手首や手の甲を見ると、皮膚の下に青っぽい筋が見えることがあります。これは血管ですが、けがをしたときや採血のときに見る血液は赤色です。
赤い血が流れているのに、どうして青く見えるのでしょうか。
答えのポイントは、血液そのものの色と、皮膚を通して見える色は同じとは限らないということです。
- 静脈（じょうみゃく）を流れる血も、通常は赤い色をしています。
- 光が皮膚に入り、戻ってくるまでに、光の組み合わせが変わります。
- 私たちが感じる色には、周りの皮膚との色の違いも関わっています。
まずは「目に届く光」に注目してみましょう。後半では、空が青い理由や夕日が赤い理由と比べながら考えます。
静脈の血も赤い。青い血が流れているわけではない
血液の中には「赤血球（せっけっきゅう）」があります。その中にある、酸素を運ぶたんぱく質が「ヘモグロビン」です。血液の赤い色には、このヘモグロビンが関わっています。
酸素と結びついていると鮮やかな赤色に、酸素を手放すと暗い赤色になります。
| 血液の状態 | 通常の色 |
|---|---|
| 酸素と結びついているヘモグロビンが多い | 鮮やかな赤色 |
| 酸素を手放したヘモグロビンが増える | 暗い赤色 |
手や腕の静脈を流れる血は、体の細胞に酸素を渡したあとの血です。暗い赤色ですが、青くなったわけではありません。
「体の中では青く、外に出て空気に触れると赤くなる」という説明は誤りです。
皮膚は、透明なガラスとは違う
血液は赤いのに、皮膚の上から見ると青っぽい。この違いを理解するために、光が皮膚を通るときの変化を見てみましょう。
太陽の光には、赤や緑、青など、いろいろな色に対応する光が混ざっています。光には波としての性質があり、波の山から次の山までの長さを「波長（はちょう）」といいます。青い光は、赤い光より波長が短い光です。
肌に当たった光の一部は、皮膚の中に入ります。その途中では、次のようなことが起きます。
| 言葉 | 光に起きること |
|---|---|
| 散乱（さんらん） | 進む向きが変わる |
| 吸収（きゅうしゅう） | 光のエネルギーが物質に取り込まれる |
皮膚の中で散乱をくり返し、外に戻ってきた光の一部が目に入ります。その光には、皮膚や血液の影響がすでに表れているのです。
透明なガラス越しに血液をそのまま見ている、と考えないことが大切です。
血管の上と、その周りから戻る光を比べよう
皮膚の少し下にある血管を考えます。「血管の上の皮膚」と「その血管から離れた周りの皮膚」では、戻ってくる光にどんな違いがあるのでしょうか。
1. 青い光は、血管の影響を受けにくい
青い光は、皮膚の浅いところで散乱したり吸収されたりしやすい光です。そのため、ある程度の深さにある血管まで届く量は少なくなります。
皮膚の浅いところで向きを変え、その血管に届く前に外へ戻ってくる青い光もあります。
そのため、青く見える条件では、血管の上と周りを比べても、戻る青い光の違いは、赤い光ほど大きくありません。
2. 赤い光は、血管の上で大きく減る
赤い光は、青い光より皮膚の奥まで届きやすい傾向があります。皮膚の中を進み、散乱して戻ってくる途中で、血管の血液に吸収される光もあります。
血管の上では、周りの皮膚に比べて、戻ってくる赤い光が大きく減ります。
ここまでを、血管が青く見える条件でまとめてみましょう。
| 比べる光 | 血管の上では、周りと比べてどう変わる？ |
|---|---|
| 青い光 | 戻る光は減るが、赤い光ほど大きくは変わらない |
| 赤い光 | 戻る光が大きく減る |
ここで大切なのは、「血管の上からは、周りより赤みの少ない光が戻ってくる」という点です。
3. 周りとの違いも、青っぽさにつながる
私たちが感じる色は、その場所から来る光だけでは決まりません。周りから来る光にも影響されます。これが、周囲との色の「対比（たいひ）」です。
血管の上では、周りの皮膚より赤みが弱くなります。その光の変化と周囲との対比が合わさり、血管が青っぽく見えるのです。
「青く見えるなら、青い光のほうが多いはず」と思うかもしれません。ところが、Kienleらの研究で手のひら側の親指の付け根にある血管を調べると、青く見える場所でも、戻る赤い光のほうが青い光より多かったのです。
その場所から来る光だけでなく、周りと比べた違いも大切。 この点を押さえると、「赤い血なのに青く見える」という謎が解けてきます。
もう一歩：血液は青い光を吸収しやすいのに、なぜ？
実は、血液そのものは赤い光より青い光を吸収しやすい性質があります。それなのに、皮膚越しに青く見える血管では、赤い戻り光のほうが大きく減るのはなぜでしょうか。
ここで、「吸収しやすいか」と「そこまで届くか」を分けて考えてみましょう。
ボールを受け取るのが上手な人でも、手元まで来るボールが少なければ、たくさんは受け取れません。血液も、青い光を吸収しやすくても、その血管まで届かない光は吸収できません。
青い光は皮膚の浅いところで散乱・吸収されやすく、血管まで届く量が少なくなります。一方、赤い光は奥まで進みやすく、血管の血液に吸収される光もあります。
このように、吸収されやすさだけでなく、血管まで届く量や、光が通る道のりも、戻ってくる光の違いにつながります。
青ではなく、緑っぽく見えることもある？
血管がいつも同じ青色に見えるわけではありません。青緑っぽく見えることもあります。
見え方には、血管の深さや太さ、皮膚の性質、ヘモグロビンと酸素の結びつき具合などが関わります。Kienleらの研究でも、計算上の条件を変えると、青や青緑などの違いが示されています。
ただし、「黄色い皮膚と青い血管が、絵の具のように混ざるから」と考えるのは正確ではありません。血管の中の血液は、通常は赤いままです。
また、深ければ深いほど青くなるわけでもありません。「深さが何ミリなら必ず青」と、一つの条件だけで決めることはできません。
