初心者向け No.098

カラーコードサンプラー

HEX・RGB・HSLのカラーコードを相互変換しプレビュー表示するツール。colorsysモジュールを活用。

🎯 難易度: ★★☆ 📦 ライブラリ: tkinter(標準ライブラリ) ⏱️ 制作時間: 30〜90分

1. アプリ概要

HEX・RGB・HSLのカラーコードを相互変換しプレビュー表示するツール。colorsysモジュールを活用。

このアプリはconvertersカテゴリの実践的なPythonアプリです。使用ライブラリは tkinter(標準ライブラリ)、難易度は ★★☆ です。

このアプリは「変換ツール」カテゴリです。形式変換ツールは入力・処理・出力の三層を明示的に書く好材料で、エラー入力の扱いやバリデーションの基本を体験できます。tkinter(標準ライブラリ) を活かして実装するこの構造は、他のアプリにも応用が効きます。

完成形を見てから細部の解説に進む流れが効果的です。実行→気になる箇所を解説で確認→自分の手で改造、というサイクルで定着が早まります。

カスタマイズ章では具体的な拡張アイデアを示しています。一つ実装するごとに動作確認することで、変更が予期せぬ副作用を起こさないかも体感できます。

2. 機能一覧

  • カラーコードサンプラーのメイン機能
  • 直感的なGUIインターフェース
  • 入力値のバリデーション
  • エラーハンドリング
  • 結果の見やすい表示
  • クリア機能付き

3. 事前準備・環境

ℹ️
動作確認環境

Python 3.10 以上 / Windows・Mac・Linux すべて対応

以下の環境で動作確認しています。

  • Python 3.10 以上
  • OS: Windows 10/11・macOS 12+・Ubuntu 20.04+

4. 完全なソースコード

💡
コードのコピー方法

右上の「コピー」ボタンをクリックするとコードをクリップボードにコピーできます。

追加インストール不要(標準ライブラリのみ使用)
app098.py
import colorsys
import re
import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox


class App098:
    """カラーコードサンプラー"""

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("カラーコードサンプラー")
        self.root.geometry("680x540")
        self.root.configure(bg="#f8f9fc")
        self._suspend = False  # 連動更新中の再帰防止
        self._build_ui()
        self._set_from_rgb(55, 118, 171)  # 初期色 #3776AB

    def _build_ui(self):
        """UIを構築する"""
        title_frame = tk.Frame(self.root, bg="#3776ab", pady=12)
        title_frame.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(
            title_frame, text="カラーコードサンプラー",
            font=("Noto Sans JP", 16, "bold"),
            bg="#3776ab", fg="white"
        ).pack()

        main = tk.Frame(self.root, bg="#f8f9fc", padx=18, pady=14)
        main.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)

        # HEX
        hex_frame = ttk.LabelFrame(main, text="HEX", padding=10)
        hex_frame.pack(fill=tk.X, pady=4)
        self.hex_var = tk.StringVar()
        ttk.Entry(hex_frame, textvariable=self.hex_var, width=14
                  ).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        ttk.Button(hex_frame, text="適用", command=self._apply_hex).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        ttk.Button(hex_frame, text="コピー",
                   command=lambda: self._copy(self.hex_var.get())).pack(side=tk.LEFT, padx=4)

        # RGB sliders
        rgb_frame = ttk.LabelFrame(main, text="RGB (0〜255)", padding=10)
        rgb_frame.pack(fill=tk.X, pady=4)
        self.r_var = tk.IntVar()
        self.g_var = tk.IntVar()
        self.b_var = tk.IntVar()
        for i, (label, var) in enumerate([("R", self.r_var), ("G", self.g_var), ("B", self.b_var)]):
            tk.Label(rgb_frame, text=label, bg="#f8f9fc",
                     font=("Noto Sans JP", 11, "bold")).grid(row=i, column=0, padx=2)
            scale = ttk.Scale(rgb_frame, from_=0, to=255, variable=var,
                              command=lambda v, vv=var: self._on_rgb_slider(),
                              length=320)
            scale.grid(row=i, column=1, padx=4, sticky="ew")
            ttk.Label(rgb_frame, textvariable=var, width=4
                      ).grid(row=i, column=2, padx=2)
        rgb_frame.columnconfigure(1, weight=1)

