平均的な人が1つのシーンで区別できる色、色合い、色合い、色合いはいくつですか？言い換えれば、人間が知覚するすべての視覚情報を写真に記録するために必要な理論上のビット深度は何ですか？
200,000から20,000,000の範囲の回答を見てきましたが、権限を整理するのは難しいです。「色」という用語は曖昧です-色相だけを意味しているのですか、それとも彩度と明度の違いも含まれていますか？
回答:
人間の目に知覚できる色の数について議論するとき、私はCIE 1931 XYZ色空間の240万色を参照する傾向があります。これはかなり堅実な、科学的に確立された数ですが、文脈が限られていることは認めます。色度と光度の両方を指す場合、人間の目が1000万〜1億個の異なる「色」に敏感になる可能性があると思います。
私の答えは、CIEによって行われた作業に基づいています。CIEは、1930年代に始まり、1960年代に再び進歩しました。写真や印刷などの芸術に関しては、CIEが行った仕事は色補正と現代の数学的色モデルと色空間変換の基礎であるため、特に関連があると思います。
CIE、または国際委員会は、1931年に「CIE 1931 XYZ色空間を確立しましたこの色空間は、700nm（近赤外）から380nm（近UV）にマップされた完全な純度の色のプロットであり、「可視」光のすべての波長で進行しました。この色空間は人間の視覚に基づいています、目の中の3種類のコーンによって作成される3種類の刺激です：420-440nm、530-540nm、および560-580nmの波長にマップされる短、中、および長波長コーンこれらの波長は青、緑に対応します、および赤赤（またはオレンジがかった赤）の原色（赤の円錐形は、560-580nmの範囲に1つ、410- 440nm範囲：この二重ピーク感度は、実際の感度の観点から、「赤」の円錐が実際には「マゼンタ」の円錐であることを示しています。）三刺激応答曲線は、中心窩の2°の視野から得られます。ここでは、錐体が最も集中し、中程度から高い照明強度下での色覚が最大になります。
実際のCIE 1931色空間は、実際の赤、緑、青の色値に基づく赤、緑、青の導関数から生成されるXYZ三刺激値からマップされます（加法モデル）。XYZ三刺激値は、 「標準光源」は、通常6500Kの太陽光のバランスが取れた白です（ただし、元のCIE 1931色空間は3つの標準光源A 2856K、B 4874K、およびC 6774Kに対して作成されました）。標準的なCIE 1931 XYZカラープロットは馬蹄形で、純粋な「色」の「色度」図で塗りつぶされており、700nmから380nmの色相範囲をカバーし、彩度は0から％は、白色点を中心にして、周辺に沿って100％になります。これは "適度に高い強度の照明の下で、ほぼ同じ色温度と昼光の明るさで人間の目が検出できる238万色（日光ではなく、5000kに近いが、日光+青い空の光、約6500k）
それでは、人間の目は240万色しか検出できないのでしょうか？1930年代にCIEによって行われた研究によれば、昼間の光の強度と色温度に相当する特定の光源の下で、目の中心窩に集中した2°の円錐だけを考慮すると、実際にできるようになります240万色を参照してください。
ただし、CIE仕様の範囲は限定されています。それらは、さまざまなレベルの照明、異なる強度または色温度の光源、または中心窩周辺の網膜の少なくとも10°の領域に広がる円錐が多いという事実を考慮していません。また、周辺の錐体は、中心窩に集中している錐体（主に赤と緑の錐体）よりも青に敏感であると思われるという事実も考慮していません。
CIE色度プロットの改良は60年代に行われ、1976年にも行われました。これにより、「標準観測者」が改良され、網膜に10°の色に敏感なスポットが含まれるようになりました。CIEの標準に対するこれらの改良はあまり使用されておらず、CIEの作業に関連して行われた広範な色感度の研究は、元のCIE 1931 XYZ色空間および色度プロットにほぼ限定されています。
中心窩の2°のスポットのみに色の感度が制限されていることを考えると、特に青と紫に広がる240万色を超える色を見る可能性が非常に高くなります。これは、1960年代のCIE色空間の改良によって裏付けられています。
トーン、おそらくより適切にラベル付けされた明度（色の明るさまたは強度）は、視覚のもう1つの側面です。一部のモデルは色度と明度を一緒にブレンドしますが、他のモデルは2つを明確に分離します。人間の目には、両方の錐体で構成される網膜が含まれています...「色」に敏感なデバイスと、色に依存しないが光度の変化に敏感なrod体。人間の目は、錐体（4.5百万）の約20倍の棒（94百万）を持っています。ロッドは、コーンの約100倍の感度があり、単一の光子を検出できます。Rod体は、光の青緑色の波長（約500nm）に最も敏感であり、赤みがかった波長および近紫外線の波長に対する感度が低いようです。ロッドの感度は累積的であるため、静的なシーンを長く観察することに注意してください。そのシーンの明度のレベルが明確になると、心に知覚されます。シーンの急激な変化、またはパンニングモーションは、細かいトーングラデーションを区別する能力を低下させます。
