JP3351958B2

JP3351958B2 - 肌の評価方法

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Publication number: JP3351958B2
Application number: JP12377296A
Authority: JP
Inventors: 信裕安藤; 博明今井; 淳子鈴木
Original assignee: Pola Chemical Industries Inc
Current assignee: Pola Chemical Industries Inc
Priority date: 1995-05-23
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 2002-12-03
Anticipated expiration: 2016-05-17
Also published as: JPH0938045A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、肌の状態値の不均
一性を指標とする肌の評価方法に関し、更に詳しくは、
肌色の測色値の不均一性を指標とする肌の評価方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】健康な美しい肌を得ることはだれしも願
って止まないものである。この為多くの化粧料が開発さ
れたり、美容法が考案されたりしてきた。しかし、これ
らの物がその効果を充分発揮するためには、それぞれの
肌に対応したそれらの処置を行うことが必要である。そ
れ故、各人の肌を的確に評価する技術が非常に重要とな
ってきている。

【０００３】この様な見地から様々な肌の評価方法が考
案されてきた。例えば、肌色を測色し肌の日焼けを推定
したり、レプリカの観察から得られる形状の情報から肌
の状態を推定する方法、角層のターンオーバーの速度を
測定する方法等が挙げられる。しかしながら、これらは
観察者の直感的な判断が重要な要素となるため、評価に
は長期の習熟が必要であり、誰でも手軽に行えるわけで
はなかった。更に客観的に数値の大小等で明確に評価し
比較することも不可能であった。又、従来の評価方法で
は、測定値又は評価値は平均値が用いられており、ばら
つきを用いて評価することは行われていなかった。

【０００４】肌の状態値の不均一性と肌の機能や生理の
間の因果関係は全く知られていなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる状況に
鑑みて為された物であり、肌の評価を手軽に客観的且つ
定量的に行える方法を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、肌の美し
さについて研究を重ねてきた結果、肌の美しさと肌の状
態値のばらつきの間に因果関係を見いだした。更に、詳
細に検討を重ねた結果、肌の状態値のばらつきが、肌の
生理状態・形態状態の善し悪しや老化の程度を評価する
重要な指標になることを見いだし発明を完成させた。

【０００７】すなわち本発明は、肌の状態の不均一性を
指標とする肌の評価方法である。皮膚表面の形態、色調
などを官能的に観察した場合には、色素沈着が多い、く
すんでいる等のように評価されるが、機器的に測定した
場合には明確な評価ができないことが多い。本発明者
は、この原因として、機械は皮膚表面全体の平均を測定
しているのに対し、視覚では色調などの不均一な状態を
評価しているのではないかと考えた。そして、「加齢に
伴い色調の不均一性は増大する」という仮説をたて、不
均一性を計測工学的に評価する方法を模索した。その結
果、以下に示すように、肌色、低輝度領域の面積もしく
は位置、皮膚表面形態、及び角質細胞面積もくしは角質
細胞中のメラニン面積等のばらつきが、年齢と相関する
ことを見い出した。

【０００８】本発明は、この知見に基づいて完成された
ものである。本発明の肌の評価方法は、肌の状態の不均
一性を指標とする。肌の状態の不均一性は、例えば、肌
の表面画像を計測工学的に測定し、測定部位による測定
値のばらつきを算出することにより計測することができ
る。測定項目としては、肌色、低輝度領域の面積もしく
は位置、皮膚表面形態、角質細胞面積もくしは角質細胞
中のメラニン面積、角層の状態等が挙げられる。

【０００９】量に関する測定値のばらつきは、例えば、
標準偏差又は変動係数（標準偏差／ｘ）を求めることに
より数値化することができる。また、位置に関する測定
値のばらつきは、ボロノイ分割処理により算出すること
ができる。ボロノイ分割処理については後述する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明を適用する肌としては、部位には特段の限定はさ
れず、例えば頬などの顔面皮膚、及び上腕内側部が挙げ
られる。特に、頬が好ましい。

【００１１】測定項目としては、肌色、低輝度領域の面
積もしくは位置、皮膚表面形態、角質細胞面積もくしは
角質細胞中のメラニン面積、角層の状態等が挙げられ
る。測定は、これらの項目を単独に測定し評価してもよ
いが、複数項目を測定することによって正確な評価が可
能となる。

【００１２】肌色の測定は、肌の表面画像を任意の色の
表示法によって表示し、各々の色の要素を数値化するこ
とによって行うことができる。色表示の方法としては、
肌の状態を表すことができるものであれば特に制限され
ないが、例えばＲＧＢ表示、マンセル表示、Ｌ^*ａ^*ｂ^*
表示（ＪＩＳＺ８７２９）、ＸＹＺ表示、明度、色相
及び彩度による表示等の表色系が挙げられる。具体的に
は、肌の表面画像をＲＧＢ（赤、緑、青）画像として撮
像し、画素毎について色表示を赤、緑、青に分け、各々
の色の輝度を数値化することにより行う方法が挙げられ
る。さらに、ＲＧＢ画像からＬ^*ａ^*ｂ^*値に変換し、得
られたＬ^*ａ^*ｂ^*画像を用いて解析を行うと、解析結果
を他の分野へ応用することが容易となる。加齢変化の評
価においてはＬ^*ａ^*ｂ^*値の中では、特にＬ^*値が好まし
い。

【００１３】肌色の不均一性を計測する方法として具体
的には、肌の表面画像を、マトリックス、例えば一辺
０．１〜０．５ｍｍのマトリックスに分割し、各マトリ
ックスにおける肌色のばらつきを算出する方法が挙げら
れる。

