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きよたついざわ
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1 薄型テレビの人間中心設計成蹊大学窪田悟 CEATEC JAPAN 3 JEITA ディスプレイデバイスフォーラム ~ スマート社会における高精 " 彩 " ディスプレイの期待 ~ CEATEC JAPAN 3.. 薄型テレビの人間中心設計. はじめに. 一般視聴者による液晶テレビの画質評価非専門家による画質評価の意義高齢者による評価 3. 視聴者の視点から見た 3D と 4K 3Dテレビの視聴による視覚疲労 4Kテレビの視距離と画角 4. まとめに代えて CEATEC JAPAN 3..

2 はじめに技術主導による単線的, 一元的な技術の発展と, 生身のユーザーが現場で遭遇している現実との乖離を埋めるために人間中心設計が必要になる. 細分化した技術に対して, 技術者が一人のユーザーとしての感覚を持ち続けることの重要性を指摘したい. 技術主導大画面化観視画角の拡大臨場感立体感人間中心設計ユーザー特性と視聴実態を考慮する 3D 4K 8K CEATEC JAPAN 3.. 薄型テレビの人間中心設計. はじめに. 一般視聴者による液晶テレビの画質評価非専門家による画質評価の意義高齢者による評価 3. 視聴者の視点から見た 3D と 4K 3Dテレビの視聴による視覚疲労 4Kテレビの視距離と画角 4. まとめに代えて CEATEC JAPAN 3..

3 一般視聴者による液晶テレビの画質評価誰のためのテレビ? 構造主義的画質評価論評価主体環境と評価の手立要件コンテンツ製作者メディア放送局受像機メーカー受像機販売店一般視聴者 ( 非専門家 ) 制作現場調整室マスターモニター実験室測定器の出力店頭の明るい環境ユーザーの目家庭のリビング環境ユーザーの目 Director s intentions 製作者の意図の忠実な再現 ITU-R BT.79 回路画像処理液晶パネル規格の遵守 IP 変換, 量子化など各種ノイズ, 色再現, 階調再現, 動きぼやけ視野角, 輝度のダイナミックレンジ, 色域高輝度, 高コントラスト, 新機能のアピール多様な視聴環境, 多様なコンテンツに対する総合画質 CEATEC JAPAN 3.. 4~4 型の最大 8 機種を凹球面上に配置画質評価システム最終製品の画質を評価する規定の方法は存在しないため評価方法から検討した. HDMIで各機種へ入力サイプレステクノロジー社 CLUX SY 8 台 HDMI スイッチャー複数機種に評価映像を同時に表示全パネルを法線方向から 3H で観視フレームを隠したブラインドテスト HDMI スプリッタサイプレステクノロジー社 CLUX S HDMI.3 アストロデザイン VG 887 標準信号発生器ノート PC or ブルーレイレコーダーサイプレステクノロジー社 CLUX 8S HDMI.3 AJA HDSDI HDMI HDSDI 計測技研 UDR S リモートコントロール Ethernet ノート PC HDMI スプリッタ信号変換器非圧縮レコーダ CEATEC JAPAN 3..

評価尺度一対比較による画質評価シェッフェの一対比較 : 中屋の変法比較する機種を指示し, 以下の評価尺度で全 8 対 (8 7/) を評価ひとつの映像で若齢者平均 5-6 分間, 高齢者平均分間程度評価終了後には評価基準について内省報告を聴取差が非常に大きい差がはっきりわかるよく見れば差がわかる同じよく見れば差がわかる差がはっきりわかる差が非常に大きい 3 3

4 評価尺度一対比較による画質評価シェッフェの一対比較 : 中屋の変法比較する機種を指示し, 以下の評価尺度で全 8 対 (8 7/) を評価ひとつの映像で若齢者平均 5-6 分間, 高齢者平均分間程度評価終了後には評価基準について内省報告を聴取差が非常に大きい差がはっきりわかるよく見れば差がわかる同じよく見れば差がわかる差がはっきりわかる差が非常に大きい 3 3 CEATEC JAPAN 3.. 評価条件画面照度 : lx ( 家庭のリビング平均レベル ) 照明の色温度 : 65 K (D65 蛍光灯 ) 画面輝度 : 約 cd/ m ( 白輝度 ) APL4% 時明るさセンサ : オフ映像モード : スタンダード ( デフォルト設定 ) 視距離 : 5 cm ( 約 3H) 参加者 :. 若年者名 (~3 歳 ). 高齢者名 (65~79 歳 ) 高齢者実験 3. 中国人名 (8~8 歳 ) 中国人実験 ( ここではまでの結果を示す ) CEATEC JAPAN 3..

