CN103369329A

CN103369329A - 图像调节设备及方法以及图像调节系统

Info

Publication number: CN103369329A
Application number: CN2012103765909A
Authority: CN
Inventors: 岩渊稔弘; 酒井典子; 堀川和彦
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-10-08
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2032-10-08
Also published as: US9654754B2; US20130257895A1; CN103369329B; JP5387713B2; JP2013207409A

Abstract

本发明提供了图像调节设备及方法以及图像调节系统。图像调节设备包括下述元件。设定色温获取单元获取设定色温，设定色温被设定为显示图像的图像显示设备中显示白色图像时的色温。最大色调值计算器计算当图像显示设备中显示的白色图像变成与由设定色温获取单元获取的设定色温相对应的白色图像时获取的基准色的最大色调值。色调特性设置单元根据最大色调值计算器计算的基准色的最大色调值设置与设定色温相对应的基准色的色调特性。如果最大色调值计算器计算的基准色的最大色调值相对于所述设定色温设置之前已经获取的基准色的最大色调值减小，色调特性设置单元在输入图像信号的色调值小于等于预定值的区域内校正色调特性，使得输出图像信号的色调值增大。

Description

图像调节设备及方法以及图像调节系统

技术领域

本发明涉及图像调节设备及方法以及图像调节系统。

背景技术

日本未审查专利申请公开No.2005-250476公开了下述色温转换方法。该色温转换方法包括：（a）计算用于确定将要转换的范围（其是一个二次曲线）的变量的步骤；（b）确定输入像素是否是将被转换的对象的步骤；（c）如果所述输入像素是将被转换的对象，则将用户设置的色温与基本色温进行比较的步骤；（d）（i）如果用户设置的色温不同于所述基本色温，则根据用户设置的色温来确定转换目标色坐标的第一步骤；（d）（ii）如果用户设置的色温与所述基本色温相同，则根据所述基本色温来确定转换目标色坐标的第二步骤；以及（e）通过将色坐标上的原点移动到所述转换目标色坐标来转换像素的色坐标的步骤。

日本未审查专利申请公开No.2010-88016公开了一种用于显示设备的颜色调节系统。该颜色调节系统包括计算机设备以及显示图像的显示设备。所述显示设备显示多个色温颜色预设值，由此可选择多个色温颜色预设值之一。所述计算机设备根据通过对所述计算机设备执行的选择操作选择的色温颜色预设值来调节所述显示设备的白点。

发明内容

本发明的一个目的是在即使将被显示的图像的色温发生了变化的情况下，也降低将要显示在图像显示设备中的图像的色调等级数量的减少。

根据本发明的第一方面，提供了一种图像调节设备，其包括：设定色温获取单元，其获取设定色温，该设定色温被设定为在显示图像的图像显示设备中显示白色图像时的色温；最大色调值计算器，其计算当所述图像显示设备中显示的白色图像变成与所述设定色温获取单元获取的设定色温相对应的白色图像时获取的基准色的最大色调值；以及色调特性设置单元，其根据由所述最大色调值计算器计算出来的基准色的最大色调值来设置与所述设定色温相对应的基准色的色调特性。如果由所述最大色调值计算器计算出来的基准色的最大色调值相对于所述设定色温设置之前已经获取的基准色的最大色调值减小了，则所述色调特性设置单元在输入图像信号的色调值等于或小于预定值的区域内校正所述色调特性，以使得作为对所述输入图像信号进行转换的结果而获取的输出图像信号的色调值增大。

根据本发明的第二方面，在根据第一方面的图像调节设备中，所述色调特性设置单元根据所述最大色调值的减小来改变所述区域范围。

根据本发明的第三方面，在根据第一方面的图像调节设备中，所述色调特性设置单元校正所述色调特性，以使得所述色调特性在所述区域中变为线性的。

根据本发明的第四方面，在根据第一方面至第三方面之一的图像调节设备中，所述色调特性设置单元可在所述最大色调值的减小达到预定阈值时校正所述色调特性。

根据本发明的第五方面，根据第一方面至第四方面之一的图像调节设备可进一步包括：特性值信息获取单元，其在使用所述图像显示设备中采用的基准色的最大色调值时获取所述图像显示设备中显示的白色图像的颜色值，并且还获取所述图像显示设备的色调特性。所述最大色调值计算器可根据由所述特性值信息获取单元获取的白色图像的颜色值以及与所述设定色温相对应的白色图像的颜色值，计算将在所述图像显示设备中显示的白色图像变为与所述设定色温相对应的白色图像时要获取的基准色的最大色调值。

根据本发明的第六方面，提供了一种图像调节系统，包括：图像显示设备，其基于作为根据预定色调特性对输入图像信号的色调进行转换的结果而获取的输出图像信号来显示图像；设定色温获取单元，其获取设定色温，该设定色温被设定为当所述图像显示设备中显示白色图像时的色温；最大色调值计算器，其计算当所述图像显示设备中显示的白色图像变成与由所述设定色温获取单元获取的设定色温相对应的白色图像时获取的基准色的最大色调值；以及色调特性设置单元，其根据由所述最大色调值计算器计算出来的基准色的最大色调值来设置与所述设定色温相对应的基准色的色调特性。如果由所述最大色调值计算器计算出来的基准色的最大色调值相对于所述设定色温设置之前已经获取的基准色的最大色调值减小了，则所述色调特性设置单元在输入图像信号的色调值等于或小于预定值的区域内校正所述色调特性，以使得输出图像信号的色调值增大。

