JP2007333726A - 塗装色の評価作業を支援する装置と支援する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 塗装色の意匠性を客観的に評価するための技術を提供する。
【解決手段】 塗装色の評価作業を支援する装置を提供する。この支援装置は、少なくとも二つの変角における明度と彩度を記述する色彩データを入力する手段と、色彩データに記述されている各変角における明度と彩度の対のデータを二次元マップ上にプロットしたときに、最小変角のデータのプロット位置と最大変角のデータのプロット位置との間の距離を示す第１指標を計算する手段と、色彩データに記述されている各変角における明度と彩度の対のデータを二次元マップ上にプロットしたときに、最小変角のデータのプロット位置と最大変角のデータのプロット位置とを結ぶ直線の傾きを示す第２指標を計算する手段と、計算された第１指標と第２指標の対のデータを表示する表示手段とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、塗装色の意匠性を評価する作業を支援する技術に関する。特に、変角に応じて見える色彩が変化する塗装色の意匠性を評価する作業を支援する技術に関する。

塗料には、着色顔料を主成分とするソリッド塗料と、着色顔料と光輝材を主成分とするメタリック塗料に大別される。ソリッド塗料を塗布した塗装面は、光源位置や視点位置の変化にかかわらず、ほぼ一定の色彩に見える。一方、メタリック塗料を塗布した塗装面は、光源位置や視点位置によって、見える色彩が変化する。詳しくは、視点位置から塗装面を観測するときの変角に応じて見える色彩が変化する。ここでいう変角とは、光源からの照明光が塗装面において正反射される正反射方向と、視点位置から塗装面を観測するときの観測方向とがなす角を意味する。
例えば自動車ボディのように外表面が湾曲している物体は、外表面の位置によって光源に対する角度や視点に対する角度が変化する。そのことから、一種類のメタリック塗料を自動車ボディの全面に塗布したとしても、物体表面に現れる色彩は均一とならず、位置によって見える色彩が変化する。即ち、物体表面に色彩分布が現われる。例えば自動車ボディの塗装色を開発するデザイナーは、自動車ボディの表面に現われる色彩分布を想定しながら、現出させたい色彩分布を実現する塗装色を決定する。ここでいう塗装色とは、変角に応じて見える色彩が変化するものであり、その色彩（明度、彩度、色相）が変角毎に記述されるものである。

デザイナーが自動車ボディの塗装色が決定すると、その塗装色を実現する塗料の設計が行われる。塗料設計者は、デザイナーから伝えられた指示に基づいて塗料の設計を行い、試作した塗料を試験片に塗布してデザイナーに提供する。デザイナーは、試験片に形成された塗装面の色彩を評価し、自身が意図する塗装色との違いを塗料設計者にフィードバックする。このサイクルを繰返すことによって、塗装色の開発は進められていく。
塗装色を評価する作業では、塗装色の意匠性が抽象的に表現されることも多い。例えばデザイナーが塗装色の評価結果を塗料設計者へフィードバックする際に、「深みが足りない」とか「もっと輝いた感じで」といった感性を示す表現がしばしば用いられる。塗装色を評価する作業では、デザイナーや塗料開発者の感性や勘に頼るところが大きい。その結果、塗装色の開発期間が予期せず長期化してしまうことも多い。

上記の問題に対して、特許文献１には、変角１５度における明度と、変角１５度における彩度と、変角４５度における明度と、変角４５度における彩度と、変角１５度におけるＨＧ値と、変角１５度におけるＨＢ値を測定し、測定したこれら６つの指標を６軸のレーダーチャートに表示する技術が記載されている。各変角における明度と彩度は、汎用の変角測色計（例えばＸ−Ｒｉｔｅ社製のＭＡ６８）によって測定される。ＨＧ値とＨＢ値は、汎用のミクロ粒子感測定器（例えば関西ペイント社製のミクロ粒子感測定器）によって測定される。特許文献１には、レーダーチャートに表示された多角形グラフの形状や面積によって、塗装色の意匠性を短期間に理解することができると説明されている。
特開２００４−２７１４６７号公報

特許文献１の技術は、公知である各指標をレーダーチャートの形式で表示するものであり、公知である各指標の大小を視覚的に表示する技術にすぎない。特許文献１の技術を用いたとしても、これまで抽象的に表現されてきた塗装色の意匠性を客観的に評価することはできない。
本発明は、上記の課題を解決する。本発明は、抽象的に表現されてきた塗装色の意匠性を、客観的に評価することを可能とする技術を提供する。

本発明の技術は、塗装色の意匠性を評価する作業を支援する装置に具現化することができる。この支援装置は、塗装色の少なくとも二つの変角における明度と彩度を記述する色彩データを入力する手段と、色彩データに記述されている各変角における明度と彩度の対のデータを二次元マップ上にプロットしたときに、最小変角のデータのプロット位置と最大変角のデータのプロット位置との間の距離を示す第１指標を計算する手段と、色彩データに記述されている各変角における明度と彩度の対のデータを二次元マップ上にプロットしたときに、最小変角のデータのプロット位置と最大変角のデータのプロット位置とを結ぶ直線の傾きを示す第２指標を計算する手段と、計算された第１指標と第２指標の対のデータを表示する表示手段とを備えている。

本願発明者は、塗装色の各変角における明度と彩度の対のデータを二次元マップ上にプロットすると、プロットしたデータの配列形状と、塗装色を観察したときに感じる意匠性との間に関連性が存在することを見出した。この知見に基づいて研究を進めた結果、二次元マップ上における最小変角のデータと最大変角のデータとの相対位置が、塗装色を観察したときに感じる意匠性に強く関連することを確認した。
二次元マップ上における二つのデータの相対位置は、二つのデータ間の距離と二つのデータ間を結ぶ直線の傾きによって表現することができる。従って、塗装色の各変角における明度と彩度の対のデータを二次元マップ上にプロットし、最小変角のデータのプロット位置と最大変角のデータのプロット位置との間の距離と、最小変角のデータのプロット位置と最大変角のデータのプロット位置とを結ぶ直線の傾きを求めることによって、塗装色の意匠性を客観的に表現することが可能となる。
本発明によって具現化される支援装置は、塗装色の少なくとも二つの変角における明度と彩度を記述する色彩データを入力し、上記した距離を示す第１指標と、上記した傾きを示す第２指標を表示することができる。デザイナーや塗料設計者は、表示された第１指標と第２指標の対のデータに基づいて、塗装色の意匠性を客観的に評価することができる。

