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(1)

JEITA FPDの人間工学シンポジウム2008 (2008.3.7)

フラットパネルディスプレイへの

人間工学的要求

表紙と目次

１．ディスプレイの人間工学

２．コンピュータディスプレイのユーザー評価

過去8年間のWeb調査結果と2007年度の

調査データの多変量解析からひとつの結論を示す

３．有機ELディスプレイの画質評価

人間工学的な視点からOLEDとLCDとの際立った

違いを明確にする

成蹊大学理工学部窪田悟

視認性が高く、画質が良く、視覚

負担が少ないディスプレイの

設計・開発の指針

利用現場におけるユーザー評価

見やすさ、画質、疲れにくさ

物理的環境

光環境、作業空間、

視距離など

ディスプレイ

の表示特性

作業特性・表示

内容

作業時間、コンテン

ツ、アプリケーション

ユーザーの視覚特性

コントラスト感度特性

視力、加齢の影響など

現場調査

実験的研究

Web調査

生態学的な視点が

必要

１．ディスプレイの人間工学

多くの要因との相互

作用は要素還元論だ

けでは記述できない．

(2)

調査期間

200

0

0 年～

年～

2007

年の

8

8 年間

年間

（

2007

₂₀₀

7 年は

年

は

11

11 月

月

2

2 日～

日～

23

23 日）

日）

対象者

主として

ディスプレイ関連業界

の方々

回答

者

数

過去

8

8 年間では延べ約

年間では延べ約

3000

名

（

07

07 年度は

_年度は

442

442 名）

_名）

調査項目

（詳細は次ページ以降）

①回答者の属性：年齢，作業内容，作業時間など

②ディスプレイの特性：画素構成，ｻｲｽﾞ，方式など

③

文字の表示特性：大きさ，明るさ，

CR

_CR

など

④

目と身体部位の疲労感：目や身体の自覚症状

など

２．

コンピュータディスプレイのユーザー評価

Web

調査

2000

～

2007

調査概要アンケートの質問項目1 分類質問項目複数のコンピュータディスプレイの使用ディスプレイの種類ディスプレイの対角サイズ画面の領域（画素数）画面の表示色数機種名分類質問項目コンピュータのOS メールアドレスディスプレイとコンピューターの接続方式年齢スクリーンフィルターの装着性別現在の設定における画素密度の測定コンピュータの使用経験年数使用文字サイズ普段使用している文字サイズ仕事部屋全体の明るさ視力（矯正視力）ディスプレイが置かれている机上の明るさ矯正画面への窓の映り込み（反射）普段最もよく使うアプリケーション画面への照明器具の映りこみ（反射）ディスプレイに向かう時間　平均画面への自分自身の映り込み（反射）ディスプレイに向かう時間　うち自宅での時間机上の作業空間回答場所照明環境の設定回答者について作業時間・内容について

コンピュータディスプレイ

のWebアンケートの質問項目

その１

使用ディスプレイについて作業環境について

(3)

JEITA FPDの人間工学シンポジウム2008 (2008.3.7) アンケートの質問項目2 分類質問項目理想の文字サイズ輪郭のギザギザ分類質問項目文字を構成する線の太さ画面の大きさ調整頻度画面の画素数（表示容量）明るさの調節範囲は充分か（上げる方向）画面の精細度明るさの調節範囲は充分か（下げる方向）画面の明るさコントラストの調節範囲は充分か（上げる方向）画面の表示文字のコントラストコントラストの調節範囲は充分か（下げる方向）表示文字の鮮明さ明るさやコントラストの調節のしやすさ画像１～9に対する　輝度の評価明るさやコントラストの調節がしやすければ調節するか画像１～9に対する　黒レベルの評価目の疲れ終業時の目の疲れ画像１～9に対する　コントラストの評価目に関する自覚_{症状 9項目} 目がいたいなど9項目画面の表面処理 AGパネルかクリアパネか身体部位の疲労感 9項目首，肩など9項目画像の輝度評価文字表示特性明るさ・コントラストの調節範囲について

コンピュータディスプレイ

のWebアンケートの質問項目

その2

文字表示画面の評価 JEITA FPDの人間工学シンポジウム2008 (2008.3.7)

ディスプレイの種類，作業時間，

目の疲労感

★ディスプレイの種類，作業時間，目と身体部位の疲労感

(4)