【００１４】色素沈着がある部位は、周辺の皮膚に対し
て特に大きな色差をもつ。このような部位は低輝度領域
として捉えることができる。低輝度領域の面積もしくは
位置のばらつきによっても、肌を評価することができ
る。低輝度領域の抽出に際しても、Ｌ^*値（明度指数）
についての輝度を指標とすることが好ましい。

【００１５】また、低輝度領域の位置のばらつきは、ボ
ロノイ分割処理により算出することができる。すなわ
ち、肌の表面画像中で隣接する２個の低輝度領域（粒
子）の重心を結ぶ直線に対する垂直２等分線をひき、そ
れにより囲まれた領域（ボロノイ多角形）の面積の分布
によって、粒子の位置の不均一性を調べることができ
る。

【００１６】肌の評価は、皮膚表面形態の不均一性によ
っても行うことができる。例えば、皮膚のレプリカに光
を斜めから照射することにより肌の表面凹凸の明暗画像
を作成し、画像上に設定した複数の直線上の明暗を波形
として表し、各々の波形間における１サイクルの面積も
しくは波長のばらつきを測定することにより、不均一性
を調べることができる。また、皮膚のレプリカに光を斜
めから照射することにより肌の表面凹凸の明暗画像を作
成し、この画像をマトリックスに分割し、各マトリック
スにおける明暗のばらつきを測定することによっても、
不均一性を調べることができる。このマトリックスとし
ては、１辺０．００５〜１０ｍｍのマトリックスが好ま
しく、さらに好ましくは０．０２〜１ｍｍのマトリック
スである。

【００１７】さらに、角質細胞面積もしくは角質細胞中
のメラニン面積のばらつきによっても、肌を評価するこ
とができる。またさらに、テープストリッピングにおけ
る角層の剥離の不均一性等、角層の状態の不均一性によ
っても、肌を評価することができる。

【００１８】測定値（不均一性値）と年齢との関係は、
例えば、重回帰分析を行い、各測定値を説明変量とする
重回帰式を作成することによって表すことができる。予
め複数の健常人について、上記のような測定項目につい
て測定し、測定値と年齢との関係を求めておく。得られ
た関係式又はグラフに測定対象についての測定値をあて
はめることにより、測定対象の肌が実際の年齢よりも若
いかあるいは老化しているか等を評価することができ
る。

【００１９】次に、肌の状態の不均一性と年齢との関係
を、以下に詳しく説明する。

【００２０】＜１＞色調の不均一性の解析〔Ｉ〕色差計による肌の色調の解析１１〜５９才の健常女性７５人について、頬部の４×４
ｃｍ²の領域について分光測式色計（ミノルタスペクト
ロフォトメーター、ミノルタ（株））を用いて色調を測
定した。測定は、前記領域を９つの区分に分割し、各区
分について行い、平均値を求めた。Ｌ^*値についての結
果を図１に示す。この結果、加齢に伴うＬ^*値の変化は
見い出されなかった。

【００２１】つぎに、各区分でのＬ^*値のばらつき、す
なわち標準偏差を求め、加齢に伴う標準偏差の変化を調
べた。結果を図２に示す。この結果、危険率０．０１未
満で標準偏差と加齢との相関関係が認められた。Ｌ値だ
けでなく、ａ^*値、ｂ^*値も測定したが、Ｌ値においての
み加齢に伴う標準偏差の変化が認められた。Ｌ^*値、ａ^*
値、ｂ^*値ともに平均値では変化が認められなかった。
こうして、前記仮説の妥当性が示唆された。

【００２２】〔２〕ビデオ画像による肌の色調の解析次に、上記仮説が正しいことを検証するために、微視的
領域（１×１ｃｍ²）、および巨視的領域（４×４ｃ
ｍ²）で、肌の色調を調べた。微視的領域にはビデオマ
イクロスコープシステム（スカラ製、ＶＭＳ−１００Ｇ
Ｓ）を、巨視的領域にはビデオカメラシステム（ビクタ
ー製、ＴＩＯ−１０１０）を用いた。

【００２３】（１）肌の色調の微視的解析ビデオマイクロシステムから入力した頬部の画像を、５
１２×４８０の約２４万の画素に分割し、各々の画素の
色表示を赤、緑、青（ＲＧＢ）に分け、各色の輝度を２
５６階調で表すことにより、画像をデジタル化した。１
つの画像の全画素のＲＧＢそれぞれの輝度のヒストグラ
ムを算出し、輝度の標準偏差を求め、これを不均一性値
とした。

【００２４】しかしながら、色変化の把握のしやすさや
得られる成果の他の分野への応用を考えた場合、Ｌ^*ａ^*
ｂ^*値での表現が必要となる。したがって、３２５色の
標準肌色色票（財団法人日本色彩研究所製の肌色を全て
網羅した色票（Ｌ^*４５．６〜８５．９、ａ^*０．５〜２
６．１、ｂ^*１．８〜４０．７））を用い、重回帰分析
によりＲＧＢの輝度をＬ^*ａ^*ｂ^*値に変換するための変
換式（下式）を求め、これを画像解析アプリケーション
ソフトに組み込み、ＲＧＢ画像をＬ^*ａ^*ｂ^*画像に変換
した。数１式において、実測値との相関とは、Ｌ^*ａ^*ｂ
^*画像による解析結果とＲＧＢ解析による解析結果との
相関を指す。

【００２５】

【数１】L^*= 0.049R+0.186G+0.089B+26.17 (実測値との相関 r=0.9988, P<0.001) a^*= 0.414R-0.483G+0.101B+0.486 (実測値との相関 r=0.9032, P<0.001) b^*= -0.027R+0.918G-0.856B+0.711 (実測値との相関 r=0.8965, P<0.001)

【００２６】得られたＬ^*ａ^*ｂ^*画像を、前記と同様に
５１２×４８０の約２４万の画素に分割し、各々の画素
の輝度のヒストグラムを算出し、輝度の標準偏差を求
め、これを不均一性値とした。

