テトラクロマート(四色型色覚)とは?人間が見える色と無限の色の科学を徹底解説

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第0章|導入──テトラクロマート(四色型色覚)とは?


色の世界は人によって違う

「赤いカーテン」を見て、あなたはどんな赤を思い浮かべますか?
実はその“赤”は、隣にいる人が見ている赤とまったく同じとは限りません。

人間の目には「錐体細胞(すいたいさいぼう)」と呼ばれる光のセンサーがあり、通常は3種類(赤・緑・青に反応するタイプ)を持っています。この仕組みをもとに、私たちは**三色型色覚(トリクロマート)**として世界を見ているのです。


普通の人には見えない色が見える人

ところが、まれに第4の錐体を持つ人がいます。彼らは「テトラクロマート(四色型色覚者)」と呼ばれ、普通の人には区別できない色を見分けることができます。
見える色の数はなんと1億色以上。通常の人の100万色に比べて、約100倍も多い世界を見ていると考えられています。


科学の目で見れば色は無限

ここで重要なのは、「人間に見える色」と「科学的に存在する色」は別物だということです。
光は電磁波の一部であり、波長は連続しているため理論的には無限の色が存在します。
しかし、人間の目と脳はそのうち限られた範囲だけを切り取り、「翻訳」して色として感じ取っているに過ぎません。


このブログでわかること

この記事では、

  • 三色型色覚と四色型色覚の違い

  • 人間が見える範囲(可視光線)と見えない色(赤外線・紫外線)

  • 科学的に「色は無限」という事実

  • そして小ネタとして「四色型写真を作ったらどうなるか?」

を、楽しくわかりやすく解説します。

👉 「テトラクロマートとは何か?」を入り口に、人間の色覚の限界と無限の光の世界を一緒に探っていきましょう!


第1章|人間の色覚の基本──三色型色覚とその限界


錐体細胞がつくる「色の翻訳」

人間の目の網膜には、**錐体細胞(すいたいさいぼう)**と呼ばれる光の受容体があります。
通常は3種類の錐体が存在し、それぞれが特定の波長に反応します。

  • S錐体:短波長(Short)=青や紫に強く反応

  • M錐体:中波長(Medium)=緑に強く反応

  • L錐体:長波長(Long)=赤に強く反応

この3種類の信号を組み合わせることで、脳は「色」として世界を解釈しているのです。

👉 これがいわゆる 三色型色覚(トリクロマート)
RGBのディスプレイやカメラが「赤・緑・青」で色を再現できるのも、この人間の仕組みに基づいています。


見分けられる色の数

三色型色覚を持つ人間は、およそ100万色を見分けられるとされています。
パッと聞くとすごい数ですが、科学的には「有限の世界」に過ぎません。

なぜなら…

  • 光そのものは連続する波(無限)

  • でも人間は3種類の錐体でしか情報をサンプリングできない

  • 結果として「脳に翻訳された有限の色」しか知覚できない

という制限があるからです。


見える世界の「限界」

例えば、同じ「赤」でも光の波長は本来細かく分かれています。
しかし三色型色覚では、その差は「全部まとめて赤」として処理されてしまうのです。

👉 つまり、私たちが見ている世界は「光の無限のスペクトル」を、たった3つのフィルターで翻訳したものにすぎません。


次のステップへ

ここまでが「普通の人間の色覚=三色型色覚」の基本とその限界です。
では、もし錐体が1つ多かったら?
次章では「テトラクロマート(四色型色覚)」の仕組みと、その驚異の世界を見ていきましょう。


第2章|テトラクロマート(四色型色覚)とは?


第4の錐体を持つ人

普通の人間は三色型色覚で「赤・緑・青」の3種類の錐体細胞を持っています。
ところが、ごくまれに 第4の錐体 を持つ人が存在します。
彼らは**テトラクロマート(四色型色覚者)**と呼ばれ、普通の人にはまったく同じに見える色を、別々の色として見分けられるのです。


どのくらい見分けられるのか?

  • 三色型色覚者:およそ100万色

  • テトラクロマート(四色型色覚者):およそ1億色以上

つまり、人間の中でもごく一部は、100倍以上の色の違いを認識できると考えられています。

👉 これはまるで「フルHD映像」と「8K超高精細映像」を比べるくらいの差。
世界が細かいグラデーションで分解され、より豊かな色彩で満ちているのです。


特に見分けやすい領域

研究によると、第4の錐体は M錐体(緑)とL錐体(赤)の中間感度 を持つことが多いとされます。
そのため、次のような色域で差が出やすいと言われています。

  • 赤とオレンジの境目

  • 黄緑〜オリーブ系の細かな違い

  • ピンク〜マゼンタの階調

普通の人には「同じ色」にしか見えない範囲が、テトラクロマートには別の色として分かれて見えるのです。


誰がテトラクロマートになりやすいのか?

