JP2003315154A

JP2003315154A - 色彩計測方法および装置

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Publication number: JP2003315154A
Application number: JP2002126483A
Authority: JP
Inventors: Kazutomi Sakatani; 一臣坂谷; Tetsuya Ito; 哲也伊藤
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2003-11-06

Abstract

(57)【要約】【課題】試料の表面状態に依存することなく、人間の視
感的な印象に近い色彩値を求めること。【解決手段】色彩計測値（測色値）から得られる三刺激
値（例えば明度値）Ｙに対して、物体の光沢度を測定し
て得られる測定値（光沢関連値）またはＳＣＩとＳＣＥ
との測定値の違いから得られる光沢関連値による補正を
行って視覚基準としての色彩値（例えば明度値）Ｙｓを
求め、さらに、求めた視覚基準の色彩値Ｙｓに基づい
て、試料の分光分布を平行移動することにより、または
関数を用いて、残りの測色値（三刺激値Ｘｓ, Ｚｓ）を
求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物体色の色彩計測
方法および装置に関し、特に、人間の視感的な印象に近
い色彩値を求めるための方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】物体色を測定（計測）する色彩測定装置
（色彩計測装置）は、一般に測色計と呼称される。測色
計による測色値（色彩値）は、照明および受光の幾何学
的条件によって大きく影響を受ける。測色計の幾何学的
条件は、４５度照明系と、積分球を用いた拡散照明系と
に大別される。拡散照明系は、さらに、光トラップによ
る正反射成分の処理方式の違いに応じて、ＳＣＩ（Spec
ular Component Include）とＳＣＥ（Specu1ar Compone
nt Exclude）とに分けられる。ＳＣＩでは、試料による
正反射成分も全て積分する。ＳＣＥでは、正反射成分を
積分球の壁面に設けた光トラップで除去する。

【０００３】従来において、多くの場合に、これら３種
類のいずれかの幾何学的条件を採用した測色計が用いら
れている。また、測色計の内部に、測色用の光学系とは
別に光沢測定用の光学系を設け、測色と同時に光沢度を
測定するようにしたものが商品化されている。また、Ｓ
ＣＩとＳＣＥとの測色値の差から光沢度を推定すること
が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通常、あまり光沢（つ
や）のない試料の測色においては、これら３種類の幾何
学的条件による測色値はほぼ同じ値となる。しかし、試
料の光沢が高くなるにつれて、幾何学的条件により測色
値に違いがでてくる。

【０００５】すなわち、試料に光沢がある場合に、測色
計の幾何学的条件によって測色値に違いがでるため、使
用する測色計の機種や測定モードが異なると、同一の試
料を測定してもそれらの測色値が一致しない。したがっ
て、試料に光沢がある場合に、どの幾何学的条件の測色
値を試料の色彩値として採用するかという問題がある。
しかも、いずれの幾何学的条件に基づく測色計であって
も、試料による正反射成分の影響によって測色値が人間
の視感と一致しないという問題がある。

【０００６】この傾向は暗い試料ほど顕著である。例え
ば、同一の試料をこれら３種類の幾何学的条件による測
色計で測色した場合に、明度レベルでは、一般に、４５
度照明系＜ＳＣＥ＜ＳＣＩの関係がほぼ成立する。４５
度照明系により測定した場合の明度レベルが最も低いの
は、４５度照明系では試料の光沢による拡散照明の影響
が全く考慮されないため、積分球での拡散照明と比較し
て受光センサに受光される光量が少なくなるからであ
る。また、正反射成分が除去されるＳＣＥよりも、正反
射成分を含むＳＣＩの方が受光量が大きいので、ＳＣＩ
により測定した場合の明度レベルが最も高くなる。

【０００７】このように、試料に光沢がある場合に、そ
の測色値は測定する測色計によって異なるため、異なる
測色計で測定された複数の試料間で色彩値を比較するこ
とができなかった。

【０００８】また、光沢の状態（表面状態）が様々に異
なる試料に対して、人間の視感に一致した色彩値または
視感的な印象に近い色彩値を求めることができなかっ
た。試料に光沢がある場合にその測色値を人間の視感に
一致させるには、拡散照明を考慮した上で正反射光成分
を除去すればよいと考えられているが、正反射成分を厳
密に定義することが実際には不可能である。つまり、試
料の光沢によって正反射成分の空間的な広がりの変化す
ることが知られており、ＳＣＥの場合の積分球の壁面に
おける光トラップの大きさ自体を一義的に定義すること
ができない。そのため、試料に光沢がある場合におい
て、人間の視感と一致しないのであるが、規格や業界の
慣習などによって主として４５度照明系の測色計による
測色値が用いられているのが実状である。

【０００９】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、試料の表面状態に依存することなく、人間の視感
的な印象に近い色彩値を求めることのできる色彩計測方
法および装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明においては、例え
ば色彩計測値（測色値）から得られる三刺激値（色彩
値）Ｙに対して、物体の光沢度を測定して得られる測定
値（光沢関連値）またはＳＣＩとＳＣＥとの測定値の違
いから得られる光沢関連値による補正を行って視覚基準
の色彩値（明度値）Ｙｓを求め、さらに、求めた視覚基
準の色彩値Ｙｓに基づいて、試料の分光分布を平行移動
することにより、または関数を用いて、残りの測色値
（三刺激値Ｘｓ, Ｚｓ）を求める。

【００１１】本発明に係る方法は、物体を計測して得ら
れた色彩計測値および光沢関連値に基づいて物体の色彩
値を求めるための色彩計測方法であって、前記色彩計測
値および前記光沢関連値に基づいて、視覚基準としての
色彩値Ｙｓを求め、前記色彩計測値から求められる色彩
値Ｙが前記視覚基準の色彩値Ｙｓに等しくなるように、
前記色彩計測値の分光分布を平行移動させて前記色彩計
測値を補正し、補正された色彩計測値に基づいて前記物
体の色彩値を求める。

【００１２】本発明に係る装置は、前記色彩計測値およ
び前記光沢関連値に基づいて、視覚基準となる色彩値Ｙ
ｓを求める手段と、シフト量をＳとし、２つの幾何学的
条件Ａ, Ｂによって計測された分光分布の各波長におけ
る差の平均値をＳavg とし、各幾何学的条件Ａ, Ｂによ
る色彩値をそれぞれＹ_A，Ｙ_Bとし、（Ｓ／Ｓavg ）が
（Ｙｓ−Ｙ_B）／（Ｙ_A−Ｙ_B）の関数で与えられると
して前記シフト量Ｓを求める手段と、前記色彩計測値の
分光分布を前記シフト量Ｓだけ平行移動させるようにし
て前記色彩計測値を補正する手段と、補正された色彩計
測値に基づいて前記物体の色彩値を求める手段とを有す
る。

【００１３】また、前記色彩計測値における三刺激値
（Ｘ, Ｙ, Ｚ）に対して、視感的な印象に近い三刺激値
を（Ｘｓ, Ｙｓ，Ｚｓ）とし、（Ｘｓ−Ｘ）および（Ｚ
ｓ−Ｚ）がそれぞれ（Ｙｓ−Ｙ）の関数で与えられると
して、三刺激値（Ｘｓ，Ｚｓ）を求める手段を用いて色
彩値を計測する。

【００１４】その場合に、前記（Ｘｓ−Ｘ）および（Ｚ
ｓ−Ｚ）は、それぞれ次の式、Ｘｓ−Ｘ＝Ａｘ・（Ｙｓ−Ｙ）Ｚｓ−Ｚ＝Ａｚ・（Ｙｓ−Ｙ）で求められ、ここにおいて、ＡｘおよびＡｚは、前記物
体を照明する標準光源における完全拡散反射面のＸＹＺ
表色系における三刺激値ＸおよびＺのそれぞれ１００分
の１の値である値を用いることができる。

【００１５】上のような構成とすることにより、試料の
表面状態によって影響される測色値と光沢関連値とか
ら、実際の視感に近い色彩値に補正するため、幾何学的
条件の違いによる測定値差を吸収して、試料の表面状態
に依存しない色彩値を算出させる。これにより、人間の
視感的な印象に近い色彩値が求められる。なお、色彩値
ＹおよびＹｓは、具体的には、例えば明度値として求め
られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】〔第１の実施形態〕図１は本発明
に係る第１の実施形態における測色システム１の構成を
示す図である。