【００２７】１１才から５９才までの７５名のパネラー
について、ビデオマイクロスコープシステムから入力し
た頬部の画像を上記のようにしてＬ^*ａ^*ｂ^*画像に変換
し、平均値及び不均一性値を算出し、加齢との相関を求
めた。その結果、Ｌ^*ａ^*ｂ^*値についてはいずれの平均
値も加齢に伴う変化は認められなかったが、Ｌ^*値の不
均一性値は加齢に伴い有意（ｐ＜０．０５）に増加し、
前記仮説の妥当性が支持された。

【００２８】（２）肌の色調の巨視的解析上記のようにして微視的領域における仮説の妥当性が示
されたので、次に巨視的領域での仮説の妥当性を検証し
た。

【００２９】パネラーの頬表面に、標準光源であるＤ６
５光源を用い、上部及び左右４５度方向から３０００ル
クスの光を照射し、約５０ｃｍの距離からＣＣＤカメラ
により画像をビデオカメラシステムに入力し、Ｌ^*ａ^*ｂ
^*値の平均値と標準偏差値（不均一性値）を求めた。そ
の結果、Ｌ^*ａ^*ｂ^*値についてはいずれの平均値も加齢
に伴う変化は認められなかったが、Ｌ^*値の不均一性値
は加齢に伴い有意（ｐ＜０．００１）に増加し、前記仮
説の妥当性が支持された。

【００３０】〔３〕測定領域サイズの検討次に、肌の色調の不均一性を捉えやすい測定領域のサイ
ズの検討を行った。検討法の概念を図３に示すモデルを
用いて説明する。図３Ａは、８×６（４８）個の升目の
うち、半数（２４個）を黒、半数を白とし、各々を均一
に配置したものである。各々の升目は、画素に相当す
る。一方、図３Ｂは、同様の升目において、黒、白を不
均一に配置したものである。輝度のヒストグラムを計算
すると、いずれの配置においても、高輝度が２４、低輝
度も２４となって、両者の間に差はない。ここで、２×
２（４）個の升目を１つのマトリックスとしてマトリッ
クス化すると（図３Ｃ、Ｄ）、図３Ｃではヒストグラム
は単一化するのに対し、図３Ｄでは不均一化する。この
ように、マトリックスのサイズによって不均一性の現れ
方が異なるので、肌の測定領域のサイズ（マトリックス
サイズ）と加齢との相関を調べた。

【００３１】図４は、マトリックスサイズを横軸に、Ｌ
^*値の不均一性値と加齢との相関係数を縦軸にプロット
したグラフ図である。危険率も同時に示した。白抜き
は、ビデオカメラシステムによる値を、黒抜きはビデオ
マイクロスコープシステムによる値を示す。尚、ビデオ
マイクロスコープシステムは０．０２〜１０ｍｍ程度の
範囲を、ビデオカメラシステムは０．２〜４０ｍｍまで
の範囲を測定することができる。

【００３２】この結果から、凡そ０．１〜０．５ｍｍ、
特に０．２ｍｍ程度のマトリックスサイズにおいて、加
齢と不均一性との相関が高く、加齢に伴う不均一性の変
化を捉えやすいことがわかった。

【００３３】＜２＞低輝度領域の不均一性の解析次に、皮膚表面の低輝度領域の不均一性について説明す
る。〔１〕低輝度抽出領域の面積の不均一性色素沈着がある場合、皮膚は均一には見えないが、その
理由について検証した。色素沈着は、周辺の皮膚に対し
て、特に大きな色差をもつために、他と区別された明瞭
な領域として認識されるものと考えた。そこで、以下に
示す方法により色差が他と異なる領域（粒子）を抽出・
定量化する方法を考えた。

【００３４】すなわち、ビデオカメラシステムによりＲ
ＧＢ画像を取り込み、４×４ｃｍ²の領域を設定し、先
に述べたＬ^*ａ^*ｂ^*変換式を用いてＬ^*ａ^*ｂ^*画面を作成
し、さらにＬ^*値画面を得、顔面の立体構造からくる陰
影を除去するため、シェイディング補正を施した。ここ
で、Ｌ^*値画面を用いたのは、Ｌ^*値がもっとも不均一性
をとらえる有力な色値であるからである。Ｌ^*値につい
て閾値を設定し、閾値より大きいＬ^*値を有する画素と
閾値以下のＬ^*値を有する画素に分割し、各々の画素に
異なる一定値を付与して２値化する。閾値以下のＬ^*値
を有する画素により形成される領域（低輝度抽出領域ま
たは低輝度抽出粒子）を検出し、得られた領域の面積の
変動係数を求め、加齢との関係を解析した。この変動係
数は、低輝度領域の大きさの不均一性を表す。

【００３５】上記と同じ７５名のパネラーについての解
析結果を図５に示す。縦軸に前記変動係数を、横軸に年
齢を示した。この結果から、低輝度領域の大きさの不均
一性は加齢に伴い増加することが理解される。この低輝
度領域の大きさの不均一性と加齢との相関係数は、０．
７０５（ｐ＜０．００１）であった。

【００３６】上記結果をモデル図としたものが図６であ
る。

【００３７】〔２〕低輝度抽出領域の位置の不均一性上記のように、色素沈着の大小といった低輝度抽出領域
の面積が不均一になっていることがわかったが、不均一
性は面積の大小だけではなく、位置的な分布状態も不均
一になっていることが予想される。なぜなら、肝斑が目
立つのは目のまわりに局在するからだと考えられるから
である。

