クレイク-オブライエン効果（Craik-O’Brien effect/コーンスウィート錯視/コーンスイート錯視）とは、明るさ知覚に関する現象（錯視）の一つで、同一輝度の面に明暗のある境界線を引くと隣接している側の明暗がどちらかによって線によって分割された各々の面全体の見え方か変化する現象である。
このクレイク-オブライエン効果（コーンスイート錯視）は、一様な輝度分布の面に明暗2本の線からなる境界線を隣接させ二分しているとき、輝度の高い線に接する側は全面が全体に明るく見え、輝度の低い線に接する側は暗く見える現象である。
区切りの線（境界線）による明るさの錯視
例えば、全く同一色・同輝度のベタ塗りの図の真ん中に、縦に明暗2本の線で区切り線（境界線）を入れると、左右の領域の明るさは、本質的には全く同じでありながら明暗の異なるものとして見えてしまう。この時、区切りの線を隠すと本来通り左右とも同じ明るさで見えるようになる。
なお、クレイク氏やオブライエン氏によって見出されたことから、クレイク-オブライエン効果と呼ぶ。クレイク・オブライエン・コーンスウィート錯視（Craik O’Brien Cornsweet illusion）と表現される場合もある。
エッジ情報による輝度充填と視覚的省力化のアルゴリズム
クレイク・オブライエン・コーンスウィート効果は、人間の視覚システムが絶対的な輝度値を計測しているのではなく、境界線（エッジ）におけるコントラスト情報に過剰に依存し、そこから領域全体の明るさを推測的に構築していることを示す決定的な証拠である。物理的には中央領域の輝度が全く同一であるにもかかわらず、境界部分にわずかな明暗の段差（勾配）を与えるだけで、隣接する広い領域全体があたかも異なる明るさを持っているかのように知覚される。これは、脳がデータ量を節約するために編み出した、極めて効率的かつリスクを伴う画像圧縮アルゴリズムの産物といえる。
側抑制と受容野による情報の微分処理
1960年代にトム・コーンスウィート氏らによって定式化されたこの現象の生理学的な基礎は、網膜の神経節細胞における「側抑制（Lateral Inhibition）」メカニズムにある。網膜の受容野は、中心が興奮し周辺が抑制される（あるいはその逆の）同心円構造を持っており、均一な面からの入力に対しては反応が相殺され、信号出力がゼロに近づく特性がある。
一方、明暗が急激に変化するエッジ部分では、この相殺が起こらず、強い信号が生成される。つまり、視覚システムは入力画像の「微分（変化率）」をとっており、輝度の急激な変化だけを抽出して脳へ送信している。コーンスウィート錯視において、境界部分の鋭いエッジ情報は強調されて伝送されるが、その隣にある緩やかな輝度勾配（物理的に元の輝度に戻るためのスロープ）の変化率は低すぎるため、神経発火の閾値を超えず、脳には「変化なし」として無視される。この情報の取捨選択が、知覚上の乖離を生む原点となる。
充填プロセスと皮質における再構築
網膜から送られてきたエッジ情報だけで、なぜ我々は「面」としての明るさを感じるのか。ここで登場するのが「充填（Filling-in）」という神経プロセスである。初期視覚野（V1）などで検出されたエッジのコントラスト情報は、そこを起点として内側の領域へと波及し、まるで堤防から水が染み出すように、囲まれた領域全体をその明るさレベルで塗りつぶしていくと考えられている。
スティーブン・グロスバーグ氏らのニューラルネットワークモデルによれば、脳は「境界コンター（Boundary Contour）」システムでエッジを確定し、「特徴コンター（Feature Contour）」システムで色や明るさを拡散させるという、二段階の拡散プロセスを行っている。コーンスウィート効果では、境界の局所的なコントラスト情報が、実際には存在しない「面としての明るさ」を脳内で捏造し、物理的な輝度情報を上書きしてしまうのである。
自然画像の統計的性質への適応
なぜ脳はこのような不正確な処理を採用したのか。進化論的な解釈として、デビッド・マンフォード氏らは「自然画像の統計学」との整合性を指摘している。自然界において、物体の境界（反射率の変化）は急峻なエッジ（ステップ関数）として現れる一方、照明のムラや影（照度の変化）は空間的に緩やかに変化する低周波成分として現れることが多い。
視覚システムは、「急激な変化＝物体の色」であり、「緩やかな変化＝照明の影響」であるという事前知識（プライア）をハードウェアレベルで実装している。そのため、コーンスウィートパターンのような「緩やかな輝度変化」は、照明のムラとして解釈され、物体の固有色（反射率）の計算からは除外（割引）される。結果として、急激なエッジ部分の段差だけが物体の明るさとして採用される。この錯視は、脳が照明成分を除去し、物体の正体を正しく認識しようとする機能が、人工的な図形によってハッキングされた結果生じるバグといえる。
画像処理技術としての応用
この視覚特性は、工学的な画像処理技術において積極的に利用されている。代表的なものが「アンシャープマスク」による鮮鋭化処理である。画像の輪郭部分のコントラストを局所的に強調（明るい側のエッジをより明るく、暗い側のエッジをより暗く）すると、人間の目には画像全体の解像感が向上し、くっきりと見やすくなったように感じられる。
実際には画像全体の情報量は増えていないし、物理的なディテールが復元されたわけでもない。しかし、視覚システムがエッジの強調を「鮮明さ」として解釈する性質を逆手に取ることで、主観的な画質を劇的に向上させることができる。現代のデジタルカメラやディスプレイの画質補正エンジンは、まさにこのコーンスウィート効果の原理を数理的に実装し、我々の脳にとって「心地よい」画像を合成している。
クレイクオブライエン効果
最終更新日：
