JP2010243353A - 光沢感評価方法、光沢感評価装置、該装置を有する画像評価装置、画像評価方法および該方法を実行するためのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】正反射光と拡散反射光の明度成分、色度成分の情報を用いて、光沢変動などを考慮し、光沢感を１つの評価装置で算出し、人間が感じる光沢との対応が従来法よりも一層良い光沢感評価方法、光沢感評価装置、該装置を有する画像評価装置、画像評価方法および該方法を実行するためのプログラムを提供すること。
【解決手段】物体から得られる正反射光と拡散反射光の撮像されたカラー画像の各明度成分と各色度成分に基づいて前記物体の光沢感評価値を求める光沢感評価方法であって、前記正反射光から得られる明度成分に基づいた光沢変動評価値と、前記正反射光と前記拡散反射光の各明度成分に基づいた光沢基準値と、前記正反射光と前記拡散反射光の色の変化量に関する色度変化量指標値と、を参照して、前記物体の光沢感評価値を求めることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明はデジタルカラー複写機、レーザカラープリンタ、インクジェットカラープリンタ、及びオフセット印刷など、カラートナーあるいはカラーインクを用いて形成された画像の光沢評価方法、光沢感評価装置、該装置を有する画像評価装置、画像評価方法および該方法を実行するためのプログラムに関する。

従来、レーザカラープリンタやインクジェットプリンタなどの画像形成装置により出力された画像や文字、あるいはそれらの基材である用紙の光沢は、出力画像の高級感や、文字の読みやすさなどに強く影響する画質の因子であり、画像品質管理項目のひとつとして用いられている。

表面の光沢を測定する方法として、光を表面に照射し正反射方向で反射光量を測定して光沢度を求める鏡面光沢度測定方法（ＪＩＳ−Ｚ８７４１）が広く知られている。また写像性測定法として、“ＪＩＳ K ７１０５”や“ＪＩＳ H ８６８６”などが用いられている。

上記した鏡面光沢度測定方法は正反射方向の反射光束の大きさのみを示す指標であるため、上記した鏡面光沢度測定方法によって測定された鏡面光沢度と人間の視覚による主観的な評価による光沢感とが対応せず、鏡面光沢度測定方法から、光沢感を定量的に求めることができなかった。このため、光沢感を定量的に管理できず、品質を管理する上で問題を生じてしまう。

また、前記した写像性測定方法では、正反射光の強度は測定しておらず、正反射近傍の反射光強度のみや正反射近傍の広がりに相当する成分のみを測定している。そのため、正反射光の強度の違いによる光沢感の差異は検出することができず、主観評価値との相関が悪いという問題があった。

以上の問題点を解決するため、特許文献１には、従来の手法よりも一層、主観的な光沢感と相関の高い光沢感評価装置が提案されている。しかしながら上記特許文献１には、正反射光の画像の色成分、光沢変動（ノイズ、ムラ）、さらに拡散反射条件で見たときの画像の光沢や色が考慮されておらず、様々な色のカラーサンプルや光沢の均一性が異なるサンプルの光沢感を評価することは困難である。

また、表面の光沢ムラ（光沢均一性、光沢変動）を考慮した光沢感評価装置が特許文献２に提案されている。光沢ムラは、人間が視覚的に判断可能な被測定物（この場合、形成された画像）からの正反射光の微小な変動に起因する指標であり、いわゆる「ぎらつき感」を表すものである。

この光沢感評価装置においては、構成が複雑にならず簡易的に視感と対応の取れた評価値を取得できるように、複数の角度でサンプルに入射光を照射し、入射角に対応した正反射光と正反射光近傍の反射光を受光し、写像性と光沢むらの指標値を用いている。上記特許文献２の光沢感評価装置による評価では、光沢ムラの影響を含めているが、画像サンプルの色が考慮されておらず、したがって人間の見た目の光沢度と一致しない。

