KR101199746B1 - 헤어컬러 측정 및 트리트먼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 머리색을 바꾸는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 헤어샘플의 최초 반사율 스펙트럼을 측정하고, 이 스펙트럼에 대한 다수의 인자들의 기여도를 분석한다. 이 방법은 또한 다른 반사율 스펙트럼에 기초한 헤어트리트먼트를 계산한다. 본 발명은 또한 샘플의 반사율 스펙트럼 측정시스템에 관한 것으로, 이 시스템은 샘플링포트(14)와 내면(16)을 갖는 적분구(12), 및 샘플링포트 부근의 창(18)을 포함한다. 창은 샘플과 밀착하도록 구성된다. 이 시스템은 또한 창을 통해 빛을 샘플에 투사하는 광원(20)과, 내면(16)으로부터 반사된 빛을 분석하여 샘플의 반사율 스펙트럼을 생성하는 측광기(22)를 포함한다.

Description

헤어컬러 측정 및 트리트먼트{HAIR COLOR MEASUREMENT AND TREATMENT}

본 발명은 헤어트리트먼트에 관한 것으로, 구체적으로는 모발 반사율 스펙트럼에 기초해 적절한 헤어트리트먼트를 결정하는 방법과 모발 반사율 스펙트럼을 측정하는 장치에 관한 것이다.

모발은 3개층, 즉 수질, 피질 및 표피로 구성된다. 수질은 가장 안쪽 층으로서 부드러운 케라틴질로 구성되고, 인간의 모발에서는 가변적으로 나타나 이것이 있으면 모발이 굵어진다. 표피는 모발의 가장 바깥쪽 층으로서 아주 단단한 케라틴으로 구성된다. 표피는 비정질 케라틴의 평평한 혈소판으로 구성되어, 털줄기를 여러층으로 둘러싸고, 각각의 층은 서로 오버랩되면서 모근서부터 털끝까지 이어진다. 마지막으로, 피질은 모발의 내부 부분으로서, 모발의 본체를 이룬다. 피질은 수질과 표피 사이에 위치한다. 피질은 훨씬 더 부드러운 섬유질 결정 케라틴으로 이루어진다. 모발의 강도, 컬러 및 조직은 피질에 의해 생긴다. 인간의 모발은 모발 색소를 생성하는 멜라닌세포라고도 하는 모낭세포에서 색을 얻는다. 인간은 유멜라닌(Eumelanin)과 페오멜라닌(Pheomelanin)의 2가지 멜라닌을 형성한다. 유멜라닌은 암갈색에 관련되고, 페오멜라닌은 오렌지 색에 관련된다. 갈색과 흑색 머리는 일차로 유멜라닌에서 색을 받는다. 붉은 머리는 페오멜라닌에서 주로 색을 받는다. 블론드색 머리와 나이를 먹으면서 희어지는 머리에는 어떤 색소도 거의 없다.

최초 머리색을 최종 머리색으로 바꿔주는 헤어트리트먼트는 일반적으로 탈색 및/또는 염색을 포함한다. 천연 유멜라닌과 페오멜라닌 색소를 줄이려면 머리를 탈색해야 한다. 탈색 정도는 최초 및 최종 머리색에 따라 좌우된다. 과산화수소 희석액이 일반적인 탈색제이다. 과산화수소 희석액중의 산소는 모발 표피를 트게 하므로, 탈색제가 피질에 침투하여 유멜라닌과 페오멜라닌 색소를 제거할 수 있다. 탈색이 끝나면, 염색약을 머리에 바른다. 염색약도 산소를 포함하고, 이 산소는 모발 표피를 트게 하여, 염색제가 피질로 침투하게 한다.

따라서, 염색과정의 정확도는 탈색을 얼마나 하고 원하는 최종색을 내는데 어떤 염색약을 사용할지를 결정하는 헤어드레서의 기술에 따라 좌우된다. 헤어드레서의 기술은 경험에 따라 좌우되고 또한 염색약 제조압자의 안내에도 좌우된다. 그러나, 최종 색깔에 대해 헤어드레서와 손님 모두 놀라는 경우가 많다.

본 발명에 관련된 것으로는 Scott의 미국특허 4,434,467이 있다. 이 특허에서는 손님이 자신의 머리색에 가장 가까운 데이타베이스에서 색을 선택하는 방법을 설명한다. 손님이 데이타베이스에서 원하는 최종 색을 선택한 다음, 컴퓨터는 제조업자의 지시를 기초로 한 트리트먼트를 제시한다. 이 시스템의 단점은, 손님이 자신의 머리색에 가장 가까운 색을 육안으로 비교하여 결정해야 한다는 것이다. 다른 단점은, 최초 머리색의 선택범위가 제한되고 개개인의 머리색을 고려하지 않는 헤어트리트먼트에 한정된다는 것이다.

다른 관련 특허로는 Hawiuk의 미국특허 5,609,484가 있다. 이 특허에서는 최 초 머리색을 재생성한 다음 기존의 머리염색약에 관련된 색필라멘트 견본을 추가하여 최초 머리색에 미치는 염색약의 영향을 알 수 있도록 한다. 이 시스템의 단점은 정확하지 않다는데 있다. 다른 단점은, 최초 색을 결정하는데 고도의 평가를 해야 한다는 것이다. 또다른 단점은, 최초 머리색의 탈색을 하지 않는다는 것이다.

본 발명에 가장 가까운 것은 MacFarlane의 미국특허 6,067,504; 6,157,445; 6,308,088; 6,314,372 & 6,330,341이다. 이들 특허에서는 헤어샘플에서 반사율 스펙트럼을 구하는 방법에 대해 설명한다. 헤어샘플의 반사율 스펙트럼의 Hunter L, a, b 색좌표의 계수를 컴퓨터로 분석한다. 표에 저장된 색좌표의 계수 범위에 맞게 컴퓨터로 최초 머리색을 분류한다. 사용자는 가능한 최종 색을 선택하여 원하는 색을 선택한다. 다음, 컴퓨터는 최초 머리색과 원하는 최종 머리색을 위해 표에 저장된 헤어트리트먼트를 기초로 적당한 헤어트리트먼트를 결정한다. 이 시스템의 단점은 가능한 색범위로 맞춰지는 인공색에 따라 분류되는 최초 머리색 때문에 생긴다. 따라서, 제시된 헤어트리트먼트가 사용자의 최초 머리색을 정확히 반영하지 못한다. 다른 단점은, 헤어트리트먼트 표를 만들고 유지하는데 수많은 실험이 필요하다는 것이다. 예컨대, 각각의 염색약에 대해 얻을 수 있는 모든 최초/최종 머리색에 대해 실험을 해야 한다. 또, L, a, b와 같은 색좌표의 이용은 경우에 따라 잘못될 수도 있다. 예를 들어, 육안으로 똑같이 보이는 2개의 샘플은 동일한 L, a, b 색좌표를 갖지만, 실제로 반사율 스펙트럼은 다르므로, 성분 농도도 다르다. 예컨대, 염색약 A로 염색된 천연 블론드 헤어샘플이, 다른 헤어샘플, 즉 염색약 B로 염색된 갈색머리와 같은 색좌표를 가질 수 있다. 또, 반사율 스펙트럼이 서로 다른 수많은 헤어샘플이 색좌표는 동일하거나 아주 비슷할 수 있는데, 특히 모발의 표피와 백색껍질이 반사율 스펙트럼에 기여하기 때문이다. 이런 헤어샘플에 동일한 헤어트리트먼트를 해도 최초의 성분 농도가 다르기 때문에 최종 머리색은 달라진다. 따라서, 단순히 L, a, b 색좌표 등을 찾아서는 그 결과에 놀랄 수 있다.

따라서, 인간의 최초 머리색을 기초로 직접 헤어트리트먼트를 결정하는 방법이 필요하다.

또, 사용가능한 반사율 스펙트럼을 만드려면 보통 수많은 헤어샘플이 필요하다. 따라서, 손님의 머리에서 머리카락을 뽑지 않고도 모발의 반사율 스펙트럼을 생성하는 시스템과 방법이 필요하다.

