日本包装学会誌 Vol.21 No.6（2012）

一般論文～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～

楕円フーリエ記述子を用いたボディソープボトル
形状の分析と評価
小 森

政 嗣* 、川 村

智**、横 山卓 未***、森 下

佳 昌***

Quantitative Analysis of the Shapes of Liquid Soap Bottles
Using Elliptic Fourier Descriptors
Masashi KOMORI*, Satoru KAWAMURA**, Takumi YOKOYAMA***and Yoshimasa MORISHITA***
本研究では、楕円フーリエ記述子と主成分分析を用いて、ボトル形状を定量的評価する手法の構築を試みた。楕円フーリエ記述子は、物体の輪郭などの二次元閉曲線を解析する手法であり、これまで生物の形態学的解析に用いられてきた。本研究では 17 種のボディソープボトルの輪郭形状の楕円フーリエ解析で得られた多変量のフーリエ係数に主成分分析を行うことで、ボトルの主要な形態上の特徴を検討した。その結果、各主成分はボトルの丸さ、重心の垂直位置、肩部形状と関連していることが示された。さらに、SD 法によりボトル輪郭形状の印象評価をさせた結果、第 1 主成分は「美しい」、「上品な」といった印象と、第 2・第 3 主成分は「アクティブな」、「ユニークな」といった印象と関連している
ことが示された。また、様々な印象に対応するボトル形状をフーリエ逆変換によって再構成し、再構成されたボトル形
状が意図した印象を与えることができるかも検証した。

This study aims at establishing a quantitative method to evaluate bottle shapes by using a combinationof elliptic Fourier descriptors (EFDs) and principal component analysis (PCA). EFDs are used foranalytically parsing closed, two-dimensional contours and have been applied to evaluation of biologicalshapes. Using EFDs, we converted the contours of 17 body soap bottle shapes into multivariate Fourier
coefficients and performed a PCA on the Fourier coefficients to extract major morphological features ofbody soap bottles. The principal components (PCs) were found to be related to the roundness of thebottles, their vertical location of the center of gravity, and form of the shoulder of the bottles. Participants
rated their impressions of the bottle contours on a seven-point semantic differential scale. The first PC ofbottle shapes was linked to impressions of “beautiful” and “refined.” Both second and third PCs wererelated to impressions of “active” and “unique.” Moreover, bottle shapes corresponding to each
impression within the set of impressions were reconstructed using inverse Fourier transformations. The
reconstructed bottle shapes were assessed to determine if they conveyed the intended impressions.
キーワード：形状、デザイン、楕円フーリエ記述子
Keywords : Shape, Design, Elliptic Fourier Descriptors*

大阪電気通信大学（〒572-8530 大阪府寝屋川市初町１８番の８号）, Osaka Electro-Communication University,
Neyagawa, Osaka 572-8530, Japan, TEL: (072)824-1131, FAX: (072)824-0014, Email: komori@oecu.jp**
千歳科学技術大学, Chitose Institute of Science and Technology***
クラシエホームプロダクツ㈱, Kracie Home Products, Ltd.

－ 479 －

日本包装学会誌 Vol.21 No.6 （2012）

１． 緒 言現状では、デザイナーの経験や知識に頼って容器形状のデザインが行われている。

ボディソープやシャンプーなどの香粧

そこで、本研究では輪郭形状を多変量品を購入する際、消費者は製品を実際にデータに変換することが出来る楕円フー使用して確認することは通常難しい。そリ エ 解 析 (Elliptic Fourier Analysis) 1) に 着のため、製品が消費者の求める特性を有目した。ここで形状とはサイズや向きのしているかを消費者が判断する手がかり

違いや変位（位置移動）と独立した幾何は限られている。それらの手がかりの中学的情報と定義する。形状を定量的に比でもパッケージデザインは重要な要素の較 す る 手 法 は 、 2次 元 や 3次 元 の 標 識 点 座一つである。パッケージデザインが製品

