JEITA2009 3 6JEITA主催FPDの人間工学シンポジウム2009.3.6 ディスプレイ...

JEITA主催 FPDの人間工学シンポジウム 2009.3.6

薄型テレビの視聴における視覚疲労と薄型テレビの視聴における視覚疲労と消費電力の低減のための適正観視条件消費電力の低減のための適正観視条件

ーー観視画角と表示輝度の好適条件観視画角と表示輝度の好適条件ーー

窪田窪田悟（成蹊大学）悟（成蹊大学）

岸本和之，山根康邦（シャープ株式会社）岸本和之，山根康邦（シャープ株式会社）五十嵐陽一（株式会社日立ディスプレイズ）五十嵐陽一（株式会社日立ディスプレイズ）芳賀秀一，中枝武弘（ソニー株式会社）芳賀秀一，中枝武弘（ソニー株式会社）

本報告はNEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）の助成事業

の成果に基づくものであり，既発表の成果の一部をまとめたものである．当該プロジェクトは下記メンバーによって遂行されている．


カタログスペック競争から人間工学へカタログスペック競争から人間工学へ

カタログスペック競争の終焉カタログスペック競争の終焉

大型化・高画質化大型化・高画質化

高輝度，高コントラスト，広色域，高速応答（動画質），高輝度，高コントラスト，広色域，高速応答（動画質），広視野角広視野角etcetc．．個々のスペックの向上個々のスペックの向上

薄型化・低消費電力薄型化・低消費電力

環境適応・個人適応・コンテンツ適応環境適応・個人適応・コンテンツ適応＝＝人間工学の課題人間工学の課題

低消費電力化と視覚疲労の軽減に寄与する低消費電力化と視覚疲労の軽減に寄与する

演繹的な研究はありえず帰納的なデータの積み重ねしかない演繹的な研究はありえず帰納的なデータの積み重ねしかない

利用段階での究極の省エネ利用段階での究極の省エネ小さな画面，近視距離，暗い部屋，低輝度小さな画面，近視距離，暗い部屋，低輝度

メーカーの思惑とユーザー要求との乖離メーカーの思惑とユーザー要求との乖離


液晶テレビの好適表示輝度液晶テレビの好適表示輝度

（１）観視画角，視聴者の年齢，映像の平均輝度レベルとの関係（１）観視画角，視聴者の年齢，映像の平均輝度レベルとの関係

（２）（２）照明環境，観視画角，映像の平均輝度レベルとの関係照明環境，観視画角，映像の平均輝度レベルとの関係

液晶テレビの好ましい視距離液晶テレビの好ましい視距離（観視画角）（観視画角）

（１）（１）観視画角が観視画角がHDTVHDTV映像の心理評価に及ぼす影響映像の心理評価に及ぼす影響

（２）画面サイズと表示輝度の影響（２）画面サイズと表示輝度の影響


画面照度

黒レベルコントラスト

視野輝度

色域

照明の色温度

コントラスト感度輝度効率

加齢好み画面サイズ視距離

水平画角

LCDの好ましい輝度

空間的視聴条件

コンテンツ照明環境

視聴者特性

APL・ALL

時間変化ガンマ特性空間的輝度分布

シーン内容

LCDLCDの好ましい輝度に及ぼす要因の好ましい輝度に及ぼす要因

APL・ALL

観視画角

視聴者の年齢

画面照度・視野輝度

HDTV信号解析 24時間ﾘﾋﾞﾝｸﾞ環境計測

視聴空間の実地測定シニア層を被験者に使用


ディスプレイディスプレイ 6565型型液晶液晶HDTVHDTV 画面照度画面照度100100 lxlxで使用で使用

コントラスト（画面照度コントラスト（画面照度100100 lxlxでバックライトでバックライトmaxmax ）） 19001900:1:1黒レベル黒レベル（画面照度（画面照度100100 lxlxでバックライトでバックライトmaxmax ）） 0.260.26 cdcd//㎡㎡光電変換特性光電変換特性 γγ値で約値で約2.22.2