評価機種メーカーごとの特徴, および, その特徴が機種依存ではないことを明確にするため,

メーカーサイズ型式方式バックライト製造年 HITACHI 4 UT4-XP8(B) IPS

IPS LED 4 MITSUBISHI 4 LCD-H4MZW3 VA CCFL 5

IPS LED 7 SAMSUNG 4 LN4B65TF VA CCFL 9 8 SAMSUNG 4

LC-4LX VA LED 9 SONY 4 KDL-4HX8 VA LED SONY 5

映情学技報 36(4),) 船着場の夜景 ( 非圧縮 ) オーケストラ (BD) オペラ座の怪人

コミュニケーションズ女性と港 ( 非圧縮 ) コスモス畑 ( 非圧縮 ) 銀杏並木 ( 非圧縮 )

5 評価機種メーカーごとの特徴, および, その特徴が機種依存ではないことを明確にするため, できるだけ各社機種のサンプルを準備した No. メーカーサイズ型式方式バックライト製造年 HITACHI 4 UT4-XP8(B) IPS CCFL HITACHI 4 L4-ZP5 IPS エリア駆動 LED 3 LG 4 4LE85-JA IPS LED 4 MITSUBISHI 4 LCD-H4MZW3 VA CCFL 5 MITSUBISHI 4 LCD-4MDR VA LED 6 Panasonic 4 TH-L4G3 IPS LED 7 SAMSUNG 4 LN4B65TF VA CCFL 9 8 SAMSUNG 4 UN4D65VF VA LED 9 SHARP 4 LC-4LX3 VA LED SHARP 4 LC-4LX VA LED 9 SONY 4 KDL-4HX8 VA LED SONY 5 BVM-F5 OLED 3 TOSHIBA 4 4Z8 IPS CCFL 9 4 TOSHIBA 4 4ZG IPS LED CEATEC JAPAN 3.. 評価用映像 APL が低い順に配置種類の映像から評価に適した 8 種類を抽出 ( 佐藤ほか : 映情学技報 36(4),) 船着場の夜景 ( 非圧縮 ) オーケストラ (BD) オペラ座の怪人 (BD) ITE 標準画像第版 NHK エンタープライズ : 小澤ベルリンギャガコミュニケーションズ女性と港 ( 非圧縮 ) コスモス畑 ( 非圧縮 ) 銀杏並木 ( 非圧縮 ) ITE 標準画像第版 ITE 標準画像第版 ITE 標準画像第版海 (BD) TBS, アニプレックス : ベストオブ世界遺産フィギュアスケート (BS) NHK BS 放送約 5 秒のシーンの繰り返し再生種類の評価結果から 8 映像に集約 CEATEC JAPAN 3..

6 8 映像による総合画質評価結果 (4 機種の結果 ) APL が低い映像順に結果を配置 N F K Y S A G I I F K Y O S 評価した 4 機種の凡例 OLED マスモニ CEATEC JAPAN 3.. AN 8 映像による総合画質評価結果 (4 機種の結果 ) F B 前図の結果を機種ごとに展開 K C Y D SE FA G I H II FK K L Y M O SS CEATEC JAPAN 3..

7 各機種の総合画質の評価結果とその類似性 4 機種の 8 映像による画質評価結果の階層クラスター分析総合画質 Good Poor 画質順位機種 S S F F N G Y Y K K A I I O は同じメーカーを示す類似度高い画質評価結果の類似度類似度低い一般ユーザーには機種間の画質差がもはや認識できないというのは憶説にすぎない相関は因果ではないが, 世界シェアが高い, もしくは伸ばしているメーカーの素人による評価は概して高い 5 型有機 EL マスターモニター CEATEC JAPAN 3.. 高齢者による評価 35 年にテレビ視聴者は 6 歳以上が 57% になる人口問題研究所の年代別人口割合と NHK 放送文化研究所の年代別視聴時間より算出した.35 年時点の実質的なテレビ視聴者の年齢層 6 代以上が 57% を占める 7 代以上代以下代 3 代 4 代ひとり親と子 % 夫婦のみ % その他 7% 単独 37% 6 代 5 代視聴時間を考慮した 35 年のテレビ視聴者の年齢層多くの国で 3 年後は同じようになる夫婦と子 3% 35 年の家族類型別の世帯割合 CEATEC JAPAN 3..

