だいちの星座に向けて
大内和夫［株式会社IHI｜主任調査役］
米国の数学者で歴史学者でもあるアーチボルド・ヘンダーソンは、Durham Morning Herald誌（Aug. 21, 1955, Archives 33-257）で、友人で現代物理学の父と呼ばれるアルバート・アインシュタインの言葉として、“After a certain high level of technical skill is achieved, science and art tend to coalesce in esthetics, plasticity, and form. The greatest scientists are artists as well (Albert Einstein, 1923)” と書いています。訳すと「ある特定の高水準の技術が達成されたあとでは、科学と芸術は美学と可塑性および様式で癒合する傾向にある。偉大な科学者は芸術家でもある。」となります。また、15世紀までさかのぼると、《モナリザ》や《最後の晩餐》で知られるレオナルド・ダ・ヴィンチは、偉大なる芸術家であるとともに理工学や医学の分野でも先端的な研究者でもありました。このように、対極にあり交わることがないと考えられる科学と芸術は本来共存するものでした。19世紀後半から20世紀初頭に登場したフランスの印象派と新印象派の画家たちは、従来のアトリエで描かれていた写実主義の絵画と異なり、戸外に出て光の違いや変化を点描のような手法で描きました。混ぜた絵の具の色を使った減法混色の色で細部まで詳細に描くのではなく、新しい画家たちの絵画は、点描の隣接する点の色は原色の絵の具の色からなる離散的な描写法で描かれています。近くで見ると分かりにくいのですが、離れて全体を観賞すると人間の目が個別の点を識別できなくなるため、あたかも細部まで描かれた絵のように見えます。光の加法混色からなる科学的な原理に基づいた新しい鑑賞法の始まりでした。このような芸術の出現と波動光学の隆盛、写真技術による光学カメラの発展が同期していたということは非常に興味のあるところです。19世紀後半は光学分野でも、従来の光の粒子説と異なり太陽光は干渉や回折などの特徴を持った様々な色からなる波動とでもあるということが証明され、新しい光学が発展した時代でした。また、19世紀前半には同じフランスのニセフォール・ニエプスがピンホールカメラを発明し、19世紀後半には写真が一般的に利用されるようになりました。印象派や新印象派の画家たちが風景や人物の瞬時の動きを描写し、従来の被写体を忠実に描く写実主義から画家の主観を重要視するようになったことには、このような科学的な背景があったと思われます。
その後分科が進んだ科学と芸術は、現在、両者融合のルネッサンスとも言える新しい波の中にあります。近年では、化学あるいは物理や生物、医学などをモチーフにした芸術作品があり、コンピュータを駆使した作品も多く発表されています。個人的な例になりますが、私の息子はロンドン芸術大学で人体の内蔵をテーマとしたセラミックスを作成していました。さらに、LANDSAT衛星画像などを使った作品も登場し、宇宙からの視点にもとづき一般人をも巻き込んだ新しい作品が発表されるようになりました。
本プロジェクトでは、これまでの光学センサを利用したアプローチとは異なり、最新技術である合成開口レーダ（SAR）を使った空の星座ならぬ地上の星座の創作という全く新しい芸術作品の創造に取り組んでいます。テーマを「大地の星座」とせず、あえて「だいちの星座」とした理由は、利用している画像がレーダを搭載しているJAXAの衛星「だいち」によるものであることに由来していることです。制作された画像は芸術作品であることはもちろんですが、一般の人たちが参加し反射鏡を作成、《だいちの星座》を観賞することで、観測手法や宇宙からSARによって観測された地球環境に興味を持ち、ひいては地球人としての人類共通の国際的な視野の共有へと深化していくことが期待できます。
また、現代の多くの子どもたちがスマホゲームなど内なる傾向にある中で、本プロジェクトでアルミ箔の電波反射鏡をまとって地上絵を描こうという小学生を見るとうれしくなります。子どもたちにとっても、何で宇宙からレーダの画像に映るんだろうという疑問が生じるでしょう。「何で？」「どうして？」といった昔からの子どもならではの疑問が生じ、科学者の卵の育成につながると思います。また、自身が参加し制作された作品を鑑賞することで子どもたちの創造力を育み、新たな表現への展開となるでしょう。
《だいちの星座》で対象としているのは大地、つまり陸域ですが、海洋のSAR画像には船舶をはじめ、波浪や海流、風紋など様々な自然現象も映っています。複数の海洋画像、さらには地上の画像を組み合わせることで制作者が伝えたい新しい「大地と海の星座」ができるのではないかと思います。
画像解析に関してですが、SARで利用している電磁波は光学センサの光とは異なり、我々の目に見えないマイクロ波です。したがって画像に含まれる情報や画像生成プロセスも光学画像とは異なっています。今後は、光学画像にはないSARの特性を活かした作品、たとえば、ノイズとして除去されるごま塩状のスペックルや、フォアショートニングと呼ばれる画像の倒れ込み現象、干渉SARや偏波解析などを駆使した作品を創造していくことで、さらなる新しい芸術のパラダイムが生まれることを期待しています。
大内和夫
1980年、ロンドン大学インペリアルカレッジ理学研究科（物理学専攻）博士課程修了。広島工業大学教授、高知工科大学教授、防衛大学校教授などを経て現職。博士（理学）。主な著書に『合成開口レーダの基礎─リモートセンシングのための』（2004）など。
To the “Constellations of the Earth” Project
Dr. Kazuo Ouchi [Senior Consultant Manager, IHI Corporation]
In the Durham Morning Herald (Aug. 21, 1955, Archives 33-257), Archibald Henderson, an American who was both a mathematician and a historian, quoted the following words of his friend Albert Einstein, known as the father of modern Physics: “After a certain high level of technical skill is achieved, science and art tend to coalesce in esthetics, plasticity, and form. The greatest scientists are artists as well (Albert Einstein, 1923)”. Going back to the 15th century, Leonardo da Vinci, known for the Mona Lisa and the Last Supper, was not only a great artist but also a cutting-edge researcher in the fields of science, engineering and medicine. In this way, science and art, which might be expected as opposites and nothing in common, were to coexist by origin. From the second half of the 19th century to the start of the 20th century, impressionist and neo-impressionist painters in France started to go outside and paint the changing light using a pointillist style, rather than painting in a studio using the realist style as artists had done previously. Instead of describing fine details using a subtractive colour process with mixed paint, these new artists painted using a discrete method of expression. In this method, the colours of adjacent points were made up of the fundamental colours of the painting. It is difficult to make out when viewed up close; but when viewed from a distance, the human eyes can no longer discriminate between the individual points, and it looks like a fine detailed painting. This was the start of a new method of interpretation based on the scientific principle of the additive colour mixing of light. It is interesting to note that the emergence of this type of art, the flourishing of wave optics, and the development of optical cameras through photographic technology all happened together. The second half of the 19th