JP7261725B2 - Color difference measurement method - Google Patents

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  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Description

特許法第30条第2項適用 開催日 令和1年9月17日 集会名 第54回全豊田研究発表会 開催場所 株式会社豊田中央研究所 (愛知県長久手市横道41番地の1)[刊行物等]開催日 令和1年11月1日 集会名 2019年 日本塗装技術協会 第2回講演会 開催場所 日本ペイントホールディングス株式会社 東京事業所 センタービルAホール (東京都品川区南品川4-1-15)Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Law Date September 17, 2019 Name of meeting The 54th All-Toyota Research Presentation Venue Toyota Central R&D Labs., Inc. (41-1 Yokomichi, Nagakute City, Aichi Prefecture) [Published Materials] Date: November 1, 2019 Name of meeting: 2019 Japan Painting Techniques Association 2nd Lecture Venue: Nippon Paint Holdings Co., Ltd. Tokyo Office Center Building A Hall (4-1 Minami-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo 15)

本発明は、複数の部位の色差を測定するための方法に関する。 The present invention relates to a method for measuring multi-site color differences.

色を定量的に測定する測色機器として、複数の受光角を持つ多角度測色機器が知られている。しかし、多角度測色機器を用いて測定した色差は、目視で感じる色差と合致しないことが多く、特に、メタリックやパール等の光輝材を含む塗装色の色差を多角度測色機器で測定する場合、目視で感じる色差と合致させることは非常に難しい。すなわち、多角度測色機器を用いた色差では明らかな差が有るはずなのに目視では感じられない、またその逆もあり、これは多角度測色機器への信頼や規格の定義を揺るがす問題であった。 A multi-angle colorimetric device having a plurality of light-receiving angles is known as a colorimetric device for quantitatively measuring colors. However, the color difference measured using a multi-angle colorimetric device often does not match the color difference perceived by the naked eye. In this case, it is very difficult to match the color difference visually sensed. In other words, even though there should be a clear color difference in the color difference using a multi-angle colorimetry device, it is not perceived visually, and vice versa. rice field.

従って、カラー製品の生産を行う工場では目視評価が欠かせず、測色機器はあくまで補助的な役割として用いられており、目視による評価結果を測色機器による評価結果と照合して色差を総合的に評価しているのが実情である。しかし、目視で正確に色差を評価することは容易ではなく、一部の熟練作業者のみしか行うことができないため、作業効率が非常に悪い。また、作業者ごとに色差の感度にバラつきが生じやすいため、色差の評価結果の信頼性も十分であるとは言えない。 Therefore, visual evaluation is indispensable in factories that produce color products, and colorimetry equipment is used only as a supplementary role. It is the actual situation that it is evaluated. However, it is not easy to visually evaluate the color difference accurately, and only some skilled workers can do it, so the work efficiency is very poor. In addition, since the sensitivity to color difference tends to vary from operator to operator, the reliability of the color difference evaluation results is not sufficient.

多角度測色機器による色差評価を、目視評価の感覚と一致させることができれば、目視評価を省略することができる。例えば、下記の特許文献1には、各部位に入射光を照射して測定された複数の受光角における反射光の分光反射率から算出した三刺激値X,Y,Zの各点から、反射光の受光角と各刺激値X,Y,Zとの関係を表す連続した近似曲線を算出する色差測定方法が示されている。これにより、実際に反射光を受光した受光角だけでなく、任意の受光角における色差を算出することができるため、目視では見ているはずであるが測定では空きスペースとして抜けてしまう受光角における複数の部位間の色差を測定値としてカバーすることができる。こうして得られた刺激値XYZの連続曲線を、均等色空間(例えば、L色空間やL色空間)の座標に変換して色差を算出することで、目視評価の感覚に近い評価結果を得ることができる。 Visual evaluation can be omitted if the color difference evaluation by the multi-angle colorimetric device can be matched with visual evaluation. For example, in Patent Document 1 below, the reflected A color difference measurement method for calculating a continuous approximation curve representing the relationship between the light acceptance angle and each stimulus value X, Y, Z is shown. This makes it possible to calculate the color difference not only at the angle at which the reflected light is actually received, but also at any angle. Color differences between multiple sites can be covered as measurements. The continuous curve of the stimulus values XYZ thus obtained is converted to the coordinates of a uniform color space (for example, L * a * b * color space or L * u * v * color space) to calculate the color difference. It is possible to obtain an evaluation result close to the feeling of evaluation.

