JPH11269411A

JPH11269411A - コンピュータグラフィックス画像から塗料配合を推定する方法

Info

Publication number: JPH11269411A
Application number: JP10092611A
Authority: JP
Inventors: Hisao Asaba; 尚郎浅場; Koichi Kuwano; 浩一桑野; Masayuki Osumi; 雅之大住
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd; Nisshinbo Industries Inc; Nisshin Spinning Co Ltd
Current assignee: Nisshinbo Holdings Inc; Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】コンピュータグラフィックス画像形成用の変
角分光反射率データを利用することなく簡便にコンピュ
ータグラフィックス画像から塗料配合を推定する。【解決手段】コンピュータグラフィックス画像のＲＧ
Ｂカラー表示信号レベル値を取り出し、三刺激値Ｘ_D、
Ｙ_D、Ｚ_Dに変換し、一方、特定の塗料配合とその塗料
配合の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚとのデータを複数の塗料配合
について予めコンピュータのメモリ内に格納しておき、
上記メモリ内に格納されたデータから、上記三刺激値Ｘ
_D、Ｙ_D、Ｚ_Dに近似する三刺激値Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′を
求め、必要なら更に上記三刺激値Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′から
出発して修正計算を行うコンピュータカラーマッチング
により、上記三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dに対応する塗料
配合を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータグラ
フィックス画像から塗料配合を推定する方法に関し、よ
り詳細には、塗装対象物のコンピュータグラフィックス
画像を表示装置に表示し、上記画像の指定された領域の
表示色から塗料配合を推定する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータグラフィックス技術は、画
像処理や映像技術の分野で多用されている。一般に、コ
ンピュータグラフィックス画像は、画像データをコンピ
ュータ上で処理して得られるものであるので、色彩等は
自由に設定可能である。従って、塗装分野等、特に自動
車塗装等において塗装色を選択する場合に有利に使用す
ることができると期待されている。

【０００３】例えば、自動車の塗り替え塗装は、中古車
や、所謂新古車とよばれる流通段階で一旦新車登録され
た後、中古車として販売される自動車について、付加価
値を高めるためになされることが多い。このような塗装
は、通常、自動車販売会社や自動車整備会社等によって
行われるが、コンピュータグラフィックス技術を利用し
て作業の効率化を図ることが要請されている。

【０００４】一般に、自動車等の塗り替え塗装において
は、もとの自動車等の形状はそのままにして塗色のみを
他の色彩に変更することが行われている。この場合、高
度なカラーデザイン手法を用いることよりも、むしろ、
嗜好や流行に合わせて簡便に塗色を変更することが要求
される。従来は、このような場合、色見本やカラー写真
等を参照して塗色を選択し、この選択した塗色に合う塗
料配合を、主として勘と経験に基づいて調色していた。
しかしながら、色見本やカラー写真等を参照しても、実
際に車体に塗装された場合のカラーイメージを予め想像
することは容易ではない。また、調色作業は、熟練者に
とっても容易ではなく、所望の塗り替えを行うためには
試し塗りを繰り返して行う必要があり、また、実際に塗
装した場合に所望の塗色が得られる保証もなかった。

【０００５】一方、コンピュータグラフィックスを利用
して画像の色彩を変更する技術は、画像修正ソフトウエ
ア等により実現されている。この技術によれば、カラー
画像の色彩を望みのものに修正、変更することができる
ので、車体の画像を入力して見本色やカラー写真等の色
彩に基づいて車体の画像の色彩を変更した場合のカラー
イメージを容易に表示装置の画面上で確認することがで
きる。しかしながら、得られた画像の色彩を車体上に再
現するためには、その色彩に対応する塗料配合を知る必
要がある。

【０００６】コンピュータグラフィックス画像の色彩に
対応する塗料配合を推定する技術として、特願平９−４
４５８７号には、３次元コンピュータグラフィックス画
像をもたらした画像用データを利用して、直接その画像
に対応する塗色の塗料配合をコンピュータカラーマッチ
ング（ＣＣＭ）技法を活用して推定する方法が開示され
ている。この方法によれば、新たに変角分光反射率を測
定することなくその画像を形成するための変角分光反射
率データを利用して塗料配合を推定することができる。
しかしながら、現実の視覚の物理的機作を忠実に再現す
るようにコンピュータ上で光学的計算を行う３次元コン
ピュータグラフィックス手法によって、変角分光反射率
分布に基づいて描いたコンピュータグラフィックス画像
ではない場合には、この方法を適用することはできな
い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の現状
に鑑み、コンピュータグラフィックス画像形成用の変角
分光反射率データを利用することなく簡便に、塗装対象
物のコンピュータグラフィックス画像の表示色から塗料
配合を推定することができる方法を提供することを目的
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、塗装対象物の
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の指定された領域における表示色
に対応する三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dを求め、一方、塗
料配合及びその塗料配合により形成される塗色の三刺激
値Ｘ、Ｙ、Ｚのデータを複数の塗料配合について予めコ
ンピュータのメモリ内に格納しておき、メモリ内に格納
された前記データから、前記三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_D
に近似する三刺激値Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′及び対応する塗料
配合を求め、この三刺激値Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′が前記三刺
激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dに対して所定範囲内であるか否か
を判定し、前記判定の結果、必要なら更に、前記三刺激
値Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′に対応する塗料配合から出発して前
記三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dを目標色とする修正計算を
行うコンピュータカラーマッチングにより、前記三刺激
値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dに対応する塗料配合を算出するコン
ピュータグラフィックス画像から塗料配合を推定する方
法である。以下、本発明を詳細に説明する。

【０００９】本発明によれば、塗装対象物のコンピュー
タグラフィックス画像を表示装置に表示し、表示された
上記画像上の指定された領域における表示色に対応する
三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dを求める。上記Ｘ_D、Ｙ_D、
Ｚ_Dは、国際照明委員会（ＣＩＥ）により規格化された
ＸＹＺ表色系における三刺激値であって、上記画像の表
示色に対応するものを表す。上記ＸＹＺ表色系は、１０
°視野ＸＹＺ表色系（Ｘ₁₀、Ｙ₁₀、Ｚ₁₀）であってもよ
い。なお、上記ＸＹＺ表色系は、標準表色系として各種
表色系の基礎となっており、例えば、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色
系は、ＸＹＺ表色系の三刺激値と白色完全拡散反射面の
ＸＹＺ表色系の三刺激値との比により決定することがで
きる。従って、このような変換可能な他の表色系の使用
を妨げるものではない。

【００１０】上記三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dは、指定さ
れた画像領域に対応するＲＧＢカラー表示信号レベル値
Ｖ_R、Ｖ_G、Ｖ_Bから変換マトリックスにより求めても
よく、又は、指定された画像領域の表示色を測色して求
めてもよい。その際、変換マトリックスによって求めた
値を、ファジイ推論を用いて補正してもよい。上記画像
領域の指定は、例えば、画像上でカーソル等の指示手段
により行うことができる。上記領域の指定は、画像の範
囲を指定するものであってもよく、また、カーソル等の
指示手段により指示点として指定するものであってもよ
い。この場合、指定された画像領域の表示色を、表示画
面内の所定の提示領域に別に表示して、指定された表示
色を明確に確認することもできる。また、この提示領域
に表示された表示色は、表示画面の特定の位置に所定の
面積で表示することができるので、容易に測色すること
ができる。

