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【光と色の三原色】RGBとCMYKの違いを超わかりやすく解説

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【RGB/CMYK】光と色の三原色と三属性 徹底解説

知っているようで知らない『色』の仕組み。

「パソコンでデザインした鮮やかな色が、印刷するとなんだかくすんで見えた……」そんな経験はありませんか?実は、それこそが「光の色」と「インクの色」の大きな違い。

光の三原色は赤・緑・青のRGB、色の三原色はシアン・マゼンタ・イエローのCMYです。印刷で使うCMYKは、CMYに黒のKを加えたもの。光を重ねて色を作るディスプレイと、インクが光の一部を吸収する印刷物では、色の作り方が異なります。

  • 光の三原色:赤・緑・青(RGB)
  • 色の三原色:シアン・マゼンタ・イエロー(CMY)
  • 印刷の4色:CMYに黒のKを加えたCMYK

RGBとCMYKの違いだけでなく色の仕組みまで、たくさんの図解とともに超わかりやすく解説します。

これを読めば色の基礎はバッチリ!

色の仕組みじゃなくて配色のコツが知りたいっていう人は『配色デザインのコツ7選 配色バランスとアイディアの出し方を徹底解説』をご覧ください。

まずは光の三原色RGBと色の三原色CMYを見てから、印刷で使うCMYKとの違いを解説していきます。

目次

光の三原色RGBとは? 色を作る仕組み

光の三原色RGBの図解

光の三原色とは『赤』『緑』『青』の3つの原色のことを指します。

この3色の光の強さを変えることで多くの色を表現できます。再現できる色の範囲は、色空間やディスプレイによって異なります。

色の三原色ではなく光の三原色と呼ばれるのはあくまでも光(可視光)だから

RGBスポットライト照射図
光が重なる事で色が変化する
人間の色覚について
人間の目の視覚範囲、可視光線と不可視光線
波長ごとの色変化(スペクトル)
  • 人間の色覚は基本的に3色型
  • 可視光の範囲はおよそ360〜830nm。境界は光の量や観測者によって変わる
  • RGBで再現できる色の範囲は、色空間や機器によって異なる

人間の目は、主に3種類の錐体細胞が受け取る光の刺激の組み合わせから色を感じます。RGBはこの仕組みを利用しているんです!

光の三原色を使った色表現がRGB

光の三原色を利用した色の表現方法をRGBカラーモデルと言います。

RGBの意味
  • 赤:Red
  • 緑:Green
  • 青:Blue

光の三原色であるRed/Green/Blueの頭文字をとって『RGB』と呼ばれる。

RGBカラーモデルは主にディスプレイに利用されており、現代ではもっとも身近な色の表現手段の一つとなっています。

RGB 3色を重ねることで鮮やかな写真に

赤緑青の3色で作られるカラー写真
わずか3色の組み合わせでもこんなにカラフルに!
ピクセル単位

画像はピクセルの集合体なので1ピクセルごとにRGBカラーを確認できます。

現在あなたが見ているこの画面も光の三原色の組み合わせによって色が出力されているんですよ

ディスプレイ拡大図
スマートフォンのディスプレイ拡大イメージ
身近なRGB
  • 有機ELディスプレイ
  • コンピューター
  • スマートフォン
  • 液晶テレビ
  • デジカメ

RGBは混ぜるほど明るくなる『加法混色』

三原色の組み合わせ4パターン
  • 赤(Red)+緑(Green)=黄色(Yellow)
  • 青(Blue)+緑(Green)=水色(Cyan)
  • 赤(Red)+青(Blue)=紫(Magenta)
  • 赤(Red)+緑(Green)+青(Blue)=白(White)

