色弱者のためのカラーＵＤチェックシステムの試作 前川満良* 伊 藤 啓 ** カ ラ ー ユ ニ バ ー サ ル デ ザ イ ン ( カ ラ ー UD) が 浸 透 し て い く 一 方 で ， デ ザ イ ン の 中 で 色 弱 者 が 分 か り づ ら いと感じる部分を知ることは容易でない。そのために開発された色覚擬似変換は，色の見分けにくさを主 観的に判断できるが，客観性に欠け，色弱者にとって不都合な個所を客観的に判断する要望が高まってき て い る 。 そ こ で ， ま ず ， 色覚擬似変換の精度向上と色弱者の色差特性を明確にした。次に，この色差特性を反映し た均等色平面を作った。この平面の距離を基準とすることで色の見分けにくさを評価する「カラーUD チェックシステ ム」を試作したので報告する。 キーワード: カラーユニバーサルデザイン，色弱者，色覚擬似変換，色差特性，チェックシステム Development of a Verification System for Color Universal Design for Color-Blind People Mitsuyoshi MAEKAWA and Kei ITO Although Color Universal Design is widely in use, it is not easy to determine the parts of the design that are indistinguishable to color-blind people. A number of color-blind simulations were subsequently developed. However, they do not allow one to objectively judge what an image will look like for color-blind people. An objective verification system is therefore required. First, we improved the accuracy of the simulation and examined the color difference characteristics of color-blind people. Next, we defined the uniform color plane. Using these results, we made a prototype “Color UD Verification System” that used the distance of colors in the plane. Keywords : color universal design, color-blind people, color-blind simulation, color difference, verification system １．緒 言 の開発が求められるようになってきた。 1) 日本 人 男 性 の 20人に 1人 が 色 弱 者 と い わ れ て い るこ 本報では，色弱者のタイプとして代表的な P 型と D とから，近年は色弱者に配慮したモノ作りが求められ 型の 2 タイプの色差特性を調査し，その結果に基づき ている。しかし，色弱でない人には色弱者がどのよう 見分けにくいと感じる色を客観的にチェックする「カ な配色を分かりにくいと感じているかを理解しにくか ラ ー UD チ ェ ッ ク シ ス テ ム 」 を 試 作 し た の で 報 告 す る 。 ったため，その具体的な対応が遅れていた。そこで， ２．システムの概要 ケンブリッジ大のモロンらにより色弱者の色の見分け 2) 開 発 し た カ ラ ー UDチ ェ ッ ク シ ス テ ム は ， 色 弱 者 が こ の 理 論 に 基 づ い て 工 業 試 験 場 で も (株 )ナ ナ オ と 共 同 配色によって分かりにくいと感じるデザイン画像上の でこの色覚擬似変換を搭載した液晶モニターを開発し 不具合箇所を指摘するものである。本システムの概要 にくさを擬似体験できる色覚擬似変換が開発された 。 3) た 。この色覚擬似変換モニターにより主観的ではあ を 図 1に 示 す 。 本 シ ス テ ム で は ， ま ず 評 価 し た い デ ザ るが色の見分けにくさの判断が可能となり，色弱者に イ ン 画 像 を 色 弱 者 の 見 え 方 に 色 覚 擬 似 変 換 す る (図 配慮した製品が作られ るよう になっ てきた 。 1(b))。 次 に 変 換 し た デ ザ イ ン の 中 で 隣 接 す る 色 が 色弱 しかし，色弱者とそうでない人との間で色差の感じ 者にとって十分な色差であるかを判断し，色差が不十 方が異なっていれば，色の見分けにくさの判断基準が 分 な 箇 所 を 指 摘 す る (図 1(c))シ ス テ ム で あ る 。 