JP3332492B2 - Visual simulation device - Google Patents
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing
Landscapes
- Processing Or Creating Images (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、視覚特性の差異による
物体の見え方の違いを調べるための視覚シミュレーショ
ン装置に関し、各種の工業製品のデザイン（意匠設計）
などに利用される。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a visual simulation device for examining differences in the appearance of an object due to differences in visual characteristics, and relates to the design of various industrial products (design design).
Used for etc.
【０００２】[0002]
【従来の技術】工業デザインなどに用いられている３次
元のＣＡＤシステムの中には、使用時の製品の見栄えや
視認性を調べるためのシミュレーション機能を有したも
のがある。すなわち、この種のシステムでは、色や材質
の特定を含むデザインを行った後、光照射条件（光源の
種類や位置）と視点の位置とを指定すれば、いわゆるコ
ンピュータグラフィックス処理によって任意の方向から
見た製品の外観がディスプレイ上に表示される。デザイ
ナーは、表示を見て必要に応じて製品価値が高まるよう
に色や形状を修正する。2. Description of the Related Art Some three-dimensional CAD systems used for industrial design and the like have a simulation function for checking the appearance and visibility of a product during use. In other words, in this type of system, after performing a design including identification of colors and materials, if a light irradiation condition (a type and a position of a light source) and a position of a viewpoint are designated, an arbitrary direction is performed by so-called computer graphics processing. The appearance of the product viewed from is displayed on the display. The designer looks at the display and corrects the colors and shapes as necessary to increase the product value.
【０００３】例えば自動車のデザインの場合には、光照
射条件として晴天や曇天といった種々の天候に応じた自
然光の明暗状態が設定され、車体色として天候に係わら
ず映えるような色が選定される。また、道路標識のデザ
インの場合には、白昼や朝夕の自然光の分光色やヘッド
ライトの分光色が光照射条件として設定され、一日の内
の時間帯に係わらず高い視認性の得られる配色及び図柄
が選定される。For example, in the case of a car design, the light irradiation condition is set to a light or dark state of natural light according to various weather such as fine weather or cloudy weather, and a color that can be seen regardless of the weather is selected as a body color. In the case of a road sign design, the spectral color of natural light in the daytime, morning and evening, and the spectral color of the headlights are set as light irradiation conditions, and a color scheme that provides high visibility regardless of the time of day. And a symbol are selected.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来では、上述のよう
に製品が各種の光照射環境下でどのように見えるかとい
うシミュレーションに際して、製品の使用者（製品を見
る人）の視覚特性の個人差が考慮されていなかった。つ
まり、通常は、若年健常者が使用者として想定され、使
用者が一律に標準的な視覚特性（色覚特性、明暗順応特
性など）を有しているものとされていた。Conventionally, in the simulation of how a product looks under various light irradiation environments as described above, individual differences in visual characteristics of a user of the product (a person who views the product). Was not taken into account. That is, normally, a healthy young person is assumed as a user, and the user is assumed to have standard visual characteristics (color vision characteristics, light-dark adaptation characteristics, etc.) uniformly.
【０００５】このため、一般に年齢が高まるにつれて視
覚機能が衰えることから、高齢者にとって使い易いよう
にデザインを工夫しようとしても、デザイナーは高齢者
に適したデザインを知ることができないという問題があ
った。また、使用者が何らかの視覚障害を有する場合に
も同様の問題があった。[0005] For this reason, the visual function generally declines as the age increases. Therefore, there is a problem that the designer cannot know a design suitable for the elderly even if he tries to devise a design that is easy for the elderly to use. . A similar problem also occurs when the user has some visual impairment.
