JP2008519296A - 多次元ベクトル解析を用いたコンピュータ実施色調整方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

所定数のティントＴ₁〜Ｔ_nの組み合わせから構成される候補補修塗色（２６Ｂ）の調整により、修理作業者ユーザを所定の目標塗色（２６Ａ）に向けて導く改良コンピュータ実施方法およびプログラムは、ビデオモニタのそれぞれ第１および第２のフィールド内に、所定の目標塗色および初期候補補修塗色のレンダリングを表示するステップを含む。所定の目標塗色は多次元色空間における所定の目標色点に対応する。各ティントもビデオモニタのそれぞれのフィールド内に表示される。ティントの１つの選択に応じて、ベクトル解析（１０）を用いて多次元色空間における更新候補色点を算出する。

Description

本出願は米国特許法１１９条により、２００４年１１月５日に出願された米国仮出願番号第６０／６２５，５５９号による優先権を主張するものである。

本発明は候補補修塗色の１つまたは複数の調整により、修理作業者を所定の目標塗色との色整合という目的に向けて導く改良コンピュータ実施方法およびプログラムに関する。

車両本体（例えば自動車またはトラック）を修理する場合、修理領域を再塗装しなければならない。完了した修理が容認可能であるためには、修理領域が識別不能であるように、修理領域の色が車両の残りのものと整合しなければならない。塗色が車両毎にまたは同じ車両の異なる部分で変わり得るため、このような色整合を得ることは達成困難であることが多い。

容認可能な整合を得るために、修理作業者は微量の着色ティントを追加することにより補修塗料の色を調整しなければならない。色調整のために用いられるティントは概して、補修される塗料を構成するために組み合わされたティントと同じティントに限定される。一般に４〜８またはそれ以上のティントを用いて元の色を構成する。そのようなティント組み合わせの複雑さのため、修理作業者は常に特定なティントの追加により生じる色変化を視覚化することができるとは限らない。

色整合業界の修理作業者を補助するため、「シェーディングチップ」が有用である。「シェーディングチップ」は修理作業者に対して、どのように所与のティントが補修塗料の色に影響するかを描写する。例えば白色ティントが青色塗料に追加された場合、青色がより明るくなることは直感的に分かる。しかしその結果得られる青色は、青色塗料内で用いられる顔料およびそれらの顔料の比により飽和が多くまたはより少なく（「より濃く」または「より薄く」）なることがある。

所与のティントの追加が得られる塗色に対して有する効果を説明する言葉による描写は有効ではないことが多く、それは説明されている色効果を視覚化することが困難であるためである。コンピュータによる訓練ツールが開発されており、補修訓練者が特定のティントを塗料に追加する効果を視覚化するのを助けるために利用可能である。

ツールは第１のフィールド内に所定の目標塗色のレンダリングを表示するビデオモニタを含む。ビデオモニタの第２のフィールドは、所定数のティントＴ₁〜Ｔ_nの各々の所定量の組み合わせから構成される初期候補補修塗色のレンダリングを表示する。ティントＴ₁〜Ｔ_nの各々が、ビデオモニタのそれぞれのフィールド内に表示される。訓練者による１つのティントの選択に応じて、第２のフィールド内の表示は更新候補補修塗料のレンダリングを表示するように変更される。各構成ティントの追加により生成される初期候補色への効果を定性的に判定することにより一組の更新候補色が生成される。更新色はＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより販売されている、プログラムＭｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）ＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔ（登録商標）などの市販のソフトウェアパッケージ内に提示されるカラーパレットから選択される。発見的に決定されると、ティントの１つが訓練者により選択された場合、更新候補色が記憶されるとともに表示される。

修理作業者へのさらなる補助として、本発明の出願人はＣｈｒｏｍａｖｉｓｉｏｎ（登録商標）カラー検索および管理システムとして既知のコンピュータによるシステムを開発した。このシステムによれば、分光光度計または比色計を用いて塗装される車の色を測定する。すべての車の色およびそれらに関連する塗料処方のスペクトル反射率曲線またはＣＩＥ Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系座標を保持するデータベースがサーチされる。測定された色に最も近接整合する記憶色が初期候補色として選択される。

市販の補修色整合ツールは機能性が異なる。あるものは最も近い色をメタメリズムなどの他の特性に関して検査するとともに、メタメリズムが低い整合を提供するに過ぎない。あるものはデータベースに見出せる色が容認可能に近接整合しているか否かを判定するとともに、必要な場合には処方を調整して整合を改善し得る。容認可能な色整合が判定されると、コンピュータプログラムは修理作業者にその処方を提供する。修理作業者はこの処方により塗料を生成して、次に車両に噴霧する。このタイプの効果的なプログラムは修理作業者によるさらなる色調整の必要性をなくす。

このタイプのシステムは修理作業者によるさらなる色調整の必要性をなくすが、分光光度計または比色計に関連するコストにより実施に費用がかかる。

従って目標色と整合するように修理作業者によって色整合に用いることができる安価なコンピュータ実施ツールを提供することが望ましいと考えられる。

また修理作業者に目標色に向けた候補色移動を視覚的に観察可能にするコンピュータ実施ツールを提供することが有利であると考えられる。これは色調整の精度に信頼性を与え、補修仕事をより効率的に行うことができる。

