JP2003294530A - コンピュータ・カラーマッチングの計算方法 - Google Patents

コンピュータ・カラーマッチングの計算方法

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JP2003294530A
JP2003294530A JP2002101091A JP2002101091A JP2003294530A JP 2003294530 A JP2003294530 A JP 2003294530A JP 2002101091 A JP2002101091 A JP 2002101091A JP 2002101091 A JP2002101091 A JP 2002101091A JP 2003294530 A JP2003294530 A JP 2003294530A
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feeling
flop
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JP2002101091A
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English (en)
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Masayuki Osumi
雅之 大住
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Nisshinbo Holdings Inc
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Nisshinbo Industries Inc
Nisshin Spinning Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 メタリック・パール色の見本色に対する色合
せを行うに際し、適切な着色材や光輝材の配合比を合理
的に算出する手段を提供する事にある。 【解決手段】 複数の着色材と光輝材、またはフロップ
感調整剤から構成される調色物を調色する際、目標色と
目標の光輝感及び粒子感に合致させる着色材と光輝材、
またはフロップ感調整剤の配合比を計算させる際に、多
角度を計測可能な変角分光光度計等によって得られた光
輝感に依存する変角分光反射率や色彩値が一致するよう
に着色材と光輝材、またはフロップ感調整剤の配合によ
り再現分光反射率を予測計算し、スキャナやCCDカメラ
などの撮像手段により画像を撮影し、メタリック・パー
ル色に特有な粒状感や光輝感を画像フィルター処理によ
って得られた値を用いて、色相や光輝感と同時に粒子感
を再現する適切な着色材と光輝材、またはフロップ感調
整剤の配合比を計算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】一般的なメタリック・パール色の
調色に際しては、要望する見本の色彩と光輝感、更には
粒子感を一致させる必要がある。特に自動車用塗料、自
動車用補修塗料、メタリック調印刷物、建材用塗料、家
電品等のメタリック・パール調の外観を持つプラスチッ
ク成型品等、産業上に利用されるメタリック・パール調
の外観を持つ製造物は、意匠性を含めて高度な再現が要
求される。本発明は見本色と同一色、同一光輝感で、か
つ同一粒子感が高精度に再現できるように複数の着色材
と1または複数からなる光輝材、更にはフロップ感調整
剤の配合を、コンピュータにより算出するカラーマッチ
ング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】メタリック・パール色の調色に関して
は、被着色物を複数の着色材を使って見本と同一色を得
ようとする場合、ある特定条件下、即ち一定配合比の光
輝材、一定の塗装条件下で作成された被着色物の着色に
供する着色材の発色性を評価する試料サンプルを基礎デ
ータとして予め作成し、この試料サンプルの分光反射率
データを用いて、特定条件下における一定配合比の光輝
材に対する着色材のみの配合計算を行わせるコンピュー
タ・カラーマッチングシステムを用いている。
【0003】従来のコンピュータ・カラーマッチングシ
ステムでは、上述の見本色の分光反射率を測定し、基礎
データ試料サンプルから得られた分光反射率から、着色
に供する複数の着色材をある配合で混合した場合の予測
反射率をクベルカ・ムンクの光学濃度式を用いて、反射
