はじめに
サーバ上でUC-win/Roadを実行させ、Webブラウザ上で遠隔操作できる、「UC-win/Road
for SaaS」がリリースされています。サーバで表示画像をエンコードをし、クライアントで表示していますが、伝送後の劣化程度が問題になります。
また、現実空間での見え方と、VR空間を表示したモニター上での見え方の違い、標識の識別や色合いといった視認性が問題になっています。
モニター上の表示と現実空間での見え方を数値的に把握するために、分光放射輝度計CS-2000（コニカミノルタ）を使用し、モニターの色度、輝度を使用し計測し、視認性についての検証を行い、考察をしました。
視認性検証 1. クラウド共有システムを使用した際の伝送後の画像劣化検証
（1）方法
クラウド共有システムを用いた場合の伝送後の画像劣化の検証を行う。
同じ画像を通常のUC-win/Roadで表示し、次にSaaS環境で表示し、それぞれ輝度・色度を計測し輝度比・色再現・白均一性の変化を数値化し評価する。
（２）測定対象モニター
測定対象は以下の４つ
| LCD |
NEC MultiSync EA241WM 24inch |
| PDP |
Panasonic TH-42G2 42inch |
| ノートパソコン |
SONY VAIO type S VGN-SZ94PS PCG-6V2N 13.3inch |
| プロジェクタ |
EPSON EB-G5200W |
※各モニターの設定は標準モードを選択。
モニターと輝度計を暗幕で覆い計測。プロジェクターについては部屋の照明を落とし計測。
（３）SaaS設定
・SaaSは社内LAN上で１台のＰＣをサーバとして伝送、LCD、PDP、ノートPC、プロジェクタからスクリーンに投影して表示。
（Ａ）輝度比
輝度比が多いほどコントラストが高いと言える。
全黒（RGB 0,0,0）、全白（RGB 255,255, 255）を順に表示し、画面中央を測定。Roadで表示した際とRoad
for SaaSで表示した際の、輝度の値の比（全黒／全白）の変化を調査。
・結果
輝度比はＬＣＤで800:1程度、ＰＤＰで1000:1 を超え、ノートパソコンでは500-600
:1、プロジェクタは100:1 程度。SaaS環境での輝度比の変化については、ＬＣＤはほとんど変化なし、ノートパソコンとプロジェクターは輝度比が若干上昇、ＰＤＰは大幅下落という結果となった。
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| ■図１ 各モニターの輝度比変化グラフ |
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| LCD |
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ＰＤＰ |
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| ノートパソコン |
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プロジェクタ |
| ■図２ ＣＩＥ色度図 |
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| ■図３ 各モニターのＲＧＢ別輝度変化 |
（Ｂ）色再現
全赤（255,0,0）、全緑（0,255,0）、全青（0,0,255）を表示し、画面中央を測定。XY表色系での各値の変化を調べる。色の再現性の劣化度合いがわかる。
色の再現性としては、PDPが最もよく、特に全緑の再現性に違いが見られた。
SaaS環境での変化は、Roadで表示の際と、Road for SaaSで表示の際とで色度の値にはほとんど変化がなかった。輝度の値には変化が見られ、ノートパソコンが上昇、他は下落した。
・結果
色の再現性としては、PDPが最もよく、特に全緑の再現性に違いが見られた。
SaaS環境での変化は、Roadで表示の際と、Road for SaaSで表示の際とで色度の値にはほとんど変化がなかった。輝度の値には変化が見られ、ノートパソコンが上昇、他は下落した。
（Ｃ）白均一性
全白を表示し、画面内9点を測定。輝度cd/m2の値の均一性、すなわち白色むらの変化を調べました。プロジェクタは上部を計測するのは困難なので中央と左下隅のみ計測。
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| ■図４ 画面内計測点 |
結果
輝度のむらは、プロジェクタの真ん中と隅で大きく違いがあった。また、ＬＣＤもある程度むらがあった。ＰＤＰは最もむらがなかった。
SaaSでの影響はまちまちで、ＰＤＰは全体的に輝度が上昇、ＬＣＤ・ノートパソコンは輝度が上昇する個所と下落する個所があり変化率として１００％内外であり、明確な変化はなかった。また、ＰＤＰではSaaS環境で輝度があがっているが、色再現性でＲＧＢの個別の輝度はすべて下落しており、さらに調査が必要である。
総括
SaaSでの伝送、再生後には色味の変化は見受けられませんでした。
SaaSのプロセスとしては、サーバ側でエンコード→伝送→クライアント側で再生、と伝送前にエンコードしており、また、TCP/IPで通信しているため、データは基本的にはすべて送信されます。このように技術的には伝送後再生時に画質が劣化することはありません。
