本稿では，偏光プロジェクタ-カメラシステムを用いて，シーンの画像を鏡面反射成分，拡散反射成分，大域成分に分離する手法を提案する．提案手法では，大域成分が低周波成分であること，および，鏡面反射成分と拡散反射成分の偏光状態が異なることに着目する．具体的には，色や明るさだけでなく偏光状態も画素ごとに制御できる偏光プロジェクタを用いて，シーンに偏光高周波パターンを投影して撮影した画像から，3成分への分離を実現する．特に，画素値のノイズ伝播に基づいて，投影パターンの明るさと偏光状態を設計することで，最少で3枚の画像から高精度の分離を行うことを目指す．実画像を用いた実験を行い，提案手法の有効性を示す．