特開 2024-35551 照明空間評価方法、照明空間評価プログラム、および照明空間評価装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024035551

(43)【公開日】2024-03-14

(54)【発明の名称】照明空間評価方法、照明空間評価プログラム、および照明空間評価装置

(51)【国際特許分類】

   G01J 1/42 20060101AFI20240307BHJP

【ＦＩ】

G01J1/42 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022140079

(22)【出願日】2022-09-02

(71)【出願人】

【識別番号】000140269

【氏名又は名称】株式会社遠藤照明

(71)【出願人】

【識別番号】504137912

【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学

(74)【代理人】

【識別番号】100135013

【弁理士】

【氏名又は名称】西田 隆美

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 直行

(72)【発明者】

【氏名】丸山 悠

(72)【発明者】

【氏名】小▲崎▼ 美希

(72)【発明者】

【氏名】平手 小太郎

【テーマコード（参考）】

2G065

【Ｆターム（参考）】

2G065AA02

2G065BA05

2G065BC13

2G065BC14

2G065BC35

2G065BD03

(57)【要約】

【課題】照明空間中の各位置に対して人間が感じる明るさを評価できる照明空間評価方法、照明空間評価プログラム、および照明空間評価装置を提供する。
【解決手段】まず、照明空間の輝度分布を示す第１輝度画像８３を取得する。次に、第１輝度画像中の複数の座標において、評価値を計算する。そして、算出された評価値に基づいて評価画像８４を作成する。評価値は、座標毎に、輝度値の対数値と、輝度値のばらつきを示す統計値とに基づいて、算出される。この評価値は、人間が感じる明るさと相関をもつ。このため、当該評価値に基づいて作成された評価画像８４を用いることにより、照明空間中の各位置に対して人間が感じる明るさを評価できる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

情報処理装置にインストールされたプログラムにより、照明空間を評価する照明空間評価方法であって、
ａ）前記照明空間の輝度分布を示す第１輝度画像を取得する工程と、
ｂ）前記第１輝度画像中の複数の座標において、人間が感じる明るさと相関をもつ評価値を計算し、前記評価値に基づいて、前記照明空間において人間が感じる明るさの分布を表した評価画像を作成する工程と、
を有し、
前記工程ｂ）では、前記座標毎に、輝度値の対数値と、輝度値のばらつきを示す統計値とに基づいて、前記評価値を算出する、照明空間評価方法。

【請求項2】

請求項１に記載の照明空間評価方法であって、
前記統計値は、輝度値の対数値の標準偏差であり、
前記工程ｂ）では、前記座標毎に、前記対数値を前記標準偏差で除算することにより、前記評価値を算出する、照明空間評価方法。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の照明空間評価方法であって、
前記評価値は、人間が感じる明るさおよびまぶしさと相関をもち、
前記工程ｂ）では、前記評価値に基づいて、前記照明空間において人間が感じるまぶしさの分布を表した評価画像を作成する、照明空間評価方法。

【請求項4】

請求項１または請求項２に記載の照明空間評価方法であって、
ｃ）前記評価画像の全体または一部分の座標の評価値を調整する工程と、
ｄ）前記工程ｃ）において調整された前記評価画像から、前記工程ｂ）の逆算により、第２輝度画像を作成する工程と、
をさらに有する、照明空間評価方法。

【請求項5】

請求項４に記載の照明空間評価方法であって、
ｅ）第２輝度画像に基づいて、前記照明空間に配置される照明器具の調光率の調整または照明器具の選定を行う工程
をさらに有する、照明空間評価方法。

【請求項6】

情報処理装置にインストールされて、前記情報処理装置に、
ａ）照明空間の輝度分布を示す第１輝度画像を取得する工程と、
ｂ）前記第１輝度画像中の複数の座標において、人間が感じる明るさと相関をもつ評価値を計算し、前記評価値に基づいて、前記照明空間において人間が感じる明るさの分布を表した評価画像を作成する工程と、
を実行させる照明空間評価プログラムであって、
前記工程ｂ）では、前記座標毎に、輝度値の対数値と、輝度値のばらつきを示す統計値とに基づいて、前記評価値を算出する、照明空間評価プログラム。

【請求項7】

請求項６に記載の照明空間評価プログラムであって、
前記統計値は、輝度値の対数値の標準偏差であり、
前記工程ｂ）では、前記座標毎に、前記対数値を前記標準偏差で除算することにより、前記評価値を算出する、照明空間評価プログラム。

【請求項8】

請求項６または請求項７に記載の照明空間評価プログラムであって、
前記評価値は、人間が感じる明るさおよびまぶしさと相関をもち、
前記工程ｂ）では、前記評価値に基づいて、前記照明空間において人間が感じるまぶしさの分布を表した評価画像を作成する、照明空間評価プログラム。

【請求項9】

請求項６または請求項７に記載の照明空間評価プログラムであって、
前記情報処理装置に、
ｃ）前記評価画像の全体または一部分の座標の評価値を調整する工程と、
ｄ）前記工程ｃ）において調整された前記評価画像から、前記工程ｂ）の逆算により、第２輝度画像を作成する工程
をさらに実行させる、照明空間評価プログラム。

【請求項10】

請求項９に記載の照明空間評価プログラムであって、
前記情報処理装置に、
ｅ）第２輝度画像に基づいて、前記照明空間に配置される照明器具の調光率の調整または照明器具の選定を行う工程
をさらに実行させる、照明空間評価プログラム。

