称して何というか。
- ア.中間混色
- イ.減法混色
- ウ.補色混色
- エ.二次混色
正解:ア.中間混色
解説:併置(並置)混色や回転(継時)混色では、混色後の明るさが、元の色の面積比に応じた中間(荷重平均)の明るさになるので、まとめて中間混色(平均混色)と呼ぶ。分類上は加法混色に属する。減法混色は色料やフィルターが光を吸収し合う混色で、三原色を等量混ぜると黒になり、平均の明るさにはならない。混色の方式は減法混色と加法混色(同時加法混色・中間混色)に分けられ、補色混色・二次混色はその方式の名ではない。
根拠: シーシーエス株式会社「光と色の話」第18回 混色(その3)中間混色(平均混色) 冒頭・継時混色(回転混色)・並置混色(併置混色)の節 / シーシーエス株式会社「光と色の話」第16回 混色(その1)同時加法混色と減法混色 混色の方式の分類・減法混色の原理(三原色を等量混色すると黒)
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問46.回転混色で得られる色の明るさについて、正しい説明はどれか。
- ア.同時加法混色と同じく、明るさが足し合わされる
- イ.元の色の面積比に応じた、中間の明るさになる
- ウ.減法混色と同じく、元の色より暗くなる
- エ.明るい方の色の明るさが、そのまま保たれる
正解:イ.元の色の面積比に応じた、中間の明るさになる
解説:回転混色(継時混色)は、こまに塗り分けた色が速く入れ替わって目に入る混色で、明るさは元の色の面積比に応じた中間(平均)になる。入れ替わりが融合周波数を超えると、1周期で平均した強さの一定の光と同じに見えるというトールボットの法則による。同時加法混色は色光を同じ場所に重ねるので明るさが足し合わされ、元の色より明るくなる。減法混色は色料が光を吸収し合うので暗くなる。白と黒を回せば灰色に見え、明るい方の明るさが保たれるわけでもない。
根拠: JIS Z 8113:1998 照明用語 視覚の用語「トールボットの法則」 / シーシーエス株式会社「光と色の話」第18回 混色(その3)中間混色(平均混色) 冒頭・継時混色(回転混色)の節(白と黒で灰色) / シーシーエス株式会社「光と色の話」第16回 混色(その1)同時加法混色と減法混色 同時加法混色(エネルギーが増加)・減法混色の原理
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問47.テレビやスマートフォンのカラーディスプレイが採用している混色の原理はどれか。
- ア.減法混色(CMYの色料)
- イ.回転混色のみ
- ウ.加法混色(RGBの併置・発光)
- エ.補色残像の利用
正解:ウ.加法混色(RGBの併置・発光)
解説:ディスプレイはRGBの微小な発光素子を並べ、加法混色(特に併置加法混色)で色を作る。素子を強く光らせるほど明るくなり、全点灯で白になる。
根拠: 百科事典マイペディア「加法混色」(コトバンク) 「加法混色」の項 / ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典「三原色」(コトバンク) 「三原色」の項 (1)
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問48.一般的なカラー印刷(オフセット印刷など)で色を再現する基本原理はどれか。
- ア.加法混色(RGB発光)
- イ.回転混色
- ウ.補色混色のみ
- エ.減法混色(CMYインクによる)
正解:エ.減法混色(CMYインクによる)
解説:印刷はシアン・マゼンタ・イエロー(+ブラック)の色料インクを用いる減法混色が基本で、網点による併置混色も併用される。重ねるほど暗くなる。
根拠: MDN Web Docs「Web Accessibility: Understanding Colors and Luminance」 Color spaces / ICC 配布資料「ICC color management for print production」(Craig Revie, 2002) ICC color management concepts / JIS Z 8123-3:2013 印刷技術用語-第3部:印刷用語 プロセスインキの項
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問49.完全放射体(黒体)が放射する光の分光分布は、何によって一意に決まるか。
- ア.温度(絶対温度)
- イ.表面の色
- ウ.周囲の照度
- エ.観測者の比視感度
正解:ア.温度(絶対温度)
解説:完全放射体の分光分布は、その温度(絶対温度K)のみによって一意に決まる(プランクの放射則)。これが色温度の概念の基礎となる。