こ の 開 異なり，色弱でない人が色覚擬似変換後の画像だけで 発 に は ， 大 き く 2つ の 課 題 が あ る 。 1つ は 色 弱 者 の 見 え 行う判断は不十分といえる。そこで，色弱者の色差の 方 に 高 精 度 で 色 覚 擬 似 変 換 す る 技 術 で あ り ， も う 1つ 特性を考慮した上で見分けにくさを判断するシステム は色弱者の感じる色差の特性を明確にし，見分けにく * 企画指 導部 ** さの判断基準を作ることである。 東京 大学 -1- ②隣接する色が見分けにくいかを判断 ③見分けにくい箇所を示す ①色覚擬似変換 （シミュレーション） (c)デザインの悪い箇所 (b)色覚擬似変換後のデザイン (a)チェックしたいデザイン 図1 システムの概要 AdobeRGB色域とsRGB色域 色覚擬似変換後の平面 Ad ob eRGB色空間 回転させ、 精度の高い 平面を求める sRGB色域 白 混同する色の集合 混同色線 AdobeRGB色域 色覚擬似変換 黒 図2 色覚擬似変換 図3 色覚擬似変換前後の色域 表1 P型の各平面の色覚擬似変換の精度 ３．色覚擬似変換精度の向上 ３．１ 色覚擬似変換と課題 図 2に 示 す よ う に 色 弱 者 が 見 分 け ら れ な い 色 に は 連 続 性 が あ る 4) 。 こ れ を 繋 げ た も の を 混 同 色 線 と い い ， 平面決定 パラメータ -0.1 正当率（%） 92.1 96.5 97.2 95.8 90.6 79.0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 強度の色弱者の場合はこの線が色空間内を途切れるこ と な く 連 続 す る 。 こ の こ と か ら ， 任 意 の 色 Aに 対 す る ３．３ 色 覚 変 換 後 の 色 A’は ， 混 同 色 線 の い ず れ の 色 で も 構 わ P型 色 弱 者 の 実 験 結 果 は 表 1に 示 す と お り 0.1平 面 が ないことになる。現在の色覚擬似変換方法は，ある平 最 も 高 い 正 答 率 で あ り ， AdobeRGB色 域 で は 0.1平 面 を 面 (投 影 平 面 )と 混 同 色 線 が 交 差 す る 点 (色 )を 混 同 色 線 採 択 す べ き で あ る こ と が 分 か っ た 。 こ れ は D型 に お い の代表色として変換している。このような色覚擬似変 ても同様の結果であった。 実験結果 換 は ， こ れ ま で は 図 2に 示 す よ う に sRGB色 域 の 色 を 対 象とした平面であった。しかし，モニターで表示でき ４．色弱者の色差特性 る 色 域 や デ ジ タ ル カ メ ラ で 扱 う 色 域 が sRGB か ら ４．１ AdobeRGB へ 拡 大 し て お り ， AdobeRGB 色 域 に 適 し た 一般的に 2つの色の差 (色差)は，均等色空間と 言われ 平面が求められるよう になっ てきた 。 色弱補正色空間の考え方 る L*a*b*色 空 間 内 の 距 離 ⊿ Eで 比 較 ・ 評 価 さ れ て い る 。 こ こ で L*は 明 度 (L*=0は 黒 ,L*=100は 白 )を 示 し ， a*， ３．２ 実験方法 b*は 色 の 方 向 を 示 し ， a*＋ は 赤 方 向 ， a*-は 緑 方 向 ， AdobeRGB色 域 へ 対 応 す る た め に ， こ れ ま で の 投 影 b*+は 黄 方 向 ， b*-は 青 方 向 を 示 し て お り ， 数 値 が 大 き 平面を黒 と 白を 通 る軸 を 中心 に 回転 さ せ(図 3)， 各平面 くなるにつれてその色が鮮やかになる。したがって における色覚擬似変換精度を評価する実験を行なった。 a*=b*=0であれば色味のない無彩色となる。 色 覚 擬 似 変 換 精 度 は ， AdobeRGB色 域 を 均 等 に 分 割 し し か し ， こ のL*a*b*色 空 間 は 微 小 な 色 差 を 比 較 ・ 評 た 729色 に 対 し て 擬 似 変 換 前 後 の 色 を 表 示 さ せ ， 変 換 価するために考案されたものであり，大きく色が変化 前後で色の差を認識できない色の割合で決定した。被 する場合の有効性は示されていない。また，色弱者に 験者は， P型色弱者 5人， D型 色弱者 5人で ある。 ついての評価実験がなされていないことからも， -2- 100 100 A3 ＜ A4 ＜ A5 90 評価色 3 80. 0. 0 評価色 2 80. 0. 30 評価色 7 50. 0. -30 評価色 6 50. 0. 0 評価色 5 50. 0. 30 評価色１ 80. 0. 