JP4377802B2 - Toning method for colored articles - Google Patents
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Description
本発明は、着色物品の調色方法に関し、詳しくは、着色樹脂成形品や塗装品などの着色物品を製造する際に用いる着色剤の配合決定すなわち調色を行うのに利用される色見本を用いて着色物品の調色を行う方法を対象にしている。 The present invention relates to a method toning wearing colored article products, particularly, trials utilized to carry out the compounding decision namely toning colorants to be used in producing colored articles, such as colored resin molded article and painted how to perform a tone color of the colored articles using book are targeted.
着色物品を製造するには、所望の色に配合調製された塗料で塗装したり、着色物品を成形する樹脂などの成形材料に所望の色に配合調製された着色剤を添加しておいたりする。例えば、自動車の製造では車体の表面に塗装を施す。電気製品の筐体を製造する際には、所望の色に調色された着色剤が添加された着色樹脂成形材料を用いて成形する。所望の色に調色された染料で、布帛や糸を染色する技術もある。
塗料などの着色剤の製造者あるいは供給者は、着色物品の製造者や着色剤の使用者から指定された目的色に合わせて、基本的な色の着色剤を組み合わせ配合することで、目的色を表現できる混色着色剤を製造して供給する。このような混色着色剤の組み合わせ配合を求める技術が、調色あるいはカラーマッチングと呼ばれる。近年では、複数の着色剤を組み合わせ配合して得られる混色着色剤の表現色を、各種の理論的計算や経験的データ、統計的データなどに基づいて予測することで、混色着色剤を実際に塗装したり樹脂成形品を成形したりしなくても、目的色を表現できる混色着色剤の配合を決定することができるコンピュータカラーマッチング(CCM)と呼ばれる技術が普及している。
In order to produce a colored article, it is applied with a paint blended and prepared in a desired color, or a colorant formulated and blended in a desired color is added to a molding material such as a resin for molding the colored article. . For example, in the manufacture of automobiles, the surface of the vehicle body is painted. When manufacturing the housing | casing of an electrical product, it shape | molds using the colored resin molding material to which the coloring agent adjusted to the desired color was added. There is also a technique for dyeing fabrics and yarns with dyes adjusted to a desired color.
The manufacturer or supplier of a colorant such as a paint can combine the target colors specified by the manufacturer of the colored product or the user of the colorant in combination with the target color. Manufacture and supply mixed colorants that can express A technique for obtaining such a combination of mixed colorants is called toning or color matching. In recent years, color expression of mixed colorants obtained by combining and combining multiple colorants is predicted based on various theoretical calculations, empirical data, statistical data, etc. A technique called computer color matching (CCM) has been widespread that can determine the composition of a mixed colorant that can express a target color without painting or molding a resin molded product.
CCM技術において、複数の着色剤を組み合わせ配合した混色着色剤の表現色を、コンピュータに接続されたカラーモニタに色見本画像あるいは電子色見本として表示する技術や、コンピュータグラフィックソフトで作成されたコンピュータグラフィック画像(CG画像)で目的色を指定したり、CG画像の画像データから目的色の情報を得たりする技術が提案されている。
例えば、特許文献1に記載された技術では、変角分光反射率分布に基づいて描かれたCG画像のデータから、CCM技法に必要な分光反射率の数値データを得て、CG画像の表示色に対応する塗色をもたらす塗料配合を推定する技術が示されている。
For example, in the technique described in
CG画像による色見本をもとにして着色物品の調色を行っても、実際に製造された着色物品の色が、画像表示された色見本の色と、正確に一致しないという問題がある。
その理由の一つとして、実際に製造される着色物品は、表面に微細な凹凸があったり微妙な光沢の違いがあったりする。同じ塗料や樹脂着色剤を使用しても、前記のような微視的な表面形状の違いによって、着色物品を見たときに認識される色が、かなり違ってくることがある。
CG画像による色見本は、例えば、表示画面の各画素におけるRGB信号の強さの組み合わせによって、所望の色が表現されている。色見本を表現する一定の面積領域では、全ての画素において、同じRGB信号強度の組み合わせで同じ色が表現される。表面が平滑な色見本プレートや色見本帳の印刷面と同様に、全体が一様なベタ画像である。このようなベタ画像の色見本で目的色と一致する着色剤の配合を決めても、前記した微細な凹凸などを含む表面形状を有する実際の着色物品は、目的色とはかなり違う色を示すことになる。
Even when the color article is toned based on the color sample based on the CG image, there is a problem that the color of the actually produced color article does not exactly match the color of the color sample displayed on the image.
One reason for this is that colored articles that are actually produced have fine irregularities on the surface or subtle differences in gloss. Even when the same paint or resin colorant is used, the color perceived when the colored article is viewed may differ considerably due to the microscopic surface shape difference as described above.
In the color sample based on the CG image, for example, a desired color is expressed by a combination of RGB signal strengths in each pixel of the display screen. In a certain area area expressing a color sample, the same color is expressed with the same combination of RGB signal intensities in all pixels. Similar to the printing surface of a color sample plate or a color sample book having a smooth surface, the whole is a uniform solid image. Even if a colorant that matches the target color is determined in the color sample of such a solid image, an actual colored article having a surface shape including the fine irregularities described above exhibits a color that is significantly different from the target color. It will be.
CG画像技術では、物体の表面に微細な凹凸を表現したり、表面の質感を任意に変えたりする技術も知られている。この場合、物体画像の一定領域で、画素毎に前記RGB信号の強さを一定のパターンで変化させることで、色の濃さや強さを変化させて、微細や凹凸や粒状感などの表面質感を表現する。しかし、このようなCG画像で形成された表面質感は、数学的あるいは仮想的に作成されるものであるため、実際に製造される対象物品の表面形状との間には、どうしても違いがある。CG画像の色見本の色と実際の着色物品の色との間のずれを十分に解消することはできなかった。
本発明の課題は、CG技術で作成される着色画像からなる色見本として、より実際の着色物品に近い色を表現することができて、正確で迅速な調色作業を実現できるようにすることである。
In the CG image technique, a technique for expressing fine irregularities on the surface of an object or arbitrarily changing the texture of the surface is also known. In this case, by changing the intensity of the RGB signal in a certain pattern for each pixel in a certain area of the object image, the color density and intensity are changed, and the surface texture such as fineness, unevenness and graininess Express. However, since the surface texture formed with such a CG image is created mathematically or virtually, there is inevitably a difference between the surface shape of the target article actually manufactured. The difference between the color of the color sample of the CG image and the color of the actual colored article could not be sufficiently eliminated.
It is an object of the present invention to be able to express a color closer to an actual colored article as a color sample consisting of a colored image created by CG technology, and to realize an accurate and quick toning work. It is.
すなわち、本発明にかかる着色物品の調色方法は、対象物品に目的色の着色を施すための着色剤の調色を行う方法であって、調色に用いられる複数の着色剤毎に、着色剤で着色され表面が平滑な測色試料を測色して、当該着色剤の分光反射率を含む色特性情報を求めておく工程(m)と、上記工程(m)で得られた個別着色剤の色特性情報から、調色に用いる複数の着色剤を組み合わせて配合したときの混色着色剤の色特性情報を求める工程(n)と、後述の着色物品用色見本の作成方法を適用して、その工程(b)で得られる対象物品に関する形状特性情報と前記工程(n)で得られた混色着色剤の色特性情報とから得られる色見本画像を、画像表示装置の表示画面に表示する工程(o)と、上記工程(o)で表示された色見本画像の色と目的色とを比較し評価する工程(p)と、上記工程(p)における評価にもとづいて、前記工程(n)における複数の着色剤の組み合わせ配合を変更して、工程(o)から工程(p)を繰り返す工程(q)と、を含む、着色物品の調色方法。
ここに、着色物品用色見本の作成方法は、下記の通りである。
着色剤によって着色される対象物品の着色状態における表現色を評価するための色見本を作成する方法であって、前記色見本が、画像表示装置に表示される着色画像からなる色見本であり、少なくとも表面形状が前記対象物品と共通する試料物品の表面を、照明方向と撮影方向との相対的位置関係が異なる複数の条件で撮影する工程(a)と、上記工程(a)によって複数条件で撮影された画像の情報を演算処理して、各画素における面法線ベクトルおよび分光反射率を含む形状特性情報を求める工程(b)と、前記対象物品と同じ材料で作製され、色見本を作成する着色剤で着色され、表面が平滑な測色試料を測色して着色剤の分光反射率を含む色特性情報を求める工程(c)と、前記工程(b)で得られた形状特性情報と、前記工程(c)で得られた色特性情報とを合成し、前記形状特性情報を有する表面に前記色特性情報を有する着色が施されてなる仮想物の着色画像からなる色見本画像を、画像表示装置の表示画面に表示する工程(d)と、を含む、着色物品用色見本の作成方法。
本発明の調色方法で用いられる着色物品用色見本(以下、「本発明にかかる着色物品用色見本」または「本発明の着色物品用色見本」と言うことがある。)は、着色剤によって着色される対象物品の着色状態における表現色を評価するための色見本であって、画像表示装置に表示される色見本画像からなり、前記色見本画像が、前記対象物品の表面形状に関する形状特性情報と、前記着色剤の色特性情報とを合成して得られ、前記形状特性情報を有する表面に前記色特性情報を有する着色が施された仮想物の着色画像である。
〔対象物品〕
着色状態における表現色を評価することが必要な物品であれば、工業的に製造され着色される任意の物品が対象になる。
That is, the toning method for a colored article according to the present invention is a method for toning a colorant for coloring a target article to a target color, and coloring is performed for each of a plurality of coloring agents used for toning. A step (m) of measuring a colorimetric sample colored with an agent and having a smooth surface to obtain color characteristic information including the spectral reflectance of the colorant, and the individual coloring obtained in the step (m) Applying the method (n) for obtaining color characteristic information of a mixed colorant when a plurality of colorants used for toning are combined and blended from the color characteristic information of the agent, and a method for creating a color sample for a colored article described below Then, a color sample image obtained from the shape characteristic information on the target article obtained in the step (b) and the color characteristic information of the mixed colorant obtained in the step (n) is displayed on the display screen of the image display device. And the color of the color sample image displayed in the step (o) Based on the evaluation in the step (p) for comparing and evaluating the target color and the evaluation in the step (p), the combination of a plurality of colorants in the step (n) is changed, and the steps (o) to ( a step (q) of repeating p), and a toning method for a colored article.
Here, the preparation method of the color sample for colored articles is as follows.
A method of creating a color sample for evaluating an expression color in a coloring state of a target article to be colored by a colorant, wherein the color sample is a color sample composed of a colored image displayed on an image display device, A step (a) of photographing at least a surface of a sample article having a surface shape in common with the target article under a plurality of conditions in which the relative positional relationship between the illumination direction and the photographing direction is different, and a plurality of conditions by the step (a). Step (b) for obtaining shape characteristic information including surface normal vector and spectral reflectance at each pixel by calculating information of the photographed image, and making a color sample made of the same material as the target article Step (c) for obtaining color characteristic information including a spectral reflectance of the colorant by measuring a colorimetric sample colored with a colorant and having a smooth surface, and shape characteristic information obtained in the step (b) And the step (c A color sample image composed of a colored image of a virtual object in which the surface having the shape characteristic information is colored and the surface having the shape characteristic information is colored. A method for producing a color sample for a colored article, comprising:
The color sample for colored articles used in the toning method of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “color sample for colored articles according to the present invention” or “color sample for colored articles of the present invention”) is a colorant . A color sample for evaluating the expression color in the colored state of the target article to be colored by a color sample image displayed on an image display device, the color sample image being a shape related to the surface shape of the target article This is a colored image of a virtual object obtained by synthesizing characteristic information and color characteristic information of the colorant and having a surface having the shape characteristic information colored with the color characteristic information.
