JP7452313B2 - 変角特性の取得方法、画像処理方法、画像表示方法、変角特性の取得装置、および変角特性の取得条件決定プログラム - Google Patents
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Description
L = Log((H-B)/W) ・・・式(1)
0.8 < A/B < 10・・・式(2)
L = Log((H-B)/W) ・・・式(1)
0.8 < A/B < 10・・・式(2)
L = Log((H-B)/W) ・・・式(1)
0.8 < A/B < 10・・・式(2)
図1は、本実施形態に関する画像表示システム10の概要を示すブロック図である。図2は、画像表示システム10を用いた変角特性の取得方法および画像処理方法のフローチャートである。図3は、図2のフローチャートに示す質感情報の取得(工程S200)の詳細を示す部分フローチャートである。
A/B ≦ 0.8 ・・・式(3)
L = Log((H-B)/W) ・・・式(1)
A/B ≦ 0.8 ・・・式(3)
上記ドット画像は、微小なドットが集合してなる画像であればよい。
光沢色素を含むインクジェットインクやトナーによりドット画像を形成するとき、上記アンダーレイヤー剤は、樹脂製のアンダーレイヤーを記録媒体の表面に形成することができる処理液であればよい。たとえば、上記アンダーレイヤー剤は、水溶性樹脂または樹脂エマルジョンを含む処理液であってもよいし、活性線または熱の照射により重合および架橋する化合物(モノマー、オリゴマーおよびプレポリマーなど)を含む処理液であってもよい。なお、本明細書において、活性線は、電子線、紫外線、α線、γ線、およびエックス線などであればよく、これらのうち電子線または紫外線であることが好ましく、紫外線であることがより好ましい。
2)得られた測定データに基づいて、画像処理ソフトImage Jを用いて体積基準の粒度分布を求め、そのD50(メジアン径)を体積換算の平均粒径(体積平均粒径)とする。また同様に画像処理ソフトImage Jを用いることで任意の粒子のアスペクト比を求め、その平均値を算出する。
樹脂製画像の表面に光沢色素の粒子を付着させてドット画像を形成するとき、樹脂製画像は、公知のトナーまたは活性線硬化型インクにより形成された、ドットが集合してなる画像であればよい。これらの樹脂製画像を加熱し軟化させて、その表面に光沢色素の粒子を付与することで、樹脂製画像の表面に光沢色素の粒子が付着したドット画像を形成することができる。
なお、上記各実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
A/B ≦ 0.8 ・・・式(3)
1-1.メタリックインク1(M1)の調製
1-1-1.金属ナノ粒子分散液の調製
平板状の撹拌翼と邪魔板を有する、1Lのセパラブルフラスコに、8.6gのDISPERBYK-190(ビックケミー社製)、および269gのイオン交換水を投入し、撹拌を行ってDISPERBYK-190を溶解させた。続いて、上記セパラブルフラスコに、269gのイオン交換水に溶解させた55gの硝酸銀を攪拌しながら投入した。さらに、70gのアンモニア水を添加して撹拌を行い、その後、上記セパラブルフラスコをウォーターバスに入れ、溶液の温度が80℃に安定するまで加熱撹拌した。その後、144gのジメチルアミノエタノールをセパラブルフラスコに添加し、更に80℃に保ちながら6時間攪拌を続け、金属ナノ粒子を含む反応液を得た。
1)ガラス板上に金属ナノ粒子分散液を塗布した後、真空脱気して溶媒成分を揮発させてサンプルを得た。得られたサンプルの分散液について、走査電子顕微鏡JSM-7401F(日本電子株式会社製)を用いてSEM観察を行い、任意の300個の金属粒子の粒径をそれぞれ測定した。
2)得られた測定データに基づいて、画像処理ソフトImage Jを用いて体積基準の粒度分布を求め、そのD50(メジアン径)を体積換算の平均粒径(体積平均粒径)とした。
合計量が100質量部になるよう、以下の成分を以下の組成で混合して、メタリックインク1(M1)を得た。
銀ナノ粒子複合体水分散液 14.35質量部
架橋剤(Aqua BI200、LANXESS社製) 0.025質量部
