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陰影と光沢が物体色認知へ与える影響と下側頭皮質の役割

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrative studies of neural mechanisms and advanced information technologies for perception of material and surface qualities
Project/Area Number 25135718
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

鯉田 孝和  豊橋技術科学大学, エレクトロニクス先端融合研究所, 准教授 (10455222)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Keywords色覚 / 神経科学 / サル / 下側頭皮質 / 電気生理 / ディスプレイ / 錯視 / 明度 / 視覚 / ユニットレコーディング / 視覚心理物理 / 電気生理学
Outline of Annual Research Achievements

ヒトは物体の色を容易に判断できる。しかし、物体画像には陰影や光沢といった物体の色とは異なる成分が重なっており、これらの成分を除去しなければ物体の色は認識できない。それがどのような神経メカニズムによって成し遂げられているのか、そもそも物体色の成分を抽出した情報表現が脳に存在するのかは明らかでない。色情報は大脳皮質の腹側経路をたどり、最終的に下側頭皮質に到達する。色認知に重要なこの領域であれば、物体の色を抽出した結果がニューロン活動に反映されているかもしれない。これを確かめるために、色と陰影と光沢を独立に操作した刺激を用意し神経応答を比較する実験を行った。
昨年度に引き続き、細胞の色選択性が刺激輝度によってどのように影響されるかを一様画像により調査した。さらに陰影をもった物体画像への色選択性応答を測定し比較した。その結果、刺激輝度に依存せず不変的な色選択性特性を持つ細胞が見つかる一方で、特定の輝度に対して極めて強い色選択性応答を示す細胞、さらに、輝度に応じて最適色が色平面上をスライドしていく細胞が見つかった。物体画像に対しては一様画像と同一の色選択性応答を示すことが多く、細胞にとって最適輝度条件での色選択性応答と最も相関係数が高かった。このことは、下側頭皮質において不変的な物体色情報表現を行っているという考えを支持する。
また、物体の輝き感認識を生み出す錯視について、刺激輝度に依存しない明るさ向上現象を発見した。一様な白色領域の周辺に明暗のグラデーションを重ねると輝き感や明るさ感が生み出されることが知られている。この明るさ感向上はスクリーン背景を一定にしたもとで、画像刺激の輝度を変えても一定の比率で生じること、灰色と認知されている条件であっても明るく見えることがヒト心理実験により明らかになった。今後、物体色と光源色の認識との関係性を調査する際の応用が期待できる。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (46 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (37 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Temporal properties of material categorization and material rating: visual vs non-visual material features2015

    • Author(s)
      Nagai, T., Matsushima, T., Koida, K., Tani, Y., Kitazaki, M., Nakauchi, S.
    • Journal Title

      Vision Reseach

      Volume: in press Pages: 259-270

    • DOI

      10.1016/j.visres.2014.12.011

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 前方・後方照明強度比による透明感知覚の変化2014

    • Author(s)
      谿雄祐, 西島遼, 永井岳大, 鯉田孝和, 北崎充晃, 中内茂樹
    • Journal Title

      映像情報メディア学会誌

      Volume: 68 Pages: 534-536

    • NAID

      130004705960

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 神経科学の素朴な疑問 モニターはR,G,B(赤,緑,青)で色を表現するのに,インクカートリッジはどうしてC,M,Y(シアン,マゼンタ,イエロー)なのでしょうか?2014

    • Author(s)
      鯉田孝和
    • Journal Title

      Clinical Neuroscience

      Volume: 32 Pages: 464-465

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Journal Article] Experts and novices use the same factors--but differently-- to evaluate pearl quality2014

    • Author(s)
      Tani Y, Nagai T, Koida K, Kitazaki M, Nakauchi S
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: Vol.9 Issue: 1 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0086400

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 神経科学の素朴な疑問 鯉田孝和「神経科学の素朴な疑問 モニターはR,G,B(赤,緑,青)で色を表現するのに,インクカートリッジはどうしてC,M,Y(シアン,マゼンタ,イエロー)なのでしょうか?2014

