(57)【要約】【課題】塗面の光輝感が見る角度によって大きく異なる塗膜でも、より信頼性の高い光輝感の定量的な評価を行うことができる光輝感評価装置及び光輝感評価方法を提供する。【解決手段】第１、第２照明部１０，２０により異なる方向（ハイライト方向及びシェード方向）から個別に被測定物５を照明し、それぞれ照明された領域を撮像部３０により撮像して２次元画像データを得て、この２次元画像データからパワースペクトル値αを算出するように構成した。【選択図】　　　図３
2004020263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物の被測定領域を互いに異なる複数の方向から照明する照明手段と、
前記被測定領域の略法線方向から撮像することによって前記被測定領域の２次元画像データを得る撮像手段と、
前記照明手段で前記被測定領域を互いに異なる複数の方向から個別に照明することによって前記撮像手段で複数の２次元画像データを得て、得た複数の２次元画像データに基づいて前記被測定物の光輝感の評価値を演算する演算手段と
を備えることを特徴とする光輝感評価装置。
【請求項２】
前記複数の方向のうちの少なくとも１つの方向から照明して得る２次元画像データは、互いに異なる複数の露光条件で得た複数の２次元画像データであることを特徴とする請求項１に記載の光輝感評価装置。
【請求項３】
前記照明手段は、前記被測定領域を第１の方向から照明する第１の照明手段と、前記被測定領域を第１の方向とは異なる第２の方向から照明する第２の照明手段とで構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光輝感評価装置。
【請求項４】
前記演算手段は、次の式（１）で得られる２次元パワースペクトル積分値α、及び式（２）で得られる輝き値βを、空間周波数を表す線密度ｆ、方向を表す角度ω、２次元画像を２次元フーリエ変換することにより得られるパワースペクトル画像の強度Ｐ（ｆ，ω）、パワースペクトル画像の中心画像Ｐ（０，０）、輝度ピークの平均高さＰＨａｖ、輝度ピークの平均裾広がり率ＰＳａｖ、目視との一致性から実験的に求めた係数ａから、前記被測定物の光輝感の評価値として演算することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光輝感評価装置。
α＝∫ｆ∫ωＰ（ｆ，ω）ｄｆω／Ｐ（０，０）　・・・（１）
β＝ＰＨａｖ＋ａ×ＰＳａｖ　　　　　　　・・・・・（２）
【請求項５】
被測定物の被測定領域を互いに異なる複数の方向から個別に照明するステップと、
互いに異なる複数の方向から個別に照明された前記被測定領域をそれぞれ略法線方向から撮像して複数の２次元画像データを得るステップと、
得た複数の２次元画像データに基づいて前記被測定物の光輝感の評価値を演算するステップとを備えることを特徴とする光輝感評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光輝感を有する被測定物、例えば光輝材を含有した塗膜の光輝感を定量的に評価するべく、該塗膜の光輝感の評価値を測定する光輝感評価装置及び光輝感評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の塗装技術などの分野において、塗膜の意匠性を向上するべく従来のソリッドカラー仕上げに代えて、鱗片状のアルミニウムや光輝性雲母粉末などの光輝材を含有させた塗料によるメタリック調の塗装仕上げが広く採用されている。
【０００３】
一方、塗膜の外観を評価する基準として、例えばＡ群：光沢感や平滑感などの表面形状と表面層物性、Ｂ群：透明感や深み感、２層感及び肉持ち感などの塗膜の多層的構造、及びＣ群：陰影感や光輝感などの塗膜内の配向的構造などがある。
【０００４】
従来、上記のうち光輝材を含有する塗膜において重要なＣ群の「光輝感」を定量的に評価する方法として、例えば特開２０００−３０４６９６号公報に記載されているものがある。
【０００５】
