JP4250390B2

JP4250390B2 - カラーシミュレーションの色再現方法

Info

Publication number: JP4250390B2
Application number: JP2002261307A
Authority: JP
Inventors: 啓介伊藤; 雅宣福田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2022-09-06
Also published as: JP2004102495A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーシミュレーションの色再現方法に関し、さらに詳しくは、コンピュータシステムを用いたヘアカラーシミュレーションにおいて、染色後の頭髪色を再現する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンピュータシステムを用いて、自分の顔画像を画面上に表示しながら、頭髪部分にヘアカラー商品を施術した場合の染色後の頭髪色をシミュレーションすることが行われている。このヘアカラー商品の施術シミュレーションに関する技術については、例えば、特開２００２−１５０３０７号公報や、特願２００２−１８８４８８号の明細書などにおいて記載されている。
【０００３】
これらの技術は、自分の顔画像の中から頭髪部分のみを選択し、当該選択された頭髪部分について、所定のヘアカラー商品で染色した場合の施術後の頭髪色をシミュレーションして表示するものである。
【０００４】
このヘアカラーシミュレーションにおいては、頭髪部分の色を染色後の頭髪色に再現する場合、ヘアカラーの色を用いて頭髪部分全体の色を一様におきかえるのでは不自然であることから色再現方法として染色前の色情報を用いて行われていた。すなわち、頭髪部分は、すべてが同じ色ではなく、光の照射により反射部分などの色が異なる。よって、上記技術においては、染色処理においては、染色前の頭髪色の情報に基づいて、トーンカーブなどを用いて調子再現することにより染色後の頭髪色を決定するようにしていた。
【０００５】
また、一般的に、ヘアカラー商品を実際に施術すると、染色前の頭髪の色に応じて染色後の頭髪色が異なる。したがって、染色のシミュレーションに現実味を持たせるためには、元の顔画像の頭髪部分が、黒色の頭髪である場合と、例えばブリーチ処理を施して脱色した状態の頭髪とでは染色後の頭髪の色再現の処理手順を変化させるようにすることが好ましい。
【０００６】
しかし、ブリーチを施した頭髪は、実際には黄色みを帯びるため、そのままの情報を用いて染色処理を行うと、染色後の頭髪色の演算において色彩上の影響を受ける。すなわち、例えば頭髪を赤っぽく染色したい場合において、ブリーチを施した頭髪の情報が有している黄色みの情報がヘアカラーの赤色と干渉し、実際の染め上がりの色と異なる結果となっていた。よって、ブリーチを掛けた場合の色の再現処理としては、ブリーチをかけない黒髪と同様の処理を行うのでは、不自然な再現結果を導くという問題がある。
【０００７】
このために、染色前のすべての頭髪色ごとに染色後データと対応させた情報を備えていれば、この問題を解決することができると考えられるが、データ量が膨大となるという問題を生ずる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、ブリーチした頭髪に染色を施術した場合のシミュレーションにおいて、実際の染め上がりの色に近づけることができるカラーシミュレーションの色再現方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下のカラーシミュレーションの色再現方法を提供する。
【００１０】
カラーシミュレーションの色再現方法は、顔画像の頭髪部分にブリーチ施術をシミュレーションするブリーチ処理の後に前記ブリーチ処理された頭髪部分に染色施術をシミュレーションする染色処理を行うことによって、前記頭髪部分を染色施術した後の頭髪色に色変換するコンピュータシステムにおいて用いられる。そして、前記ブリーチ処理は、多成分表色系で表示される元の顔画像の頭髪部分を所定のトーンカーブによりそれぞれの成分ごとに変色処理するステップを備え、前記染色処理は、前記ブリーチ処理した頭髪部分をグレースケール変換した後に透明度の値を有する色設定情報を用いて半透明処理することにより色再現するステップを備える。