率から可視光領域の吸収係数と散乱係数を計算し、着色
材を所定配合で混合した場合の分光反射率を予測計算
し、この予測反射率から見本色の反射率とを比較しつつ
色彩として一致するように着色材の配合を計算する方法
が広く利用されている。この比較の際、見本色と予測色
の差が所定以上であれば、所定内に納まるまで着色材の
配合を変更する。所定内に納まれば、その配合が求める
配合値となる。
【0004】しかし、従来方法では所望する色彩と光輝
感を得るため着色材と光輝材の配合を求める計算手段
が、コンピュータ・カラーマッチングシステムの中に実
現されておらず、所望する色彩と光輝感を十分合致させ
る着色材と光輝材の配合を求めるには、何度かコンピュ
ータ・カラーマッチングをやり直すか、目視と経験にて
試行を繰り返す必要があった。これは所望の色彩と光輝
感を得るにあたり、色彩が着色材だけではなく光輝材の
配合量によって影響を受け、また、所望の光輝感を得る
にあたり、光輝感が光輝材だけではなく着色材の配合、
塗膜厚の影響を受ける為に、着色材と光輝材の配合をこ
れらの影響を考慮しつつ計算する必要があるからであ
る。
【0005】所望する色彩と光沢値の両者を十分に合致
させる着色材と光輝材の配合を求める為には、従来の方
法では、多くを経験的は判断に依存する必要があり、正
確な修正試行は、十分に経験を積んだ熟練者でも非常に
困難である。従って所望する色彩と光輝感を得る為の着
色材と光輝材の配合を求めるには、相当回数の試行が必
要であり、時間や手間、コストの増大を来す事になる。
また、相当の経験と判断を必要とする為に試行を繰り返
しても、所望の色彩と光輝感を得られる保証も無い。
【0006】このような状況を解決する方法として、複
数の着色材と光輝材から構成される塗料を調色する際、
目標色と目標の光輝感に合致させる着色材と光輝材の配
合比を計算させる際に、多角度を計測可能な変角分光光
度計を用いて、光輝感に依存する観察光の照射角と観察
する受光角に対する分光反射率が一致するように、着色
材と光輝材の配合より再現分光反射率を予測計算しつ
つ、適切な着色材と光輝材の配合比を計算する方法もと
られている。
【0007】しかしながら、変角分光光度計や変角測色
計で計測される反射率や色彩値は、調色物上のある一定
面積の平均的な光学特性を測定しており、粒子感を示す
情報は含まれていない。従って、メタリック・パール色
を再現する為に必要な光輝材の持つ粒子感を適格に選定
したり配合比を計算する事に対して精度が劣るという欠
点を有している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、所望
する色彩と光輝感と同時に粒子感を得るための着色材と
光輝材、更にはフロップ感調整剤の配合を求める計算手
段が、コンピュータ・カラーマッチングシステムの中に
実現されておらず、所望する色彩と光輝感を十分合致さ
せる着色材と光輝材の配合を求めるには、経験者の判断
により適格な光輝材を事前に指定したり、何度かコンピ
ュータ・カラーマッチングをやり直すか、目視と経験に
て試行を繰り返す必要があった。これは所望の色彩と光
輝感、及び粒子感を得るにあたり、色彩が着色材、光輝
材、及びフロップ感調整剤の配合量によって影響を受
け、また、所望の光輝感と粒子感を得るにあたり、光輝
感がと粒子感が光輝材だけではなく着色材及びフロップ
感調整剤の配合や調色物の作成条件の影響を受ける為
に、着色材、光輝材、フロップ感調整剤の配合をこれら
の影響を考慮しつつ計算する必要があるからである。
【0009】また、分光光度計や測色計は、調色物のあ
る一定面積の平均的な光学特性を測定するものであり、
粒子感を表す情報は含まれていない。従って、目標サン
プルと同等の粒子感を再現するに際し、分光光度計や測
色計だけでの測定では満足な精度が実現できない。
【0010】所望する色彩と光輝感及び粒子感の全てを
十分に合致させる着色材と光輝材、更にはフロップ感調
整剤の配合を求める為には、従来の方法では、多くを経
験的は判断に依存する必要があり、正確な修正試行は、
十分に経験を積んだ熟練者でも非常に困難である。従っ
て所望する色彩と光輝感を得る為の着色材と光輝材の配
合を求めるには、相当回数の試行が必要であり、時間や
手間、コストの増大を来す事になる。また、相当の経験
と判断を必要とする為に試行を繰り返しても、所望の色
彩と光輝感及び粒子感を得られる保証も無い。
【0011】本発明では、上記事情に鑑み、所望する色
彩と光輝感を得る為の適切な着色材と光輝材、及び粒子
