JP2671414B2 - 光電色彩計の分光感度補正機構 - Google Patents
光電色彩計の分光感度補正機構Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
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- G01J3/51—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors using colour filters
-
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、三刺激値型の光電色彩計の分光感度補正機
構に関する。
構に関する。
（従来の技術） 国際照明委員会（CIE）は1931年に、色を客観的な数
値で表現する基準として、スペクトル三刺激値が、第６
図実線の分光感度曲線１〜３に示すように設定された。
３刺激値と同じ分光感度を持つ３つの受光系で、物体の
色を測定すれば、人間が感じるのと同じ色彩感覚で物質
の色を測定することができる。
値で表現する基準として、スペクトル三刺激値が、第６
図実線の分光感度曲線１〜３に示すように設定された。
３刺激値と同じ分光感度を持つ３つの受光系で、物体の
色を測定すれば、人間が感じるのと同じ色彩感覚で物質
の色を測定することができる。
色を数値化して表すには、分光光度計で試料からの反
射光のスペクトルを測定し、このスペクトルに３色刺激
値の等色関数を掛けて夫々積分することにより、３色刺
激値を求めるのが基本的な方法であるが、簡単に色度を
測定する方法の一つとして光電色彩計を用いる方法があ
り、この光電色彩計は上記のスペクトル三刺激値と同じ
感度をもった３つの受光系により、物体からの反射光を
測定して色度点を算出する。
射光のスペクトルを測定し、このスペクトルに３色刺激
値の等色関数を掛けて夫々積分することにより、３色刺
激値を求めるのが基本的な方法であるが、簡単に色度を
測定する方法の一つとして光電色彩計を用いる方法があ
り、この光電色彩計は上記のスペクトル三刺激値と同じ
感度をもった３つの受光系により、物体からの反射光を
測定して色度点を算出する。
本発明は、このような光電色彩計に関するものであ
る。この色彩計の精度は上記３つの受光系の分光感度を
CIEが設定したスペクトル三刺激値の等色関数に如何に
合致させるかにかかっている。しかし、CIEが設定した
スペクトル三刺激値の等色関数は或る波長に対するピー
ク感度を設定したものではなく、３つの波長値を中心に
して互いに重なる或る幅を持った波長範囲にわたって決
定された連続関数であるから、光電色彩計の各受光系の
分光感度をCIEの等色関数に合わせることは非常に難し
く、どうしても多少の誤差が残り、この誤差が色彩表示
誤差に結びついている。また、異機種では勿論のこと、
同一機種においても受光素子の分光感度にバラツキがあ
り、機器間誤差がある。従来、この誤差を補正するため
の手段が提示されているが、従来の手段は、夫々の３刺
激値受光系において、複数の色度既知の較正基準試料を
用いて、種々の色彩に対する夫々の受光系の出力を求
め、夫々の受光系の出力の実測値と該基準試料の既知色
度値に対応する基準値との比［基準値／実測値］を較正
定数として求め、種々の色彩に対する較正定数を表とし
て記憶しておき、上記較正定数表の中から測定試料の実
測色度値に対応する最適な較正定数を選定し、選定され
た較正定数に基づいて、測定値を補正するようにしてい
る。しかし、このような方法では、較正点は有限の数で
あり、測定試料の色度が較正点と較正点との間にあたる
時は、最適な較正定数を選定できない場合がある。その
ような場合には誤差が発生すると云う問題があり、ま
た、較正定数を求める時に基準反射板を用いるので、照
明受光々学系が介在し、光沢性の有無等、測定物の表面
状態によって効果が異なる。極端な場合には、誤差を拡
大することになる。色度点に応じて較正定数を変えるも
のの、分光感度曲線自体を補正する方法ではないので、
充分な効果が得られないと云う問題がある。
る。この色彩計の精度は上記３つの受光系の分光感度を
CIEが設定したスペクトル三刺激値の等色関数に如何に
合致させるかにかかっている。しかし、CIEが設定した
スペクトル三刺激値の等色関数は或る波長に対するピー
ク感度を設定したものではなく、３つの波長値を中心に
して互いに重なる或る幅を持った波長範囲にわたって決
定された連続関数であるから、光電色彩計の各受光系の
分光感度をCIEの等色関数に合わせることは非常に難し
く、どうしても多少の誤差が残り、この誤差が色彩表示
誤差に結びついている。また、異機種では勿論のこと、
同一機種においても受光素子の分光感度にバラツキがあ
り、機器間誤差がある。従来、この誤差を補正するため
の手段が提示されているが、従来の手段は、夫々の３刺
激値受光系において、複数の色度既知の較正基準試料を
用いて、種々の色彩に対する夫々の受光系の出力を求
め、夫々の受光系の出力の実測値と該基準試料の既知色
度値に対応する基準値との比［基準値／実測値］を較正
