JP5941041B2 - 任意の色の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値の正規化方法、トーン種別判別方法、マンセル値算出方法、画像形成方法、インターフェース画面表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の色相毎に複数種類のトーンの色が対応付けられた表色系のトーン概念のモデル化に関する。

従来、色彩調和を意識したカラーデザインに利用される表色系として、ＰＣＣＳ（Practical Color Co-ordinate System）が広く知られている。図３６は、ＰＣＣＳの概念について説明するための概念図である。

ＰＣＣＳでは、明度と彩度の複合概念とも言える「トーン（Tone）」という概念を定義しており、「色相」と「トーン」の二系列で色彩調和の基本系列を表している。ＰＣＣＳでは、「柔らかい（ソフト：ｓｆ）」、「薄い（ペール：ｐ）」、「強い（ストロング：ｓ）」などの色の調子を表す概念である１２種類のトーンが定義されている。

同じトーン系列に属する色は、色相が異なっても共通の感情効果(印象)をもつ。

このように、「トーン」は知覚的に一定の規則性を持つ色知覚の概念であるが、物理量としての刺激の強さを感覚量の強さで評価した量である心理物理量（Psychophysical Value）との相関は未知である。したがって、任意のトーンに属する色の心理物理量を求めることができない。

このため、ＰＣＣＳ上で定義されていない任意の中間的なトーン等（例えば、「ペール（ｐ）」と「ライト（ｌｔ）」の間の中間的なトーン等）の色見本を作るためには、人の知覚に頼った試行錯誤によらざるを得ない。また、人の知覚に頼った手作業となるため、作成者の感覚に依存したバラツキが生じ易い。

さらに、トーンは色を表現するのに使用する色材のガマット（色域）内での配置のバランスが重要となるため、使用色材のガマットの大きさや形状の影響を受け、心理物理的に固定された色とならない。

このため、ＰＣＣＳにおける「トーン」の概念を、心理物理量の色空間または、心理物理量と互換性を持った色空間で合理的に定義づけることはできなかった。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、複数の色相毎に複数種類のトーンの色が対応付けられた表色系において定義されているトーン概念をモデル化する技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、コンピュータが、任意の色のマンセル色相、マンセル明度、およびマンセル彩度を取得し、前記マンセル色相および前記マンセル彩度を用いて、前記マンセル明度を、人により知覚される色の明るさを示す等価明度を示す値に変換するとともに、前記マンセル色相および前記マンセル明度を用いて、前記マンセル彩度を、人により知覚される色の鮮やかさを示す鮮やかさ感を示す値に変換し、前記任意の色の前記鮮やかさ感を示す値を、前記マンセル色相のvivid色の鮮やかさ感を示す値を用いて正規化し、前記任意の色の前記等価明度を示す値が前記vivid色の等価明度を示す値以上である場合、前記任意の色の前記等価明度を示す値を、前記vivid色の前記等価明度を示す値および白色の等価明度を示す値を用いて正規化し、前記任意の色の前記等価明度を示す値が前記vivid色の前記等価明度を示す値未満である場合、前記任意の色の前記等価明度を示す値を、前記vivid色の前記等価明度を示す値および黒色の等価明度を示す値を用いて正規化する任意の色の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値の正規化方法に関する。

また、本発明の一態様は、コンピュータが、任意の色のマンセル色相、マンセル明度、およびマンセル彩度を取得し、前記マンセル色相および前記マンセル彩度を用いて、前記マンセル明度を、人により知覚される色の明るさを示す等価明度を示す値に変換するとともに、前記マンセル色相および前記マンセル明度を用いて、前記マンセル彩度を、人により知覚される色の鮮やかさを示す鮮やかさ感を示す値に変換し、前記任意の色の前記鮮やかさ感を示す値を、前記マンセル色相のvivid色の鮮やかさ感を示す値を用いて正規化し、前記任意の色の前記等価明度を示す値が前記vivid色の等価明度を示す値以上である場合、前記任意の色の前記等価明度を示す値を、前記vivid色の前記等価明度を示す値および白色の等価明度を示す値を用いて正規化し、前記任意の色の前記等価明度を示す値が前記vivid色の前記等価明度を示す値未満である場合、前記任意の色の前記等価明度を示す値を、前記vivid色の前記等価明度を示す値および黒色の等価明度を示す値を用いて正規化し、複数の色相毎に複数種類のトーンの色が対応付けられた表色系における前記複数種類のトーンの正規化後の前記等価明度を示す値および前記鮮やかさ感を示す値、および前記任意の色の正規化後の前記等価明度を示す値および前記鮮やかさ感を示す値から、前記任意の色が、前記表色系のいずれのトーングループに属するかを判定するトーン種別判別方法に関する。

また、本発明の一態様は、色のマンセル明度を、前記色のマンセル色相およびマンセル彩度を用いて人により知覚される色の明るさを示す等価明度を示す値に変換し、前記色のマンセル彩度を、前記マンセル色相および前記マンセル明度を用いて人により知覚される色の鮮やかさを示す鮮やかさ感を示す値に変換し、前記等価明度を示す値および前記鮮やかさ感を示す値を前記マンセル色相のvivid色の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値を用いて正規化した色知覚空間における、目標色のトーンに対応する正規化後の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値をコンピュータが取得するとともに、コンピュータが前記目標色のマンセル色相を取得し、コンピュータが、前記目標色のトーンに対応する正規化後の前記等価明度を示す値および前記鮮やかさ感を示す値と、前記目標色の前記マンセル色相のvivid色の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値と、に基づき、前記目標色のマンセル明度およびマンセル彩度を算出するマンセル値算出方法に関する。
また、本発明の一態様は、色のマンセル明度を、前記色のマンセル色相およびマンセル彩度を用いて人により知覚される色の明るさを示す等価明度を示す値に変換し、前記色のマンセル彩度を、前記マンセル色相および前記マンセル明度を用いて人により知覚される色の鮮やかさを示す鮮やかさ感を示す値に変換し、前記等価明度を示す値および前記鮮やかさ感を示す値を前記マンセル色相のvivid色の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値を用いて正規化した色知覚空間における、正規化後の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値により定まる目標色の座標の原点を中心とした角度位置、および前記原点から前記座標までの距離であって、前記目標色のトーンを示す前記角度位置および前記距離をコンピュータが取得するとともに、コンピュータが前記目標色のマンセル色相を取得し、コンピュータが、前記角度位置および前記距離から前記目標色の正規化後の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値を算出し、前記目標色の正規化後の前記等価明度を示す値および前記鮮やかさ感を示す値と、前記目標色の前記マンセル色相の前記vivid色の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値と、に基づき、前記目標色のマンセル明度およびマンセル彩度を算出するマンセル値算出方法に関する。
また、本発明の一態様は、上記マンセル値算出方法により算出された前記目標色のマンセル値により指定される色の画像をシート上に形成する画像形成方法に関する。

また、本発明の一態様は、色のマンセル明度Vを、前記色のマンセル色相Hおよびマンセル彩度Cを用いて人により知覚される色の明るさを示す等価明度Veqに変換し、前記色のマンセル彩度Cを、前記マンセル色相Hおよび前記マンセル明度Vを用いて人により知覚される色の鮮やかさを示す鮮やかさ感DVに変換し、前記等価明度Veqおよび前記鮮やかさ感DVを、前記色のマンセル色相HのVivid色のマンセル明度MV_vividおよびマンセル彩度MC_vividを用いて正規化した等価明度Veq*および鮮やかさ感DV*の二軸からなる色知覚空間における目標色のトーンを表すDV*およびVeq*と、前記目標色のマンセル色相MHと、前記目標色の色相MHのVivid色のマンセル明度MV_vividおよびマンセル彩度MC_vividと、を入力値として要求する入力画面を表示させる入力画面表示制御部と、前記入力画面表示制御部にて入力される入力値により特定される前記目標色のトーンに対応して算出される前記目標色のマンセル明度MVおよびマンセル彩度MCを表示させる算出結果表示制御部と、を備えるインターフェース画面表示装置に関する。

以上に詳述したように、本発明によれば、複数の色相毎に複数種類のトーンの色が対応付けられた表色系において定義されているトーン概念をモデル化することにより、任意のトーンに対応する色の心理物理量を算出する技術を提供することができる。