【請求項11】

情報処理装置を備えた照明空間評価装置であって、
前記情報処理装置にインストールされたプログラムにより、
照明空間の輝度分布を示す第１輝度画像を取得する第１輝度画像取得部と、
前記第１輝度画像中の複数の座標において、人間が感じる明るさと相関をもつ評価値を計算し、前記評価値に基づいて、前記照明空間において人間が感じる明るさの分布を表した評価画像を作成する評価画像作成部と、
の各機能を実現し、
前記評価画像作成部は、前記座標毎に、輝度値の対数値と、輝度値のばらつきを示す統計値とに基づいて、前記評価値を算出する、照明空間評価装置。

【請求項12】

請求項１１に記載の照明空間評価装置であって、
前記統計値は、輝度値の対数値の標準偏差であり、
前記評価画像作成部は、前記座標毎に、前記対数値を、前記標準偏差で除算することにより、前記評価値を算出する、照明空間評価装置。

【請求項13】

請求項１１または請求項１２に記載の照明空間評価装置であって、
前記評価値は、人間が感じる明るさおよびまぶしさと相関をもち、
前記評価画像作成部は、前記評価値に基づいて、前記照明空間において人間が感じるまぶしさの分布を表した評価画像を作成する、照明空間評価装置。

【請求項14】

請求項１１または請求項１２に記載の照明空間評価装置であって、
前記プログラムにより、
前記評価画像の全体または一部分の座標の評価値を調整する評価値調整部と、
前記評価値調整部により調整された前記評価画像から、前記評価画像作成部の逆算により、第２輝度画像を作成する第２輝度画像作成部と、
の各機能をさらに実現する、照明空間評価装置。

【請求項15】

請求項１４に記載の照明空間評価装置であって、
前記プログラムにより、
第２輝度画像に基づいて、前記照明空間に配置される照明器具の調光率の調整または照明器具の選定を行う照明設計部
の機能をさらに実現する、照明空間評価装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、照明空間を評価する照明空間評価方法、照明空間評価プログラム、および照明空間評価装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、照明空間の設計においては、「照度」を用いて明るさを評価することが一般的であった。しかしながら、照度は、受光面の単位面積あたりに入射する光の量を示すものであるため、照度による評価と、照明空間に対して人間が感じる明るさとは、必ずしも一致しない。

【0003】

特に、近年では、ＬＥＤ照明器具の普及により、空間に対する光の照射方法が多様化している。このため、照度だけでは、照明空間の明るさを適切に評価することが難しくなっている。また、照明器具の消費電力を抑えつつ、必要な明るさを確保したいという要求も高まっている。

【0004】

そこで、近年、人間が感じる明るさの指標を用いて、照明空間を評価することが検討されている。例えば、特許文献１には、照明空間から人間が受ける明るさの印象を表した「明るさ感」という指標を用いて、照明空間を評価することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５－１６９６０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１の方法では、照明空間の全体に対して１つの「明るさ感」を算出している。このため、特許文献１の「明るさ感」は、照明空間の一部の領域の明るさを評価することには適していない。例えば、店舗などにおいて、照明空間の特定の領域を効果的に演出したいような場合には、照明空間に含まれる特定の領域と他の領域とが、それぞれ適切な明るさになっているかどうかを評価する必要がある。

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、照明空間中の各位置に対して人間が感じる明るさを評価できる照明空間評価方法、照明空間評価プログラム、および照明空間評価装置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】

【0008】

本願の第１の観点による発明は、情報処理装置にインストールされたプログラムにより、照明空間を評価する照明空間評価方法であって、ａ）前記照明空間の輝度分布を示す第１輝度画像を取得する工程と、ｂ）前記第１輝度画像中の複数の座標において、人間が感じる明るさと相関をもつ評価値を計算し、前記評価値に基づいて、前記照明空間において人間が感じる明るさの分布を表した評価画像を作成する工程と、を有し、前記工程ｂ）では、前記座標毎に、輝度値の対数値と、輝度値のばらつきを示す統計値とに基づいて、前記評価値を算出する。

【0009】

また、本願の第２の観点による発明は、情報処理装置にインストールされて、前記情報処理装置に、ａ）照明空間の輝度分布を示す第１輝度画像を取得する工程と、ｂ）前記第１輝度画像中の複数の座標において、人間が感じる明るさと相関をもつ評価値を計算し、前記評価値に基づいて、前記照明空間において人間が感じる明るさの分布を表した評価画像を作成する工程と、を実行させる照明空間評価プログラムであって、前記工程ｂ）では、前記座標毎に、輝度値の対数値と、輝度値のばらつきを示す統計値とに基づいて、前記評価値を算出する。

【0010】

また、本願の第３の観点による発明は、情報処理装置を備えた照明空間評価装置であって、前記情報処理装置にインストールされたプログラムにより、照明空間の輝度分布を示す第１輝度画像を取得する第１輝度画像取得部と、前記第１輝度画像中の複数の座標において、人間が感じる明るさと相関をもつ評価値を計算し、前記評価値に基づいて、前記照明空間において人間が感じる明るさの分布を表した評価画像を作成する評価画像作成部と、の各機能を実現し、前記評価画像作成部は、前記座標毎に、輝度値の対数値と、輝度値のばらつきを示す統計値とに基づいて、前記評価値を算出する。

