JP4505213B2 - コンピュータグラフィックス画像から塗色を特定する方法 - Google Patents

Description

本発明は、所望の塗色の印象に合うコンピュータグラフィックス画像から、塗色を特定する方法に関する。

近年、工業製品、特に自動車においては、益々商品力が求められる時代になった。この商品力が外観品質であり、この品質の中に塗色のデザイン的イメージがある。

自動車メーカーのデザイナーが自動車設計の過程において、塗色を設定する際には、設計している車種のコンセプトに沿った塗色のデザイン的イメージを、塗料の製造を行う塗料メーカーのデザイナーに正確に伝えることが必要である。

塗色が方向性を持たないソリッド色である場合においては、各種の色見本帳を共通に使用することによって、自動車メーカーのデザイナーは、塗料メーカーに対して、塗色のデザイン的イメージを正確に伝えることが可能である。しかし、見る角度によって色が異なるメタリック色はこの限りでないため、自動車メーカーのデザイナーは、コミュニケーションツールとして、イメージ画像を使用することがある。イメージ画像とは、自動車メーカーのデザイナーが塗色を適用する車種のコンセプトに沿って、塗色のイメージを１枚の画像として表現したものである。

イメージ画像の具体例としては、図２に示す海中の写真が挙げられる。この画像は、海底から海面方向を見上げて撮影したものであって、明度が低い赤みの青から、明度が高い黄みの青までの、色変化を表現している。これらのイメージを塗色として具現化するために、塗料会社のデザイナーは、経験やノウハウから塗色を設計している。

このようにイメージ画像として、様々な画像が使われているが、それらの画像から塗色として求められるイメージを理解して塗色開発するためには、画像中の特定された複数の領域の色から、デザイナーが過去に経験した頭の中の記憶色をそれらのハイライト、シェードの色を頼りに検索しなければならない。この検索には長年の経験が必要で、また、自動車会社のデザイナーの画像を理解し、画像と同じ色調の塗色を作成するには職人的な技量が必要であった。

デジタル画像における特定領域のＲＧＢの信号から、色を検索する事例として、特許文献１には、画像を表示する表示手段における特定領域について、ＲＧＢ信号を取得して、データ保持手段を検索し、その色の名称を簡単に得る手法が記載されている。しかし、見る方向によって色の見え方が異なる色の検索方法については記載がない。

また、特許文献２には、一方、コンピュータグラフィックス画像からＲＧＢ信号を取り出し、これを三刺激値ＸＹＺに変換し、複数の塗料配合についてそれらの三刺激値ＸＹＺを格納してあるデータベースから近似色を検索し、コンピュータカラーマッチングにより塗料配合を求める手法が記載されている。しかし、この手法では、ＲＧＢ信号を測色値のＸＹＺへ変換するために、事前の測定と計算が必要である。そのため、予め使用機器（デジタルカメラ、スキャナー、モニター等）のカラー特性（これをカラープロフィール）を作成しておかなければならず莫大な工数を要する。また、高輝度、高彩度のメタリック塗色のように反射率が１００％（白ソリッド）を越える場合は、明度（ＸＹＺのＹ値、またはＬ＊ａ＊ｂ＊のL＊）は１００を越える。しかし、一般に使用されるモニターのデジタル階調は、ＲＧＢ値の各チャンネルに対して取り得る値は０〜２５５の整数であり、測色値の明度と比べて遥かにダイナミックレンジが狭い。ゆえにダイナミックレンジが狭いＲＧＢ値からダイナミックレンジが広い高輝度、高彩度のメタリック塗色値を推定するには大きな誤差が伴うため、所望の塗色が得られない可能性がある。
特開平７−１２１５５８号公報 特開平１１−２６９４１１号公報 杉山 三樹雄著 「楽しく学ぶＪＡＶＡではじめる画像処理プログラミング」 株式会社ディー・アート発行、２００２年１２月２０日、ｐ１４４−１５０ 林 晴比古著 「新Ｊａｖａ言語入門シニア編」ソフトバンクパブリッシング株式会社発行、２００２年３月２０日ｐ．５４２−５４３

本発明は、顧客が提示した色の質感を表現するデジタルイメージ画像から、工業製品の塗色、特に意匠性が高いメタリック塗色を特定する方法を提供することを目的とするものである。

