JPS63154923A - 色の測定方法および装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 物体の色の測定に係わるものであり、物体の表面色を比
較する方法に関係する視感測色方法の改良に関するもの
である。　さらには、呈色試験紙（呈色試験片）などの
読取り方法の改良にも関係する。

［１尼来の技術１ 物体色の測定方法（以下、測色と略す）は、大別すると
■分光側色（例えば、分光光度計、カラーコンピュータ
ーなど）、■刺激値直読側色（例えば、色差計２色彩輝
度計など）および■視感１１１１１色（例えば、視感色
彩計、標準色票との比較方法など）がある。

さら（こ詳しくは、これら（こついて日本工業Ｊ児（各
：　ＪＩＳ　Ｚ　８７２２　（物体色の測定方法）　、
　ＪＩＳ　Ｚ　８７２３（表面色の比較方法）　、　Ｊ
ＩＳ　Ｚ　８１０５．　ＪＩＳ　Ｚ　８１２０゜ＪＩＳ
　Ｚ　８７２１．などに規定されている。

しかし、■および■の方法は、物体の色を精密に測定し
数置化する方法としてすぐれているが、高価な精密機器
および熟練が必要であり、その普及をさまたげている。

■の方法は、簡便で安価方法であり、人間の感覚に直結
したすぐれた方法であるが、これまで行なわれていると
ころの「標準色票１との比較による方法（ＪＩＳ　Ｚ　
８７２３など）では、測定値の数値、定量化がむつかし
く、その得られる色値の精度や再現性が低いという欠点
を有し、定性ないしは半定量的な測定にのみ用いられて
いる。

同様に、呈色試験紙の読み取り方法も■に川原した方法
が用いられ、同し欠点を生じている。

［発明が解決しようとする問題点１ 社会が進歩し、近年特に色測定の対象物が広がり、その
頻度も増している。ことに、塗装のみならず安全色彩の
普及、鉱工業製品の着色、呈色反応を利用する測定（例
えばＰＨ，公害物質やイオンの検出・定量、臨床試験な
ど）および変色による物性値の測定（温度、圧力２時間
など）にも測色が応用されている。

そのため、その測色方法の高精度化、簡便化および安価
な経済的方法の開発が望まれている。

ところが、この要望に対する測色方法および装置、器具
の発展が前述の■および■の方法による高精度化の方向
に進み、装置が高価となり、経済性がなくなっているの
が現状である。

本発明は経済性、簡便性にすぐれる■の方法を改良し、
欠点である数値、定量化の困難性および低精度性を解決
しようとするものである。

なお、多くの呈色反応を利用する測定は、簡便で精度の
高いしかも安価な測色方法がないため、その普及がはば
まれているという問題点も合せ解決しようとするもので
ある。

［問題点を解決するための手段］ 発明者は、これらの問題点を解決するため種々検討した
結果、目盛りを記入し、この目盛りに相当する色に着色
した標準色版（色票）を用い、物体色と比較するという
視感測色方法および装置を見い出し、本発明を完成した
。

詳しくは、アナログ目盛りであり、その目盛りに相当す
る数字又は記号などを記入して着色した標準色版を用い
、物体色と比較して視感測色するもので、標準色版と色
の濃淡２色相、彩度、明度などが一致する位置を見いだ
し、その位置を目盛りに記入されている数字、記号がら
読み取る方法および装置である。

この標準色版は、連続的なアナログ目盛りが好ましく、
この目盛りに相当する連続状に変化させた色に着色、又
は小きざみなステップ状に着色したもので、その形は短
冊状又は短冊状ないしは弧状にくり抜いた板状の）し状
が好ましい。その大きさは被測定物より同等か小さいほ
うが好ましい。大きい場合は比較の際に移動すればよい
。

その標準色版の着色は、塗装２発色又は印１６すにより
行なうが、好ましくは測色装置と連動する印刷装置を用
い印刷の色および目盛りを制御して行なう。

なお、着色２発色又は印刷により製作した標準色版の色
を検定（検量）し、その検定値がらそれにｆ目当する物
性値の数字、記号（ｊ′農淡２色相、彩度、明度。

物質の濃度、温度、圧力など）を目盛る方法が好ましく
、この場合目盛りは等間隔ではないこともある。

（以下、本願の目盛り付き標準色版を、標準色版と略す
）。

この標準色版を用いて物体色を視感測定し、その測定精
度を向上するのが本願の特徴であるが、大きな効果のあ
る応用例は、被測定物体に呈色試験片（リドマス試験紙
、呈色試験紙、クロマト発色試験層。