本発明は所定数のティントＴ₁〜Ｔ_nの組み合わせから構成される候補補修塗色の調整により、修理作業者ユーザを所定の目標塗色に向けて導く改良コンピュータ実施方法およびプログラムを対象とする。

本発明の改良方法およびプログラムによれば、所定の目標塗色のレンダリングおよび初期候補補修塗色のレンダリングが、ビデオモニタのそれぞれ第１および第２のフィールド内に表示される。所定の目標塗色は多次元色空間おける所定の目標色点に対応する一方、初期候補補修塗色は多次元色空間における初期候補色点に対応する。初期候補補修塗色は所定数のティントＴ₁〜Ｔ_nの各々の所定量の組み合わせから生成される。各ティントもビデオモニタのそれぞれのフィールド内に表示される。

方法およびプログラムは、ティントの１つの選択に応じて、多次元色空間でベクトル解析を用いて多次元色空間における更新候補色点を算出するという点で改良されている。更新候補色点は、多次元色空間における候補色の位置において終端するベクトルへの色調整ベクトルの追加により規定される。色調整ベクトルは、所定調整量の選択されたティントが多次元色空間において候補色点を移動させる大きさと方向とを表わす。ティントの選択時、多次元色空間における更新候補色点に対応する更新候補補修塗色のレンダリングが第２のフィールド内に表示される。より詳細な実施において調整量の選択されたティントにより行われる移動の大きさが変化し得る。

ソリッド（フレークを含まない）カラーとの色整合の場合、多次元色区間は３次元を含む。しかし本発明は金属または真珠光沢色調の色整合に利用し得る。その場合９または１５次元のベクトル空間が用いられる。

本発明は本明細書の一部をなす添付の図面と一緒に以下の詳細な説明からより完全に理解されよう。

以下の詳細な説明を通して図面のすべての図の中で同様な参照番号は同様な要素を指す。

本発明は候補補修塗色の１つまたは複数の調整により、所定の目標塗色との色整合という目的に向けて修理作業者を導く改良コンピュータ実施方法およびプログラムを対象とする。所定の目標塗色は修理作業者が修理中の所与の車両に対して再現を望む色である。候補補修塗色は所定数のティントＴ₁〜Ｔ_nの組合せから構成される。各ティントは通例、１つまたは複数の選択された顔料、樹脂、溶剤または分散体で調整された単一の顔料着色料で構成されている。本発明は金属または真珠光沢色調を色整合するために用いられ得る。

本発明の基礎原理は図１Ａ〜１Ｃから理解され得る。これらの図は初期の候補塗色を構成するティントに基づいて調整ベクトルにより調整されるような、所定の目標塗色と初期の候補補修塗色との間の関係を図示する、３次元色空間における一連の様式化ベクトル表現である。

本明細書に説明するような調整ベクトルは、本発明の譲受人に譲受された米国特許第３，６９０，７７１号明細書（Ａｒｍｓｔｒｏｎｇら）に説明されている。色のベクトル表現は、Ａｌｌｅｎ著「Ｂａｓｉｃ Ｅｑｕａｔｉｏｎ ｕｓｅｄ ｉｎ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｃｏｌｏｒ ｍａｔｃｈｉｎｇ」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ、５６巻、９号、１２５６−１２５９頁（１９６６年９月）、Ａｌｌｅｎ著「Ｂａｓｉｃ Ｅｑｕａｔｉｏｎ ｕｓｅｄ ｉｎ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｃｏｌｏｒ ｍａｔｃｈｉｎｇ，ＩＩ．Ｔｒｉｓｔｉｍｕｌｕｓ ｍａｔｃｈ，ｔｗｏ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｔｈｅｏｒｙ」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ、６４巻、７号、９９１−９９３頁（１９７４年７月）に説明されている。

色は３座標系により特定することができる。Ａ．Ｈ．Ｍｕｎｓｅｌｌ著「Ａ Ｃｏｌｏｒ Ｎｏｔａｔｉｏｎ」Ｆｉｒｓｔ Ｅｄｉｔｉｏｎ、Ｍｕｎｓｅｌｌ Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｍｐａｎｙ（１９０５）〔現在Ｍｕｎｓｅｌｌ Ｃｏｌｏｒ ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ，６１７ Ｌｉｔｔｌｅ Ｂｒｉｔａｉｎ Ｒｏａｄ，Ｎｅｗ Ｗｉｎｄｄｓｏｒ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ〕において、用語「色値」（明るさ）、「色相」および「彩度」（飽和度）が色の３つの属性に用いられている。今日用いられる一般的なシステムは、ＣＩＥ Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系であるが、それはＬ^*、ａ^*、ｂ^*に対する値が色のスペクトル測定から数学的に算出できるからである。ＣＩＥ Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系の完全な説明は、ＣＩＥ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ １５．２またはＡＳＴＭ Ｅ−３０８などの様々な基準集成物に見出せる。

ＣＩＥ Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系においてＬ^*は明るさを定量化し、最も暗い黒に対する０から最も明るい白に対する１００までの値を有する。ａ^*値は緑色に対して負であるとともに赤色に対して正であり、ｂ^*値は青色に対して負であるとともに黄色に対して正である。Ｌ^*ａ^*ｂ^*のこれらの値を明るさ、色相および彩度に数学的に変換することもできる。