발명의 요약

본 발명은 모발의 반사율 스펙트럼을 측정하는 장치와, 이 스펙트럼을 기초로 적절한 헤어트리트먼트를 결정하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, ⒜ 헤어샘플의 최초 반사율 스펙트럼을 측정하는 단계; 및 ⒝ 상기 최초 반사율 스펙트럼에 대한 다수의 제1 인자들의 제1 기여도를 분석하되, 제1 인자들중 2개 이상은 천연모발 인자인 단계;를 포함하는 헤어컬러 변경방법이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 제1 인자가 유멜라닌에 관한 인자와 페오멜라닌에 관한 인자를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 제1 인자가 표피상태에 관한 인자를 포함한 다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 가상의 헤어트리트먼트를 기초로 새로운 반사율 스펙트럼을 계산하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 새로운 반사율 스펙트럼과 원하는 반사율 스펙트럼 사이의 차이가 최소로 될 때까지 계산 단계를 반복한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 새로운 반사율 스펙트럼을 색좌표 표현으로 변경하되, 색좌표 표현과 원하는 색좌표 표현 사이의 차이가 최소로 될 때까지 계산단계를 반복하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 제2 반사율 스펙트럼을 기초로 헤어트리트먼트를 계산하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 일정 기간의 탈색으로 인한 천연모발 인자들의 제1 기여도 변화를 결정하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 염색으로 인한 천연모발 인자들의 제1 기여도 변화를 결정하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 탈색이나 염색 과정을 선택하는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 의하면, ⒜ 헤어샘플의 최초 반사율 스펙트럼을 측정하는 단계; ⒝ 상기 최초 반사율 스펙트럼에 대한 다수의 인자들의 기여도를 분석하는 단계; 및 ⒞ 가상 헤어트리트먼트를 기초로 새로운 반사율 스펙트럼을 계산하는 단계;를 포함하는 헤어컬러 변경방법이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 새로운 반사율 스펙트럼과 원하는 반사율 스펙트럼 사이의 차이가 최소로 될 때까지 계산 단계를 반복한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 새로운 반사율 스펙트럼을 색좌표 표현으로 변경하는 단계를 더 포함하고, 색좌표 표현과 원하는 색좌표 표현 사이의 차이가 최소로 될 때까지 계산단계를 반복한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 가상 헤어트리트먼트 이후 인자들의 새로운 기여도를 합산하여 계산을 한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 인자들중 2가지 이상은 천연모발 인자이다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 인자가 유멜라닌에 관한 인자와 페오멜라닌에 관한 인자를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 인자가 표피상태에 관한 인자를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 가상 헤어트리트먼트가 탈색이나 염색을 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 염색이 여러가지 염색약을 이용해 이루어진다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 염색약이 천연모발인자 염색약을 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 모발의 탈색이나 염색 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, ⒜ 헤어샘플의 최초 반사율 스펙트럼을 측정하는 단계; ⒝ 상기 최초 반사율 스펙트럼에 대한 다수의 인자들의 기여도를 분석하는 단계; 및 ⒞ 제2 반사율 스펙트럼을 기초로 헤어트리트먼트를 계산하는 단계;를 포함하는 헤어컬러 변경방법이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 인자들중 2가지 이상이 천연모발 인자이다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 인자가 유멜라닌에 관한 인자와 페오멜라닌에 관한 인자를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 인자가 표피상태에 관한 인자를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 헤어트리트먼트가 탈색이나 염색을 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 염색이 여러가지 염색약을 이용해 이루어진다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 염색약이 천연모발인자 염색약을 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 모발의 탈색이나 염색 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 천연모발인자와 같은 인자를 갖는 천연모발인자 염색약을 만드는 방법에 있어서: ⒜ 여러가지 염색약을 섞어 혼합 염색약을 만드는 단계; 및 ⒝ 상기 혼합 염색약의 반사율 스펙트럼을 측정하는 단계;를 포함하고, 상기 반사율 스펙트럼이 천연모발인자와 같도록 상기 혼합을 하는 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 혼합염색약을 사용해 천연 헤어컬러로 염색하는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 샘플의 반사율 스펙트럼을 측정하는 시스템에 있어서: ⒜ 탐광기; ⒝ 샘플과 밀착하도록 구성되어, 상기 탐광기 부근에 배치되는 창; ⒞ 샘플에 빛을 투사하도록 구성된 광원; 및 ⒟ 샘플로부터 상기 탐광기를 통해 반사된 빛을 분석하여 샘플의 반사율 스펙트럼을 생성하도록 구성된 측광기;를 포함하는 시스템이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 탐광기가 적분구(integrating sphere)이다.

본 발명에 따르면, ⒜ 측정장치의 일부를 모발에 놓는 단계; 및 ⒝ 모발의 반사율 스펙트럼을 측정하는 단계;를 포함하는 모발의 반사율 스펙트럼 측정방법이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 측정장치가, ⒜ 탐광기; ⒝ 모발과 밀착하도록 구성되어, 상기 탐광기 부근에 배치되는 창; ⒞ 모발에 빛을 투사하도록 구성된 광원; 및 ⒟ 모발로부터 상기 탐광기를 통해 반사된 빛을 분석하여 모발의 반사율 스펙트럼을 생성하도록 구성된 측광기;를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 탐광기가 적분구이다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 설명하되, 이들 설명은 어디까지나 예를 든 것일 뿐이다.

도 1a는 본 발명의 일례를 설명하는 반사율 스펙트럼 측정시스템의 개략도;

도 1b는 도 1a의 반사율 스펙트럼 측정시스템의 사용상태도;

도 2는 본 발명의 일례에 따라 작동하는 천연모발의 반사율 스펙트럼에 기여하는 3가지 인자의 반사율 스펙트럼을 보여주는 그래프;

도 3은 본 발명의 일례에 따라 작동하는 천연모발의 반사율 스펙트럼에 기여하는 4가지 인자의 반사율 스펙트럼을 보여주는 그래프;

도 4는 본 발명의 일례에 따라 작동하는 머리색 변화에 관련된 플로어차트;

도 5a는 유효 탈색시간에 대한 유멜라닌의 가중치를 보여주는 그래프;

도 5b는 유효 탈색시간에 대한 배경 페오멜라닌 인자의 가중치를 보여주는 그래프;

도 5c는 유효 탈색시간에 대한 배경 백색인자의 가중치를 보여주는 그래프;

도 5d는 반사율 스펙트럼에 대한 탈색의 영향을 결정하는 플로어차트;

도 5e는 유멜라닌 인자의 가중치에 대한 백색인자으 계수를 보여주는 그래프;

도 6은 반사율 스펙트럼에 대한 염색의 효과를 결정하는 플로어차트;

도 7은 천연인자에 비슷한 인자를 갖는 염색약을 사용하는 반사율 스펙트럼에 대한 염색의 영향을 결정하는 플로어차트;

도 8은 프로그래머가 계수분석을 실행하는 프로그램을 라이트할 수 있는 플로어차트;

도 9a는 표피상태가 평균 이하인 사람과 평균인 사람의 탈색시간에 대한 유멜라닌 인자의 가중치 그래프;

도 9b는 표피인자의 가중치에 대한 평균기울기 이하의 특정기울기의 그래프;

도 9c는 표피인자의 특정 최초가중치에 대해 탈색공식을 조정하는 방법을 보여주는 플로어차트;

도 10은 표피인자의 최초 가중치에 대해 염색약 인자의 측정된 가중치보다 낮은 염색약 인자의 가중치의 평균 계산값을 보여주는 그래프.

본 발명은 모발반사율 스펙트럼을 측정하는 장치와 그 작동방법은 물론, 이 스펙트럼에 기초해 적절한 헤어트리트먼트를 결정하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 모발반사율 측정장치의 원리와 작동법, 및 모발반사율 스펙트럼에 기초해 적절한 헤어트리트먼트를 결정하는 방법에 대해 첨부 도면들을 참조하여 설명한다. 당업자라면 알 수 있겠지만 직물염색을 포함한 다른 분야에도 본 발명을 응용할 수 있다.

먼저, 도 1a, 1b를 참조하여 설명한다. 도 1a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동하는 반사율 스펙트럼 측정시스템(10)의 개략도이다. 도 1b는 반사율 스펙트럼 측정시스템(10)의 개략적인 사용상태도이다. 반사율 스펙트럼 측정시스템(10)은 샘플링포트(14)와 내면(16)을 갖는 적분구(12)와 같은 탐광기를 포함한다. 적분구(12)는 여러 광학분야에 사용된다. 확산반사율이 아주 높은 황산바륨과 같은 물질로 내면(16)을 코팅한다. 샘플링포트(14)에는 투명창(18)을 설치하여 먼지, 오염물, 기타 이물질이 적분구(12) 안으로 들어가지 못하게 한다. 더 중요한 것은, 창(18)은 헤어샘플(19)을 평평하게 눌러 적분구(12)와 헤어샘플(19) 사이의 밀착을 유도한다는 것이다. 헤어샘플(19)은 반사율 스펙트럼의 측정중에 평평해지는 것이 바람직하다. 반사율 스펙트럼 측정시스템(10)은 또한 광원(20)과 측광기(22)를 포함한다. 광원(20)은 적분구(12)에 직접 연결되거나, 광섬유(24)를 통해 적분구에 연결된다. 광원(20)은 창(18)을 통해 헤어샘플(19)에 빛을 투사한다. 측광기(22)도 적분구(12)에 직접 연결되거나, 광섬유(26)를 통해 적분구에 연결된 다. 측광기(22)는 분광광도계가 일반적이다. 측광기(22)는 내면(16)에서 반사된 빛을 분석하여 헤어샘플(19)의 반사율 스펙트럼을 형성한다. 측광기(22)는 내면(16)에 대해 일정한 시야(15)를 갖는다. 광원(20)이나 광섬유(24)가 적분구(12)에 연결되는 부분과 샘플링포트(14)는 시야(15)를 벗어나는 것이 바람직하다. 계산기능에 필요한 컴퓨터(17)에 대해서는 도 2-10을 참조하여 후술한다. 사용중에, 적분구(12)의 투명창(18)를 사용자 머리의 모발에 밀착시킨다. 광원(20)은 창(18)을 통해 헤어샘플(19)에 빛을 투사한다. 이 빛은 헤어샘플(19)로부터 창(18)을 통해 내면(16)으로 반사된다. 반사광은 적분구(12)를 빠져나와 측광기(22)로 직접 가거나, 광섬유(26)를 통해 측광기(22)로 간다. 측광기(22)에서는 헤어샘플(19)의 반사율 스펙트럼을 생성한다. 당업자라면 알 수 있듯이, 광원(20)과 측광기(22)는 적분구(12)에 대해 여러 방향으로 배열될 수 있다. 또, 적분구(12)는 다른 탐광기로 구성될 수도 있다. 그 예로는, 적분구(12) 대신에 소형 광확산 공간장치를 사용할 수도 있다. 다른 예로는, 적분구를 사용하지 않고, 측광기(22)와 광원(20)을 헤어샘플(19)에 대해 특정 각도로 배치하여, 모발의 방향, 위치 및 형태로 인한 왜곡을 낮추도록 할 수도 있다. 반사율 스펙트럼 측정시스템(10)으로 반사율 스펙트럼을 측정하기 전에, 백색 반사물질의 반사율 스펙트럼을 측정하여 시스템을 교정한다. 백색 반사물질은 반사율이 높고 대개 적분구(12)와 같이 패키지된다. 일단 교정이 되었으면, 앞으로의 모든 반사율 스펙트럼을 백색 반사물질의 반사율 스펙트럼과 비교한다. 따라서, 샘플의 반사율 스펙트럼은 (백색 반사물질과 비교한) 반사율과 파장의 그래프로 표시된다. 당업자라면 알 수 있듯이, 헤어샘플(19)과 적분구(12) 사 이에 창을 배치하는 대신, 홀더(도시 안됨), 빗(도시 안됨) 등을 이용해 헤어샘플(19)을 적분구(12)에 대해 고정할 수도 있다. 당업자라면 알 수 있겠지만, 아래중 하나의 측정입력을 기준으로 본 발명의 방법을 이용해 반사율 스펙트럼을 얻을 수 있는바: (i) 제각기 특정 스펙트럼 범위를 선택하는 광학필터가 여러개 달린 하나 이상의 디텍터; (ii) 제각기 특정 스펙트럼 범위를 선택하는 광학필터가 여러개 달린 하나 이상의 광원; 및 (iii) 제각기 특정 범위의 스펙트럼을 복사하는 하나 이상의 협대역 광원.

