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陰影と光沢が物体色認知へ与える影響と下側頭皮質の役割

公募研究

研究領域質感認知の脳神経メカニズムと高度質感情報処理技術の融合的研究
研究課題/領域番号 25135718
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

鯉田 孝和  豊橋技術科学大学, エレクトロニクス先端融合研究所, 准教授 (10455222)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2013年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワード色覚 / 神経科学 / サル / 下側頭皮質 / 電気生理 / ディスプレイ / 錯視 / 明度 / 視覚 / ユニットレコーディング / 視覚心理物理 / 電気生理学
研究実績の概要

ヒトは物体の色を容易に判断できる。しかし、物体画像には陰影や光沢といった物体の色とは異なる成分が重なっており、これらの成分を除去しなければ物体の色は認識できない。それがどのような神経メカニズムによって成し遂げられているのか、そもそも物体色の成分を抽出した情報表現が脳に存在するのかは明らかでない。色情報は大脳皮質の腹側経路をたどり、最終的に下側頭皮質に到達する。色認知に重要なこの領域であれば、物体の色を抽出した結果がニューロン活動に反映されているかもしれない。これを確かめるために、色と陰影と光沢を独立に操作した刺激を用意し神経応答を比較する実験を行った。
昨年度に引き続き、細胞の色選択性が刺激輝度によってどのように影響されるかを一様画像により調査した。さらに陰影をもった物体画像への色選択性応答を測定し比較した。その結果、刺激輝度に依存せず不変的な色選択性特性を持つ細胞が見つかる一方で、特定の輝度に対して極めて強い色選択性応答を示す細胞、さらに、輝度に応じて最適色が色平面上をスライドしていく細胞が見つかった。物体画像に対しては一様画像と同一の色選択性応答を示すことが多く、細胞にとって最適輝度条件での色選択性応答と最も相関係数が高かった。このことは、下側頭皮質において不変的な物体色情報表現を行っているという考えを支持する。
また、物体の輝き感認識を生み出す錯視について、刺激輝度に依存しない明るさ向上現象を発見した。一様な白色領域の周辺に明暗のグラデーションを重ねると輝き感や明るさ感が生み出されることが知られている。この明るさ感向上はスクリーン背景を一定にしたもとで、画像刺激の輝度を変えても一定の比率で生じること、灰色と認知されている条件であっても明るく見えることがヒト心理実験により明らかになった。今後、物体色と光源色の認識との関係性を調査する際の応用が期待できる。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (37件) (うち招待講演 4件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Temporal properties of material categorization and material rating: visual vs non-visual material features2015

    • 著者名/発表者名
      Nagai, T., Matsushima, T., Koida, K., Tani, Y., Kitazaki, M., Nakauchi, S.
    • 雑誌名

      Vision Reseach

      巻: in press ページ: 259-270

    • DOI

      10.1016/j.visres.2014.12.011

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 前方・後方照明強度比による透明感知覚の変化2014

    • 著者名/発表者名
      谿雄祐, 西島遼, 永井岳大, 鯉田孝和, 北崎充晃, 中内茂樹
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌

      巻: 68 ページ: 534-536

    • NAID

      130004705960

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 神経科学の素朴な疑問 モニターはR,G,B(赤,緑,青)で色を表現するのに,インクカートリッジはどうしてC,M,Y(シアン,マゼンタ,イエロー)なのでしょうか?2014

    • 著者名/発表者名
      鯉田孝和
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 32 ページ: 464-465

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Experts and novices use the same factors--but differently-- to evaluate pearl quality2014

    • 著者名/発表者名
      Tani Y, Nagai T, Koida K, Kitazaki M, Nakauchi S
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: Vol.9 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0086400

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 神経科学の素朴な疑問 鯉田孝和「神経科学の素朴な疑問 モニターはR,G,B(赤,緑,青)で色を表現するのに,インクカートリッジはどうしてC,M,Y(シアン,マゼンタ,イエロー)なのでしょうか?2014

