特許 5762276 多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5762276

(24)【登録日】2015年6月19日

(45)【発行日】2015年8月12日

(54)【発明の名称】多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測方法

(51)【国際特許分類】

   G01J 3/46 20060101AFI20150723BHJP

【ＦＩ】

   G01J3/46 Z

【請求項の数】10

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2011-285987(P2011-285987)

(22)【出願日】2011年12月27日

(65)【公開番号】特開2013-134201(P2013-134201A)

(43)【公開日】2013年7月8日

【審査請求日】2014年8月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001409

【氏名又は名称】関西ペイント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000796

【氏名又は名称】特許業務法人三枝国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】増田 豊

【審査官】 松谷 洋平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０３００１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０９０１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９４０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５２６９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２２８８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２９０４２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｊ ３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御手段を備えた予測装置を用いて、多彩模様形成用塗料を有色の基材に塗装する際の多彩模様塗膜の膜厚変動による色差を予測する方法であって、
前記多彩模様形成用塗料が、透明な塗膜形成成分及び複数色の着色粒子を含み、
複数色の前記着色粒子の各々の配合比率及び色度値、前記基材の色度値、及び前記多彩模様形成用塗料に含まれる複数色の前記着色粒子の質量比率、並びに
標準塗布量をもとに決定された、標準塗布量の場合を含む複数の塗布量（ｎ）からなる塗布量ベクトルを基に予測する際に、
前記制御手段が、
前記質量比率を基に、標準塗布量の多彩模様形成用塗料の塗装によって形成される多彩模様塗膜の所定領域に含まれる複数色の前記着色粒子の総数を求める第１ステップを実施し、
前記塗布量ベクトルのｉ番目の塗布量の多彩模様形成用塗料の塗装によって形成された多彩模様塗膜の所定領域に含まれている複数色の前記着色粒子のｉ番目の総数を求める第２ステップ、
前記着色粒子のｉ番目の総数、各前記着色粒子の配合比率及び色度値、及び前記基材の色度値を基に、前記ｉ番目の塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像のデータを生成する第３ステップ、及び
前記ｉ番目の塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像の平均ＲＧＢ値を計算して、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊値に変換する第４ステップ
を、ｉ＝１、・・・、ｎとして、ｎ回繰り返して実施し、さらに、
ｎ組の前記Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊値を用いて、各前記塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像と前記標準塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像との間の色差を計算する第５ステップ
を実施することを特徴とする多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測方法。

【請求項2】

前記多彩模様塗膜の画像のデータを生成する第３ステップが、
前記基材の画像のデータを第１画像データとして生成するステップと、
前記着色粒子の色のノイズ画像のデータを生成して前記基材の画像のデータを書き換え、第２画像データとして生成するステップと、
前記着色粒子の多彩模様の画像のデータを生成して前記第２画像データを書き換え、前記多彩模様塗膜の画像のデータとするステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測方法。

【請求項3】

前記予測装置に加えて、表示手段を備え、
前記多彩模様塗膜の画像のデータを生成する第３ステップの後、前記制御手段が、
前記ｉ番目の塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像のデータをｉ番目の多彩模様塗膜の画像として前記表示手段の所定の領域に表示するステップを実施することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測方法。

【請求項4】

前記ｉ番目の塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像の平均ＲＧＢ値を計算する第４ステップの後、前記制御手段が、
前記ｉ番目の平均ＲＧＢ値の画像を、前記ｉ番目の多彩模様塗膜の画像に隣接して前記表示手段に表示するステップを実施することを特徴とする請求項３に記載の多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測方法。

【請求項5】

前記色差を計算する第５ステップの後、前記制御手段が、
前記ｉ番目の塗布量に対応する前記色差を、前記ｉ番目の多彩模様塗膜の画像に対応して前記表示手段に表示するステップを実施することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測方法。

【請求項6】

制御手段を備えた予測装置と表示手段とを有するシステムにおいて実行される、多彩模様形成用塗料を有色の基材に塗装する際の多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測プログラムであって、
前記多彩模様形成用塗料が、透明な塗膜形成成分及び複数色の着色粒子を含み、
複数色の前記着色粒子の各々の配合比率及び色度値、前記基材の色度値、及び前記多彩模様形成用塗料に含まれる複数色の前記着色粒子の質量比率、並びに
標準塗布量をもとに決定された、標準塗布量の場合を含む複数の塗布量（ｎ）からなる塗布量ベクトルを基に予測する際に、
前記制御手段に、
前記質量比率を基に、標準塗布量の多彩模様形成用塗料の塗装によって形成される多彩模様塗膜の所定領域に含まれる複数色の前記着色粒子の総数を求める第１の機能を実現させ、
前記塗布量ベクトルのｉ番目の塗布量の多彩模様形成用塗料の塗装によって形成された多彩模様塗膜の所定領域に含まれている複数色の前記着色粒子のｉ番目の総数を求める第２の機能、
前記着色粒子のｉ番目の総数、各前記着色粒子の配合比率及び色度値、及び前記基材の色度値を基に、前記ｉ番目の塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像のデータを生成する第３の機能、及び
前記ｉ番目の塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像の平均ＲＧＢ値を計算して、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊値に変換する第４の機能
を、ｉ＝１、・・・、ｎとして、ｎ回繰り返して実現させ、さらに、
ｎ組の前記Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊値を用いて、各前記塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像と前記標準塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像との間の色差を計算する第５の機能を実現させることを特徴とする多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測プログラム。

【請求項7】

前記多彩模様塗膜の画像のデータを生成する第３の機能の後、前記制御手段に、
前記ｉ番目の塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像のデータをｉ番目の多彩模様塗膜の画像として前記表示手段の所定の領域に表示する機能をさらに実現させる、ことを特徴とする請求項６に記載の多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測プログラム。

【請求項8】

前記ｉ番目の塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像の平均ＲＧＢ値を計算する第４の機能の後、前記制御手段に、
前記ｉ番目の平均ＲＧＢ値の画像を、前記ｉ番目の多彩模様塗膜の画像に隣接して前記表示手段に表示する機能をさらに実現させることを特徴とする請求項６に記載の多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測プログラム。

【請求項9】

前記色差を計算する第５の機能の後、前記制御手段に、
前記ｉ番目の塗布量に対応する前記色差を、前記ｉ番目の多彩模様塗膜の画像に対応して前記表示手段に表示する機能をさらに実現させることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測プログラム。

【請求項10】

請求項６〜請求項９の何れか一項に記載の多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多彩模様形成用塗料の塗布量、あるいは塗料に含まれた着色粒子の濃度の相違により、塗装対象物に形成された多彩模様塗膜の膜厚変動によって生じる色差を予測する方法、予測プログラム及びその記録媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

多彩模様塗膜を形成するための多彩模様形成用塗料は、透明な塗膜を形成するビヒクル成分と微小な不定形の着色粒子とを含んでいる。着色粒子の平均粒子径は、０．１〜７ｍｍの範囲で任意に決定することができ、粒子径の分布は対数正規分布に近い。多彩模様形成用塗料が塗装された場合、同色の着色粒子が接触し、重なり合うことによって、連続した同一色の不定形領域（斑）が形成される。異なる色の着色粒子を組み合わせて配合することによって、様々な多彩模様塗膜を形成可能な塗料を製造することができる。