①① 被験者被験者

若年者若年者２６名２６名（平均：（平均：2323歳）歳）

高齢者高齢者２６名２６名（平均：（平均：7171歳歳 6363～～7979歳）歳）

方法方法

実験変数実験変数

①① 被験者の年齢被験者の年齢（（22条件）条件）：：若年者と高齢者若年者と高齢者

②② 表示映像の輝度レベル表示映像の輝度レベル（（2525条件）条件）：： HDTVHDTV動画動画

③③ 観視距離（観視画角）観視距離（観視画角）（（44条件）条件）：： 0.75H0.75H～～6H6H （（100100°°~17~17°°））

従属変数従属変数調整法による好ましい表示輝度調整法による好ましい表示輝度

実験変数実験変数


②② 実験に用いた実験に用いた2525種類の種類のHDHD映像映像

APLAPLがほぼ一定のがほぼ一定の 55～～2020秒のシーンをリピート再生した秒のシーンをリピート再生した

画像数 ALLの範囲

3 18.9～51.2

4 39.1～92.4

5 7.8～25.1

5 17.2～51.6

7 1.9～26.0

1 37.9

平均 29.7

ARIBによるジャンル

ドキュメンタリー/教養

アニメ/特撮

ニュース/報道

情報/ワイドショー

ドラマ

バラエティ

（（ALLALL:: Average Luminance LevelAverage Luminance Level））画素ごとに信号レベルR’，G’，B’を逆ガンマ変換（2.2乗）した値をR，G，Bとして，画素ごとの輝度Lを以下により求めフレームで平均し，全白を100とする相対値で表現した値L = 0.2126 R + 0.7152 G + 0.0722 B

すべてBSと地デジのハイビジョン放送


③ 観視画角の条件

0.75H (100°) 1.5H (62°) 3H (33°) 6H (17°)

画面照度100 lx，視野の平均輝度は約15cd/㎡で一定

手続きバックライトの調整法（上昇法）手元の可変抵抗で25～450 cd/㎡（ピーク白）輝度はバックライト光を光ファイバーで導出してフォトダイオードで計測，あらかじめ表示輝度と相関をとってある


結果：結果： ALLALLと観視画角に対する好ましい輝度と観視画角に対する好ましい輝度

若年者群

10

100

1000

1 10 100ALL(%)

好適

輝度

(cd/㎡

)

0.75H (100°)1.5H (62°)3H (33°)6H (17°)

高齢者群

10

100

1000

1 10 100ALL(%)

好適

輝度

(cd/㎡

)

0.75H (100°)1.5H (62°)3H (33°)6H (17°)

三元配置の分散分析被験者の年齢 F(1,50)=5.15， p<0.05観視画角 F(3,150)=61.7， p<0.0001映像のALL F(24,1200)=76.0， p<0.0001


観視画角と好ましい輝度観視画角と好ましい輝度

PL: 好ましい輝度（cd/㎡） 25種類の映像の平均値SA：ディスプレイの水平画角k：高齢者と若年者の違い

PL = k・SA-0.22

若年者群

PL = 375･SA -0.22

R2 = 0.9610

100

1000

10 100SA :観視画角(deg）

PL

:好適

輝度

（cd

/㎡

） 90ﾊﾟｰｾﾝﾀｲﾙ

幾何平均

10ﾊﾟｰｾﾝﾀｲﾙ

高齢者群

PL = 470･SA -0.22

R2 = 0.9810

100

1000

10 100SA :観視画角(deg）

PL

:好適

輝度

（cd

/㎡

）


幾何平均



65型ディスプレイに対する

好ましい輝度の観視位置依存性

若年者における各種ALL画像

の平均値から求めた

観視画角は観視位置に依存するために左図が描ける

ただし，画面の面積による影響と考えると多少違う図となる

130

140

140

150

150

160

160

160

170170

170170

180

180

180

180

180

190

190

190

190

190

190

200200

200

200

200200

210

210

210

210

210

210

220

220

220

220

220

220

230

230

230

230

240

240

240

240

250

250

250

250

260

260

260

260

270

270

270

270

280

280

280

280

290

290

290

290

300

300

310

310

320

320

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

0 100 200 300 400 500

Y座標(cm）

X座標（cm）


リビングにおける実際の視聴位置との関係

視聴位置は2004年の調査結果，50世帯 N=275の結果

130

140

140

150

150

160

160

160

170170

170170

180

180

180

180

180

190

190

190

190

190

190

200200

200

200

200200

210

210

210

210

210

210

220

220

220

220

220

220

230

230

230

230

240

240

240

240

250

250

250

250

260

260

260

260

270

270

270

270

280

280

280

280

290

290

290

290

300

300

310

310

320

320

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

0 100 200 300 400 500

Y座標(cm）

X座標（cm）


3232型による同様の実験との比較型による同様の実験との比較

好ましい輝度は画面サイズではなく観視画角に依存する

10

100

1000

0 20 40 60 80 100 120

観視画角（deg)

