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いろ世界に色はついていない
2015 年、英国の女性カトリン・マ
クニールさんがブログに載せたドレ脳科学から見た色スの写真がどんな色に見えるかの議論が、インターネット上で沸騰したことがあった（図 3左）。このドレスをどんな色と感じるかは人によって異なる。青と黒の縞に見える人、

藤田 一郎
FUJITA Ichiro

白と金の縞に見える人、その中間で
図2

大阪大学大学院 /生命機能研究科 / 教授

どうして人によって違った色に見物体には色があり、誰もがそれを同じように見ていると思いがちだが、実はそうではない。世界に色は付いておらず、私たちの目と脳が作り出す。見ている色は動物により異なり、時に私たち一人ひとりの間で異なる。驚くべきこれらの事実を辿りつつ、色を感じるしくみと謎を紹介する。

ものを見るには光と目と脳が必要
私たちを取り囲む世界は、色彩、輝き、陰影に満ちてあると感じる人など、様々である。

エーデルマンのチェッカーボード錯視

反射するが、別の波長範囲の光はあまり反射せずに吸収してしまう。この性質は分光反射率と呼ばれる。

（図 2 左）。白黒のタイルが互い違いに配置されたボード

えるのかは、先に述べた理屈の延長で説明できる。こに円筒が乗っている。Aとラベルしたところは黒タイル、Bの写真では周りの状景がトリミングされているため、ドとラベルしたところは白タイルであるように見える。しかレスへの投射光量 xを決める手がかりが乏しい。そのし、周りを覆ってみると驚くべきことがわかる（図 2 右）。

ため脳は、投射光量を推定できず勝手に決め、それにこの2 枚のタイルは全く同一の灰色で描かれている！

基づきドレスの反射率yを決定する。

2 枚のタイルが同じ灰色ということは、反射しているx が大きい（ドレスに光がたくさんあたっている）と光量が同じということだ。この量（z）は、先に述べたよ

推定した人はyを小さく見積もり、ドレスは光を反射しいる。四季の風景、草木や岩や虫や魚や鳥や獣たち、ス

目に届く光にどんな波長が含まれているかは、そもそ

うに、投射光（x）とタイルの反射率（y）の掛け算で決まない暗い色、すなわち青と黒だと知覚する。一方、x がーパーに並ぶ食品や食卓の料理、工業製品や建築物、も投射光にどんな波長が含まれているか、物体がそのうる。式に書けば z＝ xyである。zは網膜細胞により検出小さい（ドレスに光があまりあたっていない）と推定し芸術作品や工芸品など、あれもこれも、これもあれも、ちのどの波長をどれだけ反射するかで決まる。つまり、光され、脳がその情報を受けてxとy の2つを推定する。yた人は、y が大きく見積もられ、ドレスは光を反射する

私たちの視覚世界を豊かなものにする。色が見えること

源スペクトルと分光反射率の掛け算で決まる。その光をが小さければ光をあまり反射しない黒タイルであり、大明るい色、すなわち白と金と知覚する。図 3 右に示す異で、私たちの毎日、人生の一瞬一瞬は、どれだけ楽しい網膜の細胞が受け止め、その情報を脳に送り、脳が処理きければ光をよく反射する白タイルだと知覚する。

なる背景に置かれた 2 枚のドレスの右半分は同一の印ものになっていることだろう。

を加えることで、色が見えるという心のできごとが生じる。

私たちが物体を見ているとき、光が物体に注がれ（投射光）、物体がそれを反射する（反射光、図1）。投射光が解けないはずの問題を解く脳

単純なようで、これは難しい仕事である。なぜなら、刷が施してあるが、色が違って見えることがその証明

例えば網膜から「zは4である」という情報が送られてきである。このように、同じ1枚の写真を見ながら、人によたとき、脳は4＝ xyという方程式を解かねばならない。って違った色に見えるのだ。この現象はドレス錯視と呼ばれる。