定数として求め、種々の色彩に対する較正定数を表とし
て記憶しておき、上記較正定数表の中から測定試料の実
測色度値に対応する最適な較正定数を選定し、選定され
た較正定数に基づいて、測定値を補正するようにしてい
る。しかし、このような方法では、較正点は有限の数で
あり、測定試料の色度が較正点と較正点との間にあたる
時は、最適な較正定数を選定できない場合がある。その
ような場合には誤差が発生すると云う問題があり、ま
た、較正定数を求める時に基準反射板を用いるので、照
明受光々学系が介在し、光沢性の有無等、測定物の表面
状態によって効果が異なる。極端な場合には、誤差を拡
大することになる。色度点に応じて較正定数を変えるも
のの、分光感度曲線自体を補正する方法ではないので、
充分な効果が得られないと云う問題がある。
（発明が解決しようとする課題） 測定光を３原色成分に分割するフィルターと各受光素
子の特性を合わせた受光系の分光感度特性はCIE規定の
等色関数に一致しなければならないが、実際の色彩計に
おいては、どうしてもずれが生じてしまう。そこで本発
明では、このずれを無くすことにより、より精度の高い
色彩計を提供することを目的としている。
子の特性を合わせた受光系の分光感度特性はCIE規定の
等色関数に一致しなければならないが、実際の色彩計に
おいては、どうしてもずれが生じてしまう。そこで本発
明では、このずれを無くすことにより、より精度の高い
色彩計を提供することを目的としている。
（課題を解決するための手段） ３刺激値型の光電色彩計において、各刺激値を決定す
る３つの受光計の分光感度曲線を予め測定して、該分光
感度曲線と指定された分光感度曲線とのずれを計算し、
そのずれを上記３つの受光系中の他の受光系の分光感度
曲線に補正係数を掛けたものを加減することにより零に
近づけるようにした。
る３つの受光計の分光感度曲線を予め測定して、該分光
感度曲線と指定された分光感度曲線とのずれを計算し、
そのずれを上記３つの受光系中の他の受光系の分光感度
曲線に補正係数を掛けたものを加減することにより零に
近づけるようにした。
そして、精度を更に向上させるために新たに受光系を
付加し、該受光系の分光感度曲線の補正値を上記３刺激
値の分光感度曲線に加減させるようにした。
付加し、該受光系の分光感度曲線の補正値を上記３刺激
値の分光感度曲線に加減させるようにした。
（作用） ３刺激値の一つを与える等色関数を第８図のＡ（λ）
とし、同刺激値を測定する受光系の実測分光感度をａ
（λ）とする。曲線ｄ（λ）はＡ（λ）−ａ（λ）の曲
線である。本発明は、この曲線（λ）を３刺激値の他の
２つを測定する受光系の感度曲線に適当な係数を掛算し
たもので近似するものである。第８図で、B,Cが他の２
つの刺激値を測定する受光系の感度曲線で、これらの感
度曲線に夫々適当な係数K1,K2を掛けて圧縮したものを
b,cで示す。ａの曲線にこのb,cの曲線を加算すれば、ａ
の曲線そのものより曲線Ａに近づけることができる。即
ち、一つの受光系の出力に他の受光系の出力に適当な係
数を掛けたものを加減することにより、この一つの受光
系の感度曲線の補正ができるのである。曲線b,cに曲線
ｄを重ねてみれば、波長λ１〜λ２の範囲で稍補正不
足、波長λ１〜λ２の外側で夫々稍補正過剰となってい
ることが分かる。波長λ1,λ２の点では誤差は０であ
る。誤差を０にする波長をどこに選定するかは、K1,K2
の決め方で調節することができる。
とし、同刺激値を測定する受光系の実測分光感度をａ
（λ）とする。曲線ｄ（λ）はＡ（λ）−ａ（λ）の曲
線である。本発明は、この曲線（λ）を３刺激値の他の
２つを測定する受光系の感度曲線に適当な係数を掛算し
たもので近似するものである。第８図で、B,Cが他の２
つの刺激値を測定する受光系の感度曲線で、これらの感
度曲線に夫々適当な係数K1,K2を掛けて圧縮したものを
b,cで示す。ａの曲線にこのb,cの曲線を加算すれば、ａ
の曲線そのものより曲線Ａに近づけることができる。即
ち、一つの受光系の出力に他の受光系の出力に適当な係
数を掛けたものを加減することにより、この一つの受光
系の感度曲線の補正ができるのである。曲線b,cに曲線
ｄを重ねてみれば、波長λ１〜λ２の範囲で稍補正不
足、波長λ１〜λ２の外側で夫々稍補正過剰となってい
ることが分かる。波長λ1,λ２の点では誤差は０であ
る。誤差を０にする波長をどこに選定するかは、K1,K2
の決め方で調節することができる。
上のような方法で近似的な補正が可能であるのは、各
刺激値を与える各受光系の感度曲線の裾が互いに重なり
合っていることによる。また、一つの等色関数とそれに
対応する受光系の感度曲線との間の誤差は、実際上比較
的簡単な第８図のｄ曲線のような形になり、従って、ｄ
曲線の２つの山を１つの受光系の両隣の受光系の感度曲
線を定倍圧縮したもので近似することができるのであ
る。このようにして理想の感度曲線に近似させた感度曲
線をａ′（λ）とすると、 Ａ（λ）≒ａ′（λ） ＝ａ（λ）＋K1B（λ）＋K2C（λ） 試料からの光のスペクトルをＳ（λ）とすると、今考
