カラー・リサーチ・ラボ

東京工芸大学 色の国際科学芸術研究センターでは、平成29年度から現在に至るまで毎年度、色に関する工・芸共同研究の学内公募を行い、重点研究テーマを選定しています。公募研究分野は「色と心理や感情」「 色と教育」、「 色と健康・医療・介護」、「 色と文化財・芸術作品のデジタルアーカイブ
保存」、「色とメディアアート」、「 色と建築」、「 光学素子、デバイス開発」となっており、工学から芸術を横断する野心的な研究が進行中です。今回、本センターによる支援のもとで実施された、多岐にわたる「色」に関する研究成果の一部を選び、カラボギャラリー第6回企画展と同時に公開します。
カラー・リサーチ・ラボ

写真プリントの 高質感再現システムの 研 究
工学部メディア画像学科

研究概要

東 吉彦、田村 徹

2. ハイパースペクトルカメラによる正確な色情報の取得

一般的な写真のデジタル展示システムでされたデータは、図５のように分光反射率が算出されたのち、観察時の照明光が想定さは、画像のクオリティや観察環境の問題からデジタル化における色情報の劣化を避け

れて視覚的な色に相当する三刺激値XYZが作品の芸術性が充分に表現されてないといるため、本研究では図３のように、物体の分求められる。このXYZ値は、展示用ディスプ

う課 題 が ある。本 研 究では、高 精 度な色 再

光情報を２次元で取得できるハイパースペ

レイ装置の色再現特性に基づいてRGBのデ現と高解像度の画像を得るため、ハイパー

クトルカメラ（図４）を用いて、より正確に被ジタル値に変換され、ディスプレイ装置の画スペクトルカメラにより写真プリントの分光

写体の色情報を取得することにした。撮影

面上に忠実な色として再現される。

図1

図２ デジタル化における一般的な色分解

反射率データを取得、これを基に与えられた
照明光の下で観察されるRGB画像を計算で求め、オリジナルの写真プリントに忠実な画像をディスプレイ画面に再現することをめざしている。
1. 研究の背景
物体の色は、物体による光の反射成分を視覚系が捉えることで、色知覚として生じる（図１）。物体からの反射光は波長ごとの強度分布（分光分布）で表されるが、デジタル化の過程では一般に赤(R)、緑(G)、青(B)の三物体の色が知覚される過程

原色成分の強度データに変換される（図２）。
このとき、変換で用いられるデジタルカメラの色分解特性の理想特性からのずれによって、物体が持つ本来の色彩情報の一部が失われる。このため、物体の色は、本来の色とは異なったものになってしまう。さらに、デジタル化で得られたRGBデータをディスプ
レイ装置に表示した場合、ディスプレイ装置の校正ずれや観察時の照明条件によっても表示画像の色がずれてしまう。

図３ ハイパースペクトルカメラによる取得データ

図４ ハイパースペクトルカメラを用いた撮影装置

図５ 撮影データの処理の流れ

Color Research Lab.

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高強度カラーコンクリート
工学部建築学科

研究概要

陣内 浩

2. カラーコンクリート

本研究では、剥落事故の原因となるタイ

実 は、一 部 の 駐 車 場 や 倉 庫 の 床 などにルなどの仕上げ材自体を不要とすることをは、あまり強くないカラーコンクリートが使目 的として、建 築 物 の 骨 組 みとして 使うこ

われています。また、一部の建築物の地震とができ、かつ様々な色合いに着色されたの時などにあまり力のかからない壁などに高 強 度カラーコンクリートを実 現することもカラーコンクリートを使 用した例 が ありを目指します。また、昨 今 の 多 彩な建 築 設ます。これらは写真に示すようなコンクリー

計に対応するため、建築を部分的に彩るこ

ト用の着色顔料によって色を付けていますとができるアート素 材としてのカラーコン

が、一 般 的 な 灰 色 のセメントと併 用したりクリートのラインアップを整備します。

するとあまり綺 麗 な 色 が 出ませ ん。また、
耐震部材として地震時に大きな力がかかるような高強度コンクリートになると、コンク

1. 建築物とコンクリート

写真1 コンクリート打放しの建築物

リートに含まれるセメントの量が増加し、綺コンクリートは、建 築 物 の 耐 震 性を確 保

麗 な 色 が 発 色しにくく、場 合によっては 異するような構造材料としての役割だけでな物となる顔料によって強度低下が起こるこく、外 装や内 装における仕 上 材 料としてもともあります。

利用できる材料です。仕上げを施さずにコンクリートの 表 面で仕 上 げる手 法を、コンクリート打 放し仕 上 げと呼び、有 名 建 築 家

3. 白色材料をベースとしたの 安 藤 忠 雄さん などが 多くの 建 築 物 で 採

高強度カラーコンクリートの研究

用しています。

これまで の 研 究 で、コンクリート表 面 のコンクリートに仕上げを施さないメリット

色は、セメントと細 骨 材（砂）で構 成されるは、建築物の建設コストを削減するだけでモルタルの色でほぼ決定づけられることがなく、将 来 的 な 仕 上 材 の 剥 離・落 下といっわかっています。そこで、使用するセメント、た 事 故 の 防 止にもなります。
（建 築 物 の 壁