【００１７】図１において、測色システム１は、測色計
３および処理装置４からなる。これらは、ケーブル５で
結合され、相互に通信可能な状態である。試料ＳＬの表
面には幾つかの画像ＦＧが記録されており、測色したい
画像ＦＧ上に測色計３を移動させて測色を実行する。

【００１８】測色を行うことにより、測定データＤ１と
して、試料ＳＬについての分光分布が得られる。その場
合に、ＳＣＥとＳＣＩとの２種類の幾何学的条件におい
てそれぞれ測色を行い、２つの分光分布を測定データＤ
１として得る。この場合に、測定データＤ１は本発明に
おける色彩計測値に相当する。そして、測定データＤ１
に基づいて光沢関連値が得られる。

【００１９】また、測色計３において、試料ＳＬの光沢
をも測定するように構成することができる。その場合に
は、試料ＳＬについての、ＳＣＩ、ＳＣＥ、または４５
度照明系による分光分布と、試料ＳＬの光沢度とが、測
定データＤ１として得られる。その場合に、測定データ
Ｄ１のうちの分光分布が本発明における色彩計測値に相
当し、光沢度が本発明における光沢関連値に相当する。

【００２０】測定データＤ１は、ケーブル５を介して処
理装置４に送られる。処理装置４には、データ処理を行
う処理装置本体、表示装置、入力装置、印刷装置、記憶
装置、媒体ドライブ装置、通信インタフェース、その他
のインタフェースなどが設けられる。処理装置４とし
て、例えばパーソナルコンピュータまたはワークステー
ションなどが用いられ、インストールされたソフトウェ
アなどによって、測定データＤ１に処理が施される。表
示装置には、入力された測定データＤ１、処理中のまた
は処理後のデータ、その他のデータが表示される。ま
た、入力された測定データＤ１、処理中のまたは処理後
のデータは、必要に応じて記憶装置に記憶される。入力
装置によって、種々のデータまたは指令などが入力され
る。媒体ドライブ装置に適当な記録媒体をセットするこ
とによって、または通信インタフェースによりネットワ
ークを介して、測定データＤ１を処理するためのプログ
ラム、その他のプログラムまたはデータを処理装置本体
に入力しまたはダウンロードすることができ、また処理
されたデータを出力することができる。

【００２１】測色計３について説明する。測色計３は分
光測色計である。測色計３に光沢測定装置を内蔵しても
よい。分光測色計は、上にも述べたように、その幾何学
的条件の違いによって４５度照明系と拡散照明系とに大
別される。

【００２２】図２は４５度照明系を説明する図、図３は
拡散照明系を説明する図、図４は光沢度照明系の一例で
ある７５度方式を説明する図、図５は光沢がある場合と
ない場合とにおける各幾何学的条件による明度測定結果
の一例を示す図である。

【００２３】これらの図のうち、図２（Ａ）は０／４５
方式を、図２（Ｂ）は４５／０方式を、それぞれ示す。
また、図３（Ａ）はｄ／８（ＳＣＩ）方式を、図３
（Ｂ）はｄ／８（ＳＣＥ）方式を、それぞれ示す。図５
は２度視野Ｄ５０光源の場合を示す。図５（Ａ）は用紙
と記録剤がともに低光沢仕様である場合を、図５（Ｂ）
は用紙と記録剤がともに高光沢仕様である場合を、それ
ぞれ示す。

【００２４】図２（Ａ）に示すように、０／４５方式で
は、光源１０１は試料ＳＬの表面を垂直方向から照明
し、反射した光が４５度の位置に配置された受光部１０
２によって受光される。

【００２５】図２（Ｂ）に示すように、４５／０方式で
は、光源１０１は試料ＳＬの表面を４５度の方向から照
明し、反射した光が垂直方向の位置に配置された受光部
１０２によって受光される。

【００２６】図３（Ａ）において、ｄ／８（ＳＣＩ）方
式では、光源１０１から発した光は、積分球１０３の内
壁面で拡散し、拡散を繰り返した光が試料ＳＬを照明す
る。試料ＳＬで反射した光は、試料ＳＬに対して垂直方
向から８度の位置に取り付けられた受光部１０２によっ
て受光される。

【００２７】図３（Ｂ）において、ｄ／８（ＳＣＥ）方
式では、積分球１０３に、試料ＳＬに対して受光部１０
２と対象位置に光トラップ１０４が設けられている。光
トラップ１０４は、例えば積分球１０３の壁面に設けら
れた穴、または内壁面に黒く塗られた部分であり、これ
によって正反射光成分が除去される。

【００２８】図４において、光沢度照明系の７５度方式
では、試料ＳＬの表面に対して垂直方向から７５度の位
置に取り付けられた光源１０１と、光源１０１の対象位
置に取り付けられた受光部１０２とによって、試料ＳＬ
による鏡面反射を検出し、その光沢度を測定する。７５
度の他に、２０度、６０度、８０度などの幾何学的条件
が用いられることもある。

【００２９】図５において、横軸がパッチの階調レベル
であり、縦軸が各階調レベルのパッチを測定した明度ま
たは光沢度である。つまり、図５には、図４で説明した
光沢度照明系の光沢度計を用いて測定した光沢度（光沢
関連値）Ｇもプロットされている。

【００３０】図５（Ａ）に示すように、用紙と記録剤が
ともに低光沢仕様である場合には、ハイライトからシャ
ドーまでほぼフラットな低光沢に仕上がっている。図５
（Ｂ）に示すように、用紙と記録剤がともに高光沢仕様
である場合には、全体的に高光沢に仕上がっている。な
お、図５（Ａ）と図５（Ｂ）とでは使用したプリンタが
互いに異なる。

【００３１】図５から分かるように、試料ＳＬの光沢度
が低い場合には、それぞれの幾何学的条件（０／４５、
ＳＣＥ、ＳＣＩ）による明度値はほぼ同じ値となる。し
かし、試料ＳＬの光沢度が高い場合には、各明度値は異
なる値となる。しかも、明度値が異なる傾向は、シャド
ー側に近づくほど顕著である。

【００３２】このように、測色計３の採用する幾何学的
条件によって、試料ＳＬの光沢が高くなるにつれて明度
値に相違が生じる。したがって、当然に、測色値にも相
違が生じる。

【００３３】第１の実施形態においては、測色計３によ
って得られた測定データＤ１に対し、処理装置４によっ
て補正の処理が施され、試料ＳＬの視感的な印象に近い
色彩値が求められる。次に、処理装置４における処理内
容について説明する。

【００３４】図６は処理装置４における処理内容を機能
的に示すブロック図である。図６において、処理装置４
には、視覚基準明度算出部４１、補正部４２、および補
正色彩値算出部４３が、機能的に設けられる。

【００３５】視覚基準明度算出部４１は、測色計３から
出力される測定データＤ１に基づいて、試料ＳＬの視感
的な印象に近い明度を表す視覚基準明度値Ｙｓを求め
る。視覚基準明度値Ｙｓは、ＣＩＥで規定するＸＹＺ三
刺激値のうち、明度を示す三刺激値（Ｙ）に対応するも
のであり、その三刺激値Ｙから演算によって求められ
る。ここで、三刺激値Ｙまたは明度値Ｙは、本発明にお
ける「色彩計測値から求められる色彩値Ｙ」に相当し、
視覚基準明度値Ｙｓは、本発明における「視覚基準の色
彩値Ｙｓ」に相当する。なお、測定データＤ１から視覚
基準明度値Ｙｓを求める方法は、坂谷一臣，伊藤哲也著
「明度測定における光沢の影響」日本色彩学会誌，ＶＯ
Ｌ. ２５，Supplement，ＰＰ．４−５，（２００１）に
開示されている。これについては後で詳しく説明する。

【００３６】補正部４２は、測定データＤ１から求めら
れる明度値Ｙが、視覚基準明度算出部４１で求めた視覚
基準明度値Ｙｓに等しくなるように、測定データＤ１の
分光分布を平行移動させて測定データＤ１を補正する。
補正部４２からは補正測定データＤ２が出力される。

【００３７】補正色彩値算出部４３は、補正測定データ
Ｄ２に基づいて、三刺激値（Ｘｓ，Ｚｓ）を求める。ま
た、補正測定データＤ２に基づいて、色度ｘｙを求め
る。また、他の表色系による色彩値を求める。求められ
た三刺激値（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）、他の色彩値などは、
数値により、またはグラフにより、表示装置に適宜表示
される。

