色覚バリアフリーのための色弱シミュレータの開発 前川満良* 伊 藤 啓 ** 米 光 潤 郎 *** 小 野 正 貴 *** 高 橋 哲 郎 **** 色 が 氾 濫 す る 現 代 社 会 で は ， 色 弱 者 に と っ て 見 え に く い 看 板 サ イ ン や Web な ど が 増 加 し て お り ， 色 覚 バ リアフリーが社会的な要求事項となっている。しかし，色弱者の見え方が分からなければ，その対応を考 えることも難しくなるため，色弱者の見え方を再現する色弱シミュレータが要望されている。そこでまず， 色覚変換理論の変数を調整できる色変換ソフトウェアを開発し，被験者実験を繰り返して色弱の色覚特性 を調査した。その結果，個々人の特性に近い見え方に画像を変換できる色弱シミュレータが開発できた。 次に，ソフトウェアによる画像変換では，変換時間が長く色覚バリアのチェック作業の効率が良くないこ とから，このソフトウェアを組込んだモニター版色弱シミュレータを開発した。 キーワード：色覚バリアフリー，色弱，シミュレータ Development of Colorblind Vision Simulator for Colorblind Barrier-free Mitsuyoshi MAEKAWA, Kei ITO, Junro YONEMITSU, Masaki ONO and Tetsuro TAKAHASHI A colorblind barrier-free society is one of today’s social demands. However, it is difficult for a designer with non-colorblind color vision to identify problematic color usage if they do not understand the vision of colorblind people. To address this problem, we developed a simulator of the color vision that those people have. First, we developed a color conversion program with some variables of the colorblind algorithm. The simulator we developed is able to accommodate a variety of color vision types by evaluating test subjects with various types of color deficiency. Next, we developed a monitor-type simulator with this color conversion program in older to efficiently check barriers for colorblind people. Keywords：colorblind barrier-free, colorblind people, simulator １．はじめに する緊急・災害情報などは，全ての人に正確に伝え 近年，パソコンやインターネットの普及にともな るべきであり，この対応は必須といえる。 い，カラフルな印刷物やホームページなどが増加し こ の よ う な 色 覚 バ リ ア へ の 対 応 (色 覚 バ リ ア フ リ ている。このように色が溢れる現代社会では，モノ ー )に は ， 2 つ の 方 法 が 考 え ら れ る 。 1 つ は ， 多 様 な クロ時代にデザインしてきた明度やテクスチャなど 色覚特性の見え方を再現するシステムにより，デザ への気遣いが少なくなり，色だけに頼った情報が増 イン段階で見えにくさをチェックし，身の周りのバ えている。一方，その情報を見る人の色の見え方は リアを取り除いていく方法である。もう 1 つは，見 多 様 で ， 日 本 人 男 性 の 約 5%(20 人 に 1 人 )， 白 人 男 えにくい配色に対して色相や明度などを自動的に変 性 の 約 8%が 赤 や 緑 の 混 じ っ た 特 定 の 範 囲 の 色 に つ い 化させるシステムにより，見えにくいものを見えや 1) 。 すくする方法である。前者は多様な色覚特性の見え このため，このような色覚特性を持つ色弱者にとっ 方およびその特性を理解し，その見え方を再現する て，色だけに頼った情報が増えることは日常生活の 色弱シミュレータの開発が必要となる。