標 を 用 い る 手 法 2)3) と 、輪 郭 な ど の 曲 線 をの特性やイメージを反映したものである

用いる手法に大別される。これらの手法

ならば、まだ商品を購入したことがないはともに、形状をカテゴリに分類する手消費者であっても商品の特性を把握する法と異なり、分析結果をもとに形状を再ことが可能になる。このように、香粧品

構成することができるという長所を持つ。

や石鹸等などのパッケージデザインにお本研究で用いる楕円フーリエ解析は、輪いては、ターゲットとなる消費者のニー郭に基づく形状比較の代表的な手法であズに合致したパッケージデザインを行う

り、輪郭のような閉曲線を周期関数としことが非常に重要となる。

て捉え、そのフーリエ級数展開により導香粧品の容器のデザインの中でも、容出されたフーリエ係数により形状を近似

器形状は容器プリントと並びデザインをし解析するものである。これまで、楕円構成する重要な要素である。しかし、形フーリエ記述子は、穀物の種子判別など状を定量的に扱うことは簡単ではない。

動 植 物 の 器 官 の 形 状 解 析 や 4)-6) 、工 業 製 品

このため、従来、工学的なデザイン支援の 評 価 7) 、出 土 品 の 考 古 学 的 分 析 8) な ど に手法においては、形状はなんらかのカテ利用されてきた。これらの例からも楕円

ゴリ変数（たとえば丸、四角といった分フーリエ記述子は微細な形状の違いを定類）として扱い、数量化理論などに基づ

量的に比較することができる手法である

き解析されることが一般的であった。しといえる。

かし複雑な形状の違いを十分に網羅でき

本研究では、日常的に使われる香粧品

るカテゴリを構成し、またそれらのカテの代表的な例としてボディソープボトル

ゴリに客観的に分類することは容易ではを取り上げ、楕円フーリエ解析によりボない。そのため、従来の形状評価手法で

トル容器形状を定量的に解析する。解析は複雑な形状を扱うことは難しかった。

対象となったボトル形状は楕円フーリエ－ 480 －

日本包装学会誌 Vol.21 No.6 （2012）

解析によってそれぞれが多変量の数値デ2.2 楕 円 フーリエ解 析ータに変換される。また、ボトル形状の各ボトルについて求められた輪郭に対印象評価実験を行い、ボトル形状と印象

して楕円フーリエ解析を行う。楕円フーとの対応関係を明らかにする。また、印

リエ解析では、輪郭上のある点S から出象語からボトル輪郭形状を再構成する手

発し、輪郭上を一定の速度で周回する点法を提案し、手法の有効性を検討する。

P を考える。ここで、点P の時刻t におけ る x， y 座 標 を そ れ ぞ れ x(t)， y(t) と 表

２． ボトル輪 郭 形 状 の分 析

す と 、 点 P は 輪 郭 上 を 1周 す る ご と に 出

2.1 サンプル

発 点 S に 戻 っ て く る た め 、x(t)，y(t) は 周

日本国内で一般に市販されていたボデ

回時間T を周期とする周期関数となる。

ィソープのうち、相対的に高いシェアを周期をもつ関数はフーリエ級数により記述

持 つ 製 品 か ら 17 種 類 を 解 析 対 象 と し たで き る の で x(t)，y(t) は以下のようになる。

（ こ れ を サ ン プ ル A—Qと す る ）。サ ン プ ルx(t ) =

A，D，Gは 特 に シ ェ ア が 高 い 製 品 で あ る 。
ただし、ディスペンサの形状がワンドロ

y (t) =

ップ型のもののみを解析対象とし、形状

2nπt
2nπt ⎞
a0 N ⎛+ ∑ ⎜ an cos+ bn sin⎟T ⎠2 n =1 ⎝T
N
2nπt
2nπ t ⎞⎛+ ∑⎜ c n cos+ dn sin⎟T
2 n=1 ⎝
T ⎠c0が大きく異なるポンプフォーマー型のボ
こ の an ， bn， cn ， dn が 楕 円 フ ー リ エ 記

ディソープは解析対象外とした。
各ボディソープボトルの正面画像をス

述子の係数になる。ただし、取得されたキャナにより取得した。このときディス

輪郭は互いに大きさや向きが異なるため、ペンサの向きは全て左向きとした。さら以 下 の 式 で 、第 1調 和 楕 円 の 半 長 軸 の 長 さに 、取 得 し た 画 像 に 対 し ノ イ ズ の 除 去 と 2を等しくするスケーリングを行うととも