また、サンプルの拡散反射光の彩度を参照して光沢感を評価する方法が、特許文献３に開示されている。しかしながら、正反射光の光沢の均一性はこの装置においては評価できず、光沢均一性が異なるサンプルにおいては人間の光沢の感じ方との相関が悪くなる場合がある。さらに、色に関しては拡散反射光の彩度のみの情報しか用いられておらず、正反射光の色度成分は考慮されておらず、正しく光沢感を評価できない。

また特許文献４には、光沢ムラの定量評価装置などの発明が開示されている。上記特許文献４では、正反射光成分を含む画像を撮像し、平均値からの偏差画像を算出し、偏差画像の空間周波数特性に視覚の空間周波数特性を乗じて積分した値を算出し、積分により得られた値に比例係数を乗じた値で光沢ムラを評価するが、本発明の光沢感評価装置のようなヒトが感じる光沢感を評価する発明と異なっている。

以上説明したように、人間が感じる光沢感については、様々な因子が影響しており、光沢感を評価するには各因子に対して測定・解析を行う必要がある。

本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、正反射光と拡散反射光の明度成分、色度成分の情報を用いて、光沢変動などを考慮し、光沢感を1つの評価装置で算出し、人間が感じる光沢との対応が従来法よりも一層良い光沢感評価方法、光沢感評価装置、該装置を有する画像評価装置、画像評価方法および該方法を実行するためのプログラムを提供することを目的としている。

本発明の光沢感評価方法は、物体から得られる正反射光と拡散反射光の撮像されたカラー画像の各明度成分と各色度成分に基づいて前記物体の光沢感評価値を求める光沢感評価方法であって、前記正反射光から得られる明度成分に基づいた光沢変動評価値と、前記正反射光と前記拡散反射光の各明度成分に基づいた光沢基準値と、前記正反射光と前記拡散反射光の色の変化量に関する色度変化量指標値と、を参照して、前記物体の光沢感評価値を求めることを特徴とする。

本発明の光沢感評価方法は、上記光沢感評価方法において、前記光沢変動評価値は、前記正反射光の明度成分の標準偏差を用いることを特徴とする。

本発明の光沢感評価方法は、上記いずれかの光沢感評価方法において、前記色度変化量指標値は、前記正反射光で得られた画像と前記拡散反射光で得られた画像の各明度成分と各色度成分の平均値を用いて算出した色差の平均彩度の差の絶対値を用いることを特徴とする。

本発明の光沢感評価方法は、上記いずれかの光沢感評価方法において、前記色度変化量指標値は、前記正反射光と前記拡散反射光の色の変化量を前記正反射光で得られた画像の平均彩度と、前記拡散反射光で得られた画像の平均彩度との差の絶対値を用いることを特徴とする。

本発明の光沢感評価装置は、物体から得られる正反射光と拡散反射光に基づいて前記物体の光沢感評価値を求める光沢感評価装置であって、前記正反射光の明度成分に基づいた光沢変動評価値を算出する光沢変動評価値算出手段と、前記正反射光と前記拡散反射光の各明度成分に基づいた光沢基準値を算出する光沢基準値算出手段と、前記正反射光と前記拡散反射光の色の変化量を算出する色変化量算出手段と、前記光沢変動評価値と前記光沢基準値と前記色の変化量とを参照して前記物体の光沢感評価値を算出する光沢感評価値算出手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の光沢感評価装置は、上記光沢感評価装置において、前記物体から得られる正反射光と拡散反射光は撮像手段によるカラー画像を用いて得られ、前記撮像手段は前記物体に光照射する光源部と、前記物体からの前記正反射光と前記拡散反射光を取得する受光部とを備えることを特徴とする。

本発明の光沢感評価装置は、上記いずれかの光沢感評価装置において、前記受光部は複数であり、前記物体への入射光に対して異なる受光開き角で受光することを特徴とする。

本発明の光沢感評価装置は、上記いずれかの光沢感評価装置において、前記光源部が複数であることを特徴とする。

本発明の画像評価装置は、上記光沢感評価装置を有する画像評価装置であって、前記画像評価装置は、拡散反射光で撮像された画像に基づいて粒状性を評価する粒状性評価手段と、正反射光像と拡散反射光像の色度、光沢変動評価値、粒状性評価値、光沢感評価値を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の画像評価方法は、上記画像評価装置を用いて、正反射光像と拡散反射光像の色度、光沢変動評価値、粒状性評価値、光沢感評価値を得ることを特徴とする。