好ま

しい

輝度

（ｃｄ

/ｍ

2）

32型

65型

6つの映像に対する25名の被験者の幾何平均値と標準誤差

6H 3H 1.5H 0.75H

32型と65型で

有意差無し

・ディスプレイ N.S.（F(1,24)=1.09,p=0.306）

・観視画角有意（F（3,72)=84.1,p<0.001）









画面照度

黒レベルコントラスト

視野輝度

色域

照明の色温度

コントラスト感度輝度効率

加齢好み画面サイズ視距離

水平画角

LCDの好ましい輝度

空間的視聴条件

コンテンツ照明環境

視聴者特性

APL・ALL

時間変化ガンマ特性空間的輝度分布

シーン内容

LCDLCDの好ましい輝度に及ぼす要因の好ましい輝度に及ぼす要因

APL・ALL

観視画角

画面照度・視野輝度

HDTV信号解析 24時間ﾘﾋﾞﾝｸﾞ環境計測

視聴空間の実地測定シニア層を被験者に使用


実験方法実験方法•• ディスプレイディスプレイフルスペックハイビジョン液晶テレビフルスペックハイビジョン液晶テレビ（（4242型型））

•• 輝度調整範囲輝度調整範囲 2525～～700 700 cdcd//㎡㎡

•• 白色点白色点約約13,500K13,500K

•• 画面照度画面照度 30 30 ｌｘｌｘ，， 100 100 ｌｘｌｘ，， 300 lx300 lx

（視野輝度）（視野輝度） ((5cd/5cd/㎡㎡))，， (17cd/(17cd/㎡㎡))，， (50cd/(50cd/㎡㎡))ｺﾝﾄﾗｽﾄ比ｺﾝﾄﾗｽﾄ比［［10001000～～20002000］］，，［［400400～～15001500］］，，［［150150～～800800］］

黒レベル黒レベル 0.090.09～～0.330.33，， 0.220.22～～0.460.46，， 0.580.58～～0.820.82 ((cdcd//㎡㎡))コントラスト比と黒レベルはバックライトの調節レベルに依存するのでコントラスト比と黒レベルはバックライトの調節レベルに依存するので上記の値はバックライトを最高と最低にした場合の値，この範囲では上記の値はバックライトを最高と最低にした場合の値，この範囲では好ましい輝度にコントラストはほとんど影響しなかった好ましい輝度にコントラストはほとんど影響しなかった

•• 観視画角観視画角観視画角（相対視距離観視画角（相対視距離HH））実視距離実視距離cmcm62deg62deg（（1.5H1.5H）） 79 cm79 cm33deg33deg（（3H3H）） 158 cm158 cm17deg17deg（（6H6H）） 315 cm315 cm


・表示映像（ALLがほぼ一定のシーンの繰り返し再生）

ALL 6.6 ALL 39 ALL 82

ALL5～40%で一般的なテレビ放送の輝度レベル約90%包含する（平均は25%程度）

注：ここでは彩度、解像度を下げて表示している


実験方法実験方法・・実験条件実験条件

画面照度（画面照度（33条件）条件）××観視画角（観視画角（33条件）条件）××表示映像の表示映像のALLALL（（33条件）条件）＝＝合計合計 2727条件条件

・・被験者被験者

視力正常な学生視力正常な学生 2424名（男性：名（男性：1616名、女性：名、女性：88名）名）

（（2020歳～歳～2424歳、平均年齢歳、平均年齢 21.621.6歳）歳）

・・手続き手続き

・調整法（上昇法）により好ましい輝度・調整法（上昇法）により好ましい輝度にに調節調節

・調整基準は「最も見やすく、画質が良く、かつ長時間見・調整基準は「最も見やすく、画質が良く、かつ長時間見てもても疲れにくい明るさ」疲れにくい明るさ」

・画面照度を変えるときは数分間の順応時間を設けた・画面照度を変えるときは数分間の順応時間を設けた


実験結果実験結果画面照度，画面照度，ALLALLと好ましい輝度との関係と好ましい輝度との関係

三元配置の分散分析画面照度 F(2,46)=53.4,p<0.001 ***観視画角 F(2,46)=57.4,p<0.001 ***

ALL F(2,46)=146.6,p<0.001 ***

（24名の幾何平均値と標準偏差）

33deg

10

100

1000

10 100 1000画面照度（lx）

好ま

しい

輝度

（cd/

m2 ）

6.63982

ALL(%)

観視画角 33deg (3H)


実験結果実験結果観視画角，観視画角，ALLALLと好ましい輝度との関係と好ましい輝度との関係



ALL F(2,46)=146.6,p<0.001 ***

100lx

10

100

1000

10 100観視画角（deg）

好ま

しい

輝度

（cd/

m2）

6.63982

画面照度 100lx

ALL(%)