特開2017-90060号公報JP 2017-90060 A

しかし、上記のような刺激値X,Y,Zの連続曲線を用いてもなお、目視評価の感覚と一致しない場合がある。 However, even if a continuous curve of the stimulus values X, Y, and Z is used as described above, there are cases where it does not match the sense of visual evaluation.

そこで、本発明は、目視による色差の感度に、より近い色差測定方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a color difference measuring method that is closer to the color difference sensitivity of visual observation.

従来の目視による色差評価は、評価者が基準色と各部位の色との色差を目視で感覚的に評価し、例えば、基準色に対して色差がほとんどなく出荷可能な状態である場合は〇、基準色に対して色差が僅かに認められるが出荷可能である場合は△、基準色に対して色差がかなり認められるため集荷不能である場合は×としていた。従来は、このような目視による色差評価の結果と、測色機器を用いた色差測定結果とを対比し、これらの間の相関を解析することで、測色機器を用いた色差測定結果が目視評価と一致しているか否かを確認していた。しかし、目視による色差の大きさの評価は評価者によってばらつきがあるため、測色機器を用いた色差測定結果との対比がしづらく、その色差測定結果が目視評価と相関が高いか否かを正確に判断することは困難であった。 In the conventional visual color difference evaluation, the evaluator visually and intuitively evaluates the color difference between the reference color and the color of each part. , Δ when a slight color difference with respect to the reference color is observed but can be shipped, and × when collection is impossible due to a considerable color difference with respect to the reference color. Conventionally, by comparing the results of such visual color difference evaluation with the results of color difference measurement using a colorimetric instrument and analyzing the correlation between them, the results of the color difference measurement using a colorimetric instrument can be determined visually. I was checking to see if it matched the evaluation. However, since the visual evaluation of the color difference varies depending on the evaluator, it is difficult to compare it with the color difference measurement result using a colorimetric instrument, and it is difficult to determine whether the color difference measurement result has a high correlation with the visual evaluation. It was difficult to judge accurately.

上記のように、目視による基準色に対する色差の大きさの評価は評価者によってばらつきが生じやすいが、各部位の色を評価者が目視により感覚的に基準色に近い順に並べた場合には、その順位付けには評価者によるばらつきがほとんど無かった。そこで、本発明者らは、各部位の色を基準色に近い順に並べた順位付けと、測色機器を用いた色差測定結果とを対比し、それらの間の相関を解析した。 As described above, the visual evaluation of the color difference with respect to the reference color tends to vary depending on the evaluator. There was almost no variation in the ranking among evaluators. Therefore, the present inventors compared the ranking of the colors of each part in order of proximity to the reference color with the results of color difference measurement using a colorimetric instrument, and analyzed the correlation therebetween.

その結果、マンセル色座標における連続曲線を用いた色差の算出結果は、従来のようにL色空間やL色空間における連続曲線を用いた場合と比べて、目視による評価(各対象部位の基準色に近い順位付け)との相関が高かった。マンセル表色系は、人の感覚に基づいて、色相、明度、彩度を段階的に異ならせた表色系であるが、不連続な表色系であるため、微妙な色差を算出する場合に使用されることはなかった。特に、マンセル表色系は光揮材を含まないソリッドカラーに関する表色系であるため、光輝材を含む色(メタリックカラーやパールカラー等)の評価に使用されることはなかった。しかし、本発明者らは、各部位の分光反射率に基づいてマンセル色座標における連続曲線を取得し、各部位のマンセル色座標における連続曲線から色差を算出することで、光揮材を含む色の色差を測定する場合であっても、目視による色差評価に近い結果が得られることを見出した。 As a result, the color difference calculation result using the continuous curve in the Munsell color coordinates is as follows compared to the conventional case of using the continuous curve in the L * a * b * color space or the L * u * v * color space. There was a high correlation with visual evaluation (ranking each target site close to the reference color). The Munsell color system is a color system in which hue, lightness, and saturation are differentiated step by step based on human senses. was never used for In particular, since the Munsell color system is a color system for solid colors that do not contain glitter materials, it has not been used to evaluate colors that contain glitter materials (metallic colors, pearl colors, etc.). However, the present inventors obtained a continuous curve in the Munsell color coordinates based on the spectral reflectance of each part, and calculated the color difference from the continuous curve in the Munsell color coordinates of each part. It was found that even when measuring the color difference, a result close to the color difference evaluation by visual observation can be obtained.