上記光沢感評価方法または上記画像評価方法を実行するためのプログラムである。

本発明によれば、従来の光沢感評価装置よりも一層人間が感じる光沢感と相関の良い光沢感の評価値を求めることが可能となり、このような評価値が従来の光沢評価装置よりも一層人間が感じる光沢感と相関値に近い光沢感評価装置を提供することができる。

第１の実施の形態に係る光沢感評価装置の構成例を示すブロック図である。 第１の実施の形態に係る撮像部の概略構成例を示す図である。 第１の実施の形態に係る光沢感評価装置処理の手順例を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る撮像部の概略構成例を示す図である。 第３の実施の形態に係る撮像部の概略構成例を示す図である。 第４の実施の形態に係る光沢感評価装置処理の手順例を示すフローチャートである。 第４実施の形態に係る光沢感評価装置の表示部の例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の光沢感評価装置を、実施の形態により、詳細に説明する。

まず、人間工学的に考察すると、プリントされた画像において、人間の光沢の感じ方は光沢を一番強く感じる正反射条件の光沢感のみではなく、正反射光から外れた条件の物体の光沢も影響した光沢感を得ていると考えられる。サンプルを光源に対して様々な角度で傾けたときに一番強く光沢を感じる条件になるときに、拡散方向の画像の光沢に対して正反射方向の光を感じる量がどの程度大きいかで光沢の大小を感じると言える。さらに、反射光の大きさだけでは無く、色材内部からの拡散光も含めて光沢を感じる。つまり、正反射方向のみならず拡散反射方向の物体の色成分も光沢に影響することが知られている。

例えば、光沢は主に光源の光の反射に影響されるため、蛍光灯のような白色光の光源であれば光沢は白く感じることになる。それゆえ画像サンプルが黒であった場合は、正反射条件のときのサンプル色と拡散反射光の色の差が大きくなり、人間はより光沢感を強く感じるので、正反射光と拡散反射光の色を考慮しないと光沢感を定量的に評価することはできない。

［第１実施形態］
＜光沢感評価装置の構成＞
図１は、本実施形態の光沢感評価装置の構成例を示す。光沢感評価装置は演算装置と撮像手段で構成される。撮像手段としての撮像装置は、物体（被評価サンプル）に光照射する光源部と、前記物体からの前記正反射光と前記拡散反射光を取得する受光部とを備えている。

まず、被評価サンプルは画像固定部Ｂ１でセットされ、正反射光撮像部Ｂ２と拡散反射光撮像部Ｂ３で正反射光と拡散反射光のカラー画像が取得される。撮像装置の構成を、図２の撮像部概略構成例を用いて説明する。

従来の光沢度測定法では受光器が反射光の光束のみを測定できるセンサであるため、鏡面光沢度は得られるが、色の情報や光沢感に影響する光沢変動のような因子の情報を得ることはできない。また、鏡面反射光の１つの値のみでは反射光の広がりを測定することができない。そこで、受光器に２次元センサ６、７を用い、さらにセンサ６、７を正反射光が撮影できる位置（正反射光の撮影方向）と拡散反射光を撮影できる位置（拡散反射光の撮影方向）に配置する。

被測定サンプル４の法線のθ方向に光源１を配置し、法線の−θ方向に正反射光を受光する正反射光受光部７を配置し、法線方向に拡散反射光を受光する拡散反射光受光部６を配置する。ここで、法線方向とは、被測定物の測定ポイントの真上方向のことである。この構成では、光源１は、正反射光検出用と拡散反射光検出用の光源として兼用され、正反射光の検出にはθ度入射−θ度受光系（光源１と正反射光受光部７が被測定サンプル４に対して各々、θ度方向入射−θ度方向正反射に配置）が使用され、拡散反射光の検出にはθ度入射−０度受光系（光源１と拡散反射光受光部６が被測定サンプル４に対して各々、θ度方向入射−０度法線方向反射に配置）の幾何光学条件となっている。すなわち、本第１の実施形態における構成は、共通の光源を使用し、正反射光と拡散反射光とを、それぞれ異なる受光部で検出するように構成したものである。

