JP2010003326A - 変更色の生成及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 塗色の色質感を任意に変え画面上にコンピュータグラフィックとして出力する、コンピュータグラフィックを用いた変更色の生成及び表示装置を提供すること。
【解決手段】 塗色の分光反射率を測定する分光光度計と；測定された分光反射率を入力し演算して、変更色の変更分光反射率を得るためのコンピュータと；変更色のコンピュータグラフィックを表示するモニターとを具備することを特徴とする変更色の表示装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、塗色の色質感を任意に変え画面上にコンピュータグラフィックとして出力する、コンピユータグラフィックを用いた変更色の生成及び表示装置に関する。

尚、本明細書において、本発明が、メタリック色を処理する方法及び装置として説明されるが、本発明は、メタリック色に限らず、ソリッド色についても同様に適用できることは明らかである。

近年、自動車会社の塗色開発スピードの向上のために様様な局面でコンピュータを用いた塗料設計支援ツールが開発されている。例えば、意匠効果を高めるために、バインダー中に有彩顔料とフレーク状の光輝性顔料（アルミフレーク、パールフレーク等）又は、レーリー散乱を利用した微粒子酸化チタンを混ぜたメタリック塗色がある。見る角度により明度や彩度、および色相が変化し、金属感やパール感等の質感が感じられる。

これらの塗色を開発する従来の方法は自動車会社のカラースタイリストと呼ばれるデザイナーが布地、化粧品の瓶、貝殻、雑誌の中のイメージ画像を塗料会社の調色デザイナーに、狙いとする色質感を口頭で述べ、塗色開発を依頼する方法が一般的であり、現在もこのコミュニケーションが主流である。この方法は、個人の経験と表現力に依存し、しばしば色の発注者であるカラースタイリストと調色デザイナーの間で意見の相違から注文に合わない塗色を作成する等の非効率性が問題視されてきた。

しかし、ＩＴ革命に象徴されるように、色を測定する機器、コンピュータ、表示モニターの性能の向上により自動車の外板色の新意匠開発においても、コンピュータを用いた塗色設計を行いたい要望が自動車会社、塗料会社ともに時代のニーズとして起きた。これらの機器を用いて塗色開発の精度の向上とスピードアップが期待できる。

本発明は、自動車外板色の中で、特に色数が多いフレーク顔料を含むメタリック塗色の色質感を画面上で任意に変えて新色を画面上で表示するコンピュータシステムのアルゴリズムと手順を提供する。

新意匠を画面上で設計する場合、全く無から新しい色を作成することは無く、たいていは、過去に作成してきた塗色（これを元色という）を元にして、この色を好みの方向に色を修正し変更した色（これを変更色という）を得る方法が従来から行われている。

そこで、元色のメタリック塗色の色を変角分光光度計で測定し、全受光角度、またはハイライト、正面、シェードと角度毎に反射率を変化させて、色、質感を変えて、新たな色を作成し、作成した色をＲＧＢに変換し画面に元色と変更色をフルカラーのグラフィックで表示して視覚的に色質感を判断し、決定した分光反射率を用いて、既存の塗色のデータベースから近似色を検索して過去の配合を求め、またメタリックＣＣＭＳで予測配合を求めて、変更色を現実に作成するアルゴリズムと手順を開発し、システムとして完成させた。

元塗色の多角度分光反射率の反射率に演算を行い、色と質感を任意に変えた反射率からコンピュータグラフィックを作成し、元色と変更色の画像を同時に表示し、可視的に評価し、塗色データベースから近似色を検索、またはＣＣＭによって配合を算出できるシステムを提供する。

大型の変角分光光度計（村上色彩研究所製のＧＣＭＳ）でメタリック塗色を測定し、変角分光反射率から質感パラメータを算出する。第１＝分光波長に依存、第２＝受光角度に依存を計算し、質感を変えた分光反射率を予測する手段を具備したコンピュータグラフィック装置（特許文献１、トヨタ自動車、豊田中央研究所、関西ペイント；コンピュータグラフィックス装置）があるが、この方法で用いている分光光度計は１度毎に測定でき精密ではあるが測定に時間がかかる欠点があった。また、多量の変角分光反射率を予め演算して、２つの特徴パラメータを算出しておかなければならない。

大型の変角分光光度計（村上色彩研究所製のＧＣＭＳ）で１度ごとの測定値を自動車形状の角度にマッピングして、自動車画像を作成し、それを市販の写真編集ソフトに表示して、マスクして色を修正する方法。（特許文献２；日本ペイント；コンピュータグラフィックスを用いたデザイン方法）があるが、これは元色は測色した反射率であるが、変更後の色は写真編集ソフトの内部で処理するＲＧＢ値であり、分光反射率で得られない。また、変更後の色の受光角度と色との対応関係が明確にできないので、変更後の色を塗色データベースから検索したり、反射率からＣＣＭを行うことはできない。

塗色の分光反射率と自動車形状の３次元形状にマッピングし、環境光も含めてレンダリングしてリアルな写真を作成して自動車外板色を評価する方法（特許文献３；日本ペイント；自動車外板塗色の選定支援方法）があるが、既存の塗色を３次元形状にマッピングする方法であって、元色を色彩学的に変更し、新しい色を作成するものではない。

ＣＧ（シミュレーション画像、デジタルカメラ画像等）のＲＧＢをＸＹＺに変換し、ファジー推論を用いて人間のあいまい性をもたせてデータベースから近似色検索する方法。（特許文献４；日本ペイント、日清紡績；コンピュータグラフィックス画像から塗料配合を推定する方法）があるが、この方法は測色値の分光反射率から変更色を作成するものではない。

見本帳データベース（塗料配合あり）、その変角測色値と自動車の３次元形状データを用いて、高速レンダリングして、自動車のＣＧを作る。また、色は感性情報とリンクしてデザイナーがデザイン用語で塗色を選定できるようにした。（特許文献５；日本ペイント
自動車外板塗色の選定支援方法）これも感性のデータベースの検索であり色変更ではない。

元画像のもつ元色を変更色に変える色変換方法。元色の特性データのデータベースを用いて自動車を外光下でみた色にレンダリングする方法。（特許文献６；物体画像の色変更方法）があるが、特許文献７と同様の手法で色を変える方法であり、多量の変角分光反射率を予め演算して、２つの特徴パラメータを算出しておかなければならない欠点がある。

特願平６−２６０７８６ 特開平１０−１１１６５３号公報 特開平１１−６６１１９号公報 特開平１１−２６９４１１号公報 特開平１１−６６１１９号公報 特開平１１−２３２４３０号公報 特開平８−１２３９８１号公報 特開平１０−１００４５号公報 特開２００２−２５９３９８号公報 特開２００１−２２１６９０号公報

従って、本発明の目的は、元色の多角度分光光度計から得られた分光反射率の特性を大きく損なわずに反射率の演算を行って、色を微修正して新たな変更色の分光反射率を算出し、それをコンピュータグラフィックとしてモニター上に変更前と後の画像を同時に表示して、色の修正方向を視覚的に判断して、塗色の新色開発、特に意匠性の可否を判断できるデザインツールを提供することである。

本発明の他の目的は、変更後の変更色が、希望とする塗装工程（例えば、２Ｃ１Ｂ、３コート等の複層工程）、及び、ターゲットとする自動車会社の塗装ラインで実現可能か否かの判断を、予め設定しておいた色再現の限度値に照らし合わせて、工業的に成立するか否かのメッセージを表示する工業用途の塗色設計のツールを提供することである。

