JPS62501876A - 基本色合いの集合からある色合いを複製する方法及び装置 - 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】 基本色合いの集合からある色合いを複製する方法及び装置 本発明は複製すべき色合いの反射曲線を測定することなく基本色合いの集合から なる塗料組成を公式化して色合いを複製する方法及び装置の提供を目的とする。

多くの産業分野において各種製品をその種類に特に適合した塗料により、時に非 常に多数の色合いで塗装することが要求される。この要求を満足させるには解決 すべき以下の２つの問題がある。

■）大企業により大量生産された塗料が必ずしも適切でないこと、及び ２）色合い当りの塗料の量が１００Ｋｇ未満の場合はコストの割に利益が少なく 、しかも、品質の点だけではなく配送の点からも供給上の困難があること、上記 要求は現在かなり強いものではあるが、これらの問題を解決してくれる塗料製造 業者は多くない。

これらの問題に対する回答は塗料製造業者レベルにおいて存在するが、比較的高 額な投資および有能なスタッフを必要とする。

従来は分光光度計を使用して複製すべき色合いサンプルの反射スペクトルすなわ ちスペクトル再発光曲線を決定していた。すなわち、各所定波長入について、ク ベルカームンクの法則： に従い、均等波長間隔における全可視スペクトル（４００〜７００ｎｍ）にわた りサンプルの色合いの反射係数Ｒ１吸収係（ａＫ、および拡散係数Ｓを定めてい た。

基本色合いの反射スペクトルを知り、次の関係を当て式中　Ｍ＝基本色合いの混 合色、 Ａ＝第１の基本色合い、 Ｂ＝第２の基本色合い、 Ｗ＝基本白色、 Ｃ＝当該基本色合いの濃度。

色合い調整の為の式を計算することが出来る。この計算は明らかに非常に複雑で ありコンピュータの使用を必要とする。

この方法を実施するため現在世界市場において提案されている装置は、一般に１ ６ビツトのコンピュータに接続された分光光度測色計である。複雑なソフトウェ アに関連づけられたこれらの装置はその購入に約５０００００フラン（ＩＨ５年 現在）を最低限必要とする。このような価格のため、この装置の使用はその購入 の経済的償却を可能にする取引規模を有する少数のユーザーに限定される。

更にこの装置は研究用に設計されており、供給された情報を使用することの出来 る有能なスタッフを必要とする。実際、ある色合いを複製するには１０通りほど の式が提案されるが、専門家だけが提起された問題に最適な式を選択することが 出来る。

本発明の目的は、より経済的な条件のもとで、有能なスタッフを必要とすること なく色合いを複製するための方法および装置を提供することにある。

この目的は、複製すべき色合いサンプルの反射スペクトルを決定する代りに、か かるサンプルの色合いの三色座標ｘ、ｙおよび三色要素Ｙを決定することによっ て達成される。

このアプローチは既存の着想とは全く相反するものであって、その根拠は特に文 献ｒ　Ｍｅｓｕｒｅ　ｄｅ　Ｉａ　ｃｏｕｌｅｕｒｅｔ　ｒｅｐｅｒａｇｅ」（ クロードネヴユー著、　（Ｃｅｎｔｒｅ　Ｆｒａｎ−ｃａｉｓ　ｄｅ　Ｉａ　Ｃ ｏｕｌｅｕｒ発行）に見られ、第２２頁に「測色計において二色合い調整式の不 可能性」が記載されている。それによれば、最適な色合いを得る式を産業的に許 容される時間でつくり出すため■こ、分光光度計の代りに三刺激値制御側色計を 、そして１６ビツトコンピユータの代りに８ビツトプロセツサを使用することが 可能となる。使用するソフトウェアは比較的簡単なので全体コストは現在使われ ている装置の５分の工程度で済む。