【００１１】本発明によれば、表示装置上に表示された
自動車等の塗装対象物のコンピュータグラフィックス画
像上で、自由に塗り替え色を指定して表示、検討するこ
とができ、かつ、その表示した色に対応する塗料配合を
簡便に求めることができる。従って、特に、非専門家で
ある顧客等にとって、表示画面上の画像をみながら、望
みのイメージの塗色を選択、指定することができる。一
般に、自動車の塗色には、ソリッド系のものやメタリッ
ク系のものがあり、それぞれ複雑な色彩として創色され
ていることが多いので、それらの塗色を的確に表現して
特定することが困難であることが多く、例えば、中古車
や所謂新古車の塗り替え塗装等において、顧客等が塗装
色を指定する場合、的確に塗色の特定をすることが困難
である。しかし、このような場合においても、本発明に
よれば、コンピュータ上で画像の色彩を変更しながら、
望みの塗色を選択、指定することができ、かつ、その塗
料配合を推定することができる。この際、本発明におい
ては、コンピュータカラーマッチングを、ファジイ推論
を用いて行うことにより、熟練者による実際の調色プロ
セスに近似の方法で高精度かつ高速に実行することがで
きる。

【００１２】メタリック系塗色の場合は、光輝感やフリ
ップフロップ性は光輝材の種類と配合比、塗装方法等に
より定まる。従って、例えば、メタリック系塗色の塗り
替え塗装等においても、一般には、光輝材の種類や量を
考慮する必要がある。しかしながら、被塗物外観に対す
る影響は、色彩の変更によることが大きく、光輝材の変
更による影響はそれよりも小さい。従って、光輝材の種
類を特に変更する必要がない場合がある。この場合は、
光輝材の種類及び配合量は既知であるのでそのまま塗料
に配合すればよい。

【００１３】一方、塗装対象物の光輝感やフリップフロ
ップ性を変更する場合に、コンピュータグラフィックス
画像上でシミュレートするためには、変角分光反射率分
布を変更する必要がある。しかし、本発明においては、
変角分光反射率分布データがない場合でも簡易に画像修
正を行う場合を対象とするものである。そこで、本発明
においては、この場合に、上記コンピュータのメモリ内
に、複数の光輝材についてのサンプル塗色の画像データ
ベースを格納しておき、それらの光輝材画像を、所望に
より塗装対象物のコンピュータグラフィックス画像とと
もに、表示装置上に提示し、所望の光輝材画像を選択、
指定して上記コンピュータグラフィックス画像とＣＧソ
フトウエアにより併せることにより光輝感やフリップフ
ロップ性を簡易に変更することができる。そして、同時
に、指定した光輝材画像の光輝材の種類や配合比を、予
め格納したデータベースから知ることができる。その
後、三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dを目標色とするコンピュ
ータカラーマッチングを実行する。かくして、光輝材配
合を予め定めることにより、光輝材含有塗色であって
も、コンピュータカラーマッチングの実行により、その
光輝材及び着色材の配合を簡便に算出可能である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の方法によりコンピュータ
グラフィックス画像から塗料配合を推定する方法は、典
型的には、図１により示すことができる。まず、表示装
置に表示された自動車等の塗装対象物のコンピュータグ
ラフィックス画像において、所望の領域の赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）及び青（Ｂ）に対応するＲＧＢカラー表示信号レ
ベル値Ｖ_R、Ｖ_G及びＶ_Bを取り出し（過程１）、これ
を三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dに変換する（過程２）。以
下、これらの過程を詳細に説明する。

【００１５】図１の過程１においては、カラー表示装置
に表示されている自動車等の塗装対象物のコンピュータ
グラフィックス画像の指定された範囲に対応するＲＧＢ
カラー表示信号レベル値Ｖ_R、Ｖ_G及びＶ_Bを取り出
す。コンピュータグラフィックス画像は、ＣＲＴや液晶
表示装置（ＬＣＤ）等のカラー表示装置にコンピュータ
の画像出力端子から、各画素ごとに上記ＲＧＢカラー表
示信号レベル値Ｖ_R、Ｖ_G及びＶ_Bが入力されて赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）に対応する色光を発光さ
せて形成されている。上記ＲＧＢカラー表示信号レベル
値Ｖ_R、Ｖ_G及びＶ_Bは、色画像情報を表すデジタル信
号であって、例えば、２４ビットフルカラー表示の場合
は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）のそれぞれについ
て、０〜２５５の範囲内の２５６（８ビット）階調の色
画像情報が含まれる。

【００１６】本発明においては、上記コンピュータグラ
フィックス画像としては特に限定されず、例えば、写
真、印刷物等の画像をイメージスキャナー等の画像入力
装置により取り込んで、必要に応じて色彩を変更したも
のや、デジタルカメラ等の手段により形成された画像を
入力し、必要に応じて色彩を変更して作成したものであ
ってもよい。また、入力画像に特に画像処理を施すこと
なくそのままのものであっても、本発明においては「コ
ンピュータグラフィックス画像」と称する。なお、上記
画像処理は、コンピュータグラフィックスにおける画像
修正をいう。

【００１７】本発明の好ましい態様においては、上記コ
ンピュータグラフィックス画像は、例えば、コンピュー
タに読み込んだ自動車等の画像に、必要により画像処理
ソフトウエア等により所望の色彩修正等を施し、更に、
上述した光輝材画像を用いてコンピュータ上で光輝感を
付加、修正した画像であってもよい。

【００１８】なお、写真、印刷物等の画像をコンピュー
タに入力する場合、ＣＲＴ等の色再現領域を考慮するこ
とが好ましい。例えば、色再現領域をＣＩＥ−ＸＹＺ色
度表で表すと、印刷物における色再現領域は、ＣＲＴの
色再現領域と異なっているので、印刷された画像の色彩
を正確にＣＲＴ上で再現することができない場合があ
る。そこで、標準色票等を使用して再現可能領域を予め
求めておき、表示装置の再現可能領域内に納まるように
色彩情報を圧縮（いわゆる色空間圧縮）して入力するこ
とが好ましい。

【００１９】ＲＧＢカラー表示信号レベル値を過程１に
おいて取り出すための上記コンピュータグラフィックス
画像の範囲の指定は、表示装置の画面上で行われ、例え
ば、マウスやトラッキングボール等の手段により、カー
ソルを画像上の所望の位置に移動して指定する。この場
合、画面内のポイントを指定する方法であってもよく、
また、所望の表示装置上の範囲をカーソルにより指定す
る方法であってもよい。この範囲の形状は特に限定され
ず、例えば、矩形範囲、円形範囲、楕円範囲、任意の閉
曲線で囲まれた範囲等であってよい。これらのいずれの
方法による場合であっても、指定範囲の表示色を明確に
確認することができるように、表示画面内に指定範囲の
表示色を別に表示する提示領域をグラフィックユーザー
インターフェイス（ＧＵＩ）において確保されているこ
とが好ましい。