本発明の実施の形態に係るトーン管理システムのシステム構成を示す図である。 本実施の形態によるトーン管理システムの機能ブロック図である。 色相依存係数q(H)の値を求めるためのデータテーブルを示す図である。 色相依存係数q(H)の値を求めるためのデータテーブルを示す図である。 図３および図４に示すテーブルから求められる色相依存係数q(H)の値を求めるためのデータテーブルを示す図である。 トーンのグルーピングについて説明するための図である。 ハーモニックカラーチャート２０１（以下ＨＣＣ２０１という）における色相２の１２トーンそれぞれの色票の色を、ＣＰＵ８０１によってNTsystem上に投影した様子を示すグラフである。 ＨＣＣ２０１における色相２の１２トーンそれぞれの代表色の色を、ＣＰＵ８０１によってNTsystem上に投影した様子を示すグラフである。 ＨＣＣ２０１における色相２の１２トーンそれぞれの代表色の色を、ＣＰＵ８０１によってNTsystem上に投影した様子を示すグラフである。 図７〜図９に示した例それぞれについて求められた回帰式の相関係数を比較した表である。 ＨＣＣ２０１における１２トーンそれぞれに属する２４種類の色相の代表色の平均値を、ＣＰＵ８０１によってNTsystem上に投影した様子を示すグラフである。 ＨＣＣ２０１における１２トーンそれぞれに属する２４種類の色相の代表色の平均値を、ＣＰＵ８０１によってNTsystem上に投影した様子を示すグラフである。 ＨＣＣ２０１における１２トーンそれぞれに属する２４種類の色相の代表色の平均値を、ＣＰＵ８０１によってNTsystem上に投影した様子を示すグラフである。 図１１〜図１３に示した例それぞれについて求められた回帰式の相関係数を比較した表である。 原点（黒色点）からの距離に基づくトーンのグルーピングについて説明するための図である。 PCCSのトーンの配置図である。 横軸DV*と縦軸Veq*からなる座標系上にＨＣＣ２０１における１２トーンそれぞれに属する２４種類の色相の代表色の平均値を投影した様子を示すグラフ。 ＨＣＣ２０１の各トーンの代表色のマンセル色相を示す表である。 ＨＣＣ２０１の各トーンの代表色のマンセル明度を示す表である。 ＨＣＣ２０１の各トーンの代表色のマンセル彩度を示す表である。 各トーンについて（式３）によって算出される各色相についての[W-Bk]の値である。 各トーンについて（式２）によって算出される各色相についてのVeqの値である。 各トーンについて（式１）によって算出される各色相についてのDVの値である。 各トーンについて（式５）によって算出される各色相についてのDV’の値である。 各トーンについて（式７）もしくは（式８）によって算出される各色相についてのVeq*の値である。 各トーンについて（式６）によって算出される各色相についてのDV* の値である。 図１７に示すデータから得られる、HCC201の各代表色のVividの距離で基準化した黒からの距離を示す表である。 ＣＰＵ８０１が実行するトーン定義式生成処理の流れ（トーン定義式生成方法）を示すフローチャートである。 ＣＰＵ８０１が実行するトーン種別判別処理の流れ（トーン種別判別方法）を示すフローチャートである。 ＣＰＵ８０１が実行する、任意のトーンに対応するマンセル値を算出する処理を示すフローチャートである。 マンセル色相に対応するq(H)値を示す表である。 入力画面表示制御部１１０によりディスプレイ８０５に表示させるユーザインターフェース画面の一例を示す図である。 入力画面表示制御部１１０によりディスプレイ８０５に表示させるユーザインターフェース画面の一例を示す図である。 ＨＣＣ２０１における色相２の１２トーンそれぞれの代表色の色を、ＣＰＵ８０１によってＣＩＥＣＡＭＯ２表色系に投影した様子を示すグラフである。 代表値以外のトーンの色についてもその色のマンセル値等との相互の変換が可能である旨を説明する図である。 ＰＣＣＳの概要について説明するための概念図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

（システム構成）
図１は、本実施の形態に係るトーン管理システムのシステム構成を示す図である。本実施の形態に係るトーン管理システムは、例えば、ＰＣＣＳに規定されている１２種類のトーンの中間に位置する任意のトーンに対応する色のマンセル値を算出するトーン定義式の生成や、任意の色がどのようなトーンに属するかの判別や、任意のトーンに対応するマンセル値を算出して任意のトーンが表現された色見本の印刷などの処理を実行可能となっている。

図１に示すトーン管理システムは、例えば、ユーザ端末としてのパーソナルコンピュータ１と、サーバ２と、プリンタ３などを備えている。パーソナルコンピュータ１と、サーバ２と、プリンタ３は、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Net Work）などの電気通信回線７により相互通信可能に接続されている。また、これらネットワーク端末間を接続する電気通信回線７は、有線であるか無線であるかは問わない。

具体的に、パーソナルコンピュータ（ＰＣ：Personal Computer）１は、ＣＰＵ８０１、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）８０２、ＭＥＭＯＲＹ８０３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）８０４、ディスプレイ８０５、操作入力装置８０６、スキャナ８０７および測色器８０８等を備えている。

ＣＰＵ８０１は、パーソナルコンピュータ１における各種処理を行う役割を有しており、またＭＥＭＯＲＹ８０３、ＨＤＤ８０４等に格納されているプログラムを実行することにより種々の機能を実現する役割も有している。なお、ＣＰＵ８０１は、同等の演算処理を実行可能なＭＰＵ（Micro Processing Unit）により代替することも可能であることは言うまでもない。また、ＨＤＤ８０４についても同様に、例えばフラッシュメモリ等の記憶装置により代替可能である。

ＭＥＭＯＲＹ８０３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＶＲＡＭ（Video RAM）、フラッシュメモリ等から構成されることができ、パーソナルコンピュータ１において利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。

また、ＭＥＭＯＲＹ８０３やＨＤＤ８０４に格納されているプログラム（例えば、トーン定義式生成プログラム、トーン種別判別プログラム、任意のトーンに対応するマンセル値を算出するプログラム、画像形成プログラム、インターフェース画面表示プログラム）をＣＰＵ８０１により実行して実現される処理の一部または全部を、ＡＳＩＣ８０２によって回路的に実現することもできることは言うまでもない。また、パーソナルコンピュータ１は、必要に応じて、ＣＰＵ８０１によって実行されるプログラムを、パーソナルコンピュータ１以外の機器（例えば、サーバ２等）からネットワーク経由でダウンロードして取得することもできる。

ディスプレイ８０５は、例えば、電子ペーパ、ＬＣＤ（Liquid crystal display）、ＥＬ（Electronic Luminescence）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等から構成されることができる。

操作入力装置８０６は、例えば、キーボード（Keyboard）、マウス（Mouse）、タッチパネル（touch panel）、タッチパッド（touchpad）、ペンタブレット（graphics tablet）、専用ボタン等から構成されることができる。また、いわゆるタッチパネルディスプレイによって、ディスプレイ８０５と操作入力装置８０６の機能を実現するようにすることもできる。

スキャナ８０７は、ＰＣＣＳの色見本上の任意の色や、他のサンプルの色の色値を測定する。

測色器８０８は、ＰＣＣＳの色見本上の任意の色や他のサンプルの色の色値を測定する。測色器８０８は、測色アルゴリズムとして、例えば、「刺激値直読法（Photoelectric Tristimulus Colorimetry）」を採用したものでもよいし、測色アルゴリズムとして「分光測色法（Spectrophotometry）」を採用したものであってもよい。具体的に、「刺激値直読法」とは、人間の目に対応する分光感度と同様な感度を持つ３つのセンサで試料を測定し、三刺激値を直接測定する手法であり、「分光測色法」とは、複数のセンサで、試料から反射された光を分光し、各波長ごとの反射率を測定して、そのデータをもとにマイコン部で積分計算を行い、三刺激値を算出する手法である。もちろん、測色アルゴリズムは上記手法に限られるものではなく、結果として試料の色の色値を測定することができれば、他の測色アルゴリズムによってもよい。本実施の形態では、一例として、日立株式会社製分光光度計（型番Ｃ２０００）を採用した。

また、サーバ２は、ＣＰＵ９０１、ＡＳＩＣ９０２、ＭＥＭＯＲＹ９０３、ＨＤＤ９０４等を備えている。

ＣＰＵ９０１は、サーバ２における各種処理を行う役割を有しており、またＭＥＭＯＲＹ９０３、ＨＤＤ９０４等に格納されているプログラムを実行することにより種々の機能を実現する役割も有している。なお、ＣＰＵ９０１は、同等の演算処理を実行可能なＭＰＵ（Micro Processing Unit）により代替することも可能であることは言うまでもない。また、ＨＤＤ９０４についても同様に、例えばフラッシュメモリ等の記憶装置により代替可能である。

ＭＥＭＯＲＹ９０３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＶＲＡＭ（Video RAM）、フラッシュメモリ等から構成されることができ、サーバ２において利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。

また、ＭＥＭＯＲＹ９０３やＨＤＤ９０４に格納されているプログラムをＣＰＵ９０１により実行して実現される処理の一部または全部を、ＡＳＩＣ９０２によって回路的に実現することもできることは言うまでもない。また、サーバ２は、必要に応じて、ＣＰＵ９０１によって実行されるプログラムを、サーバ２以外の機器（例えば、パーソナルコンピュータ１等）からネットワーク経由でダウンロードして取得することもできる。

また、本実施の形態において、演算処理を行う上で参照される各種係数やデータテーブル等は、例えばＨＤＤ８０４やＨＤＤ９０４等に格納しておくことができる。また、演算に必要となる各種係数等は、必ずしもデータテーブルのかたちで保持する必要はなく、必要に応じてデータテーブルの値と同じまたは近似する値を算出する関数を用いて求めるようにしてもよい。また、データテーブルは必ずしもひとまとまりのデータ群として記憶領域に格納する必要はなく、結果として必要な情報を参照可能な状態となっていれば、いくつかのデータグループに分割して個別に格納しておくこともできる。

