色の見えの変化における物理的要因に関する研究 —展示照明による検討— [ PDF

全文

(1)色の見えの変化における物理的要因に関する研究 −展示照明による検討― 安部. はじめに. 友啓. 90. 美術館等における絵画などの展示計画や照明計画にお. 9. いて、実際の絵画の展示状態（展示物がどのように見え. ①. ②. ③. ④. ⑤. ⑥. ⑦. ⑧. ⑨. 9. 絵画の色の見えは照明の方法によって変化するが、そ. 18. るか）を把握することは重要である。. のが大きく、物理的な判断要素が乏しい。本研究は、物. 18. 90. の変化を予測するには照明計画者の経験や感性によるも. 計画が行えるようにすることを目的とする。. 18. 9. 理的な判断指標を用いることによって、より容易に展示. 9. 本研究では、展示空間の輝度や色度の測定を容易にし、色の見えの物理的要因の分析方法を提案する。また、照. 9. 明パターンの変化によって色の見えの変化がどのように起こっているかを観察し、絵画の性質に応じて、どの照. 18. 9. 18. 9. 18. 9. 白色部が色票、黒色部が台紙。単位は cm。. 明パターンが適切であるかを物理的な要因より提案する。. 図 1 色票の概要図. 美術館で一般的に用いられている 7 種類の照明パターン実験 1：デジタルスチルカメラを用いた輝度・色度の測定. (表 2 参照)で色票を照明した。各照明パターン下で色彩. □実験機材. 色差計を用いて各色票の中心点の輝度・色度を測定し、. デジタルスチルカメラは Nikon COOLPIX990 を採用し、. 同時にデジタルスチルカメラで撮影した。. 輝度・色度を測定するための色彩色差計には MINOLTA 色. 表 2 照明パターン. 彩色差計 CS-100 を採用した。色票は照明による変質が少. No. ないと考えるミューズコットンから、色相の異なる 9 色. 1. 全般照明のみ. （あか、みどり、こいあお、そら、とき、れもん、くろ、. 2. ウォールウォッシャのみ. しろがね、しろ）を選び、１辺 18cm に切り取り、それを. 3. ウォールウォッシャ+小型スポットライト×2. 黒色の台紙に貼り、透過光の影響を少なくした。照明器. 4. 小型スポットライト×2. 具とランプは美術館で一般的に用いられているものを使. 5. 全般照明+ウォールウォッシャ. 用した。詳細は表 1に示す。. 6. 全般照明+小型スポットライト×2. 7. 大型スポットライトのみ. 表 1 照明器具とランプの種類. パターン. 照明方法. 照明器具. ランプ. 全般照明. 非常用蛍光灯器具. 3波長昼光色蛍光灯. ウォールウォッシャ. ウォッシャライト. 美術・博物館用蛍光灯. カメラは中央の色. 小型スポットライト. スポットライト. ダイクール電球. 票(⑤)と対面する. 大型スポットライト. スポットライト. ミニハロゲン電球. よう高さを 1.5m と. 色彩色差計およびデジタルスチル. □実験方法. し、台紙からの距. 9 種類の色票をそれぞれ台紙の 9 箇所に配置した。各色票間は 9cm とし、台紙に配置した 9 枚の色票のうち、中心に位置する色票(⑤)の中心点が、床面から 1.5m の高さに位置するように設置した。詳細は図 1 に示す。. 44-1. 離を 1.2m とした。（図 2参照）. 図 2 実験風景.