以上の知見より、本発明は、複数の部位の色差を測定するための方法であって、各部位の分光反射率を測定する工程と、前記分光反射率に基づいて、マンセル色座標における連続曲線を取得する工程と、各部位の前記マンセル色座標における連続曲線に基づいて、前記複数の部位の色差を算出する工程とを有する色差測定方法を提供する。 Based on the above findings, the present invention provides a method for measuring the color difference of a plurality of parts, comprising the steps of measuring the spectral reflectance of each part, and based on the spectral reflectance, a continuous curve in Munsell color coordinates and calculating the color difference of the plurality of parts based on the continuous curve in the Munsell color coordinates of each part.

また、本発明は、複数の部位の色差を測定するための方法であって、各部位の分光反射率を測定する工程と、前記分光反射率に基づいて、xy色度図における連続曲線を取得する工程と、前記xy色度図における連続曲線上の各点が属するマンセルグリッドを特定する工程と、前記マンセルグリッドごとに設定した係数を用いて、前記xy色度図における連続曲線上の各点をL色空間あるいはL色空間における座標に変換する工程と、前記L色空間あるいはL色空間における座標に基づいて前記複数の部位の色差を算出する工程とを有する色差測定方法を提供する。 The present invention also provides a method for measuring color differences at a plurality of sites, comprising the steps of measuring the spectral reflectance of each site, and obtaining a continuous curve in an xy chromaticity diagram based on the spectral reflectances. a step of identifying a Munsell grid to which each point on the continuous curve in the xy chromaticity diagram belongs; and a coefficient set for each Munsell grid to determine each point on the continuous curve in the xy chromaticity diagram to coordinates in the L * a * b * color space or L * u * v * color space; and based on the coordinates in the L * a * b * color space or L * u * v * color space, said and calculating color differences at a plurality of sites.

このように、xy色度図における連続曲線上の各点をL色空間あるいはL色空間における座標に変換するに際し、変換に用いる係数を、各点が属するマンセルグリッドごとに設定することにより、目視評価により近い色差測定結果を得ることができる。 In this way, when each point on the continuous curve in the xy chromaticity diagram is transformed into coordinates in the L * a * b * color space or the L * u * v * color space, the coefficients used for the transformation are determined by the coefficients to which each point belongs. By setting for each Munsell grid, a color difference measurement result closer to visual evaluation can be obtained.

以上のように、本発明によれば、目視による評価により近い色差測定結果を得ることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain color difference measurement results that are closer to visual evaluation.

多角度分光測色計を概念的に示す斜視図である。1 is a perspective view conceptually showing a multi-angle spectrophotometer; FIG. 図1の多角度分光測色計の側面図であり、入射角度45°の照射部1aから入射光を照射した場合を示す。FIG. 2 is a side view of the multi-angle spectrophotometer of FIG. 1, showing a case where incident light is emitted from an irradiation unit 1a with an incident angle of 45°. 図1の多角度分光測色計の側面図であり、入射角度15°の照射部1bから入射光を照射した場合を示す。FIG. 2 is a side view of the multi-angle spectrophotometer of FIG. 1, showing a case where incident light is emitted from an irradiation unit 1b with an incident angle of 15°. 図1の多角度分光測色計の平面図である。2 is a plan view of the multi-angle spectrophotometer of FIG. 1; FIG. 本発明の一実施形態に係る色差測定方法のフロー図である。1 is a flow diagram of a color difference measuring method according to one embodiment of the present invention; FIG. 図5のステップ(2)を詳しく説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating step (2) of FIG. 5 in detail; 図5のステップ(3)を詳しく説明するフロー図である。FIG. 6 is a flow diagram illustrating in detail step (3) of FIG. 5; xy色度図の近似曲線にマンセルグリッドを重ねた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which superimposed the Munsell grid on the approximated curve of the xy chromaticity diagram. 図8の点αを含むマンセルグリッドの拡大図である。FIG. 9 is an enlarged view of the Munsell grid containing the point α of FIG. 8; 他の実施形態に係る色差測定方法のステップ(3)のフロー図である。FIG. 10 is a flow diagram of step (3) of a color difference measurement method according to another embodiment; 本発明に係る方法で測定した色差値(新色差値)と従来の方法で測定した色差値とを対比して示すグラフである。5 is a graph showing a comparison between color difference values (new color difference values) measured by the method according to the present invention and color difference values measured by a conventional method;