えている受光系の出力に補正を行ったＡ′は Ａ′＝∫Ｓ（λ）ａ′（λ）ｄλ ＝∫Ｓ（λ）ａ（λ）ｄλ ＋K1∫Ｓ（λ）Ｂ（λ）ｄλ ＋K2∫Ｓ（λ）Ｃ（λ）ｄλ 上式の右辺の３つの積分のうち一番目のものは考えて
いる受光系の出力、２番目は他の一つの受光系の出力、
３番目は更にもう一つの受光系の出力であるから、目的
とする補正は一つの受光系の出力に他の受光系の出力に
適当な定数を掛算したものを加減すれば良いことにな
る。
刺激値を与える各受光系の感度曲線の裾が互いに重なり
合っていることによる。また、一つの等色関数とそれに
対応する受光系の感度曲線との間の誤差は、実際上比較
的簡単な第８図のｄ曲線のような形になり、従って、ｄ
曲線の２つの山を１つの受光系の両隣の受光系の感度曲
線を定倍圧縮したもので近似することができるのであ
る。このようにして理想の感度曲線に近似させた感度曲
線をａ′（λ）とすると、 Ａ（λ）≒ａ′（λ） ＝ａ（λ）＋K1B（λ）＋K2C（λ） 試料からの光のスペクトルをＳ（λ）とすると、今考
えている受光系の出力に補正を行ったＡ′は Ａ′＝∫Ｓ（λ）ａ′（λ）ｄλ ＝∫Ｓ（λ）ａ（λ）ｄλ ＋K1∫Ｓ（λ）Ｂ（λ）ｄλ ＋K2∫Ｓ（λ）Ｃ（λ）ｄλ 上式の右辺の３つの積分のうち一番目のものは考えて
いる受光系の出力、２番目は他の一つの受光系の出力、
３番目は更にもう一つの受光系の出力であるから、目的
とする補正は一つの受光系の出力に他の受光系の出力に
適当な定数を掛算したものを加減すれば良いことにな
る。
しかし上の説明から予想されるように上述補正方法で
は、補正の残差がある。実際上この残差は無視できる
が、高精度を求めるために、適当な分光感度（例えば、
第８図でλ′，λ″等にピーク中心を持つ比較的狭い感
度域）の受光系を付設して、その出力に適当な定数を掛
けて上記補正に追加するのである。
は、補正の残差がある。実際上この残差は無視できる
が、高精度を求めるために、適当な分光感度（例えば、
第８図でλ′，λ″等にピーク中心を持つ比較的狭い感
度域）の受光系を付設して、その出力に適当な定数を掛
けて上記補正に追加するのである。
（実施例） 第１図に本発明の一実施例の色彩計の主回路を示す。
この色彩色は内蔵光源の光を試料に照射し、試料からの
反射光を色分解して測光する構成で、外光の影響をなく
すため、内蔵光源を点滅して、同光源点灯時の測光値か
ら同光源非点灯時の測光値を引算して、外光の影響を消
去している。第１図において、光電色彩計は光電変換部
100とデータ処理部200を備えている。上記光源変換部10
0には６つの光センサーであるフォトダイオードP1〜P6
があり、その内、３つのフォトダイオードP1〜P3は試料
１の測定に、残りの３つのフォトダイオードP4〜P6は試
料１を照射する光源２の測定に使われ、［試料の測定
値］／［光源の測定値］を計算することにより、光源２
のゆらぎを除去し、常に一定の状態の測定を可能にして
いる。照明回路４により光源２の点灯制御を行い、試料
１に光源２からの光を照射し、試料１からの光を、光学
フィルターF1〜F3により、それぞれ基本色成分に分解
し、フォトダイオードP1〜P3でそれを検知し、光源２か
らの光を、光学フィルターF4〜F6により、それぞれ基本
色成分に分解し、フォトダイオードP4〜P6でそれを検知
し、それぞれの光電変換回路（E1〜E6）により電気信号
に変換・増幅し、光の信号強度に応じた電気がゲートG1
〜G6を通り、それぞれのサンプルホールド回路H1〜H6に
蓄えられ、さらにゲートG7〜G12を介して順次A/D変換回
路３へ送られ、データ処理部200の制御部である中央処
理装置（CPU）５にデジタル値として取り入れられる。
測定は第２図のタイムチャートに示したように、各制御
信号が制御部のCPU5から各回路に送られ、照明有りと、
照明なしの状態でそれぞれ行っている。
この色彩色は内蔵光源の光を試料に照射し、試料からの
反射光を色分解して測光する構成で、外光の影響をなく
すため、内蔵光源を点滅して、同光源点灯時の測光値か
ら同光源非点灯時の測光値を引算して、外光の影響を消
去している。第１図において、光電色彩計は光電変換部
100とデータ処理部200を備えている。上記光源変換部10
0には６つの光センサーであるフォトダイオードP1〜P6
があり、その内、３つのフォトダイオードP1〜P3は試料
１の測定に、残りの３つのフォトダイオードP4〜P6は試
料１を照射する光源２の測定に使われ、［試料の測定
値］／［光源の測定値］を計算することにより、光源２
のゆらぎを除去し、常に一定の状態の測定を可能にして
いる。照明回路４により光源２の点灯制御を行い、試料
１に光源２からの光を照射し、試料１からの光を、光学
フィルターF1〜F3により、それぞれ基本色成分に分解
し、フォトダイオードP1〜P3でそれを検知し、光源２か
らの光を、光学フィルターF4〜F6により、それぞれ基本
色成分に分解し、フォトダイオードP4〜P6でそれを検知
し、それぞれの光電変換回路（E1〜E6）により電気信号
に変換・増幅し、光の信号強度に応じた電気がゲートG1
〜G6を通り、それぞれのサンプルホールド回路H1〜H6に
蓄えられ、さらにゲートG7〜G12を介して順次A/D変換回
路３へ送られ、データ処理部200の制御部である中央処