温度変化塗料、圧感塗料、など）を用いることでありそ
の呈色反応の定量化の向上に役立ち、その結果呈色試験
が簡便で精度の向上した安価な測定方法となる。

すなわち、ＰＨ試験、特定物質（例えば公害物質、塩分
、微量イオン、重金属、微量水分、有用元素、有機物質
など）の検出、定量などの精度向上およびその記録に役
立つ。

なお、物性値により呈色、変色を生じる現象があれば、
全て本願を応用すればその検出、定量化。

簡便化が行なえる特徴がある。

呈色反応をｆｑ用する試験片の測色にあたっては呈色試
験片（被測定物、被測色部となる）と標準色版を一体化
し、呈色部と標準色版部とを同一平面内に並べ、接する
構造が好ましい（以下、本願の測色部と略す）。

さらには、汚染、変色を防ぐため、必要な部分に被膜を
付した右な造であることが好ましい。

検液中の特定物質の検出、定量の場合には一定量の検液
が浸透するように呈色部に毛細状などの空隙をもうけた
構造が好ましく、必要な場所に被膜をつけた構造が好ま
しい。その方法は呈色部およびその経路に呈色反応を妨
害しない繊維や粒状物を充填する。

検流が呈色試験部に到達する経路に、呈色（発色、変色
、褪色２着色など）を支援する材料又は、薬剤、隠ぺい
剤、吸着剤、半透膜などを含む層をもうけ、呈色反応の
精度および正確度（以下、Ｍ度と略す）を高めることが
できる。例えば、検）ｒシが濁っている場合は濾過躬を
もうけていれば、夾雑物が除かれて呈色が明瞭化する。

呈色を安定化するためには、保護コロイド剤２表面活性
剤、緩衝剤、紫外線吸収剤などを含有させた層をもうけ
、検液が呈色部に達して呈色する反応条件をさらに安定
な条件にととのえることが出来る。

呈色反応の測色定量化の応用は、検体が液体の場合（検
液）が多く、この容器の一部に本願の測色部をもうける
ことが出来る。むしろ本願の測色部に小さい容器を付し
、一定量の検液を満たす方が好ましい。このことにより
、呈色反応の高精度化に役立つことと、長時間を要する
微量イオン、電磁波、放射能などの呈色測定にも応用で
きる。

従来、測色の内、視感測色はＪＩＳ　Ｚ　８７２１　（
三属性による色の表示方法）およびＪＩＳ　Ｚ　８７２
３　（表面色の比較方法）などに規定する「標準色票１
との比較方法で測定２表示されている。その［標準色票
」はＪＩＳ　Ｚ　８７２１の第７項に詳しく規定され、
その構成は（１）明度スケール（ｖ＝ｏ、５間隔の１８
種類の色票）、　（２）　１０色相の色相環、（３）明
度及び彩度によるカラーチャー）、（４０色相分割、明
度は８段階。

彩度約９段階）、　（４）３種類のマスクからなる。す
なわち、視角が２度以上（明視の距離３０ｃｍで１．０
５ｃｍ以上）のマスクを介して試料面と「標準色票Ｊを
観察して比較測定する。

この様に従来方法は、ある大きさをもつステップ状の色
票と比較するので測定値は間歇的な値となり測定感度の
低いものである。このほか、マンセルの色票などがある
が同様な欠点を有する。

この「標準色票１は色立体を間歇的に表現しているが、
この色立体の測色に本願の目盛り付き標準色版（色票）
を用いると連続的に表現され好ましい結果が得られる。

すなわち、本願の標準色版を色相、彩度、明度別に連続
状に着色、アナログ目盛りを付けて製作し、これを組合
せて用いると、色立体を連続目盛りで有効値の多い測定
ができる。１’Ａ？密な測定には色立トドの部分を拡大
した標準色版を複数種製作し、これらを用いる。

色立体、呈色試験などの測色にあたって、種ΣｔＪの異
なる複数の目盛り付き標準色版を組み合ノつせ、他の標
準色版の測定値から、測定値の補正を行うことが出来る
。例えば、色立体の測定では、明度−彩度の標準色版を
用いて測定し、さらに別の色相ｔｒ′、ｉ色版で測定し
た詳細な色相値から補正する。この１ｌｌｉ正方法は色
相−明度−彩度のそれぞれの間で同様に行なえる。又、
呈色反応では、例えば特定イオンの検出、測定にあたっ
て妨害するイオンの影響補正に適用される。その−例を
あげると、クロム酸銀罷免方法による塩素イオンの検出
、定量にあたって、硫黄イオンの妨害を補正する方法で
あり、醋酸鉛方法による硫黄イオンの呈色試験片などを
用い、標準色版と組合せた目盛りの位置から塩素イオン
の標準色版の濃度目盛りを（１ｒ正して読み取る。

