画像電子学会第4回デジタルミュージアム・人文学（DMH）研究会

美術品の色再現の試み－環境光を考慮したディスプレイ表示など－
林 正樹†

Kyudong Sim‡

Jong-Il Park‡

桑原 明栄子‡‡†ウプサラ大学、ゲームデザイン学科 ウィスビー、スウェーデン‡漢陽大学、コンピュータソフトウェア学科 ソウル、韓国‡‡明星大学、情報学部 東京、日本
E-mail: †hayasim77@gmail.com
あらまし
ディスプレイによる絵画の完全な色再現を目指して研究開発を行っている。今回、Hyper-spectrumを使い、環境光とモニタ特性、人間の眼の視覚特性を考慮して表示するシステムを構築した。本稿は、美術品を技術ターゲットとして扱うときの考え方についての雑感も含む。
キーワード
色再現、スペクトラム、環境光、科学と芸術

Attempts of Perfect Color Reproduction of Artworks－ Including Miscellaneous Thoughts on Art and Technology －Masaki HAYASHI†

Kyudong SIM‡

Jong-Il PARK‡ andMeeko KUWAHARA‡‡†Department of Game Design, Uppsala University, Visby, Sweden‡Department of Computer and Software, Hanyang University, Seongdong-gu, Seoul, Republic of Korea‡‡ School of Information Science, Meisei University, Hodokubo, Tokyo, Japan
E-mail: †hayasim77@gmail.com
Abstract We are conducting research and development to achieve perfect color reproduction of paintings by display. Thistime, using Hyper-spectrum, we have constructed a display system that takes into account ambient light, monitor
characteristics, and visual characteristics of the human eye. This paper also includes miscellaneous thoughts on how to think
about art works when treating them as technical targets.
Keyword color reproduction, spectrum, ambient light, art and science
ディアに常にさらされた状態で生きているので（昨今1. 美 術 を 扱 う 技 術 に つ き 雑 感

で あ れ ば VR に よ る メ タ バ ー ス な ど ）、ホ ン モ ノ の 持 つ
美術品の色再現の問題は古くて新しい問題である。

凄さ、というのは次第に押しやられるようになってき美術館のパンフレットにせよ、画集にせよ、あるいはている、と言えないだろうか。入って来る美術品情報

動画番組での美術品表示や美術館のホームページにせがあまりに大量で、処理するだけで精一杯でとても、

よ 、そ の 色 再 現 の レ ベ ル は た と え ば 20 年 前 の 状 況 に 比

たったひとつの美術品を選んで、それの持つ絶妙さをべて格段に改善された。これは、カメラの撮像から伝味わい尽くす、などという悠長なことをしているヒマ

送そして表示に至るまでの色再現を考慮したカラーマなどない、などと、たまに、忙し過ぎる現代にため息

ネージメントシステムの普及によるところが大きい。のひとつも付きたくなる。

そうこうしているうちに、主にインターネットを主そして、だからこそ、美術館や博物館はホンモノを体とする情報社会は恐ろしい勢いで増大して行き渡り、展示し続けるのであって、ホンモノたちは、ヒマな人個々の美術品の色再現を詮索するよりも、作品画像の間（あるいはマニアな人間）にその真価を発見される

超高解像度化、各種充実したメタ情報の提示、インタのを、ヒマな美術館の空間でひっそりと待っているん

ラ ク テ ィ ブ 性 、網 羅 性 と 検 索 性 、物 語 性 や エ ン タ メ 性 、じゃないかと空想するぐらいである。

といったデジタルメディアならではの機能が盛りだくそういう意味では、印刷やデジタルメディアによるさ ん に な る 状 況 を 呈 し て い る （ 例 ： Google Arts &再現というのは、そもそも、そこそこの出来で結構でCulture）あって、それを入口にして、ホンモノの真の世界に触れてくれればいいのだ、という考え方も成立する。余

われわれ一般民はすでに過剰な印刷物やデジタルメ

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画像電子学会第4回デジタルミュージアム・人文学（DMH）研究会

談だが、かつて、美術系の先生に、デジタルでのホン指すものは技術とはおよそ直接は関係ない芸術性なのモノ完全再現の研究の話をしたら、やんわりと「止めだ。しかし、技術を直接やっている人間は、自分のタた 方 が い い で す よ 」と 諭 さ れ た こ と が あ る 。先 生 曰 く 、ーゲットの芸術性などというものに興味が無いのが普協力を取り付けるのが難しいからです、とのことであ通だ。技術畑に長年身を置いている筆者は、それを身った。