pH調整剤(Na2CO3 0.01M水溶液) 8.00質量部
界面活性剤)F-477、DIC株式会社製) 0.10質量部
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 37.00質量部
へキシレングリコール 4.00質量部
水 残部
1.0質量部のVC-10(日本酢ビ・ポバール社製、バインダー樹脂)を加えた以外はメタリックインク1(M1)の調製と同様にして、メタリックインク2(M2)を得た。
アルミニウム顔料を含有するメタリックインク3(M3)として、ECKART社製のインクジェット用溶剤インク(品番:SB11021)を用意した。
アルミニウム顔料を含有するメタリックインク4(M4)として、ECKART社製のインクジェット用UVインク(品番:UV31023)を用意した。
金属光沢を有する粉体(M5)として、日本板硝子株式会社製のメタシャインME2025PSを用意した。
なお、金属粉体(M5)を顕微鏡で観察したところ、その形状は扁平形状であり、平均粒子径は25μm、平均厚みは1.5μmであった。
金属光沢を有する金属箔として、村田金箔社製の金色箔(No.3)を用意した。
2-1.アンダーレイヤー剤1(UL1)の調製
以下の成分を以下の組成で混合して、アンダーレイヤー剤1(UL1)を得た。
ポリエチレングリコール#400ジアクリレート 36.9重量部
4EO変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート 23 重量部
6EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート 31 重量部
光重合開始剤(ジフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド
(DAROCUR TPO、BASF社製)) 7 重量部
増感助剤(p-ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル(KayacureEPA、日本化薬社製))
2 重量部
界面活性剤(KF-352、信越化学工業株式会社製) 0.1重量部
以下の手順でトナー粒子を合成し、アンダーレイヤー剤2を得た。
(a)コア部の作製
撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、下記の成分を下記の量で投入、撹拌した。得られた混合液の温度を30℃に調整後、5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を当該混合液に添加して、そのpHを8~11に調整した。
スチレン-アクリル樹脂粒子分散液(固形分濃度:25.7%) 420.7質量部
イオン交換水 900質量部
黒色用分散液 300質量部
次に、上記混合液を65℃にして、ポリエステル樹脂粒子分散液(固形分濃度:25.7%)50質量部を当該混合液に添加し、さらに、塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を10分間かけて上記混合液に添加した。その後、上記混合液を70℃まで昇温させて1時間にわたり撹拌を行った。この様にして、コア部の表面にシェル用樹脂粒子を融着させた後、75℃で20分間熟成処理を行ってシェルを形成させた。
ブラックトナー母体粒子に下記外添剤を添加して、日本コークス工業株式会社製 ヘンシェルミキサにて攪拌しながら外添処理を行い、ブラックトナー粒子を作製した。
ヘキサメチルシラザン処理したシリカ微粒子 0.6質量部
n-オクチルシラン処理した二酸化チタン微粒子 0.8質量部
ブラックトナー粒子に、メチルメタクリレートとシクロヘキシルメタクリレートとの共重合体でその表面が被覆されている、体積平均粒子径40μmのフェライトキャリア粒子をトナー濃度が6質量%となる量で混合し、ブラック現像剤を作製し、これをアンダーレイヤー剤2(UL2)とした。
アンダーレイヤー剤1(UL1)と同一組成の混合物を、オーバーコート剤1(OC1)とした。
上述した各材料を用い、以下のメディアに、以下の条件で画像を形成した。
以下のいずれかのメディアを用いた。
メディア1(P1): OKトップコート(坪量:128g/m2、王子製紙株式会社製)