45 ケンドールケンドールの一致係数の一致係数 A B C D E F G H A B C D E F G H 評価機種ケンドールの一致係数 : 評価機種参加者間の評価の一致度を表すコスモス畑高齢者銀杏並木高齢者相対画質 (z

8 相対画質 (z score) 高齢者と若年者の各機種の画質評価結果若年者名 (~3 歳 ) vs 高齢者名 (65~79 歳 ) 船着き場の夜景高齢者若年者若年者.5.68 相対画質 (z score) 女性と港高齢者若年者若年者.3.45 ケンドールケンドールの一致係数の一致係数 A B C D E F G H A B C D E F G H 評価機種ケンドールの一致係数 : 評価機種参加者間の評価の一致度を表すコスモス畑高齢者銀杏並木高齢者相対画質 (z score) A B C D E F G H 評価機種.5.4 ケンドールの一致係数相対画質 (z score) A B C D E F G H 評価機種ケンドールの一致係数 CEATEC JAPAN 3.. 高齢者と若年者の各機種に対する評価結果船着場の夜景評価後の内省報告評価にあたっての注目点船着き場の夜景高齢者若年者相対画質 (z score).5.68 A B C D E F G H 評価機種ケンドールの一致係数評価映像 : 船着場の夜景 CEATEC JAPAN 3..

総合画質と黒輝度との関係総合画質 (z-score) R =.95 E P<. B A D G HC - A~H: 機種 F -.

.5 水面の黒輝度 (cd/ m ) 高齢者は黒輝度の機種間の差が検知できていない OLED の黒の価値が高齢者には判らない? CEATEC JAPAN 3.

deg, ALL 6.6% 各年齢層の参加者に調整法によりテレビの表示輝度を好ましいレベルに設定させた実験の結果 PL: 好適表示輝度 (cd/m ) logpl =.3AGE+.

9 総合画質と黒輝度との関係総合画質 (z-score) R =.95 E P<. B A D G HC - A~H: 機種 F -..5 水面の黒輝度 (cd/ m ) 評価映像 : 船着場の夜景総合画質 (z-score) N.S. B E A G D H C F - A~H: 機種 -..5 水面の黒輝度 (cd/ m ) 高齢者は黒輝度の機種間の差が検知できていない OLED の黒の価値が高齢者には判らない? CEATEC JAPAN 3.. 最適表示輝度の年齢依存性画面照度 3 lx, 観視画角 6 deg, ALL 8% 画面照度 lx, 観視画角 33 deg, ALL 39 % 画面照度 3 lx, 観視画角 7 deg, ALL 6.6% 各年齢層の参加者に調整法によりテレビの表示輝度を好ましいレベルに設定させた実験の結果 PL: 好適表示輝度 (cd/m ) logpl =.3AGE+.43 R² =.8 logpl =.4AGE+.98 R² =.9 logpl =.4AGE+.67 R² =.94 PL: 好適表示輝度 ( 白輝度 )cd/ m AGE: 観視者の年齢 AGE : 年齢加齢に伴う好適表示輝度の変化各年代名の幾何平均値と ± 標準誤差 CEATEC JAPAN 3..

10 参加者の年代別の視力近距離視力の年代別測定結果は, テレビよりモバイルディスプレイの高齢化対応の重要性を示している視力低視力 (logmar) m 視力 3cm 視力視力 ( 小数視力 ) 5m 視力はテレビを見る場合,3cm 視力は本を読む場合の矯正状態の視力を Baush & Lomb 製のオーソレータで測定した視力高年齢 logmar 視力の各年代名の平均値と ± 標準偏差 CEATEC JAPAN 3.. 加齢に伴う視界黄変化 ( 透光体の透過率低下 ) の簡易測定青 ( 基準刺激 ) u =.74 v =.5 46cd/m 赤 ( 調整刺激 ) u =.468 v =.5.4 deg.5 deg 基準の青色と同じ明るさに見えるように赤色の輝度を調整した. 赤の輝度値から加齢に伴う短波長域の感度低下を推定した. 46cd/m の青と等しい明るさに見える赤の輝度 (cd/m ) 年齢好適表示輝度の年齢依存とほぼ対応している各年代名の幾何平均値と ± 標準誤差 CEATEC JAPAN 3..