century was also a new age of discovery in the field of optics. Contrary to the traditional corpuscular theory of light, it was proven that sunlight also acts as a wave made up of many colours and exhibits characteristics such as interference and diffraction. At the start of the 19th century in France, the pinhole camera was invented by Joseph N. Niepce, and by the second half of the 19th century photographs were in general use. Impressionist and neo-impressionist artists depicted moments in time of people and scenery, and started to value their subjective views rather than the conventional realism that captures exact likeness. I presume that it was this kind of scientific background that led artists to such movement.
There is, now, a new wave in the advancing fields of science and art, that once branched out, in what could be called a unifying renaissance. In recent years, there have been works of art based on chemistry, physics, biology, medicine, etc., and many works using computers have also been created. As a personal example, my son made a ceramics project on the theme of human internal organs at University of the Arts London. Furthermore, works using LANDSAT satellite images, etc., have also appeared, and by involving ordinary people, new works based on the viewpoint from space have started to emerge.
In this project, rather than using the approach used up to now that makes use of optical sensors, they are working on a completely new work of art utilizing the state-of-the-art Synthetic Aperture Radar (SAR) technology, to create the constellations on the Earth, but not those of the heavens. The reason that they chose to use “Constellation of the Daichi (だいち; Earth)” rather than “Terrestrial (大地, also read Daichi in Japanese) constellation” is that the images used for the project are acquired by the radar on board the JAXA satellite “Daichi”. While the images produced are first and foremost artworks, ordinary people can join in, make reflectors, and by admiring Constellations of the Earth, they can gain an interest in the global environment as seen from space with the SAR technology. I hope that this will deepen viewers’ appreciation of the commonality of man and that we are a shared humanity, all of us being earthlings.
In an age where many children are engrossed in smartphone games, etc., I am also glad to see school children taking part in this project and trying to produce drawings of the land using aluminium foil radar reflectors. I hope that this will also inspire questions in children such as; “Why can these aluminium foils appear in the radar images from space?”. They will ask the traditional old questions unique to children “Why?” and “How?”, leading to fostering of the next generation of scientists. Furthermore, enjoying a work that they have participated in and produced nurtures children’s creativity. I think this will help them to develop a new form of expression.
While Constellations of the Earth depicts the Earth, or in other words the land, the ocean SAR images can also depict the water on Earth. These images show not only ships, but also various natural phenomena such as waves, ocean currents, wind patterns. By combining multiple ocean images with multiple land images, I think the creator will be able to convey a new “land and ocean constellation”.
This is a matter regarding image analysis, but the electromagnetic waves used by SAR are not the same as the light used by optical sensors, rather they are microwaves that are invisible to our eyes. It therefore follows that the information contained and the image forming process are also different from optical images, for example, speckle that is normally removed as noise, the image distortion phenomenon known as foreshortening, SAR interferometry, and polarimetric analysis. I am looking forward to new paradigms being created through works that make use of these characteristics unique to SAR which cannot be found in optical images.
Dr. Kazuo Ouchi
He received the PhD degree in physics from the Imperial College of Science & Technology, University of London in 1980. He was a professor at Hiroshima Institute of Technology, Kochi University of Technology, and National Defence Academy of Japan, before taking the present post. He has written several books such as Principles of Synthetic Aperture Radar for Remote Sensing (2004).
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