JEITA FPDの人間工学シンポジウム2008 (2008.3.7) ノートとモニターの比率は、 40数パーセント対50数パーセントでほぼ固定された感がある．ディスプレイの種類の年次変化ディスプレイの種類の変化 28.6 16.1 _10.1 5.6 _2.8 ₃ _0.7 _1.1 43.7 54.1 52.3 _58.7 _64.6 56.2 53.7 55.7 27.7 _29.8 37.6 35.7 32.6 _40.8 45.6 43.2 0% 20% 40% 60% 80% 100% 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 年度 CRT LCDモニター LCDノート N=202 N=186 N=369 N=315 N=319 N=493 N=563 N=438 2004年から家庭でのPC利用時間も聞き取っているが，多くの回答者が家庭でもPCを使用している．家庭での平均使用時間は約１時間，会社での使用を合計すると1日あたり平均約8時間ディスプレイに向かっていることになる．2006年から2007年にかけて延長傾向が認められる。作業時間の年次変化ディスプレイディスプレイディスプレイディスプレイ作業時間作業時間作業時間作業時間のののの推移推移推移推移 4 44 4 5 55 5 6 66 6 7 77 7 8 88 8 9 99 9 1 9 9 9 1 9 9 9 1 9 9 9 1 9 9 9 2 0 0 02 0 0 02 0 0 0 2 0 0 12 0 0 0 2 0 0 12 0 0 12 0 0 1 2 0 0 22 0 0 22 0 0 2 2 00 32 0 0 2 2 00 32 00 32 00 3 2 0 0 42 0 0 4 2 0 0 52 0 0 42 0 0 4 2 0 0 52 0 0 52 0 0 5 2 0 0 62 0 0 62 0 0 62 0 0 6 2 0 0 72 0 0 72 0 0 7 2 0 0 82 0 0 7 2 0 0 82 0 0 82 0 0 8 年度年度年度年度 1111 日日日日あたりのあたりのあたりのあたりの時間時間時間時間 CRT CRTCRT CRT LCDLCDLCDLCD ﾓﾆﾀｰﾓﾆﾀｰﾓﾆﾀｰﾓﾆﾀｰ LCDLCD ﾉｰﾄLCDLCDﾉｰﾄﾉｰﾄﾉｰﾄ自宅自宅自宅自宅でのでのでのでの使用使用使用使用をををを含含含む含むむむ

(5)

JEITA FPDの人間工学シンポジウム2008 (2008.3.7) 「翌日以降または帰宅後まで疲れが残る」という人の割合が若干増加傾向にある．終業時の目の疲労感終業時終業時終業時終業時のののの目目目目のの疲労感のの疲労感疲労感疲労感のののの変化変化変化変化 1 1 .9 1 1 .91 1 .9 1 1 .9 1 2 .2 1 2 .2 1 2 .2 1 2 .2 1 2 .2 1 2 .2 1 2 .2 1 2 .2 1 2 .7 1 2 .7 1 2 .7 1 2 .7 8 .7 8 .7 8 .7 8 .7 1 1 .0 1 1 .0 1 1 .0 1 1 .0 1 1 .7 1 1 .71 1 .7 1 1 .7 5 0 .0 5 0 .05 0 .0 5 0 .0 5 1 .6 5 1 .6 5 1 .6 5 1 .6 5 1 .2 5 1 .2 5 1 .2 5 1 .2 5 5 .2 5 5 .2 5 5 .2 5 5 .2 5 5 .4 5 5 .4 5 5 .4 5 5 .4 5 4 .8 5 4 .85 4 .8 5 4 .8 4 6 .9 4 6 .94 6 .9 4 6 .9 3 0 .8 3 0 .8 3 0 .8 3 0 .8 2 8 .5 2 8 .5 2 8 .5 2 8 .5 3 1 .7 3 1 .7 3 1 .7 3 1 .7 2 5 .7 2 5 .7 2 5 .7 2 5 .7 3 0 .5 3 0 .5 3 0 .5 3 0 .5 2 7 .7 2 7 .7 2 7 .7 2 7 .7 3 5 .2 3 5 .2 3 5 .2 3 5 .2 7 .2 7 .27 .2 7 .2 7 .7 7 .7 7 .7 7 .7 4 .8 4 .8 4 .8 4 .8 6 .3 6 .3 6 .3 6 .3 5 .4 5 .4 5 .4 5 .4 6 .6 6 .6 6 .6 6 .6 6 .1 6 .1 6 .1 6 .1 0 % 0 % 0 % 0 % 2 0 %2 0 %2 0 %2 0 % 4 0 %4 0 %4 0 %4 0 % 6 0 %6 0 %6 0 %6 0 % 8 0 %8 0 %8 0 %8 0 % 1 0 0 %1 0 0 %1 0 0 %1 0 0 % 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 7 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 6 2 0 0 5 2 0 0 5 2 0 0 5 2 0 0 5 2 0 0 4 2 0 0 4 2 0 0 4 2 0 0 4 2 0 0 3 2 0 0 3 2 0 0 3 2 0 0 3 2 0 0 2 2 0 0 2 2 0 0 2 2 0 0 2 2 0 0 1 2 0 0 1 2 0 0 1 2 0 0 1 年度年度年度年度ほとんどほとんどほとんどほとんど疲疲疲れを疲れをれを感れを感感感じないじないじないじない多少疲多少疲多少疲多少疲れたれたれたれた感感感感じはするがすぐにじはするがすぐにじはするがすぐにじはするがすぐに回復回復回復回復するするするする帰宅後帰宅後帰宅後帰宅後までまでまでまで疲疲疲れが疲れがれが残れが残残る残るるる翌日以降翌日以降翌日以降翌日以降までまでまでまで疲疲疲れが疲れがれが残れが残残る残るるる