1.5H3H6H


実験結果実験結果 ALLALL，観視画角と好ましい輝度との関係，観視画角と好ましい輝度との関係

100lx

10

100

1000

1 10 100ALL（%）

好ま

しい

輝度

（cd/

m2）

17deg

33deg

62deg


ALL F(2,46)=146.6,p<0.001 ***

観視画角(deg)

画面照度 100lx

173362



重回帰分析重回帰分析

目的変量説明変量

画面照度観視画角表示映像のALL

好ましい輝度

log(好ましい輝度)＝a×log(画面照度)＋b×log(観視画角)+c×log(ALL)+d


log PL = 0.27 log E - 0.22 log SA

– 0.32 log ALL + 2.4

PL : 好ましい輝度（cd/㎡）

E ：画面照度（lx）

SA : 観視画角(deg)

ALL ：画像の平均輝度レベル（%）

モデルの有意性（24名の平均値を用いた場合）

F(3，26）=1097，p<0.001，R2=0.99

（個々の被験者のデータを用いた場合）

F(3，647）=118，p<0.001，R2=0.35

各変量の標準偏回帰係数（24名の平均値を用いた場合）①画面照度： 0.58②観視画角： -0.27③画像のALL ： -0.77

得られた重回帰式得られた重回帰式


50

100 150 200

250

300

10

100

1 10 100 1000

水平

画角

（deg）

画面照度（lx）

cd/㎡

30

60

画面照度と観視画角に対する好適輝度（画面照度と観視画角に対する好適輝度（ALL 25%ALL 25%））

(cd/m2)

下記のモデルを下記のモデルを等高線図で表現等高線図で表現

等高線は好ましい輝等高線は好ましい輝

度（度（cdcd//㎡㎡））PLPLを表すを表す

若年者若年者2244名の実験結果名の実験結果

から求めた回帰式から求めた回帰式

log PL = 0.27 log E– 0.22log SA – 0.32 log ALL + 2.4

好適輝度（cd/㎡）観視角度（deg） ALL（％）画面照度（lx）

E：

SA

：ALL 25 %

100（lx）2（lx）

33°(3H)

60°

平均的映像レベル平均的映像レベルに対する結果に対する結果


100 200 300

400

500

10

100

1 10 100 1000

水平

画角

（deg）


cd/㎡

30

60

画面照度と観視画角に対する好適輝度（画面照度と観視画角に対する好適輝度（ALL ALL 55%%））

(cd/m2)








E：

SA

：

ALL 5 %

100（lx）2（lx）

33°(3H)

60°

映像レベル映像レベル1010ﾊﾟｰｾﾝﾀｲﾙﾊﾟｰｾﾝﾀｲﾙ


50 100 150

200

250

10

100

1 10 100 1000

水平

画角

（deg）


cd/㎡

30

60

画面照度と観視画角に対する好適輝度（画面照度と観視画角に対する好適輝度（ALL ALL 4040%%））

(cd/m2)








E：

SA

：ALL 40 %

100（lx）2（lx）

33°(3H)

60°

映像レベル映像レベル9090ﾊﾟｰｾﾝﾀｲﾙﾊﾟｰｾﾝﾀｲﾙ


LCD　N=31

0

5

10

15

20

25

～50

～100

～150

～200

～250

～300

～350

～400

～450

～500

～550

ピーク白輝度（cd/㎡）

％

ALL 30%

CRT　N=41

0

5

10

15

20

25

～50

～100

～150

～200

～250

～300

～350

～400

～450

～500

～550


％

ALL 30%

PDP　N=10

010203040506070

～50

～100

～150

～200

～250

～300

～350

～400

～450

～500

～550


％

ALL 30%

8282世帯で実測した世帯で実測したTVTV画面の輝度画面の輝度（外光反射輝度含むピーク白輝度）

LCD　N=31

0

5

10

15

20

25

～50

～100

～150

～200

～250

～300

～350

～400

～450

～500

～550


％

ALL 100%

CRT　N=41

0

10

20

30

40

～50

～100

～150

～200

～250

～300

～350

～400

～450

～500

～550


％ ALL 100%

PDP　N=10

0

20

40

60

80

100

～50

～100

～150

～200

～250

～300

～350

～400

～450

～500

～550


％

ALL 100%

APL 30% APL 100%

LCDN=31

CRTN=41

PDPN=10

明るさｾﾝｻON：86%，標準ﾓｰﾄﾞ：70%

明るさｾﾝｻON：33%，標準ﾓｰﾄﾞ：17%


昼間 77世帯の輝度分布夜間 38世帯の輝度分布

テレビ視聴者の180°視野の輝度分布（中央がテレビ画面）昼間は窓からの自然光，夜間は天井の照明光が主となり光の方向性が異なる．画面照度は視野輝度とは必ずしも一致しない．視野輝度に合わせた輝度制御が必要になる．