【００２０】カラー表示装置に表示されているコンピュ
ータグラフィックス画像の指定された範囲に対応するＲ
ＧＢカラー表示信号レベル値Ｖ_R、Ｖ_G及びＶ_Bを取り
出すに際して、画像の色彩は、その画像の領域によって
見かけ上必ずしも同一の明度、色相及び彩度を有してい
ないことが多い。従って、範囲の指定にあたっては、画
像の領域による色彩の見かけ上の相違を考慮して行うこ
とが好ましい。例えば、コンピュータグラフィックス画
像がモノトーン塗装の自動車の画像である場合には、現
実の自動車の塗色は自動車の各部において同一であるは
ずであるので、このような場合には、画像の自動車部位
の違いによる見かけ上の色彩の相違を考慮する必要があ
る。

【００２１】例えば、自動車等の物体の画像は、照明光
が一点からの照射光である場合には、ハイライト部や影
等の物体の部位による明度の不均一が生じるが、一方、
均一光である場合には、このような明度の不均一は生じ
ない。従って、表示装置に表示する塗装対象物の画像
は、均一照明条件における画像であることが好ましい。
しかしながら、このような照明条件は、無影室等の特殊
な照明条件を必要とするので、現実の自動車画像を対象
とする場合には、このような照明条件を充たしていない
ことが多い。この場合であっても、単一の白色光源によ
る照明とみなすことができる場合には、照射対象物の部
位による色彩の相違は、明度の相違とみなすことができ
るので、画像処理ソフトウエアにより、例えば、指定し
た領域の平均信号レベルに合わせて明度を均一化するこ
とができる。また、このような見かけ上の相違を補正す
るかわりに、画像上の均一色の適当な領域又は点を指定
してＲＧＢカラー表示信号レベル値Ｖ_R、Ｖ_G及びＶ_B
の変動を最小限にしてもよい。

【００２２】上記ＲＧＢカラー表示信号レベル値Ｖ_R、
Ｖ_G及びＶ_Bに比例してＣＲＴのグリッド電圧が印加さ
れるが、このＣＲＴのグリッド電圧は、一般に、ＣＲＴ
に表示される表示色の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）
の輝度と必ずしも比例関係にない。輝度が異なると人間
の視覚では色彩が異なってみえるおそれがある。そこ
で、このような表示装置に特有のＲＧＢカラー表示信号
レベル値と発光輝度との関係を補正することが好まし
い。通常、この関係を補正するためにガンマ補正がおこ
なわれる。

【００２３】また、ヒトの視覚は、明るさに対する感度
が直線的ではなく、明度が均等に見えるようにカラーを
再現するためには、ハイライト領域よりもシャドウ領域
についてより多くの階調を必要とする。従って、このこ
とをも考慮して、上記ガンマ補正を行うことが好まし
い。一般には、ガンマ補正の値は２〜３の値である。ま
た、この非線型性は、ＣＲＴごとに差があり、更に、同
一のＣＲＴであっても画面の位置によって差があり、経
時的にも変化する。従って、表示装置は、このような非
線型性に対する補正を定期的に行うことが好ましい。こ
のような補正の結果、一般に、表示装置は、グレイバラ
ンスが調整されることになる。

【００２４】この場合、上記ガンマ補正による影響とし
て、２５６階調の全てが保持されずに階調の損失、特
に、高いγ補正を行うとハイライト部の階調の損失が生
じる。従って、例えば、ＣＲＴの場合、ガンマ補正は通
常１．８〜２．２程度である。

【００２５】なお、階調の損失を防ぐためには、スキャ
ナーやデジタルカメラ等による画像入力においても、ガ
ンマ補正については同様の配慮をすることが好ましい。

【００２６】更に、表示装置においては、上記グレイバ
ランスの調整とともに、ホワイトポイントの色温度を適
正に設定する必要がある。上記ホワイトポイントの設定
は、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色が同時に発色した場合の色温度
を、標準となる評価光源に合わせて設定することをい
う。例えば、印刷物の画像を表示する場合には、色温度
５０００ケルビンに設定することにより、正確なカラー
再現が可能となる。

【００２７】上記ＲＧＢカラー表示信号レベル値Ｖ_R、
Ｖ_G及びＶ_Bは、表示画像上の所望の表示色に対応する
部位の信号を取り出すことにより得ることができる。こ
れは、表示装置の画像走査信号に同期してコンピュータ
のビデオ出力からのＲＧＢ信号を取り出して行うことが
できる。また、コンピュータグラフィックスソフトウエ
アの機能を利用して求めることもできる。

【００２８】本発明においては、上述のように、ＲＧＢ
カラー表示信号レベル値Ｖ_R、Ｖ_G及びＶ_Bは、ヒトの
視覚を考慮しつつ、表示色の発光輝度がグレイバランス
を保つように設定される。また、表示装置の色再現領域
内に納まるように、必要に応じて、色空間圧縮をした画
像が入力される。従って、本発明においては、表示装置
の表示色は、よく入力画像の色彩に対応している。この
ことは、ＣＣＭの配合に基づく塗色と表示色との対応を
確保する上で重要である。

【００２９】ＲＧＢカラー表示信号レベル値と表示色の
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の輝度値との関係は表示
装置依存的である。実際、異なる装置の表示色の赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の輝度値が同一であったと
しても、ＲＧＢカラー表示信号レベル値が同一であると
いうことはできない。換言すれば、表示色の赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）の輝度値は、ＲＧＢカラー表示信号
レベル値から装置依存的に決定されるものである。従っ
て、この装置依存的な表示色を表示装置に独立な表色系
である三刺激値に変換する必要がある。そこで、つぎ
に、上記領域に対応するＲＧＢカラー表示信号レベル値
を対象として、これを三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dに変換
する（過程２）。

【００３０】上述のようにして指定された領域の表示色
の三刺激値を求めるには、指定された画像領域の表示色
を直接測色してもよい。表示装置の表示色を測色して上
記三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dを求めるには、カラーＣＲ
Ｔ等の表示装置に適用して三刺激値を求めることが可能
な計測手段により、画面上の表示色を直接測色して求め
る。この場合、表示画面内に指定範囲の表示色を別に表
示する提示領域をもうけて、この領域に表示色を表示し
て測色することが便宜である。上記計測手段としてはカ
ラーＣＲＴ等の表示装置に適用して三刺激値を求めるこ
とが可能なものであれば特に限定されず、例えば、輝度
計、色彩色差計、ＣＲＴカラーアナライザー等を挙げる
ことができる。

【００３１】しかし、この変換は、以下に示すように、
ガンマ補正を考慮して変換行列Ｍを介して行うこともで
きる。ＲＧＢカラー表示信号レベル値Ｖ_R、Ｖ_G、Ｖ_B
と表示色の輝度値ＲＧＢとの関係を表すガンマ補正は、
以下のとおりである。Ｒ＝Ｐｏｗｅｒ（Ｖ_R／２５５，γ_R,DC）・２５５Ｇ＝Ｐｏｗｅｒ（Ｖ_G／２５５，γ_G,DC）・２５５Ｂ＝Ｐｏｗｅｒ（Ｖ_B／２５５，γ_B,DC）・２５５但し、Ｐｏｗｅｒ（ｘ／ｙ）＝ｘ^yである。

【００３２】また、ＲＧＢカラー表示信号レベル値
Ｖ_R、Ｖ_G、Ｖ_Bと三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dとは、変
換行列Ｍにより以下のとおり対応づけられる。