본 발명은, 모발의 반사율 스펙트럼에 기여하여 헤어트리트먼트에 기초한 최종 헤어컬러를 예측하거나 원하는 최종 헤어컬러에 기초한 적절한 헤어트리트먼트를 결정하기 위한 유멜라닌(Eumelanin), 페오멜라닌(Pheomelanin) 등의 천연 모발인자를 활용한다. 이들 천연 모발인자를 분석하면 염색성분과 모발구조에 따라 모발을 처리하는 실제 모발 특성과 염색약이 제공된다. 제시된 헤어트리트먼트를 한 뒤 이들 모발인자의 계수 및/또는 가중치를 계산하는데 일정 공식을 이용한다. 제시된 헤어트리트먼트를 한 뒤의 상기 계수들은 제시된 트리트먼트 뒤의 모발의 스펙트럼이나 색좌표를 분석하여 제시된 헤어트리트먼트를 그대로 채택할지 또는 변화시킬지를 결정하는데 이용된다. 따라서, 본 발명의 방법에 의하면 아주 정확한 결과가 예측된다. 본 발명은 CIE, RGB, Lab 등의 색좌표만을 이용한 최종 색은 예측하지 못한다. 따라서, 이상 설명한 색좌표를 이용하는 단점들을 극복해야 한다.

도 2는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 동작하는 천연모발의 반사율 스펙트럼에 기여하는 3가지 인자의 반사율 스펙트럼을 보여주는 그래프로서, nm 단위 의 파장에 대한 반사율 그래프이다. 본 발명자들은 수많은 천연모발 샘플들의 반사율 스펙트럼을 측정하고 모발을 탈색한 다음, 인자들을 분석하여, 모발의 반사율 스펙트럼에 기여하는 천연 모발인자들의 반사율 스펙트럼을 결정했다. 인자분석법에 대해서는 아래의 간행물에 설명되어 있다. 첫째, D. Noy, L. Fiedor, G. Hartwich, H. Scheer & A. Scherz의 1998년 "Metal substituted bacteriochlorophylls"에서는 산화환원력과 전자천이 에너지의 변화를 분자간 정전작용으로 결정했다. J. Am, Chem. Soc. 120, 3684-3693 참조. 둘째, Noy, R. Yerushalmi, V. Brumfeld, I Ashur, H. Scheer, Kim Baldridg & A. Scherz의 2000년 "Optical Absorption and Computational Studies of [Ni]-Bacteriochlorophyll-a. New Insight into Charge Distribution between Metal and Ligands. J. Amer. Chem. Soc., 122(16), 3937-3944 Malinowski, E. R. Factor Analysis in Chemistry; 2nd ed.; Wiley: 1991 참조. 본 발명자들은 처음에 모발의 반사율 스펙트럼이 3가지 인자때문이라는 가정하에 분석했다. 곡선 30으로 나타난 첫번째 천연모발인자는 모발중의 유멜라닌 염색약 때문이고, 곡선 32로 표시된 두번째 천연모발인자는 페오멜라닌 염색약 때문이며, 34로 표시된 세번째 인자는 백색인자로 알려져 있다. 백색인자는 케라틴의 특성에 관련되는 것 같다. 이상 3가지 인자는 천연모발의 3가지 주요인자이다. 이들 인자의 계수에 의해 특정 모발의 반사율 스펙트럼이 결정된다. 예컨대, 머리색이 어두운 사람들은 유멜라닌 인자의 계수가 높고, 붉은색인 사람은 페오멜라닌 인자의 계수가 높으며, 백발에는 백색인자의 계수가 높다. 본 발명자들은 이런 연구를 도 3과 같이 4가지 인자들에 대해 반사율 스 펙트럼을 취하는 것에까지 확장했다. 도 3은 4가지 인자에 대해 nm 단위의 파장에 대한 반사율을 보이는 그래프이다. 곡선 30의 유멜라닌, 곡선 32의 페오멜라닌, 곡선 34의 백색인자 이외에, 곡선 36으로 표시된 4번째 인자는 표피상태에 관련된다고 보인다. 표피상태가 좋을수록 표피 인자의 가중치가 높아지고, 그 반대도 마찬가지다. 예컨대, 모발 탈색으로 표피상태가 나빠지면 가중치도 낮아짐을 알 수 있었다. 전자기 스펙트럼의 선택된 부분을 이용해 인자분석을 하면 표피상태에 관련된 인자의 비교적 작은 가중치의 측정 정확도를 개선할 수 있다. 특히, 파장 450nm 이하의 UV-청색영역을 선택하면 표피 인자 판단의 정확도가 개선되는데, 이 영역에서는 다른 인자의 기여도가 비교적 작기 때문이다. 따라서, 이 영역에서 큰 성분을 갖는 광원을 선택하거나 이 영역에서 비교적 민감한 디텍터를 선택하는 등의 하드웨어 측정법이나, 이 영역에 전용되는 계산법과 같은 소프트웨어 측정법으로 표피 입자의 분석을 개선할 수 있다. 표피 인자의 가중치는 탈색과정의 결과를 좀더 정확히 예측하는데 사용되는데, 이에 대해서는 도 9a, 9b를 참조하여 자세히 설명한다. 또, 표피 인자의 가중치는 염색 결과를 좀더 정확히 예측하는데에도 이용될 수 있는데, 이에 대해서는 도 10을 참조하여 자세히 설명한다. 한편, 표피 인자를 무시하고 3-인자 분석법만 사용할 수도 있다. 도 5a-7을 참조하여 설명하는 방법과 공식들은 일반적으로 표피 상태가 평균적이고 각 개인의 표피 상태는 고려하지 않고 세워진 것이다. 그러나, 도 5a-7에서 설명한 공식들은 표피 인자의 다양한 가중치로부터 유도할 수도 있음을 알아야 한다. 이 방식은 많은 실험을 필요로 한다. 따라서, 표피 인자의 상태를 고려하려면 도 9a, 10을 참조해 설명하는 방법을 이용 하는 것이 좋다. 본 발명자들은, 모발의 반사율 스펙트럼에 영향을 주는 인자를 5개까지 확장하여 연구를 진행했지만, 3-인자 분석법이나 4-인자 분석법이 가장 좋은 결과를 얻는다는 결론을 내었다. 표 1은 3-인자 분석법과 4-인자 분석법 양쪽에 대한 각각의 인자의 반사율 스펙트럼을 재생성하는데 이용될 수 있는 데이타를 보여준다.

이제 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 헤어컬러를 바꾸는 단계들을 설명하는 플로어차트인 도 4를 참조한다. 먼저, 38 블록에서 고객은 가능한 헤어컬러들중에서 원하는 헤어컬러를 선택한다. 가능한 헤어컬러들의 반사율 스펙트럼은 반사율 스펙트럼 측정시스템(10)을 이용한 측정에 의해 결정된다. 다음, 각각의 반사율 스펙트럼을 컴퓨터에 입력한다. 컴퓨터는 모니터에 디스플레이되는 실제 컬러를 재생하는데 반사율 스펙트럼을 이용한다. 반사율 스펙트럼을 기초로 모니터에 컬러를 디스플레이하는 것은 당 분야에 잘 알려져 있다. 당업자라면 알 수 있듯이, 원하는 컬러를 카드에 프린트하거나 견본으로 보여줄 수 있다. 따라서, 가능한 각각의 컬러는 공지된 반사율 스펙트럼을 갖는다. 다음, 블록 40에서, 반사율 스펙트럼 측정시스템(10)으로 고객의 모발의 최초의 반사율 스펙트럼을 측정한다. 세번째, 42 블록에서, 최초의 반사율 스펙트럼에 대한 천연 모발인자의 기여도를 컴퓨터로 분석한다. 요컨대, 최초의 반사율 스펙트럼에 기여하는 각각의 천연 인자의 계수는 공지된 천연 모발인자들과 최초의 반사율 스펙트럼을 기초로 계산을 하는 곡선조정 프로그램(curve fitting program)을 이용해 컴퓨터로 결정된다. 경우에 따라서는 컴퓨터 프로그램이 계수분석을 실행하라고 라이트하는데 사용할 수 있는 명령어가 도 8에 보이는데, 물론 이것에 한정되지는 않는다. 다음, 블록 44에서, 컴퓨터는 가상 헤어트리트먼트를 기초로 계산하여 헤어트리트먼트를 결정하고, 이것은 가능한 한 원하는 컬러의 반사율 스펙트럼에 가까운 최종 반사율 스펙트럼을 생성한다. 이 단계에서, 컴퓨터는 가상 탈색시간과 가상의 염색으로 인한 천연 모발인자 각각의 계수변화를 계산한다. 천연 모발인자에 대한 탈색의 영향에 대해서는 도 5a-3를 참조하여 자세히 설명한다. 천연 모발인자들과 비슷하지 않은 염색약을 이용해 염색할 때 천연 모발인자에 미치는 염색의 효과는 도 6을 참조해 자세히 설명한다. 천연 모발인자에 비슷한 인자를 갖는 염색약을 이용해 천연모발을 염색하는 효과에 대해서는 도 7을 참조해 자세히 설명한다. 유멜라닌과 페오멜라닌의 천연모발인자와 밀접한 관련을 갖는 염색약들을 천연모발인자 염색약라 한다. 천연모발인자 염색약은 원하는 헤어컬러가 천연 헤어컬러일 때 사용할 수 있다. 염색약을 사용할 때는 이 염색약와 관련된 새로운 인자도 생긴다. 컴퓨터는 이 인자의 새로운 계수를 계산한 뒤, 각각의 인자의 새로운 기여도를 합하여 가상의 헤어트리트먼트를 기초로 새로운 반사율 스펙펙트럼도 계산한다(블록 46 참조). 다시 말해, 컴퓨터는 각각의 인자의 반사율 스펙트럼과 관련 계수들의 곱을 합산하여 가상의 헤어트리트먼트를 기초로 새로운 반사율 스펙트럼을 계산한다. 이런 새로운 반사율 스펙트럼은 새로운 반사율 스펙트럼과 원하는 컬러의 반사율 스펙트럼을 감산하거나 나누어 원하는 컬러의 반사율 스펙트럼과 비교된다(블록 48). 새로운 반사율 스펙트럼과 원하는 반사율 스펙트럼 사이의 편차가 최소로 될 때까지 컴퓨터는 계산을 반복하되, 반복과정과 가능한 염색약에 제한이 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, RGB 등의 색좌표 표현을 이용해 원하는 헤어컬러를 표현한다. 새로운 반사율 스펙트럼은 색좌표 표현으로 바뀌고, 이것은 원하는 헤어컬러의 색좌표 표현과 비교된다. 이용가능한 염색약의 제한 때문에 정확한 일치는 일반적으로 불가능하다. 다시 말해, 컴퓨터는 반복과정과 가능한 염색약의 제한조건하에 원하는 반사율 스펙트럼에 기초하여 헤어트리트먼트를 계산한다. 원하는 헤어컬러가 천연 헤어컬러이면, 합성염색약을 이용한 염색이 불필요하고 탈색만으로도 충분하다. 마찬가지로, 고객의 모발이 밝은색이면, 원하는 컬러를 얻는데 탈색도 불필요할 수 있다. 다음, 블록 52에서, 컴퓨터가 반복계산을 마친 뒤, 컴퓨터는 표준 컬러디스플레이나 컴퓨터 모니터를 이용해 선택가능한 최종 헤어컬러 수를 디스플레이한다. 이 디스플레이는 최종 헤어컬러의 반사율 스펙트럼이나, 최종 헤어컬러의 색좌표 표현을 기초로 한다. 가능한 최종 헤어컬러들은 일반적으로 원하는 헤어컬러는 물론 여러가지 다른 컬러에도 가장 일치하는데, 이들 다른 컬러는 원하는 컬러와는 갭이 있다. 이 갭은 헤어드레서에 의해 미리 정해질 수 있다. 다음, 블록 54에서, 고객은 가능한 최종 헤어컬러들중 하나를 선택한다. 다음, 블록 56에서, 고객은 선택한 컬러를 염색하는데 필요한 탈색시간과 염색약을 헤어드레서에게 알려준다. 다음, 블록 58에서, 탈색이 필요하면 헤어드레서는 필요한 시간동안 탈색을 한다. 다음, 블록 60에서 필요에 따라 62를 통해 2단계로 가거나 64를 통해 1단계로 가서, 좀더 정확한 염색결과를 얻기 위해 과정을 반복한다. 다음, 블록 66에서, 염색을 해야 할 경우, 헤어드레서는 염색약을 하나나 여러개 조합하여 머리를 염색한다. 당업자라면 알 수 있듯이, 본 발명의 기술을 이용한 다른 방법도 가능하다. 예컨대, 이상의 단계들을 다른 순서로 진행할 수도 있다. 또, 고객은 탈색시간이 다른 특정 염색약의 이용을 기초로 여러가지 헤어컬러를 선택할 수도 있다.