[Target article]
Any article that is industrially manufactured and colored is an object as long as it is an article that needs to evaluate the expression color in the colored state.
対象物品の材料には、合成樹脂や金属、セラミック材料、繊維材料、天然材料などがある。素材のままである場合、素材を加工あるいは二次加工したものなど、産業製品として利用可能な形態であればよい。複数の材料あるいは部品を組み合わせた複合物品もある。
具体的には、各種の機械製品、電気製品、日用品、建材、衣料品、服飾品、その他の産業製品、あるいは、これらの産業製品に利用される部品や材料などが挙げられる。
対象物品の着色には、表面に塗装やコーティングを行うもの、対象物品の材料そのものに着色材料を用いるもの、対象物品を染色するものなどがある。何れの場合も、着色には着色剤が用いられる。
Examples of the material of the target article include synthetic resin, metal, ceramic material, fiber material, and natural material. When the raw material remains as it is, it may be in a form that can be used as an industrial product such as a processed or secondary processed material. Some composite articles are a combination of multiple materials or parts.
Specific examples include various mechanical products, electrical products, daily necessities, building materials, clothing items, clothing items, other industrial products, and parts and materials used for these industrial products.
Examples of coloring of the target article include those in which the surface is painted or coated, those in which a coloring material is used as the material of the target article itself, and those in which the target article is dyed. In any case, a coloring agent is used for coloring.
対象物品は、着色が施された状態において、表面形状が平滑ではなく、物理的な凹凸のある表面形状を有している。具体的には、シボ模様や梨地模様、ヘアーライン模様などを表す微細な凹凸形状を有している場合がある。成形や加工、表面処理の際に生じる表面粗さや加工跡などによるミクロ状の凹凸も含まれる。対象物品の材質によって表面に凹凸が生じる場合もある。塗装やコーティング、フィルム積層などによって、材質そのものとは異なる表面状態になる場合もある。このような表面における物理的形状が、着色状態の表現色に大きく影響を与える場合に、本発明が有用である。
〔試料物品〕
形状特性情報を取得するのに用いる試料物品は、実際に生産する対象物品と同じ表面形状を有していればよい。
The target article, in a colored state, has a surface shape that is not smooth and has physical irregularities. Specifically, it may have a fine concavo-convex shape representing a texture pattern, a satin pattern, a hairline pattern, or the like. Also included are microscopic irregularities due to surface roughness and processing marks that occur during molding, processing, and surface treatment. The surface may be uneven depending on the material of the target article. Depending on painting, coating, film lamination, etc., the surface may be different from the material itself. The present invention is useful when the physical shape on the surface greatly affects the expression color of the colored state.
[Sample article]
The sample article used to acquire the shape characteristic information only needs to have the same surface shape as the target article to be actually produced.
同じ表面形状とは、着色剤による着色を行ったときに同じ表現色を得られることを意味する。表面の光沢、艶、表面質感などを決定する物理的構造である微細な凹凸形状や光の反射特性などが一致していればよい。対象物品のマクロ的な形状や、全体の構造、機能、特性までが同じである必要はない。
具体的には、生産する対象物品そのものであってもよいし、生産品の一部分を取り出したものであってもよいし、生産前の試作品であってもよいし、形状特性情報を取得するために作製された測定試料であってもよい。対象物品と同じ材料で同じ製造条件で作製されていれば、試料物品として有用である。生産製品の色を設計変更するときなどは、既に着色された状態の旧い生産製品を用いることもできる。
The same surface shape means that the same expression color can be obtained when coloring with a colorant. It is only necessary that the fine unevenness shape and the light reflection characteristics, which are physical structures that determine the gloss, gloss, surface texture, and the like of the surface match. The macroscopic shape of the target article and the overall structure, function, and characteristics need not be the same.
Specifically, it may be the target article itself to be produced, may be a part of the product, or may be a prototype before production, or obtain shape characteristic information. Therefore, it may be a measurement sample prepared for the purpose. It is useful as a sample article if it is made of the same material as the target article under the same manufacturing conditions. When changing the design of the color of the production product, an old production product that has already been colored can be used.
〔着色剤〕
着色剤は、顔料や染料を組み合わせて製造される通常の着色剤が用いられる。
通常、基本的な色の着色剤を複数種類組み合わせて適宜の割合で配合することによって、目的の色を有する着色剤が得られる。着色剤には、一般的な不透明の着色剤のほか、透明性のある透明着色剤、パール状やメタリック状にきらめく光輝性着色剤なども含まれる。
対象物品の着色方法の違いによって、着色剤の使用形態は違ってくる。例えば、着色樹脂成形品の場合は、樹脂成形材料に液状や粉体状の着色剤を混合して使用する。着色剤を高濃度に含有するマスターバッチを樹脂成形材料に混合して使用することもある。対象物品の表面に塗装やコーティングを行って着色する場合は、着色剤が配合された塗料やコーティング剤を用いる。
[Colorant]
As the colorant, a normal colorant produced by combining pigments and dyes is used.
Usually, a colorant having a target color can be obtained by combining a plurality of basic colorants in an appropriate ratio. In addition to a general opaque colorant, the colorant includes a transparent transparent colorant, a glittering colorant that glitters in a pearl shape or a metallic shape, and the like.
The usage pattern of the colorant varies depending on the coloring method of the target article. For example, in the case of a colored resin molded product, a liquid or powder colorant is mixed with the resin molding material. A master batch containing a colorant at a high concentration may be used by mixing with a resin molding material. When coloring the surface of the target article by painting or coating, a paint or coating agent containing a colorant is used.
したがって、着色剤には、着色そのものを目的とする着色成分のほかに、着色剤を使用可能にするための成膜成分や添加剤などが含まれている場合がある。
〔着色物品用色見本〕
着色物品用色見本は、着色剤によって着色される対象物品の着色状態における表現色を評価するための色見本である。画像表示装置で表示される色見本画像からなる。色見本プレートのような色見本を物理的に作製するものではなく、画像表示装置の表示画面に表示される仮想的なCG画像による色見本である。
したがって、着色物品用色見本は、色見本画像を表示するのに必要な画像情報あるいは電子情報、数値群、数式群などからなる情報で構成される。
Therefore, the colorant may contain a film forming component or an additive for enabling the use of the colorant in addition to the color component intended for coloring itself.
[Color samples for colored articles]
The color sample for colored articles is a color sample for evaluating the expression color in the coloring state of the target article to be colored with the colorant. It consists of color sample images displayed on the image display device. A color sample such as a color sample plate is not physically produced, but is a color sample based on a virtual CG image displayed on the display screen of the image display device.
Therefore, the color sample for colored articles is composed of image information or electronic information necessary for displaying a color sample image, information consisting of a numerical value group, a numerical value group, and the like.
画像表示される色見本は、その形状や大きさは任意に設定できる。通常は、実質的に平坦な面を表す2次元画像であるが、立体形状を有する物品の表面や曲面などに着色が施された状態を表す3次元画像を用いることもできる。視点や照明条件が連続的に変化するアニメーション画像であってもよい。着色される対象物品の形状や動作を表現する画像であれば、実際の使用状態に近い感覚で、着色状態の表現色を適切に評価することができる。
〔形状特性情報〕
対象物品の色見本画像を作成するために必要な情報のうち、着色剤によって変わる色特性に関する情報を除いた形状特性に関する情報である。
The shape and size of the color sample displayed on the image can be arbitrarily set. Usually, it is a two-dimensional image representing a substantially flat surface, but a three-dimensional image representing a state in which the surface or curved surface of an article having a three-dimensional shape is colored can also be used. It may be an animation image in which the viewpoint and lighting conditions change continuously. If it is an image expressing the shape and operation of the target article to be colored, the expression color of the colored state can be appropriately evaluated with a feeling close to the actual usage state.
[Shape characteristics information]
Of the information necessary for creating the color sample image of the target article, it is information relating to the shape characteristic excluding information relating to the color characteristic that varies depending on the colorant.
形状特性情報には、少なくとも、対象物品の表面形状のうち、表面の凹凸や表面質感など、対象物品を着色したときに表現色に影響を与える物理的な要素や条件を含む。対象物品の材料に固有の光の反射や拡散、屈折などの光学的な特性の情報も含むことができる。対象物品の全体的あるいはマクロ的な形状、例えば、球形であるとか、直方体であるとか、表面が平面であるか曲面であるかなどという、表現色とは明確に区別して認識できる形状に関する情報は、形状特性情報として必ずしも必要ではない。但し、対象物品の全体の3次元形状までを色見本画像で表現する場合などは、対象物品全体の形状に関する情報も含めておくことができる。 The shape characteristic information includes at least physical elements and conditions that affect the expression color when the target article is colored, such as surface irregularities and surface textures, among the surface shape of the target article. Information on optical characteristics such as light reflection, diffusion, and refraction inherent to the material of the target article can also be included. Information on the overall or macro shape of the target article, for example, a shape that can be recognized clearly distinct from the expression color, such as whether it is a sphere, a cuboid, or whether the surface is flat or curved. It is not always necessary as shape characteristic information. However, when expressing up to the entire three-dimensional shape of the target article with a color sample image, information on the shape of the entire target article can also be included.
形状特性情報は、対象物品に対応する試料物品の表面形状を撮影し、得られた画像情報を演算処理して各画素について求める。画像表示装置の表示画面に色見本画像を表示する際の画像情報の基本単位である画素毎に、形状特性情報を取得することで、色見本画像の表現色を必要かつ十分な精度で正確に表示させることが可能になる。
形状特性情報を得るには、各種の表面形状測定装置や表面形状測定技術が利用できる。前記したような試料物品の表面形状を、CG画像の作成に必要な電子情報として取得できる技術手段であれば、既知の技術手段が採用できる。形状特性情報を得るために、デジタルアーカイブ技術を利用することができる。デジタルアーカイブ技術は、絵画などの美術工芸品の電子情報化あるいはCG画像としての忠実な再現を目的とする技術である。
The shape characteristic information is obtained for each pixel by photographing the surface shape of the sample article corresponding to the target article and performing arithmetic processing on the obtained image information. By obtaining shape characteristic information for each pixel, which is the basic unit of image information when displaying a color sample image on the display screen of an image display device, the expression color of the color sample image can be accurately and accurately required. It can be displayed.
In order to obtain shape characteristic information, various surface shape measuring devices and surface shape measuring techniques can be used. Any known technical means can be adopted as long as it is a technical means capable of acquiring the surface shape of the sample article as described above as electronic information necessary for creating a CG image. Digital archive technology can be used to obtain shape property information. The digital archiving technology is a technology for the purpose of digitizing art information and crafts such as paintings or faithfully reproducing them as CG images.
