JP2006177797A - 画像評価装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録媒体上で金属光沢を呈するブロンズ現象を評価するには、観察者の主観に基づく方法しかなく、定量的な評価を行う手段はなかった。
【解決手段】 照明部11で照明光を発生して記録媒体を照明する。すると照明受光部14で該照明光を測光し、得られた照明光の情報を照明情報格納部15に格納する。また、反射光受光部12では照明された記録媒体からの正反射光を測光し、得られた該正反射光の情報を反射光情報格納部13に格納する。そしてブロンズ量算出部16において、照明光の情報と前記正反射光の情報に基づき、記録媒体における金属光沢の評価値としてのブロンズ量を算出する。
【選択図】 図1

Description

本発明は画像評価装置およびその方法に関し、特に印刷画像に発生する金属光沢を検出する画像評価装置及びその方法に関する。

ハードコピー等、記録媒体上に印刷された画像を評価する際に、評価対象とする記録媒体表面の像に映り込んだ照明の色が照明本来の色とは異なる金属光沢を帯びた色に見えてしまう現象が発生することがあり、該現象は「ブロンズ現象」と呼ばれている。なお、このブロンズ現象とはあくまでも、記録媒体表面の像に映り込んだ照明の色味と照明本来の色味とが異なっている場合をさすものであり、映り込んだ照明の明るさによって像の明るさが異なって見える現象は、ブロンズ現象とは言わない。

一般にブロンズ現象は、照明本来の色と異なる発色により、画像の観察を妨害する要素として扱われる。多くの場合、記録媒体におけるブロンズ現象の評価は、観察者の主観に基づいてなされているのが現状である。

上記従来のように、ブロンズ現象の評価を観察者の主観に基づいて行うような方法では、観察者の個々人、観察者の眼の疲労度合、観察条件等によって評価が異なってしまい、安定した評価値を得ることが困難である。

従って、評価に変化をもたらす要因の少ない物理的な評価方法を用いることによって、常に安定した評価値を得ることが好ましいが、現状では、記録媒体におけるブロンズ現象の物理的な評価を行う手段はなかった。

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、発生したブロンズ、すなわち金属光沢を定量的に評価する画像評価装置およびその方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するための一手段として以下の構成を備える。

すなわち、照明光を発生して記録媒体を照明する照明手段と、前記照明光の情報を取得する照明光情報取得手段と、前記照明手段によって照明された前記記録媒体からの正反射光を測光して該正反射光の情報を取得する正反射光情報取得手段と、前記照明光の情報と前記正反射光の情報に基づき、前記記録媒体における金属光沢評価値を算出する金属光沢算出手段と、を有することを特徴とする。

また、前記照明光の情報および前記正反射光の情報はそれぞれ、照明光及び正反射光の分光情報であることを特徴とする。

本発明によれば、照明光の情報と評価対象とする記録媒体表面の正反射光の情報とに基づいて、発生した金属光沢を定量的に評価することが可能となる。

以下、添付の図面を参照して、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図1は、本実施形態の評価方法に用いられるブロンズ評価装置の構成を示すブロック図である。また図2は、本実施形態における評価装置の光学系を模式的に表した図である。

図1において、照明部11はハロゲン等の光源を備えており、該光源で発光した光を光ファイバ等により伝送し、記録媒体表面に所定の角度から照明する。なお光源としてはハロゲンの他にパルスキセノン等を用いても良い。また、記録媒体は所定の設置台に固定される。

反射光受光部12は、照明部11による照明光の記録媒体表面からの反射光を受光する。ここでブロンズ現象は、映り込んだ照明の像の色味に関係するため、上述した反射光は例えば正反射、または正反射の極近傍における反射光である。このため、本実施形態の評価装置においては図2に示すように、照明光の正反射方向の位置に、受光部（図2では反射光受光部23）を設置する。なお、本実施形態の評価装置は、外部からの光を遮光するための遮光手段を有している。反射光受光部12で受光した反射光の情報は、反射光情報格納部13で一時的に保持される。反射光情報格納部13は、例えばPC上の記憶装置である。

