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視野全域における光感受性網膜神経節細胞と杆体の応答を加味した五元測色学の構築

研究課題

研究課題/領域番号 22H00531
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分61:人間情報学およびその関連分野
研究機関横浜国立大学

研究代表者

岡嶋 克典  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (60377108)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2025年度)
配分額 *注記
42,640千円 (直接経費: 32,800千円、間接経費: 9,840千円)
2025年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2024年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2023年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2022年度: 19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円)
キーワード感性情報学 / 心理物理学 / 色彩工学
研究開始時の研究の概要

3種の錐体(L,M,S)、杆体、光感受性網膜神経節細胞(メラノプシン細胞)の5つの応答量をそれぞれ独立に制御可能な色刺激の分光分布を簡便に生成するための数学的アルゴリズムを開発・実装し、視野(網膜)全域においてカラーマッチングと色の見え評価の実験を行い、色知覚における杆体とメラノプシン細胞の影響を定量化し、網膜位置と刺激サイズも変数とする5原色の色彩理論を新たに構築する。また中心視では赤系の色に見えるが周辺視では緑系の色に見えてしまう「危険な光」の発生原因について色覚メカニズムの観点から解明し、安全な光の分光強度分布を設計する手法も確立する。

研究実績の概要

3種の錐体(L,M,S)、杆体、光感受性網膜神経節細胞(メラノプシン細胞)の5つの応答量に加え、網膜位置と刺激サイズを変数とする5原色の色彩理論を構築することで、明るさ(エネルギー)効率が高くグレアが低い照明光の分光分布設計や5元測色値による異デバイス間の完全な色再現を実現することを目的としている。昨年度に引き続き、中心視における刺激サイズの効果についての追加実験ならびに定式化を進めるとともに、水平方向の偏心度を変えた光刺激を用いてカラーマッチングならびにカラースケーリング実験を実施し、その成果をまずは国内の学会で発表する。周辺視の刺激提示位置を精緻化させるためのアイトラッカーを導入した。また空間的パラメータだけでなく、時間的パラメータの重要性についても検討した。個人の分光視感度を推定する新たな理論と手法についても検討し、論文を執筆中である。また複数プロジェクタを用いた多原色2次元パターン表示装置を開発し、中心視におけるブラックネス(黒)と質感知覚におけるメラノプシン細胞の影響についても実験的に検討した。その際、多原色2次元パターン表示に関する理論や解析方法についても検討し、今後2次元パターンを用いた様々なメラノプシン研究の基盤を構築するとともに、カリフォルニア大学のWerner教授らとの国際共同研究を推進した。さらに、メラノプシン細胞がグレア知覚に与える影響についても解析し、その成果は英文誌に掲載され、照明学会論文賞を受賞した。またグレアに関する他の論文も投稿中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定どおり水平方向の周辺視での実験を開始した。中心視での実験結果については論文投稿中であり、個人差に関する論文も執筆中で近日中に投稿予定である。また、メラノプシンがグレア知覚に与える影響に関する論文が英文誌に掲載され、論文賞を受賞した。グレアに関しては他の論文も投稿中である。また複数プロジェクタを用いたブラックネス(黒)知覚の国際共同研究も開始し、その成果を国際学会発表の予定であり、論文も執筆中である。2次元パターンを用いた質感知覚の研究も開始した。さらに自律神経系との相互作用に関する実験の準備も開始した。今年度は当初の予定どおり垂直方向の周辺視の実験も開始できる見込みである。以上のことから、おおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

昨年度に引き続き、中心視と周辺視における刺激サイズの効果についての追加実験ならびに定式化を進めるとともに、提示時間の影響も含めた時空間的特性についても併せて検討する。また、水平方向だけでなく垂直方向等の偏心度を有する光刺激を用いて、周辺視における色知覚における杆体とメラノプシン細胞の方位依存性とサイズの影響の測定し、その結果を解析することで5原色に基づく測色学をさらに広い範囲の周辺視にまで拡張していく。さらに、複数プロジェクタを用いた多原色2次元パターン表示装置を用いて、中心視と周辺視におけるブラックネス(黒)知覚に加え、質感知覚や色のモード知覚等におけるメラノプシン細胞の影響についてさらなる実験的検討を続ける。また、自律神経の影響についての検討も進める。色知覚特性ならびに色覚メカニズムの個人差についても定量的に解析を行う等、色彩工学のための5元色彩学の構築に向けて必要な基盤技術を開発していく。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] カリフォルニア大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] カリフォルニア大学(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Melanopsin Stimulation Affects Discomfort Glare in Lighting Environment2024

    • 著者名/発表者名
      Higashi Hirokuni、Segawa Kaori、Okajima Katsunori
    • 雑誌名

      Journal of Science and Technology in Lighting

      巻: 47 号: 0 ページ: 17-27

    • DOI

      10.2150/jstl.IEIJ220000661

    • ISSN
      2432-3225, 2432-3233
    • 年月日
      2024-03-21
    • 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] Daylights with high melanopsin stimulation appear reddish in fovea and greenish in periphery2023

    • 著者名/発表者名
      Hirokuni Higashi, Katsunori Okajima
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 18(4) 号: 4 ページ: e0285053-e0285053

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0285053

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] メラノプシン細胞が不快グレアに与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      東洋邦、高橋良香、岡嶋克典
    • 雑誌名

      照明学会誌

      巻: 106 号: R1 ページ: 29-35

    • DOI

      10.2150/jieij.21000612

    • NAID

      130008122172

    • ISSN
      0019-2341, 1349-838X, 2185-1506
    • 年月日
      2022-05-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 周辺光のメラノプシン刺激量に依存する中心光の黒み知覚2023

    • 著者名/発表者名
      山川昌彦、岡嶋克典
    • 学会等名
      日本視覚学会2023夏季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 五次元色彩学の創成2023

    • 著者名/発表者名
      岡嶋克典
    • 学会等名
      光交流会オプトフォーラム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グレアとメラノプシン2023

    • 著者名/発表者名
      岡嶋克典
    • 学会等名
      NEXT VISION講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 社会に役立つ色覚研究 ~カラーマッチング、質感、ユニバーサルデザイン~2023

    • 著者名/発表者名
      岡嶋克典
    • 学会等名
      日本色彩学会関西支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Color appearance match can be performed among custom-made five-dimensional metamers2022

    • 著者名/発表者名
      Akari Kagimoto, Katsunori Okajima
    • 学会等名
      Vision Science Society (VSS2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 中心視の色知覚におけるメラノプシン細胞と杆体の寄与の定量的解析2022

    • 著者名/発表者名
      鍵本明里、岡嶋克典
    • 学会等名
      日本視覚学会夏季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Object Appearance Beyond Color Perception2022

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Okajima
    • 学会等名
      11th Rajamangala University of Technology International Conference (RMUTIC)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 社会に役立つ視覚拡張技術:現状と未来への展望2022

    • 著者名/発表者名
      岡嶋克典
    • 学会等名
      第64回日本産業・労働・交通眼科学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 感覚知覚の心理学2023

    • 著者名/発表者名
      吉澤達也、岡嶋克典、他
    • 総ページ数
      208
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254520347
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 図説 視覚の事典2022

    • 著者名/発表者名
      日本視覚学会編(編、共著)
    • 総ページ数
      360
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254102949
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-06-20  

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