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數位彩妝技術在立體顯示上之應用

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Academic year: 2021

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(1)

數位彩妝技術在立體顯示上之應用 研究成果報告(精簡版)

計 畫 類 別 : 個別型

計 畫 編 號 : NSC 100-2221-E-011-087-

執 行 期 間 : 100 年 08 月 01 日至 101 年 07 月 31 日 執 行 單 位 : 國立臺灣科技大學電子工程系

計 畫 主 持 人 : 陳鴻興 共 同 主 持 人 : 羅明

計畫參與人員: 碩士班研究生-兼任助理人員:周靜茹 博士班研究生-兼任助理人員:黃明俥

報 告 附 件 : 出席國際會議研究心得報告及發表論文

公 開 資 訊 : 本計畫涉及專利或其他智慧財產權,1 年後可公開查詢

中 華 民 國 101 年 10 月 31 日

(2)

器之普及化將可預期的,網路購物盛行讓人們不用出門於家 中透過影像觀看就可以購物,但在彩妝應用部分目前尚未有 一套完整的系統協助使用者觀看上妝情況,並且由於不同膚 色、化妝材料與顯示器色彩再現等問題,多數案例還是需要 使用者經過實際上妝,才能得知是所挑選的化妝品顏色是否 適合自己的膚色。本研究目的為透過數位影像進行彩妝模擬 於立體顯示器上顯示,主要透過彩色影像處理、色度學以及 立體成像原理等方式,藉由測量化妝品塗抹於真實皮膚上的 色度資訊,將數位影像資訊轉為色度資訊,透過儀器測量膚 色色度資訊和測量化妝品色度資訊進行彩妝模擬,再將模擬 後的影像透過立體成像原理,製作成立體彩妝影像,並且於 立體顯示器上顯示該影像。實驗結果將實際拍攝的上妝膚色 影像色度資訊與透過彩妝系統模擬上妝膚色的影像色度資訊 進行色差值計算以及 L*a*b*色彩空間的膚色位置相比較,可 以說明本研究所發展的彩妝模擬系統可以便於使用者於立體 顯示器上預覽上妝後的情況。

中文關鍵詞: 喜好膚色、立體成像、數位彩妝

英 文 摘 要 : The purpose of this study is to simulate the cosmetic effect applying to the digital images. Color image- processing algorithms, colorimetry and stereoscopic displaying image were utilized by measuring the chromaticity information of real cosmetics. In order to simulate makeup effect on digital facial images, the spectrophotometer instruments were utilized to measure the color information of skin colors and cosmetics. After the color images were simulated, 3D side-by-side images were rendered to compose

stereoscopic image which was showed on stereoscopic display. Users can the simulated makeup facial image easily on stereoscopic display.

英文關鍵詞: Digital cosmetic, Skin tone, Stereoscopic image

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行政院國家科學委員會補助專題研究計畫 □期中進度報告

■期末報告

數位彩妝技術在立體顯示之應用

(Digital Make-up Technology Applying to 3D Facial Images)

計畫類別:■個別型計畫 □整合型計畫 計畫編號:NSC 100-2221-E-011-087

執行期間: 100 年 08 月 01 日至 101 年 07 月 31 日 執行機構及系所:台灣科技大學 光電工程研究所

計畫主持人:陳鴻興

計畫參與人員:周靜茹、黃明俥

本計畫除繳交成果報告外,另須繳交以下出國報告:

□赴國外移地研究心得報告

□赴大陸地區移地研究心得報告

■出席國際學術會議心得報告及發表之論文

□國際合作研究計畫國外研究報告

處理方式:除列管計畫及下列情形者外,得立即公開查詢

□涉及專利或其他智慧財產權,□一年□二年後可公開查詢

中 華 民 國 101 年 10 月

(4)

目錄

摘要 ... 3

Abstract... 3

一、 前言 ... 4

二、 研究目的 ... 4

三、 文獻探討 ... 5

(一) 膚色探討 ... 5

(二) 立體成像原理 ... 5

四、 研究方法 ... 5

(一) 色彩空間轉換 ... 5

(二) 數位影像膚色分布範圍 ... 6

(三) 化妝品色彩資訊分析 ... 7

(五) 系統流程 ... 9

(六) 立體影像製作 ... 11

五、 實驗結果 ... 11

六、 結論與未來展望... 15

七、 參考文獻 ... 15 國科會補助專題研究計畫成果報告自評表 ...錯誤! 尚未定義書籤。

(5)

摘要

近年來立體顯示器以及網路購物平台盛行,家庭中立體顯示器之普及化將可預期的,

網路購物盛行讓人們不用出門於家中透過影像觀看就可以購物,但在彩妝應用部分目前尚 未有一套完整的系統協助使用者觀看上妝情況,並且由於不同膚色、化妝材料與顯示器色 彩再現等問題,多數案例還是需要使用者經過實際上妝,才能得知是所挑選的化妝品顏色 是否適合自己的膚色。

本研究目的為透過數位影像進行彩妝模擬於立體顯示器上顯示,主要透過彩色影像處 理、色度學以及立體成像原理等方式,藉由測量化妝品塗抹於真實皮膚上的色度資訊,將 數位影像資訊轉為色度資訊,透過儀器測量膚色色度資訊和測量化妝品色度資訊進行彩妝 模擬,再將模擬後的影像透過立體成像原理,製作成立體彩妝影像,並且於立體顯示器上 顯示該影像。實驗結果將實際拍攝的上妝膚色影像色度資訊與透過彩妝系統模擬上妝膚色 的影像色度資訊進行色差值計算以及 L*a*b*色彩空間的膚色位置相比較,可以說明本研究所 發展的彩妝模擬系統可以便於使用者於立體顯示器上預覽上妝後的情況。

關鍵字:喜好膚色、立體成像、數位彩妝

Abstract

The purpose of this study is to simulate the cosmetic effect applying to the digital images.

Color image-processing algorithms, colorimetry and stereoscopic displaying image were utilized by measuring the chromaticity information of real cosmetics. In order to simulate makeup effect on digital facial images, the spectrophotometer instruments were utilized to measure the color information of skin colors and cosmetics. After the color images were simulated, 3D side-by-side images were rendered to compose stereoscopic image which was showed on stereoscopic display.

Users can the simulated makeup facial image easily on stereoscopic display.