理装置（CPU）５にデジタル値として取り入れられる。
測定は第２図のタイムチャートに示したように、各制御
信号が制御部のCPU5から各回路に送られ、照明有りと、
照明なしの状態でそれぞれ行っている。
一方、データ処理部200には、制御や演算処理を行う
前述のCPU5と、システム制御や色空間変換等のプログラ
ムを記憶したリードオンリー・メモリ（ROM）６と、色
情報等のデータを記憶するランダムアクセス・メモリ
（RAM）７と、クロック８と、I/Oポート９と、測定結果
等を表示する表示部10と、操作指示及びデータ入力する
ためのキーボード12とデコーダ13が設けられ、上記照明
有りの時の測定データから、照明なしの時の測定データ
を引算することにより、外来光，セルの暗電流，回路の
オフセット及びドリフト等をキャンセルすると共に、下
記の方法によりデータを処理している。
前述のCPU5と、システム制御や色空間変換等のプログラ
ムを記憶したリードオンリー・メモリ（ROM）６と、色
情報等のデータを記憶するランダムアクセス・メモリ
（RAM）７と、クロック８と、I/Oポート９と、測定結果
等を表示する表示部10と、操作指示及びデータ入力する
ためのキーボード12とデコーダ13が設けられ、上記照明
有りの時の測定データから、照明なしの時の測定データ
を引算することにより、外来光，セルの暗電流，回路の
オフセット及びドリフト等をキャンセルすると共に、下
記の方法によりデータを処理している。
基本色成分の各受光計の分光感度ｘ（λ）,y（λ）,z
（λ）はフィルタの分光特性と受光素子の分光感度特性
との積で表され、以下に述べる理論によって補正が可能
である。
（λ）はフィルタの分光特性と受光素子の分光感度特性
との積で表され、以下に述べる理論によって補正が可能
である。
まず、分光感度補正の理論について説明する。例とし
てｘ（λ）の補正を行う場合について説明する。ｘ
（λ）に対応する正しい等色関数をxB（λ）とする。補
正関数Ｃ（λ）は Ｃ（λ）＝xB（λ）−ｘ（λ） このＣ（λ）をｘ（λ）に加算すれば良い。ここでＣ
（λ）を他の２色の受光系の感度ｙ（λ）,z（λ）に適
当な係数K1,K2を掛けて近似できる。即ち以下の式の
形で補正された分光感度ｘ′（λ）を求める。
てｘ（λ）の補正を行う場合について説明する。ｘ
（λ）に対応する正しい等色関数をxB（λ）とする。補
正関数Ｃ（λ）は Ｃ（λ）＝xB（λ）−ｘ（λ） このＣ（λ）をｘ（λ）に加算すれば良い。ここでＣ
（λ）を他の２色の受光系の感度ｙ（λ）,z（λ）に適
当な係数K1,K2を掛けて近似できる。即ち以下の式の
形で補正された分光感度ｘ′（λ）を求める。
ｘ′（λ） ＝ｘ（λ）＋K1y（λ）＋K2z（λ） …… （K1,K2;補正係数） ここで、補正後の三刺激値の一つＸ′は式で表すこ
とができる。
とができる。
Ｘ′＝Ｋ∫Ｓ（λ）ｘ′（λ）Ｒ（λ）ｄλ …… 但し， Ｋは分光感度Ｘ′を％で表示する係数 Ｋ＝100/∫Ｓ（λ）ｙ（λ）ｄλ Ｓ（λ）；光源の分光分布 Ｒ（λ）；試料の分光立体角反射率 式を式に代入して整理すると、最終的に式が得
られる。
られる。
Ｘ′＝Ｋ∫Ｓ（λ）［ｘ（λ）＋K1y（λ） ＋K2z（λ）］Ｒ（λ）ｄλ ＝Ｋ∫Ｓ（λ）ｘ（λ）Ｒ（λ）ｄλ ＋K1・Ｋ∫Ｓ（λ）ｙ（λ）Ｒ（λ）ｄλ ＋K2・Ｋ∫Ｓ（λ）ｚ（λ）Ｒ（λ）ｄλ 上式で左辺の３つの積分のうち、第１項の積分をＸ、
第２項の積分をＹ、第３項の積分をＺと表せば、X,Y,Z
は補正前の三刺激値の測光値であり、上式は、 ∴ Ｘ′＝Ｘ＋K1Y＋K2Z …… で表される。従って、三刺激値型の光電色彩計において
得られた三刺激値即ちセンサーからの出力値を用いて
式の補正を行えば、式の分光感度補正を行ったことに
なる。ｙ（λ）,z（λ）についても同様に，式の補
正を行うことによって、同様の分光感度補正を行うこと
ができる。
第２項の積分をＹ、第３項の積分をＺと表せば、X,Y,Z
は補正前の三刺激値の測光値であり、上式は、 ∴ Ｘ′＝Ｘ＋K1Y＋K2Z …… で表される。従って、三刺激値型の光電色彩計において
得られた三刺激値即ちセンサーからの出力値を用いて
式の補正を行えば、式の分光感度補正を行ったことに
なる。ｙ（λ）,z（λ）についても同様に，式の補
正を行うことによって、同様の分光感度補正を行うこと
ができる。
Ｙ′＝Ｙ＋K3X＋K4Z …… Ｚ′＝Ｚ＋K5X＋K6Z …… 但し、K3〜K6;補正係数 以下〜式の補正係数の求め方について説明する。
まず補正を行う受光系の分光感度を測定する。そし
て、重点的に補正を行いたい波長域において、適当な波
長間隔で測定した分光感度と理想の分光感度とのずれΔ
（λ）の平均値ΔAVEを０にするような補正係数を求め
る。
て、重点的に補正を行いたい波長域において、適当な波
長間隔で測定した分光感度と理想の分光感度とのずれΔ
（λ）の平均値ΔAVEを０にするような補正係数を求め
る。
但し、 λS;補正波長域下限波長 λE;補正波長域上限波長、 N;データ採取個数 前述の式の補正、即ち、式の補正を行う場合の補
正係数の求め方について説明する。式のΔAVEが最小