【００３３】

【数１】

【００３４】上記Ｍは、例えば、ＣＲＴの場合は、以下
のように求めることができる。すなわち、ＣＲＴ上に表
示した色彩領域の、その三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを、輝度計
等の計測手段によって測色して求め、ＲＧＢカラー表示
信号レベル値Ｖ_R、Ｖ_G、Ｖ_B値との組を複数の表示色
について求め、これに基づいて、最小二乗法等を用い
て、三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺとＲＧＢカラー表示信号レベル
値Ｖ_R、Ｖ_G、Ｖ_B値との関係を求めることにより求め
る。例えば、表示色の数をｎ、これらの三刺激値を
Ｘ_i、Ｙ_i、Ｚ_i（ｉは１〜ｎの整数）とし、それらの
ＲＧＢカラー表示信号レベル値Ｖ_R、Ｖ_G、Ｖ_B値をそ
れぞれＲ_i、Ｇ_i、Ｂ_i（ｉは１〜ｎの整数）とする
と、三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺとＲＧＢカラー表示信号レベル
値Ｖ_R、Ｖ_G、Ｖ_B値との関係は、

【００３５】

【数２】

【００３６】とするときＴ_nes＝Ｓ_new・（Ｓ^T・Ｓ）^-1・Ｓ^T・Ｔで求められる。但し、Ｔ_newは、１×３行列で与えられ
る三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを表し、Ｓ_newは、１×４行列で
与えられるＲＧＢカラー表示信号レベル値Ｖ_R、Ｖ_G、
Ｖ_B信号を表す。

【００３７】上述の変換は、ガンマ補正及び変換行列Ｍ
のみによっては精度よく達成するのが困難な場合があ
る。そこで、本発明においては、ファジイ推論機構を用
いて補正を行うことができる。ファジイ推論機構は、後
に詳細に説明するように、前件部の入力に対してファジ
イプロダクションルールにより後件部の出力を導くこと
ができる。従って、例えば、前件部にＲＧＢカラー表示
信号レベル値を入力し、後件部に表示色の三刺激値の補
正値を出力することができるようなファジイ推論機構を
構築すればよい。

【００３８】ことろで、本発明においては、上述のよう
に、コンピュータグラフィックス画像として、デジタル
カメラ等を使用して実物の画像を入力する場合もある。
この場合には、これらの入力手段のＲＧＢカラー表示信
号レベル値を用いて表示装置の画像が形成されるわけで
あるが、表示装置の表示色が実物の塗色と同一であるこ
とが保証されることが好ましい。この場合にも、上述の
変換に関する手法を適用することができ、塗色について
の実測三刺激値とデジタルカメラ等におけるＲＧＢカラ
ー表示信号レベル値との間の変換関係と、表示装置のＲ
ＧＢカラー表示信号レベル値と表示装置上の表示画像の
実測三刺激値との間の変換関係を可能な限り一致させる
ことが好ましい。また、三刺激値とＲＧＢカラー表示信
号レベル値との間の変換マトリックスのみによっては、
これを達成するのが困難な場合にあっては、上述の場合
と同様、ファジイ推論機構を用いて補正を行うことがで
きる。従って、例えば、デジタルカメラの変換関係の補
正機構を構築する場合には、前件部に塗色の実測三刺激
値ＸＹＺを入力し、後件部にＲＧＢ信号カラー表示信号
レベル値の補正値を出力することができるようなファジ
イ推論機構を構築すればよい。

【００３９】一方、本発明においては、塗料配合及びそ
の塗料配合により形成される塗色の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚ
のデータを複数の塗料配合について予めコンピュータの
メモリ内に格納しておく。上記データは、着色材のみの
配合又は光輝材のみの配合について、各種希釈倍率の配
合についてその三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを求めたものであっ
てもよいが、光輝材を一定の標準的量で含有させて各着
色材についてその三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを求めたもの、又
は、それらの両者であってもよい。一般に、光輝材含有
塗色については、着色材のみならず、光輝材の影響によ
っても変化するので、予め光輝材を含有させた配合につ
いて三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを求めてコンピュータのメモリ
内に格納しておくことが好ましい。

【００４０】次に、図１の過程３〜５において、上記三
刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dを目標色とするコンピュータカ
ラーマッチングを実行する。まず図１の過程３におい
て、上記メモリ内に格納されたデータから、上記三刺激
値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dに近似する三刺激値Ｘ′、Ｙ′、
Ｚ′を検索して求める。この過程を図２に示す。先ず、
上記三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dを規定値として設定する
（過程３１）。次に、第一回の選択をするための基準範
囲ΔＸ₁、ΔＹ₁、ΔＺ₁を設定する（過程３２）。こ
の範囲内にはいるデータを選択した結果、複数の選択が
ある場合には、更に狭い基準範囲ΔＸ₂、ΔＹ₂、ΔＺ
₂を設定して第二回の選択をする（過程３３）。選択結
果が１つとなったなら、それを求める正解三刺激値
Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′とする。なお、選択結果が０個となっ
た場合は、その選択の前回の選択結果を出力する。この
場合は、候補が複数存在することになる。かくして、規
定値とデータとを次々に比較し、その差がある一定の範
囲内にあるものを検索し、その範囲を次々に小さくして
更に検索し、最後に残った値を取り出すことにより、最
も近似する三刺激値Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′を求めることがで
きる。

【００４１】上記検索においては、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚ
の使用に限定されるものではないことは、上述したとお
りである。すなわち、上記三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚは標準表
色系として位置づけることができ、従って、この三刺激
値から導くことができる各種表色系の値、例えば、Ｌ＊
ａ＊ｂ＊の値やこれらに基づく色差、例えば、ΔＥ＊ａ
ｂ等を使用して検索することも当然可能である。本明細
書においては、便宜上、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの使用につ
いて説明する。

【００４２】上記三刺激値Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′が上記目標
三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dの予め定められた所定範囲内
にあるか否かを判定し（図１、過程４）、その所定範囲
内の値であれば、この三刺激値Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′に対応
する配合を上記メモリ内に格納されたデータから導く。
この際、この三刺激値Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′に対応するカラ
ー表示を表示装置に表示させることが好ましい。この表
示は、上述の変換の逆変換を行ってＲＧＢカラー表示信
号レベル値に直すことにより行うことができる。

【００４３】一方、上記判定により、所定範囲内の値で
はないことが判った場合には、更に、上記三刺激値
Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′に対応する配合から出発して修正計算
を行い（図１、過程５）、上記三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ
_Dに対応する塗料配合を算出する。この場合において、
上記修正計算は、例えば、以下に述べるように、ファジ
イ推論を用いて行うことができる。図３にこの過程を示
す。この場合、予め作成した複数の適宜の配合比の試料
塗板の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚ及びその塗板作成時の塗布条
件を上記コンピュータのメモリ内に、別途に、実績基礎
データベースとして格納しておく。そして、過程５１で
目標三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dを設定し、過程５２で上
記三刺激値Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′を出発値として設定する。
次に、過程５３で上記三刺激値Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′と上記
目標三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dとを比較して、その差を
ファジイ化するのであるが、まず、「やや赤い」、「か
なり赤い」等の概念を表すメンバーシップ関数を導入し
ておき、上記三刺激値Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′と目標との差
を、上記メンバーシップ関数によりどの程度赤いのか、
すなわち「やや赤い」のか「かなり赤い」のかを求め
て、ファジイ化する。その後、予め決めておいたファジ
イプロダクションルールを用いて、上記ファジイ化に対
応する対策を決定する。