根拠: JIS Z 8120:2001 光学用語 01.07.26 プランクの放射則 / JIS Z 8720:2012 測色用の標準イルミナント(標準の光)及び標準光源 4.4 a) プランクの放射体の分光分布
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問50.色温度2700K前後の電球色(暖かい白)の照明と、5000K前後の昼白色の照明を比べたとき、より赤みを帯びて感じられるのはどちらか。
- ア.5000K前後の昼白色
- イ.2700K前後の電球色
- ウ.両者とも同じ
- エ.6500Kの昼光色
正解:イ.2700K前後の電球色
解説:色温度が低いほど赤みを帯びる。2700Kの電球色は赤みがかった暖かい光、5000K前後はより白くニュートラルな光に感じられる。
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問51.標準イルミナントDシリーズ(D50・D65など)が代表しているのはどのような光か。
- ア.白熱電球の光
- イ.低圧ナトリウムランプの光
- ウ.平均的な昼光(自然光)
- エ.ろうそくの光
正解:ウ.平均的な昼光(自然光)
解説:Dシリーズは紫外域を含む平均的な昼光(自然昼光)を相関色温度別に代表する標準イルミナントで、D50は約5000K、D65は約6500Kである。
根拠: JIS Z 8720:2012 測色用の標準イルミナント(標準の光)及び標準光源 3 用語及び定義(昼光イルミナント)/4.2・4.3 標準イルミナント D65・補助イルミナント D50
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問52.演色評価数の算出で、相関色温度が約5000Kを超える試料光源に対して用いる基準光はどれか。
- ア.常に白熱電球
- イ.常にD65固定
- ウ.観測者の主観
- エ.同じ色温度の昼光(CIE昼光)
正解:エ.同じ色温度の昼光(CIE昼光)
解説:演色評価では、相関色温度が約5000K未満なら黒体放射、約5000K以上なら昼光(Dシリーズ相当)を、試料と同じ色温度で基準光として用いる。
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問53.光源が消費電力に対してどれだけ多くの光束を出すかを示す指標はどれか。
- ア.発光効率(lm/W)
- イ.平均演色評価数Ra
- ウ.相関色温度(K)
- エ.輝度(cd/m²)
正解:ア.発光効率(lm/W)
解説:光源の効率(発光効率・ランプ効率)は、消費電力1Wあたりに放出する光束(lm)で表され、単位はlm/W。演色性とは別の指標である。
根拠: JIS Z 8113:1998 照明用語 光源の視感効果度,光源効率の項 / CIE S 017:2020 ILV(国際照明用語集 e-ILV) 17-21-089 luminous efficacy 17-21-089 luminous efficacy, <of a light source>
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問54.加法混色において、ある色光と重ね合わせると白(無彩色)になる色光どうしの関係を何というか。
- ア.類似色
- イ.補色
- ウ.同系色
- エ.純色
正解:イ.補色
解説:加法混色で重ねると白色(無彩色)になる二色光の関係を補色という。物理補色とも呼ばれ、色相環上でほぼ反対側に位置する。
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問55.減法混色で、絵の具やインクの色が見えるしくみとして最も適切なものはどれか。
- ア.色料自身が特定の波長の光を発し、その光が色として見える
- イ.色料の薄い膜で反射光どうしが干渉し、強め合った波長が色として見える
- ウ.色料が一部の波長を吸収し、残りの反射光や透過光が色として見える
- エ.色料の粒子が短い波長の光を強く散乱させ、その散乱光が色として見える
正解:ウ.色料が一部の波長を吸収し、残りの反射光や透過光が色として見える
解説:減法混色は、色料のように光を吸収するものを重ねて色をつくる混色である。色料は光のうち一部の波長を選んで吸収し、吸収されずに反射または透過した残りの光が目に届いて色として見える。シアンは赤、マゼンタは緑、黄は青紫の光を吸収するので、重ねるほど吸収される波長が増えて暗くなる。自ら光を発して見える色は光源の色で、薄い膜での光の干渉や微粒子による散乱は、吸収とは別のしくみで色が生じる現象であり、絵の具やインクの色が見える基本のしくみではない。