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態に係る色差測定方法は、多角度測色機器としての多角度分光測色計と、これにより測定された受光量を用いて各種演算を行う演算部(コンピュータ、タブレット等)とを備えた色差測定装置を用いて行われる。多角度分光測色計と演算部とは、有線あるいは無線で通信可能に接続される。 The color difference measuring method according to the present embodiment includes a multi-angle spectrophotometer as a multi-angle colorimetry device, and a calculation unit (computer, tablet, etc.) that performs various calculations using the amount of received light measured by the multi-angle spectrophotometer. This is done using a color difference measuring device. The multi-angle spectrophotometer and the computing unit are connected by wire or wirelessly so as to be communicable.

多角度分光測色計は、図1~3に示すように、測定対象部位Oに入射光を照射する照射部1a,1bと、測定対象部位Oで反射した反射光を受光する受光部2a,2b,2cとを有する。尚、図1~図3では、入射光及び正反射光を含む平面を主平面Pとし、円弧で示している。 The multi-angle spectrophotometer, as shown in FIGS. 2b and 2c. 1 to 3, the plane containing the incident light and specularly reflected light is defined as the principal plane P0 , which is indicated by an arc.

照射部1a,1bは、測定対象部位Oに対して異なる角度から入射光Linを照射する位置に設けられる。具体的に、照射部1aは、測定対象部位Oを通る垂線Vに対して45°方向から入射光Lin(45)を照射し(図2参照)、照射部1bは、垂線Vに対して15°方向から入射光Lin(15)を照射する(図3参照)。 The irradiating units 1a and 1b are provided at positions where the site O to be measured is irradiated with incident light L in from different angles. Specifically, the irradiating unit 1a irradiates the incident light L in (45) from a direction of 45° to the perpendicular V passing through the measurement target site O (see FIG. 2), and the irradiating unit 1b Incident light L in (15) is applied from a direction of 15° (see FIG. 3).

受光部2aは、主平面P0上の反射光を受光する。本実施形態では、主平面P上に複数の受光部2aが設けられ、図示例では、垂線Vの入射光側及び正反射光側の双方に、それぞれ複数の受光部2aが設けられる。受光部2b,2cは、主平面Pに対して交差する方向の反射光を受光する。図4に示すように、受光部2bは、正反射光Lref0に対して平面視で90°方向の反射光を受光し、受光部2cは、正反射光Lref0(45)、Lref0(15)に対して平面視で90°未満の方向(図示例では45°方向)の反射光Lrefを受光する。図示例では、受光部2b及び受光部2cが、それぞれ主平面Pに関して対称な位置に設けられる。 The light receiving portion 2a receives reflected light on the principal plane P0. In this embodiment, a plurality of light receiving portions 2a are provided on the principal plane P0 , and in the illustrated example, a plurality of light receiving portions 2a are provided on both the incident light side and the specularly reflected light side of the vertical line V, respectively. The light receiving portions 2b and 2c receive reflected light in a direction intersecting the principal plane P0 . As shown in FIG. 4, the light-receiving unit 2b receives the reflected light in the direction of 90° in plan view with respect to the specularly reflected light Lref0 , and the light-receiving unit 2c receives the specularly reflected light Lref0 (45) and Lref0 ( 15) , the reflected light L ref is received in a direction less than 90° in plan view (45° direction in the illustrated example). In the illustrated example, the light receiving portion 2b and the light receiving portion 2c are provided at symmetrical positions with respect to the main plane P0 .

本実施形態では、図5に示すステップ(1)~(5)を経て、部位A、B間の色差の測定が行われる。以下、各ステップを詳しく説明する。 In this embodiment, the color difference between parts A and B is measured through steps (1) to (5) shown in FIG. Each step will be described in detail below.

