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日本バーチャルリアリティ学会誌第 10 巻 1 号 2005 年 3 月

特集

VR の源流としての錯視・錯覚

特集 ■ VR の源流としての錯視・錯覚

幾何学的錯視のリアリティ
北岡明佳

立命館大学

KITAOKA AKIYOSHI

1．はじめに

それでは，錯視とバーチャルリアリティの学際的研究

バーチャルリアリティは，いろいろな分野においてを進めれば，将来豊かな成果が次々と生まれるのであろ

急速に発展しつつある注目の技術であるが，知覚心理学うか．結論を先に言うと，残念ながらそういうことには的に言うと，人間の持つリアルさというゲシュタルトをあまりなりそうもない．

与える人工的刺激およびそれを創造する技術である．物錯視とバーチャルリアリティの学際的研究に筆者が理的にリアルなものがリアルに見えるわけではなく，物あまり期待を持てない理由は，両者は「だまし」という理的に不自然なものでもリアルさを感じるといったことカテゴリーでつながっているだけで，心理学的メカニズは，芸術などではよく見られる．

ムとしてはかなり遠いものであるからである．錯視は知このように「リアリティ」あるいは「現実感」という覚のアーチファクトあるいは出来損ないであるが，バー言葉は，知覚心理学においてはいわば実体的な概念なのチャルリアリティ技術が与えるリアルさは，合目的的・で，「バーチャル」という接頭語を特に必要としない．

機能的なゲシュタルトなのである．

なぜこの技術がバーチャルリアリティという名称になっなお，ランダムドットステレオグラムによる両眼立体たかということを推察すると，「この技術は本物でない視のような機能的な知覚をも，トリック的だという理由

まがいものの刺激によって，あたかもそれが本物である

で錯視に含める研究者も多いが ( どちらかというとそうかのように人をだますものである」といった暗黙の共通いう研究者の方が多いが )，本稿では錯視は「役立たず」理解があったからではないか．の知覚ということで話を進める．

だます，というキーワードですぐ思い出されるのが，錯視 (visual illusion) である．錯視とは，対象の物理的2．幾何学的錯視な特性とは異なった心理学的特性を持つ知覚のことで最近の傾向としては，パソコンとプリンタの普及にある．具体的には，平行な線が平行でなく見えるとか，よって新しい錯視の開発が盛んとなり，特に明るさ同じ大きさの図形が違った大きさに見えるといったこや色の錯視に派手なものが見られるようになってきとである．

た．しかし，単に錯視と言えば，今でも幾何学的錯視

このようにお互い近縁でありながら，錯視とバーチャ(geometrical illusion) のことである．幾何学的錯視とは，ルリアリティの関係は，あまり検討されてこなかった．

線の傾き，角度，対象の大きさ，あるいは対象の位置が，その一因は，錯視研究が長い間純粋に心理学的な基礎研物理的実際とは異なって知覚される現象である．近代究に徹していて，応用を考えなかったことである．一方，以降の幾何学的錯視の研究には，150 年以上の研究成果バーチャルリアリティの側から見れば，即座に応用できの蓄積がある．
幾何学的錯視として知られる最も古いものは，1851るような錯視研究の成果を，膨大な文献の中から容易に年のフィック錯視 (Fick illusion) である [1]．垂直・水平

拾い出せなかったということであろう．

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JVRSJ Vol.10 No.1 March, 2005

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9錯 視 (vertical-horizontal illusion: V-H illusion) と も 呼 ば

場合，内向きに付けると線分は短く見え ( 上図 )，外向き

れ，垂直線と水平線は物理的には同じ長さでも，垂直に付けると線分は長く見える ( 下図 )．錯視量がたいへん線の方が長く見える ( 図 1)．

多いので，心理学の講義や実習でよく用いられる．

図1

図4

フィック錯視ミュラー・リヤー錯視

次 に 古 い 錯 視 は，1855 年 の オ ッ ペ ル・ ク ン ト 錯 視

ポンゾ錯視 (Ponzo illusion) という錯視もよく知られて(Oppel-Kundt illusion) である [2][3]．分割距離錯視とも呼いる．ポンゾ錯視とは，同じ長さの二つの線分や円を図ばれ，図 2 では右から 2 番目の線分は両端の線分のちょ5 のように V 字形の中に入れると，V 字形の頂点に近いうど中間にあるのだが，右に寄っているように見える．