【発明の効果】

【0011】

本願発明によれば、人間が感じる明るさと相関をもつ評価値を座標毎に計算し、当該評価値に基づいて評価画像を作成する。このため、作成された評価画像を用いることにより、照明空間中の各位置に対して人間が感じる明るさを評価できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】照明空間評価方法を実現するためのシステム構成の例を示した図である。

【図2】撮影画像の例を示した図である。

【図3】第１輝度画像の例を示した図である。

【図4】人間が感じる明るさの分布を表す評価画像の例を示した図である。

【図5】評価値と明るさ値の関係を示した図である。

【図6】評価値と人間が感じる明るさとの関係を調べた実験結果を示した図である。

【図7】第２評価画像の例を示した図である。

【図8】照明空間評価方法の実行手順を示したフローチャートである。

【図9】人間が感じるまぶしさの分布を表す評価画像の例を示した図である。

【図10】評価値と、明るさ値と、まぶしさ値の関係を示した図である。

【図11】評価値と人間が感じるまぶしさとの関係を調べた実験結果を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0014】

＜１．照明空間評価装置の構成について＞
図１は、本発明の一実施形態に係る照明空間評価装置１００のシステム構成を示した図である。図１の照明空間評価装置１００は、「情報処理装置」の一例であるコンピュータ１を備える。コンピュータ１には、例えば、汎用のパーソナルコンピュータを適用することができる。図１に示すように、コンピュータ１は、コンピュータ本体１０と、表示部２０と、入力部３０とを有する。表示部２０および入力部３０は、それぞれ、コンピュータ本体１０と電気的に接続されている。

【0015】

コンピュータ本体１０は、ＣＰＵ等の演算処理部（図示省略）、ＲＡＭ等のメモリ（図示省略）、およびハードディスクドライブ等の記憶部１１を有する。記憶部１１は、図１のように、コンピュータ本体１０を構成するハードウエアの一部であってもよく、あるいは、コンピュータ本体１０に接続された外付けの記憶装置であってもよい。

【0016】

表示部２０は、照明空間評価プログラム９の実行時に、種々の情報を表示するためのデバイスである。表示部２０には、例えば、液晶ディスプレイが使用される。入力部３０は、コンピュータ本体１０に対して種々のコマンドを入力するためのデバイスである。入力部３０には、例えば、キーボードやマウスが使用される。ユーザは、表示部２０を確認しながら、入力部３０を操作して、種々のコマンドをコンピュータ本体１０に入力できる。

【0017】

なお、表示部２０の機能と、入力部３０の機能との双方が、タッチパネル式のディスプレイなどの単一のデバイスにより、実現されていてもよい。

【0018】

照明空間評価プログラム９は、照明空間の設計を補助するためのソフトウエアである。図１に示すように、照明空間評価プログラム９は、ＣＤやＤＶＤなどのコンピュータ１により読み取り可能な記憶媒体９０から読み取られて、記憶部１１に記憶される。ただし、照明空間評価プログラム９は、ネットワーク経由でコンピュータ本体１０にダウンロードされるものであってもよい。また、照明空間評価プログラム９は、記憶部１１にプリインストールされていてもよい。

【0019】

照明空間評価プログラム９がコンピュータ本体１０にインストールされると、図１中に概念的に示したように、コンピュータ本体１０内において、第１輝度画像取得部１２、評価画像作成部１３、表示出力部１４、入力指示部１５、評価値調整部１６、第２輝度画像作成部１７、および照明設計部１８の各機能が実現される。コンピュータ本体１０は、記憶部１１から読み出した照明空間評価プログラム９に従って演算処理を行うことにより、上記の各機能を実行する。

【0020】

第１輝度画像取得部１２は、カメラ４０により撮影された撮影画像８２を、第１輝度画像８３に変換する。図２は、撮影画像８２の例を示した図である。図３は、第１輝度画像８３の例を示した図である。第１輝度画像８３は、座標毎に（すなわち画素毎に）輝度値Ｌが規定された画像である。第１輝度画像８３は、撮影位置から見たときの照明空間の輝度分布を示す画像となる。なお、第１輝度画像取得部１２は、建築物を設計するための設計ソフトにより作成された照明空間のＣＡＤデータ８１から、輝度の情報を抽出することにより、第１輝度画像８３を生成してもよい。

【0021】

評価画像作成部１３は、第１輝度画像８３に基づいて第１評価画像８４を作成する。図４は、第１評価画像８４の例を示した図である。第１評価画像８４は、照明空間において人間が感じる明るさの分布を表した画像である。評価画像作成部１３は、第１輝度画像８３の各画素の輝度値Ｌを、次の変換式（１）により、評価値ｘに変換する。この変換式（１）は、後述する図３の実験結果に基づいて導き出されたものである。
ｘ＝（logＬ）／σ ・・・（１）

【0022】

上記の変換式（１）において、logＬは、輝度値Ｌの常用対数値を表す。また、上記の変換式（１）において、σは、第１輝度画像８３におけるlogＬの標準偏差を表す。すなわち、評価値ｘは、輝度値Ｌの常用対数値logＬを、第１輝度画像８３における輝度値Ｌの常用対数値logＬの標準偏差σで除算した値となる。評価画像作成部１３は、このような評価値ｘを、座標毎に算出する。