上記の支援装置において、表示手段は、第１指標と第２指標の対のデータを二次元マップ上にプロットして表示することが好ましい。
第１指標と第２指標の対のデータを二次元マップ上にプロットすると、そのプロット位置と塗装色の意匠性とが対応する。デザイナーや塗料設計者は、二次元マップ上にプロットされたデータの位置に基づいて、塗装色の意匠性を客観的に評価することができる。

上記の支援装置において、色彩データは、各変角における色相をさらに記述していることが好ましい。この場合、入力した色彩データから、前記最小変角と前記最大変角との間の色相変化量を示す第３指標を計算する手段が付加されていることが好ましい。そして、表示手段は、第１指標と第２指標に加えて、計算された第３指標をさらに表示することが好ましい。
それにより、塗装色の変角の変化に伴う色相の変化を加味して、塗装色の意匠性を詳しく評価することができる。

上記の支援装置において、色彩データは、少なくとも三つの変角における明度と彩度を記述していることが好ましい。この場合、色彩データに記述されている各変角における明度と彩度の対のデータを二次元マップ上にプロットしたときに、最小変角のデータのプロット位置から最大変角のデータのプロット位置まで各変角のデータのプロット位置を順に辿った距離と、最小変角のデータのプロット位置と最大変角のデータのプロット位置との間の距離との距離差を示す第４指標を計算する手段が付加されていることが好ましい。そして、表示手段は、第１指標と第２指標に加えて、計算された第４指標をさらに表示することが好ましい。
それにより、最小変角から最大変角へ変角が変化する過程における明度や彩度の挙動を加味して、塗装色の意匠性を詳しく評価することができる。

上記の支援装置において、色彩データは、少なくとも三つの変角における明度と彩度を記述していることが好ましい。そして、色彩データが少なくとも三つの変角における明度と彩度を記述している場合、色彩データに記述されている各変角における明度と彩度の対のデータを二次元マップ上にプロットしたときに、最小変角のデータのプロット位置とその次に小さい変角のデータのプロット位置との間の距離と、最小変角のデータのプロット位置と最大変角のデータのプロット位置との間の距離との比を示す第５指標を計算する手段が付加されていることが好ましい。そして、表示手段は、第１指標と第２指標に加えて、計算された第５指標をさらに表示することが好ましい。
それにより、最小変角の近傍における明度や彩度の挙動を加味して、塗装色の意匠性を詳しく評価することができる。

上記した支援装置では、前記最小変角が１５度であるとともに、前記最大変角が１１０度であることが好ましい。
それにより、第１指標と第２指標の対のデータに塗装色の意匠性がより強く反映され、塗装色の意匠性をより客観的に評価することができる。

上記した支援装置において、前記色彩データは、変角１５度と変角２５度と変角４５度と変角７５度と変角１１０度のデータを記述していることが好ましい。
それにより、計算される各指標に塗装色の意匠性が強く反映され、塗装色の意匠性をより詳しく評価することができる。

上記した支援装置は、塗装色の変角毎の色彩を再現表示するテクスチャ画像の画像データを記憶する記憶手段をさらに備えることが好ましい。この場合、前記表示手段は、前記第１指標と第２指標の対のデータの二次元マップ上におけるプロット位置に、前記画像データが記述するテクスチャ画像を表示することが好ましい。
それにより、塗装色の色彩を確認しながら、塗装色の意匠性を客観的に評価することができる。

前記テクスチャ画像は、塗装色を所定の変角で観測したときの輝度分布がさらに再現されたミクロテクスチャ画像であることが好ましい。
それにより、例えば光輝材を含む塗料を塗布した塗装色のように、輝度の分布が顕著に生じる塗装色の意匠性を正確に評価することが可能となる。

本発明の技術は、塗装色の意匠性を評価する作業を支援する方法にも具現化される。本発明によって具現化される支援方法は、少なくとも二つの変角における明度と彩度を記述する色彩データを用意する工程と、色彩データに記述されている各変角における明度と彩度の対のデータを二次元マップ上にプロットしたときに、最小変角のデータのプロット位置と最大変角のデータのプロット位置との間の距離を示す第１指標を計算する工程と、色彩データに記述されている各変角における明度と彩度の対のデータを二次元マップ上にプロットしたときに、最小変角のデータのプロット位置と最大変角のデータのプロット位置とを結ぶ直線の傾きを示す第２指標を計算する工程と、計算された第１指標と第２指標の対のデータを表示する工程とを備えている。
この支援方法によれば、デザイナーや塗料設計者は、表示された第１指標と第２指標の対のデータに基づいて、塗装色の意匠性を客観的に評価することができる。

本発明によって、これまで定量的に表現するツールがなく、抽象的に表現せざるを得なかった塗装色の意匠性を、定量的に評価することが可能となる。例えば本発明の技術を塗装色の開発過程に適用することによって、塗装色の開発期間が予期せず長期化することを防止することができる。

最初に、以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。
（特徴１） 支援装置は、塗装色の各変角における明度と彩度と色相を記述する色彩指標データを記憶する手段を備えている。
（特徴２） 色彩指標データは、ＣＩＥ１９７６（Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊）表色系に準拠し、塗装色の各変角における明度を記述するＬ値と、彩度を記述するｃ値と、色相を記述するａ値およびｂ値を記述している。
（特徴３） 支援装置は、計算した第１指標と第２指標を二次元マップ上にプロットして表示する際に、第３指標に応じてプロット点の形状を変更することができる。
（特徴４） 支援装置は、計算した第１指標と第２指標を二次元マップ上にプロットして表示する際に、第４指標に応じてプロット点の形状を変更することができる。
（特徴５） 支援装置は、計算した第１指標と第２指標を二次元マップ上にプロットして表示する際に、第５指標に応じてプロット点の形状を変更することができる。
（特徴６） 支援装置は、汎用の電子計算機を用いて構成されている。