ＣＩＥ Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系における特定色の表現は、３次元色空間のある点として描くことができる。ＣＩＥ Ｌ^*ａ^*ｂ^*値が２つの色に対して既知である場合には、ΔＬ^*、Δａ^*、Δｂ^*で表わされるこれらの値の各々間の差は、それらの２つの色間の色差を定量化する。

既知量の着色料が色に添加される場合、その添加により生じる色ずれΔＬ^*、Δａ^*、Δｂ^*が色ベクトルである。それはその色におけるその量のその着色料により生じる色移動の大きさと方向とを示している。色空間における僅かな距離にわたり〔通例ΔＬ^*、Δａ^*、Δｂ^*方向の各々における５（５．０）単位未満〕、これらのベクトルはかなり線形であり、すなわち２倍の着色料の添加は色空間内の移動を２倍にする。

すべての照明および視認角度で同一に見えるようなソリッドカラーは、３つの座標Ｌ^*、ａ^*、ｂ^*の各々に対して単一値により良好に描写することができる。照明および視認角度により色を変えるようなゴニオ外観カラーは、金属または真珠光沢フレークの添加により生成することができる。これらの色は２つ以上の角度で決定されるＬ^*ａ^*ｂ^*により描写されなければならない。３つの測定角度が市販のゴニオ外観カラーを特徴付けるのに十分である、ということが示されている〔例えば米国特許第４，４７９，７１８号明細書（Ａｌｍａｎ）、Ｒｏｄｒｉｇｕｅｓ，Ｄｉｅ Ｆａｒｂｅ，Ｂａｎｄ ３７，６５−７８，１９９０〕。このような角度はほぼ正反射角度と呼ばれる鏡（面）反射率の角度に非常に近いもの、フロップ角度と呼ばれる正反射方向から遠いもの、および面角度（ＡＳＴＭ Ｅ２８４）と呼ばれるそれらの間のものである。そのためゴニオ外観カラーはこれらの３つの角度の各々においてＬ^*、ａ^*、ｂ^*値を必要とする。

着色料をゴニア外観カラーに添加することにより、これらの角度の各々において非常に異なる色移動を生じることができる。例えばより多くのアルミニウムフレークをシルバーメタリックカラーに添加することにより、ほぼ正反射角度でＬ^*の大きな移動、面角度でより小さく、さらにフロップ角度でさらに小さい移動を生じる。白色を明るいシルバーメタリックに添加することによりフロップ角度で明るさが増加するがほぼ正反射角度で低下するとともに、面角度でいずれの方向にも小さい移動を有し得る。このように色ベクトルは、９次元になるこれらの３つの角度の各々において決定されなければならない。

現在の市販の分光光度計は、同じように１５次元になる５つの角度までの測定を可能にする。用いられる可能な次元数に理論的な限界はない。本発明の技術は任意の多数次元色空間に適用可能である。

図１Ａから分かるように初期の候補補修塗色は多次元色空間内に点Ｉによって表現されている。初期候補色点Ｉは座標Ｉ_L*、Ｉ_a*、およびＩ_b*を有する。初期候補補修塗色Ｉは、所定数の構成ティントＴ₁〜Ｔ_nの各々の所定量を組み合わせることによって構成される。２つのこのようなティント、すなわちＴ₁（黄色ティント）およびＴ₂（青色ティント）の色位置が図１Ａに図示されている。黄色および青色ティントの組み合わせで構成されているため、初期候補補修塗色Ｉ点は−ａまたは緑色方向にある。

図１Ｂは初期候補色Ｉと一緒に目標塗色Ｐを図示する。目標補修塗色Ｐは、多次元色空間で座標Ｐ_L*、Ｐ_a*、およびＰ_b*を有する色として描かれ得る。

引かれた線は３次元空間内のこれらの点の視覚化に対して補助を提供する。しかし原点から初期候補塗色を表わす点までの線は、候補色の位置において終端するベクトルも表わし得る。

初期候補色点Ｉと目標色点Ｐとの間の多次元色空間内における距離は、視認者にとって候補色と目標色との間の知覚色差として現れる。修理作業者にとって目的はこの知覚差を最小限に抑えることである。これは距離Ｄを最小限に抑える際に多次元色空間に想定される。本発明は修理作業者を補助して目的を達成するコンピュータ実施方法およびプログラムを提供する。

初期候補色Ｉへの変更は、候補色点Ｉの色空間内の位置の、その初期位置から更新された候補色点Ｕへの変化として描き得る。更新候補色点の位置は、初期候補色を構成するティントの１つのアリコート（すなわち一定量）または所定調整量の追加により生じる多次元色空間内の位置の変化として描かれる。

図１Ｃから分かるように、初期候補色への調整量の構成青色ティントＴ₂の追加は、候補色を多次元色空間で座標（Ｕ_1L*、Ｕ_1a*、Ｕ_1b*）を有する更新候補色点Ｕ₁へ移転させる。調整量のティントＴ₂の追加は、点ＩからＵ₁へのベクトルにより示される方向に色位置を移動させる。点ＩからＵ₁への矢印はその変化を表現する色ベクトルである。更新色点Ｕ₁は所望の目標色へ色がより近接して見える演色を表現する。

