【夜景を見たままの印象で普通紙に印刷できる世界初の技術を開発】

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2026年3月4日

国際会議「IDW2025」にて《Best Paper Award》を受賞
大塚作一教授・林道大教授

国際高等専門学校の大塚作一教授の研究グループが、2025年12月3日から5日まで広島国際会議場（広島県広島市）で開催された「IDW2025（The 32nd International Display Workshops）」において、Best Paper Award を受賞しました。

IDWは、ディスプレイ技術と画像処理分野の研究者が世界中から集う、国際的に最も権威ある学術会議の一つです。

本研究は、「夜景を見たままの印象で普通紙に印刷できる世界初の技術」を実現したもので、従来の印刷方式では不可能だった「自然な夜景」を再現できる点が高く評価されました。

夜景を「見たままの印象」で普通紙に印刷できる世界初の技術を実現した

【受賞論文について】

■タイトル：
Printable Moderate-Dynamic-Range (MDR) Image Generation Employing High-Dynamic-Range (HDR) Image Capture Technology Aligned with Human Circadian Behavior
（日本語訳）
人間の概日リズムを考慮したハイダイナミックレンジ（HDR）撮影画像からの印刷可能なモデレートダイナミックレンジ（MDR）画像の生成技術

■著者：
• 大塚作一（国際高等専門学校）
• 林道大（国際高等専門学校）
• 比良祥子（鹿児島大学大学院理工学研究科）
• 岩井田早紀（鹿児島天文館メディカルカレッジ）

【研究の概要】

本研究は、「夜景を見たままの印象で普通紙に印刷できる世界初の技術」を実現したものです。
夜間・夕方の光環境は、現実世界では 10⁵：1 以上の超ダイナミックレンジを持ち、人間は「薄明視」と呼ばれる視覚特性でこの全ての領域を知覚することが出来ます。
しかし通常のディスプレイ表示画像（SDR：Standard Dynamic Range）は約200：1以下のコントラストしか扱えず、夜景の表示では以下の問題が生じていました。

• 明るい光源が白飛びする
• 暗部が黒く潰れ、階調が失われる
• 実際の肉眼での印象とは大きく異なる
• 印刷すると画質が更に大幅に低下する

大塚教授らは、HDR（High-Dynamic-Range）撮影技術と、人間の概日リズム（サーカディアンリズム）に基づく独自の視覚モデル「Normalized Visual Percept（NVP）」を応用し、MDR（Moderate-Dynamic-Range）画像という新たな画像形式を提案しました。

【技術のポイント】

（１）人間の視覚モデルに基づく2段階変換処理
HDR → hSDR*1 → hMDR*2 という2段階の画像変換方式を開発。
特に、日内の視覚変化（朝／昼／夕／夜）を反映する独自のGTM*3カーブを導入し、夜景の自然な再現に成功しました。
*1 hyper-realistic SDR
*2 hyper-realistic MDR
*3 Global-Tone-Mapping

[参考図]
従来技術との比較
(1) 左上が物理的に正しいHDRの写真（昼間見ると真っ暗に見える）
(2) 右上が従来のSDR画像（昼間見ると色が濃く、ハイライトと暗部がつぶれている）
(3) 左下がＨＤＲトーンと呼ばれる従来の改良技術（昼間見ると色が鮮やかすぎて、全体的には暗く見える）
(4) 提案手法（hMDR）では自然な印象の画像が生成され、かつ、印刷も可能

（２）約30：1の低コントラストでも“自然に見える”画像を生成
極端にダイナミックレンジを圧縮しても、人間の知覚に重要な光源まわりの明暗構造や色トーンを保持できます。
従来の印刷方式では不可能だった「自然な夜景」を再現できる点が高く評価されました。

（３）高価な光沢紙を使用せず、普通紙（マット紙）での高品質印刷が可能
一般的なマット紙を使用した場合でも、従来SDR印刷より知覚的自然さが大幅に向上することが、実験で示されました。

【本研究の革新性】

本研究は、以下の点で非常に革新的です。
● 夜景印刷の根本的な限界を打ち破った
物理的には超高ダイナミックレンジの夜景を、極端に低いレンジ（約30：1）で自然に再現できる点が、発表者の知る限り世界初の成果となります。

● 人間の概日リズムを画像処理に取り込んだ新発想
前回の報告（https://www.ict-kanazawa.ac.jp/2024/07/23/28292）では、人間の「朝型／夜型」といった個人差ある明るさ知覚を考慮するという研究手法自体が独創的で、画像処理分野に新たな理論的枠組みを提示しました。今回は、昼間とは格段に明暗の知覚範囲が広がる夜間の人間の視覚特性「薄明視」の実態を始めてGTMカーブにより具体的に明らかにしました。

● 昼間の室内で印刷画像を見ても「夕方や夜の光源」を自然に知覚できる
「印刷物は反射光、光源の質感は出ない」という従来の常識を覆し、人間の視覚特性を巧みに利用することで、印刷物でも「光って見える」という新現象を再現しました。
これらの要素が総合的に評価され、IDW2025における最優秀論文賞（Best Paper Award）受賞につながりました。

【今後の展望】

本技術は、以下の分野での応用が期待されます。

• 夜景写真・天体写真の高品質印刷
• 電子ペーパー等の反射型ディスプレイへの応用
• 美術・文化財アーカイブ分野での“現場の光”の再現
• 防災・交通分野での夜間視認環境のシミュレーション

また、大塚教授は今後、室内HDR環境の再現技術への応用を計画しています。