肌の質感を容易に評価するシステムの開発

木更津工業高等専門学校機械工学科

小 田功

Youthfulness of a human appearance is considerably affected by youthfulness of skin. Now, youthfulness of skin ismainly evaluated by measurement of the skin age. Skin age is measured by a water quantity of skin, a smoothness of skin,an elasticity of skin, and so on. However, an appearance of skin may be able to be evaluated by the index that is different
from the skin age. We paid attention to a transparency of skin as the element which affected the appearance of skin. It seems
that beauty of skin have some relation to transparency of skin, because there is expression of "transparent white skin" fromold days. However, a measurement method and an evaluation method of transparency of human skin are not established yet.
In this report, we suggest one method for evaluation of skin transparency. In this method, we project a grating pattern onto
an object and measure its contrast. We measured the contrast of projected pattern onto some samples, such as diffusers andhuman skin. As a result of the experiment, it was shown that the evaluation of transparency of an object was possible by ourmethod.

１．緒

測定の概要を図１に示す．大きさ 25×25［㎜］，空間言

周波数 50［本ペア / インチ］の振幅型の格子に，光源であ人間の見た目を左右する重要な要素として，肌の若々しるハロゲンライトからの光を照射し，焦点距離 50［㎜］のさが挙げられる．現在，肌の若々しさは，主に肌年齢を測投影レンズを用いて格子パターンの像を測定サンプルに定することで評価されている．肌年齢は，肌の水分量，き投影する．測定サンプル表面に現れた格子像を正面からめの細かさ，弾力などから算出されている．ところが，肌CCD カメラで撮影し，画像入力ボードを介してパソコン

年齢以外の指標を用いて，肌の見た目を評価することがでに取り込み，そのコントラストを解析する．ここで，格子きる可能性もある．我々は，肌の見た目を左右する要素とが横向きに設置されているのは，光を斜め方向から照射しして，肌の透明度に着目した．肌の透明度と肌の美しさとているために生じる光強度分布の不均一さが，コントラスの関係は，昔から“透き通るような白い肌”という表現がトに与える影響を小さくするためである．

あることからも，何らかの関係があると考えたからである．

この手法の大きな特徴は，光を用いているので軟質な測

ところでこれまで我々は，樹脂面に着目し，ある格子パ定サンプルでも非接触での測定が可能なことである．さらターンの影を樹脂表面に投影したときのコントラストを測に，格子パターンの影を可視光で測定サンプルに投影し，定することで，樹脂面の透明感が測定できる可能性がある

その影を正面から撮影するだけなので，非侵襲であり測定ことを報告してきた ．今回，これと同様な手法を用いて，の危険性もない．これらの点から，本手法は人間の肌の測肌の透明度を測定することが可能であったので報告する．

定に好都合である．

１）

図２（a）は半透明のアクリル板に格子パターンを投影し２．測定の方法たときの画像である．図２（b）は（a）の画像の中心付近に人間の肌は，血管が透けて見えることから分かるようにおける，x 方向の光強度変化の一部を表した図である．コ

半透明である．これと同様に，一般的な樹脂やいわゆる曇ントラストを定量的に測定するために，光強度変調の大りガラスも半透明である．このことは，樹脂や曇りガラスきさを次のように定義する．図２（b）に示すように，投影に光を照射したとき，裏面から観察すると光が透けて見えされた格子パターンの明るい部分（I1max, I2max, I3max, …）と，ることからも想像できる．このような半透明物体の透明度暗い部分（I1min, I2min, I3min, …）の光強度の値を数個取り出し，を測定するために，格子パターンの像を表面に投影し，そ隣り合うもの同士の差を求める．さらにそれぞれの差の平のコントラストにより透明度を測定することにした．

均を求め，その値をコントラスト値 C とする．光強度をDevelopment of an evaluation system foran appearance of human skin

取り出す測定点は，格子パターンの明るい部分と暗い部分，それぞれ５点ずつ設けることにした．

３．透明度とコントラストとの関係

Isao Oda
Dept. of Mechanical Engineering, Kisarazu
National College of Technology

表面状態が異なった数種類の透明な測定サンプルに格子パターンの影を投影し，そのコントラストを測定してみた．
本実験で使用した測定サンプルは，透明ガラスの片面が砂− 23 −

コスメトロジー研究報告 Vol.17, 2009

面となった，厚さ２［㎜］のフロスト型拡散板である．砂の透明度は関係しており，砂番が大きいほど見た目の透明面 の 砂 番 は，#240，#400，#600，#800，#1000，#1500