Keywords: Digital cosmetic, Skin tone, Stereoscopic image

(6)

一、 前言

愛美源自於人的天性,女性對於外表的打扮從服飾、髮型至彩妝皆十分重視。而舊有的 消費習慣促使使用者必須於現場試用挑選。近年來由於資訊科技的發展迅速,使用者可以透 過不同模擬系統協助,輕易地進行衣服選購、髮型模擬等,但在彩妝部分上尚未有一套完整 的系統協助消費者。而隨著立體顯示器的發展,未來消費者有可能在家中透過 3D 方式觀看 類似真實的 3D 商品全貌進而輕易選購商品,而在彩妝部分,除了協助消費者觀看臉部之外,

同樣也能有預測上妝前後之效果,藉此以達到最完善的妝容。

因此,基於前述考量,本研究將分為三個部分,進行研究探討:(1)化妝品色彩資訊分析、

(2)膚色探討與(3)立體成像原理;化妝品色彩資訊分析是透過分光光度計取得膚色以及化妝 品反射率、三刺激值與 L*a*b*等資訊;而膚色探討以及立體成像原理:將於後續章節有更深 入描述。

二、 研究目的

消費習慣通常需要觀看實際商品全貌以及目前網路購物便利,使用者已經能夠輕易在家 中上網透過觀看影像達到消費目的。網路購物的強大商機,也促使部份化妝品公司於官方網 站上提供彩妝模擬系統協助使用者了解商品效果進一步達到網路商品銷售,不過該系統目前 往往只提供以拍攝完成的人像影像,或是採用建模軟體製作出的人像顯示於顯示器上讓使用 者觀看接近實際的彩妝效果,但由於不同膚色、彩妝品材質以及非使用者本身的影像,目前 發展的彩妝模擬系統無法提供最接近實際彩妝的效果讓使用者觀看。因此,本研究拍攝不同 人像上妝前後的影像,並且量測實際化妝品塗抹於皮膚上的反射率等資訊,進而建立化妝品 色度資訊資料庫,透過未上妝影像模擬上妝,進而預期上妝情況。並且,隨著立體顯示器發 展趨勢,使用者家庭中擁有立體顯示器也是將可預期的,因此本研究也加入立體成像原理,

將以拍攝的上妝前及上妝後左右眼影像製作成立體影像於立體顯示器上顯示,以達到讓使用 者觀看接近實際的立體彩妝影像。

本研究之目的為發展一套彩妝模擬系統,系統包括使用者可輕易選擇自己的人像顯示、

(7)

提供化妝品色度資訊資料庫、色度資訊顯示與色差值顯示等部分,此彩妝模擬系統可以進一 步發展為裸眼立體顯示之型態呈現。

文獻探討

這裡將提出與本研究相關的原理,包括膚色在 L*a*b*色彩空間中的色彩資訊、立體成像 原理將個別敘述如下。

(一) 膚色探討

顯示器上膚色喜好色之研究,一直都是相當重要的議題。因此,在本篇研究當中,我們 沿用了吳欣穎研究中指出東方人膚色色相角範圍約為 50 度左右[1],以及 Hsu 針對膚色之喜 好色所研究得知的結果[2],歸納出膚色之喜好的分布範圍明度(L*)約在 55 至 80 之間、彩度 (C*)為 15 至 25 之間、色相(h)約在 40~55 度之間,並且於該篇研究中也定義了一個類似於 CIELAB 色彩空間的 LSN(明度/膚色/非膚色,lightness/skin/non-skin)座標系,而此部分所提 到的數據資料,將於我們的系統當中做使用作為參考值使用。

(二) 立體成像原理

人眼之所以能看得到立體影像,主要為人的兩眼之間的距離,而這段距離約為 6.5 公分,

因此當人眼觀察景物時,因這段兩眼距離的關係,加上觀看物品受到周遭環境光源或陰影等 影響,以至於左右兩眼看到不同角度的景象,這種造成兩眼視覺上的差異稱為「像差 (disparity)」,這些景象經由人眼觀察進而傳達至視網膜再傳至大腦,進而因為左右兩眼影像 的些微差距進而讓大腦產生立體感。

四、 研究方法 (一) 色彩空間轉換

(8)

人眼感知色彩必須有三項條件:光源、物體及人眼。透過光源能量分布、物體反射率以 及人眼配色函數等三種因素在可見光波段進行積分,進而可以得到色彩三刺激值(XYZ)。不 過,透過三刺激值並沒有辦法輕易分析色彩,因此需要將三刺激值轉換到不同的均等色彩空 間(CIELAB, CIELCh)。CIELAB 中的 L*代表明度、a*代表紅綠色軸、b*代表黃藍色軸;CIELCh 的 L*也代表明度,Cab*為彩度,h 為色相角。

為了讓顯示器能夠準確的再現色彩,顯示影像中的 RGB 訊號值必須經過正規化、光電 變換曲線轉換和線性轉換等過程,才能計算得到正確的色彩三刺激值,圖一為顯示器色度轉 換流程圖。

圖 一 顯示器色度轉換流程

(二) 數位影像膚色分佈範圍

數位影像於顯示器上顯示主要透過 RGB 訊號,因此本研究透過前述色度轉換流程,將 RGB 訊號經由正規化、階調複製曲線、線性轉換以及色度轉換至 CIELAB 空間。因此,數 位影像中的各個像素點的 RGB 訊號值經由前述轉換至 CIELAB 空間。在此,將文獻探討章 節的膚色探討所提及的參考值加入此部分,膚色之喜好的分布範圍明度(L*)約在 55 至 80 之 間、彩度(C*)為 15 至 25 之間、色相(h)約在 40~55 度之間,透過前述參考值於 CIELAB 空間 找出膚色分佈範圍,並且參考 Hsu 研究中所提到的類似 CIELAB 的對立色色空間 LSN(明度/

膚色/非膚色,lightness/skin/non-skin),將 a*b*平面旋轉指定角度,則旋轉後 a*的軸為 s*軸(膚 色軸,skin axis),b*軸旋轉後的軸稱為 n*軸(非膚色軸,non-skin axis),a*b*平面經由旋轉後

(9)

為 s*n*平面。

在此將 a*b*平面採用的旋轉矩陣如公式一所表示,(a*(x,y), b*(x,y))、(s*(x,y), n*(x,y))分別 為旋轉變換前/旋轉變換後的色度座標值,ha為前述東方年輕女性膚色色相角範圍約為 50 度。

* *

* *

cos( ) sin( )

( , ) ( , )

sin( ) cos( )

( , ) ( , )

a a

a a

h h

s x y a x y

h h

n x y b x y

  

   

  

   

 

     

(1)

(三) 化妝品色彩資訊分析

一般人臉化妝考慮的是將原始膚色修飾得更加的完善、均勻,因此化妝品並不會將原始 皮膚整體涵蓋塗佈,並且化妝品不為不透光的性質,如圖二所示,光從大約 45 度進入被測 量的有色層,光行進方向為直線,而有色層並不為全反射材質,一部分的反射光會因有色層 而反射,但另一部分的光因材質密度些微的改變角度但依舊為直線進行,則另一部分的反射 光為光射至承載體而反射回,因此我們將獲得的資訊為有色體的反射光加上承載體的反射光 總和,因此在考慮前述原因之下,承載體為何將是影響本研究的主因之一,因此採用實際皮 膚(承載體)塗佈的化妝品(色材)。