【０００６】本発明は、上述の問題に鑑み、視覚特性の
差異による物体の見え方の違いを実感できるようにする
ことを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems, an object of the present invention is to make it possible to realize a difference in the appearance of an object due to a difference in visual characteristics.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係る装置は、焦
点調整及び絞り調整の可能な光学系を有したビデオカメ
ラと、前記ビデオカメラによって写し取った映像を表示
するための画面表示手段と、前記ビデオカメラと被写体
との距離及び前記被写体の近辺の照度とを測定するため
の光学条件測定手段と、シミュレーション対象者の焦点
調節機能及び瞳孔調節機能を示す視覚特性データを記憶
するデータ記憶手段と、前記視覚特性データに基づいて
前記シミュレーション対象者の視覚状態を再現するよう
に、前記光学条件測定手段によって測定された距離及び
照度に応じて、前記ビデオカメラの焦点調整及び絞り調
整を行う撮像制御手段とを備える。An apparatus according to the present invention comprises: a video camera having an optical system capable of adjusting a focus and an aperture; a screen display means for displaying an image captured by the video camera; Optical condition measuring means for measuring the distance between the video camera and the subject and the illuminance near the subject, and data storage means for storing visual characteristic data indicating a focus adjustment function and a pupil adjustment function of the simulation subject An imaging control for performing focus adjustment and aperture adjustment of the video camera according to the distance and illuminance measured by the optical condition measuring means so as to reproduce the visual state of the simulation subject based on the visual characteristic data. Means.
【０００８】[0008]
【０００９】[0009]
【００１０】[0010]
【００１１】[0011]
【００１２】[0012]
【作用】データ出力手段が出力する表示データに対応し
た画像が画面上に表示される。その際、シミュレーショ
ン対象者が実際に認識する視覚状況が現れるように、色
覚や視力などを示す視覚特性データに基づいて、表示色
やピント状態などの表示形態の設定が行われる。The image corresponding to the display data output by the data output means is displayed on the screen. At this time, display modes such as a display color and a focus state are set based on visual characteristic data indicating color vision, visual acuity, and the like so that a visual situation actually recognized by the simulation target person appears.
【００１３】[0013]
【実施例】図１は本発明の第１実施例に係るＣＡＤシス
テム１の要部の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of a CAD system 1 according to a first embodiment of the present invention.
【００１４】ＣＡＤシステム１は、立体画像を描画する
モデラ１０、モデラ１０によって描画された立体画像を
画面上に表示するカラーモニタ２０、任意の方向から眺
めた立体画像を質感を加味して表示するためのレンダラ
３０、色覚特性に応じて表示色を補正する表示色補正部
４０、及び表示のための各種のデータを格納したメモリ
部５０などから構成され、例えば家電製品の形状及び色
のデザインに利用される。The CAD system 1 includes a modeler 10 for drawing a three-dimensional image, a color monitor 20 for displaying a three-dimensional image drawn by the modeler 10 on a screen, and a three-dimensional image viewed from an arbitrary direction with a texture. , A display color correction unit 40 that corrects display colors according to color vision characteristics, and a memory unit 50 that stores various data for display. Used.
【００１５】表示色補正部４０は、種々の分光色の光源
データＤＬを出力する光源データ生成部４１、メモリ部
５０内の混同色データＤＶ２に基づいて表示色を補正す
る色覚補正部４２、及び後述の色順応に対応した補正を
行う色順応補正部４３からなる。The display color correction section 40 includes a light source data generation section 41 for outputting light source data DL of various spectral colors, a color vision correction section 42 for correcting a display color based on the confusion color data DV2 in the memory section 50, and A chromatic adaptation correction unit 43 that performs correction corresponding to chromatic adaptation described later.
【００１６】ＣＡＤシステム１において、オペレータで
あるデザイナーは、デザイン中の製品が実際の使用時に
どのように見えるかというシミュレーションを行うこと
ができる。In the CAD system 1, a designer, who is an operator, can simulate how a product under design looks in actual use.
【００１７】まず、ＣＡＤシステム１の基本的なシミュ
レーション機能について説明する。モデラ１０は、製品
の形状、色（物体色）、及び材質により定まる表面状態
（テクスチャ）を示す立体画像データＤ０をレンダラ３
０へ出力する。レンダラ３０は、オペレータが指定した
視点の位置を示す視点データＤＰに応じて、視点から眺
めた外観が表示されるように立体画像を回転させるとと
もに、いわゆるレンダリング処理を行う。すなわち、レ
ンダラ３０は、光源データＤＬが示す光照射条件（光源
の位置及び光源色）、製品の物体色、テクスチャ、及び
視点に応じて、照射光の製品表面での反射及び拡散を考
慮した実際に近い色を表示色として設定する。First, a basic simulation function of the CAD system 1 will be described. The modeler 10 renders three-dimensional image data D0 indicating a surface state (texture) determined by the shape, color (object color), and material of the product.
