JP5333325B2

JP5333325B2 - 色覚特性検知装置

Info

Publication number: JP5333325B2
Application number: JP2010090611A
Authority: JP
Inventors: 慎一大橋; 伸介杉
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2010-04-09
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2024-03-10
Also published as: JP2010155123A

Description

本発明は、情報処理装置によって提示される画像を調整するために利用者の色覚特性を検知する装置に係り、特にその利便性の向上に関する。

近年、パーソナルコンピュータや携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、さらには例えば切符などの自動販売機に至るまで、カラーの表示装置（液晶パネルや有機ＥＬパネルなどで構成される表示装置）が搭載されており、種々の情報提示に役立てられている。

しかしながら先天的に色覚障碍を有している人々や、後天的に色覚障碍を生じた人々にとっては、これらの表示内容が必ずしも分かりやすいといえない場合がある。そこで従来から、色覚認識のしやすい態様で画像を提示するための方法が種々提案されている（非特許文献１）。

岡部、伊藤，「色覚の多様性と色覚バリアフリーなプレゼンテーション第１回色覚の原理と色盲のメカニズム」，細胞工学，秀潤社，２００２年７月，Vol.21，No.7，２００２，pp.733-745 岡部、伊藤、橋本，「ユニバーサルデザインにおける色覚バリアフリーへの提言」，[online]，［２００４年３月１日検索］，インターネット<URL:http://www.nig.ac.jp/color/handout1.pdf>

ところが、色覚障碍の類型が異なる場合など、色覚障碍の状態は個人差が大きく、上記従来の技術のような色覚認識のしやすい態様は、個人ごとに異なっているのが実際である。しかし、従来、かかる個人差については例えば先天的色覚障碍の類型（Ｐ，Ｄ，Ｔの三類型があるといわれている）を設定することができる程度であって、そもそも自己の類型を知らない利用者や、後天的色覚障碍の場合のように、一定の類型にあってもその程度差が大きい場合に個人ごとの設定を行うことが容易でない場合も多かった。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、個人差に配慮した色覚認識支援の設定を容易にできる色覚特性の検知装置を提供することを、その目的の一つとする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、色覚特性検知装置であって、第１の色覚特性類型の視覚特性を有する人物が互いに混同する第１混同色セットに属する色で着色された第１図形要素セットと、第２の色覚特性類型の視覚特性を有する人物が互いに混同する第２混同色セットに属する色で着色された第２図形要素セットと、を含む図形要素の集合を含んで構成される第１画像データであって、前記第１図形要素セットと、第２図形要素セットとによって互いに異なる第１、第２の記号字形が形成されてなる第１画像データ、と、第３の色覚特性類型の視覚特性を有する人物が互いに混同する第３混同色セットに属する色で着色された第３図形要素セットを含んで構成される第２画像データと、をそれぞれ少なくとも一つ保持する画像データ保持手段と、前記第１画像データを利用者に提示する手段と、前記提示された第１画像データから読取られる記号に関する情報の入力を利用者から受け入れ、当該入力された情報に基づいて、前記第２画像データを提示するか否かを決定する手段と、を含むことを特徴としている。これにより類型ごとの判別が容易に行われるようになる。

ここで前記画像データ保持手段は、第１画像データを複数保持し、前記第１画像データを利用者に提示する手段は、複数の第１画像データを利用者に提示し、当該提示された複数の第１画像データから読取られる記号に関する情報の入力を利用者から受け入れ、当該入力された情報に基づいて、前記第２画像データを提示するか否かが決定されることとしてもよい。このように第１画像データを複数用いることを可能とすれば、各類型ごとに個人差に係る条件を互いに異ならせた複数の第１画像データを提示させることができるようになり、個人差に配慮した色覚認識支援の設定を容易にできる。

