JPH04121626A - 分光測色装置およびこの分光測色装置の調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は物体等の色を測定するための分光測色装置お
よびこの分光測色装置の調整装置に関し、特に、基準と
なる分光測色装置による測定データと高い相関関係を有
する測定データを得ることができる分光測色装置および
、この分光測色装置の測定特性を調整するための分光測
色装置の調整装置に関する。

［従来の技術］ 従来、布、紙、綿などの色の測定は、分光測色装置によ
りＸＹＺ系の色の三刺激値を求めることにより行なわれ
ている。このＸＹｚ系の三刺激値については、たとえば
ＪＩＳ　　２８７０１に指定されている。得られた三刺
激値を所定の変換式により変換することにより、色相、
明度、彩度の色の三属性表示（ＨＶＣ）　、あるいはＬ
”ａゝｂ＊表色系による表現を得ることができる。

第１８図は従来のこの種の装置の一例の分光ｌｐｊ色装
置の模式的ブロック図である。第１８図を参照して、こ
の分光測色装置は、測定対象物に所定の基準光を照射し
、測定対象物から反射してくる光を分光することにより
、測定対象物の可視光線域の波長毎の反射率を得、所定
の演算を施してＸＹＺ系の三刺激値を出力するための分
光光度計５２と、分光光度計５２から得られたＸＹＺ系
の三刺激値に所定の演算を施して、ＨＶＣＳＬ”ａ”ｂ
率表色系の値に変換して色を表現するためのコンピュー
タ５４とを含む。

分光光度：＋５２は、測定対象物５７を保持するための
測定試料ホルダー５６を有し、所定の光源からの光をそ
の内部で拡散させ、所定の基準光を作り出して測定試料
ホルダー５６にセットされた測定対象物５７に照射する
ための積分球９４と、測定試料ホルダー５６にセットさ
れた測定対象物５７から反射してくる光のみを積分球９
４の外部に導くための受光範囲規制ｆ？ｉ５８と、受光
範囲規制筒５８の他端に設けられ、測定対象物５７から
の反射光を分光し、たとえば可視波長領域を１６分割し
てそれぞれにつき分光エネルギを表わす分光スペクトル
信号を出力するための分光器６０と、分光器６０から出
力されるアナログの分光スペクトル信号をディジタル変
換するためのＡ／Ｄ変換器６２と、積分球９４内部の光
を受けるように設けられ、センサ７１により積分球９４
中で拡散している光を検知し、電気信号に変換して出力
するための拡散光検知器７０と、積分球９４内部に設け
られたキセノン光源６６と、キセノン光源６６から発せ
られる光線の色温度を所定の色温度に調整するための色
温度フィルタ６８と、キセノン光源６６を瞬間的に閃光
させるためのフラッシュ電源６４と、Ａ／Ｄ変換器６２
、拡散光検知器７０、フラッシュ電源６４に接続され、
これら各回路をコントロールするためのコントロール回
路７２と、コントロール回路７２からディジタル化され
た分光スペクトル信号を受取り所定の演算を施してＸＹ
Ｚ系三刺激値を求め、コンピュータ５４に対して送信す
るためのマイクロコンピュータ７４とを含む。

分光器６０は、受光範囲規制筒５８の端部に設けられ、
測定対象物からの反射光を集光するための集光レンズ８
２と、集光レンズ８２の焦点位置に設けられた入射スリ
ット８４と、入射スリット８４を通過した光線を平行光
線にするためのコリメイトレンズ８６と、コリメイトレ
ンズ８６によって平行光線にされた光の光路中に設けら
れ、この光線を分光するための反射型回折格子８８と、
反射型回折格子８８によって分光された光線を集光する
ためのインチグレイティングレンズ９ｏと、インチグレ
イティングレンズ９ｏにより集光された光線が結像する
面上に配置され、１６個のセンサによって、可視波長領
域を１６分割し、各領域について分光エネルギを検出し
アナログ信号に変換して出力するための並列受光素子９
２とを含む。

コンピュータ５４は、マイクロコンピュータ７４に接続
され、マイクロコンピュータ７４からディジタル化され
たＸＹＺ系の三刺激値および分光スペクトル分布値を受
取り、これをデータ処理してＨＶＣ系、Ｌ亭ａ＊ｂ＊表
色系の数値などに変換して出力するためのＣＰＵ７６と
、ＣＰＵ７６に接続され、データを表示したり、あるい
はスペクトル分布図を表示するためのＣＲＴ７８と、Ｃ
ＰＵ７６に接続され、操作員が分光測色装置に対し操作
を指示したり、必要なデータを設定したりするためのキ
ーボード８０とを含む。コンピュータ５４には、プリン
タが接続されることも多い。

従来の分光測色装置は以下のように動作する。

操作者は、測定対象物をａＰｊ定試料ホルダー５６にセ
ットする。操作者がキーボード８０によって測定開始を
指示することにより、分光光度計５２が以下のように動
作する。コントロール回路７２はフラッシュ電源６４を
操作し、キセノン光源６６を瞬間的に閃光させる。キセ
ノン光源６６から発せられた光線は色温度フィルタ６８
によって所定の色温度に補正され、積分球９４中に拡散
する。

拡散光検知器７０は積分球９４中に拡散した光を受光し
、コントロール回路７２に出力する。

積分球９４中に拡散した光の一部は１ＴＦＩ定対象上に
おいて反射され、受光範囲規制筒５８中に進入する。こ
の光は集光レンズ８２によって入射スリット８４のスリ
ット部分に集光される。入射スリット８４は、集光レン
ズ８２により集光された光の一部を透過させ、コリメイ
トレンズ８６に与える。コリメイトレンズ８６はこの光
線を平行光線に直し、反射型回折格子８８上に入射させ
る。

反射型回折格子８８は入射光を各波長ごとに異なる反射
角度で反射することによって分光し、インチグレイティ
ングレンズ９０に入射させる。インチグレイティングレ
ンズ９０は、入射光を並列受光素子９２の受光面上に集
光する。これにより、測定対象によって反射された光は
、波長ごとに分光され、対応受光素子上に集光する。