本発明の他の目的は、変更後の分光反射率を用いて、既存の塗色データベースから多角度で近似色検索を行い最も近似の色と質感を持つ色を検索し、検索結果の塗色を元にして、変更色を迅速に作成する新意匠開発のための近似色検索ツールを提供することである。

本発明の他の目的は、上記近似色検索によって、近似の色が無いときには、変更色の分光反射率を用いて、メタリックＣＣＭを行い、配合計算をして、色材の配合量を算出して、変更色を迅速に作成するための色設計用メタリックＣＣＭを提供することである。

本発明に従うと、上記従来技術の課題を解決するために、
分光光度計を用いて、元塗色の分光反射率を測定すること、
測定した分光反射率を変更して、変更色の変更分光反射率を得ること、及び
変更色のコンピユータグラフィックをモニターに表示することを含むことを特徴とするコンピユータグラフィックを用いた変更色の生成及び表示方法
が提供される。

好ましい態様においては、多角度分光光度計を用いて、メタリック色である元塗色の分光反射率を測定することを含む。

好ましい態様においては、受光角度が入射光の正反射光を０度とした偏角で表した受光角度が、１０〜１００度の間の５つ以上の角度で、多角度分光光度計を用いて、元塗色の分光反射率を測定することを含む。

好ましい態様においては、測定した分光反射率に係数を乗算して変更分光反射率を得ることを含む。

好ましい態様においては、該係数が、全角度、同じ値である。

好ましい態様においては、該係数が、１操作当たり０．５〜１．５の範囲にあり、複数回の繰り返し操作を行って、段階的に色を変更することを含む。

好ましい態様においては、角度毎に係数が異なる。

好ましい態様においては、測定した分光反射率の山と谷を伸張して変更分光反射率を得る。

好ましい態様においては、測定した分光反射率の最大値を拡大し、最小値を縮小して、彩度を主に変える。

好ましい態様においては、測定した分光反射率の波長をシフトして、変更分光反射率を得る。

好ましい態様においては、測定した分光反射率の波長をシフトする量が、１操作当たり、−５ｎｍ〜＋５ｎｍの範囲であり、複数回繰り返し操作して、段階的に色相を主に変更する。

好ましい態様においては、測定した分光反射率にカラーフイルター係数を乗算して変更分光反射率を得る。

好ましい態様においては、該カラーフイルター係数が、３８０〜７００ｎｍの波長範囲で、０．８〜１．２の範囲にあり、複数回操作を繰り返して、段階的に色を変更する。

好ましい態様においては、測定した分光反射率に別塗料の分光反射率を配合比率で加算演算することによって、色と質感を変えた変更分光反射率を得る。

好ましい態様においては、別塗料の分光反射率に配合比率を乗算して得られた分光反射率を、測定した分光反射率に和算するとによって、変更分光反射率を得る。

好ましい態様においては、変更分光反射率をＲＧＢ値に変換して、ＲＧＢ値によって特定された変更色を得ることを含む。

好ましい態様においては、測定された元塗色の分光反射率をＲＧＢ値に変換して、ＲＧＢ値によって特定された元塗色を得ることを含む。

好ましい態様においては、元塗色及び変更色の双方のコンピユータグラフィックをモニターに表示する。

好ましい態様においては、測定された元塗色の分光反射率及び変更分光反射率を用いて、元塗色及び変更色の双方のコンピユータグラフィックをモニターに表示する。

好ましい態様においては、元塗色のＲＧＢ値及び変更色のＲＧＢ値を用いて、元塗色及び変更色のコンピユータグラフィックをモニターに表示する。

好ましい態様においては、モニターに表示された、元塗色及び変更色のコンピユータグラフィックを使用して、元塗色及び変更色の意匠性を、可視的に評価することを含む。

好ましい態様においては、変更色を生成する塗料が作成可能かをチエックすることを含む。

好ましい態様においては、作成可能な色の上限の表を用いて、変更色を生成する塗料が作成可能かをチエックする。

好ましい態様においては、該作成可能な色の上限の表が、塗装工程、塗装ラインごとに取替え可能である。

好ましい態様においては、変更色が、該作成可能な色の上限の表における上限を超えたとき、画面に警告メッセージを表示して、非現実的な色を創作することを防止する。

好ましい態様においては、変更色の近似色を検索することを含む。

好ましい態様においては、変更分光反射率を用いて、変更色の近似色を検索する。

好ましい態様においては、変更分光反射率を用いて、塗色データベースから変更色の近似色を検索する。

好ましい態様においては、変更色を生成する塗料の配合を計算することを含む。

好ましい態様においては、ＣＣＭシステムに、変更分光反射率を読み込み、変更色を生成する塗料の配合を計算する。

更に、本発明に従うと、上記従来技術の課題を解決するために、
塗色の分光反射率を測定する分光光度計と、
測定された分光反射率を変更して、変更色の変更分光反射率を得るための手段と、
変更色のコンピユータグラフィックを表示するモニターとを具備することを特徴とする変更色の生成及び表示装置
が提供される。

本発明のシステム構成図。 本発明のフローチャート図。 色変更作業のコンピュータ画面。 作成した色フィルターのグラフ。 ＩＶ６８，ＳＶ６８，ＦＦ６８を増減させたメタリック色のグラフ。 彩度を増減させた中彩赤マイカ色のグラフ。 波長をシフトさせ色相を変えた中彩赤マイカ色のグラフ。 色フィルターを乗じて着色したシルバーメタリック色のグラフ。 別の色を混色して着色したシルバーメタリック色のグラフ。

本発明のシステム構成図を図１に示した。図のように通常入手できるコンピュータ（１０１）に、フルカラーの表示が可能なモニター（１０２）を接続した構成が基本である。元色の変角または多角度分光反射率を得るには、実際に作成した塗板や色紙（１０５）を測定してもよいし、インターネット（１０８）のような広域のネットワーク上のサーバー（１０７）からネットワークを通じて入手してもよい。元色のＣＧ（１０４）を表示し、以下に述べる手順で作成できる変更色のＣＧ（１０３）を表示して同時に塗色を目視で意匠性を評価する。

本明細書において、「反射率」とは、ある波長λにおける反射率（Ｒ％）をいい、「分光反射率」とは、波長λ毎の反射率（Ｒ（λ）％）をいい、多角度分光反射率は、多数の角度のそれぞれにおける分光反射率をいう。ただし、「分光反射率」を単に反射率ということもある。メタリック色は、見る角度によって異なる色を示す。ソリッド色は、見る角度によって色は変わらない。メタリック色を測定するには、多角度分光光度計を用いる必要があり、ソリッド色を測定するには、「多角度」分光光度計である必要はない。

処理手順を図２を用いながら更に詳しく説明する。

第１に、元色となるメタリック塗色を準備する（２０１）。この塗色は、顧客から提示されることもあるし、現在の自動車に設定してあるラインカラー（これを号口色という）である場合もあるし、または塗料会社が持っているストックカラーから選んだ色である場合もある。いずれの場合でも、変更後の色になるべく近似の色を元色とする。