根据本发明的第七方面，提供了一种图像调节方法，包括：获取设定色温，该设定色温被设定为当显示图像的图像显示设备中显示白色图像时的色温；计算当所述图像显示设备中显示的白色图像变成与所述设定色温相对应的白色图像时获取的基准色的最大色调值；以及根据计算出来的基准色的最大色调值来设置与所述设定色温相对应的基准色的色调特性。如果计算出来的基准色的最大色调值相对于所述设定色温设置之前已经获取的基准色的最大色调值减小了，则在其中输入图像信号的色调值等于或小于预定值的区域内校正所述色调特性，以使得作为对所述输入图像信号进行转换的结果而获取的输出图像信号的色调值增大。

根据第一方面，可以提供一种图像调节设备，其中，相比于没有提供第一方面的配置的情况，即使将要显示的图像的色温发生变化，将在图像显示设备中显示的图像的色调等级的数量的减小也是较小的。

根据第二方面，相比于没有提供第二方面的配置的情况，可以在色调等级的数量的减小得较多的区域中调节色调特性。

根据第三方面，相比于没有提供第三方面的配置的情况，有利于色调特性的调节。

根据第四方面，可以改变需要调节色调特性的基准色的色调特性。

根据第五方面，相比于没有提供第五方面的配置的情况，可以有利于将在所述色温改变之后获取的基准色的最大色调值的计算。

根据第六方面，可以提供一种图像显示系统，其根据用作参考的设定色温来显示图像。

根据第七方面，可以提供一种图像调节方法，其中，相比于没有提供第七方面的配置的情况，即使将要显示的图像的色温发生变化，将在图像显示设备中显示的图像的色调等级的数量的减小也是较小的。

附图说明

将根据下述附图详细描述本发明的示例性实施例，其中：

图1示出了根据本发明的示例性实施例的图像调节系统的总体配置的示例；

图2示出了终端设备的硬件配置的示例；

图3是示出了由图像调节系统执行的操作的流程图；

图4A至图4C是在调节显示在监视器上的图像的色温时执行的计算的示例；

图5示出了在R、G和B之间的色调特性不同的情况下的R、G和B的色调曲线；

图6A示出了色温改变之前获得的表示R、G和B的色调特性的色调曲线；

图6B和图6C示出了色温改变之后获得的表示R、G和B的色调特性的色调曲线；

图7示出了由变小的最大色调值造成的输出图像信号的低亮度区域中发生的现象；

图8示出了根据本发明的示例性实施例的图像调节设备的功能配置的示例；

图9示出了由色调特性设置单元设置的色调曲线的示例；

图10是示出了由图像调节设备执行的操作的流程图；

图11示出了颜色转换器；

图12示出了用于将R、G和B的色调分别转换成R′、G′和B′的色调的色调曲线；以及

图13A和图13B示出了校正后的色调曲线的另一示例。

具体实施方式

下文将参考附图来详细描述本发明的示例性实施例。

图1示出了根据本发明的示例性实施例的图像调节系统1的总体配置的示例。

图像调节系统1包括终端设备10a、10b和10c，与终端设备10a相连的投影器20，以及与终端设备10a、10b和10c相连的网络30。终端设备10a、10b和10c中的每一个都是图像调节设备的示例。在下文的描述中，终端设备10a、10b和10c将被简单地称为″终端设备10″或者″多个终端设备10″，除非有必要对其进行区分。

终端设备10是一个计算机，例如，个人计算机（PC），其包括显示预定图像的监视器。后面将给出终端设备10的细节。

投影器20是通过将图像或图片投射到例如大屏幕上来显示图像或图片的装置。投影器20首先在阴极射线管（CRT）或液晶显示器上显示图像，随后通过利用预定光系统来放大图像，从而在屏幕上显示图像。屏幕40被示出为与投影器20一起使用的大屏幕，但其并未形成图像调节系统1。

网络30是通信介质，例如局域网（LAN），其允许各终端设备10在各自之间执行信息通信。

下文将参考图2来描述终端设备10的硬件配置。

如图2所示，终端设备10包括作为运算单元的中央处理单元（CPU）11、作为存储装置的主存储器12、以及硬盘驱动器（HDD）13。CPU 11执行各种软件程序，例如操作系统（OS）和应用程序。主存储器12是其中存储了各种软件程序和用于执行软件程序的数据的存储区域。HDD 13是其中存储了输入至各种软件程序的输入数据以及从各种软件程序输出的输出数据的存储区域。

终端设备10还包括：通信接口（下文中称为″通信I/F″）14，终端设备10通过通信接口14与外部源进行通信；监视器15，其是图像显示设备的示例，包括视频存储器和显示器；以及输入装置16，例如键盘或鼠标。

将参考图3的流程图来简要描述由图像调节系统1执行的操作。

下面将描述图像调节系统1的操作，假设执行终端设备10的监视器15的调节的管理员根据投影器20的颜色调节了监视器15的颜色。

首先，在步骤S 101中，管理员在投影器20上显示白色图像，并通过利用色度计获取白色图像的色温，并将获取的色温设置为设定色温。

随后，在步骤S 102中，管理员还在监视器15上显示白色图像，并利用色度计获取预定装置特性数据。

随后，在步骤S 103中，管理员向将投影器20上显示的白色图像的色温以及监视器15的装置特性数据输入至要在终端设备10中执行的图像调节软件，随后，图像调节软件将监视器15上显示的图像的色温调节成投影器20上显示的图像的色温（设定色温）。