また、上記従来例の問題点を解決するための本発明は、色覚特性検知装置であって、複数の互いに異なる色で着色された部分を含む基礎カラーチャートを保持する手段と、前記基礎カラーチャートについて、少なくとも一つの色覚特性類型に係る色覚特性においては、前記基礎カラーチャートと識別困難となるよう所定変換処理を行って、前記少なくとも一つの色覚特性類型に係る調整カラーチャートを生成する手段と、前記基礎カラーチャートと、前記生成した調整カラーチャートと、の両者を提示する手段と、を含むことを特徴としている。

さらに本発明のある態様に係る色覚特性検知方法は、第１の色覚特性類型の視覚特性を有する人物が互いに混同する第１混同色セットに属する色で着色された第１図形要素セットと、第２の色覚特性類型の視覚特性を有する人物が互いに混同する第２混同色セットに属する色で着色された第２図形要素セットと、を含む図形要素の集合を含んで構成される第１画像データであって、前記第１図形要素セットと、第２図形要素セットとによって互いに異なる第１、第２の記号字形が形成されてなる第１画像データ、と、第３の色覚特性類型の視覚特性を有する人物が互いに混同する第３混同色セットに属する色で着色された第３図形要素セットを含んで構成される第２画像データと、をそれぞれ少なくとも一つ保持する画像データ保持手段を備えたコンピュータに、前記第１画像データを利用者に提示する工程と、前記提示された第１画像データから読取られる記号に関する情報の入力を利用者から受け入れ、当該入力された情報に基づいて、前記第２画像データを提示するか否かを決定する工程と、を実行させることを特徴としている。

さらに、本発明の別の態様に係る色覚特性検知方法は、コンピュータに、複数の互いに異なる色で着色された部分を含む基礎カラーチャートを保持する工程と、前記基礎カラーチャートについて、少なくとも一つの色覚特性類型に係る色覚特性においては、前記基礎カラーチャートと識別困難となるよう所定変換処理を行って、前記少なくとも一つの色覚特性類型に係る調整カラーチャートを生成する工程と、前記基礎カラーチャートと、前記生成した調整カラーチャートと、の両者を提示する工程と、を実行させることを特徴としている。

さらに、本発明のまた別の態様に係るプログラムは、第１の色覚特性類型の視覚特性を有する人物が互いに混同する第１混同色セットに属する色で着色された第１図形要素セットと、第２の色覚特性類型の視覚特性を有する人物が互いに混同する第２混同色セットに属する色で着色された第２図形要素セットと、を含む図形要素の集合を含んで構成される第１画像データであって、前記第１図形要素セットと、第２図形要素セットとによって互いに異なる第１、第２の記号字形が形成されてなる第１画像データ、と、第３の色覚特性類型の視覚特性を有する人物が互いに混同する第３混同色セットに属する色で着色された第３図形要素セットを含んで構成される第２画像データと、をそれぞれ少なくとも一つ保持する画像データ保持手段を備えたコンピュータに、前記第１画像データを利用者に提示する手順と、前記提示された第１画像データから読取られる記号に関する情報の入力を利用者から受け入れ、当該入力された情報に基づいて、前記第２画像データを提示するか否かを決定する手順と、を実行させることを特徴としている。

さらに、本発明のまた別の態様に係るプログラムは、コンピュータに、複数の互いに異なる色で着色された部分を含む基礎カラーチャートを保持する手順と、前記基礎カラーチャートについて、少なくとも一つの色覚特性類型に係る色覚特性においては、前記基礎カラーチャートと識別困難となるよう所定変換処理を行って、前記少なくとも一つの色覚特性類型に係る調整カラーチャートを生成する手順と、前記基礎カラーチャートと、前記生成した調整カラーチャートと、の両者を提示する手順と、を実行させることを特徴としている。

本発明の実施の形態に係る色覚特性検知装置の例を表す構成ブロック図である。画像要素の一例を表す説明図である。提示される第１画像の例を表す説明図である。提示される第２画像の例を表す説明図である。制御部によって実行される処理の例を表すフローチャート図である。色覚特性類型ごとの混同色線の状態を表す説明図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る色覚特性検知装置は、図１に示すように、制御部１１と、記憶部１２と、操作部１３と、表示部１４とを含んで構成されている。制御部１１は、記憶部１２に格納されているプログラムに従って動作し、画像データを提示して利用者側からの応答を受け入れ、利用者の色覚特性を判断する処理（色覚特性判断処理）を実行する。記憶部１２は、制御部１１によって実行されるプログラムと、制御部１１が提示する画像データを保持するメモリやディスク装置である。このプログラムの具体的内容と画像データの具体的態様については後に詳しく述べる。