または、多角度分光光度計を用いて、元色を測色する。多角度分光光度計として村上色彩研究所製のＧＣＭＳ（入射角度と受光角度を１度刻みで変更可能）や携帯型分光光度計として米国Ｘ−Ｒｉｔｅ社のＭＡ６８（入射角度−４５度、受光角度は正反射光からの偏角で１５、２５、４５、７５、１１０度）を用いる。ＭＡ６８を用いれば、短時間で大量の測色ができるので便利である。

第２に、この多角度分光反射率を用いて、コンピュータグラフィックを作成する（２０２）。ＧＣＭＳを用いて、１度刻みに測定した場合は測定した反射率からＪＩＳ Ｚ８７０１を用いてＸＹＺにした後、ＣＩＥ（国際照明委員会）が定義しているＸＹＺからＲＧＢへ変換する式を用いてＲＧＢにし、全角度のＲＧＢ点を計算し、これを画面上に表示するとハイライト（一般に受光角度が１０−１５度）からシェード（一般に受光角度７５−１１０度）までの滑らかなグラデーションの塗色のＣＧが得られる。

携帯型分光光度計であるＭＡ６８を用いた場合は、測定角度が５角度であるので、このままでは、５点のＲＧＢ点しか得られない。その場合は特許文献８（関西ペイント（株）増田豊，川口洋一；メタリック塗膜の光学的性質を決定する方法）で規定した５角度の反射率の回帰式から任意の角度の反射率を予測回帰式を用いてハイライトからシェードまでの分光反射率を予測後、ＸＹＺ，ＲＧＢを算出しコンピュータグラフィックを得る事ができる。

第３に、元色の反射率を演算して、様様な色、質感に変更し、変更色の分光反射率を得る（２０３）。

第４に、変更色の色情報とＣＧを表示する（２０４）。色情報として色度値（Ｌａｂ＊，Ｌｃｈ＊）や質感パラメーター（ハイライトの輝度を表すＩＶ，正面の明度をあらわすＳＶ，ハイライトと正面のコントラストを表すフリップフロップ値ＦＦ）が適している。また、元色の変更色との多角度の色差を求めて、フルカラーモニター上に前述した元色のＣＧの横に表示する。

第５に、色再現域がＯＫか否かを判断する（２０５）。予め作成しておいた塗装工程（２Ｃ１Ｂ，３コート等）、また、自動車会社の塗装ライン毎に実際に塗装して塗膜となる”色彩再現域の上限値の表”（コンピュータが読み込めるファイル形式）を読み込み、この変更色がこの中に入っているか、外れているかをチェックする。もしも外れていて、現実の塗色となりえない場合は、色変更の演算（２０３）に戻り再度、変更色を作成する。この色彩の再現域として、格納する色質感パラメータは、ＩＶ，ＦＦ，各角度毎のＹ値とＬ＊値、色味の上限を規定する値としてｃ＊（メトリック彩度），ｈ＊（メトリック色相）が適している。

ＩＶ，ＦＦは、明るさの変化を表し、目視では陰影感を表す。表で格納する場合はＦＦを０．２ずつ区切ってその中で最大のＩＶを記述しておく。

各受光角度毎のＹ値とＬ＊値は、変更色の明度、あるいは輝度（明度が白の１００を越えると輝度と表現する）を規定する。表で格納する場合は各角度における最大値を記述しておく。

彩度ｃ＊と色相ｈ＊は対に用いる。３６０度の色相円ｈ＊をおよそ３０度ずつ区分けして、その色相の中での最大彩度ｃ＊を記述しておく。受光角度はハイライト（受光角度１５度）、正面（４５度）の２角度を規定すれば十分である。なぜならば、ハイライト１５度は顔料層を透過した光輝材から反射した金属光（アルミフレークの場合）や干渉光（干渉マイカの場合）を特徴的に表しており、また正面４５度は顔料の拡散光を表している。この２角度で変更色の色相に対する彩度をチェックすれば十分である。また、色相毎に分けたのは、色彩学的に赤から黄色は高明度且つ高彩度であり、青緑から青、紫は低明度、低彩度であり、色域によって発色の上限の彩度が極端に違うためである。

この”色彩再現域の上限の表”を、塗装工程（２Ｃ１Ｂ，３コート等）と自動車会社の塗装ライン毎に用意し、色変更を行うときに、塗装工程と、塗装ラインをパソコンに指定して、該当の”色彩再現域の上限の表”を読み込み、色変更した塗色の色、質感パラメータがこの中に入っているか否かを随時計算し、もしも外れている場合はパソコンのモニター上に警告メッセージや警告音を出し、オペレーターに知らせる。このようにして、パソコン上で非現実的な塗色を作成することを防止することができる。

第６に、変更色の塗色のイメージをデザイナーの感性で良し悪しを判断し（２０６）、もしも気に入らなければ再度色変更の演算（２０３）に戻り再度、変更色を作成する。

第７に、確定した変更色の多角度反射率をコンピュータの記憶装置に格納する（２０７）。

第８に、変更色の近似色をカラーライブラリーから検索する（２０８）。近似色のよりよい検索方法は、例えば特許文献９（２００１．２関西ペイント（株）メタリック塗色の近似色を高速に検索する方法）を利用できる。このようにして、変更色に近似の色の実際の塗色を手にいれることができ、顧客に提出することができる。

第９に、変更色をＣＣＭで処理して予測配合を得る（２０９）。すでに公知のメタリックのＣＣＭを用いて、変更色の多角度分光反射率から配合計算をすることができる。具体的な方法として、特許文献１０（関西ペイント株式会社 平山、蒲生 コンピュータ調色装置及びこの装置を用いた塗料の調色方法）や、市販のメタリックＣＣＭのソフトを利用できる。

以下に、本発明の核心部分であるメタリック塗色の多角度の分光反射率色変更を変更して、元色から変更色を作成するアルゴリズム、手順を述べる。

１．メタリック塗色の多角度分光反射率を表す記号
色を変更する最も確実な方法は、色の物理量である分光反射率を変更する方法である。多角度の分光光度計で測定した反射率を以下のようにあらわす。
Ｒ（ｘ，λ）
ここで、Ｒは反射率 Ｒｅｌｅｃｔａｎｃｅであり、測定機付属の校正板で校正した反射率％で表す。ｘは受光角度であり、一般に、正反射光からの偏角で表す。λは波長であり、一般に、可視光範囲４００−７００ｎｍの間を１０ｎｍ間隔（波長数３１個），２０ｎｍ間隔（波長数１６個）で表す。
正確には、この中にさらに入射角度の変数が必要であるが、ある測定系において入射角度は固定であり、測色学の規格から−４５度を採用する機器がほとんどであるので、省略した。
ｘの受光角度が取りえる範囲は、測定機器の種類によって異なる。例えば村上色彩研究所製の変角分光光度計ＧＣＭＳでは、入射角度と受光角度を１度間隔で任意に変えられる
。しかしメタリック塗色の測色では一般に入射角度を−４５度、受光角度を正反射光からの偏角で表して、５度から１１０度まで最小１度（通常は５から１０度）刻みで測定できる。Ｘ−Ｒｉｔｅ社の携帯型分光光度計ＭＡ６８の場合は入射角度−４５度、受光角度１５，２５，４５，７５，１１０度の５角度であり、通常のメタリック塗色ならばこの５角度測定でハイライト（１５度、２５度）から正面（４５度）からシェード（７５度、１１０度）まで必要かつ十分に測定できる。一般に以下のように表す。
ｘ１，ｘ２．．．ｘｎ （ｉ＝１，ｎ） ｎが受光角度の数
波長λは４００−７００ｎｍの間を１０ｎｍ間隔（波長数３１個），２０ｎｍ間隔（波長数１６個）で表し、一般に以下のように書く
λ１，λ２，，，，，λｍ（ｊ＝１，ｍ） ｍが波長の数
以上をまとめると、メタリック色を多角度の分光光度計で測定した測定値は
Ｒ（ｘｉ，λｊ） ｉ＝１，ｎ ｊ＝１，ｍ
で表すことができる。本報告では、多角度分光光度計にＭＡ６８をモデルに採用し、以下の議論はｎ＝５、ｍ＝１６として式を展開する。すなわち、以下の記号となる。
ｘ１＝１５度，ｘ２＝２５度，ｘ３＝４５度，ｘ４＝７５度，ｘ５＝１１０度
λ１＝４００ｎｍ，λ２＝４２０ｎｍ，，，，，λ１６＝７００ｎｍ

