(57)【要約】【課題】ある濃度の試料について測定された反射光の輝度に基づいて、所望のジオメトリ条件下での、濃度の異なる試料からの反射光の輝度を算出することのできる情報処理装置を実現する。【解決手段】情報処理装置１００は、第１のサンプルにおける反射光の各成分をモデル式により算出する第１及び第２下層反射光成分算出部１０４・１１１、内部拡散反射光成分算出部１０６、内部直接反射光成分算出部１０８、表面反射光成分算出部１０９を備えている。そして、情報処理装置１００は、さらに、内部拡散反射光成分算出部１０６及び内部直接反射光成分算出部１０８によって算出された第１のサンプルにおける内部拡散反射光成分及び内部直接反射光成分をサンプルの色材層の透過率に基づいて補正することにより、第２のサンプルにおける内部拡散反射光成分及び内部直接反射光成分を算出する補正部１１０を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のジオメトリ条件下で測定された、第１の透過濃度の色材層が第１の基材上に形成された第１の試料からの反射光の輝度に基づいて、所望のジオメトリ条件下での、第１の試料の色材層と同じ色材を含有する第２の透過濃度の色材層が第２の基材上に形成された第２の試料からの反射光の輝度を算出する情報処理装置であって、
上記試料からの反射光を構成する成分のうち、基材で反射され色材層を透過して放射される成分を下層反射光成分とし、色材層の内部で反射される成分を内部反射光成分とし、色材層の表面で反射される成分を表面反射光成分とすると、
複数のジオメトリ条件下で測定された、第１の基材のみからなる基材試料からの反射光の輝度に基づいて、上記所定のジオメトリ条件下での第１の試料からの下層反射光成分の輝度を算出する第１下層反射光成分算出手段と、
複数のジオメトリ条件下で測定された、第２の基材のみからなる基材試料からの反射光の輝度に基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの下層反射光成分の輝度を算出する第２下層反射光成分算出手段と、
上記所望のジオメトリ条件下での第１の試料からの内部反射光成分及び表面反射光成分の輝度をモデル式によって算出する上層反射光成分算出手段と、
上記所定のジオメトリ条件下で測定された第１の試料からの反射光の輝度と、上記第１下層反射光成分算出手段によって算出された下層反射光成分の輝度とに基づいて、上記モデル式に含まれるパラメータの値を決定するパラメータ算出手段と、
上記上層反射光成分算出手段によって算出された内部反射光成分の輝度を、上記第１及び第２の透過濃度と相関する光学パラメータに基づいて補正することにより、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの内部反射光成分の輝度を算出する補正手段と、
上記第２下層反射光成分算出手段によって算出された下層反射光成分の輝度と、上記補正手段によって算出された内部反射光成分の輝度と、上記上層反射光成分算出手段によって算出された表面反射光成分の輝度とに基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの反射光の輝度を算出する総反射光量算出手段とを備えていることを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
上記補正手段は、第１の透過濃度と相関する光学パラメータと第２の透過濃度と相関する光学パラメータとから、第１の試料の色材層の層厚と第２の試料の色材層の層厚との比を算出し、算出した比に基づいて上記補正を行うこと特徴とする、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
上記光学パラメータとして、色材層の透過率又は透過濃度を用いることを特徴とする、請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
上記補正手段は、Beer-Lambertの法則を用いて上記比を算出することを特徴とする、請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
上記第２の基材は、上記第１の基材と同一であることを特徴とする、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項６】
上記所望のジオメトリ条件が、鏡面反射ジオメトリ条件であることを特徴とする、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項７】
上記第１下層反射光成分算出手段は、第１の透過濃度と相関する光学パラメータと第１の試料の色材層の屈折率とに基づいて、下層反射光成分が通過する光路における第１の試料の色材層の見かけ上の透過濃度を算出し、算出した見かけ上の透過濃度と上記複数のジオメトリ条件下で測定された第１の基材のみからなる基材試料からの反射光の輝度とに基づいて、上記所定のジオメトリ条件下での第１の試料からの下層反射光成分の輝度を算出し、
上記第１下層反射光成分算出手段は、第２の透過濃度と相関する光学パラメータと第２の試料の色材層の屈折率とに基づいて、下層反射光成分が通過する光路における第２の試料の色材層の見かけ上の透過濃度を算出し、算出した見かけ上の透過濃度と上記複数のジオメトリ条件下で測定された第２の基材のみからなる基材試料からの反射光の輝度とに基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの下層反射光成分の輝度を算出することを特徴とする、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項８】
上記上層反射光成分算出手段として、Oren-Nayarモデルに基づいた第１のモデル式を用いて上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルからの内部反射光成分の輝度を算出する内部反射光成分算出手段と、Torrance-Sparrowモデルに基づいた第２のモデル式を用いて上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルからの表面反射光成分の輝度を算出する表面反射光成分算出手段とを備え、
上記パラメータ算出手段として、第１のモデル式に含まれる試料表面の微小面の反射率を規定するパラメータの値を算出する第１パラメータ算出手段と、第２のモデル式に含まれる表面反射光成分のスケールを規定するパラメータの値を算出する第２パラメータ算出手段とを備え、
上記第１の試料からの反射光の輝度の測定は、少なくとも２つのジオメトリ条件下で行われることを特徴とする、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項９】
内部反射光成分のうち、色材層に含まれる色素粒子間で散乱され放射される成分を内部拡散反射光成分とし、色材層に含まれる色素粒子で反射される成分を内部直接反射光成分とすると、
上記上層反射光成分算出手段として、第１のモデル式を用いて上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルからの内部拡散反射光成分の輝度を算出する内部拡散反射光成分算出手段と、第２のモデル式を用いて上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルからの内部直接反射光成分の輝度を算出する内部直接反射光成分算出手段と、第３のモデル式を用いて上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルからの表面反射光成分の輝度を算出する表面反射光成分算出手段とを備え、
上記パラメータ算出は、第１から第３のモデル式に含まれるパラメータの値を算出し、
上記補正手段は、上記内部直接反射光成分算出手段によって算出された内部直接反射光成分の輝度を、上記第１及び第２の透過濃度と相関する光学パラメータに基づいて補正することにより、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの内部直接反射光成分の輝度を算出し、
上記総反射光量算出手段は、上記第２下層反射光成分算出手段によって算出された下層反射光成分の輝度と、上記内部拡散反射光成分算出手段によって算出された内部拡散反射光成分の輝度と、上記補正手段によって算出された内部直接反射光成分の輝度と、上記上層反射光成分算出手段によって算出された表面反射光成分の輝度とに基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの反射光の輝度を算出することを特徴とする、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
上記補正手段は、さらに、上記内部拡散反射光成分算出手段によって算出された内部拡散反射光成分の輝度を、上記第１及び第２の透過濃度と相関する光学パラメータに基づいて補正することにより、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの内部拡散反射光成分の輝度を算出し、
上記総反射光量算出手段は、上記第２下層反射光成分算出手段によって算出された下層反射光成分の輝度と、上記補正手段によって算出された内部拡散反射光成分及び内部直接反射光成分の輝度と、上記上層反射光成分算出手段によって算出された表面反射光成分の輝度とに基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの反射光の輝度を算出することを特徴とする、請求項９に記載の情報処理装置。
【請求項１１】
上記パラメータ算出手段として、第１のモデル式に含まれる試料表面の微小面の反射率を規定するパラメータの値を算出する第１パラメータ算出手段と、第２及び第３のモデル式に含まれる内部直接反射光成分と表面反射光成分との配分割合を規定するパラメータの値を算出する第２パラメータ算出手段とを備え、
上記第１のモデル式は、Oren-Nayarモデルに基づいたものであり、
上記第２及び第３のモデル式は、Torrance-Sparrowモデルに基づいたものであり、
上記第１の試料からの反射光の輝度の測定は、少なくとも２つのジオメトリ条件下で行われることを特徴とする、請求項９に記載の情報処理装置。
【請求項１２】
上記パラメータ算出手段は、第１のモデル式に含まれる試料表面の微小面の反射率を規定するパラメータの値、及び、第１から第３のモデル式に含まれる内部拡散反射光成分と内部直接反射光成分と表面反射光成分との配分割合を規定するパラメータの値を算出し、
上記第１のモデル式は、Oren-Nayarモデルに基づいたものであり、
上記第２及び第３のモデル式は、Torrance-Sparrowモデルに基づいたものであり、
上記第１の試料からの反射光の輝度の測定は、少なくとも３つのジオメトリ条件下で行われることを特徴とする、請求項９に記載の情報処理装置。
【請求項１３】
請求項１から１２の何れか１項に記載の情報処理装置を動作させるためのプログラムであって、コンピュータを各手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１５】
所定のジオメトリ条件下で測定された、第１の透過濃度の色材層が第１の基材上に形成された第１の試料からの反射光の輝度に基づいて、所望のジオメトリ条件下での、第１の試料の色材層と同じ色材を含有する第２の透過濃度の色材層が第２の基材上に形成された第２の試料からの反射光の輝度を算出する反射光量算出方法であって、
上記試料からの反射光を構成する成分のうち、基材で反射され色材層を透過して放射される成分を下層反射光成分とし、色材層の内部で反射される成分を内部反射光成分とし、色材層の表面で反射される成分を表面反射光成分とすると、
複数のジオメトリ条件下で測定された、第１の基材のみからなる基材試料からの反射光の輝度に基づいて、上記所定のジオメトリ条件下での第１の試料からの下層反射光成分の輝度を算出する第１下層反射光成分算出工程と、
複数のジオメトリ条件下で測定された、第２の基材のみからなる基材試料からの反射光の輝度に基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの下層反射光成分の輝度を算出する第２下層反射光成分算出工程と、
上記所望のジオメトリ条件下での第１の試料からの内部反射光成分及び表面反射光成分の輝度をモデル式によって算出する上層反射光成分算出工程と、
上記第１下層反射光成分算出工程と上記上層反射光成分算出工程との間に設けられたパラメータ算出工程であって、上記所定のジオメトリ条件下で測定された第１の試料からの反射光の輝度と、上記第１下層反射光成分算出工程によって算出された下層反射光成分の輝度とに基づいて、上記モデル式に含まれるパラメータの値を決定するパラメータ算出工程と、
上記上層反射光成分算出工程によって算出された上記所望のジオメトリ条件下での第１の試料からの内部反射光成分の輝度を、上記第１及び第２の透過濃度と相関する光学パラメータに基づいて補正することにより、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの内部反射光成分の輝度を算出する補正工程と、
上記第２下層反射光成分算出工程によって算出された下層反射光成分の輝度と、上記補正工程によって算出された内部反射光成分の輝度と、上記上層反射光成分算出工程によって算出された表面反射光成分の輝度とに基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの反射光の輝度を算出する総反射光量算出工程とを含んでいることを特徴とする反射光量算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式、インクジェット方式などの印刷方式、あるいは、オフセット印刷、凸版印刷などの印刷方式によって形成された画像の反射光量を算出する情報処理装置および反射光量算出方法、ならびにその情報処理装置に用いられるプログラムおよびこのプログラムを記録した記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
様々な手法により作製された画像サンプルの質感評価項目の１つとして光沢がある。一般的に、その光沢感は観察環境のジオメトリ条件（光源、サンプル（以下、画像サンプルを単にサンプルと記す）、受光器の位置関係）により大きく異なり、図２に示すような光源入射方向の天頂角度１及び受光方向の天頂角度２が大きくなるに従い、人は光沢感を強く感じる。この光沢感を定量的な光沢度として評価を行うために、現在、鏡面光沢度計では、サンプル３への光源入射方向の天頂角度１及び受光方向の天頂角度２の組み合わせとして４５°や６０°などの数種類の限定された構成（ＪＩＳ  Ｚ  ８７４１）が用いられている。この構成は、ＪＩＳ（Japanese Industrial Standards）などにおいて規格化されている。
【０００３】
しかし、この手法では１つの標準指標となる光沢度を得ることはできるが、偏角反射特性を評価するための十分な定量的データを得ることはできない。これを解決するために、塗装業界などで使用されている偏角分光測色システム（ゴニオフォトスペクトロメータ）などを利用して、偏角反射特性の定量的なデータを得ることが可能である。しかしながら、この偏角分光測色システムを用いた定量的な測定は、測定時間が非常に長く、サンプル形状も限定されるため実用的ではない。
【０００４】
ところで、近年リモートセンシング分野では双方向反射角度依存特性（ＢＲＤＦ：Bidirectional Reflectance Distribution Function）の検討が盛んであり、これらはShaferの２色性反射モデル理論（非特許文献１参照）を基本として考案されている。２色性反射モデル理論では、図３に示すように、物体表面からの反射光は表面反射光（表面反射光成分）４と内部反射光（内部反射光成分）５と呼ばれる２つの成分で構成される。表面反射光４はサンプル３と空気の屈折率の違いによりサンプル３の表面で反射する光であり、光源６の色を持つ。サンプル３内部に入った光は色素粒子３Ａ間で屈折・吸収・散乱を繰り返す。その際に波長に依存して光が色素粒子３Ａに吸収されるため、サンプル３からの放射光である内部反射光５はサンプル３の色を持つ。ＢＲＤＦは目的に応じて様々な提案モデルが使い分けられている。
【０００５】
偏角反射特性を評価する方法として、特許文献１では、ＢＲＤＦを用いて鏡面反射光量を予測し、既存ジオメトリ条件以外での光沢度予測も可能としている。
【特許文献１】特開２００３−３２９５８６号公報（公開日：２００３年１１月１９日）
【非特許文献１】COLOR Research and application, Vol. 10, No. 4, pp. 210-218, 1985.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の手法は、所定のジオメトリ条件下でのあるサンプルにおける鏡面反射光量を測定し、測定した鏡面反射光量を基に、同一のサンプルにおけるあらゆるジオメトリ条件下での鏡面反射光量を算出する構成となっている。そのため、既に作製されたサンプルの鏡面光沢度を予測することは可能であっても、作製されていない濃度の異なるサンプルの鏡面光沢度を予測することができないという問題がある。
【０００７】
また、上記従来の手法は、光沢度計が受光する鏡面反射光量を２色性反射モデル理論における表面反射光成分のみで考え、この表面反射光成分を基に鏡面反射光量を算出する構成となっている。しかし、一般には、高濃度色材で構成され、かつ高光沢を生じるサンプルについては、表面反射光成分のみに基づいて鏡面反射光量を算出してもそれほど誤差が生じないものの、色材濃度の薄いサンプルの場合は下層反射光成分を無視することができず、また、低光沢のサンプルの場合は内部反射光成分を無視することができない。従って、上記従来の手法では、色材濃度の薄いサンプルや低光沢のサンプルについて正確な鏡面反射光量を算出することができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ある濃度の試料について測定された反射光の輝度に基づいて、所望のジオメトリ条件下での、濃度の異なる試料からの反射光の輝度を算出することのできる情報処理装置及び反射光量算出方法を実現することにある。
【０００９】
また、本発明は、濃度の薄い試料や低光沢の試料においても、２色性反射モデルによって反射光の輝度を正確に算出することのできる情報処理装置及び反射光量算出方法を実現することにもある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る情報処理装置は、所定のジオメトリ条件下で測定された、第１の透過濃度の色材層が第１の基材上に形成された第１の試料からの反射光の輝度に基づいて、所望のジオメトリ条件下での、第１の試料の色材層と同じ色材を含有する第２の透過濃度の色材層が第２の基材上に形成された第２の試料からの反射光の輝度を算出する情報処理装置であって、上記試料からの反射光を構成する成分のうち、基材で反射され色材層を透過して放射される成分を下層反射光成分とし、色材層の内部で反射される成分を内部反射光成分とし、色材層の表面で反射される成分を表面反射光成分とすると、複数のジオメトリ条件下で測定された、第１の基材のみからなる基材試料からの反射光の輝度に基づいて、上記所定のジオメトリ条件下での第１の試料からの下層反射光成分の輝度を算出する第１下層反射光成分算出手段と、複数のジオメトリ条件下で測定された、第２の基材のみからなる基材試料からの反射光の輝度に基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの下層反射光成分の輝度を算出する第２下層反射光成分算出手段と、上記所望のジオメトリ条件下での第１の試料からの内部反射光成分及び表面反射光成分の輝度をモデル式によって算出する上層反射光成分算出手段と、上記所定のジオメトリ条件下で測定された第１の試料からの反射光の輝度と、上記第１下層反射光成分算出手段によって算出された下層反射光成分の輝度とに基づいて、上記モデル式に含まれるパラメータの値を決定するパラメータ算出手段と、上記上層反射光成分算出手段によって算出された内部反射光成分の輝度を、上記第１及び第２の透過濃度と相関する光学パラメータに基づいて補正することにより、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの内部反射光成分の輝度を算出する補正手段と、上記第２下層反射光成分算出手段によって算出された下層反射光成分の輝度と、上記補正手段によって算出された内部反射光成分の輝度と、上記上層反射光成分算出手段によって算出された表面反射光成分の輝度とに基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの反射光の輝度を算出する総反射光量算出手段とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る反射光量算出方法は、所定のジオメトリ条件下で測定された、第１の透過濃度の色材層が第１の基材上に形成された第１の試料からの反射光の輝度に基づいて、所望のジオメトリ条件下での、第１の試料の色材層と同じ色材を含有する第２の透過濃度の色材層が第２の基材上に形成された第２の試料からの反射光の輝度を算出する反射光量算出方法であって、上記試料からの反射光を構成する成分のうち、基材で反射され色材層を透過して放射される成分を下層反射光成分とし、色材層の内部で反射される成分を内部反射光成分とし、色材層の表面で反射される成分を表面反射光成分とすると、複数のジオメトリ条件下で測定された、第１の基材のみからなる基材試料からの反射光の輝度に基づいて、上記所定のジオメトリ条件下での第１の試料からの下層反射光成分の輝度を算出する第１下層反射光成分算出工程と、複数のジオメトリ条件下で測定された、第２の基材のみからなる基材試料からの反射光の輝度に基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの下層反射光成分の輝度を算出する第２下層反射光成分算出工程と、上記所望のジオメトリ条件下での第１の試料からの内部反射光成分及び表面反射光成分の輝度をモデル式によって算出する上層反射光成分算出工程と、上記第１下層反射光成分算出工程と上記上層反射光成分算出工程との間に設けられたパラメータ算出工程であって、上記所定のジオメトリ条件下で測定された第１の試料からの反射光の輝度と、上記第１下層反射光成分算出工程によって算出された下層反射光成分の輝度とに基づいて、上記モデル式に含まれるパラメータの値を決定するパラメータ算出工程と、上記上層反射光成分算出工程によって算出された上記所望のジオメトリ条件下での第１の試料からの内部反射光成分の輝度を、上記第１及び第２の透過濃度と相関する光学パラメータに基づいて補正することにより、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの内部反射光成分の輝度を算出する補正工程と、上記第２下層反射光成分算出工程によって算出された下層反射光成分の輝度と、上記補正工程によって算出された内部反射光成分の輝度と、上記上層反射光成分算出工程によって算出された表面反射光成分の輝度とに基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの反射光の輝度を算出する総反射光量算出工程とを含んでいることを特徴とする。