本発明は、
１．所望の塗色の印象に合うコンピュータグラフィックス画像を表示装置に表示し、表示された前記画像上において、２個所以上の指定された領域における表示色の色情報を求め、予め複数の塗色についての色情報を格納したデータベースから、該表示色の色情報に近似した色情報を有する塗色を検索し、選択することを特徴とするコンピュータグラフィックス画像から塗色を特定する方法
２．コンピュータグラフィックス画像にモザイク処理によるタイル化を行なって、特定された面積ごとに色情報の平均化を行った後に領域の指定を行なうことを特徴とする１項記載のコンピュータグラフィックス画像から塗色を特定する方法
３．コンピュータグラフィックス画像において指定された領域より求める色情報が、ＲＧＢ値であることを特徴とする１項記載の塗色を特定する方法
４．所望の塗色が見る角度によって色が異なるメタリック塗色であって、コンピュータグラフィックス画像から指定する２個所以上の領域の明度が異なることを特徴とする請求項１記載のコンピュータグラフィックス画像から塗色を特定する方法
５．予めデータベースに格納される塗色の色情報が、多角度条件によって測定された分光反射率に基づいて計算されるＲＧＢ値であることを特徴とする４項記載の塗色を特定する方法
６．所望の塗色の印象に合うコンピュータグラフィックス画像を表示する表示装置が、３２，０００色以上を識別可能な画像表示装置であることを特徴とする１項記載の塗色を特定する方法
に関する。

本発明によって、顧客が提示したイメージ画像から、イメージに合う塗色を検索し、その検索結果より塗色を作成することが可能となった。

本発明によって、コンピュータグラフィックス画像から塗色を特定する方法について図面を用いて説明する。図１は、本発明の工程を示すフローチャートである。

図１の工程１は、コンピュータグラフィックス画像を表示する工程である。具体的には、顧客より提示された塗色のイメージを１枚の画像として表現したイメージ画像をイメージスキャナー等の画像入力装置によってコンピュータに取り込み、表示装置上に表示する工程である。コンピュータグラフィックス画像としては、特に限定されるものではなく、絵画や写真、印刷物そのものや、コンピュータ内に取り込んだ後に色彩を変更したもの、デジタルカメラ等によって撮影された画像等であってもよい。また、イメージ画像を顧客より電子データとして入手した場合においては、そのまま表示装置上に表示することができる。

画像格納方式としては、広く一般に利用されているＴＩＦＦ画像、ビットマップ画像、ＪＰＥＧ画像、ＧＩＦ画像、ＰＮＧ画像等のラスタ画像が好ましく利用できる。

また、画像格納方式に関わらず、画像における任意の領域について、ＲＧＢ値等の色情報を読み取ることができればよいので、ベクトル画像であるＰＩＣＴ画像、ＥＰＳ画像（拡張ポストスクリプト画像）、ＳＶＧ画像、ＰＤＦ画像等も用いることができる。

さらに、市販のアプリケーションソフトを使用する場合、その画像の保存形式はアプリケーションソフトによって異なっているが、ＲＧＢ値等の色情報を読み取ることができれば利用することができる。

コンピュータグラフィックス画像を表示する表示装置としては、３２，０００色以上を識別可能な画像表示装置であることが好ましい。３２，０００色の表示能力があれば、イメージ画像の色数を削減しても目視的に自然画に見えるので、３２，０００色以上は必要である。特に好ましくは、一般にフルカラーと称する１６７０万色の色を表示可能なディスプレーであり、自然画を処理するときに色のグラデーション（色が段階的に変化する）の表示能力が優れているので好ましく使用できる。

図１の工程２は、表示されたコンピュータグラフィックス画像上において、２個所以上の指定された領域における表示色の色情報を求める工程である。

コンピュータグラフィックス画像から読み取る色情報の具体例としては、ＲＧＢ値が挙げられる。ＲＧＢ値とは、色情報を数値化したカラーモデルのひとつであって、赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）によって色を表現する。スキャナー、ディスプレー、デジタルカメラ、カラーテレビ等に使用されている。再現色をＲＧＢの３つの値で表現し、これらの値を変更してさまざまな色を指定することができる。ディスプレーは、この方式でＲ、Ｇ、Ｂの信号を変化させてカラーを表現している。

本発明における工程２は、コンピュータグラフィックス画像から、明度が異なる２ヵ所以上の領域を指定して、各領域の色情報を求める工程であって、指定する領域が２ヵ所の場合においては、明度が高い領域を塗色のハイライトの角度に相当する領域、低い領域を塗色のシェードの角度に相当する領域として、指定された領域のＲＧＢ値等の色情報を求める工程である。また、指定する領域が３ヵ所の場合においては、明度が３ヶ所の領域の中で中間の領域を塗色のフェースの角度に相当する領域として、指定された領域の色情報を求める工程である。

すなわち、塗色のハイライトの角度に相当する領域（１）とシェードの角度に相当する領域（２）の２ヵ所を指定する際には、（１）の領域の明度が（２）の領域の明度を上回っていることが好ましく、また、ハイライトとシェードの中間の角度であるフェースの角度に相当する領域を含めた３ヶ所の領域を指定する場合においては、この領域の明度が（１）の領域の明度と（２）の領域の明度との中間の数値を示していることが好ましい。