【0003】

このような多彩模様形成用塗料を塗装して多彩模様塗膜を形成する場合、塗膜は、被塗物（基材）を完全には隠蔽しない。このため、多彩模様形成用塗料を塗装するときに、単位面積当たりの塗布量、あるいは着色粒子の量が変動すると、着色粒子による斑の大きさや面積が変わり、得られた多彩模様塗膜（模様及び膜厚）も変動する。

【0004】

図１は、塗布量が異なる多彩模様塗膜に関する２つの例を概念的に示す塗膜の平面図である。図中の小さい多角形の図形は、各種の着色粒子を表している。図１により、塗布量の多い塗膜の平面図（ａ）における模様が、塗布量の少ない塗膜の平面図（ｂ）における模様と著しく異なり、かつ、ビヒクル成分が透明なため、下地の基材が見えることが分かる。

【0005】

図２は、目標とする塗装状態を概念的に示す図である。図２の左側（ａ）及び（ｂ）は平面図であり、（ａ）は着色粒子による斑の加法混色と同色の基材、（ｂ）は（ａ）の基材上に形成された多彩模様塗膜である。図２の右側の（ｃ）は塗装状態を概念的に示す断面図であり、表層が多彩模様塗膜であり、その下は基材、保護膜のシーラー、及び素地である。図１と同様に、表層内の多角形が各着色粒子を表し、着色粒子の間が透明なバインダー（ビヒクル）である。

【0006】

多彩模様形成用塗料をスプレー塗装する場合、形成された多彩模様塗膜のうち、着色粒子の重なり部分は、膜厚が他の部分と異なる。すなわち、図２の最上位層の多彩模様塗膜は、一様な膜厚を有しないことになる。このため、膜厚が異なる隣接の部分では、それぞれの色の間で色差が現れてくる。色差が大きくなると、塗膜の模様が不均一で連続せず、同じ模様の塗膜のように見えなくなる。この膜厚の変動による色差の影響を軽減するために、従来では、被塗物の色を、着色粒子による斑の大きさや面積が変わっても目立ちにくい色に設定している。例えば、特許文献１では、基材の色及び着色粒子によって形成された模様の色がともに周囲の色に近似する、あるいは周囲の色と調和するように、多彩模様及び、多彩模様形成用塗料、具体的には着色粒子の配合比率を設計している。ここに、着色粒子によって形成された「模様の色」とは、基材や周囲の色を考慮せずに、着色粒子のみによる斑の色、又は斑の集合の色のことをいう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００９−７９１７１号公報

【特許文献2】特開２００８−３００１８号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、被塗物の色と着色粒子によって形成される模様の色が近似すると、模様のコントラストが小さくなり、模様の特徴が薄れ、面白みにかけるという問題がある。また、この場合、塗料を調製するための選択可能な着色粒子の色が制限されるだけでなく、被塗物の色も限定された色に制限され、多彩模様塗膜を構成する色が少なくなる。しかし、より多くの色が選択可能なように、被塗物の色を着色粒子の色と顕著に異なるものにすると、前述の色差の問題が生じる。

【0009】

本発明は、上記のような従来の問題点を解決するために案出されたものであり、被塗物の色及び着色粒子の色が規定されている場合に、単位面積当たりの塗布量又は着色粒子の量が変動し、多彩模様形成用塗料の塗装によって形成される、膜厚の変動する多彩模様塗膜を塗装せずにシミュレーションすることにより、膜厚の変動による色差及び色差の変化を予測することができる予測方法、予測プログラム及び予測プログラムを記憶した媒体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の目的を達成するために、本願発明に係る多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測方法は、制御手段を備えた予測装置を用いて、多彩模様形成用塗料を有色の基材に塗装する際の多彩模様塗膜の膜厚変動による色差を予測する方法であって、前記多彩模様形成用塗料が、透明な塗膜形成成分及び複数色の着色粒子を含み、複数色の前記着色粒子の各々の配合比率及び色度値、前記基材の色度値、及び前記多彩模様形成用塗料に含まれる複数色の前記着色粒子の質量比率、並びに標準塗布量をもとに決定された、標準塗布量の場合を含む複数の塗布量（ｎ）からなる塗布量ベクトルを基に予測する際に、前記制御手段が、前記質量比率を基に、標準塗布量の多彩模様形成用塗料の塗装によって形成される多彩模様塗膜の所定領域に含まれる複数色の前記着色粒子の総数を求める第１ステップを実施し、前記塗布量ベクトルのｉ番目の塗布量の多彩模様形成用塗料の塗装によって形成された多彩模様塗膜の所定領域に含まれている複数色の前記着色粒子のｉ番目の総数を求める第２ステップ、前記着色粒子のｉ番目の総数、各前記着色粒子の配合比率及び色度値、及び前記基材の色度値を基に、前記ｉ番目の塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像のデータを生成する第３ステップ、及び前記ｉ番目の塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像の平均ＲＧＢ値を計算して、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊値に変換する第４ステップを、ｉ＝１、・・・、ｎとして、ｎ回繰り返して実施し、さらに、ｎ組の前記Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊値を用いて、各前記塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像と前記標準塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像との間の色差を計算する第５ステップを実施することを特徴とする。

【0011】

一実施の形態によれば、上記多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測方法において、前記多彩模様塗膜の画像のデータを生成する第３ステップが、前記基材の画像のデータを第１画像データとして生成するステップと、前記着色粒子の色のノイズ画像のデータを生成して前記基材の画像のデータを書き換え、第２画像データとして生成するステップと、前記着色粒子の多彩模様の画像のデータを生成して前記第２画像データを書き換え、前記多彩模様塗膜の画像のデータとするステップとを含む。

【0012】

また、別の実施の形態によれば、上記多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測方法において、前記予測装置に加えて、表示手段を備え、前記多彩模様塗膜の画像のデータを生成する第３ステップの後、前記制御手段が、前記ｉ番目の塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像のデータをｉ番目の多彩模様塗膜の画像として前記表示手段の所定の領域に表示するステップを実施する。

【0013】

また、別の実施の形態によれば、好ましくは、前記ｉ番目の塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像の平均ＲＧＢ値を計算する第４ステップの後、前記制御手段が、前記ｉ番目の平均ＲＧＢ値の画像を、前記ｉ番目の多彩模様塗膜の画像に隣接して前記表示手段に表示するステップを実施する。