【００１１】
上記カラーシミュレーションの色再現方法はコンピュータシステムにおいて用いられ、ブリーチ処理の後に染色処理を行うことにより、顔画像の頭髪部分を染色後の頭髪色に色変換する場合の頭髪色の再現方法である。なお、当該カラーシミュレーションにおいて、ブリーチ処理を行うことなく、染色処理から行うようにしてもよい。この場合は、従来と同様の色再現方法が用いられる。
【００１２】
上記方法において、ブリーチ処理は、多成分表色系で表示される元の顔画像の頭髪部分を所定のトーンカーブによりそれぞれの成分ごとに変色処理するステップを備える。すなわち、Ｌａｂ表色系、ＲＧＢ表色系、ＣＭＹＫ表色系などの多成分表色系の情報を有する元の顔画像の頭髪部分について、それぞれの成分ごとに用意されたトーンカーブにより色彩変換する。トーンカーブを複数用意しておくことにより、ブリーチの強弱の程度を設定することができる。
【００１３】
また、染色処理は、ブリーチ処理した状態の頭髪色を用いて染色後の色をシミュレーションする処理である。染色処理は、まず、ブリーチ処理した頭髪色の色情報をグレースケール変換する。その後グレースケール変換された後の色情報に基づいて半透明処理を行う。半透明処理は、変色前の色情報と変色後の色設定情報に基づいて、設定されている透明度を用いて演算するものであり、半透明の色を元の色に重ね合わせたように見える人間の目の物理現象を利用したものである。
【００１４】
上記構成によれば、ブリーチ処理されて黄色みがかった頭髪色の情報をグレースケール変換して、明度のみの情報に変換することによって、染色前の色情報による干渉を少なくすることができる。すなわち、黒から茶色、黄色へ変化するブリーチ施術の頭髪の実際の色の変化と、黒からグレー、白へと変化する表色系における明度の変化とのギャップを少なくし、コンピュータを用いた場合の染色後の頭髪色の再現性をより現実に近づけることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のカラーシミュレーションの色再現方法の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明のカラーシミュレーションの色再現方法において用いられるヘアカラーシミュレーション装置の構成図である。ヘアカラーシミュレーション装置１は、単独のコンピュータシステムで構成され、自己の写真画像を読み込んで、その頭髪部分に特定のヘアカラー商品を施術した場合の染色後の頭髪の色を自分の顔画像を用いて行うものである。なお、図１のヘアカラーシミュレーション装置１は、本発明のカラーシミュレーションの再現方法を説明するための一例にすぎず、本発明のカラーシミュレーションの再現方法は、他の構成を有するコンピュータシステムにおいても使用することができる。
【００１７】
ヘアカラーシミュレーション装置１には、装置全体の処理をつかさどる制御演算部２、表示制御装置３、ディスプレイ４、入力手段であるキーボード５及びマウス６、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）７、スピーカ８及び各種プログラム及びデータを記憶した各記憶装置９，１０，１１が含まれている。
【００１８】
本ヘアカラーシミュレーション装置１は、キーボード５やマウス６等の入力装置から入力された信号やデータに基づいて、記憶装置に格納されているシステムプログラム、シミュレーションプログラム、シミュレーションデータなどを起動させて、制御演算部２で演算処理を行い、表示制御装置３を介してディスプレイ４に結果を表示させたり、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）７を介してスピーカ８から音声を出力したりする。なお、図１には明示されていないが、本ヘアカラーシミュレーション装置１には、シミュレーションに用いるための顔写真データなどを記憶している保存場所が存在しており、これは通常当該装置の上記記憶装置９、１０、１１又はＣＤ−ＲＯＭドライブなどの外部記憶装置（図示なし）が該当する。
【００１９】