【００３８】次に、視覚基準明度値Ｙｓを求める方法お
よび補正測定データＤ２を得る方法について説明を加え
る。図７は図５に示す明度測定結果に対して補正した視
覚基準明度値Ｙｓを求めてプロットして示す図、図８は
高光沢（sample１）と中光沢（sample２）の２つの試料
ＳＬについてＳＣＩとＳＣＥの各幾何学的条件で測定し
た分光反射率分布およびＳＣＩとＳＣＥとの間の分光反
射率の差をプロットした図である。なお、図７（Ａ）お
よび（Ｂ）は、それぞれ図５（Ａ）および（Ｂ）に対応
する。

【００３９】測色計３の各幾何学的条件、つまり、４５
度照明系、ＳＣＥ、またはＳＣＩによる明度の測定値
（Ｙ）を、それぞれＹ₄₅、Ｙ_SCE、Ｙ_SCIとする。視覚
基準明度値Ｙｓは、「Ｙ_X」をＹ₄₅、Ｙ_SCE、Ｙ_SCIの
いずれかとして、次の（１）式で表すことができる。

【００４０】

【数１】ここで、Ｇは光沢関連値である。光沢関連値Ｇとして、
光沢測定装置によって測定した光沢度を用いてもよく、
また、ＳＣＥおよびＳＣＩによる測定値から求めた光沢
関連値を用いてもよい。ｓ、ｔ、ｕ、ｋは定数である。
これらの定数の値は、測色計の機種および幾何学的条件
の違いに応じて定められる。すなわち、これら定数を、
幾何学的条件などの違いに応じた変数とすることによっ
て、測色計の機差や幾何学的条件差を吸収し、人間の視
感的な印象に近いまたは一致した明度値である視覚基準
明度値Ｙｓを得ることができる。視覚基準明度値Ｙｓ
は、「三刺激値Ｙｓ」と記載することが可能である。三
刺激値Ｙｓは、ＣＩＥの定義式に基づいて、明度Ｌ^*に
変換することができる。

【００４１】図７（Ａ）に示されるように、試料ＳＬの
光沢度が低い場合には、各幾何学的条件による測定値
と、補正された視覚基準明度値Ｙｓ（図における「Ｃａ
ｌＬ^*」の線）とがほぼ一致していることが分かる。

【００４２】これに対し、図７（Ｂ）に示されるよう
に、試料ＳＬの光沢度が高い場合には、とりわけ濃い側
において、各幾何学的条件による測定値と、補正された
視覚基準明度値Ｙｓとは異なっていることが分かる。

【００４３】図８において、ＳＣＩとＳＣＥとの分光反
射率の差（ＳＣＩ−ＳＣＥ）を見ると、高光沢と中光沢
のいずれにおいても、全可視光の波長域（４００〜７０
０ｎｍ）においてほぼフラットな特性となっていること
が分かる。つまり、測色計３の積分球に設けられた光ト
ラップによる正反射成分の除去によって、その分光分布
曲線自体は変化することなく、反射率軸に沿った方向
（図の上下方向）にほぼ平行移動すると考えてよいこと
が分かる。

【００４４】なお、図８において、右端に記載された差
Ｓavg １、Ｓavg ２は、各試料ＳＬ１、２について、Ｓ
ＣＩまたはＳＣＥにより測定された分光反射率の各波長
における差の平均値である。差Ｓavg １は高光沢の試料
ＳＬ１、差Ｓavg ２は中光沢の試料ＳＬ２についてのも
のである。図８で分かるように、光沢が少なければＳav
g は小さくなり、光沢が全くない場合にはＳavg は零と
なる。

【００４５】したがって、測定データＤ１である分光分
布から視覚基準明度値Ｙｓが求められた後において、そ
の分光分布を反射率軸に沿って平行移動し、平行移動し
た後の分光分布に基づく三刺激値Ｙが視覚基準明度値Ｙ
ｓに等しくなるようにすることによって、平行移動した
後の分光分布は視覚基準の色彩値となっているはずであ
る。換言すれば、平行移動した後の分光分布に基づく三
刺激値Ｙが視覚基準明度値Ｙｓに等しくなるような、そ
のようなシフト量（平行移動量）Ｓを求めればよい。求
めたシフト量Ｓの分だけ、測定データＤ１を平行移動し
たものが、補正測定データＤ２として得られる。

【００４６】次に、フローチャートを用いて説明する。
図９は処理装置４における処理の概略を示すフローチャ
ート、図１０は補正処理を示すフローチャートである。

【００４７】図９において、測定データＤ１から視覚基
準明度値Ｙｓを求める（＃１１）。測定データＤ１から
求められる明度値Ｙが視覚基準明度値Ｙｓに等しくなる
ように、分光分布を平行移動させるという、補正処理を
行う（＃１２）。補正された分光分布に基づいて試料Ｓ
Ｌの色彩値（補正色彩値）を求める（＃１３）。

【００４８】図１０に示すように、補正処理では、微小
量ｓを設定する（＃１０１）。微小量ｓは、シフト量Ｓ
を求めるために１回当たりシフトさせる量であり、予想
されるシフト量Ｓに対して充分小さな値を用いる。微小
量ｓが小さいほど、演算時間が長くなるが、シフト量Ｓ
は正確に求まる。カウンタｎを「１」に設定する（＃１
０２）。

【００４９】測定データＤ１の分光分布を微小量ｓだけ
平行移動する（＃１０３）。つまり、各波長の測定デー
タλ_400-700に対して、（λ_400-700）＋ｓを求める。
移動の方向つまり微小量ｓを正負のいずれとするかは、
三刺激値Ｙと視覚基準明度値Ｙｓとの差が小さくなる方
向とするが、差が大きくなれば逆の方向とすればよい。
例えば、ＳＣＥで測定した分光分布に対して実行する場
合には、ＳＣＥで測定した三刺激値Ｙよりも視覚基準明
度値Ｙｓの方が大きければ、微小量ｓを正とし、その逆
であれば負とする。

【００５０】微小量ｓだけ平行移動した分光分布につい
て、ＣＩＥの定義に基づいて、三刺激値Ｙを演算により
求める（＃１０４）。求めた三刺激値Ｙと視覚基準明度
値Ｙｓとを比較し、それらが一致していれば（＃１０５
でイエス）、シフト量Ｓを微小量ｓ×ｎとして求める
（＃１０６）。求めたシフト量Ｓに応じて平行移動が行
われた分光分布を、補正測定データＤ２として出力する
（＃１０７）。

【００５１】ステップ＃１０５で一致していなければ、
変数ｎをインクリメントし（＃１０８）、ステップ＃１
０３に戻る。なお、ステップ＃１０５において、三刺激
値Ｙと視覚基準明度値Ｙｓとが一致するか否かを判断し
ているが、微小な誤差を許容するものであってもよい。
つまり、三刺激値Ｙが、視覚基準明度値Ｙｓ±αの範囲
に入っていればよいとしてもよい。〔第２の実施形態〕第２の実施形態では、第１の実施形
態とは異なった方法でシフト量Ｓを求める。それ以外は
第１の実施形態と同じである。

【００５２】図１１は第２の実施形態におけるシフト量
Ｓを求める方法を説明するための図、図１２は第２の実
施形態における処理装置４Ｂの処理内容を機能的に示す
ブロック図である。

【００５３】ここでは、シフト率ＲＳ、および差異変数
ＲＹを定義する。シフト率ＲＳは、次の（２）式、ＲＳ＝Ｓ／Ｓavg …（２）で定義される。Ｓはシフト量である。Ｓavg は、上に述
べたように、ＳＣＩおよびＳＣＥにより測定された分光
反射率の各波長における差の平均値の絶対値（正数）で
ある。

【００５４】差異変数ＲＹは、次の（３）式、ＲＹ＝（Ｙｓ−Ｙ_SCE）／（Ｙ_SCI−Ｙ_SCE） …（３）で定義される。Ｙｓは視覚基準明度値である。Ｙ_SCEお
よびＹ_SCIは、それぞれ、ＳＣＥまたはＳＣＩにより測
定された分光分布に基づく明度値である。Ｙ_SCEとＹ
_SCIのうち、（３）式の分子に現れる方つまりこの例で
はＹ_SCEが、平行移動を行う元の分光分布である。

