さて、同じ白い紙を異なる照明の下で見た場合、それぞれが異なる色に見えてしまいます。
一般に、紙を照らす光の温度（色温度）が低いと赤みのある暖色、高いと青みのある寒色になります。
このように、紙を照らす光によって、色の見え方は変わり、その際の、光の温度（色）の測定に一般的に用いられる単位が「ケルビン」です。
しかし、これはとても奇妙なことです。
なぜならケルビンは温度の単位であって、色の単位ではないはずですだから。
実は、温度と写真の色がどう関係しているかは、奇妙な偶然から生まれた歴史と物理学に由来します。以下にさっそくみていきましょう。
色温度の単位「ケルビン」
先ほどのように、同じ白い紙でも照明（光）の色温度によって色は異なってみえます。
とはいえ、実際には同じ紙なので、私たちの賢い脳はどちらとも白く感じさせるように調整して見せています。
実は、カメラも同じような処理を行う必要があります。
私たちの体験に合わせて、特定の光の下で白い物体が他の色ではなく白く見えるように、赤い物体は赤く見えるように、画像の色を「バランス調整」するのです。
そして、この光の色の測定に用いられる単位がケルビンです。
そして、高温で発光する物体の色は、温度に比例して変化します。
物体は加熱されると、まず赤く熱され、次に橙、黄、白、青色へと変化します。
つまり高温の光は青みがかり、低温の光は赤みがかるのです。
ただし、この科学的事実はしばしば混乱を招く点に注意が必要です。
日常会話では「暖かい光」は居心地の良いオレンジ色の光を意味し、「冷たい光」はより青みがかった光を意味するためです。
実際には、温かみを感じる赤やオレンジ色の光は高温ではありますが、物理的な温度は白や青ほどではなく、それよりも低めの物体から発せられています。
光の色合いを数値化したケルビン
一般的に、白熱電球のフィラメントの温度は約3,000ケルビンです。
ケルビンで、太陽表面の温度は約6,000ケルビン（K）です。
そう、同じ6,000ケルビンであっても、ケルビン単位では「度」とは言いません。
白熱電球と太陽だけが光源ではなく、蛍光灯やLED、レーザーなどが登場する以前から文字通りの温度が異なる白熱灯が存在し、それらはもちろん色も異なり、約2000～3400ケルビンまで範囲がありました。
ちなみに、ろうそくの光は約2000ケルビン、日光は実際には約4500ケルビンから10,000ケルビン以上まで変動します。
直射日光か日陰か、曇りか薄曇りか、時間帯、あるいは地球の大気圏外にいるか否かによっても色温度が異なるのです。
カメラの色温度調節
そのため、カメラやフィルムは、それらの異なる光源からの光度を考慮する必要があります。
さらに、ケルビンだけが色を表すわけではありません。
結局のところ色は一次元的なものではなく、全ての光源が熱によって純粋に色を生む物体とは限らないからです。
たとえば、ネオンライトや花火、蛍、蛍光灯やLEDなどを考えてみてください。
暖色と寒色の区別に加え、色度図からわかるように緑色寄りやマゼンタ寄りへも光の色調は変化し得ます。
そして、実用的な観点では、カメラ内での色温度は予想とは逆になっています。
カメラの色温度設定を調整する際、実際にはカメラにその温度の光源を補正するよう指示しているのです。
例えば特に青みがかった10,000ケルビンの光源でカラーバランスを指示すると、カメラは青色の強い光を想定し、画像内の青色成分を減らします。
同じように、黄色がかった25,500ケルビンのオレンジ色光源でカラーバランスを指示すると、
カメラは黄色成分の強い光を想定し、画像内の青色成分を増やして、黄色みを補正しようとします。
そして、これがさらなる混乱の原因となります。
カメラの色温度設定を高くしすぎると、カメラは画像内の青色成分を減らし、黄色みを補正しようとするため、黄色みを補正するために画像内の青色量を増やすのです。
これがもう一つの混乱を招く可能性があります。
カメラの色温度設定を高くしすぎると、カメラは青色光を十分に減らして非常に青い光を白に戻そうとします。
しかし実際の光源はそれほど青くないため、補正が白を超えてしまい、結果として過度に黄色っぽい画像になります。
これが実際の様子です。
また、カメラの色温度設定を低くしすぎると、このように過度に青い画像になってしまいます。
これが色温度設定の高いカメラでは黄色っぽい画像になり、温度設定の低いカメラでは青っぽい画像になる原因です。
色温度の高い画像は青く、色温度の低い光はオレンジ色となります。
これらが一見矛盾しているように見える理由は、カメラの色温度設定が、画像の色温度を設定しているのではなく、照明の色温度を補正して白に戻す方法をカメラに指示している点にあります。
光には色があり、カメラには色シフトがあります。
カメラの色温度は、実際には「色温度補正」と呼ぶべきでしょう。
あるいは「温度」という概念自体を捨てて、単に「照明の色は何色ですか？」と呼ぶべきかもしれません。
なぜなら、これは単に被写体を、照明の色とは無関係に、人間の目に見える本来の色に戻して見せるための試みだからです。
照明の色が当初ほぼ独占的に光源の温度によって決定されたのは、どうやら歴史と物理の奇妙な偶然に過ぎないようです。
物理的な理由で色温度にケルビン（K）が使われているのは、光が出なくなる（エネルギー0）の絶対零度（0ケルビン = -273.15℃）を0としてスタートし、そこから光の色を数値で表しているためです。
しかし、今では、LED照明のように、内部が熱で輝いているわけではないものも、従来のように色温度の高低で光の色味を表す概念がそのまま使われているなど、さまざまな場面で矛盾や混乱を招いているようです。
色温度に関するパラドックスについては、以下の動画で見ることができます。