２．反射率の乗算の方法
２．１ 全角度の反射率を一律、係数ｋ倍する方法
元色の反射率Ｒを変更して、新しい色の反射率Ｒ’を得る方法として元の反射率Ｒ（ｘ，λ）に正の実数係数ｋを乗じる方法が最も簡便である。正の実数ならば、反射率が０．０以下になることはなく、実際の色に適用できる。
Ｒ’（ｘ，λ）＝ｋ＊Ｒ（ｘ，λ）
受光角度毎に乗じる係数を変える場合は
Ｒ’（ｘｉ，λｊ）＝ｋｉ ＊ Ｒ（ｘｉ，λｊ） ｉ＝１，５ ｊ＝１，１６ ．．．．式１
と表される。全角度の反射率を一律にｋ倍する方法はメタリック塗色の反射率を平行移動することであり、色彩科学的には三刺激値ＸＹＺでは明るさＹ値が、ＣＩＥ Ｌａｂでは明度Ｌ＊値が変り、色相と彩度の変化は少ない結果になる。

２．２ 角度毎に反射率に乗じる係数ｋを変える方法
メタリック塗色の色を変えるときに、ハイライトを強く変えたい、またはシェードの色だけを変えたい要望がある。この場合は、角度ｘｉの係数ｋｉだけを変えることは不適である。なぜならば、メタリック塗色ではある角度の反射率だけを変えることはできず、ハイライトからシェードまで、連続的に反射率が変るためである。そこで反射率に乗じる係数ｋを角度ｘに対する一次関数で近似する。つまり、ハイライトｘ１度における係数をｋ１，シェードｘ５度における係数をｋ５とすると、中間のｋ２，ｋ３，ｋ４は，まず、ｘ１度とｘ５度の間の傾きｓを求めた後
ｓ＝（ｋ５ − ｋ１）／（ｘ５ − ｘ１）．．．．．．．．．．式２
ｋ２＝ｋ１ ＋ ｓ＊（ｘ２−ｘ１）
ｋ３＝ｋ１ ＋ ｓ＊（ｘ３−ｘ１）
ｋ４＝ｋ１ ＋ ｓ＊（ｘ４−ｘ１）
一般にｋｉ＝ｋ１＋（ｘｉ−ｘ１）＊（ｋｎ−ｋ１）／（ｘｎ−ｘ１）となる。この係数の値を１．０よりも大きくすると反射率は増大し、１．０よりも小さければ反射率は減少する。研究の結果、元色の色質感を損なわずに変更する範囲はｋ１，ｋ５の変更域が０．１から２．０の間が、より好適には０．８から１．２の間が好ましい。あまり大きく変えると極端に色が変りすぎてしまう欠点がある。例えばｘ１＝０．８，ｘ５＝１．２とすると、中間の値はｘ２＝０．８４，ｘ３＝０．９３，ｘ４＝１．０５となる。

３．メタリック塗色の陰影感を変える演算
３．１ 陰影感を表すパラメータ
最も、基本的なメタリック塗色の質感のうち、ハイライトと正面の陰影感を表すパラメータを説明する。一般的にはＩＶ、ＳＶ、ＦＦとして知られている。ＭＡ６８の５角度を用いて測定した場合は、ＭＡ６８の測定値から求めたという意味でＩＶ６８，ＳＶ６８，ＦＦ６８の記号を用いる。陰影感とは、ハイライトの明るさと、正面からシェードの明るさの比である。ゆえに、分光反射率の演算では、ハイライト１５度の反射率と、正面４５度からシェード７５度の反対率の演算と同じ事である。実際には、乗じる係数をハイライトが１．０以上、シェードが１．０以下にすると、ハイライトがアップしシェードがダウンするので、陰影感は増し、より金属感が強くなる。
ＩＶ６８はハイライト側ｋ１度（ＭＡ６８なら１５度）の三刺激値ＸＹＺの内、明るさを表すＹ値であるＳＶ６８は正面のｋ３度（ＭＡ６８なら４５度）の三刺激値ＸＹＺの内、明るさを表すＹ値であるＦＦ６８はＩＶ６８とＳＶ６８から下式を用いて計算できるパラメータである。
ＦＦ６８＝２×（ＩＶ６８−ＳＶ６８）／（ＩＶ６８＋ＳＶ６８）
ＩＶ６８はハイライト、つまり正反射光近傍の明るさであり、白の１００を越えると目視では明度から輝度へと感じるパラメータであり、値が大きい程、より強い輝きが得られ、金属感が強く感じる。
ＳＶ６８は正面の明るさであり、値が小さいほど、正面からシェードが暗く感じ、金属感が強く感じる。
ＦＦ６８はハイライトと正面の明るさ比、つまりコントラストを表しているパラメータであり、とりうる値は０．０から２．０までである。値が大きい程、金属感が強くなる。一般に、方向性がない顔料だけを含んでいるソリッド塗色では０．０、アルミフレークを含むシルバーメタリック塗色で１．６から１．８である。なお、ここで用いている明るさＹは三刺激値ＸＹＺは分光反射率をＪＩＳ Ｚ８７０１を用いて計算できる。

３．２ ＩＶ６８を増減させる
ハイライトの明るさ（または輝度）ＩＶ６８を増やす場合は、 ｋ１＝１．０５，ｋ５＝１．０とし、式２から中間のｋ２，ｋ３，ｋ４を求める。ｘ１度の新たな反射率Ｒ’は式１で求める。また、逆にＩＶを減らす場合は、ｋ１＝１／１．０５＝０．９５２３，ｋ５＝１／１．０＝１．０として、ハイライトの係数倍率を１．０よりも小さくし、式２によって各角度のｋｉを求めて式１で計算する。こうすることによって、逆にＩＶ６８を減少させることができる。
ｋ１，ｋ５の値は、この値に限定するものではなく、０．５から１．５の間が適する範囲であるが、特にハイライトの輝度の変更は、目視で目立つので、１．０５程度が妥当である。
実際に画面上で色を変えるときは、”ＩＶ６８をｕｐ”のコマンドを実行すると、式１から変更色のＲ’を計算し、画面に各角度の色度値ＣＩＥ Ｌａｂ＊，Ｌｃｈ＊、さらにＩＶ６８，ＳＶ６８，ＦＦ６８を表示し、元の色との色差を計算して、各角度の色差ΔＥを画面に表示するとともに、ＣＳ画像も表示する。
”ＩＶ６８をｕｐ”を１回実行した後、効果が小さく、目的のハイライトの輝度に達していない場合は、更に、現在の変更色に対して、再度、”ＩＶ６８をｕｐ”コマンドを実行することができる。この場合の係数はｋ１＝１．０５＊１．０５＝１．１０２５となり、実行する度にＩＶ６８は増加する。

