色合わせにおけるロバストな光源選択方法
Selection Method of Robust Light Source in Color-Matching

一谷修

司＊Ichitani, Shuji

要旨中澤利

彦＊Nakazawa, Toshihiko

件等色と呼ばれており、特に、普段見慣れている無彩色

カラー複写機やプリンタにおいて、その色合わせ時の領域で敏感と考えられている３）。そこで我々は、様々な光光源と異なる光源下でも色再現が崩れにくい光源選択方

源下でグレーに色合わせしたサンプルの他の光源下での法を検討した。16種類の各光源下で無彩色に色合わせし条件等色の崩れにくさを調査することで、色合わせ時とたサンプルを作成し、これらのサンプルの色の見えを各異なる光源下でも条件等色が比較的崩れにくい光源選択

光源下で主観評価し、ΔE*abとの相関性を調査した結果、の手法を検討した。

色合わせに対するロバストな光源がF9であることがわかった。また、色相ごとに解析した場合、黄−青方向への色変化を許容し、赤−緑方向への色変化を許容しにくいという許容楕円が得られた。

Abstract
In color printers and copiers, we have searched for arobust light source for color matching to keep colorimetricreproduction under different light sources. We preparedcolor-matched samples to be achromatic under the 16 kinds

Fig.1 Light boothof light sources. We have studied differences in humanvision under those light sources in order to investigate the２ 実験方法

correlation between CIE∆E*ab and subjective rating. As a２．１

光源の種類

result, the F9 light source was found to be robust for color

検討に用いた光源は、Table １に示す東芝ライテック社

matching. We sorted these results by hue for analysis. It

製の12種類の蛍光灯（高演色形、三波長形、普通形からwas found that the tolerant ellipse for the process gray is

色温度別に４種類ずつ）と、標準的な光源としてJIS２）,４）

the largest in the yellow-blue direction and the smallest inから選択した４種類（D50、D65、F2、F9）の合計16種類

the red-green direction in CIELAB color space.

である。上記12種類の蛍光灯は実際にFig.１のようなライトブースに取り付け、主観評価時の観察光源に用いた。
プリントサンプル作成用の色合わせ光源は、上記16種類

１ はじめにすべての光源を用いた。本稿では、実際にライトブース

カラー複写機やプリンタの色合わせは、三次元Look Up１）

Table（以後、3D−LUT）を使ったテーブル参照法

を用に取り付けた蛍光灯を型名、色合わせ用に追加した４種類のJIS記載の光源をJIS区分名で呼ぶ。

いることで高い色再現性を実現している。色合わせは、

Table 1 Light sources

プリンタの色特性を把握するためのカラーパッチを、１つの光源を設定して測色し、それを参照することで3D−LUTを作成しているが、測色的色再現が保証されるのは色合わせ時の光源下のみである。例えば、印刷物の色評価で標準的なD 50２）で色合わせを行った場合、D 50下ではターゲットとする色票と等しい三刺激値となるプリントが作成できたとしても、D50と異なる光源下ではターゲット色票とプリントがそれぞれ異なる三刺激値となってしまう。
この現象は、ある光源下でのみ色再現が保証される条＊コニカミノルタビジネステクノロジーズ㈱機器開発本部 機器第 1 開発センター 第 13 開発部
本稿はカラーフォーラム JAPAN2004 発表原稿に補足したものである。

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Fig.２に昼光色（6500K）４種類の分光特性を示す。自然光であるD65は急峻なピークをもたず、他は複数のピークをもつ。また、D̲EDLとDは、ピーク以外は比較的滑らかだが、EX̲Dでは、ピーク以外の強度が０に近い特性である。この傾向は他の色温度でも同様であった。

Fig.4 CIE∆E*ab of each print sample

下でのターゲット色票とのΔE*abを示す。WW用プリント
サンプルのΔE*abが0.86と最も大きいが、全サンプルの平均ではΔE*ab=0.30である。また、D̲EDLとD65用のプリントサンプルは同じものとなったため、一種類として取り扱った。
Fig.５にGry−5.5の分光特性と、D65光源下で電子写真プリンタのCMY３色でターゲット色票に色合わせしたプリントサンプルの分光特性を示す。Fig.５から、ターゲット
Fig.2 Spectral intensity distributions of daylight sources