Kruskal-Wallisの順

位和検定で年度間

に有意差無し

終業時の目の疲れと有意な相関がある要因

（相関係数の絶対値の大きい順）

要因要因要因

要因 PearsonPearsonPearsonPearsonのののの相関係数相関係数相関係数相関係数有意確率有意確率有意確率有意確率 NNNN 表示文字表示文字表示文字表示文字ののコントラストののコントラストコントラストコントラスト（（（（主観評価主観評価主観評価主観評価））））※※※※ -0.223-0.223-0.223-0.223 p<0.001p<0.001p<0.001p<0.001 421421421421 調整調整調整調整しやすければしやすければしやすければしやすければ調整調整調整調整するかするかするか（するか（（（主観評価主観評価）主観評価主観評価））） 0.1950.1950.1950.195 p<0.001p<0.001p<0.001p<0.001 423423423423 画面画面画面画面のののの明明明明るさるさるさ（るさ（（（主観評価主観評価主観評価）主観評価）※））※※※ -0.194-0.194-0.194-0.194 p<0.001p<0.001p<0.001p<0.001 421421421421 鮮明鮮明鮮明鮮明さささ（さ（（（主観評価主観評価主観評価主観評価）））） -0.187-0.187-0.187-0.187 p<0.001p<0.001p<0.001p<0.001 421421421421 年齢年齢年齢年齢 -0.134-0.134-0.134-0.134 0.0060.0060.0060.006 416416416416 精細度精細度精細度精細度（（（（主観評価主観評価主観評価主観評価）））） -0.132-0.132-0.132-0.132 0.0070.0070.0070.007 419419419419 コントラストコントラストコントラストコントラスト調整範囲調整範囲調整範囲調整範囲ののの充足度の充足度充足度充足度（（（（上上上上）（）（主観評価）（）（主観評価主観評価主観評価）））） -0.128-0.128-0.128-0.128 0.0090.0090.0090.009 418418418418 ディスプレイディスプレイディスプレイディスプレイ作業時間作業時間作業時間作業時間 0.1250.1250.1250.125 0.010.010.010.01 426426426426 明明明明るさるさるさ調整範囲るさ調整範囲調整範囲調整範囲のの充足度のの充足度充足度充足度（（（（下下下下）（）（主観評価）（）（主観評価主観評価）主観評価））） -0.123-0.123-0.123-0.123 0.0120.0120.0120.012 416416416416 矯正視力矯正視力矯正視力矯正視力 -0.122-0.122-0.122-0.122 0.0120.0120.0120.012 425425425425 コントラストコントラストコントラストコントラスト調整範囲調整範囲調整範囲調整範囲ののの充足度の充足度充足度充足度（（（（下下下下）（）（主観評価）（）（主観評価主観評価主観評価）））） -0.122-0.122-0.122-0.122 0.0130.0130.0130.013 413413413413 画面画面画面画面のののの画素数画素数画素数（画素数（（（主観評価主観評価主観評価主観評価）））） -0.107-0.107-0.107-0.107 0.0280.0280.0280.028 422422422422 照明器具照明器具照明器具照明器具のののの映映映映りりりり込込込込みみみみ（（主観評価（（主観評価主観評価）主観評価））） -0.106-0.106-0.106-0.106 0.0290.0290.0290.029 422422422422 PC PC PC PC経験年数経験年数経験年数経験年数 -0.099-0.099-0.099-0.099 0.0410.0410.0410.041 427427427427 調整調整調整調整しやすさしやすさ（しやすさしやすさ（（（主観評価主観評価主観評価主観評価）））） -0.099-0.099-0.099-0.099 0.0410.0410.0410.041 425425425425 ※ ※ ※ ※：：：：ちょうどちょうどちょうどちょうど良良良良いがいがいがいが最高値最高値になるように最高値最高値になるようにになるようにになるように変換変換変換変換したしたしたした後後に後後ににに相関相関相関相関をとっているをとっているをとっている．をとっている．相関係数．．相関係数相関係数が相関係数がががママママイナスイナスイナスイナスであることはであることはであることは高であることは高高高すぎてもすぎてもすぎてもすぎても低低すぎても低低すぎてもすぎてもすぎても目目目目のの疲のの疲疲れが疲れがれがれが増加増加することを増加増加することをすることをすることを意味意味意味する意味するするする

2007年度調査

(6)