【0023】

また、評価画像作成部１３は、算出された評価値ｘを反映した明るさ値ｙを、座標毎に算出する。図５は、評価値ｘと明るさ値ｙの関係を示した図である。図５に示すように、評価画像作成部１３は、評価値ｘを、予め設定された範囲の値に変換することにより、明るさ値ｙを算出する。図５の例では、評価値ｘが、１～７の範囲の値である明るさ値ｙに変換される。明るさ値ｙは、７が「とても明るい」、６が「明るい」、５が「やや明るい」、４が「どちらでもない」、３が「やや暗い」、２が「暗い」、１が「とても暗い」と人間が感じることを表す。表示部２０に第１評価画像８４を表示するときには、図４のように、明るさ値ｙの階調が凡例として表示される。

【0024】

図６は、上述した評価値ｘと、人間が感じる明るさとの関係を調べた結果を示した図である。図６の横軸は、評価値ｘを示している。図６の縦軸は、人間が感じる明るさの程度を示した図である。図６の実験では、２０人の被験者に、照明空間の複数の位置について、自身が感じる明るさを申告してもらい、輝度値Ｌに基づいて算出される評価値ｘと、被験者が感じる明るさとの関係をプロットした。

【0025】

図６に示した評価値ｘの範囲では、評価値ｘと、人間が感じる明るさの程度とは、リニアな相関関係（比例関係）を有している。具体的には、人間が感じる明るさの程度が高い（明るい）箇所ほど、評価値ｘも高くなっている。したがって、評価値ｘは、人間が感じる明るさと相関をもつ指標として、使用できることが分かる。本発明者は、様々な変換式について図６と同様の実験を行い、それらの結果から、人間が感じる明るさと強い相関をもつ評価値ｘを算出可能な変換式（１）を導き出した。

【0026】

評価画像作成部１３は、このような評価値ｘおよび明るさ値ｙを、座標毎に算出する。そして、評価画像作成部１３は、各座標の画素値に明るさ値ｙを適用することによって、第１評価画像８４を作成する。これにより、照明空間において人間が感じる明るさの分布を表した第１評価画像８４を得ることができる。

【0027】

表示出力部１４は、表示部２０に対して、照明空間評価プログラム９に関連する種々の情報を出力する。上述した第１輝度画像８３および第１評価画像８４が作成されると、表示出力部１４は、作成された第１輝度画像８３および第１評価画像８４を、表示部２０に表示する。また、表示出力部１４は、輝度値Ｌ、評価値ｘ、明るさ値ｙなどの情報や、各種コマンドを実行するためのボタン等を、表示部２０に表示する。

【0028】

入力指示部１５は、入力部３０からの入力信号に基づいて、コンピュータ本体１０内の各機能に動作指示を与える。第１輝度画像取得部１２、評価画像作成部１３、表示出力部１４、評価値調整部１６、第２輝度画像作成部１７、および照明設計部１８は、上述した照明空間評価プログラム９と、入力指示部１５からの動作指示とに従って、各々の機能を実行する。

【0029】

評価値調整部１６は、第１評価画像８４の全体または一部分の座標の評価値を調整する。具体的には、評価値調整部１６は、入力指示部１５からの動作指示に基づき、第１評価画像８４中の指定された領域の明るさ値ｙを増加または減少させる。これにより、調整後の評価画像である第２評価画像８５が生成される。図７は、第２評価画像８５の例を示した図である。また、評価値調整部１６は、調整された座標の評価値ｘを、変更後の明るさ値ｙに対応する評価値ｘに変更する。

【0030】

第２輝度画像作成部１７は、評価値調整部１６により調整された第２評価画像８５に基づいて、第２輝度画像８６を作成する。第２輝度画像作成部１７は、第２評価画像８５の各画素の評価値ｘに基づいて、各画素の輝度値Ｌを算出する。上述した変換式（１）は、輝度値Ｌに対して評価値ｘが一意に決まる可逆計算式である。このため、第２輝度画像作成部１７は、変換式（１）の逆算を行うことにより、各画素の輝度値Ｌを算出することができる。そして、第２輝度画像作成部１７は、各座標の画素値に、算出された輝度値Ｌを適用することによって、第２輝度画像８６を作成する。

【0031】

照明設計部１８は、第２輝度画像８６に基づいて、照明空間の設計の支援を行う。具体的には、照明設計部１８は、第１輝度画像８３と第２輝度画像８６の差分に基づいて、照明空間に配置される照明器具の調光率の調整を行う。例えば、第２輝度画像８６のある領域の輝度値Ｌが、第１輝度画像８３の当該領域の輝度値Ｌよりも大きい場合、当該領域を照らす照明器具の調光率を上げる。反対に、第２輝度画像８６のある領域の輝度値Ｌが、第１輝度画像８３の当該領域の輝度値Ｌよりも小さい場合、当該領域を照らす照明器具の調光率を下げる。

【0032】

また、照明設計部１８は、第２輝度画像８６に基づいて、照明空間に配置される照明器具の選定を行ってもよい。例えば、照明設計部１８は、第２輝度画像８６に基づいて、条件を満たす照明器具のスペックや、照明器具の候補を、表示部２０に表示してもよい。また、照明設計部１８は、予め登録された照明器具のリストから、第２輝度画像８２の条件に合致する照明器具を自動的に選択してもよい。