色見本画像を作成するための形状特性情報として、試料物品の画像情報の各画素における面法線ベクトルおよび分光反射率を用いることができる。各画素の面法線ベクトルと分光反射率とから作成される反射モデルを用いることができる。
形状特性情報の取得に利用できるデジタルアーカイブ技術として、下記文献に記載された技術が利用できる。
<技術文献1>
技術論文「カラーカメラを用いた美術絵画の計測とレンダリング」、富永昌治ほか、情報処理学会論文誌、第45巻、第1号別刷、350〜361頁、平成16年1月発行。
As shape characteristic information for creating a color sample image, the surface normal vector and the spectral reflectance at each pixel of the image information of the sample article can be used. A reflection model created from the surface normal vector and spectral reflectance of each pixel can be used.
Techniques described in the following documents can be used as digital archive techniques that can be used to acquire shape characteristic information.
<
Technical paper “Measurement and rendering of art paintings using color cameras”, Shoji Tominaga et al., IPSJ Transactions, Vol. 45, No. 1 reprint, 350-361, published in January 2004.
技術文献1には、絵画の表面における微細な凹凸による表現色の違いまでを精密に情報化する技術が示されている。油絵のように、絵の具の重なりや筆跡による微妙な表面凹凸が表現上の重要な要素となる絵画の場合、このような微細な凹凸までを情報化することで、より忠実な画像表現が可能になる。具体的には、絵画をカラーデジタルカメラで撮影する際に、照明方向や撮影方向を複数方向に変えて撮影し、撮影された複数枚分の画像情報から、各画素点における面法線ベクトル、分光反射率などを算出し、面法線ベクトルや分光反射率のデータをもとに、CG画像のレンダリング技術で画像を表示させる。その結果、前記した微細な凹凸を含めた忠実な画像表現が達成できる。絵画を任意の照明条件に置いたときの画像、あるいは、異なる方向からの視点による画像を表示することも可能になる。
このような技術文献1に開示された技術のうち、絵画の表面形状を忠実に電子的情報として取得する技術を、本発明における形状特性情報とその取得技術に採用することができる。このようにして得られる形状特性情報は、絵画の美的価値を表現できるほど忠実に、試料物品の表面形状に関する情報を含んでいる。
〔色特性情報〕
色見本画像を作成するために必要な情報のうち、着色に用いる着色剤の色特性に関する情報である。対象物品すなわち試料物品の形状特性情報は含まれない。言い換えると、対象物品の表面特性や形状、材料などの対象物品に付随する特性情報ではなく、着色剤に付随する特性情報である。対象物品の形状特性情報と、着色剤の色特性情報とを分離することで、任意の対象物品に対して、任意の着色剤によって着色された着色物品用色見本を得ることが容易になる。
Of the techniques disclosed in the
[Color characteristics information]
Of the information necessary for creating a color sample image, this is information relating to the color characteristics of the colorant used for coloring. The shape characteristic information of the target article, that is, the sample article is not included. In other words, it is not characteristic information associated with the target article, such as surface characteristics, shape, and material of the target article, but characteristic information associated with the colorant. By separating the shape characteristic information of the target article and the color characteristic information of the colorant, it is easy to obtain a color sample for a colored article that is colored with an arbitrary colorant for an arbitrary target article.
基本的には、通常の調色技術や測色技術において行われている色特性情報の取得技術と共通する技術が適用される。
色特性情報を、着色剤で着色され表面が平滑な測色試料を測色して得ることができる。
表面が平滑な測色試料を用いることで、取得された色特性情報に、測色試料の表面形状に影響される情報を除くことができる。
通常、対象物品の着色は、1種類の着色剤だけで行う場合は少なく、色や特性が異なる複数種類の着色剤を配合して得られる混色された着色剤を用いて行う。この場合は、混色着色剤で着色された測色試料の測色を行ってもよいが、混色に用いる複数種類の着色剤のそれぞれについて別々に、測色試料を作製し測色を行って、得られた個別の着色剤の色特性情報から混色着色剤の色特性情報を算出することができる。このような個別着色剤の色特性情報から混色着色剤の色特性情報を得る技術は、一般的な調色技術あるいはCCM技術で知られている技術が適用される。
Basically, a technique common to a technique for acquiring color characteristic information performed in a normal color matching technique or color measurement technique is applied.
Color characteristic information can be obtained by measuring a colorimetric sample colored with a colorant and having a smooth surface.
By using a colorimetric sample having a smooth surface, it is possible to exclude information influenced by the surface shape of the colorimetric sample from the acquired color characteristic information.
Usually, coloring of a target article is rarely performed with only one type of colorant, and is performed using a mixed colorant obtained by blending a plurality of types of colorants having different colors and characteristics. In this case, the color measurement sample colored with the color mixing colorant may be measured, but separately for each of a plurality of types of colorants used for color mixing, a color measurement sample is prepared and color measurement is performed, The color characteristic information of the mixed colorant can be calculated from the color characteristic information of the obtained individual colorant. As a technique for obtaining the color characteristic information of the mixed colorant from the color characteristic information of the individual colorant, a technique known from a general toning technique or CCM technique is applied.
色特性情報として、前記測色により得られる分光反射率が用いられる。分光反射率は、通常の測色装置や測色データの処理手順に従って測定および算出が行われる。
〔色見本画像〕
形状特性情報を有する表面に色特性情報を有する着色が施された仮想物の着色画像である。試料物品から取得された形状特性情報と、着色剤から取得された色特性情報とを合成して得られる。
色見本画像は、目的とする着色物品用色見本の表現色を正確に表していれば、その形状や大きさは任意に設定できる。対象物品と同じ形状であってもよいし、対象物品とは異なる形状を有していてもよい。通常は、矩形状その他の単純な図形状であるが、対象物品の全体形状を示す平面形状あるいは立体形状であってもよい。立体形状の場合は、CG画像作成技術を利用して、立体物に影や傾き、遠近表現を付け加えることができる。この場合は、立体物の部分によって表現色の違いが付け加えられることになる。
As color characteristic information, spectral reflectance obtained by the color measurement is used. The spectral reflectance is measured and calculated in accordance with a normal colorimetric apparatus and colorimetric data processing procedures.
[Color sample image]
It is the coloring image of the virtual thing by which the color which has color characteristic information was given to the surface which has shape characteristic information. It is obtained by synthesizing the shape characteristic information acquired from the sample article and the color characteristic information acquired from the colorant.
If the color sample image accurately represents the expression color of the target color sample for a colored article, its shape and size can be arbitrarily set. The shape may be the same as the target article, or may have a shape different from the target article. Usually, it is a rectangular shape or other simple figure shape, but it may be a planar shape or a three-dimensional shape indicating the overall shape of the target article. In the case of a three-dimensional shape, it is possible to add a shadow, an inclination, and a perspective expression to a three-dimensional object using a CG image creation technique. In this case, a difference in expression color is added depending on the portion of the three-dimensional object.
〔着色物品用色見本の作成方法〕
着色剤によって着色される対象物品の着色状態における表現色を評価するための色見本であって、画像表示装置に表示される色見本画像を作成する方法である。
前記した技術文献1に示されたデジタルアーカイブ技術を利用して、以下の工程を含む方法が採用できる。
工程(a):試料物品の表面形状を、照明方向と撮影方向との相対的位置関係が異なる複数の条件で撮影する。
具体的には、試料物品を固定し、試料物品の表面形状を撮影できる位置に撮影用カメラを設置し、照明ランプなどの光源を、試料物品を中心にして一定の角度づつ異なる位置に配置した状態で、照明光を試料物品に当てればよい。光源位置を変えるたびに、カメラで試料物品の表面形状を撮影する。
[Method for creating color sample for colored article]
A color sample for evaluating an expression color in a coloring state of a target article to be colored by a colorant, which is a method of creating a color sample image displayed on an image display device.
A method including the following steps can be employed by using the digital archive technique disclosed in the above-mentioned
Step (a): The surface shape of the sample article is photographed under a plurality of conditions in which the relative positional relationship between the illumination direction and the photographing direction is different.
Specifically, the sample article is fixed, a photographing camera is installed at a position where the surface shape of the sample article can be photographed, and a light source such as an illumination lamp is arranged at different positions with a certain angle around the sample article. In this state, the illumination light may be applied to the sample article. Each time the light source position is changed, the surface shape of the sample article is photographed with a camera.
光源は、通常の画像撮影に使用される照明光が照射できれば、照明光の波長成分などは特に限定されない。標準的な撮影用の照明ランプが使用できる。
カメラは、試料物品の微細な表面形状までを撮影して電子的な画像情報を出力できれば、通常のデジタルカメラが使用できる。一般的なRGBカラーデジタルカメラが使用できる。
照明方向を変更する回数および試料物品に対する照明方向の設定は、試料物品の表面形状における微細な3次元形状の詳細が画像情報として取得できる程度に設定すればよい。
工程(b):前工程(a)によって複数条件で撮影された画像の情報を演算処理して、各画素における面法線ベクトルおよび分光反射率を含む形状特性情報を求める。
The wavelength component of the illumination light is not particularly limited as long as the light source can irradiate illumination light used for normal image capturing. A standard illumination lamp can be used.
A normal digital camera can be used as long as the camera can capture a minute surface shape of the sample article and output electronic image information. A general RGB color digital camera can be used.
The number of times of changing the illumination direction and the setting of the illumination direction for the sample article may be set to such an extent that the details of the fine three-dimensional shape in the surface shape of the sample article can be acquired as image information.
Step (b): Information on the image captured under a plurality of conditions in the previous step (a) is calculated to obtain shape characteristic information including a surface normal vector and spectral reflectance at each pixel.
面法線ベクトルおよび分光反射率の算出方法や演算式は、前記技術文献1に示された技術が適用できる。
撮影カメラと、演算処理方法がプログラムされたコンピュータソフトウェアとを情報伝達回線で接続しておけば、撮影された画像を直ちに演算処理して、形状特性情報として、コンピュータの記憶装置や外部記録装置に貯えることができる。形状特性情報を蓄積するデータベースを構成しておくこともできる。
工程(c):対象物品と同じ材料で作製され、色見本を作成する着色剤で着色され、表面が平滑な測色試料を測色して、着色剤の分光反射率を含む色特性情報を求める。
The technique shown in the above-mentioned
If the shooting camera and computer software programmed with an arithmetic processing method are connected by an information transmission line, the captured image is immediately processed and processed as shape characteristic information in a computer storage device or an external recording device. Can be stored. A database for storing shape characteristic information can also be configured.
Step (c): Color characteristics information including the spectral reflectance of the colorant is measured by measuring a colorimetric sample made of the same material as the target article, colored with a colorant that creates a color sample, and having a smooth surface. Ask.
基本的には、通常の測色技術が適用される。測色試料が、対象物品と同じ材料で作製されていれば、材料の持つ光学的特性を含む色特性情報が得られる。但し、対象物品と異なる材料の測色試料であっても、基本的な色特性に大きな違いがなければ、実質的に対象物品と同じ材料であるとみなせる。測色試料の材料と対象物品の材料との光学的特性の違いを、補正演算することで、実質的に対象物品と同じ材料からなる測色試料の色特性情報とすることもできる。
工程(d):前記工程(b)で得られた形状特性情報と、前記工程(c)で得られた色特性情報とを合成して、前記形状特性情報を有する表面に前記色特性情報を有する着色が施されてなる仮想物の着色画像からなる色見本画像を、画像表示装置の表示画面に表示する。
Basically, ordinary colorimetric techniques are applied. If the colorimetric sample is made of the same material as the target article, color characteristic information including optical characteristics of the material can be obtained. However, even a colorimetric sample made of a material different from that of the target article can be regarded as substantially the same material as the target article if there is no significant difference in basic color characteristics. It is also possible to obtain color characteristic information of a colorimetric sample made of substantially the same material as the target article by performing a correction calculation on the difference in optical characteristics between the material of the colorimetric sample and the material of the target article.