また、求める色情報がＲＧＢ値であって、塗色のハイライトの角度に相当する領域（１）とシェードの角度に相当する領域（２）の２ヵ所を指定する際には、（１）の領域のＲＧＢ値における最大値が（２）の領域のＲＧＢ値における最大値を上回っていることが好ましく、ハイライトとシェードの中間の角度であるフェースの角度に相当する領域を含めた３ヶ所の領域を指定する場合においては、この領域のＲＧＢ値における最大値が（１）の領域のＲＧＢ値における最大値と（２）の領域のＲＧＢ値における最大値の中間の数値を示していることが好ましい。

コンピュータグラフィックス画像から指定した領域のＲＧＢ値を読み込むには、一般に広く利用されている画像処理のプログラムを利用することができる。読み出し方法は、カラー画像の画像格納方式によって異なるが、基本的には画像のサイズである縦と横の、ある要素点に対して、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの信号レベルが０−２５５のデジタル値で格納されている値を読み込み、表示することによって目的を達成できる。

指定した領域のＲＧＢ値を読み取り、表示する方法には、２つの方法を使用することができる。１つめの方法は、林 晴比古著 「新Ｊａｖａ言語入門シニア編」ソフトバンクパブリッシング株式会社ｐ．５４２−５４３記載のＪＡＶＡ言語のＣｏｌｏｒクラスにある色情報取得メソッドを用いる方法である。具体的には、ＲＧＢ値を読み出したい領域の位置座標を（ｘ，ｙ）としたときに、Ｒの値を得るには、ＪＡＶＡ言語プログラム中からｉｎｔ ｇｅｔＲｅｄ（ｘ，ｙ）を用いる。そうするとメソッドの返り値（戻り値）にＲの１０進数が得られる。同様に、Ｇ値に対してはｇｅｔＧｒｅｅｎ（ｘ，ｙ）を、Ｂ値に対してはｇｅｔＢｌｕｅ（ｘ，ｙ）を用いる。

２つめの方法としては、市販のソフトを用いる方法が挙げられる。例えば、イメージ画像のフォトレタッチ（写真編集）で使われている米国Ａｂｏｂｅ社のＰｈｏｔｏＳｈｏｐ６．０日本語版のユーザーズガイドＰ.６３記載の情報パレットを用いて、画像における任意の位置のＲ，Ｇ，Ｂ値を読み取り、画面に表示することができる。

ＲＧＢ値の数字は、０−２５５の十進法、または００−ＦＦの１６進法のいずれでも読み込むことができる。後述のカラーライブラリーに格納した塗色のＲＧＢ値が十進法であれば、特定領域の色情報を十進法で読み出すのが好ましいが、進数については、数学的に相互に変換することが可能である。

また、使用する画像および画像表示装置の色深度が８ビットであれば、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値は、０−２５５の範囲の値をとるが、１２ビット、１６ビット等の８ビット以上の色深度をもった画像表示装置を使用する場合、この範囲は異なったものとなる。例えば１２ビットであれば、０−４０９５の範囲となる。この場合、後述するデータベースの作成の工程において、塗色を測色して、３刺激値ＸＹＺからＲＧＢ値に変換するときにも１２ビットで行なう必要がある。

コンピュータグラフィックス画像上の特定の領域におけるＲＧＢ値は以上のようにして読み込み可能であるが、コンピュータグラフィックス画像上の１画素におけるＲＧＢ値を読み取ることになるため、画像によっては、１画素毎のＲＧＢ値を読み取るよりも、画像を任意の大きさのモザイクパターンに色を丸めた後にＲＧＢ値を読み取った方が色の抽出が効率的な場合がある。

例えば、コンピュータグラフィックス画像として、青空や、立体物の写真画像を使用する場合においては、画像に陰影、グラデーション部分があるため、１画素毎にＲＧＢを読み取ることは可能であるが、指定する画素の微妙な位置によって、ＲＧＢ値が頻繁に変るときがある。このような場合には、コンピュータグラフィックス画像に予め画像処理として一般的な手法であるモザイク処理を施してタイル化しておくことができる。

このモザイク処理は、指定したピクセル値Ｐに対して、Ｐ×Ｐの面積（これをタイルと呼ぶ）の色情報の平均化を行なう処理である。Ｐの値を適宜指定すれば写真の写実性は失われるが、逆に色情報が主体的に見えるため、領域を指定し、色情報を取り出す工程を容易に行なうことができる。