後者の場合 バリアの増加につながっている。 も ， シ ス テ ム 開 発 に は 「 何 が 見 え に く い か 」，「 ど の て差が感じにくいという色覚特性を持っている したがって，1 人でも多くの人に知らせることを 目的にしている広告媒体などは，様々な色覚特性に 対する配慮が重要となる。さらに，公的機関が発信 * 電子情報部 ** 東京大学 *** ㈱ナナオ **** 維維生活部 ように見えているか」といった色覚特性を理解する ことが基本となる。 本研究では，多様な色覚特性の中でも色覚異常に 的を絞り，その特性を調査するために色変換式を調 整 で き る 色 弱 シ ミ ュ レ ー タ (ソ フ ト ウ ェ ア 版 )を 開 発 って投影される平面が異なる。その後，演算処理を した。このソフトウェアで被験者実験を進め，各人 容易にできるように 1 つの平面に投影し，近似する の特性に近い見え方に画像を変換することが可能と 方法も提案されている なった。また，ソフトウェアでの色覚変換では，色 各色弱者の強度の見え方であり，弱度の見え方につ 弱の見え方を再現する効率が良くないことから， いては示されていない。 3) 。しかし，いずれの方法も LCD モ ニ タ ー (以 下 ， モ ニ タ ー )内 蔵 の ASIC で 実 時 我々はこのモロンの理論に基づき，モニターの色 間に色覚変換するモニター版色弱シミュレータを開 特性の個体差などを考慮したソフトウェア版色弱シ 発し，その有効性を検証した。 ミュレータを開発した。このソフトウェアは，図 2 の よ う に 投 影 平 面 を OW 軸 や OE 軸 中 心 に 回 転 さ せ ２．ソフトウェア版色弱シミュレータの開発 る機能や投影平面への投影割合を変化させる機能を これまでに色弱者が見分けにくい色を結ぶ混同線 加えた。このため，この機能で変換後の色を調整し， が示されていたが，どんな色に見えるかは示されて 被験者に最も近い見え方を求めることができる。 い な か っ た 。 1997 年 に モ ロ ン は コ ン ピ ュ ー タ 上 の 画 ３．色覚変換の評価実験 像を 3 種類の色弱者の見え方に色変換する方法を発 表した 2) 。この方法は図 1 に示すように，第 1 異常， ３．１ 実験方法 第 2 異 常 の 場 合 は ，「 点 Q の 色 は ， 欠 損 し た 錐 体 の ソフトウェア版色弱シミュレータによって変換さ 軸 に 沿 っ て LMS 空 間 内 の あ る 平 面 に 投 影 さ れ た 点 れた各色が色弱者の見え方として許容できる範囲で Q’の 色 に 見 え る 」 と し て い る 。 こ こ で 「 投 影 さ れ る あるかを被験者実験により評価した。 平 面 は 2 つ の 平 面 で 構 成 さ れ ， LMS 空 間 の 位 置 に よ 評価方法は，変換前後の色画像を図 3 のように上 下 に 配 し ， 被 験 者 に 「 同 じ 色 ： ○ 」，「 ほ ぼ 許 容 で き る 色 ： △ 」，「 同 じ 色 と 言 え な い ： ×」 の 3 段 階 の 回 答を求めた。呈示から回答までの時間は 2 秒を目安 とした。評価した色画像は，変換後の色の変化が大 き い HSB(Hue: 色 相 ， Saturation: 彩 度 ， Brightness: 明 度 ) 色 空 間 で 色 相 角 度 15 ° 間 隔 ， 彩 度 80% ， 明 度 100%の 計 24 画 像 で あ る 。 1 つ の 色 画 像 に 対 し て ， 投 影平面の傾きや投影割合を変更した複数の変換後の 色画像を評価した。 被験者は，第 1 異常強 3 名，第 2 異常強 4 名，第 (a)第 1， 第 2 異 常 の 場 合 図１ (b)第 3 異 常 の 場 合 モロンの色覚異常の見え方への色変換方法 1 異常弱 1 名，第 2 異常弱 7 名で，専門医療機関の 診断を受けていなかった人には，事前に色覚検査表 と パ ネ ル D-15 に よ る 色 覚 検 査 を 行 っ た 。 ３．２ 評価結果と考察 15 人 の 中 か ら 4 人 の 評 価 結 果 を 表 1∼ 4 に 示 す 。 表 1， 2 は ， 同 じ 第 1 異 常 強 の 人 に 投 影 平 面 の 傾 き を 変 (a)投 影 平 面 の 傾 き を 変 化 図２ (b)投 影 割 合 を 変 化 色変換の調整方法 図３ 色覚変換前後の色画像評価画面 化 さ せ て 評 価 し た 結 果 で あ る 。 