【0033】

＜２．照明空間評価方法の実行手順について＞
続いて、図１のシステムにおける照明空間評価方法の実行手順について、図８のフローチャートを参照しつつ、説明する。

【0034】

本実施形態の照明空間評価方法を実行するときには、まず、コンピュータ本体１０が、記憶部１１に記憶された照明空間評価プログラム９を起動させる（ステップＳ１）。具体的には、ユーザが、表示部２０を参照しながら、入力部３０を操作することにより、コンピュータ本体１０に、照明空間評価プログラム９の起動指示を与える。照明空間評価プログラム９が起動すると、図１に示した第１輝度画像取得部１２、評価画像作成部１３、表示出力部１４、入力指示部１５、評価値調整部１６、第２輝度画像作成部１７、および照明設計部１８の各機能が能動化される。

【0035】

照明空間評価プログラム９の起動後、ユーザが、入力部３０において所定の操作を行うと、第１輝度画像取得部１２は、第１輝度画像８３を取得する（ステップＳ２）。第１輝度画像８３は、評価対象となる照明空間の輝度分布を示す画像である。第１輝度画像取得部１２は、カメラ４０により撮影された撮影画像８２またはＣＡＤデータ８１に基づいて、第１輝度画像８３を生成する。そして、表示出力部１４が、生成された第１輝度画像８３を、表示部２０に表示する。

【0036】

次に、評価画像作成部１３が、第１輝度画像８３に基づいて、第１評価画像８４を作成する（ステップＳ３）。具体的には、評価画像作成部１３は、第１輝度画像８３中の各座標の輝度値Ｌを、上述した変換式（１）に代入することにより、各座標の評価値ｘを算出する。また、評価画像作成部１３は、図５の対応関係に基づいて、座標毎に、算出された評価値ｘに対応する明るさ値ｙを決定する。そして、評価画像作成部１３は、各座標の画素値に明るさ値ｙを適用することにより、第１評価画像８４を作成する。

【0037】

第１評価画像８４が作成されると、表示出力部１４は、作成された第１評価画像８４を、表示部２０に表示する。これにより、ユーザは、照明空間において人間が感じる明るさの分布を表した第１評価画像８４を、視覚的に確認することができる。特に、この第１評価画像８４によれば、照明空間全体の明るさだけではなく、第１評価画像８４中の各座標の明るさ値ｙに基づいて、照明空間中の局所的な位置に対して人間が感じる明るさを評価することができる。

【0038】

続いて、ユーザは、表示部２０に表示された第１評価画像８４により示される明るさの分布が、照明空間の設計上適切であるか否かを判断する（ステップＳ４）。そして、明るさの分布が適切であると判断した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、照明空間の評価を終了する。

【0039】

一方、明るさの分布が適切でないと判断した場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ユーザは、入力部３０を操作することにより、コンピュータ本体１０に、第１評価画像８４の調整指示を与える。具体的には、ユーザは、表示部２０に表示された第１評価画像８４を確認しながら、入力部３０を操作して、第１評価画像８４の調整すべき領域と、調整値とを指定する。すると、評価値調整部１６は、指定された領域の各座標の明るさ値ｙを、指定された調整値に応じて、変更後の明るさ値ｙに変更する。これにより、明るさ値ｙが調整された第２評価画像８５が得られる。そして、評価値調整部１６は、当該座標の評価値ｘを、変更後の明るさ値ｙに対応する評価値ｘに変更する（ステップＳ５）。

【0040】

なお、明るさ値ｙおよび評価値ｘを調整する領域は、第１評価画像８４の一部分であってもよく、第１評価画像８４の全体であってもよい。例えば、上述した調整値は、第１評価画像８４の全体における明るさ値ｙの平均値であってもよい。その場合、評価値調整部１６は、第１評価画像８４の全体の明るさ値ｙを一律に増加または減少させることにより、第１評価画像８４における明るさ値ｙの平均値を変化させる。また、上述した調整値は、明るさ画像８４における視対象となる一部分の明るさ値ｙであってもよい。その場合、評価値調整部１６は、第１評価画像８４の視対象となる一部分の明るさ値ｙを増加または減少させる。図７の例では、評価画像中の一部分Ａの明るさ値ｙのみが変更されている。また、上述した調整値は、第１評価画像８４における明るさ値ｙの標準偏差であってもよい。その場合、評価値調整部１６は、明るさ値ｙのばらつきを変化させることにより、第１評価画像８４における明るさ値ｙの標準偏差を変化させる。

【0041】

続いて、第２輝度画像作成部１７は、ステップＳ５で生成された第２評価画像８５に基づいて、第２輝度画像８６を作成する（ステップＳ６）。ここでは、第２輝度画像作成部１７が、第２評価画像８５の各画素の評価値ｘを、上述した変換式（１）に代入して逆算を行うことにより、各画素の輝度値Ｌを算出する。そして、第２輝度画像作成部１７は、各座標の画素値に、算出された輝度値Ｌを適用することによって、第２輝度画像８６を作成する。

【0042】

第２輝度画像８６が作成されると、表示出力部１４は、作成された第２輝度画像８６を、表示部２０に表示する。上記のように、第２輝度画像８６は、明るさ値ｙが調整された第２評価画像８５に基づいて作成される。したがって、第２輝度画像８６は、人間が感じる明るさの分布が適正化された照明空間の輝度値Ｌの画像となる。ユーザは、表示部２０に表示された第２輝度画像８６を確認することにより、人間にとって適切な明るさの分布をもつ照明空間の設計を行うことができる。

