Development of whiteness evaluation method considering the effect of texture on whiteness

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K12100
• Research Institution: Kindai University
• Principal Investigator: 片山 一郎 近畿大学, 生物理工学部, 教授 (70369916)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 土居 元紀 大阪電気通信大学, 情報通信工学部, 准教授 (00304155) ; 西 省吾 大阪電気通信大学, 情報通信工学部, 准教授 (70411478)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 白色感 / テクスチャ / 異方性

Outline of Annual Research Achievements

輝度ヒストグラムが同一で異方性が異なる実サンプルを作製し，白色物体表面のテクスチャの異方性と白色知覚との関係を検討した．
表面に凹凸を形成した白色サンプル（標準刺激）と表面が平滑な白色サンプル（比較刺激）を並置し，隔壁を挟んでそれぞれ独立した白色LED光源で照明した．一定照度で照明された標準刺激と白さが等しくなるように，被験者に比較刺激側の白色LED光源を調光させ，その時の比較刺激の輝度（主観的等価輝度）を記録した．
標準刺激は，布地を模した3種類（布ワッフル，布しぼり凸，布しぼり凹）であり，それぞれについて，輝度ヒストグラムは同一で異方性のみを2段階（高異方性と低異方性）に設定した．そのため，標準刺激は合計6種類である．標準刺激，比較刺激ともに，一辺50㎜の正方形であり，3Dプリンタで作製し，刺激の輝度の2次元分布は，ハイパースペクトルカメラを用いて取得した．
視感評価実験の結果，いずれの標準刺激についても，主観的等価輝度は標準刺激の平均輝度よりも有意に高く，異方性に注目すると，標準刺激の“布しぼり凸”と“布しぼり凹”については，異方性が高いサンプルの主観的等価輝度が有意に高かった．これは，標準刺激の規則的な配列の低輝度部分は，低反射率表面としてではなく，連続した白い表面の凹凸によって生じた陰として知覚され，陰影の配列の規則性が低下すると，連続した一様な白い表面としての知覚が弱まるためと考えられる．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

実サンプル表面の異方性と輝度ヒストグラムを実測し，適切な評価サンプルを選定した．これらのサンプルを用いて視感評価実験を計画どおり実施した．

Strategy for Future Research Activity

視感評価実験結果をさらに詳細に分析し，研究成果をまとめ公表する．

Causes of Carryover

光造形型3Dプリンタ用消耗品および追加付属部品の購入時に若干の残額が生じた．令和6年度の消耗品の購入に充当する．研究分担者との打合せおよびデータ処理は，ファイル共有システムおよび遠隔会議システムを用いた．そのため，研究分担者の旅費が発生しなかった．