Step (d): The shape characteristic information obtained in the step (b) and the color characteristic information obtained in the step (c) are combined, and the color characteristic information is applied to the surface having the shape characteristic information. A color sample image composed of a colored image of a virtual object that has been colored is displayed on the display screen of the image display device.
基本的には、通常のCG画像作成技術および画像表示技術が適用できる。CG画像作成に利用されているレンダリング技術、レイトレーシング技術などが用いられる。
表示画面に表示させる色見本画像は、2次元状の平面画像であってもよいし、3次元状の立体画像であることもできる。照明方向の違いや視点方向の違いによって変化する連続画像すなわちアニメーション画像であることもできる。
〔着色物品の調色方法〕
対象物品に目的色の着色を施すための着色剤の調色を行う方法である。
基本的には、通常の調色技術あるいはCCM技術が適用される。通常のCCM技術において、画像表示する色見本画像に、前記した対象物品の形状特性情報を含む画像情報で作成された色見本画像を用いる。
Basically, ordinary CG image creation technology and image display technology can be applied. Rendering technology, ray tracing technology, etc. used for CG image creation are used.
The color sample image displayed on the display screen may be a two-dimensional planar image or a three-dimensional stereoscopic image. It can also be a continuous image, that is, an animation image, which changes depending on a difference in illumination direction or a difference in viewpoint direction.
[Toning method of colored articles]
This is a method for toning a colorant for coloring a target article with a target color.
Basically, a normal toning technique or CCM technique is applied. In a normal CCM technique, a color sample image created with image information including the shape characteristic information of the target article is used as a color sample image to be displayed.
具体的には、以下の工程を含む方法が採用される。
工程(m):調色に用いられる複数の着色剤毎に、着色剤で着色され表面が平滑な測色試料を測色して、当該着色剤の分光反射率を含む色特性情報を求めておく。
基本的には、通常の色見本の作成技術、測色技術が適用される。分光反射率を含む色特性情報は、電子的情報として着色剤データベースに貯えておけば、必要に応じて色特性情報を取り出すだけでよい。既存の着色剤データベースの情報を利用すれば、調色作業毎に、この工程(m)を行う必要がなくなる。
工程(n):前工程(m)で得られた個別着色剤の色特性情報から、調色に用いる複数の着色剤を組み合わせて配合したときの混色着色剤の色特性情報を求める。
Specifically, a method including the following steps is adopted.
Step (m): For each of a plurality of colorants used for toning, the colorimetric sample colored with the colorant and having a smooth surface is measured to obtain color characteristic information including the spectral reflectance of the colorant. deep.
Basically, normal color sample creation technology and colorimetry technology are applied. If the color characteristic information including the spectral reflectance is stored in the colorant database as electronic information, it is only necessary to extract the color characteristic information as necessary. If the information of the existing colorant database is used, it is not necessary to perform this step (m) for each toning operation.
Step (n): From the color characteristic information of the individual colorant obtained in the previous step (m), the color characteristic information of the mixed colorant is obtained when a plurality of colorants used for toning are combined.
通常のCCM技術と共通する技術が適用される。コンピュータで稼動するCCMソフトウェアに、個別着色剤の色特性情報と配合割合とを読み込み、所定の演算処理を行うことで、混色着色剤の色特性情報を得ることができる。前記した着色剤データベースがあれば、着色剤データベースから取り出した着色剤の色特性情報を、任意に組み合わせることで、任意の混色着色剤の色特性情報を作成することができる。
通常のCCMソフトウェアでは、操作者が、画像表示装置の表示画面に、個別着色剤あるいは混色着色剤の色見本を画像表示し、個別着色剤の選択、配合割合などを入力操作することで、混色着色剤の表現色を画像上に表示させることができる。但し、対象物品の形状特性情報が考慮されていなければ、対象物品を着色したときの正確な表現色とは違ってくる。
A technique common to a normal CCM technique is applied. The color characteristic information of the mixed colorant can be obtained by reading the color characteristic information and the blending ratio of the individual colorant into CCM software running on a computer and performing a predetermined calculation process. If there is the above-mentioned colorant database, the color characteristic information of any color mixing colorant can be created by arbitrarily combining the color characteristic information of the colorant extracted from the colorant database.
In normal CCM software, the operator displays the color sample of the individual colorant or mixed colorant on the display screen of the image display device, and inputs the selection of individual colorant, blending ratio, etc. The expression color of the colorant can be displayed on the image. However, if the shape characteristic information of the target article is not taken into account, the accurate expression color when the target article is colored is different.
したがって、混色着色剤の色特性情報を求める段階までは、通常のCCM技術が利用できるが、画像情報の作成および表示段階については、次に説明する工程(o)が適用される。
工程(o):前記した着色物品用色見本の作成方法を適用して、着色物品用色見本の作成方法における工程(b)で得られる試料物品の形状特性情報と、前工程(n)で得られた混色着色剤の色特性情報とから得られる仮想物の着色画像からなる色見本画像を、画像表示装置の表示画面に表示する。
試料物品から取得された形状特性情報と混色着色剤の色特性情報とを合成することで、実際に着色剤で着色したときの対象物品の表現色を正確に表す色見本画像が得られる。
Therefore, the normal CCM technique can be used until the stage of obtaining the color characteristic information of the mixed colorant, but the process (o) described below is applied to the stage of creating and displaying the image information.
Step (o): Applying the color sample preparation method for colored articles described above, the shape characteristic information of the sample article obtained in step (b) in the color sample preparation method for colored articles, and the previous step (n) A color sample image composed of a colored image of a virtual object obtained from the color characteristic information of the obtained mixed colorant is displayed on the display screen of the image display device.
By synthesizing the shape characteristic information acquired from the sample article and the color characteristic information of the mixed colorant, a color sample image that accurately represents the expression color of the target article when actually colored with the colorant is obtained.
色見本画像は、2次元画像であってもよいし、対象物品の立体形状を模した3次元画像であってもよい。
工程(p):前工程(o)で表示された色見本画像の色と目的色とを比較し評価する。
画面に表示された色見本画像の色が、目的色と一致しているか誤差範囲内に収まっていると評価されれば、調色作業は終わる。
色見本画像の色と目的色との間に許容できない違いがある場合は、次の工程(q)を行うことになる。
工程(q):前工程(p)での評価にもとづいて、前記工程(n)における複数の着色剤の組み合わせ配合を変更し、前記工程(o)から工程(p)を繰り返す。
The color sample image may be a two-dimensional image or a three-dimensional image imitating the three-dimensional shape of the target article.
Step (p): The color of the color sample image displayed in the previous step (o) is compared with the target color and evaluated.
If it is evaluated that the color of the color sample image displayed on the screen matches the target color or falls within the error range, the toning operation is finished.
If there is an unacceptable difference between the color of the color sample image and the target color, the next step (q) is performed.
Step (q): Based on the evaluation in the previous step (p), the combination of a plurality of colorants in the step (n) is changed, and the steps (o) to (p) are repeated.
通常は、1回の調色作業すなわち工程(n)から工程(p)の作業で、目的色を表現できる混色着色剤の配合が得られることは少なく、複数回の調色作業を繰り返すことで、徐々に混色着色剤の配合を、目的色を表現できる最終配合に近づけていくことになる。
最終的に目的色を表現する色見本画像が得られれば、調色作業は終了する。
色見本画像の作成に使った混色着色剤の種類と配合割合などのデータを保存し、実際の対象物品を生産する際に、保存された配合の混色着色剤を使用することになる。
前記したように、色見本画像は、対象物品の形状特性情報までを含めて作成されているので、実際に生産された対象物品の表現色は、ほとんど違いが認められないほど目的色に近いものとなることが多い。
Usually, it is rare to obtain a blended colorant that can express the target color in one toning operation, that is, from the step (n) to the step (p), and by repeating the toning operation multiple times. As a result, the mixture of the mixed colorants is gradually brought closer to the final combination that can express the target color.
When a color sample image that expresses the target color is finally obtained, the toning operation ends.
Data such as the type and blending ratio of the color mixing colorant used to create the color sample image is stored, and when the actual target article is produced, the color mixing colorant having the stored blending is used.
As described above, since the color sample image is created including the shape characteristic information of the target article, the expression color of the actually produced target article is close to the target color so that almost no difference is recognized. Often.
但し、工程(p)で、色見本画像の色と目的色とが一致したと評価され、その配合で製造された混色着色剤を用いて対象物品を生産しても、対象物品の表現色が目的色に対して、わずかに違っていることもある。この問題は、混色着色剤を用いて対象物品を生産するときの製造条件が、形状特性情報を得た試料物品の製造条件と、正確には一致していないことや、試料物品から形状特性情報を取得するときの誤差やバラツキ、着色画像のCG画像を作成する際の誤差などによって生じる可能性がある。
このような場合は、実際に生産された対象物品から形状特性情報を取得し直したあとで、もう一度、調色作業を行うことができる。形状特性情報の取得をより高精度な条件で行うことで対応することもできる。CG画像作成の精度を向上させることで対応することもできる。また、形状特性情報を変更することなく、前記工程(n)から工程(p)をもう一度繰り返す際に、色見本画像の色と目的色との間にわずかに違いが残るように微調整することで対応することもできる。生産された対象物品の表現色と目的色との違いから、何れの方向に微調整すれば良いのかを判断すればよい。
However, in the step (p), it is evaluated that the color of the color sample image matches the target color, and even if the target article is produced using the mixed colorant produced by the blending, the expression color of the target article is It may be slightly different for the target color. This problem is caused by the fact that the manufacturing conditions when producing the target article using the mixed colorant do not exactly match the manufacturing conditions of the sample article from which the shape characteristic information is obtained. May occur due to errors and variations in obtaining the color, errors in creating a CG image of a colored image, and the like.
In such a case, the toning operation can be performed once again after obtaining the shape characteristic information from the actually produced target article. It is also possible to cope with the acquisition of the shape characteristic information under more accurate conditions. This can be dealt with by improving the accuracy of CG image creation. Further, when the steps (n) to (p) are repeated once again without changing the shape characteristic information, fine adjustment is performed so that a slight difference remains between the color of the color sample image and the target color. You can also respond. What direction should be fine-tuned may be determined based on the difference between the expression color of the produced target article and the target color.
以上に説明した調色方法は、着色剤の供給者あるいは対象物品の製造者が全ての作業を行うこともできるし、着色剤の供給者と対象物品の製造者とが情報のやり取りを行いながら協働して調色作業を進めることもできる。
例えば、工程(m)から工程(n)は、それらの作業を行う能力や設備を備えた着色剤の供給者が行うのが普通である。試料物品の作製は、対象物品の製造者が行ったほうが、実際に生産する対象物品と一致する条件で製造し易いことがある。対象物品の設計情報が提供されれば、着色剤の供給者が試料物品の作製および形状特性情報の取得を行うこともできる。
In the color matching method described above, the colorant supplier or the target article manufacturer can perform all operations, and the colorant supplier and the target article manufacturer exchange information. Toning work can also be carried out in cooperation.