【００３８】そこで、低輝度抽出領域の位置的な不均一
性（ばらつき）を定量化するための方法として、ボロノ
イ多角形を採用した。すなわち、隣接する２個の粒子の
重心を結ぶ直線に対する垂直２等分線をひき、それによ
り囲まれた領域（ボロノイ多角形）の面積の分布を、粒
子の位置の不均一性とした。例えば、図７は、正方形上
に分布させた５０個の黒点（Ａ）のボロノイ分割処理
（Ｂ）を示すものであり、（ａ）は数学的に規則的に、
（ｂ）はポアソン分布により、（ｃ）は集中的に、それ
ぞれ黒点を配置したものである。このボロノイ多角形の
面積の変動係数を図８に示す。この結果から、位置の不
均一性を定量化できることが明らかである。

【００３９】上記のボロノイ分割処理を用いる方法によ
り、頬部におけるＬ^*値の低輝度抽出領域（粒子）の位
置の不均一性値（ボロノイ多角形の面積の変動係数）を
求め、年齢との関連性について検討した。結果を図９に
示す。縦軸に付置の不均一性値を、横軸に年齢を示し
た。この結果から明らかなように、加齢に伴いＬ^*値で
抽出される低輝度領域（粒子）の位置の不均一性は増加
することがわかった。

【００４０】尚、ボロノイ分割と近似した方法である、
各点を等比で膨張させ、面積が重ならずに全面が各点の
膨張図形で充填された図形を作る図形変換を行なった上
で、各点の面積の変動係数をもとめる膨張法による分析
も可能である。

【００４１】＜３＞不均一性に対する計測工学的測定値
と視感評価との関係以上、皮膚の色調の不均一性と年齢との関係について説
明したが、視覚による色調の不均一性と年齢との関係を
調べた。

【００４２】７５名のパネラーの頬表面を、４×４ｃｍ
²の被検部を開けたマスクで覆い、標準光源であるＤ６
５光源を用いて、上部及び左右４５度方向から３０００
ルクスの光を被検部に照射し、不均一性について５名の
テスターにより視感評価を行った。評価は、約５０ｃｍ
の距離から観察し、下記の評価値に該当する写真との比
較による５段階評価により行った。各計測工学的測定値
と視感評価値との相関関係を求めた。

【００４３】（評価基準）明らかに均一：１やや均一：２やや不均一：３明らかに不均一：４著しく不均一：５

【００４４】結果を、前記の各計測工学的測定値と年齢
との相関係数と併せて表１に示す。

【００４５】

【表１】 ──────────────────────────────────── 年齢との視感評価値相関係数との相関係数 ──────────────────────────────────── 分光測色計で測定したＬ^*値の標準偏差 0.327 0.338 ヒ゛テ゛オマイクロシステムで測定したＬ^*値の標準偏差 0.300 0.361 ヒ゛テ゛オカメラシステムで測定したＬ^*値の標準偏差 0.464 0.598 Ｌ^*値画像の低輝度抽出領域面積の変動係数 0.705 0.819 Ｌ^*値画像の低輝度抽出領域位置の不均一性値 0.581 0.617 ────────────────────────────────────

【００４６】この表から明らかなように、各計測工学的
測定値は視感評価値と相関関係があり、その相関係数
は、むしろ年齢との相関係数よりも高いことがわかっ
た。尚、視感評価と年齢との相関係数は０．８９であっ
た。

【００４７】以上のように、本発明の方法によれば、加
齢に伴う色調の不均一性を計測工学的に評価することが
できるのみならず、視覚評価に代わる評価方法としても
妥当である。

【００４８】＜４＞皮膚の表面形態の不均一性の解析〔１〕皮膚表面凹凸の明暗画像の波形解析皮膚の色調の他にも、皮膚の表面形態、例えば凹凸の大
きさや分布における不均一性も、視感に影響を与えてい
ると考え、表面形態の不均一性に関する解析を行った。
解析は、以下のようにして行った。

【００４９】顔面皮膚の測定部位の表面形態のレプリカ
をフレグランスジャーナル２１（１０），２７，（１９
９３）に記載の方法により作成した。このレプリカを実
体顕微鏡の標本台に固定し、３０度の角度で光を照射
し、レプリカを回転させて、皮溝の陰影が強く観察され
る方向（Ｘ方向）と、これと直行する方向（Ｙ方向）の
２方向から光照射を行った場合の２枚の陰影画像（１×
１ｃｍ²）を画像解析装置に取り込んだ。

【００５０】画像解析装置に取り込まれた各々の画像上
に、光の入射方向に平行な１０本のラインを設定し、各
々のライン上の明るさの変化を波形として表し、１０本
のラインにおける波形の不均一性値の平均値を、１つの
画像の測定値とした。

【００５１】波形の解析は次のようにして行った。図１
０に示すように、レプリカに斜め方向から光を照射する
と、明部と暗部ができる。これを画像として画像解析装
置に入力し、明るさのレベルとして例えば２５６階調に
ランク付けし、明るさの変化を波形として表す。個々の
波形について、１サイクル毎の波形の面積の絶対値を計
算し、その平均値を皮膚表面の凹凸の大きさを表す粗さ
指数とし、その変動指数から凹凸の大きさの不均一性を
求めた。また、波長の平均値から凹凸の間隔を表す平均
谷間隔を求め、その変動係数から凹凸の間隔の不均一性
の大きさを求めた。すなわち、１つの試料から凹凸に関
する測定値が２つ、不均一性値が２つ得られる。

【００５２】これらの測定値及び不均一性値の例とし
て、若年者（２２才）と中年者（５８才）について測定
した結果を表２に示す。ここでは、Ｘ方向とＹ方向をそ
れぞれ測定し、ＸＹの平均をとり、レプリカの平均とし
ている。

【００５３】

【表２】

【００５４】この結果から明らかなように、若年者より
も中年者の方が、凹凸の大きさ及び間隔が大きく、さら
にそれらの変動係数も大きく、不均一性が強いことがわ
かる。

