言語処理学会 第24回年次大会 発表論文集 (2018年3月)

フォントの心的回転課題に及ぼす影響
長谷川 要

久野雅樹

電気通信大学大学院 情報理工学研究科

h1630100@edu.cc.uec.ac.jp

1

はじめにルファベット 1 字を対象とする心的回転課題を用いて実験を行った．心的回転課題は，提示された図像が正近年，紙媒体だけでなく，パーソナルコンピュータ，像 (正しい形) か鏡像かを判断する単純な課題であり，スマートフォンをはじめとした電子端末においても文体における文字は，表示される画面の解像度の影響を2 次元もしくは 3 次元の図形を用いることが多いが，ここでは図像としてアルファベットを用いた．セリフのような装飾は，正像か否かの判断を行う際に，手が受けていたが，今日では，高解像度の画面が基本となかりとして利用できる可能性がある．一方，セリフのり，豊富な装飾を持つデザインのフォントが創られ，ないシンプルな形態のほうが認識が容易である可能性利用されている．フォントの利用は例えば広告などでもある．

字を読む機会が増加してきている．これまで，電子媒デザインの一つとして取り入れられる．そして表現したい情報を的確に伝えるニーズに合わせられるように，多様な種類のフォントが存在している．
フォントの選択はその印象のみで決まるわけではな
い．一般に配慮すべき点としてあげられるのは，文字の読みやすさであろう．この読みやすさは，書類などの文章とプロジェクターで映したスライド上の文章など状況によって，適当なフォントは異なり，それぞれの場面にあった選択が求められている．
読みやすいフォントの条件としては，可読性 (Read-ability)，視認性 (Visibility)，判読性 (Legibility) の 3 点が一般に挙げられる．可読性が高ければ，文字が小さくても読むことが可能であり，視認性が高ければ文字を見つけやすくなり，判読性が高ければ文字の種類を判断しやすくなる [1]．ただし，これら 3 つの基本要
素は完全に独立したパラメータとはみなし難いものであり，相互に関連性を持っている．また，これらの 3
要素はフォントのみで規定されるものではなく，文字2

先行研究

Akhmadeeva らは，文章課題において，文字修飾の有無と読み速度，記憶との関連を調べている [2]．238
名の大学生を対象とし，専門的な文章においてセリフ体およびサンセリフ体での読み速度を計測し，文章に関しての質問を行った．その結果，両者の読み速度，質問の正答率に大きな差はなく，むしろその個人の経験や環境の影響が大きいとしている．

Jolicoeur らは心的回転課題において，フォントの違いが，結果に影響を与えることを示唆している [3]．
フォントに「Gill Extra Bold」及び「Profil」を使用し，表示された文字を読み上げるまでの反応時間を計測している．32 名の被験者に対して実験を行った結果，馴染みの強い「Gill Extra Bold」の反応時間が短く，さらに親しみのないフォントである「Profil」では 2 度目の計測において練習効果が認められたと報告している．と背景の配色，字間や語間，行間の空白など，フォント以外にも考慮すべき点が多い．
フォントの種類は大きく，セリフ体とサンセリフ体に分けられる．セリフ体はストロークの先端にセリフ
図 1: 再現した Gill Extra Bold(左) および Profil(右)と呼ばれる飾りがついており，文字を構成する線の幅が縦と横で異なっている．サンセリフ体はセリフがなく，線が等幅という特徴を持つ．
以上の議論を踏まえて，本研究では文字のフォントによって，人の文字認識にどのような影響があるのか調査を行う．具体的には，単純な課題状況として，ア

Jolicoeur らの研究では，親しみの有無によって 2 つのフォントを選択した．しかしながら，現在では「GillExtra Bold」のようなフォントは親しみがあるとは言えず，また「Profil」もまた特殊なフォントだと考える．
そこで，本研究では基本的なフォントの分類であるセ― 256 ―Copyright(C) 2018 The Association for Natural Language Processing.
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リフ体とサンセリフ体を用いる．その後，さらに同じフォントファミリーからフォントを選び，追加することで種類の拡張を試みる．

