カラーサイエンス、デンタルカラーサイエンスとは?

人間はカラフルな世界に住んでいて.どこでもカラフルなものを見ることができるので.色彩は人間にとってまったく新しいものではない。 しかし.色の本質とは何なのでしょうか。 色はどのようにして正確に表現することができるのでしょうか? ポーセリンクラウンの色は.なぜ天然歯の色と合わないことが多いのでしょうか? これらの疑問にはすべて答えられるわけではありません。
I. 色の基本
人は.可視光線.物体.人間の視覚系(目.視神経.脳)の3つの条件のうち.1つが欠けても色の存在を認識することはできない。 上海新華病院歯科医学科 呂永健
色の本質は電磁波である。 電磁波は波長の違いにより.通信波.赤外線.可視光線.紫外線.X線.ガンマ線.宇宙線に分けられる。 明るさと色度
色相(トーン)とは.色の名前.色の見え方のことで.赤.橙.黄.緑.シアン.青.紫の7つの基本色の総称です。 異なる色調を混ぜ合わせることで.さまざまな色を作り出すことができる。 また.人の肌の色を表す言葉としても使われます。
明るさ(輝度)とは.様々な色が明るいところから暗いところへ変化する度合いのことで.物体表面での光の反射率で決まります。 色のない色の中で.最も明るいのが白で.最も暗いのが黒です。 黒に異なる量の白を加えることで.ダークグレー.ミディアムグレー.ライトグレーなど.異なる色調のグレーを形成することができます。 また.白や黒を加えた緑は.ライトグリーン.ミディアムグリーン.ダークグリーンとなるなど.さまざまな色で明暗が分かれます。 レモンイエロー.ライトイエロー.ミディアムイエローなど.高輝度領域に近い色ほど明るく.低輝度領域に近い色ほど暗く.ダークグリーン.ダークブルー.ダークパープルなど.低輝度領域に近い色ほど暗くなります。
色度(純度.彩度)とは.色の鮮やかさの度合いのことです。 すべての色の中で最も純度が高く.色の濃さが最も高い。 同じ色相と明度を持つ色でも.色の濃淡があります。 無色の色では.色の強弱の差はありません。
色相.明度.色彩は光によって照らされる必要があり.光を発する物体を光源と呼びます。 光源には大きく分けて.太陽光と光の2種類があります。 太陽光は安定性が悪く.地理.季節.気候.時間.場所.方角などの影響を受けることが多い。 したがって.太陽光を光源として使用する場合は.午前10時から午後14時までの時間帯を選ぶとよく.北側の窓から室内に反射する太陽光は比較的安定している。 この時の光の色温度は5000〜6000K程度で.「K」は色温度の単位である。 光には白熱灯や蛍光灯などさまざまな種類がある。 標準光はD65と呼ばれる色温度6500Kの専用光源で.国際照明委員会が定めたもので.季節や時間.気候などの影響を受けず安定しており.色彩科学の研究に必要な装置である。
人が色を観察したり.測定したり.比較したりするとき.時に誤りを犯すことがあります。 誤りの原因として考えられるのは次のようなものです:
1.光源の種類:同じ色の物でも昼間の光と照明では異なる色を呈し.白熱灯と蛍光灯では小さな差はない。
2.光源の色:同じ物体でも.赤い光の下では赤っぽい色を示し.青い光の下では青っぽい色を示す。
3.物体の背景:同じ物体でも.異なる色の背景の下では.異なる色に見えます。
4.照射する光の角度:照射する光が物体の表面に到達する角度も色の効果に影響します。
5.物体を観察する距離と角度:物体の色を観察する場合.人間の目から物体表面までの距離と角度も.色に影響を与える要因です。
6.観察者の色の知覚:人の色の知覚は大きく異なり.訓練されたものとそうでないものでは大きな差が出るでしょう。
色の測定や色の比較の誤差を少なくするためには.以下の3つの条件で統一する必要があります。
1.均一な光源:条件があれば標準光源(D65)を使用するのがベストです。 標準光源がない場合は太陽光でもよく.日中の10時から14時.室内の北側の窓際に必要です。
2.照明光の角度:照明光の角度は.45°の角度で選択する必要があります。
3.観察者の角度と距離
人間の目から物体までの距離は25~30mm.角度は90°
II.表色系
人は最初色相だけで色の情報を伝え.同じ色相でも明るさと色の違いがあることを知ったのは後のことであった。 色相.明度.色を正確に表現するためには.色の定性的な理解を定量的な理解のレベルまで高める必要があり.表色系が登場したのである。 一般的な表色系は.L*.a*.b*表色系.表色系.XYZ表色系などである。
L*a*b*表色系は物体色の分野では最も一般的な色表現方法で.1976年に国際照明委員会(CIE)に認められました。 色度変化は球面断面で表され.aが赤方向.-aが緑方向.bが黄方向.-bが青方向を示す。 値が大きく.周辺に行くほど彩度が高く.色が鮮やかで.値が小さく.縦軸に近いほど彩度が低く.色が鮮明でない。
物体の色の3つの基本パラメータによれば.色球体構造の中に正確に位置づけることができるので.正確に記述し表現することができるのです。
XYZ表色系
この表色系は.1931年に三原色(R=赤.G=緑.B=青)の混色の原理に基づいて開発されたもので.yは光の反射率.すなわち明度を.xyは色度(色相と色)を表しています。 図の形は円の1/6に似ていて.図の中心は色のない低色で.離れるほど色が濃くなります。 このほか.Lch表色系というものがある。
III.歯科色彩学の進歩
近年.歯科色彩学は.特に比色板とコンピュータ比色法の分野で大きな進歩があった。
臨床測色では.自然の歯周環境の色が測色に明らかな影響を及ぼします。特に歯に最も近いのは歯肉で.歯肉の色は歯の色と対照的であり.上下の歯列の間の口は暗い背景となり.これらはすべて測色の精度に影響を及ぼします。 パインブリーズの歯肉見本は.比色見本と併用することで.歯肉や口腔内の色のコントラストによる影響を軽減することができます。 歯肉見本は.ライト.ミディアム.ダークの色調を用意しています。
カラーチャートシステムの開発と比色板の改良により.比色効果を高めるための重要な条件が整いましたが.施術者や技師によって色の感じ方が異なるため.色の正しい判断や情報の正確な伝達にも影響を与え.依然として誤差が生じる可能性があります。 この問題を解決するために.コンピュータ化された色彩計が有効です。
コンピュータ化された測色計は.作業用ヘッド.マイクロコンピュータ.プリンタで構成されています。 ヘッドには小型の標準光源が装備されています。 カラーメーターが使用されるとき.施術者はヘッドを手に持ち.プローブを検査する歯の歯肉に近い2mmのところに触れさせ.スイッチを3~5回押すと.1秒後に処方箋がプリントアウトされます。 そこには.検査する歯のシェード.色.明るさ.そして使用するシェードポーセレン.ボディポーセレン.エナメルポーセレンなどの種類が記載されています。 コンピュータ化された色彩計を使用することで.色のコントラスト効果に対する人間の要因の影響を除外することができます。