また、サーバ２は、本実施の形態に係るトーン管理システムにおけるデータベースとしての役割も有するものとする。

（機能ブロック構成）
続いて、本実施の形態によるトーン管理システムが備える各種機能について説明する。図２は、本実施の形態によるトーン管理システムの機能ブロック図である。

具体的に、本実施の形態によるトーン管理システムは、マンセル値取得部１０１、記憶制御部１０２、色変換部１０３、回帰演算部１０４、正規化演算部１０５、座標判別部１０６、トーン判別部１０７、トーン目標値取得部１０８、マンセル値取得部１０９、入力画面表示制御部１１０、算出結果表示制御部１１１および画像形成部１１２を備えている。なお、ここでは一例として、これら各機能ブロックは、パーソナルコンピュータ１に備わっているものとするが、これに限られるものではなく、システム全体として要求される機能が実現できれば、これら各機能ブロックはトーン管理システムを構成する各機器に分散配置されていてもよい。これら機能ブロックの各機能は、例えば、ＭＥＭＯＲＹ８０３やＨＤＤ８０４に格納されているプログラムをＣＰＵ８０１やＣＰＵ９０１により実行することにより実現される。

以下、図２に示す各機能ブロックの機能について詳細に説明する。

本実施の形態によるトーン管理システムが備える機能ブロック群は、例えば３つに分類されるグループＡ〜Ｃを含んでいる。グループＡはトーン定義式の生成に関する処理を行い、グループＢはトーン種別の判別に関する処理を行い、グループＣは任意のトーン座標からのマンセル値の生成に関する処理を行なう。

（トーン定義式生成：グループＡ）
まず、グループＡの機能ブロックが主に関わるトーン定義式生成処理について説明する。トーン定義式生成処理を実行する複数の機能ブロックを備えることにより、トーン定義式生成装置が構成される。トーン定義式生成処理では、ＰＣＣＳ（Practical Color Co-ordinate System）において定義されている複数種類のトーンについて、各トーンが属するサチュレーション毎に定義式を生成する。

色見本や色見本帳の多くがマンセル表色系の座標で色が規定されているなかで、色知覚空間「NTsystem」は、マンセル表色系など知覚的に一定の規則性を持つ色空間を合理的に説明できるとされている。NTsystemは、人により知覚される色の明るさを示す等価明度（Veq）と人により知覚される色の鮮やかさを示す鮮やかさ感（DV）の二軸により表現される色知覚空間である。

文献１としての「RelationshipsamongChromatic Tone，Perceived Lightness，and Degree of Vividness.Yoshinobu Nayatani，Hitoshi Komatsubara, COLOR research and application, Volume30，Number3，June2, p221-234」には、マンセル表色系の色相,明度,彩度からNTsystemの「DV」および「Veq」への変換式が示されており、NTsystem上の色値とマンセル表色系での色値との相互変換が可能であることが明らかにされている。

また、マンセル表色系は、JIS Z 8721により、心理物理量であるXYZ表色系のYxyとの相互変換が可能である。このことから、 NTsystem上の任意の色は、マンセル表色系を介してXYZ表色系との相互変換が可能なCIELAB表色系,NCS表色系など各種の色空間における色座標との相互変換が可能である。

本出願の発明者は、鋭意研究の結果、トーン概念をNTsystemに適用することでトーン概念を定量的にモデル化し、目的のトーン色とその色の心理物理量を、マンセル表色系を介して相互に変換することができることを見出した。

具体的には、上記文献１では、変換対象色のマンセル表色系での色値である色相をＨとし、変換対象色のマンセル表色系での色値である明度をＶとし、変換対象色のマンセル表色系での色値である彩度をＣとするとき、変換対象色のマンセル表色系での色値を、以下の式により、人により知覚される色の明るさを示す等価明度（Veq）および人により知覚される色の鮮やかさを示す鮮やかさ感（DV）に変換することが示されている。

DV = C ( 1 +k1[W−Bk] ) ・・・（式１）

Veq = [W−Bk] + 0.1340 q(H) C + Vg + 0.0872 C ・・・（式２）

[W−Bk] = V −Vg − q(H) C ・・・（式３）

ただし、
k1=0.1
Vg=5.5

色相依存係数q(H)の値は、文献２としての「Proposal of an Opponent−Colors System Based on Color−Appearance and Color-Vision Studies.Yoshinobu Nayatani ,COLOR research and apprication,Volume29，Number2，Apri12,p135-p150」においても示されている図３および図４に基づいて求められる。図３および図４では、各種色相に応じて設定される色彩強度値が定義されている。図５は、図３および図４に示すテーブルから求められる、色相依存係数q(H)の値を求めるためのデータテーブルを示す図である。

また、等価明度（Veq）は、以下の簡易式によって求めることもできる。上記式２および下記式４のいずれによって等価明度（Veq）を算出するかは、必要とされる演算精度等に応じて適宜選択可能である。

Veq = [W−Bk] + Vg + 0.0872 C ・・・（式４）

発明者は、トーン概念に基づくHue-Tone systemであるPCCS表色系に対して、NTsystemの概念を応用できる可能性があると考え、マンセル表色系にて各色が規定されているＰＣＣＳ表色系の代表的色票集であるハーモニックカラーチャート２０１（以下、ＨＣＣ２０１）に基づく、上記応用可能性の検討を行なった。

上記検討の結果、発明者は、NTsystemの鮮やかさ感（DV）と等価明度（Veq）から表現される空間上で、ＰＣＣＳにて定義されている各種トーン、

＜有彩色＞
v(Vivid) 純色調（さえた、あざやかな、派手な、目立つ、いきいきした）
b(Bright) 明色調（明るい、健康的な、陽気な、はなやかな）
s(Strong) 純色調（強い、くどい、動的な、情熱的な）
dp(Deep) 暗色調（濃い、深い、充実した、伝統的な、和風の）
lt(Light) 明色調（浅い、澄んだ、子供っぽい、さわやかな、美しい、楽しい）
sf(Soft) 中間色調（柔らかい、穏やかな、ぼんやりした）
d(Dull) 中間色調（鈍い、くすんだ、中間色的）
dk(Dark) 暗色調（暗い、大人っぽい、丈夫な、円熟した）
p(Pale) 明色調（薄い、軽い、あっさりした、弱い、女性的、若々しい、優しい、淡い、かわいい）
ltg(Light grayish) 灰色調（明るい灰みの、落ち着いた、渋い、おとなしい）
g(Grayish) 灰色調（灰みの、濁った、地味な）
dkg(Dark grayish) 灰色調（暗い灰みの、陰気な、重い、固い、男性的）

＜無彩色＞
W(White) 無彩色調（白、清潔、冷たい、新鮮な）
ltGy(Light gray) 無彩色調（明るい灰色、冷静な、質素な、人工的な）
mGy(Medium gray) 無彩色調（灰色、男っぽい、本格的な、控えめな）
dkGy(Dark gray) 無彩色調（暗い灰色、どっしりとした、理知的な）
Bk(Black) 無彩色調（黒、高級な、フォーマルな、シックな、お洒落な）

のうちの３つのトーングループ、

（１）p,ltg,g,dkg
（２）lt,sf,d,dk
（３）b,s,dp

は、それぞれ単純な直線回帰線に高い相関を示すが、これら単純な直線回帰線は黒色点である原点を通らないことを見いだした。

また、発明者は、式１の係数k1を変更することで、NTsystemにおいて、それぞれの単純な直線回帰線が黒色点を通り且つ高い相関を得ることができることを見いだした。

さらに、発明者は、これら３つのトーングループ（１）〜（３）は、図６に示すように、文献３としての「トーン系列の設定,Takashi Hosono,色彩研究,Vol19 ,No.2, 1972」に示されるPCCSのトーン配置図における「等Saturation」（矢印でまとめられているグルーピング）と同じグルーピングになっていることを見いだした。

このことから、発明者は、何年にもわたる試行錯誤の末、ＰＣＣＳのトーンにおける概念である「Saturation」の度合いは、NTsystemにおける係数を変更したDVである「DV’座標」とVeq座標において、DV’軸とVeq軸による直交座標における原点を通る線の座標軸に対する角度によって定めることができることを見いだした。

図７は、一例として、ＨＣＣ２０１における色相２の１２トーン（p：pale、ltg：lightgrey、g：gray、dkg：darkgray、lt：light、sf：soft、d：dull、dk：dark、b：bright、s：strong、dp：deep、v：vividの略。）それぞれの色票の色を示すデータを、ＣＰＵ８０１によって例えばＨＤＤ８０４やＨＤＤ９０４等から取得し、ＣＰＵ８０１によってNTsystem上に投影した様子を示すグラフである。図７に示す例では、横軸ＤＶの演算式（式１）における係数ｋ１は０．１０とした。