メディア2(P2): 写真光沢紙(坪量:255g/m2、セイコーエプソン株式会社製)
メディアの種類、アンダーレイヤーの有無および形成に用いたアンダーレイヤー用材料の種類、メタリックレイヤーの形成に用いたメタリックレイヤー用材料の種類、オーバーコートの有無および形成に用いたオーバーコート用材料の種類、ならびに印刷時の解像度を、表1に記載のようにして、画像1~画像8を形成した。
インクタンク、インク供給配管、インクジェットヘッド直前のインク供給タンク、フィルター、および液滴量7plのピエゾ型インクジェットヘッド(KM1024i コニカミノルタ株式会社製)を、インクが流通する上流側から下流側に向けて、この順で有しているインクジェット式の画像形成装置を用意した。上記画像形成装置のインクタンクにアンダーレイヤー剤1(UL1)を装填して、印字速度0.5m/sec、射出周波数10.5kHzの条件で駆動して、アンダーレイヤー剤1(UL1)の液滴を吐出してメディア上に着弾させた。なお、印刷解像度は360dpiもしくは720dpiに設定し、印字データとしては、1ピクセルごとに間隔をあけたドット画像のデータを入力データとした。
電子写真式の画像形成装置(AccurioPress 6120、コニカミノルタ株式会社製、「AccurioPress」は同社の登録商標)の改造機を用意した。上記画像形成装置にアンダーレイヤー剤2(UL2)(ブラック現像剤)を装填し、2cm×2cmの正方形のパッチ画像をメディア上に形成し、メディア上に当該パッチ画像を有するトナー画像(樹脂製画像)を出力した。なお、印刷解像度は600dpiで設定し、上記樹脂製画像における上記パッチ画像の部分は、黒色(ブラック)を呈していた。
アンダーレイヤー剤1(UL1)によるアンダーレイヤーの形成に用いたインクジェット式の画像形成装置に、メタリックインク1(M1)~メタリックインク3(M3)のいずれかを装填して、印字速度0.5m/sec、射出周波数10.5kHzの条件で駆動して、メタリックインクの液滴を吐出して、アンダーレイヤーの表面に着弾させた。着弾後、60℃で10分程度、メタリックインクの乾燥処理を行い、メタリックインクにより形成されたドットが集合してなるメタリックレイヤーを形成した。液滴の吐出は、1ドットにつき1回のみ行った。
メタリックインク1(M1) 97質量%
メタリックインク2(M2) 79質量%
メタリックインク3(M3) 77質量%
アンダーレイヤー剤1(UL1)によるアンダーレイヤーの形成に用いたインクジェット式の画像形成装置に、メタリックインク4(M4)を装填して、印字速度0.5m/sec、射出周波数10.5kHzの条件で駆動して、メタリックインクの液滴を吐出して、アンダーレイヤーの表面に着弾させた。着弾後、Phoseon Technology社製水冷ユニット付きのLEDランプから紫外線(395nm、8W/cm2)を照射し、メタリックレイヤーを形成した。ランプからメディアに着弾したメタリックインク4(M4)の表面までの距離は20mmとした。また、形成されたメタリックレイヤーに含まれる金属粒子の存在量は8質量%であった。
アンダーレイヤー剤2(UL2)によるアンダーレイヤーを形成したメディアを85℃に加熱したホットプレートの上に、上記パッチ画像を上に向けて置き、当該パッチ画像上に、金属粉体5(M5)を散布し、上記樹脂製画像のパッチ画像の表面をスポンジローラで摺擦した。摺擦時の押圧力は、約10kPaとした。摺擦後、上記樹脂製画像を室温条件下で冷却した後、刷毛によって残余の金属粉体5(M5)をパッチ画像の表面から除去し、メタリックレイヤーを形成した。
アンダーレイヤー剤1(UL1)によるアンダーレイヤーの形成に用いたインクジェット式の画像形成装置に、オーバーコート剤1(OC1)を装填して、印字速度0.5m/sec、射出周波数10.5kHzの条件で駆動して、オーバーコート剤1(OC1)の液滴を吐出して、メタリックレイヤーの表面に着弾させた。着弾後、Phoseon Technology社製水冷ユニット付きのLEDランプから紫外線(395nm、8W/cm2)を照射し、オーバーコートを形成した。ランプからメディアに着弾したオーバーコート剤1(OC1)の表面までの距離は20mmとした。