【００１２】
本発明では、基材上に色材層が形成された試料における反射光を、（１）基材で反射され色材層を透過して放射される成分である下層反射光成分、（２）色材層の内部で反射される成分である内部反射光成分、（３）色材層の表面で反射される成分である表面反射光成分の少なくとも３つの成分に分解して、それぞれの成分を算出する。
【００１３】
すなわち上記構成によれば、パラメータ算出手段（パラメータ算出工程）によって、各成分を算出するのに用いるモデル式に必要な未知のパラメータの値が、所定のジオメトリ条件下で測定された第１の試料からの反射光の輝度に基づいて決定される。そして、決定されたパラメータの値に基づいて、第１の試料からの下層反射光成分の輝度が第１下層反射光成分算出手段（第１下層反射光成分算出工程）によって算出され、第２の試料からの下層反射光成分の輝度が第２下層反射光成分算出手段（第２下層反射光成分算出工程）によって算出される。また、第１の試料からの内部反射光成分及び表面反射光成分の輝度が上層反射光成分算出手段（上層反射光成分算出工程）によって算出される。このように、本発明では、色材層の表面で反射される光の成分に加えて、色材層の内部で反射される光の成分、及び、基材によって反射される光の成分も考慮して、サンプルの反射光量を算出する構成となっている。従って、濃度の薄い試料や低光沢の試料においても、２色性反射モデルによって反射光の輝度を正確に算出することができる。
【００１４】
しかも、上記構成によれば、内部反射光成分算出手段（内部反射光成分算出工程）によって算出された第１の試料からの内部反射光成分を、補正手段（補正工程）が第１および第２の透過濃度と相関する光学パラメータを用いて補正することにより、第２の試料からの内部反射光成分が算出される。そして、総反射光量算出手段（総反射光量算出工程）によって、（ａ）第２下層反射光成分算出手段によって算出された第２の試料からの下層反射光成分の輝度、（ｂ）補正手段によって算出された第２の試料からの内部反射光成分の輝度、（ｃ）上層反射光成分算出手段によって算出された第１の試料からの表面反射光成分の輝度を基に、第２の試料からの反射光の輝度が算出される。従って、ある濃度の試料について測定された反射光の輝度に基づいて、所望のジオメトリ条件下での、濃度の異なる試料からの反射光の輝度を算出することができる。
【００１５】
また、上記補正手段は、第１の透過濃度と相関する光学パラメータと第２の透過濃度と相関する光学パラメータとから、第１の試料の色材層の層厚と第２の試料の色材層の層厚との比を算出し、算出した比に基づいて上記補正を行うことが好ましい。
【００１６】
内部反射光成分の大きさは、色材層の層厚に比例する。従って、光学パラメータを用いて第１の試料の色材層の層厚と第２の試料の色材層の層厚との比を算出し、この比を用いて、第１の試料からの内部反射光成分の輝度を補正すれば、第２の試料からの内部反射光成分の輝度を算出することができる。
【００１７】
そして、上記情報処理装置は、上記光学パラメータとして、色材層の透過率又は透過濃度を用いることが好ましい。色材層の透過率又は透過濃度は色材層の層厚と相関するので、補正手段は、色材層の層厚の比を算出することができる。この場合、例えば、上記補正手段は、Beer-Lambertの法則を用いて上記比を算出することができる。
【００１８】
また、上記第２の基材は、上記第１の基材と同一であってもよい。この場合、情報処理装置は、第１の試料について測定した反射光の輝度から、基材が同一で、色材層の透過濃度のみが異なる第２の試料について、反射光の輝度を正確に求めることができる。
【００１９】
また、上記所望のジオメトリ条件は、鏡面反射ジオメトリ条件であってもよい。
【００２０】
「鏡面反射ジオメトリ条件」とは、図５において、θｉ＝θｒかつφｉ＋φｒ＝１８０°となるような条件のことをいう。この場合、情報処理装置は、鏡面反射ジオメトリにおける反射光の輝度、すなわち、鏡面反射光量を算出することができる。従って、この情報処理装置を、試料の鏡面光沢度を算出するためなどに用いることができる。
【００２１】
なお、上記第１下層反射光成分算出手段は、第１の透過濃度と相関する光学パラメータと第１の試料の色材層の屈折率とに基づいて、下層反射光成分が通過する光路における第１の試料の色材層の見かけ上の透過濃度を算出し、算出した見かけ上の透過濃度と上記複数のジオメトリ条件下で測定された第１の基材のみからなる基材試料からの反射光の輝度とに基づいて、上記所定のジオメトリ条件下での第１の試料からの下層反射光成分の輝度を算出し、上記第１下層反射光成分算出手段は、第２の透過濃度と相関する光学パラメータと第２の試料の色材層の屈折率とに基づいて、下層反射光成分が通過する光路における第２の試料の色材層の見かけ上の透過濃度を算出し、算出した見かけ上の透過濃度と上記複数のジオメトリ条件下で測定された第２の基材のみからなる基材試料からの反射光の輝度とに基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの下層反射光成分の輝度を算出するものであってもよい。
【００２２】
上記構成によれば、各下層反射光成分算出手段は、空気と色材層との界面において生じる屈折や、色材層において生じる透過光の減衰を考慮して下層反射光成分を算出するので、下層反射光成分を正確に算出することができる。
【００２３】
また、上記情報処理装置は、上記上層反射光成分算出手段として、Oren-Nayarモデルに基づいた第１のモデル式を用いて上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルからの内部反射光成分の輝度を算出する内部反射光成分算出手段と、Torrance-Sparrowモデルに基づいた第２のモデル式を用いて上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルからの表面反射光成分の輝度を算出する表面反射光成分算出手段とを備え、上記パラメータ算出手段として、第１のモデル式に含まれる試料表面の微小面の反射率を規定するパラメータの値を算出する第１パラメータ算出手段と、第２のモデル式に含まれる表面反射光成分のスケールを規定するパラメータの値を算出する第２パラメータ算出手段とを備え、上記第１の試料からの反射光の輝度の測定は、少なくとも２つのジオメトリ条件下で行われるものであってもよい。
【００２４】
Oren-Nayarモデル及びTorrance-Sparrowモデルは光の非等方散乱を考慮したモデルであるので、上記構成によれば、内部反射光成分及び表面反射光成分を精度よく求めることができる。
【００２５】
また、上記情報処理装置は、内部反射光成分のうち、色材層に含まれる色素粒子間で散乱され放射される成分を内部拡散反射光成分とし、色材層に含まれる色素粒子で反射される成分を内部直接反射光成分とすると、
上記上層反射光成分算出手段として、第１のモデル式を用いて上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルからの内部拡散反射光成分の輝度を算出する内部拡散反射光成分算出手段と、第２のモデル式を用いて上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルからの内部直接反射光成分の輝度を算出する内部直接反射光成分算出手段と、第３のモデル式を用いて上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルからの表面反射光成分の輝度を算出する表面反射光成分算出手段とを備え、上記パラメータ算出は、第１から第３のモデル式に含まれるパラメータの値を算出し、上記補正手段は、上記内部直接反射光成分算出手段によって算出された内部直接反射光成分の輝度を、上記第１及び第２の透過濃度と相関する光学パラメータに基づいて補正することにより、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの内部直接反射光成分の輝度を算出し、上記総反射光量算出手段は、上記第２下層反射光成分算出手段によって算出された下層反射光成分の輝度と、上記内部拡散反射光成分算出手段によって算出された内部拡散反射光成分の輝度と、上記補正手段によって算出された内部直接反射光成分の輝度と、上記上層反射光成分算出手段によって算出された表面反射光成分の輝度とに基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの反射光の輝度を算出してもよい。
【００２６】
上記構成によれば、内部反射光成分を、さらに、色材層に含まれる色素粒子間で散乱され放射される成分である内部拡散反射光成分と、色材層に含まれる色素粒子で反射される成分である内部直接反射光成分との少なくとも２つの成分に分解して、それぞれの成分を算出する。従って、色材層に含まれる色素粒子の径が比較的大きい場合（例えば、色素粒子が顔料インクやトナーなどの顔料である場合）に、サンプルにおける反射光の輝度を高精度に算出することができる。
【００２７】
また、上記補正手段は、さらに、上記内部拡散反射光成分算出手段によって算出された内部拡散反射光成分の輝度を、上記第１及び第２の透過濃度と相関する光学パラメータに基づいて補正することにより、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの内部拡散反射光成分の輝度を算出し、上記総反射光量算出手段は、上記第２下層反射光成分算出手段によって算出された下層反射光成分の輝度と、上記補正手段によって算出された内部拡散反射光成分及び内部直接反射光成分の輝度と、上記上層反射光成分算出手段によって算出された表面反射光成分の輝度とに基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの反射光の輝度を算出することが好ましい。
【００２８】
上記構成によれば、内部拡散反射光成分、内部直接反射光成分の双方の輝度が補正部によって補正されるので、第２の試料からの反射光の輝度を精度よく算出することができる。
【００２９】
また、上記情報処理装置は、上記パラメータ算出手段として、第１のモデル式に含まれる試料表面の微小面の反射率を規定するパラメータの値を算出する第１パラメータ算出手段と、第２及び第３のモデル式に含まれる内部直接反射光成分と表面反射光成分との配分割合を規定するパラメータの値を算出する第２パラメータ算出手段とを備え、上記第１のモデル式は、Oren-Nayarモデルに基づいたものであり、上記第２及び第３のモデル式は、Torrance-Sparrowモデルに基づいたものであり、上記第１の試料からの反射光の輝度の測定は、少なくとも２つのジオメトリ条件下で行われてもよい。
【００３０】
上記構成によれば、少なくとも２つのジオメトリ条件下で第１の試料における反射光の輝度を測定すればよいので、迅速に算出結果を得ることができる。また、Oren-Nayarモデル及びTorrance-Sparrowモデルは光の非等方散乱を考慮したモデルであるので、上記構成によれば、内部拡散反射光成分、内部直接反射光成分及び表面反射光成分を精度よく求めることができる。
【００３１】
あるいは、上記パラメータ算出手段は、第１のモデル式に含まれる試料表面の微小面の反射率を規定するパラメータの値、及び、第１から第３のモデル式に含まれる内部拡散反射光成分と内部直接反射光成分と表面反射光成分との配分割合を規定するパラメータの値を算出し、上記第１のモデル式は、Oren-Nayarモデルに基づいたものであり、上記第２及び第３のモデル式は、Torrance-Sparrowモデルに基づいたものであり、上記第１の試料からの反射光の輝度の測定は、少なくとも３つのジオメトリ条件下で行われてもよい。
【００３２】
上記構成によれば、少なくとも３つのジオメトリ条件下で第１の試料における反射光の輝度を測定し、その測定結果に基づいて各成分を算出するので、第２の試料における反射光の輝度を精度よく算出することができる。また、Oren-Nayarモデル及びTorrance-Sparrowモデルは光の非等方散乱を考慮したモデルであるので、上記構成によれば、内部拡散反射光成分、内部直接反射光成分及び表面反射光成分を精度よく求めることができる。
【００３３】
ところで、上記情報処理装置は、ハードウェアで実現してもよいし、プログラムをコンピュータに実行させることによって実現してもよい。具体的には、本発明に係るプログラムは、上記各手段としてコンピュータを動作させるプログラムであり、本発明に係る記録媒体には、当該プログラムが記録されている。
【００３４】
これらのプログラムがコンピュータによって実行されると、当該コンピュータは、上記情報処理装置として動作する。したがって、上記情報処理装置と同様に、ある濃度の試料について測定された反射光の輝度に基づいて、異なる濃度の試料における所望のジオメトリ条件下での反射光の輝度を算出することができ、かつ、濃度の薄い試料や低光沢の試料においても、２色性反射モデルによって反射光の輝度を正確に算出することができる。
【発明の効果】
【００３５】
以上のように、本発明に係る情報処理装置は、複数のジオメトリ条件下で測定された、第１の基材のみからなる基材試料からの反射光の輝度に基づいて、上記所定のジオメトリ条件下での第１の試料からの下層反射光成分の輝度を算出する第１下層反射光成分算出手段と、複数のジオメトリ条件下で測定された、第２の基材のみからなる基材試料からの反射光の輝度に基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの下層反射光成分の輝度を算出する第２下層反射光成分算出手段と、上記所望のジオメトリ条件下での第１の試料からの内部反射光成分及び表面反射光成分の輝度をモデル式によって算出する上層反射光成分算出手段と、上記所定のジオメトリ条件下で測定された第１の試料からの反射光の輝度と、上記第１下層反射光成分算出手段によって算出された下層反射光成分の輝度とに基づいて、上記モデル式に含まれるパラメータの値を決定するパラメータ算出手段と、上記上層反射光成分算出手段によって算出された内部反射光成分の輝度を、上記第１及び第２の透過濃度と相関する光学パラメータに基づいて補正することにより、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの内部反射光成分の輝度を算出する補正手段と、上記第２下層反射光成分算出手段によって算出された下層反射光成分の輝度と、上記補正手段によって算出された内部反射光成分の輝度と、上記上層反射光成分算出手段によって算出された表面反射光成分の輝度とに基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの反射光の輝度を算出する総反射光量算出手段とを備えた構成となっている。
【００３６】
また、本発明に係る反射光量算出方法は、複数のジオメトリ条件下で測定された、第１の基材のみからなる基材試料からの反射光の輝度に基づいて、上記所定のジオメトリ条件下での第１の試料からの下層反射光成分の輝度を算出する第１下層反射光成分算出工程と、複数のジオメトリ条件下で測定された、第２の基材のみからなる基材試料からの反射光の輝度に基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの下層反射光成分の輝度を算出する第２下層反射光成分算出工程と、上記所望のジオメトリ条件下での第１の試料からの内部反射光成分及び表面反射光成分の輝度をモデル式によって算出する上層反射光成分算出工程と、上記第１下層反射光成分算出工程と上記上層反射光成分算出工程との間に設けられたパラメータ算出工程であって、上記所定のジオメトリ条件下で測定された第１の試料からの反射光の輝度と、上記第１下層反射光成分算出工程によって算出された下層反射光成分の輝度とに基づいて、上記モデル式に含まれるパラメータの値を決定するパラメータ算出工程と、上記上層反射光成分算出工程によって算出された上記所望のジオメトリ条件下での第１の試料からの内部反射光成分の輝度を、上記第１及び第２の透過濃度と相関する光学パラメータに基づいて補正することにより、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの内部反射光成分の輝度を算出する補正工程と、上記第２下層反射光成分算出工程によって算出された下層反射光成分の輝度と、上記補正工程によって算出された内部反射光成分の輝度と、上記上層反射光成分算出工程によって算出された表面反射光成分の輝度とに基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２の試料からの反射光の輝度を算出する総反射光量算出工程とを含んだ構成となっている。
【００３７】
従って、上述したように、本発明は、ある濃度の試料について測定された反射光の輝度に基づいて、異なる濃度の試料における所望のジオメトリ条件下での反射光の輝度を算出することができ、かつ、濃度の薄い試料や低光沢の試料においても、２色性反射モデルによって反射光の輝度を正確に算出することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
〔実施形態１〕
本発明の第１の実施形態について図１から図９に基づいて説明すると以下の通りである。以下の実施形態では、電子写真方式によって紙（基材）上にとトナー画像（色材層）が形成された第１のサンプル（第１の試料）の反射光量（反射光の輝度）を所定のジオメトリ条件下で測定し、測定した鏡面反射光量から、所望のジオメトリ条件下での第２のサンプル（第２の試料）における反射光量（反射光の輝度）を算出する情報処理装置について説明する。算出された反射光量は、鏡面光沢度を予測するのに用いることができる。
【００３９】
なお、上記サンプルの色材層は、色素粒子としてトナーを含んでいるが、顔料インクなどを含んでいるものでもよい。また、上記サンプルの基材は、紙の代わりに透過フィルムなどであってもよい。
【００４０】
ここで、第１のサンプルと第２のサンプルとは、色材の濃度（すなわち、色材層の透過濃度、あるいは、色材層の厚み）のみが異なり、基材や色材層を形成するトナーの種類などの他の構成については同一であるものとする。
【００４１】
なお、本明細書において「ジオメトリ条件」とは、鏡面光沢などを評価するために画像サンプルにおける反射光の輝度を測定する場合に使用する光源、サンプル、受光器の設置条件のことをいい、より具体的には、図２に示す入射角度１および受光角度２のことを意味する。ここで、上記入射角度とは、サンプルに対して入射する光源からの光線と、当該光線がサンプル平面上に入射する位置におけるサンプル平面からの法線ベクトルとがなす角度のことであり、上記受光角度とは、サンプル平面上で反射された光線と上記法線ベクトルとがなす角度のことである。従って、上記「所定のジオメトリ条件」とは、入射角度１および受光角度２を所定の角度に設定したもののことをいう。
【００４２】
本実施形態では、色材層に含まれる色素粒子の径が比較的大きい場合（すなわち、色素粒子が顔料インクやトナーなどの顔料である場合）に、サンプルにおける反射光の輝度を高精度に算出することのできる情報処理装置について説明する。
【００４３】
本実施形態では、図４に示すように、鏡面反射光が、（１）トナー画像（色材層）の表面で反射される表面反射光成分２７、（２）トナー画像（色材層）の内部のトナー粒子から直接反射される内部直接反射光成分２８、（３）トナー画像（色材層）の内部のトナー粒子間での散乱による内部拡散反射光成分２９、（４）紙（基材）の表面及び内部で反射されトナー画像（色材層）を透過して放射される下層反射光成分３２、の４つの成分からなるものとしている。そして、本実施形態では、上記所定のジオメトリ条件として、一つの鏡面反射ジオメトリと一つの非鏡面反射ジオメトリとが選択される。
【００４４】
（１−１．ＢＲＤＦモデル理論）
まず、本実施形態にかかる情報処理装置において、サンプルの鏡面光沢度の予測に用いられる２色性反射（ＢＲＤＦ）モデル理論について説明する。またここでは、上記ＢＲＤＦモデルを、基材および色材層という２層構造を有する試料における反射光成分を算出する場合に適用する方法について説明する。
【００４５】
図４は、２層構造を有する試料の反射光成分の分割手法を模式的に示したものである。図４に示すように、サンプル２３は、トナー画像（色材層）からなる上層部分３４と紙や透過フィルムなどの基材からなる下層部分３３とから構成される。２色性反射（ＢＲＤＦ）モデル理論によれば、光源６から照射されサンプル２３において反射した反射光は、上層部分３４からの表面反射光成分２７および内部反射光成分３５、下層部分３３からの表面反射光成分３０および内部反射光成分３１を合成したものとして取り扱うことができる。
【００４６】
ここで本実施形態では、上層部分３４からの内部反射光成分３５が、さらに、色素粒子から直接反射される内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）２８と、色素粒子間で散乱され放射される内部拡散反射光成分（Ｌｒｄ）２９との、２つの成分からなるものとして取り扱うこととする。これにより、色材層に含まれる色素粒子の径が比較的大きい場合（例えば、色素粒子が顔料インクやトナーなどの顔料である場合）に、サンプルの鏡面光沢成分をより高精度に算出することが可能になる。
【００４７】
また、下層部分３３からの内部反射光成分３１を測定することは困難であるため、下層部分３３からの表面反射光成分３０と内部反射光成分３１とを複合和反射光成分として考慮し、１つの下層反射光成分（Ｌｒｕ）３２として取り扱うこととする。
【００４８】
本発明において、表面反射光成分２７、内部直接反射光成分２８及び内部拡散反射光成分２９を算出するための算出式モデルとして、下記の（ａ）〜（ｄ）に示すモデルなどが挙げられる。
（ａ）Wardモデル
参考文献：Ward G. J., Measuring and modeling anisotropic reflection, Computer Graphics, Vol.26, No.2, pp.265-272, 1992.
