JP4790164B2

JP4790164B2 - メタリック塗色の決定装置

Info

Publication number: JP4790164B2
Application number: JP2001186918A
Authority: JP
Inventors: 豊増田
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 2001-06-20
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2021-06-20
Also published as: JP2003006197A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主メタリック塗色の決定装置に関し、更に詳細には、例えば、メタリック塗色（アルミフレーク、金属酸化物被覆雲母片、板状酸化鉄等のフレーク顔料を含む塗色）からなる見本帳を視覚的なコンピュータグラフィック画像とコンピュータで検索可能なデジタルデータに変換、記録し、それを顧客に配信し、顧客のカラープランニングの資料作成の支援をし、色が決定するまでの工数を削減し、更に公開した塗料配合を元にして実際の塗料を作成し試作品の作成を支援するメタリック塗色のデジタル見本帳データベースの作成と、それを用いた意匠性工業製品の塗色の決定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
意匠性工業製品のカラープランニング及び塗色の色選択及び、電子カタロング資料中の塗色見本を作成する分野に於いて一般的に現在は以下の方法が採られている。
１．顧客のプロダクトデザイナーは自社の製品の設計図から３次元モデルをパソコンの作画ソフトを用いて作成する。
２．カラープランナー（色の専門家）またはプロダクトデザイナーは自己の経験をふまえ想像で彩色する。または見本帳の色を個人的に解釈して彩色する。
３．または、他の工業製品の写真を貼付して色質感の伝達を補う。
４．出力媒体を塗料会社の営業に渡す。
５．塗料会社の営業は塗料会社の塗色デザイナーに渡す。
６．塗色デザイナーは自社のストックカラーから客の要望に合う色を選択し、顧客に提案する。
７．必要ならば顧客の所へ出向き、色を決める。
【０００３】
以上が、意匠性工業製品の色を決定する現在行われている手順である。この手順には現在大きな問題がある。それは２−６の顧客のカラープランナーやプロダクトデザイナーが塗料会社のカラーデザイナーと打ち合わせする時に、何ら具体的な色と質感の物差しや標準色票がなく、互いの感性で話し合って決定していることである。そのため、意志決定までの時間が長く、また互いに想像する色が異なる場合は何回も２−６の手順を繰り返す事になり極めて塗色決定が非効率である。その為に、塗料会社は出来る限り標準の色見本帳を作成し、色見本帳を用いた色決定をお願いしている。また近年の工業製品の意匠性の向上によって、見る方向によって色が変わるメタリック塗色が好まれている。このため、更に、塗料会社と顧客との色と質感の伝達が困難になってきている。
【０００４】
塗料会社が広く一般に販売している見本帳として日本塗料工業発行の日本塗料工業色紙、自動車上塗り用のオートカラー（Ａｕｔｏｃｏｌｏｒ）が有償の値段ではあるが誰もが購入できる。日塗工の色見本帳は色彩学的に整理した（色相とトーンで分類）ソリッド色である。もう一つのオートカラー色見本帳は社団法人日本塗料工業会が発行し、各塗料メーカーが販売している日本国内で販売された全自動車の上塗り色が収録されている。
【０００５】
すでに現在、塗料会社、印刷会社から様々な色見本帳が販売されているが、その多くはソリッド色の見本帳である。ソリッド色とは有機、無機顔料の配合だけからなる見本帳で、見る方向によって色が変化しないものである。ソリッド塗色のデジタル見本帳は印刷分野では普通に用いられていて、例えばデザイナーが良く使用する作画ソフトの色パレットとしてソフトに組み込まれている。
【０００６】