値 化 処 理 を 行 い（ Fig.1）、輪 郭 抽 出 処 理 をに、半長軸の向きが同一になるよう位相行うことで輪郭座標を求めた。

を 揃 え る 標 準 化 を 行 っ た （ Fig.2）。

Fig.1 Binarized frontal view images of liquidsoap bottles (Sample A, B and C)

Fig.2 Standardized contours of the 17
samples－ 481 －

楕円フーリエ記述子を用いたボディソープボトル形状の分析と評価⎡a n **⎢ **⎣ cn

bn ⎤ 1 ⎡ cosψ
= *⎢
** ⎥
d n ⎦ E ⎣− sinψ**sinψ ⎤ ⎡a ncosψ ⎥⎦ ⎢⎣ cn

bn ⎤ ⎡cos nθ
d n ⎥⎦ ⎢⎣ sin nθ− sin nθ ⎤cos nθ ⎥⎦

ただし
2

2

PC2,

bn ⎤ ⎡cosθ ⎤d n ⎥⎦ ⎢⎣ sin θ ⎥⎦⎡c * ⎤

ψ = arctan ⎢ 1 * ⎥を 行 い 、寄 与 率 の 高 か っ た 第 3主 成 分 ま でを 解 析 対 象 と し た （ 寄 与 率 : PC1, 71.5%;

1E * = (a1* + c1* ) 2⎡a1* ⎤ ⎡a n
⎢ *⎥ = ⎢⎣ c1 ⎦ ⎣ cn

共 分 散 行 列 に 基 づ く 主 成 分 分 析 (PCA)

PC3,

6.4%;

累 積 寄 与率 ,87.4%）.各 ボ ト ル の 主 成 分 得 点 を Fig. 3に示す。

(0 ≤ ψ ≤ 2π )

⎣a1 ⎦
⎡
⎤
2(a b + c d )1
θ = arctan ⎢ 2 1 21 12 1 2 ⎥2⎣ (a1 + c1 − b1 − d1 ) ⎦9.5%;(0 ≤ θ ≤ π )
2.00

E
J
F

1.00

PC2 SCORE

標 準 化 さ れ た 係 数 を a n ** ， b n ** ， c n ** ，d n ** と し 、本 研 究 で は こ れ ら の 係 数 を 用
い る 。 な お 、 式 中 の E‫ כ‬は 第 1 調 和 楕 円

R

M

K

.00

I

B

G

D

-1.00

に基づく大きさの標準化係数、θ は第 1

Q

H

A

調和楕円に基づく向きの標準化係数、Ψ

-2.00は計測開始点の位置を揃える標準化係数

-2.00

-1.00

.00

1.00

で あ る 。 本 研 究 で は 第 80 調 和 ま で の 係

PC1 SCORE

数により輪郭形状の近似を行った。この

(a)

**

L

P O

C

2.00

**

と き 1 枚 の 画 像 の 輪 郭 よ り an ， bn ，c n ** ， d n ** の 4 係 数 × 80 調 和 で 320 の 楕

2.00

円フーリエ記述子の係数が得られる。

C
O

R
L

PC3 SCORE

1.00

2.3 形 状 の主 成 分 分 析
楕円フーリエ解析により、所与のボト

P

K
H

.00

M

Q
B

ル の 側 面 輪 郭 形 状 は 320 次 元 の 変 数（ a n ** ，

A

I

-1.00

J
E

F

D

b n ** ，c n ** ，d n ** の 4 係 数 × 80調 和 ）で 表 現

G

-2.00

される。しかし、このままでは次元が多く解釈が困難である。楕円フーリエ解析-2.00

形状を少数の主成分得点で表現することが し ば し ば 行 わ れ る 9) 。本 研 究 で も 、分 散

.00

1.00

2.00

PC1 SCORE

では、係数に対し主成分分析を行うこと
で、形状の差異の主要な成分を抽出し、

-1.00

(b)
Fig. 3 Principal component scores on (a) the
first and the second principal components and(b) the first and the third principal components－ 482 －