本実施形態の光沢感評価装置では、被測定サンプル４の規定された１つの領域から正反射光と拡散反射光を受光する。第１の実施形態における上記した構成は、光源が１つの光学系であり、正反射光と拡散反射光を同時に受光できるという利点を有する。

角度θは任意の角度（ただし、０度および９０度以上は除く）でよい。たとえばθを45度と設定することができる。被評価サンプル４に対して、たとえば光源１として撮像部内のハロゲンファイバー光源から集光レンズ２と拡散板３を通過した出射光は、被評価サンプル４から、正反射光として、正反射光方向に配置した正反射光受光部７である２次元CCDカメラで撮像され、拡散反射光は拡散反射方向に配置した拡散反射光受光部６である２次元CCDカメラでそれぞれ撮像される。各CCDカメラは受光した光を画素毎に画像信号に変換し解析を行う。ここでは、光源としてハロゲンファイバー光源を使用しているが、これに限定されるわけではなく、光源１を白色LED光源などに変えてもよい。また、正反射光撮像部Ｂ２、拡散反射光撮像部Ｂ３は、CCDカメラに限定されず、それぞれ、CMOSカメラなどを用いても良い。

上記撮像装置で、光源１から被評価サンプル４に照射された照射光は、図１に示すように、正反射光撮像部Ｂ２と拡散反射光撮像部Ｂ３により、それぞれ受光される（それぞれ、正反射方向撮像部、拡散反射方向撮像部により取得）。受光されたカラー画像は図１の色変換部Ｂ４でRGBデータからL*a*b*値へと変換され、各反射方向の明度成分と色度成分が、それぞれ正反射光の明度成分保存部と色度成分保存部Ｂ５と、拡散反射光の明度成分保存部と色度成分保存部Ｂ６に記憶（保存）される。

以下、本実施形態の光沢感評価装置における演算部について、説明する。

次に光沢変動評価値算出部Ｂ７、光沢基準値算出部Ｂ８および、色変化量算出部Ｂ９で、それぞれ光沢感評価値を算出するために必要な参照値が算出され、光沢感評価値算出部Ｂ１０で光沢感評価値が算出され、光沢感評価値表示部Ｂ１１で最終的に光沢感評価値が表示される。

＜光沢感評価値算出処理法＞
次に、図３のフローチャートを用いて、具体的な算出処理法について述べる。

光沢感の評価が開始（ステップＳ１）されると、ユーザは被評価サンプル４を画像固定部Ｂ１にセットする（ステップＳ２）。次に光源１から被評価サンプル４に光が照射され（ステップＳ３）、正反射方向と拡散反射方向にある各受光部で２次元カラー画像が撮像される（ステップＳ４）。撮像された画像をもとに、各画素のRGB値をCIELab表色値（L*,a*,b*）値に変換する（ステップＳ５）。

色変換算出処理（ステップＳ５）について、以下に詳しく説明する。

［色変換算出処理（Ｓ５）］
被評価サンプル４を撮像したカラー画像信号をR(ｘ、ｙ)、G(ｘ、ｙ)、B（ｘ、ｙ）とする。R(ｘ、ｙ)、G(ｘ、ｙ)、B（ｘ、ｙ）から、下記（１）式を用いてsRGB色空間上の三刺激値（X,Y,Z）に変換する。

そして、変換された三刺激値（X,Y,Z）のX、YおよびZ値から下記（２）〜（４）式を用いてCIELab表色系（L*、a*、b*）に変換する。CIELab表色系はCIE（国際照明委員会）が１９７６年に勧告した色空間であり、Ｌ*、ａ*、ｂ*の各値は下記の（２）〜（４）式で定義される。