しかし、フレーク状光輝材を含むいわゆるメタリック塗色の標準的な色見本帳は国内外でもないのが現状である。無い理由はフレーク状の光輝材を含むものは色彩学的な色分類に様々な光輝材を混ぜてなるマクロ的、ミクロ的質感が重要であるが、この質感に関する科学的な測定と整理が不十分であるので、万人が納得するメタリックの色見本帳は現在は市場に流通していない。しかし、唯一国内外で流通しているメタリック塗色の色見本帳がある。それは自動車上塗りのメタリック塗色の色見本帳であり、日本ではそれをオートカラーと称している。
【０００７】
日本国内で販売するオートカラー色票は毎年３月に発行される国産、輸入車の自動車の上塗り色の見本帳である。自動車上塗り色の見本帳であるから、メタリック色が殆どで、ごく僅かにソリッド色がある。現在、広く一般的に入手できるメタリック色の見本帳はこのオートカラーの見本帳が唯一である。その為、自動車の上塗りのデザイナイー以外の一般意匠性工業用品のカラーデザイナーが手にとって見る事ができる唯一の色票であり、人気をはくしてしている。
【０００８】
このオートカラーは毎年３月に発売される。収録は前年度までに発売した自動車の新色を中心にまとめたもので、短冊状の携帯型の見本帳である。冊子の１枚には表に自動車メーカー名、日塗工番号、自動車会社の色番号、色名（カナと英語）と車種名と色紙（塗料で作成したメタリック色）が配置してあり、裏面には各塗料メーカーの塗料配合が印刷されている。
【０００９】
このようにオートカラーはメタリック塗色の見本帳として唯一無二であり、実際にその塗色が実車に塗装された状況を目視で確認できる利点がある。
【００１０】
しかしながら、色の検索機能は無いに等しい。なぜならば、オートカラーは現在紙媒体のみの販売であり、毎年の新色を中心に収録しているため、複数年にわたった検索をする場合は、年度毎のオートカラーの見本帳を揃え、手作業でメーカーと車種名、あるいは塗色名を探し出さなければならない。この作業が極めて大変であるため、一般の意匠性工業製品のカラーデザイナーから改善の要求が出ていた。
【００１１】
また、仮決めした塗色があって、その色と、色が同じで質感が異なる色、または質感が同じで色が異なるバリエーションを集めたいと思っても、色票の作りが色彩学的に、また質感解析的に作成されていいないためそれは不可能であった。
【００１２】
このように、自動車塗色（多くはメタリック塗色）の様々な付帯情報と色票と配合があるにも関わらず、検索機能が無い作りであったためにデザイナーの感覚的欲求に素早く答える事ができなかった。
【００１３】
もう一つ、イメージ画の作成について述べよう。近年のデザイナーはプロダクトデザインをコンピュータのＣＡＤのデータから３Ｄシュミレーション画像から作成したり、手書きスケッチをスキャナーでコンピュータに取り込み、この絵に対してカラーデザイナーは商品イメージを持ちながらコンピュータの作画ソフトを用いて彩色する。
【００１４】
その際、デザイナーは色票の色に近くなるようにデジタルパレットの色調を調整して商品画を仕上げるのであるが、メタリック塗色の場合には見る方向によって色が異なるため商品画を彩色するには相当の経験が必要とされ、感覚で描いていた。この為、しばしば実際の塗色と大幅に食い違った塗装された試作品（プロトタイプ）ができあがる事故が発生し、塗料会社、顧客とも無駄な作業をする事になった。
【００１５】
ＣＡＤのデータから商品の３Ｄシュミレーション画像から作成し、また塗色の変角分光反射率からシュミレーションを用いて彩色や周りの風景の映り込み等のレンダリングするソフトが近年のコンピュータの発達によって入手可能である（特願平９−２４６１８５）。この方法を用いれば科学的な彩色ができ合理的に商品の塗色を決定できると発表されている。
【００１６】
しかし、装置の金額は高額であり、商品の３次元ＣＡＤデータとメタリック塗色の変角分光反射率と環境光の条件を揃え、且つ特定のコンピュータシュミレーションの環境でしか動作しないという制約があり、万人が手軽るに商品画の塗色シュミレーションを行えるシステムではない。
【００１７】
