(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の撮影時の位置を中心とする球面上に配設された複数のデジタルカメラ、該球面上に配設された複数の照明手段、及びこれらの制御手段を備え、
制御手段が、各デジタルカメラの絞り、シャッタースピード又はシャッターのＯＮ−ＯＦＦ、及び各照明手段の照明光の種類、照明強度又は点灯のＯＮ−ＯＦＦを制御すると共に、各デジタルカメラの設置位置及び設置方向、並びに各照明手段の設置位置及び設置方向の微調整を行い、
各デジタルカメラ及び各照明手段の光軸を球の中心に向かせ、
任意方向から照明された被験者を、複数のデジタルカメラで同時に撮影することができる撮影装置。
【請求項２】
照明光の種類として分光スペクトル、偏光又は拡散性が制御される請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
デジタルカメラと照明手段が、それぞれあおり角０°の位置とあおり角０°以外の位置に配設されている請求項１又は２に記載の撮影装置。
【請求項４】
デジタルカメラと照明手段を収容した筐体が複数配設されている請求項１〜３のいずれかに記載の撮影装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の撮影装置、画像処理手段及びディスプレイを備え、複数のデジタルカメラで同時に撮影した画像に基づく被験者の三次元画像、複数視点の画像又は皮膚の拡大画像の切り替え表示を可能とする全顔評価用光学システム。
【請求項６】
撮影時のデジタルカメラ及び照明手段の制御条件を記憶する記憶手段を備えた請求項５記載の全顔評価用光学システム。
【請求項７】
画像処理手段がイメージ調整機能を備えている請求項５又は６記載の全顔評価用光学システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数方位からの同時撮影により全顔の多面的な解析を可能とする撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、皮膚の局所的な画像をデジタルカメラで撮影し、その画像に基づいて皮膚色、毛穴、皺等の解析を行うことがなされているが、顔面の皮膚状態を全体的に評価するため、被験者の顔面を押えで固定し、その顔面から等距離にある弧状線上を移動するデジタルカメラを用いて顔画像を複数の角度から撮り、皮膚色、色素沈着、毛穴、皺等を評価する装置が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
また、人物照合の目的で、頭全周の明るさが均一になるように複数台のライトを配置し、複数のカメラを用いて、頭全周を一度に撮影する装置が提案されている（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２１７９３号
【特許文献２】特開２００４−２９５８１３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に日常生活において、人の顔は、観察者が視点を変えたり、被観察者が場所を移動したり、顔や体の向きを変えたりすることにより、種々の角度から観察されている。また、早朝、日中、夜間等における外光の変化や、室内の照明の変化により、種々の照明条件下で観察されている。したがって、顔画像を撮り、その画像から顔面の形状、表面状態、色、顔全体の見え方等を評価する場合にも、種々の角度や照明条件下で画像を撮ることが望ましい。
【０００６】
これに関し、特許文献１や特許文献２に記載されているように顔画像を複数の角度から撮ると、皮膚の局所的な画像を一方向からのみ撮る場合に比して、顔面の形状や皮膚の表面状態について、全体的、多面的な解析をすることが可能となる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の装置では、カメラが弧状線上を移動して逐次画像を撮る間に、顔の動きを完全に静止させておくことは困難であるため、時間の経過により各画像に僅かにズレが生じ、正確な解析をすることが困難である。
【０００８】
さらに、特許文献１の装置でも特許文献２の装置でも、顔画像を撮る際の照明を随時制御することはできず、したがって、顔全体の見え方や皮膚の表面状態が光の当たり方によってどのように相違するかを解析することができない。そのため、陰影感、つや感、透明感、色等が照明の状況に応じてどのように変化するかを解析し、それに基づいて化粧料や化粧方法を提案することは困難である。
【０００９】
これに対し、本発明は、種々の照明条件下で顔全体の見え方や皮膚の表面状態の解析を、精緻に多面的に行えるようにする撮影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】