根拠: JIS Z 8120:2001 光学用語 01.07.57 減法混色・01.07.58 減法混色の原色・01.04.15 選択吸収・干渉 / 国立科学博物館「光を楽しむ」光とサイエンス 減法混色 本文
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問56.網膜上で桿体だけが働く暗所視において、人が色を識別できない主な理由はどれか。
- ア.桿体が3種類あるため
- イ.桿体が色温度を感知するため
- ウ.桿体が透過率を測るため
- エ.桿体が1種類しかなく波長を区別できないため
正解:エ.桿体が1種類しかなく波長を区別できないため
解説:桿体は1種類しかなく分光感度が一つに定まるため、波長の違いを区別できず明暗のみを捉える。色覚には分光感度の異なる複数種の錐体が必要である。
根拠: CIE S 017:2020 ILV(国際照明用語集 e-ILV) 17-22-017 scotopic vision 17-22-017 scotopic vision, Note 2 / RP Photonics Encyclopedia「Scotopic and Photopic Vision」 Scotopic vision の節 / 精選版 日本国語大辞典「桿状体」(コトバンク) 「桿状体」の項
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問57.明るい場所から暗い場所へ移ると、徐々に弱い光でも見えるようになる現象を何というか。
- ア.暗順応
- イ.明順応
- ウ.色順応
- エ.プルキンエ現象
正解:ア.暗順応
解説:暗順応は、暗所で桿体の感度が時間をかけて高まり、弱い光でも見えるようになる視覚の適応現象である。逆に明所への適応は明順応という。
根拠: MDN Web Docs「Web Accessibility: Understanding Colors and Luminance」 Adaptation
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問58.光が当たる物体の見かけの色(物体色)が決まる要因として、最も適切な組み合わせはどれか。
- ア.物体の重さと温度
- イ.照明光の分光分布と物体の分光反射率
- ウ.光源の消費電力
- エ.観測者の身長
正解:イ.照明光の分光分布と物体の分光反射率
解説:物体色は、照明光の分光分布と物体の分光反射率(透過率)の積、さらに観測者の色覚(等色関数)によって決まる。光と物体と観測者の3要素が関わる。
根拠: International Color Consortium「Frequently asked questions」 Q. What is the CIE system of colorimetry? / CIE S 017:2020 ILV(国際照明用語集 e-ILV) 17-23-003 colour stimulus function 17-23-003 colour stimulus function, Note 2
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問59.照明を替えると、同じ物体でも色が違って見えることがある。これは主に光源の何が異なるためか。
- ア.偏光状態
- イ.発光効率
- ウ.分光分布
- エ.配光特性
正解:ウ.分光分布
解説:物体の色は、照明光の分光分布(波長ごとの放射の割合)と物体の分光反射率によって決まる反射光で見える。照明を替えると分光分布が変わるので、同じ物体でも反射光の分光分布が変わり、色が違って見える。照明光が物体の色の見えに及ぼすこの効果を演色という。発光効率は光源の全光束を消費電力で割った値、配光は光度の方向による分布で、偏光状態とあわせて、物体の色が違って見える主な原因ではない。
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問60.ある2つの色が、特定の光源下では同じ色に見えても別の光源下では違う色に見える現象を何というか。
- ア.演色性
- イ.プルキンエ現象
- ウ.色順応
- エ.条件等色(メタメリズム)
正解:エ.条件等色(メタメリズム)
解説:条件等色(メタメリズム)は、分光分布の異なる2つの色刺激がある観測条件で等色するが、光源や観測者が変わると等色が崩れる現象である。色再現で重要となる。
根拠: International Color Consortium「Frequently asked questions」 Q. What is the CIE system of colorimetry?