テレビ画面側から視聴者方向を見た180°視野の輝度分布画面と窓が対向することはほとんどない．

昼間 77世帯の輝度分布夜間 38世帯の輝度分布


%

0

10

20

30

40北

北東

東

南東

南

南西

西

北西

N=83

%

0

10

20

30北

北東

東

南東

南

南西

西

北西

N=173

83世帯のリビングにおけるテレビ画面と窓の方位

我国では窓は南向き，テレビは北向きなることが圧倒的に多い．さて壁掛けテレビはどのように設置するのだろうか．

テレビ画面の向き窓の向き


LCDLCDの好適輝度条件のまとめの好適輝度条件のまとめ

•• 別途実施した液晶テレビの輝度の実地計測結果と対比すると，別途実施した液晶テレビの輝度の実地計測結果と対比すると，本研究で提案したモデルを適用すれば，相当な省電力が実現本研究で提案したモデルを適用すれば，相当な省電力が実現できると考えられるできると考えられる

•• 本研究で提案したモデルは多くの被験者の平均値に基づくも本研究で提案したモデルは多くの被験者の平均値に基づくものであり，個人適応という課題が残されているが，平均的な要のであり，個人適応という課題が残されているが，平均的な要求レベルを予測するには十分な精度があるといえる求レベルを予測するには十分な精度があるといえる

•• 高すぎる表示輝度にはすぐに順応するが，低すぎる場合の不高すぎる表示輝度にはすぐに順応するが，低すぎる場合の不満は解消できないために適正輝度には非対称性が生じる．こ満は解消できないために適正輝度には非対称性が生じる．このことが高輝度側での使用に繋がり，省エネや視覚負担の軽のことが高輝度側での使用に繋がり，省エネや視覚負担の軽減を阻害していると考えられる減を阻害していると考えられる

•• 家庭環境でダイナミックモードが意味なく多用されている．家庭環境でダイナミックモードが意味なく多用されている．ユーザーに適切な設定を促すインタフェースが必要である．ユーザーに適切な設定を促すインタフェースが必要である．


•• 映像の映像のAPLAPLや輝度ヒストグラムをパラメータとした輝度制御は，や輝度ヒストグラムをパラメータとした輝度制御は，

省エネと視覚疲労の軽減という点からも，今後さらに重要にな省エネと視覚疲労の軽減という点からも，今後さらに重要になると考えられるると考えられる

•• 視聴者の輝度順応レベルに適合させた表示輝度制御を行う場視聴者の輝度順応レベルに適合させた表示輝度制御を行う場合，一般的な画面入射照度をセンスする表示輝度制御は必ず合，一般的な画面入射照度をセンスする表示輝度制御は必ずしも適切ではないしも適切ではない

•• 壁掛壁掛TVTVの普及に際しては環境要因を検討しておく必要があるの普及に際しては環境要因を検討しておく必要がある









観視画角が観視画角がHDTVHDTV映像の心理評価に及ぼす影響映像の心理評価に及ぼす影響

•• 臨場感臨場感

•• 走査線の融合走査線の融合

観視画角の拡大観視画角の拡大

視覚疲労や視覚疲労や圧迫感の増加圧迫感の増加

臨場感臨場感向上向上

観視画角が心理評価に及ぼす影響

HDTVの推奨観視距離

3H

HDTVHDTVのの推奨観視距離推奨観視距離

3H

視聴者にとっての視聴者にとっての好ましい視距離？好ましい視距離？

液晶テレビと液晶テレビとHDTVHDTV映像を用いた映像を用いた


実験方法実験方法

• ディスプレイ：液晶テレビ32，65型

• 部屋の照度:画面照度100 lx(昼白色4600K)

• 画面設定：映像モード”映画”，明るさセンサー”オフ”，

表示輝度(ピーク白輝度) 150 cd/㎡

• 映像

– Hi-Definition Reference Software QT-1000series (Qtec製)より「都庁」，「料理」

– 一般のHDTV放送の「サッカー」

使用映像

都庁料理サッカー


実験方法実験方法

• 被験者：学生29名

(男性：21名,女性：8名,年齢：20～27歳)