    • 著者名/発表者名
      鯉田孝和
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 32 ページ: 464-465

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Color vision test for dichromatic and trichromatic macaque monkeys2013

    • 著者名/発表者名
      Koida K, Yokoi I, Okazawa G, Mikami A, Widayati KA, Miyachi S, Komatsu H
    • 雑誌名

      J Vision

      巻: 13: 1 号: 13 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1167/13.13.1

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Image regions contributing to perceptual translucency: A psychophysical reverse-correlation study2013

    • 著者名/発表者名
      Nagai T, Ono Y, Tani Y, Koida K, Kitazaki M, Nakauchi S
    • 雑誌名

      i-Perception

      巻: Vol.4 号: 6 ページ: 407-428

    • DOI

      10.1068/i0576

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 色覚異常サルが示す優れた色弁別能力, 企画セッション 3 [視覚・知覚の個人差]2015

    • 著者名/発表者名
      鯉田孝和
    • 学会等名
      第10回日本感性工学会春季大会
    • 発表場所
      京都女子大学、京都市
    • 年月日
      2015-03-28 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Compensatory color discrimination performance of dichromatic macaque monkeys2015

    • 著者名/発表者名
      Kowa Koida
    • 学会等名
      International Workshop “Level-processing of color vision - optics, cone and color perception”
    • 発表場所
      東京工業大学、横浜市
    • 年月日
      2015-03-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 厚みのある透明物体の屈折率知覚における運動の効果2015

    • 著者名/発表者名
      上田祥平, 谿 雄祐, 永井岳大, 鯉田孝和, 中内茂樹, 北崎充晃
    • 学会等名
      日本視覚学会2015 年冬季大会
    • 発表場所
      工学院大学、東京都
    • 年月日
      2015-01-21 – 2015-01-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 素材カテゴリ認知の時間特性~ 質感属性との関係に着目して ~2014

    • 著者名/発表者名
      永井岳大, 松島俊樹, 鯉田孝和, 谿 雄祐, 北崎充晃, 中内茂樹
    • 学会等名
      ヒューマンインフォメーション研究会
    • 発表場所
      熊本市国際交流会館、熊本市
    • 年月日
      2014-11-28 – 2014-11-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Color selective response of neurons in the monkey inferior temporal cortex for natural object images2014

    • 著者名/発表者名
      K. Koida
    • 学会等名
      Irago Conference 2014
    • 発表場所
      産総研、つくば市
    • 年月日
      2014-11-06 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Relationship between brightness enhancement and self-luminosity of the glare illusion2014

    • 著者名/発表者名
      Tamura H, Nakauchi S, Koida K,
    • 学会等名
      The 10th asia-pacific conference on vision
    • 発表場所
      かがわ国際会議場、サンポートホール高松, 高松市
    • 年月日
      2014-07-19 – 2014-07-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Impact of covariant luminance-color gradation on brightness perceptions2014

    • 著者名/発表者名
      Koida K
    • 学会等名
      The 10th asia-pacific conference on vision
    • 発表場所
      かがわ国際会議場、サンポートホール高松, 高松市
    • 年月日
      2014-07-19 – 2014-07-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The difference of visual ability between experts and novices in visual art2014

    • 著者名/発表者名
      Tani Y, Nishijima R, Nagai T, Koida K., Nakauchi S, kitazaki M
    • 学会等名
      The 10th asia-pacific conference on vision
    • 発表場所
      かがわ国際会議場、サンポートホール高松, 高松市
    • 年月日
      2014-07-19 – 2014-07-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of object motion on perceiving a thick transparent object2014

    • 著者名/発表者名
      Ueda S., Tani Y, Nagai T, Koida K., kitazaki M, Nakauchi S
    • 学会等名
      The 10th asia-pacific conference on vision
    • 発表場所
      かがわ国際会議場、サンポートホール高松, 高松市
    • 年月日
      2014-07-19 – 2014-07-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Brightness enhancement of the glare illusion in the absence of self-luminosity2014