    • Author(s)
      鯉田孝和
    • Journal Title

      Clinical Neuroscience

      Volume: 32 Pages: 464-465

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      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Color vision test for dichromatic and trichromatic macaque monkeys2013

    • Author(s)
      Koida K, Yokoi I, Okazawa G, Mikami A, Widayati KA, Miyachi S, Komatsu H
    • Journal Title

      J Vision

      Volume: 13: 1 Issue: 13 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1167/13.13.1

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Image regions contributing to perceptual translucency: A psychophysical reverse-correlation study2013

    • Author(s)
      Nagai T, Ono Y, Tani Y, Koida K, Kitazaki M, Nakauchi S
    • Journal Title

      i-Perception

      Volume: Vol.4 Issue: 6 Pages: 407-428

    • DOI

      10.1068/i0576

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 色覚異常サルが示す優れた色弁別能力, 企画セッション 3 [視覚・知覚の個人差]2015

    • Author(s)
      鯉田孝和
    • Organizer
      第10回日本感性工学会春季大会
    • Place of Presentation
      京都女子大学、京都市
    • Year and Date
      2015-03-28 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Compensatory color discrimination performance of dichromatic macaque monkeys2015

    • Author(s)
      Kowa Koida
    • Organizer
      International Workshop “Level-processing of color vision - optics, cone and color perception”
    • Place of Presentation
      東京工業大学、横浜市
    • Year and Date
      2015-03-04
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 厚みのある透明物体の屈折率知覚における運動の効果2015

    • Author(s)
      上田祥平, 谿 雄祐, 永井岳大, 鯉田孝和, 中内茂樹, 北崎充晃
    • Organizer
      日本視覚学会2015 年冬季大会
    • Place of Presentation
      工学院大学、東京都
    • Year and Date
      2015-01-21 – 2015-01-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 素材カテゴリ認知の時間特性~ 質感属性との関係に着目して ~2014

    • Author(s)
      永井岳大, 松島俊樹, 鯉田孝和, 谿 雄祐, 北崎充晃, 中内茂樹
    • Organizer
      ヒューマンインフォメーション研究会
    • Place of Presentation
      熊本市国際交流会館、熊本市
    • Year and Date
      2014-11-28 – 2014-11-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Color selective response of neurons in the monkey inferior temporal cortex for natural object images2014

    • Author(s)
      K. Koida
    • Organizer
      Irago Conference 2014
    • Place of Presentation
      産総研、つくば市
    • Year and Date
      2014-11-06 – 2014-11-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Relationship between brightness enhancement and self-luminosity of the glare illusion2014

    • Author(s)
      Tamura H, Nakauchi S, Koida K,
    • Organizer
      The 10th asia-pacific conference on vision
    • Place of Presentation
      かがわ国際会議場、サンポートホール高松, 高松市
    • Year and Date
      2014-07-19 – 2014-07-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Impact of covariant luminance-color gradation on brightness perceptions2014

    • Author(s)
      Koida K
    • Organizer
      The 10th asia-pacific conference on vision
    • Place of Presentation
      かがわ国際会議場、サンポートホール高松, 高松市
    • Year and Date
      2014-07-19 – 2014-07-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The difference of visual ability between experts and novices in visual art2014

    • Author(s)
      Tani Y, Nishijima R, Nagai T, Koida K., Nakauchi S, kitazaki M
    • Organizer
      The 10th asia-pacific conference on vision
    • Place of Presentation
      かがわ国際会議場、サンポートホール高松, 高松市
    • Year and Date
      2014-07-19 – 2014-07-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of object motion on perceiving a thick transparent object2014

    • Author(s)
      Ueda S., Tani Y, Nagai T, Koida K., kitazaki M, Nakauchi S
    • Organizer
      The 10th asia-pacific conference on vision
    • Place of Presentation
      かがわ国際会議場、サンポートホール高松, 高松市
    • Year and Date
      2014-07-19 – 2014-07-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Brightness enhancement of the glare illusion in the absence of self-luminosity2014