본 발명자들의 실험에 의하면 천연모발의 인자들은 탈색 여부에 상관없이 아주 비슷함을 발견했다. 또, 밝은 천연모발은 어두운 모발을 탈색하여 동일한 컬러로 했을 때의 인자의 계수와 동일한 계수를 가짐이 밝혀졌다. 또, 탈색과정을 통해 모발의 유멜라닌 농도는 감소되면서 페오멜라닌 염색약도 제거된다. 이제, 효과적인 탈색시간에 대한 유멜라닌의 가중치를 보여주는 그래프인 도 5a를 참조해 설명한다. 이하의 분석에서는 4-인자 분석법을 실시했다. 그러나, 당업자라면 알 수 있 겠지만, 이 분석법은 인자의 갯수가 몇개든 마찬가지이다. 유멜라닌의 가중치는 다음 공식으로 결정된다:

(방정식 1)

여기서, W _EU 는 유멜라닌 인자의 가중치, C _EU 는 유멜라닌 인자의 계수, C _PH 는 페오멜라닌 인자의 계수, C _W 는 백색인자의 계수, C _CT 는 표피 인자의 계수이다. 3-인자 분석법일 경우, 표피 인자는 무시한다. 마찬가지로, 모든 인자의 계수에 대해 다른 인자들의 가중치를 계산한다. 도 5a의 그래프는 아래와 같이 얻어졌다. 헤어 샘플의 반사율 스펙트럼을 측정한 다음 천연 헤어샘플에 대한 W _EU 를 계산했다. 다음, 헤어샘플을 여러개의 샘플로 나누었다. 각각의 구분된 샘플을 서로 다른 시간동안 탈색한 뒤, 각각의 샘플에 대해 W _EU 를 다시 계산했다. 동일한 과정을 여러개의 헤어샘플에 대해 반복했다. 사용된 탈색제는 중량비 기준으로 물 50%, Mon-platin Blondy 헤어탈색분말 25%, 및 25% Mon-platin 12% oxygen cream의 혼합물이다. 이 탈색제는 이스라엘 Rishon Le-Zion 4 Pinkas David Street 소재 Alef Meshi Industries Ltd.에서 제조한 것이다. 뒤에 나오는 방정식 2-6은 이 탈색제를 사용한 실험을 기초로 한다. 새로운 반사율을 측정했고 W _EU 를 다시 계산했다. 각각의 헤어샘플에 대한 결과값을 시간에 따라 점으로 찍어서 하나의 그래프를 얻었다. 예컨대, 유멜라닌 인자의 최초 가중치가 0.6인 헤어샘플의 효과적인 개시시간은 약 30 분이고(72 선), 유멜라닌 인자의 최초 가중치가 0.4인 다른 헤어샘플의 효과적인 개시시간은 약 57분이다(74 선). 따라서, 헤어샘플의 최초 W _EU 가 0.6이고 70분 동안 탈색했다면, 이 샘플의 최종 W _EU 는 약 0.2이다. 이것은 헤어샘플의 효과적인 개시시간이 30분이고 종료시간이 100분이기 때문이다. 또, 유멜라닌의 최초 가중치가 0.4인 다른 헤어샘플의 경우, 효과적인 개시시간은 약 57분이다. 이 헤어샘플의 유멜라닌 가중치가 100분의 종료시간에 해당하는 0.2가 되도록 탈색해야 하면, 이 샘플은 43분동안(100분 - 57분) 탈색해야 한다. 최적 조정법을 이용해 도 5a의 그래프의 방정식을 아래와 같이 계산했다.

W _EU = 2.3421x10^-5 t ² _EU - 0.0089t _EU = 0.8455 (방정식 2)

여기서, t _EU 는 유멜라닌 인자에 대한 효과적인 탈색시간(단위; 분)이다. 방정식 2는 전술한 탈색제를 사용하는 모든 헤어샘플에 유효하다. 그러나, 당업자라면 알 수 있듯이, 방정식 2는 헤어샘플에 다른 탈색제를 사용하는 제한된 실험들을 통해서 재계산될 수도 있다. 다른 탈색제에 적당한 방정식을 결정하려면, 탈색되지 않은 천연 모발을 사용해야만 한다. 5인 이상의 헤어샘플을 이용해야 한다. 동일인의 헤어샘플을 여러개의 소규모 샘플로 나누고, 이들 각각의 샘플을 서로 다른 시간동안 탈색한다. 이 과정을 각개인에 대해 반복한다. 각개인에 대해 일련의 점을 시간에 따라 찍어서 모든 결과를 하나의 그래프로 통합한다. 사용된 샘플들이 가능한한 천연 헤어컬러의 범위(밝은 색부터 어두운 색까지)에 걸쳐 크게 분산되도록 샘플을 선택해야 한다. 그래프에 찍히는 전체 점의 갯수는 15개 이상 되어야 한다. 방정식 2의 상수는 탈색제가 다를 경우에만 변함에 주의한다.

마찬가지로, 페오멜라닌 인자의 가중치도 탈색에 의해 감소된다. 그러나, 반사율 스펙트럼을 측정하고 그 계수를 분석하면, 페오멜라닌 인자의 계수와 가중치가 유멜라닌을 배경으로 하는 페오멜라닌을 나타낸다. 다시 말해, 유멜라닌 염색약의 어두운 특성때문에 페오멜라닌 인자의 일부분은 반사율 스펙트럼에 기여하지 못한다. 따라서, 반사율 스펙트럼 분석을 이용해 계산된 페오멜라닌 인자의 계수와 가중치는 "배경" 값만을 나타낸다. 마찬가지로, 반사율 스펙트럼 분석을 이용해 계산된 백색인자의 계수와 가중치도 전경의 유멜라닌에 대한 "배경" 값만을 나타낸다. 따라서, 배경을 갖는 페오멜라닌 인자의 가중치인 W _PH-B 는 아래 방정식으로 주어진다:

(방정식 3)

도 5a를 참조해 유멜라닌 인자에 대해 실시한 탈색분석을 페오멜라닌 인자와 백색인자에 대해서도 실시했다. 배경 페오멜라닌 인자의 가중치를 유효 탈색시간에 대해 보여주는 그래프인 도 5b를 참조해 설명한다. 도 5b의 그래프의 방정식을 최적조정법을 이용해 아래와 같이 계산했다:

W _PH-B = 3x10^-6 t ² _PH-B + 0.0019t + 0.4883 (방정식 4)

t _PH-B는 배경을 갖는 페오멜라닌 인자의 유효 탈색시간(단위; 분)이다. 당업자라면 알 수 있듯이, 다른 탈색제를 사용한 실험을 하여 방정식 4를 재계산할 수도 있다. 방정식 4의 상수는 탈색제가 바뀔 때만 변한다. 또, 배경 백색인자의 가중치를 유효 탈색시간에 대해 보여주는 그래프인 도 5c를 참조하여 설명한다. 도 5c에서 알 수 있듯이, 배경중의 백색인자의 가중치는 탈색할수록 증가한다.

유멜라닌 배경중의 페오멜라닌 인자와 백색인자의 밀도는 페오멜라닌 인자와 백색인자 각각의 밀도와 거의 동일하다. 따라서, 페오멜라닌 인자에 대해 다음 방정식이 유효하다.