すなわち本発明の方法は、 （入）、ｙ（入）、および２（入）のイ直と、複製すべき色合いのサンプルを測 定するのに使用する測色計がそのもとで作動する光源の曲線とを示す第１のファ イルを作成し； 基本色合いの値におよびＳを示す第２のファイルを作成し： これら２つのファイルから、各基本色合いについて、三色要素Ｘ、ＹおよびＺの 関数である３つの特性値を計算し、 複製すべき色合いサンプルの三色要素ｘ、ｙ、ｚを測色により測定し、かかる三 色要素から該サンプルの色合いの三色座標ｘ、ｙをめ； 第１のファイルおよび測色によって得た値から、複製すべき色合いについて同じ ３つの特性をめ：そして複製すべき色合いのものと認められた許容範囲内で、等 しい同じ３つの特性値を有する、白色および黒色を含む少なくとも４つの基本色 合いの混合色を漸通算により定める、各工程から成ることを特徴とする。

基本色合いの値におよびＳは基本色合いの黒色および白色領域のスペクトル再発 光曲線から計算され、これらの領域の濃度はＫおよびＳ係数の計算の精度を最も 高くするために基本色合いの性質に応じて決定する。これらスペクトル再発光曲 線は、分光光度測定、塗料製造業者、または本発明の実施に必要な装置の供給者 によって得られる。

基本色合いの順次バッチが値におよびＳの一定性に欠陥がある状態で製造業者に より供給された場合でも、ユーザーは補正係数を計算するためにこれら色合いの 白色および黒色望城に関する三色値の測色測定を行なうだけでよい。

本発明の好適な実施例において、スペクトル三色要素の値の第１のファイルは、 好ましくはｌｎｍのステップ毎に可視スペクトルをカバーする。すなわち、Ｘ（ 入）に対する　３０１の値、ｙ（入）に対する３０１の値、２（入）に対する　 ３０１の値である。このファイルが格納されると、三色座標ｘ、ｙの各組合せに 対応する、波長曲線であるスペクトル軌跡が格納される。（ｘ＋ｙ＋１＝１であ るため、Ｘおよびｙを使用すれば十分であり、中立点Ｗは仮想等エネルギー光源 のもとでｘ−１ｓ、ｙ＝３４により与えられる）。

第２のファイルは２０ｎｍのステップ毎に可視スペクトルをカバーする。すなわ ち各基本色合いについてＫの値が１６で、Ｓの値も１６である。

実際には、基本色合いについてのそして複製すべき色合いについての、Ｘ、Ｙお よび２の関数である３つの特性値は主波投入ｄ＋　、入ｄ２　、・・・入ｄｎ、 師度Ｙ＋、Ｙ２、−−−Ｙｎ、および純度Ｐ　ｕ　＋　、　Ｐ　ｕ　２　、−・ −Ｐ　ｕ　ｎ　テある。

漸通算による最終混合色の決定は、主波長、輝度および純度の順で行う漸通算に より達成される。

主波長に関する通算は、その主波投入ｄＩおよびλｄ２が複製すべき色合いの主 波長λｄを包含する少なくとも２つの基本色合いを選択し、満足すべき主波投入 ｄｍを有する混合色が得られるまで上記色合い間の混合比を変化させることによ り行なう。

次に輝度に関する通算であるが、この通算は上記工程により得られた混合色に、 複製すべき色合いよりもその輝度が低いか高いかによって白色または黒色を加え 、満足すべき輝度Ｙｍを得る。

純度に関する通算は次の２つの工程により行なう： 複製すべき色合いと等しい輝度を有する灰色の決定する工程；そして満足すべき 純度ＰｕＩＩが得られるまで、上記工程により得られた混合色に上記灰色を加え る工程。