そこで、本発明では一般の意匠性工業デザイナー（カラープランナーとかプロダクトデザイナーと呼ばれる）にとって商品の色決定が容易で、しかも意匠性工業デザイナーが現在使用している任意のコンピユータソフト上で稼働する様々な作画ソフト上で塗色の３次元シュミレーション画像をデジタルパレット的に使用して彩色できる仕組みを考案した。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の現状に鑑みて測色技術と色彩科学とパーソナルコンピュータやインターネットの通信技術を利用してメタリック塗色の唯一の見本帳であるオートカラーのデジタル版を作成し、配布（配信）し、意匠性工業製品の塗色を決定するデザイナーに様々な方法で素早く塗色を検索し、塗色のコンピュータグラフィック画像を併用して視覚的に色を決定でき、またこのコンピュータ画像をデザイナーが作成するデザイン画中に反映し、同時に得られた配合情報から実際の塗料を作成することが可能とする、広く意匠性工業デザインの色を決定する為の支援ツールを提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上述の課題に対して以下の３つの手段で解決できる事を示した。
【００２０】
第一の手段は自動車上塗り塗色の見本帳であるオートカラーのコンピュータで検索可能なデジタルデータを作成する手段である。これはデジタル見本帳を作成する会社が行う仕事である。
【００２１】
（１）メタリック塗色を測色する手段
まず収納されているメタリック塗色をメタリック塗色を測色可能な多角度の分光光度計を用いて多角度の分光反射率を測色する。測色の角度はとその数は特に規定するものではないが、１０度から１１０度（正反射光の角度を０度としたときの偏角として表す）の間の５角度以上が好ましい。その多角度の分光反射率データからＪＩＳＺ８７０１の方法でＸＹＺに変換したあとＪＩＳＺ８７２９の方法でＬａｂ＊に変換する手段を持つ。
【００２２】
（２）メタリック塗色の第１の質感パラメータを計算し格納する手段
測定値ＸＹＺからは以下の式を用いてハイライトとシェードの陰影感を表すＩＶ，ＳＶ，ＦＦの第１の質感パラメータを産出する。ここでＩＶはハイライトの明るさを表し、一般にハイライトの測色値のＸＹＺの内明るさＹ値をもって表す。ＳＶはフェース角度の明るさといい、一般に、−４５度入射条件では０度のＹ値が相当する。ＦＦ値はこのＩＶ，ＳＶのコントラストでありＦＦ＝２．０＊（ＩＶ−ＳＶ）／（ＩＶ＋ＳＶ）として計算できる。
【００２３】
（３）測色値から得られる第２の質感パラメータであるマクロ的質感パラメータには重要なパラメータとして深み感がある。深み感はルビーやサファイヤ等の宝石のイメージを表すパラメータである。深み感に関してはまだ学会として定義がないが、自動車上塗り塗色の分野においては、長年の研究から深み感＝彩度ｃ＊／明度Ｌ＊の式で計算できる事を発見した。メタリック塗色の代表色から深み感を計算する手段を持つ。
【００２４】
（４）第３の質感パラメータであるマクロ的質感パラメータ、つまり主にメタリック塗色中に含まれる大小のフレーク状光輝材の大きさと量に関係するキラキラ感は低倍率で測定した塗色の画像から特開２０００−６５７５０、文献１の方法を用いて定量化のパラメータであるＩＰＳＬ値（ザラザラ感、粒子感），ＢＶ値（キラキラ感）を計算する手段を持つ。
【００２５】
（５）さらに、特開平１１−２１１５６９記載のメタリック塗色の代表色を決定する方法を利用して角度によって変化するメタリック塗色から最も人間にとって違和感のない代表色を１色決定し、これのＣＩＥＬａｂ＊値、Ｌｃｈ＊値とデザイン分野で良く用いられるＨｕｅ−Ｔｏｎｅ値を求め、また特許記載の色分類コードに変換する手段をもつ。
【００２６】
（６）塗色のコンピュータグラフィック画像は特開平１０−１００４５記載の方法を用いて、メタリック塗色のハイライトからシェードまでの幅広い角度の任意の分光反射率を予測し、これからＪＩＳＺ８７０１の変換式を用いて三刺激値ＸＹＺを求める。ＸＹＺからＲＧＢへの変換は、モニターのＲ，Ｇ，ＢとＷＨＩＴＥのそれぞれの発光輝度を分光放射輝度計で測定したＸＹＺの値から行列式を用いて計算できる。さらに、より正確に行う為にモニターのＲ，Ｇ，Ｂの入力電圧に対する発光輝度の関数（これをγ関数と呼ぶ）を求め、補正する必要がある。ＸＹＺからＲＧＢへの変換はこのように直接使用するモニターの特性を測定してもよいが、簡易的にはモニターがテレビで良く使うＮＴＳＣ色座標に近似としてＣＩＥ（国際照明委員会）が公表する変換式を用いても良い。
【００２７】
