日本色彩学会誌

第 43 巻第2号

2019 年

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特集：色と “ 感覚 ”

Color and “Sense”

色と素材の触感および触覚ディスプレイ刺激の対応

Color association with tactile texture and tactile display stimuli
岡本正吾

Shogo Okamoto

名古屋大学大学院工学研究科 機械システム工学専攻
Department of Mechanical Systems Engineering, Nagoya University

キーワード：粗さ感，硬軟感，温冷感，触覚ディスプレイ
Keywords：roughness, smoothness, hardness, softness, warmth, coldness, tactile display

1.緒論

発と今後密接に関わると予想され，他に先んじて動向を紹介する．

先の様々な研究報告が，素材表面の色がその触感に影響することを示唆している．視覚と触覚は全く異なる感覚器官が関与する感覚である．加えて，触感は 5

2.触感の各次元と色の関係

次元の情報空間（マクロ粗さ知覚，ミクロ粗さ知覚，硬2.1 温冷感と色軟知覚，摩擦知覚，温冷知覚）で表現され 1)，それぞれ暖色と寒色という言葉があるが，古くから波長の長の次元は知覚機序の観点で明確に区別される．では一い色は温かいと思われ，波長の短い色は冷たいと思わ

体何故，色が素材の触感に影響するのであろうか？一れると言われている 8,9,10)．例えば，色が異なるタイル

つの解釈は，色刺激も触覚刺激も共通の感覚統合過程

状の複数のサンプルを視覚と触覚を手掛かりに評価さを経て ，意識にのぼるということである．この過程

せると，赤や黄のサンプルが灰や青のサンプルよりもは，音 3)，音印象 4)，視覚的な模様などにも関係し得て，温かいと回答される 10)．こういった色と温冷感の関係

2)

いずれも触感に影響する．さらに，色と感性 5)，触感とを人の行動の側面から実証しようとした試みもある

感性の関係も鑑みると感性情報処理の過程が，この統11,12)

合過程に続くか並行すると思われる．例えば，Fujisaki

る時間の長さから，色（青か赤）と温冷感の関係を調査らするという行動的な側面においても同様の結論に到達

6)．例えば，Ziat ら 12) は，色のついた温度刺激に触れは，視覚，触覚，聴覚のいずれかを用いて木材の知している．

覚的側面と，感性的側面とを形容詞を用いた採点課題で評価し，いずれの感覚を介した場合でも共通の知覚

しかし，話はそう簡単ではないこともある．Ho ら 13)－感性構造につながると報告し，多感覚間での感性応は，古くから言われてきた色と温冷感の関係について，答の共通性を示した．すなわち，色刺激と触覚刺激の逆説的な報告をしている．色が異なる青と赤の表面に共感覚的性質，ならびにこれらと感性的応答の関係は触れたとき，青の表面の方が温度が高いと判断される

確かに認められ，ものづくりやパッケージデザインに傾向にあるとした．その温度差は，0.6℃程度であり，温おいては，その顕著な関係を理解しておくことが肝要

度変化の知覚閾値と比べて十分に大きい．著者らは，と思われる．なお，視触覚のクロスモーダル効果のほ個人の経験則・期待との差の観点から，この現象の説

とんどには物理的な合理性がある（例えば，大きく変形明を試みており，サイズ・ウェイト錯覚（同じ質量なら，して見えるものは柔らかく感じられる）にも関わらず，体積が大きい物の方が軽く感じるという錯覚）などと色と触感の関係にはさしたる合理的な説明がない ．の共通の原理が根底にある可能性を指摘した．結論を加えて，色が触感に与える効果は研究方法によって，異にするこれらの研究の大きな相違点は，実験方法に相反する結果が報告されるなど，確定的とは言い難いあると思われる．先の研究の多くは言葉を用いた課題現状もある．

であったのに対し，Ho らの研究では実際の温度刺激を2)用いた調整課題が採用された．

本稿では，これまでに報告されている色と触感の関係を紹介し，次に触覚ディスプレイとして知られる機明度と彩度の温冷感への効果も認められる．稲葉 14)

械的なアクチュエータで生成される触覚刺激と色の対は，先の研究とは異なる視点で色が温冷感に与える影応について述べる．前者は，稲葉 7) の解説が詳しく，本響を調査している．色相に加えて，明度と彩度の組み

稿は個々の研究の詳細は割愛し，要点をまとめること合わせで定義されトーンと温冷の印象について調査を主意とする．後者は，スマートフォンや装着型端末し，暗く濁ったトーンは冷たく感じられるとした．などのデジタルインタフェースにおけるコンテンツ開107