【0014】

また、別の実施の形態によれば、好ましくは、前記色差を計算する第５ステップの後、前記制御手段が、前記ｉ番目の塗布量に対応する前記色差を、前記ｉ番目の多彩模様塗膜の画像に対応して前記表示手段に表示するステップを実施する
また、本願発明に係る多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測プログラムは、制御手段を備えた予測装置と表示手段とを有するシステムにおいて実行される、多彩模様形成用塗料を有色の基材に塗装する際の多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測プログラムであって、前記多彩模様形成用塗料が、透明な塗膜形成成分及び複数色の着色粒子を含み、複数色の前記着色粒子の各々の配合比率及び色度値、前記基材の色度値、及び前記多彩模様形成用塗料に含まれる複数色の前記着色粒子の質量比率、並びに標準塗布量をもとに決定された、標準塗布量の場合を含む複数の塗布量（ｎ）からなる塗布量ベクトルを基に予測する際に、前記制御手段に、前記質量比率を基に、標準塗布量の多彩模様形成用塗料の塗装によって形成される多彩模様塗膜の所定領域に含まれる複数色の前記着色粒子の総数を求める第１の機能を実現させ、前記塗布量ベクトルのｉ番目の塗布量の多彩模様形成用塗料の塗装によって形成された多彩模様塗膜の所定領域に含まれている複数色の前記着色粒子のｉ番目の総数を求める第２の機能、前記着色粒子のｉ番目の総数、各前記着色粒子の配合比率及び色度値、及び前記基材の色度値を基に、前記ｉ番目の塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像のデータを生成する第３の機能、及び前記ｉ番目の塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像の平均ＲＧＢ値を計算して、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊値に変換する第４の機能を、ｉ＝１、・・・、ｎとして、ｎ回繰り返して実現させ、さらに、ｎ組の前記Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊値を用いて、各前記塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像と前記標準塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像との間の色差を計算する第５の機能を実現させることを特徴とする。

【0015】

一実施の形態によれば、上記多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測プログラムにおいて、前記多彩模様塗膜の画像のデータを生成する第３の機能の後、前記制御手段に、前記ｉ番目の塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像のデータをｉ番目の多彩模様塗膜の画像として前記表示手段の所定の領域に表示する機能をさらに実現させる。

【0016】

また、一実施の形態によれば、上記多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測プログラムにおいて、前記ｉ番目の塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像の平均ＲＧＢ値を計算する第４の機能の後、前記制御手段に、前記ｉ番目の平均ＲＧＢ値の画像を、前記ｉ番目の多彩模様塗膜の画像に隣接して前記表示手段に表示する機能をさらに実現させる。

【0017】

さらに、上記多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測プログラムにおいて、好ましくは、前記色差を計算する第５の機能の後、前記制御手段に、 前記ｉ番目の塗布量に対応する前記色差を、前記ｉ番目の多彩模様塗膜の画像に対応して前記表示手段に表示する機能をさらに実現させる。

【0018】

さらに、本発明に係るコンピュータ読取可能な記録媒体は、上記の多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測プログラムを記録したことを特徴とする。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、被塗物の色及び着色粒子の色が規定されている場合に、多彩模様塗膜を実際に塗装することなく、シミュレーションによって塗布量及び膜厚の変動と色差との関係を求め、許容できる色差の範囲内で多彩模様塗膜に所定の特徴、面白みを付与することが可能な膜厚、あるいは単位当たりの塗布量や着色粒子の量を提示することができるという効果がある。

【0020】

また、本発明によれば、多彩模様形成用塗料の配合を変えることなく、すなわち、着色粒子の色や配合比率等を変えることなく、塗布量による膜厚の制御のみによって色の変動をもたらし、塗膜に所定の特徴、面白みを付けることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】塗布量の異なる２つの多彩模様塗膜を概念的に示す平面図である。

【図2】多彩模様塗膜を概念的に示す平面図および断面図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測方法の実施に用いられる予測システムの概略構成を示す模式図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測方法を説明するためのフローチャートである。

【図5】多彩模様を有する花崗岩の表面を示す写真である。

【図6】本発明の実施の形態に係る多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測方法における、多彩模様塗膜の画像の作成を説明するためのフローチャートである。

【図7】本発明の実施例による色差の予測結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

【0023】

図３は、本発明の実施の形態に係る多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測方法を実施するために用いられるコンピュータシステムの概略構成を示す図である。本予測システムは、色差予測装置（以下、予測装置とも記す）１及び表示装置２を備える。また色差予測装置１は、各部を制御し、後述する所定の処理を実行するＣＰＵ１１（制御手段）と、メモリ１２と、複数種類の着色粒子の色情報やコード名等の情報を対応づけるデータを含むデータベース、各種の設定情報、及び処理結果等を格納する記録部１３と、外部からの指示を受け付ける操作部１４と、操作部１４及び外部機器とのインタフェースの役割をするインタフェース部（以下、Ｉ／Ｆ部と記す）１５と、各部の間でデータを伝送するためのデータバス１６とを備えている。本予測装置１は、Ｉ／Ｆ部１５を介して、表示装置２に画像データ等を表示させる。

【0024】

操作部１４は、キーボードおよびマウスのような装置であってもよい。

【0025】

ＣＰＵ１１は、操作部１４で受け付けた外部の指示により、さらに外部からの入力を受け付け、又は記録部１３より所定のデータを読み出してメモリ１２に一時的に記憶し、後述する方法で、種々の塗布量の塗料の塗装により形成される多彩模様塗膜をシミュレーションし、これらの多彩模様塗膜間の色差を計算するとともに、必要に応じて、種々の画像処理及び表示を行う。なお、ＣＰＵ１１は、特定の命令を自前で備えて各種の処理を行うことができるのはもちろん、特定のソフトウェアがインストールされて一連の処理を自動的に行うように構成することも可能である。

【0026】

表示装置２は、例えばフルカラー表示が可能なＣＲＴ表示装置、液晶表示装置などの画像表示装置であり、ＣＰＵ１１は、所定の処理の結果を所定の形式で、Ｉ／Ｆ部１５を介して表示装置２に表示させたり、また各処理段階で得られた情報を表示させたりすることができる。

【0027】

本発明の実施の形態に係る多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測方法は、概略的には次のとおりである。まず、基材の色及び多彩模様形成用塗料配合用の３種類の着色粒子の色を決め、多彩模様形成用塗料における３種類の着色粒子の配合比率及び着色粒子の割合（質量比率）を決めて、単位面積の標準塗布量を決定する。次に、塗布量の変動の上下限値を決め、上下限値の間にある複数の塗布量を設定する。各塗布量の下での多彩模様塗膜をコンピュータグラフィックス（ＣＧ）によってシミュレーションし、標準塗布量に対応する多彩模様塗膜のＣＧ画像とその他の塗布量に対応する多彩模様塗膜のＣＧ画像との間の色差を計算する。この色差を膜厚の変動による色差とする。色差の計算の一例としては、各多彩模様塗膜の画像の平均ＲＧＢを計算し、平均ＲＧＢをＸＹＺに変換した後、さらに、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系の３刺激値に変換し、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系の空間における各多彩模様塗膜間の色差を計算する。

【0028】

次に、本発明の実施の形態に係る多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測方法に関して、詳細に説明する。

