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主観色(ベンハムの独楽)

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下図を円に沿って切り取り、この円と同じ大きさの円を厚紙でつくり、切り取った下図を円い厚紙に貼り付け、この中心に楊枝を挿して独楽を作って回してみましょう



図では独楽の側面にも黒が塗られていますが、側面の色や図柄には意味はありません。
すると、不思議なことに、回っている独楽の表面にいろいろな色が見えてみます。
独楽の表面には白と黒で描かれた模様があるだけですから色が見えるはずが無いのに・・・
もちろん、スチールカメラやムービーカメラで撮っても色は写りませんが、人間には色が見えるのです。

この色は、見る人によっても異なり、主観色と呼ばれます。
色が見える理由は明確には判っていませんが、色を見分ける色覚神経の立ち上がり時間(光を感じてから色と認識するまでに時間)が色によって異なり、かつ、色は黒に対して滲むからだと言われています。
白い光はプリズムを通すと虹のようにいろいろな色に分けられることで解るように、白はいろいろ色が混じったものです。

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上記2点を考慮して、目に入る光が黒から白に変わったときを考えます。
すると、眼の色覚神経は色によって機能するまでの時間が異なりますから、早く機能した色覚神経はその色があったと認識します。
ところが、他の色覚神経は持分の色をまだ認識していないので、全ての色が合わさって白く見えるのに認識が間に合わない色があるために白く見えずに色がついて見えます。

ですから、独楽の回転を速くすると、全ての色覚神経が色を認識できずに、黒と白が混じって灰色に見えます。
逆に、独楽の回転が遅すぎると、全ての色覚神経が色を認識できてしまうために、黒と白だけが見えて色は見えてきません。
更に、色覚神経の立ち上がり時間には個人差があるので、私に見えたように貴方に見えるとは限りません。
これが、主観色と言われる所以です。

主観色が文献に現れたのは、1826年フランスの修道士ベネディクト・プレボストによります。
彼は白い紙で暗室に射し込んだ太陽光を遮っていたときに主観色を発見しました。
ただし、彼は主観色と呼んでいません。
主観色の発見者は一般的には、「主観色の発生する円板について(1938年)」という論文を発表したドイツの物理学者フェヒナー(1801〜1887)と言われています。
主観色が学術誌に発表されたのは、「ベンハムが作成した色の出るコマ」1894年11月24日「ネイチャー」です。

主観色は黒と白が交互に視野に入れば見える可能性があるので、自由研究にする場合には色々なデザインのコマを作ったり、人によって見え方が異なるので見え方の違いを分析するとおもしろいかも。
写真には撮れないので、色鉛筆で簡単なスケッチを描くと解りやすいでしょう。




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