高強度化するためにセメントの隙間を埋めタイル等の剥落事故は、特定行政庁が国土る微 粒 子（シリカフューム）、細 骨 材を厳 選

交 通 省に報 告 する建 築 物 の 事 故 のうち のし、限りなく白 色 の 原 材 料をそろえること

約25％程度を占める大きな問題です。）

で、基本となる白色の高強度モルタルを設

一方、コンクリート打放しには、建築部材計します。これに着色顔料を添加し、写真3の色が選べないという問題もあります。灰のような綺麗に発色したカラーモルタルを色でかまわないという方たちが採用する手製造します。コンクリートにするには、これ法ですが、コンクリートの 色 が 選 択できれに粗骨材（石）を混ぜればよいのですが、内ば、設 計 の 自 由 度 も 向 上します。また、高部に埋まってしまう粗骨材は表層の色には

層 マ ン ション で 使うような 高 強 度 コ ンク

影響しないので、研究ではこのようなモルリートの色が選択できれば、大規模な建築

タルで色の測定を行っています。

でも自由 な 色 のコンクリートを使うことができます。

写真2 コンクリート用の着色顔料

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Color Research Lab.

こ の 研 究 の ポ イ ントは、綺 麗 な 色 の カ
ラーモルタルを作るだけでなく、強い強度と、あまり色 あ せ の 起こらないカラーモル
タ ル を 作 ることに ありま す。そ こで、4種類 の 設 計 条 件 の 異 なるカラー モ ルタルを製 造し、圧 縮 強 度と、時 間 経 過による色 の変化を測定しました。
コンクリートは、セメントの ような 粉 の量に対する練 混 ぜ 水 の 量を減らすと、より
高 い 強 度 を 得 ることが で きま す。専 門 用

写真3

カラーモルタルの製造

写真3

固まった後の様々な色のカラーモルタル語 で は、水 結 合 材 比（W/B）と 表 現し、粉の量に対する水の量を％で表します。つまり、W/B=50%な ら、粉 の 量10に 対 し て
水 の 量5、W/B=20%な ら、粉 の 量10に対して 水 の 量2で す。図1に 示しま す ように、顔 料 を 加 えたW/B=20%の カラ ー モ
ルタルは、基本となる白色のモルタルよりもやや強度が低下するものの、絶対値として は140N/mm²程 度 の 圧 縮 強 度 を 得 ることができています。わかりやすい単位で
言 う と、140N/mm²は 約1400kg/cm²に 相 当します の で、1平 方 センチメートル
あ たり、1.4トン の 重 さまで 耐 えることができる強 さを 持って い ることになります。
これは、40 〜 60階建てのタワーマンションを支える柱などにも使える強度を意味して い ます。また、色 の 変 化 の 一 つとして、
青 い 顔 料を加えたモ ルタル の 明 度 の 変 化を 表した も の を 図2に示します。これから
わ か るように、強 度 の 低 いW/B=50%のカラ ー モ ル タ ル に 対し、W/B=20%の カ
ラ ー モ ル タ ル は 明 度 の 変 化 が 小 さく、色

図1

カラーモルタルの圧縮強度

図2

色の変化の例（青色試験体：L*値(明度)）

あ せしにくいことも わ かりま す。これ は、
高 い 強 度 を 得 るた めに、モ ル タ ル の 組 織の緻密化をはかった結果です。
わかりやすい 事 例として、本 学 のロゴを立体化してみました。様々な色が選択できる
高強度カラーコンクリート。実際 の 建築物に使われる日が来ることを期待しています。

写真4

KOUGEIロゴ

Color Research Lab.

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ライティングドーム内 の CMYキューブ−照明光の方向だけで 多彩に色は変わる−
工学部メディア画像学科

内田 孝幸、 工学部非常勤講師（キュービクスデザイン） 宮崎 桂一

研究概要
物 の 色 の 見え方はそ の 材 料自身 の 色だ
けでなく、照明光の色に強く影響を受けます。こ れ は、色 関 連 で は すぐ 学 ぶ 事 で すが、そ の 他 に、光 の 当 て 方（照 射 方 向）にも 強く影 響 を 受 けま す。この 照 明 方 向 による 物 の 色 の 見 え 方 を 検 討 す るた め、全
方 位 から任 意 の 照 明 が 出 来 るライティン
グドー ムを 作 製しました。さらに、光 の 照
射 方 向 に よって 様 々 に 色 が 変 わ るCMY
キュー ブ を 内 部 に 配 置し、白 色 の み の 照
明を用 い そ の 方 向による多 彩 な 色 表 示を示す研究展示です。
1. 照明光による色の見え方
人 の 色 の 見え方は、初 歩で図１のような概念で学ぶことが多いです。すなわち、人図１ 人の色の見え方の説明概要図には色を感じる組織（錐体）が大きく分けて３つ ありそこに、物 体 からの 反 射 光に応じた 刺 激（三 刺 激 値）を 感じて 色 を 知 覚しています。図の説明にもあるように、これは、
単に「物体の色」だけでなく、「照明光の色」に強く依存することを示しています。
２. 照明光の方向による色の見え方
実は、上述の説明は、照明光が均一に当
たった 場 合 の 理 想 的 な 場 合 を 示して います。それ自体は勿論間違っていないのですが、実際の状況で照明光が至るところ均一に照らせる状況はほとんどありません。
写 真 や 映 画 の 撮 影 現 場 の 風 景 は、皆 さんも見たことがあると思いますが、この 場
合、ライティング が 極めて重 要です。例えば、照 明 を 反 射 さ せ る レ フ 板（反 射 板、

