DOI: http://dx.doi.org/10.14947/psychono.34.24
顔表情の情報処理において怒り顔は本当に優先されるのか？
1桐 田 隆 博
岩手県立大学
Is the processing of angry faces prioritized by the human visual system?
Takahiro Kirita
Iwate Prefectural University
In the field of visual information processing of facial expressions, it has been insisted on that angry faces receive faster processing when compared to other expressions, which is referred to as the anger superiority effect. Although more than a few studies have yielded even contradictory findings about the high-priority processing of angry faces, it remains widely accepted by researchers due to its consistency with evolutionary notions such as adaptation and survival. In the present study, the more efficient detection of angry faces revealed by visual search experiments is re-examined, especially in terms of low-level visual features and search asymmetry.
Keywords: anger superiority effect, facial expression, visual search, search asymmetry
は じ め に
人を取り巻く環境に潜在する脅威や危険を素早く察知 し，それらの事象に適切に対処（たとえば，闘争や逃 走）することは適応や生存にとって重要である。この進 化論的な言説を，顔表情の処理過程の観点から検討した のがHansen & Hansen （1988）である。彼女らは，人の 視覚情報処理過程には直接的な脅威（direct threat）を示 す怒り表情を検出する指向があるという仮説の下に，中 立，幸福，怒りの表情顔を目標刺激および妨害刺激とし て視覚探索実験を実施した。その結果，怒り顔が目標刺 激で，中立顔あるいは幸福顔が妨害刺激の場合に，その 逆の場合と比較して，探索が迅速かつ正確に行われるこ とが明らかになった。しかも，怒り顔の探索時間は妨害 刺激の数にかかわらずほぼ一定であった。彼女らは，怒 り顔に含まれる脅威特徴が前注意的処理によってポップ アウトすると結論づけ，これを怒り優位効果（anger su-periority effect）と呼んだ。 怒り優位効果は，冒頭で述べた進化論的な言説を裏打 ちする現象として，大いに注目を集めることになる。し かし，その後の研究では，この怒り優位効果に関して必 ずしも整合的な結果が得られておらず，最初の報告から 30年近く経過した現在でも，その存否をめぐって論争 が続いている。本稿では，怒り優位効果に関わる要因の 整理を通して，表情処理過程における怒り顔の優先性に ついて視覚探索の観点から考えてみる。 怒り優位効果とアーチファクト 論争の口火を切ったのはHansenらも共同研究者とし て名を連ねたHampton, Purcell, Bersine, Hansen, & Hansen （1989）の研究であった。彼女らは，Hansen & Hansen （1988）が報告した怒り顔のポップアウトについて，目
標刺激の提示位置の効果と刺激に付随するアーチファク トの観点から再検討した。すなわち，もし，怒り顔が ポップアウトするなら，怒り顔の探索時間はその提示位 置によって変動しないことが予測される。また，Han-sen & Han置によって変動しないことが予測される。また，Han-sen （1988）は探索課題の刺激として男女の表 情顔を用いたが，このうち男性の怒り刺激にのみ特徴的 な大きな暗い領域があったという。したがって，表情と は無関係なこの特徴が怒り顔のポップアウトを誘導した 可能性が残る。そこで，彼女らは目標刺激の提示位置を 変数に加え，さらに，女性の表情顔のみを用いて探索実 験を実施した。すると，幸福顔を背景とした怒り顔の探 Copyright 2015. The Japanese Psychonomic Society. All rights reserved. Correspondence address: Faculty of Social Welfare, Iwate
