The faPanese／ournat of 1
’
sychonomic Scl’
ence2003
，
VQI．
22，
No．
1，
10−．
17圃
陰影
に
基
づ
く
図地
の割
り
当
て河
邉
隆
寛
・ 三浦
佳
世
九 州 大 学
Figure
−
ground
assignment
based
on
shading
Takahiro
KAwABE
and
Kayo
MluRA
Kyushu University＊
We examined whether shading is a
determinant
of 且gure and ground assignrnentby
using Rubin’
s face／vase patterns which were defined by shaded disks．
The results of Experirnentl
showed that a region
filled
with top・
lit disks was pcrceived asbeing
afigure
，
and thatdcpth
fronl shadingbetwec
冂 the regions is a strong cuefor
且gure and ground assignment．
In
Experiment 2，
we checked whether
the
depth
from
shadinginside
the regions was also one of the factors forngure and ground assignment
．
Consequently we confirmed that shading inside the regions wasnQt thedecisive
factor
．
In
Experimer
／t 3，
the results indicated thatthe
dcpth
fro
皿 shadingbetween
the regions was still a strong factor for figure and ground assignment
in
prQlonged exposure．
Therefore we suggest that g
．
hading can mediate figurc andground
assignrnent and that there皿 aybe a
boundary駲
surface representationin
shading Perception．
Key words ；shapc from shading
，
figure and ground assignment，
boundary−
surface representation光が物 体に当た っ た際
，
光 線の到 達が遮 断さ れる に従っ て輝 度は低 くなる
．
こ う して生じる輝 度 勾配を陰影と呼ぶ
．
陰 影は物 体の3
次 元 形 状 を 知 覚 する際の有効な単眼 手が か りであ る 〔
Gregory，
1973； Todd ＆ Mingol−
la
，
1983
）．
陰 影 手が か りにつ い ての心 理 学 的 研 究は歴 史 が浅い．
しか し な が ら，
画 家は輝 度 勾 配に よっ て物 体の 3次 元 形 状 を 視 覚 的に表 現で き るこ とに古 く か ら気づ い て お り， 彼ら は2
次元平 面上に3
次 元 世 界を表現 するた めに陰 影を用い て きたといわれて い る 〔Boring，
1942）．
心 理学におい て，
陰 影の処理機構にっ いて議論が な さ れるよ う に なっ たの は1980
年 代か らであ る．
そ れ まで の陰 影 知 覚研究 は 現象観察 （Gregory，
1966）や発 達 研 究 （Benson ＆ Yonas，
1973；Granrud ， Yonas，
＆Opland，
1985＞であっ たため，
最 近 までその 詳細な機 構は明ら かにさ れ てこな かっ た （詳 しくは
，
河 邉・
三浦，
2002 ）．
陰 影に よ
っ
て知 覚さ れ る 3次 元 形 状は認 知 的 処 理の＊ Department
of Psychology
，
Graduate
School
ofHuman
−Environmental
Studies，
Kyushu Univer・
sity
，6−19−l
Hakozaki，
Higashi−
ku，
Fukuoka812
−
8581産 物であると 主張さ れて いる
．
その例と して，
仮 面（Hol−
low・
face
＞錯 視が挙げ ら れ る 〔Gregory，
1973）、
仮 面 錯 視は仮 面の裏 側に光を当て た際 実 際はへ こんで いる仮 面
が膨ら ん で知 覚さ れると い う もの で あ る
．
こ の 知 覚 は我々 の視覚シ ス テム が膨ら ん だ対象を好む た めに
，
対 象の 照明方向を 認知的に移 動さ せて い る ために生 じる と考
え ら れる （Hill＆ Bruce，1993｝
．
ま た，
Berbaum，
Bever，