【0029】

以下の説明において、予測装置１が、操作者（デザイナーなど）による操作を受けて行う処理は、ＣＰＵ１１が、記録部１３から所定のデータを、内部の一時記憶手段であるメモリ１２に読み出し、または、外部からの入力を受け付け、メモリ１２をワーク領域として使用して行う処理であり、ＣＰＵは適宜処理結果を記録部１３に記録することとする。「記録する」と明記されなくても、情報は記録されていると解釈することも可能である。また、以下の説明においては、特に断らない限りＣＰＵ１１が行う処理として説明する。

【0030】

なお、予測装置１の記録部１３には、着色粒子を特定する情報（色名やコードなど）と着色粒子の色情報として三刺激値（色度値）とが対応させてデータベース化されているとする。三刺激値とは、色を人間の感覚と合う形式で数値として表現する心理物理量を意味する。具体的には、ＸＹＺ値、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊値、ＲＧＢ値等を挙げることができる。着色粒子の色の三刺激値を求める方法には種々の方法がある。例えば、実際の着色粒子を測色して得られた分光反射率や三刺激値から、所望の表色系の三刺激値を求めることができる。あるいは、実際の着色粒子に配合される着色材（着色顔料や染料など）の組成から、公知のＣＣＭ（コンピューターカラーマッチング）を行なって、三刺激値を計算することができる。

【0031】

図４は、図３に示したシステムを用いた多彩模様塗膜の膜厚変動による色差の予測方法を説明するためのフローチャートである。

【0032】

ステップＳ１において、デザイナーが特定の模様、例えば、図５の写真に示されている花崗岩の多彩模様を想定し、その多彩模様を基に、３種類の斑の色、すなわち３種類の着色粒子の色を決定し、さらに基材の色、及び特定の模様における各種類の斑の面積比率を決定する。

【0033】

それらの色は、操作者が予測装置１の操作部１４を操作して、記録部１３のデータベースの中から多彩模様形成用塗料に配合する候補の着色粒子を指定することにより、または、外部からの直接入力を受け付けることにより、入力されることができる。

【0034】

そして、それらの４種類の色の三刺激値であるＲＧＢ値を、外部からの直接な入力により、あるいは、予め記憶されたデータベースより直接読み出し、又は読み出して変換することにより、４種類の色のＲＧＢ値を決定することができる。複数種類の三刺激値のうち、ＲＧＢ値を利用するのは、表示装置の画面上に斑を構成する着色粒子、より具体的には、多角形のような図形を描画するために、それらの色を各８ビット（０〜２５５）のRed、Green、Blueで表す必要があるためである。本実施の形態では、３色の斑は、それぞれＸ０１、Ｘ０２、Ｘ０３と呼び、それぞれの面積比率は、７０％、１０％、２０％とする。

【0035】

ステップＳ２において、多彩模様塗膜形成用塗料における透明な塗膜を形成するビヒクルと着色粒子との質量比率、各着色粒子の配合比率、及び描画される着色粒子の大きさである図形の大きさパラメータＤｉａを決定する。質量比率及び図形の大きさパラメータＤｉａは操作部１４を介して予測装置１に入力される値、又は記録部１３より読み出される値とすることができる。

【0036】

塗料の貯蔵性、塗膜形成時の作業性、塗膜の性能等の制限から、透明な塗膜形成成分であるビヒクルと着色粒子の質量比率は、通常、ビヒクル／着色粒子＝６０／４０〜７０／３０の範囲に制限される。すなわち、実際の塗料において、塗膜外観と性能の点から、着色粒子の総量が規定されている。そのため、各着色粒子の量は、着色粒子の全量に対するそれぞれの割合である配合比率（％）で指定される。着色粒子の比重がどの色も同じであると仮定すると、着色粒子の面積比率は、重量又は質量の比率に等しい。したがって、本実施形態の３色の着色粒子の配合比率は、ステップＳ１において設定した斑の面積比率に等しく、それぞれ７０％、１０％、２０％とすることができる。なお、説明を便宜的に行うために、３色の着色粒子の呼び名もＸ０１、Ｘ０２、Ｘ０３とする。さらに、本実施の形態では、ビヒクルと着色粒子の質量比率は、７０／３０とする。着色粒子は、基材や重なり合った他の着色粒子を完全に隠蔽するので、塗料の濁度は１００（％）が指定される。

【0037】

なお、多彩模様塗膜における着色粒子は通常、内装用多彩模様塗膜よりも外装用多彩模様塗膜のほうが大きい。さらに、多彩模様塗膜のＣＧ画像と多彩模様塗膜の実物とを目視で比較すると、外装用多彩模様塗膜のＣＧ画像シミュレーションには図形の大きさパラメータＤｉａを１５画素とし、内装用多彩模様塗膜のＣＧ画像シミュレーションには図形の大きさパラメータＤｉａを１０画素とするのが好ましいことが分かった。

【0038】

本実施の形態では外装用多彩模様を想定し、図形の大きさパラメータＤｉａを、３色全て１５（画素）と指定する。また、本実施の形態で想定している多彩模様塗膜のＣＧは２５０×２５０画素が約６．４ｃｍ×６．４ｃｍの大きさで描画されるため、１５画素が画面上で３．９ｍｍに相当する。

【0039】

ステップＳ３において、多彩模様塗膜形成用塗料を標準の塗布量で塗装して形成される多彩模様塗膜をシミュレーションする場合、所定領域内に描画する全種類の着色粒子の総数ＮＴ、あるいは図形総数ＮＴを式１で求める。さらに、塗布量ベクトルＶを決定する
ＮＴ＝画像全体の画素数×着色粒子の割合×実行効率×係数 （式１）
ここで、このように、ここでいう着色粒子の総数とは、画素数のことではなく、描画する図形の個数のことである。また、着色粒子の割合とは、上記ステップＳ２で決定された、ビヒクルに対する着色粒子の質量比率である。

【0040】

式１で「実行効率」を導入したのは、実際の塗装においては、着色粒子は塗膜内部に分布し、全ての着色粒子が表面に位置することはなく（図２の多彩模様塗膜の断面図参照）、且つ、微細な粒子（粒径が０．２ｍｍ以下）は目視で着色粒子としては認識できないからである。実験結果から、実行効率＝０．６が望ましい。

【0041】

また、「係数」は、描画した多彩模様の画像と実際の塗板との違いを調整するためのパラメータである。多数の絵柄を描画して得た画像と実際の塗板とを目視で比較した結果、係数＝０．４が望ましい。

【0042】

例えば、ビヒクルに対する着色粒子の質量比率＝０．３０（ビヒクル／着色粒子＝７０／３０）であれば、１辺が２５０画素の正方形の画像を描画する場合、ＮＴ＝２５０×２５０×０．３×０．６×０．４＝４５００である。

