光源と物体表面の分光特性を考慮した照明計算手法の実用化に向けた基礎的検討

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22560588
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 吉澤 望 東京理科大学, 理工学部, 准教授 (40349832)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 一ノ瀬 雅之 首都大学東京, 都市環境学部, 助教 (00408709)
• Keywords: 照明 / 分光特性 / 色彩計算 / マルチバンド計算 / テストケース

Research Abstract

近年調色が容易なLED照明器具や青色防犯灯などが登場し、照明の色が人間に与える影響が改めて注目されるようになってきている。今後は分光情報を考慮した光環境評価指標の提案が増えていくことが考えられるが、実際の建築・照明設計でそれらを十分に生かすには、設計段階で正確な分光特性情報や色彩データを実用的なスピードで算出可能な照明計算プログラムが必要となる。22年度は実用的な計算量を考え、主成分分析により対象に特化した基底を算出し、高い色再現精度を少ない基底で実現する手法(以下、縮約モデル計算)の有用性を検討した。建築内部空間において縮約モデル計算をするためには、素材からの反射光に基づく基底関数が必要であるが、建築分野における分光特性データのサンプル数はまだ不十分である。本研究では居室空間における色彩計算に対象を絞り、内装材サンプル見本帳から色見本片の分光特性の測定を行い、テストケースを作成した。結果として縮約モデル計算手法はマルチバンド計算に比べて大幅に計算負荷を削減できたが、テストケースによっては誤差が大きかった。これは主成分分析にかけたサンプルの色度分布に偏り(白色が覆い)があり、特殊な色で構成したテストケースにおいては誤差が多くなるためと考えられる。本研究では、縮約モデル計算手法では照明の影響に関しては1回反射しか考慮せず、複数回の相互反射を考慮していない。本来は複数回の反射光までを含めて主成分分析を行う必要があるが、その点は今後の課題としたい。また、今回検証したのは蛍光灯のみであるが、分光特性が大きく異なる他の光源下における精度も今後は検証していく必要がある。