    • Author(s)
      Tamura, H., Nakauchi, S., Koida, K.
    • Organizer
      新学術領域研究「質感脳情報学」国際シンポジウムFuture of Shitsukan Research
    • Place of Presentation
      東京大学、東京都
    • Year and Date
      2014-07-16 – 2014-07-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] The difference of visual ability between experts and novices in visual art2014

    • Author(s)
      Tani, T., Nishijima, R., Nagai, T., Koida, K., Kitazaki, M., Nakuchi, S.
    • Organizer
      新学術領域研究「質感脳情報学」国際シンポジウムFuture of Shitsukan Research
    • Place of Presentation
      東京大学、東京都
    • Year and Date
      2014-07-16 – 2014-07-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Task-dependent neural population dynamics in sensory cortex2014

    • Author(s)
      Tajima S, Koida K, Tajima C I, Aihara K, Suzuki H, Komatsu H
    • Organizer
      2014 Vision Science Society Annual Meeting
    • Place of Presentation
      St. Pete Beach, Florida, US
    • Year and Date
      2014-05-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 色勾配によるグレア錯視の増強と色相特性2014

    • Author(s)
      山岸理雄, 田村秀樹, 中内茂樹, 永井岳大, 鯉田孝和
    • Organizer
      日本視覚学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 光沢感と輝度歪度に見られる空間周波数依存的な関係2014

    • Author(s)
      中内茂樹, 西島 遼, 鯉田孝和, 永井岳大, 谿 雄祐, 北崎充晃
    • Organizer
      日本視覚学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 実物体サンプルを用いた質感評定に関わる画像統計量の探索2014

    • Author(s)
      鯉田孝和, 松島俊樹, 永井岳大, 谿 雄祐, 北崎充晃, 中内茂樹
    • Organizer
      日本視覚学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Activity-dependent neuronal signals detected by a fiber-coupled fluorescence microscopy2014

    • Author(s)
      Sakurai, T., Koida, K
    • Organizer
      SPIE BiOS
    • Place of Presentation
      San Francisco, US
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Task-dependent neural population dynamics in sensory cortex2014

    • Author(s)
      S Tajima, K Koida, C I Tajima, K Aihara, H Suzuki, H Komatsu
    • Organizer
      Vision Science Society
    • Place of Presentation
      Florida, US
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Impact of covariant luminance-color gradation on brightness perceptions2014

    • Author(s)
      K. Koida
    • Organizer
      Asia-pacific conference on vision
    • Place of Presentation
      高松、香川
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Experts and novices use same factors but different way to grade pearls2013

    • Author(s)
      Y. Tani, T. Nagai, K. Koida, M. Kitazaki, S. Nakauchi
    • Organizer
      Vision Sciences Society
    • Place of Presentation
      Florida, US
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of retinal-image motion of specular highlights inducedby object motion and manual control on glossiness perception2013

    • Author(s)
      Uehara T., Tani Y., Nagai T., Koida K., Nakauchi S., and Kitazaki M.
    • Organizer
      Vision Sciences Society
    • Place of Presentation
      Florida, US
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Two kinds of perceptual surface qualities: Temporal properties of surface quality perception2013

    • Author(s)
      Nagai T., Matsushima T., Tani Y., Koida K., Kitazaki M., and Nakauchi S.
    • Organizer
      Vision Sciences Society
    • Place of Presentation
      Florida, US
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 真珠評定に見る熟練者と非熟練者の違い2013

    • Author(s)
      谿雄祐,永井岳大,鯉田孝和,北崎充晃,中内茂樹
    • Organizer
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会
    • Place of Presentation
      那覇市、沖縄
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 色の集団符号化におけるカテゴリカルな変調2013

    • Author(s)
      田嶋達裕, 鯉田孝和, 田嶋千尋, 合原一幸, 鈴木秀幸, 小松英彦
    • Organizer
      日本神経科学大会 Neuro2013
    • Place of Presentation
      京都
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 高密度ファイバー束による細胞イメージング2013