＆ Chung 〔1983＞は照 明 方 向にっ いての認知的解釈お よ び 照 明 位 置 の記憶が
3
次元形 状 知 覚を変 化さ せ る こと を示し た．
以 上の研 究は陰 影 知 覚 が 認 知 的 要 因に よっ て 強 く影 響を受ける ことを 表 して いる．
一
方で，
陰影の処理機構が視 覚の比較 的 低 次 段 階に存 在す るこ と も示 唆さ れて い る．
Kleffner ＆ RaInachan−
dran （1992）は陰 影に よる奥 行き知 覚が 照 明方向に依 存 して瞬 時に変 化 すること （Ramachandran ，1988a，
b
），
その際に単一
光 源の制約 条件，
お よ び 上方 光 源の制 約 条 件が自動 的に働 くこと を示し，
陰 影か らの形状 知 覚が視 覚の低 次 段 階で処 理さ れて いる可 能 性を示唆して いる，
彼ら は また，
視 覚 探 索課 題 や 分 凝 課 題 お よ び 仮 現 運動 課 題 を用い て， 同様の結 論を導い て いる．
同様に，
他の心河 邉
・
二浦： 陰影に基づ く図 地の割り当て11
理物理学 研 究 （例え ば
，
Kawabc ＆ Miura，
2002，
sub−
mitted ；
Symons ，
Cuddy ，
＆ Humphrey，
2000 ；Wen −
deroth ＆
Hickey，1993
）も陰 影が視覚の低次 段 階で処 理 されて い る とい う主 張を支持して いる．
また
，
陰影に よ る形 状 知 覚が視 覚の低 次 段 階で処 理 さ れて い る と す る主張は神 経心理 学 的 研 究か らも支 持されて い る
．
Humphrey．
Goodale，
Bowen ，
Gati，
Vilis
，
Rutt，
＆ Menon （1997）は
，
陰 影 刺 激を観 察し た際の ヒ トの脳 内神 経 活 動 をfMRI
（機 能 的 磁 気 共 鳴 映 像 法 ）によ り計 測 し た．
その結果，
陰 影 を観 察し た条 件に の み生 じ る反 応が視 覚 第 1野 （Vl
）に見ら れ た．
こ の結 果か ら Hum・
phrey et a1．
（1997）は陰 影 知 覚に対する V1 の関 与を主 張した．
しか し彼らの 研 究で は強い奥 行き を生じさ せ る 乖直 方 向の陰影につ いて の反応が弱く，
逆に あいまいな 奥 行 きを生 じさ せ る水平方 向の陰影に対する反 応が強い な ど， 行動デー
タと一
一
一
致 しない点 も 見ら れ る，
・
方でHanazawa
＆Komatsu
〔2001
＞は，
陰 影 刺 激を観 察 して い るサ ル の脳 内にお け る 細 胞の発 火にっ い て 検討 し た，
そ の結 果 彼らは，
乖直 方 向の陰 影に選択的に反 応す る細 胞をV4
に発 見し た．
こ の結 果を踏ま え Hanazawa ＆Komastu
は，V4
が陰影に基づ く奥 行 き知 覚に関わ って い る と主張 して い る．
しか し な が ら，Hanazawa
＆Ko −
matsu の用い た刺 激に対する問題点 （Connor，
2001）や，
心理物 理 学 実 験にお けるヒ トとサ ル のパ フ ォー
マ ンス に 違いが あ る とい うこ と（TQmonaga ，
2001
）か ら も更な る 検 討が必 要で あ ろ う、
本 研 究で は，
陰影に基づい た面の形 成と図地割り当て との関係にっ い て検 討し た，
図 地の知 覚 （Rubin，
1921： 英 訳は2001
年）は視 覚系に とっ て非 常に重要な課 題で あ り，
今日まで 知覚心 理学にお ける中 心 的 研 究 課 題 と な っ て い る，
ま た，
視 野におい て何が図と してかっ 何が 地と し て知 覚されるか とい う閔 題 すなわち図 地の割 り 当て は，
視覚系によ る視覚 的 特 徴 や物体の 処理を理解す る上で非 常に重要であ る 〔Stevens
＆Brookes，1988
）．
本 研 究で は 「図 地の分 化」 とい う言 葉で は な く，
「図地の 割り当て」とい う言 葉 を用い て い る．
こ れ は，
本 研 究が 陰 影に基づ いて領域が分か れ るこ と に主 眼 を 置いてい る た めで はなく，
領 域が分か れ た後に陰影が もつ 奥 行きに よっ て どの領 域 が 優 位に図として知 覚されるか を調べ る ことを 目的と して い るた めである．
図地の 割り当て とい う基 礎 的な視 覚 的 機 能と低 次 段 階 で処 理される陰 影との問に は密 接な関 係が 予測さ れ る．
先 行研究で は，
低 次 段 階で処理される こと が示さ れてい る空 間 周 波数およ び時間周波 数を含ん だ刺 激を用い，
手 前に知 覚さ れ る領域が同時に図と して知 覚さ れ ることが 明 らか と な っ て い る （Klymcnko ＆ Weisstein，
1986；Wong
＆Weisstein，1987
）．
こ の ことか ら，
視 覚の低 次 段 階で処理 さ れ かっ 強 力な奥 行き于が か りであ る陰 影は 同時に非 常に強い図 地の割 り当て 手が か りであ る と考え ら れ る．．