【００５５】したがって、ＳＣＩおよびＳＣＥにより測
定された分光分布に基づいて差異変数ＲＹを求め、図１
１に示すグラフから、差異変数ＲＹの値をｘ値としてそ
れに対応するｙ値を読み取る。読み取ったｙ値から、上
の（２）式によってシフト量Ｓを求める。

【００５６】なお、図１１に示すグラフは、ｘｙ平面に
おける原点を通る２次曲線であり、次の（４）式、ｙ＝−０．０４ｘ²＋１．０１ｘ …（４）によって近似される。近似した場合の相関係数Ｒ²は
０．９９９７である。なお、（４）式における係数は、
図１１に示す測定に用いた測色計３の場合に当てはまる
数値であり、測色計３が異なると係数値も異なる。

【００５７】先に述べた第１の実施形態の図１０のフロ
ーチャートに基づいてシフト量Ｓを求める場合には、ｎ
回の積分計算を実行する必要があった。しかし、ここに
述べた方法によると、シフト率ＲＳと差異変数ＲＹとは
ほぼ線形な関係にあり、上に述べたように２次関数でほ
ぼ近似することができる。つまり、シフト量Ｓは、次の
（５）式、Ｓ＝（−０．０４ＲＹ²＋１．０１ＲＹ）・Ｓavg …（５）で求めることができる。

【００５８】このように、図１１に示すグラフまたは
（４）式からシフト量Ｓを求める方法では、シフト量Ｓ
がより簡単に早く求められる。なお、光沢がほとんどな
い試料ＳＬの場合には、Ｓavg はほとんど零となる。実
験的には、差異変数ＲＹの値が−２．５以下の場合に、
光沢がほとんどない試料ＳＬに相当する。この場合に
は、差異変数ＲＹの分母である（Ｙ_SCI−Ｙ_SCE）も零
に近づき、図１１のグラフにおいてｘおよびｙともに原
点から負の方向に大きく離れて、誤差が大きくなる。し
たがって、光沢がほとんどない場合にはＳ＝０とする、
などの場合分けを行うとよい。

【００５９】図１２において、処理装置４Ｂは、視覚基
準明度算出部４１、補正部４２Ｂ、および補正色彩値算
出部４３からなる。補正部４２Ｂには、シフト量算出部
４２１およびシフト部４２２が設けられる。

【００６０】シフト量算出部４２１は、上に述べたよう
に、２つの幾何学的条件Ａ, Ｂによって計測された分光
分布の各波長における差の平均値の絶対値をＳavg と
し、幾何学的条件Ａ, Ｂによる三刺激値をそれぞれ
Ｙ_A，Ｙ_Bとし、（Ｓ／Ｓavg ）が（Ｙｓ−Ｙ_B）／
（Ｙ_A−Ｙ_B）の関数で与えられるとしてシフト量Ｓを
求める。

【００６１】シフト部４２２は、測定された分光分布を
シフト量Ｓだけ平行移動させるようにして計測された分
光分布を補正する。図１３は処理装置４Ｂによる処理を
行って求めた色彩値をプロットして示す図である。

【００６２】すなわち、高光沢の試料ＳＬ１について求
めたシフト量Ｓを用いて分光分布を平行移動させ、平行
移動した分光分布から三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を求め
る。求めた三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）をＣＩＥＬ^*ａ^*ｂ
^*に変換し、それをａ^*ｂ^*平面にプロットしたのが、
図１３に示すグラフである。図１３によると、「●」が
平行移動した結果を表し、色相によって補正効果が異な
ることが分かる。〔第３の実施形態〕第３の実施形態では、シフト量Ｓを
求めることなく、測定データＤ１による三刺激値（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）、および視覚基準明度値（三刺激値）Ｙｓか
ら、他の三刺激値（Ｘｓ，Ｚｓ）を近似的に求める。

【００６３】図１４は、第３の実施形態における視覚基
準明度値Ｙｓから他の三刺激値（Ｘｓ，Ｚｓ）を近似的
に求める方法を説明する図、図１５は第３の実施形態に
おける処理装置４Ｃの処理内容を機能的に示すブロック
図である。

【００６４】図１４においては、（Ｙｓ−Ｙ_SCE）と
（Ｘｓ−Ｘ_SCE）との関係が四角で、（Ｙｓ−Ｙ_SCE）
と（Ｚｓ−Ｚ_SCE）との関係が三角で、それぞれｘｙ平
面にプロットされて示されている。ここで、Ｙｓは視覚
基準明度値、ＸｓおよびＺｓは視覚基準明度値Ｙｓから
求まる三刺激値である。つまり、三刺激値（Ｘｓ，Ｚ
ｓ）は、測定データＤ１の分光分布をシフト量Ｓだけ平
行移動させて得られた分光分布から得られる三刺激値
（Ｘ，Ｚ）である。ここでは、その三刺激値（Ｘｓ，Ｚ
ｓ）をグラフまたは計算によって求める。計算によって
求める場合は、次の（６）式による。

【００６５】Ｘｓ−Ｘ_SCE＝０．９５０２（Ｙｓ−Ｘ_SCE）Ｚｓ−Ｚ_SCE＝１．０８８２（Ｙｓ−Ｘ_SCE） …（６）すなわち、（Ｙｓ−Ｙ_SCE）と（Ｘｓ−Ｘ_SCE）、およ
び（Ｙｓ−Ｙ_SCE）と（Ｚｓ−Ｚ_SCE）の関係は線形で
あり、Ｙｓが得られれば、その光源下においてＸｓとＺ
ｓは容易に計算可能である。それらの関係は一次式で示
され、その傾きは、それぞれ、「０．９５０２」「１．
０８８２」である。この傾きの値は、Ｄ６５光源におけ
る完全拡散反射面のＸＹＺ表色系における三刺激値
（Ｘ, Ｚ）の１００分の１の値と丁度等しい。なお、
（６）式で近似した場合の相関係数Ｒ²は１である。

【００６６】試料ＳＬを照明する光源を変更した場合に
は、（６）式の傾きを、用いた光源の完全拡散反射面の
ＸＹＺ表色系における三刺激値（Ｘ, Ｚ）の１００分の
１の値とすればよい。

【００６７】また、図１４および（６）式においては、
試料ＳＬの測色をＳＣＥにより行い、ＳＣＥにより測定
された分光分布に基づく明度値であるＹ_SCEを用いた
が、ＳＣＩにより測色を行った場合には、Ｙ_SCEに代え
て、ＳＣＩにより測定された分光分布に基づく明度値で
あるＹ_SCIを用いればよい。

【００６８】図１５において、処理装置４Ｃは、視覚基
準明度算出部４１、および三刺激値算出部４２Ｃからな
る。三刺激値算出部４２Ｃは、上に述べたように、測定
データＤ１から得られる三刺激値（Ｘ, Ｙ, Ｚ）に対し
て、視感的な印象に近い三刺激値を（Ｘｓ, Ｙｓ，Ｚ
ｓ）とし、（Ｘｓ−Ｘ）および（Ｚｓ−Ｚ）はそれぞれ
（Ｙｓ−Ｙ）の関数で与えられるとして、補正された三
刺激値（Ｘｓ，Ｚｓ）を求める。

【００６９】第３の実施形態では、分光分布を平行移動
することなく、測定データＤ１による三刺激値（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）および視覚基準明度値（三刺激値）Ｙｓから、
他の三刺激値（Ｘｓ，Ｚｓ）を近似的に簡単に求めるこ
とができる。〔その他の説明〕以上、ここまでは、主として積分球タ
イプの幾何学的条件であるＳＣＩおよびＳＣＥの測定値
の差を用いて、シフト量Ｓを算出し、シフト量Ｓの分だ
け分光分布を平行移動させ、または、視感と一致した三
刺激値（Ｘｓ，Ｚｓ）を算出する方法を説明した。しか
し、さらに、４５度照明系の幾何学的条件および光沢関
連値から推測されるＹｓを用いて、上に述べた視感と一
致した分光分布または三刺激値（Ｘｓ，Ｚｓ）を算出す
ることも可能である。

【００７０】例えば、図１４および（６）式において、
４５度照明系により測定された分光分布に基づく明度値
であるＹ₄₅、を用いることによって三刺激値（Ｘｓ，Ｚ
ｓ）が求まる。