種類の異なる本願の標準色版を複数個組み合わせ、関連
する一連の物体色や呈色反応などの測色を同時に行なう
ことが好ましい。例えば、（１）色相目盛り、彩度目盛
り、明度目盛りを並べた色立体測定器具、（２）塗料ａ
　−ｐ　−ｒの混合割合を示す標準色版の組み合わせ、
（３）呈色反応を利用する特定イオンの定量；例えば排
水の試験および水質の試験器具（ＰＨ２溶在酸素、塩素
イオン、残留塩素、炭酸イオンＣａ２”、　Ｍｇ２＋Ａ
１”、　Ｃｕ”、　Ｃｒ”、　Ｆｅ２”、　Ｎｉ２＋、
　ＣＮ−。

など）、尿の検査などである。

被測定物の色や呈色の濃度範囲が広い場合には、その濃
度測定の４゛ｎ度、感度、確度を高めるため、物体色の
濃度に適した狭い範囲の標準色版を複数組み合Ｊつせる
か、又は、検出する物質の濃度に適合した呈色反応を示
す本願の測色部を複数組み合わせるか又は、検出する濃
度範囲の異なる呈色反応の標Ｌ（（色版を複数組合せる
。

本願の測色方法は、物性値の変化により変色を生じる現
象を利用した指示、測定に応用すると、その数値化が容
易となる。例えば、温度による変色（熱変色塗料、サー
モカラー、サーモペイント、サーモテープ、マイクロカ
プセルなど）、圧力による変色（圧感紙、マイクロカプ
セルの応用など）時間による変色（色素の褪色など）、
電磁波による変色（赤外線、紫外線による発色や臘色、
銀塩の変色など）、温度Ｘ時間による変色（油状物質の
溶融・浸透など）。

電場のエレクトロクロミック効果による変色などの指示
測定に応用される。

以上のべた本願の測色部は、測定目盛りが付屈している
ので、呈色の耐久性があればそのまま１呆存できるが、
記録を残したい場合には写真撮影すればよい。この場合
カラー写真が好ましいが、演色性の良いモノクローム写
真でも記録が可能である。

［作用］ 本願の測色部の作用を、本願の実施形態の例である図１
により説明する。目盛り　ａを記入し、この目盛りに相
当する色に着色した標準色版すと被測定物体Ｃとを図の
様に並べて置く。好ましくはＪＩＳＺ　８７２３に規定
する観察条件にととのえて、試料皿と標準面とを比較観
察する。すると、物体Ｃの表面色と比較し、標準色版の
色の濃さく色相、彩度、明度など）が濃い位置と淡い位
置が見られる。その位置の中間点、すなわち濃淡が逆転
する位置、即、色が一致する位置を見出すことが出来る
。その位置を記入されている目盛りから数字、記号とし
てをεゾε取ることが出来る。

［実施（’ＡＪ　］ 本願の実施形態の例を、図を参考に以下にのべる。

図１は短冊状の目盛り付き、標準色版すの例であり、被
測定物本Ｃの表面色を視感測色する。この例では目盛り
０．４と読み取られる。

図２は、短冊状にくりぬいた形状の標準色版すを用い、
呈色試験紙ｄをこの短冊状の部分に挿入し一体化した例
を示す。この例では目盛り５．５と読み取られる。なお
、図２におけるＡＡ’ｌｆ面は、呈色試験紙ｄに背面か
ら検液が浸透するようにしたイオン濃度の定量試験装置
（器具）の例であり、液を浸透しない透明な被膜ｅで覆
い、試験紙ｄの背ｔｍのみ開いて液が浸透する。ｆ１〜
ｆｎ　　は一定量の検１１ンが浸透するように空隙をも
たすための繊維および石芙粒であり、それぞれ呈色補助
剤、妨害イオンの隠ぺい剤、吸着剤、緩衝剤、濾過剤、
ナイロン網などを含む層である。

