彩度

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典型的な色空間。色相明度、彩度からなる。中心軸(無彩色)からの距離が彩度。
色空間の横断面。中心からの距離が彩度。

彩度(さいど)は、色の三属性の1つで、色の鮮やかさの尺度である。

彩度は基本的に、色空間の中央軸(無彩色軸)からの距離である。無彩色灰色)で0となり、無彩色軸から離れるにしたがい増し、純色で最大となる。また、彩度は色空間における距離なので、色空間に依存する。たとえば、色空間によっては、純色以外でも彩度が最大になることがある。

英語での名称は、HLS色空間HSV (HSB) 色空間PCCSではsaturation(Sと略す)、マンセル表色系ではchroma だが、日本語では区別せず彩度という。ただしsaturationについては飽和度という訳語が使われることもある。また、純色量と訳されることもあるNCSのchromaticness、オストワルト表色系のpurityも彩度と同種の概念である。

彩度変化の例[編集]

色相・明度を一定とした場合の、彩度の連続的な変化。HLS色空間、NCS、オストワルト表色系などでのもの。HSV色空間、PCCS、マンセル表色系などではこれとは多少異なる。

表色系の彩度[編集]

NCS・オストワルト表色系[編集]

NCSやオストワルト表色系では、色相以外の属性(ニュアンス)を白、黒、純色の混合率で表す。純色の割合が彩度となる。純色量など別の用語を使うこともある。

NSCではパーセンテージ、オストワルト表色系では8段階に分けて表す。ただし、3色の混合率を表すには2色の率を表すだけでよく、オストワルト表色系では白色量と黒色量を使うため、彩度が明示されることはない。

これらの表色系の色空間は双円錐算盤の珠)型をしており、彩度が高くなると、明度は50%から大きく離れることができなくなる。

マンセル表色系・PCCS[編集]

マンセル表色系やPCCSの色空間はNCSやオストワルト表色系に似ているが、人間の知覚を重視しているため、歪んだ形をしている。

そのため、彩度が最大のときの明度は必ずしも50%ではなく、色相によって異なる。例えば黄色では明度が高いとき、紫色では明度が低いとき、彩度を高くできる。

マンセル表色系では彩度の最大値も異なる。最大彩度はマンセル表色系で10から14、PCCSで9である。

HLS・HSV色空間の彩度[編集]

HLS色空間(左)とHSV色空間(右)での彩度 (Saturation)。

HLSやHSV (HSB) の彩度は、0~1または0%~100%で表す。

HLSやHSVの色空間は、NCSなどと異なり、円筒形をしている。そのため、純色以外に彩度が最大となるニュアンスがある。HLSでは清色(純色と白または黒との混合)、HSVでは暗清色(純色と黒との混合)で、彩度が最大になる。

HSVの彩度は、全体の明るさに対する純色の割合を示し、saturationの字義どおりの意味に近い。暗清色でも彩度が最大になるのは、このためである。また、明度が低く黒に近い場合、彩度が大きく変わっても、純色の絶対量はあまりかわらず知覚的には色があまり変わらない。HLSでは同様のことが、明度が高く白に近い場合にも起こる。

RGBからの算出[編集]

RGB色空間の R, G, B \in [0, 1] から、まず最大と最小

 M = \max (R, G, B) \,
 m = \min (R, G, B) \,

を求める。

HLS・HSV色空間の彩度はこの2つの値のみから

 S_\mathrm {HLS } = \begin{cases}
0 & \mbox{if } M = m = 0 \or M = m = 1\\
( M - m ) / ( 1 - | M + m - 1 | ) & \mbox{ otherwise }
\end{cases}
 S_\mathrm {HSV } = \begin{cases}
0 & \mbox{if } M = m = 0 \\
(M - m) / M & \mbox{ otherwise }
\end{cases}

で得られる。

いずれの式でも、M = m つまり R = G = B のとき彩度が0、m = 0 つまり R, G, B いずれかが0のとき彩度が1となることがわかる。

ただし、HLSでは白または黒、HSVでは黒の場合、そのままでは彩度が不定となってしまうので、例外処理をして、それらの場合の彩度を0と定めている。

関連項目[編集]