    • Author(s)
      鯉田孝和、櫻井孝司
    • Organizer
      日本神経科学大会 Neuro2013
    • Place of Presentation
      京都
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Comparing a color naming between uniform and object images2013

    • Author(s)
      K Koida, T Sato and S Nakauchi
    • Organizer
      International Colour Vision Society
    • Place of Presentation
      Winchester, UK
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Color aftereffects contingent on specular and diffuse reflection components2013

    • Author(s)
      Nagai, T., Yamagishi, R., Tani, Y., Koida, K., Kitazaki, M., Nakauchi, S.
    • Organizer
      International Colour Vision Society
    • Place of Presentation
      Winchester, UK
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 色輝度勾配によるグレア効果の増強2013

    • Author(s)
      山岸理雄, 中内茂樹, 鯉田孝和
    • Organizer
      日本視覚学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] カテゴリー認知と脳の神経情報表現ー言語と色覚2013

    • Author(s)
      鯉田孝和
    • Organizer
      第13回Kフォーラム
    • Place of Presentation
      高山市、岐阜県
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Hour perception from object's surface and scene: Effects of materials and locations2013

    • Author(s)
      Kitazaki, M., Yamamoto, A., Uehara, T., Tani, Y., Nagai, T., Koida, K., Nakauchi, S.
    • Organizer
      European Conference on Visual Perception
    • Place of Presentation
      Bremen, Germany
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Skew hypothesis for surface gloss perception revisited by the adaptation paradigm2013

    • Author(s)
      Nakauchi, S., Nishijima, R., Tani, Y., Koida, K., Kitazaki, M., Nagai, T.
    • Organizer
      European Conference on Visual Perception
    • Place of Presentation
      Bremen, Germany
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Impact of colored inducer on the glare illusion2013

    • Author(s)
      Yamagishi, R., Nakauchi, S., Nagai, T., Koida, K
    • Organizer
      The Irago Conference
    • Place of Presentation
      田原、愛知
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Color selective response of the monkey inferior temporal cortex using a high dynamic range display2013

    • Author(s)
      Koida K
    • Organizer
      The Irago Conference
    • Place of Presentation
      田原、愛知
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Bioluminescence imaging with the bundle-fiber-coupled microscope2013

    • Author(s)
      Y. Ando, T. Sakurai1, M. Natsume2, K. Koida1 and R. Numano
    • Organizer
      The Irago Conference
    • Place of Presentation
      田原、愛知
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Interference light-based fiber imaging system for subcellular analysis of neuronal activities in brain2013

    • Author(s)
      T. Sakurai, and K. Koida
    • Organizer
      The Irago Conference
    • Place of Presentation
      田原、愛知
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a system for neuronal recording with the Toyohashi probe2013

    • Author(s)
      H. Sawahata, Y. Ando, S. Yamagiwa, H. Oi, M. Ishida, T. Kawano, R. Numano, and K. Koida
    • Organizer
      The Irago Conference
    • Place of Presentation
      田原、愛知
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 歪度-光沢感関係に見られる空間周波数依存性2013

    • Author(s)
      西島 遼, 永井岳大, 谿 雄祐, 鯉田孝和, 北崎充晃 ,中内茂樹
    • Organizer
      ヒューマンインフォメーション研究会
    • Place of Presentation
      那覇市、沖縄
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 質感評定に関わる画像統計量2013

    • Author(s)
      松島俊樹, 鯉田孝和, 永井岳大, 谿 雄祐, 北崎充晃, 中内茂樹
    • Organizer
      ヒューマンインフォメーション研究会
    • Place of Presentation
      那覇市、沖縄
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] EIIRIS Koida Research Unit.

    • URL

      http://www.eiiris.tut.ac.jp/koida/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 生体光画像取得システム、生体光取得プローブ及び生体光画像の取得方法2013

    • Inventor(s)
      櫻井孝司、沼野利佳、鯉田孝和、夏目三男、秋山喬
    • Industrial Property Rights Holder
      櫻井孝司、沼野利佳、鯉田孝和、夏目三男、秋山喬
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2013-220399
    • Filing Date
      2013-10-23
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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