並列受光素子９２は、１６個のセンサによって、可視波
長領域を１６分割しそれぞれの受光素子に入射した光の
強度に応じた電流をＡ／Ｄ変換器６２に与える。Ａ／Ｄ
変換器６２は二のアナログ信号をディジタル変換し、コ
ントロール回路７２に与える。

コントロール回路７２は拡散光検知器７０から入力され
る信号を演算処理することにより、照明光の光量の変動
を検知する。コントロール回路７２はこの変動を補償す
るように、Ａ／Ｄ変換器６２から入力される受光信号（
スペクトル分布信号）を演算処理しマイクロコンピュー
タ７４に与える。

マイクロコンピュータ７４は、所定の演算を行なうこと
により測定対象のＸＹＺ系の三刺激値を求め、スペクト
ル分布値とともにコンピュータ５４に与える。

コンピュータ５４はマイクロコンピュータ７４から与え
られるＸＹＺ系の三刺激値に基づき、所定の演算式にし
たがってＨＶＣ表色系、Ｌ＊ａ＊ｂ本表色系での表現な
どに変換し、ＣＲＴ７８上に表示する。

しかしながら、上述の従来の分光測色装置には、以下の
問題点があった。従来の装置においては、測定に積分球
を用いている。そのため、ｎ１定対象としては積分球に
設けられた測定試料ホルダーに取付は可能なもの、もし
くは測定試料ホルダーを接触させることができるものに
限られていた。したがって、測定可能領域は径８〜２０
ｍｍと狭かった。その上、測定対象面全体を平均した測
光値しか得られないという問題点もある。

これに対し、入射光をたとえばダイクロイックミラーで
分光し、ＲＧＢの各色成分につき電荷結合素子（ＣＣＤ
）を用いて受光電流を得てＲＧＢ系の三刺激値を求め、
これを一定の数式にしたがって他のたとえばＸＹＺ系、
ＬＩａ＊ｂ率系表色値、ＨＶＣ系表色値に変換する分光
測色装置も最近提案されている。

ＣＣＤは画素２０万〜４０万を有し、各画素単位でデー
タを得ることができる。したがって、ＣＣＤを用いた分
光測色装置においては、測定対象領域を自由に設定でき
るという利点を有する。さらに、非接触で、高速に、か
つ簡便に領域内の全要素について三刺激値を得ることが
できる。制御も容易なため、ＣＣＤを用いた分光測色装
置はインライン化することが容易にでき、これが実用化
されれば工業上その応用範囲は広いと思われる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、ＣＣＤを用いた分光測色装置にはさらに
以下の問題点がある。それは、分光のためのミラーやＣ
ＣＤの特性により、得られる三刺激値が従来の装置によ
り得られたものと食違うということである。従来装置に
おいては、測定可能な対象が限られているとはいうもの
の、その測定値自体は広く受入れられている。したがっ
て、ＣＯＤを用いた装置であっても従来装置により得ら
れたものと相関性の高い測定特性を有することが望まし
い。

したがって、この発明の目的は、受光手段などの特性の
相違にかかわらず、基準となる分光測色装置の測定値と
極めて相関性の高い測定値を得ることができる分光測色
装置、およびそのような分光測色装置の測定特性を、基
準となる分光測色装置のそれと極めて相関性が高くなる
ように調整することができる、分光測色装置の調整装置
を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 請求項１に記載の発明に係る分光測色装置は、測定対象
からの入射光を分光し、分光エネルギの分布を検知して
入射光の三刺激値に変換して出力するための分光手段と
、予め定める基準測定対象について分光手段により測定
された三刺激値と、基準測定対象について予め準備され
た基準三刺激値との間の多重回帰を含む過程により定め
られた関数関係に従って、測定対象について分光手段に
より測定された三刺激値を補正するための補正手段と、
関数関係を記憶するための記憶手段とを含む。

請求項２に記載の発明に係る分光測色装置の調整装置は
、測定対象からの入射光を分光し、分光エネルギの分布
を検知して入射光の三刺激値に変換して出力するための
分光手段と、三刺激値相互の間の予め定める関数関係に
従って各三刺激値を補正するための補正手段と、関数関
係を記憶するための記憶手段とを含む分光測色装置の測
光特性を調整するための装置である。この調整装置は、
予め定める第１および第２の基準測定対象を含む複数個
の基準測定対象の各々について、基準三刺激値を準備す
る手段と、基準測定対象の各々について、調整対象とな
る分光測色装置の分光手段によりｎ１定された三刺激値
を得る手段と、第１および第２の基準測定対象の各々に
ついて測定された三刺激値の各々が、第１および第２の
基準測定対象の各々についての、対応する基準三刺激値
と実質的に等しくなるような線形変換を定め、測定され
た三刺激値を線形変換に従って変換することにより較正
するための較正手段と、較正された三刺激値と、準備さ
れた基準三刺激値との相関を表わす実験式を、三刺激値
の間の多重回帰により推定するための多重回帰手段と、
較正手段により定められた線形変換および多重回帰手段
により推定された実験式とにより定められる関数関係を
記憶手段に書込むための手段とを含む。

［作用］ 請求項１に記載の発明に係る分光測色装置においては、
分光手段により得られた入射光の刺激値は、基準測定対
象についての基準値と、測定値とによる多重回帰を含む
過程により定められる関数関係により補正される。多重
回帰を含む過程により定められた関数関係を用いること
により、この分光測色装置の測定特性を、基準測定対象
についての基準値を得た基準となる分光測色装置の測定
特性と極めて高い相関を有するようにすることができる
。

請求項２に記載の発明に係る分光測色装置の調整装置は
、調整対象の分光測色装置の分光手段により基準測定対
象を測定することにより得られた三刺激値と、予め準備
された基準三刺激値との間において、多重回帰を含む推
定過程を行なう。この過程により、測定された三刺激値
に基づいて、基準三刺激値を高い精度で推定することが
できる関数関係が得られる。この関数関係を分光測色装
置の記憶手段に書込むことにより、分光測色装置による
測定値は、基準三刺激値を作成した基準の分光測色装置
と高い相関性を有することになる。

