2014 Fiscal Year Research-status Report
可視域短波長光の視覚光学的研究 ―最適な青色原色の探求―
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25390091
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
阿山 みよし 宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30251078)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
篠田 博之 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (40278495)
大沼 一彦 千葉大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (70203875)
石川 智治 宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90343186)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ディスプレイ / RGB原色 / 視覚光学 / 青色光 / 感性評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在のカラーディスプレイのRGB三原色はブラウン管テレビ用蛍光体の特性から決められてきた。超広色域ディスプレイの発展と普及を鑑み，視覚科学的視点から最適なRGB三原色の検討が必要である。本研究は，RGB三原色の内,様々な要因で個人差の影響が最も強く現れるB原色に着目し，眼光学的特性，心理物理学的特性，感性評価の総合データからディスプレイのB原色としてベストバランスの青色光同定を目的とする。
平成26年度は,昨年製作したRとG原色は固定でB原色のみ波長変化可能な画像投影装置を用いて,15枚の自然画像を提示し,14種の感性評価語を用いた主観評価実験を行った。刺激画像の選定には代表者グループが2009年に構築したカテゴリカル色データベースを用い，画像に含まれる色の割合から15の色グループ（赤，緑，青，黄，オレンジ，赤緑，青緑，黄青，黄緑，赤青，ピンク，紫，多色，白黒，肌色）に分類し，15枚の刺激画像を決定した。評価語に関してはディスプレイや画像評価に関する論文を参考に14対の評価語を決定し，7段階のSD法で評価してもらうこととした。
実験結果は，4波長（430nm, 450nm，470nm, 480nm, Lmax:約60cd/m2））実験および3波長（450nm，470nm,480nm, Lmax:約170cd/m2）実験共に480nmの評価が全体的に低かった。総合的に470nm青色原色が高成績となった。
各々の提示条件で投影画像上の81点の色度測定を行い，それを色度図全域の色の見えのデータ（阿山＆池田，日本色彩学会誌，1994）と比較した。470nm青色原色の場合に青および青緑画像での青領域の色度点が，ユニーク青に近い領域に分布しており，青み成分80％以上の領域の色度の測定点数と主観評価実験の結果に強い相関が得られた。最適色域決定には色の見えとの関係が重要であることが示唆された。
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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
平成26年度の実施計画は,（１）フリッカー実験の結果解析と（２）水晶体光学濃度測定と（３）LEDパネル評価実験であった。
平成25年度に２台のプロジェクターにより,RとG原色は固定でB原色のみ430nm，450nm，470nm，490nmと変化させうる画像投影システムを完成させた。上記（３）のLEDパネルより遥かに高解像度で画像表示が可能となり，本研究の目的に整合する。平成26年度はその画像投影システムを用いて，青原色の影響を検討する実験を行った。予備実験で選定した15枚の自然画像を提示し, 14種の感性評価語を用いて主観評価実験を行った。15枚の刺激画像選定には2009年の研究で構築したカテゴリカル色データベースを用い，2620枚の自然画像群を，画像に含まれる色の割合から15の色グループ（赤，緑，青，黄，オレンジ，赤緑，青緑，黄青，黄緑，赤青，ピンク，紫，多色，白黒，肌色）に分類し，各色グループから１枚ずつの合計15枚の刺激画像を決定した。評価語に関してはディスプレイや画像評価に関する論文を参考に14対の評価語を決定し，7段階のSD法で評価実験を行った。
実験結果は，4波長（430nm, 450nm，470nm, 480nm, Lmax:約60cd/m2））実験および3波長（450nm，470nm,480nm, Lmax:約170cd/m2）実験共に480nmの評価が全体的に低かった。総合的に470nm青色原色が高成績となった。
（１）に関しては,山形大学山内研究室の協力のもとに画像評価実験の被験者9名の黄斑色素濃度を測定した。画像評価結果と比較検討中である。
（２）に関してはまだ着手できていないが，水晶体光学濃度と相関の高い眼球内迷光測定装置は完成し，測定を開始している。
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| Strategy for Future Research Activity |
B原色のみ430nm，450nm，470nm，490nmと変化させて表示した画像群の，縦9×横9の81点の色度をコニカミノルタのCA-2500を用いて測定した。色度点分布が影響を受けるのは青系画像（青，青緑，黄青，赤青，紫）である。その結果を，阿山ら[日本色彩学会誌，1994]による色度図全域の色の見え実験結果と比較検討した。提示画像青と青緑において，今回の測色点81点中，青色成分が80%以上となる色度領域に属する点の合計をカウントし，主観評価実験での平均評価値と比較したところ高い相関があった（相関係数は，青画像：0。98，青緑：0。95）。最適色域決定には色の見えとの関係が重要であることが示唆された。他の刺激画像群でも実験を行い，表示色分布の色の見えと主観評価との関係を詳しく解析する。
青色原色430nmの場合に肌色画像の評価が低かったが，これはスクリーン上の画像周辺部でRGに比べてBの輝度低下が大きいことに起因することがわかった。現在それを補正する画像表示法を検討中である。
また，H26年度の評価実験では，各色グループ１枚ずつを選定した。感性評価が選択された画像の絵柄に影響された可能性は否定できない。そこでH27年度は，H26で用いたものとは異なる画像群での評価実験，周辺部青色輝度低下の影響を補正した画像群での感性評価実験，を実施する。
さらに，視覚光学的特性（黄斑色素，眼球内迷光）の測定も並行して進める。これらの実験結果から，視覚光学的特性と感性評価の関係の分析を行う。
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| Causes of Carryover |
平成26年度は千葉大学において視覚実験機材をレンタルして実験を行ったが、そのレンタル料が当初予定より安くなり、相当分（約4,800円）が余剰となった。また立命館大学においては消耗品費用見積もりが若干少なかったので約200円の余剰となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用となった研究費は、研究打ち合わせ学会発表への旅費の一部またはNDフィルターなどの購入として使用予定である。
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Research Products
(8 results)
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[Presentation] 異なる青色原色による色彩画像の感性評価2014
Author(s)
濱野俊也, 伏田誉, 田代知範, 石川智治, 篠田博之, 大沼一彦, 荒木敬介, 阿山みよし
Organizer
Optics & Photonics Japan 2014
Place of Presentation
筑波大学東京キャンパス文京校舎
Year and Date
2014-11-05 – 2014-11-07
Invited
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[Presentation] Visibility Evaluation for Face of Person Standing Under LED Street Lighting Environment2014
Author(s)
Michico Iwata, Miyoshi Ayama, Shunsuke Kohko, Toshihide Mori, Hisaki Itsuki,Nobuhiro Kyoto, Youko Inoue, Etsuko Mochizuki, Toshihiro Toyta,
Organizer
CIE 2014 "Lighting Quality & Energy Efficiency" Conference
Place of Presentation
Kuala Lumpur, Malaysia
Year and Date
2014-04-23 – 2014-04-26
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[Presentation] Glare of LED Lighting in Outdoor Environment2014
Author(s)
Shunsuke Kohko, Miyoshi Ayama, Toshihide Mori, Michico Iwata, Hisaki Itsuki, Nobuhiro Kyoto, Youko Inoue, Etsuko Mochizuki, Toshihiro Toyota, Hiroaki Hattori, Takako Kimura, Yasuhiro Kodaira
Organizer
CIE 2014 "Lighting Quality & Energy Efficiency" Conference
Place of Presentation
Kuala Lumpur, Malaysia
Year and Date
2014-04-23 – 2014-04-26