をもって見てきている。

1985 年 の 上 野 で ヴ ィ ン セ ン ト・ヴ ァ ン・ゴ ッ ホ の ホ

通常の技術研究開発の場では、たとえば色再現技術ンモノの画布を初めて見て、そのものすごい色彩に驚などというものは「純技術」であって、論理科学によ嘆した筆者は、それ以来、なんとかあの凄い色がデジって達成しうるものであって、そこに芸術的価値などタルで再現できないものだろうか、と思っては来た。

が入る余地は本来は少しも無いのである。色再現の研

35 年 前 の 世 の 中 に は ま だ イ ン タ ー ネ ッ ト は 無 く 、画 集

究者に直接聞いてみるとよい。彼らは、くだくだしいまたはテレビしかなかったが、そのあまりの色の違いホンモノ再現の感情的な紆余曲折などということはどには常に落胆していた。仕方ないので高いお金を払っうでもよく、ただただ技術的な意味での本物色の再現て飛行機に乗ってホンモノを見に行くことに相成ってを目指しているだけである。

いた。

し か し 、 そ れ で い い の だ ろ う か 。 技 術 の 進 歩 は 21

そうこうしているうちに年月が経ち、最初に書いた世紀になってからそのスピード感を格段に増し、すでように色再現技術が成熟し、いまでは、画集でもディに AI が 人 間 の 感 性 を 説 得 し う る ほ ど の 表 現 力 を 見 せ

スプレイでも、かなりホンモノに近い色を写し得るよ

始め、さらには（まゆつばとはいえ）あと何十年かのうにはなって来た。

のちにはコンピュータが人間の能力を超えるシンギュ

しかし、本当にそれは完全であるかと言われれば、ラリティが訪れ、人間社会に革命が起こるなどと、まこれは明らかにノーであると言わざるを得ない。デジ

ことしやかに語られる今である。

タル再現は、まだホンモノには遠く及ばず、実物の美そんなさなかにおいて、われわれ人間が技術につい術品の持つ微妙な色合いなどについては写し得ておらてなしうることは、技術にまつわる「物語」だけではず、さらに、環境光の影響の無視、表面テクスチャーないだろうか。この長いイントロは、単にそれをおぼの未実装、など、足りないものはいくらでもある。

ろげにでも分かってもらいたいから書いたもので、実ただ、さきほども書いたように、美術品を味わい尽際の技術研究内容とは直接は無関係である。

くす、という意図が無い限り、以上のデジタルメディ
アの不完全さは、さしたる悪いインパクトを持たない

さて、本稿では、この後、現在、われわれが手掛けのが普通である。そんな微妙な色合いなどを問題にしている美術品の色再現の具体例をごく簡単に紹介するて 、仮 に 究 極 の 表 示 シ ス テ ム 技 術 が 確 立 し た と し て も 、ことにする。その技術的な詳細については、すでに各それをお客さんに見せて、「 ほ ら 、凄 い で し ょ う 、こ の所へ発表しているので、そちらを参照していただきた色。この色こそ本当の感動をみなさんに届けられるのい 。 [1][2][3][4]で す 。こ れ 以 外 に あ り ま せ ん 」と プ レ ゼ ン し た と し て 、誰が感心するだろう。

2. 絵 画 の 色 再 現 技 術

これと同じことは、オーディオで音楽を聴くときに、かつての昔から綿々と起こり続けている。究極のオー

こ こ で は 、色 再 現 の 最 近 の 試 み を 簡 単 に 紹 介 す る [1]。

ディオにハマる人はすでに高齢化しており、その大半

なお、我々のターゲットはディスプレイシステムによが男性である、という悲しい状況になっているのは知るもので、印刷分野は含まない。っての通りである。それを視覚についてもやろうというのか、と言われると、少なくとも筆者は二の足を踏2.1.