【００７１】さて、上において、測色計３として光沢測
定装置を内蔵してもよいと述べたが、その場合の測色計
３Ｂの構成の例について説明する。図１６は光沢測定装
置を内蔵した測色計の光学系の構成の例を示す図であ
る。

【００７２】図１６（Ａ）に示す測色計３Ｂでは、光源
２０１および受光部２０３による４５／０方式の測色用
の光学系と、光源２０１および受光部２０４による４５
度方式の光沢測定用の光学系とが設けられている。

【００７３】図１６（Ｂ）に示す測色計３Ｃでは、光源
２０１および受光部２０３による４５／０方式の測色用
の光学系と、光源２０２および受光部２０４による６０
度方式の光沢測定用の光学系とが設けられている。

【００７４】このような構成の測色計３Ｂ，３Ｃを用い
た場合には、受光部２０３からの出力によって色彩計測
値を求め、受光部２０４からの出力によって光沢度を求
め、これらから視覚基準明度値Ｙｓを求めることができ
る。また、その色彩計測値を補正することによって、補
正測定データＤ２を求め、これから視感的な印象に近い
色彩値を求めることができる。

【００７５】また、測色計３によって１つの幾何学的条
件による分光分布のみを測定し、測色計３とは別の光沢
測定装置で光沢度を測定し、測定した光沢度をユーザ
（測定者）がキーボードなどから手動で入力するように
してもよい。

【００７６】上に述べた実施形態では、測色計３から出
力される測定データＤ１に基づいて、処理装置４におい
て種々の演算または計算が行われ、補正された色彩値が
求められるが、そのような演算または計算の一部または
全部を、測色計３において実行するように構成してもよ
い。その際に、測色計３に表示装置を設け、その表示装
置に補正された色彩値を表示してもよい。補正された色
彩値とともに測定データＤ１として得られた生の色彩値
を同時にまたは選択的に表示してもよい。〔視覚基準明度値Ｙｓについての追加説明〕次に、測定
データＤ１に基づいて視覚基準明度値Ｙｓを求める方法
について、追加的な説明を行う。

【００７７】図１７は視覚基準明度算出部４１の構成の
例を機能的に示す図である。本実施形態の視覚基準明度
算出部４１は、視覚基準の色彩値を規定する所定の式
〔例えば上に述べた（１）式〕に、所定の照明および受
光の幾何学的条件を備えた測色光学系により測定された
試料の色彩測定値Ｙ_Xと、試料の光沢度Ｇとを代入し
て、測色光学系による固有の色彩測定値Ｙ_Xから、試料
の表面状態に依存しない人の視覚で認識される色彩に近
い普遍性のある視覚基準の明度値（視覚基準明度値）Ｙ
ｓを求めるものである。

【００７８】上の（１）式において、光沢関連値（光沢
度）Ｇの累乗項における乗数ｋ、線形変換における色彩
測定値Ｙ_Xの対数項の係数ｓ、光沢関連値Ｇの累乗項の
係数ｔ、および定数ｕは、使用される測色光学系におけ
る三刺激値である色彩値Ｙ_Xを人の視覚で評価実験を行
い、光沢関連値Ｇとの相関について重回帰分析を行って
最適化した値を用いる。

【００７９】図１７において、視覚基準明度算出部４１
は、測色計３から出力される測定データＤ１（ここでは
ＳＣＥ方式とＳＣＩ方式により測定された試料ＳＬの色
彩値Ｙ_SCE、Ｙ_SCI）を、両方式による色彩測定値Ｙ
_SCE、Ｙ_SCIの常用対数の差ΔＹと光沢度Ｇとの関係を
規定した相関式〔下記（７）式〕に代入し、光沢度Ｇca
l を算出する光沢度算出部４１０と、視覚基準の明度値
Ｙｓを規定する所定の式〔例えば、上記（１）式〕に、
上記測色計２により測定された色彩測定値Ｙ_SCE（また
はＹ_SCI）と光沢度算出部１０により算出された光沢度
Ｇcal とを代入して、視覚基準の明度値Ｙｓを求める色
彩算出部３Ａを包含する演算制御部３と、この演算制御
部３によって算出された明度値Ｙｓを表示する表示部４
とを有する。

【００８０】ここで、上記光沢度Ｇcal は、各実測値Ｙ
_SCEとＹ_SCIの常用対数の差ΔＹから下記（７）式およ
び（８）式Ｇcal ＝ｆ×ΔＹj ……（７） ΔＹ＝｜（−log10 （Ｙ_SCE／1OO ））−（−log10 （Ｙ_SCI／1OO ））｜ …（８）で表される。ここで、（７）式における係数ｆ，乗数ｊ
は、使用される測色光学系の種類に合わせて異なる値が
設定される。なお、これらの式の意義の詳細については
後述する。

【００８１】視覚基準明度算出部４１は、上記光沢度算
出部４１０と、Ｙ_SCEまたはＹ_SCIを対数変換する対数
変換部４１１と、光沢度算出部４１０により算出された
光沢度Ｇcal を累乗変換する累乗変換部４１２と、対数
変換された色彩測定値Ｙ_SCE（またはＹ_SCI）と累乗変
換された光沢度Ｇcal によって線形変換を行い明度値Ｙ
ｓの対数値を算出する線形変換部４１３と、線形変換部
４１３より出力される明度値Ｙｓの対数値を逆対数変換
して明度値Ｙｓを算出する逆対数変換部４１４と、逆対
数変換部４１４によって算出された明度値Ｙｓを出力す
る色彩値出力部４１５とにより構成されている。

【００８２】この視覚基準明度算出部４１では、光沢度
計を用いることなく、測色計３によってＳＣＥ方式とＳ
ＣＩ方式の測色光学系による試料ＳＬの色彩測定値Ｙ
_SCE、Ｙ_SCIが測定され、この測色部２により測定され
たＳＣＥ方式とＳＣＩ方式の各色彩測定値Ｙ_SCE、Ｙ
_SCIが光沢度算出部４１０に入力される。光沢度算出部
４１０では、両方式による色彩測定値Ｙ_SCE、Ｙ_SCIの
常用対数の差ΔＹと光沢度Ｇとの関係を規定した相関式
〔上記（７）式〕に基づいて、測色計３より出力される
ＳＣＥ方式とＳＣＩ方式の各色彩測定値Ｙ_SCE、Ｙ_SCI
を用いて光沢度Ｇcal が算出される。

【００８３】そして、視覚基準の明度値Ｙｓを規定する
所定の式〔例えば、上記（１）式〕に基づいて、測色部
２より出力されるＳＣＥ方式（またはＳＣＩ方式）の測
色光学系による固有の試料ＳＬの色彩測定値Ｙ_SCE（ま
たはＹ_SCI）が対数変換部４１１に入力されて対数変換
されると共に、光沢度算出部４１０より出力される光沢
度Ｇcal が累乗変換部４１２に入力されて累乗変換され
る。対数変換された色彩測定値Ｙ_SCE（またはＹ_SCI）
と累乗変換された光沢度Ｇcal が線形変換部４１３に入
力されて線形変換が行なわれて明度値Ｙｓの対数値が算
出される。この線形変換部４１３より出力される明度値
Ｙｓの対数値が逆対数変換部４１４に入力され逆対数変
換されて明度値Ｙｓが算出される。逆対数変換部４１４
より出力される明度値Ｙｓが色彩値出力部４１５を介し
て出力され、試料ＳＬの表面状態に依存しない人の視覚
で認識される色彩に近い普遍性のある視覚基準の明度値
Ｙｓが得られる。

【００８４】なお、測色光学系による固有の試料ＳＬの
三刺激値である色彩測定値Ｙ_SCE（またはＹ_SCI）か
ら、視覚基準の明度値Ｙｓを求める構成例を示したが、
各測色光学系で測定される三刺激値を、測定光源の完全
拡散反射面の三刺激値で割った値である光源補正値を用
いて、視覚基準の光源補正値を求める構成としてもよ
い。

【００８５】この構成によれば、ニュートラルグレー試
料においては光源依存性が無くなり、光沢度Ｇの累乗項
における乗数ｋ、線形変換における色彩測定値Ｙ
_SCE（またはＹ_SCI）の対数項の係数ｓ、光沢度Ｇの累
乗項の係数ｔおよび定数ｕは、全ての光源で同じ値を適
用することができるようになり、汎用性が向上する。