各通算間において、１つの通算により得られた混合色のスペクトル再発光曲線お よび三色要素ｘ、ｙ、ｚを特徴とする特性関数値を計算し、得られた値を所望値 と比較してその差が当所定めた許容限界内にあるか否かを決定する。もしも許容 限界内にない場合、通算は別の通算により繰り返される。許容限界内にある場合 には次の特性に関する通算を行なう。三色要素Ｘ、ＹおよびＺは次Ｚ＝ΣＲ（入 ）Ｅ（入）Ｚ　（入）ｄ（λ）式中Ｒは反射率、Ｅは光源、菱（入）、ｉ（入） 、ｉ（入）はスペクトル三色要素、モしてｄは２つの波長の選択された差である 。

３つの特性値入ｄ、ＹおよびＰｕの最初の通算が終了すると、得られた混合色の スペクトル再発光曲線および近似の３つの特性目的値が計算され、その後Ｃ，１ ，Ｈにより定義されたようなΔＥ、すなわちＥ＝（ΔＬ　２＋Δａ　２＋Δｂ” ２）Ｈ式中Ｌ　、ａ”、ｂ　はＸ、Ｙ、Ｚ（７）関数）が当初定めた許容限界値 内にあるか否かを判定する。

各色合いの追加により、特にオーパート効果（Ａｕｂｅｒｔｅｆｆｅｃｔ　）の ため、先に近似した特性値に変化が生じ、かかる変化により得られた混合色が不 適切なものとなる恐れがあることを理解すべきである。

ΔＥが所定許容値よりも大きい場合、結果として得られた混合色のΔＥが所定許 容値内になるように第２の通算が行なわれる。

好ましくは各特性に対して最初に定められた許容偏差は比較的大きく、３つの通 算の各反復に際し、自動的に減少する。

また、混合すべき色合いの第１の選択から、これら色合いの混合色の純度が複製 すべき色合いの純度よりも大きいか否かがチェックされる。もしも大きくない場 合更に進む意味はない、何故ならば所望条件を満足する混合色は得られないから である。

主波長、輝度、および純度が適切である混合色が得られたら工程は終了する。最 も簡単な場合、スクリーンあるいはプリンターに、基本色合いの集合から得られ る単一の合成組成からなる着色塗料が得られ、ユーザーは該組成に示された割合 で基本色合いを混合すれば良いだけである。

勿論、この混合は実際に行なわれる最初の混合である。これまでに述べたすべて の混合作業はまったく仮想的なものである。

得られた混合色は理論的には満足いくものであるが、実際には例えば顔料の凝固 問題、塗装態様、等の理由により望ましくないΔＥを有することもある。この点 を改善するため、有効に得られた色合いについて測色を行ないその特性値を複製 すべき色合いのものと比較し、その後ある、または他の基本色合いを所望量加え ることにより修正を行なう。

本発明の方法はその最も簡単な態様においては単一の色合いの作成手順を提案す るのみであるため、塗料に関する高度に有能なスタッフを擁さないユーザーに完 全に適している。

更に本方法は着色塗料を製造または使用する小規模産業にも特に適している。

本発明はまた特に、ある組成を得るための手順が入力されることにより所定量の 混合色を製造する、いわゆる自動混合装置に応用可能である。かかる装置は自動 車ポデーおよびビル塗料製造業者更には若干の産業により約２０年間使用されて いる。この装置の使用については次のような２つの欠点があるが、これにより装 置の広範な使用に悪影響はない。

ａ）自動混合装置は、同じ供給者により供給された一定品質の基本色合いのみの 供給を受けるだけであること、および ｂ）自動混合装置は、常に作成可能な色合いの数を増やしていかなければならな い基本色合いの製造業者により通知された作成手順によってのみ使用され得る。

以上の欠点から次の結果が生じる。

１）自動混合装置は特定の一つの塗料製造業者に関連する。そこである塗料販売 業者が、異なる製造業者からの異種の塗料を得ることが出来るように何台かの自 動混合装置を持つことは稀ではない。

