説 映像 が生体 に与 え る影響 の防止方法

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説 映像 が生体 に与 え る影響 の防止方法

椿 郁 子* 齊 藤 隆 弘** 森 田 寿 哉***

Preventionmethodsforhealtheffectscausedbyviewingvideoimages

IkukoTSUBAKI* TakahiroSAITO** ToshiyaMORITA***

1.は じ め に

生 体 に与 え る 影 響 と い う と漠 然 と した 表 現 で は あ るが, 人 が 映 像 か ら受 け る 影 響 は 多 岐 に わ た る 。 例 え ば,高 精 細 な 大 画 面 映 像 か ら感 じ る 臨 場 感 や 迫 力,心 地 よ い 映 像 か ら感 じ る リ ラ ッ ク ス の 効 果 な ど が あ る 。 しか し,映 像 は 好 ま し く な い 影 響 を 与 え る 場 合 も あ る 。 例 え ば,長 時 間 の 視 聴 は 眼 精 疲 労 を 起 こ しや す い 。 ま た,子 供 の 凶 悪 犯 罪 が 起 き る と,暴 力 的 コ ン テ ン ッ な ど が 子 供 の 人 格 的 成 長 へ 与 え る 影 響 が し ば しば 問 わ れ る 。 表1に,映 像 が 生 体 に 与 え る 好 ま し く な い 影 響 の 例 を 示 す 。

映 像 酔 い と は,動 き の 激 し い 映 像 に よ って 引 き起 こ さ れ る 吐 き気 や め ま い な ど の 症 状 で あ る 。 症 状 は 乗 り 物 酔 い と似 て い る が,体 の 揺 れ で は な く,運 動 す る 視 覚 刺 激 が 原 因 と な っ て 生 じ る 。 代 表 的 な 事 例 と して,2002年 カ ン ヌ 国 際 映 画 祭 の 招 待 作 品 で あ る フ ラ ン ス 映 画 「ア レ ッ ク ス(原 題:Irreversible)」 は,各 上 映 館 に お い て,多 数 の 観 客 が 気 分 を 悪 く して 途 中 退 出 した こ とが 話 題 と な っ た[1]。 こ の 作 品 は,観 客 の 心 理 的 動 揺 を 誘 発 す る た め に,画 面 の 大 き な 揺 れ や 回 転 を 意 図 的 に 加 え る 映 像 演 出 が 多 用 さ れ て い た 。

光 感 受 性 発 作 と は,点 滅 な ど の 光 刺 激 に よ っ て,光 感 受 性 を 持 っ 人 に 誘 発 さ れ る痙 攣 な ど の 症 状 で あ る。1993 年4月,英 国 で 放 送 さ れ た テ レ ビ コ マ ー シ ャル に よ って,

3人 の 視 聴 者 に発 作 が 生 じ た[1]。そ の コ マ ー シ ャ ル に は, 点 滅 す る 縞 模 様 パ タ ー ンが 画 面 の 背 景 に 使 用 さ れ て い た 。 国 内 で は,そ の 後 も,映 像 酔 い や 光 感 受 性 発 作 が 多 人 数

*ポ ス ト ・ ド ク タ ー 電 気 電 子 情 報 工 学 科 ハ イ テ ク ・ リ サ ー チ ・ セ ン タ ー

**教 授 電 気 電 子 情 報 工 学 科

Professor,Dept.ofElectrical,ElectronicsandInformation Engineering

***(財)NHKエ ン ジ ニ ア リ ン グ サ ー ビ ス NHKEngineeringServices,Inc.

映像 酔 い、 光 感 受 性 発 作 眼精 疲労

生 産 性 の低 下 視機 能 の低 下 人格 的成 長 へ の影 響

短期的

長期的

に 生 じ る 事 件 が 起 き て い る。 映 像 酔 い に つ い て は,2003 年7月,島 根 県 の 中 学 校 で,授 業 中 に 講 堂 で ビ デ オ を 上 映 し た 際 多 数 の 生 徒 が 気 分 を 悪 く し、 そ の 内36人 が 病 院 に 搬 送 さ れ た[1]。こ の 授 業 で は 、 手 持 ち カ メ ラ で 撮 影 さ れ た 不 規 則 な 揺 れ が 続 く映 像 が,プ ロ ジ ェ ク タ を 用 い て 大 型 ス ク リ ー ン上 へ 映 写 さ れ て い た 。

光 感 受 性 発 作 に っ い て は,1997年12月,テ レ ビの ア ニ メ 番 組 「ポ ケ ッ トモ ンス タ ー 」 の 放 送 で,家 庭 で 視 聴 し て い た 多 くの 子 供 た ち が 発 作 を 起 こ し,全 国 で 約700人 が 医 療 機 関 で 受 診 した[2ユ。 主 症 状 は 痙 攣,意 識 障 害 な ど の 光 感 受 性 発 作 に よ る も の と,不 快 気 分,頭 痛 な ど の 自 律 神 経 症 状 で あ り,病 院 に 運 ば れ た 子 供 た ち の 大 半 は 軽 い 症 状 で あ っ た 。 し か し,う ち2例 は1週 間 後 も 入 院 中 と報 道 さ れ た 。 ま た,痙 攣 を 起 こ し た 人 の 半 分 近 く は, 過 去 に 痙 攣 を 経 験 し た こ と が な か っ た[3ユ。 こ の 番 組 は, 赤 と 青 の 点 滅 が 画 面 の 大 半 を 占 め る シ ー ン が 約4秒 間 含 ま れ,こ の シ ー ンが 原 因 と さ れ た 。 点 滅 の 時 間 周 波 数 は, [青 色(1/30秒)+赤 色(1/20秒);1/12秒]の 繰 り 返