Output to 0. The renderer 30 rotates the stereoscopic image so that the appearance viewed from the viewpoint is displayed, and performs a so-called rendering process, according to the viewpoint data DP indicating the position of the viewpoint designated by the operator. That is, the renderer 30 takes into account the reflection and diffusion of the irradiation light on the product surface according to the light irradiation conditions (the position of the light source and the light source color) indicated by the light source data DL, the object color, the texture, and the viewpoint of the product. A color close to is set as the display color.
【００１８】ここで、光源色は、光源の分光分布Ｓ
（λ）によって特定することができる。すなわち、ＸＹ
Ｚ表色系による場合に、光源色は（１）式によって表さ
れる。Here, the light source color is represented by the spectral distribution S of the light source.
(Λ). That is, XY
In the case of using the Z color system, the light source color is represented by equation (1).
【００１９】[0019]
【数１】 (Equation 1)
【００２０】また、ＸＹＺ表色系からＮＴＳＣ方式のＲ
ＧＢ表色系への変換は、（２）式によって表される。Further, from the XYZ color system to the NTSC system R
Conversion to the GB color system is represented by equation (2).
【００２１】[0021]
【数２】 (Equation 2)
【００２２】一方、ＪＩＳ（日本工業規格）では、物体
色の測色に用いる光として、標準の光Ａ、標準の光
Ｄ65、標準の光Ｃと呼称される３種の光を定めている。
これらの光は、順に白熱電球の光、昼光（太陽光）、昼
光色の蛍光灯の光に対応し、それぞれについて波長５ｎ
ｍ毎の相対分光分布が定められている。On the other hand, JIS (Japanese Industrial Standards) defines three types of light called standard light A, standard light D 65 and standard light C as light used for colorimetry of object colors. .
These lights correspond to light of an incandescent light bulb, daylight (sunlight), and light of a daylight fluorescent lamp, respectively, each having a wavelength of 5 n.
The relative spectral distribution for each m is determined.
【００２３】したがって、（１）式及び（２）式を用い
ることにより、ＪＩＳに規定されている各標準の光によ
って、ＣＡＤシステム１における光照射条件を設定する
ことができる。例えば、製品に標準の光Ｄ65を照射する
場合には、ＲＧＢ表色系による光源色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の
値は（２５１，２５５，２４３）となる。Therefore, by using the equations (1) and (2), it is possible to set the light irradiation conditions in the CAD system 1 with each standard light defined in JIS. For example, when the product is irradiated with the standard light D 65 , the value of the light source color (R, G, B) in the RGB color system is (251, 255, 243).
【００２４】なお、メモリ部５０には、３種の光の分光
分布を示す光源色データＤＬｃが格納されており、この
光源色データＤＬｃに基づいて、光源データ生成部４１
はオペレータが指定した光源色の光源データＤＬを生成
する。Note that the memory unit 50 stores light source color data DLc indicating the spectral distribution of three types of light, and based on the light source color data DLc, the light source data generation unit 41.
Generates light source data DL of the light source color specified by the operator.
【００２５】このようにして光源を変更すると、赤色の
光源を用いれば製品の色も赤っぽくなり、青色の光源を
用いれば製品の色も青っぽくなるというように、光源色
に応じて製品の使用者（以下、ユーザーという）が知覚
する製品の色が変わる。When the light source is changed in this manner, the color of the product becomes reddish when a red light source is used, and the product becomes bluer when a blue light source is used. The color of the product perceived by the user (hereinafter referred to as the user) changes.
【００２６】ただし、実際には、光源色を反映した製品
の色が、そのままユーザーに知覚されるわけではない。
つまり、色順応と呼称される生理現象がある。色順応を
モデル化する理論として、フォン・クライス（Ｖｏｎ
Ｋｒｉｅｓ）の理論が広く知られている。それは、人体
には互いに独立した分光感度を有する赤・緑・青の３種
の受容器が存在し、光源の分光分布に応じて、各受容器
は分光分布の形は変えずに、その感度バランスを特定の
色（一般に白）の知覚状態が一定となるように自動的に
調節するというものである。However, actually, the color of the product reflecting the light source color is not perceived by the user as it is.
