男子部高等科２年

生物「ヒトの視覚」
山縣 基
私たちが日常生活で受け取る情報のほとんどは視覚情報によるものである。今回の報告では、眼の構造と役割、立体視の仕組み、カラー印刷の表現方法、錯視についてグループ毎に調べ、パワーポイントや配布物を使い、お客様に視覚の実験を体験していただきながら発表をした。
Ⅰ．報告会までの準備(5)盲斑の実験とそのしくみ

高等科２年生は、１学期に視覚、聴覚、平衡覚、盲斑の実験のプリント（黒丸が消えて見えるも味覚などの感覚器について学んだ。そこでの生徒のと２本の黒線がつながって見えるもの）を配布たちの取り組みが比較的良かったことから、２学し、お客様に体験していただいた。

期の始めに報告会の教科が生物に決まった。
10 月には、報告する教科が生物に決まったことを生徒に伝え、その翌週には、どんなことをテー２．立体視について（６人）(1)単眼立体情報（片眼でも奥行きを感じることがマにしたいかを生徒たちに聞いた。しかし、特にできる情報）の中から２つを報告

意見がでなかったため、私から「視覚」と「動物①隠ぺいの行動」をテーマとして提示し、最終的に生徒の意見と実験のしやすさを考えて「ヒトの視覚」をテーマにすることにした。
その後、１学期に学習した内容以外にも様々な錯視があることを紹介したり、３Ｄテレビやカラ

図１
手前から丸、四角、三角が存在するように見える。

ー印刷のしくみはどうなっているだろうなどと疑問を投げかけたりしながら、報告内容を考えてい②相対的密度・相対的サイズった。
なお、高等科２年生は 29 名のクラスだったが、そのうち８名が全学年から希望者で報告した「自治・理想の社会を考える」と「東日本大震災と男子部」を担当することになったため、残りの 21名で４グループに分かれて準備を進めた。
Ⅱ．報告内容当日の報告は、プレゼンテーションソフトのパワーポイントと配布物を使用して行った。

図２
ほぼ同じ大きさのものが、小さく見えるほど遠くにあると感じる。また、間隔が狭まって見１．眼の構造と役割（５人）えるほど遠くにあると感じる。

(1)眼の構造(2)遠近調節のしくみ(2) 両眼立体情報（両眼で見たときに奥行きを感(3)明暗調節のしくみ

じる情報）(4)視神経のつながり左右の眼が離れて位置しているため、１つのものを見たとき、左右の眼には違う角度から見④印刷モードによる違いた像が入力されている。その２つの像のわずか速い→点の大きさ 0.11ｍｍ

な違いから脳が奥行きを認識している。

標準→点の大きさ 0.064ｍｍ(3)アナグリフのしくみ

きれい→点の大きさ 0.014ｍｍ

赤色と青色のセロファンと画用紙でアナグリフ用の眼鏡を３００個作成し、自分たちで作成印刷がきれいになるほどインクの点の大きさが小さいことが分かった。

したアナグリフの画像をお客様に見ていただき、立体的に見えるしくみを解説した。
(4)３Ｄテレビのしくみ

４．錯視（６人）
様々な錯視の中から比較的しくみがわかっている

通常の液晶テレビは、１秒間に 30 枚の画像を映し出しているが、３Ｄテレビは、１秒間に 60

３つを報告した。
(1)回廊錯視

枚の画像を映し出し、さらにその画像は右眼用の画像と左眼用の画像を交互に映し出している。
３Ｄテレビ用の眼鏡は、右眼用の画像が映し出されているときには左のレンズは黒くなって左眼では見えず、右眼だけで見えるようになっている。
右眼用の画像図４
右の円柱の方が大きく見えるが、実際は２つの円柱の大きさは同じ。奥行きを感じさせる背景があると、脳がそれを基準にして大きさを判断するため。

図３(2)クレーター錯視

３．カラー印刷のしくみ（４人）(1)色の三原色(2)カラーインクジェットプリンターの色表現プリンター（マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック）で印刷したものを実体顕微鏡で観察①色の表現
青色→マゼンタとシアンの点の集まり
緑色→シアンとイエローの点の集まり