【0043】

変動する膜厚をシミュレーションするために、異なる塗布量で形成される異なる膜厚の多彩模様塗膜をシミュレーションする必要がある。このために、変動する塗布量からなる塗布量ベクトルＶを予め決定する。この塗布量ベクトルＶは、入力され、又はデータベースより読み出されるようにしてもよい。標準塗布量のときの塗布量を１００％とする。例えば上下に３０％変動する場合、下限の塗布量である７０％から、上限の塗布量である１３０％まで一連の塗布量を決定して、塗布量ベクトルＶとして記録する。この場合、例えば、最も簡単でかつ予測の計算量も少ない塗布量ベクトルＶを（７０％，１００％，１３０％）とすることができる、数値シミュレーション上では、塗布量が０％さえ超過すれば、膜厚の変動による色差を予測可能であるが、塗装時の塗布量の通常のばらつきの上限を考慮すると、約７０％〜１３０％が適当である。施工管理を厳しくした場合、色差の予測に際しては、塗布量を約８０％〜１２０％とすれば十分であり、それは塗布量のばらつきはおよそ２０％以内に収まるためである。一方、塗料における透明なビヒクルの成分に対して、着色粒子の配合量がかなり少ない場合、塗布量を約６０％〜１４０％とすることもありうる。

【0044】

次に、各塗布量に対して、以下のステップＳ４〜ステップＳ７の処理を実行する。

【0045】

ステップＳ４において、i番目の塗布量Ｖ_ｉのとき、塗装に使用される多彩模様塗膜形成用塗料の塗布量は、標準塗布量と変動の割合でもある値Ｖ_ｉとの積である。このため、i番目の塗布量に対応する、所定の領域の多彩模様塗膜のために描画する全着色粒子の数ＮＴ_ｉ、すなわち、描画する図形の総数ＮＴ_ｉは、標準値である総数ＮＴと変動の割合であるＶ_ｉとの積となる。すなわち、
ＮＴ_ｉ ＝ＮＴ × Ｖ_ｉ （式２）
ステップＳ５において、i番目の塗布量の塗料を被塗物上に塗装することによって形成される多彩模様塗膜の画像を作成する。多彩模様塗膜の画像作成は、以下のように、特許文献２に開示された方法を利用する。以下、図６のフローチャートを参照しながら、多彩模様塗膜の画像の作成を具体的に説明する
ステップＳ５１において、基材の画像（ＣＧ）を描画する。表示装置の表示画面のうち、ＮＰ_１×ＮＰ_２個の画素を有するある四角形の領域における、すべての画素の色値が基材のＲＧＢ値となるように画素値を書き換えて、基材の画像データを生成し、基材の色の画像を表示する。すなわち、予測装置１は、所定サイズ（ＮＰ_１×ＮＰ_２）の領域に基材の色を描画する。

【0046】

ステップＳ５２において、着色粒子の色のノイズを描画する。着色粒子は不定形な粒子であり、その大きさは一定ではなく、かつ、大きさの分布は広い。したがって、目視で粒子と認識することができない直径０．２ｍｍ以下の着色粒子を、基材へのノイズとして描画する。これにより、ＣＧ描画処理が速くなること、及び画像の質感がより実際の塗膜に近くなるという利点がある。このノイズの描画プロセスは、以下のとおりである。

【0047】

上記のステップＳ１で決定された着色粒子Ｘ０１、Ｘ０２、Ｘ０３のそれぞれのＲＧＢ値、及び、上記のステップＳ２で決定されたビヒクル／着色粒子の質量比率＝７０／３０、着色粒子のそれぞれの配合比率＝Ｘ０１／Ｘ０２／Ｘ０３＝７０／１０／２０を利用する。

【0048】

予測装置１は、３色の着色粒子のうちの１色を選択し、描画するＲＧＢ値を決定する。次に、予測装置１は、基材の色の画像上でランダムに１画素を選択し、選択された画素に上記選択された色のＲＧＢ値を設定する処理を、画像中のその着色粒子の数（図形の数）だけ繰り返す。例えば、画像のサイズ２５０画素×２５０画素の場合、Ｘ０１の着色粒子に関して、２５０（縦の画素数）×２５０（横の画素数）×０．３０（総画素数に対する総着色粒子数の割合、質量比率）×０．７（総着色粒子の量に対する各着色粒子の量の割合、配合比率）＝１３１２５の画素をランダムに描画する。同様に、Ｘ０２のノイズを１８７５（＝２５０×２５０×０．３０×０．１）個、Ｘ０３のノイズを３７５０（＝２５０×２５０×０．３０×０．２）個、ランダムに描画する。

【0049】

なお、着色粒子は複数（ここでは３色）使用するので、配合比率が少ない着色粒子のノイズから順に描画する方が、配合量が多い色の着色粒子によるノイズが隠れることがないため、実際の塗膜に近い印象の画像が得られる。従って、ここでは、Ｘ０２、Ｘ０３、Ｘ０１の順でノイズを描画するのが望ましい。

【0050】

ステップＳ５３において、着色粒子の粒度分布が対数正規分布であると仮定し、直径０．２ｍｍよりも大きい着色粒子を描画するためのパラメータを決定する。

【0051】

予測装置１は、ＣＧによって直径０．２ｍｍよりも大きい着色粒子を表す図形、具体的には、多角形を描画するための条件を決定する。

【0052】

描画条件は、(i)着色粒子の色（描画色）、(ii)色毎の着色粒子の粒度分布（図形の大きさパラメータＤｉａによって決まる）、(iii)生成する乱数（詳細は後述する）と着色粒子の色との対応関係である。

【0053】

(i)着色粒子の色： これらの条件のうち、着色粒子の色はステップ１で決定された値を使用する。

【0054】

(ii)色毎の着色粒子の粒度分布： 描画される着色粒子の大きさｇの分布、すなわち、図形の大きさの分布が、着色粒子の直径の分布に類似し、同様に対数正規分布とする。このような対数正規分布を有する図形の大きさの分布は、着色粒子の粒径に対応する図形の大きさパラメータＤｉａを特徴としている。図形の大きさパラメータＤｉａはステップＳ２で決定された値をそのまま用いる。

【0055】

したがって、次のように、描画される粒子の粒度分布、すなわち、図形の粒度分布を計算することができる。公知のアルゴリズム（「ＪＡＶＡによるアルゴリズム事典」（奥村晴彦ら、技術評論社、平成１５年５月）のｐｐ．１５２〜１５３記載の正規分布発生アルゴリズム）で、正規分布（平均値＝０、標準偏差＝１）する変数ｆを発生させ、次式３のように、変数ｆを指数とするｅｘｐ（ｆ）を計算し、それにｅｘｐ（０．５）を乗じ、さらに図形の大きさパラメータＤｉａを乗じて、対数正規分布する図形粒度分布、即ち対数正規分布する変数である図形の大きさｇを生成することができる。
ｇ＝Ｄｉａ×ｅｘｐ（ｆ）／ｅｘｐ（０．５） （式３）
さらに、式３で生成された図形粒子の大きさｇを用いて次式４から、着色粒子を多角形として描画するとき、描画する多角形の中心と多角形の頂点との距離Ｒを決定することができる。
Ｒ＝０．５×ｇ （式４）
なお、本実施の形態では、３色の着色粒子の粒度分布及びその図柄の粒度分布は同一とする。