【0043】

その後、照明設計部１８が、第２輝度画像８６に基づいて、照明空間に配置される照明器具の調光率の調整を行う（ステップＳ７）。具体的には、照明設計部１８は、照明空間の輝度分布が、第１輝度画像８３の状態から、第２輝度画像８６の状態に近づくように、照明器具の調光率の変更を提案する。そして、表示出力部１４は、照明設計部１８により提案された調光率を、表示部２０に表示する。これにより、ユーザは、表示部２０に表示された調光率の提案に基づいて、人間にとって適切な照明空間の設計を、容易に行うことができる。

【0044】

なお、コンピュータ１が、調光可能な照明器具と接続されている場合、照明設計部１８は、照明器具の調光率を直接調整してもよい。また、照明設計部１８は、第２輝度画像８６に基づいて、適切な照明器具を選定し、表示部２０に、照明器具の交換、追加、または削除の提案を行ってもよい。その場合、ユーザは、表示部２０に表示された照明器具の交換、追加、または削除の提案に基づいて、人間にとって適切な照明空間の設計を、容易に行うことができる。

【0045】

以上のように、本実施形態の照明空間評価方法では、人間が感じる明るさと相関をもつ評価値ｘを座標毎に計算し、当該評価値ｘに基づいて第１評価画像８４を作成する。このため、作成された第１評価画像８４を用いることにより、照明空間中の各位置に対して人間が感じる明るさを評価できる。また、照明空間の各位置において、人間が適切と感じる明るさを知ることができるため、過剰な照明を抑えて、照明器具の消費電力を抑えることができる。

【0046】

＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。以下では、種々の変形例について、上記の実施形態との相違点を中心に説明する。

【0047】

＜３－１．第１変形例＞
上記の実施形態では、評価画像作成部１３が、照明空間において人間が感じる「明るさ」の分布を表す第１評価画像８４を作成していた。しかしながら、評価画像作成部１３は、照明空間において人間が感じる「まぶしさ」の分布を表す第１評価画像８４を作成してもよい。図９は、人間が感じるまぶしさの分布を表す第１評価画像８４の例を示した図である。

【0048】

この場合においても、評価画像作成部１３は、まず、上述した変換式（１）により、各画素の評価値ｘを算出する。そして、評価画像作成部１３は、算出された評価値ｘを反映したまぶしさ値ｚを、座標毎に算出する。

【0049】

図１０は、評価値ｘと、明るさ値ｙと、まぶしさ値ｚの関係を示した図である。図１０に示すように、評価画像作成部１３は、評価値ｘを、予め設定された範囲の値に変換することにより、まぶしさ値ｚを算出する。図１０の例では、評価値ｘが、１～４の範囲の値であるまぶしさ値ｚに変換される。まぶしさ値ｚは、４が「とてもまぶしい」、３が「まぶしい」、２が「ややまぶしい」、１が「まぶしくない」と人間が感じることを表す。表示部２０に第１評価画像８４を表示するときには、図９のように、まぶしさ値ｚの階調が凡例として表示される。

【0050】

図１１は、上述した評価値ｘと、人間が感じるまぶしさとの関係を調べた結果を示した図である。図１１の横軸は、評価値ｘを示している。図１１の縦軸は、人間が感じるまぶしさの程度を示した図である。図１１の実験では、２０人の被験者に、照明空間の複数の位置について、自身が感じるまぶしさを申告してもらい、輝度値Ｌに基づいて算出される評価値ｘと、被験者が感じるまぶしさとの関係をプロットした。

【0051】

図１１に示した評価値ｘの範囲では、評価値ｘと、人間が感じるまぶしさの程度とは、リニアな相関関係（比例関係）を有している。具体的には、人間が感じるまぶしさの程度が高い（まぶしい）箇所ほど、評価値ｘも高くなっている。したがって、評価値ｘは、人間が感じるまぶしさと相関をもつ指標として、使用できることが分かる。

【0052】

評価画像作成部１３は、このような評価値ｘおよびまぶしさ値ｚを、座標毎に算出する。そして、評価画像作成部１３は、各座標の画素値にまぶしさ値ｚを適用することによって、第１評価画像８４を作成する。これにより、照明空間において人間が感じるまぶしさの分布を表した第１評価画像８４を得ることができる。

【0053】

図６および図１１の実験から、上述した変換式（１）により算出される評価値ｘは、人間が感じる「明るさ」と、人間が感じる「まぶしさ」のどちらの指標としても使用できることが分かった。このため、評価画像作成部１３は、１種類の評価値ｘに基づいて、人間が感じる明るさの分布を表す第１評価画像８４と、人間が感じるまぶしさの分布を表す第１評価画像８４とを、作成することができる。すなわち、評価画像作成部１３は、第１評価画像８４の種類に応じて異なる種類の評価値を算出する必要がない。これにより、照明空間の評価を効率よく行うことができる。

【0054】

＜３－２．第２変形例＞
上記の実施形態では、評価画像作成部１３は、輝度値Ｌの常用対数値logＬを、輝度値Ｌの常用対数値logＬの標準偏差σで除算することにより、評価値ｘを算出していた。しかしながら、標準偏差σに代えて、分散σ^２を使用してもよい。すなわち、評価画像作成部１３は、次の変換式（２）のように、輝度値Ｌの常用対数値logＬを、輝度値Ｌの常用対数値logＬの分散σ^２で除算することにより、評価値ｘを算出してもよい。
ｘ＝（logＬ）／σ^２ ・・・（２）

【0055】

ただし、分散σ^２を使用する場合よりも、標準偏差σを使用する方が、図６および図１１のように、人間が感じる明るさまたはまぶしさと、リニアな相関関係を有する評価値ｘを得ることができる。したがって、標準偏差σを使用する方が、人間の感覚により近い第１評価画像８４を作成しやすい。