２．２

色票の分光特性はほぼフラットであるのに対し、CMY３色での分光特性はフラットではないことがわかる。

ターゲット色票

主観評価時にターゲットとして用いる色票は、日本色彩研究所製PCCSハーモニックカード201の中から、L*≒57のカード名Gry−5.5を用いた。Fig.３にターゲット色票を上記16種類の光源で照明した場合のCIELAB, a*−b*色空間上の色度点を示す。目盛り幅が非常に小さく、光源の変化による影響がほとんど目視識別できないことがわかる。

Fig.5 Spectral reflectance distributions

Fig.６にD 65 光源下でターゲット色票と条件等色するD65用サンプルの各光源下での色度を示す。D65光源下のサンプルの色度はターゲット色票に非常に近いが、他の光源の場合、図中に示すターゲット色票の変化幅より大きく変化し、特にa*のプラス側，赤の方向にずれているのがわかる。以上のように色度図によるシミュレーションから、様々な光源で照明した場合に、ターゲットとの距離
Fig.3 Chromaticity diagram of the target under each light source

２．３が小さいサンプルが光源依存性が少ないと予測でき、今回我々は更にこの予測を主観評価実験により検証した。

サンプル作成サンプルは弊社のハイエンドオフィス用電子写真プリンタで、CMY３色の重合トナーを用いて作成した。Kト
ナー色を加えた場合、分光特性がフラットに近づき光源による依存が少なくなるが、粒状性を悪化させるため今回は用いなかった。16種類の各光源下でターゲット色票と条件等色するサンプルは、各光源下でのプリンタ特性を参照して、ターゲット色票のL * a * b * 値にマッチする
CMY値を算出し１）、それをプリントしたものを30×60aにカットし、70×100aのグレー（L*≒50）のアートボードに貼り付けて作成した。
Fig.４にプリントサンプルの色再現精度として、各光源

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Fig.6 Chromaticity diagram of the print sample
for D65 under each light source

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３ 主観評価実験と解析
評価実験は、下記の実験条件のように各蛍光灯に順応
後、ターゲット色票と1 5 種類のサンプルを自由に比較し、ΔE*abを５段階のカテゴリーに分類した。蛍光灯の点灯順序はランダムで、各カテゴリーの枚数はゼロ枚でも複数枚でもよいとした。
実験条件
蛍光灯種 ：12種類（Table １記載）
ターゲット：PCCSハーモニックカードGry−5.5
サンプル ：15種類（2.3項サンプル作成参考）
順応：約10分
照度：約1300〜2300lx
被験者：９名（男８，女１）
５段階カテゴリー評価：
０＝最も近い，１＝近い，２＝許容
３＝離れている，４＝最も離れている

Fig.7 Correlation diagram of all samples between
CIE Δ E*ab and subjective rating

ンスが崩れやすいことを意味している。逆にFig.８−bに示すW̲EDL用サンプルの結果は相関が低く、これは計算上は他の光源下で色が異なっていても、実際にはあまり異なる色に見えない、すなわち判断に迷うということを示している。また、高演色形用と普通形用サンプルではそ３．１

ΔE*abと評価値の相関性

れぞれW̲EDL用、W用サンプルの相関が低く、三波長形１つの条件をある光源下で、あるサンプルを評価したではEX̲D用、EX̲N用サンプルの相関が低くなっていものとし、被験者９人の評価結果を平均したものを１つる。三波長形用サンプルは、３種類ある蛍光灯形の中の条件での評価点とした。光源は12種類、サンプルは16で、異なる色温度で相関が低くなっており、これは、種類であるので、組み合わせて12×16 = 192個の評価結果２．１項で記述した特徴的な三波長形蛍光灯の分光特性が得られ、Fig.７に、その192個全条件での評価点とΔE*abが起因している可能性がある。