ステップ(1)では、各部位A、Bの分光反射率を測定する。本実施形態では、上記の多角度分光測色計を用いて、複数の幾何光学系の分光反射率を測定する。具体的には、各幾何光学系において、可視光線波長域内に設定された所定間隔の多数の波長(例えば、400~700nmの範囲の10nm間隔の波長)ごとの反射率を測定する。詳しくは、まず、測定対象部位Oに対して照射部1aから入射角度45°の入射光Lin(45)を照射し、測定対象部位Oで反射した複数方向の反射光Lref(45)を受光部2a、2b、2cで受光して、それぞれの分光反射率を取得する(図2及び図4参照)。次に、測定対象部位Oに対して照射部1bから入射角度15°の入射光Lin(15)を照射し、測定対象部位Oで反射した複数方向の反射光Lref(15)を受光部2a、2b、2cで受光して、それぞれの分光分布を取得する(図3及び図4参照)。これらの操作を各部位A,Bに対して行うことにより、部位A,Bのそれぞれについて、幾何光学系ごとに、波長λに対する反射率Yのデータが得られる(図6の上図参照)。尚、幾何光学系とは、一本の入射光及び反射光からなる光線のことを言う。 In step (1), the spectral reflectance of each portion A and B is measured. In this embodiment, the multi-angle spectrophotometer described above is used to measure the spectral reflectance of a plurality of geometrical optics. Specifically, in each geometrical optics system, the reflectance is measured for each of a number of wavelengths at predetermined intervals set within the visible light wavelength range (for example, wavelengths at intervals of 10 nm in the range of 400 to 700 nm). Specifically, first, incident light L in (45) with an incident angle of 45° is irradiated from the irradiation unit 1a to the measurement target site O, and reflected light L ref (45) in multiple directions reflected at the measurement target site O is The light is received by the light receiving units 2a, 2b, and 2c, and the respective spectral reflectances are obtained (see FIGS. 2 and 4). Next, an incident light L in (15) having an incident angle of 15° is irradiated from the irradiation unit 1b to the measurement target site O, and the reflected light L ref (15) in multiple directions reflected at the measurement target site O is received by the light receiving unit. Light is received by 2a, 2b, and 2c, and respective spectral distributions are obtained (see FIGS. 3 and 4). By performing these operations for each of the portions A and B, data of the reflectance Y with respect to the wavelength λ is obtained for each geometrical optical system for each of the portions A and B (see the upper diagram in FIG. 6). Note that the geometrical optics refers to a light ray composed of one incident light and one reflected light.

ステップ(2)では、ステップ(1)で取得した分光反射率のデータに基づいて、分光反射率の近似曲線を算出する。本実施形態では、多角度分光測色計で測定したデータ(各部位A,Bにおける幾何光学系ごとの波長λに対する反射率Yのデータ)を演算部に送信し、演算部が分光反射率の受光角に対する近似曲線を算出する。 In step (2), an approximate curve of spectral reflectance is calculated based on the spectral reflectance data acquired in step (1). In this embodiment, the data measured by the multi-angle spectrophotometer (data of the reflectance Y with respect to the wavelength λ for each geometrical optical system at each part A and B) is sent to the calculation unit, and the calculation unit calculates the spectral reflectance. Calculate an approximate curve for the angle of acceptance.

具体的には、図6に示すように、波長に対する分光反射率のデータ(上図参照)を、受光角に対する分光反射率のデータ(下図参照)に並び替え、各グラフのプロットから近似曲線を算出する。具体的には、受光角の増大に伴う受光量の減衰要因が指数関数に近似していることから、各系統の波長ごとのプロットを指数曲線で近似する。指数曲線では全ての点をトレースできない場合、もしくはソリッド塗色のように指数でトレースできない場合は、ベジェ曲線を併用してトレースを行う。このように、三刺激値X,Y,Zに変換する前の単純な物理現象である分光反射率を用いて近似曲線を規定することで、受光角を変数とした各反射率の係数を求め、近似だけでなく測定点を完全にトレースをした受光角毎の反射率を算出することができる。尚、近似の精度に問題がなければ、後の工程(例えば、三刺激値X,Y,Zを算出した後)で近似曲線を算出してもよい。 Specifically, as shown in Fig. 6, the spectral reflectance data for wavelength (see the upper diagram) is rearranged into the spectral reflectance data for the light receiving angle (see the lower diagram), and an approximate curve is plotted from each graph. calculate. Specifically, since the attenuation factor of the amount of light received with an increase in the light receiving angle approximates an exponential function, the plot for each wavelength in each system is approximated by an exponential curve. If it is not possible to trace all points with an exponential curve, or if it is not possible to trace with an exponential like a solid paint color, a Bezier curve is also used for tracing. In this way, by defining an approximate curve using the spectral reflectance, which is a simple physical phenomenon before conversion to the tristimulus values X, Y, and Z, the coefficient of each reflectance with the light receiving angle as a variable is obtained. , the reflectance for each light receiving angle can be calculated by not only approximating but also by completely tracing the measurement points. If there is no problem with the accuracy of the approximation, the approximation curve may be calculated in a later step (for example, after calculating the tristimulus values X, Y, and Z).

