ガボールパッチとは?画像で見る縞模様(しまもよう)のしくみ

このサイトのゲームに出てくる、丸くてフチがぼんやりした縞模様。これは「ガボールパッチ」と呼ばれる図形です。名前だけ聞くと難しそうですが、成り立ちはとても単純です。実物の画像を見ながら説明していきます。

フチがにじんだ縞模様

ガボールパッチは、真ん中がはっきり見えて、フチにいくほど灰色に溶けていく縞模様です。実物はこういう図形です。

ガボールパッチの基本形。中央の縦縞がはっきり見え、外側へ向かうほど灰色に溶けて境目がなくなっている
ガボールパッチの基本形。輪郭という境目がなく、周囲の灰色にそのまま溶けていきます。

普通の縞模様、例えば横断歩道やしましまのシャツを思い浮かべてください。あれは端まできっちり縞(しま)が続いていて、輪郭がはっきりしています。ガボールパッチはそうではありません。中央では縞がくっきりしていますが、外側へ向かうにつれてだんだん薄くなり、いつのまにか背景の灰色と区別がつかなくなります。

この「境目がない」という性質が、ガボールパッチの一番の特徴です。輪郭という余計な手がかりがないので、見る人は縞そのものに目を向けることになります。

二つの要素のかけ算でできている

ガボールパッチは、まったく違う2つのものをかけ合わせて作られます。

この2つをかけ算すると、中央では縞がそのまま残り、外側では縞に0がかけられて消えます。結果として、真ん中だけに縞が浮かんでいる図形ができあがります。

名前の由来は、この形を数学的に定式化したデーニス・ガーボル(Dennis Gabor)にちなみます。ホログラフィーの発明で知られる物理学者です。

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4つのつまみで見た目が決まる

ガボールパッチの見た目は、次の4つの数字で決まります。このサイトのゲームは、どれをどう動かすかで種類が分かれています。言葉だけでは伝わりにくいので、それぞれの画像を並べてみます。

要素意味変えるとどうなるか
向き縞が傾いている角度縦・横・ななめが切り替わる
細かさ縞が何本つまっているか粗い縞/細かい縞になる
濃さ明暗の差の大きさはっきり見える/うっすらしか見えない
明暗の位置中央が明るいか暗いか白い芯/黒い芯に見える
向きの違う4枚のガボールパッチ。左から0度の縦縞、45度の斜め、90度の横縞、135度の斜め
向きの違い。左から0度(縦)、45度、90度(横)、135度。当サイトのゲームはこの4種類を使っています。
細かさの違う3枚のガボールパッチ。左は縞が3本と粗く、中央は6本、右は12本と細かい
細かさの違い。左から縞が3本、6本、12本。本数が増えるほど1本1本は細くなります。
明暗の位置が逆の2枚のガボールパッチ。左は中央が明るく、右は中央が暗い
明暗の位置の違い。左は中央が明るく、右は中央が暗くなっています。向きも細かさも同じですが、別の絵柄として扱われます。

例えば一瞬の向き当ては正解を重ねるごとに「濃さ」を下げていき、流れる向きは「明暗の位置」を続けて動かすことで縞が流れて見えます。なお、この4つとは別に、パッチをどれくらいの大きさで描くかという要素もあります。どんどん小さくはそこを動かすゲームです。

この4つを自分で選んだ画像は、ガボールパッチの画像を作って保存するページで作り、PNGで保存できます。

なぜ研究で使われてきたのか

ガボールパッチは、視覚のしくみを調べる研究で長く使われてきました。理由は、条件を1つだけきれいに変えられるからです。

普通の写真やイラストを見せて「見えましたか」と尋ねても、何が効いているのか分かりません。色なのか、形なのか、それとも知っているものだから分かっただけなのか、切り分けようがないのです。

その点ガボールパッチは、色もなく、見覚えのある形でもなく、輪郭すらありません。残っているのは、さきほどの4つの数字だけです。そのうち1つだけを動かせば、その1つが何をもたらすかがはっきりします。実験の道具として、これはとても都合の良い性質でした。

ゲームとしてあそぶときにも、この性質は活きています。「なんとなく分かった」ではなく「濃さが何%まで見分けられたか」という形で、自分の記録が数字になって残ります。

よくある質問

Q. 背景がなぜ灰色なのですか

ガボールパッチは、明るい部分と暗い部分が同じだけあるので、全体をならすとちょうど中間の灰色になります。背景をその灰色に合わせておくと、パッチが背景から浮き上がって見えません。もし背景が白かったら、縞を見分ける前に「そこに何かある」と分かってしまい、課題として成り立たなくなります。

くわしくは画面の明るさと見え方で説明しています。

Q. ガボールパッチはいろいろな文脈で紹介されていますが

書籍やテレビなどで、さまざまな文脈で取り上げられることがあります。当サイトはガボールパッチをゲームの題材として使っており、健康に関する効果について述べる立場にはありません。あくまであそびとしてお楽しみください。

Q. どのゲームから始めればいいですか

まずは絵柄マッチがおすすめです。マウスやタップだけであそべて、進んでも縞の濃さが変わらないので、ガボールパッチの見た目に落ち着いて慣れることができます。テンポのよいものが好みならヘビへどうぞ。10のゲームの違いと選び方もあわせてどうぞ。

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