対象が遠い対象より大きく見える錯視である．なお，ポンゾ錯視は 1912 年の発表と考えられてきたが [6]，1897年のリップスの著書に既に見られる [7]．

図2

オッペル・クント錯視

1860 年になると，ツェルナー錯視 (Zöllner illusion) が

図5

ポンゾ錯視

登場する [4]．ツェルナー錯視とは，平行な線分に斜線を交差させると，それらの交差角のうち鋭角側を過大視する方位に線分が傾いて見える錯視である．図 3 では，4

他にも多数の幾何学的錯視が知られているが [8][9]，本の横線はお互いに平行であるが，上から順に左右左右その多くは 19 世紀の後半に発見されたものである．さらに傾いて見える．に，これら幾何学的錯視の多くに共通するものは，線画であるということと，リアリティが低いということである．
3．リアリティのある幾何学的錯視
ところが，幾何学的錯視の図形ならすべてリアリティを欠いているかと言えば，そうでもない．リアルな幾何学的錯視図形が存在するのである．リアルと言っても，現実場面に見られる錯視という意味ではなく，現実離れ図3

した幾何学的図形なのにリアリティを感じさせる図形のツェルナー錯視ことである．
幾何学的錯視の中で最も有名なミュラー・リヤー錯

古くから知られているリアリティのある幾何学的錯視 (Müller-Lyer illusion) が発表されたのは，やや遅れて視図形のうち，線画のものでは，湾曲錯視 (illusion of1889 年のことである [5]．ミュラー・リヤー錯視 ( 図 4) でcurvature) がある．へリング錯視 (Hering illusion) あるいは，同じ長さの線分の両端に短い斜線 ( 矢羽 ) を付けたはヘリングの湾曲錯視が有名である．ヘリング錯視とは，

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収斂する複数の線分を図 6 のように横切ると，平行な 2本の水平線分が中心近くで中心から遠ざかる側に曲っているように見える錯視である．立体感を感じさせるところがリアルなのかもしれない．この錯視は 1861 年発表
で，実は結構年代が古い [10]．

図6ヘリング錯視自然物には線があまりないせいか，線画はリアリ

図8

ティが低い傾向にあるようだが，自然物に豊富に含まフレーザーの渦巻き錯視

れるエッジを使った錯視図ではリアリティが増す．古
典的な幾何学的錯視の中では，ミュンスターベルク錯視が，当時の作図環境を考えると，この錯視図形の開発は(Münsterberg illusion) や カ フ ェ ウ ォ ー ル 錯 視 (Café Wall奇跡に近かったのではないだろうか．

illusion) がリアルである [11][12]．
カフェウォール錯視とは，上下 2 列の白と黒の正方形

4．リアリティのある新しい幾何学的錯視

あるいは長方形の列が水平に時計周りにずれると，その最近では高性能のパソコンと高性能のプリンタが当た間に引かれた灰色の線分が時計周りに傾いて見える錯視

り前のように使えるようになったため，錯視研究の環境である．反時計回りにずれると，線分は反時計回りに傾も劇変した．作図，特にカフェウォール錯視のようなエッいて見える．図 7 では，灰色の横線はお互いに平行であジ画の作図が格段に容易になったのである．

るが，上から左右左右左に傾いて見える．

まずは，立体感のある図形の進歩から見てみよう．
1998 年になって，膨らみの錯視 (bulging illusion) というものが開発された [14]．図 9 では，すべて正方形ででき

図7

カフェウォール錯視

この時代の幾何学的錯視として，突出してリアルな幾何学的錯視が，フレーザーの渦巻き錯視 (spiral illusion ofthe Fraser illusion) である．フレーザーの渦巻き錯視とは，同心円に配置した白黒の紐模様が渦巻きパターンに見える錯視である ( 図 8)．この図のリアルさは，立体感とエッジ図形であるという両要因の加算によるものかもしれない．
なお，この錯視の発表は 1908 年である [13]．今でこそこのような図形をパソコンで作図することは容易である

図910

膨らみの錯視特集

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VR の源流としての錯視・錯覚ているのに，床が盛り上がっているように見える．

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そのほか，渦巻き錯視の研究にも近年革新的発見があ

なお，
線が曲がって見えるのは市松模様錯視 (checkeredり，どのような傾き錯視でも渦巻き錯視を作ることがでillusion) というカフェウォール錯視系統の傾き錯視であきるということがわかった [17]．図 12 はカフェウォールるが [15]，立体的に見せるという点はヘリング錯視と共錯視で作られた渦巻き錯視である [16]．この図では，灰通している．このやり方で立体感をさらに強調するなら，色の同心円が渦巻きに見える．