を、それぞれ縦軸、横軸にプロットした相関図を示す。

Fig.９にFig.８の各サンプルのプロットを平均したデー

相関係数は0.76であり、全体として、ΔE*abと評価値の間タを示す。このプロットが原点に近いことが計算上のΔには相関関係が成り立っている。

E*ab、評価点ともに良好である、言いかえれば、このプリントサンプルを作成した時の光源で色合わせを行えば、３．２

光源依存性他の光源下でも評価が悪くなりにくいことになる。Fig.９

Fig.８−a〜hにプリントサンプルごとの相関図を示す。

から、F9、EX̲N、EX̲D、W̲EDL、F2用サンプルの評

例えば、Fig.８−aに示すD̲EDL用サンプルのΔE*abと評価価が高いことがわかる。EX̲N、EX̲Dは、分光特性がフ点の相関が高く、これはD̲EDL光源下で同じ色に見えてラットなグレーでは良好だが、有彩色の場合に、２．１いても他の光源下では色が異なる、すなわちグレーバラ

項で記述した凹凸の大きい分光特性が影響しやすいと予Fig.8 Correlation diagram of each sample between CIE ∆E*ab and subjective rating ( value indicates correlation coefficient )KONICA MINOLTA TECHNOLOGY REPORT VOL.2（2005）

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Fig.9 Correlation diagram between CIE Δ E*aband subjective rating (average)

Fig.10 Chromaticity diagram of the print sample
for F9 under each light source

Fig.11 Correlation diagram of hue per 60°between CIE ∆E*ab and subjective rating( value indicates correlation cofficient )測でき、本稿では示していないが、肌色（L*=71、a*=14、Fig.12 Tolerant ellipse
for CIE Δ E*abの感想とも一致していた。この結果は、CIELAB色空間がb*=37）のターゲットで同様の検討を行った際に、結果がグレー付近のΔE*abを正確に表現できていないか、または悪いことがわかっている。またこのとき、F9用サンプル領域により許容が異なることを示していると考えられの結果は良好であった。F9とW̲EDLはどちらも高演色形る。更に、色相を20°間隔に分類した場合のΔE*abと評価白色の蛍光灯で、F9はJIS記載４）の代表的蛍光灯である。

点の相関図（図略）を求め、その色相ごとの相関図からFig.10にF9用プリントサンプルを各光源で照明した場計算した回帰直線（図略）から、評価点=2（許容）とな合の色度図を示す。F9用サンプルのF9光源下での色度点るΔE*abを求めるとFig.12のような許容楕円が得られた。

は他の光源下での色度点の中央に位置しており、Fig.６のD̲EDL用サンプルのように、a*、b*軸ともに分布の隅に位置するものと比べて、他の光源下であってもターゲッ

４ まとめ

トとのΔE*abが生じにくくなっていることがわかる。他

カラー複写機やプリンタの色合わせに用いる光源としの光源下であってもΔE*abが生じにくいことが、主観評て、色合わせ時の光源と異なる光源下でも、プリントの価として判断をばらつかせ、相関性が低くなったと考え色再現性が崩れにくい光源選択の手法を検討した。16種られる。図示していないが、F2用サンプルの他の光源下類の光源で色合わせしたプリントを12種類の光源下で主での色度はa*軸では中央に位置するものの、b*軸ではマイ観評価し、そのΔE*abと主観評価値の相関関係から、今回ナス側に位置し、F9よりも中央に位置していない。以上用いたトナーの組み合わせでは、色合わせにおけるロバのことから本稿では、F9が最も良いと判断した。

ストな光源がF9であることがわかった。

３．３

●参考文献

色相依存性

次に、今回行った評価実験データを用いて、ターゲッ
ト色票に対しサンプルがどの色相にずれた場合に評価が１）P.Hung, "Colorimetric calibration in electronic imaging devices
using a look-up-table model and interpolations", J. Electron. Imaging 21, 53 − 61（1993）

下がるか解析した。Fig.11-a〜cに、ターゲット色票と各２）JIS Z 8723, 表面色の視感比較方法

サンプルの色相差を60°間隔で分類した結果を示す。図か

３）Yamaya and P.Hung, "A Proposal of Medium-Illuminant Depen-

らおよそ黄色や青の領域にずれた場合の相関が低く、その他の領域での相関が高いことがわかる。これは被験者

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dency Evaluation", ICIS2002, 431 − 432４）JIS Z 8719, 条件等色指数−照明光条件等色度の評価方法

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