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曲面における光反射特性の計測手法の確立と文化財アーカイブへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K11954
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61010:知覚情報処理関連
研究機関東京工芸大学 (2022-2023)
千葉大学 (2021)

研究代表者

井上 信一  東京工芸大学, 工学部, 客員研究員 (70743813)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードBRDF / 光反射特性 / 曲面 / 光沢 / 光沢ムラ / 質感 / 測定 / 文化財アーカイブ
研究開始時の研究の概要

本研究では,曲面においても光反射特性が計測可能な新たな計測手法の確立と,その文化財アーカイブへの応用を目的としている.光沢の特性を双方向反射率分布関数(bidirectional reflectance distribution function, BRDF)として計測する価値は高いが,曲面における光反射特性(BRDF)の計測は課題であった.これまで進めてきた光反射特性のオリジナル計測手法をさらに展開することで,光の反射角分布に加え,曲面の形状を同時に計測できる新しい技術への展開を図る.これに基づき,曲面における光反射特性(BRDF)計測手法の確立とその文化財アーカイブへの応用を目指す.

研究成果の概要

質感に影響を与える光沢において,物理的な光反射特性(BRDF,光沢ムラ)の新しい計測技術の開発を行った.成果として,従来計測が困難であった曲面において,これをパラボロイド(放物面)の反射と考え,集光照明を導入した曲面のBRDF 計測技術を開発した.また,光沢ムラが光の角度で異なって見える現象を解析するために,角度分解能の高い変角光沢ムラ計測技術を開発した.これらは測定装置として試作機開発まで進めた.新たな光反射特性(BRDF,光沢ムラ)が数値で計測できるようになった. これらBRDF および光沢ムラと知覚の関係を実験で解析した.文化財アーカイブ,CGへ活用することを検討した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

光沢は人間の知覚である質感に大きな影響を与える.このため光沢は重要な品質特性として産業界で広く計測評価されてきた.本研究により,新たに曲面のBRDF 計測技術が開発されたこと,角度分解能の高い変角光沢ムラ計測技術が開発されたことは,産業界においては品質管理,製品開発において従来は人間に頼っていた評価を数値化できる可能性がある.さらに,仏像のような光沢を有する文化財の光反射特性をアーカイブとして残すことが可能となる.学術的には,人間が素材に対する高級感のように,従来解析する上で計測できなかった光沢についての新たな情報が数値化できるようになる.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Measuring Method for Gloss Unevenness with Three Directional Lights2023

    • 著者名/発表者名
      Inoue Shinichi、Igarashi Yoshinori、Hoshi Takeyuki、Satoh Toshifumi
    • 雑誌名

      London Imaging Meeting

      巻: 4 号: 1 ページ: 25-29

    • DOI

      10.2352/lim.2023.4.1.07

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of light source distances and illuminances on the gloss perception of papers2022

    • 著者名/発表者名
      Zhu Xiaoyi、Inoue Shinichi、Sato Hiromi、Mizokami Yoko
    • 雑誌名

      Journal of the Optical Society of America A

      巻: 39 号: 6 ページ: B28-B28

    • DOI

      10.1364/josaa.450094

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measuring BRDF for curved surfaces based on parabolic reflection2022

    • 著者名/発表者名
      Inoue Shinichi、Igarashi Yoshinori、Hoshi Takeyuki、Tsumura Norimichi
    • 雑誌名

      Optics Continuum

      巻: 1 号: 8 ページ: 1637-1637

    • DOI

      10.1364/optcon.453077

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] EFFECT OF LIGHT SOURCE DISTANCE ON THE DISCRIMINATION AND GLOSS PERCEPTION OF PAPER2021

    • 著者名/発表者名
      X.Y. Zhu , S. Inoue , H. Sato , Y. Mizokami
    • 雑誌名

      International Commission on Illumination, CIE

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 光沢ムラ画像の識別における入射光角度条件の影響2024

    • 著者名/発表者名
      中村颯 , 井上信一 , 佐藤弘美 , 溝上陽子
    • 学会等名
      日本視覚学会 2024年冬季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Study of Classification of Coated Paper Brands Using Gloss Images by Contrastive Learning2024

    • 著者名/発表者名
      Takechiyo Kaai;Noriko Yata;Yoshitsugu Manabe;Shinichi Inoue
    • 学会等名
      IWAIT 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 3方向同時照明によるワンショット光沢ムラ測定2023

    • 著者名/発表者名
      五十嵐美範 , 井上信一 , 佐藤利文
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan(OPJ)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 光沢ムラ測定による魔鏡の解析2023

    • 著者名/発表者名
      井上信一 , 五十嵐美範 , 機株式会 , 佐藤利文
    • 学会等名
      日本文化財科学会第40回記念大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 光沢情報が紙の判別と印象に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      中村颯 , 井上信一 , 佐藤弘美 , 溝上陽子
    • 学会等名
      日本視覚学会 2022年夏季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] テレセントリック光学系を用いた金の光沢ムラ測定2022

    • 著者名/発表者名
      井上信一, 中村颯, 五十嵐美範, 星武幸, 佐藤弘美, 溝上陽子
    • 学会等名
      日本文化財科学会第39回大会 2022年9月11日
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Measurement of Gloss Unevenness with Different Reflection Angles2022

    • 著者名/発表者名
      So Nakamura;Shinichi Inoue;Yoshinori Igarashi;Takeyuki Hoshi;Hiromi Sato;Yoko Mizokami
    • 学会等名
      Color and Imaging Conference (CIC 30)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 視覚に近い光沢ムラの測定と表示方法2022

    • 著者名/発表者名
      井上信一 , 五十嵐美範 , 星武幸 , 矢田紀子 , 溝上陽子
    • 学会等名
      情報処理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 球体のBRDF測定技術2021

    • 著者名/発表者名
      井上信一 , 五 十嵐美範 , 星武幸 , 津村徳道
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] 反射光分布測定装置及び方法2022

    • 発明者名
      井上信一 , 五十嵐美範 , 星武幸 , 津村徳道
    • 権利者名
      井上信一 , 五十嵐美範 , 星武幸 , 津村徳道
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-024612
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] 反射光分布測定装置及び方法2021

    • 発明者名
      井上信一 , 五十嵐美範 , 星武幸 , 津村徳道
    • 権利者名
      井上信一 , 五十嵐美範 , 星武幸 , 津村徳道
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-139043
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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