［実施例］ 第３図は、この発明に係る分光測色装置のブロック図で
ある。第３図を参照して、この分光測色装置は、測定対
象物から入射する光を分光することにより三刺激値を得
るためのＣＣＤを用いた、分光カメラ１０と、分光カメ
ラ１０から入力される三刺激値に所定の演算処理を行な
うことにより、ｘｙｚ系の三刺激値、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色
系、　ＨＶＣ表色系の色表示値などを求めるためのデー
タ処理用コンピュータ２６と、データ処理用コンピュー
タ２６から出力されるディジタルのＲＧＢ信号をアナロ
グ変換するためのＤ／Ａ変換器２８Ｒ１２８Ｇ、２８Ｂ
と、Ｄ／Ａ変換器２８Ｒ，２８Ｇ。

２８Ｂから入力されるアナログのＲＧＢ信号に基づいて
、分光カメラ１０の測定対象の色を画面上に再現するた
めのデイスプレィ３０とを含む。

データ処理用コンピュータ２６にはさらに、操作用のＣ
ＲＴ３２．　キーボード３４と、プリンタ３６とが接続
されている。

分光カメラ１０は、測定対象からの入射光を集光して所
定の結像面上に結像させるためのレンズ系１２と、レン
ズ系１２により集光された入射光をＢ、Ｇ、Ｈの３色の
光に分光するためのダイクロイックミラー１４と、ダイ
クロイックミラーによって分光されたＢ、Ｇ、Ｒ光の光
路上に設けられ、Ｂ、Ｇ、Ｒ光を受光して画像信号に変
換するためのＣＣＤ１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒと、ＣＣＤ
１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒの出力に入力がそれぞれ接続さ
れ、ＣＣＤ１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒの出力するアナログ
信号をディジタル変換するためのＡ／Ｄ変換器１８Ｂ、
１８Ｇ、１８Ｒと、Ａ／Ｄ変換器１８Ｂ、１８Ｇ、１８
Ｒの出力するディジタル信号を一画面分記録するための
画像メモリ２０Ｂ、２０Ｇ、２ＯＲと、画像メモリ２０
Ｂ、、２０Ｇ、２ＯＲに記録された画像信号に基づき、
所定の演算を行なうことによりＲＯＢ系の三刺激値を得
るためのマイクロコンピュータ２２と、マイクロコンピ
ュータ２２に接続され、マイクロコンピュータ２２にお
いて行なわれる補正のための関数に関するデータが格納
された記憶装置２４とを含む。

記憶装置は、ＲＯＭ等の不揮発性のものであればよい。

あるいは、ＲＡＭに電源バックアップを設けたものでも
よい。さらに、ディスクドライバにより、フロッピーデ
ィスク等を利用してもよい。

マイクロコンピュータ２２は得られた三刺激値をデータ
処理用コンピュータ２６に与えるとともに、データ処理
用コンピュータ２６を介して操作者の操作に応じて動作
する。

第３図を参照して、この発明に係る分光測色装置は以下
のように動作する。この装置は、マイクロコンピュータ
２２において行なわれるデータの補正式を決定するため
の調整モードと、決定された補正式に基づいて測定対象
の三刺激値を測定する測定モードの２つのモードを有す
る。このモードの選択はデータ処理用コンピュータ２６
のキーボード３４を介して操作員によりマイクロコンピ
ュータ２２に通知される。

今、１Ｎ−１定モードが選択されたものとする。このと
き、この分光測色装置は以下のように動作する。

レンズ系１２は測定対象からの入射光をダイクロイック
ミラー１４上に集光させる。ダイクロイックミラー１４
は測定対象からの入射光をＢ、Ｇ。

Ｒの３つの色の光に分光し、ＣＣＤ１６Ｂ、１６Ｇ、１
６Ｒの受光面に入射させる。

ＣＣＤ１６Ｂ、１６Ｇ、１６Ｒは、その各画素の受光素
子に蓄積された、入射光に応じた電荷を順次Ａ／Ｄ変換
器１８Ｂ、１８Ｇ、１８Ｒにそれぞれ与える。Ａ／Ｄ変
換器１８Ｂ、１８Ｇ、１８Ｒによってディジタル変換さ
れた測定値は画像メモリ２０Ｂ、２０Ｃ；、２ＯＲにそ
れぞれ各画素の配列に応じた配列形式で格納される。

マイクロコンピュータ２２は画像メモリ２０Ｂ。

２０Ｇ、２ＯＲの、対応する画素のデータを順次読出し
ていき、記憶装置２４に格納された補正式に従ってこれ
らＢ、Ｇ、Ｒの値を計算し直し、データ処理用コンピュ
ータ２６に与える。

データ処理用コンピュータ２６は入力されたＲｌＧ、Ｂ
の値に所定の演算を行なうことにより、ＸＹｚ系の三刺
激値、’１．＊ａ＊ｂ＊表色系、ＨＶＣ表色系の値を求
める。このデータはデータ処理用コンピュータ２６から
外部にディジタルデータとして与えられ利用される。デ
ータ処理用コンピュータ２６はまた、ＲＧＢの信号をデ
イスプレィ３０に与え、入射光により表わされる色をデ
イスプレィ３０上に再現する。このように視見的に表現
することにより、色成分の変化を目で見て確認すること
ができる。

また、ときには標準板により測色装置を補正して、測定
環境の標準化を行ない、精度の向上を計ることもできる
。

調整モードが選択されたときには、分光１１色装置は以
下のように動作する。まず、従来の分光１１？１光装置
により標準黒板および標準白板についてのＸＹｚの三刺
激値が測定される。、ｌ測定データは入力装置を介して
データ処理用コンピュータ２６に与えられる。

同じ標準黒板についてのＲＧＢの値が、通常の測定方法
により測定される。この場合、マイクロコンピュータ２
２は測定データを補正することをせず、補正前のデータ
をそのまま出力する。同様に白板についてもＲＧＢ値が
マイクロコンピュータ２２より出力される。

コンピュータ２６は、従来の装置により測定された標準
黒板および標準白板のＸＹｚ系の三刺激値から、ＲＧＢ
値を次式により求める。

Ｒ−（０，５８０２６４＊Ｘ−０，１６２１２４＊Ｙ−
０，０８７８７＊Ｚ）＊２．５５１０．３０３７４ Ｇ−（Ｘ−０，１７９９４６＊Ｚ−０，６０７＊ＲＩ２
．５５）＄２．５５７０　、１６２１２４Ｂ−（Ｚ−０
，０６６零〇／２．５５）＊２．５５／１．１１７・・
・　（１） コンピュータ２６はさらに、この発明に係る分光測色装
置により測定された標準黒板および標準白板のＲＧＢ値
が、従来の装置により算出されたＲＧＢ値とほぼ一致す
るように、測定されたＲＧＢ値を線形変換する式を定め
る。