JEITA FPDの人間工学シンポジウム2008 (2008.3.7) 計測可能値計測可能値計測可能値計測可能値年齢部屋全体の明るさ表示文字のコントラスト PC経験年数机上の明るさ表示文字の鮮明さ矯正視力（自己申告）窓の映り込み文字の輪郭（ジャギー）ディスプレイ作業時間（時間）照明器具の映り込み文字線の太さディスプレイサイズ（対角インチ）自分自身の映り込み普段の調節頻度画素数（縦・横で少ない順）机上の作業空間明るさの調節範囲（上）の充足度画素密度（ppi）映り込みを避ける照明環境設定明るさの調節範囲（下）の充足度使用文字サイズ（mm）画面の大きさコントラストの調節範囲（上）の充足度理想文字サイズ（mm）画面の画素数コントラストの調節範囲（下）の充足度画面の精細度明るさ・コントラストの調節しやすさ画面の明るさ調節しやすい場合に調節するか強調した説明変数はステップワイズ分析で選択された変数主観評価主観評価主観評価主観評価によるによるによる順序尺度による順序尺度順序尺度順序尺度説明変数説明変数説明変数説明変数　　　　31313131変数変数変数変数目的変数目的変数目的変数目的変数終業時終業時終業時終業時ののの目の目目目のののの疲疲れ疲疲れれれ　（　（　（　（順序尺度順序尺度順序尺度順序尺度））））

下記の変数によってステップワイズ（変数増減法）の重回帰分析を行った．主

観評価による順序尺度は間隔尺度と見なしている．ステップワイズにおける変

数の投入はF≧2.0，同様に除去はF<2.0とした．分析はSPSS Ver.15J を使用．

重回帰分析

ステップワイズの重回帰分析

重回帰の結果

ステップワイズの重回帰分析で９個の変数が選択された

標準偏回帰係数の絶対値の大きい順に表示

要因

標準偏回帰係数

ディスプレイ作業時間

0.192 表示文字のコントラスト（主観評価）

-0.139

コントラストの調節範囲（下）の充足度（主観評価）

-0.133

調節しやすい場合に調節するか（主観評価）

0.132 矯正視力（自己申告）

-0.124

表示文字の鮮明さ（主観評価）

-0.123

使用文字サイズ（mm）

0.115 窓の映り込み（主観評価）

-0.109

照明器具の映り込み（主観評価）

-0.087

寄与率

=.166

自由度調整済み寄与率

=.137

推定値の標準誤差

=.710

(7)

重回帰分析の有意性

モデル

平方和

自由度平均平方

F値

p

回帰

26.04

9

2.893

5.743 p<0.001

残差

130.487

259

0.504 全体

156.528

268 回帰式の有意性を評価するための分散分析の結果

***

寄与率

=.166

自由度調整済み寄与率 =.137

推定値の標準誤差

=.710

JEITA FPDの人間工学シンポジウム2008 (2008.3.7) ★ ★ ★ ★明明るさ明明るさるさるさ・・・・コントラストコントラストとコントラストコントラストととと終業終業終業終業時時時時のののの目目目目のののの疲労感疲労感疲労感疲労感

明るさ・コントラストと終業時の目

の疲労感

(8)

JEITA FPDの人間工学シンポジウム2008 (2008.3.7) 明るさコントラストと目の疲れ使用しているディスプレイの明るさおよびコントラストの主観評価結果と終業時の目の疲労感を示す．いずれも，調節の重要性を示している．個々のユーザーと環境，タスクに適合した表示を実現する技術の重要性を示している．能動的に光を発する電子ディスプレイと印刷紙面との究極の違いに起因する問題．

明るさ・コントラストと視覚疲労

2007画面の明るさと視覚疲労 1 2 3 4 暗すぎる（N=57）ちょうどよい（N=322）明るすぎる（N=56) 翌日以降まで疲れが残る帰宅後まで疲れが残る多少疲れた感じはするがすぐに回復するほとんど疲れを感じない Kruskal Wallis検定　χ2=9.63, df=2, p<0.01 2007コントラストと視覚疲労 1 2 3 4 低すぎる (N=75) ちょうど良い (N=338) 高すぎる (N=22) 翌日以降まで疲れが残る帰宅後まで疲れが残る多少疲れた感じはするがすぐに回復するほとんど疲れを感じない Kruskal Wallis検定　χ2_{=18.41, df=2, p<0.001}

輝度が最適化されていない場合の

視覚への影響

2007画面の明るさと自覚症状 0 1 2 3 目が痛い目がしょぼしょぼする涙が出る目が乾く目が充血するまばたきが多いすぐにはっきりと見えないまぶしく見える頭が痛い重苦しい暗すぎる（N=57）ちょうどよい（N=322）明るすぎる（N=56) ないややあるある非常にある p<0.01 p<0.01 p<0.05 Kruskal Wallis検定

(9)

コントラストが最適化されていない場合の

視覚への影響

2007コントラストと自覚症状 0 1 2 3 目が痛い目がしょぼしょぼする涙が出る目が乾く目が充血するまばたきが多いすぐにはっきりと見えないまぶしく見える頭が痛い重苦しい低すぎる (N=75) ちょうど良い (N=338) 高すぎる (N=22) ないややあるある非常にある p<0.001 p<0.01 p<0.01 p<0.01 _p<0.01 Kruskal Wallis検定 JEITA FPDの人間工学シンポジウム2008 (2008.3.7) ★ ★ ★ ★照明器具照明器具の照明器具照明器具ののの映映映映りり込りり込込込みとみとみと視覚疲労みと視覚疲労視覚疲労視覚疲労

映り込みと視覚疲労

(10)