感の配合を容易に且つ正確に算出するコンピュータ・カ
ラーマッチングの計算方法を提供する事を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】前述の目標を実現する為
に、本発明では複数の着色材と光輝材、または前記複数
の着色材と光輝材とフロップ感調整剤から構成される調
色物を調色する際、目標色と目標の光輝感及び粒子感に
合致させる着色材と光輝材、または前記着色材と光輝材
とフロップ感調整剤の配合比を計算させる際に、多角度
を計測可能な変角分光光度計あるいは変角測色計によっ
て得られた光輝感に依存する変角分光反射率や色彩値が
一致するように着色材と光輝材、または前記着色材と光
輝材とフロップ感調整剤の配合により再現分光反射率を
予測計算しつつ、またはスキャナや顕微鏡等の拡大手段
を併用したCCDカメラ、その他の撮像手段により画像を
撮影し、メタリック・パール色に特有な粒状感や光輝感
を画像フィルター処理によって得られた値を用いる事に
より、色相や光輝感と同時に粒子感を再現する適切な着
色材と光輝材、または前記適切な着色材と光輝材とフロ
ップ感調整剤の配合比を計算する事にある。
【0013】また、分光反射率や色彩値と画像フィルタ
ー値の予測計算を行うにあたり、予め作成した複数の着
色材と光輝材、更にはフロップ感調整剤からなる任意の
配合比と調色物サンプルの変角分光反射率あるいは色彩
値と、画像によるフィルター値、調色物サンプル作成時
の条件をコンピュータのメモリ上に記憶し、本条件にて
予測計算された分光反射率あるいは色彩値、画像フィル
ター値との差をファジィ推論にて調整することで、カラ
ーマッチングの精度を向上させる。
【0014】従って本発明の計算機構は、調色物の作
成条件に於ける、複数の着色材と光輝材、または前記複
数の着色材と光輝材とフロップ感調整剤の配合から光輝
感に寄与する複数角度の分光反射率あるいは色彩値を計
算する予測分光反射率あるいは予測色彩値の計算と画像
より計算される粒状性を表す画像フィルター値の計算機
構、予め作成した複数の着色材と光輝材、または前記
予め作成した複数の着色材と光輝材とフロップ感調整剤
からなる任意の配合比と調色物サンプルの変角分光反射
率あるいは色彩値、画像フィルター値、調色物サンプル
の作成条件をコンピュータのメモリ上に記憶し、本条件
にて予測計算された変角分光反射率あるいは色彩値、画
像フィルター値との差をファジィ推論にて補正する為
の、ファジィ推論のメンバーシップ関数を調整する調整
計算機構と、求めたメンバーシップ関数を用い、の
計算過程で求める予測変角分光反射率あるいは色彩値と
画像フィルター値を補正するファジィ推論機構、前述
のを組み合わせ、複数の着色材と光輝材、更には
フロップ感調整剤から構成される調色物を調色する際、
目標の光輝感に寄与する複数角度の分光反射率あるいは
色彩値と画像フィルター値に合致させる適切な着色材と
光輝材、または前記適切な着色材と光輝材とフロップ感
調整剤の配合比を計算させる配合比計算機構、の4つの
機構から構成される。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、計算の第1の機構の中で、
特徴的な撮影画像から、粒子感を表す画層フィルター値
の計算方法について説明する。画像はスキャナや顕微鏡
等の拡大撮影機構を備えたCCDカメラ等により撮影され
る。撮影手段は、撮影した画像を電子データ化できるも
のであればその他の機器でも利用可能である。撮影倍率
は、対象にも依存するがおおよそ1200dpi以上の分解能
で行う事が望ましい。撮影された画像は、モノクロでも
カラーでも良く、カラー撮影されたRGB信号を、平均化
や重み付け等の手段を利用して、モノクロ化してもよ
い。撮影された画像は、任意の画像ピクセル範囲で、積
算を施す。
【0016】撮影された縦iピクセル、横jピクセルの画
像データをG(i,j)とする。この画像データから縦mピク
セル、横nピクセルの範囲でそれぞれ積算した画像をM
mn(i,j)とする。 Mmn(i,j) = ΣΣG(i,j) また画像フィルターには代表的なものにソーベルフィル
ター等があり、このマトリックスをS(i,j)とする。フィ
ルターマトリックS(i,j)の例を下記すると次のようなも
のがある。 ここで、画像フィルター計算を行ったマトリックスをC