２）自動混合装置は塗料の質が一定であることが要求されるため、塗料製造業者 にとってはこれが製造上の制約となり、その結果製造コストが高くなる。

３）作成可能な色合いを常に増やしていくということは、製造業者が測色研究施 設および上記制約に適した商業的下部組織を持たなければならないことを意味す る。

これらのすべての結果は、自動混合装置によって着色された色合いのコストは、 大量生産品から従来の手順により作成された同一品質のものの価格の２倍近くに なることを意味する。顕著な製造上の柔軟性およびその結果としての極めて短か な作動時間によってのみ、少量の色合いを得するための自動混合装置の広範な使 用を可能とする。

本発明の方法は上記した２つの欠点を解消するものである。

実際、本方法によって、自動混合装置は異なる供給者からのいかなる品質の基本 色合いの使用にも適するようになり、予め指定された特定の色合いの作成手順し か使えないということもなくなった。

更に、このようにして製造された色合いは、本発明方法の実施に必要な装置の償 却は別として、これまで自動混合装置に使用されてきた原塗料の半分のコストの 原塗料から得られる。

本発明はその範囲が、新規な本方法を実施するための装置を含むもので、かかる 装置は。

複製すべきサンプルの三色座標を測定する三刺激値制ｇａ測色計と、 φ測色測定値、 ・そのもとで測色計が作動する光源の曲線、・基本色合いの値におよびＳ、そし て ｉ（入）から、 三色要素Ｘ、ＹおよびＺの関数である３つの特性値が複製すべき色合いのものと 許容範囲内で等しい塗料の組成を計算するプロセッサと、 必要ならば該プロセッサに制御される自動混合装置とから構成される。

測色計が三色座標のＪ＋１定に適している詩には測色計はＸ、Ｙ、Ｘを反映する ３つの値を示し、これらの値が使用される。

上記のように、基本色合いおよび複製すべき色合いの３つの特性値は主波長入ｄ 、輝度ｙ、および純度Ｐｕでも良い。

測色計はその構造原理によりモデル毎に異なる「個別の平衡状態（ｐｅｒｓｏｎ ａｌ　ｅｑｕａｔｉｏｎｓ　）Ｊを有してｌ、Ｘるので、プロセッサはこれを考 慮して修正を行なう。

本発明の他の実施例によると、基本色合いは適当な／くイングーまたはワニスと 混合することにより異なる品質の塗料（アクリル、グリセロフタル酸、等）が生 成される顔料コンセントレートである。

本発明の実施において、販売されていないあるいはその色合いが良好でない塗料 のバッチはこれを基本色合いとして使用することにより再生利用することが出来 、この場合、その基本色合いとしてのスペクトル再発光曲線、即ち、値におよび Ｓが決定される。これらの値は第２のファイルに入れられ、非光の塗料もこのよ うにして使用される。

以下に本発明を、唯一の添付図面を参照して、更に若干の追加詳細点と共に説明 する。該図は三色座標により色を検゛出する色度図を示している。

Ｗを中立点であり、複製すべき色合いが点Ｔに対応すると仮定すると、色合いの 主波長は直ｉＷＴとスペクトル軌跡の交点λｄに相当する。

複製すべき色合いの輝度Ｙはサンプルの測色測定値から直接得られる。

主波長λｄ１．および入ｄ２が入ｄを包含している基本色合いがＴ１およびＴ２ であるとすると、漸通算による計算は、色合いＴＩおよびＴ２が例えば波長比： に対応する割合である仮想混合色から始められる。

最初の通算については例えば次の許容範囲が定められる： ΔＥ（入ｄ）±５ｎｍ ΔＥ　（Ｙ）　±５ ΔＥ　（Ｐｕ）ｆＯ，０５ 第２の通算についてはこれら許容範囲が半分となり、第３の通算についてはそれ がまた半分となり、以下同様となる。

一般に、八Ｅは０．５または１に定められるが、完全な色合いの複製を要さない 産業においてはΔＥはもっと高い値に定めても良い。

当初選択された基本色合いの混合色が、その純度が複製すべき色合いよりも低い ために適切なものでないと思われる場合には、塗料の最終用途が許すならばΔＥ の定めた値を変更することが出来る。