実験１

3

紙筆版の心的回転課題

まず，心的回転課題におけるフォントの影響を検討するために，紙に印刷した課題を用いた実験を行った．

3.1

方法

心的回転課題 (Mental Rotation Task) は，ある角度に傾けられた図像が，本来の形と比較して左右反転している（正像）かどうかを判断する課題である．この

図 3: 紙筆版心的回転課題における正答数とフォント課題では，傾けた図像の角度が 0 度から離れると正誤判断にかかる時間が増加するとされている．実験の素

4.1

方法

材に「R」及び「F」の文字を選択した．フォントはセリフ体の「Lucida Bright」とサンセリフ体の「Lucida

実験は 20 代男性 1 名を対象に行った．実験素材はSans」を使用した．また回転角度には 45 度，125 度，180 度，225 度，315 度を選んだ．

実験 1 と同様に「R」「F」の文字を使用した．文字色は黒色，背景色は白色に，文字の大きさは 70px とした．フォントは「Lucida Bright」「Lucida Sans」を使用した．また回転角度に 0 度，45 度，125 度，180 度，

図 2: 左：Lucida Bright

225 度，315 度を選んだ．実験 1 と異なり正立像を設

右：Lucida Sans

定した．表示される素材は「R」「F」が交互に表示さ課題は，小冊子を用いて集団で行った．被験者数はれるようにし，連続して同じ回転角度で提示されない

160 名．冊子はサンセリフ体のページとセリフ体の２ようにした．

ページで構成されており，サンセリフ体→セリフ体，セリフ体→サンセリフ体の 2 通りの順序がある．ペー

実験はパソコンで行い，モニターには DELL の1703FP(画面解像度 1280 × 1080) を使用した．モニジ内には 14 行× 10 列で文字が並んでおり，被験者はター画面と顔面の距離は約 46cm に固定した．

正像かどうか判断を行う．正像と判断した場合は○で

実験課題は，提示された文字が正像かそうでないか囲み，鏡像の場合は文字に斜線（／もしくは＼）を引を判断するものとした．被験者は正像と判断した場合くものとした．回答時間は 1 ページにつき 1 分間で，「→」キーを，鏡像と判断した場合「←」キーを押す．

時間が経ち次第，ページを移るように指示した．

3.2

ターゲットの提示前には，先行刺激として課題と同じ文字が 0 度で 500ms 提示される．その後，500ms の結果

空白が挿入され，ターゲットが提示される．ターゲッ

各被験者について，全回答数から誤答数を引き，正トの下部には「＋」が 30px で表示され，先行刺激と答数を求めた図??．分散分析の結果，フォントがサン区別した．これを 120 試行ごとに休憩をはさみ 4 回繰セリフ体条件の場合，差としてはわずかであるが，セり返し，計 480 試行を実験 1 回分とした．

リフ体条件より正答数が有意に多いことが認められた

4.2(p<0.1)．

4

実験 2

PC 版の心的回転課題

結果

実験は 4 度行い，計 1920 試行の正答分を分析した．

実験 1 より，心的回転課題においてフォント間で処実験結果を図 4 に示す．分散分析の結果，角度による理される効率に差があることが示唆された．しかしな反応時間の差が認められた (p<.01)．一方，フォントがら，実験 1 の課題は，紙で回答する形式であり，全の主効果は認められなかった．角度とフォントの交互体での正答数を指標としたため，得られる情報が少な作用は 45 度においては，セリフ体の反応時間が早まい．そこで，より詳細な計測のため，反応時間を用いり (p<.05)，また 180 度ではその関係が逆転している

た心的回転課題を行った．

(p<.05)．

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5.3

結果 2

同様の実験を 36 回追加で反復して行った．計 40 回分の結果を図 7 に示す．グラフは総数を 10 回ずつ分割し，それぞれの中央値を求めてプロットしたものである．序盤は「Lucida Calligraphy」の反応時間が大きく縮まっているが，その後はフォント全体の反応時間は緩やかに短くなっていることがわかる．
図 8〜11 までは，各角度における変化をプロットしたものである．
「Lucida Handwriting」において一度 180度地点で最初の結果を上回っているが，それ以外は順当に反応時間が短くなっている．
図 4: PC 版心的回転課題における反応時間とフォント