【0056】

＜３－３．第３変形例＞
評価画像作成部１３は、次の変換式（３）～（６）のいずれかにより、評価値ｘを算出してもよい。
ｘ＝（logＬ）×ｅ＾変動係数 ・・・（３）
ｘ＝（logＬ）×ｅ＾σ ・・・（４）
ｘ＝（logＬ）×１０＾変動係数 ・・・（５）
ｘ＝（logＬ）×１０＾σ ・・・（６）

【0057】

上記の変換式（３）～（６）において、logＬは、輝度値Ｌの常用対数値を表す。また、上記の変換式（３）～（６）において、σは、第１輝度画像８３におけるlogＬの標準偏差を表す。また、上記の変換式（３）～（６）において、変動係数は、σ／log（平均輝度）である。

【0058】

これらの変換式（３）～（６）を使用すれば、特に、第１輝度画像８４の平均輝度が高く、かつ、標準偏差σが小さい場合や、あるいは、第１輝度画像８４の平均輝度が低く、かつ、標準偏差σが大きい場合に、適切な評価値ｘを得ることができる。

【0059】

このように、評価値ｘは、上述した変換式（１），（２）により算出されるものに限らず、輝度値Ｌの対数値logＬと、標準偏差σまたは分散σ^２のような輝度値Ｌのばらつきを表す統計値と、に基づいて算出されるものであればよい。当該統計値を算出する範囲は、第１輝度画像８３の全体であってもよく、第１輝度画像８３の一部分であってもよい。また、logＬは、輝度値Ｌの常用対数値に限らず、輝度値Ｌの自然対数値であってもよい。
＜３－４．他の変形例＞

【0060】

上記の実施形態では、明るさ値ｙが、１～７の範囲の値をとるものであった。しかしながら、明るさ値ｙは、１～７の範囲に限らず、より狭い範囲の値をとるものであってもよいし、より広い範囲の値をとるものであってもよい。

【0061】

また、上記の第１変形例では、まぶしさ値ｚが、１～４の範囲の値をとるものであった。しかしながら、まぶしさ値ｚは、１～４の範囲に限らず、より狭い範囲の値をとるものであってもよいし、より広い範囲の値をとるものであってもよい。

【0062】

上記の実施形態では、「情報処理装置」として、コンピュータ本体１０、表示部２０、および入力部３０を有するコンピュータ１を使用していた。しかしながら、本発明における「情報処理装置」は、スマートフォンやタブレット型ＰＣのような携帯情報端末であってもよい。

【0063】

また、照明空間評価プログラム９は、ＢＩＭ（Building Information Modeling）ソフトのような建築物の設計ソフトに組み込まれて、当該設計ソフトの機能の一部を構成するものであってもよい。

【0064】

また、照明空間評価プログラム９は、複数の照明器具を制御するための制御機器（ゲートウェイ）において動作するものであってもよい。また、照明空間評価プログラム９は、複数の照明器具を制御するための制御機器（ゲートウェイ）と通信可能なコンピュータまたは携帯情報端末において動作するものであってもよい。

【0065】

また、上記の実施形態では、コンピュータ１の第１輝度画像取得部１２が、カメラ４０により撮影された撮影画像８２を、第１輝度画像８３に変換していた。しかしながら、カメラ４０自体が第１輝度画像８３を出力する機能を有していてもよい。その場合、第１輝度画像取得部１２は、撮影画像８２を第１輝度画像８３に変換する機能を有さず、単にカメラ４０から第１輝度画像８３を取得するものであってもよい。

【0066】

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、任意に組み合わせてもよい。

【0067】

＜４．発明の抽出＞
上記の実施形態および変形例から抽出される発明として、例えば、以下の発明を挙げることができる。

【0068】

第１発明は、情報処理装置にインストールされたプログラムにより、照明空間を評価する照明空間評価方法であって、ａ）前記照明空間の輝度分布を示す第１輝度画像を取得する工程と、ｂ）前記第１輝度画像中の複数の座標において、人間が感じる明るさと相関をもつ評価値を計算し、前記評価値に基づいて、前記照明空間において人間が感じる明るさの分布を表した評価画像を作成する工程と、を有し、前記工程ｂ）では、前記座標毎に、輝度値の対数値と、輝度値のばらつきを示す統計値とに基づいて、前記評価値を算出する。

【0069】

第２発明は、第１発明の照明空間評価方法であって、前記統計値は、輝度値の対数値の標準偏差であり、前記工程ｂ）では、前記座標毎に、前記対数値を前記標準偏差で除算することにより、前記評価値を算出する。

【0070】

第３発明は、第１発明または第２発明の照明空間評価方法であって、前記評価値は、人間が感じる明るさおよびまぶしさと相関をもち、前記工程ｂ）では、前記評価値に基づいて、前記照明空間において人間が感じるまぶしさの分布を表した評価画像を作成する。

【0071】

第４発明は、第１発明または第２発明の照明空間評価方法であって、ｃ）前記評価画像の全体または一部分の座標の評価値を調整する工程と、ｄ）前記工程ｃ）において調整された前記評価画像から、前記工程ｂ）の逆算により、第２輝度画像を作成する工程と、をさらに有する。

【0072】

第５発明は、第４発明の照明空間評価方法であって、ｅ）第２輝度画像に基づいて、前記照明空間に配置される照明器具の調光率の調整または照明器具の選定を行う工程をさらに有する。