初期候補色へ所定調整量のティントＴ₂を追加することによる色調整が、目標色位置Ｐにより近接した更新色位置Ｕ₁をもたらすため、調整量の構成青色ティントの追加は所望の有益な効果を有する。更新候補色点Ｕ₁に対応する色は、視認者によって目標色点Ｐにより表現される色により近いものとして知覚されることになる。そしてティントＴ₂の第２のアリコートを追加することにより達成される第２の色調整が、所望の色整合を達成することになる。

なおそのような色調整のすべてが候補色を目標色により近接させることにはならない。例えばティントＴ₁の追加は、色を黄色領域に向かって、そのため目標点Ｐからより遠く移動させることになる。

調整量の同じまたは異なる調整ティントの追加による更新候補色点の位置を反復して調整することより、候補色が目標色に可能な限り近接され得ることは理解されよう。当業者には視力の限界が厳密な整合からのある程度のずれを容認することは理解できよう。（補修塗装工の技術はスプレイアウトを「ブレンド」して、補修塗料の厚さを車両の補修領域から未補修領域へ徐々に減少させるために用いることもできる。これは目で知覚されない色の段階的変化を可能にする。）

白色および黒色ティントは両方とも通常、適当な色整合のために適正な明るさを得る能力を確実にするために利用可能にされなければならない。なお白色および黒色ティントは「ａ^*」および「ｂ^*」方向にある効果も有し、その効果はそれらの対応するベクトルにより考慮される。例えば初期塗料が目標塗料と同じ色相を有するがより飽和されている場合には、黒色および白色の組み合わせは、飽和を低下させる一方で色相に知覚できるほど影響しない。白色に対する黒色の比は初期塗色が目標色より明るいかまたは暗いかにも依存することになる。

本発明は時間がかかるとともに高価である、塗料を混合する試行錯誤手法を最小限に抑えつつ、候補色と目標色との間の最適な色整合を決定する際に修理作業者を補助する視覚化ツールを提供する。ほとんどの場合ティントの追加時に発生する恐れがある明暗の変化を調整するために、黒色および／または白色ティントを追加する能力も含むことが望ましい。

図２を参照すると本発明の方法を実施するプログラムを実行する、参照文字１０により概して示される演算システムの様式化ブロック図が示されている。演算システム１０は、バス１４を介して中央処理装置（ＣＰＵ）１６と通信するメモリ１２を有する任意の標準的なマイクロプロセッサによる演算システムを用いて構成され得る。メモリ１２はデータメモリ１２Ｄと、プログラムメモリ（明確に図示せず）と、集計レジスタ１２Ｔとに区分されている。プログラムメモリは演算システム１０に本発明の方法を実施させるプログラム命令を記憶している。プログラム命令は磁気または光ディスク、半導体メモリもしくはテープなどの任意の適当なコンピュータ読み取り可能媒体に符号化および実行され得る。

修理作業者ユーザはライン２１を介してマウス１８および／またはキーボード２０などの任意の入力装置を用いてシステム１０への入力を供給し得る。システム１０から修理作業者ユーザへの出力は、概して参照文字２２で示されたカラービデオモニタを介して提供される。ビデオモニタ２２は３つの電子ビーム（原色の赤色、緑色および青色の各々に対して）をビデオモニタ２２の画面２６の内面の裏側を覆う一連の箇所に向ける陰極線ガン２４を含む。当業者には十分理解されるように各箇所は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）に対応する可視光を生成するための電子の入射により励起可能な一組の蛍光体ドットを有する。電子ガン２４を駆動して各所与の箇所において適当な蛍光体ドットを励起する適当なビデオ信号は、ＣＰＵ１６の制御により動作するカラービデオドライバ２８により供給される。

データメモリは所定の目標色Ｐの色座標、初期候補補修色Ｉの色座標、初期候補色を構成する所定数のティントＴ₁〜Ｔ_nの色座標、ならびに各ティントの所定調整量に対応する調整ベクトルの大きさおよび方向に関する情報を記憶している。初期情報はライン２９を介してデータメモリ内に読み込まれる。このような情報がデータメモリに供給される好適な方法を本明細書により詳細に説明する。

本発明の改良方法およびプログラムを実施する際にカラービデオモニタ２２の画面２６上で生成される表示が図２に図示されている。本発明のプログラムにより動作するＣＰＵ１６の制御により、所定の目標塗色Ｐのレンダリングがビデオモニタ２２の画面２６の第１のフィールド２６Ａ内に表示されている。ビデオモニタ２２の画面２６の第２のフィールド２６Ｂ内に表示されているのは、修理作業者によって所定の目標塗色と整合すると考えられる初期候補補修塗色Ｉのレンダリングである。前述したように候補補修色Ｉは所定数のティントＴ₁〜Ｔ_nの各々の所定量の組合せから構成される。ティントＴ₁〜Ｔ_nの各々のレンダリングはそれぞれの専用のディスプレイフィールド２６Ｔ₁〜２６Ｔ_n内に表示される。

好適な実施において第１のフィールド２６Ａ（目標色）および第２のフィールド（候補色）は密接しているが、離間している〔視認者には約８分の１インチ（０．１２５インチ）程度であると見える間隔〕。しかし第１のフィールド２６Ａ（目標色）および第２のフィールド２６Ｂ（候補色）は、図２内の破線によって提示されているように互いに当接関係で並列され得る。ティントフィールド２６Ｔ₁〜２６Ｔ_nは第２のフィールド２６Ｂと当接関係で並列されているが、必要な場合には同様にそこから若干離間され得る。画面２６は色順応のために無彩色周囲背景色（例えば灰色）内でレンダリングされなければならない。