• 視距離

• 評価方法：7つの評価項目を9段階の評価尺度で評価

実験風景

相対視距離 2H 3H 4H 5H 6H

観視画角 48° 33° 25° 20° 17°


評価項目評価項目

•• 臨場感臨場感：：実際にその場にいるように感じるか実際にその場にいるように感じるか

•• 精細感精細感：：あらが見えず細かいところまで綺麗に見えるかあらが見えず細かいところまで綺麗に見えるか

•• 圧迫感圧迫感：：圧迫を感じるか圧迫を感じるか

•• 快適感快適感：：心身に不快を感じず，ここちよく感じるか心身に不快を感じず，ここちよく感じるか

•• 疲労感疲労感：：長時間見たら、疲れを感じるか長時間見たら、疲れを感じるか

•• 明るさ感明るさ感：：画面の明るさはちょうどいいか画面の明るさはちょうどいいか

•• 視距離の丁度良さ視距離の丁度良さ：：テレビを視聴する視距離としてテレビを視聴する視距離として

ちょうどいいかちょうどいいか

各評価項目に一貫性をもって評価各評価項目に一貫性をもって評価するする


評価尺度評価尺度

評価尺度4 5321 76

非常に思わない

（感じない）

非常に思う

（感じる）

8 9

臨場感精細感圧迫感快適感疲労感

どちらとも

いえない

評価尺度4 5321 76

非常に暗い

（近い）

非常に明るい

（遠い）

8 9

ちょうどよい

明るさ感視距離


結果結果

123456789

1 2 3 4 5 6 7

評価

尺度

H H H H H48°33°25°20°17° 観視画角

相対視距離

快適感

123456789

1 2 3 4 5 6 7

評価

尺度

H H H H H48°33°25°20°17° 観視画角

相対視距離

圧迫感

123456789

1 2 3 4 5 6 7

評価

尺度

H H H H H48°33°25°20°17° 観視画角

相対視距離

臨場感

29名の平均と

標準偏差


結果結果

123456789

1 2 3 4 5 6 7

評価

尺度

H H H H H48°33°25°20°17° 観視画角

相対視距離

精細感

123456789

1 2 3 4 5 6 7

評価

尺度

H H H H H48°33°25°20°17° 観視画角

相対視距離

疲労感

123456789

1 2 3 4 5 6 7

評価

尺度

H H H H H48°33°25°20°17° 観視画角

相対視距離

明るさ感明るい

暗い

ちょうどいい

29名の平均と

標準偏差


結果結果視距離の丁度良さ

(評価5を最高)

1

2

3

4

5

6

1 2 3 4 5 6 7H H H H H48° 33° 25° 20° 17° 観視画角

相対視距離

ちょうどいい

遠いor近い

29名の平均と

標準偏差


重回帰分析重回帰分析

目的変量: 視距離の丁度良さ

説明変数: 臨場感・精細感・圧迫感・快適感・疲労感・明るさ感

方法：ステップワイズ(変数増減法 F>=2.0で変数投入，F<=1.9で変数除去)

PVD= 0.1A - 0.12B - 0.17C + 0.41D + 2.57PVD= 0.1A - 0.12B - 0.17C + 0.41D + 2.57

各説明変量に対する標準偏回帰係数快適感： 0.59圧迫感：-0.34精細感：-0.16臨場感： 0.17

R2=0.59 F(4,285)=100.7 p<0.001PVD ：視距離の丁度良さ

A ：臨場感

B ：精細感

C ：圧迫感

D ：快適感

絶対値の降順









液晶テレビの好ましい視距離液晶テレビの好ましい視距離

•• 臨場感臨場感

•• 走査線の融合走査線の融合（画素構造の不可視化）（画素構造の不可視化）

観視画角の拡大観視画角の拡大

視覚疲労や視覚疲労や圧迫感の増加圧迫感の増加

臨場感臨場感向上向上

好ましい視距離（適正観視画角）

HDTVの推奨観視距離

3H

HDTVHDTVのの推奨観視距離推奨観視距離

3H

視聴者にとっての視聴者にとっての好ましい視距離？好ましい視距離？

液晶テレビと液晶テレビとHDTVHDTV映像を用いた映像を用いた


液晶テレビの好ましい視距離液晶テレビの好ましい視距離

好ましい視距離好ましい視距離

画面サイズ画面サイズ画面輝度画面輝度

液晶とプラズマの違い

液晶とプラズマの違い

表示映像の解像度表示映像の解像度

年齢年齢

部屋の大きさ部屋の大きさ動画と静止画

の違い

動画と静止画の違い

映像内容映像内容

有意な影響 n.s.有意な影響

n.s.