Prefecutural University, 152–52 Sugo, Takizawa, Iwate 020–0693, Japan. E-mail: kirita@iwate-pu.ac.jp
1 本研究の一部は，科学研究費補助金（課題番号：
索が，その逆の場合よりも速いことが示されたが，同時 に怒り顔の探索時間は提示位置によって変動することが 明らかになった。さらに，目標刺激がない（妨害刺激の みの）条件では怒り顔の走査（scanning）と比較して幸 福顔の走査が速いことから，彼女らは怒り顔のポップア ウトを否定し，怒り顔の探索の速さは，妨害刺激である 幸福顔の走査（棄却）の速さに起因すると考えた。
Purcell, Stewart, & Skow （1996）はHansen & Hansen （1988） が実験に使用した刺激は，写真の灰色レベルを2値化し たものであり，写真を2値化する過程で生じた特徴的な アーチファクト（シミ）が怒り顔にあることを指摘して いる。そして，そのアーチファクトが怒り顔のポップア ウトを誘導した可能性があると考え，灰色レベルを保持 した表情刺激を用いて探索実験を行った。その結果，怒 り顔のポップアウトは観察されず，怒り顔および幸福顔 はどちらも逐次的な処理によって検出されることが示さ れ た。 こ の 研 究 と 前 後 し て， 当 の Hansen & Hansen （1994）も怒り顔のポップアウトを否定している。
怒り優位効果を否定したこれらの研究は，表情刺激を 用いて探索実験を実施する際には，慎重に検討すべき事 項が2つあることを示している。ひとつは，特定の表情 の迅速な検出を誘導する低次の刺激特徴（low level fea-ture）の統制であり，もうひとつは探索非対称性（search asymmetry）の解釈である。実際，怒り優位効果を巡る 論争は，この2つ事項に関する論争といえる。 低次の刺激特徴の統制 図式顔の採用 実際の表情顔を刺激とする場合，表情と関連のない アーチファクトを取り除くことは比較的容易であるが， 眉，目，口などの表情の構成要素について低次の刺激特 徴を統制することは難しい。Öhman, Lundqvist, & Esteves （2001）によれば，実際の表情顔を刺激として用いた場 合，次の4点が問題になるという。まず，日常生活にお いては幸福顔の観察頻度が最も高いことから，幸福顔の 知覚は常にプライムされた状態といえる。次に，怒り顔 と中立顔の類似度は，幸福顔と中立顔の類似度より高い ことから，たとえ中立顔を共通の妨害刺激として設定し たとしても，怒り顔の探索の難易度が高くなる。また， 幸福の意図的表出は容易であり，表出形態の個人差も小 さいのに対して，怒り顔の意図的表出は困難であり，表 出形態の個人差は大きくなる。そして，日常生活では同 じ人物の顔が（妨害刺激として）複数存在することは （クローン人間がいる場合を除いて）あり得ず，不自然 な条件設定である。Öhman et al. （2001）は刺激として図 式顔を採用することで，これらの問題を回避できると考 え，独自に作成した図式顔を用いて探索実験を実施し た。その結果，怒り顔はポップアウトしないものの，幸 福顔やその他の表情と比較して迅速かつ正確に検出され ることが示された。図式顔の採用で怒り優位効果が再び 息を吹き返したのである。この研究で使われた図式顔 は，いわば「標準化された刺激」として扱われ，他の研 究者も頻繁に刺激として採用している。しかし，図式顔 については次のような問題が指摘されている。 図式顔の統制 図式顔で表情刺激を作成する場合，Öhman et al. （2001） を含めて多くの研究者は，中立顔の構成要素を基準と し，この基準からの逸脱度が等価となる幸福顔と怒り顔 を作成している。たとえば，中立顔の口を水平線分と し，幸福顔と怒り顔の口をそれぞれU字型，逆U字型の 線分で表現し，水平線分からの逸脱度を等価にするので ある。しかし，口と輪郭線の関係については必ずしも等 価とはいえない。 たとえば，幸福顔のU字型の口はそれと平行な輪郭線 によってマスキングされる可能性がある（White, 1995）。 また，Horstmann, Becker, Bergmann, & Burghaus （2010）に よれば，幸福顔の口と輪郭線が平行であることから，幸 福顔を構成する要素間の類似度（self-similarity）が高く， これによって幸福顔の冗長度（redundancy）が高くなる という。冗長度の高い刺激が妨害刺激となる場合は，棄 却効率が高くなることが指摘されている（Rauschenberg-er & Yantis, 2006）。一方，怒り顔の逆U字型の口は，輪 郭線との関係で，曲率の不連続（curvature discontinui-ty），輪郭線に対して凹型の縁（concave edge），見かけ上
Figure 1. Relationships between the mouth and the contour in angry and happy faces.