(i,j)とすると、 C(i-1,j-1) =M(i-1,j-1)・S(0,0) C(i-1,j) =M(i-1,j)・(S0,1) C(i-1,j+1) =M(i-1,j+1)・S(0,2) C(i,j-1) =M(i,j-1)・S(1,0) C(i,j) =M(i,j)・S(1,1) C(i,j+1) =M(i,j+1)・S(1,2) C(i+1,j-1) =M(i+1,j-1)・S(2,0) C(i+1,j) =M(i+1,j)・S(2,1) C(i+1,j+1) =M(i+1,j+1)・S(2,2) 更にこの9個の計算値を積算し、M(i,j)に対する画像フ
ィルター値を得る。即ち、 Cs(i,j)=ΣΣC(i,j) 更に、撮影画像の積算値全てに対して画像フィルター処
理を施した結果を積算し、最終的な値とする。この値を
各々の縦mピクセル、横nピクセルの範囲でそれぞれ積
算した画像をMmn(i,j)に対する画像フィルター値F(m,n)
を、 F(m,n)=ΣΣ|Cs(i,j)| このF(m,n)は撮影画像から得られた縦軸をm、横軸をn個
に分割した粒子感を表す2次元空間フィルターの値であ
り、メタリック・パール色の粒子感に関する特徴を表す
数値となる。一般に粒子感は画像中の明部と暗部のコン
トラストと、粒径に依存しており、縦方向m、横方向nの
積算は、画像の分解能を変化させ、一種のデジタルズー
ムを形成する事になる。従ってF(m,n)で表される2次元
空間フィルターの値は、明部、暗部のコントラストと粒
径の両者の情報を反映することになる。
【0017】尚、変角分光反射率または色彩値、例とし
て三刺激値の値を予測する方法としては、予め調色物を
形成する着色材や光輝材、フロップ感調整剤の含有濃度
を変化させたサンプルを白地及び黒地上に形成し、これ
を変角分光光度計または変角測色計にて計測し、顔料の
場合は、散乱係数と吸収係数、光輝材の場合は反射率及
び隠蔽率、フロップ感調整剤の場合は散乱係数を求め、
これらを合成して求める。三刺激値を計測した場合は、
これを計算に要した光源に基づき、それぞれをX0、Y0
Z0で正規化した値を求め、これを分光反射率の代わりに
使用して散乱係数、吸収係数を求める、前述の予測計算
に供する。
【0018】以下、計算の第2の機構である着色材、光
輝材、フロップ感調整剤から構成される任意の配合に基
づく予測分光反射率あるいは予測色彩値、予測画像フィ
ルター値と、任意の配合に基づいて作成された調色物サ
ンプルの実測値の差をファジィ推論にて補正する為のフ
ァジィ推論機構と、この計算に供するメンバーシップ関
数を調整する調整計算機構について説明する。計算の第
1の機構で説明した計算式で求められる予想分光反射率
あるいは色彩値、予測画像フィルター値は、あくまでも
推定値であり、これを用いただけでは正確で実用的な配
合を得る事は困難である。そこで、この計算式の値を、
コンピュータのメモリ上に、予め登録した配合が既知の
塗料の分光反射率から、ファジィ推論によって補正す
る。
【0019】本方法について詳細に説明する。ファジィ
推論では、曖昧性をファジィ集合論におけるメンバーシ
ップ関数を用いる事で定義する方法をとってる。即ち全
体集合Uにおけるファジィ集合Aは、 μ:U→[0,1] なるメンバーシップ関数μAによって定義づけられ、値
μA(u)(∈[0,1])は、Aにおけるu(∈U)の
グレードを表す事になる。
【0020】推論に応用する場合は、ファジィプロダク
ションルールによる方法が多く用いられる。このプロダ
クションルールRは、前件部と後件部から構成され、一
般的には次式(前件部2、後件部1の例)で表される。 :前件部1の概念 x:前件部2の概念 Ai1:前件部1のi番目のメンバーシップ関数(ファ
ジィラベル) Ai2:前件部2のi番めのメンバーシップ関数(ファ
ジィラベル) y:後件部の概念 B:後件部のメンバーシップ関数(ファジィラベル)
【0021】ファジィの具体的な推論方法については、
現在までに様々な方法が提案されているが、最も代表的
な方法はマンダーニによって考案されたものである。
今、前件部の観測値をx 0,x 0とすると、i番目の
規則の適合度ωは、 ω=Ai1(x 0)∧Ai2(x 0) となり、出力は、 B0(y)=[ω∧B(y)]∨[ω∧B(y)]∨
・・・∨[ω∧B(y)] y0=∫B0(y)ydy/∫B0(y)dy B0():後件部メンバーシップ関数の推論結果の関数 y0:推論出力を非ファジィ化した出力結果 上式は、非ファジィ化を行う際には、重心座標を計算す
る事を表している。この非ファジィ化に関しても、いく
つかの方法が提案されている。
【0022】本発明では目標の分光反射率R、目標の画
像フィルター値Fとなる着色材の配合x1,x2,x3・・