しか ら な る約12Hzで あ っ た 。

こ れ ら の 事 件 に よ っ て,映 像 酔 い と 光 感 受 性 発 作 に 対 す る関 心 が 高 ま り,同 様 の 事 件 の 再 発 を 防 ぐ た め の 研 究 が 国 内 で 活 発 に 行 わ れ て き た 。2004年12月 に は,日 本 工 業 標 準 調 査 会 と(独)産 業 技 術 総 合 研 究 所 の 主 催 に よ り, ISO「 映 像 の 生 体 安 全 性 国 際 ワ ー ク シ ョ ップ 」 が 開 催 さ れ た。 ま た,筆 者 ら は,総 務 省 の 「ネ ッ トワ ー ク ・ ヒ ュ ー マ ン ・イ ン タ ー フ ェ ー ス の 総 合 的 な 研 究 開 発(II‑2映

像 が生 体 に与 え る悪 影 響 を防 止 す る技 術)」 の 研 究 委 託 を受 け,光 感 受 性 発 作 と映 像 酔 いの 防 止 方 法 に つ い て研 究 を行 って い る。 本 稿 で は,筆 者 らの取 り組 み を交 え な が ら,映 像 酔 い と光 感 受 性 発作 の 防止 方 法 に 関 す る研 究 動 向 を紹 介,解 説 す る。

2.映 像 酔 い 2.1映 像 酔 い の 要 因

車 酔 い,船 酔 い,飛 行 機 酔 い な ど の 乗 物 酔 い は 動 揺 病 と 呼 ば れ,主 に 前 庭 器 が 受 け る刺 激 に よ っ て 生 じ る 。 前 庭 器 は,耳 の 奥 に あ る平 衡 感 覚 を 司 る 器 官 で あ り,三 半 規 管 と耳 石 器 か ら成 る 。 三 半 規 管 は 体 の 動 く方 向,回 転 な ど を 感 知 し,耳 石 器 は 体 の 傾 き や 重 力,加 速 度 な ど を 感 知 す る。 しか し,視 覚 も動 揺 病 に 影 響 し,例 え ば,船 酔 い は 水 平 線 を 見 て い る と酔 い に く い と 言 わ れ て い る。

視 覚 情 報 に よ って 酔 い が 軽 減 さ れ る 場 合 も あ る が,身 体 の 動 揺 と視 覚 情 報 の 不 一 致 に よ っ て 酔 い が 強 くな る場 合

も あ る 。

一 方,映 像 酔 い は,視 覚 刺 激 の み に よ っ て 生 じ る動 揺 病 で あ る 。VR(VirtualReality)酔 い,VE (Virtua1Environment)酔 い,シ ミ ュ レ ー タ 酔 い な ど

も映 像 酔 い に 含 ま れ る。VRな ど で は,振 動 す る 椅 子 に 座 って 映 像 を 見 る よ うな 状 況 も考 え られ る が,こ こで は, 身 体 の 運 動 を 伴 わ ず,前 庭 器 へ の 刺 激 が 存 在 しな い 状 況 に お い て 生 じ る動 揺 病 だ け を 映 像 酔 い と して 扱 う。

動 揺 病 の 要 因 に つ い て は 諸 説 が 提 議 さ れ て い る[4コ。 感 覚 配 置 変 え 学 説 で は,視 覚 と 前 庭 器 へ の 入 力,あ る い は 前 庭 器 内 で も三 半 規 管 と 耳 石 器 の 入 力 が 互 い に 矛 盾 す る と,感 覚 の 混 乱 が 起 こ る と して い る 。 感 覚 の 混 乱 が 起 こ る の は,そ の 入 力 パ タ ー ンが 記 憶 と して 貯 え られ て い な い た め で あ り,脳 内 で 感 覚 の 配 置 変 え が 起 こ る ま で,自 虐 的 な 不 快 症 状 が 起 こ る と 説 明 さ れ る 。 ま た,外 界 空 間 の 誤 っ た 知 覚 が 平 衡 維 持 を 脅 か し,警 報 と して 不 快 症 状 が 誘 発 さ れ る と い う説 も あ る 。 こ れ らの 説 は,乗 物 酔 い だ け で な く映 像 酔 い も考 慮 さ れ て い る 。

2.2映 像 酔 い の 評 価 方 法 2.2.1映 像 酔 い の 主 観 評 価 手 法

実 験 と し て 映 像 酔 い の 程 度 を 調 べ る 場 合 は,SSQ (SimulatorSicknessQuestionnaire)[5]を 用 い た 主 観 評 価 が 一 般 的 で あ る 。 主 観 評 価 実 験 で は,被 験 者 が,映 像 を 視 聴 後 に 酔 い の 程 度 に 関 す る 質 問 に 答 え る 。SSQ

は シ ミ ュ レ ー タ 酔 い の 評 価 の た め に 作 成 さ れ た 質 問 紙 と そ の 評 価 方 法 で あ り,被 験 者 は16の 質 問 項 目 に つ い て, 0(い い え)か ら3(は い)の4段 階 で 答 え る。 そ れ ら に1

表2.SSQ質 問 項 目 と 加 重 値[5]