JEITA FPDの人間工学シンポジウム2008 (2008.3.7) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 年度照明の映り込みが見えた割合（％） LCDﾓﾆﾀｰ LCDﾉｰﾄ 0 5 10 15 20 25 30 35 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 年度映り込みが見えた割合（％）照明器具窓

映り込みが見えた割合年次変化

反射反射反射反射ののの問題の問題問題問題がが再燃がが再燃再燃再燃しないかしないかしないかしないか？？？？昨年2006年の調査では、ノートPCにおけるクリアパネルの増加が照明器具の映り込みを増加させているとしたが、今年はクリアパネルのノートPCの利用者は昨年より少なかった（11.9%→4.4%）．一方、モニターLCDに昨年よりクリアパネルの利用者が増加した（3.7%→6.8%）．それらの結果が、映り込みが見えた人の割合に反映されている．照明器具の映り込みが見えるとした回答者群（N=120）は見えないとした回答者群（N=316）より終業時の目の疲労感は高いが有意とは必ずしもいえない．

照明器具の映り込みと終業時の目の疲労感

1 2 3 4 見えた（N=120）見えない（N=316）照明器具照明器具照明器具照明器具のののの映映映映りこみによるりこみによる目りこみによるりこみによる目目目のののの疲労感疲労感疲労感疲労感翌日以降まで疲れが残る帰宅後まで疲れが残る多少疲れた感じはするがすぐに回復するほとんど疲れを感じない p<0.1

Mann-WhitneyのU検定

_{2003年度の調}

査では有意差が

認められている

(11)

照明器具の映り込みと目の自覚症状

照明器具の映り込みが見えたとする人にまぶしさ感が高い。原因と結果の関係の解釈が難しい。ただし，いまだに反射グレアの問題がディスプレイ作業で指摘できる．照明器具照明器具照明器具照明器具のののの映映映映りこみによるりこみによる目りこみによるりこみによる目目目のののの自覚症状自覚症状自覚症状自覚症状目が痛い目がしょぼしょぼする涙が出る目が乾く目が充血するまばたきが多いすぐにはっきりと見えないまぶしく見える頭が痛い重苦しい見えた（N=120）見えない（N=316）ないややあるある非常にある p=0.052 p<0.01 p<0.05 p<0.05 Mann-WhitneyのU検定 JEITA FPDの人間工学シンポジウム2008 (2008.3.7) ★ ★ ★ ★画像画像画像の画像ののの輝度輝度輝度，輝度，，，コントラストコントラスト，コントラストコントラスト，，黒，黒黒黒レベルレベルのレベルレベルのの評価の評価評価評価

画像の輝度、コントラスト、

黒レベルの評価

(12)

本実験では画像の輝度特性を画像の平均輝度レベル

（Average Luminance Level）で表現した．ここでALLは，最高輝

度の全白画面を100とする相対値で、次式によって求められる．

ただし，HとWは画像の縦と横の画素数を表し，Y(i,j)は座標

(i,j)における画素の輝度信号レベル(0～255)を表す．なお，一

般的に用いられるAPL（Average Picture Level）はガンマ変換を

行う前の信号レベルを示す場合が多く，本研究ではディスプレ

イの輝度の視覚的な検討を行うためにあえてALLを適用した．

画像の輝度特性と求められる表示特性

( )

100

255 ,

W

1

1 1 2 . 2

×













×

=

∑∑

= = H i W j

j

i

Y

H

ALL

輝度輝度輝度輝度ののの評価の評価評価評価 1 10 100 画像画像画像

画像のののALLのALLALLALL

評価評価評価評価ノート（N=189）モニタ（N=244）高いやや高いちょうど良いやや低い低い 1→ 1→ 1→ 1→ 2→ 2→2→ 2→ 3→ 3→ 3→ 3→ ↑↑↑↑₄₄₄₄ 5→ 5→5→ 5→ ↑ ↑↑ ↑ 6 6 6 6 ↑ ↑ ↑ ↑ 7 7 7 7 8 8 8 8 ↓ ↓↓ ↓ 9 9 9 9 ↓ ↓↓ ↓ 画像画像画像

画像1111 ALL=ALL=ALL=ALL=4.4.4.4.33335555 画像2画像画像画像222 ALL=7.37ALL=7.37ALL=7.37ALL=7.37 画像画像画像画像3333 ALL=11.53ALL=ALL=ALL=11.5311.5311.53 画像画像画像画像4444 ALL=ALL=12.19ALL=ALL=12.1912.1912.19 画像画像画像画像5555 ALL=21.72ALL=21.72ALL=21.72ALL=21.72

画像画像画像

画像6666 ALL=25.64ALL=25.64ALL=25.64ALL=25.64 画像7画像画像画像777 ALL=35.86ALL=35.86ALL=35.86ALL=35.86 画像8画像画像画像888 ALL=43.26ALL=43.26ALL=43.26ALL=43.26 画像9画像画像画像999 ALL=92.46ALL=92.46ALL=92.46ALL=92.46