本発明の方法は前記のように、現在使用されているものよりも相当コストの低い 装置で済み、それほど有能なスタッフを必要としないという利点がある０本方法 による組成の色合いは、互いに密接に関連した２つの基本色合いを使用するため かなり正確なものである。ここに見出された作成手順は、複製すべき色合いの製 造業者のものから非常にかけ離れたものではない、何故ならば装置は着色技術者 が用いるのと同じ法則に従って作動するからである。

本方法の欠点は、その最も簡単な態様において、すなわち光源のもとでのみ作動 しある角度においてのみ作動する３１１色計使用い白色および黒色を含む４つの 基本色合いのみに頼る態様においては、この方法が条件等色（ｍｅｔａｍｅｒｉ Ｓｍ　）、鏡面明澄度（ｓｐｅｃｕｌａｒ　ｂｒｉｌｌｉａｎｃｅ）、そして提 示された手順に要するコストのいずれをも考慮しない手順しか得ることが出来な い、ということである。

しかしながらこれらの欠点は方法および装置のより複雑な態様を使用することに よって回避することが出来る。例えば、条件等色についてみれば、異なる光源の もとで作動するｚＩｌ１色計を使用することによって考慮の対象に入れることが 出来る。

鏡面明澄度については、 複製すべきサンプルと同じ明澄度を右する基本色合い、または 異なる角度で測定を行なう測色計を使用することが出来る。

コストに関しては基本色合いＴＩおよびＴ２が選択されるとすぐにコストの計算 をすることが出来る。このコストが過大な場合にはプロセッサを使用して２つの 基本色合いＴＩおよびＴ３または３つの基本色合いＴ１、Ｔ２．Ｔ３から得られ るより安価な混合色をめても良い。

勿論１本発明は例示した実施例に限定されない０例えば、Ｃ，１，Ｈの値マ（入 ）、ｉ（λ）、三（入）ではなくて、やはりＣ，Ｉ　、Ｅから供給される値Ｙ、 Ｘおよびｙによって第１のファイルを作成することが出来る。

また値Ｙ、Ｘおよびｙを使用する代りにその従来の等個物であるＬｔ、ａ木、お よびｂ家を使用することが出来る。また本方法は２つの相対定数を使用した上記 クベルカームンクの法則（ｎ）を一般に使用するが１例えば繊維染色の組合の１ つの定数を使うもの、または塗料が塗布される支持体の色を考慮することにより 、所定の不透明度または半透明層を得るための顔料使用量を決定する２つの絶対 定数を使用するものを利用しても良い０本方法は更に、透明状態で観察される混 合色の組成を計算するベール−ランパートの法則のような他の法則を使用するこ とも出来る。

国際調査報告 、１．１１□□、、ＰＣＴ／ＦＲ８６１０００４３Ａ）ＲＩ三、’＜　Ｔｏ　： 三Ｅｌ　＝＞、７Ｈｖ、５−、−Ｈ：Ｓ＞（二Ｌ　Ｓｚ、ｚＦ、Ｃ’ＡＲ三？Ｏ Ｒτ　Ｃ，ＮＦｏｒ　ｍｏｒｅ　ｄａｚａｉｌｓ　ｈｂｏｕｃ　ｔｈｉｓ　ａｎ ｎｅｘ　・