このヘアカラーシミュレーション装置１の作業手順は、図２に示すように、自己の写真画像を表示し（＃１）、変色領域である頭髪部分を区分して決定し（＃２）、当該頭髪部分の色情報を所定のヘアカラー商品を施術した場合の髪色と予想される色に変更して表示する、一連のものである。これらの作業は、システムプログラム９及びシミュレーションプログラム１０に基づいて、制御演算部２が処理をつかさどる。なお、変色領域である頭髪部分の区分については自動認識できるシステムを用いることも可能である。以下、本実施形態においては、本発明のカラーシミュレーション方法が用いられる当該頭髪部分の色情報の変更に関する処理を中心に説明する。
【００２０】
先の＃２において頭髪部分を区分した後、基準色を認定する（＃３）。基準色の認定は、ディスプレイに表示された写真画像の頭髪部分のうち、光が反射して明るくなった部分又は影の部分以外の部分で、自分の現在の髪色に最も近い部分の領域をユーザがマウス６でクリックすることによって行われる。制御演算部は、マウスでクリックされた部分の写真画像のピクセルのＲＧＢ値を読み出し、当該ＲＧＢ値を基準色として設定する。基準色の認定が終了すると、当該基準色が所定濃度以上であるかについて判断され、所定濃度以上である場合にはブリーチ処理を行うことを推奨する画面が表示され（＃５）、ブリーチ処理の有無について利用者の判断を仰ぐようになっている（＃６）。その後、ブリーチ処理が必要であればブリーチ処理を行い（＃７）、必要でなければ直接染色処理を行う（＃８）。
【００２１】
当該頭髪部分の色情報を変更して表示する処理は、ブリーチ処理（＃７）と染色処理（＃８）の２つの処理に分けることができる。ブリーチ処理は、利用者の判断により必要に応じておこなわれればよい。ブリーチ処理がおこなわれるほうが好ましい条件としては、本実施形態では、前述したように頭髪部分の色の濃度が所定値以上である場合であり、その所定値としては、実際にヘアカラー商品を用いて染色したとしても、顕著に染色がされないと予想される程度の濃度に設定されている。
【００２２】
図７は、図１のヘアカラーシミュレーション装置における染色の手順を説明する図である。本ヘアカラーシミュレーション装置においては、画像の変色処理においては、ＲＧＢ表色系で示された各成分ごとに０〜２５５の２５６段階に定められた値の演算によって、変色後の色情報を決定する。
【００２３】
ブリーチ処理は元の写真画像の頭髪部分に行う。図７は、元の画像、ブリーチ処理した後の画像、染色処理した後の画像のそれぞれについて、ディスプレイ４上に表示される顔画像の変化を示す。それぞれの処理が行われることによって、頭髪部分の色情報が変換される。頭髪部分の色情報を変換するシーケンスは、ブリーチ処理と染色処理において異なり、後述するようにブリーチ処理ではトーンカーブによる変色処理が行われ、染色処理では、グレースケール変換処理及び半透明処理が行われる。
【００２４】
最初に行われるブリーチ処理では、後述するように、画像の頭髪部分の色情報は黄色みを帯びた画像に変化する。その後、ブリーチ処理が行われた画像を用いて染色処理が行われる。染色処理では、選択されたヘアカラー商品ごとに設定された色になるように頭髪部分を変色させる。
【００２５】
まず、ブリーチ処理について説明する。図３にブリーチ処理の流れを示すフロー図を示す。上述のように、ブリーチ処理は、先に行った元の写真画像の頭髪部分の基準色が所定濃度以上の場合に利用者の選択に応じて行われる。
【００２６】
ブリーチ処理においては、まずユーザがブリーチの強弱の程度を決定する（＃１１）。本装置においては、ブリーチの程度については、３段階に分けられており、当該強弱の程度に応じて、頭髪色の変色の情報が異なっている。また、詳しくは後述するように、染色処理においてもブリーチの強度に応じて、染色処理の手順を異ならせている。
【００２７】