下記の9種類の静止画を表示した場合の画面輝度に対する要求の違いを示している。背景は128階調のグレーであった。映像信号レベルと内容によって輝度制御が有効であるといえよう。画像9の文字画像ではモニターLCDで平均評定でちょうど良いをすでに超えている。映像を表示するために高輝度化がさらに進行するといえよう．誤差線は95%の信頼区間を表す（修正1月31日）ALLと輝度評価 ALL:画像自体の平均輝度レベル

輝度の評価

(13)

JEITA FPDの人間工学シンポジウム2008 (2008.3.7) コントラストコントラストコントラストコントラストのののの評価評価評価評価 1 10 100 画像画像画像

画像ののののALLALLALLALL

評価評価評価評価ノート（N=189）モニタ（N=244）高いやや高いちょうど良いやや低い低い 1 → 1 →1 → 1 → ↑ ↑ ↑ ↑ 2 2 2 2 3 → 3 → 3 → 3 → ↑ ↑ ↑ ↑ 4 4 4 4 5 5 5 5 ↓ ↓↓ ↓ ↑ ↑ ↑ ↑ 6 6 6 6 ↑ ↑ ↑ ↑ 7 7 7 7 8 8 8 8 ↓ ↓ ↓ ↓ 9 → 9 → 9 → 9 → 画像画像画像

画像1111 ALL=ALL=ALL=ALL=4.4.4.4.33335555 画像2画像画像画像222 ALL=7.37ALL=7.37ALL=7.37ALL=7.37 画像画像画像画像3333 ALL=11.53ALL=ALL=ALL=11.5311.5311.53 画像画像画像画像4444 ALL=1ALL=12.19ALL=1ALL=12.192.192.19 画像画像画像画像5555 ALL=21.72ALL=21.72ALL=21.72ALL=21.72

画像画像画像

下記の9種類の静止画を表示した場合のコントラストの評価である。コントラストの評価は輝度の評価とほぼパラレルであった。コントラストの意味合いが回答者に正確に理解されているかも確認する必要がある。誤差線は95%の信頼区間を表す（修正1月31日）ALLとコントラスト評価 ALL:画像自体の平均輝度レベル

コントラストの評価

JEITA FPDの人間工学シンポジウム2008 (2008.3.7) 黒黒黒黒レベルレベルレベルレベル 1 10 100 画像画像画像

画像のののALLのALLALLALL

評価評価評価評価ノート（N=189）モニタ（N=244）黒浮きが全く分からないよく見ると黒浮きしているが気にならないやや黒浮きが見えて気になり始めるレベル黒浮きが見えて気になる 1 → 1 → 1 → 1 → ↑ ↑↑ ↑ 2 2 2 2 ↑ ↑ ↑ ↑ 4 44 4 ↑ ↑ ↑ ↑ 5 5 5 5 6 6 6 6 ↓ ↓ ↓ ↓ ↑ ↑↑ ↑ 7 7 7 7 ↑ ↑↑ ↑ 8 8 8 8 ↑ ↑ ↑ ↑ 9 9 9 9 3 3 3 3 ↓ ↓ ↓ ↓ 画像画像画像

画像1111 ALL=ALL=ALL=ALL=4.4.4.4.33335555 画像2画像画像画像222 ALL=7.37ALL=7.37ALL=7.37ALL=7.37 画像画像画像画像3333 ALL=11.53ALL=ALL=ALL=11.5311.5311.53 画像画像画像画像4444 ALL=1ALL=12.19ALL=1ALL=12.192.192.19 画像画像画像画像5555 ALL=21.72ALL=21.72ALL=21.72ALL=21.72

画像画像画像

下記の9種類の静止画を表示した場合の黒レベルの評価である。黒レベルの評価は良くわからないとする回答者も比較的多かったが、画像との関連が明確である。誤差線は95%の信頼区間を表す（修正1月31日）ALLと黒レベル評価 ALL:画像自体の平均輝度レベル

黒レベルの評価

(14)

Web

調査の結論

1.

1. 照明環境と利用者の

照明環境と利用者の

視覚特性に

合わせた

コントラストと

輝度

の最適制御およびユーザーから見た調節の自由度

の確保が視覚疲労の低減に必要である

2.

2. 照明器具

照明器具

や窓

の映り込み

が全く感知されない表面処理

の開発

が視覚疲労の低減に必要である

3.