ナビタス社製ホットスタンプ機(V-08LC)に金属箔(M6)、メディア、ホットスタンプ版(5cm×5cm正方形)をセットし、90℃の加温状態でホットスタンプを実施し、メディア上に5cm×5cmの箔画像を形成した。
4-1.変角特性の計測
画像1~画像8の変角特性を、ゴニオフォトメータ自動計測装置(GP-1、ニッカ電測株式会社製)にハイパースペクトルカメラ(NH-9、エバ・ジャパン社製)を取り付けた変角特性の取得装置により行った。なお、ハイパースペクトルカメラのレンズには、株式会社ヴイ・エス・テクノロジー製、SV-3514Hを用いた。
上記ゴニオフォトメータ自動計測装置が測定したある画素のL*について、横軸に受光角度(θ)を、縦軸に明度(L*)をプロットして得られるグラフの形状を、1つのローレンツ関数にフィッティングさせた。そして、最小二乗法およびマイクロソフト社製エクセル(登録商標)が有するソルバー(登録商標)により、のピークの高さ(H)、ベースの高さ(B)およびピークの半値幅(W)を求めた。そして、得られたH、BおよびWを式(1)に代入して、当該画素の官能光沢度(L)を求めた。さらに、すべての画素について同様に官能光沢度(L)を求め、それらを加算平均することで、当該画像の官能光沢度(L)を求めた。
L = Log((H-B)/W) ・・・式(1)
式(4)に示す計算式により、各画素における光源の分光スペクトルS(λ)、等色関数x-(λ)、および分光反射率R(λ)を積算して、各画素のXYZ刺激値を求めた。
各条件で変角特性を取得された画像(表3参照)について、事前にキャリブレーションを実施したディスプレイ(カラーマネジメントモニタ、型番:CG2730-Z、Eizo株式会社製)に上記得られた表示用データ(sRGB信号値)を出力し、以下の評価を行った。
無作為に選出した20代の男女20人(被験者)に対し、上記表示用データが表示されたモニターを暗室環境下で10秒間注視しさせた。このときのモニター輝度は80cd/m2とした。そして、モニターに表示された画像に光輝感を有すると回答する人数の比率を算出してスコアとして記録した。なお、スコア50以上を合格とした。
無作為に選出した20代の男女20人(被験者)に対し、D50光源条件でレンダリングを行った上記表示用データが表示されたモニターを暗室環境下で10秒間注視しさせた。このときのモニター輝度は80cd/m2とした。また、同じ被験者に対し、暗室環境下に設置された標準光源装置(Judge II)内のD50光源下で、当該表示用データを得た画像を提示した。これらを比較して、ディスプレイに表示された画像に元の画像の再現性があると回答する人数の比率を算出してスコアとして記録した。なお、スコア50以上を合格とした。
室内光源として高演色性蛍光灯(日立製作所社製、FL20S・N-EDL-NU)を取り付け、さらにモニター輝度を120cd/m2に設定した以外は「6-1.光輝感(暗室環境)」と同様にして、評価を行った。
室内光源として高演色性蛍光灯(日立製作所社製、FL20S・N-EDL-NU)を取り付け、さらにモニター輝度を120cd/m2に設定した以外は「6-2.再現性(暗室環境)」と同様にして、評価を行った。
L = Log((H-B)/W) ・・・式(1)
0.8 < A/B < 10・・・式(2)
100 変角特性の取得装置
110 入出力部
120 変角特性取得部
122 画像ステージ
124 照射部
126 受光部
128 保持部
130 分解能変更部
140 取得条件決定部
142 光沢度算出部
144 分解能決定部
200 画像処理装置
210 入出力部
220 レンダリング部
300 ディスプレイ
400 解像度取得装置
Claims (18)
- ドットが集合してなる画像の変角特性を取得する変角特性の取得方法であって、
前記画像は、前記画像に照射した測定光が反射してなる反射光を測定して得られる、受光角度に対する明度の分布情報における、明度のピークの高さ(H)、ベースの高さ(B)およびピークの半値幅(W)から、下記式(1)により求められる前記画像の官能光沢度(L)が、1.0以上であり、
前記変角特性を計測するときの空間分解能(A)と、前記官能光沢度(L)が1.0以上である領域における前記ドットの分布を示す解像度(B)と、が、下記式(2)を満たす空間分解能(A)で、前記変角特性を取得する、