That is, there is a physiological phenomenon called chromatic adaptation. As a theory for modeling chromatic adaptation, Von Kreis (Von
Kries' theory is widely known. The human body has three types of receptors, red, green, and blue, which have spectral sensitivities that are independent of each other. Depending on the spectral distribution of the light source, each receptor does not change the shape of the spectral distribution. The balance is automatically adjusted so that the perception state of a specific color (generally white) is constant.
【００２７】この理論に基づいて色順応に対応した表示
色の補正を行うためには、順応後の感度バランスを決定
しておく必要がある。そこで、基準となる物体色として
白色（Ｒｗ＝Ｇｗ＝Ｂｗ）を選び、光源色（Ｒｌ，Ｇ
ｌ，Ｂｌ）の光照射条件の下で３種の受容器の出力が等
しくなるように、感度バランスを決定する。In order to correct a display color corresponding to chromatic adaptation based on this theory, it is necessary to determine the sensitivity balance after adaptation. Therefore, white (Rw = Gw = Bw) is selected as the reference object color, and the light source colors (Rl, G
The sensitivity balance is determined so that the outputs of the three types of receptors are equal under the light irradiation conditions (1, Bl).
【００２８】まず、真正面から製品を眺めるものとする
と、レンダラ３０の設定する表示色を示す３つの色成分
（Ｒｗｌ，Ｇｗｌ，Ｂｗｌ）は、（３）式で表される。First, assuming that the product is viewed from the front, three color components (Rwl, Gwl, Bwl) indicating the display colors set by the renderer 30 are expressed by the following equation (3).
【００２９】[0029]
【数３】 (Equation 3)
【００３０】また、受容器の分光感度の測定によって得
られる適当な係数（例えばピットの係数）を用いて、生
理的３原色（Ｒｗｅ，Ｇｗｅ，Ｂｗｅ）は、（４）式で
表される。Using an appropriate coefficient (for example, a pit coefficient) obtained by measuring the spectral sensitivity of the receptor, the physiological three primary colors (Rwe, Gwe, Bwe) are expressed by equation (4).
【００３１】[0031]
【数４】 (Equation 4)
【００３２】生理的３原色の光が入射したとき、各受容
器においてＲ，Ｇ，Ｂの各成分の感度調整が行われるの
で、各受容器の出力（Ｒｗｅ’，Ｇｗｅ’，Ｂｗｅ’）
は、（５）式で表される。When the light of the three primary colors enters, the sensitivity of each component of R, G, and B is adjusted in each receptor, so that the output (Rwe ', Gwe', Bwe ') of each receptor is obtained.
Is represented by equation (5).
【００３３】[0033]
【数５】 (Equation 5)
【００３４】したがって、各受容器からの出力Ｒｗ
ｅ’，Ｇｗｅ’，Ｂｗｅ’は互いに等しいという条件
（Ｒｗｅ’＝Ｇｗｅ’＝Ｂｗｅ’）を当てはめると、感
度係数Ｋｒ，Ｋｇ，Ｋｂは（６）式で表される。Therefore, the output Rw from each receiver
When the condition that e ′, Gwe ′, and Bwe ′ are equal to each other (Rwe ′ = Gwe ′ = Bwe ′) is applied, the sensitivity coefficients Kr, Kg, and Kb are expressed by the following equation (6).
【００３５】[0035]
【数６】 (Equation 6)
【００３６】ＣＡＤシステム１において、色順応補正部
４３は、まず、（４）式の演算によって、レンダラ３０
の設定した表示色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応する生理的３原
色（Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅ）を求める。次に、予め定められ
ている感度係数Ｋｒ，Ｋｇ，Ｋｂを用い、（５）式の演
算によって順応後の生理的３原色（Ｒｅ’，Ｇｅ’，Ｂ
ｅ’）を求める。そして、（４）式の逆行列演算を行
い、順応後の生理的３原色（Ｒｅ’，Ｇｅ’，Ｂｅ’）
をＮＴＳＣ方式の３原色（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）に変換
し、表示の色情報としてカラーモニタ２０へ出力する。In the CAD system 1, the chromatic adaptation correction unit 43 first calculates the renderer 30
Are obtained for the three primary physiological colors (Re, Ge, Be) corresponding to the display colors (R, G, B) set in the above. Next, using the predetermined sensitivity coefficients Kr, Kg, and Kb, the physiological three primary colors (Re ', Ge', B
e ′). Then, the inverse matrix operation of the equation (4) is performed, and the physiological three primary colors (Re ', Ge', Be ') after the adaptation.