按照这种方式，管理员将监视器15的色温调节成投影器20的色温。这使得能够将监视器15上显示的图像的颜色调节成投影器20上显示的图像的颜色。由于对于视觉识别投影器20或监视器15上显示的图像的观看者来说色温是很重要的，所以执行该调节。

例如，图像调节系统1可用于下述情况。当利用投影器20举行会议时，与会者可能希望看到监视器15上显示的图像接近投影器20投影器20上显示的图像。或者，虽然不同于上述示例性实施例，但是在其中多个监视器组合在一起且作为单个监视器进行显示的多屏幕视频显示系统中，如果各个监视器的颜色彼此不匹配，则显示在显示系统上的图像显得不自然。由此，有必要在每个监视器中执行上述图像调节。

在图3的流程图所示的示例中，管理员测量投影器20上显示的白色图像的色温，随后调节监视器15上显示的图像的色温。可选地，管理员可向由终端设备10执行的图像调节软件直接输入预定的设定色温，随后，可将监视器15上显示的图像的色温调节成设定色温。设定色温是制造商制造投影器20时设定的温度，管理员可通过参阅例如投影器20的说明书来获取设定色温。

图4A至4C是在步骤S 103中调节监视器15上显示的图像的色温时执行的计算的示例。

图4A示出了其中投影器20上显示的白色图像的色温为6500K并且相关颜色由XYZ比色系中的（X，Y，Z）=（95.04，100，108.9）表示的示例。当色温为6500K时，X和Z唯一确定，但是Y（亮度）可取各种值。在该示例中，Y为100，这是通过考虑其中监视器15上显示白色图像的情况而选择的。即，当监视器15上显示白色图像时，Y取值约为100。

图4B示出了装置特性数据。装置特性数据包括：监视器15上显示白色图像时获取的颜色值；显示白色图像时获取的作为基准色的红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）的色调值；以及监视器15的色调特性（伽玛（γ）值）。在图4B中，监视器15上显示的白色图像的颜色值为（X，Y，Z）=（92.0，102.5，118.0）。一般地，监视器15上显示白色图像时获取的基准色的色调值是监视器15中可取的最大值。即，当R、G、B颜色中的每一个以256个等级显示在监视器15时，其可能取0至255之间的任意值。但是，当以正常状态显示白色图像时，R、G和B的色调值取最大色调值，即，（R，G，B）=（255，255，255）。

一般地，监视器15的色调特性（γ）被设置为2.2。但是，这仅仅是一个示例。色调特性可能是一个不能用伽玛值表示的特性，或者R、G和B的色调特性可能不同。例如，R、G和B的伽玛值可能不同，例如对于R，γ=1.8，对于G，γ=2.2，对于B，γ=2.6。图5示出了其中R、G和B之间的表示色调特性的色调曲线不同的情况。

在上述情况下，为了将监视器15的色温设置为6500K，可通过利用下述变换等式（A）计算R、G和B的一组色调值。

[\begin{matrix} R \\ G \\ B \end{matrix}] = {[\begin{matrix} X_{R} & X_{G} & X_{B} \\ Y_{R} & Y_{G} & Y_{B} \\ Z_{R} & Z_{G} & Z_{B} \end{matrix}]}^{- 1} [\begin{matrix} X \\ Y \\ Z \end{matrix}] \cdot \cdot \cdot (A)

在等式（A）中，根据在监视器15上显示R、G和B的单色图像时测得的（X，Y，Z）来找出X_R，X_G，X_B，Y_R，Y_G，Y_B，Z_R，Z_G和Z_B。可选地，可使用由监视器15的制造商提供的国际颜色联盟（ICC）特性文件定义的值。

但是，上述方法的转换精确可能不够，在这种情况下，例如，可采取下述措施。

（1）搜索在投影器20上显示的白色图像的颜色值（X，Y，Z）=（95.04，100，108.9）时获取的R、G和B的一组色调值。

（2）搜索X、Y和Z（X，Y，Z）=（95.04，100，108.9）的比例时获取的R、G和B的一组色调值。

（3）搜索可再现X、Y和Z比例的R、G和B的一组色调值，在X、Y和Z比例中，由Y构成的比例具有最高值，且该X、Y和Z比例是在色温为6500K时获取的。

在措施（1）中，通过改变基准色（即R、G和B）的色调值将测量补丁（patch）显示在监视器15上，并且在改变测量补丁的色调值的同时，对测量补丁的颜色值进行测量。在这种情况下，通过将测量补丁的R、G和B的色调值设置为（255，255，255）来启动测量，并且通过依次减小这些色调值中的至少一个色调值来执行测量。随后，从多个测量结果中搜索表示（X，Y，Z）=（95.04，100，108.9）的测量结果。如果找到该测量结果，则将（X，Y，Z）=（95.04，100，108.9）时获取的基准色R、G和B的色调值设置为与改变后的色温相对应的R、G和B的最大色调值。

在措施（2）中，以措施（1）与类似的方式，从测量结果中搜索X、Y和Z比例（X，Y，Z）=（95.04，100，108.9），并将（X，Y，Z）=（95.04，100，108.9）时获取的基准色R、G和B的色调值设置为与改变后的色温相对应的R、G和B的最大色调值。