    • 著者名/発表者名
      Tamura, H., Nakauchi, S., Koida, K.
    • 学会等名
      新学術領域研究「質感脳情報学」国際シンポジウムFuture of Shitsukan Research
    • 発表場所
      東京大学、東京都
    • 年月日
      2014-07-16 – 2014-07-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The difference of visual ability between experts and novices in visual art2014

    • 著者名/発表者名
      Tani, T., Nishijima, R., Nagai, T., Koida, K., Kitazaki, M., Nakuchi, S.
    • 学会等名
      新学術領域研究「質感脳情報学」国際シンポジウムFuture of Shitsukan Research
    • 発表場所
      東京大学、東京都
    • 年月日
      2014-07-16 – 2014-07-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Task-dependent neural population dynamics in sensory cortex2014

    • 著者名/発表者名
      Tajima S, Koida K, Tajima C I, Aihara K, Suzuki H, Komatsu H
    • 学会等名
      2014 Vision Science Society Annual Meeting
    • 発表場所
      St. Pete Beach, Florida, US
    • 年月日
      2014-05-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 色勾配によるグレア錯視の増強と色相特性2014

    • 著者名/発表者名
      山岸理雄, 田村秀樹, 中内茂樹, 永井岳大, 鯉田孝和
    • 学会等名
      日本視覚学会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光沢感と輝度歪度に見られる空間周波数依存的な関係2014

    • 著者名/発表者名
      中内茂樹, 西島 遼, 鯉田孝和, 永井岳大, 谿 雄祐, 北崎充晃
    • 学会等名
      日本視覚学会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 実物体サンプルを用いた質感評定に関わる画像統計量の探索2014

    • 著者名/発表者名
      鯉田孝和, 松島俊樹, 永井岳大, 谿 雄祐, 北崎充晃, 中内茂樹
    • 学会等名
      日本視覚学会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Activity-dependent neuronal signals detected by a fiber-coupled fluorescence microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Sakurai, T., Koida, K
    • 学会等名
      SPIE BiOS
    • 発表場所
      San Francisco, US
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Task-dependent neural population dynamics in sensory cortex2014

    • 著者名/発表者名
      S Tajima, K Koida, C I Tajima, K Aihara, H Suzuki, H Komatsu
    • 学会等名
      Vision Science Society
    • 発表場所
      Florida, US
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Impact of covariant luminance-color gradation on brightness perceptions2014

    • 著者名/発表者名
      K. Koida
    • 学会等名
      Asia-pacific conference on vision
    • 発表場所
      高松、香川
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Experts and novices use same factors but different way to grade pearls2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Tani, T. Nagai, K. Koida, M. Kitazaki, S. Nakauchi
    • 学会等名
      Vision Sciences Society
    • 発表場所
      Florida, US
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effects of retinal-image motion of specular highlights inducedby object motion and manual control on glossiness perception2013

    • 著者名/発表者名
      Uehara T., Tani Y., Nagai T., Koida K., Nakauchi S., and Kitazaki M.
    • 学会等名
      Vision Sciences Society
    • 発表場所
      Florida, US
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Two kinds of perceptual surface qualities: Temporal properties of surface quality perception2013

    • 著者名/発表者名
      Nagai T., Matsushima T., Tani Y., Koida K., Kitazaki M., and Nakauchi S.
    • 学会等名
      Vision Sciences Society
    • 発表場所
      Florida, US
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 真珠評定に見る熟練者と非熟練者の違い2013

    • 著者名/発表者名
      谿雄祐,永井岳大,鯉田孝和,北崎充晃,中内茂樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会
    • 発表場所
      那覇市、沖縄
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 色の集団符号化におけるカテゴリカルな変調2013

    • 著者名/発表者名
      田嶋達裕, 鯉田孝和, 田嶋千尋, 合原一幸, 鈴木秀幸, 小松英彦
    • 学会等名
      日本神経科学大会 Neuro2013
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 高密度ファイバー束による細胞イメージング2013