操作部１３は、キーボードやポインティングデバイス（ペンやマウス等）といった入力装置を備え、利用者からの操作を受け入れて、当該操作の内容を制御部１１に出力する。表示部１４は、カラー表示パネルであって、具体的にはＣＲＴや液晶表示装置などである。この表示部１４は、制御部１１から入力される指示に従って画像データの表示を行う。

ここで制御部１１によって提示される画像データの具体的態様について説明する。本実施の形態の色覚特性検知装置によって提示される画像データの一つは、図２に示すように、第１の色覚特性類型の視覚特性を有する人物が互いに混同する第１混同色セットに属する色で着色された第１図形要素セットと、第２の色覚特性類型の視覚特性を有する人物が互いに混同する第２混同色セットに属する色で着色された第２図形要素セットと、を含む。また、ここで第１図形要素セットと、第２図形要素セットとにおいては、それぞれ第１，第２の混同色セットに属する互いに異なる色を用いて記号字形が形成されている。

具体的に、図２では模式的に、ある特定の色覚特性について、当該特定の色覚特性を有しない人物にとって互いに略同色と見える色を同じハッチングで表記している。また、上記特定の色覚特性を有しない人物には互いに異なる色と認識されるが、特定の類型の色覚特性を有する人物には略同色と認識される色を異なるハッチングで表記している。また、特定の色覚特性を有しない人物が互いに略同色と見える色同士を用いて着色された図形要素（図２では円盤）を配して記号字形「Ｃ」が表現されている。つまり、この図２に示した図柄は、上記特定の色覚特性の人物には字形「Ｃ」が視認されず、それ以外の人物には字形「Ｃ」が視認されるように構成されている。なお、このような図柄は、仮性同色表（Pseudoisochromatic
Plates）などの名称で広く知られているので、詳細な説明を省略する。

本実施の形態において特徴的なことの一つは、互いに異なる色覚特性を有する人物にとって、その内包する字形の認識が困難となるように調製された複数の図柄が組み合せられて提示されることである。具体的に色覚障碍には３つの基本的な類型（Ｐ，Ｄ，Ｔ）がある。そこで例えばＰ型でない人物には「Ｃ」の文字が視認される第１の図柄（第１図形要素セット）と、Ｄ型でない人物には「Ｄ」の文字が視認される第２の図柄（第２図形要素セット）とを組み合せて一つの画像（第１画像データ；図３）を生成する。

従って、Ｐ型の人物であれば、当該生成された画像は「Ｄ」（第２図形要素セット内の字形のみが視認される）と読むことができ、同様にＤ型の人物であれば「Ｃ」、Ｐ型でもＤ型でもない（色覚障碍のない、又はＴ型の）人物であれば、「ＣＤ」と読むことができる。

ここで図２，図３では各図形要素を取囲む破線を図示しているが、これは必ずしも必要なものではなく、各図形要素の外形を表すために図示したものである。また、第１画像要素セットと第２画像要素セットとをそれぞれ複数（それぞれに内包される字形も異ならせておく）、記憶部１２に格納しておき、第１画像データを生成するときに制御部１１が第１画像要素セットの一つと、第２画像要素セットの一つとをランダムに選択して読出し、当該読出した画像要素セットを組み合せて一つの画像データ（第１画像データ）を生成することとしてもよい。また、ここでは２つの画像要素セットを組み合せているが、さらに多数の画像要素セットを組み合せて第１画像データを生成してもよい。

なお、図３のような組み合せとする場合は、複数の第１画像要素セットはいずれも円の左半分の半円形状とし、複数の第２画像要素セットはいずれも円の右半分の半円形状としておく。