11 薄型テレビの人間中心設計. はじめに. 一般視聴者による液晶テレビの画質評価非専門家による画質評価の意義高齢者による評価 3. 視聴者の視点から見た 3D と 4K 3D テレビの視聴による視覚疲労 4K テレビの視距離と画角 4. まとめに代えて CEATEC JAPAN 3.. 3D テレビの視聴による視覚疲労覚疲労スコアの視聴前からの変Dと3D 条件における視聴前からの視覚疲労スコアの変化視Change in visual fatigue score 5 5 3D の方が有意に視覚疲労が高い 7 名の平均と ± 標準誤差 D D 3D 3D 5 型アクティブシャッター眼鏡方式 PDP3Dテレビを異なる日にDと3Dで視聴した結果コンテンツ : アバター視覚疲労スコア : 自覚症状項目の7 段階評定値の合計化-5 Before viewing After 4 min After 8 min After min rest period 3 4 Assessment time points 評価時点窪田ほか : 映像情報メディア学会誌,67 巻,7 号,3.7 より CEATEC JAPAN 3..

12 視覚疲労スコアの視聴前からの変化 (8 分間視聴後の比較 ) 3D 特有の視覚疲労を検討するには D との差に着目する必要がある. 視覚疲労に対する感度は個人差が大きいので,D 条件は統制条件の意味合いをもつ. 3 視覚疲労スコアの視聴前からChange in visual fatigue score の変化5 5 5 D 3D -5 A B C D E F G H I J K L M N O P Q 実験参加者 Participant CEATEC JAPAN 3.. D と 3D で 8 分間視聴後の視覚疲労スコアの差の分布 Dと3Dで差がない人もいる. このばらつきが個人の視機能と関係している. 4 3D score < D score 3D score > D score Dの方が疲れた人 3Dの方が疲れた人 3 N=7 Frequency 人数(3Dスコア-Dスコア) -3 to - - to - -9 to -8-7 to -6-5 to -4-3 to - - to - -9 to -8-7 to -6-5 to -4-3 to - - to to 3 to 4 5 to 6 7 to 8 9 to to 3 to 4 5 to 6 7 to 8 9 to to 3 to 4 視覚疲労スコアの差 Difference in visual fatigue score (3D score -D score) CEATEC JAPAN 3..

13 非優位眼の方が概して視力低い.4 High Visual acuity (logmar) Low 高視力低 L L L L L L 左右の視力差非優位眼優位眼 Dominant eye Non-dominant eye 左右の視力差 3D による視覚疲労と視機能との関係 Difference in far visual acuity between L and R eyes (log MAR difference) L L 水平斜位 D 5D 調節時間 Positive accommodation time (sec) 調節緊張時間.5 Accommodation time for the non-dominant eye (sec) ( 非優位眼 ) Positive accommodation time N=4, ρ=.75, p<. Negative accommodation time N=7, ρ=.6, p<.5 左右の視力差...3 Difference in far visual acuity between L and R eyes (log MAR difference) 調節時間 ( 非優位眼 ) Left eye N=5, ρ=-.5, p<.5 外斜位の方が調節緊張速い Binocular N=5, ρ=-.5, p< Esophoria Exophoria Horizontal heterophoria in far vision 内水平斜位 (prism diopter) 外 Difference in visual fatigue score between D and 3D (3D score D score) 3D による視覚疲労 Positive accommodation time N=5, ρ=.54, p<.5 Negative accommodation time N=7, ρ=.57, p< Accommodation time for the non-dominant eye (sec) 調節時間 ( 非優位眼 ) ρ =.54~.57 ρ はスピアマンの順位相関係数,p<.5 で有意な関係を示す視覚疲労 3D で疲れやすい人は非優位眼の調節速度が遅い傾向が認められる CEATEC JAPAN 3.. 水中撮影引込側でを超えたフレームの割合 (%) Percentage of larger than one-degree far-disparity D コンテンツの視差角の分析結果 4 コンテンツの飛出引込を分析し, 視差角を超えるフレームの割合を求めた結果 Deep Sea 5 Ocean Wonderland Polar Express Avatar Far>Near Battle Royale Kamen Rider W Percentage of larger than one-degree near-disparity 33 Near>Far 飛出側でを超えたフレームの割合 (%) 引込側より飛出側で視差角を超える割合が高いコンテンツが多い戦闘もの中村ほか,3D コンテンツの視差量の分析, 映像情報メディア学会誌,67 巻, 号, 3( 掲載予定 ) CEATEC JAPAN 3..