図７では、実線はNTsystem上にプロットされた点群の中でまとまりのあるグループ毎に求められた回帰式を示し、点線は上記まとまりのあるグループ毎に原点を通ることを条件として求められた回帰式を示している。色彩学上、どのようなサチュレーションの色であっても、最も暗い色は黒色となるはずであり、したがってどのサチュレーションを示す回帰式も黒色点を示す原点を通るはずである。なお、ここでの回帰式を求める際のＣＰＵ８０１による回帰演算は、一例として、最小二乗法を用いた一次回帰演算を行った。以下、回帰式の演算には、同様に最小二乗法を用いた一次回帰演算を採用するものとするが、必ずしもこれに限られるものではなく、相関係数の高い回帰式を求めることができれば、他の演算手法を用いてもよいことは言うまでもない。

図７から、ＣＰＵ８０１によってNTsystem上に投影された１２種類のトーンの点群は、図６で示したサチュレーション毎に高い相関を示すまとまりを示していることが分かる。図７では、最も傾きの大きい回帰線はｐ、ｌｔｇ、ｇ、ｄｋｇが属するサチュレーションと高い相関を示し、最も傾きの小さい回帰線はｂ、ｖ、ｓ、ｄｐが属するサチュレーションと高い相関を示し、中間的な傾きの回帰線はｌｔ、ｓｆ、ｄ、ｄｋが属するサチュレーションと高い相関を示している。

なお、回帰演算を行なう対象とする点群は、例えば、予め上述のように同じサチュレーション同士でまとまっているトーングループ毎に個別に選択することもできるし、原点から延びる直線による回帰線によって高い相関を得易いグルーピングを自動演算することもできる。これにより、サチュレーションが同じであるトーングループ毎に回帰式を求めることができる。

図８は、一例として、ＨＣＣ２０１における色相２の１２トーン（ｐ、ｌｔｇ、ｇ、ｄｋｇ、ｌｔ、ｓｆ、ｄ、ｄｋ、ｂ、ｖ、ｓ、ｄｐ）それぞれの代表色の色を、ＣＰＵ８０１によってNTsystem上に投影した様子を示すグラフである。図８に示す例では、横軸ＤＶの演算式（式１）における係数ｋ１は０．１５とした。

図９は、一例として、ＨＣＣ２０１における色相２の１２トーン（ｐ、ｌｔｇ、ｇ、ｄｋｇ、ｌｔ、ｓｆ、ｄ、ｄｋ、ｂ、ｖ、ｓ、ｄｐ）それぞれの代表色の色を、ＣＰＵ８０１によってNTsystem上に投影した様子を示すグラフである。図９に示す例では、横軸ＤＶの演算式（式１）における係数ｋ１は０．２０とした。

図１０は、図７〜図９に示した例それぞれについて求められた回帰式の相関係数を比較した表である。図１０に示す結果から、横軸ＤＶの演算式（式１）における係数ｋ１を０．１５としてＨＣＣ２０１における色相２の１２トーンそれぞれの代表色の色を、ＣＰＵ８０１によってNTsystem上に投影した場合が、原点を通る回帰式の相関係数が最も高くなることが分かる。

図１１は、一例として、ＨＣＣ２０１における１２トーン（ｐ、ｌｔｇ、ｇ、ｄｋｇ、ｌｔ、ｓｆ、ｄ、ｄｋ、ｂ、ｖ、ｓ、ｄｐ）それぞれに属する２４種類の色相の代表色の平均値を、ＣＰＵ８０１によってNTsystem上に投影した様子を示すグラフである。図１１に示す例では、横軸ＤＶの演算式（式１）における係数ｋ１は０．１０とした。なお、ＨＣＣ２０１における２４色相は、以下のように定められている。まず、心理四原色と呼ばれる、赤、黄、緑、青のそれぞれの中心と考えられる色相を色相環に示す（赤−２：Ｒ、黄−８：Ｙ、緑−１２：Ｇ、青−１８：Ｂ）。次に、先に決定した基本となる４色相の心理補色色相を色相環の対向位置に示す（青緑−１４：ＢＧ、青紫−２０：Ｖ、赤紫−２４：ＲＰ、黄みのだいだい−６：ｙＯ）。そして、各色相の間隔が知覚的に等歩度に移行するように上記の８色相に４色相を加え、１２色相を定め、さらにその中間色相を内挿して２４色相とする。

図１１では、実線はNTsystem上にプロットされた点群の中でまとまりのあるグループ毎に求められた回帰式を示し、点線は上記まとまりのあるグループ毎に原点を通ることを条件として求められた回帰式を示している。色彩学上、どのようなサチュレーションの色であっても、最も暗い色は黒色となるはずであり、したがってどのサチュレーションを示す回帰式も黒色点を示す原点を通るはずである。

図１１から、NTsystem上に投影された１２トーンの点群は、図６で示したサチュレーション（破線矢印で示される）毎に高い相関を示すまとまりを示していることが分かる。図１１では、最も傾きの大きい回帰線はｐ、ｌｔｇ、ｇ、ｄｋｇが属するサチュレーションと高い相関を示し、最も傾きの小さい回帰線はｂ、ｖ、ｓ、ｄｐが属するサチュレーションと高い相関を示し、中間的な傾きの回帰線はｌｔ、ｓｆ、ｄ、ｄｋが属するサチュレーションと高い相関を示している。

図１２は、一例として、ＨＣＣ２０１における１２トーン（ｐ、ｌｔｇ、ｇ、ｄｋｇ、ｌｔ、ｓｆ、ｄ、ｄｋ、ｂ、ｖ、ｓ、ｄｐ）それぞれに属する２４種類の色相の代表色の平均値を、ＣＰＵ８０１によってNTsystem上に投影した様子を示すグラフである。図１２に示す例では、横軸ＤＶの演算式（式１）における係数ｋ１は０．１５とした。

図１３は、一例として、ＨＣＣ２０１における１２トーン（ｐ、ｌｔｇ、ｇ、ｄｋｇ、ｌｔ、ｓｆ、ｄ、ｄｋ、ｂ、ｖ、ｓ、ｄｐ）それぞれに属する２４種類の色相の代表色の平均値を、ＣＰＵ８０１によってNTsystem上に投影した様子を示すグラフである。図１３に示す例では、横軸ＤＶの演算式（式１）における係数ｋ１は０．２０とした。

図１４は、図１１〜図１３に示した例それぞれについて求められた回帰式の相関係数を比較した表である。図１４に示す結果から、横軸ＤＶの演算式（式１）における係数ｋ１を「０．１５」としてＨＣＣ２０１における１２トーン（ｐ、ｌｔｇ、ｇ、ｄｋｇ、ｌｔ、ｓｆ、ｄ、ｄｋ、ｂ、ｖ、ｓ、ｄｐ）それぞれに属する２４種類の色相の代表色の平均値を、NTsystem上に投影した場合が、原点を通る回帰式の相関係数が最も高くなることが分かる。

これらのことから、色相２単独について演算する場合に限らず、２４色相についての平均値について演算する場合でも、最も高い相関係数が得られた値「0.15」を、横軸ＤＶの演算式（式１）における係数ｋ１として採用することとし、式１における係数ｋ１=0.1を、ｋ２=0.15に変更した式を式５とした。このとき式１により得られる「DV」と区別をするため記号を「DV’」とした。

DV’ = C ( 1 + k2 [W−Bk] ) ・・・（式５）
但し、k2=0.15

つまり、本願発明者は、ＰＣＣＳ表色系の代表的色票集であるHCC201にて定義されている各種トーンは、（式４）から求められる「DV’」と「Veq」から構成される座標系上にきわめて高い相関係数を示す回帰式によってモデル化することができることを導いた。

また、発明者は、横軸DV’と縦軸Veqからなる座標系におけるHCC201のトーン分布を分析した結果、原点（黒色点）からの距離に基づくトーンのグルーピングを行うことが可能であり（図１５を参照）、このグルーピングは図１６に示すPCCSのトーンの配置図における黒色点からの距離に対応することを見いだした。原点（黒色点）からの距離は「黒色量」と呼ぶことができる。「黒色量」とは、色彩工学における知覚量の概念の一つである。図１６では、ＰＣＣＳのトーン配置の概念図における黒色量の異なる４グループの位置関係を示している。

ＰＣＣＳトーンの概念では、Vividは、もっともsaturationが高く、Lightnessが中位（白と黒のちょうど中間）、WhiteとBlackとvividを頂点して他のトーンが配置される。また、現実の色見本等の作成においては、個々の色材のガマットに応じたVividを任意に設定することで各トーンの位置関係を損ねずに全体を再現している。

従って、発明者は、トーン座標は、WhiteとBlackとvividを頂点とした色三角形内における相対的な座標で表現可能であると考えた。

すなわち、サチュレーション（飽和度）は、ある色の色みと白みの関係を表し、「等価明度」及び「鮮やかさ感」からなる座標で、純色（vivid色）と白及び黒によって作られる色三角形上では、同じ飽和度を持つ色の点は、NTsystemにおける黒（原点）を通る回帰直線上に並ぶと考えられる。

また、（知覚的）黒色量は、ある色の色みと黒みの関係を表し、「等価明度」及び「鮮やかさ感」からなる座標で、純色（vivid色）と白及び黒によって作られる色三角形上では、同じ黒色量を持つ色の点は、NTsystemにおける黒（原点）からの距離が等しいと考えられる。