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問61.分光分布の形が異なる2色が、ある観測条件で同じ色に見える「条件等色」が起こりうる理由として正しいものはどれか。
- ア.色の見えが3種類の錐体の応答の組み合わせで決まるため
- イ.色の見えが網膜に届く光の総量で決まるため
- ウ.色の見えが分光分布のピーク波長の位置で決まるため
- エ.色の見えが桿体と錐体の応答の比で決まるため
正解:ア.色の見えが3種類の錐体の応答の組み合わせで決まるため
解説:網膜の3種類の錐体はそれぞれ異なる波長に感度のピークをもち、色はこの3つの応答の組み合わせで感じられる。そのため分光分布の形が違っても、3つの応答に対応する三刺激値が等しければ同じ色に見える。これが条件等色(メタメリズム)で、照明光が変わると一致が崩れることが多い。光の総量だけでは色みの違いは決まらず、ピーク波長が違う光どうしでも三刺激値が等しければ等色する。桿体は暗所視で主に働き色の知覚を伴わないので、桿体との比で色が決まるのでもない。
根拠: International Color Consortium「Frequently asked questions」 Q. What is the CIE system of colorimetry? / JIS Z 8781-1:2012 測色-第1部:CIE測色標準観測者の等色関数 3 用語及び定義(条件等色刺激,メタマー) / CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-22-017 scotopic vision 定義・Note
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問62.低圧ナトリウムランプ(橙黄色のほぼ単色光)のように、特定波長に偏った分光分布をもつ光源の演色性に関する説明として正しいものはどれか。
- ア.演色性が常に100で理想的である
- イ.演色性が非常に悪く多くの色を正しく再現できない
- ウ.色温度が必ず6500Kになる
- エ.物体色の見え方に影響しない
正解:イ.演色性が非常に悪く多くの色を正しく再現できない
解説:分光分布が特定波長に偏った光源は多くの物体色を正しく再現できず、Raが極めて低くなる(演色性が悪い)。トンネル照明など効率優先の用途で使われる。
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問63.標準比視感度(明所視)の説明として誤っているものはどれか。
- ア.明所視では錐体が働く
- イ.ピークは約555nmにある
- ウ.ピークは青の約450nmにある
- エ.波長ごとの明るさの感じやすさを示す
正解:ウ.ピークは青の約450nmにある
解説:誤り。正しくは、明所視の比視感度のピークは約555nm(黄緑)であり、青(450nm付近)が最大なのではない。明所視では錐体が働き555nmが最も明るく感じる。
根拠: NIST「Realization of the candela」 本文(V(λ) の説明) / CIE S 017:2020 ILV(国際照明用語集 e-ILV) 17-22-016 photopic vision 17-22-016 photopic vision
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問64.光束1lmとは、どのように定義される量か。最も適切なものはどれか。
- ア.1cdの点光源から1m離れた面が受ける照度
- イ.周波数540THzで1Wの単色放射がもつ光束
- ウ.1srあたり1lmの光束を放つ点光源の光度
- エ.1cdの点光源が1srの立体角内に放つ光束
正解:エ.1cdの点光源が1srの立体角内に放つ光束
解説:ルーメンは光束の単位で、光度1cdの均一な点光源が単位立体角1srの中に放つ光束を1lmとする。周波数540×10^12Hz(波長約555nm)の単色放射では放射束1/683Wが1lmに当たるので、1Wなら約683lmになる。1srあたり1lmの光束を放つ点光源の光度は1cdで、これは光度の単位の関係である。1cdの点光源から1m離れて光が垂直に当たる面の照度は1lxで、照度は単位面積あたりに入射する光束(1lx=1lm/m²)を表す。
根拠: JIS Z 8113:1998 照明用語 放射量・測光量の項(光束・光度・照度)、単位の項(ルーメン・ルクス)、最大視感効果度の備考(555 nm=540×10^12 Hz)
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問65.机上面の明るさ(明るさの基準として設計に用いる量)を測るのに最も適した測光量はどれか。
- ア.照度(lx)
- イ.光度(cd)
- ウ.色温度(K)
- エ.演色評価数Ra
正解:ア.照度(lx)
解説:作業面の明るさは照度(lx)で評価する。JISの照度基準など、室内の明るさ設計は単位面積あたりの入射光束である照度で規定される。