表 3， 4 は ， 強 弱 各 1 人に投影割合を変化させて評価した結果である。 ま ず ， 表 1， 2 に つ い て 考 察 す る 。 傾 斜 変 数 は 投 影 平面の傾きを示すもので，傾斜変数 0 はモロンの理 論通りということになる。 被 験 者 A は ， 傾 斜 変 数 0 の 場 合 に 色 相 角 度 0° ( 赤 )周 辺 で 評 価 が 悪 く な る 。 そ れ に 対 し て 傾 斜 変 数 0.3 の 場 合 に は 全 て の 色 で 評 価 が 良 好 と な る 。 つ ま り (a)元 画 像 (b)被 験 者 D(弱 度 )の 見 え 方 被 験 者 A に と っ て は 傾 斜 変 数 0.3 が 最 も 許 容 で き る 表 １．第 1 異 常 強 の見 え方 の例 (１) 被 験 者 A：第 1 異 常 強 (2 色 型 )，40 歳 代 ，男 性 一見して分からないがワイン などの赤の彩度が若干低い 図４ 第 1異 常 弱 の 見 え 方 色覚変換といえる。 被 験 者 B は ， い ず れ の 傾 斜 変 数 で も 色 相 角 度 0°周 辺で許容できる色覚変換を得ることができなかった。 つまり，被験者 B の色覚変換としては，投影平面の 傾きの調整だけでは限界があることが分かった。 この様に被験者 A と B は同じ強度に分類されるが， 表 1， 2 の 結 果 か ら 個 人 差 が 大 き い こ と が 分 か る 。 表 ２．第 1異 常 強 の見 え方 の例 (2) 被 験 者 B：第 1 異 常 強 (2 色 型 )，30 歳 代 ，男 性 次 に ， 表 3， 4 に つ い て 考 察 す る 。 表 3， 4 の 強 弱 変 数 は 投 影 割 合 を 示 す も の で ， 強 弱 変 数 0.0 は 元 画 像 そ の も の で ， 1.0 は 投 影 平 面 上 の 色 と な る 。 つ ま り ， 変数が大きくなるにつれて色の変化が大きくなる。 元画像からの変化量が少なければ当然同じ色に見え るので傾斜変数を変化させた場合と異なり，全てに 「同じ色」と回答した変数が求める解ではない。強 弱変数を変化させた場合は，色の違いを感じる境界 を求める必要がある。 表 ３．第 1異 常 強 の見 え方 の例 (3) 被 験 者 C：第 1 異 常 強 (2 色 型 )，40 歳 代 ，男 性 被 験 者 C は ， 色 相 角 度 0°周 辺 以 外 で は 投 影 平 面 まで投影しても「同じ色」と回答しており，この領 域以外は最も強度な見え方といえる。 被 験 者 D は ， 色 相 角 度 0°， 強 弱 変 数 0.2 で 色 の 変 化 を 感 じ は じ め ， 0.4 で 「 同 じ 色 と 言 え な い 」 色 が 現 れ は じ め た 。 色 相 角 度 60°お よ び 240°周 辺 は 強 弱変数を変化させても色の変化が少ない色であるこ と も 合 わ せ て 考 え る と ， 強 弱 変 数 0.3 が 最 も 元 画 像 表 ４．第 2 異 常 弱 の見 え方 の例 (４) 被 験 者 D：第 2 異 常 弱 50 歳 代 ，男 性 と差を感じにくい限界といえる。この評価結果から 得られた弱度の被験者 D の見え方を図 4 に示す。 この様に色覚障害といってもその見え方は多様で， 見え方を再現するには各人の見え方を調査する必要 がある。 ４．モニター版色弱シミュレータの開発 これまでに色弱者の見え方を再現するものとして， 米 国 製 Vischeck を 代 表 に い く つ か 開 発 さ れ て い る 。 しかし，いずれもソフトウェアであるために変換時 の有効性を示す機能があったので、以下に列挙する。 間 が 長 く (Vischeck の 場 合 1MB の 画 像 で 約 7 秒 )， ま ・ ブ リ ン ク 機 能 (「 New」 な ど の 文 字 ・ 図 の 点 滅 ) た変換作業も煩わしかった。そこで，㈱ナナオ製 ・ マ ウ ス オ ー バ ー 機 能 (マ ウ ス に よ る 図 の 変 化 ) LCD モ ニ タ ー Flex Scan L985EX の ASIC に ， 本 研 究 ・ 動 画 機 能 (Flash な ど の 動 画 ) の色変換機能を組込んだモニター版の色弱シミュレ ータを開発した 4) ６．まとめ 。色弱シミュレータではソフトウ ェア版やモニター版のいずれでも，調整機能による 色覚バリアフリーを推進する道具として，色弱者 各人の見え方に近づけることが可能であり，モニタ の多様な見え方を調査し，その見え方を再現するソ ー版の場合には色覚異常のタイプを外部入力信号に フトウェア版色弱シミュレータを開発した。