i、光輝材y1,y2,y3・・yj、フロップ感調整剤
1,w2,w3・・wk、を求める事が目的である。従っ
て、ある作成条件下で着色材、光輝材、フロップ感調整
剤の配合に対する分光反射率と画像フィルター値の予測
計算が正確に行えれば、配合の計算精度が向上する。こ
の為に、次の式が考えられる。 R(θ,λ,x1,x2,・・xi,y1,y2,・・yj
1,w2,・・wk)= Rt(θ,λ,x1,x2,・・
i,y1,y2,・・yi,w1,w2,・・wk)+ R
c(θ,λ,x1,x2,・・xi,y1,y2,・・yj,w1
2,・・wk) θ:角度 λ:波長 R:予測反射率 x1,x2,・・・xi:i種からなる着色材の配合 y1,y2,・・・yj:j種からなる光輝材の配合 w1,w2,・・・wk:k種からなるフロップ感調整剤の配
合 Rt:計算上の反射率 Rc:反射率の補正関数でファジィ推論により計算され
る補正量 F(α,β,x1,x2,・・xi,y1,y2,・・yj
1,w2,・・wk)= Ft(α,β,x1,x2,・・
i,y1,y2,・・yj,w1,w2,・・wk)+ F
c(α,β,x1,x2,・・xi,y1,y2,・・yj,w1
2,・・wk) α:縦方向の画像積算ピクセル数 β:横方向の画像積算ピクセル数 F:予測画像フィルター値 x 1,x 2,・・・x i:i種からなる着色材の配合 y1,y2,・・・yj:j種からなる光輝材の配合 w1,w2,・・・wk:k種からなるフロップ感調整剤の配
合 Ft:計算上の画像フィルター地 Fc:画像フィルター値の補正関数でファジィ推論によ
り計算される補正量 Rc、Fcはファジィ推論に機構よりなる補正関数であ
り、ファジィ推論を行う為のファジィプロダクションル
ールは、前件部が着色材の種類i+光輝材の種類j+フ
ロップ感調整剤kのi+j+k件、後件部は補正値であ
る1件となる。従って、例えば着色材が3種で光輝材が
1種である場合は、前件部は4、後件部1のファジィ推
論を分光反射率と画像フィルターのそれぞれに対して行
うことになる。
【0023】前件部のファジィラベルは着色材、光輝
材、フロップ感調整剤の場合、「多い」「少ない」の表
現であり、それに程度が加わる。前件部のファジィメン
バーシップ関数は、0から着色材、光輝材、フロップ感
調整剤の最大合計値までの間をn分割(nは2以上)す
る。分割は等間隔に行ってもよいが、着色材の合計配合
値が比較的少量である淡色領域では、僅かな配合の変動
でも色彩に与える影響は大きく、逆に着色材の合計配合
値が比較的多い濃色領域では、配合の変動に対する色彩
への影響が小さくなる為、淡色領域では分割を密に、濃
色領域では分割を疎になるように、指数関数的に分割の
程度を変化させた方がより効果的である。
【0024】前件部の推論空間には、着色材の配合空間
に、光輝材の配合量yj、フロップ感調整剤の配合量wj
が加わる。
【0025】以下、着色材が3種、光輝材が1種の際
の、波長λにおけるファジィラベルをまとめると次式の
ようになる。 x1 0=x1/(x1+x2+x3) x2 0=x2/(x1+x2+x3) x3 0=(x1+x2+x3)/100 x4 0=yg/ygmax1:1番目の着色材の配合 x2:2番目の着色材の配合 x3:3番目の着色材の配合 yg:光輝材の添加量 ygmax:想定される光輝材の最大添加量 x1 0:1番目の着色材の全着色材の配合に占める割合の
程度の観測値 x2 0:2番目の着色材の全着色材の配合に占める割合の
程度の観測値 x3 0:全着色材の配合の大きさの程度の観測値 x4 0:光輝材の添加量の程度の観測値
【0026】6種の観測値をファジィ化する為のメンバ
ーシップ関数をAi1,Ai2,・・・,Ai6とする。これら
の関数は、上記x1 0,x2 0,・・・,x6 0観測値が全て
[0,1]の範囲で正規化されているた為、同様に
[0,1]の範囲で、必要に応じて、等間隔または不等
間隔にni分割し、分割点に対してメンバーシップ関数
を形成する。メンバーシップ関数の外形はエクスポネン
シャル型等、数種のものが提案されているが、計算の簡
略化とファジィ推論のよって得られた出力値の平滑性を
考えた場合、三角形のものが最も効果的である。ファジ
ィ推論の為のファジィプロダクションルールは次のよう
になる。 Ri:if F1 is Ai1 and F2 is Ai2 and F3 is Ai3 and F4 is Ai4 and F5 is Ai5 and F6 is Ai6 then y is Bi (i=1,2,・・・,n) ここでyは後件部の出力概念で、ある条件で作成された