（実施例１）
本発明を実施した実施例について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明を実施した支援装置３０と、支援装置３０に接続されている変角測色計１０を示している。支援装置３０は、例えば自動車ボディ等の工業製品の塗装色を開発するデザイナーや塗料設計者に用いられる装置であって、見る角度（即ち、変角）に応じて色彩が変化する塗装色の意匠性を評価する作業を支援するための装置である。

先ず、変角測色計１０について説明する。変角測色計１０は、測色対象である試料１００を載置するための試料台１４を備えている。試料台１４は、基準軸Ｃの回りに回動可能に設けられている。試料台１４には、試料表面１００ａ内に基準軸Ｃが位置するように、試料１００が固定される。この場合、試料表面１００ａの法線方向Ｄｂは、ｘｙ平面内に位置している。試料台１４が基準軸Ｃの回りに回動すると、試料表面１００ａの法線方向Ｄｂは、ｘｙ平面内において基準軸Ｃの回りに回動する。
変角測色計１０は、試料台１４上の試料１００を照明する光源器１２を備えている。光源器１２は、例えばハロゲンランプを用いて構成することができる。光源器１２の光軸Ｄａは、ｘｙ平面内において基準軸Ｃに向けて伸びており、基準軸Ｃと垂直に交わっている。光源器１２の光軸Ｄａと試料表面１００ａの法線方法Ｄｂとがなす角θは、光源器１２からの照明光２が試料表面１００ａに入射するときの入射角を示している。変角測色計１０では、試料台１４を基準軸Ｃの回りに回動させることによって、照明光２の入射角θを調整できるようになっている。照明光２の入射角θは、例えば４５度に設定することができる。

変角測色計１０は、基準軸Ｃの回りに回動可能な回転台１６と、回転台１６上に配置されている光度計１８とを備えている。光度計１８は、いわゆる分光光度計であり、試料表面１００ａで反射された反射光４を受光し、反射光４の波長毎の強度を測定する。光度計１８は、分光器（例えばプリズム）や受光素子（例えばフォトダイオードアレイ等）を用いて構成されている。
光度計１８の受光軸Ｄｄは、ｘｙ平面内において基準軸Ｃに向けて伸びており、基準軸Ｃと垂直に交わっている。変角測色計１０では、回転台１６を基準軸Ｃの回りに回動させることによって、照明光２の試料表面１００ａにおける正反射方向Ｄｃと光度計１８の受光軸Ｄｄとがなす角αを調整できるようになっている。正反射方向Ｄｃと受光軸Ｄｄとがなす角αは一般に変角と呼ばれている。

図１に示すように、変角測色計１０は、試料台１４を回動させる第１モータ２２と、回転台１６を回動させる第２モータ２４と、第１モータ２２と第２モータ２４の動作を制御するモータコントローラ２６と、色彩指標計算部３０を備えている。モータコントローラ２６は、第１モータ２２の動作を制御することによって、照明光２の入射角θを調整する。また、モータコントローラ２６は、第２モータ２４の動作を制御することによって、試料表面１００ａを測色するときの変角αを調整する。

色彩指標計算部２８は、光度計１８によって測定された反射光４の波長毎の強度に基づいて、試料表面１００ａの明度と彩度と色相を示す指標を計算する。本実施例では、ＣＩＥ１９７６（Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊）表色系を採用しており、色彩指標計算部２８は、Ｌ値とａ値とｂ値とｃ値を計算する。Ｌ値（あるいはＬ^＊値と記される）は、色彩の明度を記述する指標である。Ｌ値が大きいほど色彩が明るいことを示す。ａ値（あるいはａ^＊値と記される）は、色彩の色相に関して赤と緑の強度を記述する指標である。ａ値が正の値で大きいほど赤の色相を示し、ａ値が負の値で小さいほど緑の色相を示す。ｂ値（あるいはｂ^＊値と記される）は、色彩の色相に関して黄と青に対する強度を記述する指標である。ｂ値が正の値で大きいほど黄の色相を示し、ｂ値が負の値で小さいほど青の色相を示す。ｃ値（あるいはｃ^＊値と記される）は、色彩の彩度を記述する指標であり、ｃ値＝（ａ値^２＋ｂ値^２）^１／２の関係を満たす指標である。

以上の構成により、変角測色計１０は、例えば自動車ボディ用の塗料が塗布された試料表面１００ａのＬ値とａ値とｂ値とｃ値を変角α毎に測定することができる。例えば図２に示すように、試料表面１００ａのＬ値を、変角１５度、２５度、４５度、７５度、１１０度毎に測定することができる。また、図３に示すように、試料表面１００ａのａ値を、変角１５度、２５度、４５度、７５度、１１０度毎に測定することができる。また、図４に示すように、試料表面１００ａのｂ値を、変角１５度、２５度、４５度、７５度、１１０度毎に測定することができる。また、図５に示すように、試料表面１００ａのｃ値を、変角１５度、２５度、４５度、７５度、１１０度毎に測定することができる。変角測色計１０によって測定されたＬ値とａ値とｂ値とｃ値は、支援装置３０に入力される。
以上、変角測色計１０について詳細に説明したが、上述した構成や特徴は一例を示すものであり、変角測色計１０の構成や特徴を限定するものではない。

次に、支援装置３０の構成について説明する。支援装置３０は、計算装置３２と、表示装置５０と、入力装置５２を備えている。表示装置５０と入力装置５２は、計算装置３２に接続されている。計算装置３２は、機能的に、データ記憶部３４と、第１指標計算部４１と、第２指標計算部４２と、第３指標計算部４３と、第４指標計算部４４と、第５指標計算部４５と、表示処理部４８を備えている。計算装置３２は、汎用の電子計算機を用いて構成することができる。表示装置５０は、汎用の画像表示装置や印刷装置等を用いて構成することができる。入力装置５０は、汎用のキーボードやマウスを用いて構成することができる。