ただし、前記（２）〜（４）式中では、以下のように与えられる。

ここで、Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎは光源の三刺激値である（ｎは１以上の正の整数、以下の式においても同様）。これらの、Ｔ/Ｔn≦０.００８８５６の場合（この式中、Ｔは、Ｘ、Ｙ、またはＺ（Ｔ＝Ｘの場合、Ｔ/Ｔn＝X/X_n、Ｔ＝Ｙの場合、Ｔ/Ｔn＝Ｙ/Ｙ_n、Ｔ＝Ｚの場合、Ｔ/Ｔn＝Ｚ/Ｚ_n）である。）、立方根の部分を７.７８７(Ｔ/Ｔn)＋１６/１１６とする。

また前記した（１）式では、カラー画像信号を三刺激値へ変換するためにsRGB空間を使用したが、他の色空間を用いても良い。また、三刺激値XYZからCIELab表色値を算出しているが、明度成分と色度成分に変換できるものであれば、他の色空間を用いても良い。例えば他の色空間として、CIELUV均等色空間などを用いることができる。

以上の方法を用いて、正反射光像（specular-image）の表色値Lｓ^*(x,y)、a_s ^*(x,y)、b^*(x,y)、拡散反射光像(diffuse-image)の表色値L_D ^*(x,y)、ａ_D ^*(x,y)、ｂ_D ^*(x,y)を取得する（ステップＳ６）。

次に、正反射光像と拡散反射光像の各表色値の平均値を算出する処理（ステップＳ７）について説明する。

［表色値の平均値算出処理（Ｓ７）］
撮像された画像の画素数をn×mとするとき（ただしｎ、ｍは１以上の正の整数。以下の式においても同様）、正反射方向で撮像された画像の表色値の平均値をLｓ^*ave、ａs^*ave、ｂs^*aveとし、下記の（５）〜（７）式を用いて各平均値を算出する。

拡散反射光においても同様に平均値L_D ^*ave、ａ_D ^*ave、ｂ_D ^*aveを求める（ステップＳ７）。ただし前記（５）〜（７）式において、Ls^*(x,y)、a_s ^*(x,y)、bs^*(x,y)の値に代えて、L_D ^*(x,y)、a_D ^*(x,y)、b_D ^*(x,y)の値を用いてL_D ^*ave、ａ_D ^*ave、ｂ_D ^*aveを求めている。

次に、光沢感の評価をする上で参照値となる光沢変動評価値を算出する処理（ステップＳ８）について説明する。

［光沢変動評価値の算出処理（Ｓ８）］
光沢変動評価（指標）値は、正反射方向に位置された受光部で撮像された画像の明度成分を用いて算出する。本実施形態では光沢変動評価値は、明度成分L*の標準偏差（８）式を用いる。

なお、光沢変動評価値は（８）式に限定されず、a*b*の色度成分を使用したり、変動の空間周波数特性を考慮した指標値を使用しても構わない。

次に光沢変動評価値と同様に、光沢感を評価する際に参照する光沢基準値を算出する処理（ステップＳ９）について説明する。

［光沢基準値の算出処理（Ｓ９）］
正反射光と拡散反射光の二つの受光部で撮像された各画像の明度平均値の比（下記（９）式）を光沢基準値とする。

［色度変化量の算出処理（Ｓ１０）］
色度変化量は、正反射方向に位置された受光部で撮像された画像の明度成分と色度成分を用いて算出する。ここではＣＩＥＬaｂ色差（１０）式を用いる。