図２ 照明方向を考慮に入れた人が見る物体色の説明

board reﬂector）のスタッフが 多 数 配 置

6されていたり、反射板の素材も光沢のある用 い た 風 景 の 撮 影 の 場 合、太 陽 や 雲 の 位

このように実 際 の 場 面 で は 照 明 光 の 色ものだけでなく、白色、銀色、金色、青銀色

置 が そ の 映 像や 画 像 の 出 来 の 多くを決めだけでなく、照 明 光 の 方 向 が、人 の 色に見などの 反 射 率 の 高 い 布 や の 他、薄 手 の 白ているため、プロに近 い 人 ほど、この 状 況

え方に強く効いてきます。この照明光の照色 で ある程 度 光を透 過させる素 材 の も の設定・把握に拘るのもお分かりいただける

射 方 向 依 存 性 を 考 慮 に 入 れ た、説 明 図 をなどが 配 置されています。また、自然 光をと思います。

図２に示します。

Color Research Lab.

3. ライティングドーム
このような 意 図から、本 展 示では対 象と4. CMYキューブ
CMYキュー ブ は 透 明 なアクリル などの

5．ライティングドーム内のCMYキューブ― 照明光の方向だけで多彩に色は変わる ―なる物体の全方向から光を照射できる空間

立 方 体 全6面うち、連 続した3面 の 一 面 づ

で は、実 際 に ラ イトの 方 向 を 変 え て、をまず用意しました。これは、図3に示すよ

つに、それぞれC（シアン）、M（マゼンタ）、

CMYキューブの色をご覧ください。図5に

うな球体に近いワイヤーフレーム（五方十二Y（イエロー）のフィルムを配 置した構 造を

32方向の各写真を示します。

面 体）の 全ジョイント部 分32箇 所に白 色 の有するものです。透明な物体の場合、物体

このように、白色の照明光の方向を変える

LED照明を取り付け、任意の方向から照明に届いた光はその入射方向によって透過、だけでダイナミックに色が変化する場合ができるライティングドームを作製しました。

反射、屈折、（と散乱）を起こすため、この構あります。照明・ライティングの重要性を再この各頂点に配置した高出力白色LEDを造の物体では、観測者は物体色の光の強い認識して頂ければ幸いです。

小 型 マ イコ ン で 制 御 す ることで、任 意 の

照射方向依存性を見ることが出来ます。

LEDを 発 光 さ せ 照 明 方 向による色 の 見 え方を調べることができます。

このCMYキューブは、カラボギャラリー
第3回企画展、「 色を探検する展」Explorerof Color（2018.9 〜 2019.4）で 展 示 さ れた作品でもあります。

図４ CMYキューブ

図3

作製したライティングドームの例（大型：直径2.8mと中型：直径1.1m）。今回の展示は直径1mで白色のみの照明。

図5

ライティングドーム内のCMYキューブ −照明光の方向だけで多彩に色は変わる−

Color Research Lab.

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顔の表情認識を用いた 人の感情における色の表現
工学部コンピューター応用学科

姜 有宣、 工学部電子機械学科

工学部電子機械学科
研究概要

大海 悠太

現を再現することができる。この表情理論にFace APIとは、画像に含まれている人のク ラ ウド コ ン ピ ュ ー ティン グ で あ る

より顔の画像から感情を推測することがで顔の検出、認識、分析に使用されるアルゴリ

Microsoft AzureのFace APIを 用 い て 顔きる。FACSコードを用いて顔の動きをコー

ズムを備えている。ただ人の顔を検出しその表情を認識し、人の感情をリアルタイムでド化した例を図1に示す[2]。

の位置に四角の座標を返すわけではなく、予測するシステムを開発する。そのシステ

本 研 究 で はMicrosoft AzureのFace

それ以 外に顔 関 連 の 属 性を抽 出する。左、ムは予測した人の感情をディスプレイの照APIを用いて顔の表情を認識し、リアルタイ

上、幅、高さを示すピクセル座標がセットさ

明の色に表現し、ユーザーに直感的にそのムで相手の感情の予測し、予測した感情をれているため、顔の位置やサイズのデータ

情報を伝えるシステムである。

色で表現するシステムを開発することを目を取得することができる。また顔のサイズの的とした。

大きいものから小さいものと順に一覧表示

1. 顔の表情と人の感情認識
近年、人間とAIが自然言語による対話コ
ミュニケーションをする機会が多くなった。

ことが可能である。ほかのAPIを使用するこ
2. Microsoft AzureのFace APIとで顔検出するだけではなく、顔の検証や似Microsoft Azureとは、2008年 に 発 表