データ記憶部３４は、色彩指標データ３６と、質感指標データ３８を記憶することができる。図６に示すように、色彩指標データ３６は、塗装色（塗料種類）毎に、各変角におけるＬ値とａ値とｂ値とｃ値が記述されているデータである。詳しくは、変角１５度におけるＬ値Ｌ１５と、変角２５度におけるＬ値Ｌ２５と、変角４５度におけるＬ値Ｌ４５と、変角７５度におけるＬ値Ｌ７５と、変角１１０度におけるＬ値Ｌ１１０と、変角１５度におけるａ値ａ１５と、変角２５度におけるａ値ａ２５と、変角４５度におけるａ値ａ４５と、変角７５度におけるａ値ａ７５と、変角１１０度におけるａ値ａ１１０と、変角１５度におけるｂ値ｂ１５と、変角２５度におけるｂ値ｂ２５と、変角４５度におけるｂ値ｂ４５と、変角７５度におけるｂ値ｂ７５と、変角１１０度におけるｂ値ｂ１１０と、変角１５度におけるｃ値ｃ１５と、変角２５度におけるｃ値ｃ２５と、変角４５度におけるｃ値ｃ４５と、変角７５度におけるｃ値ｃ７５と、変角１１０度におけるｃ値ｃ１１０を記述が記述されている。変角測色計１０から入力されたＬ値とａ値とｂ値とｃ値や、入力装置５２から作業者によって入力されたＬ値とａ値とｂ値とｃ値は、色彩指標データ３６の一部となってデータ記憶部３４に記憶される。図７に示すように、質感指標データ３８は、塗装色（塗料種類）毎に、第１質感指標Ａと第２質感指標Ｒと第３質感指標ｄＨと第４質感指標Ｄｉｆｆと第５質感指標Ｒａｔが記述されているデータである。

第１質感指標Ａは、第１指標計算部４１によって計算される。第１指標計算部４１は、色彩指標データ３６を参照し、変角１５度におけるＬ値Ｌ１５と、変角１１０度におけるＬ値Ｌ１１０と、変角１５度におけるｃ値ｃ１５と、変角１１０度におけるｃ値ｃ１１０とを用いて、下記式を満たす第１質感指標Ａを計算する。
Ａ＝（（Ｌ１５−Ｌ１１０）^２＋（ｃ１５−ｃ１１０）^２）^１／２
即ち、第１質感指標Ａは、変角１５度におけるＬ値Ｌ１５と変角１１０度におけるＬ値Ｌ１１０との間の明度変化量と、変角１５度におけるｃ値ｃ１５と変角１１０度におけるｃ値ｃ１１０との間の彩度変化量との平方和の正の平方根に等しい。第１質感指標Ａは、図８に示す二次元マップ上に図示することができる。図８に示す二次元マップは、横軸がＬ値を示しており、縦軸がｃ値を示している。図中の点Ｐ１５は、変角１５度におけるＬ値とｃ値の対のデータ（Ｌ１５、ｃ１５）のプロット位置を示している。図中の点Ｐ２５は、変角２５度におけるＬ値とｃ値の対のデータ（Ｌ２５、ｃ２５）のプロット位置を示している。図中の点Ｐ４５は、変角４５度におけるＬ値とｃ値の対のデータ（Ｌ４５、ｃ４５）のプロット位置を示している。図中の点Ｐ７５は、変角７５度におけるＬ値とｃ値の対のデータ（Ｌ７５、ｃ７５）のプロット位置を示している。図中の点Ｐ１１０は、変角１１０度におけるＬ値とｃ値の対のデータ（Ｌ１１０、ｃ１１０）のプロット位置を示している。第１質感指標Ａは、図８に示す二次元マップにおける点Ｐ１５と点１１０との間の距離に相当する。第１質感指標Ａは、変角１５度と変角１１０との間におけるＬ値の変化量が大きいほど大きくなるとともに、変角１５度と変角１１０との間におけるｃ値の変化量が大きいほど大きくなる。第１質感指標Ａは、変角１５度と変角１１０との間において塗装色の明度と彩度が変化する度合を総合的に示している。第１指標計算部４１によって計算された第１質感指標Ａは、質感指標データ３８に記述される。

第２質感指標Ｒは、第２指標計算部４２によって計算される。第２指標計算部４２は、色彩指標データ３６を参照し、変角１５度におけるＬ値Ｌ１５と、変角１１０度におけるＬ値Ｌ１１０と、変角１５度におけるｃ値ｃ１５と、変角１１０度におけるｃ値ｃ１１０とを用いて、下記式を満たす第２質感指標Ｒを計算する。
Ｒ＝（ｃ１５−ｃ１１０）／（Ｌ１５−Ｌ１１０）
即ち、第２質感指標Ｒは、変角１５度におけるｃ値ｃ１５と変角１１０度におけるｃ値ｃ１１０との間の彩度変化量を、変角１５度におけるＬ値Ｌ１５と変角１１０度におけるＬ値Ｌ１１０との間の明度変化量によって除算した値に等しい。第２質感指標Ｒは、図８に示す二次元マップ上に図示することができる。図８に示す二次元マップ上において、第２質感指標Ｒは点Ｐ１５と点１１０とを結ぶ直線の傾きに相当する。第２質感指標Ｒは、変角１５度と変角１１０との間におけるＬ値の変化量が大きいほど小さくなるとともに、変角１５度と変角１１０との間におけるｃ値の変化量が大きいほど大きくなる。第２質感指標Ｒは、変角１５度と変角１１０との間において塗装色の明度変化に伴って生じる彩度変化の度合を示している。第２指標計算部４２によって計算された第２質感指標Ｒは、質感指標データ３８に記述される。