この公報に記載されている評価方法は、光輝材含有塗膜の塗面に、該塗面の法線方向から所定の角度だけずらした方向から照明した状態で、その照明領域をＣＣＤカメラにより撮影し、撮影した画像をパーソナルコンピュータに取り込み、画像編集ソフト、画像解析ソフト及び表計算ソフトを用いて光輝感を定量化するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報の技術では、一方向からの照明による評価であるため、評価すべき塗膜が、見る角度によって光輝感が大きく異なるものである場合、光輝感の評価が充分でない、すなわちその定量評価が目視結果と相関性が低いことがあり、光輝感の評価の信頼性を向上する余地があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、塗面の光輝感が見る角度によって大きく異なる塗膜でも、より信頼性の高い光輝感の定量的な評価を行うことができる光輝感評価装置及び光輝感評価方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、被測定物の被測定領域を互いに異なる複数の方向から照明する照明手段と、前記被測定領域の略法線方向から撮像することによって前記被測定領域の２次元画像データを得る撮像手段と、前記照明手段で前記被測定領域を互いに異なる複数の方向から個別に照明することによって前記撮像手段で複数の２次元画像データを得て、得た複数の２次元画像データに基づいて前記被測定物の光輝感の評価値を演算する演算手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、被測定物の被測定領域を互いに異なる複数の方向から個別に照明するステップと、互いに異なる複数の方向から個別に照明された前記被測定領域をそれぞれ略法線方向から撮像して複数の２次元画像データを得るステップと、得た複数の２次元画像データに基づいて前記被測定物の光輝感の評価値を演算するステップとを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
これらの発明によれば、被測定物の被測定領域を互いに異なる複数の方向から個別に照明し、互いに異なる複数の方向から個別に照明された前記被測定領域をそれぞれ略法線方向から撮像して複数の２次元画像データを得、得た複数の２次元画像データに基づいて前記被測定物の光輝感の評価値を演算するようにしたので、評価すべき塗膜が、見る角度によって光輝感の大きく異なるものであっても、一の方向から照明する従来のものに比して、塗膜の光輝感の評価を正確に行うことができ、光輝感の評価の信頼性が向上される。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光輝感評価装置において、前記複数の方向のうちの少なくとも１つの方向から照明して得る２次元画像データは、互いに異なる複数の露光条件で得た複数の２次元画像データであることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の光輝感評価装置において、照明手段は、前記被測定領域を第１の方向から照明する第１の照明手段と、前記被測定領域を第１の方向とは異なる第２の方向から照明する第２の照明手段とで構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の光輝感評価装置において、前記演算手段は、次の式（１）で得られる２次元パワースペクトル積分値α、及び式（２）で得られる輝き値βを、空間周波数を表す線密度ｆ、方向を表す角度ω、２次元画像を２次元フーリエ変換することにより得られるパワースペクトル画像の強度Ｐ（ｆ，ω）、パワースペクトル画像の中心画像Ｐ（０，０）、輝度ピークの平均高さＰＨａｖ、輝度ピークの平均裾広がり率ＰＳａｖ、目視との一致性から実験的に求めた係数ａから、前記被測定物の光輝感の評価値として演算することを特徴とするものである。
α＝∫ｆ∫ωＰ（ｆ，ω）ｄｆω／Ｐ（０，０）　・・・（１）
β＝ＰＨａｖ＋ａ×ＰＳａｖ　　　　　　　・・・・・（２）
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光輝感評価装置及び光輝感評価方法の実施形態について説明する。
【００１５】