上記ΔEを、正反射光像と拡散反射光像の色の変化量とする。

［光沢感評価値の算出処理（Ｓ１１）］
上記処理（ステップＳ８〜Ｓ１０）から得られた参照値、、を用いて光沢感評価値Gを下記（１１）式で算出する（ステップＳ１１）。

ｐ₁〜ｐ₇は係数である。係数はあらかじめ、サンプルに対する光沢感の主観評価実験結果から評価点を算出し最適な値を求めたものを用いる。

光沢感はサンプルの色に依存するため、サンプルの色の情報として今回は色差ΔEを用いている。これを例えば下記（１２）式に示すような彩度値の差の絶対値を用いても良い。

最終的に、光沢感評価値が算出され、図１の光沢感評価値表示部Ｂ１１に算出値が表示されて、一連の光沢感評価値算出処理が終了する（ステップＳ１２）。

［第２実施形態］
前記した第１実施形態の例では光沢感評価値算出処理のための正反射光撮像部と、拡散反射光撮像部とを、異なるカメラを二台用いていたが、光源を複数にすることによって、撮像部として、１つの受光器を用いる構成としても良い。

図４に示す第２実施形態では、被測定物サンプルa4の法線のθ方向に正反射光検出用の光源a1を配置し、法線方向に拡散反射光検出用の光源a'1を配置し、法線の−θ方向に正反射光と拡散反射光とを受光する反射光受光部a6を配置する。

このような構成によって、反射光受光部a6が、正反射光検出用と拡散反射光検出用の各受光部に兼用でき、正反射光の検出にはθ度入射−θ度受光系を使用し、拡散反射光の検出には０度入射−θ度受光系を使用するようになっている。すなわち、第２実施形態の構成は、それぞれ異なる光源から発せられた照射光は被測定物a4によって反射した正反射光と拡散反射光となり、共通の受光部ａ6により検出されるものである。この第２実施形態の構成では、受光部を１つの光学系とし、正反射光と拡散反射光を同時に受光できないので、２つの光源a1，a'1を制御して所定のタイミングで順次点灯させ、正反射光と拡散反射光を異なるタイミングで受光することによって得られる。なお、第２実施形態の構成のように、共通の受光部を使用することで、受光センサの感度ばらつきや分光感度特性のばらつきによる測定誤差が生じないという利点が得られる。光沢感評価値の算出方法は前記した第１実施形態と同様なので、説明を省略する。

［第３実施形態］
図５に第３実施形態の撮像部の概略構成例を示す。光源ｂ1は前記した第１実施形態と同様に、ハロゲンファイバーが配置され、光源b1の照射方向前方に集光レンズb2と拡散板b3とが配置される。本実施形態と前記した第１〜第２実施形態と異なる点は、正反射光像と拡散反射光像を取得できるように、光源の光学系であるb1〜b3が被測定サンプル４を中心として円周上を移動可能としたことである。すなわち、光源およびその光学系を１つにし、これらを移動可能な構成とした点にある。

本実施形態では、受光部b6が法線方向に対して−θ方向に固定されており、正反射光を撮像する場合、光源b1が法線方向に対してθ方向に制御移動される。そこで、光源b1から被測定サンプルb4に照射され、受光部b6で正反射光が撮像された後、撮像された画像は図１の正反射光撮像部Ｂ２で記憶される。次に、拡散反射光を撮像する場合、法線方向、つまり被測定サンプルb4に対して垂直方向に光源b1が移動し、被測定サンプルb4に照射光を照射し、受光部b6により拡散反射光が撮像され記憶（保存）される。

それぞれの方向で撮像されたカラー画像を基に、第１実施形態と同様の処理を行うことにより、光沢感評価値を算出することができる。これによれば、光源b1と受光部b6が各々単独で済むので、光源の違いを補正する必要も無く、また低コスト化が図れる点でメリットがある。

［第４実施形態］
本実施形態では、前記した第１〜第３実施形態の例に示す光沢感評価装置に、拡散反射光像から画像の粒状性を評価できる手段を設けた光沢感評価装置について説明する。撮像部の構成は前記した第１〜第３実施形態の構成がそのまま利用できる。本実施形態では、第１実施形態に示した撮像部を用いた、画像評価装置を例にして説明する。ここで、粒状性というのは、画像のノイズ、あるいは滑らかさを示すものであり、画像品質を決める重要な画質品目ともなっている。正反射光からの画像は、被測定サンプル４の表面からの反射光の影響があり、粒状性を正しく評価することはできない。そこで、拡散反射光のカラー画像を用いて粒状性の評価を光沢感の評価とともに行う。