一方、輝度の値は変化しました。輝度比はノートパソコンとプロジェクタで上昇、ＬＣＤで下落しました。ＲＧＢの輝度変化はＰＤＰ以外上昇し、全体的に輝度があがり明るくなる傾向があります。PDPは輝度の上昇・下落が一環しておらず、今回の計測ではその性状を結論づけられませんでした。
視認性検証２. 現実の屋外空間での計測と比較
(1) 目的
標識に使用されているの色の、現実での見え方と、UC-win/Roadでの見え方の違いを検証する。
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| ■図５ Road DBに登録されている標識 |
(2) 測定対象
標識色計測（屋外）
国交省 標準案内用図記号ガイドラインより抜粋した以下の６色を、日本塗料工業会の色見本を屋外に置き、輝度と色度を計測した。
赤：７.５Ｒ４／１５
青：２.５ＰＢ３.５／１０→（日塗工にないため2.5PB4/10）
黄：２.５Ｙ８／１４
緑：１０Ｇ４／１０
白：Ｎ９.５
黒：Ｎ１
日時、天気 ：２０１０年９月２４日 １３：００－ 曇天
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| ■図６ 日本塗料工業会色見本 |
UC-win/Roadに表示させるモデル
標準案内用図記号ガイドラインの表色をRGBに変換し、板モデルとして画面中央に配置、表示させ、計測。
描画設定
日付 ２０１０年９月２４日 １３：００ （ＧＭＴ＋ 9:00）
太陽／月 光 オン
アイライト オン
使用マシン：Precision 360 Win XP Pro Pentium4 NVIDIA Quadro
FX500
対象モニターは検証１と同じ、LCD,PDP,ノートパソコン,プロジェクタの４種類。
結果
屋外で色見本を計測した結果は、輝度は非常に高く、白で1800cd/m2、他の色も屋外の方が高い値であった。
色度に関しては、当然ながらばらつきがあった。無彩色はある程度同じ領域に固まっており、緑については最もばらつきがある。ＬＣＤが緑以外比較的現実の色と近い色を示しているが、ディスプレイ毎での傾向は見られると言えない。
総括
屋外での見え方とＶＲ空間での見え方の違いと補正について
当然ながら、屋外空間での標識などの見え方と、同じ色で設定したＶＲ空間上の標識の見え方は異なります。理由としては反射や複雑な照明環境（太陽光含む）が考慮されない、天候による環境光の厳密な定義ががない、空気の汚れなど無限にある自然的条件を考慮できないなどなどが挙げられます。
ＶＲデータ制作における色調整の目的は、デジタルカメラで撮影したデータをモニターで再現することではなく、現実の色とデータを表示しているモニター上の色を似たものにするという点にあるため、独自の手順を構築する必要があります。
映画の映写機など動画の調整では環境を固定して静止画を表示し画質調整を行います。ＶＲデータの調整も、環境を固定して行う必要があります。
ＶＲはモニターで出力することがほとんどであるからディスプレイの設定を統一できるよう、ディスプレイのキャリブレーション、プロファイルの保存、ディスプレイが表示可能な色空間（色域）に注意を払う必要があります。
環境は現地の環境に準じるべきですが、表現上での気象・気候の表現は行っても色味に影響しません。現在は緯度経度・時刻からの太陽位置のみが明確に合わせられる条件であり、アイライトやスポットライト強度、太陽／月 光と環境光のゲインを始め設定はあくまで任意であり、これらの設定を固定した上で、色味の調整を行います。
調整は、現地の環境でカラーチャートの色度・輝度を計測し、ＶＲ上にモデルとして配置した同じカラーチャートを表示、色度・輝度を計測した上で、モニターのＲＧBや輝度を調整し色を合わせていきます。
今回の輝度計を使用した計測と検証では、上記のようなVR上の色調整までは行えていません。今後、輝度計を導入しカラーマネジメント手法についても継続的に構築していきます。
| ガイドライン |
RGB値 |
日塗工色見本 |
ＬＣＤ |
ＰＤＰ |
ノートＰＣ |
プロジェクタ |
| 赤：７. ５Ｒ４／１５ |
(194, 0, 28) |
160.85 |
28.13 |
35.54 |
33.21 |
43.72 |
| 青：２. ５ＰＢ４／１０ |
(0,99,158) |
164.13 |
149.94 |
134.56 |
101.36 |
203.11 |
| 黄：２. ５Ｙ８／１４ |
(255,188,0) |
1035.97 |
99.13 |
35.57 |
28.22 |
54.94 |
| 緑：１０G ４／１０ |
(0,115,87) |
268.38 |
249.6 |
164.19 |
169.3 |
327.81 |
| 白：Ｎ９. ５ |
(240,240,240) |
1836.04 |
2.27 |
3.29 |
2.46 |
6.84 |
| 黒：Ｎ１ |
（33,33,33） |
13.45 |
221.39 |
80.07 |
193.32 |
386.07 |
■表１ 輝度計測値
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| ■図７ 色度の分布 |
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| ■図8 カラーマネジメントのプロセス |
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| ■図9 大橋JCT実写比較映像 |
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