在措施（3）中，在监视器15上显示其中R、G和B的色调值已经减小至特定值的测量补丁，随后，在依次减小色调值的同时对测量补丁的颜色值进行测量。随后，在多个测量结果中搜索表示X、Y和Z比例（X，Y，Z）=（95.04，100，108.9）的测量结果。随后，如果找到（X，Y，Z）=（95.04，100，108.9）时获取的基准色R、G和B的一组色调值，则进一步做出关于R、G和B的色调值是否包括255的判定。如果色调值包括255，则将其设置为与改变后的色温相对应的R、G和B的最大色调值。如果色调值不包括255，则测量补丁的R、G和B的色调值整体增大，随后，在多个测量结果中搜索表示X、Y和Z比例（X，Y，Z）=（95.04，100，108.9）的测量结果。由此，可以再现其中由Y组成的比例具有最高值的X、Y和Z比例的R、G和B的一组色调值被设置为与改变后的色温相对应的R、G和B的一组最大色调值。

也就是说，在该示例性实施例中，根据投影器20上显示的白色图像的颜色值以及基准色R、G和B的最大色调值，搜索要在监视器15上显示的白色图像变成与设定色温对应的白色图像时获取的X、Y和Z比例（X，Y，Z）。随后，计算要在X、Y和Z比例（X，Y，Z）取作搜索出的颜色值时获取的基准色R、G和B的最大色调值。

图4C示出了计算出来的基准色R、G和B的最大色调值的示例。在该示例中，色温改变之前获取的白色图像的基准色R、G和B的最大色调值为（R，G，B）=（255，255，255），并且如果最大色调值变成（R，G，B）=（200，224，255），则获取色温为6500K的白色图像。

图6A至6C示出了表示基准色R、G和B的色调特性的曲线，更具体地说，图6A示出了色温改变之前获取的色调曲线，图6B和6C示出了色温改变之后获取的色调曲线。在图6A至6C中，水平轴表示输入图像信号的色调值，竖直轴表示输出图像信号的色调值。

图6A示出了监视器15的色温改变之前获取的基准色R、G和B的色调曲线。在该示例中，可以看出，当基准色R、G和B的最大色调值为（R，G，B）=（255，255，255）时，三个颜色R、G和B由类似色调曲线表示，假设基准色R、G和B的色调特性γ相同，例如为2.2。

图6B示出了当监视器15的色温改变为4000K时获取的基准色R、G和B色调曲线。在这种情况下，监视器15的色温减小。在与R、G和B有关的色调曲线中，与R有关的色调曲线没有变化。相反，与B有关的色调曲线的最大值急剧下降。其原因如下。当色温减小时，白色图像的颜色应当变得更红。由此，与B有关的色调曲线降低至低于与R有关的色调曲线的水平，由此R比B更强烈地发射光线。

图6C示出了在监视器15的色温增大至9300K时获取的基准色R、G和B的色调曲线。在这种情况下，监视器15的色温增大。在关于R、G和B的色调曲线中，关于B的色调曲线没有变化。相反，关于R的色调曲线的最大值急剧下降。其原因如下。当色温增大时，白色图像的颜色应该变得更蓝。由此，与图6B的情况相反，关于R的色调曲线降低至低于关于B的色调曲线的水平，由此B比R更强烈地发射光线。

如上所述，如果色温变化之前获取的色调特性γ不是2.2，或者如果不能通过伽玛值来表示色调特性，或者如果R、G和B的伽玛值不同，则优选地，当改变色温时还校正色调特性。在该示例性实施例中，所有R、G和B颜色的色调特性都被校正为2.2。

按照这样的方式，可通过减小关于R、G和B的色调曲线的至少一个来改变色温。也就是说，将色调曲线设置为使得输出图像信号的最大色调值变为稍小于色温改变之前所获得的值。但是，如果最大色调值减小，则输出图像信号的色调等级的数量也减小。这种现象在其中输出图像信号的色调值较小的低亮度区域中尤其明显。

图7示出了由变小的最大色调值造成的输出图像信号的低亮度区域中发生的现象。

图7是示出了色温改变之前获取的色调曲线以及色温改变之后获取的色调曲线的低亮度区域的放大示图。色调曲线K1是色温改变之前获取的色调曲线，而色调曲线K2是色温改变之后获取的色调曲线。当输入图像信号的色调值是In时，色调曲线K1的输出图像信号的色调值是Ou1，而色调曲线K2的输出图像信号的色调值减小至Ou1/2，Ou1/2是Ou1的一半。也就是说，在其中色调值为In的低亮度区域中，色调等级的数量在色温改变之后减少一半。

按照这样的方式，如果输出图像信号的低亮度区域中的色调等级的数量减少，则很难表示更靠近黑色的颜色的色调。更具体地说，即使输入图像信号中的色调等级存在差别，但在监视器15上显示图像时该差别消失（色调等级的消失），这将使得所得到的图像是纯色的。当今，在计算机绘图（CG）中，暗色图像的显示是普遍的，并且如果色调等级的差别消失并且所得到的图像变成纯色的，则就观看者看来，图像中失去了一些色调等级。