図６に本実施形態における光沢感評価値算出方法における各処理のフローチャートを示す。これは図３の光沢感評価値算出方法における各処理のフローチャート中のＳ８〜Ｓ１０に、粒状性算出処理（ステップＳ１０'）を加えたものである。

ステップＳ１０'では、拡散反射光像の色度値（Ｌ*ａ*ｂ*）を用いて、粒状性を評価する。粒状性の評価方法は複数ある。たとえば粒状性の評価方法として、読み取ったカラー画像のL*a*b*成分の平均値からの偏差を空間周波数成分に変換し、視覚の空間周波数特性（ＶＴＦ：Visual Transfer Function）を乗じて積分した値に基づいて計算する方法がある。ここでは粒状性評価法を限定するわけでは無く、被測定サンプルに合わせた粒状性評価法を用いればよい。このような粒状性評価法を以下に記載する。

CIELAB表色値L*，ａ*，ｂ*で表されたL*(x，y)，a*(x，y)，b*(x，y)の平均値L*ave，a*ave，b*aveを、前記（５）〜（７）式と同様の式を用いて算出し、以下の（１３）式に示す偏差画像hL(x，y)、ha(x，y)、およびhb(x，y)を出力する。

hL(x，y)＝（L*(x，y)−L*ave）
ha(x，y)＝（a*(x，y)−a*ave） ・・・(１３)
hb(x，y)＝（b*(x，y)−b*ave）

前記（１３）式で求めた偏差画像hL(x，y)、ha(x，y)、およびhb(x，y)に対し、それぞれ２次元フーリエ変換を施し、２次元のウィナースペクトラムを得る。このとき、２次元のウィナースペクトラムを極座標表示する。極座標表示されたウィナースペクトラムをHL(λ，θ)、Ha(λ，θ)、Hb(λ，θ)とする（λは空間周波数（c/deg）、θは画像の方向を示す）。

ウィナースペクトラムHL(λ，θ)、Ha(λ，θ)、Hb(λ，θ)について０〜２πの範囲でそれぞれ積分し１次元化することができる。

上記（１４）式に示した２次元−１次元変換は、視覚の空間周波数特性が観察する画像の方向により大きく依存しないという知見に基づいて実施するものであり、以後の計算を簡略化することができる。しかし、１次元化するか否かは、本実施形態における本質部分ではなく、２次元のまま以後の計算を行ってもよい。

次に、１次元化したウィナースペクトラムHg(λ)（ここで、ｇは、Ｌ、ａまたはｂである）に人の視覚の空間周波数特性ＶＴＦ(λ)(Visual Transfer Function)を乗算した後、空間周波数について積分する。

前記（１５）式で算出された積分値XL、Xa、Xbに基づき、下記（１６）式を用いて粒状性評価値σを算出する。

前記（１６）式中、q1〜q7はパラメータであり、粒状性の主観的な評価値から非線形回帰分析を行い、予め導出しておき、粒状性評価値σを得る。

Ｓ７〜Ｓ１１のステップで算出された参照値あるいは評価値を、図７の表示器Ｄ１で表示させる。各ステップで算出された正反射光像の平均色度（Lｓ^*ave、ａs^*ave、ｂs^*ave）、拡散反射光像の平均色度（L_D ^*ave、ａ_D ^*ave、ｂ_D ^*ave）、光沢基準値、光沢変動評価値、粒状性評価値、光沢感評価値が表示部Ｄ２〜Ｄ７で表示される。これにより、光沢感評価以外の画質評価結果をユーザに対して提示することが可能となる。

本実施形態では、拡散反射光のカラー画像から粒状性評価を行うことによって、光沢感評価以外の画像品質に関わる評価も可能となり、総合的な画質評価を行うことが可能となる。これは１つの装置において、総合的な画質評価が可能となるので、画質評価の速度を高めるだけではなく、コストに対するメリットがある画像評価装置を提供できる。