つまり０となるようにすればよいから、式が成立すれ
ばよい。
正係数の求め方について説明する。式のΔAVEが最小
つまり０となるようにすればよいから、式が成立すれ
ばよい。
但し、xR（λ）；基準となる理想の分光感度 式を整理すると、式のようになる。
式には、未知の補正係数が２つ（K1,K2）含まれて
いるので、２ケ所の相異なる波長域について、それぞれ
式の方程式を立て、その連立方程式の解として、補正
係数K1,K2が求められる。，式の補正についても同
様の手順で、補正係数を求めることができる。（，
式） 以上述べてきたのは、何ら新しいセンサーを付加する
ことなく、X,Y,Zの３つのセンサーのみを用いて補正を
行う場合についてであるが、これだけでは作用の項で述
べたように補正に残留誤差が残る。そこで、新たに別の
センサーを追加してそのセンサー出力を用いて補正を行
うことでより高精度の測定が可能となる。その場合の補
正式は、前述の３つのセンサーのみを用いる場合の補正
と同様の理論により、より一般化した形で〜式のよ
うに表せる。
いるので、２ケ所の相異なる波長域について、それぞれ
式の方程式を立て、その連立方程式の解として、補正
係数K1,K2が求められる。，式の補正についても同
様の手順で、補正係数を求めることができる。（，
式） 以上述べてきたのは、何ら新しいセンサーを付加する
ことなく、X,Y,Zの３つのセンサーのみを用いて補正を
行う場合についてであるが、これだけでは作用の項で述
べたように補正に残留誤差が残る。そこで、新たに別の
センサーを追加してそのセンサー出力を用いて補正を行
うことでより高精度の測定が可能となる。その場合の補
正式は、前述の３つのセンサーのみを用いる場合の補正
と同様の理論により、より一般化した形で〜式のよ
うに表せる。
但し、 K1′〜K2′；補正係数、 LXi,LYi,LZi;i番目のセンサー出力に乗ずる補正係数、 Ni;i番目のセンサー出力。
〜式は、N1〜NNと云うＮ個のセンサーを付加した
場合の補正式である。この場合の補正係数を求める式は
〜式で表せる。
場合の補正式である。この場合の補正係数を求める式は
〜式で表せる。
但し、ni（λ）;i番目の新たに付加したセンサーの分
光感度 〜式から補正係数を求めるには、それぞれの式に
Ｎ＋２個の未知の補正係数が含まれているので、それぞ
れ（Ｎ＋２）ケ所の波長領域について方程式を立てれ
ば、（Ｎ＋２）元連立方程式の解として補正係数が求め
られる。
光感度 〜式から補正係数を求めるには、それぞれの式に
Ｎ＋２個の未知の補正係数が含まれているので、それぞ
れ（Ｎ＋２）ケ所の波長領域について方程式を立てれ
ば、（Ｎ＋２）元連立方程式の解として補正係数が求め
られる。
新たに設けるセンサーの一例を下表１に示す。
表１ ピーク波長 半値幅 センサー１ 650nm 40nm センサー２ 500nm 40nm センサー３ 410nm 30nm 上記表１のセンサー分光感度及びｘ（λ）,y（λ）,z
（λ）の理想の分光感度と実際の分光感度の一例を第３
図に示す。実線１〜３が理想の分光感度、点線1a〜3aが
補正前の分光感度、４〜６が表１の新たに設けるセンサ
ーの分光感度である。
（λ）の理想の分光感度と実際の分光感度の一例を第３
図に示す。実線１〜３が理想の分光感度、点線1a〜3aが
補正前の分光感度、４〜６が表１の新たに設けるセンサ
ーの分光感度である。
生産組立時の手順は第４図のようになる。
まずX,Y,Zの３つのセンサーの分光感度を測定し
（S41）、前述の計算手順に従って〜式より、補正
係数を求め（S42）、求まった補正係数を色彩計本体内
のメモリ（ROM）に格納する（S43）。
（S41）、前述の計算手順に従って〜式より、補正
係数を求め（S42）、求まった補正係数を色彩計本体内
のメモリ（ROM）に格納する（S43）。
実際の測定時における測定から演算結果表示までの演
算の流れは第５図のようになる。
算の流れは第５図のようになる。
測定が行われ（S51）、〜式の演算を行うことに
よって、３刺激値を求める（S52）。
よって、３刺激値を求める（S52）。
Ｘ＝［Ｆ（１）−Ｄ（１）］／［Ｆ（４）−Ｄ（４）］ …… Ｙ＝［Ｆ（２）−Ｄ（２）］／［Ｆ（５）−Ｄ（５）］ …… Ｚ＝［Ｆ（３）−Ｄ（３）］／［Ｆ（６）−Ｄ（６）］ …… 但し、 Ｆ（１）〜Ｆ（３）；照明有りの時の試料測定値 Ｆ（４）〜Ｆ（６）；照明有りの時の光源測定値 Ｄ（１）〜Ｄ（３）；照明無しの時の試料測定値 Ｄ（４）〜Ｄ（６）；照明無しの時の光源測定値 〜式の演算によって求まった３刺激値X,Y,Zとメ
モリ（ROM）内に格納してある補正係数を用いて〜
式の補正演算を行う（S53）。補正演算によって求めら
れた３刺激値Ｘ′,Y′,Z′とメモリ（RAM）内に格納し
てある較正係数α，β，γを用いて〜○式の形で較
正、即ち、感度合わせを行う（S54）。
モリ（ROM）内に格納してある補正係数を用いて〜
式の補正演算を行う（S53）。補正演算によって求めら
れた３刺激値Ｘ′,Y′,Z′とメモリ（RAM）内に格納し
てある較正係数α，β，γを用いて〜○式の形で較
正、即ち、感度合わせを行う（S54）。