【００５５】７５名のパネラーについて測定した平均谷
間隔の変動係数と年齢との関係を図１１に示す。この図
から、加齢に伴い、皮膚表面形態の不均一性が増大する
ことが明らかである（ｐ＜０．００１で相関係数０．６
７２）。また、平均谷間隔の変動係数と視感評価値との
相関を図１２に示す。これらの結果から、平均谷間隔の
変動係数は、年齢との相関以上に視感評価値と強い相関
を示し、視感評価に皮膚の形態が関与していることがわ
かった。

【００５６】〔２〕皮膚表面凹凸画像の明るさのマトリ
ックス法による解析上記と同様にして、顔面皮膚の測定部位の表面形態のレ
プリカを作成し、実体顕微鏡の標本台に固定し、３０度
の角度で光を照射し、レプリカを回転させて、皮溝の陰
影が強く観察される方向（Ｘ方向）と、これと直行する
方向（Ｙ方向）の２方向から光照射を行った場合の２枚
の明暗画像（１×１ｃｍ²）を画像解析装置に取り込ん
だ。

【００５７】この画像を、前記＜１＞〔３〕と同様にし
てマトリックス化し、マトリックス内の明るさを平均化
し、画像全体について明るさの変動係数を算出した。マ
トリックスの大きさは、一辺０．０２４ｍｍ〜１．０ｍ
ｍとした。マトリックスの大きさ毎に、明るさの変動係
数（不均一性値）と視感評価値との相関係数、及び明る
さの変動係数と年齢との相関係数を、図１３に示す。図
中、横軸に平行な直線より上の部分は、ｐ（危険率）＜
０．００１で有意性を有する領域である。この図から明
らかなように、マトリックスサイズが１ｍｍ程度になる
と、不均一性値は年齢とよりも視感評価値との相関が低
くなるが、それ以下のサイズでは、不均一性値は年齢及
び視感評価値のいずれとも相関が高いことがわかった。

【００５８】＜５＞皮膚色調の不均一性及び皮膚表面形
態の不均一性と視感評価値との関係上記のように、皮膚
色調の不均一性と皮膚表面形態の不均一性が、視感評価
値と相関していることがわかったので、視感評価値への
皮膚不均一性の関与の程度を知るために、重回帰分析を
行った。分析に用いた測定項目は以下のとおりである。
尚、１画素は０．０２４×０．０２４ｍｍである。

【００５９】

【表３】（皮膚色調不均一性の測定項目）１．ヒ゛テ゛オマイクロスコーフ゜によるＬ^*値、ａ^*値、ｂ^*値の標準
偏差（画素数：１，２，５，１０，２０，４０）２．ヒ゛テ゛オカメラシステムによるＬ^*値、ａ^*値、ｂ^*値の標準偏
差３．分光測色計（ミノルタトスヘ゜クトロフォトメーター、ミノルタ(株)）によ
るＬ^*値、ａ^*値、ｂ^*値の標準偏差４．メラニンメータによる測定値の標準偏差５．低輝度抽出粒子面積の変動係数６．低輝度抽出粒子のボロノイ多角形面積の変動係数

【００６０】

【表４】（皮膚表面形態の測定項目）１．平均粗さ（Ｒａ）２．粗さ指数及びその変動係数３．平均谷間隔（Ｓｍ）及びその変動係数４．マトリックス法による明るさの変動係数（画素数：１，２，５，１０，２０，４０）

【００６１】各測定項目のうち、皮膚表面形態形態につ
いては粗さ指数の変動係数、平均谷間隔の変動係数；皮
膚色調不均一性については、ビデオカメラシステムによ
るＬ^*値の標準偏差、低輝度抽出粒子面積の変動係数、
及び低輝度抽出粒子のボロノイ多角形面積の変動係数に
ついて、視感評価値との単相関係数を表５に示す。

【００６２】

【表５】 ──────────────────────────────────── 測定項目視感評価値との有意差単相関係数 ──────────────────────────────────── 粗さ指数の変動係数０．５６５４ｐ＜０．００１平均谷間隔の変動係数０．６８４７ｐ＜０．００１ヒ゛テ゛オカメラシステムによるL^*値の標準偏差０．６０５８ｐ＜０．００１低輝度抽出粒子面積の変動係数０．８１９３ｐ＜０．００１低輝度抽出粒子のホ゛ロノイ多角形面積の変動係数０．６１７２ｐ＜０．００１ ────────────────────────────────────

【００６３】重回帰分析によって得られた視感評価値
（Ｙ）と各測定項目との重回帰式を数２に示す。また、
それぞれの測定項目が、視感評価値にどの程度関与して
いるかを調べるために、標準化偏回帰係数を算出した
（表６）。この値が高いほど、視感評価値への関与が大
きいことを意味する。

【００６４】

【数２】Ｙ＝0.00338X₁＋4.6146X₂＋1.4752X₃＋0.8891X
₄＋0.6884X₅−2.5451

【００６５】

【表６】 ──────────────────────────────────── 変数（説明変量）偏回帰係数標準化偏回帰係数 ──────────────────────────────────── 粗さ指数の変動係数(X₁) 0.00338 0.2076 平均谷間隔の変動係数(X₂) 4.6146 0.2394 ヒ゛テ゛オカメラシステムによるL^*値の標準偏差(X₃) 1.4752 0.2082 低輝度抽出粒子面積の変動係数(X₄) 0.8891 0.3617 低輝度抽出粒子のホ゛ロノイ多角形面積の変動係数(X₅) 0.6884 0.2318 ────────────────────────────────────