た顔の検索、人物特定、顔のグループ化な

しかし本当に自然な対話の実現のためには、さ れ たM i c r o s o f t 社 の ク ラ ウドプ ラット

どをすることが できる。図2はFace APIで相手の気持ちの変化を慮る「思いやり」の対フォームである。最近、コストと時間の節約、の顔の見つけやすいポイントを27個コード

話プランニングや、相手の気持ちに「共感すグローバルな展開の可能性、アプリケーショ

化し定義したものである。

る」態度を示す処理などが必要となる。人がンの構築と管理の複雑さの軽減など色んなコミュニケーションを行う場合、相手の感情

便利性を求めて利用する開発者が多くなっを認識する根拠9割がノンバーバルの情報て い る。Microsoft Azureで 利 用 で き るとされている。ロボットやコンピュータが人

サービスは色んな分野で幅広く存在する。

の感情を認識するには、やはり人と同様にノ特にAzure AI分野には最先端の人工知能とンバーバルの情報をうまく使うことが感情認

機械学習の機能が提供され便利に使えられ識をするうえで重要なことである。

る。Azure Cognitive Servicesの 中 に 視

従来の対話システムにおける感情推定技

覚を対象にした部分は画像、ビデオ内のコン

術では、システムは人間の発話の字面しかテ ン ツ を 識 別・分 析 す る た めComputer

考慮しないため、場合によっては不適切な返Vision、Face、Video Indexer などの API

答をしてしまうことがある。そこで現在、ノがある。本研究では、そのFace APIを使用

ンバーバル情報からの感情推定手法の研究

し人の顔の表情を認識するシステムを構築が活発になっている。また、ノンバーバルのしていた。

中で最も占めている割合が大きい情報が表情である。表情動きを補足することで人間の感情が認識できる。
表 情 を 分 析 す る 方 法 はFACS(Facial
Action Coding System)が 知ら れ て い る[1]。FACSとは、顔 面 動 作 符 号 化システムといい、視認可能な顔の動きを包括的に測定するためにPaul Ekman、Wallace Friesenらによって1978年に開発された分析ツール
かつ表情理論のことである。FACSは表情を形成する筋肉の動きをコード化させること
で客観的にこの動きを分析または自然な表

8

辛 徳Color Research Lab.

図2

Face API顔のコード定義

図１ FACSコードを用いて顔の動きをコード化した例

3. 色と感情の関係性

表1

各色と与える心理的な影響

色は人の心の働きに影響を与えている。そ人間の感情的興奮や刺激をもたらす。赤は色の影響を主に心理的、生理的、感情的、文化の中で最も長い波長を持ち、交感神経に刺激的に分けて考えられる[3]。心理的には暗記を与え体温•血圧•脈をあげる。

力、回想力、認識力の向上に影響を与える。

楽天的な印象をあたえる。消化、新陳代謝をよくする作用があるため、食欲を増進させる。

生理的には神経に関係があり、明るい赤は交血管や自律神経を刺激し身体を活動的にす

感神経系に刺激を与え血圧をあげることも可る。
明るさや希望を与える。運動神経を活性化さ能である。また、青や緑はリラックスさせる生せる。脳の活性化がよくなり頭の回転が早くな

理作用がある。色が人の感情に影響を与えるる。集中力がアップする。

のは特に多い。例えば、黄色を見ると人は明

安心感の増加。身体を癒す色。筋肉の緊張をほぐし、リラックスさせてくれる。また、筋肉やるい気分になって、緑を見ると人は安心する

骨その他組織の細胞を作る力を促進し、暖和

気持ちになる。このように人は感情や気分が効果があるので血圧を下げる。

色によって大きく影響されている。しかし、色冷静を与える。鎮静作用があり、精神的に落は文化によって人に与える印象や意味が異なち着かせる作用がある。体温の低下、痛みのるため注意する必要がある。表1に各色に与暖和などの作用もある。
高貴さ優雅さを表す。集中力アップ、鎮静効果。

える心理的な影響を示す。

リンパ管や心筋、運動神経の働きを抑制する。
ピンクは心と体を若返らせる効果があり、心を4. 感情推定システムと色の表現

満たし、人を思いやるあたたかさを与える色で本研究で提案した感情推定システムはFaceある。

APIを使用しWebカメラで人の顔を自動的に

力強さを与える。相手を威圧し、力を象徴する。

検出する。検出した顔から性別、年齢を推定し、落ち着いた大人の印象を表現できる。

人の表情から感情をリアルタイムで推定する。
また推定した感情に合わせて色の照明で表現

純潔さや純真さを表す。過去を清算してリセットする色である。

する。今回は言語としてpythonを使用した。
照明は複数の色が必要のためスマートLED
Philips Hueを使用した。図3はシステムの入出力の流れを示している。
開発したシステムはWebカメラから相手の表情から年齢、性別、感情を推定しディスプレ
イに表示する。複数人でも認識することが可能で、複数人の場合は最初認識した感情の色が点灯させるシステムである。今回システム