また、制御部１１によって提示される画像データのもう一つは、図４に示すように、上記第１，第２の色覚特性類型とは異なる、第３の色覚特性類型の視覚特性を有する人物が互いに混同する第３混同色セットに属する色で着色された第３図形要素セットを含んで構成される。

具体的にこの第３図形要素セットは、Ｄ１５検査と同様の原理に基づいて生成される。すなわち、Ｄ１５検査は、被験者に１５個のカラーパッチを色の類似順に配列してもらい、その配列結果によって被験者の色覚特性を判別するものである。そこで予め定めた中心色（Ｐ）と、この中心色との間で、第３の色覚特性類型の人物にとっては混同（類似すると認識）されるが、他の色覚特性類型の人物にとっては混同しない第１色（Ｑ）と、この中心色との間で、第３の色覚特性類型の人物にとっては混同されないが、他の色覚特性類型の人物にとっては混同される第２色（Ｒ）とを定める。そして、これらの色で着色した図形要素（例えば正方形図形）を図４に示すように配列して、第３図形要素セットを含む画像（第２画像データ）を生成する。なお、配列順序や色の組み合わせは、一通りでなくてもよい。

本実施の形態の制御部１１は、これらの画像データを用いて次の処理を行う。すなわち、利用者が色覚特性の設定を開始する指示を行うと、制御部１１は、図５に示した処理を開始し、記憶部１２から第１図形要素セットの一つと、第２図形要素セットの一つとを読出して、これらを組み合わせて（つなぎ合わせて）一つの画像（第１画像データ）を生成して（Ｓ１）、当該生成した画像を、「見える文字をすべて入力して下さい。」などの文字列（視認される字形を特定するよう求める第１メッセージ）とともに、表示部１４に表示する（Ｓ２）。ここで制御部１１は、利用者からの文字入力操作を待機し、入力された文字が、（ａ）第１図形要素セットに内包された文字のみであるか、（ｂ）第２図形要素セットに内包された文字のみであるか、（ｃ）第１、第２の図形要素セットの双方に内包された各文字であるか、の３つのどれであるかを調べる（Ｓ３）。

ここで入力された文字が（ａ）第１図形要素セットに内包された文字のみである場合は制御部１１は利用者の視覚特性が第１の色覚特性類型であると判断して（Ｓ４）処理を終了する。また、入力された文字が（ｂ）第２図形要素セットに内包された文字のみである場合は、制御部１１は、利用者の視覚特性が第２の色覚特性類型であると判断して（Ｓ５）処理を終了する。

さらに、入力された文字が（ｃ）第１、第２の図形要素セットの双方に内包された各文字である場合は、制御部１１は、さらに第３図形要素セットを含む画像データ（第２画像データ）を生成する（Ｓ６）。ここで生成される画像データにおいては、各図形要素は正方形であるものとし、それらを一列に配列したものであるとする。また、中心色で着色した正方形図形を中心として、両側に第１色と第２色とで着色した正方形を振り分けて配置（図４に示したように配置）してあるとする。

制御部１１は、この処理Ｓ６で生成した画像を、「中心に示した色に近いのはどちらの色ですか」のような文字列（中心色に近い色を入力するよう求める第２メッセージ）とともに、表示部１４に表示する（Ｓ７）。そして制御部１１は、利用者からの文字入力操作を待機し、利用者の入力の内容に基づき色覚特性類型を判別する（Ｓ８）。具体的に、入力された内容が第１色を特定する情報であれば、利用者の視覚特性は、第３の色覚特性類型であると判断して（Ｓ９）処理を終了する。さらに第２色を特定する情報であれば、利用者の視覚特性が第１から第３の色覚特性類型のどれにも当てはまらないものと判断して（Ｓ１０）処理を終了する。