サンプルの実測の分光反射率から計算される光学濃度
と、作成条件から理論的に計算された光学濃度の差の程
度を表すものである。またBiはi番目の後件部のメン
バーシップ関数である。
【0027】実測の反射率と理論反射率の差を表すy
は、次式の定義に従って計算される。 y = RT(θ,λ)/RR(θ,λ)T(θ,λ):理論計算により求めた角度θ、波長λに
おける反射率 RR(α,β):実測の角度θ、波長λにおける反射率 また、実測の画像フィルター値と理論画像フィルター値
の差を表すzは、次式の定義に従って計算される。 z = FT(α,β)/FR(α,β)T(α,β):理論計算により求めた縦方向の積算ピク
セルがα、横方向の積算ピクセルがβの画像フィルター
値 FR(α,β):実測の縦方向の積算ピクセルがα、横方
向の積算ピクセルがβの画像フィルター値 このようにした場合、y及びzの値のとり得る範囲を想
定しやすく、かつ推論結果の平滑性を確保しやすい。例
えばyの範囲を[0.2,2.0]のように想定して、この範
囲を等間隔または不等間隔にn分割し、後件部のメンバ
ーシップ関数を規定する。不等間隔に分割する場合は、
1.0近辺が密に、範囲の最小値及び最大値近辺では疎に
なるように分割すると、より効果的である。
【0028】本発明では、後件部メンバーシップ関数
を、予めn点の条件で作成されたサンプルの作成条件と
実測反射率をコンピュータのメモリ上に記憶せしめ、こ
の情報を用いて正確なファジィ出力yが得られるよう
に、後件部メンバーシップ関数とファジィプロダクショ
ンルールを調整する事を特徴としている。この調整を容
易に行う為には、前述の重心座標を求めて非ファジィ化
する方法では、調整計算の際に、高次元関数の回帰計算
を行う必要があり、事実上不可能となる。
【0029】そこで本発明では、単純高さ法による非フ
ァジィ化手法を用いて計算を行う。高さ法ではメンバー
シップ関数は、出力概念yに対する広がりを持たず、y
軸上の位置とその高さのみの関数となる。この時の推論
は、次式のようになる。 B0(yi)=[ω1∧B1(yi)]∨[ω2∧B2(yi)]∨・
・・∨[ωn∧Bn(yi)] y0=ΣB0(yi)yi/ΣB0(yi)
【0030】以下、後件部メンバーシップ関数の調整と
ファジィプロダクションルールの調整方法について述べ
る。
【0031】調整の第1段階:コンピュータのメモリに
記憶せしめた、ある条件下で作成したサンプルの実測反
射率とその条件からなる情報の数が少ない場合、即ち、
条件を観測値に変換し、6次元のファジィラベルの同一
のセルに1個しか情報が存在しない場合、Biを高さ1
で設定する。ファジィプロダクションルールは、そのセ
ルを発火したと見做し、前件部の論理からBiが導かれ
るように、プロダクションルールRiを設定する。
【0032】ファジィラベルの同一セルにn個のデータ
が存在した場合は、そのセルの近傍で、それぞれの観測
値が発火するセルに、補外した形でBiの値とそれに対
するファジィプロダクションルールを設定する。前件部
が6の場合、関連する近傍のセルの数は、最大64(=
6)個存在する。n個のデータが関連する方向にそれ
ぞれのメンバーシップ関数Biを推論計算した結果、出
力値と観測値が一致するように、y軸上の位置をシフト
して設定する。これをコンピュータのメモリ上に記憶し
たn個の情報について、全て行う。
【0033】調整の第2段階:ファジィプロダクション
ルールRiの数は、前件部メンバーシップ関数の各次元
のそれぞれの分割数の積に、更に分光反射率の場合は測
定波長数をかけたもの、色彩値の場合は3をかけたも
の、画像フィルター値の場合は積算ピクセルの積m・nを
かけたものとなる。各次元を10個に分割した場合のル
ールの数は31×106となり膨大な数となり、従って
全セルを発火する事は事実上、無いと考えられる。この
場合、調整の第1段階で発火しなかったセルについて
は、発火したセルのプロダクションルールを補間乃至は
補外する。この際には、ファジィセルの配置を6次元の
直交座標セルとし、ルールを補外する。
【0034】以上の操作により、理論計算と実測の変角
分光反射率あるいは色彩値と画像フィルター値の補正を
推論する為の機構を構築する事が可能になる。これによ
り、正確な変角分光反射率あるいは色彩値、画像フィル
ター値の予想が可能となり、目標色に合致する為の調色
計算の精度を飛躍的に向上させる事が可能となる。
【0035】以上、本発明の特徴であるファジィ推論に