Is converted into three primary colors (R ′, G ′, B ′) of the NTSC system and output to the color monitor 20 as display color information.
【００３７】つまり、ＣＡＤシステム１では、物理的条
件によって規定される表示色が生理特性を加味するよう
に補正され、製品の色として実際にユーザーの知覚する
色が表示される。That is, in the CAD system 1, the display color defined by the physical condition is corrected so as to take the physiological characteristics into account, and the color actually perceived by the user is displayed as the product color.
【００３８】以上の基本的なシミュレーション機能によ
って、デザイナーは、特定の光照射環境の下で製品がど
のように見えるかを調べ、その結果を踏まえてデザイン
を進めることができる。With the basic simulation function described above, the designer can examine how the product looks under a specific light irradiation environment, and proceed with the design based on the result.
【００３９】ところで、視覚に係わる老化現象の１つに
水晶体の混濁がある。図２は若年者及び老年者のそれぞ
れの水晶体の分光透過特性を示すグラフである。図２か
ら明らかなように、老年者では若年者に比べて可視域の
短波長側（青色側）の透過率が大幅に小さく、その結果
として全てのものが黄色っぽく見えることになる。な
お、若年者であっても白内障などの疾病のために同様に
黄色っぽく見えることがある。Meanwhile, one of the aging phenomena related to vision is opacity of the crystalline lens. FIG. 2 is a graph showing the spectral transmission characteristics of each lens of a young person and an old person. As is clear from FIG. 2, the transmittance of the elderly person on the short wavelength side (blue side) in the visible region is significantly smaller than that of the young person, and as a result, everything looks yellowish. In addition, even a young person may look yellowish similarly due to diseases such as cataracts.
【００４０】このように黄色っぽく見える状態は、光源
と視点との間に黄色のフィルタを挿入した状態であると
考えればよい。例えば、光源と製品との間にフィルタを
設けたとすると、製品を照射する光の色（Ｒｌ’，Ｇ
ｌ’，Ｂｌ’）は（７）式で表され、上述の（２）式の
演算によって３色の各成分の値を算出することができ
る。The state in which the image looks yellowish can be considered as a state in which a yellow filter is inserted between the light source and the viewpoint. For example, if a filter is provided between the light source and the product, the color (Rl ′, G
l ′, Bl ′) is expressed by the equation (7), and the values of the respective components of the three colors can be calculated by the calculation of the above equation (2).
【００４１】[0041]
【数７】 (Equation 7)
【００４２】ここで、光源を標準の光Ｄ65とし、ｆ
（λ）を図２に老年者の分光透過率に対応した値とする
と、照射光の色（Ｒｌ’，Ｇｌ’，Ｂｌ’）は（２５
５，２５５，１１４）となる。Here, the light source is standard light D 65, and f
Assuming that (λ) is a value corresponding to the spectral transmittance of the elderly in FIG. 2, the color (Rl ′, Gl ′, Bl ′) of the irradiation light is (25)
5, 255, 114).
【００４３】メモリ部５０には、複数の年齢層のそれぞ
れにおける平均的な分光透過率を示す水晶体透過特性デ
ータＤＶ１が格納されている。デザイナーが年齢層（年
代）を指定すると、光源データ生成部４１は、水晶体透
過特性データＤＶ１に基づいて、年代に応じて光源色を
補正した光源データＤＬを生成してレンダラ３０へ送
る。The memory unit 50 stores lens transmission characteristic data DV1 indicating an average spectral transmittance in each of a plurality of age groups. When the designer specifies an age group (age), the light source data generation unit 41 generates light source data DL in which the light source color is corrected according to the age based on the lens transmission characteristic data DV1 and sends the data to the renderer 30.
【００４４】つまり、ＣＡＤシステム１では、水晶体透
過特性データＤＶ１に基づいて製品の表示色が補正され
ることになる。これにより、デザイナーは、必要に応じ
て各年齢層のユーザーがどのように製品の色を知覚する
かというシミュレーションを行うことができ、例えば高
齢者向けの製品のためのデザインを容易に実現すること
ができる。That is, in the CAD system 1, the display color of the product is corrected based on the lens transmission characteristic data DV1. This allows designers to simulate how the users of each age group perceive the color of the product as needed, making it easier to design products for older people, for example. Can be.