在 本 研 究 中 , 我 們 使 用 Konica Minolta CM-700D 手 持 積 分 球 式 分 光 光 度 計 (spectrophotometer)測量塗抹化妝品之後的皮膚,將量測到的反射率記錄下來。在物體反射率 部分測量完後,觀看的環境光源(光源能量分布)也是影響顏色外貌的原因,由於使用者觀看 的環境光源並不是標準光源(D65),在此拍攝測試影像的環境光源為使用者觀看光源,因此在 該項考量之下,我們使用了 Topcon SR-UL1R 分光輻射度計(tele-spectroradiometer)測量置放 於實際光源底下的標準白板,進而運算可得知光源能量分布,將反射率(化妝品塗抹於皮膚)、

光源能量分布(拍攝環境的環境光)以及人眼配色函數進行計算,並且將計算得到化妝品色刺 激值轉換到不同的感知色彩空間,以便於後續實驗中使用以及分析。

(10)

圖 二 反射光示意圖

表 一 量測儀器

儀器名稱 圖示 型號 量測對象 量測項目

手持式分光光 度計

Konica Minolta CM-700d

未上妝皮膚、

上妝後皮膚

頻譜反射率、色 度值、色紅素 量、黑色素量

低亮度分光放 射儀

Topcon SR-UL1R

環境光照射之 標準白板

頻譜反射率、色 度值

(四) 測試影像拍攝流程

圖 三 CM-700d 量測膚色示意圖 圖 四 本研究所使用化妝品(粉底液、隔離霜)

(11)

圖五為拍攝現場示意圖,光源分別以 45 度角照射被攝物,以及上方一盞吸頂燈,前方 為 3D 攝影機及測量儀器位置。圖七為拍攝流程示意圖,在光源調整並且暖燈後,在被攝位 置放置標準白卡(X-rite ColorChecker white balance card)使用攝影機拍攝以設定自訂白平衡,

同樣位於攝影機位置放置 Topcon SR-UL1R 分光輻射度計,透過儀器量測光源所照射的標準 白卡,進而可以反向計算出原始光源能量分布。

圖 五 拍攝現場示意圖 圖 六 X-rite ColorChecker White balance card

圖 七 拍攝流程圖

(五) 系統流程

圖七為開發之系統介面,圖八為系統流程圖。首先開啟未上妝膚色影像,由於要達到準

確跨媒體色彩複製,必須清楚掌握各種設備的色彩特性,因此我們將輸入的測試影像套用相 機設備特性檔(ICC profile),而後將影像中的 8-bit RGB 色彩訊號量轉換至三刺激值,然後將 影像的三刺激值轉換到 CIELAB 色彩空間。根據文獻 Hsu [2]所提到的膚色喜好色色相角約 在 40~55 度之間,透過在二維平面中直角坐標的列向量對於原點做逆時針旋轉。在此根據吳 欣穎[1]所提到的東方人膚色色相角為 50 度,將此角度代入旋轉矩陣,計算得知需偏移的角 度,將測試影像 a*與 b*資訊透過旋轉矩陣得到的偏移角度相乘,可以得到類似於 CIELAB 色

(12)

彩空間的座標系統。新的座標系統是根據 Hsu 研究中所提出並訂為 LSN(明度/膚色/非膚色,

lightness/skin/non-skin)類似於 CIELAB 色彩空間的座標系[2]。

我們根據 Hsu 所提到的膚色喜好色色相角約在 40~55 度 [2]。因此,系統採用同樣的數 據,藉由膚色範圍找出測試影像中的膚色區域,將膚色區域中心的 a*、b*資訊與化妝品的 a* b*資訊進行色度距離計算,而膚色區域內的各個膚色點依據前述距離,進行膚色偏移,以達 到膚色模擬上妝的情況。匯入上妝影像,同樣套用相機設備特性檔,並且轉換至 CIELAB 色 彩空間,選取模擬上妝影像的膚色區域以及實際上妝影像的膚色區域,將膚色區域視為色 塊,採用 CIE94 色差公式進行計算,取得膚色區域的色差平均值、色差最大值。

圖 八 開發系統介面

圖 九 系統流程圖

(13)

(六) 立體影像製作

在本研究中立體影像製作為透過 3D 攝影機錄影擷取而得,拍攝測試影像之攝影機型號 為 Panasonic AG-3DA1。透過 Adobe Premiere 剪輯軟體,進行影像編輯工作,一張完整的 3D 影像是透過左右眼各一張 side-by-side 影像所組成的,因此在影像編輯上,將拍攝影像在寬 度比例更改成 50%,將左右兩眼影像分別置於畫面左右兩邊,而後將影像(影片)匯出。

圖 十 Panasonic 3D 攝影機 圖 十一 軟體介面

五、 實驗結果

實驗結果可以得到如表二(中段)模擬上妝影像。透過 CIE94 色差公式,將模擬上妝部份 膚色區域以及實際上妝的部分膚色區域進行計算比對,由表三(右段)未上妝、模擬上妝與實 際上妝膚色於 CIELAB 色彩空間部分看出實際上妝膚色 a*b*分布區域皆相當接近實際上妝的 a*b*分布區域,僅在 No.2 號人像座落點接近程度並不明顯。

(14)

表 三 上妝前與上妝後膚色色彩特徵

(左) 上妝前與上妝後膚色光譜反射率分布曲線 (右)L

*

a

*

b

*

色彩空間膚色分布區域

No.1

表 二 實驗結果:(a)模擬上妝前影像,(b)模擬上妝後影像,(c)實際上妝影像

No. (a)模擬上妝前 (b)模擬上妝後 (c)實際上妝

No.1

No.2

No.3

(15)

No.2

No.3

透過表四的色差平均值以色差最大值之分析,可以看出在整體色差平均值皆小於 1.5 以

下,因此,由此數據可以證明我們的系統在模擬上妝的結果是有不錯的表現,圖十二為模擬 上妝前後 3D 示意圖(分別以紅綠色頻道模擬表示左右眼影像)。

表 四 模擬上妝與實際上妝膚色區塊色差值

Average E94 Max E94

No.1 0.86 2.88 No.2 1.29 2.64 No.3 1.27 3.34

除了表四的數據表示方法之外,表三(右段)為 L*a*b*色彩空間膚色分布區域,可以看出 在 No.1 以及 No.3 模擬上妝膚色位置與實際上妝膚色位置相當接近,在 No.2 圖表部分中模 擬上妝膚色以及實際上妝膚色差距較大同時也輔助說明表四 No.2 部分的平均色差為測試影

(16)