【００８６】上に示した視覚基準明度算出部４１の構成
において、光沢度算出部４１０に代えて、測色計３に内
蔵された光沢測定装置または測色計３とは別個の光沢測
定装置を用いてもよい。また、測色計３および光沢測定
装置により測定して得られたデータを、入力装置から入
力するように構成してもよい。〔視覚基準の明度値および回帰式の意義の詳細〕以上、
視覚基準の明度値Ｙｓを規定する所定の式に、所定の照
明および受光の幾何学的条件を備えた各測色光学系によ
り測定された試料の色彩測定値Ｙ_Xと、試料の光沢度Ｇ
とを代入して、試料の表面状態に依存しない人の視覚で
認識される色彩に近い普遍性のある視覚基準の明度値Ｙ
ｓを求める方法について説明した。

【００８７】ここで、視覚基準の明度値Ｙｓを規定する
所定の式の一例として、複数の試料の色彩を人の視覚で
評価した結果を回帰分析して得られた視覚基準の明度値
Ｙｓ、色彩測定値Ｙ_Xおよび光沢度Ｇの相関を表す回帰
式〔上記（１）式〕を導出する方法について、詳述す
る。

【００８８】なお、係数ｓ、係数ｔ、乗数ｋおよび定数
ｕの数値は、使用される測色光学系の種類によって異な
る値となる。また、評価実験の条件によっても変わるも
のであり、より多くの統計データを集めて、より精度の
高い値に適宜修正することが可能である。したがって、
以下では具体的な数値を用いずに説明する。

【００８９】測色計は、４５度系と拡散系の２種類を使
用した。拡散系の測色計は、前述したＳＣＥ方式とＳＣ
Ｉ方式の２つの測定方式を有している。また、濃度測定
には、基本的な光学系が４５度系である反射濃度計を使
用した。光沢度の測定には、７５度方式の光沢度計を用
いた。

【００９０】測定する画像サンプルとして、機種の異な
る複数のプリンタを使用して、１２階調のグレースケー
ル（Ｋ単色）を、ＭＴペーパー、ＣＦペーパー、ＣＦコ
ート紙等の用紙タイプの異なる２８種の用紙に各々プリ
ント出力し、総個数にして３３６（＝１２×２８）個の
画像パッチを準備した。プリンタ機種と用紙タイプを組
み合わせることで、比較的多様な光沢特性を有するサン
プル群を構成している。また、記録方式としては電子写
真式が主であるが、インクジェット式やサーマル式も取
り混ぜている。これらの全てのパッチについて上記測定
器を用いて５箇所の測定を行い、その平均値を測定値と
した。具体的には、１つのパッチに付き、三刺激値であ
るＸＹＺ（０／４５）、ＸＹＺ（ＳＣＥ）およびＸＹＺ
（ＳＣＩ）と、反射濃度ｄ、光沢度Ｇの５組の物理量を
測定した。なお、三刺激値ＸＹＺの観察条件として、印
刷業界の標準でもあるＩＳ０１３６５５で規定された２
度視野、Ｄ５０光源を用いている。

【００９１】図１８は、上記全サンプルの三刺激値ＸＹ
Ｚ（０／４５，ＳＣＥ，ＳＣＩ）の実測値Ｙから、ＣＩ
Ｅの定めた公式にしたがい各明度Ｌを計算して、ＳＣＥ
方式を基準とした場合の明度差ΔＬを明度Ｌ（ＳＣＥ）
に対してプロットしたグラフである。ハイライトからシ
ャドーの全領域において様々な光沢特性を有しているサ
ンプル群であるが、このグラフからも自明なように、明
度Ｌ（ＳＣＥ）が低く色彩の濃いサンプルほど測定値の
ばらつきは大きく、概ねその明度の測定値は、上にも述
べたように、ＳＣＩ方式＞ＳＣＥ方式＞０／４５方式と
なる傾向を示すことが分かる。しかし、おおよそ明度Ｌ
（ＳＣＥ）が高く色彩の薄いサンプルでは測定値のばら
つきは比較的小さいことがわかった。

【００９２】したがって、効率良く視覚評価実験を行う
ことを目的に、全３３６サンプルの中からまず高明度
（例えば、明度７０以上）のサンプルを除き、さらに光
沢特性を考慮して抽出した１２６サンプルを視覚評価実
験の対象サンプルとした。

【００９３】図１９は、抽出した視覚評価対象サンプル
の明度Ｌ（ＳＣＥ）と光沢度Ｇの関係を示す。視覚評価
対象サンプルは、各々の用紙上から切り出し、用意した
カード（約７０ｍｍ×１００ｍｍ）上に貼り、さらにそ
の上を約１０ｍｍ角の窓を設けた用紙で覆った。これら
のカードと窓を設けた用紙は共に、光沢のほとんどない
白い用紙とした。

【００９４】視覚評価実験は、５名の評価者が行った。
手法としては、各サンプルを１対１で比較する行為を総
当たりで行う一対比較法を採用した。例えば、ｎ個のサ
ンプルの場合、｛ｎ（ｎ−１）／２｝回の比較判断を行
うことになる。従って、今回の１２６サンプルでは、７
８７５回の比較判断を各人が行っている。色彩が濃いと
判断したときは“−１”とし、色彩が同じと判断したと
きは“０”とし、色彩が薄いと判断したときは“＋１”
とする三段階での比較判断を行い、結果として得られる
視覚スケールＳ（評価値）は各サンプルの勝率のような
ものに相当する。５人の結果は傾向的には類似してお
り、ここでは、５人の視覚スケールＳの平均値を平均評
価値ＳAVE として採用した。この平均評価値ＳAVE は、
−１から＋１までの範囲の値を取り、その値が小さいほ
ど色彩が濃いと判断されたことを意味する。

【００９５】図２０は、全３３６サンプルの三刺激値Ｘ
ＹＺ（０／４５，ＳＣＥ，ＳＣＩ）の実測値Ｙから、Ｃ
ＩＥの定めた公式に従い各明度Ｌを計算して、ＳＣＥを
基準とした場合の明度差ΔＬを光沢度Ｇに対してプロッ
トしたグラフである。低光沢から高光沢の全領域におい
て様々な明るさを有しているサンプル群であるが、光沢
度が高いサンプルほど測定値のばらつきが大きくなる傾
向は、特にＳＣＩ方式時に顕著なことが分かる。しか
し、おおよそ低光沢域では測定値のばらつきは小さく、
光沢の影響は比較的少ない。したがって、視覚評価の対
象とした１２６サンプルの中から低光沢（ここでは光沢
度１０以下とした）のサンプル３９個を抽出し、上記視
覚スケールである平均評価値ＳAVE との関係を調べた。
ここでは、視覚スケールＳを正数として取り扱うため
に、全ての平均評価値ＳAVE に１を加算した値を視覚評
価値ｍ（＝ＳAVE ＋１）としている。

【００９６】図２１は、低光沢サンプルの三刺激値ＸＹ
Ｚの０／４５、ＳＣＥ、ＳＣＩの３方式による各実測値
の平均である平均実測値ＹAVE と視覚評価値ｍの関係を
表し、下記（９）式で表現される曲線が、視覚評価値ｍ
から目標とする明度値（視覚基準明度値）Ｙｓへの変換
式になる。尚、ここでは、低光沢時の平均実測値ＹAVE
は、人の視覚で認識される色彩に近い視覚基準の明度値
Ｙｓと等しいものと想定している。

【００９７】Ｙｓ＝αｍ³＋βｍ²＋γｍ＋δ……（９）ここで、α，β，γは係数、δは定数である。上記
（９）式は、単調増加関数である必要があるが、その導
関数は常に正であり、この条件を満足している。ここで
の明度値Ｙｓは、「視覚値Ｙｓ」と表すことも可能であ
る。

【００９８】ここで、視覚評価値ｍを、明度Ｌではなく
明度値Ｙｓに変換した理由は、ＣＩＥの定める公式にお
ける１／３乗や三刺激値の値が極低い時の場合分けの必
要がなく、より単純な計算となるように考慮したためで
ある。さらに、ＸやＺの他の三刺激値への拡張（カラー
測色への拡張）もより簡素に行うことを可能とするため
である。