For example, step (m) to step (n) are usually performed by a colorant supplier having the ability and equipment to perform these operations. Production of the sample article may be easier to manufacture under conditions that are consistent with the target article that is actually produced, if it is performed by the manufacturer of the target article. If the design information of the target article is provided, the supplier of the colorant can also produce the sample article and acquire the shape characteristic information.
工程(o)における色見本画像の表示および工程(p)の評価を、対象物品の製造者が行えば、対象物品の製造者と着色剤の供給者との間における色彩感覚や目的色の許容度における違いなどの問題が解消できる。着色剤の供給者と対象物品の製造者との両方に、工程(o)の色見本画像を表示する画像表示装置があれば、実質的に同じ色見本画像をみながら、対象物品の製造者と着色剤の供給者との意思伝達を正確に行うことができる。
個別の着色剤についての着色剤データベースが、対象物品の製造者に提供されれば、対象物品の製造者が、工程(n)における混色着色剤の配合決定から工程(p)の評価作業までを行うこともできる。
If the manufacturer of the target article performs the display of the color sample image and the evaluation of the step (p) in the step (o), the color sense and the target color tolerance between the manufacturer of the target article and the colorant supplier Problems such as differences in degrees can be solved. If both the supplier of the colorant and the manufacturer of the target article have an image display device that displays the color sample image of step (o), the manufacturer of the target article while viewing substantially the same color sample image. And accurate communication with the colorant supplier.
If the colorant database for each individual colorant is provided to the manufacturer of the target article, the manufacturer of the target article can perform the process from determining the colorant mixture in step (n) to evaluating the step (p). It can also be done.
本発明にかかる着色物品用色見本は、着色しようとする対象物品の表面形状に関する形状特性情報と、着色に用いる着色剤の色特性情報とが合成されて、画像表示装置に表示される仮想物の着色画像からなる色見本画像である。色見本画像は、対象物品の表面に有する細かな凹凸などの形状特性による表現色の違いを、個々の画素におけるRGB値などの表示情報の違いによって正確に表現することができる。対象物品の微細な表面質感の違いまでを反映した正確な色調や色感の着色物品用色見本を提供することができる。
対象物品が変われば形状特性情報だけを作成し直し、目的色や使用できる着色剤が変われば色特性情報だけを作成し直せば良いので、任意の対象物品に任意の着色を行った場合の着色物品用色見本を、容易かつ迅速に提供することができる。
A color sample for a colored article according to the present invention is a virtual object displayed on an image display device by combining shape characteristic information on the surface shape of a target article to be colored and color characteristic information of a colorant used for coloring. It is a color sample image which consists of a coloring image. The color sample image can accurately represent the difference in expression color due to the shape characteristics such as fine irregularities on the surface of the target article by the difference in display information such as RGB values in individual pixels. It is possible to provide a color sample for a colored article having an accurate color tone and color feeling that reflects even a fine surface texture difference of the target article.
If the target article changes, only the shape characteristic information can be recreated, and if the target color or usable colorant changes, only the color characteristic information needs to be recreated. An article color sample can be provided easily and quickly.
形状特性情報として、対象物品と表面形状が共通する試料物品の表面を撮影し、得られた画像情報を演算処理して各画素について求められる面法線ベクトルおよび分光反射率を用い、色特性情報として、着色剤で着色され表面が平滑な測色試料を測色して得られる着色剤の分光反射率を用いれば、形状特性情報および色特性情報は容易に取得できるとともに、色見本画像の作成も容易かつ正確に行える。
形状特性情報を、試料物品の表面形状を照明方向と撮影方向との相対的位置関係が異なる複数の条件で撮影して、得られた画像情報を演算処理することで得るようにすれば、特別に大掛りな測定装置を用意することなく、汎用のデジタルカメラや照明装置を利用して、経済的かつ能率的に形状特性情報を得ることができる。
As the shape characteristic information, the surface of a sample article having the same surface shape as that of the target article is photographed, and the obtained image information is processed and processed using the surface normal vector and spectral reflectance obtained for each pixel. If the spectral reflectance of the colorant obtained by measuring a colorimetric sample colored with a colorant and having a smooth surface is used, shape characteristic information and color characteristic information can be easily obtained, and color sample images can be created. Can be done easily and accurately.
If the shape characteristic information is obtained by photographing the surface shape of the sample article under a plurality of conditions in which the relative positional relationship between the illumination direction and the photographing direction is different, and calculating the obtained image information, it is special. Therefore, it is possible to obtain shape characteristic information economically and efficiently by using a general-purpose digital camera or lighting device without preparing a large measuring device.
形状特性情報と色特性情報とから色見本画像を作成し表示するには、汎用のCG画像作成技術や画像表示装置を使用することができるので、作業は容易で経済的である。
このような着色物品用色見本あるいはその作成技術を利用すれば、対象物品に目的色の着色を施すための着色剤の調色を、極めて効率的でかつ経済的に、しかも、高精度に行うことができる。従来の調色技術で問題となっていた、調色された着色剤を用いて対象物品を生産したときに、目的とする色が十分に表現できていないという問題が解消される。着色剤の調色、調合製造、着色物品の試作とその表現色の評価という作業を、何度も繰り返す面倒な作業が必要なくなる。特に、コンピュータや画像表示装置、通信手段を用いて、着色剤を調色し、配合して供給する着色剤の供給者と、供給された着色剤を用いて対象物品の生産を行う対象物品の製造者とが、互いの間で情報交換を行いながら、精度の高い調色作業を能率的に実施することができる。
In order to create and display a color sample image from the shape characteristic information and the color characteristic information, a general-purpose CG image creation technique and an image display device can be used, so that work is easy and economical.
By using such a color sample for colored articles or a technique for producing the same, toning of the colorant for coloring the target article in a target color is performed extremely efficiently, economically, and with high accuracy. be able to. When a target article is produced using a toned colorant, which has been a problem with conventional toning techniques, the problem that the target color cannot be expressed sufficiently is solved. The troublesome work of repeating the color toning, blending and manufacturing, trial manufacture of the colored article and evaluation of the expression color is no longer necessary. In particular, using a computer, an image display device, and a communication means, a colorant supplier that colors, mixes and supplies the colorant, and a target article that produces the target article using the supplied colorant The manufacturer can efficiently perform the color matching work with high accuracy while exchanging information with each other.
その結果、各種の着色物品の生産現場において、高品質の製品を経済的かつ効率的に生産できるようになる。 As a result, high-quality products can be produced economically and efficiently at the production site of various colored articles.
図1に示す基本工程にしたがって、着色物品用色見本が得られる。
〔試料物品〕
着色物品用色見本を作成するための形状特性情報を得るのに用いる。
図1に示すように、試料物品10として、単純な矩形板状をなす樹脂成形品を用いる。樹脂成形品は、樹脂成形材料そのものの色を有していてもよい。樹脂成形材料に着色剤が配合されていれば樹脂成形品は着色された状態である。この段階における着色は、最終的に製造する対象物品と同じ着色である必要はない。
試料物品10の表面は、ほぼ平坦であるが、通常の色見本プレートのような平滑面ではない。色見本によって着色状態における表現色を評価しようとしている対象物品を実際に生産し使用するときと同じ表面形状を有している。対象物品と同じ材料で同じ製造条件で製造され、表面形状において対象物品と同じとみなせるものである。但し、表面形状を除く全体の形や構造は、対象物品とは違っている。
According to the basic process shown in FIG. 1, a color sample for colored articles is obtained.
[Sample article]
It is used to obtain shape characteristic information for creating a color sample for a colored article.
As shown in FIG. 1, a resin molded product having a simple rectangular plate shape is used as the
The surface of the
具体的には、例えば、樹脂成形品からなる対象物品は、樹脂成形材料の特性および樹脂成形の成形条件などの違いによって、微細な凹凸が存在していることがある。また、梨地仕上げ、エンボス加工などによって、積極的に凹凸模様が形成されている場合もある。このような対象物品の表面形状を、試料物品10の表面も有している。
〔試料物品の形状特性情報〕
試料物品10を実際に測定した結果から得られる。着色された対象物品を生産したときに、対象物品の表面形状の違いが、着色された対象物品の表面に表現される色に与える影響を示す情報である。
Specifically, for example, a target article made of a resin molded product may have fine irregularities due to differences in the characteristics of the resin molding material and molding conditions of the resin molding. In some cases, a concavo-convex pattern is positively formed by satin finish or embossing. Such a surface shape of the target article also has the surface of the
[Shape characteristics information of sample article]
This is obtained from the result of actual measurement of the
形状特性情報は、画像表示装置に表示される着色物品用色見本の着色画像において、画像表示の基本単位である各画素に対応して、試料物品10の表面を細かく分割した微小な領域毎に求められる。ひとつの試料物品10について、ひとつの形状特性情報ではなく、画素毎に異なった多数の形状特性情報の集合として求められる。
形状特性情報の具体例として、試料物品10の撮影画像を構成する各画素について求められた面法線ベクトル、分光反射率、さらに、それらを総合して求められる反射モデルが挙げられる。これらの形状特性情報を測定、算出するには、前記した技術文献1に記載の技術が適用できる。詳しい説明は、後述する別項で説明する。
The shape characteristic information is obtained for each minute region obtained by finely dividing the surface of the
Specific examples of the shape characteristic information include a surface normal vector obtained for each pixel constituting the captured image of the
〔個別着色剤の色見本板〕
着色に使用する複数の着色剤毎の色特性情報を得るのに、それぞれの着色剤毎に作製された色見本板20を利用する。
色特性情報を得る着色剤は、単一の色材のみからなる着色剤のほか、複数の色材を配合して製造された配合済みの着色剤であってもよい。着色物品を製造する際に、ひとつの着色剤として取り扱われ、その配合量が決められる基本単位の着色剤であればよい。
色見本板20は、通常の色見本プレートと共通する技術で製造される。例えば、該当する着色剤で着色された樹脂成形材料を成形して得られる。試料物品10を製造するのと同じ樹脂成形材料で成形することができる。但し、色見本板20の表面は、表面全体が凹凸のない一様な平滑面である。樹脂成形の際の成形型として、凹凸のない平滑面を有するものや鏡面仕上げされたものを用いることで、表面が平滑な色見本板20を得ることができる。樹脂成形品の表面を研磨することで凹凸を無くすこともできる。
[Color swatches for individual colorants]
In order to obtain color characteristic information for each of a plurality of colorants used for coloring, the
The colorant for obtaining color characteristic information may be a colorant composed of only a single colorant or a premixed colorant produced by blending a plurality of colorants. When the colored article is manufactured, it may be a basic unit colorant that is handled as one colorant and whose blending amount is determined.