図３は、複数の本願測色部の例であり、　ａ、　ｂ、　
ｃ。

は塩素イオンの濃度（塩分濃度）をクロム酸銀の肌色方
法で測定する測色部であり、ａ’、ｂ′、Ｃ“、は硫黄
イオンの濃度を醋酸鉛方法で測定する測色部である。

ａの目盛りは、硫黄イオン濃度により補正されるように
目盛っである。すなわちＣ′の変色からａ″を読み取り
、その位置の目盛りａによりＣの変色を数値化し、読み
取る。

図４は容器に一部に本願の測色部をもうけた例で、検液
を容器に充填する。

図５は色立体の測定に用いる例で色相環の例である。

図６は、塗料の調合に用いる開用の測色部の列である。

α、１３．ｒ、は塗料α、ｆ３．ｒ、であり、目盛りは
三角図表となっており、それぞれの頂点はそれぞれの塗
料１００％（又は最高濃度）である。色合わせの場合に
は中央を目標の標準色とする。

図７は広範囲な濃度の測定精度を高めるため、複数の測
色部を並べた例である。

測定値のバラツキの例を表１に示す。それは次の方法で
手作りした図２に示す本願の標準色版を用い、家庭の人
も含めた２０名の人に１回づつ測定してもらったもので
ある。

製作は、幅１ｃｍ、長さ９ｃｍの短冊状の画用紙に赤色
のポスターカラーを用いて濃赤から白色に毛筆を用いて
着色し９ｃｍの等間隔目盛りを記入した。

この着色紙を２分割し、０．５　ａｍ　幅に広ろげ、周
囲に画用紙をあてて、セロテープでとめ図２の標準色版
を手作りした。　別に呈色試験紙を想定して幅Ｉｃｍ、
長さ１２　ａｍの画用紙５枚に同じポスターカラーで、
淡色から濃色にそれぞれ均一に着色し被測定物Ａ、　Ｂ
、　Ｃ，Ｄ、　Ｅを作った。表１は、この５枚の色紙の
測定値で、２０名の人はそれぞれ初めてにもかかわらず
よく一致した値が得られ、少なくとも、濃淡の読みが逆
転した例は一例もない、精密に製作した標準色版を用い
、測定に熟練すればかなりの精度向上が期待される。

表１　　　　　　　　　　　（単位ｃｍ）［文献１ 日本建築学会　：建築設計資料集成、（１９７８）日本
工業規格　：　ＪＩＳ　Ｚ　８１０５−８２．　ＪＩＳ
　Ｚ　８１２０−８６ＪＴＳ　Ｚ　８７２１−７７、　
ＪＩＳ　Ｚ　８７２２−８２ＪＩＳ　Ｚ　８７２３−６
１　ｔ　と

【図面の簡単な説明】

図１から図７は本発明の実施形態の例を示す。 その記号は次の通りである。 ａ、　ａ’　　　目盛り（数字又は記号付き）ｂ、　ｂ
’　　　標準色版（着色） ｃ、　ｃ’　　　被測定物体（物体の表面色）ｄ　　　
　被測定物体（呈色試験紙など）ｅ　　　　被膜 ｆ　　　　中層層 ｇ　　　　容器 α、ｆ３．ｒ、塗料

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、目盛りを記入し、この目盛りに相当する色に着色し
   た標準色版を用い、物体色と比較し、視感測色すること
   を特徴とする色の測定方法。 ２、アナログ目盛りであり、この目盛りに数字、記号を
   記入し、値を読み取ることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ３、目盛りに相当する連続状に変化させた色に着色又は
   ステップ状に着色した標準色版を用いることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項および第２項記載の方法。 ４、短冊状又は短冊状ないしは弧状にくり抜いた目盛り
   付き標準色板版を用いることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項、第２項および第３項記載の方法。 ５、印刷装置を用い、標準色版を作製することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項、第２項、第３項および第４
   項記載の方法。 ６、目盛りを記入し、この目盛りに相当する色に着色し
   た標準色版を用い、物体色と比較し、視感測色すること
   を特徴とする色の測定装置。 ７、アナログ目盛りであり、この目盛りに数字、記号を
   記入し、値を読み取ることを特徴とする特許請求の範囲
   第６項記載の装置。 ８、目盛りに相当する連続状に変化させた色に着色又は
   ステップ状に着色した標準色版を用いることを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項および第７項記載の装置。 ９、短冊状又は短冊状ないしは弧状にくり抜いた目盛り
   付き標準色板版を用いることを特徴とする特許請求の範
   囲第６項、第７項および第８項記載の装置。 １０、印刷装置を用い、標準色版を作製することを特徴
   とする特許請求の範囲第６項、第７項、第８項および第
   ９項記載の装置。