第３質感指標ｄＨは、第３指標計算部４３によって計算される。第３指標計算部４３は、色彩指標データ３６を参照し、変角１５度におけるａ値ａ１５と、変角１１０度におけるａ値ａ１１０と、変角１５度におけるｂ値ｂ１５と、変角１１０度におけるｂ値ｂ１１０とを用いて、下記式を満たす第３質感指標ｄＨを計算する。
ｄＨ＝｜ｔａｎ^−１（ｂ１５／ａ１５）−ｔａｎ^−１（ｂ１１０／ａ１１０）｜
ここで、Ｈ＝ｔａｎ^−１（ｂ値／ａ値）を満たす指標Ｈは色相角と呼ばれ、色彩の色相を示す指標として知られている。第３質感指標ｄＨは、変角１５度における色相角Ｈ１５＝ｔａｎ^−１（ｂ１５／ａ１５）と、変角１１０度における色相角Ｈ１１０＝ｔａｎ^−１（ｂ１１０／ａ１１０）との間の差に等しい。第３質感指標ｄＨは、図９に示す二次元マップ上に図示することができる。図９に示す二次元マップは、横軸がａ値を示しており、縦軸がｂ値を示している。図中の点Ｑ１５は、変角１５度におけるａ値とｂ値との対のデータ（ａ１５、ｂ１５）を示している。図中の点Ｑ１１０は、変角１１０度におけるａ値とｂ値との対のデータ（ａ１１０、ｂ１１０）を示している。第３質感指標ｄＨは、変角１５度と変角１１０度との間における塗装色の色相変化量を示している。第３指標計算部４３によって計算された第３質感指標ｄＨは、質感指標データ３８に記述される。

第４質感指標Ｄｉｆｆは、第４指標計算部４４によって計算される。第４指標計算部４４は、色彩指標データ３６を参照し、変角１５度におけるＬ値Ｌ１５と、変角２５度におけるＬ値Ｌ２５と、変角４５度におけるＬ値Ｌ４５と、変角７５度におけるＬ値Ｌ７５と、変角１１０度におけるＬ値Ｌ１１０と、変角１５度におけるｃ値ｃ１５と、変角２５度におけるｃ値ｃ２５と、変角４５度におけるｃ値ｃ４５と、変角７５度におけるｃ値ｃ７５と、変角１１０度におけるｃ値ｃ１１０とを用いて、下記式を満たす第４質感指標Ｄｉｆｆを計算する。
Ｄｉｆｆ＝Ａｐ−Ａ
ここで、
Ａｐ＝Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４
Ａ１＝（（Ｌ１５−Ｌ２５）^２＋（ｃ１５−ｃ２５）^２）^１／２
Ａ２＝（（Ｌ２５−Ｌ４５）^２＋（ｃ２５−ｃ４５）^２）^１／２
Ａ３＝（（Ｌ４５−Ｌ７５）^２＋（ｃ４５−ｃ７５）^２）^１／２
Ａ４＝（（Ｌ７５−Ｌ１１０）^２＋（ｃ７５−ｃ１１０）^２）^１／２
である。

上記した指標Ａｐは、図１０に示す二次元マップ上に図示することができる。図１０に示す二次元マップは、図８に示す二次元マップと同じく、横軸がＬ値を示しており、縦軸がｃ値を示している。また、図１０中の点Ｐ１５、Ｐ２５、Ｐ４５、Ｐ７５、Ｐ１１０も、図８に示した点Ｐ１５、Ｐ２５、Ｐ４５、Ｐ７５、Ｐ１１０とそれぞれ等しい。図１０に示す二次元マップ上において、上式中のＡ１は点Ｐ１５と点２５との間の距離を示し、上式中のＡ２は点Ｐ２５と点Ｐ４５との間の距離を示し、上式中のＡ３は点Ｐ４５と点７５との間の距離を示し、上式中のＡ４は点Ｐ７５と点１１０との間の距離を示す。従って、指標Ａｐは、図１０に示す二次元マップ上において、点Ｐ１５、Ｐ２５、Ｐ４５、Ｐ７５、Ｐ１１０を順に辿る距離に相当する。そして、第４質感指標Ｄｉｆｆは、経路長Ａｐと第１質感指標Ａとの差に相当する。第４質感指標Ｄｉｆｆは、変角が１５度、２５度、４５度、７５度、１１０度と順に変化する過程において、塗装色の明度変化に対する彩度変化の度合が一定であるほど小さくなる。第４質感指標Ｄｉｆｆが大きい塗装色ほど、変角が１５度、２５度、４５度、７５度、１１０度と順に変化する過程において、明度の変化と彩度の変化が異なる挙動を示すこととなる。第４指標計算部４４によって計算された第４質感指標Ｄｉｆｆは、質感指標データ３８に記述される。

第５質感指標Ｒａｔは、第５指標計算部４５によって計算される。第５指標計算部４５は、色彩指標データ３６を参照し、変角１５度におけるＬ値Ｌ１５と、変角２５度におけるＬ値Ｌ２５と、変角１１０度におけるＬ値Ｌ１１０と、変角１５度におけるｃ値ｃ１５と、変角２５度におけるｃ値ｃ２５と、変角１１０度におけるｃ値ｃ１１０とを用いて、下記式を満たす第５質感指標Ｒａｔを計算する。
Ｒａｔ＝Ａ１／Ａ
ここで、
Ａ ＝（（Ｌ１５−Ｌ１１０）^２＋（ｃ１５−ｃ１１０）^２）^１／２
Ａ１＝（（Ｌ１５−Ｌ２５）^２＋（ｃ１５−ｃ２５）^２）^１／２
である。

上記した指標Ａ１は、先に説明したように、変角１５度におけるＬ値Ｌ１５と変角２５度におけるＬ値Ｌ２５との間の明度変化量と、変角１５度におけるｃ値ｃ１５と変角２５度におけるｃ値ｃ２５との間の彩度変化量との平方和の正の平方根に等しい。即ち、図１０に示す二次元マップ上において、指標Ａ１は点Ｐ１５と点２５との間の距離に相当する。この指標Ａ１は、変角１５度と変角２５との間において塗装色の明度と彩度が変化する度合を総合的に示している。一方、第１質感指標Ａは、変角１５度と変角１１０との間において塗装色の明度と彩度が変化する度合を総合的に示している。従って、指標Ａ１を第１質感指標Ａで除算した第５質感指標Ｒａｔは、変角１５度と変角１１０との間において塗装色の明度と彩度が変化する際に、変角１５度と変角２５との間において生じる変化の割合を示している。第５質感指標Ｒａｔが大きい塗装色ほど、変角が小さい範囲、即ち、正反射方向に近い範囲（いわゆるハイライト）において、塗装色の明度と彩度が大きく変化する。第５指標計算部４５によって計算された第５質感指標Ｒａｔは、質感指標データ３８に記述される。