【００９９】視覚評価を行った全１２６サンプルの明度
値Ｙｓと実測値Ｙとの相関関係（１次）を調べた。図２
２は、実測値Ｙ（Ｏ／４５）、Ｙ（ＳＣＥ）、Ｙ（ＳＣ
Ｉ）、ＣＩＥの公式に基づいて変換した明度Ｌ（０／４
５）、Ｌ（ＳＣＥ）、Ｌ（ＳＣＩ）、反射濃度ｄ、各実
測値Ｙ（Ｏ／４５）、Ｙ（ＳＣＥ）、Ｙ（ＳＣＩ）の常
用対数値である−log10 （Ｙ(O/45)／1OO ）、−log10
（Ｙ(SCE) ／1OO ）、−log10 （Ｙ(SCI) ／1OO ）の全
１０種のデータに対する相関係数ＲY を示す。当然なが
ら、いずれも相関関係ＲY は十分に高いが、最も相関が
高かったのは各実測値Ｙの常用対数値であった。これ
は、１／３乗よりも対数スケールの方がより「濃さ」の
感覚量として適していることを意味している。したがっ
て、以下では所望の関数を得るための計算処理として、
実測値Ｙの常用対数値−1og10 （Ｙ／100 ）を用いる。

【０１００】そして、測色光学系としては拡散照明系
で、かつ正反射光成分を除去するＳＣＥ方式が、０／４
５方式やＳＣＩ方式よりも人の視覚により認識される色
彩に近いことが図２２のグラフからも分かる。したがっ
て、以下では基本的にはＳＣＥ方式による実測値Ｙをべ
一スに明度値Ｙｓへの変換を考えることとする。

【０１０１】視覚判断を行った全１２６サンプルにおけ
る明度値Ｙｓは、各画像パッチの視覚評価値ｍ（＝ＳAV
E ＋１）を、上記（９）式に代入することで求められ
る。すなわち、重回帰分析を行う一般式は、ｓ、ｔを係
数、ｕを定数、ｋを乗数とし、各画像パッチの実測値Ｙ
_Xを各測色光学系における実測値Ｙ0/45、Ｙ_SCEまたは
Ｙ_SCIとし、光沢度の実測値をＧとすると、上の（１）
式で表される。

【０１０２】ここで、光沢度Ｇに関連する項を累乗の関
数で表現しているのは、光沢度Ｇをそのまま用いるより
も相関が上がることが確認されたためである。例えば、
実測値Ｙ_SCEと光沢度Ｇから知覚される明度値Ｙｓを予
測する場合、図２３に示すように、光沢度Ｇに関する項
に対する相関係数ＲG は、光沢度Ｇの乗数ｋ＝ｋa で最
大値ＲGmaxが得られた。尚、光沢度Ｇの相関関数はこれ
に限定されるものではなく、より適した光沢度Ｇの相関
関数が特定された場合には、それを用いればよい。

【０１０３】実際に、０／４５方式、ＳＣＥ方式、ＳＣ
Ｉ方式の３種類の測定方式に対して、重回帰分析を行
い、実測値Ｙに関する項に対する相関係数ＲY と、光沢
度Ｇに関する項に対する相関係数ＲG を求めて比較し
た。その結果、明度値Ｙｓの関数と相関が高かったの
は、実測値項、光沢度項ともにＳＣＥ方式であり、次い
で、０／４５方式、ＳＣＩ方式の順となった。

【０１０４】つまり、例えば、ＳＣＥ方式で測定した実
測値Ｙ_SCEと光沢度Ｇ75との両者から予測される明度値
Ｙｓは、下記（１０）式で表される。

【０１０５】

【数２】ここで、係数ｓa 、係数ｔa 、乗数ｋa および定数ｕa
は、測色光学系がＳＣＥ方式であるときの所定値であ
る。

【０１０６】但し、明度値Ｙｓの予測式は、０／４５方
式、ＳＣＩ方式の場合も含め、光沢度Ｇが１０以上、ま
たは明度Ｌが７０以下の条件を満足するサンプルに対し
てのみ適用する。そして、上記条件からはずれるサンプ
ルについては、各々測定した実測値そのものを明度値Ｙ
ｓとして取り扱うこととする。

【０１０７】図２４は、全３３６サンプルの三刺激値Ｘ
ＹＺ（０／４５、ＳＣＥ、ＳＣＩ）の実測値Ｙから各係
数ｓa 、ｔa 、定数ｕa 、乗数ｋa を用いて、光沢度Ｇ
の実測値Ｇ75と各測定方式における実測値Ｙから明度値
Ｙｓを推定し、さらにＣＩＥの定めた公式に従いそれぞ
れの明度Ｌを計算し、ＳＣＥ方式を基準とした場合の明
度差ΔＬを光沢度Ｇに対してプロットしたグラフであ
る。図２０と比較して、０／４５方式からの予測値およ
びＳＣＥ方式からの予測値について、ＳＣＥ方式との明
度差ΔＬが減少していることがわかる。

【０１０８】また、ＳＣＩ方式からの予測値とＳＣＥ方
式からの予測値との差は、依然として高光沢のサンプル
においてやや大きくなっていることがわかる。ＳＣＩ方
式では、光沢による正反射光成分を除去しないで測定し
ているため、極端な場合には、明らかに濃さの異なる低
光沢サンプルと高光沢サンプルの測定において、実測と
視覚で色調の判定に逆転が生じることも有り得る。つま
り、対象画像の光沢が高い場合には、その三刺激値の実
測値は十分に低くなりきれず飽和してしまうと考えられ
る。したがって、ＳＣＩ方式による測定値Ｙと光沢度Ｇ
から実際に知覚される明度Ｌを予測することは、他の２
つの測定方式である０／４５方式やＳＣＥ方式よりも困
難であるといえ、ＳＣＩ方式では高光沢試料の視覚的な
色調の変化は本質的に検知できないものと考えられる。
また、こうした傾向は他の三刺激値のＸやＺにもほぼ同
様のことがいえると考えられる。

【０１０９】次に、ＳＣＥ方式とＳＣＩ方式の各測定値
から光沢度Ｇを算出する相関式〔上記（７）式〕につい
て説明する。これまでの検証結果から、ＳＣＥ方式とＳ
ＣＩ方式の出力値は、低光沢サンプルではハイライト域
からシャドー域まで差はあまり生じないのに対し、高光
沢サンプルではシャドー域ほどその差が拡大する傾向に
ある。

【０１１０】こうした関係を考慮して、有効的に光沢と
関連性の高い情報を得るために、上に述べた（８）式に
示す各実測値Ｙ_SCEとＹ_SCIの常用対数の差ΔＹに着目
する。

【０１１１】図２５は、各実測値Ｙ_SCEとＹ_SCIの常用
対数の差ΔＹと光沢度Ｇ75の関係を示す。累乗関数で近
似しているが、相関係数としてはそれほど高い値が得ら
れているわけではない。とりわけΔＹが小さな領域での
ばらつきが大きくなっていることがわかる。これは、薄
い領域ではその光沢に関わらず、ＳＣＩ方式とＳＣＥ方
式による測定値差はあまりないことに起因しているもの
と推測できる。しかしながら、この傾向は光沢の影響を
比較的受けにくいハイライト域での光沢度項の寄与を低
くできるなどかえって好都合でもある。

【０１１２】また、ここでは７５度系の光沢度計で測定
した光沢度Ｇ75との相関を高めることは本題ではない。
というのも、本来、光沢度Ｇ自体の測定光学系も一義的
には定まっておらず、今回用いた７５度系の他に、２０
度系、６０度系、８０度系などの他の光学系も存在す
る。また、あくまでもＳＣＥ方式とＳＣＩ方式による測
定値Ｙ_SCEおよびＹ_SCIから、人の視覚で認識される色
彩に近い視覚基準の明度値Ｙｓを推定することが目的で
あり、上記（１）式における光沢度項に対して、計算で
求めた特性値を用いることで高い相関が得られれば問題
はない。よって、図２５に示した近似式に従い、光沢補
正関数により算出される光沢度Ｇcal の予測式は、各実
測値Ｙ_SCEとＹ_SCIの常用対数の差ΔＹから上記（７）
式で表される。ここで、係数ｆ，乗数ｊは、図２５に示
す光沢補正関数を規定する値である。

【０１１３】この光沢補正関数により算出される光沢度
Ｇcal を用いて同様の重回帰分析を行った。尚、実測光
沢度Ｇ75から求める場合には、低光沢あるいは高明度の
サンプルデータを除外して処理したが、ここでは全サン
プルデータから解析を行っている。その結果、光沢度項
に関する相関係数ＲG が更に向上し、前述したように、
光沢補正関数により算出される光沢度Ｇcal を用いて高
い相関関係を得るという目的は達成できているものと考
えられる。