日本包装学会誌 Vol.21 No.6 （2012）

各主成分軸と輪郭形状の関係を理解す

第 3主 成 分 は ボ ト ル 肩 部 の 形 状 と 関 連るため、逆変換により各主成分軸に沿っしており、主成分得点が低いほど「なでた 輪 郭 形 状 の 変 化 （ ±SD） を 再 構 成 し た

肩 」、高 い ほ ど「 い か り 肩 」(e.g.，サ ン プ（ Fig. 4）。第 1主 成 分 は 縦 長 の 形 状 か 丸 みル C)の 形 状 と な る 。

を帯びた形状であるかの違いに対応した

こ の よ う に 、以 上 の 3主 成 分 で ボ デ ィ ソ

主成分であり、寄与率が非常に高いこと

ープボトルの主要な形状の違いを記述でから、ボディソープボトル形状の違いの

き る こ と か ら 、 以 下 で は 第 1—第 3主 成 分

多くはこの主成分軸に沿った違いで説明

得点によりボトル形状を記述する。すなが で き る 。第 1主 成 分 得 点 の 低 い も の ほ ど

わ ち 、 各 ボ デ ィ ソ ー プ は 3次 元 空 間 の 1点

縦 長 の 形 状 と な る (e.g.,サ ン プ ル B)。ま たとして表現されることになる。この空間

第 2主 成 分 は ボ ト ル の 重 心 の 位 置 と 対 応を本稿では形状空間と呼ぶ。

し て お り 、 第 2主 成 分 得 点 が 小 さ い も の(e.g.,サ ン プ ル A)は 、ボ ト ル 下 部 に 重 心 が

３． ボトル輪 郭 形 状 印 象 の調 査

ある。
-S.D

Mean

輪郭形状の違いがボトルの印象に及ぼ+S.D.

す影響を検討するため、ボトルのシルエ
ッ ト 画 像 を 用 い て 、印 象 の 調 査 を 行 っ た 。
PC1

3.1 方 法私 立 大 学 に 在 籍 す る 85名 (男 性 : 82名 、
女 性 : 3名 ; 平 均 年 齢 = 20.95、 SD = 0.76)
が調査に参加した。
前 述 の 17種 類 の ボ デ ィ ソ ー プ ボ ト ル のPC2

輪郭内を黒く塗りつぶしたものを刺激とし た 。こ の 輪 郭 に は 、2.2に て 大 き さ と 向
き が 規 格 化 し た も の (Fig. 2)を 用 い た 。 各
画像は評価用紙の各ページに高さ約PC310cmで 印 刷 さ れ た 。
評価用紙には各画像とともに各画像の印 象 を 問 う 19項 目 の 双 極 の 評 価 語 対 が 示

Fig. 4 Bottle shape ±SD variation along
the principal components(-SD/average/+SD)

さ れ て い た (Table1)。こ の 評 価 語 対 は 予 備
調査に基づいて決定された。印象評定に－ 483 －

楕円フーリエ記述子を用いたボディソープボトル形状の分析と評価

先立ち、順序効果を低減するため調査参る。さらに、評価空間の各主成分と形状加者に全ての評定用紙の画像を確認させ、空間の各主成分の相関係数およびこれら

そ の 後 各 項 目 に つ い て 画 像 の 順 に 7段 階の 相 関 係 数 に -1 を 乗 じ た 値 を も 重 ね てで評定を行わせた。評価刺激および評価

