2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of new technology for higher quality design of wood products by control of visual attraction
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15H04529
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
仲村 匡司 京都大学, 農学研究科, 准教授 (10227936)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村田 功二 京都大学, 農学研究科, 講師 (00293910)
片岡 厚 国立研究開発法人森林総合研究所, その他部局等, 室長 (80353639)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 誘目性 / 視線追跡 / 木目模様 / コントラスト / 節 / 照り / 画像解析 / 促進劣化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
見る者の視線がどこにどのくらい引き寄せられるかという誘目性は，木製品や木質インテリアを観察する者の心身に，正にも負にも影響しうる．木材の誘目性の効果を確認するとともに，誘目性を制御して木製品の高意匠化につなぐために，以下のような実験と解析を行った．
■木質内装の誘目性の効果：大型モニタに表示された木質壁面パネルを観察する被験者の脳波と視線の動きを記録するとともに，見た目の印象を評価させた．節の有無，材の向き，継ぎ目の有無という単純な壁面デザインの違いによって，観察者の心身の状態に変化が現れることを確認した．壁面に加えて，コントラストが系統的に変えられた木質フロアパターンの調査も実施し，パターンに対する主観的な不揃い感を，エレメント間およびエレメント内コントラストを説明変数とする重回帰式で説明できた．
■塗装によるコントラストの変化と誘目性：木理のコントラストを塗装処理で種々変更したスギおよびミズナラ材化粧合板を調製し，材面のコントラストの差異を画像解析によって評価した．スギ材には最も「好まれる」最適コントラストが存在することを見出した．さらに，彩色されたスギ材化粧合板を観察する被験者の瞳孔径を経時的に測定したところ，彩度の大きい鮮やかな材面ほど瞳孔を散大させる傾向を認めた．
■照りの移動と誘目性：繊維傾斜角の異なるスギまさ目材エレメントを組み合わせて，照りの移動が生じる材面を構成した．視線追跡や主観評価によって，同じエレメントを使用していても照りの移動の現れ方によって視線移動や印象が大きく異なることを見出した．
■劣化処理によるコントラストの変化：スギ，ミズナラ，イタヤカエデ化粧合板を促進耐候性試験に供試し，劣化処理の進行に伴う材色や木理のコントラストの変化を，精密測色と画像解析によって定量的に把握した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
「材面の誘目性が変わると印象も変わる」ことを示すために，本研究では木理のコントラストに着目した．昨年度までに「コントラストを画像解析によって把握できること」「コントラストの変化に伴って観察者の視線の停留位置や停留頻度が変わること」「コントラストの変化に伴って材面の印象が変化すること」などを示してきた．また，有節材の視覚効果を確認する実大木質内装実験を前倒しで行った．これにより課題遂行のための研究手法がほぼ固まり，また，実大木質内装実験を補完する実験の計画を立てるに至った．
今年度は「誘目性制御」につなぐことを企図して，木理のコントラストをコントロールする新規な塗装法の試用や，照りの移動が生じる材面の構成，木質フロアパターンのシミュレーションなどに取り組み，作成した視覚刺激を画像解析および被験者実験に供することができた．また，有節材壁面画像を観察する被験者の脳波測定および彩色された化粧合板を観察する被験者の瞳孔径測定など，木材に相対するヒトの生理応答をいくつか調べることができた．さらに，昨年度から継続してきた塗装材に対する1200時間に及ぶ促進耐候性試験が完了し，経年によるコントラストの変化を定量的に捉えることに成功した．このように，今年度は研究の適用範囲を着実に広げ，誘目性制御による木材・木製品の高意匠化について多くの知見やノウハウを得ることができた．
一方で，木理のコントラストを変更するために，塗装処理，劣化処理に加えて熱処理を当初予定していたが，実験機材の遣り繰りが追いつかず，次年度に持ち越しとなった．また，誘目性評価指標のモデル構築を始めることを予定していたが，今年度の実験項目が増えたこともあって手つかずとなり，次年度に持ち越すこととした．
以上を踏まえて，研究計画全体としては「おおむね順調に進展している」と判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの結果の適用範囲や応用可能性を検証するための実験，より効果的な解析を行うための新たな理論および手法の導入などを試みる．これらを踏まえて，木材の誘目性を評価するための指標を考案し，3ヶ年の研究課題をまとめる．
■木理のコントラストと誘目性：劣化処理によるスギ，ミズナラ，イタヤカエデ材の変化が定量的に捉えられたので，このプロセスを定式化して，経年による材面の見えの変化のシミュレーションを行う．また，熱処理材を種々調製して，熱処理の温度および処理時間によって木理のコントラストがどのように変化するかを，精密測色と画像解析によって数量表現する．これらの画像や材面を観察させる被験者実験を行い，視線追跡，脳波・瞳孔径測定，主観評価などの結果に基づいて，木理のコントラストが誘目性に及ぼす影響を確認する．
■照りの移動の生じる材面の創成：繊維傾斜角の異なるスギまさ目材を複数組み合わせて光の入射と反射のジオメトリが刻々と変化しうる材面を種々試作し，この誘目性がコントロールされた材面の意匠性を観察者の視線追跡や主観評価によって明らかにする．
■木質タイリングパターンの誘目性評価：多数の木材エレメントで構成されたタイリングパターンをシミュレートして，パターンの不揃いの程度を画像解析で評価することを試みる．また，パターンの誘目性や見た目の印象の変化を人の視覚特性を考慮しながら調査する．
■誘目性評価指標のモデル構築：木材試料の調整条件，材面の画像特徴量，視線の停留分布や瞳孔反応，脳電位，見た目の印象などの得られたデータを持ち寄り，データ相互の相関分析，回帰分析，多変量解析などを行う．ここから，どのような処理・調整条件で→どのような特徴が強調されると→どのくらい誘目性が変わり→見た目の好ましさは正または負にどのくらい変動するのか，を説明するモデルを検討する．
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