Study for skin gloss perception using computer modulation and frequency separation on surface reflection

Int J Cosmet Sci. 2023 Aug;45(4):500-511. doi: 10.1111/ics.12859. Epub 2023 Apr 27.

Abstract

Objective: Skin gloss is a parameter of beauty and health and is used to evaluate the efficacy of makeup or skin care products. Skin gloss is a perception-based characteristic, which yet needs to be evaluated quantitatively and objectively. This study aimed to investigate the factors affecting the perception of matte, glossiness and greasiness on Korean women's skin, focusing on the effect of surface reflection.

Methods: In this study, a visual evaluation of skin gloss was performed using modulated images that combined facial reference (normal) images with images characterized by 64 different levels of surface reflection to investigate factors that might affect the perception of matte, glossy and greasy skin. Fifteen participants classified the respective images into three categories (matte, glossy and greasy), and the intensity of each image was rated using a three-point scale (weak, moderate or strong). A multinomial logistic regression analysis was performed using 960 data points (n = 64 × 15). A high-frequency average + 1 standard deviation (SD = 4) was set as the criterion for a highly glossy object.

Results: A significant difference was found between the three categories considering four parameters: low-frequency mean (LFM) and SD (LFSD) and high-frequency mean (HFM) and SD (HFSD). The results of the multinomial logistic regression analysis showed that LFM and HFSD were significant influencing factors for perceiving matte, glossiness and greasiness. As the LFM and HFSD of the images increased, perception changed from matte, to glossy and greasy. Further, the total number and total area of highly glossy objects were significantly different among the three categories.

Conclusion: We identified four different factors related to perceiving matte, glossiness and greasiness on the faces of Korean women, including the LFM and HFSD of surface reflection, as well as the number of highly glossy objects and the area of surface reflection. Furthermore, we identified evenness of shine as a key factor for the perception of greasiness. These parameters could be useful for distinguishing skin gloss and for a quantitative evaluation of greasiness.

Objectif: L’éclat de la peau est un paramètre de beauté et de santé, et est utilisé pour évaluer l’efficacité des produits de maquillage ou de soins de la peau. L’éclat de la peau est une caractéristique basée sur la perception, qui doit pourtant être évaluée quantitativement et objectivement. Cette étude visait à examiner les facteurs affectant la perception de la matité, de l’éclat et du caractère graisseux sur la peau de femmes coréennes, en se concentrant sur l’effet de la réflexion de surface. MÉTHODES: Dans cette étude, une évaluation visuelle de l’éclat de la peau a été réalisée à l’aide d’images modulées combinant des images de référence du visage (normales) et des images caractérisées par 64 niveaux différents de réflexion de surface afin d’étudier les facteurs susceptibles d’affecter la perception d’une peau mate, brillante et grasse. Quinze participants ont classé les images respectives en trois catégories (peau mate, brillante et grasse), et l’intensité de chaque image a été évaluée sur une échelle de trois points (faible, modérée ou forte). Une analyse de régression logistique multinomiale a été réalisée à partir de 960 points de données (n = 64 x 15). Une moyenne de haute fréquence + 1 écart type (ET = 4) a été définie comme critère pour un objet très brillant. RÉSULTATS: Une différence significative a été constatée entre les trois catégories en tenant compte de quatre paramètres : la moyenne des basses fréquences (MBF) et l’ET (ETBF), et la moyenne des hautes fréquences (MHF) et l’ET (ETHF). Les résultats de l’analyse de régression logistique multinomiale ont montré que la MBF et l’ETHF étaient des facteurs d’influence significatifs pour percevoir la matité, l’éclat et le caractère graisseux. Au fur et à mesure que la MBF et l’ETHF des images augmentaient, la perception passait de « mate » à « brillante » et « grasse ». En outre, le nombre total et la surface totale des objets très brillants étaient significativement différents dans les trois catégories.

Conclusion: Nous avons identifié quatre facteurs différents liés à la perception de la matité, de l’éclat et du caractère graisseux sur le visage de femmes coréennes, notamment la MBF et l’ETHF de la réflexion de surface, ainsi que le nombre d’objets très brillants et la zone de la réflexion de surface. En outre, nous avons identifié l’uniformité de l’éclat comme un facteur clé de la perception du caractère graisseux. Ces paramètres pourraient être utiles pour distinguer l’éclat de la peau et pour une évaluation quantitative du caractère graisseux.

Keywords: computer modelling; frequency; radiance; statistics; surface reflection.

MeSH terms

  • Female
  • Humans
  • Perception*
  • Skin*
  • Surface Properties

Grants and funding