【０１１４】したがって、上記（１）式より、ＳＣＥ方
式で測色した実測値Ｙ_SCEと光沢補正関数により算出さ
れる光沢度Ｇcal の両者から、明度値Ｙｓは、下記（１
１）式で予測される。なお、実測光沢度Ｇ75から予測し
た場合と異なり、下記（１１）式による場合には、光沢
や明るさによらず全てのサンプルに対して適用可能であ
る。

【０１１５】

【数３】ここで、係数ｓb 、係数ｔb 、乗数ｋb および定数ｕb
は、測色光学系がＳＣＥ方式であり、かつ、光沢度Ｇca
l を用いる場合における所定値である。

【０１１６】上の説明では、視覚基準の明度値Ｙｓを規
定する所定の式の一例として、複数の試料の色彩を人の
視覚で評価した結果を回帰分析して得られた回帰式〔上
記（１）式〕を用いる例を示したが、これに限定される
ものではない。すなわち、測色光学系による固有の色彩
測定値から、試料の表面状態に依存しない人の視覚で認
識される色彩に近い普遍性のある視覚基準の明度値を求
めることができる変換式として定義されるものであれ
ば、どのような式であってもよい。

【０１１７】上に述べた実施形態において、視覚基準明
度算出部４１、測色計３、処理装置４、および測色シス
テム１の全体または各部の構成、形状、寸法、個数、材
質、処理内容、処理順序、処理タイミングなどは、本発
明の趣旨に沿って適宜変更することができる。

【０１１８】

【発明の効果】本発明によると、試料の表面状態に依存
することなく、人間の視感的な印象に近い色彩値を求め
ることができる。

【０１１９】請求項３の発明によると、色彩計測値の分
光分布を平行移動するシフト量Ｓを簡単に早く求めるこ
とができる。請求項４の発明によると、色彩値としての
三刺激値を近似的に簡単に求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る測色システムの構成
を示す図である。

【図２】４５度照明系を説明する図である。

【図３】拡散照明系を説明する図である。

【図４】光沢度照明系の一例である７５度方式を説明す
る図である。

【図５】光沢がある場合とない場合とにおける各幾何学
的条件による無彩色試料ＳＬについての明度測定結果の
一例を示す図である。

【図６】処理装置における処理内容を機能的に示すブロ
ック図である。

【図７】図５に示す明度測定結果に対して補正した視覚
基準明度値Ｙｓを求めてプロットして示す図である。

【図８】高光沢と中光沢の２つの有彩色試料ＳＬについ
て分光反射率の差をプロットした図である。

【図９】処理装置における処理の概略を示すフローチャ
ートである。

【図１０】補正処理を示すフローチャートである。

【図１１】第２の実施形態におけるシフト量Ｓを求める
方法を説明するための図である。

【図１２】第２の実施形態における処理装置の処理内容
を機能的に示すブロック図である。

【図１３】処理装置による処理を行って求めた色彩値を
プロットして示す図である。

【図１４】第３の実施形態における三刺激値を近似的に
求める方法を説明する図である。

【図１５】第３の実施形態における処理装置の処理内容
を機能的に示すブロック図である。

【図１６】光沢測定装置を内蔵した測色計の光学系の構
成の例を示す図である。

【図１７】視覚基準明度算出部の構成の例を機能的に示
す図である。

【図１８】明度差ΔＬとＳＣＥ方式の明度Ｌとの関係を
示すグラフである。

【図１９】ＳＣＥ方式の明度Ｌと光沢度Ｇとの関係を示
すグラフである。

【図２０】実測値によるＳＣＥ方式を基準とした場合の
明度差ΔＬと光沢度Ｇとの関係を示すグラフである。

【図２１】平均実測値ＹAVE と視覚評価値ｍとの関係を
示すグラフである。

【図２２】各種のデータに対する相関係数を示すグラフ
である。

【図２３】光沢度Ｇの乗数ｋと相関係数ＲG との関係を
示すグラフである。

【図２４】視覚値によるＳＣＥ方式を基準とした場合の
明度差ΔＬと光沢度Ｇとの関係を示すグラフである。

【図２５】実測値Ｙ_SCEと実測値Ｙ_SCIの常用対数の差
ΔＹと光沢度Ｇ75との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１測色システム（色彩計測装置）３測色計４処理装置４１視覚基準明度算出部４２補正部４２Ｂ補正部４２Ｃ三刺激値算出部４３補正色彩値算出部４２１シフト量算出部４２２シフト部Ｄ１測定データ（色彩計測値、光沢関連値）Ｇ光沢度（光沢関連値）Ｙｓ視覚基準明度値（視覚基準の色彩値）ＳＬ試料（物体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G020 AA08 DA02 DA03 DA04 DA05 DA12 DA24 DA34 DA35

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体を計測して得られた色彩計測値および
光沢関連値に基づいて物体の色彩値を求めるための色彩
計測方法であって、前記色彩計測値および前記光沢関連値に基づいて、視覚
基準となる色彩値Ｙｓを求め、前記色彩計測値から求められる色彩値Ｙが前記視覚基準
の色彩値Ｙｓに等しくなるように、前記色彩計測値の分
光分布を平行移動させて前記色彩計測値を補正し、補正された色彩計測値に基づいて前記物体の色彩値を求
める、ことを特徴とする色彩計測方法。
【請求項２】物体を計測して得られた色彩計測値および
光沢関連値に基づいて物体の色彩値を求めるための色彩
計測装置であって、前記色彩計測値および前記光沢関連値に基づいて、視覚
基準となる色彩値Ｙｓを求める手段と、前記色彩計測値から求められる色彩値Ｙが前記視覚基準
の色彩値Ｙｓに等しくなるように、前記色彩計測値の分
光分布を平行移動させて前記色彩計測値を補正する手段
と、補正された色彩計測値に基づいて前記物体の色彩値を求
める手段と、を有することを特徴とする色彩計測装置。
【請求項３】物体を計測して得られた色彩計測値および
光沢関連値に基づいて物体の色彩値を求めるための色彩
計測装置であって、前記色彩計測値および前記光沢関連値に基づいて、視覚
基準となる色彩値Ｙｓを求める手段と、シフト量をＳとし、２つの幾何学的条件Ａ, Ｂによって
計測された分光分布の各波長における差の平均値をＳav
g とし、各幾何学的条件Ａ, Ｂによる色彩値をそれぞれ
Ｙ_A，Ｙ_Bとし、（Ｓ／Ｓavg ）が（Ｙｓ−Ｙ_B）／
（Ｙ_A−Ｙ_B）の関数で与えられるとして前記シフト量
Ｓを求める手段と、前記色彩計測値の分光分布を前記シフト量Ｓだけ平行移
動させるようにして前記色彩計測値を補正する手段と、補正された色彩計測値に基づいて前記物体の色彩値を求
める手段と、を有することを特徴とする色彩計測装置。
【請求項４】物体を計測して得られた色彩計測値および
光沢関連値に基づいて物体の色彩値を求めるための色彩
計測装置であって、前記色彩計測値および前記光沢関連値に基づいて、視覚
基準となる色彩値Ｙｓを求める手段と、前記色彩計測値における三刺激値（Ｘ, Ｙ, Ｚ）に対し
て、視感的な印象に近い三刺激値を（Ｘｓ, Ｙｓ，Ｚ
ｓ）とし、（Ｘｓ−Ｘ）および（Ｚｓ−Ｚ）がそれぞれ
（Ｙｓ−Ｙ）の関数で与えられるとして、三刺激値（Ｘ
ｓ，Ｚｓ）を求める手段と、を有することを特徴とする色彩計測装置。
【請求項５】前記（Ｘｓ−Ｘ）および（Ｚｓ−Ｚ）は、
それぞれ次の式、Ｘｓ−Ｘ＝Ａｘ・（Ｙｓ−Ｙ）Ｚｓ−Ｚ＝Ａｚ・（Ｙｓ−Ｙ）で求められ、ここにおいて、ＡｘおよびＡｚは、前記物
体を照明する標準光源における完全拡散反射面のＸＹＺ
表色系における三刺激値ＸおよびＺのそれぞれ１００分
の１の値である、請求項４記載の色彩計測装置。