像中最大的部分,而造成該組測試影像色差平均偏大的原因,我們認為在環境光源架設不夠 完善所導致的陰影以及測量上妝情況控制等部分,都是造成色差的原因之一。而在表三(右 段) L*a*b*色彩空間膚色分布區域,有三點表示分別為藍色三角型(未上妝膚色)、綠色圓形(模 擬上妝膚色)以及紅色正方形(實際上妝膚色),黑色的直線為藍色三角型(未上妝膚色)至綠色 圓形(模擬上妝膚色)移動表示,透過觀看圖表,部分模擬上妝膚色的 a*b*色彩空間膚色分布 區域與實際上妝膚色 a*b*色彩空間膚色分布區域有重疊現象,透過該現象可說明大部分的模 擬上妝色度座標點都已移動至實際上妝膚色範圍內,因此透過表三的圖表輔助以及表四的數 據說明更能說明本研究的彩妝模擬系統在模擬效果有令人滿意的表現。

表五 模擬上妝前後 3D 示意圖 (紅/綠頻道 3D 模擬)

No.1

No.2

No.3

(左) 模擬上妝前 (右) 模擬上妝後

(17)

六、 結論與未來展望

透過實驗結果,在E*94色差平均值及最大值,已經達到 1.5 以下,可以看出本開發系統 初步已達到不錯的膚色彩妝模擬結果,未來如果能在拍攝環境光以及拍攝過程控制等變因,

如果能控制更完善,在模擬精確度上可以繼續改善,並且未來也將設置實驗,蒐集人眼觀看 透過本系統模擬出的彩妝影像,進而可以得到人眼可判斷色差值的範圍,輔助說明本研究設 置的精準度是否與人眼判斷有著極大的誤差。

在本研究當中,目前只針對粉底、隔離乳等化妝品部份進行研究使用,在未來我們將加 入人臉偵測等方式,透過人臉偵測特徵值,進而模擬局部上妝等情況,透過局部上妝的方式,

可針對眼影、腮紅及口紅等部分,也是我們期望做到的整體完善的彩妝模擬,除了針對彩妝 的完整性之外,在化妝品分析章節中提到關於承載體(真實皮膚)的部份,多種實際膚色以及 不同化妝品將有不同的結果,如何建立龐大的化粧品資料庫,同時也是積極著手的目標之 一。並且,除了達到準確的彩妝模擬之外,人眼感知到正確的色彩外貌,必須能夠準確的掌 握環境光源(光源能量分布)以及顯示器特性,並且在立體影像顯示部分,立體影像顯示的色 彩管理,也是相當重要的議題。如何於立體影像顯示上做到完善的色彩管理以及最接近人眼 觀看色彩以及模擬彩妝也是未來我們積極進行的課題。

七、 參考文獻

[1]吳欣穎 (2006),「不同環境照度下液晶顯示螢幕膚色再現之研究」,世新大學圖文傳播暨 數位出版學系研究所碩士學位論文

[2]許友嘉 (2009),「膚色相關色空間下之影像相依性膚色修正方法」,國立台灣科技大學光 電工程研究所碩士學位論文

[3]大田登、陳鴻興、陳詩涵 (2007),色彩工程學,台灣:全華圖書

[4]胡國瑞、孫沛立、徐道義、陳鴻興、黃日峰、詹文鑫、羅梅君 (2009),顯示色彩工程學,

台灣:全華圖書

(18)

Dr./Mr./Ms. Yi-Chen Tsai

Affiliation: National Taiwan University of Science and Technology Address: Graduate Institute of Engineering, National Taiwan University of Science and Technology, 43, Keelung Road, Section 4 / Taipei, Taipei / 106, Taiwan

Dear Dr./Mr./Ms. Yi-Chen Tsai:

On behalf of the IDW '11 Program Committee, it is my pleasure to inform you that your paper has been accepted for poster presentation.

Your presentation is scheduled for the following session:

Session name: VHFp

Thu., December 8, 9:00 -12:00 at Room 222-224

Session Title: Applied Vision and Human Factors Paper Number: VHFp - 3

Title: Development of a Digital Pseudoisochromatic Plate on Well-Calibrated LCD Monitor

Original Title: Develop a digital pseudoisochromatic plate on well-calibrated LCD monitor

Comments from WS:

Please change title as indicated.

============ IMPORTANT ====================

The link below will provide information about how to prepare and submit your camera-ready proceeding manuscripts, and other important documents for IDW '11.

The deadline for submission is September 8, 2011.

http://www.idw.ne.jp/authinfo.html

The following inquiry number and e-mail address are required to log in.

Your inquiry number: 132

(19)

If you are unable to access the Internet site using the link above, please reply to this e-mail and we will e-mail you the author instructions.

===========================================

A detailed schedule, including time, room, and the chair of your presentation, can be found in the Advance Program, which you will receive at the beginning of September.

Before submitting your camera-ready manuscripts, please complete advance registration at the following website.

http://www.idw.ne.jp/regist.html

If you need a hardcopy of this acceptance letter with the signature of the program chair, please contact the IDW '11 secretariat.

Please feel free to send me comments and inquiries.

Sincerely,

Mutsumi Kimura

IDW '11 Program Chair

IDW '11 Secretariat c/o Bilingual Group Ltd.

3-3-6 Kudanminami, Chiyoda-ku, Tokyo 102-0074, Japan

Phone: +81-3-3263-1345, Fax: +81-3-3263-1264

E-mail: idw@idw.ne.jp

(20)

National Taiwan University of Science and Technology Paper No.: VHFp - 3

Presenting Author: Yi-Chen Tsai

On behalf of the IDW '11 Committee, we are pleased to inform you that your student's application for student travel grant has been accepted.

Please be sure to note the information below.

1. The grant will cover a portion of

(1) round-trip travel costs (such as fare for airplane or ship)

between your country and Japan (the most direct and shortest route) and/or (2) round-trip public transportation costs in Japan to/from Nagoya.

Hotel expenses will not be covered.

2. We will provide your student with JPY 20000 as his/her student travel grant based on the following conditions:

(1) He/ She duly;

register for IDW '11 and pay the registration fee, present his/ her paper at IDW '11,

present his/ her student ID, and

present his/ her round-trip ticket for air or sea.

(2) Should the total amount of his/ her actual travel expenses prove less than the amount to be given to your student, the grant amount may be reduced based on the actual expenses.

3. The students are requested to visit the secretariat room

(Room 221, 2nd Floor, Building 2, Nagoya Congress Center) in person, on December 8 between 12:00-12:30

with his/ her student ID, the travel ticket, and a photocopy of them to present

to the IDW '11 Treasurer.

(21)

4. The grant money will be provided in Japanese yen cash.

5. If he/ she is presenting a poster paper, please be sure to stay at the poster room during your session.

Thank you very much.