モザイク処理の方法は、特に限定されるものではないが、次に示す方法で行なうことができる。具体的には、米国Ａｄｏｂｅ社のＰｈｏｔｏＳｈｏｐ６.０日本語版を用いる場合はフィルター処理（ピクセレート）の機能を使うことができ、仔細はオンラインヘルプ（ピクセレートフィルターのモザイク処理）で解説されている。別の方法として杉山 三樹雄著 「楽しく学ぶＪＡＶＡではじめる画像処理プログラミング」 株式会社ディー・アート発行Ｐ１８２のモザイク画像の作成方法を利用できる。どのぐらいの大きさのタイルに分割すれば、イメージ写真の写実性が失われずに色情報を把握し易いかについては、イメージ写真の被写体の「柄」の大小に依存する。

すなわち、柄が細かければ、小さなタイルを用いるのが好ましく、柄が大きければ大きなタイルでモザイク化するのが好ましい。様様なイメージ画像で実験した結果、６４０×４８０〜１２００×１０００ピクセルの画像ではタイルの大きさは一辺が１０〜１００ピクセルのタイルが好適であったが、特に限定されるものではない。

図１の工程３は、工程２で求めた複数の領域のＲＧＢ値に適合する塗色を予め作成してあるデータベースから検索する工程である。

データベース（カラーライブラリー）は、以下の方法で作成することができる。
塗料会社が毎年、開発し、保存している塗色を多角度測色機で測定し、その測定値である３刺激値ＸＹＺ、Ｌ＊ａ＊ｂ＊等からＲＧＢ値に変換した値、及び、測色値から作成した塗色のコンピュータグラフィック画像をカラーライブラリーとして格納する。合わせて、塗色の名称、この操作は、既に一般的な方法である。

測色値ＸＹＺからＲＧＢ値へは、以下の方法で変換することができる。

ＲＧＢ値は、画像表示装置のＲ，Ｇ，ＢとＷＨＩＴＥのそれぞれの発光輝度を分光放射輝度計で測定したＸＹＺの値から行列式を用いて計算できる。この発行輝度は、画像表示装置の色温度設定に依存している。

さらに、より正確に行なうために、画像表示装置のＲ，Ｇ，Ｂの入力電圧に対する発光輝度の関数(これをγ関数と呼ぶ)を求め、補正する必要がある。ＸＹＺの値からＲＧＢ値への変換は、このように直接使用するモニターの特性を測定した測定値から計算することができる。

また、簡易的には、画像表示装置がテレビ放送で使用されているＮＴＳＣ色座標からＣＩＥ(国際照明委員会)が公表する変換式を用いて、ＲＧＢ値に変換することも可能である。ここでいうＮＴＳＣ色座標とは、カラー映像の方式であって、輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｂ−Ｙ、Ｒ−Ｙで色を規定するものである。

カラーライブラリーを用いた検索は、工程２で求めた特定の領域の色情報をカラーライブラリーに入力し、近似色を検索する方法で行なうことができる。

色情報がＲＧＢ値である場合、これらから近似色を求めるには、コンピュータグラフィックス画像において指定した特定の領域のＲＧＢ値と、塗色のＲＧＢ値とのユークリッド距離の算法を使用することができる。

例えば、コンピュータグラフィックス画像における特定の領域のＲＧＢ値と塗色のＲＧＢ値との距離は、それぞれのＲＧＢ値を（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ ｉ＝ｉｍａｇｅ）、（Ｒｍ、Ｇｍ、Ｂｍ、ｍ＝ｍｅａｓｕｒｅ）としたとき、
ΔＲＧＢ＝ｓｑｒｔ（ΔＲ＾２＋ΔＧ＾２＋ΔＢ＾２）
である。ここで、ΔＲ＝Ｒｉ−Ｒｍ、ΔＧ＝Ｇｉ−Ｇｍ、ΔＢ＝Ｂｉ−Ｂｍを示す。
この距離ΔＲＧＢを今後「ＲＧＢ色差」と呼ぶ。

また、コンピュータグラフィックス画像から、明度が異なる２ヵ所以上の領域を指定して得たＲＧＢ値と、塗色の多角度のＲＧＢ値とを比較する場合においては、それぞれのＲＧＢ色差の平均値を使用することができる。

例えば、コンピュータグラフィックス画像から、３ヶ所の領域を指定し、塗色の３角度の色情報と比較する場合においては、コンピュータグラフィックス画像から指定した領域の中から最も明度が高い領域と塗色のハイライトの角度とのＲＧＢ色差、明度が中間の領域と塗色のフェースの領域とのＲＧＢ色差、最も低い領域と塗色のシェードの領域とのＲＧＢ色差の平均値を使用する。この平均値は、次の式から求めることができる。
ΔＲＧＢ＝（Ｋｈ×ΔＲＧＢｈ＋Ｋｆ×ΔＲＧＢｆ＋Ｋｓ×ΔＲＧＢｓ）／３
ここで、ΔＲＧＢｈは、コンピュータグラフィック画像から指定した領域の中で最も明度が高い領域と塗色のハイライトの角度とのＲＧＢ色差を、ΔＲＧＢｆは、コンピュータグラフィック画像から指定した領域の中で明度が中間の領域と塗色のフェースの角度とのＲＧＢ色差を、ΔＲＧＢｓは、コンピュータグラフィック画像から指定した領域の中で最も明度が低い領域と塗色のシェードの角度とのＲＧＢ色差をそれぞれ示す。