本実施の形態では、基礎とするガマットをＰＣＣＳ表色系の代表的色票集であるハーモニックカラーチャート２０１（ＨＣＣ２０１）で示したが、任意のガマットに適した係数ｋ２の値を定めることで個々のガマットに応じた適合を得ることができる。

ここで、「ガマット」とは、一般にその色群を具現化する色材の種類や意図的な設計思想で定まるおおよその色の範囲を意味している。

したがって、Hue-Tone systemにおいて規則的に配置された代表色群は、具現化 (色見本化) する色材（塗料、インク、染料など）の種類や意図的な設計思想で異なるガマットを持つ。

具現化される色の心理物理量の座標は、基礎とするガマットが同じであっても、色材による色再現域や意図的な設計思想などの「実用的条件」のガマットに対応するため、各トーンを相対的に調整することが必要であると考えられる。

そこで、本実施の形態では、実用的条件の影響を軽減するため、実用的条件に応じて任意に選定されたvivid色を基準として、DV’ 及びVeqの両方または一方を正規化することで相対的な位置関係を示すこととした。

Vividは、トーンの概念の中ではもっとも鮮やかな位置にあり、具現化が想定されるガマットの大きさの影響をもっとも直接的に受けやすいトーンである。

各トーンのDV’は、Vivid色のDV’を基準とした相対的位置が色相に関わらずほぼ一定であることから、各トーンのDV’をVivid色のDV’を１０とする相対値で表すこととし、「DV*」とした。すなわち、想定されるガマットの大きさに応じてVividのDV’を決定することで、各トーンのDV’をその相対的位置関係を変えずに定めることを可能とした。

また、Vividはその概念上、白み量および黒み量がともに０であり、Veqが中位(ここでは5.5)であることから、各トーンのVeqをVividのVeqを5.5とする相対値である「Veq*」で表すこととした。このことは、想定されるガマットの大きさに応じてVividのVeqを決定することで、各トーンのVeqをその相対的位置関係を変えずに定めることを可能とすることを意味する。図１７は、横軸DV*と縦軸Veq*からなる座標系上にＨＣＣ２０１における１２トーン（ｐ、ｌｔｇ、ｇ、ｄｋｇ、ｌｔ、ｓｆ、ｄ、ｄｋ、ｂ、ｖ、ｓ、ｄｐ）それぞれに属する２４種類の色相の代表色の平均値を投影した様子を示すグラフである。

横軸DV’と縦軸Veqからなる座標系における、任意色の鮮やかさ感をDV’、vivid色の鮮やかさ感をDV’_vividとするとき、
ＣＰＵ８０１は、正規化後の任意色の鮮やかさ感DV*を下記式

DV* = DV’／DV’_vivid×10 ・・・（式６）

により算出する。

また、任意色の等価明度をVeqとし、当該任意色の色相でのvivid色の等価明度をVeq_vividとし、実用的条件における（実際に使用される色材の）白色のVeqをVeq_Wとし、実用的条件における（実際に使用される色材の）黒色のVeqをVeq_Bkとし、Veq_W=9.5、Veq_Bk=1.5とするとき、
ＣＰＵ８０１は、正規化後の任意色の等価明度Veq*を下記式

Veq≧ Veq_vivid であるとき
Veq*=((5.5 − Veq_W)/(Veq_vivid − Veq_W))×(Veq − Veq_W) + Veq_W ・・・（式７）

Veq< Veq_vivid であるとき
Veq*=((5.5 − Veq_Bk)/(Veq_vivid − Veq_Bk))×(Veq − Veq_Bk) + Veq_Bk ・・・（式８）

により算出する。

図１８は、一例として、ＨＣＣ２０１の各トーンの各代表色のマンセル色相を示す表である。図１９は、一例として、ＨＣＣ２０１の各トーンの各色票の色のマンセル明度を示す表である。図２０は、一例として、ＨＣＣ２０１の各トーンの各色票の色のマンセル彩度を示す表である。

図２１は、各トーンについて（式３）によって算出される各色相についての[W-Bk] の値である。図２２は、各トーンについて（式２）によって算出される各色相についてのVeqの値である。図２３は、各トーンについて（式１）によって算出される各色相についてのDVの値である。図２４は、各トーンについて（式５）によって算出される各色相についてのDV’の値である。図２５は、各トーンについて（式７）もしくは（式８）によって算出される各色相についてのVeq*の値である。図２６は、各トーンについて（式６）によって算出される各色相についてのDV* の値である。

図２７は、図１７に示すデータから得られる、HCC201の各色票の色のVividの距離で基準化した黒からの距離を示す表である。同図において、例えば、v(Vivid)の「1.00」とは１００％を意味し、dp(deep)の「0.70」とは７０％を意味している（図１５を参照）。

上記のように、発明者は、上述した鋭意研究の結果、上記式１から式８を用いて任意のマンセル値からトーンを示す「DV*」および「Veq*」を求めることを可能とした。トーンの等しい色の点は、様々な色相において、「サチュレーション（飽和度）」と、「人に知覚される黒色量」とが等しい値を持つ。図２７に示す結果からも、トーンの等しい色の点が、様々な色相において、「サチュレーション（飽和度）」と、「人に知覚される黒色量」とが等しいかもしくは極めて近似する値を持っていることが確認できる。

そしてまた、任意のトーンをDV*,Veq*で与えられたとき、上記工程を逆変換することで、与えられた任意のトーンを、マンセル値や各種の表色系に変換することができることを見出した。

またすべての任意の色相に適用するため、任意の色相Hにおけるq(H)を以下により求めた。図３および図４に示す文献1のテーブルでは、いくつかの特定のマンセル色相におけるq(H)の値しか与えられていない。そこで補間法によって任意のマンセル色相におけるq(H)を得ることにより、上記特定のマンセル色相の間の中間的な色相に対応するq(H)の値の取得を可能とした。

具体的に、ＣＰＵ８０１は、図３および図４に示す文献1のテーブルに基づいて、任意のマンセル色相を挟む両隣のマンセル色相に対応する色相依存係数q(H)を抽出し、下記の式９によってマンセル色相の値に応じて色相依存係数q(H)の値を比例配分し、任意のマンセル色相に対応する色相依存係数q(H)を求める。

q(H)_target=((q(H)_h − q(H)_l)×(H_target − H_l))/(H_h − H_l) +q(H)_l ・・・（式９）

ここで、H_targetは任意のマンセル色相であり、H_hはプラス側のマンセル色相であり、H_lはマイナス側のマンセル色相であり、q(H)_targetは任意のマンセル色相に対応するq(H)であり、q(H)_hはプラス側のマンセル色相に対応するq(H)であり、q(H)_lはマイナス側のマンセル色相に対応するq(H)である。

図２８は、ＣＰＵ８０１が実行するトーン定義式生成処理の流れ（トーン定義式生成方法）を示すフローチャートである。

まず、ＣＰＵ８０１（コンピュータ）は、PCCS（Practical Color Co-ordinate System）において定義されている複数種類のトーンの内、同一のサチュレーションに属する複数のトーンそれぞれに属する色のマンセル値を取得する（マンセル値取得部１０１の機能：Ｓ１０１）。具体的に、ＣＰＵ８０１は、操作入力装置８０６へのユーザの操作入力に基づいてマンセル値を取得することもできるし、測色器８０８によってＨＣＣ２０１等の色のマンセル値を測ることによって取得することもできるし、スキャナ８０７によってＨＣＣ２０１等の色のマンセル値をスキャンすることによって取得することもできるし、予めＨＤＤ８０４やＨＤＤ９０４に格納されているＰＣＣＳのデータベースからデータとして取得することもできる。

次に、ＣＰＵ８０１（コンピュータ）は、取得された複数のマンセル値をＨＤＤ８０４もしくはＨＤＤ９０４（所定の記憶装置）に格納する（記憶制御部１０２の機能：Ｓ１０２）。

続いて、ＣＰＵ８０１（コンピュータ）は、ＨＤＤ８０４もしくはＨＤＤ９０４に格納された複数のマンセル値それぞれを、明るさを示す値と鮮やかさを示す値の二軸からなる所定の色空間上の値に変換する（色変換部１０３の機能：Ｓ１０３）。

そして、ＣＰＵ８０１（コンピュータ）は、所定の色空間上に投影された点群について所定の回帰演算を行い、所定の色空間上における原点を通る回帰式を求める（回帰演算部１０４の機能：Ｓ１０４）。

このようにして、トーン定義式を生成することができることにより、様々な色相で同じトーンに属する色のXYZ値を求めることが可能となる。

（トーン種別の判別：グループＢ）
続いて、グループＢの機能ブロックが主に関わるトーン種別判別処理について説明する。トーン種別判別処理を実行する複数の機能ブロックを備えることにより、トーン種別判別装置が構成される。

グループＢの機能ブロックは、ユーザが任意に指定するマンセル値から、トーン座標（DV*,Veq*）への変換処理を実行することができる。これにより、例えば、マンセル表色系での色値であるマンセル値が、ＰＣＣＳ（Practical Color Co-ordinate System）において定義されている複数種類のトーンの内のいずれに属するかを判別する。

以下、グループＢを構成する各機能ブロックの処理機能の詳細（トーン種別判別方法）について説明する。図２９は、ＣＰＵ８０１が実行するトーン種別判別処理の流れ（トーン種別判別方法）を示すフローチャートである。