つまり、この制御部１１は、第１、第２の色覚特性類型と判断した場合は、第３の色覚特性類型であるか否かを判別する処理を行わない。

具体的に、第１色覚特性類型としてＰ型の色覚障碍を有する場合に内包する文字が視認できないように、第１図形要素セットが設定され、第２色覚特性類型としてＤ型の色覚障碍を有する場合に内包する文字が視認できないように、第２図形要素セットが設定され、第３色覚特性類型としてＴ型の色覚障碍を有する場合に、中心色と第１色とが類似する（これらを混同する）よう、第３図形要素セットが設定される場合、制御部１１は、利用者の色覚障碍の類型を、上述の処理によって判断することとなる。

この判断結果は、制御部１１が、表示処理の対象となった画像データについて色を調整する際に用いられることとなる。例えば、第１色覚特性類型としてＰ型の色覚障碍を有すると判別された場合、Ｐ型の色覚障碍がある場合に互いに混同する色について輪郭線やハッチングなどを合成する。

また、ここでは、仮性同色表検査やＤ１５検査と同様の検査を制御部１１が表示部１４を用いて行い、利用者の色覚特性の類型を判別することとしたが、検査方法はこれに限られない。例えば複数の色パッチを配列し、色の相違によるカテゴリで各パッチを２種類に分けるよう利用者に指示し、当該カテゴリへの分離結果に基づいて利用者の色覚特性類型を判断してもよい。例えば色覚障碍のない利用者であれば、赤、緑、黄色、黄緑の各色のパッチが提示された場合、赤色のカテゴリと、黄色、黄緑、緑のカテゴリとに分類すると考えられるが、Ｐ型やＤ型の色覚特性を備えた利用者の場合、赤や緑が略同色に視認され、黄色と黄緑とが略同色に視認されることから、赤と緑からなるカテゴリと、黄色と黄緑からなるカテゴリとに分類がなされると考えられる。このため、当該分類の違いに基づいて色覚特性類型を判別することができる（色の視認状態をシミュレートした例として、非特許文献２の第２ページ、図４を参照されたい）。

また、ここまでの説明では、仮性同色表検査やＤ１５検査などといったものと同様の検査を１度ずつ行い、利用者の色覚特性類型を判別していたが、例えばいわゆる色覚障碍にも軽度・重度の差があり、さらに白内障など後天的な要因による色覚特性（Ｐ，Ｄ，Ｔ型とは異なる）もあり得ることから、各画像を用いた検査の処理を複数回行うこととしてもよい。

例えば白内障の場合、水晶体が着色されるにつれ、青色に対する色覚認識が困難となっていく。そこで制御部１１は、例えば利用者の視覚特性が第１から第３の色覚特性類型のどれにも当てはまらないものと判断したときに（図５の処理Ｓ９）、さらに青色に対する色覚認識を調べるため、例えば青色成分を異ならせた複数の画像を提示して、それらの画像のうち同じに見えるものを特定する情報の入力を利用者から受けて、青色に対する視覚特性を判断してもよい。

また、図５の処理Ｓ１からＳ３までの処理を繰返して実行し、第１，第２の画像要素セットを含む画像を複数生成して提示し、その結果に基づいて利用者の色覚特性類型を判断してもよいし、処理Ｓ６からＳ８までの処理を繰返して実行し、第３の画像要素セットを含む画像を複数生成して提示し、その結果に基づいて利用者の色覚特性類型を判断してもよい。

さらに、図５の処理Ｓ３において例えば第１の色覚特性類型であると判断される場合に、さらに第１画像要素を含む画像を提示して、再度確認するようにしてもよい。

さらに、ここで用いた仮性同色表（図３、図４）においては、第１、第２の色覚特性類型の場合に字形認識が困難になるように設定していたが、逆に、第１、第２の色覚特性類型の場合には字形が認識可能となるが、そうでない場合は字形認識が困難になるようにしてもよい。この場合は、字形が認識できたときに対応する色覚特性類型であると判断することになる。

さらに、これら仮性同色表やＤ１５検査（パネルＤ１５と同様の検査）以外にも、制御部１１は、次のようにして利用者の色覚特性類型を判断してもよい。すなわち、予め、複数の互いに異なる色で着色された部分を含む基礎カラーチャート（連続的に色を変化させたものでもよい）を記憶部１２に保持しておき、制御部１１が、当該基礎カラーチャートについて、少なくとも一つの色覚特性類型に係る色覚特性で、基礎カラーチャートと識別不能となるよう所定変換処理を行って、各色覚特性類型に係る調整カラーチャートを生成し、基礎カラーチャートと、生成した調整カラーチャートとを表示部１４に提示して、利用者に対して基礎カラーチャートと同じものはどれであるかを入力させるようにしてもよい。