【0056】

(iii)生成する乱数と着色粒子の色との対応関係： 着色粒子の粒度分布、図形の大きさパラメータＤｉａがどの色も同じであると仮定すると、各色の着色粒子の配合比率は、着色粒子の個数比率に等しい。したがって、多彩模様のＣＧ生成では、着色粒子の個数比率に配合比率をセットし、個数比率に応じた頻度で、着色粒子を表す図形を描画することになる。

【0057】

これにより、着色粒子の個数比率から、描画時に発生する乱数と対応させる着色粒子の色（描画色）との関係を決定することができる。即ち、色ｊの着色粒子の個数比率βｊに応じて、発生する乱数の範囲ｒmin〜ｒmaxを比例配分し、描画色に対応させる乱数の範囲を決定する。

【0058】

具体的に一例を示せば、次のとおりである。例えば、上記の説明のように、Ｘ０１、Ｘ０２、Ｘ０３の着色粒子の個数比率がそれぞれ、０．７、０．１、０．２と決定され、一様乱数を０．０〜１．０の範囲で発生させる場合、各描画色に対応する乱数の範囲を、
Ｘ０１着色粒子用の乱数ｒの範囲 ０．０≦ｒ≦０．７
Ｘ０２着色粒子用の乱数ｒの範囲 ０．７＜ｒ≦０．８（＝０．７＋０．１）
Ｘ０３着色粒子用の乱数ｒの範囲 ０．８＜ｒ≦１．０
と決定することができる。

【0059】

ステップＳ５４において、以上によって決定されたパラメータ（着色粒子の描画に使用する色、着色粒子の色毎の粒度分布、生成する乱数と描画色との対応関係）を用いて多彩模様のＣＧ画像を描画する。

【0060】

実際の着色粒子は、不定形であり、さらに、塗装してから塗膜形成時に変形することも考えられる。したがって多彩模様塗膜においては、不定形の多角形となる。そこで、本ステップＳ５４では不定形の多角形を描画する。即ち、描画する多角形の中心座標を一様ランダム関数で生成し、ｎ角形毎に指定した確率で、形状がランダムなｎ多角形を生成する。例えば、三角形（ｎ＝３）を１／３の確率で、四角形（ｎ＝４）を１／３の確率で、五角形（ｎ＝５）を１／３の確率で発生させる。多角形の頂点の数ｎが決まるため、式３及び式４を用いて対数正規分布する距離Ｒをｎ回生成する。そして、中心からの距離がＲである位置座標をｎ個決定し、決定したｎ個の位置を頂点とするｎ角形の内側に位置する画素に、着色粒子のＲＧＢ値を設定する。なお、ここでは、ｎ角形の頂点の位置は、中心からの距離Ｒが指定されるだけで、任意に決定されるので、描画される多角形は必ずしも凸多角形ではない。従って、凹多角形や、辺が交差した多角形の場合もあるので、ｎ角形の内側とは、少なくとも３本の辺で囲まれた領域を意味する。

【0061】

したがって、本ステップＳ５４において、多彩模様のＣＧ画像の描画は、具体的には、次のとおりに行う。即ち、
(Ａ) ０．０〜１．０の範囲で一様乱数ｒを発生させ、
(Ｂ) 発生した乱数ｒと描画色との対応関係（上記のステップＳ５３で決定）に従って描画色（ＲＧＢ値）を決定し、
(Ｃ) 多角形の頂点の数ｎ（ｎは３以上の自然数）、及び、中心の位置座標をランダムに発生させ、
(Ｄ) (Ｂ)で決定した描画色に対応する図形の大きさパラメータＤｉａを用いて、式３及び式４から対数正規分布する距離Ｒをｎ回生成させ、
(Ｅ) 画像領域上で上記ランダムに決定した点を中心とし、中心から頂点までの距離がＲであるｎ多角形内の画素データを、(Ｂ)で決定した描画色で上書きする
という一連の処理(Ａ)〜(Ｅ)を、描画する着色粒子の総数ＮＴ_ｉの回数（ＮＴ_ｉ回）だけ繰り返す。

【0062】

ここで、(Ｅ)で決定する多角形の中心位置は、（Ｃ）で発生した、０．０〜１．０の範囲の一様乱数を利用すればよい。例えば、１辺が２５０画素の正方形の画像の場合、発生させた乱数ｒ１を用いて、ｒ１×２５０（画素）を超えない整数値をＸ座標とし、次に発生させた乱数ｒ２を用いて、ｒ２×２５０（画素）超えない整数値をＹ座標とすることができる。

【0063】

このように順次描画処理が実行され、ビデオメモリ上のデータが多彩模様塗膜のＣＧ画像として表示装置２に表示される。なお、ｉ番目の多彩模様塗膜の画像とｉ＋１番目の多彩模様塗膜の画像とは、画像領域上に、たとえば横に隣接して作成することができる。

【0064】

図４に戻り、ステップＳ６において、ｉ番目の多彩模様塗膜の画像の平均ＲＧＢ値を求め、公知の方法によってＬ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系の３刺激値に変換する。

【0065】

具体的には、多彩模様塗膜の画像の全画素に関してＲ値を積算し、積算の結果を全画素の数で除算し、除算の結果を平均Ｒ値とする。同様な方法で平均Ｇ値及び平均Ｂ値を求める。得られた平均ＲＧＢ値をｓＲＧＢ（ｓｔａｎｄａｒｄ ＲＧＢ）値と仮定して、公知の方法でＸＹＺ値に変換し、さらにＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値に変換する。ＲＧＢ値からＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値への変換は、ＪＡＶＡ（登録商標）言語の標準関数として公知のｔｏＣＩＥＸＹＺを使用することができる。また、インターネット上で公開されている関数を使用することもできる（http://www005.upp.so-net.ne.jp/fumoto/linkp25.htm）。求められた平均ＲＧＢ値、及びこれらの平均ＲＧＢ値より変換されたＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値を記録部１３に記録する。

【0066】

次に、平均ＲＧＢ画像を、ｉ番目の多彩模様塗膜の画像に、例えば縦に隣接して描画する。平均ＲＧＢ画像の描画は、基材の画像と同じ手法で行うことができる。

【0067】

ステップＳ７において、すべての塗布量Ｖ_ｉに対して、上記ステップＳ４〜ステップＳ６を実施し、各塗布量Ｖ_ｉに関する多彩模様塗膜の画像のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値が得られているか否かをチェックする。各塗布量Ｖ_ｉに関するＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値が得られていない場合、ステップＳ４に戻り、次の塗布量Ｖ_ｉに対して上記した一連の処理を行う。得られている場合、ステップＳ８へ進む。

【0068】

ステップＳ８において、標準塗布量に対応する塗布量Ｖ_ｉ＝１００％、及びそれに対応する多彩模様塗膜の画像のＬ_１００^＊ａ_１００^＊ｂ_１００^＊値を基準として、その他の塗布量Ｖ_ｉの多彩模様塗膜の画像のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値との色差ｄＥ^＊を式５によって計算する。
ｄＥ^＊＝（(Ｌ^＊−Ｌ_１００^＊)^２＋(ａ^＊−ａ_１００^＊)^２＋(ｂ^＊−ｂ_１００^＊)^２）^0.5 （式５）
計算された色差を記録部１３に記録し、かつ、色差及び塗布量を対応する平均ＲＧＢ画像上に表示する。

