鏡面反射点拡がり関数による白紙光沢の解析（第1報）－紙の鏡面反射現象における点拡がり関数の測定と解析－

摘要

光沢は紙の重要な品質のひとつである。紙の開発や品質管理において，光沢を定量的に評価することは基本的な課題であり，様々な光沢の評価技術の研究が進められている。光沢は鏡面反射現象における視知覚である。鏡面反射現象を物理的に捉え，この特性を定量的に物理量として測定できれば，光沢はこの物理量から評価できると考えられる。本研究では，鏡面反射現象に画像工学で広く用いられる点拡がり関数の概念を応用することを試みた。光の鏡面反射現象における物理特性として鏡面反射点拡がり関数を提案し，この測定技術を論議した。鏡面反射点拡がり関数測定装置を試作し，印刷用紙を中心に鏡面反射点拡がり関数の測定と解析を行った。この結果，測定された印刷用紙の鏡面反射点拡がり関数は，中心をピークとする山型の分布として測定され，ピークの強さや山の拡がりからその紙の光沢の特徴を想像できるものであることがわかった。鏡面反射点拡がり関数から算出した光沢評価値は，主観的な光沢感評価と良い相関を示した。また，鏡面反射点拡がり関数は，点拡がり関数と同様に画像の伝達特性を示しており，鏡面反射した光源像のボケ具合を解析できることを確認した。鏡面反射点拡がり関数は，点拡がり関数の概念に裏付けされた物理量であると考えられる。今後，鏡面反射点拡がり関数を基本データとすることで多面的な光沢の評価や解析が可能になると考えている。画像工学では，点拡がり関数が得られればその応用として，MTFを用いた空間周波数解析の技術が知られている。今後は本研究の鏡面反射点拡がり関数から導かれる鏡面反射MTFについて解析を進めていく。