【００１０】
本発明者らは、球面に複数のデジタルカメラと照明手段を配置し、その球の中心に被験者を位置させ、照明光の方向や強さを随時制御できるようにし、複数のカメラで同時に被験者を撮影すると、複数のデジタルカメラから得られる画像により、顔全体の見え方と皮膚の表面状態について、種々の照明下での多面的な解析が可能となることを見出し、本発明を完成させた。
【００１１】
即ち、本発明は、被験者の撮影時の位置を中心とする球面上に配設された複数のデジタルカメラ、該球面上に配設された複数の照明手段、及びこれらの制御手段を備え、
制御手段が、各デジタルカメラの絞り、シャッタースピード又はシャッターのＯＮ−ＯＦＦ、及び各照明手段の照明光の種類、照明強度又は点灯のＯＮ−ＯＦＦを制御し、任意方向から照明された被験者を、複数のデジタルカメラで同時に撮影することができる撮影装置を提供する。
【００１２】
また、本発明は、上述の撮影装置に加えて画像処理手段及びディスプレイを備え、複数のデジタルカメラで同時に撮影した画像に基づく被験者の三次元画像、複数視点の画像又は皮膚の拡大画像の切り替え表示を可能とする全顔評価用光学システムを提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の撮影装置によれば、球面上に配置された複数のデジタルカメラで、球の中心に位置する被験者を同時に撮影するので、被験者自身や被験者がおかれている撮影環境に変化が生じていない画像を複数撮ることができる。したがって、得られた画像に基づいて、被験者の全顔を正確に復元できると共に、その中の任意の部位の皮膚表面状態を精緻に観察することも可能となる。
【００１４】
さらにこの撮影装置によれば、各カメラの絞り、シャッタースピード等の撮影条件の設定やシャッターのＯＮ−ＯＦＦを制御手段で任意に変更でき、また、各照明手段の点灯のＯＮ−ＯＦＦはもちろんのこと、照明光の種類や強度等も制御手段で制御することができる。したがって、照明光の種類、強さ、照明方向等によって変わる光の当たり方が、影のでき方、被験者の全顔の印象、皮膚の表面状態の見え方等に及ぼす影響を解析することが可能となり、外光や室内の照明状況に応じた化粧品や化粧方法の開発に資することができる。
【００１５】
また、本発明の全顔評価用光学システムによれば、本発明の撮影装置により同時撮影した複数の画像に基づき、被験者を任意の方向から観察できる三次元画像の復元や、視点の異なる複数の画像の一覧表示や、その中の任意画像の選択表示や、任意画像中の任意の部位の拡大表示などを適宜行うことが可能となる。
【００１６】
さらに、本発明の撮影装置において、画像処理手段が、色彩、明度、シャープネス等のイメージ調整機能を備えた態様によれば、化粧料の塗布前と塗布後の画像をとり、その情報を蓄積して化粧料が画像に及ぼす影響を見出しておくことにより、被験者の画像を、化粧料に応じてイメージ調整し、化粧のシミュレーション画像を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお各図中、同一符号は、同一又は同等の構成要素を表している。
【００１８】
図１Ａは、本発明の一実施例の全顔評価用光学システム１００の構成図であり、図１Ｂは、この全顔評価用光学システム１００の撮影装置１０を正面から見たときのデジタルカメラ１と照明手段２の配置図である。
【００１９】
この全顔評価用光学システム１００は、複数のデジタルカメラ１と複数の照明手段２とこれらの設置位置、設置方向、デジタルカメラの撮影条件とＯＮ−ＯＦＦ、照明条件と照明手段のＯＮ−ＯＦＦ等を制御する制御手段３からなる本発明の撮影装置１０に、画像処理手段２０とディスプレイ２１を備えたものである。この光学システム１００には、さらにプリンタ等やネットとの接続環境等を揃えてもよい。
【００２０】
各デジタルカメラ１と各照明手段２は、被験者Ｐの撮影時の位置を中心とする球を想定した場合の球面上に位置し、それぞれの光軸が球の中心Ｏに向くようにフレーム４に取り付けられている。このように、デジタルカメラ１と照明手段２を配設することにより、これらを用いて撮った複数の画像を解析したり、被験者の三次元画像を復元したりすることが容易となる。
【００２１】
各デジタルカメラ１と各照明手段２、及びこれらが配置されている球の中心Ｏは、フレーム４の設計で物理的に決定されるが、中心Ｏの位置の特定は、複数のデジタルカメラ１あるいは照明手段２から所期の中心Ｏに対する距離と角度を物理的なメジャーと分度器で計測することにより行うことができる。また、より簡便には、フレーム４上の任意の３箇所以上の位置に、レーザー光を中心Ｏに向かって投射するレーザー光投射手段５を設け、投射されたレーザー光の交点を中心Ｏとすることができる。