【0069】

上記ステップＳ１〜ステップＳ８までの一連の処理によって実施されたシミュレーションにより、異なる塗布量によって引き起こされた多彩模様塗膜の膜厚の変動による色差を定量的に予測することができるとともに、表示装置の画面に画像を表示することにより、色差をビジュアル的にも把握、確認することができる。したがって、本発明では、シミュレーションの結果を基に、塗料を調製し塗装によって多彩模様塗膜を実際に形成することなく、任意の多彩模様塗膜の膜厚の変動による色差を予測すること、許容できる色差の範囲内の塗布量を決定すること、及び、塗布量の変動のみで色差が許容範囲にありながら、より色差が大きい多彩模様塗膜を形成することができるという効果が得られる。

【0070】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されない。当業者であれば、本発明に係る技術的思想から逸脱しない範囲内で、実施の形態に対する様々な変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に属する。

【0071】

たとえば、上記の実施の形態では３種類の色の着色粒子を用いて多彩模様塗膜形成用塗料を調製する場合を説明していた。しかし、本発明に係る着色粒子の色は、３種類に限定されるものではなく、２種類以上であればよく、かつ、これらの色は、目標とする多彩模様塗膜の色に応じて適宜に選択することができる。

【0072】

また、ステップＳ５３において、各色の図形の大きさパラメータＤｉａが同じと仮定して、着色粒子の個数比率は面積比率、ひいては配合比率と等しいとして、生成させた乱数と着色粒子の色との対応関係を決定した。しかし、各色の図形の大きさパラメータＤｉａが異なる場合、着色粒子一個の面積比率に応じて着色粒子の個数比率を決めることにより、生成させた乱数と着色粒子の色との対応関係を決定することもできる。

【0073】

また、上記のステップＳ１〜ステップＳ８まで外部からの入力や内部からの読み出しにより様々な条件を決定する場合を説明したが、これらの条件を自動的に決定しても良い。そして、自動的に決定されたシミュレーションための条件を用いてＣＧ画像を描画し、色差を計算することも可能である。

【0074】

また、例えば、上記の実施の形態では、ステップＳ５４における多彩模様のＣＧ画像の描画において、描画時に発生する乱数と対応させる着色粒子の色（描画色）との関係を決定し、着色粒子を表す多角形を１個ずつ描画することとした。しかし、ＪＡＶＡ（登録商標）言語によるマルチスレッドを用いて、複数色の着色粒子を同時に描画するようにしてもよい。即ち、公知技術（「Ｊａｖａ完全マスターブック」（高田美樹著、技術評論社、平成１６年５月）のｐｐ．９７〜１０９参照）であるＪＡＶＡ（登録商標）マルチスレッドを用いた描画方法を採用する。これは、１つの塗装用ガンで行う噴霧塗装に対応する描画処理を、コンピュータプログラムの単位であるスレッドとして作成し、ガンの数と同じ数のスレッドを用意して、複数のスレッドを同時に実行しながら描画するものである。描画の際、複数のスレッドが描画する着色粒子の総数を逐次、あるいは常時モニターし、描画する着色粒子の総数が総数ＮＴ_ｉを超えるとき、描画処理を終了させればよい。

【0075】

なお、上記では、本発明を図４及び図６のフローチャートに基づいて説明したが、本発明は、必ずしも図４及び図６に示されているとおりに各ステップを実施する必要はなく、当業者であれば、それらのステップ及び／又はそのサブステップを異なる順序で実施しても同様な効果が得られることが容易に理解できるであろう。たとえば、図４におけるステップＳ６、ステップＳ７の代わりに、ｉ番目の多彩模様塗膜のＣＧ画像を作成することのみにして、すべて多彩模様塗膜のＣＧ画像の作成が完了した後、保存していた各多彩模様塗膜のＣＧ画像を用いて、それらの平均ＲＧＢ値やＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値を計算して色差を算出してもよい。

【実施例1】

【0076】

以下に実施例を示し、本発明の特徴をより明確に説明する。

【0077】

まず、デザイナーが図５の花崗岩の多彩模様を想定し、多彩模様塗膜における着色粒子のみによる斑の色を、多彩模様形成用塗料に配合する着色粒子の色とし、表１に示す３種類の着色粒子の色を選択した。次に、それらの三色のそれぞれの色度値（三刺激値）を測定した。

【0078】

【表1】

表１において塗膜の斑のコード（着色粒子の粒子コード）をＸ０１、Ｘ０２、Ｘ０３とした。なお、これらの３色は、社団法人日本塗料工業会発行の２００７年Ｄ版塗料用標準色（以下、日塗工色見本という）から選択されたもので、日塗工番号ＤＮ−９５、ＤＮ−５５、ＤＮ−２０に規定されている色である。各着色粒子の色は、日塗工色見本と同一であるので、社団法人日本塗料工業会発行の２００７年Ｄ版塗料用標準色（ポケット版）のサンプルを測色した。測色には、照明光としてＤ６５光源、４５度照射、０度の受光角という受光の条件で分光光度計を使用した。得られた分光反射率から、Ｄ６５光源、１０度視野の三刺激値ＸＹＺに変換した後に、さらにＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値に変換した。また、ＸＹＺ値からｓＲＧＢ値への変換には、http://www005.upp.so-net.ne.jp/fumoto/linkp25.htpに記載の変換行列を使用した。

【0079】

図５に示している花崗岩の斑の配合(あるいは配合比率)を、デザイナーによって、表２に示すとおりに特定した。すなわち、Ｘ０１／Ｘ０２／Ｘ０３＝７０／１０／２０とした。

【0080】

【表2】

上記斑の配合で３色を併置加法混色として得られた混合色（Ｇ０３）について、その三刺激値（ＸＹＺ値、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊値）を計算した。表３に示しているように、混合色は、日塗工番号ＤＮ−８５に指定されている色と最も近似することが分かった。

【0081】

【表3】

上記斑の配合を３色の着色粒子の配合比率として、さらに、３色の着色粒子とビヒクルとの質量比率を３０／７０として、多彩模様塗膜形成用塗料を調製するとした。なお、シミュレーションにおいて、図形の大きさパラメータＤｉａを１０とした。