60 A3 70 50 評価色 8 50. 0. -60 B1 ＜ B2 ＜ B3 ＜ B4 60 60 blue L* 60 A5 A4 80 B1 B2 B4 B3 yellow B3- B3+ 40 40 (50.0.0sita) 30 評価色 9 20. 0. 0 20 20 Ad ob eRGB モ ニタ ーで 表示でき る 範囲 10 0 -60 -30 0 b* （ 青 ← → 黄） 30 60 90 -90 B3- ＜ B3+ A3 ＜ B3 ＜ C3 L* （ 暗 ← → 明） 80 評価色 4 80. 0. -30 -60 C3 -30 0 ｂ * AdobeRGB 色域 30 60 90 図6 P型，D型に共通した色差特性の傾向 図4 色差評価する平面と評価する色 比較のために色弱でない C型 3人にも同じ実験を行なっ た。実験では，見分けにくいという主観的な評価を客 観 的 な 評 価 に す る た め に ， 図 5で 示 す よ う な 視 力 検 査 で用いられるランドルト環を利用した。ランドルト環 と背景の色を変化させながら，視力検査と同様に環の 開いている向きを答え，不正解になる色差を記録した。 実 験 は ， ( 株 ) ナ ナ オ 製 液 晶 モ ニ タ ー Color Edge CG221W(AdobeRGB96%カ バ ー )を 用 い て モ ニ タ ー の 色 図5 色差評価画面 温度を 6500Kに設定して行った。 L*a*b*色 空 間 の 距 離 を 色 弱者 の 色 差 の 評価 に 用 い る こ と は 適 切 で は な い 。 そ こ で， こ の L*a*b*色 空 間 を 色 弱 ４．３ 者の色差特性に合致するように補正するために，色弱 実 験 結 果 は 図 6に 示 す よ う に ， 9つ の 各 評 価 色 か ら 者の色差特性を調査す る実験 を行な った。 実験結果 b*+， b*-， L*+， L*-の 4方 向 に お い て ， ラ ン ド ル ト 環 の向きが分からなくなった点 (色 )を記し，その 4点を頂 ４．２ 実験方法 点とした四角形を描いて示した。つまりこの四角形の 色弱者が見分けにくいと感じる色差領域の調査を3 形状が見分けにくさの特性を示し，四角形内部の色は 次 元 の L*a*b*色 空 間 内 で くま な く 行 う こと は ， 色 弱 被 見分けにくい色に相当する。 験者の負担を考えると難しい。そこで色弱被験者の負 こ の 表 示 方 法 に よ り P型 ， D型 の い ず れ の 色 弱 者 に 担を軽減するために，調査する色数を少なくする必要 も 共 通 な 色 差 特 性 の 傾 向 を ま と め る と 図 6の よ う に な があるが，色数が少なすぎると精度が悪くなる。そこ る。どの評価色についても青方向より黄方向の方が見 で，精度を落とさず調査する色数を少なくする方法を 分 け に く く な る 色 差 が 大 き く な る (図 6中 B3-<B3+)。 評 検討した。 価 色 の L*が等し い場合， 黄が 強くなる につ れて見分 け 3章 で 求 め た 投 影 平 面 は L*a*b*色 空 間 上 の a*=0で 示 に く く な る 色 差 が 大 き く な る ( 図 6 中 A3<A4<A5 や される平面の近傍であり，混同色線の連続性から B1<B2＜ B3<B4)。 ま た ， 明 度 が 高 く (L*が 大 き く )な る L*a*b* 色 空 間 の い ず れ の 点 (色 )も 図 4に 示 す a*=0平 面 につれて，どの方向にも見分けにくくなる色差が小さ に混同色があることになる。したがって，色弱者の場 く な る 。 こ の 傾 向 は ， 色 弱 で な い 人 (C型 )に も 見 ら れ 合 は こ の a*=0平 面 上 の 色 に つ い て の 色 差 を 評 価 す れ ば るが，色弱者の方がその差は顕著であった。 L*a*b*色 空 間 全 体 を 評 価 した こ と に 相 当す る 。 こ の 理 ５．チェックシステムの試作 論 に 基 づ き ，L*a*b*色 空 間の a*=0で 示 され る 平 面 上 か ら 図 4に 示 す 9点 (色 )を 選 び ， そ の 色 を 中 心 に 4方 向 (b* 4章 の 結 果 よ り ， 平 面 上 の 任 意 の 2点 間 距 離 と 色 弱 者 軸 方 向 と L*軸 方 向 )に つ い て ど こ ま で が 見 分 け に く い の色差が同じになるように，平面の座標軸を変換する 色であるかを調査した 。 補 正 式 を P型 ， D型 の 各 タ イ プ に つ い て 求 め た 。 こ の 被 験 者 は ， P型 色 弱 者 3人 ， D型 色 弱 者 3人 で あ る 。 