【００２２】
デジタルカメラ１と照明手段２を球の中心Ｏに対して水平な位置のみならず、あおり角が生じる３次元空間上に配置している構造上、フレーム４や、デジタルカメラ１又は照明手段２とフレーム４との接合部の歪により角度精度がおちる場合も想定される。これに対しては、上述のレーザー光投射手段５を角度精度がおちると懸念される部位に設置し、そのレーザー光の投射と所期の中心Ｏとのずれからその部位の角度を補正することができる。
【００２３】
さらに、デジタルカメラ１と照明手段２を正確に球面上に配設し、それらの光軸を球の中心Ｏに向かせるため、制御手段３により各デジタルカメラ１と照明手段２の設置位置や設置方向の微調整をリモート制御できるようにすることが好ましい。より具体的には、例えば、所期の中心Ｏに球体試料を設置し、個々のデジタルカメラ１でこの球体試料を撮影し、各デジタルカメラ１において、球体試料の位置が画像の中央になるようにデジタルカメラ１の向きを制御手段３でリモート制御する。より簡便には、各デジタルカメラ１にレーザー光を投射できる装置を設け、照射されたレーザー光が所期の中心Ｏを通るように、デジタルカメラ１の向きを制御手段３でリモート制御してもよい。
【００２４】
また、理想的には、デジタルカメラ１と照明手段２を所期の球の中心Ｏに対して同一角度に配設することが望ましいが、実際上は両者の設置角度にはズレが生じる。そこで、このズレをできる限り小さくし、かつこれらの設置を容易にするため、図２のように、デジタルカメラ１と照明手段２を、前面が開口している筐体６に予め収容し、筐体６をフレーム４に取り付けることが好ましい。
【００２５】
なお、照明手段２は、それ単独であっても、所定の方向以外に照明光が漏光しないようにするため、図３に示すように、前面が開口している筐体７に収容し、その筐体７をフレーム４に取り付けることが好ましい。
【００２６】
これらの筐体６，７の外壁は、迷光を抑制するため、反射の少ない黒色素材で覆うことが好ましい。なお、筐体６、７を使用する場合においても、各デジタルカメラ１と照明手段２は、それぞれ制御手段３で設置位置や設置方向を微調整できるようにする。
【００２７】
球の半径ｒは、大きすぎると撮影装置１０が大型化し、設置面での問題が生じたり、撮影距離が遠くなる分、顔のテクスチャーを精密に撮影することが困難となり、小さすぎるとデジタルカメラ１や照明手段２の物理的な大きさの制限上それらを所望の角度間隔に設置できなくなるため、０．３〜３ｍが好ましく、０．５〜２ｍがより好ましい。
【００２８】
球面上における複数のデジタルカメラ１と照明手段２の配設領域としては、必ずしも全球にわたる必要はなく、半球、１／４球等とすることができる。
【００２９】
また、デジタルカメラ１と照明手段２は、被験者Ｐに対して、あおり角０°の位置（図１Ｂにおいてハッチングをしたもの）とあおり角０°以外の位置の双方に配設することが全顔を均一に照明することを可能とする点から好ましく、例えば、デジタルカメラ１はあおり角０°から＋９０°の範囲で等角度間隔に配設し、照明手段２はあおり角−６０°から＋９０°の範囲で等角度間隔に配設する。また、一般に被験者Ｐは日常生活では上方から照明されている場合（本装置でいうあおり角がプラス方向からの照明）が多いので、この撮影装置１０で得られる画像の見え方が日常生活における被験者Ｐの見え方と乖離しないようにする点からは、あおり角０°以上から被験者Ｐを照明することが好ましい。
【００３０】
一方、あおり角が０°の位置にデジタルカメラ１と照明手段２を使用した場合には、光学的に検証しやすい入射角と受光角での画像が得られる。このため、色材の評価を目的とする場合には、あおり角が０°のデジタルカメラ１と照明手段２を使用することが好ましく、それによりこのシステム１００で得られる画像と変角分光測色機（例えば、村上色彩技術研究所社製ＧＣＭＳ−４）で測定した皮膚の測色結果とを照合することが容易となる。
【００３１】
また、あおり角がマイナスとなる配設位置は、被験者Ｐの顔を下から照明することになり、現実的にあまり起こりえない状況であるため、この位置での照明手段２の個数は減らしてもよい。
【００３２】
デジタルカメラ１としては、２Ｍ画素以上、より好ましくは６Ｍ画素以上の高解像度の一眼レフデジタルカメラを使用し、１ｄｏｔ／１ｍｍ以上の解像度で撮影できるものが好ましく、３ｄｏｔ／１ｍｍ以上のものがより好ましい。さらに、複数のデジタルカメラ１相互のロットによるＲＧＢ感度の差をできるだけ小さくすることが好ましく、例えば、感度差のばらつきをＲＧＢ値でそれぞれ２０以内とする。これにより、精度１ｍｍ以上の感度で画像を復元し、被験者Ｐの顔の全体画像の他、任意の部位の拡大画像も形成することができ、皮膚の表面状態のシミ、皺、毛穴等について精緻な観察が可能となる。