ブリーチの強弱の程度が決定されると、元の写真画像の頭髪部分がブリーチ処理された後の頭髪色をシミュレーションした結果の頭髪色を演算する（＃１２）。ブリーチした後の頭髪色は図４に示すようなトーンカーブを用いることによって行われる。トーンカーブは、シミュレーションデータ１１中に格納されている。ブリーチ処理は、制御演算部２の色情報変換部２１が処理を司る。この処理においては、ＲＧＢの各成分それぞれに対して、あらかじめ設定されたトーンカーブに基づいて行われ、先のステップで選択したブリーチ強度に応じたトーンカーブを用いて、元の画像の頭髪部分のピクセルごとに、基準のＲＧＢ各値を変色処理後のＲＧＢ各値に置き換える。頭髪部分がブリーチ処理後のＲＧＢ値に置き換えられた画像（以下ブリーチ画像という。）は、ブリーチ処理された状態を示すものとしてディスプレイ４に表示される（＃１３）。
【００２８】
図４に示すように、ブリーチ処理に用いられるトーンカーブは概ねＲトーン及びＧトーンについては基準色を若干強調するようなカーブを有しており、Ｂトーンについては、基準色を弱めるようなカーブを有している。このようなトーンカーブを設定することにより、ブリーチ画像は、その頭髪部分において元の画像の頭髪部分が黄色みを帯びた状態に変化する。トーンカーブは、その形状を変化させたものをあらかじめ複数備えることにより、ブリーチの強度に応じた処理後の髪色を変化させることができる。
【００２９】
次に染色処理について説明する。染色処理では、先にブリーチ処理がなされた場合について説明する。ブリーチ処理がなされていない場合は、後述するグレースケール変換がされないまま半透明処理を行う。
【００３０】
図５に染色処理の流れを示すフロー図を示す。染色処理では、まず最初にユーザーが、マウスを操作して、ディスプレイ６に表示されているヘアカラー商品の選択を行う。ヘアカラー商品は、ベージュ、ブラウン、ゴールドなど色情報ごとに用意されており、ヘアカラー商品を選択することによって色設定情報が決定する（＃２１）。
【００３１】
色設定情報は、図６に示すように、ヘアカラー商品とブリーチの有無及び強度に対応付けられて、あらかじめシミュレーションデータ１１に格納されている。この情報は、４つの数値で構成されており、透明度、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値を含んでいる。例えば、図６に示す通り、８０−２００−９５−０となっている設定１のベージュのブリーチ強のデータは、透明度８０、Ｒ値２００、Ｇ値９０、Ｂ値０であることを示す。透明度の情報は０〜２５５まで、ＲＧＢ各値についても、０〜２５５の値を有する。これらの透明度の情報及びＲＧＢ各値は、後述する半透明処理を行う場合に用いられる。
【００３２】
変換色が決定すると、制御演算部２は、次にブリーチ強度が弱あるいはブリーチ処理なしであるか否かについて判断する（＃２２）。ブリーチ強度が弱あるいはブリーチ処理なしである場合は、そのまま半透明処理演算（＃２４）の処理に移行する。
【００３３】
一方、ブリーチ強度が弱あるいはブリーチ処理なしではない場合、すなわち、ブリーチ強度が中あるいは強である場合は、ブリーチ処理された画像の頭髪部分はかなり黄色みを帯びているため、そのままの情報では、不自然な変換結果になるおそれがある。したがって、頭髪部分についてはグレースケール変換を行う（＃２３）。グレースケール変換は、制御演算部のグレースケール変換部２２により司られる。
【００３４】
グレースケール変換は、本実施形態では、ブリーチ画像の頭髪部分について各ピクセルごとに、ＲＧＢのそれぞれの値に所定の定数を乗じて演算された値を用いて、各ＲＧＢ各成分の値に置き換えることにより行う。具体的な式としては、例えば、ＮＴＳＣ系加重平均法と呼ばれる次の式（１）に示すものが挙げられる。
【００３５】
【数１】

ここでＹ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）はグレースケール変換後のいわゆるグレースケール値（Ｒ，Ｇ，Ｂはすべて同一値）であり、ｒ１，ｇ１，ｂ１はブリーチ画像のＲＧＢ各成分の値である。
【００３６】
式（１）において用いられる定数は、人間の目が原色の赤、緑、青の各色を比較すると、赤や緑が明るく見え、青が暗く見えるという性質を有していることから求められたものであり、式(１)以外の演算方法によってもグレースケール変換することができる。
【００３７】
グレースケール変換の方法の変形例として、ブリーチ画像のＲＧＢのそれぞれの値の平均を導くことによってもよく、また、この値を輝度情報のみ有する情報に減色処理を行うようにしてもよい。
【００３８】