Sincerely,

Nobuki Ibaraki IDW '11 General Chair

Mutsumi Kimura IDW '11 Program Chair

IDW '11 Secretariat

3-3-6 Kudan Minami, Chiyoda-ku Tokyo 102-0074, Japan

Phone: +81-3-3263-1345 Fax:+81-3-3263-1264

E-mail: idw@idw.ne.jp

(22)

國科會補助專題研究計畫項下出席國際學術會議心得報告

日期: 2012 年 10 月 27 日

一、參加會議經過

國際顯示器論壇 IDW (International Display Workshop)每年 11 月~12 月間在日本各大都市輪流舉 辨,它是由 SID 與 ITE 兩個國際組織所共同主辦,是世界上頗具影響力之顯示器/顯示技術相關主題的 學術論壇。由於會議論壇規模龐大,大會按照以下 15 個 sesson 分類,舉行學術論文發表。

1. LC Science and Technologies (LCT) 2. Active Matrix Displays (AMD)

3. FPD Manufacturing, Materials and Components (FMC) 4. Plasma Displays (PDP)

5. EL Displays and Phosphors (PH) 6. Field Emission Display and CRT (FED)

7. OLED Displays and Related Technologies (OLED) 8. 3D/Hyper-Realistic Displays and Systems (3D) 9. Applied Vision and Human Factors (VHF) 計畫編號 NSC 99WFA2500368

計畫名稱 數位彩妝技術在立體顯示上之應用

出國人員

姓名 陳鴻興 服務機構

及職稱 國立台灣科技大學,助理教授 會議時間 2011 年 12 月 7 日

至 2011 年 12 月 9 日 會議地點 Nakoya, Japan

會議名稱

(中文) 國際顯示器論壇 2011

(英文) International Display Workshop 2011

發表論文 題目

(A) Yi-Chen Tsai, H.-S. Chen and Ronnier Luo: “Develop a digital pseudoisochromatic plate on well-calibrated LCD monitor” (IDW2011 傑出海報論文獎)

(B) Chung-Chen Huang, H.-S. Chen and Ronnier Luo: “Crosstalk analysis of stereoscopic display in terms of brightness and size of test pattern”

(C) Yu-Jie Li, H.-S. Chen and Ronnier Luo: “Tone characteristics and color gamut evaluations of electronic-book devices and paper media”

(23)

11. Electronic Paper (EP)

12. MEMS and Emerging Technologies for Future Displays and Devices (MEET) 13. Display Electronic Systems (DES)

14. Flexible Displays (FLX)

15. Touch Panels and Input Technologies (INP)

在 3 天會議中,聚集世界各地一流之影像顯示技術等相關專家及研究學者,齊聚ㄧ堂,分享目前有 關顯示工程、色彩、視覺等最尖端之研究課題。本人帶領二位碩士班研究生,參加本次論壇,共發表 三篇論文。其中,關於數位式色覺檢測導表之研究(論文標號:VHFp-3),得到本次論壇之傑出海報論 文獎。

(A) 在 LCD 螢幕上發展數位式色覺檢測導表 (“Develop a digital pseudoisochromatic plate on well-calibrated LCD monitor”)【VHFp-3】

(B) 從顯示亮度與測試圖案面積之角度進行立體顯示器之串擾分析 (“Crosstalk analysis of stereoscopic display in terms of brightness and size of test pattern”)【3Dp-14】

(C) 電子紙 與 紙 張媒 體階 調特 性與 色域 之 評 價 (“Tone characteristics and color gamut evaluations of electronic-book devices and paper media”)【EPp-11】

以下針對與本人研究較為密切之相關主題,進行簡單介紹。

 Visual Contrast of LED Traffic Lights for People with Imperfect Color Vision (H. Isono, Nippon Inst. Of Tech., Japan)

--- 使用低視覺人士之光譜光效率 data,進行他們在觀看 LED 交通號誌時色覺辨識之研究。實驗結果 顯示低視覺人士在觀看紅色與黃色 LEDs 時,視覺反差明顯下降。

圖 1 改善色覺辨識之 LED 交通號誌 (Nippon Institute of Technology, Japan)

(24)

Nakagawa et. at., Sharp, Japan)

--- 作者們提出一種稱為 MPC-speciallized 次像素和 checkerboard 排列的方式,應用於四原色顯示器 上,這種方法能夠有效降低水平方向及垂直方向上的高頻訊號,並抑制偽色之發生。

圖 2 建構四原色顯示系統 (Sharp)

 Current Status and Future Trend of Information Display (K. Y. Choi, LG Elect.)

--- 本論文介紹3D顯示器目前之市場現況,發展技術以及未來趨勢。以為lenticular lens和parallax barrier 等為基礎之裸眼顯示器也正在發展。使用LD和LED為主之投影機也逐漸成型中。

Figure 3 Mirror-Scan Ray Capture 立體影像 (LG)

二、與會心得

近年來世界經濟環境普遍環境不佳,但在追求影像顯示品質的目標上,日本仍為深具影響力之 色彩影像與照明大國。日本學術界、產業界一直有一套深入且有效的研究方法,達成追求品質之

(25)

系統進行調查與研究,建立國內共識之後,進而提議進入國際標準會議,成為世界領導標準之模 式,此做法深值得我方學習與參考。

面對韓國 Samsung 電子的強力攻勢,目前台日兩國在顯示器產業上均面臨瓶頸。此時國內學界 更應該具有新思維,加強新世代顯示技術之開發,並與日方共同攜手合作,開拓未來顯示器產業 之新世紀。

三、建議

加強與日本學術界,產業界交流;並鼓勵日本專家學者來台。

四、攜回資料名稱及內容 2011 年版 IDW 論文集

(26)

國科會補助專題研究計畫項下出席國際學術會議心得報告

日期:2012 年 10 月 27 日

一、參加會議經過

國際顯示科技研討會(International Display Workshops)是每年 12 月在日本舉辨的研討會,今年 IDW’

11 選擇於日本名古屋屋 Congress Center 舉辦。其為一年一度亞洲非常重要的國際顯示技術研討會。

第一天(12/7)會議開始,一早便由 Panasonic 的執行長 T. Komaki 致開幕詞,首先介紹了 IDW 的歷史 與概況,接著也談了許多對未來顯示器科技發展的願景。接著是大會的 General Chair, N. Ibaraki 與 Program Chair, M. Kimura 兩位為 IDW2011 進行會議開場介紹,並也同時也預告了下年度的 IDW2012 相關活動。

在這次的會議中,包含了許多類型的顯示科技主題的分享交流,主要包含有液晶科學與技術、主 動式矩陣顯示器、平面顯示器、電漿顯示器、陰極顯示器、螢光粉、場發射顯示器、OLED 顯示器、

3D 顯示技術、投射顯示技術、電子紙、微機電應用於未來顯示器、可撓式顯示器、觸控式面板控制技 術、照明系統與車用顯示器。多樣化的會議內容,不僅針對研究人員以及工程師在技術上提供交流,