まず、本発明に係る光輝感評価装置により光輝感が定量的に評価される被測定物として、光輝材を含有する塗膜（以下、光輝材含有塗膜という）を一例に挙げて説明する。図１は、光輝材含有塗膜の断面図である。なお、本発明に係る光輝感評価装置により光輝感が定量評価される被測定物は図１に示す光輝材含有塗膜に限られるものではない。
【００１６】
被塗装物１００は、金属又はプラスチックからなり、例えば自動車の外板がその一例として挙げられる。図１（ａ）は、キラキラ感や干渉作用などの特殊効果を醸し出す鱗片状のアルミニウムや雲母、雲母状酸化鉄、金属酸化物で被覆した雲母などの所謂メタリック顔料１１１を含有した単層塗膜１０１を示したものであり、図１（ｂ）は、上記のメタリック顔料に加えて着色顔料を含有した単層塗膜１０２を示したものである。
【００１７】
これらの単層塗膜１０１，１０２は、例えば、熱硬化性、又は常温硬化性の樹脂組成物にメタリック顔料１１１や着色顔料１１２が混合された有機溶剤系塗料又は水系塗料を、被塗装物１００に直接、又は下塗り塗装、さらには中塗り塗装を介して塗装することによって得られるものである。
【００１８】
図１（ｃ）は、被塗装物１００に着色顔料１１３を有する塗膜１１４を形成した後に、それぞれ単層塗膜１０１，１０２を積層して塗装することによって得られた複層塗膜１０３，１０４を示したものである。図１（ｄ）は、図１（ａ）〜（ｃ）に示す単層塗膜１０１，１０２及び複層塗膜１０３，１０４の上層に、さらにクリヤー塗装１１５が塗装された複層塗膜１０５〜１０８を示したものである。
【００１９】
次に、図２，図３を参照して、光輝感評価装置１の構成について説明する。
【００２０】
図２（ａ）は、本発明に係る光輝感評価装置１の外観斜視図、図２（ｂ）は、光輝感評価装置１の使用条件を説明するための説明図、図３は、光輝感評価装置１の詳細な構成を示す構成図である。
【００２１】
図２（ａ）に示すように、光輝感評価装置１は、後述する各部材等を収納する箱型の装置本体２を有し、装置本体２には、その底壁２ａに穿設された略円形状の測定用開口３と、上面適所に配設された操作表示パネル４とが備えられている。操作表示パネル４は、光輝感の評価値の測定を開始する指示を行うためのするスイッチを含む操作部４１や、例えば液晶表示パネルからなり、光輝感の評価値の測定結果を表示する表示部４２などを有する。
【００２２】
光輝感評価装置１は、被測定物について光輝感の評価値を測定する際、図２（ｂ）に示すように、底壁２ａを被測定物５の被測定面に対向させるとともに、測定用開口３の略中心を通る底壁面の法線２ｎが、被測定面の法線５ｎに一致するように被測定物５に対して配置される。これにより、被測定物５において測定用開口３に対向する領域（測定用開口３を介して装置本体２内に露出する領域）の一部又は全部の領域について光輝感の評価値が測定される（以下、その領域を被測定領域という）。
【００２３】
図３に示すように、光輝感評価装置１は、上記の操作表示パネル４と、装置本体２内に、被測定物５の被測定領域に対して照明光を照射する２つの照明部１０，２０（以下、第１照明部１０，第２照明部２０という）と、被測定領域を撮像する撮像部３０と、制御部５０とを備えている。
【００２４】
第１照明部１０，第２照明部２０は、略同様の構成を有し、例えばキセノンフラッシュランプからなる光源１１，２１と、この光源１１，２１を発光させる発光回路１２，２２と、光源１１，２１の照明光を被測定物５の被測定領域へ導く光ファイバ１４，２４とを有して構成されており、光源１１，２１による照明光が光ファイバ１４，２４の入射端から入射し、例えば上記法線２ｎと被測定領域との交点を中心とする所定の径の円領域を照明するようになっている。なお、光ファイバー１４，２４の射出端の近傍にそれぞれコリメートレンズを配設して、被測定物５を平行光線により照明するようにしてもよい。
【００２５】
第１照明部１０，第２照明部２０は、同一の領域を異なる方向から照明するように配置されている。すなわち、第１照明部１０は、法線２ｎに対し角度θ１だけずれた方向（以下、ハイライト方向という）から被測定物５を照明する一方、第２照明部２０は、法線２ｎに対し角度θ２（θ２＞θ１）だけずれた方向（以下、シェード方向という）から被測定物５を照明する。このように異なる照明方向から被測定物５を照明する複数の照明部を備えた技術的意義については後述する。
【００２６】