次に、複数（〜１００個）の標準カラーについて、本発
明に係る分光測色装置によりＲＧＢ値が測定される。測
定データは線形変換式によって変換された後、コンピュ
ータ２６に順次蓄積される。

同じ標準カラーについて、従来の分光測色装置によって
得た基準測定ＲＧＢＩが、キーボード３４によりデータ
処理用コンピュータ２６に与えられる。

コンピュータ２６はさらに、線形変換された後の測定Ｒ
ＧＢ値と、基準測定ＲＧＢ値との関数関係を近似する変
換式として、多項式または特定の型の関数を定める。多
項式の例としては１次あるいは３次関数がある。特定の
型の関数としては次のようなものがある。

Ｒｅ−Ａ　（（Ｒ＋α）／　（Ａ＋ａ）ｌ　　ｒ−（２
）ただし、式（２）はＲ値を例としたものであって、Ｒ
ｅは変換後のＲ値、Ｒは線形変換された後のＲ値、Ａは
従来の分光測色装置により測定されたＲ値、α、γは標
準の白板、黒板のＲ値および推定の直線性に応じて定め
られる定数である。式（２）を以後「指数式」と呼ぶこ
とにする。

コンピュータ２６は、多項式または指数式により測定Ｒ
ＧＢ値を変換する。これにより、たとえば変換後のＲ値
をＸ軸、基準Ｒ値をｙ軸にとってプロットしていくと、
はぼ直線ｙ−ｘに沿って分布した散布図を得ることがで
きる。

さらにコンピュータ２６は、変換後のＲＧＢ値と基準測
定ＲＧＢ値との三重回帰式を求める。コンピュータ２６
は、求められた三重回帰式に従って、ＲＧＢ値をさらに
変換する。

コンピュータ２６はこの後、以下の手順に従って、三重
回帰式による変換後のＲＧＢ値と基準ＲＧＢ値との色差
ΔＥを求める。

（１）　まず以下の式（３）によって、ＲＧＢ値をＸＹ
ｚ値に変換する。

Ｘ−０，６０７本Ｒ／２．５５＋０．１７４本Ｇ７２．
５５＋０．２０１零Ｂ／２．５５Ｙ−０，２９９本Ｒ／
２．５５＋０．５８７零Ｇ／２．５５＋Ｏ，１１４＊Ｂ
／２．５５Ｚ−０，０８［１本〇７２．５５＋１．ｌ１
７本Ｂ／２．６５・・・（３） （２）　さらに、以下の式（４）によって、ＸＹｚ値を
ＸＰ、ＹＰ、ＺＰＩ：変換する。

Ｘ／９８．２　＞０．００８８５６（７）時ＸＰ−（Ｘ
／９ｇ、２　）’／３Ｘノ９８．２≦０．００８８５［
’）時ＸＰ−７，７８７＊（Ｘ／９８．２）＋１８／１
１６Ｙ／１００　　）０．００８８５６ノ時ＹＰ−（Ｘ
／１００）１／３Ｙ／１００　≦０．００８８５６の時
ＹＰ−７，７８７＊（Ｙ／１００）＋１６／１１６Ｚ／
１１８Ｊ　＞０．００８８５０　ノ時ＺＰ−（Ｚ／１１
８．３）’ハＺ／１１ｇ、３　≦０．００８８５１３の
時ＺＰ−７，７８７＊（Ｚ／１１８．３）＋１［ｉ／１
１６・・・　（４） （３）　さらに、以下の式（５）によって、Ｌ本ａｌ′
ｋｂ車を求める。

Ｌ　”−１１６＊ＹＰ−１１６ ａ　車−５００本（ｘｐ−ｙｐ） ｂ　”−２００１（ＹＰ−ＺＰ）　　　　　　　　　・
（５）（４）　最終的に色差ΔＥは次の式により導かれ
る。

ΔＥ−［（ΔＬｗｌ）２＋（Δａ率）２　＋（Δｂ車）
　２　］　　１／２　　　　　　　　　　・・・　（６
）なお、式（６）において、ΔＬ＊、Δａ＊、Δｂ率は
２つの色刺激の間の座標り車、ａ率、ｂ率の差を表わす
。

上述のようにして色差ΔＥを求めた後、色差ΔＥが４以
下であるかどうかが判断される。色差ΔＥ≦４以下であ
れば基準ＲＧＢ値と補正後のＲＧＢ値とは高い精度で一
致していると言える。

色差ΔＥが４以下であれば、以上の過程により定められ
た線形変換式、多項式または指数式、三重回帰式を記憶
装置２４に書込む。この書込みは、記憶装置２４がＲＯ
ＭのときにはＲＯＭライタによって行なわれる。ＲＡＭ
やフロッピーディスク等のときには、コンピュータ２６
によって行なわれる。

これにより、次回の測定のときには、この記憶装置２４
に書込まれた補正式に従ってｎ１定ＲＯＢ値が補正され
る。標準カラーについて精度よくデータが得られれば、
他のカラーについても同様の精度が得られると考えられ
る。したがって、従来の分光測色装置による測定データ
と高い相関関係を有する測定データを得ることができる
。

第１図、第２図は、コンピュータ２６において、補正式
の決定時に実行されるプログラムのフローチャートであ
る。第１図を参照して、プログラム開始後ステップ５０
０１において、白黒較正を行なうか否かが判断される。

白黒較正とは、従来装置により測定された標準白板およ
び黒板のＲＧＢ値と、本発明に係る分光測色装置におい
て測定された標準白板および黒板のＲＧＢ値とをほぼ等
しい値に設定することを言う。白黒較正をするか否かの
指定は、キーボード３４などの入力手段により、操作者
がデータ処理用コンピュータ２６に与え、データ処理用
コンピュータ２６がマイクロコンピュータ２２にその旨
の情報を与える。