一
般 に，
ヒ部の 明るい陰 影 を 持っ対 象は凸と し て下 部の 明るい陰 影を持っ 対象は 凹 と知 覚さ れ る （Ra−
machandran，
1988a，
b）．
凸は 凹 よ り も その表面が手 前 に知 覚さ れ るた め に，
凸 要 素で満た され た領域は 凹要 素 で満た さ れ た領域に比べ て手前に定 位さ れ ると推 測 さ れ る．
そ の結 果，
凸 要 素で満た さ れ た領 域は図と して，一
方凹要 素で満た さ れ た領 域は地 と して知 覚 さ れ るこ と が 推測 さ れ る．
陰 影 要 素に加 え，
本 実 験で は 輝度が要 素の中 央で急 峻 に，
すなわ ちステ ッ プ状に変化 するス テ ッ プ要素も「凵」時 に用いた．
ス テ ッ プ要 素は，
陰 影と同 様の輝 度 極 性 （輝 度が変化す る方 向の こ と）を持っ が，
輝 度 勾 配を持た な い た めに奥 行き印象を与え ない （Humphrey ，
Symons，
Herbert，
＆ Goodale，
1996）．
その た めに，
ステ ッ プ要 素 を用い ることは，
今 回 得 られた結 果が個々 の 要 素か らの 奥 行きに基づいて判 断された ものなのか，
それとも単に 要 素の輝 度 極 性で決定 さ れて い るの か を 確 認 する た め に 有 効である．
実 験1
実 験1
で は，
陰影が図地の 割り当て に与え る影 響につ い て短時間提 示 課 題を用い て検 討し た．
上 部の明 るい要 素 （主に凸と し て知 覚される）で構 成された領 域が手 前 に知 覚さ れるこ と は予 備 観 察によ り明ら かで あるた め，
凸領 域は凹 領 域に比べ図と して知 覚さ れ ること が予 測さ れ る，
・
方，
ス テ ッ プ要 素は輝 度 勾 配を持た な い た め， 奥 行 き 印象を与えない （Humphrey et aL，
1996），
そのた め，
図 地の割り当てが個々 の要素の特 徴に基づ く場 合，
ス テ ッ プ要 素で構 成され た刺激で は図 地の割り当ては曖 昧に な る と考え られる，
方 法 被 験 者 大 学生 お よ び人 学 院 生6
名．
全 員 正 常な視 力 （もしくは，
矯 正 視 力）を有してい た．
被験者は， 実 験の 目的 を 知 らな かっ た．
装 置 刺激は19
イ ンチCRT
カ ラー
デ ィ ス プ レ イ （Nanao ）上に呈示さ れ た．
刺 激の提 示お よびデー
タの採 取はマ ッ キ ン トッ シュ コ ン ピュー
ター
（Apple
Powcr
G3
〕に よっ て制 御された．
刺 激 刺激は，
滑ら か な輝 度 勾 配 を 施された要 素 （陰 影要 素 ），
も し くはス テ ッ プ状に輝 度が変 化 する要 素 （ス テ ッ プ要 素 ）で 構 成さ れ たル ビン の壼図 形で あっ た12 基礎心 理学 研 究 第 22 巻 第 1号
（
a，
｛
b
｝
〔
C｝
Figure 1
，
The stimuli used in Experiment1
：（a）thedisplay
composed of shadeddisks
；（b
）thedisplay
co 皿 posed of step
disks
；（c）low・
pass−
filtered display composed of shadeddisks，
（Figure l a
，
b）．
陰影刺 激に お け る個々 の 要 素は視 角0，
6
° で あ り，
陰 影の 輝 度は3，
0cd
／M2 か ら 107．
0 cd／m2 へ 滑ら かに変 化した．
ステ ッ プ刺 激にお け る個々の要 素 は，
視 角 0．
6
° で あり，
暗い部 分の輝度は2，
2cd
／m2，
明 るい 部分の輝 度は114．
4cd ／m2 で あっ た，
これら の要 素 400 個によっ
て，
っ の ル ビ ン の壺 図 形が構 成さ れ た．
顔 領 域は，218
個，
壼 領 域は 192 個の 要素で構 成さ れ た．
刺 激 全 体の大き さ は，12°
×12°
であっ
た．
そ れ ぞ れの 刺激 条 件におい て，
顔 領 域 および 帝 領 域が 逆の輝度極性を持っ た円で構 成さ れ た，
すなわ ち，
顔 領 域が 上部の明る い要 素で 構 成さ れ た条 件において は，
壼 領 域は下 部の明るい要素で構成さ れ た．
よっ て刺 激は 二 つ の要素条 件に加え顔 領 域と壷 領 域の極 性の違い と い う 点で， 4種 類と なっ た．
手 続 き 実 験は暗 室で行わ れ た．
被 験者は CRT デ ィ ス プ レイか ら80cm
離れ た位 置か ら，
あご乗せ台で頭 部を固定し た状態で刺 激 を観 察 した，
被 験 者の 課 題は，
一
定 時 間 （100，
300，
500 ミ リ秒 ）提示 さ れ たル ビン の壺 にっ いて，
顔と壺， ど ち らが図に見え た か を判 断す るこ と で あ っ た．
