平成 17 年度第 2 回 VIRI 研究会 日時：平成 17 年 7 月 8 日（金） 16:30-18:30 HDTVのものを開発した．これらのシステムに 講演者：山口 雅浩 先生（東京工業大学 像 よりスペクトルベースのデータが得られ，忠実 情報工学研究施設） な色再現が可能になる．16バンドではCIELabで 講演題目：ナチュラルビジョンによる高色 の色推定精度が1以下であった． 再現映像ディスプレイ技術 出席者（敬称略）：富永，河合秀，Hild， 3 6原色表示システム 土居，西，海老原，来海（以上教員），大 表示系の色域を拡大するため，6原色表示シス 槻，高部（以上土居研院生），中村，原口， テムを開発した．プロジェクタ2台のそれぞれに 中嶋，中川，林，辰巳，中島（以上富永研 色フィルタを挿入して6バンドを実現する．歪補 院生） 正も行っている．実現例の1つとして，SXGAの プロジェクタを8台用い，高さ2m，約2000x2000 1 ナチュラルビジョン・プロジェクト 映像通信システムの普及と発展に伴い，忠実 な色再現の必要性が増している．従来技術は3 画素のシステムを系を構築した．画面を4分割し て各2台ずつのプロジェクタに担当させ，さらに 境目が見えないようにする工夫を行っている． 原色に基づいており，色管理の限界，画像入力 また動画表示を目的として，ダイクロイック 機器と視覚系の分光特性の不一致，異なる照明 プリズムの異なるDLP（松下）を2台用いたシス への対応，色再現範囲の限界，個人差への対応 テムを構築した．色域はsRGBを完全に包含し， などの点で問題が生じている．これを解決する 色域体積は自然反射物体（PointerおよびSOCSデ 目的で，通信・放送機構（TAO）においてナチ ータベースによる）の99%に及ぶ．紫は暗い領 ュラルビジョン・プロジェクトが発足した．研 域で広いという特徴がある． 究期間は1999年10月∼2006年3月にわたり，現在 またリアプロジェクションのものや液晶ディ は情報通信研究機構（NICT）に移っている．研 スプレイでの実現も目指している．後者では 究拠点は赤坂ナチュラルビジョンリサーチセン LEDバックライトとして異なるスペクトルのも ターに設置されている． のを時分割で切り替える方法を考案し，4原色デ ナチュラルビジョンが目指すものは，「自分 がその場にいる」あるいは「実物が運ばれてき ィスプレイを試作した．また計算レベルで6原色 LEDの最適分光分布を導出している． た」かのような映像提示，鮮やかな色の実現， 色（物理量，スペクトル）の精密計測と保存， 4 多原色への分解 などであり，そのための入力系と表示系の開発 再現しようとする色を多原色から合成するた を行っている．入力系においては，特性補正， めに，多原色への分解の方法を考える必要があ 照明光スペクトル計測，人間の視覚と同等なカ る．これには測色値から多原色映像信号（3→M） メラ特性の実現，スペクトル画像入力など，ま への分解，およびマルチバンド画像入力系を想 た表示系においては，特性補正，照明光スペク 定した多原色入力信号値から多原色映像信号へ トルへの対応，3原色の設計，多原色による色域 の分解（N→M）の2通りが考えられる．前者で 拡大，等色関数の個人差への対応などを研究テ は行列切替法，メタメリックブラック法などが ーマとしてきた． 提案されており，これらが後者にも応用できる． このうちメタメリックブラック法は6D空間の 2 マルチバンド画像入力システム 入力系として，16バンド干渉フィルタホイー ルのもの，および動画用を目的とした6バンド うちの3D空間の最適決定法であり，6原色の変 化に対して再現色の変化が最小になるようにヌ ル成分を決める．しかし再現目標の色の変化が 連続的であっても実際には色の不連続（擬似境 表示，映像信号変換，コーデックなどデバイス 界）が現れる．例えばL，C一定で周回しても6 開発を進めなければならない． 原色信号値が不連続になる．これはディスプレ イのモデル化誤差，等色関数の誤差により，多 8 議論 原色信号値から求めたクロマは一定にならない 単色光（レーザ）による11原色を用いれば ためであると考えられる． 