また、Ｋｈ、Ｋｆ、Ｋｓは、それぞれの角度におけるＲＧＢ色差の重み付け係数を示す。これらの係数は、０．８〜１．２の任意の値を指定することができる。すべての係数を１．０とした場合は、重み付けをしないことを意味し、多角度のＲＧＢ色差を平等に計算する。

塗色を検索する工程において、ハイライトに重み付けをして、画像のハイライト部分の色が優先的に合っている色を探したい場合はＫｈを１．０以上の数字にすることができる。一般的には、全係数を１．０にして、多角度のＲＧＢ色差を平等に計算することが好ましい。

次の工程では、検索結果の評価を行なう。

本発明において、前工程で得られた検索結果は、塗色の名前として、画像表示装置上に表示される。検索結果は、１つの塗色のみに限定されるものではなく、複数の塗色を、ＲＧＢ色差が小さいから大きいの順に並べて表示させるのが好ましい。また、塗色の名前だけではなく、それぞれの塗色について、測色値、ＲＧＢ値、ＲＧＢ色差、塗色のコンピュータグラフィック、及びその塗色を作成した配合（色材の種類と量）を表示することができる。

検索結果の評価において、測色学的には、ＲＧＢ色差が小さい色が最もイメージ画に近い塗色であるので、塗色として選択することができる。しかし、見る角度によって色が異なるメタリック塗色を対象とする場合においては、検索結果から、どの塗色を優先的に評価するのかについては、本発明方法を使用して塗色を検索するデザイナーが決定することができる。

すなわち、デザイナーは、自身が持つ感性にしたがって、候補として上げられた塗色のコンピュータグラフィックから、塗色全体のイメージを掴み、測色値からハイライトの明度、輝度の絶対値を吟味し、また配合から塗色の隠ぺい力、価格を勘案して最終的にどの塗色を採用するかを決めることができる。

また、測色値は、一般的にＲＧＢの範囲（０−２５５）に比べてダイナミックレンジが広い。すなわち、画像表示装置の画面においては、ＲＧＢ値が（０、０、０）の黒から、ＲＧＢ値が（２５５、２５５、２５５）である白までがダイナミックレンジである。しかし、塗色が、白色であればハイライトの角度における反射率は約１００％であるが、シルバーメタリック色であれば、ハイライトの角度における反射率は約４００％となるにもかかわらず、画面上では同じ白として表示される。したがって、ＲＧＢ値のみでは判断が困難な塗色の質感の違いによる明度あるいは輝度の違いは、各塗色の測色値を参考にして決めることができる。

次に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。

（カラーデータベースの作成）
１．ストックカラーの準備
ストックカラーとは、塗料会社が自動車上塗り用に毎年、開発し、保存している塗色であって、今回は、３８７６色を使用した。塗色の内訳は、ソリッド色３２８色、ホワイトパール色６７５色、メタリック色２８７３色である。ストックカラーの作成方法は以下の通りである。
１）脱脂及びリン酸亜鉛処理した鋼板（ＪＩＳＧ３１４１）にカチオン電着塗料（関西ペイント株式会社製エレクロン９４００ＨＢ）を硬化塗膜として膜厚２０μｍになるように塗装した。
２）１）で得られた塗板に中塗塗料（関西ペイント株式会社製ルーガベーク中塗りグレー）を硬化塗膜として膜厚３０μｍになるように塗装した。
３）２）で得られた塗板に上塗り塗料をソリッド色（１Ｃ１Ｂ）、メタリック色（２Ｃ１Ｂ）、ホワイトパール色（３Ｃ１Ｂ）の塗装系で、塗装して各色を作成した。

上塗り塗料は、水酸基含有アクリル樹脂及びブチル化メラミン樹脂を基体樹脂として、様様な色材（顔料、光輝材）を含む塗料である。１Ｃ１Ｂとは、ソリッド色に適用する塗装系であって、中塗り塗膜上に、前述の基体樹脂、着色顔料、を必須成分として含んでなる上塗り塗料を塗装、焼付け硬化させたものである。２Ｃ１Ｂとは、一般的なメタリック色に適用される塗装系であって、中塗り塗膜上に、前述の基体樹脂、着色顔料、光輝材を必須成分として含んでなるベース塗料を塗装し、さらにクリヤー塗料を塗装した後にこれらを焼付け硬化させるものである。３Ｃ１Ｂとは、ホワイトパール色等に適用される塗装系であって、中塗り塗膜上に、前述の基体樹脂、着色顔料を必須成分として含んでなる着色ベース塗料を塗装し、次に光輝材を必須成分として含んでなるパールベース塗料を塗装し、さらにクリヤー塗料を塗装した後にこれらを焼付け硬化させるものである。