（ｂ）Phongモデル
参考文献：B. Phong, Illumination for computer-generated pictures, Communications of the ACM, Vol.18, No.6, pp.311-317, 1982.
（ｃ）Oren-Nayarモデル
参考文献：Michael Oren and Shree K. Nayer, Generalization of the Lambertian Model and Implications for Machine Vision, International Journal of Computer Vision, Vol.14, pp.227-251, 1995.
（ｄ）Torrance-Sparrowモデル
参考文献：K. E. Torrance and E. M. Sparrow, Theory for Off-Specular Reflection From Roughened Surfaces, J. Opt. Soc. Am., Vol.57, No.9, pp.1105-1114, 1967.。
【００４９】
上記の各算出式モデルのうち、光の等方散乱を前提として提案されているのが、Wardモデル、Phongモデルであり、光の非等方散乱を前提として提案されているのが、Oren-Nayarモデル、Torrance-Sparrowモデルである。計算式は複雑になるが、光の非等方散乱を含んだ方が正確な値を算出することができるため、本実施形態では、表面反射光成分（Ｌｒｓｓ）２７および内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）２８を算出するための算出式モデルとしてTorrance-Sparrowモデルを用いており、内部拡散反射光成分（Ｌｒｄ）２９を算出するための算出式モデルとしてOren-Nayarモデルを用いている。
【００５０】
図５は、ＢＲＤＦモデルにおける幾何学的配置（ジオメトリ）を示したものであり、図６は、ＢＲＤＦモデルにおける物体表面の幾何学的定義を示したものである。ここで、図２が鏡面反射ジオメトリを図示している（図５において、θｉ＝θｒ，φｉ＋φｒ＝１８０°）のに対し、図５はｘｙｚ軸から表現される３次元のマルチアングルジオメトリ（鏡面反射ジオメトリを含む一般的なジオメトリ）を図示している。また、図６は、Oren-Nayarモデル及びTorrance-Sparrowモデルが光の非等方散乱をモデル化する際に提案されているサンプル表面の近似モデルを示している。ここでは、サンプル表面は平坦ではなく微小の凹凸から構成されていると考える。このような微小平面の集合として、立体効果及び立体障害を考慮して反射輝度を表現している。
【００５１】
Oren-Nayarモデルを用いて内部拡散反射光成分（Ｌｒｄ）２９を算出する場合、下記のOren-Nayarモデル式（１）を用いる。
【００５２】
【数１】
2007256211.tif 000003
【００５３】
ただし、上記の式（１）において、θｉは光源方向の天頂角、φｉは光源方向の方位角、θｒは受光方向の天頂角、φｒは受光方向の方位角、σは表面形状の粗さ変数、Ｅ０はサンプルへ入射される放射照度、ρはサンプル表面の微小面の反射率、α＝ｍａｘ［θｒ, θｉ］、β＝ｍｉｎ［θr, θｉ］である（図５、図６参照）。
【００５４】
ここで、上記の式（１）のθｉ、φｉ、θｒ、φｒに、所望のジオメトリ条件に対応する角度を代入してＬｒＯＮの値を求めれば、所望のジオメオトリにおける内部拡散反射光成分（Ｌｒｄ）２９を算出することができる。しかし、上記のパラメータのうち、サンプル表面の微小面の反射率ρは測定が困難であるため、予め所定のジオメトリ条件下で測定したサンプルにおける反射光量に基づいて、上記のρを決定する、すなわちOren-Nayarモデル式のフィッティングを行う必要がある。それ以外のパラメータについては測定可能であるため、適宜測定値を代入すればよい。フィッティングの詳細については後述する。
【００５５】
一方、Torrance-Sparrowモデルを用いて表面反射光成分（Ｌｒｓｓ）２７および内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）２８を算出する場合、下記のTorrance-Sparrowモデル式（２）を用いる。
【００５６】
【数２】
2007256211.tif 000004
【００５７】
上記の式（２）において、Ｆはフレネルの反射率、ｎはサンプル２３の法線ベクトル、ｓは光源方向ベクトル、ｖは受光方向ベクトル、ａはｓとｖの２等分ベクトル、θｒは受光方向の天頂角、θａはベクトルａの天頂角、φａはベクトルａの方位角、σは表面形状の粗さ変数、Ｅ０はサンプルへ入射される放射照度である。また、上記の式において、＜ｘ,ｙ＞（ｘ、ｙは任意の数）はベクトルの内積を示す（図５、図６参照）。
【００５８】
ここで、上記の式（２）のθｒ、θａ、φａに、所望のジオメトリ条件に対応する角度を代入し、ベクトルｎ，ｓ，ｖ，ａを所望のジオメトリ条件に基づいて決定すれば、所望のジオメオトリにおける表面反射光成分（Ｌｒｓｓ）２７および内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）２８をそれぞれ算出することができる。ここで、Torrance-Sparrowモデル式（２）には測定が困難なパラメータが存在しないため、式（２）に含まれるパラメータを決定するためにフィッティングを行う必要はない。ただし、表面反射光成分（Ｌｒｓｓ）２７および内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）２８の配分割合を示す形状パラメータｋを決定する必要がある。形状パラメータｋの決定方法の詳細については後述する。
【００５９】
以上のことから、Oren-Nayarモデル式（１）を用いて算出した内部拡散反射光成分（Ｌｒｄ）２９の値をＬｒＯＮ、また、Torrance-Sparrowモデル式（２）を用いて算出した表面反射光成分（Ｌｒｓｓ）２７および内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）２８の値をそれぞれＬｒＴＳｓ，ＬｒＴＳｐとすると、総反射光量Ｌｒは、次の式（３）
Ｌｒ＝ｋ×ＬｒＴＳｓ＋（１−ｋ）×ＬｒＴＳｐ＋ＬｒＯＮ＋Ｌｒｕ    …（３）
で表すことができる。
【００６０】
このようにして、所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける反射光量を算出することができるようになるが、次に、同じジオメトリ条件下での第２のサンプルにおける反射光量を算出する方法について説明する。
【００６１】
第１のサンプルと第２のサンプルとは、色材の濃度、すなわち色材層の厚みのみが異なっている。この色材層に厚みの影響を受ける成分は、上述した４つの成分のうち、内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）２８、内部拡散反射光成分（Ｌｒｄ）２９及び下層反射光成分（Ｌｒｕ）３２である。
【００６２】
これらのうち、下層反射光成分（Ｌｒｕ）３２については、第２のサンプルについて新たに計算をしなおすことになる。一方、内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）２８、内部拡散反射光成分（Ｌｒｄ）２９については、第１のサンプルについて求めた値を補正することによって、第２のサンプルに適用することができる。なお、残りの表面反射光成分（Ｌｒｓｓ）２７は、色材層の厚みの影響を受けないため、第１のサンプルについて求めた値をそのまま第２のサンプルに適用することができる。
【００６３】
内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）２８及び内部拡散反射光成分（Ｌｒｄ）２９は、色材層の厚みに比例する。すなわち、第２のサンプルの色材層の厚みが第１のサンプルに対して例えば２倍である場合には、各内部反射光成分もそれぞれ２倍になる。従って、第２のサンプルと第１のサンプルとの色材層の厚みの比を算出し、この比を、第１のサンプルについて求めた内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）２８及び内部拡散反射光成分（Ｌｒｄ）２９のそれぞれに乗算すれば、第２のサンプルの内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）２８及び内部拡散反射光成分（Ｌｒｄ）２９を求めることができる。
【００６４】
しかしながら、画像サンプルにおいて色材層の厚みを測定するのは容易ではない。一般的な膜厚測定装置を用いた場合、色材層と紙の界面は明確でないために正確な値を得ることができず、また、画像サンプルを破壊して断面観察から測定する場合には多大な時間と費用を要するからである。
【００６５】
そこで、本実施形態では、光学的に測定可能な色材層の透過率から、Beer-Lambertの法則を用いて色材層の厚みの比を算出する。Beer-Lambertの法則によれば、第１のサンプルの色材層の厚みをｄ１、その透過率をＴｔ１、第２のサンプルの色材層の厚みをｄ２、その透過率をＴｔ２とすると、色材層の厚みの比ｄ２／ｄ１は、次の式（４）
ｄ２／ｄ１＝（−logＴｔ２）／（−logＴｔ１）      …（４）
で表すことができる。
【００６６】
以上のようにして求めた第２のサンプルの内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）２８および内部拡散反射光成分（Ｌｒｄ）２９と、第２のサンプルについて再計算した下層反射光成分（Ｌｒｕ）３２と、第１のサンプルについて算出した表面反射光成分（Ｌｒｓｓ）との総和を各ジオメトリ条件ごとに取ることにより、第２のサンプルにおける反射光量を算出することができる。
以下、本実施形態の情報処理装置について詳述する。
【００６７】
（１−２．情報処理装置の構成）
図１は、本実施形態の情報処理装置１００の機能構成を示すブロック図である。情報処理装置１００はＣＰＵやＲＡＭを備えたコンピュータであり、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、各機能ブロックを実現するものである。情報処理装置１００は、図１に示すように、入出力部１０１、記憶部１０２、表示部１０３を備えている。
【００６８】
入出力部１０１は、外部機器からデータを取得するための入出力インターフェースである。入出力部１０１には、入力装置１５０及び偏角輝度測定装置１６０が接続されている。
【００６９】
入力装置１５０は、ユーザが各種情報を入力するための入力用ユーザインターフェースであり、キーボードや、マウス、ボタン、タッチパネルなどによって構成される。
【００７０】
偏角輝度測定装置１６０は、基材のみの対照サンプルや、基材の上に色材層が形成された第１のサンプルなどにおける反射光の輝度を様々なジオメトリ条件下で測定するものである。
【００７１】
情報処理装置１００の入出力部１０１は、入力装置１５０を介してユーザから各種情報を取得したり、偏角輝度測定装置１６０から測定結果を取得したり、偏角輝度測定装置１６０へ動作を制御するためのコマンドを出力したりする。
【００７２】
なお、情報処理装置１００の入出力部１０１には、さらに、図示しない外部記憶装置や、フラットベッドスキャナ・フィルムスキャナ・デジタルカメラなどの画像入力装置、通信端末装置、処理結果を紙などに出力するプリンターなどが接続されていてもよい。
【００７３】
記憶部１０２は、ＲＡＭ及び／又はディスク装置などによって構成され、情報処理装置１００の外部から取得した各種入力データや、後述する反射光の輝度を算出する過程で得られる各種中間データ、最終的に得られた鏡面反射光の輝度値などの各種出力データを格納するものである。
【００７４】
表示部１０３は、ユーザに各種情報を通知するための出力用ユーザインターフェースであり、ユーザに情報の入力を促すための画像を表示したり、最終的に得られた鏡面反射光の輝度値をグラフによって表示したりするものである。具体的には、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイによって構成される。
【００７５】
情報処理装置１００は、さらに、第１下層反射光成分算出部１０４、第１パラメータ算出部１０５、内部拡散反射光成分算出部１０６、第２パラメータ算出部１０７、内部直接反射光成分算出部１０８、表面反射光成分算出部１０９、補正部１１０、第２下層反射光成分算出部１１１、総反射光量算出部１１２、鏡面反射光量抽出部１１５、グラフ作成部１１３、閾値算出部１１４を備えている。
【００７６】
第１下層反射光成分算出部１０４は、複数のジオメトリ条件下で測定した基材のみからなる対照サンプル（基材試料）の反射光の輝度に基づいて、少なくとも１つの鏡面反射ジオメトリ条件と１つの非鏡面反射ジオメトリ条件（以下では、この２つのジオメトリ条件のことをまとめて「所定のジオメトリ条件」という）の下での第１のサンプル（第１の試料）における下層反射光成分の輝度を算出するものである。
【００７７】
より好ましくは、第１下層反射光成分算出部１０４は、偏角輝度測定装置１６０によってあらゆるジオメトリ条件下で測定した基材のみからなる基材試料の偏角輝度値に基づいて、あらゆるジオメトリ条件下での第１のサンプルの下層反射光成分を算出する。第１下層反射光成分算出部１０４によって算出された下層反射光成分の値は、一旦記憶部１０２に格納され、第１パラメータ算出部１０５、第２パラメータ算出部１０７に入力される。
【００７８】
第１パラメータ算出部１０５は、第１下層反射光成分算出部１０４によって算出された、上記所定のジオメトリ条件下での第１のサンプルの下層反射光成分と、上記所定のジオメトリ条件下で測定した第１のサンプルの反射光の輝度とから、Oren-Nayarモデル式（１）におけるパラメータρの値を決定するものである。
【００７９】
好ましくは、第１パラメータ算出部１０５は、第１下層反射光成分算出部１０４によって算出された、上記非鏡面反射ジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける下層反射光成分と、偏角輝度測定装置１６０によって上記非鏡面反射ジオメトリ条件下で測定した第１のサンプルの輝度値とを用いて、Oren-Nayarモデル式のフィッティングを行い、パラメータρの値を決定する。第１パラメータ算出部１０５によって決定されたパラメータρの値は、一旦記憶部１０２に格納され、内部拡散反射光成分算出部１０６に入力される。
【００８０】
内部拡散反射光成分算出部１０６は、第１パラメータ算出部１０５によって決定されたパラメータρの値に基づいて、上記所定のジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部拡散反射光成分の輝度を算出するものである。
【００８１】
また、内部拡散反射光成分算出部１０６は、複数のジオメトリ条件下で測定した基材のみからなる対照サンプル（基材試料）の反射光の輝度に基づいて、最終的に第２のサンプルで反射光の輝度を求めたいジオメトリ条件（以下、「所望のジオメトリ条件」という）の下での第１のサンプルにおける内部拡散反射光成分の輝度を算出するものでもある。
【００８２】
好ましくは、内部拡散反射光成分算出部１０６は、パラメータρの値を代入したOren-Nayarモデル式を用いて、あらゆるジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部拡散反射光成分を算出する。内部拡散反射光成分算出部１０６によって算出された内部拡散反射光成分の値は、一旦記憶部１０２に格納され、第２パラメータ算出部１０７、補正部１１０に入力される。
【００８３】
第２パラメータ算出部１０７は、上記所定のジオメトリ条件下で測定された第１のサンプルにおける反射光の輝度と、第１下層反射光成分算出部１０４によって算出された、上記所定のジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける下層反射光成分の輝度と、内部拡散反射光成分算出部１０６によって算出された、上記所定のジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部拡散反射光成分の輝度とに基づいて、内部直接反射光成分と表面反射光成分との配分割合を示す形状パラメータｋの値を決定するものである。
【００８４】