次いで、半透明処理が行われる（＃２４）。半透明処理は、制御演算部２の半透明処理部２３により司られる。半透明処理は、シミュレーションデータ１１に格納されている各ヘアカラー商品ごとの色設定情報を用いて写真画像に当該ヘアカラー商品を施術した場合の染色後の頭髪のシミュレーションを行うための処理であり、演算前の頭髪部分の各ピクセルごとに演算前のＲＧＢ値と、当該各ヘアカラー商品ごとの色設定情報より、染色後の頭髪色のＲＧＢ値を式（２）に基づいて演算する。
【００３９】
【数２】

式(２)において、Ｔは透明度をあらわす値（０〜２５５）であり、Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ半透明処理後の頭髪色のＲＧＢ各成分の値であり、ｒｐ，ｇｐ，ｂｐはそれぞれ演算前の写真画像のピクセルのＲＧＢ各成分の値、ｒ２，ｇ２，ｂ２は色設定情報の各成分の値である。
【００４０】
なお、本実施形態では、ブリーチ強度が中あるいは強とした場合に、演算前の画像はグレースケール変換されるのでｒｐ＝ｇｐ＝ｂｐで、上述の式（１）のＹの値に相当するものになり、すべて同一値である。
【００４１】
頭髪部分のすべてのピクセルについて上記染色後の頭髪色の演算を終了すると、半透明処理は終了し、当該演算結果を反映した染色後画像をディスプレイに表示する（＃２５）。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態のカラーシミュレーション再現方法によれば、ブリーチ処理されて黄色みがかった頭髪色の情報をグレースケール変換して、明度のみの情報に変換することによって、染色前の色情報による干渉を少なくすることができる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【００４４】
例えば、ヘアカラーシミュレーション装置は、ネットワークに接続されていない単独のコンピュータシステムから構成されているが、ネットワークに接続されて用いられてもよい。例えば、インターネットに接続したワークステーションからユーザがサーバであるヘアカラーシミュレーション装置を操作するＡＳＰ型のシステムとして用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーシミュレーションの色再現方法において用いられるヘアカラーシミュレーション装置の構成図である。
【図２】図１のヘアカラーシミュレーション装置の操作手順を示すフロー図である。
【図３】図２のブリーチ処理の詳細手順を示すフロー図である。
【図４】ブリーチ処理において用いられるカラートーンの例を示す図である。
【図５】図２の染色処理の詳細手順を示すフロー図である。
【図６】色設定情報のデータ例を示す図である。
【図７】図１のヘアカラーシミュレーション装置における染色の手順を説明する図である。
【符号の説明】
１ヘアカラーシミュレーション装置
２制御演算部
３表示制御装置
４ディスプレイ
５キーボード
６マウス
７デジタルアナログコンバータ
８スピーカ
９システムプログラム
１０シミュレーションプログラム
１１シミュレーションデータ
２１色情報変換部
２２グレースケール変換部
２３半透明処理部

Claims

顔画像の頭髪部分にブリーチ施術をシミュレーションするブリーチ処理の後に前記ブリーチ処理された頭髪部分に染色施術をシミュレーションする染色処理を行うことによって、前記頭髪部分を染色施術した後の頭髪色に色変換するコンピュータシステムにおいて用いられるカラーシミュレーションの色再現方法であって、
前記ブリーチ処理は、多成分表色系で表示される元の顔画像の頭髪部分を所定のトーンカーブにより前記頭髪部分の色情報のそれぞれの成分ごとに変色処理するステップを備え、
前記染色処理は、
前記ブリーチ処理した頭髪部分について、変色処理された前記頭髪部分の色情報をグレースケール変換して前記頭髪部分の色情報を明度のみの情報に変換するステップと、
グレースケール変換された前記頭髪部分の色情報と、前記染色施術に関する色設定情報と、所定の透明度の値と、を用いて半透明処理することにより色再現するステップと、
を備えることを特徴とする、カラーシミュレーションの色再現方法。
前記多成分表色系はＲＧＢ表色系であることを特徴とする、請求項１に記載のカラーシミュレーションの色再現方法。