【００６６】上記重回帰式によって算出された推定視感
評価値と、実際の視感評価値との相関を示す重相関係数
は０．９０４８（ｐ＜０．００１）と非常に高い値を示
し、上記５種類の測定項目で、視感評価値を十分推定で
きることがわかった。また、この重回帰式より算出され
た推定視感評価値と実際の視感評価値との関係を、図１
４に示す。この図からも、上記５種類の測定項目で、視
感評価値を高い精度で推定できることがわかる。次に、
皮膚表面形態についての測定項目をマトリックス法によ
る明るさの変動係数（１０画素に）変えて、上記と同様
の解析を行った。測定項目を表７に示す

【００６７】

【表７】 ─────────────────────────────────── 測定項目視感評価値との有意性単相関係数 ─────────────────────────────────── マトリクス法による明るさの変動係数（10画素）０．５６８８ｐ＜０．００１ヒ゛テ゛オカメラシステムによるL^*値の標準偏差０．６０５８ｐ＜０．００１低輝度抽出粒子面積の変動係数０．８１９３ｐ＜０．００１低輝度抽出粒子のホ゛ロノイ多角形面積の変動係数０．６１７２ｐ＜０．００１ ───────────────────────────────────

【００６８】重回帰分析によって得られた視感評価値
（Ｙ）と各測定項目との重回帰式を数３に示す。また、
それぞれの測定項目の標準化偏回帰係数を算出した（表
８）。

【００６９】

【数３】Ｙ＝11.534X₁＋1.4669X₂＋1.2504X₃＋0.6883X₄
−1.0137

【００７０】

【表８】 ─────────────────────────────────── 変数（説明変量）回帰係数標準化偏回帰係数 ─────────────────────────────────── マトリクス法による明るさの変動係数(X₁) 11.534 0.2420 ヒ゛テ゛オカメラシステムによるL^*値の標準偏差(X₂) 1.4669 0.2071 低輝度抽出粒子面積の変動係数(X₃) 1.2504 0.5087 低輝度抽出粒子のホ゛ロノイ多角形面積の変動係数(X₄) 0.6883 0.2250 ───────────────────────────────────

【００７１】上記重回帰式（数３）によって算出された
推定視感評価値と、実際の視感評価値との相関を示す重
相関係数は０．９０４８（ｐ＜０．００１）であり、皮
膚表面形態に関する測定項目をマトリックス法による明
るさの変動係数に換えても、視感評価値を十分推定でき
ることがわかった。また、この重回帰式より算出された
推定視感評価値と実際の視感評価値との関係を、図１５
に示す。この図からも、上記４種類の測定項目で、視感
評価値を高い精度で推定できることがわかる。

【００７２】＜６＞皮膚角質細胞及び角質細胞中のメラ
ニンの不均一性〔１〕皮膚角層中のメラニンの不均一性次に、皮膚角層中のメラニン面積の不均一性と加齢との
関係を調べた。

【００７３】メラニン面積の皮膚角質層の標本は、特開
平６−８２４４３号公報に記載の方法にしたがって作成
した。すなわち、角層（皮膚表面の角質細胞）をセロフ
ァンテープに写し取り（テープストリッピング）、テー
プの細胞が付着している側をスライドグラスに延展した
ビニール用接着剤に貼付し、スライドグラスをエタノー
ル、キシレンに浸漬して接着剤を溶解させ、スライドグ
ラスからテープを剥がした。続いて、スライドグラスを
蒸留水に浸漬した後、フォンタナ・マッソン染色及びヘ
マトキシリン・エオジン染色を行い、スライドグラス上
の試料をバルサムで封入した。

【００７４】上記のようにして得られたスライド標本か
ら、顕微鏡を通して画像解析装置に角質細胞の画像を取
り込み、細胞周囲をデジタイザーでトレースし、メラニ
ン部分のみを残すため２値化処理を行った。そして角質
細胞面積とメラニン面積を測定し、細胞の単位面積中の
メラニン面積を算出した。１枚の標本から２０個の細胞
をランダムに抽出し、細胞間の変動係数により不均一性
値を求めた。

【００７５】細胞内のメラニン面積の平均値と年齢との
関係を図１６に、メラニン面積の変動係数と年齢との関
係を図１７に示す。その結果、メラニン面積の平均値は
加齢に伴い低下するが、メラニン面積の変動係数は加齢
に伴って増加することがわかった。すなわち、加齢とと
もに細胞のメラニン面積が減少しながら不均一性が増大
することが確認された。

【００７６】上記の操作において、テープストリッピン
グ時における角層の剥離の仕方を、５：極めて均一であ
る、３：通常のとおり、１：極めて不均一である、の評
価基準で目視により判定したところ、評価値の平均値
は、１０〜２９才が４．１、３０〜４９才が２．８、５
０才以上が２．３であった。これより、角層の剥離の不
均一性等の角層の状態の不均一性を評価することによ
り、肌の加齢変化や肌状態を評価できることがわかる。

【００７７】〔２〕角質細胞面積の解析次に、角質細胞面積と年齢との関係を調べた。図１８は
角質細胞面積の平均値と年齢との関係を示したものであ
るが、文献（Plewig.G, J.Invest.Dermatol,1970,54,19
-23）にも報告されているように、角質細胞面積の平均
値は加齢に伴い増大することが確認された。

【００７８】また、角質細胞面積の変動係数と年齢（１
１）との関係を調べた。その結果、３２〜３３才を境に
して変化が認められた。１１〜３２才までの結果を図１
９に、３３〜５９才までの結果を図２０に示す。これら
の図に示されるように、３２才までは加齢ととも角質細
胞面積の変動係数は減少し、３３才以上では逆に増大す
ることが認められた。

【００７９】

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明について説明
するが、本発明がこれら実施例に何等限定を受けないこ
とは云うまでもない。