発光回路１２，２２は、光源１１，２１を発光させるもので、例えば図４に示すように、数百Ｖの直流高電圧を光源１１，２１の電極に印加するためのメインコンデンサ１２１，２２１と、メインコンデンサ１２１，２２１を充電するための充電回路１２２，２２２と、光源１１，２１に密着して巻かれた金属ワイヤからなるトリガ電極１１ａ，２１ａに数万Ｖの交流高電圧を印加するためのトリガ発生回路１２３，２２３と、ダイオード１２４，２２４と、例えばＩＧＢＴからなる半導体スイッチ素子１２５，２２５と、半導体スイッチ素子１２５，２２５に駆動電圧を印加するための駆動回路１２６，２２６とを備えている。
【００２７】
光源１１，２１を発光させる場合には、半導体スイッチ素子１２５，２２５をオンにしておき、メインコンデンサ１２１，２２１により光源１１，２１の両端電極に直流高電圧を印加した状態で、トリガ発生回路１２３，２２３のトリガコンデンサによりトリガトランスを介してトリガ電極１１ａ，２１ａに交流高電圧を瞬間的に印加すると、光源１１，２１がトリガされ、メインコンデンサ１２１，２２１から直流電流が流れて発光することとなる。光源１１，２１の発光開始後に半導体スイッチ素子１２５，２２５をオフにするタイミングを制御することで、光源１１，２１の発光時間を制御することが可能になっている。トリガ発生回路１２３，２２３及び駆動回路１２６，２２６は制御部５０によりその動作が制御される。
【００２８】
撮像部３０は、法線２ｎに略平行な光線を受光するように配置されており、被測定物５からの反射光を集光する受光光学系３１と、受光光学系３１の結像位置に受光面が配設されたエリアセンサ３２とを有して構成されている。
【００２９】
エリアセンサ３２は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）からなる撮像素子で、受光光学系３１により結像された被写体の光像を画像信号（各画素で受光された画素信号の信号列からなる信号）に光電変換して出力するものである。なお、図３においては、第１照明部１０及び第２照明部２０による全照明領域を撮像部３０で撮像するように図示しているが、撮像部３０による撮像領域は、各照明部１０，２０による照明領域より小さい範囲であってもよい。
【００３０】
制御部５０は、マイクロプロセッサや、処理データを一時的に記憶するＲＡＭや光輝感評価装置１の上記各部材等を動作させるための制御プログラムを記憶するＥＥＰＲＯＭ等からなる記憶部５１を有してなり、操作表示パネル４、第１、第２照明部１０，２０及び撮像部３０の駆動を有機的に制御するものである。
【００３１】
さらに、制御部５０には、より正確に被測定物の光輝感を評価するべく、以下に説明する、発光制御部５０１、露光制御部５０２、演算部５０３及び表示制御部５０４としての機能が備えられ、各部５０１〜５０４の処理により、第１、第２照明部１０，２０が異なる方向（ハイライト方向及びシェード方向）から個別に被測定物５を照明するとともに、第１、第２照明部１０，２０による被測定物への照明毎に、撮像部３０が異なる露光時間で被測定物５の被測定領域を撮像し、各撮像動作で得られた２次元画像データを用いて光輝感の評価値を測定するようになっている。
【００３２】
発光制御部５０１は、操作表示パネル４の操作部４１が操作されると、後述する撮像部３０の露光動作に略同期して、第１照明部１０及び第２照明部２０を順次発光させるものである。
【００３３】
露光制御部５０２は、エリアセンサ３２の露光面への露光量、本実施形態では露光面への露光時間を制御するものである。露光制御部５０２は、タイマ５０２ａを有し、表１に示すように、ハイライト方向から第１照明部１０により被測定領域が照明された状態で、エリアセンサ３２の露光面にそれぞれ露光時間Ｔ１１及び露光時間Ｔ１２（Ｔ１１＞Ｔ１２）だけ露光させる。また、露光制御部５０２は、シェード方向から第２照明部２０により被測定領域が照明された状態で、エリアセンサ３２の露光面にそれぞれ露光時間Ｔ２１及び露光時間Ｔ２２（Ｔ２１＞Ｔ２２，Ｔ２１≠Ｔ１１，Ｔ２２≠Ｔ１２）だけ露光させる。なお、第１照明部１０により露光時間Ｔ１１，Ｔ１２で撮像して得られた２次元画像データをＤ１（Ｔ１１），Ｄ１（Ｔ１２）、第２照明部２０により露光時間Ｔ２１，Ｔ２２で撮像して得られた２次元画像データをＤ２（Ｔ２１），Ｄ２（Ｔ２２）という。