W _PH (t) = (1-W _EU (t _EU ))xW _PH-B (t _PH-B ) 방정식 5

W _PH (t)는 시간의 함수로 나타낸 페오멜라닌 인자의 전체 가중치이고, W _EU (t _EU )는 시간의 함수로 나타낸 유멜라닌의 전체 가중치이며, W _PH-B (t _PH-B )는 시간의 함수로 나타낸 페오멜라닌 인자의 배경 가중치이다.

표피 인자의 최종 계수는 항상 낮다. 반사율 스펙트럼 측정시스템(10)을 이용해 본 발명자들이 계산한 표피인자의 최종계수는 약 0.0036이다. 따라서, 표피 인자의 최종계수는 사용해도 되고 무시해도 된다. 표피 인자의 최초 가중치는 탈색과 염색에 영향을 주므로, 이 가중치는 유멜라닌, 페오멜라닌 및 백색인자들의 최종 가중치를 좀더 정확히 예측하는데 사용될 수 있고, 이에 대해서는 도 9a, 9b를 참조해 설명한다.

방정식 2, 4, 5는 헤어샘플의 반사율 스펙트럼에 기여하는 인자들의 가중치 에 미치는 탈색의 영향을 계산하는데 사용되고, 이에 대해서는 도 5d를 참조해 설명한다.

이제, 샘플의 반사율 스펙트럼에 미치는 탈색의 효과를 결정하는데 관련된 플로어차트인 도 5d를 참조해 설명한다. 먼저, 블록 80에서 샘플헤어의 반사율 스펙트럼을 측정한 다음, 블록 82에서 인자의 계수를 컴퓨터로 분석한다. 다음, 블록 84에서, 방정식 1을 이용해 컴퓨터로 인자의 가중치를 계산한 다음, 블록 86에서는 방정식 2, 4를 이용해 유멜라닌과 페오멜라닌 인자들에 대한 최초 유효시간을 결정한다. 이어서, 블록 88에서 컴퓨터로 탈색시간을 제시한 다음, 블록 90에서는 방정식 2를 이용해 유멜라닌 인자의 탈색 후의 최종 가중치를 계산하고, 방정식 4, 5를 이용해 페오멜라닌 인자의 탈색후의 최종 가중치를 계산한다. 이어서, 블록 92에서 컴퓨터를 이용해 탈색 후의 최종 가중치를 탈색 후의 최종 계수로 변환하는데, 이에 대해서는 후술한다. 이 단계에서 백색인자의 최종 계수는 유멜라닌 인자의 최종 가중치에서 직접 계산되는데, 이에 대해서도 후술한다. 다음, 블록 94에서 각각의 인자들과 탈색 후의 최종 계수를 곱한 것을 합해 탈색 후의 최종 반사율 스펙트럼을 컴퓨터로 결정한다.

도 5e는 유멜라닌 인자의 가중치에 대한 백색인자의 계수를 보여주는 그래프이다. 그래프에서 보다시피, 백색인자의 계수와 유멜라닌 인자의 가중치 사이에는 반비례 관계가 있다. 이 그래프의 방정식은 아래와 같다:

C _W = 1.662W ² _EU - 3.3983W _EU + 1.7732 (방정식 6)

C _W 는 백색인자의 계수이고, W _EU 는 유멜라닌 인자의 가중치이다. 당업자라면 알 수 있겠지만, 헤어샘플에 사용하는 탈색제가 다르면 방정식 6도 다시 계산된다. 단, 방정식 6의 상수는 탈색제가 변해도 바뀌지 않는다. 방정식 6으로부터, 백색인자의 최종 계수는 탈색 이후의 유멜라닌의 최종 가중치로부터 계산됨을 알 수 있다. 백색인자의 탈색 후의 최종 계수를 계산했으면, 다른 인자들의 최종 계수도 기본 대수법을 이용해 다음 방정식으로 계산한다:

여기서, W _EU-F 는 유멜라닌 인자의 최종 가중치, W _PH-F 는 페오멜라닌 인자의 최종 가중치, W _W-F 는 백색인자의 최종 가중치, C _EU-F 는 유멜라닌 인자의 최종 계수, C _PH-F 는 페오멜라닌 인자의 최종 계수, C _W-F 는 백색인자의 최종 계수, C _CT-F 는 표피 인자의 최종계수이다.

위의 방정식들은 모발의 질이 정상일 때, 즉 모발표피가 치밀하지도 트지도 않은 상태에서의 모발의 반사율 스펙트럼에 미치는 탈색효과를 계산하는데 사용된다. 그러나, 모발 표피가 평균 이상으로 트거나 평균 이상으로 치밀하면, 탈색이 늦어지거나 빨라져, 탈색시간도 가감된다. 따라서, 위의 방정식들은 모발표피상태로 인한 탈색시간의 변화에 맞게 조정되어야 한다. 표피상태로 인한 탈색시간의 조정은 5% 내지 50% 사이에 있어야 한다고 본다. 위의 방정식에 미치는 표피 상태의 영향에 대해서는 도 9a, 9b를 참조해 자세히 설명한다.

머리를 염색하면 천연 모발인자의 가중치가 변함은 물론 염색약 자체의 새로운 인자가 더해진다. 염색약의 최종 가중치는 천연 모발인자들의 가중치 변화의 합의 함수로서, 아래 방정식과 같다:

W _DYE-F = f(ΔW _EU + ΔW _PH + ΔC _W + ΔW _CT ) (방정식 10),

여기서 W _DYE-F 는 염색약의 최종 가중치, ΔW _EU 는 염색으로 인한 유멜라닌 인자의 가중치 변화, ΔW _PH 는 염색으로 인한 페오멜라닌 인자의 가중치 변화, ΔC _W 는 연색으로 인한 백색인자의 계수변화, ΔW _CT 는 염색으로 인한 표피인자의 가중치 변화이다. 편의상, ΔW _EU 는 유멜라닌 인자의 최종 가중치보다 작은 유멜라닌 인자의 최초 가중치와 같다고 본다. 마찬가지로, 여러 인자들의 가중치와 계수의 모든 변화는 관련 인자의 가중치나 계수의 최종값보다 작은 최초값이라고 정의하되, 염색약인자의 가중치 변화는 염색약인자의 최종 가중치와 같다고 본다. 표피인자의 변화가 염색약의 가중치에 미치는 영향은 아주 작으므로 무시해도 된다고 본다. 그러나, 표피상태는 염색과정중에 다른 인자의 최종 가중치에 영향을 주고, 이에 대해서는 도 10을 참조해 자세히 설명한다. 또, 3-인자 분석법에서는 표피인자도 무시 된다. 유멜라닌 인자의 가중치 차이는 백색인자 계수변화를 배경들 사이의 백색인자의 최초가중치로 나눈 것과 관련된다. 이것을 아래 방정식으로 설명한다:

여기서 ΔC _W 는 염색으로 인한 백색인자의 계수변화, W _W-i-b 는 배경들 사이의 백색인자의 최초가중치이다.

또, 아래 방정식과 같이 염색약 인자의 최종 가중치는 염색약 인자의 최종계수와 밀접한 관계를 갖는다.

C _DYE = f(W _DYE-F ) (방정식 12)

여기서, C _DYE 는 염색약 인자의 최종계수, W _DYE-F 는 염색약 인자의 최종 가중치이다.

또, 아래와 같은 방정식의 관계가 유효하다:

ΔW _PH = f((1 - W _EU-i )xW _PH-i-B ) (방정식 13)

ΔC _W = f((1 - W _EU-i )xW _W-i-B ) (방정식 14)

여기서 W _EU-i 는 유멜라닌 인자의 최초가중치, W _PH-i-B 는 배경사이의 페오멜라닌 인자의 최초가중치이다. 따라서, 염색약 각각이나 이들의 조합에 대한 제한된 실험을 여러가지 헤어샘플에 대해 하여 각각의 염색약이나 이들의 조합에 대한 방정식 10-14를 결정할 수 있다. 이들 실험은 염색 전후의 모든 인자들의 계수와 가중치를 계산하는 것도 포함한다. 이들 결과를 적당한 그래프로 만들고, 그래프의 기울기를 이용해 방정식 10-14를 결정한다. 예를 들면, (ΔW _EU + ΔW _PH + ΔC _W + ΔW _CT )에 대해 W _DYE-F 의 그래프를 그리면 방정식 10이 결정된다. 특정 염색약이나 염색약들의 조합에 대해 결정된 방정식들은 염색약을 이용하여 반사율 스펙트럼의 변화를 예측하는데 사용될 수 있는데, 이에 대해서는 도 6을 참조해 설명한다. 탈색되지 않은 천연모발을 헤어샘플로 사용해야 한다. 5인 이상의 헤어샘플을 이용해야 한다. 동일인의 헤어샘플 각각을 여러개의 작은 샘플로 나누고, 각각의 작은 샘플을 다른 시간동안 탈색한 다음, 각 샘플을 염색한다. 각 개인에 대해 이 과정을 반복한다. 가능한한 천연 헤어컬러의 범위(밝은 색부터 어두운 색까지)에 걸쳐 크게 퍼지도록 샘플을 선택한다. 각 그래프상의 전체 점의 갯수는 15개 이상이어야 한다. 염색약은 제조업자의 설명에 맞게 농도를 제대로 하고 대기시간을 맞추어 사용하는 것이 좋다. 제조업자의 설명서가 없으면, 얻어진 결과에 의미를 부여할 수 있도록 염색약을 일정하게 도포해야 한다. 염색약을 섞어서 사용할 경우, 각각의 비율을 신중하게 유지해야 한다.

염색약 인자는 2가지 방법으로 결정된다. 첫번째 방법은 선택된 염색약으로 백발을 염색하는 것이다. 이 염색약의 반사율 스펙트럼을 측정하고 인자분석을 하여 선택된 염색약에 관한 새로운 인자를 확인한다. 유멜라닌과 페오멜라닌 인자들의 계수가 아주 작고 인자분석이 더 신속하기 때문에 백발이 바람직하다. 두번째 방법은 반사율 스펙트럼 측정시스템(10)의 창(18)에 두툼한 건조 염색약 방울을 떨 어뜨리는 것이다(도 1a, 1b 참조). 두툼한 염색약 방울의 반사율 스펙트럼은 선택된 염색약의 인자 기여도를 포함하므로, 염색약의 인자를 쉽게 확인할 수 있다.