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係性を考えるべきではないかと指摘をしており，淡いトーン（Pale）が他のトーンと比べて，柔らかくて滑らかな印象を与えることを示した．
2.4 感性と色
上記で紹介した研究の結果は，1981 年に Kobayashi 5)が提唱したカラーイメージスケールとおおいに一致する．Kobayashi は，知覚や感性に関する 23 種の形容詞を用いた官能評価から，色の 3 つの属性である，色相・明度・彩度は，それぞれ温冷感・硬軟感・清濁感（clear-grayish）に対応すると見出した．清濁感が，表面粗さの評価と対応すると考えると，Kobayashi が触図 1 色相・明度・彩度と触感の関係

覚を伴う実験を経ずに見出した色の効果は，今日までに実施された色と触覚のクロスモーダル効果に関する研究結果と一致する．

2.2 粗さ感と色既に述べたように，色は触感に作用する．そして，色色は表面粗さの評価にも影響を与える．いくつかのと触覚は共に，感性に作用する．これらのことが意味研究から，明度と彩度の効果には一貫性が認められる．

することは，色が触感に与える効果は，感性を基軸と明度と彩度が高い表面の方が，より平坦で滑らかであると評価されるして理解することが可能である．踏み込んだ仮説とし．しかし，一名の共感覚者につ

2,14,15,16)て，感性を介して色は間接的に触感に影響しているのいては，彩度が粗さ評価に与える結果は真逆（彩度がではなかろうか．だとすれば，個人差の著しい感性を高いほど粗い）であった 15)．これらの研究は，実験課題通じるがゆえ，全く異なるモダリティである色が触感が大きく異なるにも関わらず，一致する結果に到達しに，淡くかつ不確実性を伴って影響することは納得でている点から，頑健に表れる効果と思われる．例えば，

きる．

Ludwig ら 2) の実験では，参加者らは視覚を遮断した状態で粗さの異なる触感サンプルに触れ，そのサンプ

2.5 色が触感に与える効果のまとめ

ルともっとも対応する色を色マップの中から選択するという課題を行った．稲葉ら

14)

色が触感に与える効果については，先の研究は必ずの実験では，参加者らしも一貫した結果を示していない．とは言っても，図は色に対して，形容詞を用いた採点課題を実施した．

１のような効果が一般に期待されるであろう．まず，一方で，色相については，顕著な効果はなさそうである．Ludwig ら

2)

色相の効果が顕著であるのは，温冷感である．赤や黄は，黄やピンクは滑らかな，茶や黒は粗いという評価に結びつくとした．Slobodenyuk ら

系統の色が，青系統の色よりも温かいという印象を与17)える．また，濃いトーンは，冷たく感じられる．次に，は，ハプティックインタフェースを用いた実験で，赤彩度と明度が高い色ほど，すなわち，鮮明，もしくは淡が粗さと結びつくことを報告している．以上の報告はく明るい色が，滑らかで柔らかく感じられる．

一致しているとは言い難い．Slobodenyuk らの研究結果は，明度と彩度の効果についても，他の知見と異なっ

3.振動触覚刺激と色の対応ており，実物を触刺激として用いる場合と，ハプティッ

3.1 振動触覚ディスプレイ

クインタフェースを用いた仮想の触刺激を用いる場合

本節では，触覚ディスプレイから提示される触覚刺とで，違いが生じたと言える．

激と色の関係について述べる．触覚ディスプレイとは，機械的な変位刺激（振動）などを用いて，皮膚感覚に2.3 硬軟感と色Ludwig と Simner

2,15)刺激を与える装置のことであり，古くは携帯電話のバは一連の研究を通じて，柔らイブレータなどがこれに該当する．現在では，はるかかい素材は，高い明度と彩度を有する色と対応付けらに応答性の高いアクチュエータが搭載された電子端末れることを示した．これは，トーンと硬軟評価の関係を示した稲葉

14)（ごく一部のスマートフォン，装着型端末，ゲームコンの実験結果とも一致する．稲葉は，明トローラ）が販売されており，複雑な振動パターンを生度と彩度が硬軟や粗さ感に作用するというよりは，両成できるようになっている．例えば，ラップトップ型者の組み合わせであるトーンとこれらの触感の間の関108

