九州大学学術情報リポジトリ
Kyushu University Institutional Repository
映像メディアの物理特微量と視聴者生理特性の対応 関係の解明
李, 林甫
九州大学大学院芸術工学研究院
高木, 英行
九州大学大学院芸術工学研究院
長崎, 聖子
九州大学大学院芸術工学府
中田, 俊史
九州大学大学院芸術工学府
http://hdl.handle.net/2324/4482766
出版情報：日本ファジィ学会九州支部学術講演会論文集. 8, pp.31-32, 2006-12-09. 日本知能情報ファ ジィ学会九州支部
バージョン：
権利関係：
第8回日本知能情報ファジィ学会九州支部学術講演会（平成18年12月9日，早稲田大学大学院情報生産システム研究科）
・,Proc. of the 8th SOFT Kyushu Chapter Annual Conference Dec. 9, 2006, at IPS, Waseda Univ.
: ,
: B 5 0 2
映像メディアの物理特微量と視聴者生理特性の対応関係の解明ら 九 州 大 学 大 学 院 芸 術 工 学 研 究 院 李 林 甫 商 木 英 行 九 州 大 学 大 学 院芸 術工 学 府 0長 崎 嬰・・ー（ 中 田 俊 史 '
.Analysis of relationship between physical features of image media and viewer physiology '
.
.characteristic
Linfu Li and Hideyuki Takagi, Kyushu Universi.ty, Faculty o「Design
Shoko Nagasaki and Toshifumi Nakata. Kyushu University. Graduate School of Design Abstract: We analyze relationship between physical features of CG movies and measured physiological data of movie viewers to find out the physical features that may be able to control human physiological characteristics. Although the number of data is not enough to concludc their rclationship, some physical features that show high cross・correlation were found.
・ 1 .
はじめに最近，刺激性を強調する映倣作品が多くなっている，
5
ンテンツの物理刺激と生理反応に対する知見不足 のため，「ポケモン事件」のような危険な生理状態が生 じることもある．本研究は，コンテンツの物狸刺激と視聴者の生理 反応の対応関係を明らかにし，視聴者の生理状能が 感動・惜動のターゲット生理状態となるようコンテンツ の物理特徴様を制御する手法，すなわち「情動制御」 の確立を目指している[J].本研究の成果として，科学 的には物理刺激と生理反応の対応関係を明らかにし，
工学的には「感動強調フィルタ」のような応用やメディ ア制作者への良き知見になることが期待される．
2節では，本研究全体の取り組みアプローチとして
•の 3 つの研究段階を述べる．この 3 つの研究段階の中 で，本秘は第 1段階の研究結果[2]に基づき，第2段 階の生理計測について述べる．概要を3.1節で述べ，
,
:3.2節で計測した生理データと物理特徴散との相関関 係を解明し， 4節で今後の取り組みについて述べる
2 .
研究取り組みの全体像本研究は映俊の物理特徴載生理反応の計測，こ れらの関係解析，そして情動制御の研究から構成され る．これらを3段階のステップに分けて説明する．
第1段階は，生理反応に影陛する物理特徴星の抽 出である．梢動に対応する生理反応が明らかでない 上に生理計測は時間がかかるので，（緊張一弛緩）軸・
（爽快一鬱屈）軸からなる情動平面[1]を設定することで，
時間のかかる生理計測を行うことなく心理的評価によ って多数のシーンを分類し，それらの物理特徴屈を抽 出する．その中から相捌関係が有意であると判断され たものを生理反応に影袢する物理特徴祉の候補とす る
．
、第2段階は，生理計測に基づく生理反応に影幽する
・物理特徴紐の決定である．コンテンツの文脈による影
替を排除するため，第 1段階で選んだ物理特徴展を 文脈なしのCG映｛位で表現し，脳波などの生理計測を 行う．その結呆から物理瓜と生理反応の対応を調べ，
両者の関連が見られる物理枇を決定する．
第3段階は，被験者の生理反応がターゲットの生理 反応に近づくよう，図1の拡張IEC[l,2]を用いて第2段 階で確定した物理特徴屈を最適化する．
本秘では，この第2段階について報告する．
感動時の 理想生理値
図1 拡張IECを用いた俯動制御
3 .