質 問項 目

加 重値 気持 ち

悪 さ ^{目 の疲 れ}

ふ らっ き 1 感

全 体 的 に 気 分 が よ く

な い ^{i 1} 0

疲 れ た ^{0 1 a}

頭 痛が す る ^{0 ! 0}

目が 疲 れ た 0 1 0

目の 焦点 を 合 わせ

に く い ^{0 1 1}

っ ば が よ く出 る 1 0 fl

汗 を か い て い る 1 0 0

吐 き気 が す る 1 0 1

集 中 す る の が 難 しい ^{1 1 0}

頭 が ぼ う っ とす る 0 0 1

ぼ や け て 見 え る 0 1 1

目 を開 けて い る とふ ら

ふ ら した 感 じが す る 0 0 1

目 を閉 じて い る とふ ら

ふ ら した 感 じが す る 0 0 i

ぐる ぐ る と した め ま い

が す る ^{0 0 i}

胃 に違 和 感 が あ る ¹ 0 0

げ っぷ が 出 る 1 0 0

加重和 ^{a b}

I C

か0の 加 重 を 掛 け て 加 重 和 を と る と,Nausea(気 持 ち 悪 さ),Oculomotor(目 の 疲 れ),Disorientation(ふ ら っ き 感)を 示 す 評 価 値 が 求 ま る 。 さ ら に,こ れ ら を 集 計 す る と,酔 い の 総 合 的 な 指 標 で あ るTotalsickness score(総 合 点)が 得 られ る。 日本 語 に 訳 したSSQ質 問 項 目 と 加 重 値 を 表2に 示 す 。 各 評 価 値 は 次 式 で 求 め られ

る 。

{

気 持 ち 悪 さ(Nausea)=ax954 目 の 疲 れ(Oculomotor)=b×7.58(1) ふ ら つ き 感(Disorientation)=c×13.92

総 合 点(Totalsicknessscore)=(a+b+c)*3.74

目 の 疲 れ に 関 す る 項 目 が 含 ま れ て い る 点 が, 揺 病 の 評 価 と は 異 な っ て い る。

一 般 の 動

12 神奈 川大学工学研究所 所 報 第28号

2.2.2映 像 酔 い の 客 観 評 価 手 法

主 観 評 価 だ け で は な く,映 像 酔 い の 客 観 的 評 価 方 法 の 確 立 を 目指 し た 研 究 も進 め ら れ て い る 。 酔 い の 諸 症 状 は 自律 神 経 に 関 す る も の が 多 い た め,自 律 神 経 系 の 測 定 か ら得 ら れ る生 理 指 標 が 用 い ら れ て い る 。

文 献[6]では,心 電 図,呼 吸,胃 電 図,重 心 動 揺 な ど を 測 定,解 析 した 結 果,心 拍 変 動 の0.1Hz付 近 の 成 分 と呼 吸 周 波 数 に,映 像 酔 い の 影 響 が 出 る 可 能 性 が 示 唆 さ れ た 。 心 拍 変 動 の こ の 周 波 数 帯 域 は,MayerWaveの 大 き さ

を 反 映 しや す い と さ れ て い る。MayerWaveと は,動 脈 血 圧 が 示 す 約10秒 周 期 の 変 動 成 分 で あ り,交 感 神 経 活 動 に よ っ て 生 じ る[7]。

そ の 後,MayerWave帯 域 に 注 目 し た 研 究 が 進 み, 心 電 図,血 圧,呼 吸 の0.3Hz前 後 と0.1Hz前 後 の 振 幅 成 分 が 映 像 酔 い の 指 標 と さ れ た[8]。映 像 酔 い が 現 れ る と交 感 神 経 系 活 動 が 優 位 と な り,0.1Hz帯 域 成 分 の 増 大 と0.3 Hz帯 域 成 分 の 減 少 が 起 こ る と 考 え ら れ て い る 。0.3Hz 帯 域 は,副 交 感 神 経 活 動 を 反 映 し,安 静 状 態 で 顕 著 に現

れ る成 分 で あ る と 考 え られ て い る 。

生 理 指 標 に よ る 評 価 は,個 人 差 が 大 き く再 現 性 を 得 る こ と が 難 し い た め,複 数 の 生 理 的 パ ラ メ ー タ の 相 互 関 係 の 解 析 に よ って,個 人 差 の 低 減 と 再 現 性 の 向 上 が 試 み ら れ た[9]。そ の 結 果,MayerWave成 分 に 限 定 し た 血1圧 変 動 か ら心 拍 数 変 動 ま で の 相 互 相 関 係 数 の 最 大 値 も,映 像 酔 い の 指 標 と して 着 目 さ れ て い る。

2.3映 像 酔 い を 起 こ しや す い 映 像 の 特 徴

映 像 酔 い を 起 こ しや す い 運 動 の 特 徴 に 関 して,酔 い に く いVRや シ ミ ュ レ ー タ の 設 計 指 針 を 与 え る こ と な ど を 目 的 と し,人 間 工 学 やVRの 分 野 で 広 く研 究 が 行 わ れ て い る 。 運 動 方 向 の 違 い,振 動 の 有 無 振 動 の 周 波 数 な ど が 異 な る 映 像 を 用 い て,酔 い の 程 度 を 比 較 した 実 験 結 果 が 多 く報 告 さ れ て い る 。 運 動 に 関 す るパ ラ メ ー タ の 他 に も,近 年,ベ ク シ ョ ンや 予 測 性 と 映 像 酔 い の 起 こ し や す さ と の 関 連 に っ い て も報 告 さ れ て い る。