３．３ ＳＶ６８を増減させる
正面の明るさＳＶ６８を増加させる場合は、ｋ１＝１．０，ｋ５＝１．２とし、逆に減少させる場合はｋ１＝１／１．０，ｋ５＝１／１．２とし式２で中間の角度の係数を計算する。

３．４ ＦＦ６８を増減させる
ハイライトとシェードの陰影感を増加させる場合はｋ１＝１．０５，ｋ５＝０．８とし、逆に減少させる場合はｋ１＝１／１．０５，ｋ５＝１／０．８とし、式２で中間の角度の係数を計算する。

４．彩度を増減させる
彩度が高い色の反射率は赤なら赤、青なら青の主波長の反射率が大きく、それ以外は小さい色であり、反射率の山谷が急峻な曲線である。この操作を受光角度毎に反射率レベルで行うには以下の手順で行う
＜彩度を増減する手順＞
１）現在の反射率Ｒ（ｘ，λ）におけるある角度ｘでの波長方向での反射率の最大値Ｒ（ｘ，ｍａｘ）と最小値Ｒ（ｘ，ｍｉｎ）を得る。
２）Ｒ（ｘ，ｍａｘ）とＲ（ｘ，ｍｉｎ）の中点を計算し、これをＲｃ（ｘ）とする
Ｒｃ（ｘ）＝［Ｒ（ｘ，ｍａｘ）−Ｒ（ｘ，ｍｉｎ）］／２
３）Ｒｃを０．０として、Ｒｍａｘ側を正、Ｒｍｉｎ側を負として、山側が正、谷側が負の新たな反射率Ｒｎを作成し、これに角度毎の係数ｋを乗じる。係数ｋが１．０よりも大きければ、山谷が広がり、より強い彩度が得られる。逆にｋが１．０よりも小さい場合は山谷の間隔が狭まり、彩度が低下する。
Ｒｎ（ｘ，λ）＝ｋ＊［Ｒ（ｘ，λ）−Ｒｃ（ｘ）］
４）再度、ＲｃをＲｎに足して、彩度変更後の反射率Ｒ’を得る。その際、ｋが１．０よりも大きい場合は、Ｒ’が負の場合があるので、その時は測定機が測定できる最小の反射率０．００１％とする。
Ｒ’（ｘ，λ）＝Ｒｎ（ｘ，λ） ＋ Ｒｃ（ｘ）
Ｒ’（ｘ，λ）＞＝０．００１ ５）ここで、角度毎のｋは以下のように設定する
ハイライトからシェードまで全角度の彩度を上げたい時は、ｋ１＝ｋ２＝ｋ３＝ｋ４＝ｋ５＝１．０５とし、下げたいときはｋ１＝ｋ２＝ｋ３＝ｋ４＝ｋ５＝１／１．０５とする。
ハイライトの彩度を主に上げたいときはｋ１＝１．０５，ｋ５＝１．０として、式２で中間の係数ｋ２，ｋ３，ｋ４を計算する。逆にハイライトの彩度を下げたいときはｋ１＝１／１．０５，ｋ５＝１．０とする。同様にシェードの彩度を上げたいときはｋ１＝１．０，ｋ５＝１．２、下げたいときはｋ１＝１．０，ｋ５＝１／１．２とする。

５．波長をシフトさせて色味を変える
次に色相を変える方法として２つの方法を述べる。最初に紹介する方法は反射率の波長を長波長の赤味にシフトする方法（Ｒｅｄ Ｓｈｉｆｔともいう）と短波長の青味にシフトする方法（Ｂｌｕｅ ｓｈｉｆｔと呼ぶ）である。現在、流通しているデジタル分光光度計は、波長範囲４００−７００ｎｍの可視光領域を１０ｎｍか、２０ｎｍ毎の離散的な波長で測定し、反射率を得る。波長をシフトさせるには、この測定機が測定する波長間隔でシフトさせると、色が極端に変るので、波長λ１番目とλ２番目の反射率Ｒ（λ１），Ｒ（λ２）の間を直線近似し、この間隔λ２−λ１をｐ分割して、測定波長よりも小さい単位で波長を動かす方式をとる。このように測定機の波長間隔Δλをｐで割った値がシフトさせる波長単位ｄλ＝Δλ／ｐとなる。この分割数ｐは整数でなくても任意の正の実数でもかまわない。
ｄλの値の範囲は、−２０ｎｍから＋２０ｎｍの範囲が好ましい。これよりも大きいと、色相が極端に変ってしまい色修正とは言えない。より好適には−５ｎｍから＋５ｎｍの範囲が適当である。

５．１ 長波長にシフトさせる
今、測定波長範囲が４００−７００ｎｍ、波長間隔が２０ｎｍで測定した１６個の反射率があるとする。これを
Ｒ（λ） λ＝１，１６
とし、これを５分割し２０／５＝４ｎｍ毎に動かすとする。
Ｒ（λ）＝Ｒ（λ）＋［Ｒ（λ＋１）−Ｒ（λ）］／５ λ＝１，１５ 式３．１
最後のＲ（１６）番目は長波長の端の７００ｎｍであり、Ｒ（１６＋１）＝Ｒ（１７）番目は存在しないので、この場合はＲ（１６）は動かさない。

５．２ 短波長にシフトさせる
Ｒ（λ）＝Ｒ（λ）＋［Ｒ（λ−１）−Ｒ（λ）］／５ λ＝２，１６ 式３．２
最初のＲ（１）は短波長の端の４００ｎｍであり、Ｒ（１−１）＝Ｒ（０）番目は存在しないので、この場合は、Ｒ（１）は動かさない。
ここで、角度毎に色のシフトを変えたい場合は、分割数ｐを変えればよい。つまり分割数ｐが小さければ、大きく波長を動かし、結果として色のシフトが大きいなる。例えば、５角度の全角度を一律４ｎｍ毎波長をシフトさせる場合はｘ１角度の分割数ｐ１，ｘ２角度の分割数ｐ２，，，，ｘ５角度の分割数ｐ５を同じ値に設定する。仮に波長間隔ｄＬが２０ｎｍとすれば２０ｎｍ／５＝４ｎｍであるから。
ｐ１＝ｐ２＝ｐ３＝ｐ４＝ｐ５＝５
ハイライトを主に変えたいときは、ハイライト側の角度の分割数を小さくし、シェード側の分割数を大きくし、その間の角度の波長の分割数は比例計算式２で求めておこなう。例えば、以下のように設定すると
ｐ１＝２，ｐ５＝１０
波長間隔Δλ＝２０ｎｍとするとハイライト側の角度ｘ１は２０ｎｍ／２＝１０ｎｍシフトし、シェード側の角度ｘ５では２０／１０＝２ｎｍシフトすることになる。同様にシェード側を主に変えたいときは、ハイライト側の角度の分割数を大きくし、シェード側の分割数を小さくする。例えば、以下のように設定すると
ｐ１＝１０，ｐ５＝２
ハイライト側の角度ｘ１では２０ｎｍ／１０＝２ｎｍシフトし、シェード側の角度ｘ５では２０／２＝１０ｎｍシフトすることになる。