The
図1に示すように、色見本板20は、着色物品の製造に使用する着色剤毎に作製して、着色剤毎の個別の色特性情報を求める。
〔個別着色剤の色特性情報〕
通常の色見本プレートの測色技術などを適用して、複数色の色見本板20毎に色特性情報を求める。
色特性情報として、分光反射率を表す一つの数値あるいは数値群、あるいは、異なる条件での1組の分光反射率、分光反射率を算出するための係数群などが含まれる。分光反射率は、通常の分光光度計などの測定装置で測定できる。測定データを、一般的に知られている各種の分光反射率の算出式に代入することで、分光反射率を計算することができる。分光反射率を算出する算出式の違いによって、色見本板20の測定条件や測定項目が違ってくる場合がある。
As shown in FIG. 1, the
[Color characteristics information of individual colorants]
The color characteristic information is obtained for each of the
The color characteristic information includes one numerical value or a numerical value group representing the spectral reflectance, or a set of spectral reflectances under different conditions, a coefficient group for calculating the spectral reflectance, and the like. Spectral reflectance can be measured with a measuring device such as a normal spectrophotometer. Spectral reflectance can be calculated by substituting measurement data into various known spectral reflectance calculation formulas. Depending on the calculation formula for calculating the spectral reflectance, the measurement conditions and measurement items of the
図1に示すように、複数の着色剤のそれぞれについて、色特性情報(1)、(2)、(3)・・・が得られる。
着色物品あるいは着色物品色見本を作製するたびに、色見本板20の作製および色特性情報の取得作業を行う必要はない。予め、使用可能な着色剤毎に、色見本板20を作製し、その色特性情報を得て、データベースに貯えておくことができる。着色物品色見本の画像を作成する際には、着色剤毎の色特性情報を貯えたデータベースから、着色物品に使用する着色剤の色特性情報を取り出して使えばよい。
このような着色剤毎の色特性情報は、通常のコンピュータ利用の画像による色見本の作成技術、調色技術で使用されている色特性情報と共通する情報が利用できる。既知の色見本作成技術あるいは調色技術で既に得られている着色剤毎の色特性情報を利用することができる。このようにすれば、新たに色見本板20の作製および分光測色作業を行うことも省略できる。
As shown in FIG. 1, color characteristic information (1), (2), (3)... Is obtained for each of a plurality of colorants.
It is not necessary to prepare the
As such color characteristic information for each colorant, information common to color characteristic information used in a color sample creation technique and toning technique using an image using a normal computer can be used. Color characteristic information for each colorant that has already been obtained by a known color sample creation technique or toning technique can be used. In this way, it is possible to omit newly producing the
〔混色の色特性情報〕
目的とする着色物品用色見本が、単一の着色剤で着色された着色物品の色見本であれば、その着色剤を用いて作製した前記色見本20の単一色の色特性情報がそのまま使用できる。通常は、複数の着色剤を適宜の配合で混合して所望の混色を作り出して、対象物品を着色する。この場合は、複数の着色剤が特定の配合率で混色された混色着色剤に対応する混色の色特性情報を得る必要がある。
混色着色剤を構成する個別着色剤の色特性情報および配合比率をもとに、混色着色剤の色特性情報を算出することができる。具体的には、通常の色見本作成技術を適用することで、任意の着色剤を任意の配合で組み合わせた混色の色特性情報を得ることができる。混色の色特性情報も、分光反射率の数値データとして得られる。
[Color characteristics information of mixed colors]
If the target color sample for a colored article is a color sample of a colored article colored with a single colorant, the single color color characteristic information of the
The color characteristic information of the mixed colorant can be calculated based on the color characteristic information and the blending ratio of the individual colorant constituting the mixed colorant. Specifically, by applying a normal color sample creation technique, it is possible to obtain color characteristic information of a mixed color in which an arbitrary colorant is combined in an arbitrary composition. Color characteristic information of mixed colors is also obtained as numerical data of spectral reflectance.
図1には、混色の色特性情報を有する面の画像、すなわち混色画像22を示している。従来のコンピュータ調色技術では、このような混色画像22を画像表示装置の表示画面に表示し、混色画像22の色を評価して調色を行っていた。
〔対象物品の色見本画像〕
対象物品を任意の着色剤を任意の配合で組み合わせて着色したときの色見本に相当する画像30である。物理的に試料物品10に着色を施した色見本を作製するのではなく、画像表示装置の表示画面に仮想的な物品の着色画像すなわち色見本画像を表示する。
画像表示装置の表示画面は、基本的に、基本となるR、G、Bの3色に対応する出力強度値などの電気信号の組み合わせによって、各画素の色を発現させる。したがって、表示画面を構成する各画素のRGB値を決定すれば、色見本画像30が表示できる。
FIG. 1 shows an image of a surface having mixed color characteristic information, that is, a
[Color sample image of the target article]
It is the
The display screen of the image display device basically develops the color of each pixel by a combination of electrical signals such as output intensity values corresponding to the basic three colors R, G, and B. Therefore, the
着色剤の組み合わせ配合を決定すれば、前記した混色の色特性情報が求められる。
得られた混色の色特性情報と、前記した試料物品10の形状特性情報とを合成して、試料物品10が着色された状態の表面形状および表現色を有する仮想的なCG画像を作成し、CG画像の各画素におけるRGB出力信号を画像表示装置に出力して、画像表示装置の表示画面に色見本画像30が表示される。
色特性情報は、画素位置の違いによっては変わらない一定値であるから、各画素の形状特性情報にそれぞれ、共通する色特性情報を付け加える演算を行うことで、各画素のRGB値を決定する情報が算出される。
If the combination combination of the colorants is determined, the color characteristic information of the above-mentioned mixed colors is obtained.
By combining the obtained color characteristic information of the mixed color and the shape characteristic information of the
Since the color characteristic information is a constant value that does not change depending on the difference in pixel position, information that determines the RGB value of each pixel by performing an operation that adds common color characteristic information to the shape characteristic information of each pixel. Is calculated.
色見本画像30と前記混色画像22との違いは、混色画像22には形状特性情報が取り入れられていないので、全面が一様なベタ塗り状態の画像になっているのに対し、色見本画像30には、試料物品10の表面における微細な凹凸形状までが表現されている。
形状特性情報と色特性情報とを合成して色見本画像30の画像情報を作成するには、通常のCG画像と同様のレンダリング技術が適用できる。具体的には、レイトレーシング法が採用できる。このとき、表示画像に対する照明方向や照明光の特性、視点方向などの条件を特定して、その情報をCG画像の作成に組み入れる。画像作成の詳しい手順は後述する。
The difference between the
In order to create the image information of the
作成されたCG画像の情報を、画像表示装置に対して、各画素のRGB値を指示する信号として送出すれば、表示画面には、対象物品と同じ表面形状を有する試料物品10が、所定の混色で着色された状態を示す色見本画像30が表示される。
混色着色剤の配合が変われば、前記した混色の色特性情報を計算し直したあと、同様にして、表示画面に新たな混色着色剤の色見本画像30を表示することができる。この場合、形状特性情報は同じデータが使われる。照明条件を変えれば、照明条件を変えた状態での画像情報を作成し、表示画面の色見本画像30を書き換える。形状特性情報や色特性常法は同じでも、照明条件を変えれば、色見本画像30の表現色は変わる。
If the information of the created CG image is sent to the image display device as a signal indicating the RGB value of each pixel, the
If the composition of the color mixture colorant is changed, the
画像表示装置は、例えば、画像表示用の液晶パネルやCRT管の特性によって、入力された画像情報と表示される画像との間で、色のずれが生じることがある。色の波長の違いによって、前記ずれの発生およびずれ量が違ってくる場合がある。そこで、画像表示装置としては、入力された画像情報を出来るだけ忠実に画像として表示できる装置が好ましい。また、画像情報を補正して正確な色に調整あるいは補正できる色補正機能を備えたものが望ましい。例えば、ガンマ補正機能を備えた画像表示装置が好ましい。一般的なCG画像作成に用いられているコンピュータ用の高精度モニタ装置が使用できる。
〔表示画面〕
図2は、一般的なコンピュータのモニター画面に、試料物品10の色見本画像を表示したときの表示画面40を例示する。例えば、パーソナルコンピュータの表示画面における一つのウィンドウ画面に相当する。
In the image display device, for example, a color shift may occur between input image information and a displayed image due to characteristics of a liquid crystal panel for image display or a CRT tube. The occurrence of the deviation and the amount of deviation may vary depending on the color wavelength. Therefore, as the image display apparatus, an apparatus capable of displaying the input image information as an image as faithfully as possible is preferable. It is also desirable to have a color correction function that can correct or correct the image information to correct color. For example, an image display device having a gamma correction function is preferable. A high-precision monitor device for a computer used for general CG image creation can be used.
