| 研究課題/領域番号 |
24700206
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
永井 岳大 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40549036)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 色覚情報処理 / 心理物理学 / 色彩工学 |
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| 研究概要 |
平成24年度は、色覚情報処理の解明に対する、Classification Image法（以下CI法）と数理解析の組み合わせアプローチの有効性の検証を行った。
まず、予備実験として、CRTモニタに呈示される左右二つの色四角形にランダム色テクスチャノイズを重畳した刺激を用い、色差判断課題（色四角形と背景との色差量を左右で比較する課題）を行わせた。この実験で、CI法の原理である「ランダムノイズによる被験者応答の有意な変化」が生じたことから、色覚情報処理理解のための実験に対しCI法を適用可能であることを確認した。
続いて、様々な背景色・四角形色の組合せを持つ刺激を多数用意し、それぞれについてCI法による色差判断課題を行わせた。そして、従来のCI法のデータ解析手法に従い、被験者応答（左四角形、または右四角形の色差がより大きく感じる）とランダムノイズの相関を解析した。その結果、特定の色相の差を判断する際、その色相と合致する色ノイズ成分だけではなく、少し色相の異なる色ノイズ成分も被験者応答に強く影響することが明らかとなった。これは、CI法のデータが単に検出色の物理特性のみを反映しているわけではなく、被験者の色差判断に用いられる色覚情報処理を反映している可能性を強く示唆する。
最後の検討事項として、従来知見に基づいた多チャネル構造を持つ色覚メカニズムモデルを仮定し、ランダムノイズに対し被験者応答と相関が強い応答を示すチャネルの算出を行った。その結果、少なくとも錐体拮抗型（反対色型）メカニズムに対応するチャネルが特に被験者応答と相関が強いわけではないことが示された。これらの検討事項から、CI法が色覚にも適用可能であること、CI法で得られたデータに色覚処理特性が反映されること、色覚数理モデルを加味してCI法を解析することにより色覚情報処理に関する新たな知見が得られる可能性が示された。
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| 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
上述したとおり、平成２４年度の目的は、CI法と数理解析の組合せによるアプローチが色覚情報処理の理解に有効であるかを確認することであった。その結果、当初の目論見通り、色覚特性を抽出するための色差検出課題にもCI法を適用できることを確認し、またCI法のデータを脳内色情報処理モデルに基づいて解析することにより、従来手法に基づいたCI法データの解析に比して多くの情報が得られることを確認した。以上より、当初の目的が達成したと判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
H24年度の検討により、色覚処理特性理解に対するCI法と数理解析の組合せアプローチの有効性が示されたため、今後は提案手法に基づいた数理モデル構築を目指す。そのため、まず実験データの解析手法を洗練させる。H24年度のアプローチでは、色覚メカニズムモデルを仮定した場合でも、被験者応答と各チャネル応答の相関を見るだけであった。しかし、従来知見によれば、各チャネル出力は何らかの足し合わせを受けて被験者応答を決定している。そこで、各チャネルの出力特性と足し合わせ具合を説明変数、被験者応答を目的変数としたロジスティック回帰分析を試みる。この手法がうまく機能すれば、単純な相関解析よりも、より包括的な色覚処理特性理解へと進む事が期待される。
同時に、従来の色覚研究の欠点を克服することを目指す。従来の色覚処理特性の数理モデル化における大きな欠点の一つとして、「灰色周辺色」に対する高次色表現モデルしか存在しないことが挙げられる。日常、灰色以外の色も認知判断に頻繁に利用される重要な色情報である。例えば、茂みの中から果実を見つける状況は良い例であり、灰色以外の有彩色に関わる色情報処理を知ることは色覚処理の包括的理解において非常に重要である。そこで、有彩色中心の色分布を持つ多色テクスチャ刺激に対するCI法適用を試みる。そして、そのCI法のデータから、まずは従来の色覚処理モデルの出力を算出し、被験者応答との関係性を定量化する。その後、ランダムノイズが影響する種々の色パラメータ(特定色相へのばらつき等の色統計量)の抽出、それらパラメータと被験者応答との対応関係確認、それに基づく色覚処理モデルの改良(例:モデル基本骨格、変数選択の見直し)の手続きを繰り返すことで、色覚処理モデルを洗練させることを目指す。この手法は実験データの取り直しが不必要という点において非常に効率的なアプローチであると期待される。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
色覚研究に極めて重要な色再現性の更なる向上を目指すため、物品費を計上する。一般用途向きのRGB各8ビットの出力しか持たないビデオカードでは、特に微細な色感度特性を定量化する上で、色再現精度が不十分である場合がある。そこで、RGB各14ビットの解像度を持つCambridge Research System社のBits#を導入し、色の解像度を大きく向上させる。また、本研究課題では、これまでCRTモニタ上の刺激で実験を行ってきた。一方、近年のLCDは従来欠点とされていた色再現性が大幅に優れてきている上、色域の広さや輝度の高さなどCRTにない利点を備えてきている。そこで、色再現性能に特化したLCDであるEIZO ColorEdgeを導入することにより、CRTモニタでは不可能であった広い色空間範囲での色覚特性解明を目指す。
平成２４年度の検討で基礎的な方針は固まっており、今後はまとまった成果が出ることが期待できるため、国際会議発表用の旅費を同時に計上する。
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