ステップ(3)では、ステップ(2)で算出した各部位A,Bの反射率のデータ(近似曲線)を色座標に変換する。具体的には、図7に示すように、各部位A,Bの波長ごと及び系統ごとの受光角θに対する反射率Yのデータ(近似曲線)を、XYZ表色系における三刺激値X、Y、Zの近似曲線に変換し(ステップ(3a))、さらに、この三刺激値X、Y、Zの近似曲線を、xy色度図における近似曲線に変換する(ステップ(3b))。尚、分光反射率から三刺激値X、Y、Z、及びx、yを算出する具体的方法は、JIS Z8781-3:2016に記載の方法に準じる。 In step (3), the reflectance data (approximate curve) of each of the portions A and B calculated in step (2) are converted into color coordinates. Specifically, as shown in FIG. 7, the reflectance Y data (approximate curve) to the light receiving angle .theta. , Z (step (3a)), and the approximated curves of the tristimulus values X, Y, Z are converted into approximated curves in the xy chromaticity diagram (step (3b)). A specific method for calculating the tristimulus values X, Y, Z and x, y from the spectral reflectance conforms to the method described in JIS Z8781-3:2016.

次に、図8に示すように、xy色度図にマンセルグリッド(点線参照)を重ねる(ステップ(3c))。そして、xy色度図の近似曲線上の各点が属するマンセルグリッドを特定する。例えば図8に示す点αは、彩度:C1~C2、色相:2.5G~5Gのマンセルグリッドに属している。 Next, as shown in FIG. 8, the Munsell grid (see dotted line) is superimposed on the xy chromaticity diagram (step (3c)). Then, the Munsell grid to which each point on the approximated curve of the xy chromaticity diagram belongs is specified. For example, the point α shown in FIG. 8 belongs to the Munsell grid with saturation: C1 to C2 and hue: 2.5G to 5G.

次に、xy色度図における近似曲線上の各点を、マンセル表色系の座標に変換する(ステップ(3d))。具体的には、例えば図9に示すように、近似曲線上の点αが属するマンセルグリッドを区画する彩度C1、C2の直線及び色相2.5G、5Gの直線から、点αまでの距離を算出し、そのグリッドにおける点αの位置を特定する。このとき、グリッドは歪な形状を成しているため、点αの位置を特定するためには工夫が必要となる。例えば、彩度方向の座標については、xy色度図における色相2.5G、5Gの直線の傾きを点αに関して加重平均を行った傾きの直線gを求め、この直線gと彩度C1、C2の直線との交点から点αまでの距離L1、L2に基づいて算出する。同様に、色相方向の座標については、xy色度図における彩度C1、C2の直線の傾きを点αに関して加重平均を行った傾きの直線cを求め、この直線cと色相2.5G、5Gの直線との交点から点αまでの距離L3、L4に基づいて算出する。具体的に、図示例の点αのマンセル色座標(彩度C,色相H)は以下の式で算出され、彩度C=1.27、色相H=4.0Gとなる。
彩度C=(2-1)・{L1/(L1+L2)}
色相H=(5G-2.5G)・{L3/(L3+L4)}
Next, each point on the approximated curve in the xy chromaticity diagram is converted into coordinates in the Munsell color system (step (3d)). Specifically, for example, as shown in FIG. 9, the distance from the straight line of saturation C1, C2 and the straight line of hue 2.5G, 5G that divides the Munsell grid to which the point α on the approximate curve belongs to the point α is and locate the point α in that grid. At this time, since the grid has a distorted shape, it is necessary to devise ways to specify the position of the point α. For example, with regard to the coordinates in the direction of saturation, a straight line g of the slope is obtained by performing a weighted average of the slopes of the straight lines of hues 2.5G and 5G in the xy chromaticity diagram with respect to the point α. is calculated based on the distances L1 and L2 from the point of intersection with the straight line to the point α. Similarly, regarding the coordinates in the hue direction, a straight line c of the slope is obtained by performing a weighted average of the slopes of the straight lines of the saturations C1 and C2 in the xy chromaticity diagram with respect to the point α. is calculated based on the distances L3 and L4 from the point of intersection with the straight line to the point α. Specifically, the Munsell color coordinates (saturation C, hue H) of the point α in the illustrated example are calculated by the following formula, and the saturation C=1.27 and the hue H=4.0G.
Saturation C=(2−1)·{L1/(L1+L2)}
Hue H = (5G-2.5G) · {L3 / (L3 + L4)}