クリヤー塗料としては、関西ペイント株式会社製ルーガベーククリヤー（アクリル樹脂／アミノ樹脂系、有機溶剤型）を使用した。各塗料の塗膜厚は、硬化塗膜としてベース塗料（１５〜２０μｍ）、クリヤー塗料（２５〜４０μｍ）の範囲内とした。

これらストックカラーは、市販の自動車上塗りの色域を網羅している塗色である。
このうち、３コートホワイトパール色と２Ｃ１Ｂメタリック色を合わせた色をメタリック色と呼ぶ。
２．測色
１．で準備したストックカラーについて、１５度、２５度、４５度、７５度、１１０度の５角度における分光反射率を携帯型多角度分光光度計（米国Ｘ−Ｒｉｔｅ社製、商品名 ＭＡ６８）を使用して測色して、観察条件がＤ６５、１０度視野のときのＸＹＺ、Ｌ＊ａ＊ｂ＊、Ｌ＊ｃ＊ｈ＊を特開平１０−１００４５開示の方法にて計算した。
３．ＲＧＢ値の計算
２．で得られたＸＹＺから、ＲＧＢ値に以下の式を利用して変換を行なった。

また、コンピュータ（アップル社製、商品名 ＰｏｗｅｒＭａｃ８１００）にモニター（ソニー株式会社製、商品名 Ｍｕｌｔｉｓｃａｎ２０ｓｅ ）を接続し、色温度を６５００Ｋに設定した。画面に表示されたＲＧＢ画像について、分光放射輝度計（Ｐｈｏｔｏｒｅｓｅａｒｃｈ社製、商品名ＰＲ７０４）を使用して、ＸＹＺ値を測定した。ここで、画面に表示させるためにモニターに入力したＲＧＢ値は、既知のものであるため、測定した輝度との関係から、以下に示すこのモニターのγ補正関数を求めることができる。
Ｒ：ｆ（ｘ）＝０．００４４９９ｘ^２−０．１４９７５０ｘ＋０．１８１５４１
Ｇ：ｆ（ｘ）＝０．００４３９３ｘ^２−０．１０８３８８ｘ＋０．９８１７４１
Ｂ：ｆ（ｘ）＝０．００４３６３ｘ^２−１．０８６０９０ｘ＋０．６７０６０２
数１で得られたＲＧＢ値に上記式のγ補正を行なって、最終的なＲＧＢ値を得た。
ここで、ＲＧＢ値がとり得る範囲は０〜２５５の正の整数である。したがって、メタリック色のハイライトの角度における反射率は、校正白板の約９８％を超えているが、ＲＧＢ値は２５５になる。
４．測色値を使用したコンピュータグラフィック画像の作成
２．で測定した５角度の分光反射率から、特開平１０−１００４５開示の重回帰式を使用して、任意の角度の分光反射率を予測し、ＸＹＺを計算した。この値を３．と同様にＲＧＢ値に変換し、角度１５度から７５度のコンピュータグラフィック画像を作成した。
５．データベース（カラーライブラリー）の完成
塗色毎に、名称、配合、価格、１〜４で得られた測色値、コンピュータグラフィック画像をデータベースソフト（ファイルメーカー社製、商品名 ファイルメーカーＰＲＯｖｅｒ４）を使用してコンピュータに登録を行ない、データベースを得た。
（イメージ写真を使用した塗色設計依頼）
公開されているデジタル画像写真集(株式会社データクラフト製、商品名 素材辞典)から以下の２枚の画像を用いて、塗色開発の依頼を受けたと想定して、塗色開発を行なった。
１．図１の海中の写真から、ハイライトがブルー、シェードが濃紺であって、深み感がある塗色を作成する。
２．図２の炎の写真から、炎をイメージしたオレンジから赤への色変化をもつ彩度が高いオレンジ系の塗色を作成する。
（領域の指定と色情報取得）
図１及び図２の画像について、画像編集ソフト（アドビ社製、商品名 ＰｈｏｔｏＳｈｏｐ６．０）のフィルター機能を使用して、一辺１７ピクセルの正方形にモザイク処理した。