好ましくは、第２パラメータ算出部１０７は、偏角輝度測定装置１６０によって鏡面反射ジオメトリ条件下で測定された第１のサンプルの輝度値と、第１下層反射光成分算出部１０４によって算出された、上記鏡面反射ジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける下層反射光成分と、内部拡散反射光成分算出部１０６によって算出された、上記鏡面反射ジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部拡散反射光成分とに基づいて、Torrance-Sparrowモデル式のフィッティングを行い、内部直接反射光成分と表面反射光成分との配分割合を示す形状パラメータｋの値を決定する。第２パラメータ算出部１０７によって決定された形状パラメータｋの値は、一旦記憶部１０２に格納され、内部直接反射光成分算出部１０８、表面反射光成分算出部１０９に入力される。
【００８５】
内部直接反射光成分算出部１０８は、第２パラメータ算出部１０７によって決定された形状パラメータｋの値に基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部直接反射光成分の輝度を算出するものである。
【００８６】
好ましくは、内部直接反射光成分算出部１０８は、第２パラメータ算出部１０７によって決定された形状パラメータｋの値を適用したTorrance-Sparrowモデル式を用いて、あらゆるジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部直接反射光成分を算出する。内部直接反射光成分算出部１０８によって算出された内部直接反射光成分の値は、一旦記憶部１０２に格納され、補正部１１０に入力される。
【００８７】
表面反射光成分算出部１０９は、第２パラメータ算出部１０７によって決定された形状パラメータｋの値に基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける表面反射光成分の輝度を算出するものである。
【００８８】
好ましくは、表面反射光成分算出部１０９は、第２パラメータ算出部１０７によって決定された形状パラメータｋの値を適用したTorrance-Sparrowモデル式を用いて、あらゆるジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける表面反射光成分を算出する。表面反射光成分算出部１０９によって算出された表面反射光成分の値は、一旦記憶部１０２に格納され、総反射光量算出部１１２に入力される。
【００８９】
補正部１１０は、内部拡散反射光成分算出部１０６によって算出された、上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部拡散反射光の輝度を、第１及び第２のサンプルの色材の濃度に相関する光学パラメータに基づいて補正することにより、上記所望のジオメトリ条件下での第２のサンプルにおける内部拡散反射光の輝度を算出するとともに、内部直接反射光成分算出部１０８によって算出された、上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部直接反射光の輝度を、第１及び第２のサンプルの色材の濃度に相関する光学パラメータに基づいて補正することにより、上記所望のジオメトリ条件下での第２のサンプルにおける内部直接反射光の輝度を算出するものである。
【００９０】
なお、上記光学パラメータとしては、例えば、サンプルの色材層の透過率または透過濃度を用いることができるが、これらのうち、本実施形態では透過率を上記光学パラメータとして用いている。
【００９１】
好ましくは、補正部１１０は、第１のサンプルの色材層の透過率と、第２のサンプルの色材層の透過率とから、Beer-Lambertの法則を用いて、第２のサンプルと第１のサンプルとの色材層の厚みの比を算出する。そして、補正部１１０は、算出した厚みの比を用いて、内部拡散反射光成分算出部１０６によって算出された第１のサンプルにおける内部拡散反射光成分と、内部直接反射光成分算出部１０８によって算出された第１のサンプルにおける内部直接反射光成分とをジオメトリ条件ごとに補正する。
【００９２】
その結果、あらゆるジオメオトリ条件下での第２のサンプルにおける内部拡散反射光成分及び内部直接反射光成分が算出される。補正部１１０によって算出された、あらゆるジオメオトリ条件下での第２のサンプルの内部拡散反射光成分及び内部直接反射光成分は、一旦記憶部１０２に格納され、総反射光量算出部１１２に入力される。
【００９３】
第２下層反射光成分算出部１１１は、複数のジオメトリ条件下で測定した基材のみからなる対照サンプル（基材試料）における反射光の輝度に基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２のサンプル（第２の試料）における下層反射光成分の輝度を算出するものである。
【００９４】
好ましくは、第１下層反射光成分算出部１０４は、偏角輝度測定装置１６０によってあらゆるジオメトリ条件下で測定した基材のみからなる基材試料の偏角輝度値に基づいて、あらゆるジオメトリ条件下での第２のサンプルにおける下層反射光成分を算出する。第２下層反射光成分算出部１１１によって算出された下層反射光成分の値は、一旦記憶部１０２に格納され、総反射光量算出部１１２に入力される。
【００９５】
総反射光量算出部１１２は、第２下層反射光成分算出部１１１によって算出された、上記所望のジオメトリ条件下での第２のサンプルにおける下層反射光成分の輝度と、補正部１１０によって算出された、所望のジオメトリ条件下での第２のサンプルにおける内部直接反射光および内部拡散反射光成分の輝度と、表面反射光成分算出部１０９によって算出された、所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける表面反射光成分の輝度とに基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２のサンプルにおける総反射光量を算出するものである。
【００９６】
好ましくは、総反射光量算出部１１２は、第２下層反射光成分算出部１１１によって算出された第２のサンプルにおける下層反射光成分と、補正部１１０によって算出された第２のサンプルにおける内部直接反射光成分および内部拡散反射光成分と、表面反射光成分算出部１０９によって算出された第１のサンプルにおける表面反射光成分とをジオメトリ条件ごとに足し合わせて、あらゆるジオメトリ条件下での反射光の輝度を算出する。この反射光の輝度は、第２のサンプルにおける反射光の輝度に相当する。総反射光量算出部１１２によって算出された反射光の輝度値は、記憶部１０２に格納される。
【００９７】
鏡面反射光量抽出部１１５は、記憶部１０２に格納されたあらゆるジオメトリ条件に対応する反射光の輝度値のデータの中から、鏡面反射ジオメトリ条件に対応する反射光の輝度値（すなわち鏡面反射光の輝度値）のデータを抽出するものである。抽出された鏡面反射光の輝度値のデータは、一旦記憶部１０２に格納され、グラフ作成部１１３、閾値算出部１１４に入力される。
【００９８】
グラフ作成部１１３は、鏡面反射ジオメトリ条件下での反射光の輝度（すなわち鏡面反射光の輝度）を鏡面反射ジオメトリ条件（すなわち入射角又は受光角）ごとにプロットしたグラフのデータを作成するものである。グラフ作成部１１３によって作成されたグラフのデータは、表示部１０３でグラフとなって表示される。
【００９９】
閾値算出部は、第２のサンプルにおける鏡面反射光の輝度が、ユーザなどから取得した閾値になるときの入射角又は受光角を求めるものである。求められた入射角又は受光角は、表示部１０３に入力され、表示部１０３によって表示される。
【０１００】
最後に、情報処理装置１００の各ブロック、特に第１下層反射光成分算出部１０４、第１パラメータ算出部１０５、内部拡散反射光成分算出部１０６、第２パラメータ算出部１０７、内部直接反射光成分算出部１０８、表面反射光成分算出部１０９、補正部１１０、第２下層反射光成分算出部１１１、総反射光量算出部１１２、鏡面反射光量抽出部１１５、グラフ作成部１１３、閾値算出部１１４は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１０１】
すなわち、情報処理装置１００は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである情報処理装置１００の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記情報処理装置１００に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０１０２】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０１０３】
また、情報処理装置１００を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１０４】
（１−３．情報処理装置の動作）
図７から図９は、本実施形態の情報処理装置１００の動作を示すフロー図である。
【０１０５】
図７に示すように、まず、情報処理装置１００の第１下層反射光成分算出部１０４が、ユーザから、入力装置１５０、入出力部１０１を介して、第１のサンプルの上層部分（トナー画像；色材層）３４の透過率Ｔｔ１の値を取得する（Ｓ１０１）。取得した透過率Ｔｔ１の値は、一旦記憶部１０２に格納され、補正部１１０に入力される。
【０１０６】
なお、サンプルの上層部分３４の透過率Ｔｔは、一般に、以下のようにして知ることができる。まず、光源、サンプル、受光器が一直線上に設置されたジオメトリ条件下で、サンプルの真上から光を入射させ、サンプルを透過した光をサンプルの真下に設置した受光器によって受光する透過濃度計により、サンプルの透過濃度を計測する。続いて、下層部分３３のみの対照サンプル（すなわちトナー画像の形成されていない紙や透過フィルムのみのサンプル）についても、同様にして、透過濃度計により透過濃度を計測する。
【０１０７】
そして、サンプルについて得られた透過濃度と対照サンプルについて得られた透過濃度との差分を取ることにより、上層部分３４のみの透過濃度Ｄｔを得る。最後に、上層部分３４のみの透過濃度Ｄｔから、上層部分３４のみの透過率Ｔｔを、次の式（５）
Ｔｔ＝１０＾（−Ｄｔ）      …（５）
によって求めればよい。
【０１０８】
次に、第１下層反射光成分算出部１０４は、ユーザから、入力装置１５０、入出力部１０１を介して、第１のサンプルの上層部分（トナー画像；色材層）３４の屈折率ｎ２の値を取得する（Ｓ１０２）。この屈折率ｎ２の値は、例えば、トナーの主成分である樹脂の屈折率を文献などで調べることによって、知ることができる。取得した屈折率ｎ２の値は、一旦記憶部１０２に格納され、第２下層反射光成分算出部１１１に入力される。
【０１０９】
次に、偏角輝度測定装置１６０によって、下層部分３３のみの対照サンプルの偏角輝度値を測定する（ステップＳ１０３）。すなわち、本実施形態では、光量の指標として輝度を用いるものとする。ここでは、測定値空間をＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊（ＣＩＥ: Commission International de l'Eclairage  ：国際照明委員会。Ｌ＊: 明度、ａ＊、ｂ＊: 色度）空間とするため、上記偏角輝度値としてＬ＊の値を採用する。この偏角輝度値の測定は、対照サンプルに対する光源入射方向及び受光方向を高分解能とし、あらゆるジオメトリ条件について行う。測定された、あらゆるジオメトリ条件下での対照サンプルの偏角輝度値は、ジオメトリ条件と対応付けられて、入出力部１０１を介して記憶部１０２にルックアップテーブルとして格納され、必要に応じて第１下層反射光成分算出部１０４、第２下層反射光成分算出部１１１に入力される。
【０１１０】
続いて、第１下層反射光成分算出部１０４は、ステップＳ１０１において取得した透過率Ｔｔ１の値、ステップＳ１０２において取得した屈折率ｎ２の値、および、ステップＳ１０３において測定したあらゆるジオメトリ条件下での対照サンプルの偏角輝度値から、第１のサンプルの下層反射光成分Ｌｒｕ１を算出する（Ｓ１０４）。このＬｒｕ１の算出は、あらゆるジオメトリ条件について行われる。このステップについて詳述する。
【０１１１】
図１０は下層反射光成分を算出する際に考慮する光の屈折現象および光量の減衰を概念的に示す模式図である。サンプルへθｉの角度で入射した光は空気層３６と上層部分３４の界面で屈折現象を生じる。この屈折現象はフレネル理論に従い、屈折後の角度θｔはスネルの法則により求めることができる。すなわち、入射前媒体の屈折率をｎ１、入射後媒体の屈折率をｎ２とすると、次の式（６）
ｎ１×sinθｉ=ｎ２×sinθｔ      …（６）
の関係を満たす。そして、屈折現象によりトナー層を通過する光は界面で減衰し、そのフレネル透過率Ｔｎは次の式（７）
【０１１２】
【数３】
2007256211.tif 000005
【０１１３】
により表される。
【０１１４】
また、上層部分３４中を光が通過する際、上層部分３４によって光が減衰して下層部分３３まで到達する。その減衰効果はBeer-Lambertの法則に従う。すなわち、色材層の吸収係数をａ、色材層の厚みをｄ、透過率をＴとすると、次の式（８）
−logＴ＝ａ×ｄ      …（８）
の関係を満たす。ここでは、入射角度が変化することにより、下層部分３３へ光が到達するまでに上層部分３４の光路長が変化する。そこで、この光路長の変化に応じた見かけ上の透過率Ｔｔ’を計算すると、次の式（９）
−logＴｔ’＝ａ×（ｄ／cosθｉ）      …（９）
となり、この見かけ上の透過率により光の減衰を評価することができる。
【０１１５】
以上から、屈折現象によって下層部分３３への光の入射角度の変化に加えて、フレネル透過率Ｔｎ及び光路長変化に応じた見かけ上の透過率Ｔｔ’を用いて、光量の減衰を評価することにより、下層部分３３へ到達する光の入射光量が算出できる。このような光学的現象は下層部分３３からの反射光が空気層へ放射される場合も同様に生じる。よって、ステップＳ１０３で測定した下層部分（紙）のみからなるサンプルの偏角輝度値に、上記のような２回の光の屈折現象及び光の減衰効果（図７参照）を考慮し、あらゆるジオメトリ条件について上記の計算を行うことにより、あらゆるジオメトリ条件下でのサンプルにおける下層反射光成分Ｌｒｕを算出することができる。
【０１１６】
ここで、屈折後の入射角度θｔが小数点以下の値を有する場合はその前後の角度の値から比例配分を行うことにより補間してもよい。このときの角度の分解能は特に制限はないが、例えば、偏角輝度測定装置１６０の角度分解能限界値が１°である場合は、１°としてもよい。なお、反射光量の算出をより正確に行うためには、この角度の分解能は１°以下であることが好ましい。
【０１１７】
以上のようにして求められた、あらゆるジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける下層反射光成分Ｌｒｕ１は、ジオメトリ条件と対応付けられて一旦記憶部１０２にルックアップテーブルとして格納され、必要に応じて第１パラメータ算出部１０５、内部拡散反射光成分算出部１０６、第２パラメータ算出部１０７に入力される。
【０１１８】
次に、受光される反射光に表面反射光成分、内部直接反射光成分が殆ど含まれない１つのジオメトリ条件下で、第１のサンプルにおける反射光の輝度値Ｌｒａ（ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊のＬ＊）を偏角輝度測定装置１６０によって測定する（ステップＳ１０５）。
【０１１９】
一般に、表面反射光成分、内部直接反射光成分は、ジオメトリ条件が上述した鏡面反射ジオメトリ条件から外れれば外れるほど小さくなるため、ここで選択されるジオメトリ条件は、光源入射角度が大きく、かつ、光源入射位置と受光位置とが近いものが好ましい。以下では、このジオメトリ条件のことを非鏡面反射ジオメトリ条件という。非鏡面反射ジオメトリ条件の一例として、光源入射角度θｉが４５°（φｉは０°）、受光角度θｒが−６０°（φｒは０°）のジオメトリ条件を採用することができる。
【０１２０】
この非鏡面反射ジオメトリ条件下で測定された輝度値Ｌｒａは、入出力部１０１を介して一旦記憶部１０２に格納され、第１パラメータ算出部１０５に入力される。
【０１２１】
次に、第１パラメータ算出部１０５が、ユーザから、入力装置１５０及び入出力部１０１を介して、第１のサンプルの上層部分（トナー画像；色材層）３４の濃度分布の粗さ変数σｐの値を取得する（Ｓ１０６）。この濃度分布の粗さ変数σｐの値は、Oren-Nayarモデル式で内部拡散反射光成分を算出する際と、Torrance-Sparrowモデル式によって内部直接反射光成分を求める際とに用いられるものである。なお、濃度分布の粗さ変数σｐを求める方法については後述する。取得した濃度分布の粗さ変数σｐの値は、一旦記憶部１０２に記憶され、内部拡散反射光成分算出部１０６、第２パラメータ算出部１０７、内部直接反射光成分算出部１０８に入力される。
【０１２２】