上記のような計算を、xy色度図の連続曲線上の全ての点において行うことで、マンセル色座標における連続曲線に変換される。マンセル色座標は、色相、明度、彩度を段階的に異ならせた不連続な点からなる表色系であるが、上記のようにxy色度図の連続曲線上の各点のマンセル色座標における詳細な座標(各グリッド内における座標)を計算することで、マンセル色座標における連続曲線を取得することができる。 By performing the above calculations for all points on the continuous curve in the xy chromaticity diagram, the curve is converted to a continuous curve in Munsell color coordinates. The Munsell color coordinates are a color system consisting of discontinuous points with different hues, lightness, and saturation in stages. By calculating detailed coordinates (coordinates within each grid) in , a continuous curve in Munsell color coordinates can be obtained.

図5に戻り、ステップ(4)では、各部品A,Bのマンセル色座標における近似曲線上の各点の座標間距離から、部品A,B間のマンセル色座標における受光角θごとの色差ΔEmsを算出する。 Returning to FIG. 5, in step (4), from the distance between the coordinates of each point on the approximated curve in the Munsell color coordinates of the parts A and B, the color difference ΔE for each light receiving angle θ in the Munsell color coordinates between the parts A and B is calculated. Calculate ms .

ステップ(5)では、ステップ(4)で算出した受光角θごとの色差ΔEmsに基づいて、部品AB間の色差を評価する。例えば、各系統のΔEmsの最大値や積分値に基づいて色差を評価することができる。そして、部品A,B間の色差が、予め設定された所定の範囲外であれば、これらの間の色差が異常であると判定する。この場合、塗料の配合や塗装条件の調整を行った上で塗装を施し、上記の手順で再び色差を測定する。そして、色差が所定範囲内となるまで以上を繰り返すことで、最適な塗料の配合や塗装条件を設定することができる。 In step (5), the color difference between parts AB is evaluated based on the color difference ΔE ms for each light receiving angle θ calculated in step (4). For example, the color difference can be evaluated based on the maximum value and integrated value of ΔE ms for each system. If the color difference between parts A and B is out of a predetermined range, it is determined that the color difference between them is abnormal. In this case, the coating is applied after adjusting the formulation of the coating material and the coating conditions, and the color difference is measured again according to the above procedure. By repeating the above process until the color difference falls within a predetermined range, it is possible to set the optimal paint composition and coating conditions.

本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、xy色度図における近似曲線をL座標あるいはL座標に変換するにあたり、変換するための係数を、各点が属するマンセルグリッドごとに設定してもよい。具体的には、図10に示すように、ステップ(3b)でxy色度図における近似曲線を取得した後、ステップ(3c)でxy色度図にマンセルグリッドを重ねる。このとき、L座標あるいはL座標に変換するための係数を、近似曲線上の各点が属するグリッドごとに設定する(ステップ(3d1))。そして、この係数を用いて、xy色度図における近似曲線上の各点を、L座標あるいはL座標に変換する。その後、各部品A,BのL表色系あるいはL表色系における座標間距離から色差ΔEabあるいはΔEuvを算出し、この色差ΔEabあるいはΔEuvに基づいて部品AB間の色差を評価する。 The invention is not limited to the above embodiments. For example, when converting an approximated curve in an xy chromaticity diagram into L * a * b * coordinates or L * u * v * coordinates, coefficients for conversion may be set for each Munsell grid to which each point belongs. . Specifically, as shown in FIG. 10, after obtaining an approximated curve in the xy chromaticity diagram in step (3b), a Munsell grid is superimposed on the xy chromaticity diagram in step (3c). At this time, coefficients for conversion to L * a * b * coordinates or L * u * v * coordinates are set for each grid to which each point on the approximation curve belongs (step (3d1)). Then, using this coefficient, each point on the approximated curve in the xy chromaticity diagram is converted to L * a * b * coordinates or L * u * v * coordinates. After that, the color difference ΔE ab or ΔE uv is calculated from the distance between the coordinates in the L * a * b * color system or the L * u * v * color system of each of the parts A and B, and the color difference ΔE ab or ΔE uv is calculated as Evaluate the color difference between parts AB based on.