14 観視距離 (cm) K テレビの視距離と画角 5 K における画面サイズと最適観視距離好ましい視距離は画素の可視不可視の臨界点ではない 4 型 ~65 型のHDTVに表示されたHD 映像を観視しながら調整法により長時間見たとしても疲れず最も見やすい視距離に設定した結果 7 名の平均値と ± 標準偏差 (SD) +SD -SD +SD -SD S: 対角画面サイズ (inch) 最適観視距離 3.4 S + 93 許容最短観視距離.8 S + 5 窪田ほか, 映像情報メディア学会誌,65 巻,8 号,.8 より観視距離 (H) SD -SD +SD -SD 3H S: 対角画面サイズ (inch) 最適観視距離許容最短観視距離 CEATEC JAPAN 3.. テレビの観視距離の実態 83 世帯のリビングにおける 393 名の測定結果 5 パーセンタイル :5cm, 中央値 :5cm 頻度 (%) 世帯 N=393 中央値 =5 平均値 =77 %ile=65 9%ile=47 最大値 =674 最小値 =8 テレビの視聴距離を決めている支配的要因は, ソファーや椅子などの家具の位置である. 画面サイズや部屋の大きさは ~ ~ ~4 ~6 ~8 ~ ~ ~4 ~6 ~8 ~3 ~3 ~34 ~36 ~38 ~4 ~4 ~44 ~46 ~48 ~5 ~5 ~54 ~56 ~58 ~6 6~ ほとんど寄与していない. 観視距離 (cm) 日本人間工学会 : 薄型テレビの人間工学設計ガイドライン, より CEATEC JAPAN 3..

15 画面サイズと好ましい観視距離, および視距離の実態好ましい観視距離 (H) 観視距離 (H) Lund や Ardito らの実験は HDTV 用の CRT やリアプロを使用したもの画角型画面サイズ ( 型 ) cd/ m窪田ほか ( 本研究 ()) 3cd/ m窪田ほか ( 本研究 ()) Ardito 動画 ( 文献より ) Ardito 静止画 ( 文献より ) Lund 動画 ( 文献 3 より ) ITU-R BT.5 ( 文献文献 4より 4) ) 83 世帯の中央値 5 cm 83 世帯の 5%ile 5 cm 米 THX 社のホームシアターの最大推奨画角 4 である 4Kになっても開発者が目論むほどに視聴画角は拡大しないかもしれない 4Kになって.5H,6 で観たいと思う視聴者はどのくらい存在するだろうか? CEATEC JAPAN 3.. 画素の可視性からみた画面サイズと画素密度の要件画素密度 (ppi) 視力. の画素可視閾 5 インチ 4 画素 55 インチ 4K 85 インチ 4K 5 インチ 8K 水平画素数 6:9 の場合 768 8K 384 4K 観視距離 (cm) 画面サイズ ( 対角インチ ) 画面サイズ (inch) K ディスプレイ業界としては, デジタルサイネージからモバイルまで, コンテンツ, 環境, 観視者を考慮した統一的な考え方が必要である CEATEC JAPAN 3..

16 まとめに代えて 3D 4K 8K 大画面化観視画角の拡大臨場感立体感技術主導による単線的, 一元的な技術の発展と, 生身のユーザーが現場で遭遇している現実との乖離を埋める必要がある人間中心設計ユーザー特性と視聴実態を考慮するたとえば, 高齢ユーザーの特性とその視聴実態に注意を向ける. テレビだけでなくサイネージからモバイルまで一貫したユーザー視点を展開する. CEATEC JAPAN 3.. 最後に人間中心設計には機械論だけでなく, 有機体論的な発想も必要になる機械論と有機体論の対比中山茂著世紀の科学史より機械論有機体論態度テクノ中心人間中心対象無機物有機物支配領域理工系中心生物社会系扱うもの単純なもの複雑なもの方法実験観察時系列不変進化典型学問物理学生態学発想還元主義ネットワーク CEATEC JAPAN 3..

17 ご清聴有難うございました CEATEC JAPAN 3..

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Microsoft PowerPoint - JEITA2014_3_7prn.ppt [互換モード] ディスプレイの人間中心設計 3D と 4K について成蹊大学窪田悟 FPD の人間工学シンポジウム 214 JEITA 主催, 日本人間工学会協賛ディスプレイの人間中心設計 1. はじめに 2.3Dテレビの方式間比較 3. 視聴者の視点から見た4Kテレビ 4. 学生のスマートフォン利用実態 5. まとめに代えて 1. はじめに技術主導による単線的, 一元的な技術の発展と, 生身のユーザーが現場で遭遇している現実との乖離を埋めるために人間中心設計が必要になる.