色を科学する　その⑫ どうして色が見えないのか？

　どうして色が見えるのか？と銘打って、色覚の仕組みを解説するコンテンツはいろいろありますが、逆を考えてみました。

　我々の目の網膜には、色覚を担う3種類の光受容細胞(センサー)があります。主に長波長に感度ピークを持つL錐体、中波長にピークを持つ、M錐体、短波長にピークを持つS錐体です(色を科学する　その⑨ 色覚の多様性が色彩学の難題を解くカギ＜後編＞)。

※実はもう1種類、暗い環境で働き、色覚に(ほぼ)関与しないセンサーとして、桿体(かんたい)があります

　このうち1種類が欠損していたり、(マジョリティと比較して)感度やピークずれがあると、色の見え方が変わったり、特定のペアの色同士が見分けにくくなったりします。
　また、2種類が欠損する、つまり、1種類しかないと、明るさのみで色を感じ取れなくなります。

　これってなぜなんでしょう？
　1種類だけだと、どうして色が見えないのでしょう？

センサーが1種類だけだと どうなる？

　下図のような単純化された感度を持つセンサー(錐体)Mを考え、このMの種類しか網膜にないと仮定します。また、入射する光も単純化のため単色光とします。

単純化された感度を持つセンサーM

　このセンサーMに、「400nmでその量が100の光」と「550nmでその量が25の光」が入ってくると、センサーからの出力は両方とも25となります。波長の情報はありません、明るさ25という情報のみです。

400nmおよび550nmの光に対する、センサーMの出力計算