【００４４】すなわち、Ｘ_D（ｘ₁・・・ｘ_i・・・ｘ_n）＝Ｘ′（ｘ₁・・・
ｘ_i・・・ｘ_n）＋Ｃ_orr（ｘ₁・・・ｘ_i・・・
ｘ_n）と表した場合、補正関数Ｃ_orrをファジイ推論によって
求める。式中、ｘ_iは、ｉ番目の着色材の配合を表す。

【００４５】ファジイ推論においては、曖昧性をファジ
イ集合論におけるメンバーシップ関数を用いて定義す
る。推論に応用する場合には、このメンバーシップ関数
を用いてファジイプロダクションルールを定義する。上
記補正関数Ｃ_orrを求める場合には、ファジイプロダク
ションルールの前件部は、着色材の種類からなり、後件
部は、補正値となる。前件部のファジイラベルは、「多
い」、「少ない」の表現であり、それに程度が加わる。

【００４６】後件部のメンバーシップ関数は、予め作成
された塗板の作成条件とその実測反射率から求めた三刺
激値Ｘ、Ｙ、Ｚとを上記コンピュータのメモリー内に記
憶させ、この情報を用いて正確な後件ファジイ出力が得
られるように、後件部のメンバーシップ関数とファジイ
プロダクションルールを調整することが好ましい。この
調整は、ファジイラベル空間の発火したセルに後件部の
メンバーシップ関数が対応するように行う。

【００４７】上記ファジイ推論による計算は、通常、例
えば、１０秒以内の短時間に行うことができる。また、
塗料配合の実績を積んで上記実績基礎データベースの蓄
積が大きくなるに従って、推論結果の精度も向上する。
しかし、上記実績基礎データベースの蓄積が少ない場合
には、収束計算によるコンピュータカラーマッチングの
結果のほうが目標値により近い場合が多い。従って、上
記修正計算においては、収束計算によるコンピュータカ
ラーマッチング方法とファジイ推論を用いて行う方法と
を併用し、上記修正計算の結果とＸ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dとの
差を基準にして、その差が大きい場合には、収束計算に
よるコンピュータカラーマッチングの結果を優先するよ
うに、ファジイ推論の結果と併せて両方を重み付けによ
り計算して最終結果を求めることが好ましい。

【００４８】また、本発明においては、以下の収束法を
用いて修正計算を実行することもできる。すなわち、ｎ
種の色材を使用し、この配合量をそれぞれｘ₁．．
ｘ_i．．ｘ_nとすると、混合物の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚ
は、ある適当な関数ｆ_x、ｆ_y、ｆ_zを用いてＸ＝ｆ_x（ｘ₁．．ｘ_i．．ｘ_n）Ｙ＝ｆ_y（ｘ₁．．ｘ_i．．ｘ_n）Ｚ＝ｆ_z（ｘ₁．．ｘ_i．．ｘ_n）と表すことができる。この場合、目標とする上記三刺激
値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dの組み合わせに対するｘ₁．．
ｘ_i．．ｘ_nを求めることが上記修正計算の目的であ
る。しかしながら、上記関数ｆ_x、ｆ_y、ｆ_zの逆関数
を簡単に求めることは一般的には極めて困難である。こ
のため、例えば、ｙ＝ｆ_x（ｘ₁．．ｘ_i．．ｘ_n）−
Ｘ_Dなる関数について、ｘ₁．．ｘ_i．．ｘ_nの値を変
化させてｆ_x（ｘ₁．．ｘ_i．．ｘ_n）の値が正値及び
負値となる二組のｘ₁．．ｘ_i．．ｘ_nをもとめ、更
に、この二組のｘ₁．．ｘ_i．．ｘ_nの中間にある新た
な二組の値であってｙ＝ｆ_x（ｘ₁．．ｘ_i．．ｘ_n）
−Ｘ_Dの値を正値及び負値とする値を求める操作を順次
繰り返して、必要な程度に収束計算を実行することによ
り、方程式ｆ_x（ｘ₁．．ｘ_i．．ｘ_n）−Ｘ_D＝０の
解を必要な精度で求めることができる。同様にして方程
式ｆ_y（ｘ₁．．ｘ_i．．ｘ_n）−Ｙ_D＝０及び方程式
ｆ_z（ｘ₁．．ｘ_i．．ｘ_n）−Ｚ_D＝０の解を必要な
精度で求めることができる。しかしながら、この方法
は、一般に収束が遅い。従って、収束のよりはやいニュ
ートン・ラプソン法によることが好ましい。

【００４９】上記ニュートン・ラプソン法によれば、三
刺激値Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′に対応する配合を、例えば、ｘ
₁′．．ｘ_i′．．ｘ_n′とし、これを初期値とする
と、上記ｘ₁′．．ｘ_i′．．ｘ_n′に微小変化量Δｘ
₁．．Δｘ_i．．Δｘ_nを加えたときに、三刺激値がΔ
Ｘ、ΔＹ、ΔＺだけ変化したとすると、テイラー展開の
第一次項までを考慮にいれることにより、下記の関係が
成り立つ。

【００５０】

【数３】

【００５１】従って、この関係から求めたΔｘ₁．．Δ
ｘ_i．．Δｘ_nを初期値ｘ₁′．．ｘ_i′．．ｘ_n′に
加えた値ｘ₁′′．．ｘ_i′′．．ｘ_n′′に修正する
ことを繰り返すことにより、所望の精度で近似値が得ら
れる。但し、ｘ₁′′＝ｘ₁′＋Δｘ₁、ｘ_i′′＝ｘ
_i′＋Δｘ_i、ｘ_n′′＝ｘ_n′＋Δｘ_nである。

【００５２】上記コンピュータカラーマッチングにおい
ては、着色材の配合を求めることを目標にした。一方、
光輝材含有塗色の配合については、上記コンピュータグ
ラフィックス画像の表示色のみから配合を求めることは
一般にはできない。本発明においては、しかしながら、
以下のいずれかの方法によって、簡便に光輝材含有塗色
の配合を推定することができる。

【００５３】第一の方法は、予め光輝材画像データベー
スを作成しておき、これを利用する方法である。すなわ
ち、本発明においては、図４に示すように、コンピュー
タのメモリ内に、複数の光輝材についてのサンプル塗色
の画像データベース１１を格納しておき、それらの光輝
材画像を、所望により塗装対象物のコンピュータグラフ
ィックス画像とともに、表示装置上に提示し（過程１
２）、両者を比較対照することにより、視感上最も近似
するサンプル塗色画像を選択、指定する。かくして指定
されたサンプル塗色画像に対応する光輝材の種類や配合
を上記データベースから読み出す。こうして定めた光輝
材の種類や配合比は、過程５のコンピュータカラーマッ
チングにおいて使用することができる。

【００５４】上記光輝材画像データベースは、光輝材の
みを配合した場合の塗色の画像からなる。上記画像は、
実際の塗板のデジタルカメラ写真やスキャナー等により
読み込んだ画像であってもよく、また、変角分光反射率
分布に基づいてコンピュータグラフィックスにより作成
した画像であってもよい。この場合、色彩情報は無視で
きるので、上記画像は、モノクロ画像でよい。上述した
ように、光輝感は光輝材の種類により定まるので、見本
色や目標カラー写真等から光輝材の種類を目視により推
定することができることが多い。従って、目標とするＣ
Ｇ画像に一致又は近似する光輝材画像を上記画像データ
ベースから検索し、この検索した画像データとともに上
記三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dに対応するＲＧＢカラー表
示信号レベル値を表示装置に入力することにより、光輝
感が最も近似する光輝材配合を定めることができる。か
くして定めた光輝材配合は、コンピュータカラーマッチ
ングに利用することができる。

