CN1777228A - 色变换矩阵生成装置及生成程序和图像显示装置 - Google Patents

Abstract

提供即使在显示设备的色空间存在大的变化的情况下，也能够使色的限幅减小到最小限度并能够进行自动的色变换参数的计算的色变换矩阵生成方法。色矩阵变换装置被配置在例如显示设备的生产线和检查线等中，其确定制造的显示设备显示图像时的色匹配所使用的色变换矩阵。具体而言，根据通过测色得到的显示设备的色空间和预先确定的目标色空间自动生成新的目标色空间，从而自动生成向新的目标色空间的色变换矩阵。这样得到的色变换矩阵，成为用于在显示设备的色空间与预先确定的目标色空间之间自动地生成新的目标色空间并进行向该新的目标色空间的色匹配的色变换矩阵。因此，即使在显示设备的色特性(色空间)存在大的偏差的情况下，也能够在与预先确定的目标色空间之间进行适当的色匹配。

Description

色变换矩阵生成装置及生成程序和图像显示装置

技术领域

本发明涉及色管理或色匹配技术中的目标色空间的设定方法。

背景技术

作为显示图像数据的设备，已知的有包括CRT、液晶面板等的各种显示设备。而且，我们还知道当在这些显示设备上显示图像数据时，对所期望的目标(Target)色空间进行设定并对于输入图像数据进行从该显示设备的色空间向目标色空间的色变换而显示图像数据的图像处理技术。这种技术被称为色管理或色匹配等，其中一例记载在专利文献1中。

专利文献1：特开2003-319411号公报。

在上述那样的色管理技术中，当相对于进行色对应的目标色空间显示设备的色空间存在很大的不同时，将产生色的限幅(Clipping)，从而将出现无法进行原有的色的灰度级色调表现的问题。因此，在成为对象的显示设备的色空间存在变化的情况下，需要根据不同情况调整色变换参数，因此难以实现色管理技术的色对应的自动化。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供即使在显示设备的色空间存在大的变化的情况下，也能够使色的限幅减小到最小限度并能够进行自动的色变换参数的计算的色变换矩阵生成装置和色变换矩阵生成程序。

本发明的第一方面，是一种色变换矩阵生成装置，其特征在于，具有：求出用于显示设备的色空间与基准色空间之间的色变换的第1变换矩阵的第1变换矩阵生成单元；使用上述第1变换矩阵计算出与上述显示设备的色空间上的指定的RGB色对应的上述基准色空间上的色值作为第1色值的第1计算单元；求出用于预先确定的目标色空间与上述基准色空间之间的色变换的第2变换矩阵的第2变换矩阵生成单元；使用上述第2变换矩阵计算出与上述指定的RGB色对应的上述预先确定的目标色空间上的色值作为第2色值的第2计算单元；使用上述第1色值和上述第2色值求出与上述指定的RGB色对应的新的目标色空间上的色值的运算单元；根据上述新的目标色空间上的色值求出用于该新的目标色空间与上述基准色空间之间的色变换的第3变换矩阵的第3变换矩阵生成单元；以及根据上述第1变换矩阵和上述第3变换矩阵求出上述显示设备的色空间与上述新的目标色空间之间的色变换矩阵的色变换矩阵生成单元。

上述色矩阵变换装置被配置在例如显示设备的生产线、检查线等中，其确定制造的显示设备显示图像时的色匹配所使用的色变换矩阵。具体而言，色矩阵变换装置，首先求出将显示设备的色空间变换为例如XYZ表色系(Colorimetric System)等的指定的基准色空间的第1变换矩阵，并使用第1变换矩阵计算作为与显示设备的指定的RGB色对应的基准色空间上的色值的第1色值。此外，求出将预先确定的目标色空间变换为基准色空间的第2变换矩阵，并使用第2变换矩阵计算与指定的RGB色对应的基准色空间上的色值。然后，使用上述第2变换矩阵计算出与上述指定的RGB色对应的上述预先确定的目标色空间上的色值作为第2色值。然后，使用第1色值和第2色值求出新的目标色空间的色值，并根据该色值求出用于该新的目标色空间与上述基准色空间之间的色变换的第3变换矩阵。然后，根据上述第1变换矩阵和上述第3变换矩阵求出上述显示设备的色空间与上述新的目标色空间之间的色变换矩阵。这样得到的色变换矩阵，成为在显示设备的色空间与预先确定的目标色空间之间自动地生成新的目标色空间并用于进行向该新的目标色空间的色匹配的色变换矩阵。因此，即使在显示设备的色特性(色空间)存在大的偏差的情况下，也能够在与预先确定的目标色空间之间进行适当的色匹配。

在上述的色变换矩阵生成装置的一种方式中，上述运算单元，通过根据预先设定的匹配系数对上述第1色值和上述第2色值进行加权运算而求出上述新的目标色空间上的色值。在这种方式中，通过预先适当地设定匹配系数，在能够使色的限幅减小到最小限度的同时能够获得进行适当程度的色匹配的色变换矩阵。

上述的色变换矩阵生成装置的另一种方式，具有对在上述显示设备上显示的色进行测色的测色装置；其中，上述第1变换矩阵生成单元根据由上述测色装置得到的上述基准色空间上的色值求出上述第1变换矩阵。由于利用测色装置测定各个显示设备的色特性，并根据该色特性生成色变换矩阵，所以能够设定适合于各个显示设备的色变换矩阵。