前記した図１および図６に示すブロック図で示した本発明の光沢感評価装置の演算部分の各ブロックは、例えば中央演算装置（ＣＰＵ:Central Processing Unit）、このＣＰＵが実行する制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵが演算に使用するＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力装置等から構成されるコンピュータ機能を有する装置によって実現することができる。そして、図１に示す各ブロックは、上記の制御プログラムをコンピュータによって第１実施形態における光沢感評価値の算出方法、または第４実施形態における図３に示すフローが行えるようにするプログラムを前記したコンピュータ機能を有する装置で実行することによって実現する各機能に相当するようにすることができる。本発明は、上記したプログラムも含むものとなっている。

１、a1、a'1、b1 光源部
２、b2 集光レンズ
３、a3、b3 拡散板
４、a4、b4 サンプル
５、a5、b5 画像保持部
６、７、a6、b6 受光部

特開２００７−２７８９４９号公報 特開２００７−３３０９９号公報 特許第４１１１０４０号公報 特開２００２−３５０３５５公報

Claims (11)

1. 物体から得られる正反射光と拡散反射光の撮像されたカラー画像の各明度成分と各色度成分に基づいて前記物体の光沢感評価値を求める光沢感評価方法であって、
   前記正反射光から得られる明度成分に基づいた光沢変動評価値と、前記正反射光と前記拡散反射光の各明度成分に基づいた光沢基準値と、前記正反射光と前記拡散反射光の色の変化量に関する色度変化量指標値と、を参照して、前記物体の光沢感評価値を求めることを特徴とする光沢感評価方法。
2. 前記光沢変動評価値は、前記正反射光の明度成分の標準偏差を用いることを特徴とする請求項１に記載の光沢感評価方法。
3. 前記色度変化量指標値は、前記正反射光で得られた画像と前記拡散反射光で得られた画像の各明度成分と各色度成分の平均値を用いて算出した色差の平均彩度の差の絶対値を用いることを特徴とする請求項１または２に記載の光沢感評価方法。
4. 前記色度変化量指標値は、前記正反射光と前記拡散反射光の色の変化量を前記正反射光で得られた画像の平均彩度と、前記拡散反射光で得られた画像の平均彩度との差の絶対値を用いることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光沢感評価方法。
5. 物体から得られる正反射光と拡散反射光に基づいて前記物体の光沢感評価値を求める光沢感評価装置であって、
   前記正反射光の明度成分に基づいた光沢変動評価値を算出する光沢変動評価値算出手段と、前記正反射光と前記拡散反射光の各明度成分に基づいた光沢基準値を算出する光沢基準値算出手段と、前記正反射光と前記拡散反射光の色の変化量を算出する色変化量算出手段と、前記光沢変動評価値と前記光沢基準値と前記色の変化量とを参照して前記物体の光沢感評価値を算出する光沢感評価値算出手段と、を備えることを特徴とする光沢感評価装置。
6. 前記物体から得られる正反射光と拡散反射光は、撮像手段によるカラー画像を用いて得られ、前記撮像手段は前記物体に光照射する光源部と、前記物体からの前記正反射光と前記拡散反射光を取得する受光部とを備えることを特徴とする請求項５に記載の光沢感評価装置。
7. 前記受光部は複数であり、前記物体への入射光に対して異なる受光開き角で受光することを特徴とする請求項６に記載の光沢感評価装置。
8. 前記光源部が複数であることを特徴とする請求項６または７に記載の光沢感評価装置。
9. 請求項６から８のいずれか１項に記載の光沢感評価装置を有する画像評価装置であって、前記画像評価装置は、拡散反射光で撮像された画像に基づいて粒状性を評価する粒状性評価手段と、正反射光像と拡散反射光像の色度、光沢変動評価値、粒状性評価値、光沢感評価値を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする画像評価装置。
10. 請求項９に記載の画像評価装置を用いて、正反射光像と拡散反射光像の色度、光沢変動評価値、粒状性評価値、光沢感評価値を得ることを特徴とする画像評価方法。
11. 請求項１から４のいずれか１項に記載の光沢感評価方法または請求項１０に記載の画像評価方法を実行するためのプログラム。

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