モニタ２２の画面２６上の所定の目標塗色Ｐおよび候補補修塗色Ｉの両方のレンダリングにより、修理作業者はこれら２つの間の許容性に関する評価を行うことが可能である。初期候補補修塗色Ｉが所定の目標色Ｐに十分に近接していると思われる場合には、色選択プロセスが完了することになる。

しかし目標塗色と候補塗色との間に知覚される差がある時は、本発明の方法およびプログラムはより近接した色整合を行うために候補色の調整により修理作業者を補助する。本発明によれば修理作業者は、候補色を目標色により近接させるために構成ティントのどれが追加されるべきかに関する決定を行う。修理作業者は選択されたティントの専用ティントフィールド２６Ｔ₁〜２６Ｔ_n内でマウスをアサートする（「クリックする」）ことにより追加されるべきティントを選択する。選択されたティントに関する情報がライン２１を介してメモリと集計レジスタ１２Ｔとに印加される。

ティントの１つの選択に応じて、ベクトル算出器３２として動作しているＣＰＵ１６は、多次元色空間内でベクトル解析を用いて更新候補色点（例えば図１Ｃ内の点Ｕ₁）を算出する。図１Ｃに関連して説明するように、更新候補色点は候補色ベクトル（すなわち候補色点内で終端するベクトル）への色調整ベクトルの追加により規定される。色調整ベクトルは候補色へのアリコート（すなわち所定調整量または測定量）の選択ティントの追加を表わす。

ベクトル解析の結果に基づいて、Ｒ−Ｇ−Ｂ生成器３４として動作するＣＰＵ１６は、適当なビデオ駆動信号をカラービデオドライバ２８に出力する。ビデオドライバ２８は適当なビデオ励起信号を電子ガン２４に供給する。多次元色空間内の更新候補色点Ｕ₁に対応する更新候補補修色のレンダリングは、モニタ２６の画面上の第２のフィールド２６Ｂ内に表示される。

候補補修色が修理作業者によって目標色に十分に近接していると考えられるまで、候補補修色は調整量の同じまたは異なるティントの反復選択（例えばマウスの利用による）によりさらに更新され得る。初期調整と同様に各色調整は、現在の更新候補色を表わすベクトルへの、所定調整量の選択ティントの大きさと方向とを表わす色調整ベクトルの追加を表わす。

修理作業者−ユーザとシステムとの間の対話は、マウス１８を様々なティントフィールド２６Ｔ₁〜２６Ｔ_n上で「ホバリング」することになどにより、ユーザにフィールド２６Ｂ内に更新候補色の「プレビュー」が提供されるように構成され得る。「プレビュー」の後、ユーザは表明動作（例えばマウスの「クリック」）を起こすことによりティントの１つの実際の選択を行い、その結果前述したようになる。

色整合を得るために必要な各ティントの総アリコート数は集計レジスタ１２Ｔ内で集計される。この集計は修理作業者によって目標色に十分近接していると考えられる色を有する塗料を作製するために、初期候補色を有する塗料の処方に追加しなければならない各ティントの総調整量を表わす。

各選択ティントの所定調整量が調整可能に選択可能にされ得ることは本発明の意図の範囲にある。その結果選択ティントの調整量により生じる移動の大きさが変化することもあり得る。選択ティントの調整量の変更（およびその結果得られるそれに対応する調整ベクトルの大きさの変更）はベクトル算出器３２内で達成することもできる。例えば操作者による所定の動作または信号（例えば「シフト」キーなどの所定のキーの行使）により、調整ベクトルを、元のベクトル長さで割った距離Ｄの比率で積算し得る。他の選択肢は所定の動作の行使時の部分ステップの実施である。「負の」方向の、すなわち調整ベクトルの方向とは反対方向のステップも想定される。

上記の説明は３次元色空間の状況で提供されたが、本発明はそれに限定されないことは理解されよう。ベクトル算出器３２およびＲ−Ｇ−Ｂ生成器３４として動作するＣＰＵは、任意のＮ次元ベクトル量を操作することが可能である。そのため金属または真珠光沢塗料は３つの角度測定の９次元ベクトル表現または５つの角度測定用１５次元ベクトル表現を用いた整合された色であり得る。

このようなマルチアングル実施において、画面２６上のフィールド２６Ａ、２６Ｂは場合によっては、３つまたは５つの測定角度の各々における目標および候補色を表示することになる。代替的には湾曲パネルのレンダリングを画面上に生成することも可能である。パネルのそれぞれの部分は、マルチアングルシステムの視認角度の各々において観察されるような候補色のレンダリングを有することになる。角度位置の中間のパネル部分は補間候補色のレンダリングを有することになる。

準備段階
前述したように様々な入力がライン２９を介してシステム１０に供給されるとともに、データメモリに格納される。これらの入力には、所定の目標色Ｐの色座標Ｐ_L*、Ｐ_a*、Ｐ_b*、初期候補補修色Ｉの色座標Ｉ_L*、Ｉ_a*、Ｉ_b*、初期候補色を構成する各所定数のティントＴ₁〜Ｔ_nの色座標Ｔ_1L*、Ｔ_1a*、Ｔ_1b*、Ｔ_2L*、Ｔ_2a*、Ｔ_2b*、…Ｔ_nL*、Ｔ_na*、Ｔ_nb*、および各ティントＴ₁〜Ｔ_nに対応する調整ベクトルがある。