さらに， よ っ て 切 替 え る こ と が で き る (図 5)。 色覚バリアのチェック作業を効率よく行うために， これにより各人の見え方をこのシミュレータで再 この色弱シミュレータをモニターに搭載したモニタ 現し，色弱者の立場になって各人の見えにくい箇所 ー版色弱シミュレータを開発した。これにより， をチェックすることで可能となった。 Web の チ ェ ッ ク 作 業 が 1/13 以 下 に な っ た 。 さ ら に ， 動 的 な Web に 対 し て も チ ェ ッ ク 作 業 が 容 易 に な っ た 。 ５．モニター版色弱シミュレータの有効性 色変換の時間を比較すると，モニター版色弱シミ 今後は，このモニター版色弱シミュレータを利用 し て 看 板 サ イ ン や Web な ど の 改 善 指 導 を 進 め な が ら ， ュレータでは画像のサイズに関係なく毎フラッシュ その対処方法をまとめる。さらに，その対処法を取 レート時内での表示が可能であるのに対して，その り入れた自動的に見えやすくするシステムへ展開し 他のソフトウェアでは数秒を要し，さらに画像サイ ていく予定である。 ズに応じて長くなる。 したがって，このモニター版の有効性の１つに， 謝 辞 色覚バリアのチェック作業の効率化が考えられる。 本研究を遂行するに当たり，カラーユニバーサル そ こ で ， 実 際 に Web で の チ ェ ッ ク 作 業 を 行 い ， そ の デザイン機構および同機構を通じて実験に協力して 有効性を検証した。チェック作業の題材は，工業試 いただいた被験者の皆様，石川県内で実験に協力し 験 場 の Web 版 技 術 ニ ュ ー ス 1 号 分 で ， 比 較 対 照 と し ていただいた皆様に感謝します。 て Vischeck を 使 用 し た 。 使 用 し た Web 閲 覧 ソ フ ト ウ ェ ア は Internet Explorer で ， Window サ イ ズ は 約 1000 ×1000Pixel と し た 。 こ の Web は 11 ペ ー ジ だ が ， Window の サ イ ズ に よ り Vischeck で は 画 面 を 分 割 し な け れ ば な ら ず ， チ ェ ッ ク 画 面 は 17 ペ ー ジ に な っ た 。 こ の よ う な 作 業 手 順 参考文献 1) 岡 部 正 隆 , 伊 藤 啓 . 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 -色 覚 の 原 理 と 色 盲 の メ カ ニ ズ ム -. 細 胞 工 学 . Vol.21, No.7, 2002. p. 763-745. 2) H.Brettle, F.Vienot, J.D.Mollon. Computerized の 増 加 な ど か ら ， チ ェ ッ ク 作 業 時 間 は Vischeck が simulation of color appearance for dichromats. Journal 581 秒 ， モ ニ タ ー 版 が 44 秒 と 1/13 以 下 に 短 縮 で き た 。 of the Optical Society of America. Vol.14, No.10, 1997, p.2647-2655. ま た ， 他 の Web の チ ェ ッ ク 作 業 で も ， モ ニ タ ー 版 3) F.Vienot, H.Brettle, J.D.Mollon. Digital Video Colourmaps for Checking the Legibility of Display by Dichromats. COLOR research and application. Vol. 24, No. 4, 1999, p. 243-252. 4) 前 川 満 良 , 米 光 潤 郎 ， 小 野 正 貴 ， 伊 藤 啓 ， 田 中 陽 介，高橋哲郎. 色覚バリアフリーのためのチェッ ク モ ニ タ ー の 開 発 . 第 31 回 感 覚 代 行 シ ン ポ ジ ウ ム 講 演 論 文 集 . 2005. p. 73-76. カラー原稿は下記のホームページでご覧いただけます。 図５ 色覚バリア・チェックモニター http://www.irii.go.jp/theme/theme.htm
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