  • 錐体細胞の種類を決める遺伝子は X染色体 にあります。

  • 男性(XY)は1本しかないため、三色型がほとんど。

  • 女性(XX)は2本あるため、一部に四色型色覚が現れる可能性がある。
    👉 つまり、テトラクロマートは女性に多いと考えられています。


それでも超レアな存在

実は「第4の錐体」を持っているだけでは十分ではありません。
脳がその信号を独立した「色」として処理できなければ意味がないのです。
実際に四色型色覚が確認された人はごくわずかで、世界でも数例しか科学的に証明されていません。


次のステップへ

では、人間の目が翻訳できる範囲=「可視光線」とはどのようなものか?
次章では「人間に見える光の範囲」と「紫外線や赤外線など、見えない色」について解説します。


第3章|光と色の科学──可視光線と人間の見える範囲


光=電磁波のほんの一部

そもそも「色」とは何でしょうか?
科学的に言えば、色とは 電磁波のうち人間が感じ取れる範囲(可視光線) を脳が翻訳したものです。

電磁波には、ラジオ波・マイクロ波・赤外線・可視光線・紫外線・X線・ガンマ線など、幅広い波長があります。
その中で人間の目が反応できるのは 約380〜780nm のわずかな帯域。
これが私たちが「色」と呼んでいる世界です。


可視光線の範囲

  • 380nm付近:紫(短波長の端)

  • 450〜500nm:青〜水色

  • 500〜570nm:緑

  • 570〜600nm:黄色〜オレンジ

  • 600〜780nm:赤(長波長の端)

👉 つまり、虹に見える7色(赤・橙・黄・緑・青・藍・紫)は、この可視光線の分布を分けて呼んだものにすぎません。


人間に見えない光──不可視光線

可視光線の外側には、人間には見えない光が広がっています。

  • 紫外線(380nm以下)

    • 人には見えないが、昆虫や鳥は紫外線を見ることができる

    • 花びらには紫外線で模様が浮かび、ミツバチのガイドラインになっている

  • 赤外線(780nm以上)

    • 人には見えないが、ヘビは獲物の体温を赤外線として感じ取れる

    • 赤外線カメラやサーモグラフィーで可視化できる

👉 つまり、人間が「色」として認識しているのは、電磁波の中のごくわずかな範囲に過ぎません。


可視光線とテトラクロマートの関係

三色型色覚でも四色型色覚でも、「見える範囲(可視光線)」自体は変わりません。
ただしテトラクロマートは、その中で「普通の人には同じに見える色」を細かく分解して感じ取れるのです。


次のステップへ

では、なぜ人間の色覚は有限にしかならないのか?
次章では「錐体細胞の数とメタメリズム」という、人間の色覚の仕組みと限界に迫ります。


第4章|なぜ色は有限に見えるのか?


錐体細胞の数が決める限界

人間の網膜にある錐体細胞は、基本的に 3種類(S・M・L)
この「3つのセンサー」で光の無限の波長をサンプリングしているため、どうしても「翻訳の限界」が生まれます。

👉 例えるなら、ハイレゾ音源をモノラルスピーカーで聴くようなもの。
本当はもっと細かい情報があるのに、私たちの目と脳は“3種類のチャンネル”に圧縮してしまうのです。


メタメリズム──違う光でも同じ色に見える

色覚の限界を象徴する現象が メタメリズム(Metamerism)
これは「物理的には異なる波長の組み合わせなのに、人間の目には同じ色として見えてしまう」現象です。

  • 例1:印刷のインクで作った赤と、モニターの光で出す赤 → 同じに見える

  • 例2:異なる波長のLEDを混ぜた白と、太陽光の白 → 肉眼では区別できない

つまり、脳が3種類の錐体の信号をまとめて処理してしまうため、本来違う光でも「同じ色」として知覚されてしまうのです。


なぜ有限なのか?

  • 光:連続的な波長 → 無限の情報

  • 人間の錐体:3種類 → サンプリング能力に限界あり

  • 脳:処理時に情報を圧縮し「有限の色」に変換

👉 だからこそ、私たちが体験している色の世界は 「無限の光の有限な翻訳版」 なのです。


次のステップへ

ここまでで「なぜ色覚が有限なのか」がわかりました。
では、もし錐体が4種類あったらどうなるのか?
次章ではいよいよ「第4の錐体で広がる世界=テトラクロマートの驚異」を見ていきます。


第5章|第4の錐体があると何が見える?