该现象在色调特性γ大于1时更有可能出现。当色调特性γ大于1时，如图7所示，色调曲线形成为向下凸出的曲线。由此，输出图像信号的色调值没有随着输入图像信号的色调值的增大而显著增大。也就是说，在低亮度区域中，输出图像信号的色调等级的数量原本较少，因此，低亮度区域更容易受到色调等级数量减少的影响。因此，更有可能的是，将发生色调等级的消失，这将使得所得到的图像为纯色的。相反，在高亮度区域中，输出图像信号的色调值随着输入图像信号的色调值的增大而显著增大。也就是说，在高亮度区域中，输出图像信号的色调等级的数量原本较大，因此，高亮度区域更不容易受到色调等级数量减少的影响。因此，更不太可能发生色调等级的消失，这就降低了所得到的图像为纯色的可能性。

鉴于上述背景，在该示例性实施例中，将图像调节设备100设置在终端设备10中，并且在图像调节设备100中改变色调特性，从而减少了上述现象的发生。

图8示出了根据该示例性实施例的图像调节设备100的功能配置。

如图8所示，图像调节设备100包括设定色温获取单元110、装置特性数据获取单元120、最大色调值计算器130、色调特性设置单元140以及颜色转换特性文件创建器150。色调特性设置单元140包括校正区域设置部分141和色调特性校正部分142。在图8中，还示出了颜色转换器200，虽然其并未形成图像调节设备100。颜色转换器200通过利用图像调节设备100的颜色转换特性文件创建器150中创建的颜色转换特性文件将输入图像信号转换成输出图像信号。

在监视器15上，基于通过根据预定色调特性对输入图像信号进行转换而得到的输出图像信号来显示图像。设定色温获取单元110获取被设置为当监视器15上显示白色图像时的色温的设定色温。该设定色温是在图3的步骤S101中获取的设定色温，并且是通过测量投影器20上显示的白色图像而获取的。该设定色温可通过例如由管理员利用输入装置16执行终端设备10的图像调节来输入。

作为特性值信息获取单元的示例的装置特性数据获取单元120获取了监视器15的装置特性数据。更具体地说，监视器15的装置特性数据包括：当监视器15上显示白色图像时获取的颜色值；当监视器15上显示白色图像时获取的基准色R、G和B的最大色调值；以及监视器15的色调特性（γ），这已经参考图4B进行了讨论。如参考图4B讨论的那样，在该示例性实施例中，基准色的最大色调值是（R，G，B）=（255，255，255），并且例如，色调特性γ=2.2。在该示例性实施例中，从图像调节设备100外部获取监视器15的装置特性数据。但是，可在图像调节设备100中提供存储单元，并且监视器15的装置特性数据可预先存储在该存储单元中。

最大色调值计算器130计算当监视器15上显示的白色图像转换成与由设定色温获取单元110获取的设定色温相对应的白色图像时获取的基准色的最大色调值。更具体地说，如参考图4A至4C讨论的那样，根据色温改变之前在监视器15上显示的白色图像的颜色值（X，Y，Z）以及与设定色温相对应的白色图像的颜色值（X，Y，Z），计算当监视器15的色温改变为设定色温时要获取的一组新颜色值（X，Y，Z）。随后，计算实现了该组新颜色值（X，Y，Z）的基准色R、G和B的最大色调值。如参考图6A至6C讨论的那样，至少一个计算出来的色调值小于原始色调值（R，G，B）=（255，255，255）的相关色调值。在图4C所示的示例中，计算出来的R、G和B的最大色调值是（R，G，B）=（200，224，255）。也就是说，最大色调值计算器130根据由装置特性数据获取单元120获取的白色图像的颜色值以及与设定色温相对应的颜色值，计算当监视器15上显示的白色图像改变为与设定色温相对应的白色图像时要获取的基准色的最大色调值。

色调特性设置单元140根据由最大色调值计算器130计算的基准色的最大色调值，设置与设定色温相对应的基准色的色调特性。当设置基准色的色调特性时，如果由最大色调值计算器130计算的基准色的最大色调值相对于设置设定色温之前获取的最大色调值而言减小了，则色调特性设置单元140校正色调特性，以便在输入图像信号的色调值等于或小于预定值的区域中，输出图像信号的色调值是增加的。

颜色转换特性文件创建器150创建颜色转换特性文件，该颜色转换特性文件通过利用由色调特性设置单元140设置的色调特性将输入图像信号转换成输出图像信号。后面将详细讨论颜色转换特性文件。

下面将详细讨论色调特性设置单元140的功能。

图9示出了由色调特性设置单元140设置的色调曲线。

色调曲线K1是色温改变之前获取的色调曲线。色调曲线K2是色温改变之后获取的色调曲线。在图9所示的示例中，关于B的色调曲线已经改变。当色温改变时，B的最大色调值从255减小至Ou3。当输入图像信号的色调值为In时，输出图像信号的色调值从Ou1减小至Ou2。因此，在示例性实施例中，在低亮度区域中，色温改变之后获取的色调曲线被校正为线性曲线。更具体地说，原点和点（In，Ou2）以直线相连，并且该直线被设置为其中输入图像信号的色调值等于或小于In的区域中的色调曲线K3。色调曲线K2的其中输入信号的色调值大于In的区域部分未被校正。

按照这样的方式，在该示例性实施例中，在输入图像信号的色调值等于或小于预定值的低亮度区域中（在该示例中，输入图像信号的色调值等于或小于In的区域），校正色调特性以使得输出图像信号的色调值增大。换言之，在其中输入图像信号的色调值等于或小于预定值的区域中，校正色调特性以使得输出图像信号的亮度增大。