RGBの光を重ねると明るくなる仕組みを加法混色といいます。光の強さを弱めると暗くなります。

ディスプレイの場合は3色の光をMAXにしたときに「白」となり、オフにした時はすべての光が消え「黒」となります。

各色8bitのRGBは0〜255|約1,677万色を表現

RGBを各色8bitで表す場合、赤・緑・青それぞれの数値は0〜255の256段階です。

この場合の表現幅は256×256×256=16,777,216色(約1,677万色)となり、多くの色を表現することが可能。

RGB数値表記比較図解

画像の色は上図のように赤、緑、青がどれだけの量含まれているかによって数値表現されています。

左下のオレンジ系はR255・G170・B0。数値の割合ではRed100% / Green約67%です

Greenの数値を100%(255)に変更すると完全に黄色になります

RGBは3原色すべてを100%にしたとき白となり、逆に全て0%にしたときに黒になります。

色相比較図

各色8bitのRGBは、最大値255を100%と考えると数値の大きさをイメージしやすいです。下の割合は数値上の目安で、実際の光の強さや見た目の明るさの割合とは異なります。

  • 64≒25%
  • 128≒50%
  • 192≒75%
  • 255=100%

RGBの数値による色変化は下記のようになります。

RGBの数値による変化

色の三原色CMYとは? 印刷で使うCMYKとの違い

色の三原色CMYの塗料

色の三原色とは『シアン』『マゼンタ』『イエロー』の3色のこと。この3色をCMYと呼びます。

色の三原色は『絵の具の三原色』や『色材の三原色』とも呼ばれ絵の具やインクなどの塗料で利用されます。

色の三原色カラーモデル

CMYKは印刷で利用されるカラーモデル

色の三原色CMYに黒のKを加えたCMYKは、4色のインクで色を表現する方式です。主にカラー印刷で使われます。

業務用の印刷機だけでなく、一般的な家庭用プリンターのカラーインクの表記もCMYKになっていますね。

家庭用プリンターのインク(CMYK)
CMYKの意味
  • 水色:Cyan
  • 紫:Magenta
  • 黄:Yellow
  • 黒:Black

色の三原色であるCyan/Magenta/YellowにBlackを合わせ『CMYK』と呼ばれる。

語源的にはBlackのKではなく印刷版(Key Plate)のKが由来だが、現在では黒=Kとして扱われている。
プリンターではKではなくBKと表記されて販売されている事も多い。

CMY・CMYKは光を吸収する「減法混色」

シアン・マゼンタ・イエローがそれぞれ赤・緑・青の光を吸収する模式図

CMY・CMYKのインクは、当たった光の一部を吸収し、残って反射した光で色を見せます。

インクを重ねて目に届く光を減らしていく仕組みを減法混色と呼びます。

理想的な色の三原色CMYは、それぞれ次の光を吸収します。

  • Cyan=赤色の光を吸収
  • Magenta=緑色の光を吸収
  • Yellow=青色の光を吸収

インクや塗料は光の吸収によって色を変化させています。

光の一部を吸収し、残りを反射することで色が見える仕組みは、身の回りの物体にも見られます。

リンゴが光の一部を吸収し、反射した光が目に届く仕組み

例えば赤いリンゴは、青や緑の光を吸収し、赤い光を多く反射するため赤く見えるというわけですね。

色の三原色CMYの混色

CMYの2色混色と3色混色の模式図
理想的なCMYの混色では、3色を重ねると黒になります

理想的なCMYの混色では、各色が赤・緑・青のいずれかの光を吸収するため、2色を重ねることで赤・緑・青を表現できます。

赤を吸収するシアンと緑を吸収するマゼンタを混ぜることで、青色のみが吸収されずに残り、青色の塗料となります。

同じ要領で赤と青を吸収するシアンとイエローを混ぜれば緑色になりますね!

このようにCMYを組み合わせると多くの色を表現できます。ただし、実際のインクは理想どおりに光を吸収しないため、印刷では黒のKも加えます。

CMYだけでも黒が作れるのに何故Kが必要なの?