【００８０】

【実施例１】顔面皮膚の不均一性を測定することによる
皮膚の評価を行った。１１才から５９才までの７５名の
パネラーについて、下記項目について測定を行った。

【００８１】

【表９】１．ヒ゛テ゛オマイクロスコーフ゜によるＬ^*値、ａ^*値、ｂ^*
値の標準偏差（画素数：１，２，５，１０，２０，４
０）２．ヒ゛テ゛オカメラシステムによるＬ^*値、ａ^*値、ｂ^*値の標準偏
差（画素数：１，２，５，１０，２０，４０）３．分光測色計（ミノルタスヘ゜クトロフォトメーター、ミノルタ(株)）によ
るＬ^*値、ａ^*値、ｂ^*値の標準偏差４．メラニンメータによる測定値の標準偏差５．低輝度抽出粒子面積及びボロノイ多角形面積の変動
係数６．粗さ指数７．平均谷間隔の変動係数８．マトリックス法による明るさの変動係数（画素数：
１，２，５，１０，２０，４０）９．角質細胞面積の変動係数１０．角質細胞内のメラニン測定値（面積、数）

【００８２】各測定項目のうち、ビデオマイクロスコー
プによるＬ^*値（１画素）、分光測色計によるＬ^*値の標
準偏差、ビデオカメラシステムによるＬ^*値の標準偏
差、低輝度抽出粒子面積の変動係数、低輝度抽出粒子の
ボロノイ多角形面積の変動係数、メラニン面積変動係
数、平均谷間隔の変動係数について、年齢との関係につ
いて重回帰分析を行った。表１０に、各測定項目と年齢
との単相関係数を表す。

【００８３】

【表１０】 ──────────────────────────────────── 説明変量年齢との単相関係数有意差 ──────────────────────────────────── ヒ゛テ゛オマイクロスコーフ゜によるL^*値の標準偏差（１画素）０．２６９４ p<0.001 分光測定計によるＬ^*値の標準偏差０．３２７２ p<0.001 ヒ゛テ゛オカメラシステムによるL^*値の標準偏差０．４７１８ p<0.001 低輝度抽出粒子面積の変動係数０．７０５２ p<0.001 低輝度抽出粒子のホ゛ロノイ多角形面積の変動係数０．５８１０ p<0.001 メラニン面積変動係数０．２７９２ p<0.001 平均谷間隔の変動係数０．６７１９ p<0.001 ────────────────────────────────────

【００８４】重回帰分析によって得られた年齢（Ｙ）と
説明変量との重回帰式を数４に示す。また、それぞれの
測定項目について算出した標準化偏回帰係数を表１１に
示す。

【００８５】

【数４】Ｙ＝0.7767X₁＋3.8140X₂＋11.902X₃＋5.6872X₄ ＋10.265X₅＋9.4348X₆＋87.837X₇−46.003

【００８６】

【表１１】 ──────────────────────────────────── 説明変量偏回帰係数標準化偏回帰係数 ──────────────────────────────────── ヒ゛テ゛オマイクロスコーフ゜によるL^*値の標準偏差（１画素）(X₁) 0.7767 0.0100 分光測定計によるＬ^*値の標準偏差(X₂) 3.8140 0.0797 ヒ゛テ゛オカメラシステムによるL^*値の標準偏差(X₃) 11.902 0.1391 低輝度抽出粒子面積の変動係数(X₄) 5.6872 0.1915 低輝度抽出粒子のホ゛ロノイ多角形面積の変動係数(X₅) 10.265 0.2861 メラニン面積変動係数(X₆) 9.4348 0.1231 平均谷間隔の変動係数(X₇) 87.837 0.3773 ────────────────────────────────────

【００８７】上記重回帰式（数４）によって算出された
推定年齢と実際の年齢との相関を示す重相関係数は０．
８２６７（ｐ＜０．００１）と高く、肌の不均一性に関
する測定値と年齢が相関することがわかる。また、算出
された推定年齢と実際の年齢との関係を図２１に示す。
この図からも、推定年齢と実際の年齢が相関することが
明らかである。したがって、個々人について、肌の状態
が、実際の年齢に比べて老化しているか、あるいは老化
の程度が少ないか等を評価することができる。

【００８８】

【発明の効果】本発明の評価方法によれば、肌の状態を
示す計測値を用いて、手軽に、客観的且つ定量的に肌の
評価を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】頬部のＬ^*値の平均値と年齢との関係を示す
図。