表示処理部４８は、質感指標データ３８に記述されている各質感指標を表示装置５０に表示する。図１１に示すように、例えば表示処理部４８は、質感指標データ３８に記述されている第１質感指標Ａと第２質感指標Ｒとの対のデータ（Ａ、Ｒ）を二次元マップ上に表示する。第１質感指標Ａと第２質感指標Ｒとの対のデータ（Ａ、Ｒ）を二次元マップ上にプロットすると、「重厚な」という表現が相応しい塗装色は、図１１に示す領域Ｔ１の範囲にプロットされる。また、「深い」という表現が相応しい塗装色は、図１１に示す領域Ｔ２の範囲にプロットされる。また、「質感が小さい」という表現が相応しい塗装色は、図１１に示す領域Ｔ３の範囲にプロットされる。また、「輝いた」という表現が相応しい塗装色は、図１１に示す領域Ｔ４の範囲にプロットされる。これらの表現によって評価される塗装色の意匠性は、変角に応じて色彩が変化するときの挙動に対応する。即ち、第１質感指標Ａと第２質感指標Ｒとの二次元マップ上における位置は、変角に応じて色彩が変化するときの挙動に対応し、その挙動に起因する塗装色の意匠性を示している。第１質感指標Ａと第２質感指標Ｒの対のデータ（Ａ、Ｒ）を二次元マップ上にプロットすることで、抽象的に表現されていた塗装色の意匠性を、客観的に把握することが可能となる。デザイナーや塗料設計者は、二次元マップ上にプロットされた位置に基づいて、塗装色の意匠性を客観的に評価することができる。

また、表示処理部４８は、図１２に示すように、第１質感指標Ａと第２質感指標Ｒとの対のデータ（Ａ、Ｒ）を二次元マップ上に表示する際に、第３質感指標ｄＨに応じてプロット点の形状を変更することもできる。また、図１３に示すように、第４質感指標Ｄｉｆｆに応じてプロット点の形状を変更することもできる。また、図１４に示すように、第５質感指標Ｒａｔに応じてプロット点の形状を変更することもできる。第１質感指標Ａと第２質感指標Ｒとの対のデータ（Ａ、Ｒ）を二次元マップ上に表示する際に、第３質感指標ｄＨや第４質感指標Ｄｉｆｆや第５質感指標Ｒａｔの差異を視認可能に表示することによって、塗装色の意匠性をより詳しく評価することが可能となる。

図１５は、支援装置３０を用いた塗装色の評価作業の流れを示すフローチャートを示している。図１５を参照しながら、支援装置３０を用いた塗装色の評価作業について説明する。
ステップＳ２では、支援装置３０に、その意匠性を評価する塗装色の各変角におけるＬ値（明度）とａ値とｂ値とｃ値（彩度）を入力する。詳しくは、変角１５度、２５度、４５度、７５度、１１０度におけるＬ値とａ値とｂ値とｃ値を入力する。塗装色の各変角におけるＬ値とａ値とｂ値とｃ値は、塗料を塗布した試料１００を用意し、その塗装色を変角測色計１０によって測定することによって入力することができる。あるいは、予め測定されたデータを、入力装置５２を介して入力してもよい。あるいは、コンピュータグラフィクス装置等によって作成した仮想塗装色のデータを、入力装置５２を介して入力してもよい。入力されたＬ値とａ値とｂ値とｃ値は、データ記憶部３４に色彩指標データ３６の一部となって記憶される。

ステップＳ４では、支援装置３０の第１指標計算部４１が第１質感指標Ａを計算する。第１指標計算部４１によって計算された第１質感指標Ａは、データ記憶部３４に質感指標データ３８の一部となって記憶される。
ステップＳ６では、支援装置３０の第２指標計算部４２が第２質感指標Ｒを計算する。第２指標計算部４２によって計算された第２質感指標Ｒは、データ記憶部３４に質感指標データ３８の一部となって記憶される。
ステップＳ８では、支援装置３０の第３指標計算部４３が第３質感指標ｄＨを計算する。第３指標計算部４３によって計算された第３質感指標ｄＨは、データ記憶部３４に質感指標データ３８の一部となって記憶される。
ステップＳ１０では、支援装置３０の第４指標計算部４４が第４質感指標Ｄｉｆｆを計算する。第４指標計算部４４によって計算された第４質感指標Ｄｉｆｆは、データ記憶部３４に質感指標データ３８の一部となって記憶される。
ステップＳ１２では、支援装置３０の第５指標計算部４５が第５質感指標Ｒａｔを計算する。第５指標計算部４５によって計算された第５質感指標Ｒａｔは、データ記憶部３４に質感指標データ３８の一部となって記憶される。
支援装置３０は、ステップＳ４〜Ｓ１２の処理によって、色彩指標データ３６から質感指標データ３８を作成する。

ステップＳ１４では、支援装置３０の表示処理部４８が、質感指標データ３８に記述されている第１質感指標Ａと第２質感指標Ｒを二次元マップ上に表示する。支援装置３０の表示装置５０には、図１１に例示するような二次元マップが表示される。作業者が入力装置５２を介して支援装置３０に指示を入力すると、表示処理部４８は図１２、図１３、図１４に示すような他の質感指標を加味した二次元マップに表示を変更する。各二次元マップを表示する際には、図示するように複数の塗装色のデータを対比可能に示してもよいし、一つの塗装色のデータのみをプロットして示してもよい。
デザイナーや塗料設計者は、表示装置５０に表示された二次元マップを観察することによって、塗装色の意匠性、特に変角に応じて色彩が変化するときの挙動に起因する意匠性を客観的に評価することが可能となる。

