단색광이 없는 색상 「마젠타」

마젠타의 유래 

마젠타는 원래 이탈리아의 롬바르디아 주 밀라노에있는 '마젠타'(Magenta)라는 도시의 이름에서 유래하였습니다. 1859년 4월 29일에 개전한 제2차 이탈리아 독립 전쟁에서, 이탈리아 북부 롬바르디아 지방 마젠타 근교에서 같은 해 6월 4일에 마젠타 전투가 일어났습니다. 이 전투에서는 사르데냐 왕국과 프랑스의 연합군이 오스트리아 제국군과 싸워, 연합군이 승리를 거두었습니다. 한편, 1858년 프랑스의 화학자 François-Emmanuel Verguin이 아닐린과 사염화탄소를 혼합한 자홍색 염료를 만들었습니다. 이 염료는 1859년에 상품화되어 푸크시아 꽃의 색에서 착안하여 '푸크신'(fuchsine)으로 명명되었습니다. 또 같은 해 영국의 화학자 Edward Chambers Nicholson과 George Maule이 푸크신과 비슷한 붉은 보라색 아닐린 염료를 만들고 1860년 '로제인'(Roseine)이라는 이름으로 런던에서 제조를 시작했습니다. 이 붉은 보라색 염료는 마젠타 전투의 승리를 기념하여 마젠타라고 불리게되었습니다. 이 전투에서 활약한 프랑스의 주아브병(Zouave)의 제복의 붉은 보라색을 마젠타라고 부르게 되었다고 하는 설도 있습니다.

단색광이 없는 마젠타

태양광을 프리즘으로 분산하면 보라색에서 빨강색으로 연속적으로 변화하는 빛의 색 띠, 즉 가시광선의 연속 스펙트럼이 나타납니다. 이 가시 스펙트럼에는 여러 가지 색상이 있지만, 그 안에 마젠타는 없습니다. 같은 이유로 무지개색에도 마젠타가 존재하지 않습니다. 가시 스펙트럼 내에 마젠타의 색상에 해당하는 빛이 존재하지 않는다는 것은 마젠타에 대응하는 단색광(단일 파장으로 이루어지는 빛)이 존재하지 않는다는 것 입니다. 마젠타는 단색광의 적색광과 녹색광을 균등하게 혼합했을 때 생기는 색 입니다. 마젠타의 빛은 인간의 망막에 존재하는 적색광과 청색광에 반응하는 원추세포를 자극합니다. 뇌는 이 자극을 받으면 마젠타의 색으로 인식합니다. 이것은 광원의 색으로서 마젠타의 인식도, 물체의 색으로서 마젠타의 인식도 같은 구조입니다. 이런 식으로 우리가 인식하는 색은 인간의 색각과 밀접하게 관련되어 있습니다. 우리가 인식하는 색은 실제로는 눈에 들어오는 빛의 정보를 바탕으로 뇌에서 만들어내는 것 입니다. 원래 빛이나 물체는 색을 띄고있지 않습니다. 뇌가 물건에 색을 부여하고 있는 것 입니다. 색상의 정체는 우리가 만든 개념에 불과합니다. 우리가 보는 여러 가지 빛깔의 경치는, 말하자면 우리의 뇌에서 만들어진 가상 세계라고 할 수 있습니다. 단색광이 존재하지 않는 마젠타의 색이 존재하는 것은 별로 이상한 일이 아닙니다.

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마젠타를 볼 수 있는 이유

위에서 설명한대로 가시 스펙트럼을 보면 파장이 짧은 쪽에 자색광, 파장이 긴 쪽에 적색광이 존재하고 있는 것을 알 수 있습니다. 이를 근거로 생각하면 적색광과 청색광을 균등하게 섞으면, 그 중간색인 녹색이 보일 것 같습니다만, 실제로는 가시 스펙트럼의 양단의 색을 연결하는 마젠타(자홍색)가 보입니다. 단색광의 적색광과 청색광을 섞으면 어째서 마젠타가 되는지는 인간의 색각과 깊게 관련되어 있습니다. 그림은 관측자의 색각 응답을 수치로 나타낸 등색 함수를 그래프로 나타낸 것 입니다. R(적색광), G(녹색광), B(청색광)의 그래프는 각각의 색을 느끼는 원추세포의 자극의 비율을 나타낸 것으로, G의 자극의 최대치를 1로하여 표준화한 것 입니다. 여기서 주목해야 할 것은 적색광에 반응하는 원추세포는 단파장측의 청색광에서도 자극을 받는다는 것 입니다. 즉, 적색광과 청색광이 균등하게 섞인 빛을 받으면, 적색광과 청색광의 중간색의 녹색이 되지 않고, 마젠타로 인식하게 됩니다.

색각의 진화와 마젠타

많은 동물들은 4색형 색각을 가지고 있습니다. 나비와 같은 곤충은 자외선을 볼 수 있으며, 조류와 파충류의 대부분은 인간보다 많은 색을 구분할 수 있으며, 선명한 색의 세계를 보고 있습니다. 이러한 동물들이 색을 구분할 수 있는 능력이 높은 것은 각각의 동물의 생활 환경에 관련되어 있다고 생각됩니다. 주행성 동물은 더 많은 색을 구별하는 것이 생존에 유리했습니다. 반면에 개나 고양이 등 많은 포유류는 2색형 색각 밖에 가지고 있지 않습니다. 예를 들어, 개는 빨간색과 녹색을 구분할 수 없습니다. 그러므로 녹색 잔디밭에서 붉은 꽃을 찾는 것은 매우 어려울 것 입니다. 한때 포유류는 야행성이었기 때문에 다양한 색을 구별하는 것보다 어두운 곳에서 더 잘 볼 수 있는 능력이 필요했습니다. 거기서 색을 느끼는 원추세포가 2종류가 되어, 색은 잘 구별하지 못하지만, 대신 약한 빛도 민감하게 느낄 수 있는 간상세포가 발달했습니다. 포유류 중에서도 영장류의 협비원류는 3색형 색각을 가지고 있습니다. 지금부터 수천 년 전에 적색광에 반응하는 원추세포의 일부가 변화해, 녹색광에 반응하는 원추세포가 생겨, 각각 적색・녹색・청색에 반응하는 3종류의 원추세포를 갖게 되었다고 생각됩니다. 색을 구별할 수 있는 능력이 향상된 것은 숲에서 살게 되어, 나무의 녹색 잎과 여러 색색의 꽃과 열매를 구분할 필요가 있었기 때문일지도 모릅니다. 최근에는 L원추세포(장파장), M원추세포(중파장), S원추세포(단파장)로 불리는 경우가 많습니다.