刺 激の 提 示 後，
視 覚 的 持 続の影 響を考 慮 し，
ラ ン ダム ドッ トマ ス ク （白 黒50
％ ずつ ，一
つ の ドッ トが 0．
le）が300
ミリ秒 間 提 示さ れ た，
ISI
（lnter
・
Stimuluslnterval
）は 設 げ られ な かっ
た．
被 験 者は ラ ン ダム ドッ トマ ス ク提 示 後にな るべ く顔 と壷の ど ちら か で 回 答 する こと が求め られた が，
ど う して も判断が難しい 場 合は判 別 不能と答え ること が許さ れ た．
し か し，
判 別 不 能の報告率は全 体の1
％ であっ た た めに，
実 際の分 析 か らは除 外し た．
被 験 者に は，一
っ の条 件につ き8
同の 報 告 を 求めた．
よっ て試行数は96
試行と な っ た．
実験 は 1回の セ ッ シ ョ ンで行わ れ た．
そ の中で 4種 類の刺 激 は3
種 類の 提示 時 間との組み合わせ で ラ ンダム に提 示 さ れ た．
（
δ Φ」
コ9
給 で o ≧8
」
Φ Ω 。。 匸 900 」 の 羞茎
〒 α o ← 100 75 50 25 0 0 300 600Duration ofthe stimuli （ms ）
The results of
Experiment
1
Figure 2
．
，
Error
bars represent mean standard errors （N
＝
6）．
結果 被験 者ご とに
，
上部が明る い姜 素で構 成された顔 領 域 お よ び 壼領 域に対する報 告 率を計 算 し平均を とっ た．
予 備 実 験において顔 領 域 と壷領域に対す る反応の偏りは見 ら れ な かっ たので，
両 領 域に対する報 告 率を平均 した．
結 果を提 示 時 間ご とにプロ ッ トしたものがFigure
2
で ある．
上に も述べ た ように，
こ の デー
タに は判別 不能と 同 答 し たデー
タ は含ま れてい ない．
これ らの デー
タを正 弦変 換し，3
要 因の分 散 分 析 （3（提 示 時 閤 ）×2（輝 度 極 性）×要 素の種 類 （陰 影・
ステッ プ））を行っ た．
分 析の結 果，
提 示 時 間お よ び要素の 種類にっ いては有 意な 主効 果 が認め ら れ な かっ た （それ ぞ れ，
F（1，
5＞＝
O．
64，
p
＞．
05：F
（1，
5）＝
O、
263，p
＞．
05）．
・
方，
要 素の極 性には有 意な主 効 果が認められた 〔F
（1，5
）＝172．
135，
ρ〈．
OOOI
），
い か な る交 互 作用 も有 意な効果 は認め ら れ な かっ
た （p
＞，
05），
河 邉
・
三浦1 陰影に基づ く図地の割り当て13
考 察 実験 1 では， 陰影が図 地の割り当て の決 定 要 因である か ど う か を検討し た，
その 結 果 上部の明るい陰影要素で 構 成さ れ た領 域は短時 間 提 示 条V
「・ （100 ミ リ秒 ）におい て も安 定 して図として知 覚されるこ と が明ら か と なっ た．
これ は，
陰 影に基づく図 地の割り当てが視 覚 過 程の 早い段 階で処理 さ れてい るこ と を示 唆 するもので あ る．
一
方，
陰 影 刺 激の みでな く，
ス テ ッ プ刺 激におい て も 同 様の傾 向が見ら れた、
上 部の明る い ス テ ッ プ要 素で満 た さ れ た領域は提示時間が100
ミリ秒の条件に おいて も安定して図と して知 覚さ れ た，
これ らの結 果の解 釈は 2通 りある．
っ は，
要 素の輝 度極性のみ に依 存して図 地の割り当て が決 定 したとい う 解 釈で あ る．
本 研究で用い た刺激 は，
顔領 域 と 壷 領 域 は 異なっ た輝 度 極 性を もっ 要 素で構 成さ れ，
知 覚 的な面を 形 成して い た．
その 際，
面 領 域に含ま れ る要 素の輝 度 極 性の柑違によ っ て図 地の 割り当てが行わ れ たと い う もの であ る．
も う一
っ は ， 顔領域と蕾領域との 境界に生じ た 輝 度エ ッ ジが あ た か も領 域を囲んで い る よ う な陰 影，
っ まり 「面 境 界の陰 影 」 と して知 覚され，
図 地の割り当て の 決 定 要因にな っ た とい う解 釈で あ る，
面 境 界の 陰 影 は，
低 域通 過 型フ ィ ル ター
を 通 すこ とによ り，
明ら か と な る（Figure
lc
）．．
一・
般に，
ス テ ヅ プ刺 激は我々に 奥行き を 感じ させ な い こ と が知られて い る （Humphrey et al．
，
1996），
また， 輝度極 性は探索課 題や領域の分凝に お い て も重要な役 割を果た さ ない こ と も示さ れて い る（Kle−
ffner＆ Ramachandran，
1992），
し た が っ て，
要 素の輝 度 極 性 が 図 地の割り当てを決 定 してい るとい う一
っ 団の 口∫能性は低い と考え られ る，
その ため，
本 実 験で図 地の 割 り当てを決 定し たの は，