のT 字 型 接 合（apparent T-junction）， 見 か け 上 の 楕 円 （apparent oval）といった探索されやすい特徴を形成する ことが指摘されている（Figure 1参照）。 したがって，異なる表情間の構成要素の逸脱度を等価 にしても，各表情の構成要素同士の関係は統制できな い。むしろ，図式顔の採用は，怒り顔の探索に有利に働 く。その証拠に，水平線分の口をもつ中立顔を妨害刺激 にした場合は，怒り優位効果は一貫して確認されている が，輪郭線を取り除くと，怒り優位効果が大幅に減少す るか（Purcell & Stewart, 2010），全く観察されなくなるこ と が報 告 さ れ て い る（桐 田・ 遠 藤，2001）。 さ ら に， Horstmann et al. （2010）は図式顔の表情の意味合いを変 えずに，怒り顔と幸福顔それぞれの口と輪郭線の関係を 逆転させると，幸福顔の探索効率が高くなることを実証 している。 実際の表情顔の統制 実際の表情顔に関しても構成要素の低次の刺激特徴 が，探索効率と強く関連することが指摘されている。た とえば，Becker, Anderson, Mortensen, Neufeld, & Neel （2011） は口を開けた怒り顔や歯を露出した幸福顔は，口を閉じ た中立顔と比較して明暗のコントラストが強い領域を作 り出すことから（Calvo & Nummenmaa, 2008），こうした 要因が特定の表情の探索効率を上昇させる可能性がある と指摘する。そして，彼女らは表情探索実験を実施する 際に満たすべき5つの要件を提唱している。すなわち， （1） 3水準以上のセットサイズを設定すること，（2）妨 害刺激を固定すること，（3）特定の表情の探索をブロッ クとして固定すること，（4）探索に影響を及ぼす可能性 のある低次の刺激特徴を統制すること，そして，（5）学 習効果を排除するために，複数の人物の表情を妨害刺激 とすることである。しかし，図式顔や実際の表情を刺激 とする場合，（4）と（5）の要件を満たすことが難しく なる。そこで，彼女らはグラフィックソフトウェアを用 いて，複数の人物の中立，幸福，怒りの表情刺激（いず れも口を閉じたもの）を作成し，これらを用いて表情の 探索実験を行った。すると，怒り優位効果とは逆の幸福 優位効果（happiness superiority effect）が観察された。さ らに，実際の表情についても，口の開閉を統制した上 で，口を閉じた表情と口を開いた表情の両方を用いて探 索実験を実施した結果，口の開閉にかかわらず幸福優位 効果が確認された。 それでは，Becker et al. （2011）の提唱した5つの要件 を満たした場合は，幸福優位効果が観察されるのだろう か。Savage, Lipp, Craig, Becker, & Horstmann （2013） は，
まず，（3）以外の4つの要件を可能な限り満たしたうえ で，表情探索をブロック化する必要があるかどうか検討 した。その結果，探索すべき表情をブロックとして固定 した場合と，試行ごとにランダムに変えた場合では，結 果に差はみられず，どちらの場合も怒り優位効果が確認 された。次に，先の実験とは別の表情データベースを用 いて探索実験を行った結果，今度は一転して，Becker et al. （2011）と同様に，幸福優位の結果が得られた。この ことは，怒り優位効果あるいは幸福優位効果は，低次の 刺激特徴の効果と混同しており，使用する表情データ ベースによって，どちらかの表情の優位性が得られるこ とを示唆している。これらの結果を踏まえて，彼女ら は，視覚探索課題の刺激として既存の表情データベース を用いることは適切ではないと主張している。 探索非対称性 たとえば，目標刺激と妨害刺激を入れ替えて探索実験 を行うと，一方の刺激の探索効率が他方の刺激の探索効 率と著しく異なることがある。この現象は探索非対称性 と呼ばれる（Treisman & Souther, 1985）。怒り優位効果 は，探索非対称性の一例と考えることができる。一般 に，探索非対称性は，目標刺激が有する物理的特徴と妨 害刺激の棄却効率の2つの観点から説明される。すなわ ち，一方の刺激の探索効率が高くなる（ポップアウトす る）のは，その刺激が前注意的処理段階で符号化される 基本特徴（basic feature）を有するか，もう一方の妨害刺 激を棄却する効率が高いかによるという（Wolfe, 2001）。 