続いて、第１パラメータ算出部１０５は、ステップＳ１０４で算出された下層反射光成分Ｌｒｕ１と、ステップＳ１０５で測定された輝度値Ｌｒａと、ステップＳ１０６で取得した粗さ変数σｐの値とを用いてOren-Nayarモデル式のフィッティングを行い、Oren-Nayarモデル式における未知のパラメータである、サンプル表面の微小面の反射率ρの値を決定する（ステップＳ１０７）。このステップについて詳述する。
【０１２３】
まず、第１パラメータ算出部１０５は、ステップＳ１０５で測定された輝度値Ｌｒａから、ステップＳ１０５で採用した非鏡面反射ジオメトリ条件下での下層反射光成分を減算する。なお、減算に用いられる非鏡面反射ジオメトリ条件下での下層反射光成分は、ステップＳ１０４において算出されたＬｒｕ１の中から用いる。
【０１２４】
この減算の結果得られる値は、表面反射光成分、内部直接反射光成分、内部拡散反射光成分を合成したものとなる。ここで、ステップＳ１０５では、反射光に表面反射光成分及び内部直接反射光成分が殆ど含まれない非鏡面反射ジオメトリ条件を採用したため、表面反射光成分及び内部直接反射光成分の値は、近似によりそれぞれ０とすることができる。従って、上記の減算の結果得られる値は、内部拡散反射光成分に相当する。
【０１２５】
そして、第１パラメータ算出部１０５は、Oren-Nayarモデル式に対して既知のパラメータの値を代入する。ここで、Oren-Nayarモデル式に含まれるパラメータのうち、濃度分布の粗さ変数σにはステップＳ１０６で取得したσｐの値を代入する。また、Ｅ０（図５参照）はサンプルへ入射される放射照度であるが、ここでは測定値空間をＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間とし、光量の指標としてＬ＊を採用するため１００πとする。また、θｉ、φｉ、θｒ、φｒには、上記の非鏡面反射ジオメトリ条件に対応する角度を代入する。
【０１２６】
そして、第１パラメータ算出部１０５は、既知のパラメータの値を代入したOren-Nayarモデル式に対して、減算の結果得られた値でフィッティングを行い、Oren-Nayarモデル式に含まれる未知のパラメータρの値を決定する。すなわち、上記の非鏡面反射ジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける下層反射光成分Ｌｒｕ１の値をＬｒｕ１（１）、そして、上記の非鏡面反射ジオメトリ条件に対応するOren-Nayarモデル式をＬｒＯＮ（１）とすると、次の式（１０）
Ｌｒａ−Ｌｒｕ１（１）＝ＬｒＯＮ（１）      …（１０）
を満たすようなパラメータρの値を求める。なお、サンプル表面の微小面の反射率ρは、物理モデル上、負の値は持たないので、正の値のみを採用することとする。
【０１２７】
決定されたサンプル表面の微小面の反射率ρは、内部拡散反射光成分算出部１０６に入力される。
【０１２８】
次に、内部拡散反射光成分算出部１０６が、ステップＳ１０７において決定したパラメータρを代入したOren-Nayarモデル式を用いて、あらゆるジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部拡散反射光成分Ｌｒｄ１を算出する（Ｓ１０８）。なお、サンプル表面の微小面の反射率ρの決定により、Oren-Nayarモデル式による計算値ＬｒＯＮの大きさもフィッティングされるために、内部拡散反射光成分算出部１０６は、計算値ＬｒＯＮに対して特別なスケール調整を行う必要はない。すなわち、ＬｒＯＮの計算結果がそのままＬｒｄ１となる。
【０１２９】
算出された内部拡散反射光成分Ｌｒｄ１は、ジオメトリ条件と対応付けられて、一旦記憶部１０２にルックアップテーブルとして格納され、必要に応じて第２パラメータ算出部１０７及び補正部１１０に入力される。
【０１３０】
次に、図８に示すように、表面反射光成分（Ｌｒｓｓ）及び色素粒子の反射光成分（Ｌｒｓｐ）を算出するために、ある１つの鏡面反射ジオメトリ条件下で、第１のサンプルにおける反射光の輝度値Ｌｒｂ（ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊のＬ＊）を偏角輝度測定装置１６０によって測定する（ステップＳ１０９）。鏡面反射ジオメトリ条件の一例として、光源入射角度θｉが４５°（φｉは０°）、受光角度θｒが４５°（φｒは１８０°）のジオメトリ条件を採用することができるが、本発明はこれに限定されない。
【０１３１】
この鏡面反射ジオメトリ条件下で測定された輝度値Ｌｒｂは、入出力部１０１を介して一旦記憶部１０２に格納され、第２パラメータ算出部１０７に入力される。
【０１３２】
次に、第２パラメータ算出部１０７が、ユーザから、入力装置１５０及び入出力部１０１を介して、第１のサンプルの上層部分（トナー画像；色材層）３４の表面形状の粗さ変数σｓの値を取得する（Ｓ１１０）。この表面形状の粗さ変数σｓの値は、Torrance-Sparrowモデル式によって表面反射光成分を求める際に用いられるものである。なお、表面形状の粗さ変数σｓを求める方法については後述する。
【０１３３】
取得した表面形状の粗さ変数σｓの値は、一旦記憶部１０２に記憶され、表面反射光成分算出部１０９に入力される。
【０１３４】
続いて、第２パラメータ算出部１０７は、ステップＳ１０４で算出された下層反射光成分Ｌｒｕ１と、ステップＳ１０６で取得した濃度分布の粗さ変数σｐの値と、ステップＳ１０８で算出された内部拡散反射光成分Ｌｒｄ１と、ステップＳ１０９で測定された輝度値Ｌｒｂと、ステップＳ１１０で取得した表面形状の粗さ変数σｓの値とを用いて、内部直接反射光成分と表面反射光成分との配分割合を示す形状パラメータｋの値を決定する（Ｓ１１１）。このステップについて詳述する。
【０１３５】
まず、第２パラメータ算出部１０７は、ステップＳ１０９で測定された輝度値Ｌｒｂから、ステップＳ１０９で採用した鏡面反射ジオメトリ条件下での下層反射光成分及び内部拡散反射光成分を減算する。なお、減算に必要な鏡面反射ジオメトリ条件下での下層反射光成分は、ステップＳ１０４において算出されたＬｒｕ１の中から用い、減算に必要な鏡面反射ジオメトリ条件下での内部拡散反射光成分は、ステップＳ１０８において算出されたＬｒｄ１の中から用いる。この減算の結果得られる値は、表面反射光成分及び内部直接反射光成分を合成したものとなる。
【０１３６】
そして、第２パラメータ算出部１０７は、表面反射光成分及び内部直接反射光成分を求めるためのTorrance-Sparrowモデル式に対して既知のパラメータの値を代入する。以下では、表面反射光成分を求めるためのTorrance-Sparrowモデル式をＬｒＴＳｓ、内部直接反射光成分を求めるためのTorrance-Sparrowモデル式をＬｒＴＳｐとする。
【０１３７】
Torrance-Sparrowモデル式に含まれるパラメータのうち、粗さ変数σは、物理モデル上反射光成分の広がりを定義するパラメータであるので、粗さ変数σの値として、表面反射光成分を求めるためのＬｒＴＳｓにはステップＳ１１０で取得した表面形状の粗さ変数σｓの値を代入し、内部直接反射光成分を求めるためのＬｒＴＳｐにはステップＳ１０６で取得した濃度分布の粗さ変数σｐの値を代入する。
【０１３８】
また、ＬｒＴＳｓ、ＬｒＴＳｐともに、Ｅ０（図５参照）は、Oren-Nayarモデル式と同様に１００πとし、Ｆは、ステップＳ１０９において鏡面反射ジオメトリ条件を選択したため１とする。さらに、ＬｒＴＳｓ、ＬｒＴＳｐのそれぞれについて、θｒ、θａ、φａに上記の鏡面反射ジオメトリ条件に対応する角度を代入し、ベクトルｎ，ｓ，ｖ，ａを上記の鏡面反射ジオメトリ条件に基づいて決定する。
【０１３９】
Torrance-Sparrowモデル式には未知のパラメータがないため、上記の代入により、第２パラメータ算出部１０７は、上記の鏡面反射ジオメトリ条件下でのＬｒＴＳｓ、ＬｒＴＳｐの具体値を算出することができる。
【０１４０】
そして、第２パラメータ算出部１０７は、鏡面反射ジオメトリ条件でのＬｒＴＳｓ、ＬｒＴＳｐの具体値から、形状パラメータｋの値を決定する。すなわち、上記の鏡面反射ジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける下層反射光成分の値をＬｒｕ１（２）、内部拡散反射光成分の値をＬｒｄ１（２）、ＬｒＴＳｓ，ＬｒＴＳｐの値をＬｒＴＳｓ（２），ＬｒＴＳｐ（２）とすると、次の式（１１）
Ｌｒｂ−Ｌｒｕ１（２）−Ｌｒｄ１（２）
＝ｋ×ＬｒＴＳｓ（２）＋（１−ｋ）×ＬｒＴＳｐ（２）      …（１１）
を満たす形状パラメータｋの値を決定する。
【０１４１】
決定された形状パラメータｋの値は、内部直接反射光成分算出部１０８、表面反射光成分算出部１０９に入力される。
【０１４２】
次に、内部直接反射光成分算出部１０８が、上記のTorrance-Sparrowモデル式ＬｒＴＳｐ及び形状パラメータｋの値を用いて、第１のサンプルにおける内部直接反射光成分Ｌｒｓｐ１を、あらゆるジオメトリ条件について算出する（Ｓ１１２）。第１のサンプルにおける内部直接反射光成分Ｌｒｓｐ１は、次のモデル式（１２）
Ｌｒｓｐ１＝（１−ｋ）×ＬｒＴＳｐ      …（１２）
によって算出することができる。
【０１４３】
算出された内部直接反射光成分Ｌｒｓｐ１は、ジオメトリ条件と対応付けられて、一旦記憶部１０２にルックアップテーブルとして格納され、必要に応じて補正部１１０に入力される。
【０１４４】
次に、表面反射光成分算出部１０９が、上記のTorrance-Sparrowモデル式ＬｒＴＳｓ及び形状パラメータｋの値を用いて、第１のサンプルにおける表面反射光成分Ｌｒｓｓ１を、あらゆるジオメトリ条件について算出する（Ｓ１１３）。第１のサンプルにおける表面反射光成分（Ｌｒｓｓ１）は、次のモデル式（１３）
Ｌｒｓｓ１＝ｋ×ＬｒＴＳｓ      …（１３）
によって算出することができる。
【０１４５】
算出された表面反射光成分（Ｌｒｓｓ１）は、ジオメトリ条件と対応付けられて、一旦記憶部１０２にルックアップテーブルとして格納され、必要に応じて総反射光量算出部１１２に入力される。
【０１４６】
次に、第２下層反射光成分算出部１１１が、ユーザから、入力装置１５０及び入出力部１０１を介して、総反射光量を求める対象となる第２のサンプルの上層部分（トナー画像；色材層）３４の透過率Ｔｔ２の値を取得する（Ｓ１１４）。取得されたＴｔ２の値は、一旦記憶部１０２に格納され、補正部１１０に入力される。
【０１４７】
続いて、第２下層反射光成分算出部１１１は、ステップＳ１１４において取得した透過率Ｔｔ２の値、ステップＳ１０２において取得した屈折率ｎ２の値、および、ステップＳ１０３において測定したあらゆるジオメトリ条件下での対照サンプルの偏角輝度値から、第２のサンプルの下層反射光成分Ｌｒｕ２を算出する（Ｓ１１５）。このＬｒｕ２の算出は、あらゆるジオメトリ条件について行われる。なお、詳細な算出方法は、ステップＳ１０４と同じである。
【０１４８】
本実施形態では、第１のサンプルの基材と第２のサンプルの基材とが同一であるため、Ｌｒｕ２を求める際に必要な対照サンプルの偏角輝度値として、ステップＳ１０３において測定したデータをそのまま用いることができる。しかしながら、もし、第１のサンプルの基材と第２のサンプルの基材とが異なる場合は、第２のサンプルの下層部分（基材）のみの対照サンプルを用意して、ステップＳ１０３と同様にして偏角輝度値を測定すれば、基材の異なる第２のサンプルについても下層反射光成分Ｌｒｕ２を求めることができる。
【０１４９】
算出された第２のサンプルにおける下層反射光成分Ｌｒｕ２は、ジオメトリ条件と対応付けられて、一旦記憶部１０２にルックアップテーブルとして格納され、必要に応じて総反射光量算出部１１２に入力される。
【０１５０】
次に、図９に示すように、補正部１１０が、ステップＳ１０８，Ｓ１１２において算出されたＬｒｄ１，Ｌｒｓｐ１の値を、ステップＳ１０１で取得した第１のサンプルの透過率Ｔｔ１と、ステップＳ１１４で取得した第２のサンプルの透過率Ｔｔ２とに基づいて補正し、第２のサンプルにおける内部拡散反射光成分Ｌｒｄ２及び内部直接反射光成分Ｌｒｓｐ２を算出する（Ｓ１１６）。内部拡散反射光成分Ｌｒｄ２及び内部直接反射光成分Ｌｒｓｐ２は、あらゆるジオメトリ条件について算出される。このステップについて詳述する。
【０１５１】
上述したように、内部拡散反射光成分及び内部直接反射光成分は、上層部分（トナー画像；色材層）の厚みに比例する。従って、補正部１１０は、ステップＳ１０１で取得した第１のサンプルの透過率Ｔｔ１と、ステップＳ１１４で取得した第１のサンプルの透過率Ｔｔ２とから、Beer-Lambertの法則を用いて、色材層の厚みの比を算出する。具体的には、補正部１１０は、第１のサンプルの色材層の厚みをｄ１、第２のサンプルの色材層の厚みをｄ２とすると、厚みの比ｄ２／ｄ１の値を、次の式（１４）
ｄ２／ｄ１＝（−logＴｔ２）／（−logＴｔ１）      …（１４）
によって算出する。
【０１５２】
そして、補正部１１０は、各ジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける各内部反射光成分Ｌｒｄ１，Ｌｒｓｐ１の値にｄ２／ｄ１の値を乗算することで、同じジオメトリ条件下での第２のサンプルにおける各内部反射光成分Ｌｒｄ２，Ｌｒｓｐ２を算出する。
【０１５３】
算出された内部拡散反射光成分Ｌｒｄ２、内部直接反射光成分Ｌｒｓｐ２は、それぞれジオメトリ条件と対応付けられて、一旦記憶部１０２にルックアップテーブルとして格納され、必要に応じて総反射光量算出部１１２に入力される。
【０１５４】
次に、総反射光量算出部１１２が、ステップＳ１１３において算出されたＬｒｓｓ１と、ステップＳ１１５において算出されたＬｒｕ２と、ステップＳ１１６において算出されたＬｒｄ２，Ｌｒｓｐ２とを各ジオメトリ条件ごとに加算して、第２のサンプルにおける総反射光量Ｌｒを算出する（Ｓ１１７）。この総反射光量Ｌｒは、あらゆるジオメトリ条件について算出される。
【０１５５】
算出された総反射光量Ｌｒは、ジオメトリ条件と対応付けられて、記憶部１０２にルックアップテーブルとして格納される。
【０１５６】
次に、鏡面反射光量抽出部１１５が、記憶部１０２に格納されたあらゆるジオメトリ条件に対応する総反射光量Ｌｒのデータの中から、鏡面反射ジオメトリ条件に対応する総反射光量Ｌｒのデータを抽出する（Ｓ１１８）。抽出された光量のデータは、入射角又は受光角ごとの鏡面反射光の光量のデータに相当するものであり、ジオメトリ条件の入射角、受光角の一方と対応付けられて一旦記憶部１０２にルックアップテーブルとして格納され、グラフ作成部１１３、閾値算出部１１４へ入力される。
【０１５７】
次に、グラフ作成部１１３が、記憶部１０２に格納された鏡面反射光量を、鏡面反射ジオメトリ条件（すなわち入射角又は受光角）ごとに鏡面反射光量の値をプロットしたグラフのデータを作成する（Ｓ１１９）。作成されたグラフのデータは、表示部１０３に入力され、表示部１０３がグラフを表示する（Ｓ１２０）。
【０１５８】
次に、閾値算出部１１４が、ユーザから、入力装置１５０及び入出力部１０１を介して、鏡面反射光量の閾値を取得する（Ｓ１２１）。続いて、閾値算出部１１４は、第２のサンプルにおける鏡面反射光量が、ユーザから取得した鏡面反射光量の閾値になるときの入射角又は受光角を、ステップＳ１１８において記憶部１０２に格納されたルックアップテーブルを検索することによって求める（Ｓ１２２）。求められた入射角又は受光角は、表示部１０３に入力され、表示部１０３によって表示される。
【０１５９】
なお、上記の方法によって算出された鏡面反射光量の値をＪＩＳ規格の光沢度へ変換する場合は、標準サンプルとして指定されている標準板（屈折率１．５６７のガラス板）の値をもとに相対値を求め、光沢度を算出すればよい。
【０１６０】
（１−４．変形例）
第１のサンプルについて求めた成分の値を第２のサンプルに利用する際には、２つの内部反射光成分（Ｌｒｓｐ及びＬｒｄ）２８・２９の双方を補正することが好ましいが、内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）２８の値のみを補正してもよい。これは、内部拡散反射光成分（Ｌｒｄ）２９は、内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）に比べて色材層の厚みによる影響が小さいため、補正を行わなくてもそれほど誤差が生じないためである。この場合の構成について以下に説明する。
【０１６１】
図１１は、第１のサンプルにおける内部直接反射光成分Ｌｒｓｐ１の値のみを補正する構成の情報処理装置１２０の機能構成を示すブロック図である。図１１に示すように、内部拡散反射光成分算出部１０６によってステップＳ１０８において算出された第１サンプルにおける内部拡散反射光成分Ｌｒｄ１は、補正部１２１には入力されずに、総反射光量算出部１１２に入力される。一方、内部直接反射光成分算出部１０８によってステップＳ１１２において算出された第１サンプルにおける内部直接反射光成分Ｌｒｓｐ１は、上述した実施形態と同様に、補正部１２１に入力される。