Fig. 5 に プ ロ ッ ト し た 。 こ れ ら を 結 ぶ 線

語対の順序はランダム化されていた。全は、形状空間の主成分の変化と印象の対て の 調 査 参 加 者 が 20分 以 内 に 評 価 を 終 え

応関係を示している。

た。
1.00

Table 1 Set of bipolar adjective pairs

信頼できない

PC1+

評定語対

不健康な

醜い下品な
重苦しい むさ苦しい
子供っぽい

親しみにくい 派手な

野暮な

新鮮な
かわいい

家族向けの

1
PC

PC2PC3-

人工的な
今風な
肌に悪い

.00
肌にやさしいPC3+ PC2+
古くさい
自然な
3 かわいくない
古くなった

-.50

地味な

SH

E
AP

-.50

洗練された
大人っぽい

健康的な
親しみ
元気がない
ありき やすい
たりな
信頼できる
落ち着いた

-1.00
-1.00

個人向けの

PC

SH
AP
EP
C2

PC2 LOADING

.50

PE

不健康な
個人向けの
個性的な
野暮な
むさ苦しい
大人っぽい
人工的な
肌に悪い
醜い
古くなった
古くさい
かわいくない親しみにくい
活動的な
派手な
元気がある
重苦しい
信頼できない
下品な

A
SH

健康的な
家族向けの
ありきたりな
洗練された
爽やかな
子供っぽい
自然な
肌にやさしい
美しい
新鮮な
今風な
かわいい
親しみやすい
落ち着いた
地味な
元気がない
軽やかな
信頼できる
上品な

活動的な

元気がある 個性的な

.00

爽やかな 軽やかな
上品な
美しい

PC1-

.50

1.00

PC1 LOADING

Fig. 5 Principal component loadings of eachadjective. The solid lines show changes inshapes along each principal component of
shape space.

3.2 印 象 と形 状 空 間 の関 係
各ボトルに対する各評価値の平均に対形状空間での第 1 主成分の変化は「上して主成分分析を行った。その結果、第品 な ―下 品 な 」、「 美 し い ―醜 い 」、「 爽 や1 および第 2 主成分の寄与率が非常に高か な ―む さ 苦 し い 」 と い っ た 評 価 の 違 い

か っ た た め (PC1, 63.0%; PC2, 25.9%)、 こと関係しており、形状の第 1 主成分得点

れらの主成分を検討対象とする。この空が 高 い ほ ど （ Fig. 4-PC1 右 ） ネ ガ テ ィ ブ

間をここでは評価空間と呼ぶ。

な 印 象（ e.g., 「 下 品 な 」、
「 醜 い 」、
「むさ

各 評 定 語 の 主 成 分 負 荷 量 を Fig. 5 に 示

苦しい」など）と関連付けられている。

す。双極の尺度であるため、対になる評

ま た 、 評 価 空 間 の 第 1・ 第 2 主 成 分 と 形

定語は原点を挟んで反対側に示されてい状空間の第 1 主成分の相関係数の絶対値－ 484 －

日本包装学会誌 Vol.21 No.6 （2012）

が大きいことから、形状空間の第 1 主成形状から受ける印象の対応関係が明らか

分は印象と密接に関連していることが分になった。一方、本節では対形状空間とかる。

個々の評価語の関係を詳細に検討する。

形状の第 2 主成分は形状の第 1 主成分

そ の た め 、 形 状 空 間 の 第 1―第 3主 成 分 得とは異なり「、 落 ち 着 い た 」、
「元気がない」点を独立変数とし、各印象評定値を従属といった印象と関連付けられている。ま変数として強制投入法による重回帰分析

た形状の第 3 主成分に沿ったボトル形状

を 行 っ た （ Table 2）。 特 に 「 軽 や か な 重

変化の印象に及ぼす影響は、第 2 主成分

苦 し い 」、「 爽 や か な む さ 苦 し い 」、「 美 しに沿った変化が及ぼす影響に似通っておい 醜 い 」、「 上 品 な 下 品 な 」 の 重 決 定 係 数り、「親しみやすい」「 あ り き た り な 」、
「地

(R 2 )は 高 く 、 こ れ ら の 印 象 評 価 に は ボ ト

味な」といった印象と関連付けられていル形状が大きく影響していることがわかた。

る 。一 方 、「 地 味 な 派 手 な 」、
「元気がない元 気 が あ る 」、「 肌 に や さ し い 肌 に 悪 い 」、

４． 印 象 に基 づく形 状 の合 成 と評 価「ありきたりな個性的な」の決定係数は4.1 印 象 を反 映 したボトル形 状 の再 合 成

低いことから、これらの印象評価に対し3節 で は ボ ト ル 形 状 空 間 と そ の ボ ト ルて輪郭形状が及ぼす影響は小さいと言え

Table 2 Relationship between impressions and principal components of shape space
評定語対
健康的な
不健康な
家族向けの
個人向けの

