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差動結合による錯視

PyGameサンプルプログラム

 

図１に示される灰色の帯は、左側の領域と右側の領域の一様な部分に分かれ、左の方が明るく見える。物理的には、左の1／4の領域と右の1／4の領域は同じ明るさであり、それぞれ中央に向かって緩やかな明るさの傾斜で変化して、中央の境界線で明るさが明瞭に異なっている。緩やかな変化は、その変化が分からない程度であるので一様に見えている（人によって、あるいはその時の見方によっては、緩やかな変化が分かるが、この緩やかな変化の度合いは、サンプルプログラム（リスト１）では調整できる）。これは、差動結合によると説明されている。

  

図１

 

リスト１のプログラムファイルは、圧縮ファイルdiffcplngfile.zipとして用意したので、ダウンロード展開すれば自由に利用できる。

リスト１のプログラムはライブラリPyGameを利用しているが、PyGameは、このウェブサイトで説明されているように簡単にインストールできる。

図１の灰色の帯は、ピクセル単位で色の設定を行った。使用したコードは、以下のようである。

 

    pa[:200] = (100,100,100)                #   左1／4を灰色で塗り潰す

    for ix in range(200,400):               #   中央左側を変化率vd/200で塗り潰す

        v = 100 + int(vd * (ix - 200) / 200)

        pa[ix] = (v,v,v)

    for ix in range(400,600):               #   中央右側を変化率-vd/200で塗り潰す

        v = 100 - vd + int(vd * (ix - 400) / 200)

        pa[ix] = (v,v,v)

    pa[600:800] = (100,100,100)             #   右1／4を灰色で塗り潰す

 

刺激パターンの表示後、以下のコードでキーボードの入力待ちを行っている。

 

    ck0 = True

    while ck0:

        for e in pg.event.get():

            if e.type == pg.KEYDOWN:

                if e.key == pg.K_q:         #    「キーQ」が押されたか？

                    ck0 = False             #    このwhile文を抜け出す

                    ck = False              #    外側のwhile文を抜け出す

                elif e.key == pg.K_u:       #    「キーU」が押されたか？

                    ck0 = False

                    if vd < 70:

                        vd += 1             #    vdの更新

                elif e.key == pg.K_d:       #    「キーD」が押されたか？

                    ck0 = False

                    if vd > -70:

                        vd -= 1             #     vdの更新

                       

        pg.time.wait(10)                    #    10msの待機

 

 

キーQを押すと、プログラムの実行終了である。

キーUを押すと、中央境界線における明るさの違いvd（中央値からの差）が１増える。

キーDを押すと、vdの値は１減る。

キーUを繰り返して押して、vd=50の場合のパターンが図３である。中央の境界線近くの明るさの変化が分かり、帯の左右の1／4の領域の明るさが同じに見える。

  

図２

 

キーDを繰り返し押して、vd=3に設定したときのパターンは図３のようになる。中央線の左右の明るさのなだらかな変化は分かり難く、作用の領域は明るさの異なる一様な灰色の領域に見える。

  

図３

 

キーQを押すと、プログラムは終了する。

 

 

リスト１　差動結合のサンプルプログラム

 

 

 

 

import pygame as pg

 

pg.init()

my_font = pg.font.SysFont(None,34)

screen = pg.display.set_mode(size=(1000,500))    #   表示画面

sf = pg.Surface((800,200))          #    刺激表示サーフェス

pa = pg.PixelArray(sf)              #    サーフェスに対応するピクセル配列

vd = 10                             #     境界領域の輝度差

ck = True

while ck:

    #

    #        画面全体を白で塗りつぶす

    #

    screen.fill((255,255,255))

    pg.display.flip()

    #

    #            輝度差vdの表示

    #

    img_str = my_font.render(f'vd = {vd}', True, (0,0,0), (255,255,255))

    rect_str = img_str.get_rect()

    screen.blit(img_str, (500 - rect_str.width//2, 500 - rect_str.height*2))

    #

    #         提示刺激パターンの描画

    #

    pa[:200] = (100,100,100)                #   左1／4を灰色で塗り潰す

    for ix in range(200,400):               #   中央左側を変化率vd/200で塗り潰す

        v = 100 + int(vd * (ix - 200) / 200)

        pa[ix] = (v,v,v)

    for ix in range(400,600):               #   中央右側を変化率-vd/200で塗り潰す

        v = 100 - vd + int(vd * (ix - 400) / 200)

        pa[ix] = (v,v,v)

    pa[600:800] = (100,100,100)             #   右1／4を灰色で塗り潰す

 

    sf = pg.PixelArray.make_surface(pa)     #   ピクセル配列をサーフェスに変換

    screen.blit(sf, (100,100))              #   サーフェスをスクリーンに移す

    pg.display.flip()                       #   ディスプレイ画面の更新

 

    ck0 = True

    while ck0:

        for e in pg.event.get():

            if e.type == pg.KEYDOWN:

                if e.key == pg.K_q:         #    「キーQ」が押されたか？

                    ck0 = False             #    このwhile文を抜け出す

                    ck = False              #    外側のwhile文を抜け出す

                elif e.key == pg.K_u:       #    「キーU」が押されたか？

                    ck0 = False

                    if vd < 70:

                        vd += 1             #    vdの更新

                elif e.key == pg.K_d:       #    「キーD」が押されたか？

                    ck0 = False

                    if vd > -70:

                        vd -= 1             #     vdの更新

                       

        pg.time.wait(10)                    #    10msの待機

 

 

pg.quit()                                   #   PyGameの終了

 

 

 

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