色度図のすべての領域をカバーできる． 6原色以上は色再現の効果は小さい． 5 高彩度3原色表示と多原色表示の比較 3原色であっても，狭帯域かつ高エネルギーの メタメリックブラック法は正則化法と似て いるか． 原色光を用いることにより高彩度の3原色が表 3原色に落として伝送しているのは，プロジ 示できる．一方，多原色表示の実現には複数枚 ェクタ側の3→6原色変換装置がネックとな パネル，時分割変調，画素配列色フィルタなど っているため． の方法があるが，3原色表示と比べてそれぞれ一 負値の色も扱える体系もあり，色域の拡大 長一短がある．しかし実際には等色関数には個 に使える． 人差があり，観察者によりメタメリズムの発生 伝送路は3次元情報で十分． の仕方が異なる．そこでは測色値を3原色のみで 等色関数に個人差を測定したところ， 合わせる方法より6原色の方が色差が少なくな CIELabで8ほども認められた． り，スペクトルをより忠実に再現可能な多原色 等色関数の個人差についてはJuddの補正方 表示の方が有利であることが確かめられた． 法が知られている． 等色関数の測定装置として，マクセル光学 6 スペクトルベース色再現システム 系に基づき，グレーティング反射光をDMD 多原色入力・表示システムをさらに展開する で変調し，別のグレーティングで再集光す には，スペクトルベース色再現システムの枠組 るシステムを開発した．スペクトル次元は みを構築する必要がある．現在は6バンドカメラ 32チャネル．問題は歯型が必要なこと． からの入力を6原色表示システムで動画として 多原色表示システムのうち，実現が最も容 表示するシステムを構築している．間のデータ 易なのはフィルタホイール時分割方式と思 転送は3原色に落としている． われる． このようなシステムは，皮膚病変など病理の 多原色表示に力を入れているのはサムスン， 診断，顕微鏡による観察，電子カタログなどへ LG，フィリップス．サムスンやフィリップ の応用が考えられる．これまでアステカ文明（メ スの多原色表示システムでは，ガマット拡 キシコ）のCodiceやオーロラの色再現を試み， 張に重点を置いている． またワイドガマットCGシステム（IRODORI）や カメラのガマットも設計の余地があるだろ マルチスペクトルBRDF/BTF計測システムの開 う．人間の視覚特性に近づけるとバンド間 発も行った．現在は国際標準化について話し合 の重なりが増えるが，重なりを持たせると う機関（CIE TC8-07）が発足している．また多 耐雑音性が低下する．この解決にはチャネ 原色表示システムの開発に乗り出している企業 ル数を増やす必要がある． も出てきている． なぜ「ナチュラルビジョン」なのか．人間 の視覚そのものを模倣してはいないので 7 今後の展開 今後は高色再現映像の有効性を検証する必要 「アンナチュラル」ではないか． 人間の目に入ってくる光そのものという意 がある．また表示系だけでなく，入力系・伝送 味で「ナチュラル」といっている． 系においても色域拡大を図る必要がある．撮像， 現在，研究員6名（最大8名）が在籍してい る．SEがソフト開発を担当．その他フェロ グ情報に基づき，環境に合わせて表示を行 ー（アドバイザー）がいる． う機能が必要である． 医者の要望に直接応えられるようなシステ ナチュラルビジョンシステムの普及には， ムの実現は難しいので，研究方針として医 カメラの方から手をつけ，コンテンツを世 者のニーズに合わせるようなことはしない． 間に流して需要を呼び起こしていきたい． 人種・環境による視覚の違いを示す定量的 CIE TC8-07では入力信号の波長範囲，チャ なデータはあるか． ネル数は任意フォーマットとされている． 等色関数は錐体の特性のみ考慮すればよい． 一旦は380∼780nmで決まる共通色空間に ナチュラルビジョンシステムの実現にはそ 落とす． れに適した環境，すなわち環境のセンシン
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