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ニュースリリース

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肌のツヤを再現する新開発の光学画像シミュレーションシステムを用いて検証

ツヤがある肌は、肌内部の細胞構造の乱れが少ないことを確認

—頬部のツヤが、「視覚的ハリ感」に大きく影響—

2015年6月18日

富士フイルム株式会社

富士フイルム株式会社(社長:中嶋 成博)は、肌の見え方と肌の状態の関係について研究を行い、輝くようなツヤがある肌は肌内部の細胞構造の乱れが少ないこと、また、人が顔を見た時に弾力性がある印象を受けるハリ感(以下、「視覚的ハリ感」)の知覚には頬部のツヤが重要であることを明らかにしました。さらに、細胞構造の乱れによる肌の見た目の違いを可視化するため、独自の光学画像シミュレーションシステムを開発しました。なお、当社は、昨日より国立大学法人一橋大学で開催の「1st ICAI 2015(The 1st International Conference on Advanced Imaging)」にて本システムを発表いたしました。

【研究の背景】

当社は、化粧品を開発する中で、肌の見え方と肌の状態との関係について研究を進めてきました。今回、女性を視覚的に若々しくみせる要素である、「視覚的ハリ感」に着目。人は顔のどこを見て「視覚的ハリ感」を感じているのか解析を行い、頬部のツヤが「視覚的ハリ感」に大きく影響していることを確認しました。(【図4】参照)当社はさらに研究を進め、新たに開発した独自の光学画像シミュレーションシステムを用い、「視覚的ハリ感」を生み出すために必要なツヤの要因を調査しました。

【研究の方法と成果】

1. 細胞構造の乱れがツヤに影響することを発見

肌がどのような構造になっていればツヤがあるように見えるのかを解明するため、20~50代の女性被験者15名の肌表面と肌内部の状態を解析しました(【図1】参照)。

肌内部については、肌内部での光の状態を解析する独自の解析システム「ワンショット紫外-可視分光OCT」(*1)を用いて肌の断層画像を取得し、表皮や真皮層における光の挙動の定量解析を行いました。その結果、ツヤの目視評価が高い被験者ほど、肌内部における細胞構造の乱れが少ないことを示すデータが得られました。これにより、細胞形状や細胞屈折率のムラなど細胞構造の乱れが抑制されることで肌内部に入る光の量は多くなり(*2)、しっかりとしたツヤになると推定しました(【図2】参照)。

また、肌表面について、マイクロスコープを用いて肌画像を取得し、皮溝の幅や肌の密度などキメ形態の定量解析を行いました。従来から知られている通り、肌表面の凹凸形状であるキメが荒くなると肌のツヤが減少することを確認しました。

[図1]ツヤと肌状態の関係解析

*1 光は重なり合った時に、お互いの強度(振幅)を強め合ったり打ち消し合ったりする「干渉」という性質を持つ。肌の内部から戻ってきた測定光を参照光と干渉させることで、測定光の深さ方向の分布を計測し、非侵襲で(身体を傷つけることなく)生体組織深くの断層画像をワンショット(1回の撮影)で得られる装置。参照ミラーを動かす必要がないため、数百分の1秒で撮影可能。

*2 当社が平成24年6月19日に発表した、「にごり」や透明感といった肌の見え方と肌内部での光の状態との関係性に関する解析結果より。

[図2]ツヤと消衰係数の関係

2. 独自の光学画像シミュレーションシステムにより、細胞構造の乱れ抑制でツヤが向上することを実証

肌モデルに光を当て、その時の光の挙動をコンピュータ上で計算し、肌の見え方をシミュレーションすることができる独自の光学画像シミュレーションシステムを開発しました。肌モデルの皮溝の深さ・太さや、光を当てる方向などのパラメータを、実験内容に応じて変更することができます。

本システムを用いて、細胞構造の乱れの程度やキメ形態をそれぞれ変化させた複数の肌モデルを作成し、ツヤの状態を可視化した結果、微細な細胞構造の乱れを抑制することでしっかりとしたツヤになることを実証できました(【図3】参照)。

[図3]開発した光学画像シミュレーションシステムを用いて肌表面および細胞構造の乱れの多さによる見た目の変化を可視化した結果

【独自の光学画像シミュレーションシステムの特長】

ナノ~マイクロメートルオーダーの微細な構造に対する光の反射・散乱といった挙動を計算する光学特性計算部と、光学特性計算部で計算された光の挙動が肌のキメなどのテクスチャに対してどのような見え方になるかを計算する可視化部で構成。2つの計算部を結合することにより、従来実現できなかったナノメートルオーダーの微細な細胞構造の変化を肌の見た目の違いとして再現することが可能になりました。

3. 頬部のツヤが「視覚的ハリ感」を生み出していることを確認

視線追跡装置(*3)を用いて、人は顔のどこを見て「視覚的ハリ感」を感じているかを解析したところ、「視覚的ハリ感」を評価する際、顔の頬部周辺に視線が集中していることが分かりました(【図4】参照)。

次に、顔の頬部周辺の毛穴やツヤ、たるみやシワといった特徴量と「視覚的ハリ感」との相関関係を解析しました。その結果、「視覚的ハリ感」の知覚には、たるみやシワよりも、頬部のツヤが大きく影響することが分かりました。

[図4]「視覚的ハリ感」評価時の観察箇所解析結果例

  • 「視覚的ハリ感」に影響する肌特徴量の解析結果
    被験者20名が、毛穴、ツヤなどの各特徴量を増減させた複数の画像を観察し、各画像の「視覚的ハリ感」を点数付け。被験者による評価結果と、各画像の特徴量を項目ごとに数値化したデータを解析し、各特徴量が「視覚的ハリ感」の知覚にもたらす寄与率を算出した。その結果、「触覚的なハリ感」と関係性が深いとされるたるみやシワは「視覚的ハリ感」に対する寄与率が約10%前後であるのに対し、頬部のツヤの寄与率は約30%と大きいことが分かった。

今回の光学画像シミュレーションおよび解析結果により、肌表面だけでなく肌内部の細胞構造の乱れを整えることでツヤがある肌になり、「視覚的ハリ感」が向上することが示唆されました。今回の研究結果で導き出した条件を満たすことで肌のツヤを向上させ、視覚的ハリ感を生むスキンケア化粧品の開発に応用していきます。

*3 人の眼球の動きを追跡し、視線がどの部分からどの部分へ移ったか、その部分を何秒間見たか(停留時間)を記録する装置。

本件に関するお問い合わせは、下記にお願いいたします。

  • お客さま 株式会社 富士フイルムヘルスケアラボラトリー ブランドマネージメント部
  • TEL 0120-186-833
  • 報道関係 コーポレートコミュニケーション部
  • TEL 03-6271-2000
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記事の内容は発表時のものです。最新情報と異なる場合(生産・販売の終了、仕様・価格の変更、組織・連絡先変更等)がありますのでご了承ください。

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