Quantification of perception towards facial skin ideal complexion in multiple ethnic populations from clinical imaging cues.

ABSTRACT

OBJECTIVE: Ideal complexion is a perceptual skin quality that is strongly influenced by cultural and ethnic background. The objectives of this study are to quantitatively characterise skin ideal complexion based on clinical image cues and to compare the perceptions of ideal complexion among multiple ethnicities. METHODS: Facial images of Indian, Chinese, Caucasian and Latino females collected using VISIA®-CR were presented to naïve panels of the same ethnicity following a two-alternative forced choice design and responses on skin 'ideal complexion' were obtained from 336 panellists. Panel perception was transformed logistically (d') and projected onto a continuum (ω) following Bradley-Terry model. Image cues including skin colour and unevenness, skin shine and surface smoothness and pigmentary blotches and spots were computed using image analysis, and their relationship with ω was evaluated through multiple regression analysis. A novel skin index, namely ideal complexion score (ICS), was developed and correlated against age using linear regression. Finally, ICS was applied to evaluate treatment efficacy of a skin brightening kit on 35 female Caucasian subjects. RESULTS: Panel perception d' showed statistically significant (p < 0.05) correlation with the contrast of image cues for all ethnic panels (R2  = 0.74, 0.76, 0.62 and 0.46 for Indian, Chinese, Caucasian and Latino respectively) and strong correlations between perception ω and linear combinations of image cues were observed (R2 > 0.88 for all). Main effects of facial image visual cues on ideal complexion were compared contrast of skin redness and pigmented spots and visual smoothness were important in determining ICS for all ethnicities; skin colour unevenness was more pronounced for Indian and Caucasian; skin lightness was important for Indian and Chinese; skin shine was critical for Chinese and Latino; and skin hue angle ranked higher for Caucasian. Correlations between ICS and age were observed for Indian and Caucasian (R2  = 0.55) in which ICS decreased as age increased. Twenty-nine percent improvement on ICS was observed after 12 weeks' treatment using the brightening kit compared with the baseline. CONCLUSION: Mathematical models were successfully established to describe subjective perception towards skin ideal complexion based on objectively measured image cues for multiple ethnicities.

OBJECTIF Le teint idéal est une qualité de peau perceptuelle qui est fortement influencée par l'origine culturelle et ethnique. Les objectifs de cette étude consistent à caractériser quantitativement le teint idéal de la peau en se basant sur des repères d'image clinique et à comparer les perceptions du teint idéal parmi plusieurs origines ethniques. MÉTHODES Des images faciales de femmes indiennes, chinoises, caucasiennes et latino-américaines recueillies à l'aide de VISIA®-CR ont été présentées à des panels naïfs de même origine ethnique, suivant une conception à choix forcé en deux alternatives, et les réponses concernant le «teint idéal¼ de la peau ont été obtenues de 336 membres du panel. La perception du panel a été transformée sur le plan logistique (d') et projetée sur un continuum (ω) selon le modèle de BradleyTerry. Les repères d'image, y compris la couleur, l'uniformité et la brillance de la peau, et la douceur de la surface de la peau, ainsi que les taches et rougeurs pigmentaires, ont été calculés à l'aide d'une analyse d'image, et leur relation avec ω a été évaluée par le biais d'une analyse de régression multiple. Un nouvel indice cutané, à savoir le score de teint idéal (STI), a été développé et corrélé à l'âge à l'aide d'une régression linéaire. Enfin, un STI a été appliqué pour évaluer l'efficacité du traitement d'un kit d'éclaircissement de la peau chez 35 sujets caucasiens de sexe féminin. RÉSULTATS La perception du panel d' a montré une significativité statistique (p de 0.88 pour tous). Les principaux effets des repères visuels de l'image faciale sur le teint idéal ont été comparés  le contraste des rougeurs cutanées, les taches pigmentées et la douceur visuelle étaient importants pour déterminer les STI pour toutes les origines ethniques; l'inégalité de la couleur de la peau était plus prononcée pour les Indiens et les Caucasiens; la luminosité de la peau était importante pour les Indiens et les Chinois ; et l'angle de teinte de la peau était plus élevée pour les sujets caucasiens. Des corrélations entre les STI et l'âge ont été observées pour les populations indienne et caucasienne (R2  = 0.55) chez lesquelles les STI ont diminué avec l'âge. Une amélioration de vingt-neuf pour cent des STI a été observée après 12 semaines de traitement à l'aide du kit d'éclaircissement par rapport à la référence. CONCLUSION: Des modèles mathématiques ont été établis avec succès afin de décrire la perception subjective du teint idéal de la peau sur la base d'indices d'image mesurés objectivement pour plusieurs origines ethniques.