図3

システムの入出力

図4

表情の変化による感情と年齢推定結果例

図5

感情の変化による色の表現

が 推 定 できる感 情 は 7 種 類 で あり色 次 のように組 み 合わせた。an g e r ( 怒り) は 赤 、contempt (軽 蔑)は 藍、fear (恐 れ) は 黄、
sadness(悲しみ)は緑、surprise(驚き)は橙、
disgust(不快)は青、happiness(幸せ)は紫である。
図 4に表情の変化による感情と年齢推定結果例を示す。図 5に感情の変化による色の表
現を示す。
参考文献
[1] FACSに関するサイト：
http://www.microexpressions.jp/mission.html[2] Ekman Paul, Friesen Wallace, Hager Joseph, Facial action
coding system: a technique for the measurement of facial
movement. Consulting Psychologists Press, Palo Alto, CA,
2002.
[3] 色が人の心理と行動に与える影響に関するサイト：
https://blog.btrax.com/jp/color/

Color Research Lab.

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近代建築空間における 色彩に関する 復元的研究−ブルーノ・タウト設計の大ジードルンク・ブリッツの色彩復元模型 −工学部工学科建築コース
研究概要

海老澤 模奈人

イツ表 現 主 義 の 建 築 家として知られます。

生活空間を豊かにするために建築への彩芸術制作において自己の内面を表出させる色が広く試みられたのが、1920年代のドイのが表現主義の特徴ですが、色彩はその表ツです。その一例はジードルンクと呼ばれ現手段の一つだったのです。

る住宅団地の建築に表れます。ジードルン

タウトはそ のキャリアの 初期から彩色をクにおける色彩の建築家として有名なのがほどこした建 築 設 計を実 践していきます。

ブ ル ーノ・タウトです。本 研 究では、タウト

1913-16年にはベ ルリン郊 外 の 田 園 都 市が1920年代後半にベルリンに建設し、ユネ

ファルケンベルク（図２）の設計で、多様な色

スコの世界遺産にも登録されている大ジーで飾られた住宅地を提案します。ここは「絵ドルンク・ブリッツを題材に、色彩復元模型

具箱ジードルンク」と呼ばれました。第一次の制作をとおして、近代建築空間と色の関

世界大戦後の1919年には「色彩建築声明」

係を考察しました。

を発 表し、「 汚 れた灰 色 の 家 のかわりに、く図２ 田園都市ファルケンベルク（1913 -16）

すみのない鮮やかな色合の青、赤、黄、緑、
１．近代建築と色彩

黒、白の家が再び出現する」と宣言します。

20世 紀 初めに西 欧で成 立した近 代 建 築

1920年代後半にはベルリンの公益住宅供は、従来の歴史的な様式や装飾の表現から

給会社GEHAGの主任建築家として数多く

離れ、幾何学形態にもとづいた抽象度の高の住宅団地を建設します。そのなかには、トいデザインを実現させました。それらは一

リーラー通りの集合住宅（図３）やシェーンラ

般に白黒の写真や映像で伝えられるため、ンカー通りの集合住宅（図４）など街路側のモノトーンのイメージ が 強 い のですが、実外壁に奇抜な色の組み合わせをみせる建築

際は建築空間に特性を与える手段としてさもありました。

まざまな色がもちいられていました。

図３ トリーラー通りの集合住宅（1925-26）

一方で「森のジードルンク」オンケル・トム

建築空間における色彩というテーマに建ス・ヒュッテでは、道路の両側で黄色と白・青

築家たちが積極的に取り組んだのが、ヴァイというように外壁の色を変えたり（図５）、東マ ー ル 共 和 国 時 代（1919-33）のドイツで

面を緑 色、西 面を赤 色というように方 位にす。とくにこの時代に数多く建設されたジー

よって壁の色を変えるなど（図６）、さまざま

ドルンクと呼ばれる住 宅 団 地では、生 活 空な建築への彩色方法を試みています。

図４ シェーンランカー通りの集合住宅（1926-27）

間を豊かにする方法として、建築の内外に多くの色が用いられています。建築への彩
色は、比較的安い費用で景観に変化や統一感をあたえることができます。色彩建築の試みは、大量の住宅供給がもとめられたこ

図５ ジードルンク・オンケル・トムス・ヒュッテ第1期（1926-27）の時代において、住空間を豊かにするための経済的な手段の一つでもあったのです。
２．
「色彩建築のマイスター」
ブルーノ・タウト
ジードルンクにおける色彩の建築家として有 名なの が、1930年 代に日本でも活 動
したブ ル ーノ・タウト（1880-1938）（ 図1）です。タウトは近代 建築 の 歴 史においてド

10Color Research Lab.

