2018 Fiscal Year Annual Research Report
内因性光感受性網膜神経節細胞と杆体の色知覚への寄与の定式化と五元測色学の構築
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18H04111
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
岡嶋 克典 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (60377108)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 感性情報学 / 心理物理学 / 色彩工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マルチスペクトル光源と分光放射計を組み合わせた実験装置を作成し、杆体と内因性光感受性網膜神経節細胞(ipRGC)も同時に制御可能な色覚実験を実施できるようになった。特に、3種の錐体、杆体、ipRGCの分光感度は波長帯域においてオーバーラップしているため、特定の単色光（スペクトル）で5種の光受容体を独立に制御することは原理的に不可能である。そこで、刺激光の分光分布にそれぞれの感度を掛け合わせて積分した値が、それぞれの光受容体の出力に相当することから、例えば5種のうち4種の積分値（出力）は変化させず、残りの1種のみ出力を変化させるような分光分布をコンピュータによって探索した。5種類の光受容体、即ち、L錐体、M錐体、S錐体、杆体、ipRGCの刺激量を個別に増減することが可能で、XYZ三刺激値、杆体刺激量、ipRGC刺激量を個別に自由に増減できるアルゴリズムを実装した実験用プログラムを開発した。このシステムを用いて、液晶モニタに色刺激を表示するシステムと組み合わせ、色の見え評価実験ならびに等色実験を実施し、データを取得した。その結果、物体色と光源色の分光分布を同一にする（イソメリック・マッチング）すれば、モードの違いによるカラーマッチングの破綻が生じないことを示した。また、標準観測者に近い視感度特性を有する観察者であれば、5種類の光受容体の応答量を合わせることでカラーマッチングするが、杆体またはipRGCの応答量のみを変化させたメタメリックマッチングでは色の見えが異なり、杆体とipRGCが色の見えに寄与していることを明らかにした。さらに、キセノンランプを用いた補助光源システムの試作も開始した。
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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
当初の計画どおり、マルチスペクトル光源と分光放射計を組み合わせた実験装置を作成し、杆体と内因性光感受性網膜神経節細胞(ipRGC)も同時に制御可能な色覚実験を実施した。また5種類の光受容体、即ち、L錐体、M錐体、S錐体、杆体、ipRGCの刺激量を個別に増減することが可能で、XYZ三刺激値、杆体刺激量、ipRGC刺激量を個別に自由に増減できるアルゴリズムを実装した実験用プログラムも開発し、液晶モニタに色刺激を表示するシステムと組み合わせることで、色の見え評価実験ならびに等色実験を実施した。これらは、これまで誰も行なっていない色の５次元操作で、技術的に様々な困難が発生したが、予定どおり実験を開始できた。その結果、物体色と光源色のモードの違いによる色の変化が分光分布に依存しており、具体的には杆体とipRGCが色の見えに寄与していることが原因であることを明らかにできた。データの詳細な解析については現在も進めているところである。また、キセノンランプを用いた補助光源システムの試作も開始した。以上のことから、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 |
昨年度に作成したマルチスペクトル光源と分光放射計を組み合わせた実験装置を用いて、錐体のみならず杆体と内因性光感受性網膜神経節細胞(ipRGC)も同時に制御する色覚実験を推進する。3種の錐体、杆体、ipRGCの分光感度は波長帯域においてオーバーラップしているため、特定の単色光（スペクトル）で5種の光受容体を独立に制御することは原理的に不可能であるが、5種類の光受容体、即ち、L錐体、M錐体、S錐体、杆体、ipRGCの刺激量を個別に増減することが可能な実験用プログラムをさらに改良し、効率的にデータを取得するとともに、専用の解析システムを開発し、５元の色覚メカニズムモデルの解明を進める。また、様々な原刺激の組み合わせを用いた多様な色刺激を作成し、多面的に５つの光受容体の効果の定量化・定式化を進める。また、色彩学で未解決な異デバイス間の色再現の問題を解決するために、モードの異なる色刺激を呈示できるシステムも開発する。並行して、キセノンランプを用いた補助光源装置の開発も継続し、複雑な刺激条件を実現可能な色刺激呈示システムの準備も進める。
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Research Products
(10 results)