【００５５】なお、この場合において、上記光輝材画像
データベースから任意に画像を選択し、その配合を使用
することにより、見本塗色が特にない場合にも、嗜好に
合致する光輝感を検索することができる。

【００５６】第二の方法は、メタリック・パール系塗料
のコンピュータ調色における着色材と光輝材との配合比
又は光輝材の配合量を求めることができる方法を利用し
て、コンピュータカラーマッチングを行う方法である。
この場合、コンピュータのメモリ内には、光輝材含有塗
色のデータを含む塗色データを格納しておく。上記方法
は、ファジイ推論機構を利用することにより実現するこ
とができる。このような方法としては、例えば、特願平
９−１３４４８０号に記載されている「メタリック・パ
ール系塗料のコンピュータ調色における着色材と光輝材
との配合比又は光輝材の配合量を求める方法」を好適に
使用することができる。上記方法により、着色材と光輝
材とを配合するようにコンピュータカラーマッチングを
実行すると、コンピュータグラフィックス画像の色彩に
よく合致する塗色を再現可能な塗料配合を、事実上、求
めることができる。

【００５７】上記光輝材としては特に限定されず、例え
ば、アルミフレーク顔料、金属メッキしたガラスフレー
ク顔料、板状酸化鉄顔料、グラファイト等のメタリック
系光輝材顔料；ホワイトマイカ、干渉マイカ、着色マイ
カ等のマイカ系光輝材顔料；ＭＩＯ等の光輝材顔料等の
光輝材顔料含有塗料や、微粒子酸化チタン、多彩色発色
顔料等の特殊色彩効果を有する顔料等を挙げることがで
きる。

【００５８】なお、本発明においては、上記コンピュー
タとしては特に限定されず、パーソナルコンピュータを
使用することができる。上記パーソナルコンピュータと
しては、例えば、クロック周波数が１６６ＭＨｚ以上の
ＣＰＵ、１６ＭＢ以上、好ましくは３２ＭＢ以上の内部
メモリ及び１ＧＢ以上のハードディスク装置を装備した
ものを好適に使用することができる。

【００５９】かくして計算された三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、
Ｚ_Dに対応する塗料配合を、例えば、電子天秤等の計量
手段により秤量して目的塗料を得ることができる。

【００６０】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。

【００６１】実施例１変換マトリックス及びガンマ補正値の決定１．サンプル塗板の作成コンピュータグラフィックス画像のＲＧＢカラー表示信
号レベル値から三刺激値ＸＹＺを計算するための変換マ
トリックスを計算する目的で、その手順の第一として、
メタリック色のサンプル塗板７枚を作成した。塗板作成
には、塗料として、日本ペイント社製自動車補修用塗料
（１液ベースコート型のアクリル樹脂塗料、商品名アド
ミラ）を用いた。サンプル塗板の配合比は、以下のとお
りである。０３２ホワイトメタリック細目７０％３０９シンカ
シャレッド３０％０３２ホワイトメタリック細目７０％５２５グラス
グリーン３０％０３２ホワイトメタリック細目７０％４５６スレン
ブルー３０％０３２ホワイトメタリック細目７０％３９６シアニ
ンブルー３０％０３２ホワイトメタリック細目７０％６１８フロー
ラバイオレット３０％０３２ホワイトメタリック細目７０％５４１ファイ
ンイエロー３０％０３２ホワイトメタリック細目７０％６１１チンチ
ングブラック３０％

【００６２】作成した塗板は、村上色彩技術研究所社製
の変角分光光度計にて、塗板に対する光源の照射角が４
５度、受光角が照射角の正反射方向から２０度、４５度
及び１１０度の３方向から分光反射率を計測し、ＣＩＥ
の標準観測者が１０度視野、標準光源がＤ６５光源のも
とで受け取る三刺激値Ｘ₁₀Ｙ₁₀Ｚ₁₀を計算した。各塗板
についての値は以下の通りであった。

【００６３】

【表１】

【００６４】２．デジタルカメラによる画像の読み込み次に、作成した塗板を、人工太陽灯（セリック社製、色
温度６５００Ｋ）を、塗板に対して４５度の角度から照
射し、デジタルカメラによって塗板の全景を撮影し、こ
れをコンピュータグラフィックス（以下、ＣＧという）
用ソフトウェアを用いて、ＣＲＴ上に表示した。ＣＲＴ
としては、色再現性を確保するために、キャリブレーシ
ョン機能が付属した２０インチサイズのものを使用し
た。ＣＲＴ上では、撮影された塗板の画像から、人工太
陽灯の照射角が４５度で受光角が正反射方向から２０
度、４５度及び１１０度の位置のＲＧＢカラー表示信号
レベル値をＣＧソフトウェアの機能でピックアップし
た。この値は、デジタルカメラで撮影されたＲＧＢカラ
ー表示信号レベル値（以下、表中、簡単にＲ、Ｇ、Ｂと
表記する）となる。その結果を以下に示す。

【００６５】

【表２】

【００６６】以上の結果に基づいて、塗板の三刺激値Ｘ
₁₀Ｙ₁₀Ｚ₁₀の実測値とデジタルカメラの撮影値を用い
て、デジタルカメラの変換マトリックスＭ_DCとガンマ補
正値γ_R,DC、γ_G,DC、γ_B,DCを求めた。結果を以下に示
す。

【００６７】

【数４】

【００６８】γ_R.DC ＝０．２３５ γ_G.DC ＝０．２５６ γ_B.DC ＝０．２２９

【００６９】従って、デジタルカメラについての変換関
係及びガンマ補正は、

【００７０】

【数５】

【００７１】Ｒ＝Ｐｏｗｅｒ（Ｖ_R／２５５，γ_R.DC）・２５５Ｇ＝Ｐｏｗｅｒ（Ｖ_G／２５５，γ_G.DC）・２５５Ｂ＝Ｐｏｗｅｒ（Ｖ_B／２５５，γ_B.DC）・２５５である。ただし、Ｐｏｗｅｒ（ｘ，ｙ）＝ｘ^yである。

【００７２】次に、計算精度を向上させるために、表１
及び表２のデータを用い、ファジィ推論によるマトリッ
クス変換及びガンマ補正のみによる計算とのずれを補正
する計算機構を構築した。ファジィ推論は、前件部３、
後件部３の推論機構とし、前件部には三刺激値Ｘ₁₀Ｙ₁₀
Ｚ₁₀の〔０，１〕の正規化値を観察値とした。ファジィ
ラベルには、ＮＢ、ＮＳ、ＺＯ、ＰＳ、ＰＢの５段階を
設定し、メンバーシップ関数には二等辺三角形を用い
た。後件部には、ＲＧＢカラー表示信号レベル値の補正
量を出力させるようにし、非ファジィ化方法には高さ法
を用いた。また、推論演算には、Ｍａｍｄａｎｉのｍｉ
ｎ−ｍａｘ法を用いた。後件部のメンバーシップ関数の
位置やファジィプロダクションルールについては、表１
及び表２のデータを用いて、マトリックス変換及びガン
マ補正のみによる計算とのずれを適切に補正できるよう
に設定した。以上、マトリックス変換、ガンマ補正、フ
ァジィ推論による補正の３つの方法を用いて、三刺激値
Ｘ₁₀Ｙ₁₀Ｚ₁₀からデジタルカメラの撮影値であるＲＧＢ
カラー表示信号レベル値の変換関係を構築した。更に、
上述の関係から、デジタルカメラのＲＧＢカラー表示信
号レベル値から三刺激値Ｘ₁₀Ｙ₁₀Ｚ₁₀を求める逆変換の
マトリックスやガンマ補正、並びに、ファジィ推論機構
に用いる後件部メンバーシップ関数の位置とファジィプ
ロダクションルールテーブルを算出した。