特集：色と“感覚” 岡本：色と素材の触感および触覚ディスプレイ刺激の対応デルのどこに位置するかを参加者実験にて調査した．
同様に，参加者らは 7 種の純色を円環図に配置した．
Russell の円環モデル 20) は，人の感情を 2（ないし 3）次元で表現するものであり，軸はそれぞれ，覚醒－睡眠，快（喜び）－不快（悲しみ）である．円環図に配置された
色と触刺激の位置から，高周波でリズミカルな触刺激は，覚醒的であり，波長の長い色（赤，橙，黄）と対応することが分かった．また，低周波でリズムの遅い触刺激は，非覚醒的であり，波長の短い色（紫）と対応した．
Hasegawa ら 18) は，表面の摩擦を操作可能なタッチパネルを用いており，摩擦刺激と色の対応についても
図 2 振動触刺激と色，感性の対応．Hasegawa ら18)調査した．その結果，高周波で振幅の大きい，不快な摩の図をもとに，Delazio ら 19) の結果も反映して作成

擦刺激が紫に対応するとした．
Delazio ら 19) は，実験参加者の手掌に 1 秒の振動触刺

パソコンのタッチパッドに触覚ディスプレイが搭載さ激を提示し，参加者は刺激の印象を彩度が調整可能なれている例があり，従来の機械的なスイッチに代わり，カラーマップを用いて回答した．振動は，周波数と振振動アクチュエータによってパッドを微小に駆動する幅をパラメータとした．その結果，振動刺激の振幅がことで，クリックしたときに感じられるスイッチの触大きい刺激ほど，彩度が高い色と対応した．また，10-覚刺激を模擬している．

35Hz の低周波刺激は紫に，60-200Hz の高周波刺激は緑に主に対応し，黄や赤との対応も認められた．低周波でも振幅の大きな刺激は赤系統と対応した．Delazio

3.2  振動触覚ディスプレイと色の対応による情報コンテンツ

らは，得られた結果の解釈もしくは機序の説明には言色と触刺激とが適切に対応していれば，視覚・触覚及していない．に冗長な刺激が提示されることになる．こういった状
3.4 振動触覚刺激と色と感性態では，刺激の理解が促進される効果が期待できる．
触覚ディスプレイを有する端末を利用したコンテンツ

以上の 2 例の研究は，色相と振動触刺激の周波数の情報が，利用者により理解され易くなる（理解の促の対応について一致している．高周波の振動刺激は進）．例えば，情報の提示に色を用いるソフトウェア・

赤 / 緑系統に，低周波の振動刺激は紫系統に対応するコンテンツに，触覚刺激も重ね合わせて，情報提示の（図 2）．ここで気を付けたいのは，色の光学的周波数効果を上げることが考えられる．もっとも，色と触覚と触刺激の機械的周波数は対応しないということであ

ディスプレイからの触刺激の組みあわせに関しては，る．つまり，波の物理的な対応関係ではない．むしろ，冗長刺激による促進効果を示した研究はまだ無い．

Hasegawa ら 18) は，色と触刺激の感性的な対応を示唆した．これには合理性を裏付ける事例もある．
赤は警告的な意味を有する覚醒的な色である．振動3.3 振動触覚刺激と色の対応
色と触覚ディスプレイからの刺激の対応に関する研

触刺激の典型的な利用例として，警告を目的としたア

究は始まったばかりであり，十分な知見が得られていラートがある．例えば，自動車の運転において，自動車るわけではない．したがって，ここは最近の研究動向

が自らのセンサ系統をもとに危険源の接近を察知したという位置づけで，両者の対応を解説する．関連する

場合に，シートなどに仕組まれた振動子による触刺激

研究例は，著者の知る限り 2 例しかない．両者のを用いて運転手にそれを知らせる例がある．警告のた

実験手法は異なっているが，結論には一致する点が多めの振動触刺激では，周波数と繰り返しのリズムをパく，興味深い．そのうち一例 18) は，著者らのグループラメータとして用いて，警告のレベルを調整する 21)．

によるものである．

周波数が高いほど，またリズムが速いほど警告的であ

18,19)

Hasegawa ら 18) は，周波数が低く（50Hz）繰り返しる（音による警告と類似）．このような振動触刺激は覚のリズムも遅い振動触刺激と，周波数が高く（250Hz）

醒的であり，赤色に対応付けられる 18）．2 節の例と同様繰り返しのリズムが速い振動触刺激，これらの中間程に，色と触覚刺激の感性的な作用を考慮すると，両者度の刺激を用いて，振動触覚刺激が Russell の円環モの対応関係が自然と理解できる．
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

日本色彩学会誌

4 結び

第 43 巻

第 2 号（2019 年）11）	H .-N. Ho, G. H. Van Doorn, T. Kawabe, J.
Watanabe, and C. Spence, Colour-temperaturecorrespondences: when reactions to thermal
stimuli are influenced by colour, Plos One, vol. 9,no. 3, p. e91854, 2014.