【００３４】
【表１】
2004020263.tif 000003
【００３５】
露光時間Ｔ１１〜Ｔ２２は、被測定物５の種類に応じたエリアセンサ３２のダイナミックレンジを有効に活用できる値に設定されている。すなわち、露光量が飽和したり、あるいは被測定物５からの反射光の光量の差が小さくなるなどの不具合が発生しないように設定されている。これにより、被測定物５に応じた適切な露光量で被測定物を撮像することができる。露光時間Ｔ１１〜Ｔ２２は予め設定され、記憶部５１に記憶されている。
【００３６】
演算部５０３は、得られた２次元画像データＤ１（Ｔ１１）〜Ｄ２（Ｔ２２）に基づき、光輝感の評価値を演算するものである。具体的には、光輝感は、「粒子感（できるだけキラキラ感が発現し難い照明条件下において被測定物を観察したときに、被測定物中に含有する光輝性顔料の配向・重なりで起きる不規則・無方向性の模様（ランダムパターン）から発する知覚）」と「キラキラ感（被測定物中に含有する光輝性顔料から正反射された光によって生じる不規則で微細な輝きの知覚）」に分類することができ、以下に説明する、２次元パワースペクトル値α及び輝き値βが「粒子感」及び「キラキラ感」に高い相関性を示すことが知られている。演算部５０３は、２次元画像データＤ１（Ｔ１１）〜Ｄ２（Ｔ２２）から、主として「粒子感」に相関性を示す２次元パワースペクトル値α、及び主として「キラキラ感」に相関性を示す輝き値βを演算する。なお、この２次元パワースペクトル値α、及び輝き値βの詳細な演算方法については、特開２０００−３０４６９６号公報に詳細に記載されているので、ここではその演算方法の概略についてのみ説明する。
【００３７】
まず、２次元パワースペクトル値αの演算方法について説明する。
【００３８】
例えば第１照明部１０の光源を発光させて、エリアセンサ３１により図５（ａ）で示す２次元画像を撮像したものとすると、この２次元画像を２次元フーリエ変換して、図５（ｂ）に示すようなパワースペクトル画像を得る。このパワースペクトル画像は、中心が周波数０（直流成分）で中心から周辺に離れるほど空間周波数が高くなる。また、人間が感じる光輝感に寄与するのは低周波数成分であるから、このパワースペクトル画像のうちで所定の低空間周波数を抽出し、図５（ｃ）に示す小円領域を得る。
【００３９】
そして、２次元パワースペクトル値αを、次式（１）
α＝∫ｆ∫ωＰ（ｆ，ω）ｄｆω／Ｐ（０，０）　・・・（１）
により算出する。ｆは空間周波数を表す線密度で、積分範囲は例えば０〜４．４本／ｍｍである。ωは方向を表す角度で、積分範囲は０〜２πである。また、Ｐ（ｆ，ω）は２次元画像を２次元フーリエ変換することにより得られるパワースペクトル画像の強度、Ｐ（０，０）は当該パワースペクトル画像の中心画像である。なお、上記の所定の低空間周波数とは、官能評価で得られた値を基準として抽出される空間周波数である。
【００４０】
このように、図５（ｃ）に示す小円領域を全方向について積分した２次元パワースペクトル値αは、図５（ｄ）における３次元表示の突出した部分の体積に相当する。
【００４１】
次に、輝き値βの演算方法について説明する。
【００４２】
例えば図５（ａ）に示すような２次元画像を複数の区画（本実施形態では、エリアセンサ３２の複数の画素に相当する）に分割し、各区画の輝度を総計する。また、この総計値により得られる１区画あたりの平均輝度Ｘに一定値ｙを加算して閾値Ｚを算出して、各区画の輝度から閾値Ｚを減算し、その減算値が正の値であるものを総計して、総体積Ｖを算出する。そして、閾値Ｚで２値化したときの減算値が正となる区画全ての面積を総計して総面積Ｓを算出する。
【００４３】
輝度ピークの平均高さＰＨａｖを、次式（２）
ＰＨａｖ＝３Ｖ／Ｓ　　　・・・（２）
により算出し、総面積Ｓを区画の総個数Ｃで割った平均粒子面積の直径Ｌを、次式（３）
Ｌ＝√（４Ｓ／πＣ）　　　・・・（３）
により算出し、この直径Ｌと上記輝度ピークの平均高さＰＨａｖとから、輝度ピークの平均裾広がり率ＰＳａｖを、次式（４）
ＰＳａｖ＝Ｌ／ＰＨａｖ　　　・・・（４）
により算出する。
【００４４】
そして、輝き値βを、次式（５）
β＝ＰＨａｖ＋ａ×ＰＳａｖ　　　・・・（５）