2.3.1運 動 方 向

映 像 の 運 動 方 向 に っ い て は,上 下,左 右,回 転 の3方 向 に つ い て,酔 い や す さ が 比 較 さ れ て い る。 上 下 方 向 の 運 動 は 重 力 感 覚 の 影 響 で 酔 い や す い と思 わ れ る が,都 市 の 中 を 進 ん で い くVR映 像 に 単 調 な 振 動 を 加 え,ヘ ッ

ドマ ウ ン トデ ィ ス プ レ イ で 視 聴 し た 実 験 の 結 果,3っ の 方 向 の 振 動 は 酔 い や す さ が ほ ぼ 同 等 で あ る と さ れ た[10]。

しか し,振 動 で は な く一 方 向 の 運 動 の 場 合 は性 質 が 異 な る 。 ス ク リ ー ン に 映 し たVR映 像 を 用 い た 実 験 で は,

3方 向 に そ れ ぞ れ 一 定 の 周 期 で 振 動 す る 映 像 と,そ れ ぞ れ の 方 向 に 等 速 運 動 し続 け る 映 像 の6通 り の 条 件 を 比 較 し た 結 果,等 速 で 回 転 し続 け る 映 像 の 場 合 に,最 も 強 い 酔 い が 生 じや す い と さ れ た[11]。

2.3.2振 動 周 波 数

乗 物 酔 い で は,最 も酔 い を 起 こ しや す い 身 体 の上 下 運 動 の 周 波 数 は,お よ そ0.2Hzで あ る と さ れ て い る[12]。し

か し,最 近 の 研 究 で は,映 像 酔 い を 起 こ しや す い 映 像 の 振 動 周 波 数 は,乗 物 酔 い を 起 こ しや す い周 波 数 と は 異 な る と考 え ら れ て い る。 液 晶 デ ィ ス プ レ イ に表 示 し た 上 下 方 向 に 振 動 す る 映 像 を 用 い た 実 験 で は,0.2Hzと1.OHz

の 振 動 を 比 較 す る と,1.OHzの 方 が 不 快 感 が 大 き い と報 告 さ れ た[13]。ま た,ス ク リー ン に 文 章 を 表 示 し,上 下 方

向 に 振 動 さ せ た 文 章 を 読 む 実 験 で は,0.25,0.5,1,2, 4Hzの5通 り の 周 波 数 を 比 較 し た 結 果,0.5Hzで 最 も強

い酔 い が 生 じた[14]。

2.3.3ベ ク シ ョ ン

強 い ベ ク シ ョ ン(視 覚 誘 導 自 己 運 動 感 覚)を 感 じ る 映 像 は,映 像 酔 い を 起 こ しや す い と考 え ら れ て い る。 運 動 す る視 覚 刺 激 を 観 察 して い る と,自 分 の 体 が 傾 い た り移 動 した り す る感 覚 を も つ こ と が あ る。 こ の 感 覚 の こ と を ベ ク シ ョ ン と い う。

映 像 酔 い と ベ ク シ ョ ンの 相 関 を 調 べ る た め に,回 転 ド ラ ム を 用 い た 実 験 が 行 わ れ た[15]。被 験 者 は,内 壁 に 白 黒 の 縞 模 様 を 描 い た ド ラ ム 内 に 座 る 。 ド ラ ム を 回 転 さ せ る と,ド ラ ム で は な く被 験 者 自身 が 回 転 して い る よ う な 感 覚 を も つ こ と が あ る。 こ れ は 回 転 ベ ク シ ョ ン と 呼 ば れ る が,縞 の 細 か さ を 変 え た 実 験 の 結 果,回 転 ベ ク シ ョ ン を 強 く感 じ る条 件 で は,強 い 酔 い が 生 じ や す い こ と が 示 さ れ た 。 ま た,上 下,左 右,回 転 方 向 に 等 速 運 動 す る 映 像 を 用 い た 実 験 で も,ベ ク シ ョ ンを 最 も強 く感 じた 条 件 で, 酔 い が 最 も 強 く生 じた と報 告 さ れ た[11]。こ れ ら の こ と か ら,ベ ク シ ョ ン は 映 像 酔 い の 要 因 と関 連 が あ る と考 え ら れ て い る 。

一 方,ベ ク シ ョ ン を 感 じ な くて も映 像 酔 い を 生 じ る 場 合 が あ る 。 例 え ば,手 ぶ れ の よ う な 細 か い 振 動 だ け を 運 動 成 分 と し て 含 む 映 像 は,ベ ク シ ョ ン を感 じ さ せ な い 。 こ の 場 合 に 生 じ る 映 像 酔 い は,ベ ク シ ョ ン と関 連 が な い と考 え ら れ る。

2.3.4予 測 性,受 動 性

乗 物 酔 い の 場 合,運 転 手 は 酔 い に く い と 言 わ れ る 。 同 様 に,VR環 境 で 乗 り物 を 操 縦 す る シ ミ ュ レ ー タ の 場 合

も,自 分 で 操 縦 す る方 が 酔 い が 弱 い と報 告 さ れ た[16]。こ れ らの 理 由 と し て,自 分 で 運 転 す る場 合 に は,自 分 の 動 き と視 覚 世 界 の動 き が 同 期 して 受 動 感 覚 を 感 じな い こ と, ま た,視 覚 世 界 の 動 き を 予 測 し や す い こ と な ど が 考 え ら れ る。