標準偏回帰係数(β)
PC1 Score
PC2 Score
PC3 ScoreR2-0.293

0.168

0.429

0.298

0.652

0.064

0.250

0.491

ありきたりな

個性的な-0.050

0.227

0.359

0.183

洗練された

野暮な

-0.711

0.025-0.154

0.530

爽やかな

むさ苦しい

-0.8570.011-0.017

0.735

子供っぽい

大人っぽい
人工的な

0.703

-0.040

0.059

0.499

0.279

-0.024

0.333

0.189

肌にやさしい
美しい

肌に悪い

0.291

0.080

0.274

0.166

醜い

-0.840-0.047-0.053

0.711

新鮮な

古くなった

-0.279-0.209-0.294

0.207

今風な

古くさい

-0.175-0.419-0.211
0.212

0.186
0.233

自然な

かわいい

かわいくない-0.333-0.113

親しみやすい親しみにくい-0.058

0.156

0.428

0.211

落ち着いた

活動的な

-0.212

0.169

0.347

0.194

地味な

派手な

-0.016

0.194

0.212

0.083

元気がない

元気がある

-0.333-0.013

0.044

0.113

軽やかな

-0.914-0.014-0.163

0.862

信頼できる

重苦しい
信頼できない-0.243

0.186

0.337

0.207

上品な

下品な

-0.770

0.067

0.059

0.602

－ 485 －

楕円フーリエ記述子を用いたボディソープボトル形状の分析と評価

輪郭形状画像（それぞれをA、Bとする）をる。
上 記 の 重 回 帰 分 析 の 第 1―第 3主 成 分 得

並べて表示し、さらにその下に選択肢を表

点のそれぞれの回帰係数を要素とするベ示した。選択肢は、仮に評定語対が「今風ク ト ル βは 形 状 空 間 内 で 各 印 象 評 定 値 をな―古くさい」であった場合、「Aが「今風最も変化させる方向を示しており、このな」、Bが「古くさい」ボディソープボトル

ようなベクトルは一般に理想ベクトルとであると感じられる」という選択肢と「Aが呼ばれる。全ての印象評定語について、「古くさい」、Bが「今風な」ボディソープ

平 均 形 状 (Fig. 4 中 央 ) お よ び サ ン プ ル

ボトルであると感じられる」という選択肢

A(Fig. 1左 )を 形 状 空 間 内 で 理 想 ベ ク ト ルを示し、実験参加者にこの二つの選択肢かの 方 向 に ±1SD変 化 さ せ た 形 状 の 主 成 分ら一つを強制選択させた。各ペアを構成す得点を算出した。さらにこの主成分得点

る輪郭画像の左右の位置は被験者間でランをもとに、フーリエ逆変換により各印象

ダマイズされていた。実験参加者は二つのに対応したボトル輪郭形状を再構成したブロックに分割され、一方のブロックには(Fig. 6、 Fig. 7)。

ま ず 平 均 形 状 を 変 形 し た 19 セ ッ ト の 画 像（Fig. 6）を評価させ、次にサンプルAを変

4.2 再 構 成 された輪 郭 形 状 の印 象 評 価

形した19セットの画像（Fig. 7）を評価させ

4.1 節 の 手 法 に よ り 再 合 成 し た ボ ト ル

た。またもう一方のブロックにはサンプルA

輪 郭 形 状 （ Fig. 6、 Fig. 7） が 、 意 図 し たの変形画像、平均形状の変形画像の順で評

印象の違いをもたらすか検証するため、価させた。

こ れ ら の 輪 郭 形 状画像を用いて強制選択
による評価実験を行った。

4.2.2 結 果 と考 察
印象評価実験の結果をFig. 8に示す。ここ4.2.1 方 法

では、所与の印象と対応した理想ベクトル

男子大学生 37 名(平均年齢 = 21.0, SD =方向への変形に対し、実験参加者のその方0.8)が実験に参加した。いずれの参加者も関向と合致する印象判断を行った場合を「一連する他の評価実験への参加経験はない。