により算出する。なお、係数ａは、目視との一致性から実験的に求めた係数である。
【００４５】
以上のようにして、演算部５０３は、２次元画像データＤ１（Ｔ１１）〜Ｄ２（Ｔ２２）から、２次元パワースペクトル値αと輝き値βとを算出する。
【００４６】
表示制御部５０４は、演算部５０３による演算結果を表示部４２に表示させるものである。表示制御部５０４は、例えば図６に示すように、演算部５０３により算出されたパワースペクトル値αと輝き値βの演算結果（α，β）が、２次元画像データＤ１（Ｔ１１）については（α１，β１）となり、２次元画像データＤ１（Ｔ１２）については（α２，β２）となり、２次元画像データＤ２（Ｔ２１）については（α３，β３）となり、２次元画像データＤ２（Ｔ２１）については（α４，β４）となったことを表示部４２に表示させる。
【００４７】
次に、光輝感評価装置１の評価処理について説明する。図７は、光輝感評価装置１の評価処理を示すフローチャートである。
【００４８】
図７に示すように、測定者により操作表示パネル４の操作部４１が操作される（ステップ♯１）と、発光制御部５０１は、第１照明部１０に被測定物５を照明させ、露光制御部５０２は、撮像部３０に露光時間Ｔ１で撮像させる（ステップ♯２）。また、発光制御部５０１は、第１照明部１０に被測定物５を照明させ、発光制御部５０１は、撮像部３０に露光時間Ｔ２で撮像させる（ステップ♯２）。
【００４９】
次に、発光制御部５０１は、第２照明部２０に被測定物５を照明させ、露光制御部５０２は、撮像部３０に露光時間Ｔ３で撮像させる（ステップ♯３）。また、発光制御部５０１は、第２照明部２０により被測定物５を照明させ、露光制御部５０２は、撮像部３０により露光時間Ｔ４で撮像させる（ステップ♯４）。
【００５０】
そして、演算部５０３は、ステップ♯２〜♯４で撮像した２次元画像データについて、光輝感の評価値（２次元パワースペクトル積分値α及び輝き値β）を算出し（ステップ♯５）、表示制御部５０４は、その評価値を表示部４２に表示させる（ステップ♯６）。
【００５１】
次に、本実施形態に係る光輝感評価装置１の特徴部分について説明する。
【００５２】
前述したように、本実施形態に係る光輝感評価装置１は、より正確に被測定物５の光輝感を評価するべく、第１、第２照明部１０，２０が異なる方向（ハイライト方向及びシェード方向）から個別に被測定物５を照明し、それぞれ照明された領域を撮像部３０により撮像するように構成した点に第１の特徴部分を有している。
【００５３】
すなわち、ある２つの被測定物についてそれぞれ第１照明部１０によりハイライト方向から照明した状態で目視観察した場合に、各被測定物の「粒子感」等が同程度に見えたとしても、シェード方向から照明した状態で目視観察すると、各被測定物の「粒子感」等が違って見える場合がある。そこで、互いに異なる複数の方向からの照明による２次元画像データの各２次元パワースペクトル値αを用いて光輝感、特に粒子感を評価するために、ハイライト方向とは異なる照明角度、つまりシェード方向からも照明して撮像し、その撮像により得られた２次元画像データから２次元パワースペクトル値αを算出するようにしている。例えば、ハイライト方向から露光時間Ｔ１１で撮像して得られた２次元画像データと、シェード方向から露光時間Ｔ２１で撮像して得られた２次元画像データとの各２次元パワースペクトル値αを算出し、これらの２次元パワースペクトル値αにより光輝感、特に粒子感の定量評価を行うようにしている。これにより、「粒子感」を主とする光輝感の評価をより正確に行うことができる。
【００５４】
また、本実施形態に係る光輝感評価装置１は、より正確に被測定物の光輝感を評価するべく、第１、第２照明部１０，２０による被測定物５への照明毎に、撮像部３０が異なる露光時間で被測定物５を撮像するように構成した点に第２の特徴部分を有している。
【００５５】
すなわち、大粒径で輝度の高いアルミニウムを用いた被測定物と小粒径で輝度の小さいアルミニウムを用いた被測定物とについて、「キラキラ感」を目視観察すると、前者（大粒径で輝度の高いアルミニウムを用いた被測定物）の方が後者より「キラキラ感」が大きいと知覚される。一方、大粒径で輝度の高いアルミニウムを用いた被測定物と小粒径で輝度の小さいアルミニウムを用いた被測定物とについて、輝き値βを例えば露光時間Ｔ１１で光輝感評価装置１により測定すると、前者（大粒径で輝度の高いアルミニウムを用いた被測定物）の方が大きな値となる。したがって、アルミニウムの粒径が被測定物ごとに略一定している場合には、輝き値βとキラキラ感とは高い相関性を示す。