色が触感に与える効果は決して強くないが，確実に存在する．その機序に関する合理的な説明は未だになされていないが，本稿は色と触覚刺激の感性への作用を基点とした理解を呈した．このような感性を介した12）	M. Ziat, C. A. Balcer, A. Shirtz, and T. Rolison,
A century later, the hue-heat hypothesis: Does
color truly affect temperature perception?,
EuroHaptics 2016: Haptics: Perception, Devices,Control, and Applications, pp. 273-280, 2016.

多感覚間のつながりは affective synesthesia 22) として知られる．
参考文献13）	H.-N. Ho, D. Iwai, Y. Yoshikawa, J. Watanabe, andNishida S., Combining colour and temperature: A
blue object is more likely to be judged as warm
than a red object, Scientific Reports, vol. 4, p.
5527, 2014.

1）	S . O k a m o t o , H . N a g a n o , a n d Y . Y a m a d a ,Psychophysical Dimensions of Tactile Perceptionof Textures, IEEE Transactions on Haptics, vol. 6,no. 1, pp. 81–93, 20132）	V. U. Ludwig and J. Simner, What colour
does that feel? Tactile-visual mapping and thedevelopment of cross-modality, Cortex, vol. 49,
pp. 1089-1099, 2013.

14）	稲 葉 隆 , 色彩とテクスチャーが喚起する触感と色感 , 日本感性工学会論文誌 , vol. 17, pp. 99-108,2017.
15）	J. Simner and V. U. Ludwig, The color of touch:A case of tactile-visual synaesthesia, Neurocase,vol. 18, no. 2, pp. 167–180, 2012.

3）	Y. Suzuki, J. Gyoba, and S. Sakamoto, Selective
effects of auditory stimuli on tactile roughness
perception, Brain Research, vol. 1242, pp. 87–94,2008.

16）	稲葉 隆 , 色彩の属性が視覚的な粗さ知覚に及ぼす影響 , 応用心理学研究 , vol. 41, pp. 319-320, 2016.

4）	R. Etzi, C. Spence, M. Zampini, and A. Gallace,When Sandpaper Is ‘Kiki’ and Satin Is ‘Bouba’: anExploration of the Associations Between Words,
Emotional States, and the Tactile Attributes ofEveryday Materials, Multisensory Research, vol.
29, no. 1–3, pp. 133–155, 2016.

17）	N. Slobodenyuk, Y. Jraissati, and A. Kanso, L.
Ghanem, and I. Elhajj, Cross-Mmdal associations
between color and haptics, Attention, Perception& Psychophysics, vol. 77, pp. 1379-1395, 2017.
18）	H. Hasegawa, K. Itoh, S. Okamoto, H. Elfekey, andY. Yamada, Colorful tactile stimuli: Association
between colors and tactile-display stimuli on
Russell’s psychological plane, Haptic Interaction:
Science, Engineering and Design, Lecture Notes
in Electrical Engineering, vol. 432, pp. 47-52, 2016.

5）	S. Kobayashi, The aim and method of the color
image scale, Color Research & Application, vol. 6,no. 2, pp. 93–107, 1981.
6）	W. Fujisaki, M. Tokita, and K. Kariya, Perceptionof the material properties of wood based on
vision, audition, and touch, Vision Research, vol.
109, pp. 185–200, 2015.

19）	A. Delazio, A. Israr, and R. L. Klatzky, Crossmodal correspondence between vibrations andcolors, Proceedings of IEEE World Haptics
Conference, pp. 219-224, 2017.

7）	稲 葉 隆 , 色彩による触感効果に関する研究動向 ,日本大学大学院総合社会情報研究科紀要 , vol. 18,
pp. 205-216, 2017.

20）	J . A. Russell, A circumplex model of aﬀect,
Journal of Personality and Social Psychology, vol.
39, pp. 1161-1178, 1980.

8）	M. A. Tinker, Effect of stimulus-texture upon
apparent warmth and affective value of colors,
American Journal of Psychology, no. 51, pp. 532–535, 1938.

21）	S . M. Pratt, B. A. Lewis, B. N. Penaranda, D.
M. Roberts, C. Gonzalez, and C. L. Baldwin,
Perceived urgency scaling in tactile alerts,
Proceedings of Human Factors and Ergonomics,
pp. 1303–1306, 2012.

9）	B. Wright, The influence of hue, lightness, andsaturation on apparent warmth and weight,
American Journal of Psychology, no. 75, pp. 232–241, 1962.

22）	G. L. Collier, Affective Synesthesia: Extracting
emotion space from simple perceptual stimuli,
Motivation and Emotion, vol. 20, pp. 1-32, 1996.

10）	L. Wastiels, H. N. J. Schifferstein, A. Heylighen,
and I. Wouters, Red or rough, what makes
materials warmer? Materials and Design, vol. 42,
pp. 441-449, 2012.
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