空が青いのも、血管と同じ仕組みなの？
空の青さにも、光の散乱が関係しています。ただし、血管とまったく同じ理由ではありません。
地球を包む空気の層を「大気（たいき）」といいます。太陽光が大気に入ると、窒素や酸素などの小さな分子によって、光の進む向きが変わります。
このような小さな分子による散乱では、波長の長い赤い光より、短い青い光のほうが強く散乱されます。これを「レイリー散乱」といいます。まずは名前よりも、「青い光のほうが強く散乱される」という違いを押さえましょう。
太陽とは違う方向の空を見ても明るいのは、途中で向きを変えた太陽光が目に届くからです。その光には青い光が多く混ざっているため、晴れた空は青く見えます。
血管では、皮膚や血液を通って戻る光と、周囲との色の対比を考えました。空では、大気中で向きを変えて目に届く光を考えます。同じ青でも、光が通ってきた道のりが違うのです。
青より波長の短い紫に見えないのはなぜ？
紫の光は、青より強く散乱されます。それでも、ふだんの空は紫一色には見えません。
太陽光には青に比べて紫の成分が少なく、人の目の感じ方も波長によって違うからです。散乱されやすさだけでなく、もとの光の組み合わせと、目の性質も関係しています。
夕日が赤いのは、光が大気の中を長く通るから
昼間の空は青いのに、夕方になると赤やオレンジに染まることがあります。
ここで大切なのは、太陽から地球までの距離ではなく、光が大気の中を通る距離です。
太陽が高い位置にあるときと比べ、朝夕の低い位置から来る光は、大気の層を斜めに長く通ります。その途中で、青や紫などの短い波長の光は散乱されやすく、太陽から私たちのほうへ向かう道筋から、それていきます。
そのため、太陽の方向から届く光の中では、青い光ほど散乱されない赤やオレンジの光が目立つようになります。これが、朝日や夕日が赤っぽく見える基本の仕組みです。
実際の夕空の色には、雲や大気中の粒子も関わります。太陽から直接届く光と、空や雲から届く光は、同じ道を通っているわけではありません。
色を確かめるために太陽を直接見ないでください。夕日でも、双眼鏡や望遠鏡で直接のぞくのは危険です。
三つの色を比べてみよう
| 色の疑問 | 考えるポイント |
|---|---|
| 赤い血が流れる血管が、なぜ青く見える？ | 皮膚を通って戻る光の変化と、周囲の皮膚との対比 |
| 晴れた空は、なぜ青い？ | 大気中で散乱され、目に届く光に青い光が多く混ざっている |
| 朝日や夕日は、なぜ赤い？ | 大気中の長い道のりで青い光がこちらへ来る道筋からそれ、赤い光が比較的多く残る |
確認問題：友だちに説明できるかな？
答えを確認する前に、まずは自分の言葉で考えてみてください。
- 血管が青く見えるのは、青い血が流れているからでしょうか。
- 青く見える血管の上では、周りと比べて、赤い光と青い光のどちらの戻り方が大きく変わるでしょうか。
- 夕日の赤さで大切なのは、「太陽から地球までの距離」と「大気の中を光が通る距離」のどちらでしょうか。
答えと考え方
1. 血液は、通常は赤いままです。 皮膚を通って戻る光が変わり、周りの皮膚との色の対比も加わるため、青っぽく見えます。
2. 赤い光です。 血管の上では、周りより戻る赤い光が大きく減ります。青い光にも変化はありますが、赤い光ほど大きくありません。
3. 大気の中を光が通る距離です。 長く進むあいだに青い光がこちらへ来る道筋からそれ、赤い光が比較的多く残ります。
まとめ：色を見るときは、光の道のりにも注目しよう
血管が青く見えても、青い血が流れているわけではありません。空の青さも、空気が青い絵の具のように染まっているからではありません。
「何色に見えるか」を考えるときは、光がどこを通り、何に影響され、どのように目に届いたかに注目してみてください。いつも何気なく見ている色が、理科の面白い疑問につながっていきます。
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参考資料
- Kienle, A.ほか「Why do veins appear blue? A new look at an old question」『Applied Optics』35巻7号、1151–1160ページ、1996年。血管の模型、生体測定、光の伝わり方と色知覚の検討。
https://www.ilm-ulm.de/fileadmin/files/literatur/1151.pdf - Cleveland Clinic「What Color Is Your Blood?」。血液の赤い色と酸素化による違い。
https://health.clevelandclinic.org/what-color-is-blood - Met Office「Why the sky is blue and sunsets red」。青空、紫ではなく青く見える理由、朝夕の大気中の光路。
https://weather.metoffice.gov.uk/learn-about/weather/optical-effects/why-is-the-sky-blue - NASA Space Place「Why Is the Sky Blue?」。光の波長、散乱と夕日の色。
https://spaceplace.nasa.gov/blue-sky/en/ - ESA「Safety tips for observing the Sun」。太陽観察時の目の安全。
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Safety_tips_for_observing_the_Sun
資料確認：2026年11月10日
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