発表

1A-045

環境光への順応がフリッカによる不快感に及ぼす影響

[責任発表者] 吉本 早苗:1
[連名発表者・登壇者] 竹内 龍人:2, Jiang Fang#:3, Wilkins Arnold#:4, Webster Michael#:3
1:広島大学, 2:日本女子大学, 3:University of Nevada,Reno, 4:University of Essex

目 的 幾何学的なパターンや抽象画など,一見何ら変哲のない画像が不快感を喚起することがある。自然情景をフーリエ変換すると,その振幅スペクトルは時空間周波数の逆数に比例する(1/f)傾向にあるが,不快感を喚起する画像はそのような空間構造を持たないことが報告されている。一方で,不快感は位相スペクトルには依存しないことが示唆されている。時間次元においても同様に,1/fの時間構造を持たない輝度変調フリッカは不快感を喚起しうる(Yoshimoto et al., 2017)。しかしながら,空間次元とは異なり,フリッカがもたらす不快感は位相スペクトルにも依存する(Yoshimoto et al., in press)。本研究では,時間変動する刺激から不快感をもたらす機構の特性を明らかにすることを目的とし,順応する環境光レベルの変動がフリッカの不快感に及ぼす影響を検討した。
 環境光が低下するにつれ,視覚の時間周波数特性は帯域通過型から低域通過型へと変化し,それに伴い時間変動する刺激の知覚も変容する。このような視知覚の変化に伴い,不快感は変容するであろうか?この問題を検討すべく,フリッカの振幅・位相スペクトルを操作し,明所視下から暗所視下でフリッカの不快感を測定した(環境光条件)。また,環境光レベルの影響が視認性の変化により説明できるかを調べるため,明所視下でフリッカの輝度コントラストを操作した(コントラスト条件)。
方 法 刺激として,一様に輝度が変調するフリッカを用いた。輝度変調は矩形波(基本周波数 = 1 Hz)に対して行った。矩形波の振幅スペクトルは対数軸で傾き-1(1/f)を示すため,この傾きを基準に低時間周波数成分を強調するか(-1.4, -1.2),高時間周波数成分を強調した(-0.8, -0.6)。位相スペクトルは時間周波数間で一定(0°)とするか(傾き-1の時に矩形波となる),ランダムとした(Figure 1)。環境光条件では,瞳孔径の計測に基づいて,画面の平均輝度を明所視(46 cd/m2)から暗所視(0.0006 cd/m2)に変化させた。刺激のRMSコントラストは0.2に固定した。コントラスト条件では,画面の平均輝度は明所視に固定し,刺激のRMSコントラストを0.2〜0.02で操作した。実験参加者(n = 18)は,各条件において2 s提示された刺激の不快感を7件法で評定した。
結 果 不快感は環境光レベル及びコントラストに依存した(Figure 2)。刺激の位相を0°に固定した場合は,明所視において傾きが-1(1/f,矩形波)の時に不快感が最も低くなったが,この特異性は薄明視・暗所視のレベルでは消失した(Figure 2左上)。その一方で,傾き-1にみられる特異性はコントラストが低い場合も保たれた(Figure 2左下)。位相がランダムな場合は,環境光レベルに関わらず高時間周波数成分が強調されるにつれ不快感が増加した(Figure 2右上)。ただし,薄明視・暗所視下では,低コントラスト下に比べ,高時間周波数成分強調刺激に対する不快感がより減少した(Figure 2右下)。環境光,コントラストとも,一定レベル以下になると不快感は減少し,位相スペクトルによる違いは顕著ではなくなった。
考 察 不快感は環境光レベル及びコントラストの低下に伴い,振幅及び位相スペクトルに依存する形で変化した。刺激の検出閾値の等倍で条件をそろえると,環境光レベルの効果とコントラストの効果は必ずしも一致しなかった。つまり,低環境光下の不快感を視認性の低下から説明することはできない。環境光の低下に伴い錐体系から桿体系へと処理が切り替わり,高時間周波数成分への感度が低下する。時間的に変化するパターンによりもたらされる不快感の生成には,(1)1/fに選択的であり,(2)高時間周波数へ高い感度を持つ一方で,(3)高時間周波数成分における位相にのみ感度が高い機構が関与していることが示唆される。
引用文献Yoshimoto, S., Garcia, J., Jiang, F., Wilkins, A. J., Takeuchi, T., & Webster, M. A. (2017). Vision Research, 138, 18–28.
Yoshimoto, S., Jiang, F., Takeuchi., T., Wilkins, A. J., & Webster, M. A. (in press). Vision Research.

キーワード
視覚的不快感/環境光レベル/フリッカ


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