WELLA KOLESTONE 305/0 연갈색 염색약으로 실험했지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이 염색약은 독일 Darmstadt 64274 Berliner Allee 65 소재 Wella AG 제품이다. 제조업자의 설명서대로 염색약을 발랐다. 옥시젼크림으로 컬러튜브를 쌌다. 컬러튜브와 옥시젼크림 전체를 서로 섞어 염색약을 만들었다. 방정식 10-14를 기초로 한 다음 방정식들은 위의 염색약에 유효하다:

다른 염색약들은 방정식 14-19와 비슷하되 상수가 다른 방정식들을 가짐에 유의할 것.

모발의 반사율 스펙트럼에 미치는 염색의 효과를 결정하는데 관련된 플로어차트인 도 6을 참조해 설명한다. 먼저, 탈색을 해야 한다면, 탈색 후의 최종 가중치를 염색 전의 최초 가중치로 사용한다. 탈색을 하지 않거나 이미 탈색이 되었으면, 새로운 반사율 스펙트럼을 측정하고 이 스펙트럼의 계수와 가중치를 분석, 계산한다(블록 96). 둘째, 방정식 14를 이용해 백색인자의 최종 계수를 계산한다(블 록 98). 다음, 염색 후의 유멜라닌의 최종 가중치를 방정식 11로 계산한다(블록 100). 이어서, 염색 후의 페오멜라닌의 최종 가중치를 방정식 13으로 계산한다(블록 102). 다음, 염색약의 최종 가중치를 방정식 10으로 계산한다(블록 106). 이어서, 염색약의 최종 계수를 방정식 12로 계산한다(블록 108). 다음, 유멜라닌 및 페오멜라닌 인자들의 최종 계수들을 방정식 7-9를 사용해 계산한다(블록 110). 마지막으로, 염색 후의 최종 반사율 스펙트럼을 염색 후의 최종 계수와 각 인자의 곱을 합산하여 결정한다(블록 112).

선택한 염색약의 스펙트럼과 천연 모발인자의 스펙트럼이 아주 비슷하면, 도 6에서 설명한 방법은 비실용적이다. 염색약과 천연 모발인자가 아주 비슷하다는 것은, 곡선조정 프로그램의 서치과정중에 염색약 인자의 계수와 이것에 일치하는 천연모발인자의 계수를 확인하는데 아주 높은 해상도가 필요함을 의미한다. 따라서, 염색약 인자가 천연모발인자들중 하나와 아주 비슷할 경우, 모발의 반사율 스펙트럼에 미치는 염색의 영향을 예측하는 다른 방법이 필요하다.

염색약 인자와 이에 밀접한 천연모발인자의 최종 가중치를 통합하는 것도 한 방법이다. 예를 들면, 염색약 인자가 페오멜라닌 인자에 아주 근접하면, 다음 관계가 좋다:

W _DYE+PH = f(W _EU-i ) (방정식 20)

여기서, W _DYE+PH 는 염색 이후 통합된 염색약/페오멜라닌 인자의 최종 가중치, W _EU-i 는 유멜라닌 인자의 최초 가중치이다.

또, 다음 관계가 성립된다:

여기서, ΔW _W 는 염색으로 인한 백색인자의 가중치 변화, W _W-i-B 는 배경중의 백색인자의 최초가중치, ΔW _EU 는 염색으로 인한 유멜라닌 인자의 가중치 변화, C _W 는 백색인자의 최종 계수, W _W-F 는 백색인자의 최종가중치이다. 따라서, 염색약 각각이나 조합을 여러 헤어샘플에 적용한 제한된 실험을 통해 염색약에 대한 방정식 20-23을 결정할 수 있는데, 이것은 방정식 10-14와 마찬가지다. 제한된 실험이란, 염색 전후의 모든 인자의 계수와 가중치 계산을 포함한다. 그 결과를 적당한 그래프로 만들고, 그래프의 기울기를 통해 방정식 20-23을 얻었다. 결정된 방정식은 개개의 염색약이나 염색약 조합에 관한 것으로서, 염색약을 발라 반사율 스펙트럼의 변화를 예측하는데 사용되고, 이에 대해 도 7을 참조해 설명한다. 염색약을 바를 때는 제조업자의 설명서대로 사용하는 것이 좋다. 설명서가 없으면, 얻어진 결과가 의미를 갖도록 염색약을 항상 일정하게 도포한다. 염색약을 섞을 때는 각각의 비율을 신중하게 유지해야 한다.

실험은 Wella AG사의 WELLA KOLESTON 307/64 Cherry 염색약을 사용했는데, 물론 이에 한정되는 것은 아니다. 이 염색약은 페오멜라닌 인자와 아주 비슷하다. 설명서대로 염색약을 도포하고, 옥시젼크림으로 컬러튜브를 패키지했다. 컬러튜브와 옥시젼크림의 전체 함량을 섞어 염색약을 만들었다. 방정식 20-23을 기초한 다음 방정식들은 이상의 염색약에 유효하다:

여기서, W _{CHERRY + PH} 는 체리색 염색약과 페오멜라닌 인자를 합한 것의 최종가중치이다. 다른 염색약에 대해서도 방정식 24-27와 비슷하되 상수가 다른 다른 방정식이 성립된다.

도 7은 천연 모발인자와 비슷한 인자를 갖는 염색약을 이용해 염색할 때 모발의 방사율 스펙트럼에 미치는 영향을 결정하는 단계들의 플로어차트이다. 먼저, 탈색을 해야 하면 탈색 이후의 최종 가중치를 염색 전의 최초 가중치로 사용한다. 탈색을 않거나 실제 탈색이 이미 이루어졌으면, 새로운 반사율 스펙트럼을 측정하고, 이 스펙트럼의 가중치와 계수를 각각 분석, 계산한다(블록 114). 다음, 방정식 23으로 백색인자의 최종 계수를 계산한 다음(블록 116), 통합된 염색약/페오멜라닌 인자의 최종 가중치를 방정식 20으로 계산한다(블록 118). 이어서, 방정식 21로 염색 후의 백색인자의 최종 가중치를 계산한다(블록 120). 다음, 염색 후의 유멜라닌 인자의 최종 가중치를 방정식 22로 계산한다(블록 122). 이어서, 유멜라닌 인자와 통합된 염색약/페오멜라닌 인자의 최종 계수들을 방정식 28-30으로 계산한다(블록 124).

여기서, W _EU-F 는 유멜라닌 인자의 최종 가중치, W _DYE+PH-F 는 통합된 염색약/페오멜라닌 인자의 최종 가중치, W _W-F 는 백색인자의 최종 가중치, C _EU-F 는 유멜라닌 인자의 최종 계수, C _DYE+PH-F 는 통합된 염색약/페오멜라닌 인자의 최종 계수, C _W-F 는 백색인자의 최종 계수, C _CT-F 는 표피인자의 최종 계수이다. 마지막으로, 염색 후의 인자의 최종 계수와 각 인자의 곱을 합해 염색 후의 최종 반사율 스펙트럼을 결정한다(블록 126).

선택한 염색약의 인자가 유멜라닌 인자와 비슷하면, 염색 후의 최종 반사율 스펙트럼은 유멜라닌 팩터와 아주 비슷하다.

유멜라닌 및 페오멜라닌의 천연모발인자들과 아주 밀접한 관련을 갖는 천연모발인자 염색약들은 기존의 염색약들과 혼합하되, 그 반사율 스펙트럼이 유멜라닌이나 페오멜라닌 인자와 아주 근접하도록 혼합하여 만들어진다. 천연모발인자 염색약들은 원하는 최종 컬러가 천연색일 경우 사용한다. 천연모발인자 염색약의 배합비율을 다르게 하는 실험을 통해 3가지 다른 배합을 위한 염색방정식들을 결정한 다. 천연모발 염색약들의 다른 배합비율에 대한 방정식들을 사용한 반복계산에 의해 컴퓨터가 헤어트리트먼트를 계산한다. 염색과정에서 모발에 새로운 인자가 도입되지 않으므로 천연모발인자 염색약들을 사용하는 것이 유리하다. 따라서, 컴퓨터의 반복과정이 더 신속해진다. 다음, 천연모발인자 염색약들을 사용해 모발을 천연색으로 염색한다.

도 8은 계수분석을 하는 프로그램을 프로그래머가 라이트할 수 있는 알고리즘의 플로어차트이다. 이 알고리즘에서는, 계수들이 가능한 한 측정된 반사율 스펙트럼에 가까운 반사율 스펙트럼을 생성할 때까지 반복실행으로 인자들의 적당한 계수를 추출한다. 알고리즘에서는, 컴퓨터 프로그램을 Borland c 버전 5.01로 라이트했다고 가정한다. 플로어차트에서 사용된 다음 변수들은 아래와 같이 정의된다:

k: 인자의 수(상수)

j: 0 내지 k-1 사이의 정수

i: 0 내지 k-1 사이의 정수

n,m: 가변 정수

temp, gap2, 재구성; 변수

λ_n : 파장 어레이중의 n번째 파장, 이 어레이는 Lnum 넘버를 갖고, n은 어레이내의 파장의 인덱스이다(상수).

Lnum; 파장 수(상수). 따라서, n=0,1,...,(Lnum-1).

I(λ); 파장 어레이내의 상대적 파장 반사율, 이 어레이는 Lnum 파장 에 대해 Lnum 셀을 갖는다(상수 값).

C_j: j번째 인자의 계수. 이 타입에는 k개의 변수가 있고, INC_j의 모든 k 변수가 P보다 작을 때까지 계산이 반복됨.

f(λ) _j : j번째 인자의 스펙트럼이고 Lnum 셀의 어레이.

gap; 측정곡선과 재구성곡선의 절대값 차의 합계를 받는 변수. 재구성 곡선은 C ₁ ? f(λ)₁ + C ₂ ? f(λ)₂ +...+C _k ? f(λ) _k

INC_j: 최종 반복에서 사용된 j번째 인자의 계수에서의 점증 변화를 포함하는 변수.