許容最短視距離のみ有意n.s.

一部有意

有意な影響


実験条件実験条件

•• ディスプレイディスプレイ：液晶モニター：液晶モニター 2424型型、、

（（画素画素度度19201920××12001200））

液晶テレビ液晶テレビ 32, 42, 52, 6532, 42, 52, 65型型

（（画素画素度度19201920××10801080））

•• 部屋の照度部屋の照度：画面照度：画面照度100 100 lxlx((昼白色昼白色4600K)4600K)

•• ディスプレイの設定ディスプレイの設定：映像モード：映像モード””映画映画””

明るさセンサー明るさセンサー””オフオフ””

表示輝度表示輝度 100, 300100, 300cd/cd/㎡㎡

（ピーク白輝度）（ピーク白輝度）


• 映像：画質評価用Blu-ray Disk

『Hi-Definition Reference Software QT-1000series』

都庁ビーチ

料理


• 実験手続

– 好適視距離：「長時間見たとしても疲れず、最も見やすい位置」

近方から遠ざかる方法と遠方から近づく方法の2回

– 下限視距離：「長時間見たとしても耐えうる最短視距離」

遠方から近づく方法のみ

• 測定方法

– 超音波距離計を用い

視距離調整終了ごとに測定

• 被験者：大学生27名(男性：18名,女性：9名,年齢：20～24歳)

実験風景


液晶テレビの好ましい視距離- 画面サイズと表示輝度の影響 -

各画面サイズ、表示輝度に対する27名の平均値と標準偏差

画面サイズF(4,116)=107 p<0.001

表示輝度F(1,29)=38 p<0.001

映像F(2,58)=0.8 N.S

三元配置分散分析画面サイズ(5)×表示輝

度(2)×映像(3)

好適視距離


0123456789

10

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

視距

離(H

)

画面サイズ(型)

Lund 動画

Ardito 動画

Ardito 静止画

本実験100cd/予好適視距離


LundやArditoらの好ましい視距離の研究結果と類似している

24型65型

160型

12型LundやArditoらの実験はHDTV用のCRTやリアプロを使用したもの

100cd/㎡


0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

20 30 40 50 60 70

視距

離(cm)

画面サイズ(型)

100cd/㎡

300cd/㎡

100cd/㎡

300cd/㎡

好適

視距離

許容最短

視距離


家庭環境における視距離の中央値

75％ile値

25％ile値


液晶テレビの好ましい視距離のまとめ

•• 本研究では、画面サイズ、表示輝度、映像内容を本研究では、画面サイズ、表示輝度、映像内容を実実験変数として験変数として、好ましい視距離を調整法により求めた、好ましい視距離を調整法により求めた

好ましい視距離は画面の実寸によって異なり、24型では約5.5H, 65型では約4Hであった好ましい視距離は画面の実寸によって異なり、好ましい視距離は画面の実寸によって異なり、2424型で型では約は約5.5H, 655.5H, 65型では約型では約4H4Hであったであった

好ましい視距離は表示輝度の影響を受け、100cd/m２

と比較して300cd/m２では約10%遠くなった好ましい視距離は表示輝度の影響を受け、好ましい視距離は表示輝度の影響を受け、100100cd/mcd/m２２

と比較してと比較して300300cd/mcd/m２２では約では約10%10%遠くなった遠くなった

•• 好ましい視距離という点から、我が国の平均的な視好ましい視距離という点から、我が国の平均的な視聴距離聴距離2.5m2.5mではでは4040～～5050型を型を4.5H4.5H前後の視距離で前後の視距離で

視聴するのが中心的な条件となり得る視聴するのが中心的な条件となり得る


•• 金科玉条のごとく扱われている金科玉条のごとく扱われているHDTVHDTVの設計視距離の設計視距離

（もしくは標準視距離あるいは最適視距離）としての（もしくは標準視距離あるいは最適視距離）としての3H3Hは，視聴者が好ましいとする視距離とは必ずしもは，視聴者が好ましいとする視距離とは必ずしも

一致しない一致しない

•• 画面サイズの関数として適正な視距離を設定する画面サイズの関数として適正な視距離を設定する必要がある必要がある

•• 最新のハイビジョン液晶テレビを用いた心理評価実最新のハイビジョン液晶テレビを用いた心理評価実験の結果を見る限り，視聴者が好ましいとする視距験の結果を見る限り，視聴者が好ましいとする視距離に関しては，臨場感や画面の精細度の要因は比離に関しては，臨場感や画面の精細度の要因は比較的影響度が低くかった較的影響度が低くかった