    • 著者名/発表者名
      鯉田孝和、櫻井孝司
    • 学会等名
      日本神経科学大会 Neuro2013
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Comparing a color naming between uniform and object images2013

    • 著者名/発表者名
      K Koida, T Sato and S Nakauchi
    • 学会等名
      International Colour Vision Society
    • 発表場所
      Winchester, UK
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Color aftereffects contingent on specular and diffuse reflection components2013

    • 著者名/発表者名
      Nagai, T., Yamagishi, R., Tani, Y., Koida, K., Kitazaki, M., Nakauchi, S.
    • 学会等名
      International Colour Vision Society
    • 発表場所
      Winchester, UK
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 色輝度勾配によるグレア効果の増強2013

    • 著者名/発表者名
      山岸理雄, 中内茂樹, 鯉田孝和
    • 学会等名
      日本視覚学会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] カテゴリー認知と脳の神経情報表現ー言語と色覚2013

    • 著者名/発表者名
      鯉田孝和
    • 学会等名
      第13回Kフォーラム
    • 発表場所
      高山市、岐阜県
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hour perception from object's surface and scene: Effects of materials and locations2013

    • 著者名/発表者名
      Kitazaki, M., Yamamoto, A., Uehara, T., Tani, Y., Nagai, T., Koida, K., Nakauchi, S.
    • 学会等名
      European Conference on Visual Perception
    • 発表場所
      Bremen, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Skew hypothesis for surface gloss perception revisited by the adaptation paradigm2013

    • 著者名/発表者名
      Nakauchi, S., Nishijima, R., Tani, Y., Koida, K., Kitazaki, M., Nagai, T.
    • 学会等名
      European Conference on Visual Perception
    • 発表場所
      Bremen, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Impact of colored inducer on the glare illusion2013

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi, R., Nakauchi, S., Nagai, T., Koida, K
    • 学会等名
      The Irago Conference
    • 発表場所
      田原、愛知
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Color selective response of the monkey inferior temporal cortex using a high dynamic range display2013

    • 著者名/発表者名
      Koida K
    • 学会等名
      The Irago Conference
    • 発表場所
      田原、愛知
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Bioluminescence imaging with the bundle-fiber-coupled microscope2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ando, T. Sakurai1, M. Natsume2, K. Koida1 and R. Numano
    • 学会等名
      The Irago Conference
    • 発表場所
      田原、愛知
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Interference light-based fiber imaging system for subcellular analysis of neuronal activities in brain2013

    • 著者名/発表者名
      T. Sakurai, and K. Koida
    • 学会等名
      The Irago Conference
    • 発表場所
      田原、愛知
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of a system for neuronal recording with the Toyohashi probe2013

    • 著者名/発表者名
      H. Sawahata, Y. Ando, S. Yamagiwa, H. Oi, M. Ishida, T. Kawano, R. Numano, and K. Koida
    • 学会等名
      The Irago Conference
    • 発表場所
      田原、愛知
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 歪度-光沢感関係に見られる空間周波数依存性2013

    • 著者名/発表者名
      西島 遼, 永井岳大, 谿 雄祐, 鯉田孝和, 北崎充晃 ,中内茂樹
    • 学会等名
      ヒューマンインフォメーション研究会
    • 発表場所
      那覇市、沖縄
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 質感評定に関わる画像統計量2013

    • 著者名/発表者名
      松島俊樹, 鯉田孝和, 永井岳大, 谿 雄祐, 北崎充晃, 中内茂樹
    • 学会等名
      ヒューマンインフォメーション研究会
    • 発表場所
      那覇市、沖縄
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] EIIRIS Koida Research Unit.

    • URL

      http://www.eiiris.tut.ac.jp/koida/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 生体光画像取得システム、生体光取得プローブ及び生体光画像の取得方法2013

    • 発明者名
      櫻井孝司、沼野利佳、鯉田孝和、夏目三男、秋山喬
    • 権利者名
      櫻井孝司、沼野利佳、鯉田孝和、夏目三男、秋山喬
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-220399
    • 出願年月日
      2013-10-23
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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