第4の錐体の位置づけ

通常の人間の色覚は、S(青)・M(緑)・L(赤)の3種類の錐体で成り立っています。
テトラクロマート(四色型色覚者)の場合は、この3つに加えて 「MとLの中間に反応する第4の錐体」 を持っていることが多いと考えられています。

👉 この“追加センサー”によって、通常はまとめて「同じ色」と処理される領域を、さらに細かく区別できるのです。


見分けやすくなる色域

研究や実験から、特に次のような領域で差が出やすいとされています。

  • 赤とオレンジの境界
    → 普通の人には同じ赤に見えるが、テトラクロマートには「赤寄り」と「オレンジ寄り」に分かれて見える。

  • 黄緑〜オリーブ系の階調
    → 草の緑と苔の緑が全く別の色として感じられる。

  • ピンク〜マゼンタ系
    → 一般的には「ピンク」とひとまとめにされる色が、何段階にも細分化される。

つまり、赤〜オレンジ〜緑の中間色域が、四色型色覚によって劇的に“高精細化”されるのです。


実験での裏付け

神経科学の分野では、四色型色覚(テトラクロマシー) の存在を検証する研究が行われています。
ある研究チームの実験では、一般の三色型色覚者には同じに見える色パターンを、特定の被験者が区別できる傾向を示したと報告されました(ガブリエル・ジョーダン/Gabriele Jordanらによる研究)。

この成果は、「四色型色覚が実際に存在する可能性」を示唆する重要な手がかりとされています。


世界の見え方はどう変わる?

  • 私たちが「ベージュの壁紙」としか見えないものが、四色型には「赤みがかったベージュ」と「黄緑寄りのベージュ」に分かれて見える。

  • 化粧品や絵の具のカラーチップが、彼らにとっては“全く違う色”に感じられる。

  • まるで「同じ地図を見ているのに、他の人には載っていない道が見えている」ような体験です。


次のステップへ

では、この「テトラクロマートの世界」はどんな意味を持つのか?
次章では、実際の体験や科学的な発見を通して、四色型色覚の驚きの実例を紹介します。


第6章|テトラクロマートの特別な世界


錐体が1つ多いだけで別世界

テトラクロマート(四色型色覚者)は、普通の三色型色覚の人とは根本的に違う“色の地図”を持っています。
同じ景色を見ていても、彼らの脳内では 100倍以上細かく色が分解 され、私たちには想像できない色の階調が広がっているのです。

👉 例えるなら、標準テレビの映像と超高精細8Kディスプレイの違い。
同じ映像でも、見える情報量は桁違いです。


実際に観察されたケース

科学的に四色型色覚が確認された人は非常に少数ですが、実験で次のような結果が報告されています。

  • 色パッチ実験
    普通の人には「同じ色」に見える2枚の色サンプルを提示すると、テトラクロマートは明確に「違う」と答える。

  • 微妙な色の区別
    化粧品や絵の具の色見本において、一般人が「似たような色」と認識するものを「まったく別の色」として選び分けることができる。

これらの事例は、四色型色覚が単なる理論ではなく、実際に存在する能力であることを示しています。


テトラクロマートの生活はどう変わる?

日常生活でのメリットや違いを想像してみましょう。

  • アートやデザイン
    絵の具のわずかな違いも識別でき、より豊かな表現が可能になる。

  • 自然観察
    草木や花びらの色の違いが鮮明に見えるため、景色がまるで別世界に見える。

  • ファッションや化粧品
    普通の人が「同じ赤」と思うリップや布地でも、彼らには全く異なる色合いとして映る。

👉 まさに「色の超能力者」と言っても過言ではありません。


ただし超レアな存在

とはいえ、テトラクロマートは遺伝的に特殊な条件を満たす必要があり、実際に確認されているのはごく一部の女性のみです。
さらに、錐体が存在していても脳が信号を独立して処理できなければ意味がないため、実際に「四色型色覚」として機能するケースは極めて珍しいのです。


次のステップへ

ここまでで「四色型色覚がどんな世界を見ているのか」がわかりました。
では一方で、科学的に見れば色は本当に無限。
次章では 「無限に存在する色」と人間の有限な色覚 の関係を解説していきます。


第7章|科学的に言えること──無限の光と有限の色覚


光は無限に存在する

科学的に言えば、光は 電磁波という連続的な波 です。
波長は無限に細かく分けることができるため、理論上は 色も無限 に存在します。

👉 例えば「赤」とひとことで言っても、その中には 610nm・620nm・630nm… と数え切れない波長が存在します。
光の物理的な世界には“境界”はなく、滑らかに連続したスペクトルが広がっているのです。


人間は有限にしか見えない

しかし、人間の目と脳には限界があります。

  • 錐体は通常3種類 → 情報を「3次元ベクトル」に圧縮

  • 脳はその信号を組み合わせて「有限の色」に翻訳

  • 本来違う波長でも、同じ色に見えてしまう(メタメリズム)