領 域 開に生 じ た輝 度エ ッ ジが 面 境 界の陰 影と して知 覚さ れ たこと が原 因では ないか と 思 わ れ る．
次の実 験で は，
面 境 界の陰 影が図 地の割り当 てを 決 定 し た要閃で あ る とい う仮 説 を 検 討し た．
実 験2
実 験 1で得ら れた結 果が，
刺 激 を 構 成 する個々 の要 素 の 輝 度 極 性によっ て決 定さ れ たの か，
顔・
壺の領域間に 生じ た輝 度エ ッ ジ に墓つ い て いたのか を確 認し た．
実 験 2で は，
実 験 1におい て用いた刺 激の領 域 間に黒 色 線の ある刺激を用い た，
図地の割り当てが要素の輝 度 極 性に 基づ いて決 定さ れ るの な ら ば，
黒色 線の存 在にか か わ ら ず実験 1と同 様の 結 果になると考え ら れる，．一
方，
実 験 1にお ける図 地の割り当てが面 境 界の陰 影に基づ い て決 定 さ れ たの な ら ば，
黒 色 線の ある刺 激に おいて は，
ス テ ッ プ 要 素で構 成さ れ た刺 激にお け る 図地の 割り当て は ｛a） （b｝Figurc
3，
The stimuli used in Experi皿 ent 2；（a）the
display
composed of shadeddisks，
and（
b
）thedisplay
composed ofbipartitc
disks，
曖 昧になると考 え られる
．
被 験 者 大 学 牛 および 大 学院 生6名．
全 員止常な視 力 （も し く は， 矯正視 力 ）を有して い た．
そ れ ぞ れの被験者 は，
実 験 1に も参 加し た が，
依 然 実 験の 目的を知ら な か っ た．
装 置 実験1
に同じ．
刺 激 刺激は，
実 験 1で用い ら れ た刺 激にお け る顔 領 域と壼 領 域の境 界に生じ た輝 度エ ッ ジの影 響を な くすた め に，
領 域 間に 黒 色 線を施 した刺 激を用い た （Flgurc3
）．
黒 色線の輝 度は3，
0cd
／m2 で あ り，
太さ は0．
28°
で あ っ た．
手 続 き 実 験 1 と同じであっ
た．
被 験 者の 課題 は提 示 さ れ た ル ビンの壷にっ い て，
顔と壷，
どちら が図に見え た か を判断 するこ とであっ た．
被 験 者は な るべ く顔 と壷 の ど ち ら かで 回答す ること が求め られ た が，
ど う して も 判 断 が 難 しい場 合は判 別 不 能と答える こと が許さ れ た，
しか し，
半ll別 不 能の 報 告 率は全 体の 5．
2％ で あっ たため に， 実際の分析か ら は除外し た，
被験者は，
・
っ の条件 0 5 0 5 0 07
5 2 1
（
雰）
Φ 旨9
紹 冨 ≧ Φ o」
oa。
。
匚 o ◎」
。。 濫 辺 ヨ ＝−
Ω o ト一
●−
shadedelement
−
O−
step elementFigurc
4，
bars
represent mean standard errors （N＝
6）．
0 300 600
DUratien Ofthe stimuli （ms ）
14
基 礎 心理学 研 究 第22 巻 第1号 にっ き8同の報 告を求め られた．
よっ て試 行 数は96
試 行と な っ た．
試 行は実 験 1 と同 じ く1
セ ッ シ ョ ンで行 わ れ， 刺激の提 示 順 序はラン ダム であっ
た．
結果 実 験 1と同 様，
被 験 者ご とに，
上 部が 明る い要 素で構 成された顔 領 域お よび壺 領 域に対 する報告 率を計 算し た．
予備 実験に置い て顔 領域と壺領 域に対する反応の 偏 りは見 られ な かっ
たの で，
両 領 域に対 する判 断 を平 均 し た．
こ れら を提 示 時 間ご とにブ．
ロ ッ トした もの がFig−
ure 4 で あ る．
これ らの デー
タ をIF．
弦 変 換し，
分散分析を3（提 示 時 間 ）×2（要 素の輝 度 極 性 ）x2 （要 素の種 類，
陰 影・
ス テ ッ プ）の3
妛因にっ いて行っ た．
分析の結果， 提 示時間， 輝 度 極 性，
およ び要素の 種類につ い て は有意な 主効果が 認 め ら れ な かっ
た （そ れ ぞ れ，
Fs〔1，
5）＝
0．
76，
1．
382，
O．
27，
いず れ もp
＞．
05）．一
方，
要 素の種 類 と輝 度 極 性 と の 間に有 意な交 互 作用 が 認 め ら れ た，F
〔L5
）＝4．
477，
P
＜．
05．
考察 実 験 2で は，
実 験 1の結 果が領 域 間の面 境 界の陰影に 影 響さ れ た可 能 性 を検剖し た，
その 結果， 輝度エ ッ ジ を 隠す よ うに黒 色線を付 加し た刺 激において は，
図 地の割 り当てが曖 昧と なo た．
これは，
図 地の割 り当て の決 走 要 因が要 素の輝 度 極 性で は な く，
領 域 間に生 じ た輝 度 エ ッ ジ，
すなわ ち 面 境 界の陰 影であっ
たこと を示して い る．
提 示 時 間が比 較 的 長い条 件に お い て は，