正規化演算部１０５（ＣＰＵ８０１）は、判別対象色のマンセル表色系での色値である色相をＨ_targetとし、判別対象色のマンセル表色系での色値である明度をＶ_targetとし、判別対象色のマンセル表色系での色値である彩度をＣ_targetとし、実際に使用される色材のvivid色のマンセル表色系での色値である明度をＶ_vividとし、実際に使用される色材のvivid色のマンセル表色系での色値である彩度をＣ_vividとするとき、判別対象色について人により知覚される明るさを示す等価明度Veq_targetと、vivid色について人により知覚される色の明るさを示す等価明度Veq_vividと、判別対象色について人により知覚される色の鮮やかさを示す鮮やかさ感DV'_targetと、vivid色について人により知覚される色の鮮やかさを示す鮮やかさ感DV'_vividとを、下記式により求める。

DV'_target = C_target( 1 +k2[W−Bk] ) ・・・（式１０）
Veq_target = [W−Bk] + 0.1340 q(H) C_target + Vg + 0.0872 C_target ・・・（式１１）
[W−Bk] = V_target − Vg − q(H) C_target ・・・（式１２）
DV'_vivid = C_vivid ( 1 +k2[W−Bk] ) ・・・（式１３）
Veq_vivid = [W−Bk] + 0.1340 q(H) C_vivid + Vg + 0.0872 C_vivid ・・・（式１４）
[W−Bk] = V_vivid − Vg − q(H) C_vivid ・・・（式１５）

ここで、k2=0.15、Vg=5.5、色相依存係数q(H)の値は、図３および図４による。

また、正規化演算部１０５（ＣＰＵ８０１）は、実際に使用される色材により表現可能な白色のVeqをVeq_Wとし、実際に使用される色材により表現可能な黒色のVeqをVeq_Bkとするとき、正規化後の任意色の等価明度Veq*および鮮やかさ感DV*を下記式により算出する（Ｓ２０１）。

Veq_target ≧ Veq_vivid であるとき
Veq*=((5.5−Veq_W)/(Veq_vivid−Veq_W))×(Veq_target−Veq_W) + Veq_W・・・(式16)

Veq_target < Veq_vivid であるとき
Veq*=((5.5−Veq_Bk)/(Veq_vivid−Veq_Bk))×(Veq_target−Veq_Bk) + Veq_Bk・・・(式17)

DV* = DV'_target / DV'_vivid×10 ・・・(式18)

また、座標判別部１０６（ＣＰＵ８０１）は、正規化後の等価明度Veq*および鮮やかさ感DV*の二軸からなる色知覚空間上における、前記算出された正規化後の任意色の等価明度Veq*および鮮やかさ感DV*により特定される座標を判別する（Ｓ２０２）。

トーン判別部１０７（ＣＰＵ８０１）は、算出される正規化後の任意色の等価明度Veq*および鮮やかさ感DV*により特定される座標が、ＰＣＣＳ（Practical Color Co-ordinate System）において定義されている複数種類のトーンそれぞれに対応してNTsystem上に予め定義されている複数の領域のいずれに属するかを判定する（Ｓ２０３）。

以下に、本実施の形態におけるトーン種別判別方法による演算処理の具体例を示す。

任意のTarget色のマンセル値(H=10R,V=4,C=11)、Vg=5.5、Vividトーンのマンセル値(H=10R,V=5.5,C=14)のとき、
マンセルH(Munsell Hue)=10R のとき、図３〜図５から、
q(H)=−0.035

Vivid色
[W−Bk] = V − Vg − q(H) C =０．４９
Veq_vivid = [W−Bk] + 0.1340 q(H) C + Vg +0.0872 C =７．１５
DV_vivid = C ( 1 + k1 [W-Bk] ) 但しk1=0.1 =１４．６９
DV’_vivid = C ( 1 + k2 [W-Bk] ) 但しk2=0.15 =１５．０３
Veq_vivid*=( 5.5 − 9.5)/(Veq_vivid − 9.5) ×(Veq_vivid − 9.5) + 9.5
=５．５０

Target色
[W−Bk] = V − Vg − q(H) C =−１．１２
Veq = [W−Bk] + 0.1340 q(H) C + Vg +0.0872 C =５．２９
DV = C ( 1 + k1 [W−Bk] ) 但しk1=0.1 =９．７７
DV’= C ( 1 + k2 [W−Bk] ) 但しk2=0.15 =９．１６
DV* = DV’/ DV’_vivid×10 =６．１０
Veq* = ( 5.5 − 1.5 )/(Veq_vivid−1.5)×(Veq−1.5) + 1.5
=４．１９

よって、Target色 (H=10R,V=4,C=11)はトーン(Veq* =4.19, DV*=6.10)であることがわかる。

（任意のトーン座標からマンセル値を生成：グループＣ）
続いて、グループＣの機能ブロックが主に関わる任意のトーン座標からマンセル値を生成する処理について説明する。トーン座標からマンセル値を生成する処理を実行する複数の機能ブロックを備えることにより、トーン座標からマンセル値を生成する装置が構成される。

グループＣを構成する各機能ブロックは、正規化後の等価明度Veq*および鮮やかさ感DV*の二軸からなる色知覚空間において任意に指定される座標値に基づいて、その座標値に対応するトーンを表現するマンセル値を算出する処理を実行可能である。図３０は、ＣＰＵ８０１が実行する、任意のトーンに対応するマンセル値を算出する処理を示すフローチャートである。

トーン目標値取得部１０８（ＣＰＵ８０１）は、目標色のトーンを表すDV*およびVeq*と、目標色のマンセル色相MHと、目標色の色相の表現に実際に使用される色材によるVivid色のマンセル明度MV_vividおよびマンセル彩度MC_vividと、を入力値として取得する（Ｓ３０１）。ＣＰＵ８０１は、取得した入力値を例えばＨＤＤ８０４等（所定の記憶装置）に格納させる。

マンセル値算出部１０９（ＣＰＵ８０１）は、ＨＤＤ８０４等に格納された入力値に基づいて、入力値により指定されるトーンに対応するマンセル値を下記式により算出する（Ｓ３０２）。図３１は、マンセル色相に対応するq(H)値を示す表である。

＜Vivid色によるDVの正規化を戻す（DV*→DV’）＞
DV’ = DV* / 10 × DV’_vivid ・・・(式19)
DV’_vivid = MC_vivid × (1 + 0.15 × [W−Bk]) ・・・(式20)
Veq_vivid =[W−Bk] + Vg + 0.0872 × MC_vivid ・・・(式21)
[W−Bk] = MV_vivid − Vg − q(MH_vivid) × MC_vivid・・・(式22)

但し、q(H)はNTsystemによる実験値（目標色のマンセル色相に対応）(図３１)
Vg=5.5
MH_vivid = MH ・・・(式23)

＜目標色トーンからマンセル彩度MCを求める＞
DV’ = −0.01308 × MC ^ 2 + (0.15×Veq + 0.175) × MC を逆変換して、


MC = −25/654 (5^0.5 × (−10464DV’ + 4500 Veq ^2 + 10500Veq + 6125)^0.5 − 150Veq − 175) ・・・(式24)

但しVeq = Veq*

＜目標色トーンからマンセル明度MVを求める＞
MV = ((DV’− MC) / 0.15) / MC + Vg + q(MH) × MC ・・・(式25)

但し、q(H)はNTsystemによる実験値（目標色のマンセル色相に対応）(図３１)
Vg = 5.5

画像形成部１１２（ＣＰＵ８０１）は、入力値により指定されるトーンに対応して算出されたマンセル値を、ＨＤＤ８０４やＨＤＤ９０４等に格納させ、ＨＤＤ８０４やＨＤＤ９０４等に格納されたマンセル値により指定される色の画像を、プリンタ３により記録媒体としてのシート上に形成させる（Ｓ３０３）。

入力画面表示制御部１１０（ＣＰＵ８０１）は、ディスプレイ８０５にて、目標色のトーンを表すDV*およびVeq*と、目標色のマンセル色相MHと、目標色の色相の表現に実際に使用される色材によるVivid色のマンセル明度MV_vividおよびマンセル彩度MC_vividと、を入力値として取得するためのユーザインターフェースを表示させる。

図３２は、入力画面表示制御部１１０によりディスプレイ８０５に表示させるユーザインターフェース画面の一例を示す図である。

図３２に示すように、ＣＰＵ８０１は、目標色のトーンを表すDV*およびVeq*と、目標色のマンセル色相MHと、目標色の色相の表現に実際に使用される色材によるVivid色のマンセル明度MV_vividおよびマンセル彩度MC_vividとを直接数値として入力させるインターフェース画面をディスプレイ８０５に表示させることができる。

また、ＣＰＵ８０１は、入力値を構成する目標色のトーンを表すDV*およびVeq*を、正規化後の等価明度Veq*および鮮やかさ感DV*の二軸からなる色知覚空間における、サチュレーションを特定するための、原点を中心とした角度位置と、黒色量を特定するための原点からの距離によって特定させるインターフェース画面をディスプレイ８０５に表示させることもできる。