映 像 酔 い に っ い て も似 た よ う な 例 と して,ビ デ オ 撮 影 を し な が ら フ ァ イ ン ダ ー や 液 晶 画 面 を 見 る場 合 に は 映 像 酔 い を 起 こ さ な い が,撮 影 した 映 像 を 後 に再 生 して 見 る 場 合 に は 酔 い を 起 こ す こ と が あ る。 こ れ ら は,見 て い る 映 像 は 同 じで あ る が,撮 影 時 に は ビデ オ カ メ ラ を 自 分 で 持 って い る た め に 映 像 の 動 き を 予 測 で き る の に 対 して, 再 生 中 に は 映 像 の 動 き を 予 測 で き な い と い う違 い が あ る。

こ の よ う な 動 き の 予 測 性 と 映 像 酔 い の 関 係 を 確 か め る た め に,被 験 者 が 自 ら ビ デ オ カ メ ラ を 動 か し な が ら映 像 を 観 察 す る ア ク テ ィ ブ 条 件 と,自 分 自 身 が ア ク テ ィ ブ 条 件 で 撮 影 した 映 像 を 観 察 す る だ け の パ ッ シ ブ条 件 と の 間 で, 映 像 酔 い の 程 度 を 比 較 す る実 験 が 行 わ れ た[17]。ど ち らの 条 件 も,ヘ ッ ドマ ウ ン トデ ィ ス プ レ イ で 映 像 を 観 察 し, 両 条 件 で 観 察 した 映 像 は 同 じで あ る が,パ ッ シ ブ 条 件 の 方 が 酔 い や す い と い う結 果 が 得 られ た。 ア ク テ ィ ブ条 件 で は 動 き が 予 測 で き た た め,酔 い が 生 じ に くか っ た と考 え ら れ る 。

2.4映 像 酔 い の 軽 減 手 法

映 像 酔 い の 軽 減 手 法 は,映 像 酔 い を 引 き起 こ しや す い 映 像 で あ って も,強 く酔 わ ず に 視 聴 す る こ と を 可 能 に す る た め に 検 討 さ れ て い る 。 前 節 に 示 した よ う な,酔 い や す い 映 像 の 特 徴 に 関 す る 知 見 の 全 て が,映 像 酔 い の 軽 減

に 役 立 っ と 考 え られ る 。

手 ぶ れ の よ う な 細 か い 振 動 を 多 く含 む 映 像 は,手 ぶ れ 補 正 処 理 を 施 す こ と で 映 像 酔 い を 軽 減 で き る。 しか し, 一 方 向 に 運 動 し続 け る 映 像 な ど

,直 接 的 な 補 正 が 困 難 な 運 動 パ ラ メ ー タ を も っ 映 像 もあ る 。 こ の た め,映 像 に 含 ま れ る運 動 の 補 正 を 行 わ ず に,酔 い を 軽 減 す る手 法 も検 討 さ れ て い る。

2.4.1手 ぶ れ 補 正

手 ぶ れ 補 正 機 能 は 多 くの ビデ オ カ メ ラ に 搭 載 さ れ,こ の 機 能 を 用 い る と,細 か い 振 動 が 少 な い 映 像 を 撮 影 す る こ と が で き る。 しか し,意 図 的 に手 ぶ れ を 残 して 撮 影 し, 不 安 感 を 表 現 す る た め の 映 像 効 果 と して 手 ぶ れ を 用 い る 場 合 も あ る 。 ま た,一 般 的 な 映 像 処 理 ソ フ トウ ェ ア に も, 手 ぶ れ 補 正 処 理 機 能 が 含 ま れ て い る こ と が 多 い 。

手 ぶ れ 補 正 で は,ま ず,映 像 の グ ロ ー バ ル モ ー シ ョ ン を 検 出 し,そ れ を 用 い て 補 正 用 パ ラ メ ー タ を 導 出 す る 。

グ ロ ー バ ル モ ー シ ョ ンは,前 の フ レー ム と比 較 した ア フ ィ ン変 換 パ ラ メ ー タ に よ って 表 す こ と が で き る 。 手 ぶ れ 補 正 に は,4自 由 度 に 制 限 し た ア フ ィ ン変 換 が 多 く用 い ら れ る 。

じ:〕 一儲 調 じ::〕+〔Pr〕 ・(t≧1)(2)

(κ,y)Tは,時 刻tの 画 像 上 の 座 標 を 示 し,4っ の パ ラ メ ー一 タ は,そ れ ぞ れ 時 刻tに お け る 横 方 向,縦 方 向 の 平 行 移 動(ρ,の,回 転(θ),拡 大 縮 小(r)を 表 す 。 各 フ レ ー ム で 得 ら れ た グ ロ ー バ ル モ ー シ ョ ン パ ラ メ ー タ を 累 積 す る と,開 始 フ レ ー ム を 基 準 と し た 変 位 に 相 当 す る 変 位 パ ラ メ ー タ(Pt,(2、,0、,Rt)が 求 ま る 。

R'=R卜1*弓 o,;o, .1+e

tt≧2)(3) 乃 =弓(君 .IC・ ・￡‑9.lsinの+P,'

9‑rr(P̲1sin8t+2.1c・Sの+qr

変 位 に 対 し て 時 間 方 向 に ロ ー パ ス フ ィ ル タ を か け,そ れ を 変 位 の 目標 値 と し,各 フ レ ー ム に 対 して 補 正 を 行 う。