色の三原色に黒を追加してCMYKとしている理由は主に3つあります。

  • 綺麗な黒を表現するため
  • インクコストを下げるため
  • 印刷トラブルを防ぐため

理論上はCMYの3色を重ねると黒になりますが、実際のインクでは濁った色になり、十分に締まった黒を出しにくくなります。

また、黒を使うたびに3色をたくさん使う事になるのでインク代がかさんでしまい経済負担が大きくなってしまったりインク量が増えることで乾燥しにくくなったり紙に裏写りしてしまったりとトラブルが多く発生してしまいます。

このような理由からK(black)が追加されています。

CMYKで注意したい黒の扱い

DTP印刷で『黒』を扱う際に注意したい事が3つあります。

スミベタ・4色ベタ・リッチブラックの配合と見え方の比較

CMYKで表現する黒には下記のような種類があり、それぞれメリット・デメリットがあるので覚えておきましょう。

黒印刷配合比率シチュエーションデメリット
スミベタK100%文字や線など細かいもの広範囲のベタ塗りには向かない
4色ベタCMYK各100%使用しないインク量過多により滲みや裏写り
リッチブラック例:CMY各40% / K100%深い黒を表現したいもの細かいものは色ズレの可能性あり

覚えておくべきことは3つ

  • 文字や線など細かいオブジェクトはK100%のスミベタが基本
  • 4色ベタはインク過多でトラブルが起こるから使用しない
  • 大きな面に深い黒を出したいときはリッチブラックを使う

リッチブラックの配合は一例です。
配合やインク総量の上限は印刷条件で変わるため、入稿先の印刷会社の指定を優先してください。

RGBとCMYKの違い|画面と印刷で色が変わる理由

RGBの加法混色とCMYの減法混色の比較

ディスプレイは光の三原色RGB、カラー印刷は色の三原色CMYに黒を加えたCMYKを使います。

ここからはRGBとCMYKの具体的な違いについてRGBとCMYKを比較しながら詳しく解説していきます。

RGBとCMYKの違いを表で比較

RGBとCMYKの違いを表にまとめると下記のようになります。

比較項目RGBCMYK
性質光源色物体色
表現方式加法混色減法混色
使用用途ディスプレイ印刷物
再現できる色の範囲色空間・ディスプレイによって異なるインク・用紙・印刷条件によって異なる

CMYKは光の三原色と違い、物質に色を付与し、反射した光で色を表現する仕組みなのでインクが直接光を発しているわけではありません。

そのため最大の違いが「ディスプレイ」か「印刷物」という違いになります。

光と色の三原色が違う理由|加法混色と減法混色

RGBとCMYKの違い、光の見え方

光の三原色と色の三原色が違うのは、光を加えるか、光の一部を吸収するかが違うためです。RGBは赤・緑・青の光を重ね、CMYはそれぞれ赤・緑・青の光を吸収します。

マゼンタのインクは赤と青の光は反射・透過するが、緑の光は吸収して視覚させない塗料っていう事ですね

一方でRGBは赤と青を直接発光させてマゼンタを表現します

RGBの加法混色とCMYの減法混色の模式図
  • 加法混色のRGBは、ディスプレイの3色の光を最大にすると白、すべて消すと黒になります。
  • 減法混色のCMY・CMYKは、白い紙ではインクを塗らない部分が白になります。理想的なCMYは3色を重ねると黒になりますが、実際の印刷では黒のKも使います。

PC画面と印刷物の色の違い

現代ではコンピュータでデザインから印刷までを行うDTPといわれる手法が主流になっていますが、PCディスプレイと印刷物のカラー表現方式は全くの別物。

DTPを行う場合の色の差異
  • コンピューターの光:RGB
  • 印刷機やインクの色:CMYK

PCの画面上ではRGBで表示されていますが、インクや印刷機はCMYKのためPC上の色と印刷物の色に差異が生まれます。

カラープロファイルは、色の数値がどのような色を表すかや、機器・印刷条件ごとの色の再現特性を定義するデータです。カラーマネジメントは、このデータを使って画面や印刷物の色の差を調整する仕組みです。