對於業界的公司以及管理人員也都有很豐富的內容進行交流與資訊的提供。

這次的研討會中,主辦單位主要將整個會議分成以下 15 個 Workshops 及 2 個主題分項進行交 流,其分別為:

‧ LC Science and Technologies

‧ Active Matrix Displays

‧ FPD Manufacturing, Materials and Components

‧ Plasma Displays

‧ EL Displays and Phosphors

計畫編號 NSC 100-2221-E-011-087

計畫名稱 數位彩妝技術在立體顯示上之應用

出國人員

姓名 蔡怡真 服務機構

及職稱 國立台灣科技大學,研究生 會議時間 2011 年 12 月 7 日

至 2011 年 12 月 9 日 會議地點 Nagoya, Japan

會議名稱

(中文) 第 18 屆國際顯示科技研討會

(英文) The 18th International Display Workshops 發表論文

題目 Development of a Digital Pseudoisochromatic Plate on Well-Calibrated LCD Monitor

(27)

‧ OLED Displays and Related Technologies

‧ 3D/Hyper-Realistic Displays and Systems

‧ Applied Vision and Human Factors

‧ Projection and Large-Area Displays and Their Components

‧ Electronic Paper

‧ MEMS and Emerging Technologies for Future Displays and Devices

‧ Display Electronic Systems

‧ Flexible Displays

‧ Touch Panels and Input Technologies 以及

‧ Lighting Technologies

‧ Automotive Displays

本 人 針 對 將 色 覺 異 常 檢 測 開 發 應 用 在 顯 示 器 上 設 計 為 題(“Development of a Digital Pseudoisochromatic Plate on Well-Calibrated LCD Monitor”, 編號 VHFp - 3),被分類在 15 個 Workshop 中的 Applied Vision and Human Factors。本研究目的主要為希望利用數位化方式,透過結合色彩科學的 理論基礎,將色覺異常檢測技術應用在標準顯示器上,更迅速且正確的檢測出色覺異常者之色覺。

以下就會議進行之『視覺與人因』中有關色覺異常的幾個主題,進行簡單的整理與介紹。

視覺與人因

 KANSEI Evaluation of Color Images Corrected for Color Anomalies assessed by Deuteranomalous and Normal Observers (Yi-Chun Chen et al, Utsunomiya Univ, Japan)

--- 由宇都宮大學 Miyoshi Ayama 教授指導其博士班學生 Yi-Chun Chen 發表。主要針對數位化的影像內 容調變不同的‘color-weak correction’參數進行處理,再由不同類型的色覺異常者,進行感性(KANSEI) 的色彩屬性主觀評價。

(28)

Inst. of Tech)

--- 由 Nippon Institute of Technology 的 Haruo Isono 發表。其提出因近年 LED 廣泛的被應用在交通號誌 上,但其窄波長的問題會導致色覺異常者判斷的可視性降低問題。尤其針對 P 型色覺異常者,其紅 色和黃色的 LED 視覺對比是不佳的。因此其提出在交通號誌旁增加白光的照明的方式,來輔助色覺 異常者區分交通號誌。

二、與會心得

本次參與 IDW'11 國際研討會是學生第一次出國參與的國際研討會,對我來說是一個相當珍貴 的經驗。因 IDW 是亞洲相當重要的顯示技術發展國際研討會,本次研討會主要分有 12 個主題,

每個主題中都有來自世界各國的學者對於顯示技術、LED 元件、材料的物性、化性、製程開發及 新材料開發的研究發表,每個主題中都有許多先進的顯示技術與最新研發的論文發表,此趟無非 是學生吸收新知及啟發新構想的絕佳機會。相信經由這樣的國際學術交流與經驗討論,不僅對於 學生在學術研究上有很大的幫助,對於國內的相關產業,再參與完本次的會議後,對其公司的科 技也可促進其發展。

三、建議

1. 增加與日本學術界,產業界交流;並鼓勵日本專家學者來台。

2. 國際研討會是一個很好的國際交流管道,除了可讓學生在學術上與許多國外優秀的學者進 行交流與分享外,也可透過這樣的分享激發出更多研究方向的思維。且對於學校也應該是 一個很好的機會可將自己的研究成果推展到國外,應可多督促與鼓勵學生參與各類的國際 學術研討會。

四、攜回資料名稱及內容

2011 年版 International Display Workshops 論文集

(29)

圖 1 作者與大田登教授(中間)合影

圖 2 Poster 論文展示會場討論(1)

圖 3 Poster 論文展示會場討論(2)

(30)

Development of a Digital Pseudoisochromatic Plate on Well-Calibrated LCD Monitor

Yi-Chen Tsai, Hung-Shing Chen*, Ronnier Luo**

Graduate Institute of Applied Science and Technology, National Taiwan University of Science and Technology, Taiwan

* Graduate Institute of Electro-Optical Engineering, National Taiwan University of Science and Technology, Taiwan

** School of Design, University of Leeds, UK

ABSTRACT

A computer based tool, named Digital Colour Vision Test Plate (DCVTP), was developed to examine the colour vision. It is based upon a well-calibrated LCD monitor. An experimental database of just-noticeable chromaticity differences was established for checking colour vision deficiency. The digital pseudoisochromatic plates were designed and can be accurately quantified the degree of abnormal colour vision.

1. INTRODUCTION

Around 8% male and 0.2% female suffer from colour vision deficiency (CVD) in the world [1]. The people with abnormal colour vision are unable to discriminate some specific colour combinations. Moreover, with the widely spreading of Wide-Colour-Gamut displays and colour-varied LEDs, it is envisaged that more problems of colour discrimination would occur for colour anomalies. If the CVD could be effectively diagnosed by a digital tool, it would help us to build a friendly open environment of living by considering both normal and abnormal colour vision observers.

There are different colour vision tests including anomaloscope, dichotomous hue test and pseudoisochromatic plates. For example, the most widely used Ishihara test belongs to pseudoisochromatic plate [2].

Various digital visualization tools for checking CVD were developed based on theories of confusion line, colour discrimination and opponent-colours, which were derived from the improved Ishihara plates [3, 4]. In this study, a colour vision tool named Digital Colour Vision Test Plate (DCVTP) is developed. All the selected colours on DCVTP can be accurately reproduced on a colour-calibrated monitor, and were investigated by using different critical parameters. The control parameters in the DCVTP include dot type, dot size, dot density and dot colour (see Fig.1). The symbols of L / M / S in table mean large / middle / small dot sizes respectively. It can be described by the following Eq. (1):

DCVTP(i, j)=Text(i)+ Ground(j); i=1~3, j=1~3 (1)

where i and j represent the number of colours in text, and the number of background colours, respectively. Some examples for examining deuteranopia are shown in Fig.2.