また、図３３に示すように、ＣＰＵ８０１は、目標トーンのマンセル色相、マンセル明度およびマンセル彩度を入力値とし、目標色のトーンを表す、DV*およびVeq*、もしくは正規化後の等価明度Veq*および鮮やかさ感DV*の二軸からなる色知覚空間における、サチュレーションを特定するための、原点を中心とした角度位置と、黒色量を特定するための原点からの距離を出力値として表示するインターフェース画面をディスプレイ８０５に表示させることができる。

さらに、ＣＰＵ８０１は、目標色の色相の表現に実際に使用される複数種類の色材それぞれによるVivid色のマンセル明度MV_vividおよびマンセル彩度MC_vividと、を取得してＨＤＤ８０４やＨＤＤ９０４等に格納し、ＣＰＵ８０１が、取得されるマンセル明度MV_vividおよびマンセル彩度MC_vividの内、もっとも低い値を入力値として取得する任意のトーンに対応するマンセル値を算出するようにしてもよい。

算出結果表示制御部１１１（ＣＰＵ８０１）は、入力値により指定されるトーンに対応して算出されたマンセル値を、ＨＤＤ８０４等に格納させ、ＨＤＤ８０４等に格納されたマンセル値により指定される色の画像（もしくは色を示す値）を、ディスプレイ８０５に画面表示させる。このように、パーソナルコンピュータ１等は、インターフェース画面表示装置としての機能を実現することもできる。

以下に、本実施の形態における任意のトーン座標（DV*,Veq*）からマンセル値を生成する処理の具体例を示す。

入力値 目標色のトーンを表すDV*=10.0、 Veq*=7.441 及び マンセル色相MH =2.5R
目標色色相における基準となるVivid色のマンセル明度MV_vivid=4.7
及びマンセル彩度MC_vivid=14.0

・ Vivid色によるDVの正規化を戻す（DV*→DV’）
DV’_vivid = MC_vivid × (1 + 0.15 × [W−Bk]) =15.512
Veq_vivid = [W−Bk] + Vg + 0.0872 × MC_vivid =7.441
DV’ = DV* / 10 × DV’_vivid =15.512
[W−Bk] = MV_vivid − Vg − q(MH_vivid) × MC_vivid =0.72
但し、q(H)は図３１より-0.108
Vg=5.5
MH_vivid = MH


・ 目標色トーンからマンセル彩度MCを求める
MC = −25/654 (5^0.5 × (−10464DV’ + 4500 Veq ^2 + 10500Veq + 6125)^0.5 − 150Veq − 175) により

MC = 14

但しVeq = Veq*

・ 目標色トーンからマンセル明度MVを求める
MV =(DV’−MC) / 0.15 )/ MC + Vg + q(MH) × MC=４．７
但し、q(H)は図３１より−0.108
Vg = 5.5

なお、上述の実施の形態では、ＰＣＣＳに定義されているトーンを投影する色空間としてNTsystemを例に挙げたが、必ずしも当該色空間に限定されるものではない。

図３４は、一例として、ＨＣＣ２０１における色相２の１２トーン（p：pale、ltg：lightgrey、g：gray、dkg：darkgray、lt：light、sf：soft、d：dull、dk：dark、b：bright、s：strong、dp：deep、v：vivid）それぞれの色票の色を、ＣＰＵ８０１によってＣＩＥＣＡＭＯ２表色系に投影した様子を示すグラフである。ＣＩＥＣＡＭ０２空間は、色相Ｈ、明度ＪおよびクロマＣ等を座標軸とする色知覚空間である。

ＣＩＥＣＡＭＯ２表色系の明度Ｊ及びクロマＣの座標面上にＨＣＣ２０１の代表値をプロットすると３トーングループ(p,ltg,g,dkg),(lt,sf,d,dk)、(b,s,dp)がそれぞれ直線的に配置されることが分かる。

従って、明度Ｊ及びクロマＣ座標に修正を加え、最適化することでNTsystem を用いた場合と同様にトーンを表現できることがわかる。

また、等価明度やあざやかさ感をトーンの尺度とすることでHCC201などに示される代表値以外のトーンの色（例えばｖとｂの中間値など）についてもその色のマンセル値等との相互の変換が可能である（図３５を参照）。

これらの尺度（等価明度やあざやかさ感）を色相毎のvivid等を基準した相対値とすることですべての色相に共通の尺度とすることができる。このことによって、任意のトーンを指定した時、すべての色相において同一のトーンの色のマンセル値等を導くことができる。

なお、上述のトーン管理システムにおける各種処理は、主にパーソナルコンピュータ１に備わるＣＰＵ８０１が実行する場合を例示したが、必ずしもこれに限られるものではない。すなわち、結果としてシステム全体として目標とする演算を実行できればよく、例えば、システム全体として実行すべき演算アルゴリズムの一部の演算処理をＣＰＵ８０１によって実行し、残りの演算処理をサーバ２のＣＰＵ９０２によって実行させることもできる（分散処理）。

また、上述した各種演算処理は、必要に応じて適宜組み合わせて実行可能であることは言うまでもない。

更に、トーン管理システムを構成するコンピュータにおいて上述した各動作を実行させるプログラムを提供することができる。本実施の形態では、発明を実施する機能を実現するための当該プログラムが、装置内部に設けられた記憶領域に予め記録されている場合を例示したが、これに限らず同様のプログラムをネットワークから装置にダウンロードしても良いし、同様のプログラムをコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶させたものを装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であっても良い。具体的に、記録媒体としては、例えば、ＲＯＭやＲＡＭ等のコンピュータに内部実装される内部記憶装置、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード等の可搬型記憶媒体、コンピュータプログラムを保持するデータベース、或いは、他のコンピュータ並びにそのデータベースや、回線上の伝送媒体などが挙げられる。またこのように予めインストールやダウンロードにより得る機能は装置内部のＯＳ（オペレーティング・システム）等と共働してその機能を実現させるものであってもよい。
なお、プログラムは、その一部または全部が、動的に生成される実行モジュールであってもよい。

また、上述の各実施の形態にてプログラムをＣＰＵやＭＰＵに実行させることにより実現される各種処理は、その少なくとも一部を、ＡＳＩＣ８０２にて回路的に実行させることも可能であることは言うまでもない。

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。

１ パーソナルコンピュータ、
２ サーバ、
３ プリンタ、
８０１ ＣＰＵ、
８０２ ＡＳＩＣ、
８０３ ＭＥＭＯＲＹ、
８０４ ＨＤＤ、
８０５ ディスプレイ、
８０６ 操作入力装置、
８０７ スキャナ、
８０８ 測色器、
９０１ ＣＰＵ、
９０２ ＡＳＩＣ、
９０３ ＭＥＭＯＲＹ、
９０４ ＨＤＤ、
１０１ マンセル値取得部、
１０２ 記憶制御部、
１０３ 色変換部、
１０４ 回帰演算部、
１０５ 正規化演算部、
１０６ 座標判別部、
１０７ トーン判別部、
１０８ トーン目標値取得部、
１０９ マンセル値取得部、
１１０ 入力画面表示制御部、
１１１ 算出結果表示制御部、
１１２ 画像形成部。

Claims (14)

1. コンピュータが、
   任意の色のマンセル色相、マンセル明度、およびマンセル彩度を取得し、
   前記マンセル色相および前記マンセル彩度を用いて、前記マンセル明度を、人により知覚される色の明るさを示す等価明度を示す値に変換するとともに、前記マンセル色相および前記マンセル明度を用いて、前記マンセル彩度を、人により知覚される色の鮮やかさを示す鮮やかさ感を示す値に変換し、
   前記任意の色の前記鮮やかさ感を示す値を、前記マンセル色相のvivid色の鮮やかさ感を示す値を用いて正規化し、
   前記任意の色の前記等価明度を示す値が前記vivid色の等価明度を示す値以上である場合、前記任意の色の前記等価明度を示す値を、前記vivid色の前記等価明度を示す値および白色の等価明度を示す値を用いて正規化し、
   前記任意の色の前記等価明度を示す値が前記vivid色の前記等価明度を示す値未満である場合、前記任意の色の前記等価明度を示す値を、前記vivid色の前記等価明度を示す値および黒色の等価明度を示す値を用いて正規化する
   任意の色の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値の正規化方法。
2. 請求項１に記載の正規化方法において、
   コンピュータが、
   前記マンセル色相における正規化後の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値の２軸からなる色知覚空間において、前記任意の色の正規化後の前記等価明度を示す値および前記鮮やかさ感を示す値により定まる座標の原点を中心とした角度位置、および前記原点から前記座標までの距離であって、前記任意の色のトーンを示す前記角度位置および前記距離を算出する正規化方法。
3. 請求項１に記載の正規化方法において、
   前記任意の色の前記マンセル色相の値をＨ、前記任意の色の前記マンセル明度の値をＶ、前記任意の色の前記マンセル彩度の値をＣ、前記任意の色の前記等価明度の値をVeq、前記任意の色の前記鮮やかさ感の値をDV’、前記vivid色の前記等価明度の値をVeq_vivid、前記vivid色の前記鮮やかさ感の値をDV’_vivid、前記白色の前記等価明度を示す値をVeq_W、前記黒色の前記等価明度を示す値をVeq_Bkとし、Veq_W=9.5、Veq_Bk=1.5とするとき、コンピュータが、前記任意の色のマンセル値Ｈ、Ｖ、Ｃを以下の式により前記等価明度を示す値Veqおよび前記鮮やかさ感を示す値DV’に変換し、前記等価明度を示す値Veqおよび前記鮮やかさ感を示す値DV’を正規化して前記等価明度を示す値Veq*および前記鮮やかさ感を示す値DV*を算出する正規化方法。
   