６．カラーフィルターを乗じて色味を変える
６．１ カラーフィルターを乗じる
色味を変えるもう一つの方法は、カラーフィルターを元の反射率に乗じる方法である。あらかじめ、赤、緑、青、黄色のｒ，ｇ，ｂ，ｙのカラーフィルターであるＦｒ（λ），Ｆｇ（λ），Ｆｂ（λ），Ｆｙ（λ）を用意し、これに元の反射率Ｒ（λ）を乗じて、新しい色Ｒ’（λ）を得る。例えば、赤味にするためには以下のようにする。
Ｒ’（ｘ，λ）＝Ｒ（ｘ，λ）＊Ｆｒ（λ）
このカラーフィルターはあらかじめ以下のように作成しておく。

６．２ カラーフィルターの作り方
カラーフィルターの色は原理的にどんな色のものを作成してもかまわないが、色変更した後の反射率を後工程でＣＣＭを用いて配合を計算するためには塗料で使う顔料で作成した方がよい。そこで、日塗工の色見本帳から、彩度が高く且つ明度が低い、つまり主波長の色純度が高い色を選ぶ。この反射率を元に、例えば赤なら、およそ６００−７００ｎｍの主波長の範囲の係数を１．１、波長成分がない４００−５００ｎｍの係数を０．９から１．０の値を持つ係数ベクトルを作成し、これをカラーフィルターとして用いる。色フィルターを作成するために用いた雛型の反射率は、どんな色票でもよいが、塗料で作成された、色見本帳（例えば日本塗料工業会発行の日塗工色見本帳、オートカラー見本帳）が適する。
このように、カラーフィルターの係数ベクトルの値は、雛型とした反射率を０．９−１．１の間に圧縮した形をとっている。これは、雛型の反射率をそのまま使用すると、主波長は反射率が高いが、それ以外は反射率が０．１％以下であり、この反射率を元の反射率に乗じると、元の色の反射率が極端に小さくなり、色変化が大きいためである。つまり、
元の色を殺さず、それに僅かに赤味を着色するために、主波長に１．０よりも高い係数を、それ以外に１．０よりも僅かに小さい係数、好適には０．９から１．１の範囲の係数ベクトルを乗じる方法が現実的である。

６．３ 角度毎のカラーフィルターの強度
全角度の色味を変える場合は受光角度のよらず、カラーフィルターＦ（λ）を元の反射率Ｒ（ｘ，λ）に乗じれば良いが、角度毎に着色度を変える場合には、前述した＜彩度を増減する手順＞を用いて、カラーフィルターＦ（λ）の係数の山谷を角度毎の係数でｋ倍に変えた（伸張した、または、圧縮した）新たなカラーフィルターを作成し、これを元の反射率Ｒ（ｘ，λ）に乗じる方法を採用する。

７．混色
７．１ 反射率の混合方式
ある反射率に別の色の反射率を混色する方法は、単純に
Ｒ’（ｘ，λ）＝ｃ１＊Ｒ（ｘ，λ） ＋ ｃ２＊Ｗ（ｘ，λ）
ここで濃度比率はｃ１＋ｃ２＝１．０である。Ｗが混じる塗色の角度毎の反射率である。ＫＳ理論では色材のＫＳ値での加法性はあるが反射率同士の加法性は無いことが知られている。しかしながら、反射率同士の配合比率による足し算でも比較的デザインイメージに合う色を変えることができ、この目的には十分である。例えば、シルバーメタリックの反射率に青ソリッドの反射率を混ずれば、ハイライトではアルミフレークからの高い輝度が、そしてシェードでは青顔料からの拡散光がみられ、デザインイメージは合っている。

７．２ 角度毎の混色の強さ
受光角度毎に混色の強さを変えるには単純に、混合比率ｃ２を係数ｋに応じて増減させることとであると考え、
Ｒ’（ｘ，λ）＝ｃ１＝Ｒ（ｘ，λ）＋ （ｃ２＊ｋ）＊Ｗ（ｘ，λ）
ここで濃度比率はｃ１＋ｋｃ２＝１．０
上記の式でｋが受光角度毎の重み付けで、ハイライトに沢山の混色を行いたければ
ｋ１＝１．１，ｋ５＝０．９ 条件 ｋ１＞ｋ５
とし、式＊で中間の角度のおけるｋを求める。
シェードに多くの混色を行いたい場合は
ｋ１＝０．９，ｋ５＝１．１ 条件ｋ５＞ｋ１
とする。
例えば、別の色の反射率をｃ２＝０．２部加え、ハイライトに沢山加え、シェードに少し加えたい場合はｋ１＝１．１，ｋ５＝０．９とすると、受光角度ｘ１では０．２＊１．１＝０．２２加え、受光角度ｘ５では０．２＊０．９＝０．１８加えることになる。

プログラム操作画面
作成したメタリック塗色の色質感を変更するプログラムのメイン画面を図３に示した。左下部に色を変えるメニューがあり、左上部に変更後のＩＶ６８，ＳＶ６８，ＦＦ６８を表示し，その下にハイライト１５度と正面４５度の色相ｈ＊，彩度ｃ＊を表示し、その下に元色との受光角度毎の色差ΔＥを表示し、その下に変更色を”色彩再現域の上限の表”でチェックした後、色域が越えている場合はエラー表示をする。右側には元色と変更後の色のＣＳ画像を表示し、視覚的に同時に色質感の差を評価できるようになっている。

元色Ｃ１の作成
中粒径（平均粒径１４μｍ）のアルミフレークにカーボンブラック顔料を加え、アルミフレーク１５ＰＨＲ（樹脂１００に対する色材の重量）、カーボン５ＰＨＲの塗色を作成し、中塗り板の上に完全隠蔽になるまで塗装した後、ウエットオンウエットでクリヤー塗
料を塗装し、最後に１４０度、３０分硬化させた塗板を得て、これを元色（記号Ｃ１）とした。尚、本検討は測色学をベースにした色質感の変更方法であるから、塗料は溶剤型でも水性型でも、焼き付け型でも常乾型でも適用は可能である。以後の塗色サンプルの作成も特に塗料の種類や硬化のタイプを指定せずに、単に色材の顔料濃度をＰＨＲで記述する。

元色Ｃ２の作成
キナクリドンバイオレット顔料６．８６ＰＨＲ，カーボンブラック１．８１ＰＨＲ，着色干渉ゴールドマイカ１０．０８ＰＨＲを混合してダークレッドマイカ色の元色Ｃ２を作成した。

元色Ｃ３の作成
中粒径のアルミフレーク２０ＰＨＲを含むシルバーメタリック色の元色Ｃ３を作成した。

以上作成した元色を携帯型５角度分光光度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社ＭＡ６８）で測色した。測色値を表１に示した。

色フィルターの作成
日本塗料工業会作成の見本帳Ｔ版から以下の色を選び、Ｘ−Ｒｉｔｅ社のＭＡ６８で測色し、４５度の反射率を採用した。波長方向に係数が０．９から１．１の範囲の色フィルターを作成しそれを図４に示した。赤フィルター（ｒｅｄ）はＴ０５−５０Ｖを参考にし、赤の反射率曲線と同じような形になるように係数を決定した。緑フィルター（ｇｒｅｅｎ）はＴ５５−３０Ｌを参考にし、青フィルター（ｂｌｕｅ）はＴ７２−４０Ｔを参考にし、黄フィルター（ｙｅｌｌｏｗ）はＴ２５−８０Ｗを参考にして作成した（図４）。