        # HSL sliders
        hsl_frame = ttk.LabelFrame(main, text="HSL (H:0〜360 / S,L:0〜100)", padding=10)
        hsl_frame.pack(fill=tk.X, pady=4)
        self.h_var = tk.IntVar()
        self.s_var = tk.IntVar()
        self.l_var = tk.IntVar()
        for i, (label, var, mx) in enumerate([("H", self.h_var, 360),
                                                ("S", self.s_var, 100),
                                                ("L", self.l_var, 100)]):
            tk.Label(hsl_frame, text=label, bg="#f8f9fc",
                     font=("Noto Sans JP", 11, "bold")).grid(row=i, column=0, padx=2)
            scale = ttk.Scale(hsl_frame, from_=0, to=mx, variable=var,
                              command=lambda v, vv=var: self._on_hsl_slider(),
                              length=320)
            scale.grid(row=i, column=1, padx=4, sticky="ew")
            ttk.Label(hsl_frame, textvariable=var, width=4
                      ).grid(row=i, column=2, padx=2)
        hsl_frame.columnconfigure(1, weight=1)

        # プレビュー
        preview_frame = ttk.LabelFrame(main, text="プレビュー", padding=10)
        preview_frame.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, pady=(6, 0))
        self.preview = tk.Canvas(preview_frame, height=110,
                                  highlightthickness=1, highlightbackground="#cccccc")
        self.preview.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)
        self.info_var = tk.StringVar()
        tk.Label(preview_frame, textvariable=self.info_var,
                 bg="white", font=("Noto Sans JP", 10), justify=tk.LEFT
                 ).pack(anchor="w", pady=(4, 0))

    @staticmethod
    def _hex_to_rgb(hex_str):
        """#RRGGBB / #RGB を (r,g,b) に"""
        s = hex_str.strip().lstrip("#")
        if len(s) == 3:
            s = "".join(c * 2 for c in s)
        if not re.fullmatch(r"[0-9A-Fa-f]{6}", s):
            raise ValueError("HEXは #RRGGBB 形式で入力してください")
        return int(s[0:2], 16), int(s[2:4], 16), int(s[4:6], 16)

    def _apply_hex(self):
        """HEX入力を反映"""
        try:
            r, g, b = self._hex_to_rgb(self.hex_var.get())
        except ValueError as e:
            messagebox.showerror("エラー", str(e))
            return
        self._set_from_rgb(r, g, b)

    def _on_rgb_slider(self):
        """RGBスライダー変化"""
        if self._suspend:
            return
        self._set_from_rgb(self.r_var.get(), self.g_var.get(), self.b_var.get(),
                            update_rgb=False)

    def _on_hsl_slider(self):
        """HSLスライダー変化"""
        if self._suspend:
            return
        h = self.h_var.get() / 360.0
        s = self.s_var.get() / 100.0
        l = self.l_var.get() / 100.0
        r, g, b = colorsys.hls_to_rgb(h, l, s)
        r, g, b = int(r * 255), int(g * 255), int(b * 255)
        self._set_from_rgb(r, g, b, update_hsl=False)

    def _set_from_rgb(self, r, g, b, update_rgb=True, update_hsl=True):
        """RGB値を起点に各表示を更新"""
        r, g, b = max(0, min(255, r)), max(0, min(255, g)), max(0, min(255, b))
        self._suspend = True
        try:
            if update_rgb:
                self.r_var.set(r)
                self.g_var.set(g)
                self.b_var.set(b)
            hex_v = f"#{r:02X}{g:02X}{b:02X}"
            self.hex_var.set(hex_v)
            h_f, l_f, s_f = colorsys.rgb_to_hls(r / 255, g / 255, b / 255)
            if update_hsl:
                self.h_var.set(int(round(h_f * 360)))
                self.s_var.set(int(round(s_f * 100)))
                self.l_var.set(int(round(l_f * 100)))
            try:
                self.preview.configure(bg=hex_v)
            except tk.TclError:
                pass
            self.info_var.set(
                f"HEX={hex_v}  RGB=({r}, {g}, {b})  "
                f"HSL=({int(h_f*360)}, {int(s_f*100)}%, {int(l_f*100)}%)"
            )
        finally:
            self._suspend = False

    def _copy(self, text):
        """クリップボードへコピー"""
        self.root.clipboard_clear()
        self.root.clipboard_append(text)
        self.root.update()
        messagebox.showinfo("コピー", f"クリップボードにコピー:\n{text}")


