Apple Watchをはじめとするスマートウォッチには、心拍数や血中酸素濃度などの健康データを計測するための「光学式センサー」が搭載されています。このセンサーは緑色、赤外線、青色といった複数のLED（発光ダイオード）を使って、血流の変化を検知します。
この記事では、それぞれのLEDの色にどんな意味があるのか、どんな測定に使われているのかをわかりやすく解説します。スマートウォッチの選び方や機能を理解するためにも、ぜひチェックしておきましょう。
緑色LED：心拍数の常時計測に活用
緑色LEDは、もっとも基本的な心拍数測定に使用されている光です。Apple Watchではワークアウト中や安静時に、定期的に心拍数を計測する際にこの緑色の光が使われています。
・目的：心拍数（脈拍）の測定に使用され、日常的に動いているときでも正確に測れます。
・仕組み：ヘモグロビン（血液中の赤血球成分）は緑色の光をよく吸収するため、血液の流れによって反射光が変化し、その変化から心拍数を計算します。
・特徴：動いている最中でも比較的正確にデータが取れるのがメリット。運動中の心拍トラッキングに最適です。
・注意点：肌の色やタトゥーの有無によって反射光の読み取りに影響が出ることもあります。
赤外線LED：省電力でのパッシブな心拍検出
赤外線LEDは、装着していることを検出したり、バッテリー消費を抑えながらの心拍測定に使用されます。緑色に比べて見えにくい光のため、ユーザーが意識しないうちに静かに測定を行っていることが多いです。
・目的：Apple Watchでは主に「手首装着検出」や「安静時の心拍チェック」に使われています。睡眠中などの静かなシーンで活躍します。
・仕組み：赤外線は皮膚の深い部分まで届くため、安定した環境での血流検知に向いています。
・特徴：省電力で肌にも優しいのが特徴で、バックグラウンドでの測定にも最適です。
・注意点：動きには弱く、動作中の心拍測定では精度が落ちることがあります。
青色LED：血中酸素濃度（SpO₂）の測定に使用
青色LEDは、Apple Watch Series 6以降に搭載されている「血中酸素濃度測定（SpO₂）」に用いられます。これは呼吸や肺機能に関わる重要なバイタル情報を取得するために使われます。
・目的：動脈中の酸素飽和度を測定することで、呼吸器系の健康状態を把握します。
・仕組み：青色と赤色のLEDの反射量の違いから、血液中の酸素の割合（SpO₂）を計算します。医療用のパルスオキシメーターと同じ原理です。
・特徴：肺の働きや呼吸の浅さを間接的に確認でき、健康チェックや睡眠時のモニタリングに活用されています。
・注意点：測定中は静止が必要で、手首をしっかり固定する必要があります。測定に30秒程度かかることがあります。
各LEDの比較一覧
| LEDの色 | 主な用途 | 特徴 |
|---|---|---|
| 緑色 | 心拍数測定 | 運動中も使えるリアルタイム測定に最適 |
| 赤外線 | 装着検出・安静時の測定 | 省電力かつ目立たない測定が可能 |
| 青色（＋赤） | 血中酸素濃度測定 | SpO₂をチェックし呼吸状態を把握 |
なぜ色が違うのか？ LEDの色＝光の波長の違い
LEDの「色」は物理的には「波長」を意味し、それぞれの色の光が体の中をどの程度深く進むか、またどんな物質に吸収されやすいかが異なります。
スマートウォッチはこの性質を利用して、光の反射や吸収の変化から体の状態を推定しています。
色ごとの違いと測定できる生体データ
緑色LED（波長：およそ520〜560nm）
・主に心拍数の測定に使われます。
・血液中のヘモグロビンは緑色の光を強く吸収するため、血流量の変化が反射光として検出しやすく、心拍数のリズムを読み取ることができます。
・この緑色の波長は皮膚表面近くで反射するため、動いている状態でも安定して計測しやすいのが特徴です。
赤外線LED（波長：850nm以上）
・より深部の血流を測定するのに向いており、装着検出や省電力の心拍検知に使われます。
・赤外線は人間の目には見えませんが、皮膚を通りやすく、静的な状態（睡眠など）ではノイズが少ないデータが取れます。
・また、肌の色やタトゥーの影響も比較的小さく済む利点があります。
青色LED＋赤色LED（波長：およそ450nmと660nm）
・この組み合わせは血中酸素濃度（SpO₂）測定に使用されます。
・動脈血中のヘモグロビンは、酸素を含んでいるかどうかで青色と赤色の光の吸収率が異なるため、その差をもとに酸素飽和度を推定できます。
・この技術は病院で使われるパルスオキシメーターと同様の原理で、より精密な生体データが取得可能です。
色ごとに測定項目が異なる理由のまとめ
| LEDの色 | 主な波長 | 吸収されやすい対象 | 測定できる指標 |
|---|---|---|---|
| 緑 | 520〜560nm | ヘモグロビン（浅い血流） | 心拍数 |
| 赤外線 | 850nm以上 | 深部の血流、皮膚構造 | 省電力の心拍、装着検出 |
| 青＋赤 | 450nm ＋ 660nm | 酸素ヘモグロビン | 血中酸素濃度（SpO₂） |
光学式センサーの“応用例”としての高血圧パターン通知
Apple Watchの光学式センサーは、心拍や血中酸素だけでなく、2025年12月から日本でも利用可能になった「高血圧パターンの通知」にも活用されています。この機能は光学式センサーが取得するPPG（光電式容積脈波）データをAIが解析し、30日間の血管反応の傾向から高血圧の可能性を検出する仕組みです。
血圧の数値を測っているわけではありませんが、Appleは2,229名の臨床研究と10万人以上のデータを使ってアルゴリズムを開発。研究では特異度92.3％という高い精度が確認されており、通知が届いた場合は注意すべき変化が起きている可能性があります。
ただし、この通知は医療的な診断ではなく“気づき”のための機能です。通知が届いた際は、医療機関での血圧測定が推奨されます。
・Apple Watch「高血圧パターン通知」の詳細と専門医の評価はこちら
まとめ：LEDの色ごとに最適な用途がある
Apple Watchなどのスマートウォッチは、健康モニタリングの精度を高めるために複数の色のLEDを使い分けています。これにより、日常の心拍測定、睡眠中の省電力監視、そして血中酸素濃度の評価といった多様な健康管理が可能になっているのです。
スマートウォッチの心拍センサーがどのように動作しているのかを知ることで、自分に合ったモデル選びや、活用方法の理解も深まるはずです。
関連記事のご紹介
▶ 不整脈の専門医が語る「Apple Watchの医療的価値」とは？
心房細動の発見において、なぜApple Watchが有効なのか。不整脈治療の第一人者である副島京子医師の視点から、そのメカニズムと意義を解説します。
不整脈専門医が明かす、Apple Watchが命を救う理由――心房細動の早期発見に期待
▶ 鈴木政博さんの実体験がApple公式CMに――感動のドキュメンタリー
Apple Watchの通知をきっかけに重大な心疾患に気づき、手術を経て回復したエンジニアのリアルストーリー。その一部始終を詳しく紹介しています。
Apple Watchが命を救う――重大な心疾患から再起したエンジニアの物語【実話が公式CMに】
▶ その他の「スマートウォッチの健康機能の活用法」を知りたい方はこちら
※本記事のリンクから商品を購入すると、売上の一部が販売プラットフォームより当サイトに還元されることがあります。掲載されている情報は執筆時点の情報になります。