ステップ５００１における判断の答えがＹＥＳであれば
制御は５００２に進み、前述の白板および黒板による較
正処理が行われ、その後制御はステップ８００３に進む
。ステップ５００１における判断の答えがＮＯであれば
ステップ５００２の処理は省略され、制御は直接ステッ
プ８００３に進む。

ステップ８００３においては、標準カラー板のＲＧＢ値
が測定される。ステップ５００４において、標準カラー
板のＲＧＢ値の測定が所定個数行なわれたか否かが判断
される。答えがＮｏであれば制御は５ＯＯ３に戻る。ス
テップ５ＯＯ３，５００４により、所定個数の互いに異
なる標準カラー板について、ＲＧＢ値の測定が行なわれ
る。

続いてステップ５００５においては、ステップ５ＯＯ３
，５ＯＯ４において測定された標準カラーについて、従
来の分光測色装置により測定された標準ＲＧＢ値がキー
ボード３４から入力される。

ステップ５００６においては、＋１？Ｊ定されたＲＧＢ
値および標準ＲＧＢ値の散布図を直線に変換するための
実験式が推定される。この実験式は、前述のように多項
式または指数式である。

ステップ５００７においては、ステップｓｏ。

６において推定された実験式に従って測定ＲＧＢ値がま
ず変換される。さらに、変換後の測定ＲＧＢ値と標準Ｒ
ＧＢ値の散布図について、三重回帰式の回帰係数が推定
される。この後、推定された三重回帰式によって測定Ｒ
ＧＢ値が補正される。

ステップ８００８においては、補正されたＲＧＢ値に基
づいて、式（３）〜式（６）によりΔＥが計算される。

ステップ５００９においては、計算された色差ΔＥが４
より小であるかどうかが判断される。この判断の答えが
ＹＥＳであれば制御はステップ５０１０に進み、さもな
ければ制御はステップ５００６に戻る。

制御がステップ５００６に戻った場合、直線変換の実験
式、三重回帰式の回帰係数が別のものに取られ、再びス
テップ５００６〜ステツプ５００９の処理が繰返される
。

ステップ５０１０に制御が進んだ場合には、所望の変換
式を得ることができたわけであるから、記憶装置２４に
この補正式が書込まれる。その後プログラムは終了する
。

第２図は、ステップ５ＯＯ２において行なわれる白板・
黒板較正処理のフローチャートである。

ステップ５１０１において、標準白板のＲＧＢＩが本発
明に係る分光測色装置によりｎ１定される。

ステップ５１０２において、同じく標準黒板のＲＧＢ値
が測定される。

ステップ５１０３において、従来の分光測色装置により
測定された標準白板および標準黒板のＲＧＢ値がキーボ
ード３４によりコンピュータ２６とマイクロコンピュー
タ２２に与えられる。

ステップ５１０４において、本発明に係る分光測色装置
によって測定された白板ＲＧＢ値および黒板ＲＧＢ値と
、従来の分光測色装置により測定された白板ＲＧＢ値と
黒板ＲＧＢ値とがほぼ一致するように、本発明に係る分
光測色装置によって測定された白板ＲＧＢ値と黒板ＲＧ
Ｂ値とを線形変換する式が定められる。この式により、
白黒較正が行なわれることになる。

この白黒較正の処理は分光１１１色装置の初期調整のと
きのみでな（、その後随時行なうことができる。これに
より、たとえば温度、湿度などの測定条件の変化による
測定誤差を可能な限り小さくすることができる。

サンプル測定は以下のように行なわれる。第２Ａ図を参
照して、ステップ５２０１において、白板、黒板較正処
理が選択されたか否かが判断される。答えがＹＥＳであ
れば制御はステップ５２０２に進み、さもなければ制御
はステップ５２０４に進む。

ステップ５２０２においては前述の白黒板較正処理が行
なわれる。ステップ８２０３においては、較正式の決定
がされ記憶装置２４に書込まれる。

ステップ５２０４においては、測定対象が分光測色され
、ＣＣＤからのＲＧＢ値が入力される。

ステップ５２０５においては、調整時および白黒較正時
において確定された補正式に従って、ＲＧＢ値が補正さ
れる。ＲＧＢ値はさらに加工され、ＸＹＺ値が求められ
る。

ステップ８２０６においては、得られたＸＹＺ値がデー
タ処理用コンピュータ２６に与えられる。

プログラムはこれにより終了する。もしくは制御はプロ
グラム先頭に戻る。

以上のように、ステップ５００２、ステップ８００５〜
ステツプ５０１０の処理により、記憶装！２４には三重
回帰式に基づく補正式が記録される。この三重回帰式に
基づく補正は極めて精度が高く、ステップ５２０４にお
いて測定されたデータが補正されることにより、得られ
るＲＧＢ値、ＸＹＺ値は従来の分光測色装置によって得
られたものと極めて高い相関を有する。

以下、より具体的な数値を用いて本発明に係る分光測色
装置の動作およびその２整処理の内容が詳述される。

第１の具体例 第４図を参照して、従来の分光測色装置を用いて標準白
板および標準黒板を測定したＸＹＺ値より式（１）によ
って計算したところ、第４図の最左列に示されるような
ＲＧＢ値を得た。本発明に係る分光測色装置で同じ標準
白板および標準黒板を測定したところ、第４図の中列に
示されるＲＧＢ値を得た。測定された値による色差ΔＥ
−１５゜５７であった。

この場合、まず次の式で表わされるようなリニア変換を
行なって、測定された標準黒板および標準白板のＲＧＢ
値が基準測光装置の測定値に対応した値となるようにさ
れる。

Ｒｌ　−２３９／１７０＊Ｒ＋（２４９−２３９／１７
０＊２００）Ｇ　、　−２４１／１７０＊Ｇ＋（２５２
−２４１／１７０＊２００）Ｂ　、　−２４１／１７Ｈ
１１＋（２５２−２４１／１７０＊２００）・・・　（
７） 式（７）は以下のような考え方によって導かれるもので
ある。従来の分光測色装置によって測定された標準白板
のＲＧＢ値をＷＲＳＷＧ、ＷＢとする。同様に従来の分
光測色装置により測定された標準黒板のＲＧＢ値をＢＲ
，ＢＧ、ＢＢとする。