照明受光部14は、照明の光を直接測光する。なお本実施形態の照明受光部14は、例えば図2では図示しないが、照明光を直接測光できればどこに備えられていても構わない。照明受光部14で受光した照明の情報は、照明情報格納部15で一時的に保持される。照明情報格納部15は、例えばPC上の記憶装置である。

なお、光源の経時変化等により光の特性が変化する可能性があるため、本実施形態では照明受光部14において、ブロンズ量の測定のたびに照明の測光を行う例について説明するが、予め照明を測光しておき、その照明データを照明情報格納部15に格納してこれを利用しても良い。

反射光受光部12と照明受光部14とは、受光した光を分光する回折格子等の分光器と、分光された光を検出するフォトダイオード等の検出器を備えている。高精度な測定を実施するために、反射光受光部12と照明受光部14の検出器は同一の仕様であることが好ましい。この検出器としては、光電子増倍管等を用いても良い。

なお、上述した反射光情報と照明情報は、反射光受光部12と照明受光部14のそれぞれが有する検出器の出力値としての分光強度である。この分光強度としては、分光放射輝度等の他の分光特性値を用いても、以下に説明する本実施形態と同一の議論が成立する。

ブロンズ量算出部16は、反射光情報格納部13に格納した反射光の分光データと照明情報格納部15に格納された照明の分光データとに基づいて、後述する所定の処理を行うことによって金属光沢の大きさを示すブロンズ量を算出する。

以下、図3のフローチャートを参照して、ブロンズ量算出部16における処理手順について説明する。

まず、反射光情報格納部13に格納されている正反射光の分光データと、照明情報格納部15に格納されている照明の分光データを入力する(S301)。次に、ステップS301で入力された被評価記録媒体の正反射光の分光データから、XYZ表色系における三刺激値Ｘx,Ｙx,Ｚxを、以下に示す(1)式にしたがって算出する(S302)。ここで本実施形態においては、正反射光の三刺激値Ｘx,Ｙx,Ｚxを算出するにあたり、物体色の三刺激値の算出方法ではなく、光源色の三刺激値の算出方法を適用している。以下、図4を用いてこの理由を説明する。

図4は、被評価記録媒体表面における、反射光量の空間的な分布を模式的に表したものであり、41は被評価記録媒体表面に光を照明する光源、42は被評価記録媒体、43は被評価記録媒体で反射した光のうちの正反射成分、44は被評価記録媒体で反射した光のうちの拡散反射成分である。通常、色の測定を行う場合には、正反射光を測定しないため、図4に示す拡散反射成分44を測定するような光学系が用いられる。しかしながら本実施形態においては、以下に説明する理由により、正反射光すなわち正反射成分43を測定するような光学系を用いる。

すなわち、例えば被評価記録媒体42が光沢紙のように艶の度合いが大きいものであった場合、正反射成分43が大きいため、通常の色の測定で用いられる拡散反射成分44とは光量のレンジが大きく異なり、正反射光の測定値のレンジは光源の測定に近くなる。つまり、光源からの光を直接測光する測定系に類似している。

したがって本実施形態では、被評価記録媒体42の正反射光の三刺激値ＸxＹxＺxを算出する際に、通常の反射による物体色の三刺激値の算出方法ではなく、正反射光の相対分光分布を光源の相対分光分布とみなし、光源色の三刺激値の算出方法に従う。この算出式を式(1)に示す。

なお本実施形態では、比例定数の乗算による正規化を行わないが、下記(2)式を乗算する等の正規化を行っても良い。

次に、ステップS301で入力された照明の分光データから、XYZ表色系における三刺激値を算出する(S303)。具体的には、照明の分光データにJIS Z 8782の等色関数を乗算し、JIS Z 8701 のXYZ表色系に基づいて照明の三刺激値ＸsＹsＺsを算出する。すなわち、光源色の三刺激値の算出方法に基づく式(3)により、照明の分光データから三刺激値ＸsＹsＺsを算出する。なお、式(3)においてkは比例定数であり、三刺激値のＹsの値が測光量に一致するように定められる。