XN＝α・Ｘ′ …… YN＝β・Ｙ′ ……21 ZN＝γ・Ｚ′ ……22 但し、α，β，γ；較正係数 較正係数α，β，γは23〜25式の形で求められる。
α＝X0/X0′ ……23 β＝Y0/Y0′ ……24 γ＝Z0/Z0′ ……25 但し、 X0,Y0,Z0;較正試料の３刺激値 X0,Y0,Z0;較正試料を測定した時の３刺激値 X0,Y0,Z0は予め色彩計本体内のメモリ（RAM）内に入
力しておく、このようにして求められた３刺激値XN,YN,
ZNを用いて各種表色系演算を行い（S55）、演算結果の
表示及び外部装置等へのデータ出力を行う（S56）。
力しておく、このようにして求められた３刺激値XN,YN,
ZNを用いて各種表色系演算を行い（S55）、演算結果の
表示及び外部装置等へのデータ出力を行う（S56）。
第６図は３刺激値X,Y,Zに対応する理想の分光感度
（１〜３）と、補正前の分光感度曲線の一例（1b〜3b）
を表したものである。1b〜3bに新たにセンサーを設けな
い補正、即ち、〜式（〜式でＮ＝０としても同
じ）の補正を行ったものが、第７図の1c〜3cである。第
６図から明らかなように、ｚ（λ）については補正は殆
ど不要であり、ｘ（λ）については短波長側のみ補正す
ればよく、本例では〜式において、K2＝K5＝K6＝０
としている。〜式の方程式を立てる波長域は、420
〜490nm,500〜580nm,580〜700nmの３ケ所である。
（１〜３）と、補正前の分光感度曲線の一例（1b〜3b）
を表したものである。1b〜3bに新たにセンサーを設けな
い補正、即ち、〜式（〜式でＮ＝０としても同
じ）の補正を行ったものが、第７図の1c〜3cである。第
６図から明らかなように、ｚ（λ）については補正は殆
ど不要であり、ｘ（λ）については短波長側のみ補正す
ればよく、本例では〜式において、K2＝K5＝K6＝０
としている。〜式の方程式を立てる波長域は、420
〜490nm,500〜580nm,580〜700nmの３ケ所である。
また基準となる理想の分光感度としては、任意のもの
を選ぶことができるので、実際の製品の分光感度のある
台数分の平均を用いてもよいし、また、10゜視野の分光
感度を理想の分光感度に選べば、２゜視野の分光感度の
ままで10゜視野の分光感度を作り出すことも可能である
ので、10゜視野用のセンサーを追加することなしに、２
゜視野と10゜視野をソフトウエアで切換えることが可能
である。
を選ぶことができるので、実際の製品の分光感度のある
台数分の平均を用いてもよいし、また、10゜視野の分光
感度を理想の分光感度に選べば、２゜視野の分光感度の
ままで10゜視野の分光感度を作り出すことも可能である
ので、10゜視野用のセンサーを追加することなしに、２
゜視野と10゜視野をソフトウエアで切換えることが可能
である。
なお、表１の３つのセンサーを設けると分光感度のほ
ぼ全域での補正が可能である。
ぼ全域での補正が可能である。
補正係数の求め方としては、本実施例では、理想曲線
とのずれΔAVE（式参照）が０になるように選んでい
るが、理想曲線とのずれの面積が０になるような選び方
をしてもよい。
とのずれΔAVE（式参照）が０になるように選んでい
るが、理想曲線とのずれの面積が０になるような選び方
をしてもよい。
（発明の効果） 本発明によれば、装置個々の分光感度曲線自身を補正
するようにしたので、装置間の感度による誤差が無くな
り、また、光沢の有無等測定物の表面状態によって補正
効果が変化することがなくなると共に、異なる色度点に
おいても補正効果が一定となり、測定精度が著しく向上
した。
するようにしたので、装置間の感度による誤差が無くな
り、また、光沢の有無等測定物の表面状態によって補正
効果が変化することがなくなると共に、異なる色度点に
おいても補正効果が一定となり、測定精度が著しく向上
した。
第１図は本発明の一実施例の回路主部の構成図、第２図
は制御信号のタイムート、第３図は理想の分光感度曲線
と実際の分光感度曲線の一例を示す分光感度曲線図、第
４図は生産組立時のフローチャート、第５図は測定時の
フローチャート、第６図は理想と補正前の分光感度曲線
図、第７図は理想と補正後の分光感度曲線図、第８図は
分光感度曲線補正説明図である。 １……試料、２……光源、３……A/D変換回路、４……
照明回路、５……CPU、６……ROM、７……RAM、８……
クロック、９……I/Oポート、10……表示部、11……警
告部、12……キーボード、13……デコーダ、100……光
電変換部、200……データ処理部、F1〜F6……光学フィ
ルター、P1〜P6……フォトダイオード、E1〜E6……光電
変換回路、G1〜G6……ゲート、H1〜H6……サンプルホー
ルド回路、G7〜G12……ゲート。
は制御信号のタイムート、第３図は理想の分光感度曲線
と実際の分光感度曲線の一例を示す分光感度曲線図、第
４図は生産組立時のフローチャート、第５図は測定時の
フローチャート、第６図は理想と補正前の分光感度曲線
図、第７図は理想と補正後の分光感度曲線図、第８図は
分光感度曲線補正説明図である。 １……試料、２……光源、３……A/D変換回路、４……
照明回路、５……CPU、６……ROM、７……RAM、８……