致」、実験参加者が理想ベクトルと逆の印象

実験には4.1節で作成した輪郭形状画像をを持った場合には「不一致」とした。

用いた。刺激は平均形状を変形した輪郭画
像を評定語対ごとに対にした19ペア（38種類）の画像および、サンプルAを変形した輪郭画像を対にした19ペア（38種類）である。
評価シートの各ページに各ペアを構成する－ 486 －

日本包装学会誌 Vol.21 No.6 （2012）(a)健康的な-不健康な(b)家族向けの-個人向けの(c)ありきたりな-個性的な(e)爽やかな-むさ苦しい(f)子供っぽい-大人っぽい(g)自然な-人工的な(d)洗練された-野暮な(h)肌にやさしい-肌に悪い(i)(美しい-醜い(j)新鮮な-古くなった(k)今風な-古くさい(l)かわいい-かわいくない(m)親しみにくい-親しみやすい(n) 活動的な(o)地味な-派手な(p)元気がある-元気がない(q)軽やかな-重苦しい

落ち着いた(r)信頼できない-信頼できる(s)上品な-下品なFig. 6 Deformations of average bottle shape in direction of ideal vectors (±1SD)－ 487 －

楕円フーリエ記述子を用いたボディソープボトル形状の分析と評価
日本包装学会誌 Vol.21 No.6 （2012）(a)健康的な-不健康な(b)家族向けの-個人向けの(c)ありきたりな-個性的な(e)爽やかな-むさ苦しい(f)子供っぽい-大人っぽい(g)自然な-人工的な(j)新鮮な-古くなった(k)今風な-古くさい(l)かわいい-かわいくない(n)活動的な(o)地味な-派手な(p)元気がある-元気がない(i)美しい-醜い(m)親しみにくい-親しみやすい(q)軽やかな-重苦しい

落ち着いた(r)信頼できない-信頼できる(d)洗練された-野暮な(h)肌にやさしい-肌に悪い(s)上品な-下品な

Fig.7 Deformations of Sample A in direction of ideal vectors (±1SD)－ 488 －

100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
健康的な-不健康な
家族向けの-個人向けのありきたりな-個性的な洗練された-野暮な
爽やかな-むさ苦しい
子供っぽ-い大人っぽい
自然な-人工的な肌にやさしい-肌に悪い
美しい-醜い新鮮な-古くなった
今風な-古くさい
かわいい-かわいくない
親しみやすい-親しみに …
落ち着いた-活動的な地味な-派手な元気がない-元気がある
軽やかな-重苦しい
信頼できる-信頼できない
上品な-下品な

100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%

健康的な-不健康な
家族向けの-個人向けのありきたりな-個性的な洗練された-野暮な
爽やかな-むさ苦しい
子供っぽ-い大人っぽい
自然な-人工的な肌にやさしい-肌に悪い
美しい-醜いな
新鮮 -古くなった
今風な-古くさい
かわいい-かわいくな い
親しみやすい-親しみに …
落ち着いた-活動的な地味な-派手な元気がない-元気がある
軽やかな-重苦しい
信頼できる-信頼できない
上品な-下品な日本包装学会誌 Vol.21 No.6 （2012）

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

* *

－ 489 －

*

*

*

*
* *

*

*

*: p<.05

不一致一致(a) 平 均 形 状 の 変 形 画 像 に 対 す る 判 断*: p<.05

不一致一致(b) サ ン プ ル A の 変 形 画 像 に 対 す る 判 断Fig. 8 Impressions on (a) deformations of average shape and on (b) deformations of Sample A楕円フーリエ記述子を用いたボディソープボトル形状の分析と評価