図１ ブルーノ・タウト

図６ ジードルンク・オンケル・トムス・ヒュッテ第5期（1929-30）

３．大ジードルンク・ブリッツ

り（図10，11）、場 所 によって さまざ ま で、タウトの 設 計したジ ードルンクのなかでそこにはっきりとしたルールはみつけられまもっとも有名な作品が、ベルリンのノイケル

せん。ただ、住棟がずれるところでは必ず色ン区に建つ大ジ ードルンク・ブリッツです。

が変えられたり（図12）、住棟の端に青色を中央の池を囲む馬蹄形の住棟によって、多使うなどのこだわりがみられます（図13）。

くの 人に記 憶されて います。2008年には模型を作ることでひとつ面白い事実がわ

ベルリンの他の5つのジードルンクとともにかりました。それは敷地の北側の第1期と南ユネスコの世界遺産に登録されました。

側の第2期ではテラスハウスの彩色の傾向

このジ ードルンクでもタウトは色を効 果が違う点です。一番最初に建設されたと考的にもちいています。馬蹄型住棟の外周はえられる北東部の道路沿いには、住棟全体

白色と青色で塗られていますが、青色は共を青色に塗ったり（図14）、１住戸ごとに色を用階段のある部分（階段室）と屋根階を表し変える（図11）ような他の道路にはみられなて います（図7）。つまり建 築における構 成

い独特な配色がみられます。また、南側の2要素の違いを色で強調しているのです。こ

期の敷地ではストライプ状の彩色が少なくの住棟のなかの住戸は同一の平面で設計さなり、住棟の色が統一される傾向が強くなれているため、２住戸ごとに設けられた階段

ります。さらに2期の住棟では各住戸の道路

室 は 等 間 隔に配 置されることになります。

側と庭側の色が統一されるようになっていその結果、垂直の青のラインは等間隔で反きます。つまり、1期から2期に移る過 程で復することになります。タウトはそのようなタウトのテラスハウスへの彩色は、自由度の建築 の 特徴を色で表現したと思われます。

高いものから、規則性のあるものへと変わっ

同じような試みは、赤い外壁にピンクの階段ていったと考えられます。

室が並ぶ「赤い前線」と呼ばれる住棟（図8）にもみられます。

図9

大ジードルンク・ブリッツの第1期のテラスハウス（1925-26）

図10

大ジードルンク・ブリッツの第1期のテラスハウス（1925-26）

図11

大ジードルンク・ブリッツの第1期のテラスハウス（1925-26）

図12

大ジードルンク・ブリッツの第2期のテラスハウス（1926-27）

皆さんも模 型を観 察して、タウトの 彩 色の謎解きをしてみてください。

このように３階建ての中層住棟は、統一感のある色彩表現をもっています。それに対して、敷地の内側に建つ２階建てのテラスハ

謝辞

ウス（長屋形式の住棟）は、住戸ごとに色がのもと、大 学 院 建 築 学・風 工 学 専 攻 修 士 課

塗り分けられた一見ランダムな配色をみせ

程2年 の 堤 健 太 郎 君（建 築 設 計 計 画II研 究ています。

室）が制作しました。記して感謝します。

この色彩復元模型は、海老澤の監修

４．色彩復元模型による彩色の考察
この 研 究では、大ジ ードルンク・ブリッツの1期（1925-26）と2期（1926-27）の 色彩復元模型を作成することで、色彩のコン
セプトの把握しづらいテラスハウス式住棟の色の特徴を考えてみました。
模型からわかるように、タウトはテラスハ
ウスの設計にあたり、住棟を単に直線的に並べるのではなく、ところどころずらしたり、

図7

大ジードルンク・ブリッツの馬蹄型住棟（1925-27）

図13

大ジードルンク・ブリッツの第2期のテラスハウス（1926-27）

図8

大ジードルンク・ブリッツの「赤い前線」（1925-27）

図14

大ジードルンク・ブリッツの第1期のテラスハウス（1925-26）

端部のみ突出させたりというように変化をつけています。彼は住棟の形や色によって、ジードルンク内の景観に変化を与えようとしていたことがわかります。赤・黄・白・青の4色がもちいられた住棟の配色は、住棟ごとに統一されたり（図9）、２住戸ごとあるいは
１住戸ごとにストライプ状に色が変えられた

Color Research Lab.

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電子ペーパーで写真をつくる
工学部メディア画像学科

常安翔太、渡部陸矢、佐藤利文

芸術学部写真学科

横井良直、酒井孝彦

研究概要

グラデーションを表現できません。つまり、

色 光 三 原 色（RGB）の い ず れか1色 の 画 像

電子ペーパーは従来の液晶モニタやプロ

紙上では256階調を再現できますが、電子を 表 示した 際にお ける分 光 反 射 率 を 測 定

ジェクタと異なり、紙媒体と同じ周囲の反射ペーパーでは16階調しか再現できないのでしました。

光を利用した省電力かつ書き換え可能な画す。電子ペーパーは紙などの従来の表示媒

パソコンのモニタ上では256階調の単色

像表示媒体です。しかしながら、強制的にモ体と比較して階調再現性が乏しいため、写真

グラデーション画像（図2（左））として出力さノクロで出力される電子ペーパーには階調制作に使われてこなかったと考えられます。

れているにもかかわらず、電子ペーパーに再現性に限界があるため、写真作品には展開されておりませんでした。本研究では、入出力すると階段のようにくっきりと分かれた
3. 階調再現性の数値化