[Display screen]
FIG. 2 illustrates a
表示画面40は、矩形の窓状をなし、窓枠部分に、「終了」「キャンセル」などの指示ボタンなどが表示されている。
表示画面40の中央に、縦長の矩形状をなす「調色結果」と題された領域42が設けられている。この矩形領域42に、前記した色見本画像30が表示される。
色見本画像30の側方に、配合表44が表示されている。配合表44には、色見本画像30の作成に用いた着色剤の符号「Code」、名前「色材名」、着色剤の配合割合「配合比率」、一定寸法の着色物品を製造するのに必要な各着色剤の量「配合量」などが表示されている。これらのデータや算出値は、前記した着色剤毎の情報を貯えたデータベースから読み出したり、コンピュータで演算処理して求めた値を表示したりする。
The
In the center of the
A
配合表44の各項目欄のうち、一部の欄については、コンピュータの操作者が書き換えることが可能である。書き換えられたデータに基づいて、再演算処理を行い、色見本画像30が自動的に書き換えられる。例えば、一部の着色剤について配合比率の数値を書き換えると、残りの着色剤の配合比率を計算し直して再表示したり、色見本画像30の色が、書き換えられた配合比率で再演算処理された色に変わったりする。同様にして、色材名を別の着色剤に書き換えれば、書き換えられた着色剤の色特性情報をデータベースから読み出して、混色の色特性情報を生成し直し、色見本画像30の色が変わる。
色見本画像30の右側には、作成された色見本画像30の情報に名前を付ける「サンプル名」や、照明条件48、物品情報46も表示されている。
The computer operator can rewrite some of the item columns of the recipe table 44. Based on the rewritten data, recalculation processing is performed, and the
On the right side of the
照明条件48には、色見本画像30を作成する際に用いた照明条件の情報が表示される。このような照明条件の表示として一般的なL*、a*、b*からなる色値と、照明光の種類「A」が表示されている。この照明条件48のデータも書き換え入力が可能になっており、照明光の種類を変えれば、それに対応して色値が変わり、その照明条件データをもとにして、色見本画像30も再演算および再表示される。照明光のデータベースとして、測色や調色に利用される代表的な標準光源の名前とその色値のデータをいくつか貯えておけば、種類名を書き換えるだけで、照明条件48のデータが書き換えられ、それに基づく色見本画像30が作成される。
In the
物品情報46には、試料物品10および試料物品10の元になった対象物品に関するデータが表示される。例えば、試料物品10の種類や番号を示す「物品データ」、試料物品10を使用するのに必要な樹脂成形材料の量を示す「樹脂量」、使用する着色剤の合計量を示す「着色剤」の欄がある。この物品情報46の各欄も書き換え入力可能である。例えば、同じ配合の着色剤の組み合わせで、試料物品10を別の樹脂材料からなるものや表面仕上げの異なるものに変えた場合に、色見本画像42がどのように変わるのかを表示させることができる。試料物品10が変われば、試料物品10に対応して作成されている前記した形状特性情報が置き換えられ、再演算処理が行われて、色見本画像30が書き換えられる。
In the article information 46, data related to the
試料物品10や着色剤の組み合わせ配合などを決めて作成された特定の色見本画像30に名前を付けて関連データをコンピュータの記憶装置や外部記録装置に記憶または記録しておくことができる。記録されたデータを呼び出して、別の条件を有する色見本画像42とその関連情報に書き換えることができる。色見本画像30を含む各データを、コンピュータに接続されたカラー印刷装置で印刷すれば、色見本画像30を紙データとして持ち運びすることもできる。但し、印刷装置の性能、特に色再現能力によって、色見本画像30の色の印刷面への再現性には違いがでる。
コンピュータの基本ソフトや画像制御ソフトに組み込まれた補正機能を利用して、表示画面40の色調整を行い、色見本画像30の表現色をより正確に設定することができる。
A name can be given to a specific
By using the correction function incorporated in the basic software of the computer or the image control software, the color of the
〔形状特性情報の取得〕
図3は、前記した非特許文献1に記載の技術を利用して、試料物品10の形状特性情報を取得する方法を示している。
図3(a)に示すように、試料物品10に照明ランプ52を光源とする照明光を当てた状態で、カメラ50により、試料物品10を撮影する。カメラ50は、撮影された画像を、各画素の電子情報に変換して取得する電子撮像素子を備えている。基本的には、通常のカラーデジタルカメラが使用できる。例えば、通常のRGBデジタルカメラが使用できる。照明ランプ52やカメラ50にカラーフィルターを装着することで、波長成分毎に分解された画像を撮影することもできる。
[Acquisition of shape characteristic information]
FIG. 3 shows a method for acquiring the shape characteristic information of the
As shown in FIG. 3A, the
カメラ50による撮像は、カメラ50を試料物品10の正面位置に固定した状態で、照明ランプ52による照明方向を複数方向に変えて、それぞれの照明方向における画像を撮影するする。また、図3(b)では、図示を省略した照明ランプ52の位置は固定した状態で、カメラ50の撮影方向を複数方向に変えて、それぞれの撮影方向からの画像を取得している。例えば、撮影方向を、試料物品10の真正面、真上(0度)、右45度、右90度、右135度、真下(180度)、左225度、左270度、左315度の合計9方向から撮影することができる。照明方向についても、同様の9方向に変えて撮影を行うことができる。
In the imaging by the
このような照明方向および撮影方向を変えて得られた複数の画像をもとにして、形状特性情報を得る。照明方向および撮影方向の違う画像情報を多く組み合わせるほど、正確な形状特性情報が得られる可能性が高まる。前記した9方向で、照明方向および撮影方向を変えれば、実用的に十分に正確な形状特性情報が得られる。それほど正確さを要求されない場合は、照明方向あるいは撮影方向の種類を減らすこともできる。
〔形状特性情報の算出〕
前記カメラ50によって撮影された試料物品10の画像情報は、撮像素子の各画素における出力信号の数値データとして得られる。一つの画素について、異なる照明方向の数だけ、前記出力値のデータ組が得られることになる。具体的には、画素毎のGセンサ出力値(放射輝度値)およびRGBセンサ出力値を得ることができる。
Shape characteristic information is obtained based on a plurality of images obtained by changing the illumination direction and the shooting direction. The more image information with different illumination directions and shooting directions is combined, the higher the possibility of obtaining accurate shape characteristic information. If the illumination direction and the photographing direction are changed in the above nine directions, sufficiently accurate shape characteristic information can be obtained practically. When the accuracy is not so required, the types of illumination direction and photographing direction can be reduced.
[Calculation of shape characteristic information]
Image information of the
<面法線ベクトル>
得られたデータから、各画素における面法線ベクトルqが求められる。面法線ベクトルqを求めるには、既知の照度差ステレオ法を適用することができる。
図4は、面法線ベクトルqの幾何学的モデルを示している。
図4(a)に示すように、試料物品10の表面に照明ランプすなわち光源52から照明が当てられ、カメラ50で試料物品10の表面を撮影するものとする。試料物品10の特定位置において、光源52からの照明光が照明ベクトルIで示され、試料物品10の表面で反射してカメラ50で撮影される光線が視線ベクトルvで示され、試料物品10に表面に対する鉛直方向が鉛直ベクトルnで示される。面法線ベクトルqは、照明ベクトルIと視線ベクトルvとの関係から求められ、鉛直ベクトルnに対する角度でその方向を表現することができる。面法線ベクトルqが判れば、試料物品10の表面に任意の方向からの光が当たったときに、表面でどのように光が反射するのか、言いかえると、どのように見えるのかを知ることができる。
<Surface normal vector>
From the obtained data, a surface normal vector q at each pixel is obtained. In order to obtain the surface normal vector q, a known illuminance difference stereo method can be applied.
FIG. 4 shows a geometric model of the surface normal vector q.
As shown in FIG. 4 (a), the surface of the
図4(b)に示すように、試料物品10の表面を、傾斜した微小な面の集まりで構成されているとみなせば、面法線ベクトルqは、微小傾斜面に対して直交する法線方向に延びるベクトルであり、鉛直ベクトルnに対する角度で方向が特定できる。但し、図4(b)は、説明を判り易くするために、モデル化された状態を示しており、実際の試料物品10の表面が、このような微小傾斜面で構成されていることを意味するわけではない。
実際の測定では、カメラ50で撮影された画像の各画素において、Gセンサ出力値(放射輝度値)から、前記した照明ベクトルIと視線ベクトルvとの関係を、照明方向が異なる少なくとも3組のデータとして取得することで、3次元空間における面法線ベクトルqを算出する。具体的な面法線ベクトルqの算出式は、前記した技術文献1あるいは照度差ステレオ法による面法線ベクトルの算出方法が適用される。
As shown in FIG. 4B, if it is considered that the surface of the
In actual measurement, at each pixel of the image captured by the
面法線ベクトルqを求めるには、3次元レーザ顕微鏡のような、試料物品10の実際の表面形状を精密に計測できる計測装置を用いて、前記図4(b)に示すような微小傾斜面における面法線ベクトルqを決定することも可能である。但し、照明ランプ52とカメラ50とを用いる前記方法のほうが、簡単で迅速に測定が行え、実用的に十分な測定精度も達成できる。
<分光反射率>
前記した測定データのうち、各画素におけるRGBセンサ出力値から、試料物品10の表面における分光反射率の情報も得られる。分光反射率の算出は、通常の算出式や算出手順を採用すればよい。各画素において、前記面法線ベクトルと分光反射率とが判れば、そのような面法線ベクトルと分光反射率を与える表面形状あるいは光の反射特性を示すCG画像を作成することができる。
In order to obtain the surface normal vector q, a minute inclined surface as shown in FIG. 4B is used by using a measuring device such as a three-dimensional laser microscope that can accurately measure the actual surface shape of the
<Spectral reflectance>
Among the measurement data described above, the spectral reflectance information on the surface of the
<反射モデル>
面法線ベクトルと分光反射率とから、試料物品10の表面に関する反射モデルを決定することができる。反射モデルは、試料物品10の形状特性情報を、総合的に数値や数式、数式の係数などで数学的に表現したものと言える。
反射モデルには、面法線ベクトルおよび分光反射率のほかに、測定時の照明条件である照明光の分光データ、試料物品10を構成する物質固有の反射パラメータなどの情報も含めることができる。
試料物品10の反射モデルに関する情報を、データベースなどに保存しておけば、必要に応じて取り出して、着色物品の色見本画像の作成や調色作業に利用することができる。
<Reflection model>
A reflection model relating to the surface of the
In addition to the surface normal vector and the spectral reflectance, the reflection model can also include information such as spectral data of illumination light, which is an illumination condition at the time of measurement, and reflection parameters specific to the substance constituting the
If information related to the reflection model of the
〔色見本画像の作成〕
前記したレイトレーシング法による、色見本画像30の作成手順を説明する。
画像形成技術として既に知られたレイキャスティング法を適用する。
仮想的な3次元空間上に、色見本画像30に対応する四角ポリゴンを設定する。ポリゴン上の各座標点に、試料物品10の測定から得られた面法線ベクトルおよび分光反射率のデータを設定する。また、着色しようとする混色着色剤の分光反射率データからなる色特性情報も各座標点に設定する。形状特性情報は、各座標点で異なるデータになるが、色特性情報は、全ての座標点で共通である。必要に応じて、照明条件や視点に関するデータも取り込まれる。
[Create color sample image]
A procedure for creating the
A ray casting method already known as an image forming technique is applied.
A square polygon corresponding to the
これらのデータをもとにして、レイトレーシング法で、各座標点の輝度を計算する。レイトレーシング法では、視点位置と照明条件を決めて、反射パラメータを、既知のトランス−スパロー(Torrance-Sparrow)モデルに代入することによって、各座標点の輝度が計算できる。各座標点の輝度を、色見本画像30の全体について求め、得られたデータからCG画像を作成すれば、色見本画像30の画像情報が形成される。
作成された色見本画像30の画像情報を、画像表示装置に出力すれば、表示画面40に色見本画像30が表示される。このとき、前記した混色着色剤の色特性情報から得られる分光反射率データを、三刺激値X、Y、Zに変換し、さらにRGB入力信号に変換し、ガンマ補正の手法によって補正を加えて、補正後のRGB信号を画像表示装置に出力して色見本画像30を表示させる。
Based on these data, the brightness of each coordinate point is calculated by the ray tracing method. In the ray tracing method, the luminance of each coordinate point can be calculated by determining the viewpoint position and the illumination condition, and substituting the reflection parameter into a known Torrance-Sparrow model. When the luminance of each coordinate point is obtained for the entire
If the image information of the created
〔着色物品の調色方法〕
以上に説明した色見本画像の作成技術を、コンピュータカラーマッチング技術に適用して、着色物品の調色作業を行うことができる。
着色物品の調色作業は、対象物品とそれに着色したい目的色が決められたときに、対象物品を目的色に着色するために必要な着色剤の配合組み合わせを決定する作業である。
通常、着色された対象物品を生産する対象物品の製造者と、所定の配合組み合わせに調合された着色剤を製造し供給する着色剤供給者とは、異なる事業者あるいは事業部門、製造部門である。また、対象物品の設計者、意匠デザイン作成者と、対象物品を実際に生産する製造者とが違う場合もある。
[Toning method of colored articles]
The color sample image creation technique described above can be applied to a computer color matching technique to perform toning work on a colored article.
The toning operation of the colored article is an operation of determining a combination of coloring agents necessary for coloring the target article to the target color when the target article and the target color to be colored are determined.
Usually, the manufacturer of the target product that produces the colored target product and the colorant supplier that manufactures and supplies the colorant prepared in a predetermined combination are different companies, business units, or manufacturing units. . In addition, the designer of the target article, the design designer, and the manufacturer that actually produces the target article may be different.
そこで、前記した色見本画像を利用して、着色剤供給者と対象物品製造者等の間で、能率的かつ正確な情報のやり取りを行って、調色作業を進めることができる。
着色剤供給者と、対象物品製造者等とは、それぞれにコンピュータと画像表示装置を用意し、互いの間を通信回線などで情報伝達できるようにしておく。それぞれのコンピュータでは、図2に示されたような表示画面40を表示するための画像表示ソフトウェアや画像情報処理ソフトウェア、通信ソフトウェアなどが稼動できるようにしておく。着色剤供給者側には、調色に利用可能な着色剤に関する色特性情報や混色演算を行うために必要な情報などを含むデータベースが備えられている。着色剤供給者以外については、表示画面40のうち見本画像30とサンプル名など必要最小限の情報が表示されるだけでも構わない。
In view of this, the color sample image can be used to efficiently and accurately exchange information between the colorant supplier and the target article manufacturer, thereby proceeding with the toning operation.