混色用の別の塗色の作成
以下の３色を用意し、その測色値を表２に示した。

混色用塗色Ｗ１の作成
フタロシアニンブルーとチタン白で作成した鮮明な青ソリッド色。

混色用塗色Ｗ２の作成
干渉青マイカ色を白素地に塗装したスケ色。

混色用塗色Ｗ３の作成
着色ゴールドマイカ色とカーボンブラックを混合した、ダークゴールドマイカ色

色再現域の上限値の作成
変更色が実際の工場で塗装可能か否かを判断するための、色再現域の上限の表を作成した。表３は塗色の作成工程が２Ｃ１Ｂ工程で、あるユーザーのＡ工場のラインで過去に塗装した塗色約３０００色を解析して、発色の上限を調べた表である。表３−１は受光角度毎に取りうる最大の明度をＹ、Ｌ＊として規定している。表３−２は、フリップフロップＦＦ６８を０．２段階づつに区切り、その中で最大のＩＶ６８を規定している。表３−３はハイライトｘ１＝１５度における色相ｈ＊を３０度ずつに区切り、その中で取りうる最大の彩度を示している。彩度が高いと隠ぺい力が悪くなるので、この値は意匠性の彩度と塗色設計の技術とのせめぎあいで毎回問題になる重要な指標である。

陰影感（ＩＶ６８，ＳＶ６８，ＦＦ６８）を変更する実験
米国Ｘ−Ｒｉｔｅ社の５角度分光光度計ＭＡ６８で測定し得た５角度分光反射率に対して、＜手順３＞の方法でＩＶ６８，ＳＶ６８，ＦＦ６８の３つの質感パラメータを個別に増減する処理を行った。よって、受光角度と反射率に乗じる係数の記号は以下のように定義できる。
ハイライト ｘ１＝ １５度 係数 ｋ１（明るさをＹ値をＩＶ６８という）
ハイライト ｘ２＝ ２５度 係数 ｋ２
正面 ｘ３＝ ４５度 係数 ｋ３（明るさＹ値をＳＶ６８という）
シェード ｘ４＝ ７５度 係数 ｋ４
シェード ｘ５＝１１０度 係数 ｋ５

ＩＶ６８を増加させるために、受光角度ｘ１＝１５度の反射率に乗じる係数ｋ１＝１．０５，受光角度ｘ５＝１１０度の反射率に乗じる係数ｋ５＝１．０とし、式１、式２を用いて変更色を作成した。この塗色の場合、１回の変更操作では希望する質感が得られなかったので、この操作を４回繰り返して、変更色Ｃ１−１’を得た。４回繰り返して処理したので、結果的に変更後のｘ１＝１５度の反射率Ｒ’は１．０５＾４＊Ｒ，つまり１．２
２＊Ｒとなった。質感の計算結果は表１−１から
元色Ｃ１ ＩＶ６８＝３６．６，ＳＶ６８＝７．７，ＦＦ６８＝１．３１
変更色Ｃ１−１’ＩＶ６８＝４４．５，ＳＶ６８＝８．８，ＦＦ６８＝１．３４
またグラフを図５−１に示した。図より、変更後の色のＩＶ６８が優先的に増加している目的の質感が得られた。

ＳＶ６８増加させるために、元色の正面の明るさＳＶ６８（ＳＶは４５度のＹ値）を増加させるためにｋ１＝１．０，ｋ５＝１．２とし、式１、式２を用いて計算して変更色Ｃ１−２’を得た。計算の繰り返し数は４回である。よって変更後の反射率Ｒ’はｘ５の角度で１．２＾４＊Ｒ、つまり２．０７＊Ｒとなった。質感の計算結果は表１−１から
元色Ｃ１ ＩＶ６８＝３６．６，ＳＶ６８＝７．７，ＦＦ６８＝１．３１
変更色Ｃ１−２’ ＩＶ６８＝３６．６，ＳＶ６８＝９．８，ＦＦ６８＝１．１５
またグラフを図５−２に示した。図より、変更後の色はＩＶ値は同じで、ＳＶ値とシェード側のＹ値も増加して、ＦＦ６８が小さくなった目的の質感が得られた。

ＦＦ６８を増加させるために、元色のＩＶ６８を増加させ、ＳＶ６８を減少させる方法が一般的である。ｋ１＝１．０５，ｋ５＝０．８とし、式１、式２を用いて計算して変更色Ｃ１−３’を得た。計算の繰り返し数は４回である。よって変更後の反射率Ｒ’はｘ１の角度で１．０５＾４＊Ｒ、つまり１．２２倍に、ｘ５の角度では０．８＾４＊Ｒ，つまり、０．４１倍になった。質感の計算結果は表１−１から
元色Ｃ１ ＩＶ６８＝３６．６，ＳＶ６８＝７．７，ＦＦ６８＝１．３１
変更色Ｃ１−３’ ＩＶ６８＝４４．５，ＳＶ６８＝６．８，ＦＦ６８＝１．４７
またグラフを図３−３に示した。図より、変更後の色はＩＶ値が増加し、ＳＶ値が減少し、ＦＦ値が増加している。

彩度を増減させる実験
元色Ｃ２の全角度の彩度を増加させるため角度毎の倍率係数をｋ１＝ｋ２＝ｋ３＝ｋ４＝ｋ５＝１．０５とし、＜彩度を増減させる手順＞に従って変更色Ｃ２−１’を作成した。また、彩度を減少させるためにはｋ１＝ｋ２＝ｋ３＝ｋ４＝ｋ５＝１／１．０５として変更色Ｃ２−２’を作成した。以下に、ハイライトｘ１＝１５度のＬｃｈ＊を示す。色相ｈ＊はほぼ一定で、彩度ｃ＊だけが変化しているのが分かる。５角度の色度値を表１−２に示した。ハイライト１５度で比べると、
元色Ｃ２ Ｌ＊＝２４．５ ｃ＊＝３６．８ ｈ＊＝８．６
変更色Ｃ２−１’ Ｌ＊＝２２．０ ｃ＊＝４３．８ ｈ＊＝９．４
変更色Ｃ２−２’ Ｌ＊＝２６．４ ｃ＊＝３１．５ ｈ＊＝９．２
またグラフを図６に示した。図より、彩度を増加させた色は反射率の山谷が拡大している。また彩度を減少させた色は反射率の山谷の幅が減少している。

波長をシフトさせて色味を変更する実験
波長をシフトして、色相を主に変えるために元色Ｃ２を用いた。全角度の波長をシフトさせるため角度毎の倍率係数をｋ１＝ｋ２＝ｋ３＝ｋ４＝ｋ５＝１．０とし、長波長側に＋４ｎｍシフトさせ、より赤味を強くしたた変更色Ｃ２−３’と短波長側に−４ｎｍシフトさせて青味にした変更色Ｃ２−４’を作成した。

以下に、ハイライトｘ１＝１５度のＬｃｈ＊を示す。色相ｈ＊が変っていることが分かる。５角度の色度値を表１−２に示した。ハイライト１５度で比べると、
元色Ｃ２ Ｌ＊＝２４．５ ｃ＊＝３６．８ ｈ＊＝８．６
変更色Ｃ２−３’ Ｌ＊＝２７．１ ｃ＊＝３７．３ ｈ＊＝１８．１
変更色Ｃ２−４’ Ｌ＊＝２２．８ ｃ＊＝３２．７ ｈ＊＝３．２
またグラフを図７に示した。図より、波長が元色に対して長波長と短波長にずれている
ことが分かる。