式により，色弱者にとって均等になるように補正した -3- 100 色差平面を導きだすこと可能となった。導きだした補 D1 C=f i x 0. 4 ΔE１ ＝ΔE2 （ 平面上の距離が等し い≠色差が等し い） 正色差平面のD型の 例を図 7に 示す。 80 各タイプの色差を均一にする補正変換式が求まった ΔＥ で 色弱者の色差を 評価で き な い こ と で ， 任 意 の 色 で あ っ て も 色 覚 擬 似 変 換 で a*=0平 面 ｘ の対応色を求め，さらに補正変換式で変換することで， ΔE2 ｘ L* 60 ｘ 各色の距離により各タイプの色弱者の色の見分けづら ΔE１ ｘ 40 さを判断することが可 能とな る。 こ の 手 順 に 従 い ， ま ず ， 3章 の 精 度 を 向 上 さ せ た 色 20 覚 擬 似 変 換 技 術 と 4章 の 色 差 特 性 に よ る 補 正 色 空 間 へ Ad ob eRGB 色域 の 変 換 技 術 を 基 礎 に ， 画 像 か ら カ ラ ー エ ッ ジ (色 の 境 -90 -60 界 )を 抽 出 す る 技 術 を 組 み 合 わ せ る こ と で ， 色 弱 者 が -30 0 ｂ* 30 90 60 D 型色弱者の色差特性を 考慮し た色平面に変換 見分けにくいと感じるデザイン上の箇所を指摘するカ 100 ラ ー UDチ ェ ッ ク シ ス テ ム を 試 作 し た 。 こ の シ ス テ ム に よ る チ ェ ッ ク 事 例 を 図 8に 示 す 。 図 8で は 色 の 境 界 は D1 C=f i x 0. 4 ΔE3 ＝ΔE4 （ 平面上の距離＝色弱者の色差） 80 薄い色で示し，その中でチェック結果として悪い箇所 ΔＥ で 色弱者の色差が評価で き る を濃い色で示している 。 L* 60 ６．結 言 40 ｘ 本研究では，色弱擬似変換の精度の向上と色弱者の ｘ ｘｘ 色差特性を明らかにす ること によっ て，デ ザインの中 20 ｘ で色弱者が見分けにくいと感じる配色箇所を客観的に 見つけ出すカラー UDチェッ クシス テムを 開発し た。 -90 -60 ΔE2 こ の平面では ΔE１ ≠ΔE2 ΔE3 ｘ ΔE１ -30 今後，チェックシステムの信頼性を十分に検証し， Ad ob eRGB 色域 ｘ ｘ 0 ｂ * 30 90 60 図7 色弱者にとって均等な色差平面への変換 実用化を目指す予定で ある。 な お ， 本 研 究 の 一 部 は (財 )放 送 文 化 基 金 の 助 成 援 助 色の境界を示す （薄い色） 事業として実施した。 謝 ΔE4 チェック後の 悪い箇所を示す （濃い色） 辞 本研究を遂行するに当たり，被験者実験にご協力頂 い た NPO 法 人 カ ラ ー ユ ニ バ ー サ ル デ ザ イ ン 機 構 (CUDO)お よ び 被 験 者 の 皆 様 に 感 謝 し ま す 。 ま た ， 終 チェック前 （元画像） 始 適 切 な ご 助 言 を 頂 い た (株 )ナ ナ オ の 小 野 正 貴 氏 ， 米 光潤郎氏，出山敦祥氏 に感謝 します 。 チェック後 図8 チェックシステムによるチェック 参考文献 3) 前川満良, 米光潤郎, 小野正貴, 伊藤啓, 田中陽介, 高橋 1) 岡部正隆, 伊藤啓. 色覚の多様性と色覚バリアフリーな 哲郎. “色覚バリアフリーのためのチェックモニターの開 プレゼンテーション−色覚の原理と色盲のメカニズム−. 発”. 第 31 回感覚代行シンポジウム講演論文集. 東京, 細胞工学. 2002, vol. 21, no. 7, p. 763-745. 2005-12-01/02. 感覚代行研究会, 2005, p. 59-63. 2) F. Vienot, H. Brettle, J. D. Mollon. Digital video colourmaps for 4) K.Ito, M.Maekawa. “Analysis of the colors that are confused by checking the legibility of display by dichromats. COLOR colorblind people in the three dimensional color space”. research and application. 1999, vol. 24, no. 4, p. 243-252. Abstracts of the 31th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society. Tokyo, Neuroscience Society, 2008, p2-k04. -4- 2008-07-09/11. Japan
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