次に、ステップS302で算出された被評価記録媒体42の正反射の三刺激値ＸxＹxＺxと、ステップS303で算出された照明の三刺激値ＸsＹsＺsから、JIS Z 8729に基づいて被評価記録媒体42の正反射のL*a*b*を算出する(S304)。この算出式(4)を以下に示すが、これはJIS Z 8729に規定された各式において、Ｘ,Ｙ,Ｚの値としては被評価記録媒体42の正反射光の三刺激値（Ｘx,Ｙx,Ｚx）を適用し、Ｘn,Ｙn,Ｚnの値としては光源の三刺激値（Ｘs,Ｙs,Ｚs）を適用したものである。

そして、ステップS304で算出した被評価記録媒体42の正反射光のa*b*の値から、JIS Z 8729に基づいてabクロマを算出し(S305)、算出されたabクロマをブロンズの大きさを表すブロンズ量Ｂとして定量評価する。この算出式(5)を以下に示す。

なお、ブロンズ現象は映り込んだ照明の像の明るさではなくその色味に関係するため、本実施形態では明るさを示す値であるL*値は評価に用いない。
なお、本実施形態では分光強度からXYZ表色系における三刺激値を算出し、L*a*b*を算出する例を示したが、カラーフィルタを備えた検出器を用いてXYZ等の色空間情報を測定しても良い。

また、反射光情報格納部13および照明情報格納部15に格納される情報も分光データに限らず、該分光データに基づいて算出したXYZ表色系における三刺激値を格納しても良い。この場合ブロンズ量算出部16では、図3におけるステップS304,S305の処理のみを行えば良くなる。

以上説明したように本実施形態によれば、照明光の分光データと評価対象とする記録媒体表面の正反射光の分光データとに基づいて、それらの三刺激値ＸＹＺより正反射光のＬ*ａ*ｂ*を算出し、そのabクロマによってブロンズ現象を定量的に評価することが可能となる。

＜第２実施形態＞
以下、本発明に係る第2実施形態について説明する。第2実施形態におけるブロンズ評価装置の構成は、上述した第1実施形態に示した図1と同様である。したがって第2実施形態においては特に、上述した第1実施形態との動作上の相違点について説明する。

図5は、第2実施形態におけるブロンズ量算出部16の処理を示すフローチャートである。なお、被評価記録媒体の正反射光の測光と照明の測光、及び、被評価記録媒体の正反射光の三刺激値ＸxＹxＺxと照明の三刺激値ＸsＹsＺsを算出するまでの処理の流れ(S501〜S503)は、上述した第1実施形態の処理(S301〜S303)と同様であるため説明を省略し、以下、各三刺激値が算出された後の処理について説明する。

ステップS504において、ステップS501で入力された被評価記録媒体の正反射光の分光データのうち所定の波長における光強度Ｙxrを、正反射光の輝度、すなわち上記式(1)のＹxで除算することによって正規化する。そしてステップS505において、ステップS501で入力された照明の分光データのうち所定の波長における光強度Ｙsrを、照明光の輝度、すなわち式(3)のＹsで除算することによって正規化する。ブロンズ現象は照明の像の明るさではなくその色味に関係するため、上記ステップS504,S505で行う正規化により輝度の差異が相殺され、被評価記録媒体の正反射光と照明の相対的分光分布が算出される。

第2実施形態においては、色材の色に応じた所定の波長における照明の相対光量と、被評価記録媒体の正反射光の相対光量との差の絶対値を算出し、これをブロンズ量Ｂとして定量評価する(S506)。

以上説明したステップS504〜S506による算出式(6)を以下に示す。

ここで図6に、被評価記録媒体の正反射光と照明の相対的分光分布例のグラフを示す。同図によれば、照明の相対分光分布と比較して波長540nmあたりで大きく吸収が見られるため、マゼンタに近い色のブロンズが発生していることがわかる。
なお、被評価記録媒体の正反射光の色と照明の色との差異がブロンズを表すため、可視波長領域（本実施形態では380nm〜780nm）における相対光量の差の絶対値の総和を、ブロンズ量として評価しても良い。