む。

Hyper-spectrum を 使 っ た デ ィ ス プ レ イ での色再現

そ の せ い も あ り 、35 年 前 の ヴ ァ ン・ゴ ッ ホ 体 験 か ら
今に至るも、その色再現には自分は直接手を出さなか

研究開発のポイントは以下である。

った。ところがここ最近、今まで人まかせだったこの美術品の色再現の技術を、仲間の助けも得て、少しづ① 美術品の色再現を高い次元で実現する② 実物の美術品とディスプレイ表示を並べて見た

つやることになった。
以上、くだくだ書いたのには理由がある。

ときに差が分からない

私の研究分野はデジタルテクノロジーなのは確か③ 美 術 品 の 撮 影 に は RGB で は な く Hyper-spectrum

で、取り扱っているのは「技術」なのだが、自分が目を用いる

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画像電子学会第4回デジタルミュージアム・人文学（DMH）研究会④ 美術品を照らす部屋の環境光を考慮してディスプレイに表示する⑤ ディスプレイの特性、および人間の視覚特性も考慮して画像をレンダリングするも っ と も 重 要 な 目 的 は 、「 一 般 的 な 環 境 光 の あ る ところに美術品を持ってきて、それと同じ場所に置いた

図 1

Hyper-spectrum を 使 っ た 色 再 現 シ ス テ ム

図 2Hyper-spectrum デ ー タ の ス キ ャ ン ニ ン グ

ディスプレイ表示の色が、まったく同じになるようにする」ということで、これは極めて当たり前でシンプルな達成目標である。
これを実現するために、われわれは、美術品を特殊なスペクトラム測定器でデータ化する。そして、環境光のスペクトラムの測定データと、ディスプレイの測
定 デ ー タ と 、人 間 の 視 覚 特 性 を す べ て 考 慮 し 、積 分 し 、そ の 結 果 を 最 終 的 に RGB デ ィ ス プ レ イ に 表 示 し て いる。これによって技術的な意味で目的は達成されるはず で あ る 。ま た 、RGB の み を 考 慮 し た カ ラ ー マ ネ ー ジ
メントシステムよりグレードの高い色再現システムが得られるはずである。

2.2

技術的方法と結果技術的な方法を以下に概観しておく。
①スペクトラム測定器
特 殊 な 治 具 に 、赤 、緑 、青 、黄 色 、白 の LED ラ ン プが実装されており、これを時間差で美術品に当て、照明 し 、 こ れ を RGB カ メ ラ で 撮 影 す る 。 LED ラ ン プ と（左：ディスプレイ（本手法）

右：実際の作品）（上：ディスプレイ（本手法）

下：実際の作品）

RGB カ メ ラ の 分 光 特 性 は 測 定 済 で 既 知 で あ り 、こ れ により、撮影画像のピクセルごとのスペクトラム分布曲
線 デ ー タ （ 400nm～ 700nm の 可 視 光 に お い て 波 長 解 像
度 が 31 サ ン プ ル の 精 度 ） が 得 ら れ る 。
②

環境光のスペクトラム測定
部屋の環境光は分光計を使ってその場で測定する。

部 屋 の 中 の 壁 、複 数 光 源（ た と え ば LED 灯 な ど ）が 美術品を照らすときの光源の方向性については、まだ未考慮。
③

ディスプレイ特性
分光計によってディスプレイを直接に測定する。

④

人間の視覚特性
こ れ に つ い て は 、 既 存 の 標 準 的 な Color Matching

Function を 用 い て い る 。 個 人 差 に つ い て は 現 在 は 考 慮されていない。

図3

実物と本手法による表示の比較

図 1 に全体処理プロセスの概要を、図 2 に

図 3 を見る限り、正しく色再現されて見えるが、このHyper-spectrum の 撮 影 の 様 子 を 、 図 3 に 今 回 の 手 法 で図は実物とディスプレイを並べて、あくまでそれをディスプレイ表示したものと実物の絵（浮世絵と水彩RGB カ メ ラ で 撮 っ て 見 せ て い る だ け で 、こ の 写 真 で 同画）を並べて写真に撮ったところを示しておく。

じでも、肉眼には明らかに違って見えることがあり得

43画像電子学会第4回デジタルミュージアム・人文学（DMH）研究会る。評価実験はまだだが、われわれの目では、今回の利きとは言えないケースもあるからである。

手法でディスプレイした色は実物と極めて近かった。

さらに、そういった目利きにとってみれば、色再現だけを取り出して性能評価をする、というのは美術品

2.3

本手法の応用の鑑定において意味が薄いという本音ものぞくであろう。実物の美術品とディスプレイ表示でのサイズの違

まず、この方法での最大のメリットは、いったんハい、額装の無いただの平面画像のディスプレイ提示、イパースペクトラムで美術品をデータ化しておけば、表面テクスチャーの不在、などなど、さまざまな要因