【００３３】
また、デジタルカメラ１は、ＣＣＤの感度等について固体差が少ない方が好ましいが、実際上は個体差が存在する。そこで、色情報が既知である基準となるチャート（例えば、マクベス社製、富士写真フイルム社製のカラーチェッカー等）を、予め各デジタルカメラ１で測定し、画像処理手段２０で補正することがより好ましい。さらに、撮影毎に色情報が既知であるチャートを被験者Ｐと同時に撮影し、複数のデジタルカメラ１の使用による合成画像についても、画像処理手段２０で補正することがより好ましい。
【００３４】
また、各デジタルカメラ１は、シャッターのＯＮ−ＯＦＦを制御手段３で制御できるようにする。これにより、球面上に配設した全てのデジタルカメラ１で同時に撮影することや、特定範囲あるいは特定列のデジタルカメラ１で同時に撮影することや、特定のデジタルカメラ１単独で撮影することが可能となる。シャッター速度や絞りなどの撮影条件に関しても、制御手段３で制御できるようにすることが好ましい。これにより、照明条件の変化に応じて、臨機応変に精密に画像を撮影することができる。
【００３５】
各デジタルカメラ１の前面にはカラーフィルタ、偏光フィルタ、拡散フィルタ等の任意の光学フィルタ８を着脱自在に取り付けられるようにすることが好ましい。デジタルカメラ１を前述の筐体６に収容する場合、光学フィルタ８は筐体６に着脱自在に取り付けることが好ましい。また、光学フィルタ８の装着の有無や切替は、手動で行ってもよいが、制御手段３でリモート制御できるようにすることが好ましい。この場合、フィルタの切替をリモート制御できるようにするには、各光学フィルタ８に市販のモーター、アクチュエーター等を取り付ければよい。
【００３６】
光学フィルタ８としてデジタルカメラ１の前面に偏光フィルタを設ける場合、照明手段２の前面にも偏光フィルタを設けることが好ましい。これらの偏光方向の組み合わせにより、被写体の表面反射光画像や内部拡散光画像を撮ることが可能となる。
【００３７】
照明手段２は、照明光のピークスペクトルのロット差が撮影上問題とならないように、その光源には、連続スペクトルを有するものを使用することが好ましく、例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ等を使用することが好ましい。さらに、複数の照明手段２相互間で分光スペクトルのロット差ができるだけ小さくなるように、各光源の照明下で特定のデジタルカメラを用いたＲＧＢ感度のテストを行い、ＲＧＢ感度のばらつきができるだけ少なくなるように、光源を選択することが好ましい。分光スペクトルのロット差をより低減させるためには、分光スペクトルを各照明手段２で実測し、選択することが好ましい。
【００３８】
また、経時での照度が安定するように、照明手段２は安定化した直流電源系に接続することが好ましい。さらに、一般的に市販されているハロゲンライトには、分光スペクトルレベルでの同一性は保証されていないため、各照明手段２の電源供給機構に電圧制御手段を設け、照明手段２の分光スペクトルが揃うように電圧を調整することが好ましい。
【００３９】
光源がハロゲンランプ、キセノンランプ等のように連続スペクトルを有する場合、それにカラーフィルタを組み合わせると任意の分光スペクトルを再現でき、これらの使用により、室内光による照明を再現することが可能となる。しかしながら、実際の室内光を再現できるようにするためには、照明手段２の光源として、ハロゲンランプ、キセノンランプ等の連続スペクトルを有する光源の他に、蛍光灯、ＬＥＤ等も切り替えて使用できるようにしておくことが好ましい。
【００４０】
また、平行光あるいは拡散光で適宜切り替えて被験者Ｐを照明できるように、照明手段２においては、光源の前面にコリメータレンズ系、角度制御された拡散フィルタ等を設けることが好ましい。被験者Ｐの測定範囲内を平行光で照明することにより、精密な光学測定が可能となり、一方、拡散光で照明することにより一般的な照明条件下での撮影が可能となる。
【００４１】
これらの光学系は、照明手段２を前述の筐体６、７に収容する場合、筐体６、７に着脱自在に取り付けることが好ましい。また、各照明手段２における平行光あるいは拡散光の切り替え操作を制御手段３で行えるようにしてもよい。
【００４２】
被験者Ｐを平行光で照明する場合、拡散フィルタよりもコリメータレンズ系を使用する方が高精度の平行光で照明できるが、顔の照明に必要な直径３０ｃｍ程度の平行光は、直進性の高い光源の前に角度制御された拡散フィルタを光学的に位置を制御して設置すれば簡便に平行光を作り出すことができる。例えば、光源から１．５ｍ離れた被験者Ｐを、直径３０ｃｍ程度の平行光で照明する場合には、２０度の広がりを持った拡散フィルタとハロゲンライトを用いればよい。平行光の範囲を変える場合は、フィルタを変えることで対応できる。