前述の依頼を参考にして、図３のモザイク処理を行なった海中の写真から、４ヶ所の領域の色情報（ＲＧＢ値）を得た。なお、特定の領域におけるＲＧＢ値の取得には、画像編集ソフト（アドビ社製、商品名 ＰｈｏｔｏＳｈｏｐ６．０）を使用した。なお、モードは画像の色補正無しのモードとした。ここでは、以下の４角度に相当する領域の色情報を得た。（ハイライト１５度、ハイライト２５度、フェース４５度、シェード７５度）
表１に色情報を取り込んだ位置（写真左上を原点とした座標点ｘ，ｙ）、ＲＧＢ値を示した。この表から、海中の写真からは、ハイライトが明るい水色、シェードが紺色であることが判る。

同様にして、図５のモザイク処理を行なった炎の写真から、４角度に相当する４ヶ所の領域の色情報を得た。得られた色情報と位置を表１に示す。

（カラーライブラリーから塗色の検索）
２つのイメージ画像から得られた色情報から、それぞれのイメージ画像に合う塗色を予め作成してあるカラーライブラリーを使用して検索した。図２の海中の写真から得られた色情報を元に塗色の検索を行なった結果を図６に示す。

図６では、左から塗色名、各角度のΔＲＧＢ、塗色のイメージ画像が表示されている。また、上段からΔＲＧＢが小さい順に表示されている。
（実施例１）
図２の海中の写真を使用して、塗色の検索を行なった。検索に用いた色情報は、ハイライト２５度とシェード７５度に相当する２ヶ所の領域から得られたものを使用した。検索によって得られた上位１０色は全てメタリック色であり、依頼されたイメージに近いと判断し、その中からＢの塗色を選択した。Ｂの塗色は、表４に示すようにＦＦ６８値が１．４と大きくハイライトとシェードのコントラストがあって、深み感を感じることができる塗色であった。想定した塗色設計依頼にかなり近いと判断したので、満足度は○である。その結果、総合結果として○の評価を得た。
（実施例２）
実施例１と同じく図２の海中の写真を使用して、塗色の検索を行なった。検索に用いた色情報は、ハイライト２５度、フェース４５度、シェード７５度に相当する３ヶ所の領域から得られたものを使用した。検索によって得られた上位１０色は全てメタリック色であり、依頼されたイメージに近いと判断し、その中からＢの塗色を選択した。Ｂの塗色は、表４に示すようにＦＦ６８値が１．４と大きくハイライトとシェードのコントラストがあって、深み感を感じることができる塗色であった。想定した塗色設計依頼にかなり近いと判断したので、満足度は○である。その結果、総合結果として○の評価を得た。
（実施例３）
図３の炎の写真を使用して、塗色の検索を行なった。検索に用いた色情報は、ハイライト２５度、フェース４５度、シェード７５度に相当する３ヶ所の領域から得られたものを使用した。検索によって得られた上位１０色は全てメタリック色であり、依頼されたイメージに近いと判断し、その中からＣの塗色を選択した。Ｃの塗色は表４に示すようにＦＦ６８値が１．５５と大きくハイライトとシェードのコントラストがあって、シャープなイメージのオレンジメタリック色であった。目視評価においても、想定された依頼の炎のイメージに近く、満足度は○である。その結果、総合結果として○の評価を得た。
（比較例１）
実施例３と同じく図３の炎の写真を使用して、塗色の検索を行なった。検索に用いた色情報は、フェース４５度に相当する１ヶ所のみの領域から得られたものを使用した。すなわち、正面４５度の１角度のＲＧＢ色差ΔＲＧＢが小さい塗色を検索した。検索した結果、該当色は得られなかった。また、１角度だけの検索であるため、検索した上位１０色は全てソリッド色であった。イメージ合う色は１つも得られず、総合評価は×である。
（比較例２）
実施例１と同じく図２の海中の写真を使用して、塗色の検索を行なった。正面４５度の１角度のＲＧＢ色差ｄＲＧＢが小さい塗色を検索した。検索に用いた色情報は、フェース４５度に相当する１ヶ所のみの領域から得られたものを使用した。すなわち、正面４５度の１角度のＲＧＢ色差ΔＲＧＢが小さい塗色を検索した。検索した結果、該当色は１色であった。しかし、目視評価によるイメージの満足度は△であった。また、この１色はメタリック色であったが、選択色Ａは表４に示したようにＦＦ６８値（フリップフロップ値）が１．２６と小さく、メタリック色のハイライトとシェードのコントラストが少ないので深み感が少ない塗色であり、総合判断は△である。

