Для того чтобы гарантированно взять 4 карандаша одного цвета, нужно взять 3 карандаша каждого цвета и как минимум 1 карандаш любого цвета. Таким образом, количество карандашей, которые нужно взять из коробки, чтобы среди них обязательно были 4 карандаша одного цвета, составляет 3 + 3 + 3 + 3 + 1 = 13.

Следовательно, чтобы гарантированно взять 4 карандаша одного цвета, необходимо взять как минимум 13 карандашей из коробки.