どのような波長をどの程度含むかは光源によって異なり、色には、色相、彩度、明度という3つの性質がある。

しかし、4＝ 1×4かも知れないし、4＝ 2×2かも知れな

その性質は光源スペクトルと呼ばれる。物体は受けた光色相は波長に依存した色の種類を指す。彩度は色の鮮

いし、4＝ 4×1かも知れない。xとy が小数や無理数でチェッカーボード錯視やドレス錯視は、私たちが色とをすべて反射するのではなく、ある波長範囲の光はよくやかさを示し、彩度が高い色は鮮やかな色を指し、彩もよいならば、その組み合わせは無限にある。脳は一体呼ぶものが実は物体の性質ではないことを教えてくれ

どうやって答えを一つに決めるのだろうか。

る。個々の物体は、光をどう反射するかという固有の性度が低い色は白っぽさが加わった

図1

ものを見るには光と目と脳が必要

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色（例：ピンク）を指す。明度は色のその秘密は、タイルからの反射光だけでなく、状景全質（分光反射率）は持つけれども、固有の色を持ってい明るさを示す。同じ色相であって体の光の分布から個々のタイルへの投射光の量 xを脳るわけではない。色は見る人の目と脳が作りだすのだ。

も、彩度や明度が違えば、色は異なが推定し、その推定に基づいてタイルの反射特性 yをって感じられる。例えば、色相が黄決定していることにある。
「 円筒の色と同じであっても、彩度が下がれ陰の外にあるタイルAは光がたくさばクリーム色になり、明度が下がれん当っている（x が大きい）ので yば黄土色や茶色、ついには黒になは小さいはず、つまり反射率の低いる。色相、彩度、明度の違いに基づ黒タイルである。タイルBは円筒のいて、ヒトは少なくとも数万色の色陰になっているので、投射光は弱くを区別することができる。

（x が小さく）、したがってy は大き色が見えることは、私たちが思っい、すなわち白タイルである」というている以上に複雑である。例えば計算を行なっている。これが、同じ「エーデルマンのチェッカーボード」

グレーなのに、タイルA が黒く、タイと呼ばれる錯視図形を見てみよう

ルBが白く見える理由である。

図3

ドレス錯視

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世界は見る者の数だけ多様性を持つの初期段階については、色情報の処理内容もよく理解細胞やオレンジ色に反応する細胞が存在する。それら色の情報処理は網膜で始まる。網膜で光を受け止めされている。例えば、L 錐体とM 錐体の出力の間では引を活動させると、おそらく今度は、赤い色が見えたり、オる細胞は 2つのグループからなる。明るいところで働くき算が行われる（図 6）。さらに、L 錐体とM 錐体の出力レンジ色が見えたりするのだろう。しかし、突き詰めて錐体細胞と暗いところで働く桿体細胞である。色の知の和から、S 錐体の出力を引き算する過程がある。これ考えると、神経細胞の活動とは、ナトリウムイオンやカル覚に関わるのは錐体細胞だ。ヒトの網膜には、長波長、らの計算結果は、視床において、赤と緑の対比、青と黄シウムイオンが細胞の外から中へ短時間だけ流入して中波長、短波長それぞれに感受性を持つL 錐体、M 錐の対比を表現する信号となる。

起きる電気パルスである。どの細胞も同じメカニズムでV1野から奥に進むと、赤や緑といった純色ではなく、シ電気パルスを発生させているのに、どうして、ある細胞網膜の細胞が反応できる波長範囲（可視領域）は動アンやピンクといった彩度の低い色だけに反応する細胞が活動した時には青が見え、別の細胞が活動した時に物種により異なる。例えば、昆虫や鳥の網膜には紫外線や、青とオレンジといった随分と異なる色に反応する細胞はオレンジが見えるのだろう。さらに言えば、どうして、に感受性を持つ細胞がある。その結果、彼らが見る世などが出てきて、多様な色の表現がなされている（図7）。