【００５６】
しかし、大粒径で輝度の高いアルミニウムと小粒径で輝度の低いアルミニウムが混合して構成される被測定物については、算出した輝き値βがキラキラ感についての目視結果と高い相関性を示さない場合がある。すなわち、粒径の異なるアルミニウムが混合してなる被測定物においては、小粒径のアルミニウムが大粒径のアルミニウムを覆っており、ハイライト方向から照明して目視観察したとき、大粒径のアルミニウムは散在していて星のように見え、「キラキラ感」は大きいと知覚される一方、同じ被測定物の輝き値βを露光時間Ｔ１１で光輝感評価装置１により測定すると、その輝き値βは小粒径のアルミニウムの存在の影響によって小さな値となり、「キラキラ感」に対応しないことがある。
【００５７】
このように輝き値βと「キラキラ感」とが高い相関性を示さない理由は、「キラキラ感」には、ハイライト方向から照明した場合に、輝度の低いアルミニウムも含めた塗膜全体に観察される輝度により知覚されるものと、輝度の高いアルミニウムが散在して星のようにキラキラと知覚されるものとがあり、大粒径で輝度の高いアルミニウムと小粒径で輝度の低いアルミニウムが混合して構成される被測定物の輝き値ベータを測定する場合に比較的長い露光時間で撮像すると、前者のキラキラ感（輝度の低いアルミニウムも含めた塗膜全体に観察される輝度により知覚されるキラキラ感）に対応する輝き値βが測定されることになる。
【００５８】
そこで、例えば、ハイライト方向から被測定領域を照明した状態で、露光時間Ｔ１１と、この露光時間Ｔ１１より短い露光時間Ｔ１２とでそれぞれ撮像し、２次元画像データを得るようにするように構成することで、後者のキラキラ感（輝度の高いアルミニウムが散在して星のようにキラキラと知覚されるキラキラ感）に対応する輝き値βについても測定するようにしている。これにより、露光時間Ｔ１２で撮像した２次元画像データは、被測定物中の輝度の高い領域を主として捉えたもの、つまり、散在してキラキラしている大粒径のアルミニウムを主に撮像した画像が得られることとなる。その結果、大粒径で輝度の高いアルミニウムと小粒径で輝度の低いアルミニウムが混合して構成される被測定物の「キラキラ感」を評価する場合は、２種類の「キラキラ感」に対応する輝き値βで「キラキラ感」を評価することができるので、より正確に被測定物の「キラキラ感」を評価することができる。
【００５９】
以上のように、同一方向からの照明に対して異なる２つの露光時間で撮像した２次元画像データから得られる輝き値βを用いて光輝感を評価することで、例えば高明度なシルバーメタリックと低明度なブラックメタリックのように光輝感が大きく異なる被測定物の輝き値βを測定する場合でも、少なくとも一方の輝き値βは、目視結果と高い相関性を有するものとなる。これにより、１の露光時間では、充分対応できない広い明度範囲の光輝感に対応することができ、１の露光時間で撮像する場合に比して、光輝感の評価をより正確に行うことができる。
【００６０】
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、次の（１）〜（５）の変形形態も採用し得る。
【００６１】
（１）上記実施形態では、エリアセンサ３２の露光面への露光時間を変えることで露光量、延いては露光条件を制御するようにしているが、これに限らず、各光源１１，２１の発光時間を変えて発光光量を制御することで、露光量を制御するようにしてもよい。この場合、図４における半導体スイッチ素子１２５，２２５をオフするタイミングを制御することで光源１１，２１の発光時間の制御を実現することができる。
【００６２】
（２）上記実施形態では、被測定物５の一例として光輝材含有塗膜を挙げたが、これに限らず、他の被測定物にも本発明に係る光輝感評価装置及び光輝感評価方法を適用可能である。
【００６３】
（３）光源１１，２１はキセノンフラッシュランプに限らず、ハロゲンランプ、メタルハライドランプなどの疑似（人工）太陽光でもよい。
【００６４】
