コンピュータで“錯視”の謎に迫る

2つ並んだ正方形、あなたは同じ色に見える？　「客のクレーム対応」で始まった錯視研究とは（1/2 ページ）

公開 2017年09月04日 08時00分

更新 2017年08月31日 03時30分

著者

新井仁之

[ITmedia]

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　大きな正方形が二つ、その中に小さな正方形が描かれた画像があります。小さい方の正方形、よく見ると右と左で違った色に見えませんか？　しばらく画像を見つめてください。

色の同時対比。しばらく画像を見つめていると……？

　実は、大きな正方形の色は左右で確かに違っています。しかし、小さい方の正方形は右も左も同じ色をしています。違った色に見えるのは、「色の同時対比」という錯視が起こっているからです。今回はこの錯視のお話をしたいと思います。

連載：コンピュータで“錯視”の謎に迫る

あなたが今見ているものは、脳がだまされて見えているだけかも……。この連載では、数学やコンピュータの技術を使って目に錯覚を起こしたり、錯覚を取り除いたり──。テクノロジーでひもとく不思議な「錯視」の世界をご紹介します。

「製品に対するクレーム」をきっかけに始まった、“色の錯視”研究

　色の同時対比研究の歴史は、19世紀前半にまでさかのぼります。

　当時、フランスの王立ゴブラン製作所で染色研究部門の監督をしていたミシェル＝ウジェーヌ・シュヴルール（1786-1889）という人が、この錯視の本格的な研究を始めました。ゴブラン織は織物の一種で、古くからヨーロッパの宮殿や館の装飾品として使われていました。

ベルギー製のゴブラン織（筆者撮影）

　「ゴブラン織が、錯視と何か関係があるの？」

　そう疑問に思う方もいるかもしれません。しかし、大いに関係があったのです。

　当時、王立ゴブラン製作所には織物の色について、いろいろな苦情が寄せられていました。その中に「染料を混ぜるとき、ブルーやバイオレットを陰らせるのに使う黒が、濃度不足だ」というクレームがありました（文献【1】より引用）。

　シュヴルールはこの苦情について調べ、その原因が製作所で使っている黒色素の品質の問題ではなく、目の錯覚によるものと明らかにしました。それが“色の同時対比”だったのです。

　ゴブラン織は17世紀から19世紀にはフランスの重要な産業の一つとなっていました。色の同時対比の本格的な研究は、学問的な興味から始められたというよりも産業上のニーズ（苦情を解決する）から生まれたものであったといえるでしょう。

　シュヴルールは数多くの観察と研究を積み重ね、色の同時対比に“ある種の法則性”があることを発見します。どのような色の配置が、どのような色の同時対比を生み出すのかを明確にしたのです。

コンピュータは色の同時対比を起こすか？

　さて、色の同時対比錯視を数理的な視点から眺めてみると、次のような疑問が思い浮かびます。

　網膜や脳の神経細胞から得た情報を人間の脳が処理する仕組みを数式で表した数理モデルを作ることができれば、それを実装したコンピュータを使って人が起こす色の同時対比を自動的に算出できるのではないか。比喩的に言えば、コンピュータに対しても人と同じように色が異なって見える錯視を引き起こせるのではないか。

　筆者と共同研究者の新井しのぶは、この問題に取り組みました。脳内の視覚情報処理に関する一部の数理モデルを作り、それをコンピュータに実装したところ、色の同時対比とそれ以外の錯視をいくつかコンピュータに引き起こすことができました。

　視知覚には個人差がありますが、この数理モデルはある程度個人に合わせてカスタマイズすることができます。例えば筆者らの視知覚に合わせた数理モデルでは、最初にご覧頂いた色の同時対比の画像について、下の図のような結果が得られます。