映 像 酔 い の 防 止 を 目 的 と した 手 ぶ れ 補 正 は,酔 い を 生 じ さ せ る揺 れ だ け を 効 率 的 に取 り 除 き,元 の 映 像 の 印 象 を な る べ く変 え な い 手 法 が 望 ま し い。 こ の た め,手 ぶ れ 以 外 の 映 像 の 動 き を 劣 化 さ せ な い 手 法 と して,選 択 的 な 手 ぶ れ 補 正 が 検 討 さ れ て い る[18]。こ れ は,酔 い や す い 区 間 だ け を 選 択 して 補 正 し,残 り の 区 間 は 補 正 を 行 わ な い 。 ま た,ロ ー パ ス フ ィ ル タ の 特 性 の 調 節 に よ っ て,酔 い や す い 振 動 成 分 だ け を 選 択 的 に 除 去 す る。 実 験 で は,映 像 を10秒 間 の 区 間 に 分 割 して 振 動 回 数 の 多 い 区 間 だ け を 選 択 し,主 に0.5Hz以 上 の 振 動 を 除 去 す る ロ ー パ ス フ ィ ル タ が 用 い られ た。 実 験 の 結 果,映 像 酔 い を 軽 減 す る 効 果 が 得 られ た と 報 告 さ れ た 。

2.4.2付 加 的 背 景 刺 激

静 止 して い る 背 景 画 像 を 映 像 と 同 時 に 提 示 す る と,酔 い が 軽 減 す る と考 え られ て い る。 こ れ は,動 い て い る の は 映 像 で は な く 自 分 自 身 で あ る と 間 違 え て 知 覚 す る こ と で,映 像 酔 い が 生 じ る と い う想 定 に 基 づ い て い る[19]。

静 止 して い る 背 景 の 提 示 は,自 身 が 静 止 して い る こ と を 示 す た め で あ り,ヘ ッ ドマ ウ ン トデ ィ ス プ レイ を 用 い た 実 験 で は,透 過 モ ー ドに して 外 界 の 映 像 が 見 え る よ う に

す る と酔 い が 軽 減 さ れ た 。

こ の 性 質 を 利 用 し,映 像 酔 い の 軽 減 の た め に,コ ン ト ラ ス トが 低 い 模 様 を 付 加 的 背 景 刺 激 と して 映 像 に 重 畳 す

14 神奈 川大学工学研究所 所 報 第28号

る手 法 が 検 討 され た[20]。重 畳 す る付 加 的 背 景 刺 激 は, 視 聴 の 際 に な るべ く違 和 感 を感 じな い模 様 が 好 ま し く,

駐1嘔 鞭 弥 穐 脚 ヂ

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(a)Nooverlay.

灘 驚 _{,謡 ご 灘轡 園}

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(b)Emboss.

図1付 加的背景 刺激

豪ヤ

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チ ェ ッ カ ー ボ ー ド,グ リ ッ ド,エ ン ボ ス の3種 類 に つ い て 実 験 さ れ た 。 図1に 実 験 映 像 の 例 を 示 す 。(a)は 付 加 的 背 景 刺 激 を 重 畳 して い な い 原 画 像 で あ り,(b)は エ ン ボ ス 模 様 を 重 畳 した 画 像 で あ る。 模 様 の 重 畳 に よ っ て 若 干 の 印 象 の 変 化 は あ る が,強 い 違 和 感 を 感 じ る 映 像 で は な い と思 わ れ る。 実 験 の 結 果,3種 類 の 背 景 刺 激 と も, 重 畳 して い な い原 画 像 よ り酔 い に く く,付 加 的 背 景 刺 激 に よ っ て 映 像 酔 い を 軽 減 す る 効 果 が 得 ら れ た 。 こ の 手 法 は,直 接 的 な 運 動 パ ラ メ ー タ の 補 正 が 困 難 な 映 像 を 含 め, あ ら ゆ る種 類 の 映 像 に 適 用 で き る と考 え ら れ る 。

3.光 感 受 性発 作

3.1要 因 と な る 光 刺 激

光 感 受 性 発 作 の 発 症 に 関 わ る光 刺 激 の 基 本 的 要 因 と し て,点 滅,色,規 則 的 な パ タ ー ン模 様 の3っ が 挙 げ られ て い る 。 要 因 と な る光 刺 激 の 種 類 は 人 に よ っ て 異 な る が, 文 献[2]に よ る と,点 滅 に つ い て は 時 間 周 波 数 が10〜30Hz の 場 合 に 刺 激 性 が 強 い 。 色 に っ い て は 波 長 が620〜710 nmの 深 赤 色 が 刺 激 性 が 強 く,そ れ に 点 滅 が 加 わ る と刺 激 性 は 著 し く増 大 す る。 縞 模 様 な ど の コ ン ト ラ ス トが 強 い 規 則 的 な パ タ ー ン模 様 に対 し て 感 受 性 の 強 い 人 も い る

が,パ タ ー ン模 様 に っ い て は 空 間 周 波 数 が1〜4[cycle /deg]の 場 合 に 刺 激 性 が 強 い。

ま た,点 滅 の 周 波 数 に っ い て は 特 に 詳 し く調 べ られ て い る 。1〜65(回/秒)の フ ラ ッ シ ュ光 で 比 較 した 結 果,16 (回/秒)の 点 滅 に 対 して,光 感 受 性 を 持 っ 人 が 最 も 多 い

と報 告 さ れ た[21コ。

3。2テ レ ビ放 送 に お け る ガ イ ドラ イ ン の 策 定

1993年 の 英 国 で の 事 件 の 後,英 国 の 民 間 テ レ ビ放 送 を 規 制 ・ ラ イ セ ン ス す るITC(lndependentTelevision