よる変角分光反射率あるいは色彩値と画像フィルター値
の両者の補正計算機構を、計算の第4の機構の中に組み
込めば、本発明の目的である、あるメタリック・パール
色の目標の色彩と光輝感、粒子感を得る為の着色材、光
輝材、更にはフロップ感調整剤の配合量を、正確に計算
する事が可能となる。
【0036】以下、前述の計算機構の第1から第3の計
算機構を組み合わせ、複数の着色材、光輝材、フロップ
感調整剤から構成される調色物を調色する際、目標の色
彩、光輝感、フロップ感に合致させる適切な着色材、光
輝材、フロップ感調整剤の配合比を計算させる配合比計
算機構について説明する。
【0037】着色材の配合x1,x2,x3・・・xi、光輝
材y1,y2,y3・・・yj、フロップ感調整剤w1,w2
3・・・wkの配合を、相当数変化させた際の予測分光反
射率あるいは色彩値と画像フィルータ値を、第1と第3
の計算機構を組み合わせて、仮想的に計算し、これを着
色材、光輝材、フロップ感調整剤の配合比とともにコン
ピュータ上のメモリに記憶する。カラーマッチング計算
を行う場合には、見本色を計測した後、近似検索を行
い、反復繰り返し計算を行う際の初期値に利用する。こ
の際、変角分光反射率の場合は、CIELABの表色値に変換
し、また画像フィルター値である2次元空間フィルター
値F(m,n)は、その積算値 H = ΣΣF(m,n) を用いて行うと、計算処理の高速化が可能である。
【0038】初期値を計算した後は、各角度の分光反射
率あるいは色彩値と画像フィルター値が目標に一致する
ように、着色材、光輝材、更にはフロップ感調整剤の配
合比を種々変化させ、反復繰り返し計算を行う事で、目
標サンプルに合致した配合を計算する。この際に、各角
度の分光反射率あるいは色彩値と画像フィルター値の一
致度に関しては、重み付け関数によって、総合的な差を
求め、これが0に近づくように計算を進行させる。
【0039】
【実施例】本発明の実施例を説明する。本実施例では、
自動車用塗料を対象とした。 基礎データの準備 この発明では、予測色値を出すのに必要な各着色材、光
輝材について以下の配合にて基礎データを予め準備して
おく。 使用着色材 G01(バイオレット A) G02(レッド A) G03(イエロー A) G04(バイオレット B) G05(ブルー A) G06(ブラック A) G07(グリーン A) 使用光輝材 M01(アルミフレーク細目) M02(アルミフレーク中目) M03(アルミフレーク粗目) M04(アルミフレーク大粗目) P01(ブルーマイカ中目) P02(ブルーマイカ粗目) 使用フロップ感調整剤 W01(ワックス) T01(マイクロTi2) T02(Ti2) 着色材基礎データ 着色材基礎データについては各着色材と標準光輝材(今
回はアルミフレーク中目)を下記に示す配合率にて作成
した。(図3〜7) 光輝材100% 着色材3%+光輝材97% 着色材10%+光輝材90% 着色材30%+光輝材70% 着色材100% 光輝材基礎データ 光輝材基礎データについては各光輝材とクリアベースを
下記に示すの配合率にて作成した。(図8〜15) クリアベース100% 光輝材5%+クリアベース95% 光輝材10%+クリアベース90% 光輝材20%+クリアベース80% 光輝材30%+クリアベース70% 光輝材50%+クリアベース50% 光輝材70%+クリアベース30% 光輝材100% フロップ感調整剤基礎データ フロップ感調整剤基礎データについては各フロップ感調
整剤と標準光輝材(今回はアルミフレーク中目)とクリ
アベースを下記に示すの配合率にて作成した。(図16
〜図19) 光輝材70%+クリアベース30% フロップ感調整剤5%+光輝材70%+クリアベース2
5% フロップ感調整剤10%+光輝材70%+クリアベース
20% フロップ感調整剤15%+光輝材70%+クリアベース
15% フロップ感調整剤20%+光輝材70%+クリアベース
10% フロップ感調整剤25%+光輝材70%+クリアベース
5% フロップ感調整剤30%+光輝材70% 使用システム 今回の実施例にて使用した変角分光光度計の仕様は下記
の通りである。 分光光度計 X−Rite社製MA−68II 測定波長範囲 400nm〜700nm 波長間隔 10nm 測定角度 15°25°45°110° 画像顕微CCDカメラ SCALAR社製VL−11S/SL 倍率 300倍 撮影 カラー24bit、320×240ピクセル 画像処理フィルターの計算 積算範囲 縦:1、2、4、5、8、10、15、20、40ピクセル 横:1、2、4、5、8、10、15、20、40ピクセル 合計9×9の81個 フィルタータイプ ソーベルフィルター縦線強調、ソー