画面や印刷条件に合ったプロファイルを使うと、印刷の仕上がりを画面上でシミュレーションできます

インクや用紙、画面の調整状態、見る場所の照明でも色は変わります。シミュレーションと実際の印刷物が完全に一致するわけではありません

RGBとCMYKの色空間の違い

CIE xy色度図で見るAdobe RGB・sRGB・CMYKの色域の比較図

上図は国際照明委員会(CIE)のXYZ表色系に基づくxy色度図で、色の範囲の違いを示した模式図です。三角形はAdobe RGBとsRGB、白い多角形はCMYKの色域を示しています。

このように、再現できる色の範囲を色域と呼びます。同じRGBでもAdobe RGBとsRGBでは範囲が異なり、CMYKの色域もインク・用紙・印刷条件で変わります。図のCMYKの線がすべての印刷に当てはまるわけではありません。

画面で表示できる鮮やかな色の中には、通常のCMYK印刷では再現しにくい色があります。画面では鮮やかだった色が、印刷するとくすんで見えるのはこのためです。

色の仕組みを知れば色がもっと身近に

光の三原色と色の三原色
  • 光の三原色RGBは、赤・緑・青の光を重ねて色を作る
  • 色の三原色CMYは光を吸収して色を作り、印刷では黒を加えたCMYKを使う

これら2つの色の仕組みを理解しておけば色がもっと身近になり楽しくなりますよ。

RGBとCMYKの違いはデザイナーはもちろん、ノンデザイナーでも知っておいて損はありません。

しっかりと色について理解を深めておきたいですね。

色の三属性についても知っておこう

色の三属性(HSB)

三原色が色を作るための基本の色なのに対し、三属性は色を分類・調整するときの3つの性質です。

  • 色相
  • 明度
  • 彩度

この3属性の組み合わせによって色を表現しています。

明度と彩度を組み合わせたトーン、色相による色味の変化など、デザインには欠かせない三属性については別記事にて解説。

トーンによって印象や組み合わせの相性が異なる

前述した「明度」「彩度」の2つの組み合わせによって作られるトーン(色調)は下図のようになっています。

トーン図解

トーンによって印象が大きく異なるので「元気がでるトーン」や「やさしいトーン」など色調で色を選ぶ方法もあります。

色の組み合わせはAdobe Colorを使おう

色を扱う上で外せないのが色の組み合わせ。

奥が深くむずかしい色合わせですが、ツールを使えば超かんたんに素敵な配色が作れちゃいます。

配色ツールはたくさんありますが数ある中でも無料で使えるプロ御用達のAdobe Colorが最適。

無料で使える配色サービス

自分でうまく配色できるようになるコツもあります

色の配色はバランスだけでなく最適な色を選ぶための知識も必要になります。

ツールを使ってサクッと色を選ぶのもいいですが、デザイナーに興味がある人は論理的な色の選び方も知っておきましょう。

下記の記事で配色のコツをわかりやすく解説してます。

色を使う際は心理効果も意識しよう

色には印象を与える効果だけでなく五感に直接作用する効果もあり、デザインには欠かせない要素となっています。

なぜその色を使ったのか言語化できるよう、色の特徴と心理効果を理解しておきましょう。

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コメント

コメント一覧 (5件)

  • むかし勉強したけど完全に忘れてました!
    でもとてもわかりやすい解説だったのでバッチリ理解できました。

    RGB やCMYK ってなんか難しいんですよね。

    色についての理解が深まりました、ありがとうございます。

  • とてもわかりやすかったです。Twitterでの投稿に画像引用させてもらいました(リンクしてます)ありがとうございます。

  • とてもわかりやすいです。おかげで、自主学習のテーマがきまりました!ありがとうございます

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