要素の知 覚さ れる奥 行 きが影 響 するこ と が明ら か と なっ た．
陰影刺激 に おい ては提示 時 間が500
ミ リ秒の 条 件に おい て凸で 構成 さ れ た領 域が 70％ 以 上の割 合で知 覚さ れ た．
こ れ は提 示 時 間が長 くなっ たことに よ り領 域 内の要 素に基づ く奥 行 き知 覚，
すな わち面 内 部の陰影に よ る奥行き知覚 が可能になっ たため であ ろう．
し か し な が ら実 験1の結 果と比べ ると提 示 時 間が長い条 件におい て も要 素の奥 行 きが図 地の割 り当て に及 ぼす効R
は小さい と考え ら れ る．
ま た，
ス テッ プ要素で構成さ れ た刺 激にお け る図 地 の割り当て は，
領域 問に黒色線を施す と曖 昧に な っ た．
これは，
実 験 1の結 果が面 内部の陰 影か ら の奥 行 き知 覚 に某ついてい るので は な く，
面 境 界の陰影 に基づ いてい るこ と を示す もので あ る，
実 験3
これ までの 実験で， 図 地の割り当て は面 内 部の 陰 影か ら知覚さ れ る奥行きで は な く，
面境界の陰 影か ら知 覚さ れる奥 行きに依 拠する可 能 性を示して きた，
本 実 験で はFigure 5
．
The control stimulus used in
Experiment
3．
二 っ の 実 験に加え，
比 較 的 長い観 察 条 件の図 地の割り当 てを検 討し た，
図 地の割り当て につ い ては， 実験1
お よ び2
で用 い ら れて き た瞬間提示に よ る方 法 （大 山・
笹 本，1957
） と，
刺 激を長 く提 示 し反 転の度 合いを調べ る 方 法 （Oyama，
1960）が 主に用い られてきている．
よっ て，
面 境 界の陰 影に基づ く図 地の割り当てが比較的長い 観察条件において も成立 す るの か ど う か を確 認 する必 要 が あ る．
面境 界の陰 影は強い奥 行 き 手が かりで あるた め に長い注視 事 態におい て も安 定 して 奥行 きの分凝 が 行 わ れ ると推測さ れ る．
その 結果， 上部の 明るい要素で構成 さ れ た領 域が図と して長 く知 覚さ れる こ と が予 測され る．
方 法 被験者 実 験 1。2
と は 異 な る大 学生，
お よ び大 学 院 生5
名が実 験に参 加し た，
彼 ら は実 験の 目 的を知 らな かっ た，
それぞれ 正 常な両 眼 視 力 （矯 止 視 力 も含 む ） を 有 し て い た，
装置 実 験1
に同じ，
刺 激 実験 1およ び 2で用い た刺 激をそ のまま 用い た．
また，
統 制 条 件 と して，
黒 色の輪 郭 線のみ が灰 色の 背 景．
．
［1に描か れて い る刺激 も共に用い ら れ た （Figure5
）．
よっ
て，
用い ら れ た刺激 は 全部で 9種 類で あっ
た．
刺 激の構 成は実 験 1お よ び2 と同じで ある．
手 続 き 実 験は暗 室で行われ た．
被験者は，
CRT
デ ィ スプ レイの手 前80cm
の 位置よ り観 察を行っ
た．
実 験 1 お よ び2
と同様に，
視 野を 垂直に保っ た めに，
被 験 者は あ ご乗せ台を使 用した，
本 実 験の前に，
ランダムに選 択 さ れた5〜
10試 行の練習試行を行ワ た，
被 験 者が ス ペー
ス キー
を押す と最初の 試行が始まっ
た．
凝 視 点で ある白い円 〔視 角 0．
30°
，
100 cd ／m2 ） が1 秒 間 呈 示 さ れた．
そ の後，9
種 類の刺 激の うちの・
っ が 15 秒 間 果 示さ れ，
その 後， 濃い 灰 色の 背景 （19
cd／m2 ）河 邉
・
三浦：陰影に某つ く図 地の割り当て 15 oD1 75 50 飾 0（
零｝
會 ⊃ 9 給 冨 ≧ O§
自自匚
9 冒 蕚 ム O トwthout line w line
Figure
6．
The
results ofExperiment
3．
Error
bars
rcprcsent95
％ confidence intervals（A「＝
5）
，
に切 り替わっ た．
刺 激が 呈示さ れて い る 15 秒 間，
被 験 者は顔 と壺の どちらが 図に見え ているか を 判 断 した．
被 験 者 は 刺 激 が 呈 示 さ れ る と す ぐに，
顔 領 域 および 壼 領 域 の判 断を行っ
た．
その際 壼領 域が図と して見えてい る と きはキー
ボー
ド の 「1」を，
顔 領 域が図と して見えて い ると き はキー
ボー
ド の 「3」を押した ま まに した．
また，
図と地の関係が反転して知覚さ れ た際に は， すぐ にボタ ン を押 し変え た．
刺激が消え た後t4 秒のITI
（Inter
−
trial
Interval）をは さみ，
上 記の手続 きが繰 り返さ れ た．
被 験 者は一
つ の刺 激につ き4回の判 断を行っ た．
その 結 果，
試行 数は36 試行と なっ
た．
刺 激はラン ダム な順 序 で呈 示さ れ た．