For example, DCVTP(3,3) means the test plate containing

3 kinds of text colour and 3 kinds of background colour.

Fig.1 The parameters of the DCVTP, which the symbols of L / M / S mean large / middle / small dots.

Fig.2 Examples of DCVTPs

2. EXPERIMENTAL DESIGN

The aim of this study is to conduct psychophysical experiment for assessing just-noticeable chromaticity differences (JNCD) for deuteronopia observers. It can be thought that a NCV observer can correctly discriminate two kinds of colour if the colour differences between the text and its background are larger than the corresponding JNCD threshold (see Fig. 2). However, a CVD observer would be confused by any of two colours along the corresponding confusion line [5].

CIE u¶v¶ diagram was used to design the pairs of text colours and background colours by dividing them into three types: Protanope (P-type), Deuteranope (D-type) and Tritanope (T-type).

The DCVTP displays test plates on a well-calibrated sRGB monitor having an illuminance level of 64 lux, which was measured perpendicular to the display in the direction of the viewer.The typical viewing distance was 100 cm form the display, and the size of test plate was 10 cm x 10 cm in the center of the display.

Both NCV and VCD observers were participated the experiment in order to compare the accuracy and clinical

(31)

feasibility of different colour vision test plates.

The initial colours of text and background had the same colour as defined in CIE u¶v¶ diagram. Observers were asked to adjust the chromatic distance for visual discriminating the text and background colours. The results were used to find JNCD.

There are 10 paths for each initial colour in &,( X¶Y¶

diagram, for which eight of them are 0, 45, 90, 135, 180, 225, 270 and 315 degrees and the other two directions are the line linking the initial colour towards the deuteranope copunctal point in CIE u¶v¶ chromaticity diagram. The latter two were selected due to the inclusion of D-type CVD observers (see Fig.3). For a fixed direction, each observer was asked to adjust text colour via a control bar until text colour and background colour are just-noticeably detected.

Fig.3 The 10 pathes of text colour

Fig.4 shows the developed Graphic User Interface (GUI) for determining JNCD. There were 4 CVD and 4 NCV male observers having a mean age of 25. Fig. 3 illustrates three types of test plate used in the experiment including two kinds of DCVTP and one typical plate (concentric circles). Figs.5a-5c show the chromatic differences in terms of ¨u¶v¶ of 0.00, 0.02 and 0.14, respectively.

There were five initial colours and three types of test plate in our experiment. On the other hand, the moving path of each initial colour had ten directions. In total, each observer performed 150 times (3 kinds of test plate x 5 initial colours x10 directions). Moreover, in order to understand the intra-observer variability, each observer repeated the experiment five times. In total, 6000 (150x5x8 obs) data were accumulated.

Fig.4 The GUI for determining JNCD

Fig. 5 The examples set with different moving steps.

(a) ¨ u¶v¶=0, (b) ¨ u¶v¶=0.02 and (c) ¨ u¶v¶=0.14 between test colour and background colour.

In the data analysis, a straight line passing the initial colour point to one of the assigned co-punctal points in CIE u¶v¶ diagram was drawn to determine the JNCD ellipse using a least-square fitting method [6]. The GUI developed can handle the experimental work and data analysis by providing the results in term of discrimination ellipses automatically.

3. RESULTS AND DISCUSSION

The average JNCD ellipses produced by NCV and a D-type CVD are shown in Fig.6 for (a) Typical plate, (b) DCVTP(1,1) and (c) DCVTP(3,3) . The triangle colour gamut in each sub-figure represents a standard sRGB monitor. Fig.6 shows that a) all NCVs yielded ellipses close to circle. b) both semi-long and short axes of D-type ellipse were longer than that of NCV; c) the long axe of D-type ellipse lies towards the D-type co-punctal point, especially in the result of the DCVTP(3,3). The direction of long axis of discrimination ellipse showed that it has related with the position of co-punctal point for CVD type. From the above results, we could conclude that the result of using DCVTP(3,3) to check CVD type has a different effect comparing with the other two pattern types.

(32)

(a) Result of the typical plate

(b) Result of the DCVTP(1,1)

(c) Result of the DCVTP(3,3)

Fig.6 All of the average JNCD ellipses adjusted by four NCVs and four D-type CVD observers.

The results for examining CVD type were also compared with those obtained from conventional methods of Ishihara pseudoisochromatic plate and Farnsworth-Munsell dichotomous D-15 test. The results from the three tests were in good agreement. This implies that the DCVTP developed here could work well for checking types of CVD.

Additionally, the average colour differences in terms of CIELAB ǻD* (redness-greenness difference) and ǻb*

(yellowness- blueness difference) for each kind of test plates, and separated in NCV and D-type CVD. The results are given in Table 3 for the results of (a) Typical plate, (b) DCVTP(1,1) and (c) DCVTP(3,3). The data were calculated between the colour stimulus of text colour and background colour in CIE u¶v¶ diagram. Moreover, Note that the ǻ/ was set to zero for each colour pair.

Table 1 Colour vision tests of the test plates (a) Result of the typical plate

(b) Result of the DCVTP(1,1)

(c) Result of the DCVTP(3,3)

Table 1 passes on two important messages. First of all, both ǻD* and ǻb* data from the D-type CVD were larger than NCV. It indicated that D-type CVDs had weaker discrimination in red-green and blue-yellow colours compared with NVD observers. Secondly, the variation between ǻD* and ǻb* which are considerably smaller for NCV than D-type observers. It also indicates that D-type CVD observers were weaker to discriminate in red-green than in blue-yellow directions. However, NCV observers have the same degree of discrimination in red-green and blue-yellow directions.

The measurement of coefficient of variation (CV) was also calculated to compare the inter-observer repeatability and intra-observer repeatability separately, as shown in Table 3a-3c.The coefficient of variation (CV) [7] was used to indicate the degree of agreement between the two sets of the data compared. It is given in Eq. (2)(3)(4):

r CV

r

1 p

¦ p

CV

(%) (2)

p 1

2 ) , (

V

) (

100 s

V V CV

s

q

p q p

p

¦ 

(%) (3)

s

s

1 q

) ,

¦ (pq p

V V

(4)

where p represents the p-th of direction; r is the sum of direction; V(p,q) represents the p-th direction of data for the q-th sample ; and s is the sum of samples in one direction data sets. A CV value equal to zero indicates perfect agreement between the two data sets and a CV

(33)

of 35 means 35% disagreement between the two sets of the data. All different parameters of the intra- and the inter-observer are shown in Table 4.

Table 2 The different parameters of the intra- and the inter-observer

Table 3 Inter-observer repeatability and intra-observer repeatability in terms of CV values

(a) Typical plate

(b) DCVTP(1,1)

(c) DCVTP(3,3)

Table 3a-3c shows that the average CV values in inter-observer repeatability were 17 for the typical plate, 14 for DCVTP(1,1) and 8. for DCVTP(3,3) respectively.