クロック、９……I/Oポート、10……表示部、11……警
告部、12……キーボード、13……デコーダ、100……光
電変換部、200……データ処理部、F1〜F6……光学フィ
ルター、P1〜P6……フォトダイオード、E1〜E6……光電
変換回路、G1〜G6……ゲート、H1〜H6……サンプルホー
ルド回路、G7〜G12……ゲート。
Claims (3)
- 【請求項１】３刺激値型の光電色彩計において、 ３刺激値を測定する３つの受光系と、 前記３つの受光系の分光感度と異なる分光感度を有する
補正用受光系とを有し、 前記３つの受光系のそれぞれにつき、その受光系の出力
に、他の二つの受光系の出力に補正係数を掛けた信号を
加減することにより、その受光系の分光感度特性を与え
られた分光感度特性に近似させ、その残留誤差を更に上
記補正用受光系で補正するようにしたことを特徴とする
光電色彩計の分光感度補正機構。 - 【請求項２】３刺激値型の光電色彩計において、 前記補正用受光系は、ピーク波長650nm、半値幅40nm
と、ピーク波長500nm、半値幅40nmと、ピーク波長410n
m、半値幅30nmの受光系であることを特徴とする請求項
１記載の光電色彩計の分光感度補正機構。 - 【請求項３】３刺激値タイプの光電色彩計において、 指定する分光感度特性として、国際照明委員会（CIE）
規定の２度視野及び10度視野の等色関数を得るようにし
たことを特徴とする請求項１及び２記載の光電色彩計の
分光感度補正機構。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63195400A JP2671414B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 光電色彩計の分光感度補正機構 |
| US07/389,486 US4989982A (en) | 1988-08-05 | 1989-08-04 | Spectral sensitivity correcting device in a photoelectric tristimulus colorimeter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63195400A JP2671414B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 光電色彩計の分光感度補正機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0245718A JPH0245718A (ja) | 1990-02-15 |
| JP2671414B2 true JP2671414B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=16340494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63195400A Expired - Lifetime JP2671414B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 光電色彩計の分光感度補正機構 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4989982A (ja) |
| JP (1) | JP2671414B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013002969A (ja) * | 2011-06-16 | 2013-01-07 | Anzen Motor Car Co Ltd | カラー画像処理型ヘッドライトテスター |
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|---|---|---|---|---|
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| DE69115523T2 (de) * | 1990-03-01 | 1996-06-13 | X Rite Inc | Kompensationsverfahren zur Verwendung in Farbmesseinrichtungen |
| US5272518A (en) * | 1990-12-17 | 1993-12-21 | Hewlett-Packard Company | Colorimeter and calibration system |
| JP2699688B2 (ja) * | 1991-04-19 | 1998-01-19 | 松下電器産業株式会社 | 誤差自己補正式色彩計 |
| JP3538627B2 (ja) * | 1992-02-17 | 2004-06-14 | コニカミノルタセンシング株式会社 | 写真用色温度計 |
| US5363318A (en) * | 1992-03-23 | 1994-11-08 | Eastman Kodak Company | Method and apparatus for adaptive color characterization and calibration |