根拠: JIS Z 8113:1998 照明用語 照度・基準面・作業面の項 / 改訂新版 世界大百科事典「照度」(コトバンク) 「照度」の項
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問66.ディスプレイ画面やサインの「見かけの明るさ」を比較するのに最も適した測光量はどれか。
- ア.照度(lx)
- イ.輝度(cd/m²)
- ウ.光束(lm)
- エ.色温度(K)
正解:イ.輝度(cd/m²)
解説:見かけの明るさは輝度(cd/m²)で評価する。輝度は観測方向から見た単位面積あたりの光度で、面光源の明るさ比較に用いられる。
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問67.昼光(自然の昼の光)の色みが、天候や時刻、空の状態によって変化することと関連する量はどれか。
- ア.演色評価数Ra
- イ.照度の絶対値のみ
- ウ.相関色温度
- エ.輝度の絶対値のみ
正解:ウ.相関色温度
解説:昼光は時刻・天候により相関色温度が変化する(青空の日陰は高色温度、夕方は低色温度など)。Dシリーズはその平均的昼光を代表する。
根拠: JIS Z 8113:1998 照明用語 3.3 昼光イルミナント(参考) / International Color Consortium「Frequently Asked Questions on colour management」(PDF) 照明・観察条件の Q&A(昼光の色温度の範囲)
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問68.加法混色と減法混色の本質的な違いを最も適切に説明したものはどれか。
- ア.加法は色料を重ねて暗く、減法は色光を重ねて明るくなる
- イ.加法は明るさが平均になり、減法は重ねるほど明るくなる
- ウ.加法は重ねるほど明るく、減法は明るさが平均になる
- エ.加法は色光を重ねて明るく、減法は色料が光を吸収して暗くなる
正解:エ.加法は色光を重ねて明るく、減法は色料が光を吸収して暗くなる
解説:加法混色は色光(色刺激)を網膜上で重ね合わせる混色で、色光を足すほど明るくなり、赤・緑・青紫の原色をそろえると白に近づく。減法混色は色料やフィルターなど光を吸収するものを重ねる混色で、重ねるほど吸収される波長が増えて暗くなる。扱う対象を色料と色光で逆にした説明は誤りである。明るさが元の色の平均に近くなるのは、回転円板のように速く交互に見せる加法混色などの場合で、減法混色の性質ではなく、減法混色が重ねるほど明るくなることもない。
根拠: JIS Z 8120:2001 光学用語 01.07.54 加法混色・01.07.55 加法混色の原色・01.07.57 減法混色 / JIS Z 8781-1:2012 測色-第1部:CIE測色標準観測者の等色関数 3 用語及び定義(加法混色) / JIS Z 8113:1998 照明用語 3.2 視覚に関する用語(トールボットの法則) / 国立科学博物館「光を楽しむ」光とサイエンス 減法混色 本文
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問69.印刷の網点や織物の細かな色糸のように、微小な色面の併置で生じる混色の見え方について正しいものはどれか。
- ア.離れて見ると目の中で混ざり中間の色に見える
- イ.近づくほど色が混ざる
- ウ.常に黒くなる
- エ.色料の吸収で必ず暗くなる
正解:ア.離れて見ると目の中で混ざり中間の色に見える
解説:併置混色は、微小な色面が離れて見ると目の中で混ざり、加法混色的に中間の色・明るさに見える。近づくと個々の色が分離して見える。
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問70.プルキンエ現象が示すのは、明るさのレベルによって何が変化することか。
- ア.物体の反射率が変わること
- イ.比視感度のピーク波長が短波長側へ移ること
- ウ.光源の色温度が上がること
- エ.錐体の数が増えること
正解:イ.比視感度のピーク波長が短波長側へ移ること
解説:プルキンエ現象は、明所視から暗所視へ移るにつれ比視感度のピーク波長が約555nmから約507nmへ短波長側に移ることを示し、赤が暗く青緑が明るく見えるようになる。
根拠: CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-22-017 scotopic vision 定義・Note 2 / JIS Z 8113:1998 照明用語 3.1 最大視感効果度 備考(明所視 555 nm・暗所視 507 nm)
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問71.完全放射体軌跡(黒体軌跡)と昼光軌跡について、演色評価の基準光の選び方として正しいものはどれか。