以上（１）から（６）で求めたデジタルデータ及び、オートカラーの見本帳にすでに記載済みの自動車メーカー名、日塗工番号、自動車会社の色番号、色名（カナと英語）と車種名と塗料配合をデータベースソフトを用いて登録した後、コンピュータの内部記憶装置（ハードディスク）及び外部記憶装置（ＣＤ−ＲＯＭ，ＭＯディスク）に記憶し保存する手順を持つ。また、インターネット等の広域ＷＡＮを用いてデータの作成と同時にリアルタイムで配信する事も現在は可能である。
【００２８】
第二に、意匠性工業デザイナーが目的とした色を仮決めしたとき、その周辺の色をメタリック塗色の近似色を高速に探し当て画面に表示することである。デザインのように人間の感覚的な情報を処理する分野では測色学的な数字のパラメータよりも、塗色のコンピュータグラフィック画像（ＣＧ）を見て、色と質感の具合を想像する方が目的に合う事が多い。このようにして近似色を検索できればより良い目的とする色に絞り込む事ができる。この方法は塗色のＬａｂ＊値からＪＩＳＺ８７３０記載の色差式を用いて色差を計算し、最も小さいものが最近似色である。しかし、メタリック塗色は角度により測色値が異なるので、多角度のＬａｂ＊を用いて色差計算する方が望ましい。本発明では特願２００１−５４４０９（特開２００２−２５９３９８号公報）記載の角度によって色差の重みを調整した重み付け色差式を用いると良い結果がえられる。また、検索する塗色が１００００件を越えると近似色計算に時間がかかるので、その場合は特願２００１−５４４０９（特開２００２−２５９３９８号公報）記載の色グループ毎に予め計算対象を絞り込んで計算し、重み付け色差が小から大に並び替えコンピュータ画面に結果を表示する手段を持つ。
【００２９】
第三に、このコンピュータグラフィック画像は汎用の画像であるから、この画像を意匠性工業デザイナーがコンピュータソフトで作成中の商品イメージ図上に配置する事ができる。具体的にはどんなコンピュータシステムも備えているＣｕｔ＆Ｐａｓｔｅで画像をコンピュータ画面の任意の位置に配置可能でえある。また配置した画像の任意の位置の色情報を、通常作画ソフトに備えてある色抽出機能を用いて抽出でき、それを作画上の商品の色に反映できる事を利用すれば、これはメタリック塗色のデジタルパレットとして利用可能である。これにより、塗色のコンピュータ画像を、作画している商品画像に反映でき塗色シュミレーションの精度が向上する。
【００３０】
【発明の実施形態】
意匠性メタリック工業製品のカラープラニングに於いて塗色の選定を支援するシステムの具体的な実施形態について見本帳のデジタルデータを作成する為のコンピュータと測定器のシステム構成図１を子細に説明する。
【００３１】
まずオートカラーの各年度版の見本帳を塗料メーカーから購入する。見本帳１０１は国内外の自動車補修塗料を販売している塗料メーカーから有償で入手できる。
【００３２】
次に、そのオートカラー色票を多角度分光光度計１０２で測定する。例えば、米国Ｘ−ＲＩＴＥ社のＭＡ６８（−４５入射／１５，２５，４５，７５，１１０度の５角度受光）を用いると５角度の分光反射率が素早く得られる。
【００３３】
測定した分光反射率から前記記載の方法を用いて、５角度のＬａｂ＊値，Ｌｃｈ＊値，ＩＶ，ＳＶ，ＦＦ，深み感、メタリック代表色のＬａｂ＊，Ｈｕｅ−Ｔｏｎｅ，色グループ記号、ＣＳ画像、を計算、作成してコンピュータの内部記憶装置に格納する。
【００３４】
色紙を均一な光の照明装置１０４の元、撮影倍率は塗板上の１ｍｍが９０〜１００ピクセルの大きさになるようにしてＣＣＤカメラ１０３で撮影し、この画像を市販の画像処理ソフト（例えばＭａｃＳｃｏｐｅ）を用いてＩＰＳＬ，ＢＶ値を計算して格納する。
【００３５】
オートカラーの見本帳に記載の自動車メーカー名、日塗工番号、自動車会社の色番号、色名（カナと英語）と車種名と塗料配合をＯＣＲの読みとり機器または手入力によってデジタルデータをして格納する。
【００３６】
以上のデータをコンピュータの検索キーを自動車会社名記号＋塗色名として、市販のデータベースソフト（例えばファイルメーカーｐｒｏ）に格納する。
【００３７】