   
   DV’ = C ( 1 +k2[W−Bk] )
   
   Veq = [W−Bk] + 0.1340 q(H) C + Vg + 0.0872 C
   
   [W−Bk] = V−Vg−q(H) C
   
   ただし、
   k2=0.15
   Vg=5.5
   色相依存係数q(H)の値は、以下の表１による。
   
   DV* = DV’／DV’_vivid×10
   
   Veq≧ Veq_vivid であるとき
   Veq*=((5.5−Veq_W)/(Veq_vivid−Veq_W))×(Veq−Veq_W)+ Veq_W
   
   Veq< Veq_vivid であるとき
   Veq*=((5.5−Veq_Bk)/(Veq_vivid−Veq_Bk))×(Veq−Veq_Bk) + Veq_Bk
   
4. 請求項３に記載の正規化方法において、
   〔表A-I〕
   〔表A-II〕
   
   コンピュータは、上記表A-Iおよび表A-IIに基づいて、マンセル表色系の色相環における前記任意の色の前記マンセル色相を挟む両隣のマンセル色相に対応する色相依存係数q(H)を抽出し、下記式によってマンセル色相の値に応じて色相依存係数q(H)の値を比例配分し、任意のマンセル色相に対応する色相依存係数q(H)を求める正規化方法。
   
   q(H)_target=((q(H)_h−q(H)_l)×(H_target−H_l))/(H_h−H_l) +q(H)_l
   
   ここで、H_targetは前記任意の色の前記マンセル色相であり、H_hは前記マンセル表色系の色相環において前記任意の色の前記マンセル色相の両隣のマンセル色相のうち一方側のマンセル色相であり、H_lは前記マンセル表色系の色相環において前記任意の色の前記マンセル色相の両隣のマンセル色相のうち他方側のマンセル色相であり、q(H)_targetは前記任意の色の前記マンセル色相に対応するq(H)であり、q(H)_hは前記一方側のマンセル色相に対応するq(H)であり、q(H)_lは前記他方側のマンセル色相に対応するq(H)である。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の正規化方法において、
   コンピュータが、前記vivid色のマンセル明度およびマンセル彩度を取得し、前記vivid色の前記マンセル明度および前記マンセル彩度を、前記vivid色の前記等価明度を示す値および前記鮮やかさ感を示す値に変換する正規化方法。
6. 請求項５に記載の正規化方法において、
   コンピュータが、前記任意の色の前記マンセル色相、前記マンセル明度、および前記マンセル彩度と、前記vivid色の前記マンセル明度および前記マンセル彩度とを、操作入力装置にてユーザの操作入力を受け付けることにより取得する正規化方法。
7. コンピュータが、
   任意の色のマンセル色相、マンセル明度、およびマンセル彩度を取得し、
   前記マンセル色相および前記マンセル彩度を用いて、前記マンセル明度を、人により知覚される色の明るさを示す等価明度を示す値に変換するとともに、前記マンセル色相および前記マンセル明度を用いて、前記マンセル彩度を、人により知覚される色の鮮やかさを示す鮮やかさ感を示す値に変換し、
   前記任意の色の前記鮮やかさ感を示す値を、前記マンセル色相のvivid色の鮮やかさ感を示す値を用いて正規化し、
   前記任意の色の前記等価明度を示す値が前記vivid色の等価明度を示す値以上である場合、前記任意の色の前記等価明度を示す値を、前記vivid色の前記等価明度を示す値および白色の等価明度を示す値を用いて正規化し、
   前記任意の色の前記等価明度を示す値が前記vivid色の前記等価明度を示す値未満である場合、前記任意の色の前記等価明度を示す値を、前記vivid色の前記等価明度を示す値および黒色の等価明度を示す値を用いて正規化し、
   複数の色相毎に複数種類のトーンの色が対応付けられた表色系における前記複数種類のトーンの正規化後の前記等価明度を示す値および前記鮮やかさ感を示す値、および前記任意の色の正規化後の前記等価明度を示す値および前記鮮やかさ感を示す値から、前記任意の色が、前記表色系のいずれのトーングループに属するかを判定するトーン種別判別方法。
8. 色のマンセル明度を、前記色のマンセル色相およびマンセル彩度を用いて人により知覚される色の明るさを示す等価明度を示す値に変換し、前記色のマンセル彩度を、前記マンセル色相および前記マンセル明度を用いて人により知覚される色の鮮やかさを示す鮮やかさ感を示す値に変換し、前記等価明度を示す値および前記鮮やかさ感を示す値を前記マンセル色相のvivid色の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値を用いて正規化した色知覚空間における、目標色のトーンに対応する正規化後の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値をコンピュータが取得するとともに、コンピュータが前記目標色のマンセル色相を取得し、
   コンピュータが、前記目標色のトーンに対応する正規化後の前記等価明度を示す値および前記鮮やかさ感を示す値と、前記目標色の前記マンセル色相のvivid色の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値と、に基づき、前記目標色のマンセル明度およびマンセル彩度を算出するマンセル値算出方法。
9. 色のマンセル明度を、前記色のマンセル色相およびマンセル彩度を用いて人により知覚される色の明るさを示す等価明度を示す値に変換し、前記色のマンセル彩度を、前記マンセル色相および前記マンセル明度を用いて人により知覚される色の鮮やかさを示す鮮やかさ感を示す値に変換し、前記等価明度を示す値および前記鮮やかさ感を示す値を前記マンセル色相のvivid色の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値を用いて正規化した色知覚空間における、正規化後の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値により定まる目標色の座標の原点を中心とした角度位置、および前記原点から前記座標までの距離であって、前記目標色のトーンを示す前記角度位置および前記距離をコンピュータが取得するとともに、コンピュータが前記目標色のマンセル色相を取得し、
   コンピュータが、
   前記角度位置および前記距離から前記目標色の正規化後の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値を算出し、
   前記目標色の正規化後の前記等価明度を示す値および前記鮮やかさ感を示す値と、前記目標色の前記マンセル色相の前記vivid色の等価明度を示す値および鮮やかさ感を示す値と、に基づき、前記目標色のマンセル明度およびマンセル彩度を算出するマンセル値算出方法。
10. 請求項８または請求項９に記載のマンセル値算出方法において、
    コンピュータが、前記目標色の前記マンセル色相の前記vivid色のマンセル明度およびマンセル彩度を取得し、前記vivid色の前記マンセル明度および前記マンセル彩度を、前記vivid色の前記等価明度を示す値および前記鮮やかさ感を示す値に変換するマンセル値算出方法。
11. 請求項１０に記載のマンセル値算出方法において、
    コンピュータが、前記目標色の前記マンセル色相、前記マンセル明度、および前記マンセル彩度と、前記vivid色の前記マンセル明度および前記マンセル彩度とを、操作入力装置にてユーザの操作入力を受け付けることにより取得するマンセル値算出方法。
12. 請求項８から請求項１１のいずれかに記載のマンセル値算出方法において、
    コンピュータが、
    前記目標色の色相の表現に使用される複数種類の各色材のVivid色のマンセル明度およびマンセル彩度を取得し、
    前記マンセル明度およびマンセル彩度の内、もっとも低い値を用いて、前記目標色のマンセル明度およびマンセル彩度を算出するマンセル値算出方法。
13. 請求項１０から請求項１２のいずれかに記載のマンセル値算出方法により算出された前記目標色のマンセル値により指定される色の画像をシート上に形成する画像形成方法。
14. 色のマンセル明度Vを、前記色のマンセル色相Hおよびマンセル彩度Cを用いて人により知覚される色の明るさを示す等価明度Veqに変換し、前記色のマンセル彩度Cを、前記マンセル色相Hおよび前記マンセル明度Vを用いて人により知覚される色の鮮やかさを示す鮮やかさ感DVに変換し、前記等価明度Veqおよび前記鮮やかさ感DVを、前記色のマンセル色相HのVivid色のマンセル明度MV_vividおよびマンセル彩度MC_vividを用いて正規化した等価明度Veq*および鮮やかさ感DV*の二軸からなる色知覚空間における目標色のトーンを表すDV*およびVeq*と、前記目標色のマンセル色相MHと、前記目標色の色相MHのVivid色のマンセル明度MV_vividおよびマンセル彩度MC_vividと、を入力値として要求する入力画面を表示させる入力画面表示制御部と、
    前記入力画面表示制御部にて入力される入力値により特定される前記目標色のトーンに対応して算出される前記目標色のマンセル明度MVおよびマンセル彩度MCを表示させる算出結果表示制御部と、
    を備えるインターフェース画面表示装置。