【０１６２】
そして、補正部１２１は、ステップＳ１１６において、上述した実施形態と同様の方法で内部直接反射光成分Ｌｒｓｐ１のみを補正し、第２サンプルにおける内部直接反射光成分Ｌｒｓｐ２を算出する。算出した内部直接反射光成分Ｌｒｓｐ２は、総反射光量算出部１１２に入力される。
【０１６３】
そして、総反射光量算出部１１２は、ステップＳ１１７において、第２下層反射光成分算出部１１１によって算出された第２のサンプルにおける下層反射光成分Ｌｒｕ２と、内部拡散反射光成分算出部１０６によって算出された第１のサンプルにおける内部拡散反射光成分Ｌｒｄ１と、補正部１２１によって算出された第２のサンプルにおける内部直接反射光成分Ｌｒｓｐ２と、表面反射光成分算出部１０９によって算出された第１のサンプルにおける表面反射光成分とをジオメトリ条件ごとに足し合わせて、総反射光量Ｌｒをジオメトリ条件ごとに算出する。
【０１６４】
このようにすれば、補正部１２１の処理量が軽減されるため、情報処理装置の処理速度を向上させることができる。
【０１６５】
また、上記の情報処理装置１００では、非鏡面ジオメトリ条件を含むあらゆるジオメトリ条件下での総反射光量Ｌｒを総反射光量算出部１１２が算出し、その中から鏡面反射光量抽出部１１５が鏡面反射ジオメトリ条件下での総反射光量のデータを抽出することにより、最終的に鏡面反射光量のデータを得る構成としたが、本発明はこれに限定されず、総反射光量算出部２１２が、鏡面反射ジオメトリ条件下での総反射光量Ｌｒのみを算出する構成としてもよい。
【０１６６】
〔実施形態２〕
本発明の第２の実施形態について図１２から図１５に基づいて説明すると以下の通りである。本実施形態では、上述した実施形態１と異なる部分についてのみ説明し、同一の部分については同一の部材番号を付し、説明を省略する。
【０１６７】
上述の実施の形態１では、色材層に含まれる色素粒子の径が比較的大きい場合（すなわち、色素粒子が顔料インクやトナーなどの顔料である場合）に、鏡面反射光量を好適に算出できる情報処理装置について説明したが、本実施形態では、サンプルを構成する色材層が染料インク、顔料インク、トナーなど色素粒子の大きさを特に限定することなく適用することのできる情報処理装置について説明する。
【０１６８】
本実施形態では、図４に示すように、鏡面反射光が、（１）トナー画像（色材層）の表面で反射される表面反射光成分２７、（２）トナー画像（色材層）の内部で反射される内部反射光成分３５、（３）紙（基材）の表面で反射されトナー画像（色材層）を透過して放射される下層反射光成分３２、の３つの成分からなるものとして扱う点が上述した実施形態１と異なっている。
【０１６９】
つまり、本実施形態の情報処理装置は、内部拡散反射光成分と内部直接反射光成分とを一つの複合成分（内部反射光成分）として取り扱うので、実施形態１のものに比べて、反射光の輝度を簡易的に求めることができる。なお、内部反射光成分（Ｌｒｉ）３５は、Oren-Nayarモデルによって算出される。
【０１７０】
本実施形態では、モデル式による算出に必要なパラメータの値を決定するために、実施形態１と同様に、サンプルにおける反射光量を１つの非鏡面反射ジオメトリ条件及び１つの鏡面反射ジオメトリ条件の下で測定する。以下では、これら２つのジオメトリ条件のことをまとめて「所定のジオメトリ条件」という。
【０１７１】
また、第１のサンプルから第２のサンプルへの補正は、内部反射光成分（Ｌｒｉ）３５に対して行うものとする。
以下、本実施形態の情報処理装置について詳述する。
【０１７２】
（２−１．情報処理装置の構成）
図１２は、本実施形態の情報処理装置２００の機能構成を示すブロック図である。情報処理装置２００は、実施形態１と同様に、ＣＰＵやＲＡＭを備えたコンピュータであり、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、各機能ブロックを実現するものである。
【０１７３】
本実施形態の情報処理装置２００は、図１２に示すように、実施形態１の内部拡散反射光成分算出部１０６及び内部直接反射光成分算出部１０８の代わりに、内部反射光成分算出部２０６を備えており、また、実施形態１と異なる第１パラメータ算出部２０５、第２パラメータ算出部２０７、補正部２１０、総反射光量算出部２１２を備えている。
【０１７４】
第１パラメータ算出部２０５は、第１下層反射光成分算出部１０４によって算出された、上記所定のジオメトリ条件下での第１のサンプルの下層反射光成分と、上記所定のジオメトリ条件下で測定した第１のサンプルの反射光の輝度とから、Oren-Nayarモデル式（１）におけるパラメータρの値を決定するものである。
【０１７５】
好ましくは、第１パラメータ算出部２０５は、第１下層反射光成分算出部１０４によって算出された、ある非鏡面反射ジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける下層反射光成分と、偏角輝度測定装置１６０によって上記非鏡面反射ジオメトリ条件下で測定した第１のサンプルの輝度値とを用いて、Oren-Nayarモデル式（１）のフィッティングを行い、パラメータρの値を決定する。第１パラメータ算出部２０５によって決定されたパラメータρの値は、一旦記憶部１０２に格納され、内部反射光成分算出部２０６に入力される。
【０１７６】
内部反射光成分算出部２０６は、第１パラメータ算出部２０５によって決定されたパラメータρの値に基づいて、上記所定のジオメトリ条件下及び上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部反射光成分の輝度を算出するものである。
【０１７７】
好ましくは、内部反射光成分算出部２０６は、パラメータρの値を代入したOren-Nayarモデル式を用いて、あらゆるジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部反射光成分を算出する。内部反射光成分算出部２０６によって算出された内部反射光成分の値は、一旦記憶部１０２に格納され、第２パラメータ算出部２０７、補正部２１０に入力される。
【０１７８】
第２パラメータ算出部２０７は、上記所定のジオメトリ条件下で測定された第１のサンプルにおける反射光の輝度と、第１下層反射光成分算出部１０４によって算出された、上記所定のジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける下層反射光成分の輝度と、内部反射光成分算出部２０６によって算出された、上記所定のジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部反射光成分の輝度とに基づいて、表面反射光成分のスケールを示す形状パラメータｋの値を決定するものである。
【０１７９】
好ましくは、第２パラメータ算出部２０７は、偏角輝度測定装置１６０によって鏡面反射ジオメトリ条件下で測定された第１のサンプルの輝度値と、第１下層反射光成分算出部１０４によって算出された、上記鏡面反射ジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける下層反射光成分と、内部反射光成分算出部２０６によって算出された、上記鏡面反射ジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部反射光成分とに基づいて、Torrance-Sparrowモデル式のフィッティングを行い、表面反射光成分のスケールを示す形状パラメータｋの値を決定する。第２パラメータ算出部２０７によって決定された形状パラメータｋの値は、一旦記憶部１０２に格納され、表面反射光成分算出部１０９に入力される。
【０１８０】
補正部２１０は、内部反射光成分算出部２０６によって算出された、上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部反射光の光量を、第１及び第２のサンプルの色材の濃度に相関する光学パラメータに基づいて補正することにより、上記所望のジオメトリ条件下での第２のサンプルにおける内部反射光の光量を算出するものである。
【０１８１】
好ましくは、補正部２１０は、第１のサンプルの色材層の透過率と、第２のサンプルの色材層の透過率とから、Beer-Lambertの法則を用いて、第２のサンプルと第１のサンプルとの色材層の厚みの比を算出する。そして、補正部２１０は、算出した厚みの比を用いて、内部反射光成分算出部２０６によって算出された、あらゆるジオメオトリ条件下での第１のサンプルにおける内部反射光成分を補正する。その結果、あらゆるジオメオトリ条件下での第２のサンプルにおける内部反射光成分が算出される。補正部２１０によって算出された、あらゆるジオメオトリ条件下での第２のサンプルの内部反射光成分は、一旦記憶部１０２に格納され、総反射光量算出部２１２に入力される。
【０１８２】
総反射光量算出部２１２は、第２下層反射光成分算出部１１１によって算出された、上記所望のジオメトリ条件下での第２のサンプルにおける下層反射光成分の光量と、補正部２１０によって算出された、上記所望のジオメトリ条件下での第２のサンプルにおける内部反射光成分の光量と、表面反射光成分算出部１０９によって算出された、上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける表面反射光成分の光量とに基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第２のサンプルにおける反射光の輝度を算出するものである。
【０１８３】
好ましくは、総反射光量算出部２１２は、第２下層反射光成分算出部１１１によって算出された第２のサンプルにおける下層反射光成分と、補正部２１０によって算出された第２のサンプルにおける内部反射光成分と、表面反射光成分算出部１０９によって算出された第１のサンプルにおける表面反射光成分とをジオメトリ条件ごとに足し合わせて、あらゆるジオメトリ条件下での反射光の輝度を算出する。この反射光の輝度は、第２のサンプルにおける反射光の輝度に相当する。総反射光量算出部２１２によって算出された反射光の輝度値は、一旦記憶部１０２に格納される。
【０１８４】
（２−１．情報処理装置の動作）
図１３から図１５は、本実施形態の情報処理装置２００の動作を示すフロー図である。
【０１８５】
図１３に示すように、ステップＳ２０１〜Ｓ２０５は、実施形態１のステップＳ１０１〜Ｓ１０５と同一である。
【０１８６】
次に、本実施形態では、実施形態１のステップＳ１０６に相当するステップ、すなわち濃度分布の粗さ変数σｐの値の取得を省略することができる。また、同様に、実施形態１のステップＳ１１０に相当するステップ、すなわち表面形状の粗さ変数σｓの値の取得を省略することができる。これは、Oren-Nayarモデル式やTorrance-Sparrowモデル式に用いる表面形状の粗さ変数σ（図５参照）が、物理モデル上、反射光成分の広がりを定義するパラメータであり、本実施形態では特に意味をもたないためである。本実施形態では、Oren-Nayarモデル式やTorrance-Sparrowモデル式に用いる変数σの値をサンプルごとの測定によって決定するのではなく、任意の定数（例えば、１や０．５など）とする。
【０１８７】
そして、第１パラメータ算出部２０５は、ステップＳ２０４で算出された下層反射光成分Ｌｒｕ１と、ステップＳ２０５で測定された輝度値Ｌｒａとを用いてOren-Nayarモデル式のフィッティングを行い、Oren-Nayarモデル式における未知のパラメータである、サンプル表面の微小面の反射率ρの値を決定する（ステップＳ２０６）。パラメータρの値を決定する方法は、実施形態１と同様である。決定されたパラメータρの値は、内部反射光成分算出部２０６に入力される。
【０１８８】
次に、内部反射光成分算出部２０６が、ステップＳ２０６において決定されたパラメータρを代入したOren-Nayarモデル式を用いて、あらゆるジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部反射光成分Ｌｒｉ１を算出する（Ｓ２０７）。なお、サンプル表面の微小面の反射率ρの決定により、Oren-Nayarモデル式による計算値ＬｒＯＮの大きさもフィッティングされるために、内部反射光成分算出部２０６は、計算値ＬｒＯＮに対して特別なスケール調整を行う必要はない。すなわち、ＬｒＯＮの計算結果がそのままＬｒｉ１となる。
【０１８９】
算出された内部反射光成分Ｌｒｉ１は、ジオメトリ条件と対応付けられて、一旦記憶部１０２にルックアップテーブルとして格納され、必要に応じて第２パラメータ算出部２０７、表面反射光成分算出部１０９、及び補正部２１０に入力される。
【０１９０】
次に、図１４に示すように、実施形態１のステップＳ１０９と同様に、ある１つの鏡面反射ジオメトリ条件下で、第１のサンプルにおける反射光の輝度値Ｌｒｂ（ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊のＬ＊）を偏角輝度測定装置１６０によって測定する（ステップＳ２０８）。
【０１９１】
次に、第２パラメータ算出部２０７が、ステップＳ２０４で算出された下層反射光成分Ｌｒｕ１と、ステップＳ２０７で算出された内部反射光成分Ｌｒｉ１と、ステップＳ２０８で測定された輝度値Ｌｒｂとを用いて、表面反射光成分（Ｌｒｓｓ）のスケールを示す形状パラメータｋの値を決定する（Ｓ２０９）。このステップについて詳述する。
【０１９２】
まず、第２パラメータ算出部２０７は、ステップＳ２０８で測定された輝度値Ｌｒｂから、ステップＳ２０８で採用した鏡面反射ジオメトリ条件下での下層反射光成分及び内部反射光成分を減算する。なお、減算に必要な鏡面反射ジオメトリ条件下での下層反射光成分は、ステップＳ２０４において算出されたＬｒｕ１の中から用い、減算に必要な鏡面反射ジオメトリ条件下での内部反射光成分は、ステップＳ２０７において算出されたＬｒｉ１の中から用いる。この減算の結果得られる値は、表面反射光成分（Ｌｒｓｓ）となる。
【０１９３】
そして、第２パラメータ算出部２０７は、表面反射光成分を求めるためのTorrance-Sparrowモデル式に対して既知のパラメータの値を代入する。以下では、表面反射光成分を求めるためのTorrance-Sparrowモデル式をＬｒＴＳｓとする。
【０１９４】
Torrance-Sparrowモデル式に含まれるパラメータのうち、粗さ変数σは、上述したように任意の定数を代入し、Ｅ０（図５参照）は、Oren-Nayarモデル式と同様に１００πとし、Ｆは、ステップＳ２０８において鏡面反射ジオメトリ条件を選択したため１とする。さらに、θｒ、θａ、φａに上記の鏡面反射ジオメトリ条件に対応する角度を代入し、ベクトルｎ，ｓ，ｖ，ａを上記の鏡面反射ジオメトリ条件に基づいて決定する。
【０１９５】
Torrance-Sparrowモデル式には未知のパラメータがないため、上記の代入により、第２パラメータ算出部２０７は、上記の鏡面反射ジオメトリ条件下でのＬｒＴＳｓの具体値を算出することができる。
【０１９６】
そして、第２パラメータ算出部２０７は、鏡面反射ジオメトリ条件でのＬｒＴＳｓの具体値から、形状パラメータｋの値を決定する。すなわち、上記の鏡面反射ジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける下層反射光成分の値をＬｒｕ１（２）、そして、内部反射光成分の値をＬｒｉ１（２）、さらに、ＬｒＴＳｓの値をＬｒＴＳｓ（２）とすると、次の式（１５）
Ｌｒｂ−Ｌｒｕ１（２）−Ｌｒｉｄ（２）＝ｋ×ＬｒＴＳｓ（２）      …（１５）
を満たす形状パラメータｋの値を決定する。
【０１９７】
決定された形状パラメータｋの値は、表面反射光成分算出部１０９に入力される。
【０１９８】
続くステップＳ２１０〜Ｓ２１２は、実施形態１のステップＳ１１３〜Ｓ１１５と同一である。
【０１９９】
次に、補正部２１０が、ステップＳ２０７において算出されたＬｒｉ１の値を、ステップＳ２０１で取得した第１のサンプルの透過率Ｔｔ１と、ステップＳ２１１で取得した第２のサンプルの透過率Ｔｔ２とに基づいて補正し、第２のサンプルにおける内部反射光成分Ｌｒｉ２を算出する（Ｓ２１３）。内部反射光成分Ｌｒｉ２は、あらゆるジオメトリ条件について算出される。補正方法については、実施形態１のステップＳ１１６と同様である。
【０２００】
算出された内部反射光成分Ｌｒｉ２は、ジオメトリ条件と対応付けられて、一旦記憶部１０２にルックアップテーブルとして格納され、必要に応じて総反射光量算出部２１２に入力される。
【０２０１】
次に、図１５に示すように、総反射光量算出部２１２が、ステップＳ２１０において算出されたＬｒｓｓ１と、ステップＳ２１４において算出されたＬｒｕ２と、ステップＳ２１３において算出されたＬｒｉ２とを各ジオメトリ条件ごとに加算して、第２のサンプルにおける総反射光量Ｌｒを算出する（Ｓ２１４）。この総反射光量Ｌｒは、あらゆるジオメトリ条件について算出される。