【図２】頬部のＬ^*値の標準偏差と年齢との関係を示
す図。

【図３】測定領域のマトリックス化による不均一性の
検討法を示す概念図。

【図４】測定領域のマトリックスサイズと年齢との関
係を示す図。

【図５】Ｌ^*値画面の低輝度抽出粒子面積の変動係数
と年齢との関係を示す図。

【図６】低輝度抽出領域の不均一性と年齢との関係を
示す概念図。

【図７】低輝度抽出領域の位置の不均一性を定量化す
るためのボロノイ分割処理を示す概念図。

【図８】図７に示す低輝度抽出領域のボロノイ多角形
の変動係数を示す図。

【図９】頬部におけるＬ^*値の低輝度抽出粒子の位置
の不均一性値と年齢との関係を示す図。

【図１０】皮膚の表面形態を明暗による波形に変換す
る方法を示す概念図。

【図１１】平均谷間隔の変動係数と年齢との関係を示
す図。

【図１２】平均谷間隔の変動係数と肌の視感評価値と
の関係を示す図。

【図１３】皮膚表面の明るさの変動係数と肌の視感評
価値及び年齢との相関と、マトリックスサイズとの関係
を示す図。

【図１４】本発明の方法による推定視感評価値と実際
の視感評価値との関係を示す図。

【図１５】本発明の方法による推定視感評価値と実際
の視感評価値との関係を示す図。

【図１６】細胞内メラニン面積の平均値と年齢との関
係を示す図。

【図１７】細胞内メラニン面積の変動係数と年齢との
関係を示す図。

【図１８】角質細胞面積の平均値と年齢との関係を示
す図。

【図１９】角質細胞面積の変動係数と年齢（１１〜３
２才）との関係を示す図。

【図２０】角質細胞面積の変動係数と年齢（３３〜５
９才）との関係を示す図。

【図２１】本発明の方法により推定された年齢と実際
の年齢との関係を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−329133（ＪＰ，Ａ) 特開平２−46833（ＪＰ，Ａ) 特開平６−114013（ＪＰ，Ａ) 特開平７−55447（ＪＰ，Ａ) 特開平７−19839（ＪＰ，Ａ) 特開平４−293177（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−28338（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/00 101 A61B 5/107 G01N 21/27

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】皮膚の色調を計測工学的に測定し、計測
工学的測定により数値化された色要素の、皮膚の測定領
域における標準偏差を算出することを特徴とする、皮膚
の色調の不均一性を指標とする肌の評価方法。
【請求項２】前記計測工学的測定は、前記測定領域を
複数の区分に分割し、各測定区分ごとに行われることを
特徴とする請求項１記載の肌の評価方法。
【請求項３】前記計測工学的測定により数値化された
色要素がＬ ^* 値であることを特徴とする請求項１又は２
に記載の肌の評価方法。
【請求項４】前記計測工学的測定により数値化された
色要素が、皮膚のＲＧＢ画像を画素に分割し、各々の画
素の色表示を赤、緑、青に分けたときの前記画素におけ
る赤、緑、青の各色の輝度であることを特徴とする請求
項１記載の肌の評価方法。
【請求項５】前記計測工学的測定により数値化された
色要素が、皮膚のＲＧＢ画像をＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 画像に変換
し、このＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 画像を画素に分割したときの前記画
素におけるＬ ^* 値であることを特徴とする請求項１から
３のいずれか一項に記載の肌の評価方法。
【請求項６】前記計測工学的測定により数値化された
色要素が、皮膚のＲＧＢ画像をＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 画像に変換
し、このＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 画像をマトリックスに分割したとき
の、前記画素におけるＬ ^* 値であることを特徴とする請
求項１から３のいずれか一項に記載の肌の評価方法。
【請求項７】皮膚の画像を計測工学的に測定し、測定
される皮膚の画像のの画素により形成される低輝度領域
の画像全体に対する面積又は位置の変動係数を算出する
ことを特徴とする、皮膚の低輝度領域の不均一性を指標
とする肌の評価方法。
【請求項８】皮膚のＲＧＢ画像をＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 画像に変
換し、このＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 画像をＬ ^* 画像に変換し、このＬ ^*
画像においてＬ ^* 値について設定された閾値以下の領域
の面積を前記低輝度領域の面積とし、その変動係数を算
出することを特徴とする請求項７記載の肌の評価方法。
【請求項９】皮膚のＲＧＢ画像をＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 画像に変
換し、このＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 画像をＬ ^* 画像に変換し、このＬ ^*
画像においてＬ ^* 値について設定された閾値以下の領域
をボロノイ分割処理し、得られたボロノイ多角形の面積
の変動係数を算出することにより、前記低輝度領域の位
置の変動係数を算出することを特徴とする請求項７記載
の肌の評価方法。
【請求項１０】皮膚の表面形態を計測工学的に測定
し、皮膚表面における凹凸の大きさの変動係数、皮膚表
面における凹凸の間隔の変動係数、及び皮膚表面の凹凸
の画像の明るさの変動係数から選ばれる少なくともいず
れかを計測工学的測定より算出することを特徴とする、
皮膚の表面形態の不均一性を指標とする肌の評価方法。
【請求項１１】皮膚のレプリカに光を斜め方向から照
射して皮膚の表面の凹凸による明暗画像を形成し、この
明暗画像において複数の直線を設定し、それぞれの直線
上における明るさの変化を波形として表し、表示された
波形の１サイクルごとの波形面積の絶対値を測定し、こ
の絶対値の各波形ごとの平均値を前記直線上における皮
膚表面の凹凸の大きさとし、その変動係数を前記皮膚表
面の凹凸の大きさの変動係数として算出することを特徴
とする請求項１０記載の肌の評価方法。
【請求項１２】皮膚のレプリカに光を斜め方向から照
射して皮膚の表面の凹凸による明暗画像を形成し、この
明暗画像において複数の直線を設定し、それぞれの直線
上における明るさの変化を波形として表し、表示された
波形の１サイクルごとの波長を測定し、この波長の各波
形ごとの平均値を前記直線上における皮膚表面の凹凸の
間隔とし、その変動係数を前記皮膚表面の凹凸の間隔の
変動係数として算出することを特徴とする請求項１０記
載の肌の評価方法。
【請求項１３】皮膚のレプリカに光を斜め方向から照
射して皮膚の表面の凹凸による明暗画像を形成し、この
明暗画像をマトリックスに分割し、分割された各マトリ
ックスにおいて数値化された色要素を各マトリックスに
おける前記皮膚表面の凹凸の画像の明るさとし、その変
動係数を前記皮膚表面の凹凸の画像の明るさの変動係数
として算出することを特徴とする請求項１０記載の肌の
評価方法。
【請求項１４】皮膚の角層を計測工学的に測定し、角
質細胞面積の変動係数及び角質細胞中のメラニン面積の
変動係数の少なくともいずれかを算出することを特徴と
する、皮膚の角層における不均一性を指標とする肌の評
価方法。
【請求項１５】皮膚が顔面皮膚であることを特徴とす
る請求項１〜１４のいずれか一項に記載の肌の評価方
法。