- ア.低色温度では昼光、高色温度では完全放射体を基準光にする
- イ.黒体軌跡に近い光源は完全放射体、離れた光源は昼光を基準光にする
- ウ.低色温度では完全放射体、高色温度では昼光を基準光にする
- エ.白熱電球は完全放射体、蛍光ランプやLEDは昼光を基準光にする
正解:ウ.低色温度では完全放射体、高色温度では昼光を基準光にする
解説:演色評価の基準の光は、試料光源と相関色温度が等しいものを原則とし、相関色温度が5000K未満なら完全放射体(黒体)の光、5000K以上ならCIE昼光を用いる。選び分けの目安は相関色温度で、黒体軌跡からの離れ具合やランプの種類ではない。蛍光ランプやLEDでも相関色温度が5000K未満なら原則として完全放射体を基準とし、例外として4600K以上の昼白色の蛍光ランプなどで昼光を用いる。低色温度と高色温度で基準を逆にした説明も誤りである。
根拠: JIS Z 8726:1990 光源の演色性評価方法 2 用語の意味(基準の光)・3.1 基準の光の種類・3.2 基準の光の相関色温度 / JIS Z 9112:2019 蛍光ランプ・LEDの光源色及び演色性による区分 演色評価数の求め方(相関色温度4 600 K以上の昼白色LEDの基準光)
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問72.光度400cdの点光源の真下2mの位置にある水平面の照度はいくらか。光は面に垂直に入射するものとする。
- ア.200 lx
- イ.800 lx
- ウ.100 lx
- エ.1600 lx
正解:ウ.100 lx
解説:点光源による照度は距離の2乗に反比例し、E=I/r²で求められる。400÷2²=100 lxとなる。
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問73.白色LEDなどの照明を選ぶ際、「色温度」と「演色性」が表す内容として正しい組み合わせはどれか。
- ア.色温度は光の色み、演色性は色の再現の忠実さを表す
- イ.両者とも明るさを表す
- ウ.色温度は再現性、演色性は色みを表す
- エ.両者とも同じ意味である
正解:ア.色温度は光の色み、演色性は色の再現の忠実さを表す
解説:色温度(K)は光の色み(暖色か寒色か)を、演色性(Ra)は物体色をどれだけ忠実に再現できるかを表す。両者は独立した別の指標である。
根拠: JIS Z 8113:1998 照明用語 3.3.2 色温度・3.3.3 演色 / JIS Z 8726:1990 光源の演色性評価方法 参考 1(演色評価数による以外の評価方法)
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問74.光の三原色(RGB)と色料の三原色(CMY)の関係について正しい説明はどれか。
- ア.RGBとCMYは無関係である
- イ.RGBの二色の加法混色がCMYの各色になる
- ウ.CMYを加法混色するとRGBになる
- エ.RGBとCMYは同じ三色である
正解:イ.RGBの二色の加法混色がCMYの各色になる
解説:加法混色の二色を混ぜた結果(赤+緑=Y、緑+青=C、赤+青=M)が減法混色の三原色になり、互いに補色の関係で対応している。
根拠: 南宏人「高等学校における加法混色・減法混色の授業開発」授業実践開発研究 第17巻(2024)(千葉大学) 1.2 加法混色と減法混色の説明 / JIS Z 8120:2001 光学用語 01.07.58 減法混色の原色 備考
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問75.暗い夜道で、赤い看板より青緑の看板のほうが相対的に明るく目立って見えやすいのはなぜか。
- ア.暗い所では錐体の感度が上がり、短波長側がよく見えるため
- イ.暗い所では瞳孔が開き、長波長の光が入りにくくなるため
- ウ.暗い所では桿体が主に働き、感度のピークが短波長側へ移るため
- エ.暗い所では色順応が進み、赤の補色が強調されて見えるため
正解:ウ.暗い所では桿体が主に働き、感度のピークが短波長側へ移るため
解説:暗い所では網膜の桿体が主に働く暗所視になり、目の感度が最も高い波長が明所視の約555nmから約507nmへと短波長側に移る。このため赤のような長波長の色は暗く、青緑のような短波長寄りの色は相対的に明るく見える。これがプルキンエ現象である。暗所で主に働くのは錐体ではなく桿体である。色順応は照明の色の変化をおおよそ補う働きで、補色を強調するしくみではなく、瞳孔の変化でも赤と青緑の明るさの逆転は説明できない。
根拠: CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-22-017 scotopic vision 定義・Note / JIS Z 8113:1998 照明用語 最大視感効果度の備考(明所視 555 nm・暗所視 507 nm) / CIE S 017:2020 ILV(e-ILV)17-22-013 chromatic adaptation 定義・Note