【００４５】さらに、ＣＡＤシステム１は、色覚異常
（色盲と色弱の総称）のユーザによる色の知覚状態を表
示するシミュレーション機能を有している。すなわち、
色覚補正部４２は、メモリ部５０に格納されている混同
色データＤＶ２に基づいて、レンダラ３０の設定した表
示色をユーザーの症状に応じて補正する。例えば、赤色
とその補色である青緑系の色とを区別できない２色型色
覚異常（第１色盲）の場合には、区別できない色（混同
色）をいわゆる混同色軌跡上の特定色に置き換える。Further, the CAD system 1 has a simulation function of displaying a color perception state by a user of color vision abnormality (a general term for color blindness and color weakness). That is,
The color vision correction unit 42 corrects the display color set by the renderer 30 according to the user's symptoms based on the confusion color data DV2 stored in the memory unit 50. For example, in the case of a two-color type color vision abnormality (first color blindness) in which red cannot be distinguished from its complementary color of blue-green, the indistinguishable color (confused color) is replaced with a so-called specific color on a confusion color locus. .
【００４６】なお、色覚異常に対応した補正が不要のシ
ミュレーションに際しては、色覚補正部４２はデータス
ルー状態とされ、レンダラ３０の設定した表示色がその
まま色順応補正部４３へ伝えられる。When performing a simulation that does not require correction corresponding to abnormal color vision, the color vision correction unit 42 is in a data through state, and the display color set by the renderer 30 is transmitted to the color adaptation correction unit 43 as it is.
【００４７】図３は本発明の第２実施例に係るシミュレ
ーションシステム２の構成を示すブロック図、図４は年
齢と焦点調節速度との関係を示すグラフ、図５は年齢と
明暗順応時の瞳孔径との関係を示すグラフ、図６は年齢
と視力との関係を示すグラフである。なお、図６におい
て、実線は９５％Ｃ視標における各照度条件の視力を示
し、破線は３０％Ｃ視標における各照度条件の視力を示
している。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a simulation system 2 according to a second embodiment of the present invention, FIG. 4 is a graph showing the relationship between age and focusing speed, and FIG. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the diameter and the visual acuity. In FIG. 6, the solid line indicates the visual acuity of each illuminance condition of the 95% C optotype, and the broken line indicates the visual acuity of each illuminance condition of the 30% C optotype.
【００４８】シミュレーションシステム２は、カラー撮
影用のビデオカメラ１１、照度計１２、距離計１３、ワ
ークステーションなどの情報処理装置６０、及びビデオ
カメラ１１の撮影像を表示するカラーモニタ２０から構
成されている。The simulation system 2 comprises a video camera 11 for color photography, an illuminometer 12, a distance meter 13, an information processing device 60 such as a workstation, and a color monitor 20 for displaying a photographed image of the video camera 11. I have.
【００４９】照度計１２は被写体Ｗの近辺の照度を測定
し、距離計１３は被写体Ｗとビデオカメラ１１との距離
を測定する。情報処理装置６０は、機能の上で、焦点調
整制御部６１、絞り調整制御部６２、輝度データ補正部
６３、表示色補正部６４、及びメモリ部７０から構成さ
れている。The illuminometer 12 measures the illuminance near the subject W, and the distance meter 13 measures the distance between the subject W and the video camera 11. The information processing device 60 includes a focus adjustment control unit 61, an aperture adjustment control unit 62, a luminance data correction unit 63, a display color correction unit 64, and a memory unit 70 in terms of functions.
【００５０】メモリ部７０には、視覚特性データとし
て、水晶体の透過特性などの色覚特性を示すデータ、年
齢層毎の焦点調節機能と瞳孔調節機能とをそれぞれ示す
データＤＶ４，ＤＶ５が格納されている。The memory unit 70 stores, as visual characteristic data, data indicating color perception characteristics such as transmission characteristics of the crystalline lens, and data DV4 and DV5 indicating a focus adjustment function and a pupil adjustment function for each age group. .