P; 정밀도 상수. 이 값은 계수들 사이의 반복과정을 개시하기 전에 설정됨(이 설정은 프로그램의 일부일 수 있음).

PrGap_j : j번째 인자의 계수가 반복되었을 때 변수 gap의 최종 값을 포함.

MAX: 변수 gap이 넘을 수 없는 최대값을 나타내는 상수.

floor_j: j번째 인자의 계수가 각각의 반복에서 받을 수 있는 최저값(변수).

cell_j: j번째 인자가 각각의 반복에서 받을 수 있는 최고값(변수).

N; 임의의 계수가 가질 수 있는 최대 크기를 나타내는 상수. cell_j는 이 값을 넘을 수 없음.

Imp_j는 반복과정을 추정. j번째 인자의 계수에 대해 많은 연속 조정개선이 어떻게 일어났는지 카운트하는 정수임. 개선이 되면 PrGap_j의 값이 낮아짐.

sign_j; j번째 인자의 계수가 증가하면서 또는 감소하면서 반복되는지를 나타내는 정수.

이 플로어차트는 블록 128부터 시작한다. 이 지점에서, 인자들의 스펙트럼 어레이와 측정된 반사율 스펙트럼이 데이타베이스로부터 로딩된다. 또, 이 지점에서, 첫번째 파장부터 마지막 파장까지 순서대로 파장 어레이가 로딩된다. 스펙트럼 어레이는 파장 어레이와 동일한 셀 수를 갖도록 구성된다. 블록 130에서 변수가 초기화된다. 이하의 변수들은 다음 값으로 초기화된다:

floor₀=0, floor₁=0, ..., floor_k-1=0

N은 계수가 가질 수 있는 최대값이다. 측정된 반사율 스펙트럼의 최대값을 인자의 최대값으로 나누고, 최저값은 N-1로 주어진다.

Ceil₀=N, Ceil₁=N,..., Ceil_k-1=N

C₁=N/2, C₂=N/2,..., C_k=N/2

Imp₀=0, Imp₁=0,...., Imp_k=0

MAX=999999999999, N보다 훨씬 큼.

PrGap₀=MAX, PrGap₁=MAX,..., PrGap_k-1=MAX

j=0

도 9a는 일반인과 평균 표피상태보다 낮은 사람에 대해 탈색시간에 대한 유멜라닌의 가중치를 보이는 그래프이다. 전술한 바와 같이, 모발의 외피는 비늘을 갖는 투명한 물질, 즉 표피로 이루어진다. 표피상태는 탈색에 중요한 요인이다. 유멜라닌과 페오멜라닌의 제거는 표피가 많이 트여 탈색과정이 빠를 때 일어나고, 표피 손상을 일으킬 수 있다. 도 5a-5e에서 설명한 공식들은 개개인의 모발 표피상태는 고려하지 않는다. 따라서, 도 5a-5e에서 설명한 공식들은 개개인의 표피상태를 반영하도록 조정해야 한다. 유멜라닌 인자의 가중치에 대한 탈색의 영향을 계산하는 공식을 조정하는 방법에 대해 설명하는데, 조정된 공식은 개인의 표피상태를 고려한다. 당업자라면 알 수 있듯이, 페오멜라닌 인자와 백색인자 양쪽에 대한 조정공식도 세울 수 있다.

유멜라닌 인자의 탈색으로 인한 평균 거동은 아래 방정식으로 설명된다:

W _EU = at ² _EU + bt _EU + c (방정식 31)

W _EU 는 유멜라닌 인자의 가중치, t _EU 는 유멜라닌 인자의 유효 탈색시간(단위: 분), a, b, c는 상수. 특정 탈색제에 대해 a, b, c를 결정하는 방법은 도 5a에서 설명했다. 방정식 31은 표피상태가 평균인 개인에 대한 탈색을 할 때의 유멜라닌의 일반 거동을 나타낸다. 유멜라닌 인자의 최초/최종 가중치에 대응하는 최초/최종 유효 탈색시간은 도 5a에서 설명한대로 방정식 31을 풀면 결정된다. 도 9a의 132 선은 표피가 손상된 사람의 유효 탈색시간에 대한 유멜라닌 인자의 가중치의 거동을 보여준다. 유멜라닌의 가중치의 거동은 선형이라고 본다. 134 선은 평균 표피인자를 갖는 사람의 유효 탈색시간에 대한 유멜라닌 인자의 가중치의 거동을 나타낸다. 선 134는 유효 탈색시간에 대한 유멜라닌 인자의 거동을 보여주는 대형곡선의 일부이다. 이런 대형곡선은 선형은 아니지만, 132 선으로 커버되는 유효 탈색시간 범위에서는 134 선과 같이 선형으로 취급된다. 또, 134 선과 132 선이 방정식 31로 계산된 최초 유효 탈색시간에서 교차하도록 데이타들을 옮겨 132선을 구성한다. 이 범위의 데이타들에 대한 선형회귀분석법으로 134 선을 구성한다. 132 선의 기울기가 134 선의 기울기보다 큼을 알 수 있다. 따라서, 최초 표피상태가 손상되거나 평균 이상으로 트였으면 모발탈색이 더 빠르다는 것을 알 수 있다.

도 9b는 표피인자의 가중치에 대해 평균 이하의 특정기울기를 갖는 그래프이다. 도 9b의 그래프는 표피인자의 최초 가중치가 다른 여러 샘플들을 취해 준비했다. 이들 샘플들을 탈색했다. 각 샘플에 대해, 유효 탈색시간에 대한 유멜라닌 인자의 가중치 그래프의 기울기를 "특정 기울기"로 했다. 각 샘플에 대해, "특정 기울기" 영역에서 유멜라닌 인자의 평균 거동을 보이는 곡선의 기울기를 "평균 기울기"로 했다. 도 9b의 그래프는, 표피인자의 최초 가중치에 대한 평균기울기 이하의 특정기울기를 갖는 각각의 모발샘플에 대한 데이타를 그려서 이루어진 것이다. 도 9b의 그래프는 다음 함수를 나타낸다:

기울기(특정) - 기울기(평균) = S1*W _CT-i - S2 (방정식 32)

여기서, 기울기(특정)는 표피인자의 최초가중치가 W _CT-i 인 사람의 탈색시간에 대한 유멜라닌 인자의 가중치 그래프의 기울기, 기울기(평균)는 표피인자의 평균 최초가중치를 갖는 사람의 탈색시간에 대한 유멜라닌 인자의 가중치 그래프의 기울기(표피인자의 최초가중치가 S1, S2는 사람의 탈색시간에 대한 유멜라닌 인자의 가중치 그래프의 유효 탈색시간 범위에 걸친 것임). W _CT-i 는 표피인자의 최초가중치, S1, S2는 상수. 기울기(평균)는 방정식 31을 미분하면 구해지는데, 그 값은 2at+b이다. S1, S2는 도 9b의 그래프를 만드는데 사용된 단계들을 이용해 임의의 탈색제에 대해 결정될 수 있다. S1은 1과 2 사이의 범위에 있다고 예상되고, S2는 0.002와 0.004 범위에 있다고 예상된다. 도 9b의 그래프에서 알 수 있듯이, 표피상태가 좋을 수록, 즉 표피인자의 가중치가 높을수록 탈색과정은 길어진다.

도 9c는 표피인자의 특정 최초가중치에 대한 탈색 공식들을 조정하는 방법을 보여주는 플로어차트이다. 표피인자의 특정 최초가중치 W _CT-i 에 대해 일반적으로 방정식 31로 나타나는 탈색 공식을 조정하는 방법은 다음 단계들로 이루어진다. 먼저, 반사율 스펙트럼 측정시스템(10)으로 인간의 모발을 측정한다(블록 136). 다음, 이 모발의 각각의 인자의 가중치를 계수분석법으로 분석한다(블록 138). 이어서, 최초 유효 탈색시간 t _i 를 방정식 31로 결정한다(블록 140). 이어서, 다음 방법들중 하나를 이용해 방정식 31을 기초로 조정된 방정식을 결정한다(블록 142).

첫번째 방법은 다음 방정식의 상수 A, B, C를 결정하는 것이다:

W _EU-SPEC = At ² + Bt + C (방정식 33)

W _EU-SPEC 는 표피인자의 특정 최초가중치에 대한 유멜라닌 인자의 가중치, t 는 유효 탈색시간이다. 일단 상수 A, B, C가 결정되면, 최초 표피상태를 고려한 유효 탈색시간을 방정식 33으로 결정한다. 다음 방정식을 풀면 상수 A, B, C가 구해진다:

2At _i + B = t _i 에서의 기울기(특정) (방정식 34)

At ² _i + Bt _i + C = at ² _i + bt _i + c (방정식 35)

방정식 34는 유효 탈색시간 t _i 에서의 방정식 33의 미분이다. t _i 에서 기울기(특정)는 방정식 32로 계산된다. 방정식 35에 의하면, 방정식 31, 33의 곡선들이 유효 탈색시간 t _i 에서 교차한다. 방정식 36에 의하면, 유멜라닌의 최대 가중치가 절대값 상수이기 때문에 방정식 31, 33의 곡선들의 최대값이나 최소값이 동일하여 가능한 최소값으로 된다. 방정식 31의 최대값이나 최소값의 위치는 t=-b/2a에 있다. 방정식 33의 최대값이나 최소값은 t=-B/2A에 있다.

두번째 방법은 다음 방정식의 상수 D, E를 결정하는 것이다.

W _EU-SPEC = Dt + E (방정식 37)

여기서, W _EU-SPEC 는 표피인자의 특정 최초가중치에 대한 유멜라닌 인자의 가중치, t는 유효 탈색시간이다. 일단, D, E가 결정되면, 최초 표피상태를 고려한 유효 탈색시간을 방정식 37로 결정한다. 방정식 37에서, W _EU-SPEC 는 유효 탈색시간에 따라 선형으로 변하고, D, E는 다음 방정식을 풀면 구해진다.