結 果 そ れ ぞ れ の刺 激にっ い て， 被験 者ごと に顔が図と し て 知 覚さ れ た持続 時間と，
壺が図と して知覚さ れ た持 続時 間の それ ぞ れ を計 算 した．
Oyama
（1960）に従い，
凸 領 域 が 図 と して知 覚 さ れ た割 合 （＝
凸 領 域 が 図として知 覚 さ れ た時 間 ／凸・
凹領 域が図と して知 覚さ れ た時 間の 和 ）を算 出して黒色線の有 無ご とに表し た もの がFig−
ure6
であ る．
統 制 条 件におい て は顔 領 域と 壺領 域の 間 に有 意な差が見ら れな か っ た，
t（4）＝
・
1．
156，
p＞．
05．
ま た，
顔・
壷 領 域が図 とし て知 覚さ れ た割 合に優 位な差は 見ら れ な かっ た，
t（4
〕＝− 1．
732，
p
＞．
05．
よっ て，
顔・
壷 領 域の 間のデー
タを平 均し た，
Figure 6 の誤 差 棒は 95％ 信 頼 区 問を示して い る．
95
％ 信 頼限界に より，
図と して知 覚さ れ た割 合に お け る凸 領 域と凹 領域の 差 が明ら かにな る と考え ら れ る．
す な わ ち，
信 頼 区 間にチャ ン ス レ ベ ル （50
％ ）が含ま れ ない 場合，
お 互い の値は有 意に離れて い る ことになる．
Fig−
ure6
よ り，
黒 色 線が あ る刺 激で の ステッ プ要 素 条 件 以 外は，
チ ャ ン ス レベ ル を信頼区間に含ま な かっ た．
し た がっ
て，
黒 色 線が ある刺 激での ス テ ッ プ要 素 条 件におい て は，
輝 度 極 性に よる図 地の割 り当て に有 意 差が な か っ た，
す な わ ち，
図 地の割り当て は曖 昧で あっ たこ とが示 され た．
加え て，
2（黒 色 線の有 無 ）×2（要 素の種 類 ）にっ い て 2 要因の分散 分 析 を 行っ た．
そ の結 果，
黒 色 線の有 無にっ い て有意 な 差 が 認め ら れ た，
F（1，
4）＝35．
972，
p
＜．
005．
一
方，
領 域を構 成す る領 域の要 素の種 類につ い て は，
有 意 差 が認められな か一
・た，
F〔1，
4）＝
0．
5520，
p
＞．
05．
ま た， 黒色線の有無と要素の種類と の間に は， 有意な交 彑 作 用が認め ら れ な かっ
た，F
〔L4
）＝
．
305，
p＞．
e5．
考 察 本 実 験で は，
実 験1および2 で得 られた面 境 界の陰 影 の 図 地の割 り当て に与え る影 響 を比 較 的 長い観 察 条 件 ド で検 討した．
本 実 験で は，
陰 影 要 素で構成 さ れ た刺激の 領 域 間の輝 度エ ッ ジを隠 すた めに黒 色 線を付 加し た．
そ の 結 果，
黒色 線を付 加し た条 件で は，
黒 色 線を付 加 し な い 条件に比べ てE
部の明るい要素で構成さ れ た領域が図 と して知 覚さ れ る割 合が減少し た，
こ の結 果は，
面 境 界 の陰 影が長い観 察 条 件 ドで も図 地の剖り当て に強い影 響 を与え ること を示し ている，
しか し，
黒 色 線 を付 加 した 条件において も，
陰影 要 素で刺 激が構 成さ れ た場 合，
h
部の明る い要 素で構 成さ れ た領 域が ヒ部の 暗い要 素で構 成された領 域に比べ，
長 く図と して知 覚さ れ た．
これは，
面 境 界の陰影ほどで は な い が，
il
内部の陰 影か ら得られ る奥 行き も図 地の割り当てに貢献してい る こ とを示し て い る．一
方，
Figure 6 に示さ れて い るよ うに，
ステ ッ プ 要素で構 成さ れ た刺 激を観 察し た際 黒色線を付 加 した 条 件で は，
上 部の明るい要 素で構 成さ れ た領 域 が 図とし て知覚さ れ る割 合はチ ャ ン ス レベ ル と 差 が 見 ら れ な かっ た．
この結 果は，
面 境 界の 陰 影が強い 奥行き分 凝お よ び 図 地 割り当て の要 因で ある こと を改めて示 す もの で あ る．
総 合 考 察 本 研 究で は，
短 時 間 観 察 条 件 および長 時 間 観 察 条 件に お け る図 地 反 転課題 を用 いて，
陰影に よ る形 状 知 覚が図 地の割り 当て に影 響す る か を検討 した．
その結 果，
陰 影 は図 地 割 り当て の強い要 因で ある と と もに，
視 覚の早い 段 階で処理されて い るこ と が示さ れ た．
ま た，
領 域 間に 形成さ れ た面 境界の陰影によ っ て 知 覚さ れ る奥行き は，
面 内 部の 陰 影によっ て知 覚さ れ る奥行き よ り も図 地の割 り当て に強く貢 献する こと も示さ れ た，
面 境 界の陰 影の効 果は，
グロー
バ ルな情 報と して面 境 界の 陰影が働い た と して も解 釈で きる，
グロー
バ ル情 報 の 優 位 性にっ いて は，
多 くの 議論が行わ れて きてお り （Navon，
1977 ），
パ ター
ンの グロー