きめの勾配を使った図 10 がさらに効果的である [16]．こうなってくると，具象性まで感じられて，ますますリアルさが高まる．

図 12 「渦巻きアンバン」

5．動きも入ってさらにリアルな幾何学的錯視

図 10 「クッション」

錯視図形のリアリティに貢献するものに動きがある．
従来の図は動いているような気がするという程度であっ1998 年 に は， 波 の 錯 視 (wave illusion) も 開 発 さ れ た

たが，最近の研究によって，実際に動いているように見[14]．図 11 はすべて正方形でできているが，旗がはためえる図ができるようになった．例えば，図 13 の波の錯ているように見える．

視では，目の動きに応じて波打って見える [16]．

図 11

図 13波の錯視

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時々波打って見える波の錯視12

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VR の源流としての錯視・錯覚

pp.118-158 (1863)

古典的な幾何学的錯視であるカフェウォール錯視の図形にも，錯視的な動きを入れることができる．図 14 では，[4] Zöllner, F. : Über eine neue Art von Pseudoskopie und ihre

垂直あるいは水平な灰色の線が外側と内側で傾きが違っ

Beziehungen zu den von Plateau und Oppel beschriebenenて見えるということ以外に，内側の図形が動いて見える

Bewegungsphänomenen. Annalen der Physik und Chemie,[16]．運動印象はリアルさを増す．

186, pp.500-523 (1860)[5] Müller-Lyer, F. C. : Optische Urteilstäuschungen. Archiv
für Anatomie und Physiologie, Physiologische Abteilung,2, pp.263-270 (1889)[6] Ponzo, M. :Rapports entre quelques illusions visuelles
de contraste angulaire et l’appréciation de grandeur desastres à l’horizon. Archives Italiennes de Biologie, 58,pp.327-329 (1912)[7] Lipps, T.:Raumästhetik und geometrisch-optischeTäuschungen. Leipzig: Barth. (1897)[8] 北岡明佳：錯視図形のオーバービュー VISION, 9,
pp.131-162 (1997)[9] 北岡明佳：幾何学的錯視，後藤倬男・田中平八 ( 編 )：錯視の科学ハンドブック，東京大学出版会 (2005 年 2月発行予定 )[10] Hering, E. :Beiträge zur Physiologie, I. Zur Lehre vom
Ortsinne der Netzhaut. Leipzig: Engelman.(1861)[11] Münsterberg, H. : Die verschobene Schachbrettfigur.

図 14 「動くタイル」

Zeitschrift für Psychologie, 15, pp.184-188 (1897)[12] Gregory, R. L. and Heard, P. : Border locking and theCafé Wall illusion. Perception, 8, pp.365-380 (1979)

6．色も幾何学的錯視のリアリティに貢献[13] Fraser, J. : A new visual illusion of direction. British

幾何学的錯視の錯視量はほぼ明るさだけで決まると考Journal of Psychology, 2, pp.307-320 (1908)

えられるが，色を付けると図形のリアルさは増す ( 口絵[14] Kitaoka, A. : Apparent contraction of edge angles.

カラー図参照 )．これは色だけの効果と考えてよいが，Perception, 27, pp.1209-1219 (1998)

どのような色でもよいというわけではないようで，配色[15] Kitaoka, A., Pinna, B., and Brelstaff, G. : Contrastとリアルさとの関係を明らかにすることは，今後の課題

polarities determine the direction of Café Wall tilts.

である．

Perception, 33, pp.11-20 (2004)[16] 北岡明佳：トリックアイズ，カンゼン (2002)

7．おわりに[17] Kitaoka, A., Pinna, B., and Brelstaff, G. : New variations

本稿が錯視研究とバーチャルリアリティ研究の距離をof spiral illusions. Perception, 30, pp.637-646 (2001)

少しでも縮めることに貢献できれば，幸いである．
参考文献

【略歴】

[1] Fick, A. : Da errone quodam optic asymmetria bulbi

北岡明佳（KITAOKA Akiyoshi）

effecto. Marburg, Koch.(1851)

立命館大学[2] Oppel, J. J. : Über geometrisch-optische Täuschungen.

1984 年筑波大学第二学群生物学類卒業，1991 年筑波大Jahresbericht des physikalischen Vereins zu Frankfurt am

学大学院博士課程心理学研究科修了．教育学博士．1991

Main, pp.37-47 (1854-1855)

年東京都神経科学総合研究所主事研究員，2001 年より[3] Kundt, A. :Untersuchungen über Augenmass und

文学部助教授現職．専門は知覚心理学．著書『トリックアイズ』，『トoptische Täuschungen. Annalen der Physik und Chemie, 120,

リックアイズ 2』( カンゼン )．

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