👉 つまり、人間の色覚は 無限の光を有限に切り取った翻訳装置 にすぎません。


可視光線という“窓”

さらに、人間に見える範囲は 380〜780nmの可視光線 に限られています。
それより短い波長は紫外線、長い波長は赤外線として存在しますが、私たちには「色」として知覚できません。

👉 科学的に言えば、私たちが「色」と呼んでいるのは 宇宙の電磁波のごく一部を、3種類の錐体と脳が変換した結果 なのです。


テトラクロマートの立ち位置

テトラクロマートは確かに「普通の人より100倍多くの色」を見分けられます。
しかし、それでも彼らが見ているのは 可視光線の範囲内
紫外線や赤外線まで見えているわけではありません。

👉 科学的に言えば、四色型色覚も 有限の枠組みの中のバリエーション に過ぎないのです。


次のステップへ

ここまでで「色は無限に存在するのに、人間は有限にしか見えない」という構造が明らかになりました。
最後に、小ネタとして「もし四色型の技術で写真やディスプレイを作ったらどうなるのか?」を考えてみましょう。


第8章|小ネタ:もし四色型写真を作ったら?


RGBの常識を超えたら?

私たちが普段使っているスマホやテレビ、パソコンのディスプレイはすべて RGB(赤・緑・青)方式 で作られています。
これは人間の三色型色覚に合わせた仕組みで、3種類の光を混ぜることでほとんどの色を再現できるのです。

👉 では、もし「テトラクロマート(四色型色覚者)」に合わせた RGB+1色のディスプレイ を作ったらどうなるでしょう?


テトラクロマートには“別世界”

  • 三色型色覚の人には「赤」にしか見えない領域でも、四色型色覚者には「赤寄り」と「オレンジ寄り」に分かれて見える。

  • ピンクやベージュなどの曖昧な色が、はっきりと複数の色に分かれて感じられる。

  • つまり、四色型ディスプレイや写真は 彼らにとっては高精細で全く違う映像体験 になるのです。


でも普通の人には…?

残念ながら、三色型色覚の私たちには違いがほとんどわかりません。
RGBで作った映像も、RGB+1色で作った映像も、脳に届く信号は同じ「三色の組み合わせ」で処理されてしまうからです。

👉 結果はこうなります:

  • テトラクロマート:まるで別世界!

  • 普通の人:え?同じじゃない?

まさに「99%の人には伝わらない四色写真」になってしまうわけです。


技術的には可能?

実際、研究レベルでは「人間に見えない色を強調する特殊ディスプレイ」や「紫外線・赤外線を可視化するカメラ」などの試みがあります。
しかし「四色型色覚の人にしか違いがわからないディスプレイ」は、商業的にはほぼ成立しません。
なぜなら、消費者の99%が「違いを感じられない」からです。


第9章|まとめ──有限と無限のあいだにある人間の色覚


普通の人とテトラクロマートの違い

  • 三色型色覚(トリクロマート):錐体3種類、見分けられる色は約100万色

  • 四色型色覚(テトラクロマート):錐体4種類、見分けられる色は約1億色

👉 テトラクロマートは「赤〜オレンジ」「黄緑〜オリーブ」「ピンク〜マゼンタ」のような領域を、より細かく分解できる特別な存在です。


人間が見える範囲=可視光線

  • 可視光線:380〜780nm の電磁波

  • 紫外線(380nm以下)、赤外線(780nm以上)は見えない

  • 人間が「色」として感じられるのは、この狭い範囲だけ

👉 つまり、人間の色覚は「宇宙の光のごく一部を切り取った翻訳装置」にすぎません。


無限の光と有限の色覚

  • 光は連続する波であり、理論的には無限の色が存在する

  • しかし人間の錐体細胞と脳の処理は限界があり、翻訳できるのは有限

  • さらに「メタメリズム」により、本来異なる光も同じ色として知覚してしまう

👉 人間の色覚とは、「無限の光を有限に切り取った世界」なのです。


小ネタのまとめ:四色型写真の世界

  • RGB+1色のディスプレイを作れば、テトラクロマートには別世界

  • しかし、普通の人には違いがわからない

  • 結果:99%の人には伝わらない“幻の技術”になってしまう


最後に

色は「物理的には無限」ですが、「人間が見える色」は有限です。
その限界の中で、私たちは日々「赤」「青」「緑」といった色を使い、文化を築き、デザインや印刷の世界を広げてきました。

👉 そしてごく一部の人が持つ テトラクロマート(四色型色覚) は、私たちに「見えていない色の世界が確かに存在する」という事実を教えてくれます。

有限の色覚と無限の光──そのあいだに広がる世界こそが、人間が生きる“色彩の宇宙”なのです。


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