(2) 露出によって測定できる輝度・色度は変化するため、. 表 4 回帰式の係数と相関係数. 撮影条件を表 3に示すように設定した。. シャッタースピード. 表 3 撮影条件. 1/4秒. 1/15秒. 1/30秒. b0x. -6.8754. -68.967. -107.34. 記録サイズ. VGA(640×480). 画質モード. FINE(圧縮率： 1/4). 係. b１x. 53.7153. 54.4414. 54.4186. スピードライトモード. 発光禁止モード. 数. b0y. -20.441. -84.125. -131.16. 露出補正値. 0. と. b1y. 58.4486. 60.4311. 61.3160. M:マニュアル. 相. b0z. -1.3695. -37.845. -76.969. 絞り： F4.4. 関. b1z. 59.4575. 57.1280. 54.8610. シャッタースピード： 2,1,1/4,1/8,1/15,. 係. Rx. 0.933. 0.951. 0.965. 1/30,1/60.1/125,1/250,1/500. 数. Ry. 0.940. 0.916. 0.925. Rz. 0.894. 0.695. 0.674. 露出モード. マニュアルフォーカス. 1.2m. 感度. ISO100. ホワイトバランス. 曇天. 実験 2：照明方式による色の見えの物理的な変化の観察. 階調補正. 標準. □実験機材. 輪郭強調. 標準. 使用した機材は実験 1 と同じであるが、色票を色相の異なる 4 色（そら、とき、れもん、しろがね）とした。. 撮影された各画像ファイルで色票の中心箇所の RGB 値を求めた。RGB 値から輝度・色度を求めるには、以下. □実験方法実験 1 と同様に、色票とデジタルスチルカメラを設置. の変換式を用いた。. し、実際の美術館で一般的に用いられる 18 の照明パター. RGB 表色系から XYZ 表色系への変換式 Xv=0.6067R+0.1736G+0.2001B. ン（表 5 参照）で各色票を照明した。照度は色票⑤の中. Yv=0.2988R+0.5868G+0.1144B. 央における鉛直面照度のことである。 (1). 表 5 照明パターン. Zv=0.0000R+0.0661G+1.1150B. No. 色彩色差計の Y,x,y 値から XYZ 表色系への変換式 Xs=(x/y)Y Ys=Y. (2). Zs=[(1-x-y)/y]Y XvYvZv 値と XsYsZs 値の関係式 Xv=b0x+b1x*Ln(Xs) Yv=b0y+b1y*Ln(Ys). (3). Zv=b0z+b1z*Ln(Zs) □結果関係式(3)について重回帰分析により定数b0 とb1 を求めた。シャッタースピードが 1/4 秒、1/15 秒、1/30 秒のときに相関性が高いことがわかった。詳細を表4に示す。 □考察デジタルスチルカメラで測定した色度と色彩色差計で測定した色度との相関性があったのは、シャッタースピードが比較的遅い場合のみであった。これは測定した反射光が比較的低輝度(1000cd/㎡程度)であったためと考える。従って、より高輝度のものを測定すれば、高速のシャッタースピードでも相関性が取れると考える。. 44-2. パターン. 照度(lx). 1. 全般照明. 100. 2. 小型スポットライト×2. 50. 3. 全般照明+小型スポットライト×2. 150. 4. 小型スポットライト×2. 150. 5. 全般照明+小型スポットライト×2. 250. 6. 小型スポットライト×2. 900. 7. 全般照明+小型スポットライト×2. 1000. 8. ウォールウォッシャ+小型スポットライト×2. 1100. 9. 全般照明+ウォールウォッシャ+小型スポットライト×2. 1200. 10. ウォールウォッシャ. 200. 11. 全般照明+ウォールウォッシャ. 300. 12. 大型スポットライト. 50. 13. 全般照明+大型スポットライト. 150. 14. 大型スポットライト. 150. 15. 全般照明+大型スポットライト. 250. 16. 大型スポットライト. 200. 17. 小型スポットライト×2. 200. 18. 小型スポットライト×2. 1000.