（１）検索結果の評価
検索の評価は、ΔＲＧＢが小さいものから順に表示した上位１０色のうち、メタリック塗色が含まれている数によって行なった。０件は、メタリック塗色が含まれておらず、ソリッド色だけを含んでいたことを意味する。
（２）選択色の記号
上位１０色の中から、デザイナーが画面上に表示した塗色のコンピュータグラフィック画像を見て、イメージ写真に近い色を１色選択した。その選択色の記号である。
（３）選択色の満足度
上記選んだ１色が想定した塗色設計依頼に近いか否かをデザイナーが目視で評価した。
○＝かなり近い
△＝ある程度近い
×＝近いとは言えない
（４）総合結果
上記検索を複合して判断した結果を意味する。
○＝１０色の選択色が想定された設計依頼に近く、その中から満足する塗色が最低１色得られた
△＝想定された設計依頼に近い色５色以上あるが、その中から満足する塗色が得られなかった
×＝想定された設計依頼に近い塗色が得られなかった

Δ４５は、コンピュータグラフィック画像から、４５度の角度に相当するとして選択した領域のＲＧＢ値と塗色において測色した４５度の角度のＲＧＢ値とのＲＧＢ色差である。
Δ１５は、１５度相当の、Δ２５は２５度相当の、Δ７５は７５度相当のそれぞれのＲＧＢ色差である。
Δ２５−７５は、Δ２５とΔ７５との平均を示す。
Δ１５−４５は、Δ１５とΔ４５との平均を示す。
Δ２５−４５−７５は、Δ１５とΔ４５とΔ７５との平均を示す。

携帯型多角度分光光度計（米国Ｘ−Ｒｉｔｅ社製、商品名 ＭＡ６８）を使用して測色した５角度の測定値から計算した数値であって、
ＩＶ６８は、１５度の三刺激値ＸＹＺの内、明るさを表すＹ値、
ＳＶ６８は、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した。
ＦＦ６８＝２×(ＩＶ６８−ＳＶ６８)／(ＩＶ６８＋ＳＶ６８)

本発明は、工業製品、特に自動車外板用途の塗色設計に適用できる。

本発明の工程を示すフローチャート図 ディスプレイ上に表示された中間調画像である海中の写真 ディスプレイ上に表示された中間調画像である炎の写真 ディスプレイ上に表示された中間調画像であるモザイク処理を行なった海中の写真 ディスプレイ上に表示された中間調画像であるモザイク処理を行なった炎の写真 ディスプレイ上に表示された中間調画像である塗色検索結果

符号の説明

１カラーライブラリー（塗色名、測色値、ＲＧＢ値、配合情報）を含む
２イメージ画像を取り込む
３イメージ画像から塗色の多角度に相当するＲＧＢ値を読み込む
４複数のＲＧＢ値を用いて近似色検索
５近似色があるか？否か、無ければＮｏへ
６結果の出力

Claims (5)

1. コンピュータが実行する以下の工程：
   （１） 顧客より提示された塗色のイメージを表現したイメージ画像を画像入力装置によってコンピュータに取り込み、表示装置上に表示する工程；
   （２） 表示されたコンピュータグラフィックス画像にモザイク処理によるタイル化を行なって、特定された面積ごとに色情報の平均化を行う工程；
   （３） タイル化されたコンピュータグラフィックス画像上において、複数の指定された領域における表示色の色情報を読み込む工程；
   （４） 塗色毎に名称、配合、塗色の複数の観察角度の色情報を含む情報が格納されたデータベースを作成する工程；
   （５） 上記（３）で求めたコンピュータグラフィックス画像における複数の領域の表示色の色情報に基いて、上記（４）で作成したデータベースによって、該コンピュータグラフィックス画像の複数の領域の表示色の色情報と、塗色の複数の観察角度における色情報を対応させて近似色を検索し、その際、
   明度が高い領域における表示色の色情報を、塗色の複数の観察角度における色情報のうちのハイライトの角度の色情報と、
   明度が中間の領域における表示色の色情報を、塗色の複数の観察角度における色情報のうちのフェースの角度の色情報と、
   明度が低い領域における表示色の色情報を、塗色の複数の観察角度における色情報のうちのシェードの角度の色情報と
   それぞれ対応させて検索する工程；ならびに
   （６） 検索結果を塗色の名前として画像表示装置上に表示する工程
   を含んでなることを特徴とするコンピュータグラフィックス画像から塗色を特定する方法。
2. コンピュータグラフィックス画像上の指定された領域における色情報が、ＲＧＢ値であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 塗色が見る角度によって色が異なるメタリック塗色であって、コンピュータグラフィックス画像上の指定された複数の領域の明度が異なることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. データベースに格納される塗色の色情報が、多角度条件によって測定された分光反射率に基づいて計算されるＲＧＢ値であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. コンピュータグラフィックス画像を表示する表示装置が、３２，０００色以上を識別可能な画像表示装置であることを特徴とする請求項１に記載の方法。

Images