Question

почему словосочетание красным карандашом

Answer 1

Карандашом (каким?) красным, следовательно, карандашом - главное слово, а красным - зависимое. 

Answer 2

Красным карандашом. Карандашом (каким?) красным. То есть прилагательное красным - зависимое слово, а карандашом- главное.