【００４３】
被験者Ｐを拡散光で照明する場合には、中心線（図１ＡのＣ-Ｏを結ぶ線）を含む鉛直面に対して対象位置にある複数のハロゲンライトを同時に点灯すればよく、その組み合わせにより、任意に拡散照明条件を作ることができる。
【００４４】
さらに、光源の前面には、偏光フィルタや減光フィルタを着脱自在に取り付けることが好ましい。これらの光学フィルタも、光源を前述の筐体６、７に収容する場合には、筐体６、７に着脱自在に取り付けることが好ましく、その着脱を制御手段３でリモート制御できるようにすることが好ましい。
【００４５】
各照明手段２は、点灯のＯＮ−ＯＦＦを制御手段３で制御できるようにする。これにより、特定の一方光から照明光を当てた場合、多方向から照明光を当てた場合など、光の当て方による全顔の印象や皮膚の表面状態の見え方等について解析をすることが可能となり、例えば、光の当て方による、皺、シミ、色味などの見え方の相違を解析することができる。
【００４６】
なお、被験者を照明する光の種類や強度を変える方法としては、制御手段３が、個々の照明手段２に対して、カラーフィルタ、偏光フィルタ、拡散フィルタ、コリメータレンズ系、減光フィルタ等の装着の有無や切替、供給電圧の制御をリモート制御できるようにしてもよく、予め照明手段２として、分光フィルタ等を装着しているものと装着していないもの、あるいはコリメータレンズ系等を装着しているものといないもの等を用意しておき、各照明手段２の点灯の制御により被験者Ｐを照明する光の種類や強度を制御できるようにしてもよい。
【００４７】
制御手段３は、前述のように各デジタルカメラ１のシャッターのＯＮ−ＯＦＦや各照明手段２の点灯のＯＮ−ＯＦＦを制御し、さらに、必要に応じてデジタルカメラ１や照明手段２の設置位置や設置方向の微調整、デジタルカメラ１や照明手段２における各種フィルタやレンズ系の装着のリモート制御等を行い、更には、撮影画像の収集を行うものであり、具体的には、例えば、パーソナルコンピュータにこれらの市販の制御ソフト（例えば、ニコンシステム社製Pixcruiserマルチカメラ制御）を組み込むことにより構成することができる。
【００４８】
一方、撮影装置１０には、必要に応じて、被験者Ｐの撮影部位がぶれないようにする顎のせ台、頭押さえ等の撮影部位固定部材が設けられる。撮影部位固定部材の設置位置は、被験者Ｐの撮影部位が所期の中心Ｏに位置するように適宜調整することが好ましく、そのためには、前述のレーザー光投射手段５で特定される中心Ｏの位置に応じて撮影部位固定部材の設置位置を調整することが好ましい。これにより被験者Ｐの所定の撮影部位を、身長差等の身体的な違いによらず、一定の条件で撮影することができる。
【００４９】
画像処理手段２０は、本発明の撮影装置１０で撮影した複数の画像に基づき、ディスプレイ２１で被験者の全顔や部分顔の三次元画像を復元したり、複数のデジタルカメラ１で同時に撮影した多視点画像の一覧表示又は特定画像の個別表示をしたり、これらの画像中の任意の部位の拡大画像を表示したり、さらに必要に応じて、これらの画像に色彩、明度、シャープネス等のイメージ調整をして化粧料を使用した場合のシミュレーション画像を表示する。これらの画像は、コンピュータに、公知の三次元形状ソフト、イメージ調整ソフト等を組み込むことにより形成することができ、例えば、複数視点の画像から三次元形状を復元するソフトとして、株式会社三次元メディア社製3DM-Modelerなどを使用できる。
【００５０】
また、コンピュータには、個々の撮影時におけるデジタルカメラ１の撮影条件や照明手段２の照明条件や被験者の測定部位に関する情報（位置、広さ、化粧料の塗布等）を記憶する記憶手段を設けることが好ましい。これにより、撮影目的に応じた最適の撮影条件や照明条件を見出すことが可能となり、例えば、化粧料の種類やその化粧料の評価項目ごとに、最適な撮影条件や照明条件で撮影することが容易となる。
【００５１】
本発明の撮影装置１０を設置する撮影室は、室内全体に迷光対策が施された暗室が好ましく、例えば、床面、壁面、天井面などは、すべて黒色の塗装、壁紙あるいはカーペットで施工し、光源方向以外からの光の影響を除くことが好ましい。撮影装置１０のフレーム４や筐体６、７等も黒アルマイト処理などで反射の少ない黒色塗装を施し、制御用ケーブル、電源ケーブルデータケーブルも同様に反射の少ない素材で被覆されたものを使用し、撮影室自体を本装置の一部として精度対策することが望ましい。また、機械精度を保つために、温湿度の管理された暗室とすることが望ましい。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００５３】