作成したデータベースをパソコン１０５のＣＤ−ＲＷを用いてＣＤ−ＲＯＭ１０６に記録する。この時に、ファイルメーカーｐｒｏの書類を別売のファイルメーカーｐｒｏデヴェロッパー版を用いてランタイム書類として作成しておく。こうすれば顧客であるデザイナーに配布した時にファイルメーカーｐｒｏのソフトを所有していなくてもデータベースを動かすことができる。
【００３８】
また、別の形態は、ファイルメーカーｐｒｏのＷＥＢ配信機能を用いてサーバー上でファイルメーカｐｒｏを稼働させてインターネット１０７経由で塗色を検索することも可能である。
【００３９】
次に、このデジタル見本帳を用いて、顧客のカラープランナーが塗色を決定するフローチャートを図２を用いて子細に説明する。
【００４０】
顧客は、ＣＤ−ＲＯＭにせよインターネットにせよ、このデジタル見本帳を顧客が使用するコンピュータシステムに入力し、自由に使う環境ができる（２０１）。
【００４１】
次に塗色名や車種名等の付帯情報や色質感や配合ををキーとして自由に色を検索できる（２０２）。
【００４２】
また、仮決定した色を標準色として、近似色検索の機能を用いて検索し、色質感が近い順に候補色を数色ＣＧ画像とともに画面に表示することができる（２０３）。ここで重要なのはＣＧを用いて視覚的に色質感を判断できる事である。
【００４３】
検索した塗色のＣＧ画像及び、実際の色見本帳の塗色の色紙を見て自分が欲する色か否かを顧客のデザイナーは判断する（２０４）。もしも、求める塗色でなければ、すでにコンピュータ画面上に出力してある塗色のＣＧ画像で基準色を決めて再度近似色検索を行う。
【００４４】
コンピュータ上のＣＧ画像でブラウズし、また実際の見本帳の色紙で目視確認し、最終的に決定したＣＧ画像を出力する（２０５）。
【００４５】
最後に顧客のカラープランナーはこの表示したＣＧ画像を顧客が作成中の商品画の上にカット＆ペーストして配置する（２０６）。
【００４６】
さらに、商品画の中で色を変更したい処があれば、その部分をマスクた後ＣＧ画像の任意の２点の色（たとえばハイライト色とシェード色）を抽出した後、市販の画像処理ソフトを用いてグラデーション処理をすると簡易的なリアルな商品イメージ画を描ける。
【００４７】
【発明の効果】
本発明を用いる事により、意匠性メタリック工業製品のカラープラニングに於いて塗色の選定を迅速に行える事ができ、また付属の塗色のＣＧ画像を商品画の中に取り込む事によって電子的な色見本帳が簡単に作成可能であり、さらにＣＧ画像をパレットととして使用すれば塗装後の簡易的なリアルな商品画を素早く作成する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置を構成するシステム構成図。
【図２】塗色を決定するためのフローチヤート。
【符号の説明】
１０２分光光度計
１０３ＣＣＤカメラ
１０６ＣＤ−ＲＯＭ
１０７インターネット

Claims

自動車上塗り塗料によって作製されたメタリック塗色の見本帳の色コード；カーメーカー名、塗色名、登録年、塗装された車種名の内１つまたは２つ以上の情報項目からなる付帯情報；多角度測色値；メタリック塗色のキラキラ感、ザラザラ感の目視量を含む色ミクロ質感データである質感パラメータ；多角度測色計から得られた分光反射率から計算した測色値に基づく画像である塗色のコンピュータグラフィック画像及び配合情報を含むメタリック塗色のデジタル見本帳データーベースを記録する記録手段と、
該記録手段に記憶されたデジタル見本帳データベースの情報を顧客まで配信する通信手段と、
色コード及び付帯情報をキーとして、該記録手段に記憶されたデジタル見本帳データベースから該当する情報を検索する手段と、
検索した結果を、塗色のコンピュータグラフィック画像とあわせて表示するデイスプレイと
を具備することを特徴とするメタリック塗色の決定装置。
前記記録手段がコンピュータの内部記憶装置（ハードディスク）及び外部記憶装置（ＣＤ−ＲＯＭ，ＭＯ等）であり、前記通信手段が広域ＷＡＮである請求項１に記載の装置。
前記多角度測色計から得られた分光反射率から計算した測色値の少なくとも一部がメタリックの代表色の測色値から計算したヒュートーン値およびマンセル値である請求項１に記載の装置。
多角度測色値、質感パラメータ、塗色のコンピュータグラフィック画像及び配合情報をキーとして、前記記録手段に記憶されたデジタル見本帳データベースから該当する情報を検索する手段を含む請求項１に記載の装置。