【００５１】さて、図４から明らかなように焦点調節速
度は高齢になるにつれて低下する。つまり高齢者は若年
者に比べて焦点調節（ピント合わせ）の所要時間が長
い。そこで、焦点調整制御部６１は、距離計１３の測定
結果に応じてビデオカメラ１１の焦点調整の制御を行う
際に、焦点調節データＤＶ４を参照して、オペレータの
指定した年代のシミュレーション対象者の視覚状況を再
現するように、調整所要時間を加減する。As is apparent from FIG. 4, the focus adjustment speed decreases as the age increases. In other words, the elderly need longer time to focus (focus) than the young. Therefore, when controlling the focus adjustment of the video camera 11 according to the measurement result of the distance meter 13, the focus adjustment control unit 61 refers to the focus adjustment data DV <b> 4 to obtain the simulation target person of the age specified by the operator. The time required for adjustment is adjusted to reproduce the visual situation.
【００５２】また、図５から明らかなように、高齢にな
るにつれて、特に暗順応時の瞳孔径が小さくなって網膜
に到達する光の量が減少するとともに、低コントラスト
の画像（すなわち輝度の微妙な差異）の弁別が困難にな
る。As is apparent from FIG. 5, as the age increases, the pupil diameter particularly during dark adaptation decreases, the amount of light reaching the retina decreases, and a low-contrast image (that is, a delicate luminance) is obtained. Discrimination) becomes difficult.
【００５３】そこで、絞り調整制御部６２は、照度計１
２の測定結果に応じてビデオカメラ１１の絞り調整の制
御を行う際に、瞳孔調節データＤＶ５を参照して、オペ
レータの指定した年代のシミュレーション対象者が知覚
する明暗状態を再現するように、ビデオカメラ１１の絞
り量を設定する。これと並行して、輝度データ補正部６
３は、絞り調整制御部６２と連系して、ビデオカメラ１
１が出力する撮像データの内の輝度データを、シミュレ
ーション対象者に応じた階調性が得られるように補正す
る。Therefore, the iris meter 1 controls the iris meter 1
In controlling the aperture adjustment of the video camera 11 in accordance with the measurement result of Step 2, the pupil adjustment data DV5 is referenced to reproduce the light and dark state perceived by the simulation subject of the age specified by the operator. The aperture of the camera 11 is set. At the same time, the brightness data correction unit 6
Reference numeral 3 denotes the video camera 1 linked with the aperture adjustment control unit 62.
The brightness data in the imaging data output by the device 1 is corrected so that a gradation characteristic according to the person to be simulated is obtained.
【００５４】さらに、上述のように水晶体の老化に起因
して年齢によって色覚が変化することから、表示色補正
部６４は、色覚特性データＤＶ３に基づいて、撮像デー
タの内の色データをシミュレーション対象者の知覚する
色を再現するように補正してカラーモニタ２０へ送る。Further, as described above, since the color vision changes with age due to the aging of the crystalline lens, the display color correction section 64 converts the color data in the imaging data into a simulation object based on the color vision characteristic data DV3. The color is perceived so as to reproduce the color perceived by the user and sent to the color monitor 20.
【００５５】以上の各部の動作により、シミュレーショ
ンシステム２のオペレータは、ピント合わせといった動
的な特性を含めて視覚特性の差異による物体の見え方の
違いを実感することができ、例えば既存の製品や試作品
が各年齢層のユーザーによってどのように知覚されるか
を調べ、その結果を製品の改良などに役立てることがで
きる。By the operation of each unit described above, the operator of the simulation system 2 can feel the difference in the appearance of the object due to the difference in the visual characteristics including the dynamic characteristics such as focusing. You can see how the prototype is perceived by users of each age group and use the results to improve products.
【００５６】上述の実施例によれば、例えば青色の本体
に緑色で描かれた文字は高齢者にとって非常に見づらい
ということをデザイナーが実感することができ、高齢者
向けの製品開発を容易化することができる。According to the above-described embodiment, for example, a designer can realize that a character drawn in green on a blue main body is very difficult for an elderly person to see, thereby facilitating product development for the elderly. be able to.
【００５７】上述の実施例においては、フォン・クライ
スの色順応モデルを採用した例を挙げたが、非線形変換
などを行うより精密な色順応モデルに準じた表示色の補
正を行うようにしてもよい。In the above-described embodiment, an example in which the von Kleis chromatic adaptation model is employed has been described. However, display colors may be corrected in accordance with a more precise chromatic adaptation model that performs non-linear conversion or the like. Good.