(3) 撮影条件は実験 1より、シャッタースピードを 1/15 秒. 異なることがわかった。使用されているダイクール電球の影響により、色票がときの場合は、照度が増えても Gsv. とし、その他の設定は実験 1 と同じである。撮影された各画像ファイルにおいて、各色票をさらに. 成分と Bsv 成分はあまり増加しない。色票がれもんの場合. 正方形に 4 分割し、その中心箇所の RGB 値を求めた。実. は、照度が増えても Bsv 成分はあまり変わらず、Rsv 成分. 験１の結果を用いて測定画像から得たRGB値をXsvYsvZsv. と Gsv 成分が増加する。(図 4参照). 値(輝度・色度)に変換し、さらに、コンピュータ上で分. R平均中央. 析しやすいように RsvGsvBsv 値に変換した。RsvGsvBsv 値の. 70. 算出方法は以下の式を用いた。. 60. & Rsv # & 1.9107 ' 0.5328 ' 0.2882 #& X sv # $ ! $ !$ ! $ Gsv ! ( $ ' 0.9843 1.9986 ' 0.0284 !$ Y sv ! $ B ! $ 0.0584 ' 0.1185 0.8985 !$ Z ! % sv " % "% sv ". 50 40. (4). 30 20. 実験１の結果より XsvYsvZsv 値は. 10. & 0.6067 R ) 0.1736G ) 0.2001B ) 68.967 # X sv ( exp$ ! 54.4414 % " & 0.2988R ) 0.5868G ) 0.1144 B ) 84.125 # Ysv ( exp$ ! 60.4431 % ". 0. (5). siro- R. sora- R. toki- R. remon- R. toki- G. remon- G. toki- B. remon- B. toki- Y. remon- Y. G平均中央 35. & 0.0661G ) 1.1150 B ) 37.845 # Z sv ( exp$ ! 57.1280 " %. 30 25. 結果を次の 2 つの方法で分析した。. 20. a）照度を固定し照明方式だけを変化させた場合. 15. 美術館の推奨照度として、水彩画は 50lx、日本画は. 10. 150lx、油絵は 250lx である。よって、それに近い照度と、. 5. 保存に重点をおかなくてよい場合として1000lxで固定し、. 0 siro- G. sora- G. -5. それぞれ照明方式を変化させて観察した。. B平均中央. （ア）50lx 16. （イ）150lx. 14. （ウ）200lx. 12. （エ）1000lx. 10. b）照明方式を固定し照度を変化させた場合. 8. 美術館で一般的に用いられている照明器具と照明ランプを使用して照明方式を構成し、それぞれ照度を変化さ. 6 4 2. せて観察した。. 0 siro- B. （ア）小型スポットライト×2. sora- B Y平均中央. （イ）全般照明+小型スポットライト×2 70. （ウ）大型スポットライト. 60. （エ）全般照明+大型スポットライト. 50. □結果. 40. a）照度を固定した場合. 30. （ウ）において色票がしろがねとそらの場合、ウォールウォッシャ方式で蛍光灯を使用した方が、スポットライト方式で白熱灯を使用したときより、 Bsv 成分の割合がRsv. 20 10 0 siro- Y. 成分や Gsv 成分より大きくなっている。(図 3参照) b）照明方式を固定した場合. sora- Y. 10平均中央. （ア）において照度が高いときと低いときで色に見えが. 44-3. 16平均中央. 図 3 照度を200lxに固定. 17平均中央.

(4) □考察 a）同じ照度で照明する場合、ウォールウォッシャ方式で. R平均中央 350. 蛍光灯を使用すると、全体的に青色の割合が大きい作. 300. 品は、より青く見える。逆にダイクール電球などを使. 250. 用すると、青が見えにくくなる。. 200. b）同じ照明方式で照明する場合、小型スポットライト方. 150. 式でダイクール電球を使用すると、全体的に赤色もし. 100. くは黄色の割合が大きい作品は、照度の増加によって、 50. よりそれらの色が強まって見える。しかし、青色の割. 0 siro- R. sora- R. toki- R. 合が大きい場合は、照度が増しても、あまりその効果. remon- R. は得られない。. G平均中央 160 140. まとめ. 120 100. 実際の美術館における照明パターンを再現し、色票を. 80. 用いて輝度や色度の変化を観察した。また、これらを元. 60. に、展示物の種類によって、どの照明パターンが適して. 40. いるかを検討した。. 20. 1）植物や海、空など、比較的青色の割合が大きい絵画を. 0 - 20. siro- G. sora- G. toki- G. remon- G. 同じ照度で照明する場合、白熱灯よりも蛍光灯を用いた方が、より絵画が鮮やかに見えることが予測できる。. B平均中央 35. 2）日本画のように低照度で照明する必要がある場合に、. 30. スポットライトで白熱灯を用いれば、青色の割合が大. 25. きい絵画には影響が少ない。赤色や黄色の割合が大き. 20. い絵画には、高照度の場合と見えが変わってくるので、. 15. 注意が必要である。. 10. 本研究で、照明パターンによって色の見えは変化する 5. ことがわかった。本研究では色の見えを物理的要因に基. 0 siro- B. sora- B. toki- B. づいて分析したが、人間が色を知覚するときは生理的、. remon- B. 心理的要因も関係すると考える。また、実際の美術館で. Y平均中央 180. 展示されているような絵画を用いて分析することによっ. 160 140. て、より適切な照明パターンを導き出すことができると. 120. 考える。. 100 80. 参考論文. 60. 上谷芳昭,梅田眞三郎:RGB カラービデオによる測色法,照. 40 20. 明学会全国大会講演論文集,pp.292-293,1996.. 0 siro- Y. sora- Y. 2平均中央 6平均中央 18平均中央. toki- Y. 上谷芳昭: デジタルカメラによる輝度色度測定,照明学. remon- Y. 4平均中央 17平均中央. 会全国大会講演論文集,pp.128-129,1998. 大井尚行:普及型デジタルスチルカメラを用いた輝度分布計測システムの構築,日本建築学会学術講演梗概. 図 4 照明方式を小型スポットライト×2に固定. 集,pp.409-410,2000.. 44-4.

(5)