| CA2095155C (en) * | 1993-04-29 | 2002-08-20 | Gilles Allaire | Method and apparatus for sensing the color of articles |
| JPH0772012A (ja) * | 1993-09-06 | 1995-03-17 | Minolta Co Ltd | 測色装置 |
| US5724148A (en) * | 1996-05-09 | 1998-03-03 | Bayer Corporation | Apparatus and method for determination of urine color |
| US5739914A (en) * | 1996-11-12 | 1998-04-14 | Yokogawa Instrument Corporation | Colorimetric instrument |
| JPH10246672A (ja) * | 1997-03-05 | 1998-09-14 | Minolta Co Ltd | 受光部構造及び測光機器 |
| US6163377A (en) | 1999-07-23 | 2000-12-19 | Cv Us, Inc. | Colorimeter |
| ATE398824T1 (de) * | 2001-09-21 | 2008-07-15 | Datacolor Holding Ag | Farbmesser |
| JP4830068B2 (ja) * | 2006-01-20 | 2011-12-07 | コニカミノルタセンシング株式会社 | 二次元色彩計及び分光感度補正方法 |
| JP6194865B2 (ja) * | 2014-08-26 | 2017-09-13 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | センサ回路、補正方法およびプロジェクタ装置 |
| US10580341B2 (en) * | 2015-02-11 | 2020-03-03 | Apple Inc. | Electronic device with color sensing ambient light sensor |
| DE112016002826T5 (de) * | 2015-06-24 | 2018-03-08 | Konica Minolta, Inc. | Messgerät und Verfahren zum Herstellen des Messgeräts |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2437196A1 (de) * | 1974-08-02 | 1976-02-12 | Philips Patentverwaltung | Vorrichtung fuer graphische aufzeichnungen |
| JPH0660846B2 (ja) * | 1985-12-16 | 1994-08-10 | ミノルタカメラ株式会社 | 分光感度補正機能付光電色彩計 |
| DE3642922C2 (de) * | 1985-12-16 | 1998-01-15 | Minolta Camera Kk | Fotoelektrische Farbmeßeinrichtung |
| JPS62289736A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-16 | Minolta Camera Co Ltd | 分光測定装置 |
| JPS6366425A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-25 | Omron Tateisi Electronics Co | 色差計 |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP63195400A patent/JP2671414B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-08-04 US US07/389,486 patent/US4989982A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013002969A (ja) * | 2011-06-16 | 2013-01-07 | Anzen Motor Car Co Ltd | カラー画像処理型ヘッドライトテスター |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4989982A (en) | 1991-02-05 |
| JPH0245718A (ja) | 1990-02-15 |
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