D = t _m 에서의 기울기(특정) (방정식 38)

E = at ² _i + bt _i + c - Dt _i (방정식 39)

여기서, t_m은 방정식 31로 계산된 최초 및 최종 유효 탈색시간 사이의 중간점이다. 기울기(특정)는 방정식 32로 계산된다. 방정식 39에서, 방정식 37의 선이 t_i에서 방정식 31의 곡선과 교차한다고 본다.

세번째 방법에서는 다음 공식을 이용해 최초 표피상태를 고려한 유효 탈색시간을 결정한다:

W _EU-SPEC = W _EU + [기울기(평균) - 기울기(특정] ?( t-t _i ) (방정식 40)

방정식 31, 32를 방정식 40에 대입하면, 아래 방정식이 구해진다.

W _EU-SPEC = at ² + bt + c + (-S1*W _CT-i + S2 ) ?( t-t _i ) (방정식 41)

당업자라면 알 수 있듯이, 도 9a-9c에서 설명한 방법들을 페오멜라닌 인자와 백색인자에도 적용할 수 있다. 단, 대부분의 탈색제에서 표피상태에 가장 민감한 것은 유멜라닌이다. 따라서, 페오멜라닌과 백색인자들에 미치는 표피상태의 영향은 무시해도 된다.

도 10은 표피인자의 최초 가중치에 대해, 측정된 염색약 인자의 가중치보다 작은 평균 예상 가중치를 보여주는 그래프이다. 전술한 바와 같이, 표피상태는 염색결과에 영향을 준다. 표피가 많이 트일수록, 인공색소가 모발에 많이 침투하고, 유멜라닌과 페오멜라닌 인자는 염색약중의 탈색제 때문에 낮아진다. 물론 그 반대도 마찬가지다. 염색약 인자의 최종 가중치와 동일한 가중치 변화는 표피인자의 최초가중치를 고려해 다음 방정식에서 구해진다:

ΔW _DYE-SPEC = ΔW _DYE + f(W _CT-i ) (방정식 42)

여기서, ΔW _DYE-SPEC 는 가중치 변화로서 표피인자 W _CT-i 의 최초가중치를 고려한 염색약 인자의 최종가중치, ΔW _DYE 는 가중치의 변화로서 평균 표피상태에서의 염색약 인자의 최종가중치이다. 도 10의 그래프는 아래 방법으로 만들어진다. 첫째, 표피인자의 최초가중치가 서로 다른 여러 모발샘플에 대해, 도 6, 7에서 설명한 방법과 공식들을 이용해 WELLA KOLESTONE 연갈색 염색약에 대한 각각의 헤어샘플의 염색약 인자의 최종가중치를 계산했다. 계산된 최종 가중치는 표피인자의 최초가중치는 고려하지 않는다. 둘째, WELLA KOLESTONE 연갈색 염색약으로 헤어샘플들을 염색했다. 셋째, 각각의 샘플에 대해, 염색된 샘플의 반사율 스펙트럼을 취한 다음 계수분석을 하여 염색약의 최종 측정된 가중치를 결정했다. 다음, 표피인자의 최초가중치에 대해, 염색약 인자의 측정 가중치보다 작은 계산 가중치를 구해 그래프를 그렸다. 도 10의 그래프의 곡선은 다음 방정식을 갖는다:

ΔW _DYE-SPEC - ΔW _DYE = S3 ? W _CT-i - S4 (방정식 43)

여기서, S3, S4는 상수이다. 방정식 43을 이용해 ΔW _DYE-SPEC 를 계산하고, 도 6, 7의 방법과 공식들을 이용해 ΔW _DYE 를 계산한다. 당업자라면 알 수 있듯이, 도 10의 그래프를 참조해 설명한 방법들을 이용하면 모든 염색제에 대한 S3, S4를 얻을 수 있다.

당업자라면 알 수 있겠지만, 표피상태를 고려한 다른 인자들의 최종 가중치들도 도 10의 방법을 이용해 얻을 수 있다.

단, 대부분의 염색제에서 표피상태에 가장 민감한 것은 염색약 인자이므로, 유멜라닌, 페오멜라닌 및 백색 인자들에 미치는 표피상태의 영향은 무시해도 된다.

Claims (36)

1. a) 모발의 반사율 스펙트럼을 측정하는 반사율 스펙트럼 측정장치; 및

   b) 프로세서;를 포함하며,

   상기 프로세서는,

   (i) 상기 반사율 스펙트럼 측정장치로부터 헤어샘플의 최초 반사율 스펙트럼을 입력받고,

   (ii) 모발에 대해 가상의 헤어트리트먼트를 한 뒤의 반사율 스펙트럼과 상기 최초 반사율 스펙트럼 둘다의 직접 함수로 모발의 최종 반사율 스펙트럼을 계산하는 것을 특징으로 하는 헤어컬러 트리트먼트 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 함수가 비선형 함수인 것을 특징으로 하는 장치.
3. a) 모발의 반사율 스펙트럼을 측정하는 반사율 스펙트럼 측정장치; 및

   b) 프로세서;를 포함하며,

   상기 프로세서는,

   (i) 상기 반사율 스펙트럼 측정장치로부터 헤어샘플의 최초 반사율 스펙트럼을 입력받고,

   (ii) 상기 최초 반사율 스펙트럼과 원하는 반사율 스펙트럼의 둘다의 직접 함수로 모발의 헤어트리트먼트를 결정하는 것을 특징으로 하는 헤어컬러 트리트먼트 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 함수가 비선형 함수인 것을 특징으로 하는 장치.
5. a) 모발의 반사율 스펙트럼을 측정하는 반사율 스펙트럼 측정장치; 및

   b) 프로세서;를 포함하며,

   상기 프로세서는,

   (i) 상기 반사율 스펙트럼 측정장치로부터 헤어샘플의 최초 반사율 스펙트럼을 입력받고;

   (ii) 상기 반사율 스펙트럼에 대한 다수의 헤어컬러 인자들의 기여도를 분석하도록 구성된 프로세서를 구비하며;

   상기 헤어컬러 인자들이 유멜라닌과 페오멜라닌을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어컬러 트리트먼트 장치.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제5항에 있어서, 상기 프로세서가 모발에 대한 가상의 헤어트리트먼트를 한 뒤의 반사율 스펙트럼과 분석된 헤어컬러 인자들의 기여도를 기초로 모발의 최종 반사율 스펙트럼을 계산하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 계산이 가상의 헤어트리트먼트 이후의 유멜라닌과 페오멜라닌의 새로운 기여도에 기초하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제5항에 있어서, 상기 프로세서가 헤어트리트먼트를 위해 모발에 제공할 원하는 반사율 스펙트럼을 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. (a) 헤어샘플의 반사율 스펙트럼을 입력받는 단계;

    (b) 상기 헤어샘플의 반사율 스펙트럼에 대한 다수의 모발인자들의 기여도를 분석하되, 상기 모발인자들은 유멜라닌과 페오멜라닌을 포함하며 각각 고유의 반사율 스펙트럼을 갖는 단계; 및

    (c) 상기 헤어샘플의 반사율 스펙트럼과, 분석된 기여도와, 모발에 대한 가상의 헤어트리트먼트에 의한 반사율 스펙트럼 모두의 직접 함수로 모발의 최종적인 반사율 스펙트럼을 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어컬러 트리트먼트 방법.
15. 삭제
16. 삭제
17. 제14항에 있어서, 상기 계산이 가상의 헤어트리트먼트 이후의 유멜라닌과 페오멜라닌의 기여도에 기초하는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제14항에 있어서, (d) 모발에 원하는 반사율 스펙트럼을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 컴퓨터로 하여금 헤어컬러 트리트먼트를 위한 분석을 하도록 하는 명령어들이 저장되어 있는 컴퓨터 리더블 매체에 있어서:

    상기 명령어는,

    (a) 헤어샘플의 반사율 스펙트럼을 입력받는 단계;

    (b) 상기 반사율 스펙트럼에 대해 제각기 고유의 반사율 스펙트럼을 갖는 유멜라닌과 페오멜라닌을 포함한 다수의 헤어컬러 인자들의 기여도를 분석하는 단계;및

    (c) 상기 각각의 기여도에 맞는 헤어컬러 트리트먼트를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 리더블 매체.
20. 컴퓨터로 하여금 헤어컬러 트리트먼트를 결정하기 위한 명령어들이 저장되어 있는 컴퓨터 리더블 매체에 있어서:

    상기 명령어는,

    (a) 헤어샘플의 최초 반사율 스펙트럼을 입력받는 단계;

    (b) 상기 최초 반사율 스펙트럼과, 컴퓨터에서 모발에 대해 가상의 헤어트리트먼트를 한 뒤의 반사율 스펙트럼 둘다의 직접 함수로 모발의 최종 반사율 스펙트럼을 계산하는 단계; 및

    (c) 상기 최종 반사율 스펙트럼이 받아들여지면 이 반사율 스펙트럼에 맞는 헤어컬러 트리트먼트를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 리더블 매체.
21. 컴퓨터로 하여금 헤어컬러 트리트먼트를 결정케하는 명령어들이 저장되어 있는 컴퓨터 리더블 매체에 있어서:

    상기 명령어는,

    (a) 헤어샘플의 최초 반사율 스펙트럼을 입력받는 단계; 및

    (b) 상기 최초 반사율 스펙트럼과 원하는 반사율 스펙트럼의 둘다의 함수로 헤어트리트먼트를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 리더블 매체.
22. (a) 헤어샘플의 최초 반사율 스펙트럼을 입력받는 단계;

    (b) 상기 최초 반사율 스펙트럼과, 컴퓨터에서 모발에 대해 가상의 헤어트리트먼트를 한 뒤의 헤어샘플의 반사율 스펙트럼 둘다의 함수로 모발의 최종 반사율 스펙트럼을 계산하는 단계; 및

    (c) 상기 최종 반사율 스펙트럼이 받아들여지면 이 반사율 스펙트럼에 맞는 헤어컬러 트리트먼트를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어컬러 트리트먼트 결정방법.
23. (a) 헤어샘플의 최초 반사율 스펙트럼을 입력받는 단계; 및

    (b) 상기 최초 반사율 스펙트럼과 원하는 반사율 스펙트럼의 함수로서 헤어트리트먼트를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어컬러 트리트먼트 결정방법.
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