（実施例２）
本発明の第２の実施例について図面を参照しながら説明する。図１６は、実施例２の支援装置１３０と、支援装置１３０に接続されている変角測色計１１０を示している。本実施例の支援装置１３０は、特に、アルミ粒子等の光輝材を含むメタリック塗料を塗布した塗装色の意匠性を評価する作業を好適に支援することができる。
実施例２の支援装置１３０は、実施例１の支援装置３０を一部改良したものである。実施例２の変角測色計１１０は、実施例１の変角測色計１０を一部改良したものである。以下、実施例２の支援装置１３０及び変角測色計１１０について詳細に説明するが、実施例１の支援装置３０及び変角測色計１１０と同一の構成については同一の符号を付し、重複して説明することは避けるように努める。

先ず、変角測色計１１０の変更点について説明する。図１６に示すように、実施例２の変角測色計１１０は、実施例１の変角測色計１０と比較して、輝度分布計算部１２８をさらに備えている。輝度分布計算部１２８は、光度計１８によって測定された反射光４の強度に基づいて、試料表面１００ａにおける輝度分布を計算する。
図１７、図１８を参照し、輝度分布とその測定方法について説明する。図１７は輝度分布を測定する様子を模式的に示しており、図１８は計算された輝度分布の一例を示している。図１７に示すように、輝度分布の測定では、照明光２を入射させる光軸Ｄａ及び反射光４を受光する受光軸Ｄｄを固定する。本実施例では、試料表面１００ａの法線Ｄｂと入射軸Ｄａとが成す角を略２５度に固定し、試料表面１００ａの法線Ｄｂと受光軸Ｄｄとが成す角を略１５度に固定する。この場合、受光軸Ｄｄの変角αは１０度となる。

図１７に示すように、照明光２が試料表面１００ａに入射すると、試料表面１００ａの所定範囲１００ｂで反射された反射光４が光度計１８に入射する。光度計１８は、所定範囲１００ｂで反射された反射光４を複数の受光素子によって受光し、所定範囲１００ｂで反射された反射光４の強度分布を測定する。反射光４の強度分布を波長毎に測定する必要はない。輝度分布計算部１２８は、測定された反射光４の強度分布を入力し、図１８に例示する輝度分布を計算する。図１８に示すように、輝度分布は、所定範囲１００ｂの各位置に対応する座標（ｕ，ｖ）毎に輝度ＢＬを記述するものである。試料表面１００ａがメタッリク塗料を塗布した塗装面であると、輝度ＢＬは座標（ｕ，ｖ）毎に大きく相違する。それに対して、試料表面１００ａがソリッド塗料を塗布した塗装面であると、輝度ＢＬは座標（ｕ，ｖ）にかかわらず略一定となる。輝度分布計算部１２８が計算した輝度分布は計算装置１３２に入力され、そのデータ記憶部３４に輝度分布データ１３６として記憶される。輝度分布データ１３６には、複数の塗装色（塗料種類）の輝度分布が蓄積されていく。なお、輝度分布データ１３６は、予め作成されたものを入力装置５２から入力してもよい。

次に、支援装置１３０の変更点について説明する。図１６に示すように、実施例２の支援装置１３０は、実施例１の支援装置３０と比較して、塗色画像作成部１４６と第２表示処理部１４８をさらに備える計算装置１３２を利用する。ここで、図１６に示す第１表示処理部４８は実施例１で説明した表示処理部４８と同じものであるが、実施例２では第２表示処理部１４８と区別するために第１表示処理部４８と表記する。実施例２の計算装置１３２も、汎用の電子計算機を用いて構成されている。

塗色画像作成部１４６は、色彩指標データ３６が記述する変角毎のＬ値、ａ値、ｂ値、ｃ値を利用し、図１９に示すテクスチャ画像２０２を表示装置５０に表示するための画像データを作成することができる。また、塗色画像作成部１４６は、さらに輝度分布データ１３６を利用し、図２０に示すミクロテクスチャ画像２０４を表示装置５０に表示するための画像データを作成することができる。塗色画像作成部１４６が作成した画像データは、塗色画像データ１３８としてデータ記憶部３４に記憶される。塗色画像データ１３８には、複数の塗装色（塗料種類）のテクスチャ画像２０２及びミクロテクスチャ画像２０４を記述する画像データが蓄積されていく。

テクスチャ画像２０２は、塗装色の変角α毎の色彩を帯状に再現表示する画像である。テクスチャ画像２０２は、変角αに応じて色彩が変化する塗装色を忠実に再現することができるが、光輝材を含む塗装面のキラキラとした質感を再現することはできない。
一方、ミクロテクスチャ画像２０４は、輝度分布データ１３６が記述する輝度分布が加味されることによって、光輝材に起因するキラキラとした質感が併せて再現することができる。ミクロテクスチャ画像２０４は、テクスチャ画像２０２に再現された塗装色の明度分布（各位置のＬ値）を、輝度分布データ１３６が記述する輝度分布に基づいて修正することによって得ることができる。本実施例では、テクスチャ画像２０２に再現された塗装色の明度分布に、輝度分布データ１３６が記述する輝度分布を所定の係数とともに乗算している。それにより、ミクロテクスチャ画像２０４には、光輝材に起因するキラキラとした質感が再現される。

第２表示処理部１４８は、質感指標データ３８と塗色画像データ１３８を用いて、図２１に示す第１質感指標Ａと第２質感指標Ｒとの二次元マップを表示することができる。図２１に示すように、この二次元マップは、質感指標データ３８に記述されている塗装色の第１質感指標Ａと第２質感指標Ｒとの対のデータ（Ａ、Ｒ）のプロット位置に、塗色画像データ１３８に記述されている塗装色のミクロテクスチャ画像２０４を表示したものである。即ち、実施例１で説明した各種の二次元マップ（図１１−図１４）において、プロット点をミクロテクスチャ画像２０４に置き換えたものに相当する。この二次元マップによると、光輝材を含む塗装色の意匠性を客観的に評価することが可能となり、塗装色の開発期間を短縮することが可能となる。なお、第２表示処理部１４８は、ミクロテクスチャ画像２０４に変えて、テクスチャ画像２０２を第１質感指標Ａと第２質感指標Ｒとの二次元マップ上に表示することもできる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