【００７３】３．ＣＲＴ表示色の三刺激値Ｘ₁₀Ｙ₁₀Ｚ₁₀
の測色次に、表２のＲＧＢカラー表示信号レベル値を用いて、
縦２００ピクセル、横２００ピクセルの塗りつぶし矩形
画像をディスプレイ中央部に表示し、これを分光輝度計
（米国フォトリサーチ社製、ＰＲ７０４）を用いて三刺
激値Ｘ₁₀Ｙ₁₀Ｚ₁₀を計測した。結果を以下に示す。

【００７４】

【表３】

【００７５】また、表示画像の計測結果から導きだされ
た、ＲＧＢカラー表示信号レベル値と三刺激値Ｘ₁₀Ｙ₁₀
Ｚ₁₀との変換マトリックスＭ_DS及びガンマ補正値
γ_R,DS、γ_G,DS、γ_B,DSは、次のとおりである。

【００７６】

【数６】

【００７７】γ_R.DS ＝０．２３１ γ_G.DS ＝０．２６０ γ_B.DS ＝０．２３７

【００７８】従って、ＣＲＴについての変換関係及びガ
ンマ補正は、

【００７９】

【数７】

【００８０】Ｒ＝Ｐｏｗｅｒ（Ｖ_R／２５５，γ_R.DS）・２５５Ｇ＝Ｐｏｗｅｒ（Ｖ_G／２５５，γ_G.DS）・２５５Ｂ＝Ｐｏｗｅｒ（Ｖ_B／２５５，γ_B.DS）・２５５である。ただし、Ｐｏｗｅｒ（ｘ，ｙ）＝ｘ^yである。

【００８１】次に、デジタルカメラの場合と同様に、Ｃ
ＲＴ表示での計算精度を向上させるために、表２及び表
３のデータを用い、ファジィ推論によるマトリックス変
換及びガンマ補正のみによる計算とのずれを補正する計
算機構を構築した。ファジィ推論は、前件部３、後件部
３の推論構造とし、前件部には三刺激値Ｘ₁₀Ｙ₁₀Ｚ₁₀の
〔０，１〕の正規化値を観察値とした。ファジィラベル
には、ＮＢ、ＮＳ、ＺＯ、ＰＳ、ＰＢの５段階を設定
し、メンバーシップ関数には二等辺三角形を用いた。後
件部には、ＲＧＢカラー表示信号レベル値の補正量を出
力させるようにし、非ファジィ化方法には、高さ法を用
いた。また、推論演算には、Ｍａｍｄａｎｉのｍｉｎ−
ｍａｘ法を用いた。後件部のメンバーシップ関数の位置
やファジィプロダクションルールについては、表２及び
表３のデータを用い、マトリックス変換及びガンマ補正
のみによる計算とのずれを適切に補正できるように設定
した。以上、マトリックス変換、ガンマ補正、ファジィ
推論による補正の３つの方法を用いて、三刺激値Ｘ₁₀Ｙ
₁₀Ｚ₁₀からＣＲＴの表示値であるＲＧＢカラー表示信号
レベル値の変換関係を構築した。更に、上述の関係か
ら、ＣＲＴのＲＧＢカラー表示信号レベル値から三刺激
値Ｘ₁₀Ｙ₁₀Ｚ₁₀をもとめる逆変換のマトリックスやガン
マ補正、並びにファジィ推論機構に用いる後件部メンバ
ーシップ関数の位置とファジィプロダクションルールテ
ーブルを算出した。

【００８２】配合計算用データベースの作成配合推定計算の準備段階として、配合計算用の基礎デー
タベースを作成した。塗料として、日本ペイント社製自
動車補修用塗料（１液ベースコート型のアクリル樹脂塗
料、商品名アドミラ）を用いた。サンプル塗板の配合比
は以下のとおりで、ａ〜ｆまでの光輝材は、補正用クリ
ア塗料によって希釈し、ｇ〜ｎの顔料は、３０１２Ｍベ
ース極細目によって希釈した。

【００８３】ａ．３０１２Ｍベース極細目（％）１、
３、５、１０、３０、５０、７５、１００ｂ．３０２２ハイスパーク細目（％）１、３、５、１
０、３０、５０、７５、１００ｃ．３０２５ハイスパーク大荒目（％）１、３、５、
１０、３０、５０、７５、１００ｄ．３０３１ホワイトＭ極細目（％）１、３、５、１
０、３０、５０、７５、１００ｅ．３０３４ホワイトＭ荒目（％）１、３、５、１
０、３０、５０、７５、１００ｆ．０７８マイカベース５Ｗ（％）１、３、５、１
０、３０、５０、７５、１００ｇ．３４１１チンチングブラック（％）３、１０、３
０、５０、７０、１００ｈ．３４５６スレンブルー（％）３、１０、３０、５
０、７０、１００ｉ．３４６５フレッシュブルー（％）３、１０、３
０、５０、７０、１００ｊ．３４８９ブルーブラック（％）３、１０、３０、
５０、７０、１００ｋ．３５２５グラスグリーン（％）３、１０、３０、
５０、７０、１００ｌ．３６１１チンチングブラックＮＰ（％）３、１
０、３０、５０、７０、１００ｍ．３６１２ヘルメスブルー（％）３、１０、３０、
５０、７０、１００％ｎ．３３０９シンカシャレッド（％）３、１０、３
０、５０、７０、１００

【００８４】上記の配合の塗料を、スプレー法により、
塗板上に噴霧し、基礎データベース用のサンプルを作成
し、これを変角分光光度計を用いて、照射角４５度、受
光角が照射角の正反射方向から２０度、４５度、１１０
度の分光反射率を計測し、コンピュータ上に記憶させ
た。

【００８５】また、ａ〜ｆの光輝材含有塗色の画像をデ
ジタルカメラで取り込んで、光輝材画像データベースを
作成した。

【００８６】塗料配合の推定１．ＣＧ画像の作成次に、ＣＧシステムを用いて、１０×２０ｃｍの大きさ
の塗板を想定したデザインを行った。デザインを行う際
には、塗板に対して４５度の角度から照明光を照射した
状態を仮想的に視覚化するために、人為的に適当な色合
いとグラデーションを施して、Ａ、Ｂ、Ｃの３つのデザ
インを行った。次に、それぞれのデザイン画について、
視認される方向が照射光の正反射方向から２０度、４５
度、１１０度の位置をＣＧソフトウエアの機能を利用し
てピックアップし、その部分のＲＧＢカラー表示信号レ
ベル値を求めた。このＣＧ画像から得られるＲＧＢカラ
ー表示信号レベル値から、上述の変換関係によりＸ₁₀Ｙ
₁₀Ｚ₁₀値を計算した結果を、以下に示す。