【０２０２】
算出された総反射光量Ｌｒは、ジオメトリ条件と対応付けられて、記憶部１０２にルックアップテーブルとして格納される。
【０２０３】
そして、続くステップＳ２１５〜Ｓ２１９は、実施形態１のステップＳ１１８〜Ｓ２１９と同一である。
【０２０４】
〔実施形態３〕
本発明の第３の実施形態について図１６から図１８に基づいて説明すると以下の通りである。本実施形態では、実施形態１の情報処理装置と同様に、色材層に含まれる色素粒子の径が比較的大きい場合（すなわち、色素粒子が顔料インクやトナーなどの顔料である場合）に、サンプルの反射光の輝度を高精度に算出することのできる情報処理装置について説明する。
【０２０５】
そして、実施形態１と同様に、本実施形態においても、鏡面反射光が、（１）トナー画像（色材層）の表面で反射される表面反射光成分２７、（２）トナー画像（色材層）の内部のトナー粒子から直接反射される内部直接反射光成分２８、（３）トナー画像（色材層）の内部のトナー粒子間での散乱による内部拡散反射光成分２９、（４）紙（基材）の表面及び内部で反射されトナー画像（色材層）を透過して放射される下層反射光成分３２、の４つの成分からなるものとする。
【０２０６】
ただし、本実施形態では、サンプルにおける反射光量Ｌｒは、次の式（１６），（１７）
Ｌｒ＝Ｌｒｓｓ＋Ｌｒｓｐ＋Ｌｒｓｄ＋Ｌｒｕ
＝ｋ１×ＬｒＴＳｓ＋ｋ２×ＬｒＴＳｐ＋ｋ３×ＬｒＯＮ＋Ｌｒｕ  …（１６）
ｋ１＋ｋ２＋ｋ３＝１      …（１７）
によって算出する構成となっている。
【０２０７】
すなわち、本実施形態では、実施形態１と同様に、表面反射光成分（Ｌｒｓｓ）２７及び内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）２８についてはTorrance-Sparrowモデル式を用いて算出し、内部拡散反射光成分（Ｌｒｄ）２９についてはOren-Nayarモデル式を用いて算出し、下層反射光成分（Ｌｒｕ）３２については対照サンプルを測定して得られる偏角輝度値から算出するが、表面反射光成分（Ｌｒｓｓ）２７、内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）２８、内部拡散反射光成分（Ｌｒｄ）２９の配分割合を示す形状パラメータｋ１，ｋ２，ｋ３が新たに導入される点が異なっている。
【０２０８】
そして、本実施形態では、上記の形状パラメータｋ１，ｋ２，ｋ３の値と、Oren-Nayarモデル式に必要なサンプル表面の微小面の反射率ρの値とを決定するために、第１のサンプルにおける反射光量を３つのジオメトリ条件下で測定する。３つのジオメトリ条件は、基本的にはどのような条件であってもよいが、本実施形態では、２つの非鏡面反射ジオメトリ条件及び１つの鏡面反射ジオメトリ条件が採用されるものとする。以下では、これら３つのジオメトリ条件のことをまとめて「所定のジオメトリ条件」という。
以下、本実施形態の情報処理装置について詳述する。
【０２０９】
（３−１．情報処理装置の構成）
図１６は、本実施形態の情報処理装置３００の機能構成を示すブロック図である。情報処理装置３００は、実施形態１と同様に、ＣＰＵやＲＡＭを備えたコンピュータであり、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、各機能ブロックを実現するものである。
【０２１０】
本実施形態の情報処理装置３００は、図１６に示すように、実施形態１の第１パラメータ算出部１０５及び第２パラメータ算出部１０７の代わりに、１つのパラメータ算出部３０５を備えており、また、実施形態１と異なる内部拡散反射光成分算出部３０６、内部直接反射光成分算出部３０８、表面反射光成分算出部３０９を備えている。
【０２１１】
パラメータ算出部３０５は、上記所定のジオメトリ条件下で測定された第１のサンプルの反射光の輝度と、第１下層反射光成分算出部１０４によって算出された、上記所定のジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける下層反射光成分の輝度とから、モデル式に必要なパラメータの値を決定するものである。
【０２１２】
好ましくは、パラメータ算出部３０５は、２つの非鏡面反射ジオメトリ条件及び１つの鏡面反射ジオメトリ条件を含む３つのジオメトリ条件下で測定された第１のサンプルの輝度値と、第１下層反射光成分算出部１０４によって算出された、上記３つのジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける下層反射光成分とに基づいて、第１のサンプルにおける表面反射光成分、内部直接反射光成分、内部拡散反射光成分をそれぞれ算出するためのモデル式のフィッティングを行い、内部拡散反射光成分を算出するためのモデル式に含まれるOren-Nayarモデル式におけるパラメータρの値と、表面反射光成分（Ｌｒｓｓ）２７、内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）２８、内部拡散反射光成分（Ｌｒｄ）２９の配分割合を示す形状パラメータｋ１，ｋ２，ｋ３の値とを決定する。
【０２１３】
決定されたパラメータρは、内部拡散反射光成分算出部３０６に入力される。一方、形状パラメータｋ１，ｋ２，ｋ３は、それぞれ、表面反射光成分算出部３０９、内部直接反射光成分算出部３０８、内部拡散反射光成分算出部３０６に入力される。
【０２１４】
内部拡散反射光成分算出部３０６は、パラメータ算出部３０５によって決定されたパラメータρの値と形状パラメータｋ３の値とに基づいて、最終的に第２のサンプルで反射光量を求めたいジオメトリ条件（以下、「所望のジオメトリ条件」という）の下での第１のサンプルにおける内部拡散反射光成分の光量を算出するものである。
【０２１５】
好ましくは、内部拡散反射光成分算出部３０６は、パラメータ算出部３０５によって決定されたパラメータρの値を代入し、さらに形状パラメータｋ３の値を適用した、Oren-Nayarモデルに基づいたモデル式によって、あらゆるジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部拡散反射光成分を算出する。
【０２１６】
内部直接反射光成分算出部３０８は、パラメータ算出部３０５によって決定された形状パラメータｋ２の値に基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部直接反射光成分の光量を算出するものである。
【０２１７】
好ましくは、内部直接反射光成分算出部３０８、パラメータ算出部３０５によって決定された形状パラメータｋ２の値を適用した、Torrance-Sparrowモデルに基づいたモデル式によって、あらゆるジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部直接反射光成分を算出する。
【０２１８】
表面反射光成分算出部３０９は、パラメータ算出部３０５によって決定された形状パラメータｋ１の値に基づいて、上記所望のジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける表面反射光成分の光量を算出するものである。
【０２１９】
好ましくは、表面反射光成分算出部３０９は、パラメータ算出部３０５によって決定された形状パラメータｋ１の値を適用した、Torrance-Sparrowモデルに基づいたモデル式によって、あらゆるジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける表面反射光成分を算出する。
【０２２０】
なお、内部拡散反射光成分算出部３０６及び内部直接反射光成分算出部３０８によって算出された、あらゆるジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける内部拡散反射光成分及び内部直接反射光成分は、一旦記憶部１０２に格納され、補正部１１０に入力される。一方、表面反射光成分算出部３０９によって算出されたあらゆるジオメトリ条件下での第１のサンプルにおける表面反射光成分は、一旦記憶部１０２に格納され、総反射光量算出部１１２に入力される。
【０２２１】
（３−２．情報処理装置の動作）
図１７，図１８は、本実施形態の情報処理装置３００の動作を示すフロー図である。
【０２２２】
図１７に示すように、ステップＳ３０１〜Ｓ３０５は、実施形態１のステップＳ１０１〜Ｓ１０５と同一である。
【０２２３】
なお、本実施形態では、第１のサンプルにおける反射光の輝度値を２つの非鏡面反射ジオメトリ条件下で測定するので、これら２つの非鏡面反射ジオメトリ条件を区別するために、以下では、ステップＳ３０５において用いられる非鏡面反射ジオメトリ条件のことを第１非鏡面反射ジオメトリ条件という。
【０２２４】
次に、受光される反射光に表面反射光成分及び内部直接反射光成分が少し含まれる１つのジオメトリ条件下で、第１のサンプルにおける反射光の輝度値Ｌｒｃ（ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊のＬ＊）を偏角輝度測定装置１６０によって測定する（ステップＳ３０６）。以下では、このステップにおいて用いられるジオメトリ条件のことを第２非鏡面反射ジオメトリ条件という。
【０２２５】
第２非鏡面反射ジオメトリ条件としては、測定ジオメトリが第１非鏡面反射ジオメトリと鏡面反射ジオメトリとの中間となるような条件が選択される。第２非鏡面反射ジオメトリ条件の一例として、光源入射角度θｉが４５°（φｉは０°）、受光角度θｒが０°（φｒは０°）のジオメトリ条件を採用することができる。
【０２２６】
第２非鏡面反射ジオメトリ条件下で測定された輝度値Ｌｒｃは、入出力部１０１を介して一旦記憶部１０２に格納され、パラメータ算出部３０５に入力される。
【０２２７】
続いて、ある１つの鏡面反射ジオメトリ条件下で、第１のサンプルにおける反射光の輝度値Ｌｒｂ（ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊のＬ＊）を偏角輝度測定装置１６０によって測定する（ステップＳ３０７）。このステップは、実施形態１のステップＳ１０９と同一である。
【０２２８】
次に、図１８に示すように、パラメータ算出部３０５が、ユーザから、入力装置１５０及び入出力部１０１を介して、第１のサンプルの上層部分（トナー画像；色材層）３４の濃度分布の粗さ変数σｐ、及び形状分布の粗さ変数σｓの値を取得する（Ｓ３０８，Ｓ３０９）。これらのステップは、それぞれ実施形態１のステップＳ１０６，Ｓ１１０に相当する。
【０２２９】
続いて、パラメータ算出部３０５は、ステップＳ３０５〜Ｓ３０７で得られた輝度値Ｌｒａ，Ｌｒｂ，Ｌｒｃと、ステップＳ３０８，Ｓ３０９で得られた変数σｐ及び変数σｓの値と、ステップＳ３０４で算出された下層反射光成分Ｌｒｕ１とに基づいて、各反射光成分の配分割合を示す形状パラメータｋ１，ｋ２，ｋ３の値と、Oren-Nayarモデル式に必要なサンプル表面の微小面の反射率ρの値とを決定する。このステップについて詳述する。
【０２３０】
本実施形態では、総反射光量が、上記の式（１６），（１７）によって表されるものとする。つまり、表面反射光成分（Ｌｒｓｓ）は、Torrance-Sparrowモデル式を用いて、次の式モデル（１８）
Ｌｒｓｓ＝ｋ１×ＬｒＴＳｓ      …（１８）
によって表される。また、内部直接反射光成分（Ｌｒｓｐ）は、Torrance-Sparrowモデル式を用いて、次のモデル式（１９）
Ｌｒｓｐ＝ｋ２×ＬｒＴＳｐ      …（１９）
によって表される。そして、内部拡散反射光成分（Ｌｒｄ）は、値が未知のパラメータρを含むOren-Nayarモデル式を用いて、次のモデル式（２０）
Ｌｒｄ＝ｋ３×ＬｒＯＮ
によって表される。
【０２３１】
ここで、ＬｒＴＳｓ，ＬｒＴＳｐ，ＬｒＯＮのそれぞれに対して第１非鏡面ジオメトリ条件に対応するパラメータ値を代入したものをＬｒＴＳｓ（１），ＬｒＴＳｐ（１），ＬｒＯＮ（１）とし、ＬｒＴＳｓ，ＬｒＴＳｐ，ＬｒＯＮのそれぞれに対して鏡面ジオメトリ条件に対応するパラメータ値を代入したものをＬｒＴＳｓ（２），ＬｒＴＳｐ（２），ＬｒＯＮ（２）とし、ＬｒＴＳｓ，ＬｒＴＳｐ，ＬｒＯＮのそれぞれに対して第２非鏡面ジオメトリ条件に対応するパラメータ値を代入したものをＬｒＴＳｓ（３），ＬｒＴＳｐ（３），ＬｒＯＮ（３）とし、また、第１非鏡面ジオメトリ条件、鏡面ジオメトリ条件、第２非鏡面ジオメトリ条件下での下層反射光成分Ｌｓｕ１の値をそれぞれＬｓｕ１（１），Ｌｓｕ１（２），Ｌｓｕ１（３）とすると、以下の式（２１）〜（２３）が成立する。
【０２３２】
Ｌｒａ＝ｋ１×ＬｒＴＳｓ（１）＋ｋ２×ＬｒＴＳｐ（１）＋ｋ３×ＬｒＯＮ（１）＋Ｌｓｕ（１）      …（２１）
Ｌｒｂ＝ｋ１×ＬｒＴＳｓ（２）＋ｋ２×ＬｒＴＳｐ（２）＋ｋ３×ＬｒＯＮ（２）＋Ｌｓｕ（２）      …（２２）
Ｌｒｃ＝ｋ１×ＬｒＴＳｓ（３）＋ｋ２×ＬｒＴＳｐ（３）＋ｋ３×ＬｒＯＮ（３）＋Ｌｓｕ（３）      …（２３）。
【０２３３】
従って、パラメータ算出部３０５は、これらの式（２１）〜（２３）と上述した式（１７）とから、４つの未知パラメータｋ１，ｋ２，ｋ３，ρの値を算出することができる。
【０２３４】
算出されたパラメータの値のうち、ｋ１の値は表面反射光成分算出部３０９に、ｋ２の値は内部直接反射光成分算出部３０８に、ｋ３及びρの値は内部拡散反射光成分算出部３０６に入力される。
【０２３５】
次に、表面反射光成分算出部３０９が、ｋ１の値を代入した式（１８）によって、あらゆるジオメトリ条件下での表面反射光成分を算出する（Ｓ３１１）。算出された表面反射光成分は、総反射光量算出部１１２に入力される。
【０２３６】
続いて、内部反射光成分算出部３０８が、ｋ２の値を代入した式（１９）によって、あらゆるジオメトリ条件下での内部直接反射光成分を算出する（Ｓ３１２）。また、内部拡散反射光成分算出部３０６が、ｋ３，ρの値を代入した式（２０）によって、あらゆるジオメトリ条件下での内部拡散反射光成分を算出する（Ｓ３１３）。ステップＳ３１２，３１３において算出された各成分は、補正部１１０に入力される。
【０２３７】
以降は、実施形態１のステップＳ１１４〜ＳＳ１２２と同じである。
【０２３８】
本実施形態の情報処理装置３００によれば、実施形態１，２のように近似を用いる必要がないので、第２のサンプルにおける反射光の輝度をより正確に算出することができる。
【実施例】
【０２３９】
上述した実施形態１の情報処理装置１００・１２０の実施例について図１９から図２６を用いて説明すると以下の通りである。まず、各実施例に共通する構成について説明する。
【０２４０】
ステップＳ１０１において必要な透過率Ｔｔ１を求める際の透過濃度の測定には、Ｘ−ｒｉｔｅ社製の透過濃度計Ｘ−ｒｉｔｅ８２０を用いた。
【０２４１】
ステップＳ１０２において必要な上層部分（トナー画像）の屈折率ｎ２については、トナーの主成分である樹脂の屈折率（文献値）を用いた。
【０２４２】
ステップＳ１０３，Ｓ１０５，Ｓ１０９において必要な偏角輝度測定装置１６０には、ゴニオフォトスペクトロメータＧＳＰ−２Ｓ（村上色彩社製）を用いた。また、サンプルの偏角輝度測定における光源入射角および受光角の角度分解能は、１°とした。
【０２４３】
なお、各ステップにおいて、「あらゆるジオメトリ条件」とは、光源入射角及び受光角の双方をそれぞれ１°刻みの分解能で変化させた条件とした。
【０２４４】
ステップＳ１０６において必要な濃度分布の粗さ変数σｐの測定方法は次の通りである。ＣＣＤカメラＣＳ−３９１０（東京電子工業社製）及び光量出力２００Ｗの透過用光源を用いてサンプルの透過画像を取得し、その透過画像データから濃度分布の粗さ変数の算出を行った。ＣＣＤカメラと透過用光源の間にサンプルを設置（サンプルをＸＹ平面とした場合のＺ軸方向にＣＣＤカメラと透過用光源を設置）し、透過画像を取得した。得られた透過画像の各画素の濃度からヒストグラムを作成後、２σ（データの約９５．５％）の範囲内で透過濃度の標準偏差を求め、濃度分布の粗さ変数σｐとした。
【０２４５】
ステップＳ１１０における表面形状の粗さ変数σｓの測定方法は次の通りである。形状測定顕微鏡ＶＫ−９５００（ＫＥＹＥＮＣＥ社製）を用いてトナー層表面の形状測定を行い、取得した高さ情報（サンプルをＸＹ平面とした場合のＺ軸方向のデータ）を基にトナー表面の粗さ変数の算出を行った。隣接する画素同士の高さ情報からトナー層表面の微小面の傾きを算出し、この微小面の傾きのヒストグラムを作成した後、２σ（データの約９５．５％）の範囲内で微小面傾きの標準偏差を求め、色材層の表面形状の粗さ変数σｓとした。
【０２４６】
なお、このサンプルの濃度分布の粗さ変数σｐ、および、表面形状の粗さ変数σｓの入力は、図７，８のフローチャートではそれぞれＳ１０６、Ｓ１１０において実行しているが、本実施例では、開始時にまとめて他のデータとともに入力する構成とした。
【０２４７】