ご清聴ありがとうございましたご清聴ありがとうございました


参考文献

窪田悟，小野石樹，小林雄二，岸本和之，山根康邦，五十嵐陽一，芳賀秀一，中枝武弘：液晶テレビの好適表示輝度に関する研究 (1)，映像情報メディア学会冬季大会，2008.12.9

鈴木将高，窪田悟，岸本和之，山根康邦，五十嵐陽一，芳賀秀一，中枝武弘：液晶テレビの好適表示輝度に関する研究 (2)，映像情報メディア学会冬季大会，2008.12.9

馬野由美大木亮子窪田悟岸本和之山根康邦五十嵐陽一芳賀秀一中枝武弘：液晶テレビの好ましい視距離 (1)，映像情報メディア学会冬季大会，2008.12.9

小林雄二，小野石樹，窪田悟，岸本和之，山根康邦，五十嵐陽一，芳賀秀一，中枝武弘：液晶テレビの好ましい視距離 (2)，映像情報メディア学会冬季大会，2008.12.9

窪田悟，嶋田淳，岡田想，中村芳知，城戸恵美子：家庭におけるテレビの観視条件，映像情報メディア学会誌，60巻，4号，2006.4

窪田悟，羽原亮，中村芳知，野本弘平,山川正樹：画像の平均輝度レベル,観視

者の年齢，照明環境を考慮した液晶ディスプレイの輝度制御，映像情報メディア学会誌，62巻，6号，2008.6

窪田悟，岸本和之，植木俊，山根康邦：液晶ディスプレイに要求される黒レベルの輝度，映像情報メディア学会誌，63巻，3号，2009.3


窪田悟,小林雄二,久保田雄大,三澤優貴,岸本和之,山根康邦,五十嵐陽一,芳賀秀一,中枝武弘：薄型テレビの大画面化と照明器具の映り込み，電子情報通信学会2009年総合大会，2009.3.18

岸本和之,窪田悟,小野石樹,久保田雄大,三澤優貴,山根康邦,五十嵐陽一,芳賀秀一,中枝武弘:視聴環境を考慮した液晶テレビの輝度制御，電子情報通信学会2009年総合大会，2009.3.18

小林雄二，小野石樹，窪田悟，岸本和之，山根康邦，五十嵐陽一，芳賀秀一，中枝武弘：液晶テレビの全黒画面に要求される黒レベルの輝度，電子情報通信学会2009年総合大会，2009.3.18

小野石樹，羽原亮，小林雄二，窪田悟，岸本和之，山根康邦，五十嵐陽一，芳賀秀

一，中枝武弘：液晶ディスプレイの好ましい色温度に及ぼす照明光の色温度の影響，電子情報通信学会2009年総合大会，2009.3.18

Ardito,M.:Studies of the Influence of Display Size and Picture Brightness on the Preferred Viewing Distance for HDTV Programs,SMPTE J,103,8,517-522,1994

Ardito,M.,Gunetti,M.,Visca,M.:Influence of Display Parameters on Perceived HDTV Quality,IEEE Trans Consum Electron,42,1,1996


最後に，本プロジェクトは成蹊大学理工学部認知工学研究室の大学院生と研究補助員の協力を得て実施されている．以下に記して感謝の意を表します．

馬野由美，鈴木将高，羽原亮，小野石樹，小林雄二，大木亮子，久保田雄大，関根豪，三澤優貴，鈴木瑞穂（研究補助員）以上，敬称略

Lund,A.M.:The Influence of Video Image Size and Resolution on Viewing -Distance Preferences,SMPTE J.,102,5,406-415,1993

成田長人, 金澤勝, 岡野文男:超高精細・大画面映像の鑑賞に適した画面サイズと観視距離に関する考察,映像情報メディア学会誌,55,5, 2001

成田長人，金澤勝:画面サイズと観視距離が広視野映像の心理効果に及ぼす影響の検討，電子情報通信学会技術研究報告,99,401, 1999

畑田,坂田,日下:画面サイズによる方向感覚誘導効果－大画面による臨場感の基礎実験－,テレビジョン学会誌,33,5,1979

三橋哲雄:テレビジョンにおけるヒューマンインターフェース－ハイビジョンのヒューマンファクタを中心として－,テレビジョン学会誌,44,8,1990

藤尾孝:HDTV（ハイビジョン）開発の経緯,テレビジョン学会誌,42,6,1988

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