聴覚野の細胞の活動は、色が見えることではなく音が体、S 錐体の3 種類の錐体細胞がある。

界は私たちが見る世界とは異なっている。例えば、モンシロチョウのオスとメスは、私たちが見ると両者とも白く聞こえることに結びつくのだろうか。

残されたジ・ハード・プロブレム

見える（図 4上）。私たちの可視領域における羽の分光

このように、網膜で受けた光の情報を、脳が処理して反射率がオスとメスの間で大差ないのである。しかし、いく様子が解明されつつあるが、これらの色情報を伝え紫外線領域の波長においては、メスの羽は光をよく反射ている神経細胞の活動は、本当に「色が見える」というし、オスの羽は吸収する。従って、紫外線を見ることので心のできごとの原因となっているだろうか。

神経細胞における物理化学現象がどうやって、色が図6

網膜から大脳皮質に向けて進む色の情報処理見えたり、音が聞こえたり、幸せな気分になったりという心のできごとに結びつくのか。今日の科学では、この

近年、V4 野に、診断目的で留置した電極（先端だけ問いに筋の通った説明をすることができない。物質の塊電気を通す細い金属針）を使って微弱な電流を与え、そであるはずの脳から、どうやって心が生まれ、私たちのきるモンシロチョウにとっては、オスの羽（右）はメスのの場所の神経細胞の活動を上昇させたところ、患者が精神世界が形成されるのか。この問題は、哲学の世界羽（左）よりずっと暗く見えている（図 4下）。

「青い色が見える」と報告したという研究成果が発表さで the hard problemと呼 ばれ る。難しい問 題（hard

また、ある種の植物の花びらは私たちには無地に見れた。電気刺激を与えたこの場所には、おそらく、青色problem）に定冠詞の theをつけ、おまけにそれをイタリえるが、紫外線領域を見ることができる動物にとってはに反応する細胞があり、その細胞が活動することで、青ック体で表示し、ザではなくジと読ませる。最も難しい模様が見える。動物によって、色や物体や世界の見え方色が見えるという心のできごとを引き起こしたと解釈で科学上の問題というわけだ。

は異なるのだ。さらに、網膜細胞の種類の違いだけできる。この結果は、腹側経路の神経細胞の活動が、色なく、目からの情報を脳がどう処理するかも、動物の種が見えるという心のできごとの原因になっていることの類によって異なる。ドレス錯視の例で明らかなように、同強い証拠であり、色の知覚の脳メカニズムの理解へのじ人間であっても、見える色は人により違うのである。

重要な一歩である。
しかし、ここには科学上の大きな問題が横たわって目の奥では何が起きているかいる。図7で示すように、V4 野の中には、赤に反応する＜図出典＞
図 2 藤田一郎（2007）「『見る』とはどういうことか〜脳と心の関係を探る」（化学同人）
図 3 （左）Katlin McNeill 氏のブログより（右）ぶどう茶 @budoucha 2015 年制
https://twitter.com/budoucha/status/571276627843223553
図 4 Obara Y & Hidaka T（1968）Proc. Jpn.Acad.44:829-832.
図 5 藤田一郎、池添貢司、稲垣未来男（2012）Clin.Neurosci.30:883-886
図 6 稲垣未来男、藤田一郎（2016）BRAIN and NERVE 68:1363-1370.
図 7 Kotake Y, Morimoto H, Okazaki Y, Fujita I, Tamura H（2009）
J. Neurophysiol., 102: 15-27より改変目で受けた光の情報が脳に向かう経路は4つある。
そのうち、視床を介して大脳皮質に向かう経路だけが色の情報を伝える。大脳皮質での最初の到着点は一次視覚野（V1野）である。V1野から先は、頭のてっぺんにある頭頂葉へ向かう背側経路と耳の奥あたりにある側頭葉に向かう腹側経路の

図4

モンシロチョウの目から見たモンシロチョウ2つの経路に別れる（図5）。
色に関する情報処理は腹側経路で行われる。腹側経路の中には、V1、V2、V4、ITなどの複数の領野があり、また、そのそれぞれの中にサブ領野がある。色の情報がそのどこを通って処理されているかは、ほぼ完全に明らかになっている。

グラフで示す V4 野の 4つの細胞 A-D の16 個の色（左上図の黒点で示す）に対する反応

網膜からV1野に至るまで

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図5

ヒトの大脳（左）とサルの大脳（右）における視覚経路

図7

サルの V4 野の神経細胞の色に対する反応

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