Each of the colorant supplier and the target article manufacturer prepares a computer and an image display device so that information can be transmitted between each other through a communication line or the like. In each computer, image display software, image information processing software, communication software, and the like for displaying the
試料物品10の形状特性情報は、予め、着色剤供給者あるいは対象物品製造者の何れかが求めておく。対象物品製造者から着色剤供給者に試料物品10すなわち対象物品の設計情報を提供して、着色剤供給者が試料物品10を作製し、その形状特性情報を取得することができる。
<目的色の提示、配合修正>
対象物品製造者などが、着色剤供給者に、目的色を提示する。この段階では、通常の印刷された色見本帳から選択された最も目的色に近い色見本を提示したり、目的色に近い過去の製造例を提示したり、コンピュータの表示画面で画像作成ソフトによって作成した対象物品の着色画像を提示したりすることができる。但し、画像作成ソフトでは、対象物品の実際の表面形状を測定するわけではないから、数学的に生成された単純なパターン形状や仮想的な凹凸形状や表面質感などにもとづいて、画像の表面状態を作成することになり、必ずしも、正確な色が表現されてはいない。
The shape characteristic information of the
<Presentation of target colors and modification of formulation>
The target article manufacturer or the like presents the target color to the colorant supplier. At this stage, a color sample closest to the target color selected from a normal printed color sample book is presented, a past manufacturing example close to the target color is presented, or image creation software is displayed on the computer display screen. A colored image of the created target article can be presented. However, since the image creation software does not measure the actual surface shape of the target article, the surface condition of the image is based on mathematically generated simple pattern shapes, virtual uneven shapes, surface textures, etc. The exact color is not necessarily expressed.
目的色が提示された着色剤供給者は、対象物品を目的色に着色するのに適切と思われる着色剤の配合組み合わせを選ぶ。着色剤供給者が過去に行った調色作業のデータや調色作業の経験者、熟練者の経験および能力を活かせば、迅速に、着色剤の配合組み合わせを決定することができる。
決定された着色剤の配合組み合わせを、コンピュータに入力して、表示画面40に、対象物品に着色された状態を表す色見本画像30を表示する。対象物品製造者から提示された目的色と、色見本画像30の色との差が大きければ、着色剤の配合組み合わせを再調整する。着色剤供給者の段階で、目的色と合致すると判断できる色見本画像30を決定すればよい。
The colorant supplier who is presented with the target color selects a combination of colorants that appears to be suitable for coloring the target article to the target color. The combination of the colorants can be quickly determined by making use of the data of the toning work performed by the colorant supplier in the past, the experience and ability of the experienced person and the expert of the toning work.
The determined combination of the colorants is input to the computer, and the
着色剤供給者が決定した色見本画像30の情報を、通信回線などを介して、対象物品製造者などのコンピュータに伝達し、表示画面40に見本画像30を画像表示させる。対象物品製造者などが、色見本画像30が目的色に一致していると判断すれば、その旨を着色剤供給者に伝えることで、一応の調色作業は完了する。着色剤供給者は、色見本画像30に対応する組み合わせ配合で調色された着色剤あるいは着色剤を含む樹脂や塗料などの着色材料を、対象物品製造者に納入することになる。
通常は、最初に提示された色見本画像30は、対象物品製造者が考えていた目的色とは少し違っていることが多い。この場合、対象物品製造者は、着色剤供給者に、目的色との違いを伝える。色値の違いを数値的に表現してもよいし、「もう少し赤く」「もう少し明るく」など、感覚的な表現で伝えるだけでもよい。
Information of the
Usually, the
対象物品製造者からの指示にもとづいて、着色剤供給者は、表示画面40の配合表に表示された着色剤の配合を、微調整する。このとき、どの着色剤を減らしたり増やしたりすれば良いのか、新たにどの着色剤を追加すればよいのかなどということは、着色剤供給者の経験や知識にもとづいて行うことで、迅速かつ正確に微調整を行うことができる。勿論、表示画面40の色見本画像30で確認しながら、着色剤の配合調整を行えばよい。
調整後の着色剤配合で作成された色見本画像30が、対象物品製造者の画像表示装置にも表示される。調整後の色見本画像30が、いまだ目的色と違っていれば、再度、着色剤供給者への指示、着色剤供給者の配合調整、新たな色見本画像30の表示を繰り返す。
Based on an instruction from the target article manufacturer, the colorant supplier finely adjusts the colorant composition displayed in the composition table of the
The
このような作業を行って、対象物品製造者と着色剤供給者とが合意した最終的な着色剤配合が確定すれば、調色作業は完了する。着色剤供給者から対象物品製造者へと配合着色剤を納入し、対象物品製造者が対象物品を生産することになる。着色剤供給者が、対象物品を製造するための着色成形材料や着色塗料を製造して、対象物品製造者に納入する場合もある。
前記した色見本画像30による色の確認が終わっていれば、対象物品を生産したときに、対象物品の表面形状が原因となって、対象物品の色が大きく違って視認されたり、目的色と大きく違った色になってしまったりすることはない。
If such a work is performed and the final colorant combination agreed between the target article manufacturer and the colorant supplier is determined, the color matching work is completed. The blended colorant is delivered from the colorant supplier to the target product manufacturer, and the target product manufacturer produces the target product. In some cases, the colorant supplier manufactures a colored molding material or a colored paint for manufacturing the target article and delivers it to the target article manufacturer.
If the color confirmation by the
勿論、対象物品製造者が、着色剤供給者から納入された配合着色剤を用いて試験的に対象物品を製造し、製造された対象物品の色を、設計者やデザイン担当者を含めた製造関係者で確認した結果、さらに色を調整する必要が生じる場合もある。このような場合も、対象物品製造者が、色見本画像30と生産品との違いを、着色剤供給者に伝えることで、着色剤供給者における着色剤の再配合作業が、迅速かつ正確に行える。また、色見本画像30と製造物品の色との違いを、補正データとして、調色用ソフトウェアの演算処理に組み込むようにすれば、以後の調色作業はより高い精度で行えるようになる。
Of course, the target article manufacturer manufactures the target article on a trial basis using the blended colorant delivered from the colorant supplier, and the color of the manufactured target article includes the designer and the designer. As a result of confirmation by related parties, it may be necessary to further adjust the color. Even in such a case, the target article manufacturer communicates the difference between the
本発明の着色物品用色見本は、例えば、合成樹脂成形品などからなる着色物品を製造する際に、着色物品を製造するために使用する着色剤の配合決定すなわち調色作業を、正確かつ能率的に行うことができる。 The color sample for colored articles according to the present invention is an accurate and efficient method for determining the blending of colorants used for producing a colored article, that is, toning, when producing a colored article comprising, for example, a synthetic resin molded article. Can be done automatically.
10 試料物品
20 個別着色剤の色見本板(平滑)
22 混色画像
30 色見本画像
40 表示画面
42 色見本画像
I 照明ベクトル
q 面法線ベクトル
v 視線ベクトル
10
22
q surface normal vector v line-of-sight vector
Claims (1)
調色に用いられる複数の着色剤毎に、着色剤で着色され表面が平滑な測色試料を測色して、当該着色剤の分光反射率を含む色特性情報を求めておく工程(m)と、
上記工程(m)で得られた個別着色剤の色特性情報から、調色に用いる複数の着色剤を組み合わせて配合したときの混色着色剤の色特性情報を求める工程(n)と、
後述の着色物品用色見本の作成方法を適用して、その工程(b)で得られる対象物品に関する形状特性情報と前記工程(n)で得られた混色着色剤の色特性情報とから得られる色見本画像を、画像表示装置の表示画面に表示する工程(o)と、
上記工程(o)で表示された色見本画像の色と目的色とを比較し評価する工程(p)と、
上記工程(p)における評価にもとづいて、前記工程(n)における複数の着色剤の組み合わせ配合を変更して、工程(o)から工程(p)を繰り返す工程(q)と、
を含む、着色物品の調色方法。
ここに、着色物品用色見本の作成方法は、下記の通りである。
着色剤によって着色される対象物品の着色状態における表現色を評価するための色見本を作成する方法であって、
前記色見本が、画像表示装置に表示される着色画像からなる色見本であり、
少なくとも表面形状が前記対象物品と共通する試料物品の表面を、照明方向と撮影方向との相対的位置関係が異なる複数の条件で撮影する工程(a)と、
上記工程(a)によって複数条件で撮影された画像の情報を演算処理して、各画素における面法線ベクトルおよび分光反射率を含む形状特性情報を求める工程(b)と、
前記対象物品と同じ材料で作製され、色見本を作成する着色剤で着色され、表面が平滑な測色試料を測色して着色剤の分光反射率を含む色特性情報を求める工程(c)と、
前記工程(b)で得られた形状特性情報と、前記工程(c)で得られた色特性情報とを合成し、前記形状特性情報を有する表面に前記色特性情報を有する着色が施されてなる仮想物の着色画像からなる色見本画像を、画像表示装置の表示画面に表示する工程(d)と、
を含む、着色物品用色見本の作成方法。 A method for toning a colorant for coloring a target article with a target color,
For each of a plurality of colorants used for toning, a colorimetric sample colored with a colorant and having a smooth surface is measured, and color characteristic information including spectral reflectance of the colorant is obtained (m) When,
From the color characteristic information of the individual colorant obtained in the step (m), a process (n) for obtaining color characteristic information of the mixed colorant when blended in combination with a plurality of colorants used for toning;
By applying the method of creating colored article color sample below, obtained from the color characteristic information of the color mixing coloring agent obtained by the process shape characteristic information associated articles obtained in (b) and the step (n) Displaying the color sample image on the display screen of the image display device;
Step of evaluating comparing the color and object color of the displayed color sample image in the step (o) and (p),
Based on the evaluation in the step (p), by changing the combination formulation of the plurality of the coloring agent in the step (n), Engineering as a step of repeating the step (p) from (o) (q),
A method for toning a colored article, comprising :
Here, the preparation method of the color sample for colored articles is as follows.
A method of creating a color sample for evaluating an expression color in a coloring state of an object article to be colored by a coloring agent,
The color swatch is a color swatch composed of a colored image displayed on an image display device,
A step (a) of photographing at least a surface of a sample article having a surface shape in common with the target article under a plurality of conditions in which a relative positional relationship between an illumination direction and a photographing direction is different;
(B) calculating the shape characteristic information including the surface normal vector and the spectral reflectance in each pixel by performing arithmetic processing on the information of the image photographed under a plurality of conditions in the step (a);
Step (c) for obtaining color characteristic information including the spectral reflectance of the colorant by measuring a colorimetric sample that is made of the same material as the target article, is colored with a colorant that creates a color sample, and has a smooth surface. When,
The shape characteristic information obtained in the step (b) and the color characteristic information obtained in the step (c) are synthesized, and the surface having the shape characteristic information is colored with the color characteristic information. A step (d) of displaying, on the display screen of the image display device, a color sample image composed of a colored image of the virtual object;
A method for producing a color sample for a colored article, comprising:
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