塗装色の評価作業を支援する装置の構成を示す模式図（実施例１）。 各変角におけるＬ値（明度）を例示する図。 各変角におけるａ値を例示する図。 各変角におけるｂ値を例示する図。 各変角におけるｃ値（彩度）を例示する図。 色彩指標データを示す図。 質感指標データを示す図。 第１質感指標と第２質感指標を説明する図。 第３質感指標を説明する図。 第４質感指標と第５質感指標を説明する図。 第１質感指標と第２質感指標との二次元マップの表示例を示す図。 第３指標を加味した二次元マップの表示例を示す図。 第４指標を加味した二次元マップの表示例を示す図。 第５指標を加味した二次元マップの表示例を示す図。 支援装置を用いた塗装色の評価作業の流れを示すフローチャート。 塗装色の評価作業を支援する装置の構成を示す模式図（実施例２）。 輝度分布を測定する様子を示す図。 輝度分布データを例示する図。 テクスチャ画像を例示する図。 ミクロテクスチャ画像を例示する図。 ミクロテクスチャ画像を二次元マップ上に表示した例を示す図。

符号の説明

１０、１１０：変角測色計
１２：光源器
１４：試料台
１６：回転台
１８：光度計
２２：第１モータ
２４：第２モータ
２６：モータコントローラ
２８：色彩指標計算部
３０、１３０：支援装置
３２、１３２：計算装置
３４：データ記憶部
３６：色彩指標データ
３８：質感指標データ
４１：第１指標計算部
４２：第２指標計算部
４３：第３指標計算部
４４：第４指標計算部
４５：第５指標計算部
４８：表示処理部
５０：表示装置
５２：入力装置
１２８： 輝度分布計算部
１３６：輝度分布データ
１３８：塗色画像データ
１４６：塗色画像作成部
１４８：第２表示処理部

Claims (10)

1. 塗装色の意匠性を評価する作業を支援する装置であって、
   少なくとも二つの変角における明度と彩度を記述する色彩データを入力する手段と、
   色彩データに記述されている各変角における明度と彩度の対のデータを二次元マップ上にプロットしたときに、最小変角のデータのプロット位置と最大変角のデータのプロット位置との間の距離を示す第１指標を計算する手段と、
   色彩データに記述されている各変角における明度と彩度の対のデータを二次元マップ上にプロットしたときに、最小変角のデータのプロット位置と最大変角のデータのプロット位置とを結ぶ直線の傾きを示す第２指標を計算する手段と、
   計算された第１指標と第２指標の対のデータを表示する表示手段と、
   を備える支援装置。
2. 前記表示手段は、前記第１指標と第２指標の対のデータを二次元マップ上にプロットして表示することを特徴とする請求項１の支援装置。
3. 前記色彩データは、各変角における色相をさらに記述しており、
   入力した色彩データから、前記最小変角と前記最大変角との間の色相変化量を示す第３指標を計算する手段が付加されており、
   前記表示手段は、計算された第３指標をさらに表示することを特徴とする請求項１又は２の支援装置。
4. 前記色彩データは、少なくとも三つの変角における明度と彩度を記述しており、
   色彩データに記述されている各変角における明度と彩度の対のデータを二次元マップ上にプロットしたときに、最小変角のデータのプロット位置から最大変角のデータのプロット位置まで各変角のデータのプロット位置を順に辿った距離と、最小変角のデータのプロット位置と最大変角のデータのプロット位置との間の距離との距離差を示す第４指標を計算する手段が付加されており、
   前記表示手段は、計算された第４指標をさらに表示することを特徴とする請求項１又は２の支援装置。
5. 前記色彩データは、少なくとも三つの変角における明度と彩度を記述しており、
   色彩データに記述されている各変角における明度と彩度の対のデータを二次元マップ上にプロットしたときに、最小変角のデータのプロット位置とその次に小さい変角のデータのプロット位置との間の距離と、最小変角のデータのプロット位置と最大変角のデータのプロット位置との間の距離との比を示す第５指標を計算する手段が付加されており、
   前記表示手段は、計算された第５指標をさらに表示すること特徴とする請求項１又は２の支援装置。
6. 前記最小変角が１５度であるとともに、前記最大変角が１１０度であることを特徴とする請求項１から５のいずれかの支援装置。
7. 前記色彩データは、変角１５度と変角２５度と変角４５度と変角７５度と変角１１０度のデータを記述していることを特徴とする請求項６の支援装置。
8. 塗装色の変角毎の色彩を再現表示するテクスチャ画像を記述する画像データを記憶する手段をさらに備え、
   前記表示手段は、前記第１指標と第２指標の対のデータの二次元マップ上におけるプロット位置に、前記画像データが記述するテクスチャ画像を表示することを特徴とする請求項２に記載の支援装置。
9. 前記テクスチャ画像は、塗装色を所定の変角で観測したときの輝度分布がさらに再現されたミクロテクスチャ画像であることを特徴とする請求項８に記載の支援装置。
10. 塗装色の意匠性を評価する作業を支援する方法であって、
    少なくとも二つの変角における明度と彩度を記述する色彩データを用意する工程と、
    色彩データに記述されている各変角における明度と彩度の対のデータを二次元マップ上にプロットしたときに、最小変角のデータのプロット位置と最大変角のデータのプロット位置との間の距離を示す第１指標を計算する工程と、
    色彩データに記述されている各変角における明度と彩度の対のデータを二次元マップ上にプロットしたときに、最小変角のデータのプロット位置と最大変角のデータのプロット位置とを結ぶ直線の傾きを示す第２指標を計算する工程と、
    計算された第１指標と第２指標の対のデータを表示する工程と、
    を備える支援方法。

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