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．復製すべき色合いの反射曲線を測定することなく基本色合いの集合から塗料 組成を公式化して色合いを複製する方法であって、 Ｃ．Ｉ．Ｅにより供給されたスペクトル三色要素Ｘ（λ），ｙ（λ），およびＺ （λ）の値と、複製すべきサンプルを測定するのに使用する測色計がそのもとで 作動する光源の曲線とを示す第１のファイルを作成し；基本色合いの値Ｋおよび Ｓを示す第２のファイルを作成し； これら２つのファイルから、各基本色合いについて、三色要素Ｘ，ＹおよびＺの 関数である３つの特性値を計算し； 複製すべき色合いの三色要素Ｘ，Ｙ，Ｚを測色により測定し、かかる三色要素か らなる該サンプルの色合いの三色座標ｘ，ｙを求め； 第１のファイルおよび測色によって得た値から、複製すべき色合いの同じ３つの 特性値を求め、そして複製すべき色合いのものと認められた許容範囲内で、等し い同じ３つの特性値を有する、白色および黒色を含んだ少なくとも４つの基本色 合いの混合色を、漸近算により定める、各工程から成ることを特徴とする前記方 法。
2. ２．スペクトル三色要素の値の第１のファイルは１ｎｍ毎の可視スペクトルをカ バーする、請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．第２のファイルは２０ｎｍ毎の可視スペクトルをカバーする、請求の範囲第 １項記載の方法。
4. ４．基本色合いおよび複製すべき色合いについてＸ，ＹおよびＺの関数である３ つの特性値は、主波長λｄ１，λｄ２，…λｄｎ、輝度Ｙ１，Ｙ２，…Ｙｎ、そ して純度Ｐｕ１，Ｐｕ２．…Ｐｕｎである、請求の範囲第１項ないし第３項のい ずれかに記載の方法。
5. ５．漸近算による最終混合色の決定は、主波長、輝度、そして純度の順にこれら を漸近算することによって得られる、請求の範囲第４項記載の方法。
6. ６．主波長の近算は、その主波長λｄ１およびλｄ２が複製すべき色合いの主波 長λｄを包含する少なくとも２つの基本色合いを選択し、混合色の主波長λｍが 満足すべきものであるようにこれらの色合いの混合比を定めることによって行わ れる、請求の範囲第４項または第５項記載の方法。
7. ７．輝度の近算は、満足すべき輝度Ｙｍが得られるまで．輝度が複製すべき色合 いのものよりも高いか低いかによって、先行する工程で得られた混合色に白色ま たは黒色を加えることによって行われる、請求の範囲第６項記載の方法。
8. ８．純度の近算は、複製すべき色合いのものと等しい輝度を有する灰色を決定す る工程と、満足すべさ純度Ｐｕｍが得られるまで、先行する工程で得られた混合 色に前記灰色を加える工程との２つの工程によって行われる、請求の範囲第７項 記載の方法。
9. ９．各近算間において、１つの近算により得られた混合色のスペクトル再発光曲 線および近似の三色要素Ｘ，ＹまたはＺを目的とする特性関数の値を計算し、得 られた値を所望値と比較して、その差が当初定めた許容限界内にあるか否かを決 定する、請求の範囲第５項ないし第８項のいずれかに記載の方法。
10. １０．３つの特性値λｄ，ＹおよびＰｕの最初の近算が終了すると、得られた混 合色のスペクトルに再発光曲線および近似の３つの特性目的値が計算され、その 後Ｃ．Ｉ．Ｅによって定義されたようなΔＥが当初定めた許容限界内にあるか否 かを決定する、請求の範囲第５項ないし第９項のいずれかに記載の方法。
11. １１．複製すべきサンプルの三色座標を測定する三刺激値制御測色計と、 測色測定値、 そのもとで測色計が作動する光源の曲線、基本色合いの値ＫおよびＳ、そして Ｃ．Ｉ．Ｅの値ｘ（λ），ｙ（λ）．およびｚ（λ）から、 三色要素Ｘ，Ｙ，Ｚの３つの特性関数の値が複製すべき色合いのものと許容範囲 内で等しい塗料の組成を計算するプロセッサとから構成される、請求の範囲第１ 項ないし第１０項のいずれかに記載の方法を実施する装置。
12. １２．Ｘ，Ｙ，Ｚの３つの特性関数が、主波長λｄ，輝度Ｙおよび純度Ｐｕであ る、請求の範囲第１０項記載の方法。
13. １３．前記プロセッサに制御される自動混合装置を更に含む、請求の範囲第１１ 項または第１２項記載の装置。