【００８７】

【表４】

【００８８】２．コンピュータカラーマッチングの実行（１）光輝材画像データベースを使用する方法上記画像Ａについて、ＣＲＴ上に、光輝材画像データベ
ースから読み込んだモノクローム光輝材画像とともに同
時に並べて表示した。上記画像Ａについて、カラー表示
の場合とモノクロ表示の場合とをそれぞれ、上記モノク
ローム光輝材画像と比較し、両方の場合の、両者の対比
により、視感上もっとも類似していると判断されたモノ
クローム光輝材画像を選択し、その画像の光輝材及び配
合量をコンピュータカラーマッチングに使用した。その
結果、表５に示すとおり、顔料と光輝材の配合量を得
た。

【００８９】（２）メタリック・パール系塗料のコンピ
ュータ調色における着色材と光輝材との配合比又は光輝
材の配合量を求めることができる方法を使用する方法上記画像Ｂ〜Ｃについて、それぞれ、各受光角度での三
刺激値Ｘ₁₀Ｙ₁₀Ｚ₁₀を目標色とするコンピータカラーマ
ッチングを行った。上記コンピータカラーマッチング
は、「メタリック・パール系塗料のコンピュータ調色に
おける着色材と光輝材の配合比又は光輝材の配合量を求
める方法」（特願平９−１３４４８０）に準拠してファ
ジィ推論機構を用いて行った。その結果、以下のとお
り、顔料と光輝材の配合量を得た。

【００９０】

【表５】

【００９１】３．評価これらの配合に基づき調製した塗料を、ＣＧ画像を作成
した際に使用した塗板上に、配合計算用データベースを
構築する際の方法と同じ方法で塗布しサンプル塗板を作
成した。引き続き、暗室内に、ＣＧシステムと、人工太
陽灯を併置し、作成したサンプルとＣＧ画像を見比べ
た。なお、ＣＧシステムの画像背景と照明環境の背景に
は、マンセル値で明度５のグレー色艶消板を用いた。こ
の結果、視感判定上、特に違和感はなく、程よく一致し
ていることを確認した。

【００９２】次に、これらのサンプル塗板を、人工太陽
灯のもとで、前述のデジタルカメラで撮影し、デジタル
カメラの変換マトリックス、ガンマ補正値、ファジィ推
論による補正機構を用いて、撮影結果である各ピクセル
のＲＧＢカラー表示信号レベル値を三刺激値Ｘ₁₀Ｙ₁₀Ｚ
₁₀に変換した。次に、変換した三刺激値から、ＣＲＴの
変換マトリックス、ガンマ補正値、ファジィ推論機構を
用いて、ＣＲＴ表示用のＲＧＢカラー表示信号レベル値
に変換した。ＣＲＴ画面上に原画像とともに表示し、比
較したところ、視感上、程よく一致していることを確認
した。また、画像を比較し、照射光の正反射方向から２
０度、４５度、１１０度の部位のＲＧＢカラー表示信号
レベル値を比較したところ、以下のとおりの結果を得
た。

【００９３】

【表６】

【００９４】表６の結果から、原画と再現画像とは、各
角度において良く色彩が一致していることが判った。こ
の結果、求めた塗料配合は、コンピータグラフィックス
画像の色彩を塗色として再現するものであることが実証
された。

【００９５】

【発明の効果】本発明により、コンピュータグラフィッ
クス画像形成用の変角分光反射率データを利用すること
なく簡便にコンピュータグラフィックス画像から塗料配
合を推定することができる。

【００９６】本発明は、コンピュータグラフィックス画
像の表示色から三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを求め、その三刺激
値に対応する塗料配合をコンピュータカラーマッチング
により求めることができるので、変角分光反射率に基づ
いて作成されたものではないコンピュータグラフィック
ス画像についても、その画像から塗料配合を簡便に推定
することができる。また、コンピュータカラーマッチン
グにファジイ推論機構を搭載することにより、光輝材含
有配合についても、事実上、これを求めることができ
る。また、その推定精度は、実績を積んで実績基礎デー
タベースが充実するに従って改善することができる。更
に、光輝材画像データベースを利用することにより、光
輝材含有塗料であっても、簡便にその塗料配合を推定す
ることができる。

【００９７】本発明により、色見本やカラー写真、カラ
ー印刷物等を参照しつつ、実際に車体に塗装された場合
のカラーイメージを容易に予め確認することができ、そ
の確認したカラーイメージに一致するか又は事実上一致
する塗色を再現することができる塗料配合を簡便に求め
ることができるので、熟練者以外であっても調色作業を
容易に行うことができる。このため、所望の塗り替えを
行ううえで、試し塗りを繰り返して行う必要が減少し、
中古車や、所謂新古車等について、塗り替え塗装を行う
際の作業効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を表すブロック図。

【図２】本発明の方法における三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの近
似色検索ブロック図。

【図３】本発明の方法におけるファジイ推論のブロック
図。

【図４】本発明の方法における光輝材画像データベース
を利用して配合を求める方法を表すブロック図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大住雅之愛知県岡崎市美合町字入込45 日清紡績株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塗装対象物の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の指
定された領域における表示色に対応する三刺激値Ｘ_D、
Ｙ_D、Ｚ_Dを求め、一方、塗料配合及びその塗料配合に
より形成される塗色の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚのデータを複
数の塗料配合について予めコンピュータのメモリ内に格
納しておき、メモリ内に格納された前記データから、前
記三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dに近似する三刺激値Ｘ′、
Ｙ′、Ｚ′及び対応する塗料配合を求め、この三刺激値
Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′が前記三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dに対
して所定範囲内であるか否かを判定し、前記判定の結
果、必要なら更に、前記三刺激値Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′に対
応する塗料配合から出発して前記三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、
Ｚ_Dを目標色とする修正計算を行うコンピュータカラー
マッチングにより、前記三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dに対
応する塗料配合を算出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料配合を推定する方法。
【請求項２】三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dは、指定され
た画像領域に対応するＲＧＢカラー表示信号レベル値Ｖ
_R、Ｖ_G及びＶ_Bに変換マトリックスを作用させて求め
る請求項１記載の方法。
【請求項３】ファジイ推論機構を用いて、変換マトリ
ックスから求めた三刺激値に補正を施す請求項２記載の
方法。
【請求項４】三刺激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dは、指定され
た画像領域の表示色を測色して求める請求項１記載の方
法。
【請求項５】指定された画像領域の表示色を、表示画
面内の提示領域に表示し、前記提示領域に表示された表
示色を測色する請求項４記載の方法。
【請求項６】コンピュータカラーマッチングを、ファ
ジイ推論を用いて行う請求項１〜５記載の方法。
【請求項７】コンピュータのメモリ内に格納する塗色
のデータは、光輝材含有塗色のデータを含むものである
請求項６記載の方法。
【請求項８】光輝材含有塗色については、コンピュー
タのメモリ内に格納された光輝材画像データベースを参
照して前記データベースから光輝材配合を定め後、三刺
激値Ｘ_D、Ｙ_D、Ｚ_Dに対応する塗料配合を目標色とす
るコンピュータカラーマッチングにより対応する着色材
の配合を求める請求項１〜５記載の方法。