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App098(root)
    root.mainloop()

5. コード解説

カラーコードサンプラーのコードを詳しく解説します。クラスベースの設計で各機能を整理して実装しています。

クラス設計とコンストラクタ

App098クラスにアプリの全機能をまとめています。__init__でウィンドウ設定、_build_ui()でUI構築、process()でメイン処理を担当します。責任の分離により、コードが読みやすくなります。

※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。

UIレイアウトの構築

LabelFrameで入力エリアと結果エリアを視覚的に分けています。pack()で縦に並べ、expand=Trueで結果エリアが画面いっぱいに広がるよう設定しています。

※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。

イベント処理

ボタンのcommand引数でクリックイベントを、bind('')でEnterキーイベントを処理します。どちらの操作でも同じprocess()が呼ばれ、コードの重複を避けられます。

※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。

Textウィジェットでの結果表示

tk.Textウィジェットをstate=DISABLED(読み取り専用)で作成し、更新時はNORMALに変更してinsert()で内容を書き込み、再びDISABLEDに戻します。

※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。

例外処理とエラーハンドリング

try-exceptでValueErrorとExceptionを捕捉し、messagebox.showerror()でエラーメッセージを表示します。予期しないエラーも処理することで、アプリの堅牢性が向上します。

※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。

6. ステップバイステップガイド

このアプリをゼロから自分で作る手順を解説します。コードをコピーするだけでなく、実際に手順を追って自分で書いてみましょう。

  1. 1
    ファイルを作成する

    新しいファイルを作成して app098.py と保存します。

  2. 2
    クラスの骨格を作る

    App098クラスを定義し、__init__とmainloop()の最小構成を作ります。

  3. 3
    タイトルバーを作る

    Frameを使ってカラーバー付きのタイトルエリアを作ります。

  4. 4
    入力フォームを実装する

    LabelFrameとEntryウィジェットで入力エリアを作ります。

  5. 5
    処理ロジックを実装する

    _execute()メソッドにメインロジックを実装します。

  6. 6
    結果表示を実装する

    TextウィジェットかLabelに結果を表示する_show_result()を実装します。

  7. 7
    エラー処理を追加する

    try-exceptとmessageboxでエラーハンドリングを追加します。

7. カスタマイズアイデア

基本機能を習得したら、以下のカスタマイズに挑戦してみましょう。

💡 ダークモードを追加する

bg色・fg色を辞書で管理し、ボタン1つでダークモード・ライトモードを切り替えられるようにしましょう。

💡 データの保存機能

処理結果をCSV・TXTファイルに保存する機能を追加しましょう。filedialog.asksaveasfilename()でファイル保存ダイアログが使えます。

💡 設定ダイアログ

フォントサイズや色などの設定をユーザーが変更できるオプションダイアログを追加しましょう。

8. よくある問題と解決法

❌ 日本語フォントが表示されない

原因:システムに日本語フォントが見つからない場合があります。

解決法:font引数を省略するかシステムに合ったフォントを指定してください。

❌ ライブラリのインポートエラー

原因:必要なライブラリがインストールされていません。

解決法:pip install コマンドで必要なライブラリをインストールしてください。

❌ ウィンドウサイズが合わない

原因:画面解像度や表示スケールによって異なる場合があります。

解決法:root.geometry()で適切なサイズに調整してください。

9. 練習問題

アプリの理解を深めるための練習問題です。

  1. 課題1:機能拡張

    カラーコードサンプラーに新しい機能を1つ追加してみましょう。

  2. 課題2:UIの改善

    色・フォント・レイアウトを変更して、より使いやすいUIにカスタマイズしましょう。

  3. 課題3:保存機能の追加

    処理結果をファイルに保存する機能を追加しましょう。

🚀
次に挑戦するアプリ

このアプリをマスターしたら、次のアプリに挑戦しましょう。