力する画像データの色に着目し、各色の入限られた階調再現性でも、できる限り均等

出力特性結果から写真作品としてふさわし

でより高コントラストに16階調を再現でき

い階調再現性を検討し、写真作品を制作しれば、写真の本来持っている階調を引き出ました。

すことができます。本検討では、モノクロ表

画像となりました（図2（右））。これは、電子ペーパーの階調再現性の限界があることを表しています。

示の電子ペーパーに対してグレースケール
1. 電子ペーパーとは（図１）

画 像、そ の 光 の 色 料 三 原 色（CMY）および

電子ペーパーは、軽く持ち運びやすいことに加えて、紙と同じように周囲の光を利用して画像を電気的に書き換える画像表示媒体です。主に携帯電子書籍端末や値札に使われています。
パソコン の モ ニ タやタブレット端 末、スマートフォンなどは自ら光を放ちながら画像を表示しているため、目に対する刺激が強く長く見続けることには適していません。それに対して、電子ペーパーは、周囲の光の反射で見るという紙と同じ特徴を持っているた
め、目の疲労を和らげることができます（S.
Benedetto et al. PloS one, 8, e83676(2013).)。
図1 バックライト付き液晶モニタ（左）と電子ペーパー（右）2. 電子ペーパーの不得意な分野・・・画像表示
我々は当 初「紙 の 代わりになるのであれ
ば、電子ペーパーが写真制作にも使えるのではないか？ 」と考えていましたが、「 階調」という大きな問題に当たりました。
従来の紙媒体に画像を出力する場合、単色（モノクロ）のデジタルデータは256通りの範囲で濃淡（グラデーション）を記録し、印刷されます。しかしながら、現在主流のモノ
クロ電子ペーパーは 16 通りの範囲でしか12

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図2 電子ペーパーの階調再現性評価の概念図 （左）パソコンでの入力画像、（右）電子ペーパーでの出力画像

図3に各 階 調にお ける波 長550nmの 最大反射率を示します。均等に大きく上昇す
るほど、より均一に大きく階調が変化することを示しており、写 真 制 作に適した条 件になります。
図3（左）に、色料三原色（CMY）および色光 三 原 色（RGB）の い ず れ か1色 に よ る グ
レースケール画像を表示した際における各階調での反射率を測定しました。ブラック以
外 の 色では16階 調を実 現 できませ ん でし

図3 各階調における波長550nmの最大反射率、（左）CMYK色空間、（右）RGB色空間

た。16階調を達成したブラックも最大反射率 は25％と、レッドの 最 大 反 射 率35%よりも低いことが分かりました。
さらなる階調再現性の向上のため、上述の 画 像を色 光 三 原 色（RGB）の 色 空 間で保存・出力した際における各階調での反射率を測 定しました（図3（右））。レッド、ブラック、
イエローを除く5色は、色光三原色（RGB）の色空間を導入することで全て最大反射率が35%まで向上していることが認められました。こ れ は、減 法 混 色 で あ る 色 料 三 原 色（CMY）の色空間ではブライトカラーやパス
テルカラーなど鮮やかな色調の色再現が苦手であるため、最大反射率が低くなったと考えられます。それに対し、デジタル媒体を前提とした色光三原色（RGB）の色空間は加法混色であることから明度が上がり、コントラ

図4 各カラーフィルターを適用した場合の比較
a.カラー画像(フィルター無し) b.モノクロ画像(フィルター無し)

c.モノクロ画像(レッドフィルター )d.モノクロ画像(ブルーフィルター )スト比の上昇につながったと考えられます。
また、ブラックとブルーのみが16階調で再しかしながら、そもそもなぜ色によって階その分繊細な階調の変化を失ってしまいま

現されていることが分かりました。これは、調が変化するという仮説を立てたのか気にす。逆にコントラストの低い写真は繊細な階

ブルーの波長がおよそ435nmから480nm

なりませんか？我々は、モノクロ写真撮影の調の変化を記録できますが、その分濃淡はと波長が最も短く、紫外領域に近いことから際に用いる「カラーフィルター」から着想を薄れてしまいます。

電子ペーパー上ではブラックと認識された得て、このような仮説を立てました。

ためと考えられます。

フィルム写真の場合、フィルムによっても現在、デジタルカメラが普及したためほと色の出方やコントラストが大きく異なりましこれらの 結 果から、モノクロの 電 子 ペ ーんど使用されることはなくなりましたが、モた。そのため、様々な状況によってカラーフィ

パー上に写真作品を表現する場合、色光三ノクロフィルム撮影では、原色に近いカラー

ルターを上手く扱うことが写真家の腕の見原色（RGB）の色空間のブルーが最も適切にフィルターをレンズの前に取り付けることでせ所なのです。

階調およびその幅を再現可能であることが大きくコントラストを変えることができまし今 回 の 電 子 ペ ー パ ー を 一 つ のフィル ム

明らかとなりました。

た（図4）。風景や人物など、あらゆる場面でと考えると、実 は 上 記 のことと同じ作 業を撮影する写真家にとって、かつては必須とも

デジタル上で再現していたに過ぎなかったにおけるブルーが、最も均等で豊かな階調

いえるアイテムでした。コントラストを操るのです。

を再現でき、写真作品制作に適しているといことは、階調を操ることと同じです。コントラう結果になりました。

ストの高い写真は濃淡がはっきりしますが、結果として、色材三原色（RGB）の色空間

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LN結晶を 用いた 多色ホログラム動画表示素子 の 開発
工学部工学科電気電子コース