実験 3

5

心的回転課題の反復実験

実験 2 の結果では，フォントの主効果が認められなかった．これは使用したフォントがどちらも大きな特徴を持たず，形に慣れてしまっているため，特徴による影響が少なかったからだろう．そこで，特殊な形態のフォントを使用し反応時間を計測した．また，慣れていない形態においても繰り返し実験を行うことで，特徴による効果が薄くなると推測されることから，その長期的な変化を観察するため，上記の実験に加えてさらに複数回の計測を行った．
図 6: 各角度におけるフォントごとの反応時間

5.1

方法

実験 2 と同一人物を対象に行った．文字色背景色な
ど大まかな条件は実験 2 と同様に設定し，新たなフォント条件に手書き文字を模した「Lucida Handwriting」と特殊な装飾のカリグラフィー体である「Lucida Cal-ligraphy」を追加した．また回転角度は 0 度，60 度，120 度，180 度，240 度，300 度とした．
また，課題の提示形式を変更し，ターゲットの提示前には，500ms で「＋」が 70px で提示する．

図 5: 左：Lucida Handwriting

右：Lucida Calligraphy
図 7: 反復実験によるフォントごとの反応時間の変化

5.2

結果 16

実験を 4 度行い，計 1920 試行の正答分を分析した．実験結果を図 6 に示す．分散分析を行ったとこ
ろ，「Lucida Bright」及び「Lucida Sans」より「LucidaCalligraphy」が有意に反応時間が長いことが認められた (p<.05)．また角度とフォント間の交互作用が認められ，120 度では「Lucida Calligrapy」が同様に有意に反応時間が長いことが示された (p<.05)．

考察
今回，紙を用いた実験 1 では，サンセリフ体で課題の成績がセリフ体よりもわずかに良かった．PC を用いた実験 2 では，角度によってフォントの影響が異なる可能性が示唆された．また実験 3 からは，慣れていないフォントを用いた場合，有意に反応が遅延することが示され，課題を多数回反復した結果からは，遅延の― 258 ―Copyright(C) 2018 The Association for Natural Language Processing.
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図 11: Lucida Calligraphy における反応時間の変化

図 8: Lucida Bright における反応時間の変化

程度が縮まり，実験への適応が見られた．中でも，図8〜図 11 から，全体的に 120 度と 180 度での影響が大きいことがわかる．しかしながら，0 度と 300 度ではほとんど変化がなく，角度によって慣れていく度合いが異なることが考えられる．また「Lucida Handwriting」と「Lucida Calligraphy」では，両者の練習量に変わりがなくとも，反応時間が短縮された度合いが異なる．
これは，ある形態においては反応時間の短縮に多くの練習が必要だからだと考える．このことから，心的回
転課題における文字の提示では，先行研究と同様に際立った特徴よりは，個人の慣れている形が課題で良い成績を出すこと，そして練習を繰り返すことで，慣れていない文字での成績の向上は可能であることがうかがえる．
今後の展望として，慣れたフォントに対して他の文
図 9: Lucida Sans における反応時間の変化

字で課題を行った場合の反応や，他フォントの使用した場合の影響を調べることがあげられる．また被験者を増やし，継続した観察が行われることが望ましい．

参考文献[1] 河野 英一，タイポグラフィック・デザインの現状 :フォントの可読性，視認性，判読性 (< 特集 > タイ
ポグラフィ研究の現在)，デザイン研究，Vol 17-2，
No 66， 2-7，2010[2] Leyla Akhmadeeva，Ilnar Tukhvatullin，BorisVeytsman，Do serifs help in comprehension ofprinted text? An experiment with Cyrillic readers，
Vision Resarch，Vol 65，21-24，2012[3] Pierre Jolicoeur，Doug Snow，Janice Murray，The

図 10: Lucida Handwriting における反応時間の変化― 259 ―

time to identify disoriented letters: eﬀects of practiceand font，Canadian Jounal of Psychology，Vol 41，
303-316，1987

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