実施例１（皺、毛穴評価への応用）
５０代男性を被験者とし、その全顔（素顔）を、図１Ａの全顔評価用光学システムのあおり角０°のデジタルカメラ１を用いて多視点同時撮影を行った。この場合、デジタルカメラ１としては、高解像度の一眼レフデジタルカメラ（ニコン社製、Ｄ７０）を使用し、図４に示すように、被験者Ｐの正面１．５ｍの位置（中心角α＝０°）から、被験者Ｐを中心に±１５°ずつ回転させた位置にある合計１３個で撮影した。照明手段２としては、ハロゲンランプ（１２Ｖ）を光源とし、その前面に２０度の拡散フィルタを設けたものを使用し、平行光にして投射した。被験者Ｐの正面のデジタルカメラ１0 に隣接する位置の照明手段２0 （ハッチングを付したもの）（０°）のみを点灯させ、被験者Ｐをその正面方向から照明した。
【００５４】
また、照明手段２として、中心角αが−９０°から９０°の位置にあるものを個別に点灯させ、上述と同様にして多視点同時撮影を行った。
【００５５】
この結果、多視点同時撮影した各画像間では、視点方向および光源の位置によって皺あるいは毛穴の影のでき方が異なることがわかった。具体的には、撮影方向と照明方向が同じ側にあると皺や毛穴の影が目立ち難く、撮影方向と照明方向が反対側にある場合は、強調されることがわかった。更に、光の入る角度がより深くなるに従い、皺や毛穴の影がより強調されることがわかった。より具体的には、前方右６０°のライトで照明し、正面の０°から前方左３０°で撮影すると、皺や毛穴が明確になり、化粧料の性能を、定量的に比較評価できることがわかった。
【００５６】
実施例２（色むら評価への応用）
３０代女性を被験者とし、その全顔（素顔）を、実施例１と同様の撮影装置において、被験者の正面（中心角α＝０°）に位置する照明手段２0 を点灯させ、あおり角０°の１３個のデジタルカメラ１で多視点同時撮影を行い、多視点同時撮影画像の一覧を得た。顔全体を被写体としている各画像の大きさは、縦２０００pixel×横３０００pixelであった。
【００５７】
図５に示すように、多視点同時撮影画像のうち、被験者の斜め左前方（中心角α＝４５°）に位置するデジタルカメラで撮った全顔の画像中の頬部（４０ｍｍ×６０ｍｍ）を拡大表示し、縦２５６pixel×横２５６pixelの拡大画像を得た。この拡大画像からは、キメや毛穴を明瞭に観察することができた。
【００５８】
同一被験者が全顔に市販のファンデーションを塗布した場合について、同様に多視点同時撮影を行い、多視点同時撮影画像の一覧と、その斜め左前方に位置するデジタルカメラで撮った全顔画像中の頬部の拡大画像を得た。
【００５９】
ファンデーション塗布後は、ファンデーションの塗布前に比して、多視点同時撮影画像による被験者の全顔の印象が均一でマットな質感となった。また、被験者の斜め左前方（中心角α＝４５°）のカメラでは、正面（中心角α＝０°）のカメラに比べ、頬部の曲面の印象をより詳細に捉えることができ、頬部の拡大画像から化粧による色むらや肌の滑らかな質感をより詳細に評価できた。
【００６０】
このように多視点同時撮影画像で化粧の前後の画像を対比することにより、化粧料の塗布が全顔の印象に及ぼす影響を詳細に調べることが可能となる。
【００６１】
実施例３（化粧崩れへの応用）
３０代男性を被験者とし、２種類のファンデーションを左右の顔面にそれぞれ塗布し、経時的に撮影を行った。実施例１と同様の撮影装置において、照明手段２として、あおり角０°で中心角αが左、右方向（中心角α＝−９０°〜０°、０°〜９０°）位置にあるものを各一灯点灯させ、上述と同様にして多視点同時撮影を行った。
【００６２】
その結果、あおり角０°で被験者の正面（中心角α＝０°）に位置するデジタルカメラで撮影した被験者の全顔の画像によれば、塗布直後は、ファンデーションの異なる左右の頬部が同じような質感であったのにかかわらず、３時間後の撮影画像によると、一方の化粧料を塗布した頬部では化粧崩れによりてかりが生じていることが観察された。
【００６３】
中心角αの異なるカメラで撮影した頬部を、それぞれ実施例２と同様に拡大表示したところ、視点や光源の方位が変化することにより、てかり部分の光沢度合いが異なって見えた。
【００６４】
これにより、従来の評価法では難しかった化粧崩れの多面的な観察（視点や光源の方位の違いなどの観察環境下の違いに伴う印象の違いの観察）が可能となることがわかる。
【００６５】
実施例４（パール顔料への応用）