本発明に係る分光測色装置のＣＣＤによる標準白板の測
定ＲＧＢ値をＭＷＲ，ＭＷＧ、ＭＷＢとする。同様にＣ
ＣＤによる標準黒板の測定ＲＧＢ値をＭＢＲ，ＭＢＧＳ
ＭＢＢとする。

ＣＣＤによってｎｊ定されたｎ１定対象の試料のＲＧＢ
値をＳＲ，５ＯＳＳＢとすると、たとえばＲをリニヤ変
換する式は次式で求められる。

Ｒ，ＷＲ−ＢＲｘＳＲ ＭＷＲ−ＭＢＲ ＋（ＷＲ−ＷＲ−ＢＲｘＭＷＲ） ＭＷＲ−ＭＢＲ・・・（８） 式（８）は、第５図に示される曲線ＰＱを、第６図に示
される曲線Ｐ′Ｑ′に変換するためのものである。

本発明に係るＣＣＤを用いた分光測色装置によって５０
個の標準カラーを測定したところ、第５図に示される散
布図を得た。第５図において、縦軸は従来の装置によっ
て同じ標準カラーを測定したときのＲ値を示す。第５図
を参照して、この散布図は直線ｙ−ｘからかなり外れた
ところにあり、その色差ΔＥ−１５，５７である。

第５図に示される測定データを、式（７）に従ってリニ
ヤ変換を行なったのが第６図に示される散布図である。

第６図を参照して、白板（点Ｐ′）及び黒板（点Ｑ’　
）に対応する点は、それぞれ直線ｙ−ｘ上に載っている
。しかしながら、リニヤ変換後のＲ値に基づいてΔＥを
計算すると、１２゜９０であった。

第６図に示される散布図を直線化するために、リニヤ変
換後のＲＧＢ値をそれぞれ次の式に従って変換する。

Ｒ２−２４９（（Ｒ１＋１６３）／（２４９＋１６３）
）”・２゜Ｇ　２−２５２（（Ｇ　、　＋　４８）バ２
５２＋　４８））’・９２Ｂ　２−２５２（（Ｂ　、　
＋１５８）／（２５２＋１５８））”・１６・・・　（
９） 式（９）の第１式目は、前述の「指数式（２）」におい
て、Ａ−２４９、α−１６３，７−３，２０とした場合
に相当する。ＧＳＢについても同様である。

式（９）によって示される変換を行なった結果が、Ｒ値
について第７図に示されている。第７図を参照して、こ
の散布図はかなり直線ｙ−ｘに近づいている。しかしな
がら、色差ΔＥを計算すると、依然として５．６２であ
って、目標の４以下とはなっていない。

そこで、指数式による変換後のＲ値を三重回帰式により
変換することにより、推定ＲＧＢ値、すなわちＲｅ、Ｇ
ｅ、Ｂｅを求めた。回帰式は次のようなものである。

Ｒｅ−１，００６７Ｒ２−０，１１４４３０２”０．０
０３３２８２十３．４５０４９ Ｇｃ−０，０８８７７Ｒ２＋１．０５２０５Ｇ　２−０
．１８８８８Ｂ　２＋２．３４３８９ Ｂｅ−０，０２０４１Ｒ２−０，１３３１４Ｇ　２　”
１．０９６４６Ｂ　２＋３．０７４０６ ・・・　（１０） 式（１０）に従ってＲｅを求め、最終推定Ｒ値として散
布図を描いたのが第８図である。第８図に示される散布
図は第７図に示されるものよりもさらに直線ｙ−ｘに近
づいている。色差ΔＥ−２゜８７であった。したがって
、上述のようにして最終的に推定されたＲ値は従来の測
光装置によって測定されたＲＧＢ値と高い精度で一致し
ていると考えられる。

第９図は、最終的に推定されたＲＧＢ値によってＸＹＺ
値を求め、従来の測光装置によって求められたＸＹＺ値
との相関関係を表わす散布図として描いたものである。

また第１０図は、最終的に推定されたＲＧＢ値に基づい
て、Ｌｓａ＊ｂ＊表色値を求め、それぞれ従来の測光装
置によって求められた１−＊ａ＊ｂ＊の値との相関関係
を示す散布図として描いたものである。第９図、第１０
図を参照してすぐわかるように、本発明に係る分光測色
装置において、調整機能を用いて補正式を定めることに
より補正したＲＧＢ値からＸＹＺ値、Ｌｍａ本ｂ＊値を
それぞれ求めた場合、従来の測光装置によって求めた値
と極めて高い精度で一致する。

第２の具体例 第２の例においては、第４図の左列に示される白板およ
び黒板を測定した際に、第４図の右列に示されるＲＧＢ
値が出力されるように照明などの測定条件を設定した。

このように測定条件を設定することにより、白黒較正の
式は用いずにすむ。

第１の例と同様にして、２１個の標準カラーについてＲ
ＧＢ値を本発明に係る分光測光器装置で測定したところ
、第１１図の散布図によって示されるようなデータが得
られた。第１１図は例としてＲ値を示している。

第１１図に示されるデータの分布を最小二乗法を用い、
３次式で近似したところ次の式（１１）を得た。

Ｒ、−１８，８１８−０，４０１６Ｒ＋０．００８９９
９９１Ｒ２−０，００００１１４Ｂ２Ｒ３・・・（１１
）同様にＧＳＢについても次の式（１２）を得た。

Ｇ　、　−２２，３９７−０，４２８４Ｇ＋０．００８
８００７７０２−０．００００１３３９Ｇ　’ Ｂ　、　−１９，３８６−０，２９８７Ｂ＋０．００７
６５８９４８２−０．００００１０８ＧＢ　”　　　　
　　・・・（１２）式（１１）、（１２）を用いて、本
発明に係る分光測色装置で測定したＲＧＢ値を変換し、
再度散布図を描いた。その結果が、Ｒ値を例として第１
２図に示されている。

第１２図を参照して、式（１１）によって変換された後
のデータは、１次式でほぼ近似できることがわかる。

第１１図に示される３次式変換前のデータ、および第１
２図に示される３次式変換後のデータについて色差ΔＥ
を求めた。それによると、変換前は１６．３８、変換後
は５．７３であった。第１２図に示される散布図はおお
むね直線で近似されるが、上述の色差ΔＥの結果から見
て、依然として満足すべき精度が得られていないことが
わかる。

