색상

색상을 감지하는 생물학적 기관은 망막에 있는 원추세포이다. 인간의 원추세포는 세 가지 유형으로, 각각 특정 파장대의 빛에 가장 민감하게 반응한다. 적원추세포는 긴 파장(주로 적색 영역), 녹원추세포는 중간 파장(녹색 영역), 청원추세포는 짧은 파장(청색 영역)의 빛을 주로 감지한다.

이 세 가지 원추세포의 상대적 자극 정도에 대한 정보가 뇌로 전달되어 다양한 색상 지각이 이루어진다. 예를 들어, 노란색 빛은 적원추세포와 녹원추세포를 함께 자극하여, 뇌가 이를 하나의 독특한 색상인 노란색으로 해석하는 방식이다. 따라서 색상은 물체의 절대적 속성이 아니라, 빛의 물리적 특성과 시각계의 생물학적 처리 과정을 통해 합성된 주관적 감각이다.

색각과 관련된 유전자는 X 염색체에 위치해 있다. 이로 인해 색맹이나 색약과 같은 색각 이상은 반성유전 양상을 보이며, 남성에게 더 흔하게 나타난다. 원추세포 중 특정 유형이 제대로 기능하지 않을 경우, 해당 색상 영역을 구분하는 능력이 떨어지게 된다.

색맹은 색각 이상의 대표적인 형태로, 특정 색상이나 색조를 정상적으로 구분하지 못하는 상태이다. 이는 망막의 원추세포 중 하나 이상이 제대로 기능하지 않거나 결여되어 발생한다. 색각과 관련된 유전자는 X 염색체에 위치하며, 이로 인해 색맹은 주로 남성에게 나타나는 반성유전 형질이다. 여성은 두 개의 X 염색체를 가지므로 한쪽에만 색맹 유전자를 가질 경우 보인자가 되어 형질이 발현되지 않을 수 있다.

가장 흔한 색맹은 적록색맹으로, 빨간색과 초록색을 구분하는 데 어려움을 겪는다. 이는 적원추세포나 녹원추세포의 기능 이상 때문이다. 더 드물게는 청황색맹이나 전색맹도 존재한다. 전색맹의 경우 모든 색상을 인지하지 못해 세상이 흑백으로 보인다.

색맹은 선천적 원인이 대부분이지만, 후천적으로 발생할 수도 있다. 예를 들어, 눈의 질환이나 시신경 손상, 특정 약물의 부작용, 노화에 따른 변화 등이 원인이 될 수 있다. 색맹 자체는 시력을 저하시키지 않으며, 대부분의 색맹 환자는 일상 생활에 큰 지장을 받지 않는다. 다만, 항공기 조종사나 전기 기사, 그래픽 디자이너 등 특정 직업을 선택하는 데 제한이 있을 수 있다.

색맹 여부를 확인하기 위해 흔히 사용되는 검사는 이시하라 색각 검사이다. 이 검사는 다양한 색점으로 이루어진 원형 도판에 숫자나 도형을 숨겨 놓고, 이를 식별할 수 있는지 여부로 색각 이상을 판단한다. 색맹에 대한 치료법은 현재까지 개발되지 않았으나, 색상 보정 렌즈나 특수 필터를 적용한 안경 등이 일부 도움을 줄 수 있다.

빛의 삼원색은 빨강(Red), 초록(Green), 파랑(Blue)의 세 가지 색광을 기본으로 하여 다양한 색을 만들어내는 방식이다. 이는 가산혼합의 원리에 기반하며, 서로 다른 파장의 빛을 더하여 새로운 색을 생성한다. 모니터, 텔레비전, 스마트폰의 디스플레이 등 자체적으로 빛을 발하는 장치들이 색을 표현하는 데 사용하는 기본 체계이다.

이 체계에서는 각 원색의 빛의 양을 조절하여 색을 만든다. 예를 들어, 빨강, 초록, 파랑 빛을 최대치로 섞으면 흰색이 되고, 세 빛을 모두 끄면 검은색이 된다. 빨강과 초록 빛을 섞으면 노란색이, 초록과 파랑 빛을 섞으면 청록색(Cyan)이, 파랑과 빨강 빛을 섞으면 자홍색(Magenta)이 나타난다. 인간의 시각은 망막에 있는 세 가지 원추세포가 각각 이 세 파장대의 빛에 주로 반응하기 때문에 이 삼원색 체계로 넓은 범위의 색을 지각할 수 있다.

빛의 삼원색 체계는 컴퓨터 그래픽스, 디지털 이미징, 조명 설계 등 현대 기술 분야에서 표준으로 널리 채택되어 있다. RGB 색 공간은 이 원리를 수치화한 것으로, 각 채널(빨강, 초록, 파랑)의 강도를 0부터 255까지의 값으로 표현하여 약 1,670만 가지의 색을 구분할 수 있게 한다. 이는 인쇄에 주로 쓰이는 감산혼합 방식의 CMYK와 구분되는 중요한 특징이다.

색채의 삼원색은 감산혼합의 원리를 기반으로 하는 색상 체계로, 시안(Cyan), 마젠타(Magenta), 옐로우(Yellow) 세 가지 색을 기본으로 한다. 이는 빛의 삼원색(RGB)이 서로 다른 파장의 빛을 더하여 색을 만드는 가산혼합 방식인 것과 달리, 물체의 표면이 특정 파장의 빛을 흡수(감산)하고 나머지를 반사함으로써 색이 지각되는 방식을 반영한다. 예를 들어, 마젠타 잉크는 녹색 빛을 흡수하고 빨간색과 파란색 빛을 반사하여 우리 눈에 마젠타 색으로 보이게 한다.