（４）上記実施形態においては、２次元パワースペクトル値αを算出する場合に、ハイライト方向及びシェード方向からの照明に対してエリアセンサ３２により露光時間Ｔ１１及びＴ２１で撮像した２次元画像データに基づいて算出するようにしたが、これに限らず、ハイライト方向及びシェード方向からの照明に対してエリアセンサ３２により露光時間Ｔ１２及びＴ２２で撮像した２次元画像データに基づいて算出するようにようにしてもよい。要は、光輝感評価装置を用いて光輝感を評価する場合に、２次元パワースペクトル値αを、法線２ｎに対して異なる複数の照明角度から個別に照明してそれぞれ撮像した２次元画像データに基づいて算出するようにすればよい。
【００６５】
また、上記実施形態においては、輝き値βを算出する場合に、ハイライト方向から照明した状態で露光時間Ｔ１１，Ｔ１２でそれぞれ撮像して得た２次元画像データから算出するようにしたが、これに限らず、シェード方向から照明した状態で露光時間Ｔ２１，Ｔ２２でそれぞれ撮像して得た２次元画像データから算出するようにするようにしてもよい。要は、輝き値βを、同一の方向から照明した状態で異なる複数の露光時間でそれぞれ撮像して得た２次元画像データから算出すればよい。
【００６６】
（５）エリアセンサ３１の露光時間については、測定者が被測定物の種類に応じて手動で露光時間Ｔ１１〜Ｔ２２の中から適切な露光時間を選択してもよいし、あるいはエリアセンサ３２により撮像された２次元画像データを演算部５０３により解析し、被測定物の種類を特定して露光制御部５０２により露光時間Ｔ１１〜Ｔ２２の中から適切な露光時間が自動的に設定されるようにしてもよい。特に、自動的に露光時間が選択されるように構成した場合には、露光時間を容易に短時間で設定することができる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、被測定物の被測定領域を互いに異なる複数の方向から個別に照明し、互いに異なる複数の方向から個別に照明された前記被測定領域をそれぞれ略法線方向から撮像して複数の２次元画像データを得、得た複数の２次元画像データに基づいて前記被測定物の光輝感の評価値を演算するようにしたので、評価すべき塗膜が、見る角度によって光輝感の大きく異なるものであっても、一の方向から照明する従来のものに比して、塗膜の光輝感の評価をより正確に行うことができ、光輝感の評価の信頼性を向上することができる。
【００６８】
また、本発明によれば、複数の方向のうちの少なくとも１つの方向から照明して得る２次元画像データを、互いに異なる複数の露光条件で得た複数の２次元画像データとしたので、塗膜の光輝感の評価をより正確に行うことができ、光輝感の評価の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光輝感評価装置により光輝感が定量的に評価される被測定物の一例としての光輝材を含有する塗膜の断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明に係る光輝感評価装置の外観斜視図、（ｂ）は、光輝感評価装置の使用状態を説明するための説明図である。
【図３】光輝感評価装置の詳細な構成を示す構成図である。
【図４】発光回路の構成図である。
【図５】撮像して得られた２次元画像データを２次元フーリエ変換し、パワースペクトル画像から所定の低空間周波数を抽出して３次元表示したものを示す図である。
【図６】表示部に表示内容を示す説明図である。
【図７】光輝感評価装置の評価処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　　光輝感評価装置
１１，２１　光源
１２，２２　発光回路
４　　操作表示パネル
４１　操作部
４２　表示部
５　　被測定物
１０　第１照明部
２０　第２照明部
３０　撮像部
３２　エリアセンサ
５０　制御部
５０１　発光制御部
５０２　露光制御部
５０３　演算部
５０４　表示制御部
２ｎ　　底壁面の法線
５ｎ　　被測定面における法線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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