利用该校正，在呈现与黑色相近的颜色的低亮度区域中，不太易于受到色调等级数量减小的影响。由此，不太可能出现色调等级的消失，这就降低了所得到的图像变为纯色的可能性。由此，在观看者看来，监视器15上显示的图像中没有失去一些色调等级。

在该示例性实施例中，优选地，将校正色调特性的区域（该区域将被称为″校正区域″）的范围根据由色温改变所造成的最大色调值的减小而改变。也就是说，不仅在低亮度区域中，而且在更高亮度的区域中，随着由色温改变所造成的最大色调值减小得更多，色调等级减少更多的数量。由此，随着最大色调值减小得更少，更小的区域被设置为校正区域，随着最大色调值减小得更多，更大的区域被设置为校正区域。在图9所示的示例中，最大色调值的减小由箭头A表示，更具体地说，减小量由（255-Ou3）表示。随着最大色调值减小得更多，表示校正区域的箭头B的长度增大。更具体地说，In的量增大。

作为该示例性实施例中用于确定校正区域的更具体的措施，校正区域中的色调等级的数量可被设置为与最大色调值的减小所表示的数量相同。在图9所示的示例中，最大色调值减小了（255-Ou3），因此，In的值被设置为（255-Ou3）。

可选地，其中与改变后的色温相对应的输出图像信号的色调等级的数量减小一半或减小至小于色温改变之前获取的数量的区域被设置为校正区域。在图9所示的实例中，其中Ou2等于或小于Ou1/2的区域可被设置为校正区域。

将参考图9以及图10的流程图来描述由图像调节设备100执行的操作。

在步骤S201中，设定色温获取单元110首先获取设定色温。随后，在步骤S202中，装置特性数据获取单元120获取装置特性数据，例如，当监视器15上显示白色图像时测得的颜色值、当监视器15上显示白色图像时获取的基准色R、G和B的色调值（通常，全为255）、以及监视器15的色调特性（例如，γ=2.2）。随后，在步骤S203中，最大色调值计算器130计算当监视器15上的白色图像改变成与设定色温获取单元110获取的设定色温相对应的白色图像时将要获取的最大色调值。

在步骤S204中，如果由最大色调值计算器130计算的基准色的最大色调值小于设置色温之前获取的最大色调值，则色调特性设置单元140校正该基准色的色调特性。首先，校正区域设置部分141根据最大色调值的减小来设置校正区域。随后，在步骤S205中，色调特性校正部分142校正由校正区域设置部分141设置的校正区域中的色调特性，以便使输出图像信号的色调值增大。如果色温改变之前获取的色调特性γ不是2.2，则其可被设置为2.2，随后，可执行步骤S204和S205。

随后，在步骤S206中，颜色转换特性文件创建器150创建反映了由色调特性设置单元140所设置的色调特性的颜色转换特性文件。

上述处理中创建的颜色转换特性文件用于在颜色转换器200中将输入图像信号转换成输出图像信号。

在上述示例中，当色温改变所造成的最大色调值的减小达到预定阈值时，可校正色调曲线。也就是说，如果色温改变之前的最大色调与色温改变之后的最大色调之间的差异非常小，即如果色调曲线的改变非常小，则低亮度区域中的色调等级的数量不太可能减少。由此，如果最大色调值的减小小于预定阈值，可不校正色调曲线。如果最大色调值的减小等于或大于预定阈值，可校正色调曲线。

可选地，当与改变后的色温相对应的监视器15的最小亮度和最大亮度之间的差异（对比度差异）等于或小于预定阈值时，可校正色调曲线。也就是说，当对比度差异较大时，即使低亮度区域中的色调等级的数量减少并且所得到的图像变为纯色的，该现象也不容被观察到。由此，当与改变后的色温相对应的监视器15的对比度差异超过预定阈值时，可不校正色调曲线。当对比度差异等于或小于预定阈值时，可校正色调曲线。

在上述示例中，根据投影器20上显示的图像的色温来调节监视器15上显示的图像。但是，可根据特定监视器15上显示的图像的色温，调节另一监视器15上或投影器20上显示的图像。

此外，管理员可确定设定色温，并且可根据设定色温来调节监视器15或投影器20上显示的图像。

在这种情况下，与其上打印了监视器15上显示的图像的纸张的颜色相近的色温可被设置为设定色温。利用该设置，监视器15上显示的图像的颜色变得与其上打印了该图像的纸张的颜色相近。

可选地，色温可被调节成照明的色温。如果荧光灯被用来照明，通常，在荧光灯自身中或者荧光灯的商品目录中指示色温。在这种情况下，同样，监视器15上显示的图像的颜色变得与其上打印了该图像的纸张的颜色相近。

在上述示例中，提供了诸如投影器20和监视器15之类的多个装置，并且调节了监视器15或投影器20上显示的图像。但是，可以提供仅仅一个装置（例如监视器15或投影器20），可调节显示在该单个装置上的图像。在这种情况下，管理员可设置该单个装置（例如监视器15或投影器20）的设定色温，而不考虑该单个装置是否连接至网络30，并且可以根据设定色温调节该单个装置上显示的图像。在这种情况下，在图3的流程图中，步骤S101不是必需的，并且在步骤S102中获取装置特性之后，在步骤S 103中将监视器15的色温调节成管理员设置的设定色温。

图11示出了颜色转换器200。

如图11所示，颜色转换器200包括：特性文件连接空间（PCS）220、将输入图像信号转换成PCS 220中的颜色值的输入图像信号转换器210、以及将PCS 220中的颜色值转换成输出图像信号的输出图像信号转换器230。