バ ル情 報はロー
カル 情 報に対して優 先 的に処 理さ れ るとい う議 論 も存 在す16 基礎心理学研 究 第
22
巻 第 1号 る．
今 回の 結果もその知見に沿っ た もの とな っ た。
・
方，
この よ う な グロー
バ ルな情 報の優 先 的 処理は視 角の大 き さに依 存 するとい っ た研 究 も存 在 する （例え ば，Lamb
＆ Robertson，
1990）．
これ を受け同 様の刺 激を用い，
視 距離を変数に して陰 影が奥 行き分 離に及ぼす 効 果を検 討 し た ところ，
面 境．
界の陰 影は視 距 離が短い場 合に は効 果の な くな る傾向が示さ れた （Kawabe ＆
Miura，
submit−
ted
｝，
こ の こと か ら， 面 境 界の 陰 影は グロー
バ ル な特 性 を持っ 口∫能性が考え ら れ，
今 後の検 討 課 題で あ る．
加えて本 研 究の結 果は，
境、
界 知 覚 と面 知 覚の乖 離とい う点 か ら も説 明 可 能で ある．Rogers−Ramachandran
＆ Ramachandran （1998
）は，
高速で ブ リッ カする テ ク ス チャー
刺 激を用い て，
面 境 界は面 内 部の要 素より高い時 間 周 波 数に お い て も検 出自∫能であ ること を 示 し た．
本研 究において も， 境界成分であ る面 境 界の陰 影は短 時 間 提 示条件に おい て も知覚可能であっ た．一
方，
面 成 分であ る面 内 部の陰 影は，
提 示 時 間が長くな る につれ知 覚 可 能 となっ
た，
こ の観 点か ら，
面 表 象と境界表象の違いが今 回の結 果 を 生じ させた可能性も考え ら れ る （両 者の違い はGrossberg
〔1997｝に も述べ ら れて いる）．
ま た，
注 目すべ き点として，
視 覚 探 索 課 題にお け る結 果と の不一
致が挙げ ら れ る．
視 覚 探 索 課 題におい て は，
凹形状を持っ 目標刺 激は凸 形状を持つ 妨 害 刺 激の中か ら 「ポ ッ プア ウ ト」する，
すな わ ち，
凹 形 状は妨 害 刺 激の数 に依 存せ ず，
ほ ぼ一
定の時 問で並 列に検 出さ れ ること が 明ら か と なっ ている．一
方で 凸形状を凹 形 状の 妨 害 刺 激 の中か ら検 出す る際にか かる時 間は，
妨 害 刺 激の数に比 例 して増 加 すること が示 さ れて い る （Kleffner
＆Ra −
machandran
，
1992；Sun
＆Perona，1996a，1996b，
1997
，
1998；Symons ，
Cuddy ，
＆Humphrey ，
2000 ）．
すな わ ち
，
凹形状処理 は凸形 状に対して優 先 的に処理 され る ことが示さ れ て い る．
しか しな が ら，
本 実 験で示さ れてい る よ うに， 図地の 割り当て において は凸で構 成さ れ た領 域が凹 形 状に対 し て優先的に図と して知 覚さ れ た．
これは，
視 覚探索の結 果と一
致 しない．
こ の結 果 は以 下の二っ の点 か ら 説明で きるか も しれ な い．一
っ は，
視 覚 探 索と図 地の割 り 当て におい て は，
視 覚 系の重要 視 する視 覚 的 特 徴が異なっ て い る とい う点で ある，
視 覚 探 索 課 題におい ては基準か ら逸脱し た特徴で あ る 凹 が重要視さ れ る．
その一
方で図 地の割 り当て にお いて は，
手前に定 位される凸が重要 視さ れ る・∫能 性が考 え られる．
二っ の領 域 が 遮 蔽・
非 遮 蔽 関 係に あ る場合， 手 前にある領 域の形の識別は奥に存在する領 域の識別よ り も容 易で あ る とい う知見 （He ＆ Nakayama，
1992） か ら も，
手 前に定 位さ れ る 凸 が 重 要 視 さ れ る 説明は支 持 さ れ る．
も う一
つ の 可能 性と して，
図と地の処 理 順 序の違いが 挙げ ら れる．
Calis＆ Leeuwenberg （1981）は， 図が成立 するた め に は そ れ に先 行す る地の処理 が 必要であ ること を 示してい る．
本 実 験で は，
視覚探索課 題におい て処理 が速いと さ れて い る凹 形 状が地と知 覚され，
処 理 が 遅い と されて い る凸 形 状 が 図 と して知 覚さ れ た．
こ れ は，
Calis＆ Leeuwenberg らの知 見 と一
致 し，
彼らの結 果 を攴持す る もので あ る．
し か し な が ら，
凹 形 状が速 く処 琿 さ れる とい う知 見はあ くま で相 対 的な差の検 出 を必要 とする視 覚 探 索 課 題で得ら れ た もの であ り， 凹形状臼体 が 速 く処 理さ れて い る か ど う かにつ い て は未検討で あ る．
図 地の処 理順 序に よる説 明可 能 性に関して は さら な る経 験 的証 拠が必 要で あろう．
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