ロッドの光に対する感度がはるかに高いことを考えると、人間は、静的なシーンをしばらく観察するときの色相と彩度の変化よりも、光強度の変動に対するより繊細で明確な感度を持っていると結論付けるのは論理的に思えます。これが色の知覚にどのように影響し、それが私たちが見ることができる色の数にどのように影響するかを正確に言うと、正確に言うことはできません。太陽が沈むのと同じように、晴れた日の夕方に音の感度の簡単なテストを行うことができます。青空の範囲は、白青に近いものから深夜の深夜の青まであります。そのような空の色相は非常に狭い範囲をカバーしますが、色調は広大で非常に細かいです。そのような空を観察すると、明るい白青から空青、暗い真夜中の青への無限に滑らかな変化を見ることができます。
CIEの作業とは無関係の研究により、人間の目が知覚できる「最大色」の範囲が広いことが示されています。100万色の上限があるものもあれば、1000万色の上限があるものもあります。より最近の研究は、しかし、研究は、色度の両方にカウントすることを、何人かの女性はおそらく億への感度を拡張することができユニークな第四コーン型、「オレンジ」コーンを、持っていることを示していると「色」の彼らの計算で光度を。
それは最終的に疑問を招きます。「色」を決定するとき、色度を明度から分離できますか？「色」という用語を定義して、知覚する光の色相、彩度、および明度を定義することを好みますか？それとも、2つを分離して、色度を明度と区別する方が良いでしょうか？目が実際に見ることができる強度のレベル数と、色度の明確な違いの数 これらの質問が実際に科学的な方法で回答されているかどうかはまだわかりません。
色知覚の別の側面にはコントラストが含まれます。2つの事柄が互いによく対比している場合、2つの事柄の違いを簡単に認識できます。さまざまな赤の色合いを見たときに見える「色」の数を視覚的に判断しようとすると、2つの類似した色合いが異なるかどうかを判断するのはかなり困難です。ただし、赤の色合いと緑の色合いを比較すると、違いは非常に明確です。その緑の色合いを赤の各色合いと順番に比較すると、目は緑とは対照的に、周辺の赤の色合いの違いをより簡単に見つけることができます。これらの要因はすべて、私たちの心の視覚の側面であり、目自体よりもはるかに主観的なデバイスです（目自体の範囲を超えて色知覚を科学的に測定することは困難です）。まったくコントラストのない設定よりもコンテキストで。
150：スペクトルで目が識別できる色相の数。
1,000,000：最適な実験室条件下で目で識別できる色の数（色相、彩度、明度の組み合わせ）。
しかし、これは議論の余地のあるテーマのようです。
いくつかのポイント。
100万の識別可能な色は、たとえ正しいとしても、理想的には理想的な実験室条件に適用されます。現実の世界では、その数は間違いなくはるかに少なくなります。何百万もの色についてのこの話はすべて無視してかまいません。
写真では、ダイナミックレンジはシーンのダイナミックレンジのごく一部であるため、とにかく多くの色を生成することはできません。すべてのテクノロジーは、色の生成範囲を大幅にリストしています。特にプリント。
必要なビット数は、色の数よりもはるかに異なります。色空間は線形ではないため（Weberの法則、Fechnerの法則、McAdamの楕円などを参照）、ビット数に基づいて単純に色空間を一連の等しいサイズのステップに分割することはできません。色の数が示すよりも多くのビットが常に必要になります。24ビットは1600万色を生成しますが、それでも良い画像を生成しません。バンディングなしの滑らかなグラデーションを作成するには、色ごとに少なくとも10または12ビットが必要です。
アイデアを提供するために：ほとんどのモニターは、およそ1600万色を表示できると主張しています。安価なパネルは実際には6ビット/チャネルのみであり、ディザリングを使用して1600万個を混合します。これは実際に顕著です！（アニメーションディザリングを使用している場合、わずかなちらつき効果として表示される場合があります）真の24ビット（8 /チャンネル）は、スムーズな色の遷移に本当に必要であると私は考えています。
「順番に疑問を提起する：48ビットを使用するフォーマットは、チャンネルごとに16で、実際には必要以上に大きいのですか？」