输入图像信号表示依赖于预定装置的颜色空间中的颜色值。通过利用输入图像信号转换器210，将这些颜色值转换成PCS 220中的颜色值，PCS 220是一个不依赖装置的颜色空间。随后，通过利用输出图像信号转换器230将PCS 220中的颜色值转换成依赖于监视器15的颜色空间的颜色值。输入图像信号和输出图像信号表示的颜色值是以例如RGB比色系表示的颜色值。PCS 220中的颜色值是以例如XYZ比色系或L*a*b*比色系表示的颜色值。

如图11所示，输入图像信号转换器210包括：输入色温调节查找表（LUT）211、输入色调校正LUT 212以及输入颜色转换LUT 213。输入图像信号转换器210通过利用这些LUT将输入图像信号转换成依赖装置的颜色空间中的颜色值。

输入色温调节LUT 211将输入图像信号中设置的色温改变成预定色温。输入色温调节LUT 211形成为LUT的形式，例如线性表格。

输入色调校正LUT 212将输入图像信号的依赖于装置的色调特性转换成预定色调特。输入色调校正LUT 212形成为LUT的形式，例如线性表格。

输入颜色转换LUT 213将依赖装置的颜色空间中的颜色值转换成PCS 220（不依赖装置的颜色空间）中的颜色值。输入颜色转换LUT 213形成为例如颜色转换矩阵或直接LUT（DLUT，多维表格）的形式。

如图11所示，输出图像信号转换器230包括：输出色温调节LUT231、输出色调校正LUT 232以及输出颜色转换LUT 233。输出图像信号转换器230通过利用这些LUT将PCS 220（不依赖装置的颜色空间）中的颜色值转换成依赖于监视器15的颜色空间中的颜色值。

输出图像信号转换器230在与输入图像信号转换器210相反的方向上执行颜色信号的转换。更具体地说，输出颜色转换LUT 233将PCS220（不依赖装置的颜色空间）中的颜色值转换成依赖于监视器15的颜色空间中的颜色值。输出色调校正LUT 232将预定色调特性转换成监视器15的色调特性。输出色温调节LUT 231是其中指示了与改变后的色温相对应的色调特性的LUT。也就是说，输出色温调节LUT 231反映了由图像调节设备100产生的色调特性。输出色温调节LUT 231、输出色调校正LUT 232以及输出颜色转换LUT 233以与输入图像信号转换器210的相应部分类似的方式形成。也就是说，输出色温调节LUT231和输出色调校正LUT 232形成为线性表格的LUT，输出颜色转换LUT 233形成为DLUT（多维表格）。

输入色温调节LUT 211和输出色温调节LUT 231可组合成单个LUT。输入色调校正LUT 212和输入颜色转换LUT 213可组合成一个DLUT。输出色调校正LUT 232和输出颜色转换LUT 233可组合成单个DLUT。

此外，输出色温调节LUT 231和输出色调校正LUT 232可组合成单个LUT。该组合的LUT是一个表示图9所示的色调曲线K2和色调曲线K3之间的关系的LUT。如果输出色温调节LUT 231和输出色调校正LUT 232被单独使用，则输出色温调节LUT 231可以是表示诸如图12所示的那些色调曲线之类的色调曲线之间的关系的LUT。图12所示的色调曲线表示R、G和B的色调被分别转换成R′、G′和B′的色调。如图9所示的示例，在输入图像信号的色调值等于或小于预定值In的区域中，校正色调特性以使得输出图像信号的色调值增大。在图12中，在输入图像信号的色调值等于或小于预定值In的区域中，由虚线所示的色调曲线被校正为由实线所示的色调线。作为这种校正的结果，色调曲线变成低亮度区域中的直线。

在颜色转换器200外部可独立地使用输出色温调节LUT 231。在这种情况下，输出色温调节LUT 231的功能可集成至终端设备10中内置的视频卡中，然后可从外部执行控制。如果监视器15具有通过读取颜色转换表格来执行颜色转换的功能，则输出色温调节LUT231的功能可集成至监视器15的输出表格，这允许监视器15执行颜色处理。

在图9所示的上述示例中，色调曲线被校正为使得色调曲线K3在校正区域中变成线性的。但是，这仅仅是一个示例。

图13A和13B示出了校正后的色调曲线的其它示例。在这些示例中，如图9所示，校正关于B的色调曲线。

在图13A所示的示例中，通过在色温改变之前获取的色调曲线K1以及色温改变之后获取的色调曲线K2之间施加权重来改变色调特性。也就是说，原点和点（In，Ou2）连接成向下凸出的曲线，而不是直线，该向下凸出的曲线被设置成其中输入图像信号的色调值等于或小于Ou2的区域中的色调曲线K3。在色调曲线K3中，较小的色调值更靠近色调曲线K1，而较大的色调值更靠近色调曲线K2。在图9所示的示例中，色调特性的斜率在位置（In，Ou2）处变得不连续，这使得输出图像信号的色调值在位置（In，Ou2）附近的边缘处不自然地改变。另一方面，在图13A所示的示例中，色调特性的斜率不那么不连续，从而输出图像信号的色调值更自然地变化。