On the other hand, the average CV values in intra-observer repeatability were 22, 16 and 5 for typical plate, DCVTP(1,1) and DCVTP(3,3), respectively. It is obviously that the DCVTP(3,3) gave the most reliable performance in both intra-observer and intra-observer variability. This result agrees with WKH DXWKRUV¶ previous study [8]. Besides, the result of checking CVD accuracy was shown in Table 4. It also shows that the performance in using DCVTP(3,3) is equivalent to the conventional methods (i.e. Ishihara pseudoisochromatic plate and Farnsworth-Munsell Dichotomous D-15 Test).

Table 4 D-type CVD checking accuracy

4. CONCLUSION

In this study, a colour vision tool named Digital Colour Vision Test Plate (DCVTP) was developed based on a colour-calibrated LCD monitor. A GUI tool was developed to accumulate the just-noticeable chromaticity differences for each observer on a DCVTP for checking colour vision deficiency (CVD) and categorize different types of CVD.

Future work will investigate the discrimination data under different luminance levels on designing the combination of text colour and background colour and include more coloured pairs to test other kinds of dichromatic.

ACKONWLEDGEMENTS

We gratefully appreciate all of the observers participating in our experiment in the National Taiwan University of Science and Technology.

REFERENCES

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[8] Yi-Chen Tsai, Yen-Hsiang Chao, Hung-Shing Chen and Ronnier Luo³$GLJLWDOYLVXDOL]DWLRQ

tool for the evaluation of colour vision

deficiency,´$,& 

(34)

日期:2012/10/30

國科會補助計畫

計畫名稱: 數位彩妝技術在立體顯示上之應用 計畫主持人: 陳鴻興

計畫編號: 100-2221-E-011-087- 學門領域: 顯示技術

無研發成果推廣資料

(35)

計畫主持人:陳鴻興 計畫編號:100-2221-E-011-087- 計畫名稱:數位彩妝技術在立體顯示上之應用

量化

成果項目 實際已達成

數(被接受 或已發表)

預期總達成 數(含實際已

達成數)

本計畫實 際貢獻百

分比

單位

備 註 質 化 說 明:如 數 個 計 畫 共 同 成 果、成 果 列 為 該 期 刊 之 封 面 故 事 ...

期刊論文 0 0 100%

研究報告/技術報告 1 1 100%

研討會論文 1 1 70%

2012 台灣光電科 技 研 討 會 暨 國 科 會 光 電 學 門 成 果 發 表 會 (OPTIC 2012)

論文著作

專書 0 0 100%

申請中件數 0 0 100%

專利 已獲得件數 0 0 100%

件數 0 0 100%

技術移轉

權利金 0 0 100% 千元

碩士生 1 1 100%

博士生 1 1 100%

博士後研究員 0 0 100%

國內

參與計畫人力

(本國籍)

專任助理 0 0 100%

人次

期刊論文 0 0 100%

研究報告/技術報告 0 0 100%

研討會論文 0 0 100%

論文著作

專書 0 0 100% 章/本

申請中件數 0 0 100%

專利 已獲得件數 0 0 100%

件數 0 0 100%

技術移轉

權利金 0 0 100% 千元

碩士生 0 0 100%

博士生 0 0 100%

博士後研究員 0 0 100%

國外

參與計畫人力

(外國籍)

專任助理 0 0 100%

人次

(36)

(無法以量化表達之成 果如辦理學術活動、獲 得獎項、重要國際合 作、研究成果國際影響 力及其他協助產業技 術發展之具體效益事 項等,請以文字敘述填 列。)

成果項目 量化 名稱或內容性質簡述

測驗工具(含質性與量性) 0

課程/模組 0

電腦及網路系統或工具 0

教材 0

舉辦之活動/競賽 0

研討會/工作坊 0

電子報、網站 0

目 計畫成果推廣之參與(閱聽)人數 0

(37)

請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況、研究成果之學術或應用價 值(簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性)、是否適 合在學術期刊發表或申請專利、主要發現或其他有關價值等,作一綜合評估。

1. 請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況作一綜合評估

■達成目標

□未達成目標(請說明,以 100 字為限)

□實驗失敗

□因故實驗中斷

□其他原因 說明:

2. 研究成果在學術期刊發表或申請專利等情形:

論文:■已發表 □未發表之文稿 □撰寫中 □無 專利:□已獲得 □申請中 ■無

技轉:□已技轉 □洽談中 ■無 其他:(以 100 字為限)

3. 請依學術成就、技術創新、社會影響等方面,評估研究成果之學術或應用價 值(簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性)(以 500 字為限)

本研究提出一套彩妝模擬系統,透過膚色探討、化妝品資訊分析以及影像處理等應用已經 可以達到初步的模擬效果,並且結合立體成像原理,已能讓使用者於立體顯示器上觀看到 模擬彩妝效果的立體影像。多數的彩妝系統都以拍攝完成的人像或建模軟體所產生的影 像,讓使用者觀看,而如報告中所提到的不同的膚色塗佈不同的化妝品所得到的結果,則 是一般彩妝系統尚未顧及到的部份,而本研究以該考量下進行發展建立初步的化妝品資料 庫,並且透過準確的掌握影像膚色範圍,結合兩項應用之下,本研究系統能夠讓使用者選 擇自己的影像進行彩妝模擬。在未來進一步發展,蒐集更多的資訊於資料庫、影像辨識應 用加入以及色彩管理等部分,進而能發展更完善的彩妝模擬系統,並且隨著立體影像色彩 管理的部分若控制的更佳的完整,

則於立體顯示器上觀看到接近於實際的彩妝影像將是指日可待。

數據

圖  二  反射光示意圖  表  一  量測儀器  儀器名稱  圖示  型號  量測對象  量測項目  手持式分光光 度計  Konica Minolta  CM-700d  未上妝皮膚、 上妝後皮膚  頻譜反射率、色度值、色紅素 量、黑色素量  低亮度分光放 射儀  Topcon SR-UL1R  環境光照射之標準白板  頻譜反射率、色度值  (四) 測試影像拍攝流程  圖  三  CM-700d 量測膚色示意圖  圖  四  本研究所使用化妝品(粉底液、隔離霜)
圖  五  拍攝現場示意圖  圖  六    X-rite ColorChecker White balance card
表  三  上妝前與上妝後膚色色彩特徵  (左) 上妝前與上妝後膚色光譜反射率分布曲線  (右)L * a * b * 色彩空間膚色分布區域  No.1  表  二  實驗結果:(a)模擬上妝前影像,(b)模擬上妝後影像,(c)實際上妝影像 No
圖 2    建構四原色顯示系統  (Sharp)
+5

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