이론적으로 세 가지 색채의 원색을 모두 혼합하면 모든 빛을 흡수하여 검은색에 가까운 색이 만들어져야 한다. 그러나 실제 인쇄나 페인팅 과정에서 사용되는 안료나 잉크는 완벽한 순도를 갖기 어려워 CMY만으로 진한 검은색을 표현하는 데 한계가 있다. 또한 경제성과 실용성 측면에서 매번 세 가지 색을 정확히 섞어 검은색을 만들어내는 것보다 검은색을 별도로 사용하는 것이 효율적이다. 이러한 이유로 인쇄 산업에서는 주로 검은색(Key)을 추가한 CMYK 색 모델을 표준으로 사용한다.

색채의 삼원색 개념은 미술 교육이나 전통적인 색채 이론에서 널리 가르쳐져 왔으며, 물감 혼합이나 색필터를 통한 실험에서 그 원리를 확인할 수 있다. 컴퓨터 그래픽과 디지털 이미징이 보편화되면서 빛의 삼원색에 기반한 RGB 체계가 일상에서 더 친숙해졌지만, 인쇄물 제작, 페인팅, 염색 등 물리적인 색재료를 다루는 분야에서는 여전히 색채의 삼원색 개념이 중요한 기초가 된다.

인쇄의 사원색인 CMYK는 감산혼합 방식을 사용하는 색상 체계이다. 이는 색채의 삼원색인 시안(Cyan), 마젠타(Magenta), 옐로우(Yellow)에 검정(Key plate)을 추가한 형태로, 주로 인쇄물이나 출판 분야에서 사용된다. 잉크나 토너를 이용해 종이와 같은 표면에 색을 표현할 때 적용되는 방식이다.

이론적으로 CMY 세 가지 색을 완전히 혼합하면 검정색이 되어야 하지만, 실제 인쇄 공정에서는 세 가지 색 잉크를 100%씩 섞어도 순수한 검정색을 얻기 어렵고 경제적이지 않다. 또한 세 가지 색을 모두 사용하여 텍스트나 세부적인 선을 표현하면 정렬 오류로 인해 선명도가 떨어질 수 있다. 따라서 실용적인 이유와 비용, 품질 향상을 위해 별도의 검정색(K)을 추가하여 네 가지 색으로 구성된 CMYK 체계가 표준으로 자리 잡았다.

CMYK는 모니터나 디스플레이에서 사용하는 빛의 삼원색(RGB)과는 다른 원리로 작동한다. RGB는 빛을 더하여 색을 만들어내는 가산혼합인 반면, CMYK는 잉크가 종이에 도포되어 특정 파장의 빛을 흡수(감산)하고 나머지를 반사시켜 색을 인지하게 한다. 이 때문에 인쇄물의 색상을 디지털 화면에서 정확히 예측하기 어려우며, 프리프레스 과정에서 색상 교정이 중요한 단계로 자리 잡고 있다.

색 공간은 색을 체계적으로 표현하고 재현하기 위한 수학적 모델이다. 이는 디지털 이미징, 인쇄, 디스플레이 기술에서 정확한 색상 관리를 위해 필수적이다. 각 색 공간은 정의된 색역을 가지며, 이는 해당 공간이 표현할 수 있는 색상의 범위를 의미한다. 대표적인 색 공간으로는 sRGB, Adobe RGB, CIE XYZ, CIELAB 등이 있다.

가장 널리 사용되는 sRGB는 표준 Red, Green, Blue 색 공간으로, 인터넷, 대부분의 모니터, 디지털 카메라의 기본 표준이다. Adobe RGB는 sRGB보다 더 넓은 색역, 특히 Cyan-Green 영역을 커버하여 전문 사진 및 인쇄 작업에 적합하다. 프로포토그래피와 출판 산업에서 주로 사용된다.

색 공간은 장치 독립적 색상 관리를 가능하게 한다. 예를 들어, CIE 1931 색 공간은 인간의 색각을 기반으로 한 참조 공간으로, 다른 모든 색 공간으로의 변환 기준이 된다. 색역 매핑은 서로 다른 색 공간 간 변환 시 색상 정보의 손실을 최소화하는 기술이다.

색상 표기 체계는 색을 정량적으로 표현하고 재현하기 위한 체계적인 방법이다. 크게 색광을 기반으로 한 혼색계와 인간의 색 지각 심리를 기반으로 한 현색계로 나뉜다.

혼색계는 빛의 가산혼합을 기초로 하며, CIE 표준 표색계가 대표적이다. 이 체계는 정확한 측정과 색표계 간 변환이 가능하지만, 측정을 위해 측색기 같은 장비가 필요하다는 특징이 있다. 반면 현색계는 색의 3속성(색상, 명도, 채도)에 기초하여 색을 체계화한다. 대표적인 예로 먼셀 표색계, 오스트발트 표색계, NCS 표색계, PCCS 표색계 등이 있다. 이 방식은 직접 눈으로 색을 비교할 수 있어 사용이 용이하지만, 표현 가능한 색의 가지수가 혼색계보다 적은 편이다.

한국을 포함한 많은 국가에서는 먼셀 표색계를 표준으로 채택하고 있다. 이 체계는 어도비 포토샵 같은 그래픽 소프트웨어에서도 널리 사용된다. 색을 지칭하는 이름인 색명은 관용 색명과 계통 색명으로 구분된다. 관용 색명은 '살구색', '루비색'처럼 전통적으로 내려오는 이름이고, 계통 색명은 색의 3속성을 조합하여 '진한 빨강'과 같이 체계적으로 붙인 이름이다. 한국에서는 한국산업표준(KS) A 0011에서 이러한 색 이름을 규정하고 있다.