そこで、３次式変換後のＲＧＢ値について従来装置によ
り得られたＲＧＢ値への多重回帰式を求めた。その結果
、式（１３）を得た。

Ｒｅ−７，９３８＋１．０８６９Ｒ＋　−０，１４２２
（ｉｔ　−０，０３６２Ｂ＋Ｇｅ−５，５７４＋０．０
３５２Ｒ＋　＋１．０７９８Ｇ＋　−０，２０４０Ｂ＋
Ｂｅ”５．０６６＋０．０３６４Ｒ＋　−０，１７１５
Ｃ＋　＋１．０９８５Ｂ。

・・・（１３） この式を用いて再度ＲＧＢ値を変換した。第１３図には
、例として最終変換後のＲ値の散布図が描かれている。

第１３図を参照して、最終的に得られたＲ値と従来の装
置により得られたＲ値とは極めて高い精度で一致してい
る。Ｇ、Ｒ値それぞれについても同様の変換を行なって
、色差ΔＥを求めた。その結果、色差ΔＥとして２．６
６を得た。すなわち、式（１１）〜（１３）に示される
変換により、十分な精度で従来装置と同じ特性で測光で
きる分光測色装置を得ることができた。

第３の具体例 市販のＣＣＤカメラを用いて、第４図最左列に示される
標準白板、標準黒板を８ｐ１定した。測定条件を適当に
設定することにより、標準黒板についてのＲＧＢ値はと
もに１０、標準白板についてのＲＧＢ値はともに２５０
となった。この条件で標準白板および標準黒板を含む２
１個の標準カラーを測定したところ、第１４図の散布図
で示されるデータを得た。第１４図は例としてＲ値のみ
について示している。

第１４図を参照して、このデータは従来の装置によって
測定されたＲ値とかなり高い相関を有することがわかる
。色差ΔＥは５．４５であった。

色差かられかるように、このデータはかなり良好に従来
装置で測定した値と一致しているが、未だ十分な精度と
はいえない。

そこで比較のために、１次回帰式を用いて測定ＲＧＢ値
を変換した。用いられた１次回帰式は式（１４）に示さ
れるものである。

Ｒ−４，４６１＋０．９０１４５１？ Ｇ　、　−３，０３８＋１．０２０６０ＧＢ　、　−４
，９４９＋０．９８５３７Ｂ　　　　　　・・・（１４
）式（１４）によって変換されたデータについて散布図
を描いたものが第１５図である。第１５図を参照して、
１次回帰式による変換では、精度はあまり上がらないよ
うに思われる。ちなみに、色差ΔＥは５．１８であって
、色差の面からもこれが裏付けられる。

得られたデータが比較的良好な近似値であるため、この
例においては第１の具体例および第２の具体例において
用いられたような指数式または多項式による変換を行な
わず、測定データに直接多重回帰を施すこととした。そ
の結果、式（１５）に示される回帰式を得た。

Ｒｅ−０，９８４９４Ｒ＋０．０１５１０Ｇ−０，０３
８８８Ｂ＋２．９０７２Ｇｅ＝０．０４１３５Ｒ＋１．
０７７０４Ｇ−０，１８２７８１３＋３．５２３７Ｂｅ
−０，０２６５８Ｒ−０，０７２７８０＋１．０４１０
３Ｂ＋６．２１４０・・・（１５） 式（１５）で示される多重回帰式によってＲ値を変換し
、さらに散布図を描いたものが第１６図である。この変
換の結果、この発明に係る分光４１１色装置によって測
定されたデータは、従来の装置によってｎ１定されたデ
ータとさらに粘度よく一致するようになることがわかる
。

Ｒ値と同様にＧ値、Ｂ値についても多重回帰式によって
変換し、色差ΔＥを求めたところ、２゜４５であった。

したがって、得られたデータから直接多重回帰式を求め
て変換することによっても、従来の装置によって測定さ
れたデータと高い相関性を有するデータを得ることがで
きる。第１７図は、得られたＲＯＢ値からＸＹＺ値を求
め、散布図を描いたものである。第１７図からも、ＸＹ
Ｚ値が従来装置の測定値と極めてよく一致していること
がわかる。

以上のようにこの発明によれば、分光器の特性が基準と
なる装置の特性と異なっていても、得られたデータに対
して少なくとも多重回帰を含む変換を施すことにより、
基準となる装置によって得られたデータと極めて島い正
の相関を有するデータを得ることか゛できた。

上述の実施例においては、コンピュータ２６において実
行されるプログラムに、データの補正式を決定するため
のプログラムを組込んだ。また、マイクロコンビュ゛−
夕２２に決定された補正式によってデータを補正するプ
ログラムを組込んだ。

これによりコンピュータ２６を用いて分光カメラ１０の
調整を行なうことができ、また分光カメラ１０により、
補正されたＸＹＺ値を得ることができる。

しかしながらこの発明はこれには限定されない。

たとえば、測定装置と調整装置とを一組とし、出荷時以
外にも記憶装置に補正式を書込むようなものも考えられ
る。補正式は記憶装置に書込む代わりに、出荷時にプロ
グラム内の補正式を書換えてもよい。

上述の実施例においてはまた、ＣＯＤを用いた分光測色
装置が示されている。しかしながらこの発明はこれには
限定されない。たとえば、従来装置と同様に複数個に分
割された受光素子を用い、各波長ごとに重み付けをして
三刺激値を求めるようなものであってもよい。この場合
であっても、多重回帰式を用いてＲＧＢ値を補正するこ
とにより、基準となる分光７ＴＰＩ色装置の測定データ
と極めて高い正の相関性を有する測定データを得ること
ができる。

また、分光カメラには従来の補正なしのＣＣＤを用いた
ものを使用し、データ処理側で上述の補正式で補正を行
なうこともできる。

［発明の効果］ 以上のように請求項１に記載の発明に係る分光ｆｉｌ１
色装置色装−ては、分光手段により得られた測定対象の
三刺激値は、基準ａＰｊ定対象についての予め準備され
た基準値と、測定された三刺激値とによる多重回帰を含
む過程により定められる関数関係で補正される。したが
って、基準となる分光測色装置と極めて高い相関を有す
る三刺激値を測定できる分光測色装置を提供することが
できる。