3. 画像内容による輝度，コントラストの最適制御

画像内容による輝度，コントラストの最適制御

が省エネ

という視点からも今後重要になる

上記はすべて印刷紙面では生じ得ない問題であり，印刷紙

面と電子ディスプレイの根源的な違いに起因する．残念

ながら

30

30 年前の指摘となんら変化していない．真のペー

年前の指摘となんら変化していない．真のペー

パーディスプレイの要求はここにあるといえよう．

★むすび

３．有機ＥＬディスプレイ

の画質評価

AM

-

OLED

3.5

3.5 inch

inch

320

320 ×

×

240

240 画素

画素

P

M

-

OLED

1

1 inch

inch

96

96 ×

×

96

96 画素

画素

窪田：映像情報メディア学会誌，62巻，1号，pp.122-125，2008より

(15)

LCD

を比較対象として，

OLED

の表示特性の測定と，

画質の主観評価実験をおこなった．それらの結果から，

LCD

と対比した

OLED

の画質上の特徴を明確にした．

はじめに

LCD-1

メディアプレーヤー

3.5 320×240 0.222

262,144

LCD-2

メディアプレーヤー

3.7 640×480 0.117

262,144

LCD-3

PDA

3.7 640×480 0.117

65,536

LCD-4

ゲーム機

4.3 480×272 0.198

1677万

AM-OLED

3.5 320×240 0.220

262,144

PM-OLED

1.0 96×96

0.180 262,144

色数

機種

主用途

画角

(inch)

画素数

画素

ピッチ

(mm)

評価対象

LCDは2006年夏時点の市販品

OLED

ディスプレイと

LCD

の表示特性の測定

ISO13406

-

2

2 に準拠した方法で測定

に準拠した方法で測定

拡散反射率の測定配置

鏡面反射率の測定配置

30

30 度

度

-

30

30 度入射

度入射

法線方向反射輝度

15

15 °φ

°φ

の

D65

拡散光源

輝度計のファインダー

_{から見た反射像}

輝度計のファインダー

_{から見た反射像}

1°φの光源

15°入射

FOV 0.25°の

輝度計PR880

DUT

FOV 1°の

輝度計PR880

(16)

OLED

ディスプレイと

LCD

の輝度特性と反射特性

主観評価実験に用いるため白輝度は

₁₂₀

_-

_160cd/

㎡

の設定

に揃えて測定した．

OLED

_OLED

は調節不可であった．

白輝度（cd/㎡）黒輝度（cd/㎡）コントラスト比

LCD-1

132

0.19

695

0.98

10.84

57 LCD-2

127

0.73

174

6.43

4.57

25 LCD-3

165

0.81

204

0.83

0.76

42 LCD-4

123

0.17

724

0.15

13.48

49 AM-OLED

63(APL:100%)

240(APL:1%)

0 -

0.35

4.66

61 PM-OLED

93(APL:100%)

0 -

0.43

4.79

46 暗室での色

域NTSC比(%)

主観評価実験の輝度設定（暗室測定）

1度の光源に

対する鏡面

性反射率(%)

機種

拡散反射

率

(%)

表示輝度のAPL依存

一般的な輝度

制御無のLCD

PDPとCRTはこれ

までの測定データ

から典型的なもの

を例として表示

10 100 1000 0 20 40 60 80 100 APL（全白を100とする相対値）ピーク白輝度（ c d/ ㎡） PDP CRT-HDTV CRT(TEXT) CRT(MOVIE) LCD1 LCD2 LCD3(輝度制御OFF） AMOLED

AMOLED

(17)

0.001

0.01

0.1

1

10

100 1000

10000

1

10

100 1000

10000

100000

画面照度（lx）

黒

レ

ベ

ル

（

c

d

/

㎡

）

LCD-1

LCD-2

LCD-3

LCD-4

AM-OLED

PM-OLED

OLED

画面照度と黒レベル

1

10

100 1000

10000

100000

1000000

1

10

100 1000

10000

100000

画面照度（lx）

コ

ン

ト

ラ

ス

ト

比

LCD-1

LCD-2

LCD-3

LCD-4

AM-OLED

PM-OLED

OLED

画面照度とコントラスト

(18)

JEITA FPDの人間工学シンポジウム2008 (2008.3.7) 100 1000 10000 100 1000 10000 100000 画面照度（lx）映り込む大面積の対象物（窓，壁，天空など）の輝度（ c d/ ㎡） LCD-1 LCD-2 LCD-3 LCD-4 AMOLED PMOLED 屋外照度，天空の映り込みを想定した環境の範囲屋内照度，照明器具と窓の映り込みを想定した環境の範囲 AMOLED PMOLED

実環境におけるコントラスト比３以上の範囲

画面照度と黒レベル

一般的な測定値からのシミュレーション

0.001

0.01

0.1

1

10

100

1

10

100 1000

10000

画面照度（lx）

黒

レ

ベ

ル

（

c

d/

㎡

）

CRT ρ=3%

CRT ρ=5%

CRT ρ=７%

LCD CR=1000

LCD CR=2000

LCD CR=3000

LCD CR=10000

OLED ρ=0.3%

OLED ρ=0.5%

暗室におけるピーク白はすべて

500 cd/㎡

LCDのρは0.5%

PDPとOLEDの暗室黒レベルは0

(19)

画面照度とコントラスト比

一般的な測定値からのシミュレーション

10

100 1000

10000

100000

1000000

1

10

100 1000

10000

画面照度（lx）

コ

ン

ト

ラ

ス

ト

比

CRT ρ=3%

CRT ρ=5%

CRT ρ=７%

LCD CR=1000

LCD CR=2000

LCD CR=3000

LCD CR=10000

OLED ρ=0.3%

OLED ρ=0.5%

暗室におけるピーク白はすべて

500 cd/㎡

LCDのρは0.5%

PDPとOLEDの暗室黒レベルは0

JEITA FPDの人間工学シンポジウム2008 (2008.3.7) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 u' v' LCD-1 LCD-2 LCD-3 LCD-4 AMOLED PMOLED BT.709 XEL-1 NTSC 1976UCS色度図