図５

へこんで見える

でっぱって見える

赤色→マゼンタとイエローの点の集まり
色の三原色の理論通りに色が表現されていた。

左右のクレーターの写真は、上下を逆さまにした同じもの。日常の経験から私たちは、光は上か②濃淡の表現
濃い色→インクの点の密度が高かった。
③灰色の表現ブラックの点ではなく、マゼンタ、シアン、イエローの点の集まりで表現されていた。

ら当たるものと思っている。左の図では、円の上側に影があり、下側に光が当たっているので、円の部分は、へこんでいると認識される。
応用例として、コンピューターの画面上のボタンに凹凸を感じさせる方法がある。

なドットで表現されていることを初めて知ったとき驚いた。」
ＹＥＳ「３Ｄテレビが 1 秒間に 60 フレームも流していて、ＮＯそれも右眼・左眼用、別々のものを流しているの図６に驚いた。」「今回、錯視について調べたことで、眼と脳のつ(3)補色残像ながりがさらに良くわかった。特に普段の脳によスクリーンに青色の星型を映し出し、それを 30る色や遠近感の認識の仕方の裏をつくことで錯視秒間見続けた後に、白いスクリーンを見ると、黄が起こるということを知り、面白い仕組みだなと色の星型の残像が見える。また、色を反転させた思った。」

写真を見続けたときの残像は、元の写真の色になる。それぞれについてお客様に体験していただき、そのしくみを解説した。

当時、高等科２年生は、学校行事や校外学習に対して前向きに取り組めない部分があり、学業報
告会に対して少しでも前向きに取り組めるようにⅢ．報告会を終えて心がけながら準備を進めてきた。

報告会の数日後、今回の報告を行った 21 名のうアンケートの結果②や自由記述欄の感想からは、ち、欠席者１名を除く 20 人にアンケートを書いてある程度前向きに取り組めたと言える。しかし、もらった。結果の一部を以下に示す。なお、評価それだけに今回の学びをさらに発展させて、３Ｄは５段階で５が一番良い評価である。

映像を長時間見ることの健康への影響を調べたり、① 報告全体のプレゼンテーションの方法と出来学校や寮にある表示物について立体的に感じる分

評価

５４３２

１

かりやすいものを提案したりと、自分たちの生活人数

５５10００にかかわる課題にまで考えることができるように生徒の力を引き出すことができると良かった。

平均 3.8
当日のお客様のアンケートにも、発表方法に工夫があり、楽しく理解しながら報告を聞くことがⅣ．参考文献できたという感想がいくつもあった。様々な視覚(1)「「見る」とはどういうことか脳と心の関係の不思議な現象やしくみについて単に説明するのをさぐる」藤田一郎著

2007

ではなく、お客様自身に体験していただきながら(2)「色のしくみ」城一夫編著

報告したことが良かったと思われる。一方で、聞(3)「錯視図鑑

こえ辛い声の大きさや原稿を見ながら報告してい杉原厚吉

評価
人数

５４４
９３６

誠文堂新光社

竹内龍人監修② このテーマで報告をしたことについて
２
１

１０

平均 3.8③自由記述欄「視覚は人間の一番の情報源であるだけに調べれば調べるほど、多くの神秘が隠されていてとても興味深かった。自分自身の身体について学ぶのは興味が尽きず、ある意味、実学だと思う。」「自分のグループの報告内容で初めて知ったことがたくさんあった。身の回りの印刷物には、色々

2013

2012

錯視のマジック」
誠文堂新光社(5)「Ｎｅｗｔｏｎ別冊
水谷仁編

新星出版社

脳がだまされる錯覚の世界」(4)「だまされる目た生徒がいたことが課題だった。

化学同人

2009

錯視と錯覚の科学」

ニュートンプレス2013(6)「３Ｄ立体映像表現の基礎」河合隆史他著
オーム社

2010