怒り優位効果については，Hansen & Hansen （1988）は怒 り顔に含まれる脅威特徴が前注意的処理段階で符号化さ れると解釈したのに対して，Hampton et al. （1989）は幸 福顔の棄却効率が高いことに起因すると解釈した。 このように，探索非対称性の解釈は多義的になること から，選択した解釈の根拠が重要となる。たとえば，幸 福顔の棄却効率が高いことに関しては，妨害刺激への親 近性（familiarity）の観点から説明することができる。す なわち，親近性の高い刺激が妨害刺激となる場合は棄却 効率が高くなり，結果として親近性の低い刺激の探索が 速くなるという（永井，2003; Wolfe, 2001）。日常生活に おける観察頻度を考慮すると（Calvo, Guitiérrez-Garicía, Fernández-Martín, & Nummenmaa, 2014），幸福顔に対す る親近性は高く，怒り顔に対する親近性は低いことは容 易に予測される。
一方，Horstmann （2009）は目標あり条件における探 索時間と，目標なし（妨害刺激のみの）条件における探 索時間の相関を検討することで，探索非対称性に対する
目標刺激と妨害刺激の貢献度を推定できると考えてい る。彼は5つの先行研究で使用された怒りと幸福を表す 図式顔のすべてについて，目標刺激と妨害刺激を入れ替 えて探索実験を実施した。その結果，すべての図式顔に おいて怒り優位効果（この場合は幸福顔の探索と比較し て怒り顔の探索が相対的に速いこと）が確認された。た だし，目標あり条件と目標なし条件の探索時間の相関係 数は，目標刺激が怒り顔の場合はr＝.976, 幸福顔の場合 はr＝.995となった。したがって，目標刺激がどちらの 表情であっても，目標刺激の探索時間の 95％以上を妨 害 刺 激 の 棄 却 時 間 に よ っ て 説 明 で き る。Horstmann （2009）は，図式顔を用いた実験で確認された怒り優位 効果は，実際には幸福顔の棄却の速さに起因すると考え ている。 お わ り に 怒り優位効果に関わる要因の検討から，表情処理過程 における特定表情（怒り・幸福）の優先性は，実験で用 いられる表情刺激や解釈の視点に大きく依存することが 示された。少なくとも，怒り優位効果は頑健な現象とは いえない。だがしかし，現時点でも怒り優位効果を強く 主張する表情研究者は少なくない。こうした状況に関し て，Becker et al. （2011）は，論文の査読者から次のような コメントを受けたことを紹介している。すなわち，“The literature on visual search using face stimuli is a morass where the bold should fear to tread. Instead, the allure of faces, emo-tion, and evolutionary psychology continues to attract research-ers like moths to the proverbial flame. （Becker et al., 2011, p.
657）”2という，いささか皮肉まじりの見解である。
これに対して，視覚的注意の研究者は，早々に怒り優 位効果に見切りをつけていた。Wolfe & Horowitz （2004） は視覚的注意を誘導する刺激特徴を，可能性の高い順に 5段階に分類し，怒り顔を含めた顔については，注意誘 導の可能性が最も低い段階の“probable non-attributes” のリストに含めた。ところが，最近になって状況が少し 変化している。Wolfe （2014）は上記の5段階の分類を， 新しい知見を交えて更新しているが，その際，顔（怒り 顔・幸福顔を含む）は“complicated case”に分類してい る。つまり，怒り優位効果にしろ，幸福優位効果にし ろ，持続的に論争が展開されていることから，分類を保 留し，その決定を先延ばしにしたのである。どういうわ けか，“flame”の影響はここにも及んでいる。 引用文献
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