具体的には、波長の順に色を並べたスペクトル図を基礎カラーチャートとして、このスペクトル図上の各色を、Ｐ，Ｄ，Ｔの各類型ごとに、それぞれの色覚特性において基礎カラーチャートと識別できなくなるよう、基礎カラーチャート上の各色を、Ｐ，Ｄ，Ｔの各類型ごとに定められた混同色線（図６）に沿って移動（例えば図６（ａ）のＱ点の色が基礎カラーチャート上にあるとするとき、これをＱ′点の色に移動）する。

なお、この移動は、各混同色線を表す線分の式ｙ＝αｘ＋βを用い、Ｑのｘｙ座標値と同一線分上にある別のｘｙ座標値を取得することで行うことができる。

この各色の移動によって得られたカラーチャート（調整カラーチャート）は、例えばＰ型とは異なる色覚特性類型の利用者にとっては、基礎カラーチャートと識別可能なものであるが、Ｐ型の色覚特性類型の利用者にとっては基礎カラーチャートと識別不能となっている。

制御部１１は、各類型に対応する調整カラーチャートを生成し、基礎カラーチャートとこれら生成した調整カラーチャートとを表示部１４に表示し、「同じチャートはどれですか。同じものが見つからなければＸを入力してください」などのメッセージを併せて表示して、利用者から基礎カラーチャートと同一と認められる調整カラーチャートを特定する入力を受け、利用者の視覚特性を、当該特定された調整カラーチャートに対応する類型であると判断する。

１１制御部、１２記憶部、１３操作部、１４表示部。

Claims

複数の互いに異なる色で着色された部分を含む基礎カラーチャートを保持する手段と、
前記基礎カラーチャートについて、Ｐ型、Ｄ型、Ｔ型の各色覚特性類型に係る色覚特性において、前記基礎カラーチャートと識別困難となるよう所定変換処理を行って、前記各色覚特性類型のそれぞれにおいて、前記基礎カラーチャートと混同する複数の調整カラーチャートを生成する手段と、
前記基礎カラーチャートと、前記生成した、前記各色覚特性類型のそれぞれにおいて、前記基礎カラーチャートと混同する複数の調整カラーチャートとを提示する手段と、
を含むことを特徴とする色覚特性検知装置。
コンピュータに、
複数の互いに異なる色で着色された部分を含む基礎カラーチャートを保持する工程と、
前記基礎カラーチャートについて、Ｐ型、Ｄ型、Ｔ型の各色覚特性類型に係る色覚特性においては、前記基礎カラーチャートと識別困難となるよう所定変換処理を行って、前記各色覚特性類型のそれぞれにおいて、前記基礎カラーチャートと混同する複数の調整カラーチャートを生成する工程と、
前記基礎カラーチャートと、前記生成した、前記各色覚特性類型のそれぞれにおいて、前記基礎カラーチャートと混同する複数の調整カラーチャートとを提示する工程と、
を実行させることを特徴とする色覚特性検知方法。
コンピュータに、
複数の互いに異なる色で着色された部分を含む基礎カラーチャートを保持する手段と、
前記基礎カラーチャートについて、Ｐ型、Ｄ型、Ｔ型の各色覚特性類型に係る色覚特性において、前記基礎カラーチャートと識別困難となるよう所定変換処理を行って、前記各色覚特性類型のそれぞれにおいて、前記基礎カラーチャートと混同する複数の調整カラーチャートを生成する手段と、
前記基礎カラーチャートと、前記生成した、前記各色覚特性類型のそれぞれにおいて、前記基礎カラーチャートと混同する複数の調整カラーチャートとを提示する手段と、
を実行させることを特徴とするプログラム。