以上説明したように第2実施形態によれば、照明光の分光データと評価対象とする記録媒体表面の正反射光の分光データとに基づいて、それらの正規化した所定の波長の相対光量の差分値によってブロンズ現象を定量的に評価することが可能となる。

［他の実施例］
以上、実施形態例を詳述したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記憶媒体（記録媒体）等としての実施態様をとることが可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

尚、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（実施形態では図に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、MO、CD-ROM、CD-R、CD-RW、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM、DVD(DVD-ROM，DVD-R)などがある。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるWWWサーバも、本発明に含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してCD-ROM等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

本発明に係る一実施形態におけるブロンズ評価装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態におけるブロンズ評価装置の光学系を示す模式図である。 本実施形態におけるブロンズ量算出処理を示すフローチャートである。 被評価記録媒体表面の反射光量の空間的分布を示す図である。 第2実施形態におけるブロンズ量算出処理を示すフローチャートである。 第2実施形態における被評価記録媒体の正反射光と照明の相対的分光分布を示すグラフである。

Claims (12)

1. 照明光を発生して記録媒体を照明する照明手段と、
   前記照明光の情報を取得する照明光情報取得手段と、
   前記照明手段によって照明された前記記録媒体からの正反射光を測光して該正反射光の情報を取得する正反射光情報取得手段と、
   前記照明光の情報と前記正反射光の情報に基づき、前記記録媒体における金属光沢評価値を算出する金属光沢算出手段と、
   を有することを特徴とする画像評価装置。
2. 前記照明光情報取得手段は、前記照明光を測光することを特徴とする請求項１記載の画像評価装置。
3. 前記照明光情報取得手段は、前記照明光を予め測光した情報を取得することを特徴とする請求項１記載の画像評価装置。
4. 前記照明光の情報および前記正反射光の情報はそれぞれ、照明光及び正反射光の分光情報であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像評価装置。
5. 前記照明光の情報および前記正反射光の情報はそれぞれ、照明光及び正反射光の分光情報から導出された三刺激値であることを特徴とする請求項４記載の画像評価装置。
6. 前記金属光沢算出手段は、前記照明光の三刺激値と前記正反射光の三刺激値とから正反射光のL*a*b*値を求め、該a*b*値から前記金属光沢評価値を算出することを特徴とする請求項５記載の画像評価装置。
7. 前記金属光沢算出手段は、前記照明光の三刺激値ＸnＹnＺnと前記正反射光の三刺激値ＸsＹsＺsとから、金属光沢評価値Ｂを以下の式に基づいて算出することを特徴とする請求項６記載の画像評価装置。
   

   
8. 前記金属光沢算出手段は、前記照明光の分光情報および前記正反射光の分光情報を正規化し、該正規化された照明光の分光情報と分光情報の差分に基づいて前記金属光沢評価値を算出することを特徴とする請求項４記載の画像評価装置。
9. 前記金属光沢算出手段は、前記照明光の情報から照明光の輝度Ｙnと当該照明光の所定の波長の光強度Ｙnrとを取得し、前記正反射光の情報から正反射光の輝度Ｙsと当該正反射光の所定の波長の光強度Ｙsrとを取得し、該Ｙn,Ｙnr,Ｙs,Ｙsrから、金属光沢評価値Ｂを以下の式に基づいて算出することを特徴とする請求項８記載の画像評価装置。
   

   
10. 記録媒体を照明し、その反射光を測光可能な画像評価装置における画像評価方法であって、
    前記照明光の情報を取得する照明光情報取得ステップと、
    照明された前記記録媒体からの正反射光を測光した該正反射光の情報を取得する正反射光情報取得ステップと、
    前記照明光の情報と前記正反射光の情報に基づき、前記記録媒体における金属光沢評価値を算出する金属光沢算出ステップと、
    を有することを特徴とする画像評価方法。
11. 情報処理装置を制御することによって、請求項１０記載の画像評価方法を実行することを特徴とするプログラム。
12. 請求項１１に記載されたプログラムが記録されたことを特徴とする記録媒体。

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