これらの入力は様々な方法で導き出し得る。

例えば多次元色空間における所定目標色点および／または初期候補補修色の座標は、分光光度計のような装置が修理作業者に利用可能である場合にはそのような装置を用いて決定し得る。目標色は修理中の車両の分光光度計分析により得られる。候補色は初期候補色でスプレイされたテストパネルの分光光度計分析によって得られ得る。

分光光度計は電磁スペクトルの可視領域にわたる各波長で反射された光の割合を測定する。通例これらの測定値は４００から７００ナノメートル（４００〜７００ｎｍ）まで１０ナノメートル（１０ｎｍ）間隔で取られる。波長の関数としてパーセント反射率のプロットは、「スペクトル曲線」と称される。スペクトル曲線を視認することで人は曲線のピークで表現される色の色相を判定することが可能であり、例えば青色のスペクトル曲線は青色波長でピークに達することになる。明るい色はスペクトルにわたってより多くの光を反射することになり、より暗い色は反射する光が少ない。高い彩度の色はかなり急峻なピークを有するとともに他の波長の光の反射はかなり少なくなる。低い彩度の色はピークと谷との間に僅かな差を有する曲線を有する。灰色は非常に平坦になる傾向がある。このようにスペクトル曲線から色の定性的評価が可能である。

しかし人間の観察者により見られる色は、色のスペクトル曲線だけでなく、光源の下で視認されるその光源のスペクトル特性および観察者のスペクトル感度にも依存している。人間の目は色覚用の３つのセンサ−青色センサ、緑色センサおよび赤色センサを有する。１９３１年に国際照明委員会（ＣＩＥ）は、色のスペクトル特性、光源および観察者を考慮して、３次元Ｘ、Ｙ、Ｚ空間における色のマッピングを規格化した。しかしその三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚから色を視覚化することはなお困難である。またこれらの値は視覚的に均一な色の３次元マッピングを提供しない。

上記の問題はＬ^*、ａ^*、ｂ^*データとして今日既知の「均一色空間」への数学的変換を用いることにより対処されており、これはＡ．Ｂ．Ｊ．Ｒｏｄｒｉｇｕｅｓ著ＣＯＬＯＲ ＶＩＳＩＯＮ ＩＮ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＡＬ ＣＯＬＯＲ ＭＡＴＣＨＩＮＧ ＯＦ ＳＯＬＩＤ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＩＣ ＣＯＬＯＲＳ（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｉｘｔｅｅｎｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ａｔｈｅｎｓ Ｇｒｅｅｃｅ，１９９０）およびＡＳＴＭ Ｅ３０８に記載されている。

前述したように色のＬ^*、ａ^*、ｂ^*値は色の位置を描写する。各色のＬ^*、ａ^*、ｂ^*データはデカルト座標における色空間の３次元レンダリングであり、ここで明度軸（Ｌ^*）、赤色−緑色軸（ａ^*）、および黄色−青色軸（ｂ^*）は以下の式により描写される。
Ｌ^*＝１１６（Ｙ／Ｙ₀）^1/3−１６ （１）
ａ^*＝５００〔（Ｘ／Ｘ₀）^1/3−（Ｙ／Ｙ₀）^1/3〕 （２）
ｂ^*＝２００〔（Ｙ／Ｙ₀）^1/3−（Ｚ／Ｚ₀）^1/3〕 （３）

上記の式においてＸ₀、Ｙ₀およびＺ₀は所与の発光体に対する完全白色の三刺激値である。さらなる情報は、Ｆｉｆｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、３巻、Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｅｒｉｅｓ、２７２−２８２頁（１９７９）に記載されたＡ．Ｂ．Ｊ．Ｒｏｄｒｉｇｕｅｓ著「Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｏｄｅｒｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｆ Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ，Ｍａｔｃｈｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ」と題された論文、米国特許第４，４０３，８６６号明細書およびＡＳＴＭ Ｅ３０８でも証明されている。

Ｌ^*、ａ^*、ｂ^*データなどの色特性が得られると、色特性は得られた色特性に対して対応するＲ−Ｇ−Ｂデータを決定することによりビデオ表示に変換される。この変換のアルゴリズムおよび手順は、ＡＳＴＭ Ｅ１６８２「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｇｕｉｄｅ ｆｏｒ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｔｈｅ Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ａ Ｖｉｓｕａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｕｎｉｔ」、ＡＳＴＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、１００ Ｂａｒ Ｈａｒｂｏｒ Ｄｒｉｖｅ，ＰＯ Ｂｏｘ Ｃ７００，Ｗｅｓｔ Ｃｏｎｓｈｏｈｏｃｋｅｎ，ＰＡ１９４２８−２９５９に記載されている。

代替的には初期候補塗色は修理作業者−ユーザによって、適当な色選択チャートから、または経験により、もしくは車両に関して利用可能なカラーコードまたは名前により検索可能なコンピュータデータベース内の塗料供給業者から入手可能な色処方により選択され得る。目標色はこのようにしても得てもよい。これらの供給業者データベースは通常これらの候補塗料毎の色座標を含む。これらの候補塗料を構成するために用いられるティントの各々に対する色ベクトルも供給業者により格納され得る。