【0082】

第1のシミュレーションにおいては、上記の混合色の近似色ＤＮ−８５を基材の色（被塗物の色）とし、基材上に上記の多彩模様塗膜形成用塗料を塗装して得られた多彩模様塗膜をシミュレーションした。塗布量は、塗装時の通常のばらつきの上限を考慮して、７０％、１００％、１３０％とした。ここでいう「１００％」の塗布量は、標準塗布量、すなわち、標準塗布量から変動のない場合に対応する。さらに、式１を基に、標準塗布量の場合、２５０×２５０ピクセルからなる領域に描画する着色粒子の総数ＮＴを計算した。
ＮＴ＝画像全体の画素数×着色粒子の割合×実行効率×係数
＝２５０×２５０×０．３×０．６×０．４＝４５００
第２のシミュレーションにおいては、日塗工番号ＤＮ−６０に規定されている色を基材の色として使用する以外、その他の条件は、第１のシミュレーションにおける条件と同一とした。すなわち、第１のシミュレーションでは、３色の着色粒子の色を併置加法混色した色を基材の色としたが、第２のシミュレーションでは、デザイナーによって任意に選択された一意匠色を基材の色とした。したがって、２通りのシミュレーションに使用される条件をまとめると、表４のとおりである。

【0083】

【表4】

上記のシミュレーション条件を基に、図４に示したフローチャートのステップＳ４〜ステップＳ８を実施し、表５〜表７、及び図７に示すシミュレーションの結果を得た。

【0084】

【表5】

表５に示すように、２５０×２５０＝６３５００ピクセルという同じサイズの画像内に、１００％という標準塗布量の場合に、描画する多角形の数が４５００個に対し、７０％の塗布量の場合は、多角形の数が３１５０個であり、１３０％の塗布量の場合は、多角形の数が５８５０個であった。そして、描画された画素が互いに重なり合った場合には一回のみカウントするものとして、画像内に全多角形が占めた面積の比率、すなわち、斑の面積（％）を計算した。７０％、１００％、１３０％の塗布量に対応して、それぞれの斑の面積は４９％、７２％、及び８７％であった。斑の面積を求める最も簡単な方法は、画像領域内の全画素に関して、描画が行われた画素にフラグ（＝１）を設定し、フラグの数をカウントし、その結果を全画素の数で除算して、斑の面積とする方法である。なお、ここでは、ノイズ描画のときに描画された画素を考慮せずに、多角形が描画された画素のみ考慮して斑の面積を求めても良い。それは、斑を表す多角形の描画される画素数がノイズの描画される画素数よりはるかに多いことにより、ノイズ描画を考慮しなくても良いためである。

【0085】

表６には、各シミュレーションにおいて得られた異なる塗布量に対応する多彩模様塗膜の画像の平均ＲＧＢ値、平均ＲＧＢ値より変換されたＸＹＺ（ｒｇｂ）値及びＬ^＊ａ^＊ｂ^＊（ｒｇｂ）値を示している。さらに、塗布量が１００％の場合に得られたＬ^＊ａ^＊ｂ^＊（ｒｇｂ）値を基準値に、塗布量が７０％の場合のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊（ｒｇｂ）値及び塗布量が１００％の場合のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊（ｒｇｂ）値のそれぞれと基準Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊（ｒｇｂ）との間の幾何学距離を示している。この幾何学距離は、塗布量が７０％の場合又は１００％の場合の多彩模様塗膜の画像と標準塗布量の多彩模様塗膜の画像との間の色差ｄＥ^＊（ｒｇｂ）である。表６から分かるように、基材の色が併置加法混合色のＤＮ−８５の場合、塗布量が７０％及び１００％の間では、１．２７の色差が生じ、塗布量が１３０％及び１００％の間では、２．０９の色差が生じた。また、任意に選択された意匠色（ＤＮ−６０）を基材の色としたシミュレーション２では、塗布量が７０％及び１００％の間では、４．２１の色差が生じ、塗布量が１３０％及び１００％の間では、２．９０の色差が生じた。

【0086】

一般に、多彩模様では色差が３以上になると、膜厚変動による色差が遠くからでも目立つため、塗装作業性の観点から色差が３以下の塗膜を合格の塗膜とする。したがって、上記の２つのシミュレーションの場合、基材の色がＤＮ−８５のときには、塗布量が上下に３０％変動しても、得られた塗膜は許容できる品質を有するが、基材の色がＤＮ−６０のときには、塗布量が上下に３０％変動すれば、得られた塗膜はその色差が許容できないレベルになることが分かる。

【0087】

【表6】

上記２通りのシミュレーション結果をさらに図７に示している。図７は、標準塗布量からの変動によって生じた膜厚の変動に伴う色差を、多彩模様塗膜の画像及び対応する平均ＲＧＢ画像とともに示すＣＧ画像である。図７の（ａ）は、基材の色が併置加法混合色のＤＮ−８５の場合の第１のシミュレーションに対応し、図７の（ｂ）は、基材の色が任意に選択された意匠色（ＤＮ−６０）の場合の第２のシミュレーションに対応する。（ａ）及び（ｂ）のそれぞれの中央の画像は、標準塗布量の場合に対応する。なお、各多彩模様塗膜の画像の下側には対応の平均ＲＧＢ値の画像を示し、平均ＲＧＢ値の画像にはさらに塗布量及び色差を示している。

【0088】

このように、表６の予測値のみによって、たとえば色差が３以下の多彩模様塗膜を合格とすることができる。図７をさらに考慮すれば、目視により、合格とする多彩模様塗膜をさらに吟味し、選択することが可能となる。このように、シミュレーションを介した色差の予測により、異なる基材の色を有する多彩模様塗膜間の比較が容易になり、また、色域が広い多彩模様塗膜が選択可能になる。さらに、所定の多彩模様塗膜が塗布量の変動のみによって作製されることができる。

【0089】

また、上記と同様なシミュレーションを、基材の色がそれぞれ日塗工番号ＤＮ−７０、ＤＮ−７５、ＤＮ−８０、日塗工番号ＤＮ−９０、日塗工番号ＤＮ−９５の場合に関しても行った。これらの５つのシミュレーションの結果を、前述の２つのシミュレーションの結果とともに表７にまとめた。

【0090】

【表7】

表７から分かるように、塗布量が標準の７０％及び標準の１３０％の二つの場合において色差がともに３以下であれば、塗膜が合格とする場合、基材の色が日塗工番号ＤＮ−６０、ＤＮ−９０、ＤＮ−９５に規定されている色である場合の多彩模様塗膜が不合格になる。すなわち、基材の色が併置加法混色方法で得られた混色から隔たりがあるほど、色差が大きくなりやすくなるという傾向があると言える。

【0091】

平均ＲＧＢ値より計算された各多彩模様塗膜の明度Ｌ*(rgb)と花崗岩の写真より測定された明度（＝８４．００）とを比較した結果を、表７の右側の欄に示した。これらのシミュレーションの結果は、写真よりやや暗い多彩模様塗膜の方が色差が小さいことを示している。

【0092】

参考のために、本実施例に関わる各種の３刺激値を表８にまとめて示す。このような３刺激値は、データベース化してシステムに記憶することができる。

【0093】

【表8】

【符号の説明】

【0094】

１ 色差予測装置
２ 表示装置
１１ ＣＰＵ
１２ メモリ
１３ 記録部
１４ 操作部
１５ Ｉ／Ｆ部

【図3】

【図4】

【図6】

【図1】

【図2】

【図5】

【図7】