ステップＳ１０５において必要な非鏡面反射ジオメトリ条件としては、光源入射角度θｉが４５°（φｉは０°）、受光角度θｒが−６０°（φｒは０°）のジオメトリ条件を採用した。
【０２４８】
ステップＳ１０９において必要な鏡面反射ジオメトリ条件としては、光源入射角度θｉが４５°（φｉは０°）、受光角度θｒが４５°（φｒは１８０°）のジオメトリ条件を採用した。
【０２４９】
また、光量として、輝度値（ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊のＬ＊）を採用した。
次に操作画面の例を示す。
【０２５０】
図１９は、第１のサンプルに関する情報を入力するためのデータ入力画面の一例である。図１９に示すように、データ入力画面には、測定対象の第１のサンプルの上層部分の屈折率の入力項目５０、透過率の入力項目５１、表面形状の粗さ変数の入力項目５２、濃度分布の粗さ変数の入力項目５３、ＯＫボタン５４、および、キャンセルボタン５５が表示される。ＯＫボタン５４、および、キャンセルボタン５５はタッチパネル式になっている。
【０２５１】
入力装置１５０を利用して、上述した方法によって得られた屈折率、透過率、各粗さ変数σｐおよびσｓを、図１９に示す表示部１０３の屈折率の入力項目５０、透過率の入力項目５１、表面形状の粗さ変数の入力項目５２、および、濃度分布の粗さ変数の入力項目５３に入力する。なお、このデータ入力画面においてキャンセルボタン５５を押した場合は、このデータ入力画面から抜け出し測定モードを強制終了する。
【０２５２】
そして、第１のサンプルの基材と同じ材質からなる基材（下層部分のみの対照サンプル）を偏角輝度測定装置１６０にセットし、ＯＫボタン５４を押すと、偏角輝度測定装置１６０によって、下層部分のみのサンプルの偏角輝度値が測定され（Ｓ１０４）、図２０のデータ入力画面に進む。
【０２５３】
図２０は、非鏡面反射ジオメトリと鏡面反射ジオメトリ条件を入力するためのデータ入力画面の一例である。本実施例では、ステップＳ１０５で用いる非鏡面反射ジオメトリ条件を入力する際に、ステップＳ１０９で用いる鏡面反射ジオメトリ条件も入力するようになっている。図２０に示すデータ入力画面には、非鏡面反射ジオメトリの入射角度の入力項目６０と受光角度の入力項目６１、鏡面反射ジオメトリの入射角度の入力項目６２、受光角度の項目６３、ＯＫボタン６４、キャンセルボタン６５、および、戻るボタン６６が表示される。ここで、ＯＫボタン６４、キャンセルボタン６５、および、戻るボタン６６はタッチパネル式になっている。キャンセルボタン６５を押した場合は、このデータ入力画面から抜け出し測定モードを強制終了し、戻るボタン６６を押した場合は、図１９に示すデータ入力画面へ戻る。
【０２５４】
なお、非鏡面反射ジオメトリの入射角度と受光角度は個別に指定する必要があるが、鏡面反射ジオメトリは入射角度と受光角度は等しいため、入射角度のみを入射角度の入力項目６２に入力すれば同じ値が受光角度の項目６３に表示される。
【０２５５】
そして、非鏡面反射ジオメトリ条件および鏡面反射ジオメトリ条件を入力し、トナー画像が形成された第１のサンプルを偏角輝度測定装置１６０にセットした後、ＯＫボタン６４を押すと、ステップＳ１０５〜Ｓ１１３までの処理が実行され、図２１に示すデータ入力画面に進む。
【０２５６】
図２１は、シミュレーション対象である第２のサンプルの透過率または透過濃度を入力するためのデータ入力画面の一例である。図２１のデータ入力画面には、キャリブレーションが完了したことを示す内容、第２のサンプルの上層部分の透過率の入力項目７０と透過濃度の入力項目７１、ＯＫボタン７２、キャンセルボタン７３、及び戻るボタン７４が表示される。
【０２５７】
なお、シミュレーション対象の第２のサンプルの上層部分の情報の入力項目には、シミュレーションを希望する仮想のトナー画像サンプルのトナー層の透過率及び透過濃度の何れか一方を指定する。透過率を指定した場合は透過濃度が算出され、透過濃度を指定した場合は透過率が算出され、画面上に表示される。
【０２５８】
シミュレーションを希望するトナー層の透過率または透過濃度を入力し、ＯＫボタン７２を押すと、入力指定された値をもとに、ステップＳ１１５〜Ｓ１１９が実行され、図２２に示す結果画面へ進む。一方、キャンセルボタン４３を押した場合には、このデータ入力画面から抜け出しシミュレーション指定モードを強制終了し、戻るボタン４４を押した場合には図２１のデータ入力画面へ戻る。
【０２５９】
図２２は、ステップＳ１２０において表示される画面の一例である。図２２に示すように、第２のサンプルにおける鏡面反射光量Ｌｒのグラフ８０、鏡面反射ジオメトリ条件の入力項目８１、入力項目８１に入力したジオメトリ条件での鏡面反射光量Ｌｒの計算結果項目８２、光沢度閾値の入力項目８３、入力項目８３に入力した閾値を示す鏡面反射ジオメトリの計算結果８４、ＯＫボタン８５、キャンセルボタン８６及び戻るボタン８７が表示される。
【０２６０】
鏡面反射光量Ｌｒのグラフ８０には、シミュレーション対象である第２のサンプルに対する入射角度を１０°〜８０°まで変化させたときの全ての鏡面反射光量Ｌｒを一覧できるグラフが表示される。そのため、このグラフ８０から第２のサンプルの鏡面反射光量の角度依存特性を知ることができる。
【０２６１】
また、鏡面反射ジオメトリの入力項目８１に任意の角度を入力し、ＯＫボタン８５を押すことによって、入力された角度での鏡面反射光量の値を得ることもできる。ここで得られた計算値は、鏡面反射光成分Ｌｒのグラフ８０の１点に等しい。
【０２６２】
一方、光沢度閾値の入力項目８３に所望の鏡面反射光量（ここでは、輝度値に相当する）を入力し、ＯＫボタン８５を押すことによって、入力された鏡面反射光成分となる入射角度が計算結果項目８４に表示される。この計算結果から、第２のサンプルにおいて鏡面反射光量が入力された閾値以上になるのは、第２のサンプルに対する入射角度が、ここで得られた角度以上のときであることがわかる。
【０２６３】
以上のように、ある一つのジオメトリ条件下での鏡面反射光量のみに基づいてサンプルの光沢度を評価するのではなく、一定値以上の鏡面反射光量が得られる角度幅（角度の範囲）がどれだけあるかに基づいてサンプルの光沢度を評価することは、光沢度の新しい評価方法として有効と考えられる。
【０２６４】
なお、図２２に示す結果画面において、キャンセルボタン７６を押した場合は、この結果画面から抜け出し測定モードを強制終了し、戻るボタン７７を押した際場合は図２１に示すデータ入力画面へ戻る。
【０２６５】
（実施例１）
上述した情報処理装置１２０（図１１のもの）を用いて、鏡面反射光量を算出した。
【０２６６】
第１のサンプルとして、コート紙に透過率の低いトナー層（トナー濃度１．３０）を形成したトナー画像サンプルを用いた。
【０２６７】
上記のトナー画像サンプルにおいて、トナー層の屈折率ｎ２の値は１．５５、透過率Ｔｔ１の値は５．０％、表面形状の粗さ変数σｓの値は０．２０５、濃度分布の粗さ変数σｐの値は０．０３７２であった。
【０２６８】
シミュレーション対象となるサンプル（第２のサンプル）のトナー層の透過率は１０．５％とした。
【０２６９】
以上の条件で、情報処理装置１２０により、第２のサンプルにおける鏡面反射光量の算出を行った。
【０２７０】
また、上記の第２のサンプルを作成し、作成したサンプルにおける鏡面反射光量をゴニオフォトスペクトロメータＧＳＰ−２Ｓ（村上色彩社製）によって実際に測定した。
【０２７１】
情報処理装置１２０による算出結果及びゴニオフォトスペクトロメータによる測定結果を図２３のグラフに示す。
【０２７２】
図２３のグラフにおいて、横軸は鏡面反射ジオメトリの入射角度、縦軸は鏡面反射光の輝度値（ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊のＬ＊）を示している。また、実線は情報処理装置１２０による算出結果を示し、プロットはゴニオフォトスペクトロメータによる測定結果を示している。
【０２７３】
図２３に示すように、情報処理装置１２０による算出結果の曲線は、測定結果のプロットと同様の挙動を示し、情報処理装置１２０のシミュレーションの精度が充分に高いことが検証された。
【０２７４】
（実施例２）
シミュレーション対象となるサンプルのトナー層の透過率を実施例１よりも大きいものにし、その他の条件は実施例１と同様とした。シミュレーション対象となるサンプル（第２のサンプル）のトナー層の透過率は２０．３％（トナー濃度：０．６９）とした。
【０２７５】
情報処理装置１２０による算出結果及びゴニオフォトスペクトロメータによる測定結果を図２４のグラフに示す。
【０２７６】
図２４に示すように、全ての入射角度において、鏡面反射光の輝度値が実施例１よりも減少した。また、本実施例においても、算出結果と測定結果とが同様の挙動を示し、情報処理装置１２０のシミュレーションの精度が高いことが検証された。
【０２７７】
（実施例３）
上述した情報処理装置１００（図１のもの）を用いて、鏡面反射光量を算出した。第１のサンプルおよび第２のサンプルについては実施例１と同一とした。
【０２７８】
情報処理装置１００による算出結果及びゴニオフォトスペクトロメータによる測定結果を図２５のグラフに示す。
【０２７９】
図２５に示すように、情報処理装置１００による算出結果の曲線は、測定結果のプロットとほぼ一致し、情報処理装置１００のシミュレーションの精度は、情報処理装置１２０のものよりもさらに高いことが示された。
【０２８０】
（実施例４）
実施例３と同様に、情報処理装置１００（図１のもの）を用いて、鏡面反射光量を算出した。第１のサンプルおよび第２のサンプルについては実施例２と同一とした。
【０２８１】
情報処理装置１００による算出結果及びゴニオフォトスペクトロメータによる測定結果を図２６のグラフに示す。
【０２８２】
図２６に示すように、情報処理装置１００による算出結果の曲線は、実施例３と同様に、測定結果のプロットとほぼ一致し、情報処理装置１００のシミュレーションの精度は、情報処理装置１２０のものよりもさらに高いことが示された。
【０２８３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２８４】
本発明の情報処理装置によれば、例えば、紙や透過フィルム上にトナー像の形成された印刷サンプルにおける反射光量をシミュレーションすることができる。従って、印刷サンプルの鏡面光沢度などを算出する用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０２８５】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すものであり、情報処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】鏡面反射ジオメトリを示す模式図である。
【図３】２色性反射モデル理論を説明するための模式図である。
【図４】２層構造を有するサンプルにおいて反射した光の構成成分を示す模式図である。
【図５】ＢＲＤＦモデルにおけるマルチアングルジオメトリを示す模式図である。
【図６】ＢＲＤＦモデルにおける物体表面の幾何学的定義を示す模式図である。
【図７】本発明の第１の実施形態を示すものであり、情報処理装置による処理の前期工程を示すフロー図である。
【図８】本発明の第１の実施形態を示すものであり、情報処理装置による処理の中期工程を示すフロー図である。
【図９】本発明の第１の実施形態を示すものであり、情報処理装置による処理の後期工程を示すフロー図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態を示すものであり、下層反射光成分を算出するときに考慮する光の屈折現象および光量の減衰を概念的に示す模式図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態の変形例を示すものであり、情報処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態を示すものであり、情報処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態を示すものであり、情報処理装置による処理の前期工程を示すフロー図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態を示すものであり、情報処理装置による処理の中期工程を示すフロー図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態を示すものであり、情報処理装置による処理の後期工程を示すフロー図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態を示すものであり、情報処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態を示すものであり、情報処理装置による処理の前期工程を示すフロー図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態を示すものであり、情報処理装置による処理の中期工程を示すフロー図である。
【図１９】本発明の一実施例を示すものであり、情報処理装置の表示部に表示される第１のデータ入力画面を示す模式図である。
【図２０】本発明の一実施例を示すものであり、情報処理装置の表示部に表示される第２のデータ入力画面を示す模式図である。
【図２１】本発明の一実施例を示すものであり、情報処理装置の表示部に表示される第３のデータ入力画面を示す模式図である。
【図２２】本発明の一実施例を示すものであり、情報処理装置の表示部に表示される算出結果画面を示す模式図である。
【図２３】本発明の一実施例を示すものであり、図１１の情報処理装置によってあるサンプルの鏡面反射光量を算出した結果と、同サンプルの鏡面反射光量を偏角輝度測定装置によって測定した結果とを示した図である。
【図２４】本発明の一実施例を示すものであり、図１１の情報処理装置によって別のサンプルの鏡面反射光量を算出した結果と、同サンプルの鏡面反射光量を偏角輝度測定装置によって測定した結果とを示した図である。
【図２５】本発明の一実施例を示すものであり、図１の情報処理装置によってあるサンプルの鏡面反射光量を算出した結果と、同サンプルの鏡面反射光量を偏角輝度測定装置によって測定した結果とを示した図である。
【図２６】本発明の一実施例を示すものであり、図１の情報処理装置によって別のサンプルの鏡面反射光量を算出した結果と、同サンプルの鏡面反射光量を偏角輝度測定装置によって測定した結果とを示した図である。
【符号の説明】
【０２８６】
２３  サンプル（試料）
２７  表面反射光成分
２８  内部直接反射光成分（内部反射光成分）
２９  内部拡散反射光成分（内部反射光成分）
３０  表面反射光成分（下層反射光成分）
３１  内部反射光成分（下層反射光成分）
３２  下層反射光成分
３３  下層部分（基材）
３４  上層部分（色材層）
３５  内部反射光成分
１００  情報処理装置
１０４  第１下層反射光成分算出部（第１下層反射光成分算出手段）
１０５  第１パラメータ算出部（パラメータ算出手段、第１パラメータ算出手段）
１０６  内部拡散反射光成分算出部（上層反射光成分算出手段、内部反射光成分算出手段、内部拡散反射光成分算出手段）
１０７  第２パラメータ算出部（パラメータ算出手段、第２パラメータ算出手段）
１０８  内部直接反射光成分算出部（上層反射光成分算出手段、内部反射光成分算出手段、内部直接反射光成分算出手段）
１０９  表面反射光成分算出部（上層反射光成分算出手段、表面反射光成分算出手段）
１１０  補正部（補正手段）
１１１  第２下層反射光成分算出部（第２下層反射光成分算出手段）
１１２  総反射光量算出部（総反射光量算出手段）
１２０  情報処理装置
１２１  補正部（補正手段）
２００  情報処理装置
２０５  第１パラメータ算出部（パラメータ算出手段、第１パラメータ算出手段）
２０６  内部反射光成分算出部（上層反射光成分算出手段、内部反射光成分算出手段）
２０７  第２パラメータ算出部（パラメータ算出手段、第２パラメータ算出手段）
２１０  補正部（補正手段）
２１２  総反射光量算出部（総反射光量算出手段）
３００  情報処理装置
３０５  パラメータ算出部（パラメータ算出手段）
３０６  内部拡散反射光成分算出部（上層反射光成分算出手段、内部反射光成分算出手段、内部拡散反射光成分算出手段）
３０８  内部直接反射光成分算出部（上層反射光成分算出手段、内部反射光成分算出手段、内部直接反射光成分算出手段）
３０９  表面反射光成分算出部（上層反射光成分算出手段、表面反射光成分算出手段）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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