変角特性の取得方法。
L = Log((H-B)/W) ・・・式(1)
0.8 < A/B < 10・・・式(2) - 前記官能光沢度(L)が1.0未満である画像については、式(3)を満たす空間分解能で前記変角特性を取得する、
請求項1に記載の変角特性の取得方法。
A/B ≦ 0.8 ・・・式(3) - 前記取得により、双方向反射率分布関数(Bidirectional Reflectance Distribution Function:BRDF)により表され得る変角特性を取得する、請求項1または2に記載の変角特性の取得方法。
- 前記画像は、記録媒体と、アンダーレイヤーと、光沢色素を含有するメタリックレイヤーと、がこの順に積層された積層構造を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の変角特性の取得方法。
- 前記光沢色素は、金属ナノ粒子である、請求項4に記載の変角特性の取得方法。
- 前記金属ナノ粒子は、平均粒子径(D50)が10nm以上80nm以下である、請求項5に記載の変角特性の取得方法。
- 前記メタリックレイヤーは、前記メタリックレイヤーの全質量に対して80質量%以上の前記金属ナノ粒子を有する、請求項5または6に記載の変角特性の取得方法。
- 前記光沢色素は、扁平形状の粒子である、請求項4に記載の変角特性の取得方法。
- 前記扁平形状の粒子は、厚みが0.2μm以上3.0μm以下の粒子である、請求項8に記載の変角特性の取得方法。
- 前記光沢色素は、金属または金属酸化物を含む、請求項4、8および9のいずれか1項に記載の変角特性の取得方法。
- 請求項1~10のいずれか1項に記載の変角特性の取得方法により得られた前記変角特性から、前記画像の見栄えを表す刺激値を算出する工程を有する、画像処理方法。
- 前記刺激値は、前記変角特性に含まれる分光反射率と、前記測定光の分光スペクトルと、を用いて算出される、請求項11に記載の画像処理方法。
- 前記算出された刺激値を、前記画像をディスプレイに表示するための信号値に変換する工程を有する、請求項11または12に記載の画像処理方法。
- 請求項13に記載の画像処理方法で変換された信号値を用いて、前記画像をディスプレイに表示する工程を有する、画像表示方法。
- 請求項1~10のいずれか1項に記載の変角特性の取得方法を行う変角特性の取得装置であって、
画像の変角特性を取得する変角特性取得部と、
前記官能光沢度(L)が1.0以上である画像から変角特性を取得するときの、前記変角特性取得部による変角特性の取得時の空間分解能(A)を、前記空間分解能(A)と前記解像度(B)とが前記式(2)を満たすように変更する分解能変更部と、を有する、
変角特性の取得装置。 - 前記分解能変更部は、前記官能光沢度(L)が1.0未満である画像から変角特性を取得するときの、前記変角特性取得部による変角特性の取得時の空間分解能(A)を、前記空間分解能(A)と前記解像度(B)とが式(3)を満たすように変更する、請求項15に記載の変角特性の取得装置。
A/B ≦ 0.8 ・・・式(3) - 前記分解能変更部は、前記変角特性取得部による計測距離を変更する、請求項15または16に記載の変角特性の取得装置。
- 変角特性の取得装置による変角特性の取得条件を決定するプログラムであって、
前記変角特性の取得装置に、
ドットが集合してなる画像に照射した測定光が反射してなる反射光を測定して得られる、受光角度に対する明度の分布情報における、明度のピークの高さ(H)、ベースの高さ(B)およびピークの半値幅(W)から、下記式(1)により求められる前記画像の官能光沢度(L)が1.0以上である前記画像の変角特性を取得するときの、空間分解能(A)と、
前記官能光沢度(L)が1.0以上である領域における前記ドットの分布を示す解像度(B)と、の間で、
下記式(2)を満たすように、
前記画像の変角特性の取得条件を変化させるための前記変角特性の取得装置を制御する制御処理を実行させる、
変角特性の取得条件決定プログラム。
L = Log((H-B)/W) ・・・式(1)
0.8 < A/B < 10・・・式(2)
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