陳 軍、豊田 光紀

東京理科大学理学部応用物理学科
研究概要

石井 行弘

2. ホログラム記録の高効率化

3. 多色ホログラム動画の実験結果

ホログラムは立体画像表示で注目されて

動画ホログラムを作成するには、多数枚の開発したシステムの有効性を示すためホいるが、静止画しか提示できなかった。我々

ホログラムの記録が必要で、記録時間の短

ログラム動画の実験を行った。ホログラムのは体積ホログラムの角度多重記録特性に着縮が重要な課題である。そこで、我々は常識

記録には緑色のレーザを用いた。入力画像

目し、多色の動画が再生可能な新しい表示

的なs-偏光によるホログラム記録方式（図3）をパソコンから順次に液晶パネルに表示さ素子の開発を目指した。具体的には、書き換と違って、通常では用いないp-偏光による新

せ、LN結晶を0.2°ずつ回転しホログラムのえ可能のニオブ酸リチウム(LN)結晶をホロしい記録方式（図4）の有効性を見出し、記録記録を行った。記録したホログラムに、赤、緑、グラム記録媒体に用い、結晶を0.2°ずつ回

時間を従来の10分の１以下に短縮できた。

青色のレーザ光で照射しておきながら、結晶転させ な がらコマ撮りの 画 像を記 録した。

これにより、多 数 のホログラムを短 時 間でを回転させると記録された画像が図５に示す

R、G、B３色の光で結晶を照射し、結晶を回記録することを初めて可能となった。

ように次から次へと目の前に現れてきた。

図1

ホログラム記録光学系の構成図

図2

多色ホログラム動画再生の模式図

図3

s-偏光によるホログラムの記録

図4

p-偏光によるホログラムの記録

図5

LN結晶を0.2°
ずつ回転させて観察された多色パラパラ漫画

転すれば、多色のパラパラ漫画が観察できるようになった。
1. ホログラムパラパラ漫画の実現を目指して
ホログラムといえば、R2-D2が映し出すレイア姫の3次元映像（「スターウォーズ エピ
ソード４/新たなる希望」を思いだす人が多いだろう。映画が公開された１９７７年はもちろん、現在に至って本当のホログラム３D動画が実現されていない。しかし、書き換え可能の 記 録 媒 体 で あ る ニ オ ブ 酸リチ ウム(LiNbO3, LN)結 晶 を 用 い、記 録 媒 体 を 回
転すれば立体動画が観察者の目に現れる夢
みたいな新しいメディアが実現できる。
ホログラムをつくるための実験配置を図1に示す。光源には干渉性の良いレーザを用い、記録材料としてはFe添加LN結晶を用いる。レーザからの光は二手に分け、一方は入力画像表示用の液晶パネルを照射し、他方はそのままLN結晶に入射する。液晶パネルに表示されている入力画像はレンズでLN結
晶に結像される。物体光と参照光は結晶上で重なり合って干渉し干渉縞を形成する。結晶では干渉縞に対応する屈折率分布が形成され、これがホログラムとなる。多重記録を行うとき、結晶を0.2度ずつ回転させながら、コマ撮りした画像を記録しておく。図２のように、レーザ光でこのホログラムを照射しておきながら結晶を回転させると、記録された画像がパラパラ漫画として現れる。

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Color Research Lab.

カラー・リサーチ・ラボ
会期：2020年9月25日（金）〜2021年4月23日（金）会場：東京工芸大学厚木キャンパス12号館2階カラボギャラリー
公式サイト：http://www.color.t-kougei.ac.jp/gallery/
主催：東京工芸大学
運営：色の国際科学芸術研究センター

展示内容
写真プリントの高質感再現システムの研究（代表：東 吉彦）
ライティングドーム内のCMYキューブ（代表：内田 孝幸）
ブルーノ・タウト設計の大ジードルンク・ブリッツの色彩復元模型（海老澤 模奈人）
顔の表情認識を用いた人の感情における色の表現（代表：姜 有宣）
高強度カラーコンクリート（陣内 浩）
LN結晶を用いた多色ホログラム動画表示素子の開発（代表：陳 軍）
電子ペーパーで写真をつくる（代表：常安 翔太）
同時開催：カラボギャラリー第6回企画展
クリストファー・マーレー
クリス・ウッド
菱田 真史
比江島 俊浩展覧会ディレクション：野口靖・義江龍一郎
展覧会アートディレクション・デザイン：川村貞知・長岡真子
展覧会内装：HIGURE 17-15 cas株式会社
パンフレット監修：野口靖・義江龍一郎
パンフレットデザイン：川村貞知・長岡真子
発行者：東京工芸大学（代表）〒243-0297 神奈川県厚木市飯山1583

TEL：046-242-4111

発行日：2021年1月

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