Commission,独 立 テ レ ビ委 員 会)は,放 送 映 像 で の 点 滅 と パ タ ー ンの 使 用 を 制 限 す る ガ イ ダ ン ス を1994年 に 導 入 し た[22]・[23コ。ITCガ イ ダ ン ス で は,テ レ ビ は も と も と 明 滅 す る 媒 体 で あ る た め,視 聴 者 が 発 作 を 起 こす リス ク を 完 全 に 除 去 す る こ と は で き な い が,不 要 な リ ス ク を 軽 減 す る 措 置 を 講 じ る こ と は 可 能 で あ る と記 さ れ た 。 そ の うえ で,1秒 間 に3回 を 超 え る 速 度 の 光 の 点 滅 や 急 速 変 化 ・明滅 画 像 と,画 面 の 大 部 分 を き わ だ った 一 定 の パ タ ー ン の 画 像 が 占 め る こ と な ど は 避 け る べ き で あ る と 定 め て い る 。

国 内 で は,1998年 に,日 本 放 送 協 会 と(社)日 本 民 間 放 送 連 盟 に よ っ て,各 テ レ ビ放 送 局 の 共 通 ガ イ ド ラ イ ン と して 「ア ニ メ ー シ ョ ン等 の 映 像 手 法 に 関 す る ガ イ ドラ イ ン」 が 導 入 さ れ た[24]。こ れ は,ITCガ イ ダ ン ス に 大 ま か に 類 似 し た も の で あ っ た が,鮮 や か な 赤 色 の 点 滅 を 問 題 に して い る 点 と,輝 度 変 化 を20%以 下 と規 定 して い る 点 が 異 な っ て い た[25]。

ITCガ イ ダ ン ス は,そ の 後,数 回 の 修 正 が 行 わ れ, 赤 色 の 明 滅 に 関 す る記 載 が 加 え ら れ た[22ユ。 ま た,避 け る べ き点 滅 の 輝 度 変 化 量,回 数,面 積 な ど と,規 則 的 パ タ ー ン模 様 の 細 か さ,面 積,輝 度 差 な ど が 記 さ れ た 。 規 則 的 パ タ ー ン の 方 向 変 化,振 動,点 滅,反 転 が あ る と,静 止

して い る 場 合 よ り有 害 で あ る こ と も 記 さ れ た 。 最 近 で は,国 際 的 な ガ イ ダ ン ス と して,2005年2月, ITU‑R(lnternationalTelecommunicationUnion‑

RadiocommunicationSector,国 際 電 気 通 信 連 合 無 線 通 信 部 門)に よ っ て,ITU‑R勧 告BT.1702が 定 め ら れ た[26]。こ れ は,テ レ ビ に よ っ て 引 き起 こ さ れ る 光 感 受 性 発 作 の 低 減 を 目 的 と し,内 容 はITCガ イ ダ ン ス と 類 似 して い る 。 主 に,避 け る べ き 点 滅 の 種 類 に っ い て 述 べ られ,規 則 的 パ タ ー ン模 様 は あ ま り 触 れ ら れ て い な い 。 ま た,付 録 に は,避 け る べ き 点 滅 の 検 出 方 法 の 例 と,低 減 方 法 に っ い て も示 さ れ て い る 。

3.3避 け る べ き 映 像 の 検 出 方 法

映 像 が ガ イ ド ラ イ ン に 適 合 して い る こ と を 確 認 す る作 業 は 容 易 で は な い 。 英 国 のCambridgeResearch

Systems社 は,映 像 がITCガ イ ダ ン ス に 適 合 し て い る こ と を 確 認 す る た め の 測 定 器 を 市 販 して い る 〔27]。こ の 装 置 は,映 像 を キ ャ プ チ ャ ボ ー ドでPCに 取 り込 み,解 析 す る 。 輝 度 点 滅,赤 点 滅,空 間 パ タ ー ン,長 時 間 の 基 準 値 以 下 点 滅 の4項 目 に つ い て 解 析 結 果 が 出 力 さ れ る[1]。

国 内 で も,NHK・ 民 放 連 の ガ イ ド ラ イ ン に 適 合 し て い る こ と を 確 認 す る た め の 測 定 器 が,テ レ ビ放 送 各 局 に よ っ て 早 くか ら開 発 さ れ た 。NHKで 開 発 さ れ た 参 考 計 測 器 は,映 像 中 に ガ イ ドラ イ ンの 規 定 を 超 過 す る ブ リ ッ

カ や 規 則 的 な パ タ ー ン模 様 が 含 ま れ て い る と,リ ア ル タ イ ム で ガ イ ドラ イ ン超 過 項 目 を 表 示 し,そ の 箇 所 を タ イ ム コ ー ドと と も に記 録 す る[25]。ブ リ ッ カ の 検 出 は,空 間 解 像 度 を 落 と した 映 像 の 輝 度 信 号 と色 差 信 号 に つ い て 行 わ れ る 。 画 素 ご と にkフ ィ ー ル ド(k‑1〜13)遅 延 し

た 値 と の 差 の 相 互 相 関 を 求 め,相 関 値 が 負 の 大 き な 値 の と き に ブ リ ッカ で あ る と検 出 さ れ る。 規 則 的 パ タ ー ンの 検 出 は,画 像 を ブ ロ ッ ク 分 割 し て2次 元DFTに よ っ て 行 わ れ,エ ネ ル ギ ー が 集 中 す る空 間 周 波 数 が 存 在 す る と, そ の ブ ロ ッ ク に周 期 性 が あ る と判 断 さ れ る 。 縮 小 に よ っ て3種 類 の 解 像 度 の 画 像 を 用 意 し,各 解 像 度 に お い て, 周 期 性 の あ る ブ ロ ッ ク数 の 割 合 に よ っ て 規 則 的 パ タ ー ン の 存 在 が 判 定 さ れ る。