色フィルターを乗じて色味を変更する実験
元色Ｃ３のシルバーメタリック色に色フィルターを乗じて色を変更する実験を行った。色フィルターを元色Ｃ３に全角度同じ係数倍率ｋ１＝ｋ２＝ｋ３＝ｋ４＝ｋ５＝１．０として、元色に乗じて変更色をそれぞれＣ３−１’（ｒｅｄ），Ｃ３−２’（ｇｒｅｅｎ），Ｃ３−３’（ｂｌｕｅ），Ｃ３−４’（ｙｅｌｌｏｗ）を作成した。以下にハイライトｘ１＝１５度のＬｃｈ＊を示す。彩度ｃ＊，色相ｈ＊が希望どおり変わっているのが分かる。５角度の色度値を表１−３に示した。ハイライト１５度で比べると、
元色Ｃ３ Ｌ＊＝１２６．０ ｃ＊＝０．７ ｈ＊＝２４７．６
変更色Ｃ３−１’ Ｌ＊＝１２５．４ ｃ＊＝５．２ ｈ＊＝２９．０
変更色Ｃ３−２’ Ｌ＊＝１２９．４ ｃ＊＝５．８ ｈ＊＝１３３．３
変更色Ｃ３−３’ Ｌ＊＝１２６．０ ｃ＊＝７．８ ｈ＊＝２４８．０
変更色Ｃ３−４’ Ｌ＊＝１２７．５ ｃ＊＝７．４ ｈ＊＝７５．５
またグラフを図８に示した。図８−１が元色Ｃ３のシルバーメタリック色の５角度の分光反射率である。図８−２が赤フィルターを乗じたＣ３−１’の結果、同様に図８−３が緑フィルターを乗じたＣ３−２’の結果、図８−４が青フィルターを乗じたＣ３−３’の結果、図８−５が黄色フィルターを乗じたＣ３−４’の結果である。図より、変更後の各色の反射率は元色Ｃ３の無彩色のシルバーメタリック色にカラーフィルターを乗じた形状になっている。

別の色を混色して色質感を変更する実験
混色を行うために、元色Ｃ３の分光反射率に対して混色用塗色Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の分光反射率を以下の比率０．２から０．５で混色した。
変更色Ｃ３−５’ ＝ ０．８＊Ｃ３ ＋ ０．２＊Ｗ１
変更色Ｃ３−６’ ＝ ０．８＊Ｃ３ ＋ ０．２＊Ｗ２
変更色Ｃ３−７’ ＝ ０．５＊Ｃ３ ＋ ０．５＊Ｗ３
５角度の色度値を表１−３に、グラフを図９に示した。図９−１が元色のＣ３の５角度の分光反射率である。図９−２がＷ１を混色したＣ３−５’、図９−３がＷ２を混色したＣ３−６’、図９−４がＷ３を混色したＣ−７’を示している。図より、変更後の各色の反射率は元色Ｃ３の無彩色のシルバーメタリック色に混色の色Ｗ１からＷ３を乗じた形状になっている。また、作成したＣＧも混色の結果を反映させる画像であった。

色彩再現域のチェック
”色彩再現域の上限の表”を用いて、変更色が希望の塗装工程（２Ｃ１Ｂ，３コート等）と塗装ライン上で実現できるか否かを調べなくてはならない。そのために、”色彩再現域の上限の表”の作成方法の一例を示す。このような”色彩再現域の上限の表”を作成し、変更色を作成するたびに変更色がこの表の範囲内かを調べる。もしも、この範囲を越えた場合は、図３のプログラム実行画面の中で＜警告＞表示を行い、オペレーターに注意を喚起する。これにより、工業ラインで作成できないような非現実的な色を作成してしまう危険を防止している。

変更色の近似色検索による配合予測
作成した、変更色を実際に作成するためにカラーライブラリーによる色の検索を行って、色差の小さい塗色を探すことができる。上記作成したＣ１−１’からＣ３−７’に対して近似色検索を行った結果を表４に示した。この表には、検索結果の１５度、２５度、４５度、７５度の４角度における色差で近似色の検索精度を表している。色差が小さい程、変更色に近い色質感の色が検索できたことを示している。一般に、意匠性を評価する世界では、ハイライトの色差が５程度、正面が３程度、シェードが２程度なら、デザイン的に近似色と言うことができる。よって、表から８割以上の変更色の近似色が検索できたこと
になり、その近似色の過去の配合を用いて変更色を作成することができる。色差が大きい変更色は次のＣＣＭを用いて配合計算を行うこともできる。

変更色のＣＣＭによる配合予測
メタリック塗色のＣＣＭを行った結果を表４に示す。表ではハイライト２５度、正面４５度、シェード７５度の予測色差を示した。この予測色差が小さい程、予測配合で作成した色が近いことを示している。予測色差が大きいものも、小さいものもあるが、前述の近似色検索を併用してより予測色差が小さいものを採用する。

本発明を用いることにより、意匠性メタリック塗色の色変更をデジタル的にコンピュータの画面上でシミュレーションすることができ、またシミュレーションによって作成した塗色を現実に作成できるか否かを判断し、工業的に作成が妥当な色を分光反射率レベルで作り出し、更にその反射率を用いて近似色検索や、メタリックＣＣＭを行うことにより実際の配合にすることができ、極めて短時間に変更色を現実の塗板として作成できる。この方法を自動車会社のカースタイリストと塗料会社の調色デザイナーが共有することによって、短時間に新色の色質感を決定できる。

１０１ コンピュータ
１０２ フルカラーモニター
１０３ 変更色のＣＧ
１０４ 元色のＣＧ
１０５ メタリック塗色
１０６ 多角度分光光度計
１０７ インターネット上のサーバー
１０８ インターネット網

Claims (2)

1. （１） 塗色の分光反射率を測定する分光光度計と、
   （２） 測定された分光反射率を入力し演算して、変更色の変更分光反射率を得るための
   コンピュータと、
   （３） 変更色のコンピュータグラフィックを表示するモニターと
   を具備することを特徴とする変更色の表示装置。
2. 変更色の変更分光反射率を得る際に、コンピュータが、元色の分光反射率に、
   ａ） 明度を変更するときには、測定した分光反射率に係数を乗算し、
   ｂ） ハイライトの色又はシェードの色を変更するときには、測定した分光反射率に
   角度に対する一次関数で近似した係数を乗算し、ここで、分光反射率測定時の入
   射角度を４５度、受光角度を１５、２５、４５、７５及び１１０度の５角度を測
   定角度としたとき、受光角度が１５又は２５度の分光反射率をハイライトの色、
   受光角度が４５度の分光反射率を正面の色、受光角度が７５又は１１０度の分光
   反射率をシェードの色とし、
   ｃ） 彩度を変更するときには、測定した分光反射率の波長方向での最大値と最小値
   を求め、該最大値と最小値から中点を計算し、該中点における反射率を０とし且
   つ最大値側を正、最小値側を負とした波長方向における反射率を作成し、それに
   角度の係数を乗算し、さらに該中点における反射率を足すこと
   を含む演算によって変更色の分光反射率を得ることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

Images