物 理 特 徴量と 視 聴 者 生 理 特 性 の 解 明 第l段階で調査した計76個の物理特徴批と心理評 価との相関係数を調ぺた結呆，（緊張一弛緩）軸と相楳l のある物理特徴虻は27個，（爽快一鬱屈）軸と相恨lのあ る物理特徴址は2個あることが分かった（有意水準 1%) [2]. これらの特徴撰を視聴者の生理反応に影替する 可能性のある候補物理携とする．候補物理駄が生理 反応と関係があるかどうかを第2段階の生理計測実験 によって調ぺる．3 . 1
生 理計 測 実 験の概要第1段階で（緊張一弛緩）輯（爽快一鬱屈）軸と相1具l があると判断された物理特徴品を地に文脈なしの CG
‑ 3 1 ‑
映像を作成し，生理計測に用いる．今回の尖験では，
27侶l中，（緊張一弛緩）軸と最も相関の向い物理特徴 は「対数パワースペクトルの傾きの最大値と最小値の 苑」．（爽快ー笹lttt)軸と最も相関の出
i
い物理特徴吊「xy色度 270‑300゜（面積の時間変化）の時間方向 平均」の 2物理特徴最を取り上げ，各々を 10段階に 変化させた20秒のCG映像を計20個作成する（他の 25物理特徴凪も変化している）．これらの映役を被験 者に提示し．頭部4ヶ所（国際脳波学会の 10‑20法で の(01,02,T3,'「4)[図 2)部位）での脳波，心屯図，梢 神性発汗，
1 f l l / J . : ,
脈波の計8種類の生理計測を行う．被験者は 8名（男子 6名，女子 2名）である．
図2.国際式10‑20法
脳波の11‑:仰なデータを得るために閉眼女
h
争20秒， 開眼安静20秒，映像視20秒を1セットとし， 10映倣X2物理特徴依分の計測を繰り返す．標本化周波数 は!kHzである．
3.2 実験結果と解析
脳波は生理学的意義があると考えられる 4つの周 波数梢域， 0.5 11lz(o波）， 1 8llz (U波）， 8 13(a波）， 13 101‑lz (/3波）を解析の対象とする．計 測した時間波形をフレーム長 2018点で離散フーリエ 変換し，上記1帯域の平均パワーを求める．今回祈‑r
F l
した2個の候補物理敏の各々を10通り変化させた映 倣提示時の生理データと各映像の 27物理特徴堪の 各々との相関係数を求める． ・
a波は覚醒安枠時に出現し，B波は緊張，イ巾快時 に出現する．今回，a,
8 , 0 , 0
波(/)パワーと候補 物理址との相関係数を計算した結果，相関が必い傾 向にある物理特徴量は脳波の計測箇所および個人へ の依-(fが人きいことが明らかになった.~]に 02 の a 波のバワーといくつかの候補物理韮との相関係数を 示す．各々の候補物理鼠 10個と脳波との相関係数の 8 人の平均相関係数がa,
a .
0,o
波各々に対して Jo.3sl以上の物理特徴祉は， (9,10, 10, 10)個，1
〇. 1 1
以 . f‑. では(2,2, 2, 2)個であった．しかしながら，今回の 実験ではサンプル数が少ないため，まだ相! M l
関係間 に令意；←在は認められない．表 I:物理特徴拭を 10通りに変化させた時の a波との相
I
関係 数動き 料 度
被 験 者 平均 r1i:i己 ・V'均 最 人・値 ー
No 相 関I 最 小 旭
I 0.37 0.37 ‑0.11 0.26 2 0.23 ‑0.11 ‑0.36 0.10 3 ‑0.73 ‑0.42 ‑0.39 0.12 1 0.16 ‑0.16 ‑0.30 ‑0.72 5 0.21 0.3!J ‑0.4:J 0.33 6 0.02 0.20 ‑0.57 ‑0.19 7 0.12 0.32 0.04 0.09 8 ‑0.71 0.60 0.11 ‑0.09 I平均1 0.32 0.32 0.33 0.32
標 準 偏 派 0.42 0.37 0.27 O.:J8
4 . 結論と考察
本研究の第 1段陛で抽
I l l
した生理反応に影喘を与 える可能性のある物理特徴紘に対する生理反応を調 ぺた．今同の報告では．脳波と物理特徴拭との相l
関 性を分析し，t □
l>!‑lがあると兄られる特徴菰を検/.Uした． ただし，サンプル数が少なく，相関係数問にまだ有意 差は総められるまでに到っていない．このことから，映似数を増やし，追加実験を行ったI: での分析が必要であるまた，今回の脳波解析では各 周波数帯域の半均パワーを求めたが，各周波数帯域 の出視割合等，（也の解析力法についても調査・検討し，
候補特徴址との相関関係を調ぺる必坐がある．
今後，脈波，心電
l j ; ( I
など脳波以外の' t :
理デークとの 関連性の分析を進めるとともに．各々の物狸特徴凪と 生理I又lぷとの因果関係を分析する・ ・ r
定である．【謝辞】
I J : J l l
はI ・
測実験にご協）」いただいた本学医学 研究院臨床神経生理学の飛松省二先生と山崎貨男 先牛， jμ)医学府の山田絵美さんに感謝します．本研 究はHl7-19年皮科~iJf1
閲盤B(課 題 番 号17300073)お よび21[II紀 COEプログラムの支援を受けた．参考文献
[I]函木英行，入iT.健介，中田俊史．「インタラクティ プ進化
a +
党と生理的解析に基づくマルチメディア 視聴者の情動制御への取り糾み」 SOl'f九州支 部学術i昇浪会， pp.109‑I 10 (2005年 12JI). [2]入江ら「映俊メディア視聴者の梢動制御のための物珊特徴屈の抽
/ . I I
」ファジィシステムシンポジウム，札 幌，pp.191‑194(2006年9月）．
【連絡先】 高木炎行
E‑mail: [email protected]‑u.ac.jp Tel & Fax: (092)553‑4555