テ レ ビ東 京 で 開 発 さ れ た 映 像 ブ リ ッ カ 解 析 装 置 ア ニ メ チ ェ ッ カ ー は,避 け る べ き ブ リ ッカ が 含 ま れ て い る と,

リア ル タ イ ム で ア ラ ー ム を 出 力 し,そ の 発 生 時 刻,ブ リ ッ カ 周 波 数,継 続 時 間 な ど を 出 力 す る[28]。RGBの 各 色 成 分 に つ い て 高 速 フ ー リ エ 変 換 を 行 い,そ の 周 波 数 分 布 か

ら ブ リ ッ カ が 検 出 さ れ る。

こ の よ う に,避 け る べ き 映 像 の 検 出 方 法 は,測 定 器 に よ っ て 異 な る。ITU‑R勧 告BT.1702で は,国 際 的 に テ レ ビ番 組 が 交 換 さ れ る こ と を 考 慮 す る と検 出 方 法 が 統 一 さ れ る こ とが 望 ま し い と,付 録 中 に記 述 さ れ て い る[2fi]。

例 と し て 示 さ れ て い る ブ リ ッ カ 検 出 方 法 で は,映 像 中 に 含 ま れ る動 き に よ る 誤 検 出 を 防 ぐ た め に,動 き補 償 が 取

り入 れ ら れ て い る 。

3.4光 感 受 性 発 作 の 防 止 方 法

ガ イ ド ラ イ ン の 策 定 に よ って,テ レ ビ映 像 に よ る光 感 受 性 発 作 の 初 発 症 例 数 が 減 少 し た と 報 告 さ れ た[29]。しか し,ガ イ ド ラ イ ン に よ っ て 完 全 に 防 ぐ こ と は 難 し く,ま た,テ レ ビ放 送 以 外 に も映 像 の 種 類 は 多 様 で あ る。 家 庭 で 視 聴 で き る も の だ け で も,ゲ ー ム,DVDで の 映 画 鑑

賞,Webで 閲 覧 で き る 動 画 な ど が あ る が,こ れ ら の コ ンテ ン ツ に は ガ イ ド ラ イ ンが 定 め られ て い な い。 そ こ で, 光 感 受 性 を も っ 人 が,個 人 で 行 う光 感 受 性 発 作 の 防 止 方 法 が 検 討 さ れ て い る。 防 止 方 法 は2っ に 大 別 さ れ る。

一 つ は,避 け る べ き 映 像 に 補 正 を 行 う 映 像 変 換 装 置 を テ レ ビ に取 り 付 け る方 法 で あ る。 点 滅 す る 映 像 に 対 し て 時 間 的 ロ ー パ ス フ ィ ル タ を か け る方 法 に っ い て,有 効 性 が 確 か あ られ た[30]。こ の 手 法 は,点 滅 の 周 波 数,面 積 な ど か ら危 険 度 を 求 め,危 険 度 に 応 じて ロ ー パ ス フ ィ ル タ の 強 さ が 調 節 さ れ る。 ま た,危 険 度 が 低 い 映 像 に は 補 正 を 行 わ な い た め,不 要 な 映 像 の 劣 化 が 少 な い と考 え ら れ る。

も う一 っ は,眼 鏡 の よ う に,眼 と デ ィ ス プ レ イ の 間 に 光 学 フ ィ ル タ を 配 置 す る方 法 で あ る 。 減 光 フ ィ ル タ と長 波 長 赤 色 光 遮 断 フ ィル タ を 複 合 して 用 い る方 法 に つ い て, 有 効 性 が 確 か め られ た[31]。2つ の フ ィ ル タ は,そ れ ぞ れ 単 独 で も有 効 な 場 合 も あ る が,複 合 す る こ とで 抑 制 効 果 が 著 し く高 く な る と報 告 さ れ た 。

4.お わ り に

映 像 酔 い と光 感 受 性 発 作 に っ い て,軽 減,防 止 の た め の 研 究 動 向 を 紹 介 し た 。 光 感 受 性 発 作 が 光 感 受 性 を もっ 人 に だ け 生 じ る の と比 べ,映 像 酔 い を 引 き 起 こす 人 は 多 い 。 一 方 で,映 像 酔 い の 症 状 は あ ま り重 篤 で な い 。 これ ら の 防 止 方 法 に は,防 止 効 果 の 有 効 性 だ け で な く,映 像 の 不 要 な 劣 化 が 少 な い こ と も望 ま れ る。 そ の た あ,防 止 効 果 と 劣 化 の 程 度 と の バ ラ ンス が とれ た 手 法 が 望 ま れ る。

映 像 酔 い,光 感 受 性 発 作 と も に,生 じ や す さ や,生 じ や す い 映 像 の 種 類 に は個 人 差 が あ る 。 ま た,視 聴 距 離, デ ィ ス プ レイ サ イ ズ な ど の 視 聴 環 境 も影 響 す る 。 こ れ ら の 考 慮 に よ っ て,さ ら に 安 全 で 快 適 に 視 聴 で き る防 止 方 法 へ の 改 善 が 期 待 さ れ る。

謝辞

本 研 究 は,総 務 省 の 「ネ ッ ト ワ ー ク ・ヒ ュ ー マ ン ・イ ン タ ー フ ェ ー ス の 総 合 的 な 研 究 開 発(II‑2映 像 が 生 体 に 与 え る 悪 影 響 を 防 止 す る 技 術)」 の 助 成 を 受 け て 行

わ れ た 。 謝 意 を 表 す る。

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