請求項２に記載の発明に係る分光測色装置の調整装置は
、調整対象の分光ｎ＋色装置の分光手段により基準測定
対象を測定することにより得られた三刺激値と、予め準
備された基準三刺激値との間において、多重回帰を含む
推定過程を行なう。この過程により、測定された三刺激
値に基づいて、基準となる三刺激値を高い精度で推定す
ることができる関数関係が得られる。この関数関係は、
基準測定対象のみならず広く一般の色彩についても適用
できるものである。したがってこの関数関係を分光測色
装置の記憶手段に書込むことにより、分光測色装置によ
る測定値は、基準三刺激値を作成した基準となる分光測
色装置の測定値と高い相関性を有する。したがって、分
光測色装置の測定特性を、基準となる分光測色装置の測
定特性と極めて高い相関を有するものにすることができ
る分光測色装置の調整装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る分光測色装置の調整装置としての
データ処理用コンピュータにおいて実行されるプログラ
ムのフローチャートであり、第２図は第１図に示される
プログラムの一部のフローチャートであり、 第２Ａ図は、試料Ｄ）定時に実行されるプログラムのフ
ローチャートであり、 第３図は本発明の一実施例に係る分光測色装置のブロッ
ク図であり、 第４図は本発明の一実施例の適用例における、標準白板
、標準黒板のＲＧＢ値を表わす図であり、第５図は本発
明の一実施例の第１の適用例の、おノ定データの散布図
であり、 第６図は第１の適用例においてリニヤ変換をした後のＲ
値の散布図であり、 第７図は、第１の適用例においてさらに指数変換をした
後のＲ値の散布図であり、 第８図はさらに多重回帰によって推定したＲ値の散布図
であり、 第９図は第１の適用例によって得られたＲＧＢ値に基づ
いて計算されたＸＹＺ値の散布図であり、第１０図は同
様に求められたＬ車ａｌｌｂ亭の散布図であり、 第１１図は第２の適用例における、測定されたＲ値の散
布図であり、 第１２図は３次式によって直線に変換された後のＲ値の
散布図であり、 第１３図は第２の適用例において最終的に推定されたＲ
値の散布図であり、 第１４図は第３の適用例において得られた測定されたＲ
値の散布図であり、 第１５図は第３の適用例において、比較のために１次回
帰によって推定されたＲ値の散布図であり、 第１６図は第３の適用例において、本発明に係る方法に
より最終的に推定されたＲ値の散布図であり、 第１７図は第３の適用例において最終的に推定されたＲ
ＧＢ値に基づいて計算されたＸＹＺ値のそれぞれの散布
図であり、 第１８図は従来の分光測色装置のブロック図である。 図中、１０は分光カメラ、１２はレンズ系、１４はダイ
クロイックミラー、１６Ｂ、１６Ｇ、１６ＲはＣＣＤ、
２０Ｂ、２０Ｇ、２ＯＲは画像メモリ、２２はマイクロ
コンピュータ、２４は記憶装置、２６はデータ処理用コ
ンピュータを示す。 特許出願人　東洋紡エンジニアリング株式会社地 図 見２ダ 死４圀 第 図 ／ｆ−発明 ネ山’ｉ−膚３　　Ｒイｉ ／￥−装置袖ｌｔＲ価 も６圀 本装置 Ｒ４１Ｊ！（リニャー：５：挟後） 匙 図 ＊：”、　Ｒイ１　（ｎＺ’ｉ、変ｔ＊４Ｌ見 図 ！ＩＴ５へＲ１直（五体准定） も１０図 ２季ミ禰５明０享イＪｉ ４ｋＢＦ！ｒ　ｂ”４．＠ 参売吐Ｒ倫（３次へ受様伎） ち１３図 ／ｖ４ＢＦ’４　　Ｒ４Ｍ　　（？ＪＭｔＬ’寮 ４図 本発明 Ｒ４直（生↑°−タ） 本発明 Ｒイ、Ｈ（−ン欠巨弓゛）４町） 彰 ６図 ンシミ・≠−７８月　Ｒブ直＜４二１５誓ミ４４）λ辷
）も ７図 ント？央トＢ月２イ直

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）測定対象からの入射光を分光し、分光エネルギの
   分布を検知して前記入射光の三刺激値に変換して出力す
   るための分光手段と、 予め定める基準測定対象について前記分光手段により測
   定された三刺激値と、前記基準測定対象について予め準
   備された基準三刺激値との間の多重回帰を含む過程によ
   り定められた関数関係に従って、前記測定対象について
   前記分光手段により測定された前記三刺激値を補正する
   ための補正手段と、 前記関数関係を記憶するための記憶手段とを含む分光測
   色装置。
2. （２）測定対象からの入射光を分光し、分光エネルギの
   分布を検知して前記入射光の三刺激値に変換して出力す
   るための分光手段と、前記三刺激値相互の間の予め定め
   る関数関係に従って各前記三刺激値を補正するための補
   正手段と、前記関数関係を記憶するための記憶手段とを
   含む分光測色装置の測光特性を調整するための、分光測
   色装置の調整装置であって、 予め定める第１および第２の基準測定対象を含む複数個
   の基準測定対象の各々について、基準三刺激値を準備す
   る手段と、 前記基準測定対象の各々について、調整対象となる前記
   分光測色装置の前記分光手段により測定された前記三刺
   激値を得る手段と、 前記第１および第２の基準測定対象の各々について測定
   された前記三刺激値の各々が、前記第１および第２の基
   準測定対象の各々についての、対応する前記基準三刺激
   値と実質的に等しくなるような線形変換を定め、前記測
   定された三刺激値を前記線形変換に従って変換すること
   により較正するための較正手段と、 前記較正された三刺激値と、前記準備された基準三刺激
   値との相関を表わす実験式を、前記三刺激値の間の多重
   回帰により推定するための多重回帰手段と、 前記較正手段により定められた前記線形変換および前記
   多重回帰手段により推定された前記実験式とにより定め
   られる関数関係を前記記憶手段に書込むための手段とを
   含む、分光測色装置の調整装置。