網膜錐体構成の個人差を補償する色知覚の普遍性機序の光生理学・心理物理学的解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25245065
• 研究機関: 神奈川大学
• 研究代表者: 内川 惠二 神奈川大学, 付置研究所, プロジェクト研究員 (00158776)
• 研究分担者: 三橋 俊文 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (20506266) ; 福田 一帆 工学院大学, 情報学部(情報工学部), 准教授 (50572905) ; 栗木 一郎 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (80282838) ; 山内 泰樹 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (60550994) ; 坂田 勝亮 女子美術大学, 芸術学部, 教授(移行) (40205745) ; 吉澤 達也 金沢工業大学, 情報フロンティア学部, 教授 (90267724) ; 篠森 敬三 高知工科大学, 情報学群, 教授 (60299378) ; 不二門 尚 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (50243233) ; 鯉田 孝和 豊橋技術科学大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (10455222) ; 須長 正治 九州大学, 芸術工学研究院, 准教授 (60294998)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 色覚学 / 眼光学 / 視覚情報処理 / 色彩工学 / 感覚・知覚・感性

研究実績の概要

（１）黄斑色素濃度，L/M錐体比を求めた被験者に対して条件等色実験を行った。三刺激値が等しいが黄斑色素吸収量が異なる刺激の等色点には青―黄方向で系統立った違いが見られ、黄斑色素濃度と強い相関が見られた。また、L/M錐体比については、日本人はコーカサス人種と比較し、有意に低いことがわかった。
（２） 被験者個人のERG法によって推定したL/M錐体比とユニーク色の波長及び色検出閾値を比較した。L/M錐体比とユニーク色波長とは相関がないこと、また、ΔL/L対ΔM/Mの錐体コントラスト平面上での色弁別閾値の輝度メカニズム線の傾きにはL/M錐体比と相関がある可能性が見られたが、L、Mノイズによる閾値の増大には相関が見られないことが示された。
（３）fMRIを用いて錐体応答拮抗型反対色とユニーク色に対する脳活動を計測し、初期視覚野における応答の特性について調べた。V4において脳活動パターンの再現性が課題による影響を受け、その違いがユニーク色に対する脳活動において統計的有意差を示す事がわかった。全脳の脳活動を課題間で比較した結果，色同定課題を行う際には視覚野（V1-V4）に加え前頭葉（MFG）や側頭葉（insula）の領野で有意な信号上昇も見られ、これらの領野からのフィードバックがユニーク色の見えの評価に関与していたことが明らかになった。
（４）L/M錐体比の個人差とユニーク黄の乖離について説明するために、まず、視環境の統計データ、物質のデータベースからシミュレーションによって、視覚刺激として生じやすい色度を明らかとした。感覚刺激として生じやすいものが、視覚認知の座である下側頭皮質においてどのように情報表現されているかを議論し、スパースコーディングによる応答特性の偏りが新しい環境光適応型色覚モデルには重要であること示した。
（５）830nmのAO-SLO法によるL/M錐体比測定の可能性を示した。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] ヒト視覚野におけるユニーク色と枢軸色の脳活動パターン解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 前村和貴子，栗木一郎，松宮一道，塩入 諭
  • 雑誌名: 映像情報メディア学会技術報告 巻: 41 ページ: 29-32
• [雑誌論文] Effects of surrounding stimulus properties on color constancy based on luminance balance (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuma Morimoto, Kazuho Fukuda, Keiji Uchikawa
  • 雑誌名: Journal of the Optical Society of America A 巻: 33 ページ: A214-A227
  • DOI: 10.1364/JOSAA.33.00A214
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Differences of Longitudinal Chromatic Aberration (LCA) between Eyes with Intraocular Lenses from Different Manufacturers (2016)
  • 著者名/発表者名: Masashi Nakajima, Takahiro Hiraoka, Toshiya Yamamoto, Seiu Takagi, Yoko Hirohara, Tetsuro Oshika, Toshifumi Mihashi
  • 雑誌名: PloS one 巻: 11 ページ: e0156227
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discrimination thresholds of normal and anomalous trichromats: Model of senescent changes in ocular media density on the Cambridge Colour Test (2016)
  • 著者名/発表者名: Keizo Shinomori, Athanasios Panorgias, and John S. Werner
  • 雑誌名: Journal of the Optical Society of America A 巻: 33 ページ: A65-A76
  • DOI: 10.1364/JOSAA.33.000A65
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Robust brightness enhancement across a luminance range of the glare illusion (2016)
  • 著者名/発表者名: Tamura H, Nakauchi S, Koida K.
  • 雑誌名: Journal of Vision 巻: 16 ページ: 10, 1-13
  • DOI: 10.1167/16.1.10
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Population Code Dynamics in Categorical Perception (2016)
  • 著者名/発表者名: Tajima, C. I., Tajima, S., Koida, K., Komatsu, H., Aihara, K., & Suzuki, H.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 ページ: 22536
• [雑誌論文] Verification of the lack of correlation between age and longitudinal chromatic aberrations of the human eye from the visible to the infrared (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakajima Masashi, Takahiro Hiraoka, Yoko Hirohara, Tetsuro Oshika, and Toshifumi Mihashi
  • 雑誌名: Biomedical optics express 巻: 6 ページ: 2676-2694
  • 査読あり
• [雑誌論文] Do the short-wave cones signal blueness? (2015)
  • 著者名/発表者名: Oh S., Sakata K.