また、平均ボトル形状の輪郭およびサンプ

な評価空間と輪郭形状の特徴の関係を検討

ルAの輪郭形状の変形が意図した印象の変化することで、複雑な形状と多様な印象の関係をもたらしていたか検討するために、評定結を簡潔に示した。これにより、所与の輪郭形

果に対して二項検定を行った。その結果、平状がもたらすおおよその印象を推定するこ

均ボトル形状では19項目中12項目で、またサともできた。 ただし、形状との関係が明確

ンプルAでは19項目中15項目で「一致」の判ではない印象語（e.g., ありきたりな―個性的断が「不一致」の判断よりも有意に多かった。

な）も存在することも明らかになった。

また、有意に「不一致」の判断が多い項目は

楕円フーリエ解析は輪郭形状の可逆変換

平均形状を変形した画像にもサンプルAを変であるという特性を利用することで、印象か形した画像にも認められなかった。「一致」

ら輪郭形状を再構成することも容易である。

の判断が有意に多かった項目の多くは、理想本研究では、平均的容器形状および既存の容ベクトルを求める際の重回帰分析において器（サンプルA）の輪郭を、特定の印象を強重決定係数が高い値を示した項目（e.g.，「軽めると推定される方向に変形することを試や か な ―重 苦 し い 」「 爽 や か な ―む さ 苦 しみた。変形画像に対する評価実験の結果、こい」）である。これらの項目は、形状と印象の手法による輪郭形状変形は、形状と関連のの関係が強い項目であり、このような項目にある印象（e.g., 「家族向けの―個人向けの」）おいて輪郭形状の変形が印象を変化させるにおいて、ターゲットとなる印象をより強めうえで有効であるといえる。

ることが示された。
以上のことから、楕円フーリエ解析による

５． 結論

容器形状の解析と多変量解析、およびSD法による印象評価の組み合わせは、(1) 多様な商本研究では、楕円フーリエ解析をボディソ品デザインの中で、ある商品の形状デザイン

ープ容器形状の評価に適用し、この手法が容のポジショニングを客観的に理解する、(2)

器形状を定量的に比較検討する手法として商品の形状とそれらがもたらす印象の対応

有効か検討を行った。楕円フーリエ解析によ関係を系統的に理解する、(3) 特定の印象のり得られたフーリエ係数は、容器の輪郭形状

強度を変化させるようなデザイン特徴を可を表す多変量の数値データとして扱うこと視化する、という3つの点において有用な手ができる。本研究では、この多変量データに法であることが示された。すなわち本提案手

対し主成分分析を適用し、商品間での容器形

法は、製品の特性やイメージを反映したパッ状の違いを特徴づける主要な形態的差異を

ケージデザインを行うプロセスにおいて、有視覚的に示した。

効なデザイン支援手法となりうると言える。

また、 SD法による調査に基づき、心理的- 490 -

日本包装学会誌 Vol.21 No.6（2012）＜参 考 文 献 ＞
1) F.P. Kuhl, C.R. Giardina, Comput.
Graph. Image Process., 18,236-258(1982)
2) F.L. Bookstein, “Morphometric tools
for landmark data”, Cambridge Univ.
Press. (1991)
3) I.L. Dryden, K.V. Mardia, “Statisticalshape analysis” Wiley & Sons. (1998).
4) L.J. Segerlind, B. Weinberg, Trans.
ASAE, 16, 324-327 (1973)
5) R. White, H.C. Rentice, T. Verwist, Can.
J. Bot., 66, 450-459. (1988)
6) H. Iwata, S. Niikura, S. Matuura, Y.
Takano, Y. Ukai, Breeding Sci., 50,
73-80 (2000)
7) 伊 藤 豪 俊 , 平 田 達 也 , 石 井 直 宏 , 電 子
情 報 通 信 学 会 論 文 誌 D, J71-D(6),1065-1073(1988)
8) 矢 野 環 , “文 化 系 統 学 ― 歴 史 を 復 元 する ” (村 上 征 勝 編 ) 文 化 情 報 学 入 門 ,勉誠出版

pp. 36-48 (2006)

9) F.J. Rohlf, J.W. Archie, Syst. Zool. 33:
302-317 (1984)（原稿受付

2012 年 8 月 17 日 ）（審査受理2012 年 10 月 4 日 ）- 491 -

楕円フーリエ記述子を用いたボディソープボトル形状の分析と評価

492