上記の色差測定方法は、ソリッドカラーの色差だけでなく、メタリックカラーやパールカラーなどの光輝材を含む色の色差の測定にも適用することができる。 The above-described color difference measurement method can be applied not only to the color difference measurement of solid colors, but also to the measurement of the color difference of colors including luster materials such as metallic colors and pearl colors.

上記の色差測定方法を適用可能な部位は特に限定されず、例えば、自動車の塗装面における複数の部位間の色差の測定に適用できる。具体的には、例えば、同色に塗装された異種材料からなる部品(例えば鋼板製のボデーと樹脂製のバンパー)の色差や、同一部品上の複数の部位の色差を測定することができる。 The site to which the above-described color difference measurement method can be applied is not particularly limited. Specifically, for example, it is possible to measure the color difference between parts made of different materials that are painted in the same color (for example, a steel body and a resin bumper) and the color difference between multiple parts on the same part.

上記の色差測定方法による色差の測定結果が、目視による色差評価と相関しているか否かを確認する試験を行った。まず、グリーン(ソリッドカラー)、シルバー(メタリックカラー)、ホワイトパール(マイカカラー)のそれぞれの色について、少しずつ色の異なる4種の色板を用意し、正面及び斜めから見たときの目視評価により、基準色に近い順に並べた順位付けを行った。また、各色板と基準色の分光反射率を多角度分光測色計で測定し、この分光反射率から算出した刺激値XYZに基づいて、従来の手法(L色空間における座標間距離)、及び、本発明の手法(マンセル色座標における座標間距離)のそれぞれで各色板の基準色に対する色差を算出した。その結果、図11に示すように、従来の手法で測定した色差値は、目視評価による各色板の順位付けの結果と相関しないことがあった(点線で囲んだ部分参照)。これに対し、本発明の手法で測定した色差値は、目視評価による各色板の順位付けの結果と概ね相関していた。 A test was conducted to confirm whether or not the color difference measurement result obtained by the above color difference measurement method correlates with the visual color difference evaluation. First, four kinds of colored plates with slightly different colors were prepared for green (solid color), silver (metallic color), and white pearl (mica color), and visually evaluated when viewed from the front and diagonally. were ranked in order of closeness to the reference color. In addition, the spectral reflectance of each color plate and the reference color is measured with a multi-angle spectrophotometer, and based on the stimulus value XYZ calculated from the spectral reflectance, the conventional method (coordinates in L * a * b * color space distance between coordinates) and the method of the present invention (distance between coordinates in Munsell color coordinates). As a result, as shown in FIG. 11, the color difference values measured by the conventional method sometimes did not correlate with the results of ranking the color plates by visual evaluation (see the portion enclosed by the dotted line). On the other hand, the color difference values measured by the method of the present invention generally correlated with the results of ranking the color plates by visual evaluation.

1a,1b 照射部
2a,2b,2c 受光部
in 入射光
ref 反射光
ref0 正反射光
O 測定対象部位
主平面
1a, 1b irradiating parts 2a, 2b, 2c light receiving part L in incident light L ref reflected light L ref 0 specular reflected light O measurement target site P 0 principal plane

Claims (1)

複数の部位の色差を測定するための方法であって、
各部位の分光反射率を測定する工程と、測定した前記分光反射率のデータの近似曲線を算出する工程と、前記分光反射率の近似曲線に基づいて、マンセル色座標における連続曲線を取得する工程と、各部位の前記マンセル色座標における連続曲線に基づいて、前記複数の部位の色差を算出する工程とを有する色差測定方法。
A method for measuring color differences at multiple sites, comprising:
A step of measuring the spectral reflectance of each part, a step of calculating an approximate curve of the measured spectral reflectance data, and a step of obtaining a continuous curve in Munsell color coordinates based on the approximate curve of the spectral reflectance. and calculating the color difference of the plurality of parts based on the continuous curve in the Munsell color coordinates of each part.
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