  • 雑誌名: Color Research Application 巻: 40 ページ: 323-328
  • 査読あり
• [雑誌論文] 視覚モダリティにおける色情報の役割とその機序 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉澤達也
  • 雑誌名: 視覚の科学 巻: 36 ページ: 12-14
• [雑誌論文] Slow Cone Reflectance Changes during Bleaching Determined by Adaptive Optics Scanning Laser Ophthalmoscope in Living Human Eyes (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirota M, Miyagawa S, Kanda H, Endo T, Lohmann TK, Miyoshi T, Morimoto T, Fujikado T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 ページ: E0131485
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0131485
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Temporal properties of material categorization and material rating: visual vs non-visual material features (2015)
  • 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: 115 ページ: 259-270
  • 査読あり
• [学会発表] Effects of nonlinearity of color matching functions in short wavelength region on metamerism (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Hatakeyama, T. Kamei, Y. Kawashima, T. Nagai, Y. Yamauchi
  • 学会等名: OSA Fall Vision Meeting
  • 発表場所: Rochester, NY, USA
  • 年月日: 2016-10-22
  • 国際学会
• [学会発表] Prediction for individual differences in appearance of the dress by the optimal color hypothesis (2016)
  • 著者名/発表者名: Keiji Uchikawa, Takuma Morimoto, Tomohisa Matsumoto
  • 学会等名: VSS2016
  • 発表場所: TradeWinds Island Resorts, St. Pete Beach, Florida, USA
  • 年月日: 2016-05-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Estimating illuminant by optimal color hypothesis model for scenes with various chromaticity-luminance distributions (2016)
  • 著者名/発表者名: Takuma Morimoto, Takahiro Kusuyama, Kazuho Fukuda, Tomohisa Matsumoto, Keiji Uchikawa
  • 学会等名: VSS2016
  • 発表場所: TradeWinds Island Resorts, St. Pete Beach, Florida, USA
  • 年月日: 2016-05-14
  • 国際学会
• [学会発表] Contextual effect on brightness perception and coding in macaque area TE (2015)
  • 著者名/発表者名: K Koida
  • 学会等名: Internationla symposium on Object Vision in Human, Monkey, and Machine
  • 発表場所: University of Electro-Communications, Japan
  • 年月日: 2015-11-05
  • 国際学会
• [学会発表] Color and luminance selectivity of neurons in the monkey inferior temporal cortex using high-dynamic-range display (2015)
  • 著者名/発表者名: K. KOIDA
  • 学会等名: Neuroscience 2015
  • 発表場所: McCormick Place, Chicago, USA
  • 年月日: 2015-10-21
  • 国際学会
• [学会発表] Luminance-balance based estimation of an illuminant in chromatically biased scenes (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuma Morimoto, Kazuho Fukuda, Keiji Uchikawa
  • 学会等名: OSA Fall Vision Meeting
  • 発表場所: Fairmont Hotel , San Jose , CA, USA
  • 年月日: 2015-10-17
  • 国際学会
• [学会発表] Examination of the color matching function with narrow-band LED system (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Hatakeyama, T. Kamei, Y. Kawashima, T. Nagai, Y. Yamauchi
  • 学会等名: OSA Fall Vision Meeting
  • 発表場所: Fairmont Hotel , San Jose , CA, USA
  • 年月日: 2015-10-17
  • 国際学会
• [学会発表] Influence of the number of surrounding colors on luminance-balance based estimation of illuminant (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuma Morimoto, Kazuho Fukuda, Keiji Uchikawa
  • 学会等名: ICVS2015
  • 発表場所: Tohoku University, Japan
  • 年月日: 2015-07-06
  • 国際学会
• [学会発表] Possible influence of L/M cone ratio on chromatic detection thresholds using L and M cone noise masking (2015)
  • 著者名/発表者名: Makito Sato, Keiji Uchikawa
  • 学会等名: ICVS2015
  • 発表場所: Tohoku University, Japan
  • 年月日: 2015-07-04
  • 国際学会
• [学会発表] Illuminant estimation using the optimal-color hypothesis on color constancy (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Kusuyama, Kazuho Fukuda, Keiji Uchikawa
  • 学会等名: ICVS2015
  • 発表場所: Tohoku University, Japan
  • 年月日: 2015-07-04
  • 国際学会
• [学会発表] Differences in fMRI responses to cardinal and unique hues in human visual cortex (2015)
  • 著者名/発表者名: Wakiko Maemura, Ichiro Kuriki, Kazumichi Matsumiya, Satoshi Shioiri
  • 学会等名: ICVS2015
  • 発表場所: Tohoku University, Japan
  • 年月日: 2015-07-04
  • 国際学会
• [学会発表] Color and luminance selectivity of neurons in the monkey inferior temporal cortex (2015)
  • 著者名/発表者名: K Koida
  • 学会等名: ICVS2015
  • 発表場所: Tohoku University, Japan
  • 年月日: 2015-07-03
  • 国際学会
• [学会発表] Influences to color constancy by wearing the optical dichromatic filter or the aged lens filter under static and rapidly-changed colored illuminations (2015)
  • 著者名/発表者名: Mio Hashida, Ippei Negishi and Keizo Shinomori
  • 学会等名: Midterm Meeting of the International Colour Association, AIC2015Tokyo
  • 発表場所: Ochanomizu sola city Conference Center, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2015-05-19 – 2015-05-22
  • 国際学会
• [学会発表] In situ densitometry of cone photoreceptors in human eyes by adaptive optics (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirota M, Miyagawa S, Kanda H, Endo T, Tibor KL, Morimoto T, Fujikado T.
  • 学会等名: ARVO
  • 発表場所: Denver, USA
  • 年月日: 2015-05-06
  • 国際学会
• [図書] 自動車技術ハンドブック第3分冊「人間工学編」 (2016)
  • 著者名/発表者名: 篠森敬三
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 精興社