各ティントに対応する色調整ベクトルは経験的に決定され得る。例えばティントを含む候補色のサンプルが調製されるとともに色特性が測定され得る。所定量のティントの追加後、色特性が再度測定される。所定量のティントの追加が色特性に対して有していた効果は、そのティントに対応する調整ベクトルの指標となる。

また調整ベクトルは、所与の波長における反射率を吸収および散乱係数に関連付ける顔料混合モデル（例えばクベルカ−ムンクのモデル）を用いて演算され得る。フレークのモデルはフレークのマルチアングル反射特性も含まなければならない。

そして目標色、候補色および構成ティントのレンダリングを適当なディスプレイフィールド２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｔ₁〜２６Ｔ_n（図２）に行い得る。

上記の説明から本発明は、損傷車両の修理のための色を整合するために修理作業者が用いることができる、迅速でコスト効果があり且つ効率的なツールを提供することが理解されよう。本発明は、本発明に用いられる大幅に効果的な視覚手段ではなく、色変更を描写するために言葉による手段を用いる「シェーディングチップ」の利用の欠点を克服する。高価な機器を有効に用いられることが必要なＣｈｒｏｍａｖｉｓｉｏｎ（登録商標）システムの限界も克服する。

上記のように本発明の教示の利益を受ける当業者は多数の変更を行い得る。そのような変更は添付の特許請求の範囲により規定されているように、本発明の意図内にあるものと解釈されるべきである。

所定の目標塗色を表現するベクトルと、初期候補塗色を表現するベクトルと、初期候補塗色を構成するティント色に基づいた調整ベクトルを用いて目標色に向かう候補塗色の調整との間の関係を図示する、３次元色空間における一連の様式化ベクトル表現である。 本発明の方法を実施するプログラムを実行する演算システムの様式化図であり、本発明の方法およびプログラムを実施する際のコンピュータにより生成される画面表示の表現を含む。

Claims (20)