度は高いと言える．の６種類であり，数値が小さいほど面が粗くなっている．

図５は，６種類の拡散板の砂面に格子パターンを投影し，拡散板の砂面の砂番と見た目の透明度との関係を調べる

そのとき現れる格子の影の光強度変化を比較したものであため，印刷面の上に拡散板を置き，拡散板を通して見る印る．図５から砂番の違いにより，光強度変化の大きさ，す刷面の見え方を観察した．拡散板の砂面と印刷面が接触しなわちコントラストが異なっていることが分かる．さらにていると，砂面による光の拡散の影響が現れにくいので，砂番が小さいほどノイズ成分が大きく現れている．これは印刷面と砂面を適度に離す必要がある．そこで格子を印刷

表面粗さが粗いほど，光の散乱の影響を受けるためである

した紙面の上に厚さ５［㎜］のガラス板を置き，その上にと考えられる．

砂面を下向きにした拡散板を置いて観察した．代表的な拡拡散板の砂番と光強度変調の大きさ C との関係を表し散板として #240，#600，#1500 の３種類の拡散板を選びたものを，図６に示す．砂番が大きくなるにしたがい，光比較した結果を，図３に示す．図３から，砂番が大きいほ強度変調の大きさが小さくなっていく，すなわちコントラど透過して見える印刷面がはっきり見えることが分かる．

ストが低くなっていくことが分かる．図４と図６を比較す

図３の状態で，拡散板を透過した格子模様を正面かると明らかなように，透明度が高いほど，格子パターンをら CCD カ メ ラ で 撮 影 し た．#240，#400，#600，#800，投影したときのコントラストが低くなっている．以上のこ#1000，#1500 の６種類の拡散板において，格子模様の光とより，拡散板の見た目の透明度が，本手法により測定で強度変調の大きさを比較した結果を，図４に示す．砂番がきることが確認できた．

大きくなるにしたがい，光強度変調，すなわち明暗が大きくなっていることが分かる．このことより，砂番と見た目

図２

図１

図３

半透明アクリル板への格子パターンの投影

測定の概要

拡散板の見た目の透明度の比較

図４− 24 −

拡散板の砂番と透明度との関係

肌の質感を容易に評価するシステムの開発

図５

拡散板の砂糖と光強度変化

図７

図６

図８

拡散板の砂番とコントラストとの関係

ファウンデーションの塗布方向

手のひらへの格子パターンの投影像− 25 −

コスメトロジー研究報告 Vol.17, 2009

比較すると，（g）のコントラストが高いことが分かる．しか４．肌の透明度の測定

し（b）〜（g）の画像の比較からは，各々のコントラストの差異

これまでの実験結果から，透明物体の場合は表面状態とを判断することは困難である．
そこで図８の各画像からコントラスト値 C を算出した．

見た目の透明度との間に関係があることと，格子パターンの影を透明物体に投影し，そのコントラストを測定するこ

この結果を図９に示す．図９から，ファウンデーションのとで，透明物体の透明度が測定可能であることが確認でき塗布回数が増す，すなわち肌の透明度が低くなるにしたがた．そこで本手法を用いて，実際に人間の肌の透明度を測って，投影された格子パターンのコントラストが向上して定してみた．

いることが分かる．この実験結果から，本手法を用いて見測定サンプルは人間の手のひらである．肌の透明度を変化させるために，パウダーファウンデーションを塗布し，た目では判断が難しい肌の透明度の差異が，測定できることが示された．

その濃さを変化させることにした．ファウンデーションを５．結

濃く塗布するほど，肌の表面にファウンデーションが厚く付着し，透明度が低くなると考えたからである．パフに付言

本報告では，人間の肌の透明度を評価する手法として，けたファウンデーションを，図７に示すように，縦方向と肌に格子パターンを投影し，そのコントラストを測定する横方向に交互に塗布する．これを 3 回繰り返すことを 1 セことを提案した．表面状態の異なる拡散板および人間の肌ットとした．

を測定サンプルとして用い，格子パターンを投影したとき肌に何も塗布していない 0 セットから，ファウンデーシのコントラストを測定する実験をおこなった結果，以下のョンが厚く付着していると考えられる 6 セットまで，格子点が明らかとなった．

パターンを投影したときの画像の比較を図８に示す．ファ（1）拡散板の砂番が大きくなると，見た目の透明度が高くウンデーションを塗布していない（a）と，最も濃い（g）をなること．
（2）本手法を用いると，透明物体の透明度の測定が可能であること．
（3）見た目では判断が難しい肌の透明度の差異も，判定できること．
今後の課題は，人間の肌の透明度と肌の見た目の質感との関係を，定量的に評価する方法を模索し，新たな評価方法の確立を目指すことである．その上で，肌の質感を人間の見た目に基づいて容易に測定することが可能な，新規的な測定システムを装置化したいと考えている．

（参考文献）
１）有松大志，小田功：「パターンを投影した際のコントラストを用いた樹脂面の質感評価」，2003 年度精密工図９

学会春季大会学術講演会講演論文集，（2003）421.

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