各機種の色域

1976UCS

暗室条件において分光放射計

PR701S

_PR701S

で測定

AMOLED

2006春以前の試作品

BT709

XEL-1

2007.12製品

2006夏の製品，

モバイルのプ

レーヤーなど

NTSC

(20)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1

10

100 1000

10000

100000

画面照度（lx）

色

域

（

N

T

S

C

比

％

）

LCD-1

LCD-2

LCD-3

LCD-4

AM-OLED

PM-OLED

画面照度と色域

画質の主観評価実験

評価画像

３種類の

jpg

_jpg

画像

ISOｰsRGB

(21)

画質の一対比較

実験風景

色再現性

明るさ

黒の黒さ

精細度

視野角

総合評価

シェッフェの一対比較実験

評価項目

被験者

学生２０名

水平面照度

5 lx

500 lx

3種類の画像で5

機種の全対（10

通りの評価）

差が非常に大きい差がはっきりわかるよく見れば差がわかる同じよく見れば差がわかる差がはっきりわかる差が非常に大きい

3

2

1

0 -1

-2

-3

悪い方の機種

良い方の機種

JEITA FPDの人間工学シンポジウム2008 (2008.3.7) 明室条件　500 lx　女性とグラス -3 -2 -1 0 1 2 3 色再現明るさ黒の黒さ精細度視野角総合画質 LCD-1 LCD-2 LCD-3 LCD-4 AM-OLED

結果

女性とグラス

水平面照度

500 ₅₀₀

lx

ISOｰsRGB

(22)

結果

花火

水平面照度

5 ₅

lx

暗室条件　5 lx　花火 -3 -2 -1 0 1 2 3 色再現明るさ黒の黒さ精細度視野角総合画質 LCD-1 LCD-2 LCD-3 LCD-4 AM-OLED

-2

-1

0

1

2

0.001

0.01

0.1

1

10 各条件における各機種の黒レベル（cd/㎡）

花

火

の

画

像

に

お

け

る

黒

の

黒

さ

の

評

価

5 lx

500 lx

AM-OLED

LCD-1

LCD-4

LCD-3

LCD-2

照度条件

結果

黒輝度と黒の黒さの評価

各条件における各機種の黒レベル（cd/㎡）

花

火

の

映

像

に

お

け

る

黒

の

評

価

(23)

有機

EL

_EL

の画質評価のまとめ

1.

1. OLED

OLED

は拡散反射率が

LCD

と同レベル以下であり，かつ，自

発光型なので

暗室

でも

明室

でも黒レベルが低い

2.

2. 主観評価でも黒レベルに関する

主観評価でも黒レベルに関する

OLED

の評価は高い

視野角と合わせて，

LCD

との顕著な差異要因となる

3.

3. 暗室における

暗室における

OLED

の黒レベルの低さは，花火の映像の評価

において顕在化する

．ピーク白の

APL

依存も寄与している可

能性がある

4.

4. 色再現（特に青領域），輝度，精細度の改善が進めば

色再現（特に青領域），輝度，精細度の改善が進めば

LCD

と

は異なる自発光型ディスプレイの特長を備えたディスプレイと

なり得る

Microsoft PowerPoint - JEITA2008_kubota.ppt

フラットパネルディスプレイへの

人間工学的要求

１．ディスプレイの人間工学

２．コンピュータディスプレイのユーザー評価

過去8年間のWeb調査結果と2007年度の

調査データの多変量解析からひとつの結論を示す

３．有機ELディスプレイの画質評価

人間工学的な視点からOLEDとLCDとの際立った

違いを明確にする

成蹊大学 理工学部 窪田 悟

視認性が高く、画質が良く、視覚

負担が少ないディスプレイの

設計・開発の指針

利用現場におけるユーザー評価

見やすさ、画質、疲れにくさ

物理的環境

光環境、作業空間、

視距離など

ディスプレイ

の表示特性

作業特性・表示

内容

作業時間、コンテン

ツ、アプリケーション

ユーザーの視覚特性

コントラスト感度特性

視力、加齢の影響など

現場調査

実験的研究

Web調査

生態学的な視点が

必要

１．ディスプレイの人間工学

１．ディスプレイの人間工学

多くの要因との相互

作用は要素還元論だ

けでは記述できない．

調査期間

調査期間

200

200

0

0

年～

年～

2007

2007

年の

年の

8

8

年間

年間

（

（

2007

200

7

年は

年

は

11

11

月

月

2

2

日～

日～

23

23

日）

日）

対象者

対象者

主として

主として

ディスプレイ関連業界

ディスプレイ関連業界

成蹊大学理工学部窪田悟

₂₀₀

_年度は

_名）

_CR