1. 所定数のティントＴ₁〜Ｔ_nの組み合わせから構成された候補塗色を目標塗色と整合させるコンピュータ実施方法であって、
   （ａ）ビデオモニタの第１のフィールド内に、所定の目標塗色のレンダリングを表示するステップと、
   （ｂ）前記ビデオモニタの第２のフィールド内に、初期候補補修塗色のレンダリングを表示するステップと、
   （ｃ）前記ビデオモニタのそれぞれのフィールド内に、前記ティントＴ₁〜Ｔ_nの各々を表示するステップと、
   （ｄ）前記ティントの１つを選択するステップとを含み、
   前記所定の目標塗色が多次元色空間における所定の目標色点に対応し、
   前記初期候補補修塗色が所定数のティントＴ₁〜Ｔ_nの各々の所定量の組み合わせから構成され、前記初期候補補修塗色が前記多次元色空間における初期候補色点に対応し、
   改良が、
   （ｅ）前記ティントの１つの選択に応じて、前記多次元色空間でベクトル解析を用いて前記多次元色空間における更新候補色点を算出するステップと、
   （ｆ）前記第２のフィールド内に、前記多次元色空間における前記更新候補色点に対応する更新候補補修塗色のレンダリングを表示するステップとを含み、
   前記更新候補色点が前記多次元色空間における前記候補色の位置において終端するベクトルへの色調整ベクトルの追加により規定され、前記色調整ベクトルは、所定調整量の前記選択されたティントが前記多次元色空間において前記候補色点を移動させる大きさと方向とを表わす、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記更新候補色点を算出するために用いられるベクトル解析が、所与の波長における反射率を吸収および散乱係数に関連付ける顔料混合モデルを用いる、
   請求項１に記載の改良方法。
3. 前記顔料混合モデルが金属フレークのマルチアングル反射特性を含む、
   請求項２に記載の改良方法。
4. （ｇ）前記第２のフィールド内にレンダリングされた前記更新候補塗色を、前記第１のフィールド内にレンダリングされた前記目標塗色と比較するステップと、
   （ｈ）前記比較の結果に基づいて、各反復時に、直前の更新候補色へのその反復中に選択された所定調整量のティントの追加により生成される次の更新候補色のレンダリングが前記第２のフィールド内に表示され、繰り返しが前記次の更新候補色および前記目標色のレンダリング間で容認可能な色整合が達成されるまで続くように、前記ティントのいずれかの選択によりステップ（ｄ）〜（ｆ）を反復して繰り返すステップとをさらに含む、
   請求項１に記載の改良方法。
5. （ｉ）容認可能な色整合の達成時に、前記初期候補色に追加された各ティントの調整量数を集計して、最終的な次の更新候補色を生成するステップをさらに含む、
   請求項４に記載の改良方法。
6. （ｊ）前記集計された調整量の各ティントを前記初期候補塗色の前記所定量の塗料に追加することにより、塗料を混合するステップをさらに含む請求項５に記載の改良方法。
7. 前記ビデオモニタが、内部に規定された複数の箇所を備えた画面を有する陰極線ビデオモニタであり、各箇所が対応する赤色、緑色および青色励起信号によりそれぞれ励起可能な赤色、緑色および青色蛍光体を含み、
   それぞれのフィールド内における前記所定の目標色、前記初期候補補修色、前記更新候補補修色、および各ティントＴ₁〜Ｔ_nの各々の表示が、前記それぞれの所定の目標色点、前記初期候補色点、前記更新候補色点、および各ティントＴ₁〜Ｔ_nを、その対応する赤色、緑色および青色励起信号に変換することにより達成される、
   請求項１に記載の改良方法。
8. 前記第２のフィールドが、ディスプレイ上で前記第１のフィールドに対して当接関係で並列されている、
   請求項１に記載の改良方法。
9. 前記第１のフィールドが、前記ディスプレイ上の前記第２のフィールドに近接しているが離間されている、
   請求項１に記載の改良方法。
10. 前記ティントの各々用の前記フィールドが、前記ディスプレイ上の前記第２のフィールドに対して当接関係で並列されている、
    請求項１に記載の改良方法。
11. 前記ビデオ画面の前記フィールドが、色順応のために無彩色周囲背景色内でレンダリングされる、
    請求項１に記載の改良方法。
12. 前記ティントの１つの選択が、前記選択されたティントに対応する前記ディスプレイの前記それぞれのフィールドを選択することにより行われる、
    請求項１に記載の改良方法。
13. 前記多次元色空間が３次元色空間であり、
    前記所定の目標色点、前記初期候補補修色点、前記更新候補補修色点、および各ティントＴ₁〜Ｔ_nの各々が、前記色またはティントの明度、彩度および色相をそれぞれ表わす一組の３座標値により、前記３次元色空間において規定される、
    請求項１に記載の改良方法。
14. 前記多次元色空間が９次元色空間であり、
    前記所定の目標色点、前記初期候補補修色点、前記更新候補補修色点、および各ティントＴ₁〜Ｔ_nの各々が、３つの所定の視認角度の各々において、前記色またはティントの明度、彩度および色相をそれぞれ表わす一組の９座標値により、前記９次元色空間において規定される請求項１に記載の改良方法。
15. 前記多次元色空間が１５次元色空間であり、
    前記所定の目標色点、前記初期候補補修色点、前記更新候補補修色点、および各ティントＴ₁〜Ｔ_nの各々が、５つの所定の視認角度の各々において、前記色またはティントの明度、彩度および色相をそれぞれ表わす一組の１５座標値により、前記１５次元色空間において規定される、
    請求項１に記載の改良方法。
16. 前記多次元色空間における前記所定の目標色点の座標が分光光度計を用いて決定される請求項１に記載の改良方法。
17. 各選択されたティントの前記所定調整量が調整可能に選択可能である、
    請求項１に記載の改良方法。
18. デジタルコンピュータに、所定数のティントＴ₁〜Ｔ_nの組み合わせから構成された候補補修塗色を調整するコンピュータ実施方法を行わせるプログラム命令を含む機械読み取り可能な記憶媒体であって、前記方法が、
    （ａ）ビデオモニタの第１のフィールド内に、所定の目標塗色のレンダリングを表示するステップと、
    （ｂ）前記ビデオモニタの第２のフィールド内に、初期候補補修塗色のレンダリングを表示するステップと、
    （ｃ）前記ビデオモニタのそれぞれのフィールド内に、前記ティントＴ₁〜Ｔ_nの各々を表示するステップとを含み、
    前記所定の目標塗色が多次元色空間における所定の目標色点に対応し、
    前記初期候補補修塗色が所定数のティントＴ₁〜Ｔ_nの各々の所定量の組み合わせから構成され、前記初期候補補修塗色が前記多次元色空間における初期候補色点に対応し、
    前記方法が、
    （ｄ）前記ティントの１つの選択に応じて、前記多次元色空間でベクトル解析を用いて前記多次元色空間における更新候補色点を算出するステップと、
    （ｅ）前記第２のフィールド内に、前記多次元色空間における前記更新候補色点に対応する更新候補補修塗色のレンダリングを表示するステップとをさらに含み、
    前記更新候補色点が前記多次元色空間における前記候補色の位置において終端するベクトルへの色調整ベクトルの追加により規定され、前記色調整ベクトルは、所定調整量の前記選択されたティントが前記多次元色空間において前記候補色点を移動させる大きさと方向とを表わす、ことを特徴とする、
    機械読み取り可能な記憶媒体。
19. 前記改良方法が、
    （ｆ）前記第２のフィールド内にレンダリングされた前記更新候補塗色を、前記第１のフィールド内にレンダリングされた前記目標塗色と比較するステップと、
    （ｇ）前記比較の結果に基づいて、各反復時に、直前の更新候補色へのその反復中に選択された所定調整量のティントの追加により生成される次の更新候補色のレンダリングが前記第２のフィールド内に表示され、繰り返しが前記次の更新候補色および前記目標色のレンダリング間で容認可能な色整合が達成されるまで続くように、前記ティントのいずれかの選択によりステップ（ｄ）〜（ｆ）を反復して繰り返すステップとをさらに含む、
    請求項１８に記載の機械読み取り可能な記憶媒体。
20. 前記改良方法が、
    （ｈ）容認可能な色整合の達成時に、前記初期候補色に追加された各ティントの調整量数を集計して、最終的な次の更新候補色を生成するステップをさらに含む、
    請求項１９に記載の機械読み取り可能な記憶媒体。

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