２０代女性を被験者とし、青色を干渉光とするパール顔料を配合したモデルファンデーション及び黄色を干渉光とするパール顔料を配合したモデルファンデーションを左右の顔面にそれぞれ塗布し、その違いを評価した。実施例１と同様の撮影装置において、被験者に向かって左、右方向（中心角α＝−９０°〜０°、０°〜９０°）に位置する照明手段２を各一灯点灯させ、あおり角０°に位置するデジタルカメラで被験者の全顔を多視点同時撮影し、その頬部を実施例２と同様に拡大表示した。
【００６６】
その結果、図６に示すように、中心角αを−４５°又は４５°で照明し、４５°又は−４５°で撮影した場合には、同様の中心角で照明し、０°で撮影した場合に比して２つの化粧料の光沢の差がより明確に現れた。即ち、−４５°で照明し、４５°で撮影した青色パール顔料の塗布肌の画像では、青色の光沢がより強く感じられシャープな印象であったのに対して、４５°で照明し、−４５°で撮影した黄色パール顔料の塗布肌の画像では、黄色の光沢が弱く自然さが強調された。これにより、光源方向あるいは撮影方向の違いによりパール顔料の発色特性が異なって観察されることがわかる。
【００６７】
このように、本発明によれば、角度依存性を持つ機能性粉体を配合した化粧料の塗布効果を詳細に調べることが可能となる。
【００６８】
実施例５（マスカラへの応用）
２０代女性を被験者とし、処方Ａ、処方Ｂの２種のマスカラを左右にそれぞれ塗布し、その違いを評価した。この場合、実施例１と同様の撮影装置において、被験者の正面（中心角α＝０°）に位置する照明手段２0 を点灯させ、あおり角０°で被験者に対し中心角αが−９０°、０°、及び９０°に位置するデジタルカメラで目周りを撮影し、そのまつげの様子を実施例２と同様に拡大表示した。
【００６９】
その結果、処方Ａのマスカラの塗布効果について図７に示すように、正面（中心角α＝０°）のカメラの画像では、マスカラの全体的な塗布効果はわかるが、その画像のみでは、どの程度のカール効果が出ているのかが判断しづらいのに対し、被験者の中心角αが＋９０°又は−９０°の位置のカメラ画像によると、実際のカール効果がはっきりと確認でき、カール角度等も実測することができた。こうして中心角αが０°と＋９０°又は−９０°の画像とを用いることにより、異なる処方Ａ、Ｂのマスカラの性能評価を詳細に調べることができる。
【００７０】
実施例６（髪への応用例）
３０代女性を被験者とし、異なる処方Ａ、処方Ｂの２種のシャンプー剤を左右にそれぞれ施術し、その違いを評価した。被験者を後ろ向きに座らせ、頭頂部から後頭部周辺を、実施例１と同様の撮影装置において、被験者に向かって斜め左及び右方向（たとえば、中心角α＝−４５°及び４５°）に位置する照明手段２を点灯させ、正面（中心角α＝０°）に位置するデジタルカメラで撮影し、その毛髪のつやの様子を実施例２と同様に拡大表示した。画像のＬ値の分布を評価することで処方Ａはより効果が高いことが確された。このような対比により、異なるシャンプー剤の性能評価を詳細に調べることが可能となる。
【００７１】
実施例７（偏光の利用）
３０代女性を被験者とし、その全顔（素顔）を実施例１と同様の撮影装置で撮影した。この場合、被験者の斜め左（中心角α＝４５°）に位置する照明手段２を一灯点灯させ、あおり角０°で被験者の正面（中心角α＝０°）に位置するデジタルカメラで被験者の全顔を撮影し、その頬部を実施例２と同様に拡大表示した。
【００７２】
この照明手段２の前面にはＳ偏光板又はＰ偏光板を装着してＳ偏光又はＰ偏光が照射されるようにし、デジタルカメラ１の前面にはＳ偏光板を装着した。また、偏光板を使用しない通常画像も取得した。
【００７３】
結果を図８に示す。同図に示すように、頬部の拡大表示画像のうち、ＳＳ画像（Ｓ偏光照明Ｓ偏光受光画像）では、毛穴や吹き出物による頬部の凹凸の表面状態が強調された画像が得られ、ＳＰ画像（Ｓ偏光照明Ｐ偏光受光画像）では、皮膚の色分布が強調された画像が得られた。
【００７４】
これにより、皮膚の凹凸を補正する化粧料の効果を評価する場合には、照明光と受光光の偏光を同じ方向とし、中心角α＝０°の照明手段を使用し、中心角α＝±４５°のデジタルカメラを使用するのがよいことがわかる。
【００７５】
実施例８（偏光の利用）
３０代女性を被験者とし、ファンデーションの基本処方に赤色パール顔料を配合したファンデーションと黄色パール顔料を配合したファンデーションの２種を左右の顔面にそれぞれ塗布し、その違いを評価した。この場合、実施例１と同様の装置において、あおり角０°、被験者の正面（中心角α＝０°）に位置する照明手段２0 を点灯させ、被験者の斜め左及び右方向（中心角α＝−４５°及び４５°）に位置するデジタルカメラ１で被験者の全顔を撮影し、その頬部を実施例２と同様に拡大表示した。
【００７６】
この照明手段２0 の前面にはＳ偏光板又はＰ偏光板を装着して、Ｓ偏光又はＰ偏光が照射されるようにし、デジタルカメラ１の前面にはＳ偏光板を装着した。また、偏光板を使用しない画像も取得した。