いかなる環境にその美術品を置くことを想定しても、が価値判断に影響する。

その光のもとでどんな風に見えるかを即ディスプレイ

このように、考えれば考えるほど厄介なのであるが、上 で 見 ら れ る こ と で あ る 。通 常 の RGB カ メ ラ で 撮 影 し

この技術の研究に限って言えば、これは純粋に技術的たデータの場合、環境光をいくら考慮しても、しょせ探求であって、技術的に正しい効果が得られているかんは近似であり正しい色にはならないが（たとえば色否かについて、できるだけ客観的に評価実験をデザイ

温 度 変 換 な ど 、一 般 的 な 意 味 で の カ ラ ー コ レ ク シ ョ ン ）、ンして行う予定ではある。

本手法では技術的に正確にそれが再現される。

ただ、われわれは、そろそろ、客観評価というもの

それから、この環境光を正確に反映する技術がリアが 20 世 紀 の か つ て ほ ど 大 き な 意 味 を 持 っ て い な い 、新ル タ イ ム で 動 け ば 、 こ の 機 能 を タ ブ レ ッ ト PC に 実 装

しい時代に生きている、ということは理解しておいた

し、持ち歩ける美術品を実現できる。たとえば江戸時方がいいかもしれない。

代の浮世絵はさまざまな環境の下で手で持って鑑賞していた。筆者らは、そこに注目し、環境光にリアルタ

3.お わ り にイムで反応するタブレットに浮世絵を表示する試みも行 っ て い る [4]。浮 世 絵 は 現 代 の 美 術 館 で の よ う に 額 装

美術品のデジタルメディアにおける色再現についして鑑賞するものではなく、さまざまな光のもと、手て、いくらかの雑感と、具体的な研究開発について述で感触を得ながら鑑賞するトータルな美術体験であっべた。本稿は、技術研究をアピールするものというよたことは、理解しておくべきであろう。美術品の再現

り は 、わ れ わ れ の 行 っ て い る 研 究 開 発 を 通 し て 、「美術はなにも色だけではなく、多種多様な総合体験なので品を再現する」ということに、いったいどのような意ある。

味があるのかを問うためのものである。
現時点で結論は無いが、研究をしながら痛切に感じ

2.4

結果の評価についてるのが、美術品の再現技術の研究開発をする場合、技術と芸術の両方に等しく精通した人が、どうしても必現在、この方法によって表示された画像について、

要 だ 、と い う こ と で あ る 。こ れ は 、お そ ら く 21 世 紀 の評価実験を計画している。ただし、評価実験にはけっ

今後、研究における人材として、ますます重要な性質

こうな困難が伴うのも確かである。微妙な色の差に敏になると思われる。

感 な 人 と 、そ う で な い 人 が い る の は 当 然 だ が 、当 の「 美術作品」に対する本人の思い入れの程度により、その文感度は大幅に変わることも予想される。
序章で書いたように、最終的な価値判断というのは、その人が、その対象（この場合は美術品）について、どういう風に相対しているかによって容易に変わってし ま う 。す な わ ち 、「 誰 で も が 」認 知 で き る よ う な 色 再
現の悪さ、などというものは、現行のカラーマネージメントシステムで既に解決されていると言わねばならないだろう。
そういうことだと、今回のような厳密な色再現の良し悪しを判断するためには、美術品について十分な経験を積んだ人を選ぶべきと思われる。ただし、その選定は思ったより難しい。というのは、オフィシャルな美術品の専門家であっても、実は目を付けているとこ
ろがぜんぜん違っていたりして、必ずしも色再現の目

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献[1] Sim, Kyudong, et al. "Artwork Reproduction
Through Display Based on Hyperspectral Ima ging."
International Conference on Human -Computer
Interaction. Springer, Cham, 2022.
[2] Sim, Kyudong, Changseob Kim, and Jong -Il Park. "AMethod for Digitizing and Restoring Artwork."
Proceedings of the Korean Society of Broadcast
Engineers Conference. The Korean Institute ofBroadcast and Media Engineers, 2018.
[3] Sim, Kyudong, and Jong-Il Park. "Color Correction
for Uniformity Illumination using Multispectral
Relighting." Journal of Broadcast Engineering 22.2
(2017): 207-213.
[4] Hayashi, Masaki, et al. "Ambient Light Sensible
Handheld Display: Towards an Ukiyo -e Display thata Person Can Touch, Move, and Feel." 2021 IEEE
10th Global Conference on Consumer Electronics(GCCE). IEEE, 2021.