在图13B所示的示例中，色调曲线K1不通过原点。这反映了投影器20的特性。也就是说，投影器20受自然光影响，从而即使输入图像信号的色调值为0，投影器20上显示的图像的实际色调值由于自然光的存在而可能大于0。通过考虑自然光的影响来设置色调曲线K1。在图13B中，当输入图像信号的色调值为0时的输出图像信号的色调值由Ou4表示。色调曲线K2被绘制成通过原点的曲线，在这种情况下，校正后的色调曲线K3被绘制成通过（0，Ou4）和（In，Ou2）的直线或曲线。

在上述示例中，对于其中输入/输出关系变成非线性的情况（如投影器20的情况那样），该示例性实施例中的图像调节方法更为有效。

该示例性实施例中的图像调节设备100执行的处理可作为将存储在例如HDD 13中的各种程序载入主存储器12并利用终端设备10的CPU 11执行所载入的程序的结果而执行。

可通过使计算机实现下述功能的程序来实现图像调节设备100执行的处理。设定色温获取功能获取了设定色温，该设定色温被设置为显示图像的监视器15上显示白色图像时的色温。最大色调值计算功能计算了监视器15上显示的白色图像该变成与设定色温相对应的白色图像时将要获取的基准色的最大色调值。色调特性设置功能根据计算出来的基准色的最大色调值，设置与设定色温相对应的基准色的色调特性。如果计算出来的基准色的最大色调值相对于设置设定色温之前已经获取的基准色的最大色调值而言减小了，则色调特性设置功能在其中输入图像信号的色调值等于或小于预定值的区域中校正色调特性，以使得作为对输入图像信号进行转换的结果而获取的输出图像信号的色调值增大。

可通过利用通信介质来提供实现该示例性实施例的程序。可选地，可通过将程序存储在记录介质（例如压缩盘只读存储器（CD-ROM））中来提供该程序。

出于示例和说明的目的而提供本发明示例性实施例的前述说明。并不旨在穷举或限制本发明为所公开的精确形式。显然地，对于本领域技术人员来说，多种修改和变型是明显的。选择并描述实施例来最佳地解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域技术人员能够针对各种实施例来理解本发明，并利用各种改型来构思具体应用。本发明的范围由所附权利要求及其等价形式限定。

Claims

1.一种图像调节设备，包括:

设定色温获取单元，其获取设定色温，该设定色温被设定为当显示图像的图像显示设备中显示白色图像时的色温；

最大色调值计算器，其计算当所述图像显示设备中显示的白色图像变成与由所述设定色温获取单元获取的设定色温相对应的白色图像时获取的基准色的最大色调值；以及

色调特性设置单元，其根据由所述最大色调值计算器计算出来的基准色的最大色调值来设置与所述设定色温相对应的基准色的色调特性,

其中，如果由所述最大色调值计算器计算出来的基准色的最大色调值相对于所述设定色温被设置之前已经获取的基准色的最大色调值减小了，则所述色调特性设置单元在其中输入图像信号的色调值等于或小于预定值的区域内校正所述色调特性，以使得作为对所述输入图像信号进行转换的结果而获取的输出图像信号的色调值增大。

2.根据权利要求1所述的图像调节设备，其中所述色调特性设置单元根据所述最大色调值的减小来改变所述区域的范围。

3.根据权利要求1所述的图像调节设备，其中所述色调特性设置单元校正所述色调特性，以使得所述色调特性在所述区域中变为线性的。

4.根据权利要求2所述的图像调节设备，其中所述色调特性设置单元校正所述色调特性，以使得所述色调特性在所述区域中变为线性的。

5.根据权利要求1至4之一所述的图像调节设备，其中所述色调特性设置单元在所述最大色调值的减小达到预定阈值时校正所述色调特性。

6.根据权利要求1至4之一所述的图像调节设备，进一步包括：

特性值信息获取单元，其在使用所述图像显示设备中采用的基准色的最大色调值时获取所述图像显示设备中显示的白色图像的颜色值，并且还获取所述图像显示设备的色调特性，

其中所述最大色调值计算器根据由所述特性值信息获取单元获取的白色图像的颜色值以及与所述设定色温相对应的白色图像的颜色值，计算将在所述图像显示设备中显示的白色图像变为与所述设定色温相对应的白色图像时获取的基准色的最大色调值。

7.根据权利要求5所述的图像调节设备，进一步包括:

8.一种图像调节系统，包括：

图像显示设备，其基于作为根据预定色调特性对输入图像信号的色调进行转换的结果而获取的输出图像信号来显示图像；

设定色温获取单元，其获取设定色温，该设定色温被设定为在所述图像显示设备中显示白色图像时的色温；

其中，如果所述最大色调值计算器计算出来的基准色的最大色调值相对于所述设定色温被设置之前已经获取的基准色的最大色调值减小了，则所述色调特性设置单元在其中输入图像信号的色调值等于或小于预定值的区域内校正所述色调特性，以使得输出图像信号的色调值增大。

9.一种图像调节方法，包括：

获取设定色温，该设定色温被设定为在显示图像的图像显示设备中显示白色图像时的色温；

计算当所述图像显示设备中显示的白色图像变成与所述设定色温相对应的白色图像时获取的基准色的最大色调值；以及

根据计算出来的基准色的最大色调值来设置与所述设定色温相对应的基准色的色调特性,

其中，如果计算出来的基准色的最大色调值相对于所述设定色温被设置之前已经获取的基准色的最大色调值减小了，则在其中输入图像信号的色调值等于或小于预定值的区域内校正所述色调特性，以使得作为对所述输入图像信号进行转换的结果而获取的输出图像信号的色调值增大。