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輝度が近い異色相の像の継時加法混色による背景同化と瞬目による残像知覚による表現手 PowerPoint Presentation
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輝度が近い異色相の像の継時加法混色による背景同化と瞬目による残像知覚による表現手

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輝度が近い異色相の像の継時加法混色による背景同化と瞬目による残像知覚による表現手 - PowerPoint PPT Presentation


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輝度が近い異色相の像の継時加法混色による背景同化と瞬目による残像知覚による表現手法の提案. ○ 時崎 崇  須佐 育弥 椎名 美奈 加藤 史洋 * 青木 孝文 * 三武 裕玄 長谷川 晶一. 電気通信大学 知能機械工学科 *東京工業大学 精密工学研究所. 関連研究: Saccade-based Display. 背景. 1 本の棒状のものに敷き詰められた LED が別々の点滅 サッケード時に平面像が見える J. Watanabe, H. Ando, T. Maeda, S. Tachi:

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Presentation Transcript
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輝度が近い異色相の像の継時加法混色による背景同化と瞬目による残像知覚による表現手法の提案輝度が近い異色相の像の継時加法混色による背景同化と瞬目による残像知覚による表現手法の提案

○時崎 崇  須佐 育弥 椎名 美奈 加藤 史洋

*青木 孝文 *三武 裕玄 長谷川 晶一

電気通信大学 知能機械工学科

*東京工業大学 精密工学研究所

saccade based display
関連研究:Saccade-based Display

背景

  • 1本の棒状のものに敷き詰められたLEDが別々の点滅
  • サッケード時に平面像が見える
  • J. Watanabe, H. Ando, T. Maeda, S. Tachi:
  • Gaze-contingent Visual Presentation based on Remote Saccade Detection

ふとした瞬間にのみ知覚されるようなディスプレイの生成

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継時加法混色による像の提示を提案
  • いくつかの色で像を描き時分割方式でその色を高速切替することで継時加法混色を起こす
  • 背景色と混色が等しくなるように設定し、像を背景上に隠す
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期待される利用例
  • 単色光照明と見せかけて現実空間に投影

⇒ふとした瞬間に現実空間に像が見える

  • 映画などのシーンで黒く影になっている部分などに情報を提示する
  • テレビゲーム中のヒントとして用いる
  • 透明人間・幽霊などの見えないものの表現

今回は単色光照明と見せかけて現実空間に投影することを目的とする

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検証
  • 境界が矩形的に変化する静止画できちんと消え、瞬きをした時にのみ知覚されるという原理の確認を行った。

(先ほどのデモ映像の実験)

  • 提案手法で動画を再生することができるか。(ブラウン管)
  • DLPプロジェクタによる投影で同様のことができるか。
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空間周波数
  • 度で表す

<<計算の仕方>>

視点と画面の距離に関係なく絶対的な大きさで測ることができる。

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30度

6度

ブラウン管を用いた動く像の提示
  • 正方形を混色させ左右に移動
    • 正方形の大きさ:6度
    • 速度 45度/秒、2/3秒で折り返し
    • 注視点の有無で実験
  • 注視点なしの場合
    • 正方形の左右にエッジが見える
  • 正方形とともに動く注視点ありの場合
    • 等速運動時はエッジが現れなかった
    • 折り返し時に色エッジが見える
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ブラウン管を用いた静止したグラデーションの提示ブラウン管を用いた静止したグラデーションの提示

奇数フレームの提示画像(偶数フレームは赤→青)

  • 三角波状に色が変化する画像
    • 空間周波数:3度と6度を比較
    • 画面から30cmの距離で観察
    • 75Hz
  • 結果
    • 空間周波数が小さい方がはっきりと色(赤と青の縦縞)が見える
    • 空間周波数が大きい方が

形状の認識を行うことが難しい

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グラデーションを動かす
  • 10度/秒 で左右に動かす
    • 3度の混色提示を見る
      • 0.75度くらいの濃淡の縦縞がうっすら見える
      • 注視点を出して注視すると消える
  • 20度/秒で左右に動かす
    • 6度の混色提示にも1度程度の濃淡の縦じまが見える。
    • 注視点を中心にパターンが見にくい領域が出た
    • 3度には常に0.75度程度の縞が見える。
  • 40度/秒で左右に動かす
    • 3度では、うっすらと赤・青の縦縞が見える
    • 6度では濃淡の縦縞が見える。

6度

3度

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DLPプロジェクタでの実験
  • 背景の境界にグラデーションをかけた人体モデルをアニメーションさせた
  • 中間色を背景にしてプロジェクションを行った

⇒切替をしている物体にブラウン管では起きないちらつきが生じ、通常でも像の存在が知覚されることが多かった

⇒照明が明るすぎたために像の形状を知覚することが困難だった

⇒動作が速すぎる場合には色エッジが見えてしまった

  • 背景色に像と逆位相の色を用いて継時加法混色を用いた

⇒背景もちらついているので物体が認識されにくくなった

⇒他の問題点は改善されなかった

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考察
  • DLPは時分割で諧調を出している
    • 2色を交互に出した場合、DLPが信号処理を行い、中間色を提示することがある
    • この処理の副作用により、輝度を等しくしても輝度のフリッカーが起きることがある
    • 背景として単色を選んでしまうと、輝度フリッカーにより像の存在が知覚されてしまう。

⇒背景に継時加法混色を選ぶことで副作用が抑えられる

⇒継時加法混色を選んだ場合には像で選択した色しか使用できない

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まとめ
  • 継時加法混色と背景同化による、ふとした瞬間にのみ知覚できる表現を提案した。
  • 動く像の認識は、背景と像との境界について、矩形的に変化する場合ではエッジが出てしまう領域に、グラデーションをかけることで提案手法を用いて動画の再生ができる可能性があるということがわかった。
  • しかし、速い動きではグラデーションをかけても色のエッジが見えてしまうことがわかった
  • また、グラデーションの空間周波数を大きくしすぎてしまうと形状の認識ができないということがわかった
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今後の展望
  • 現状で意図した提示が可能なのはブラウン管のみ

⇒実験環境の整備する

⇒照明条件の影響を考慮する

⇒他のディスプレイやプロジェクタを用いた比較対照

⇒ディスプレイと人との向き

⇒被験者の数

⇒ DLPの信号処理内容を調査

  • サッケードや瞬きを計測して実験を行う
    • これらの動作と像の知覚の関係を探る
  • 輝度をきちんとした装置で合わせて実験を行う
  • 濃淡の縞がなぜ出てしまうのかを探る