【0073】

第６発明は、情報処理装置にインストールされて、前記情報処理装置に、ａ）照明空間の輝度分布を示す第１輝度画像を取得する工程と、ｂ）前記第１輝度画像中の複数の座標において、人間が感じる明るさと相関をもつ評価値を計算し、前記評価値に基づいて、前記照明空間において人間が感じる明るさの分布を表した評価画像を作成する工程と、を実行させる照明空間評価プログラムであって、前記工程ｂ）では、前記座標毎に、輝度値の対数値と、輝度値のばらつきを示す統計値とに基づいて、前記評価値を算出する。

【0074】

第７発明は、第６発明の照明空間評価プログラムであって、前記統計値は、輝度値の対数値の標準偏差であり、前記工程ｂ）では、前記座標毎に、前記対数値を前記標準偏差で除算することにより、前記評価値を算出する。

【0075】

第８発明は、第６発明または第７発明の照明空間評価プログラムであって、前記評価値は、人間が感じる明るさおよびまぶしさと相関をもち、前記工程ｂ）では、前記評価値に基づいて、前記照明空間において人間が感じるまぶしさの分布を表した評価画像を作成する。

【0076】

第９発明は、第６発明または第７発明の照明空間評価プログラムであって、前記情報処理装置に、ｃ）前記評価画像の全体または一部分の座標の評価値を調整する工程と、ｄ）前記工程ｃ）において調整された前記評価画像から、前記工程ｂ）の逆算により、第２輝度画像を作成する工程をさらに実行させる。

【0077】

第１０発明は、第９発明の照明空間評価プログラムであって、前記情報処理装置に、ｅ）第２輝度画像に基づいて、前記照明空間に配置される照明器具の調光率の調整または照明器具の選定を行う工程をさらに実行させる。

【0078】

第１１発明は、情報処理装置を備えた照明空間評価装置であって、前記情報処理装置にインストールされたプログラムにより、照明空間の輝度分布を示す第１輝度画像を取得する第１輝度画像取得部と、前記第１輝度画像中の複数の座標において、人間が感じる明るさと相関をもつ評価値を計算し、前記評価値に基づいて、前記照明空間において人間が感じる明るさの分布を表した評価画像を作成する評価画像作成部と、の各機能を実現し、前記評価画像作成部は、前記座標毎に、輝度値の対数値と、輝度値のばらつきを示す統計値とに基づいて、前記評価値を算出する。

【0079】

第１２発明は、第１１発明の照明空間評価装置であって、前記統計値は、輝度値の対数値の標準偏差であり、前記評価画像作成部は、前記座標毎に、前記対数値を前記標準偏差で除算することにより、前記評価値を算出する。

【0080】

第１３発明は、第１１発明または第１２発明の照明空間評価装置であって、前記評価値は、人間が感じる明るさおよびまぶしさと相関をもち、前記評価画像作成部は、前記評価値に基づいて、前記照明空間において人間が感じるまぶしさの分布を表した評価画像を作成する。

【0081】

第１４発明は、第１１発明または第１２発明の照明空間評価装置であって、前記プログラムにより、前記評価画像の全体または一部分の座標の評価値を調整する評価値調整部と、前記評価値調整部により調整された前記評価画像から、前記評価画像作成部の逆算により、第２輝度画像を作成する第２輝度画像作成部と、の各機能をさらに実現する。

【0082】

第１５発明は、第１４発明の照明空間評価装置であって、前記プログラムにより、第２輝度画像に基づいて、前記照明空間に配置される照明器具の調光率の調整または照明器具の選定を行う照明設計部の機能をさらに実現する。

【0083】

第１発明～第１５発明によれば、人間が感じる明るさと相関をもつ評価値を座標毎に計算し、当該評価値に基づいて評価画像を作成する。このため、作成された評価画像を用いることにより、照明空間中の各位置に対して人間が感じる明るさを評価できる。

【0084】

特に、第２発明、第７発明、または第１２発明によれば、人間が感じる明るさの分布により近い評価画像を作成できる。

【0085】

特に、第３発明、第８発明、または第１３発明によれば、評価画像に基づいて、照明空間中の各位置に対して人間が感じるまぶしさを評価できる。また、人間が感じる明るさと、人間が感じるまぶしさとを、１種類の評価値に基づいて評価できる。

【0086】

特に、第４発明、第９発明、または第１４発明によれば、調整後の評価画像から作成される第２輝度画像に基づいて、人間が適切と感じる照明空間の設計を行うことができる。

【0087】

特に、第５発明、第１０発明、または第１５発明によれば、照明器具の調光率の調整または照明器具の選定を、容易に行うことができる。

【符号の説明】

【0088】

１ コンピュータ
９ 照明空間評価プログラム
１０ コンピュータ本体
１１ 記憶部
１２ 第１輝度画像取得部
１３ 評価画像作成部
１４ 表示出力部
１５ 入力指示部
１６ 評価値調整部
１７ 第２輝度画像作成部
１８ 照明設計部
２０ 表示部
３０ 入力部
４０ カメラ
８１ ＣＡＤデータ
８２ 撮影画像
８３ 第１輝度画像
８４ 第１評価画像
８５ 第２評価画像
８６ 第２輝度画像
９０ 記憶媒体
１００ 照明空間評価装置
Ｌ 輝度値
ｘ 評価値
ｙ 明るさ値
ｚ まぶしさ値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】