【００７７】
結果を図９に示す。同図に示すように、頬部の拡大表示画像のうち、偏光板を使用しなかった通常画像では、２種のファンデーションによる化粧肌が同じ色となり、双方の画像を区別することができなかったが、ＳＳ画像では、赤色の干渉光と黄色の干渉光を区別でき、処方に含まれるパール顔料及び干渉光の効果を区別することができた。ＳＰ画像では、色ムラ補正効果が、２種のファンデーションについて同様に確認された。これにより、偏光板を使用すると、パール顔料の発色と、ファンデーションの基本処方に含まれる通常の着色顔料の発色とを分離することができ、ＳＳ画像ではパール顔料の発色効果を評価でき、ＳＰ画像では通常の着色顔料の発色効果を評価できることがわかる。
【００７８】
照明手段２の点灯位置（中心角）とデジタルカメラ１の位置（中心角）をそれぞれ変えて同様に撮影したところ、例えば、中心角が−４５°の照明手段で照明し、中心角が４５°のデジタルカメラ１で観察した場合には、パール顔料の効果が最も強く観察され、それよりも角度の絶対値が大きくなるに従ってパール顔料の影響が小さくなった。こうして偏光を利用することにより、照明角度の変化による印象の違いを、パール顔料による発色効果と通常の着色顔料による発色効果とに分離解析できる。
【００７９】
実施例９（カラーフィルタの利用）
３０代女性を被験者とし、その全顔（素顔）を実施例１と同様の撮影装置で撮影した。この場合、被験者の正面（中心角α＝０°）に位置する照明手段２0 を一灯点灯させ、あおり角０°、被験者の正面（中心角α＝０°）に位置するデジタルカメラで被験者の全顔を撮影し、その頬部を実施例２と同様に拡大表示した。この照明手段２0 の前面には青のカラーフィルタ又は赤のカラーフィルタ（コダック社、ゼラチンカラーフィルタ）を装着した。また、カラーフィルタを使用しない通常画像も取得した。
【００８０】
結果を図１０に示す。同図に示すように、青フィルタを使用した画像では、通常画像に対して、毛穴や吹き出物による頬部の凹凸の表面状態が強調され、赤フィルタを使用した画像では、鼻の形等の大きな形状情報のみが取得できた。
【００８１】
中心角α＝４５°又は−４５°の照明手段を点灯させる以外は同様の操作を繰り返したところ、正面の正面手段を点灯させた場合に比して肌の凹凸情報が強調され、赤フィルタと青フィルタとの差異がより強調された。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、化粧品や化粧方法の開発、販売において、全顔の見え方と皮膚の表面状態の双方の表示を必要とする場合などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１Ａ】全顔評価用光学システムの構成図である。
【図１Ｂ】図１Ａの全顔評価用光学システムの撮影装置を正面から見たときのデジタルカメラと照明手段の配置図である。
【図２】デジタルカメラと照明手段を収容した筐体の説明図である。
【図３】照明手段単独を収容した筐体の説明図である。
【図４】実施例で用いたデジタルカメラと照明手段の配置図である。
【図５】実施例２で撮った全顔の画像とその頬部の拡大画像である。
【図６】実施例４で撮った頬部の拡大画像である。
【図７】実施例５で撮った目周りの拡大画像である。
【図８】実施例７で撮った通常画像とＳＳ画像とＳＰ画像である。
【図９】実施例８で撮った通常画像とＳＳ画像とＳＰ画像である。
【図１０】実施例９で撮った通常画像と青フィルタ画像と赤フィルタ画像である。
【符号の説明】
【００８４】
１    デジタルカメラ
２    照明手段
３    制御手段
４    フレーム
５    レーザー光投射手段
６    筐体
７    筐体
８    光学フィルタ
１０    撮影装置
２０    画像処理手段
２１    ディスプレイ
１００    全顔評価用光学システム
Ｏ    球の中心
Ｐ    被験者
ｒ    球の半径
【図１Ａ】
0004501856.tif 000002
【図１Ｂ】
0004501856.tif 000003
【図２】
0004501856.tif 000004
【図３】
0004501856.tif 000005
【図４】
0004501856.tif 000006
【図５】
0004501856.tif 000007
【図６】
0004501856.tif 000008
【図７】
0004501856.tif 000009
【図８】
0004501856.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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