ベルフィルター横線強調、ソーベルフィルター斜線強
調、ラプラスフィルターの4種 実施例1 実施例2 実施例3
【図面の簡単な説明】
【図1】 システム構成例
【図2】 システムフロー
【図3】 着色材基礎データの例(変角分光反射率)
【図4】 着色材基礎データの例(画像)
【図5】 着色材基礎データの例(画像ヒストグラム)
【図6】 着色材基礎データの例(2次元空間フィルタ
ー)
【図7】 着色材基礎データの例(2次元空間フィルタ
ー)
【図8】 光輝材基礎データの例(画像/M01)
【図9】 光輝材基礎データの例(画像ヒストグラム/M
01)
【図10】 光輝材基礎データの例(2次元空間フィル
ター/M01)
【図11】 光輝材基礎データの例(2次元空間フィル
ター/M01)
【図12】 光輝材基礎データの例(画像/P01)
【図13】 光輝材基礎データの例(画像ヒストグラム
/P01)
【図14】 光輝材基礎データの例(2次元空間フィル
ター/P01)
【図15】 光輝材基礎データの例(2次元空間フィル
ター/M03)
【図16】 フロップ感調整剤基礎データの例(画像/T
01)
【図17】 フロップ感調整剤基礎データの例(画像ヒ
ストグラム/T01)
【図18】 フロップ感調整剤基礎データの例(2次元
空間フィルター/T01)
【図19】 フロップ感調整剤基礎データの例(2次元
空間フィルター/T01)
【図20】 CCMの実施例(初回計算時)
【図21】 CCMの実施例(修正1回目計算時)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の着色材と光輝材、または前記複数
    の着色材と光輝材とフロップ感調整剤から構成されるメ
    タリック・パール色を調色する際、目標色に合致させる
    着色材と光輝材の配合比を計算させるカラーマッチング
    方法において、使用し得る着色材及び光輝材、または前
    記使用し得る着色材及び光輝材とフロップ感調整剤の配
    合比を変化させた調色物を予め変角分光光度計または変
    角測色計で測定するとともに、拡大画像を電子データ変
    換可能な撮像手段を用いて測定し、前記測定した値をコ
    ンピュータのメモリ上に記憶せしめ、これらの測定値を
    用いて光輝材やフロップ感調整剤の添加により生ずる変
    角分光反射率や色彩値や光輝感の変化、及び粒子感を表
    す画像処理フィルター値の変化を考慮しつつ、前記目標
    色の分光反射率と画像処理フィルター値を予測計算し、
    適切な着色材と光輝材、または前記適切な着色材と光輝
    材とフロップ感調整剤の配合比を計算することを特徴と
    するコンピュータ・カラーマッチングの計算方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のカラーマッチングの計
    算を行う際に、使用し得る着色材及び光輝材、または前
    記使用し得る着色材及び光輝材とフロップ感調整剤の配
    合比を変化させた調色物を予め前記撮像手段で測定し、
    粒子感を表す画像フィルター値を計算し、前記測定した
    値をコンピュータのメモリ上に記憶せしめ、これらの測
    定値を用いて目標色の粒子感を再現する適切な光輝材の
    選択を行うことを特徴とするコンピュータ・カラーマッ
    チングの計算方法。
  3. 【請求項3】 請求項1から2に記載の分光反射率や色
    彩値の予測計算を行うにあたり、予め製造された調色物
    の変角分光反射率あるいは色彩値、画像処理フィルター
    値、調色物を構成する着色材、光輝材、フロップ感調整
    剤等の配合比、塗装条件等をコンピュータのメモリ上に
    記憶させ、計算上の予測変角分光反射率あるいは色彩値
    と実測変格分光反射率あるいは色彩値の差、及び計算上
    の予測画像フィルター値と実測画像フィルター値の差
    を、ファジィ推論を用いて調整計算を行う事で、カラー
    マッチングの精度を向上させることを特徴とするコンピ
    ュータ・カラーマッチングの計算方法。
  4. 【請求項4】 請求項1から3に記載の撮像手段は、C
    CDカメラまたはスキャナであることを特徴とするコン
    ピュータ・カラーマッチングの計算方法。
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