【００５８】[0058]
【発明の効果】本発明によれば、視覚特性の差異による
物体の見え方の違いを実感することができる。According to the present invention, the difference in the appearance of an object due to the difference in visual characteristics can be realized.
【００５９】請求項３の発明によれば、年齢による物体
の見え方の違いを実感することができる。請求項５の発
明によれば、意匠設計の有用性を高めることができる。
きる。According to the third aspect of the present invention, it is possible to realize the difference in the appearance of the object depending on the age. According to the invention of claim 5, the usefulness of the design design can be enhanced.
Wear.
【図１】本発明の第１実施例に係るＣＡＤシステムの要
部の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of a CAD system according to a first embodiment of the present invention.
【図２】若年者及び老年者のそれぞれの水晶体の分光透
過特性を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the spectral transmission characteristics of each lens of a young person and an old person.
【図３】本発明の第２実施例に係るシミュレーションシ
ステムの構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a simulation system according to a second embodiment of the present invention.
【図４】年齢と焦点調節速度との関係を示すグラフであ
る。FIG. 4 is a graph showing the relationship between age and focus adjustment speed.
【図５】年齢と明暗順応時の瞳孔径との関係を示すグラ
フである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between age and pupil diameter during light-dark adaptation.
【図６】年齢と視力との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between age and visual acuity.
１ ＣＡＤシステム（視覚シミュレーション装置） ２ シミュレーションシステム（視覚シミュレーション
装置） １０ モデラ（データ出力手段） １１ ビデオカメラ １２ 照度計（光学条件測定手段） １３ 距離計（光学条件測定手段） ２０ カラーモニタ（画面表示手段） ４０ 表示色補正部（表示設定手段、表示色補正手段） ５０ メモリ部（データ記憶手段） ６０ 情報処理装置（表示設定手段、撮像制御手段） Ｄ０ 立体画像データ（表示データ） ＤＶ１ 水晶体透過特性データ（色覚特性データ） ＤＶ２ 混同色データ（色覚特性データ） ＤＶ４，ＤＶ５ データ（視覚特性データ）Reference Signs List 1 CAD system (visual simulation device) 2 Simulation system (visual simulation device) 10 Modeler (data output means) 11 Video camera 12 Illuminometer (optical condition measuring means) 13 Distance meter (optical condition measuring means) 20 Color monitor (screen display) Means) 40 display color correction unit (display setting means, display color correction means) 50 memory unit (data storage means) 60 information processing device (display setting means, imaging control means) D0 stereoscopic image data (display data) DV1 crystal transmission characteristics Data (color perception characteristic data) DV2 Confusion color data (color perception characteristic data) DV4, DV5 data (visual characteristic data)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06T 1/00 G06T 11/60 - 17/50 H04N 5/225 - 5/238 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G06T 1/00 G06T 11/60-17/50 H04N 5/225-5/238
Claims (1)
有したビデオカメラと、前記ビデオカメラによって写し
取った映像を表示するための画面表示手段と、前記ビデ
オカメラと被写体との距離及び前記被写体の近辺の照度
とを測定するための光学条件測定手段と、シミュレーシ
ョン対象者の焦点調節機能及び瞳孔調節機能を示す視覚
特性データを記憶するデータ記憶手段と、前記視覚特性
データに基づいて前記シミュレーション対象者の視覚状
態を再現するように、前記光学条件測定手段によって測
定された距離及び照度に応じて、前記ビデオカメラの焦
点調整及び絞り調整を行う撮像制御手段とを備えてなる
ことを特徴とする視覚シミュレーション装置。1. A video camera having an optical system capable of adjusting a focus and an aperture, a screen display means for displaying an image captured by the video camera, a distance between the video camera and a subject, and the subject Optical condition measuring means for measuring the illuminance in the vicinity of the object, data storage means for storing visual characteristic data indicating a focus adjusting function and a pupil adjusting function of the simulation subject, and the simulation target based on the visual characteristic data. Imaging control means for adjusting the focus and aperture of the video camera in accordance with the distance and the illuminance measured by the optical condition measuring means so as to reproduce the visual state of the user. Visual simulation device.
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