上述的色变换矩阵生成装置的另一种方式，具有根据上述显示设备的色空间上的白色点和上述预先确定的目标色空间上的白色点求出色适应修正矩阵的色适应修正矩阵生成单元；其中，上述第1变换矩阵生成单元使用上述色适应修正矩阵生成上述第1变换矩阵。通过求出色适应修正矩阵而用于生成色变换矩阵，能够得到考虑了色适应的适当的色变换矩阵。在这种情况的最佳的例子中，上述色适应修正矩阵生成单元根据预先设定的色适应系数生成规定了色适应的程度的上述色适应修正矩阵。由此，能够任意地设定应修正色适应的程度。

本发明的另一方面，是一种显示设备检查装置，其特征在于，具有：上述的色变换矩阵生成装置；使指定的测色用图案显示在上述显示设备上的显示控制部；对在上述显示设备上显示的上述测色用图案进行测色的测色装置；以及将上述色变换矩阵设定在上述显示设备内的设定装置；其中，上述第1变矩阵生成单元根据由上述测色装置得到的上述基准色空间上的色值求出上述第1变换矩阵。

在上述的显示设备检查装置中，使指定的测色用图案显示在显示设备上，并利用测色装置对其进行测色而确定显示设备的色空间。此外，根据由测色装置得到的基准色空间上的色值求出第1变换矩阵，并使用第1变换矩阵等求出色变换矩阵。然后，将所求出的色变换矩阵设定到显示设备内。因此，能够对于多个显示设备自动地设定色变换矩阵。此外，在利用该显示设备检查装置设定了色变换矩阵的显示设备内，能够根据该色变换矩阵进行适当的色匹配。

本发明的另一方面，是一种色变换矩阵生成程序，其特征在于，通过在计算机上被执行而使上述计算机作为以下的各种单元发挥功能：求出用于显示设备的色空间与基准色空间之间的色变换的第1变换矩阵的第1变换矩阵生成单元；使用上述第1变换矩阵计算出与上述显示设备的色空间上的指定的RGB色对应的上述基准色空间上的色值作为第1色值的第1计算单元；求出用于预先确定的目标色空间与上述基准色空间之间的色变换的第2变换矩阵的第2变换矩阵生成单元；使用上述第2变换矩阵计算出与上述指定的RGB色对应的上述预先确定的目标色空间上的色值作为第2色值的第2计算单元；使用上述第1色值和上述第2色值求出与上述指定的RGB色对应的新的目标色空间上的色值的运算单元；根据上述新的目标色空间上的色值求出用于该新的目标色空间与上述基准色空间之间的色变换的第3变换矩阵的第3变换矩阵生成单元；以及根据上述第1变换矩阵和上述第3变换矩阵求出上述显示设备的色空间与上述新的目标色空间之间的色变换矩阵的色变换矩阵生成单元。通过在PC及其它计算机装置上执行该色变换矩阵生成程序，能够实现上述的色变换矩阵生成装置。

此外，本发明的另一方面，是一种图像显示装置，其特征在于，具有：存储由上述的色变换矩阵生成装置生成的上述色变换矩阵的存储部；对来自外部的输入图像信号使用上述色变换矩阵进行色变换并使色变换处理后的图像信号由显示部进行显示的色变换处理部；以及显示设备。由此，图像显示装置能够在显示设备内根据由上述色变换矩阵生成装置生成的色变换矩阵进行适当的色变换处理、即色匹配，从而显示图像。

附图说明

图1是表示显示设备的色特性的偏差的例子的曲线图。

图2是模式地表示利用本发明的色匹配方法的色空间的设定。

图3表示显示设备检查装置的概要结构。

图4概要地表示显示设备的内部结构。

图5表示利用本发明的色匹配方法的色变换矩阵的自动设定处理。

图6表示新的目标色空间的确定方法的变形例。

标记说明

10-控制装置，12-测色装置，14-显示控制装置，20-显示设备，22-色变换处理部，24-存储部，25-LCD面板，26-照明装置。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的最佳实施例。

概要说明.

首先，说明本发明的色管理(色匹配)方法的概要情况。在通常的色匹配方法中，设定所期望的目标色空间，并生成从显示设备的色空间向所期望的色空间的变换参数(变换矩阵)。并且，对于输入显示设备的图像数据，根据该变换参数进行色变换(也称为“色修正”、“色对应(匹配)”)，并将色变换后的图像数据显示在该显示设备上。由此，能够不受显示设备的色空间、即显示设备本身的特性所左右而进行所期望的色空间的色显示。

通常，用于将显示设备的色空间变换为所期望的目标色空间的变换参数，以每个显示设备的方式通过预先进行运算等求出并对于该显示设备进行设定。作为具体的例子，例如在液晶面板等的显示设备的制造工序的最后阶段，通过测定求出该显示设备的色空间，并计算出从该色空间向目标色空间的变换参数。并且，将得到的变换参数设定到该显示设备内。该设定可以利用存储到例如显示设备内部的非易失性存储器中的方法等进行。这样，通过预先将向目标色空间的变换参数设定到显示设备内，在显示设备内部能够将输入图像向所期望的目标色空间进行色变换而进行显示。

通常的色匹配是上述那样进行的，但即使在对于相同的显示设备设定了相同的目标色空间的情况下，如果多个显示设备之间存在色空间的偏差，则对于每个显示设备应设定的变换参数就会不同。因此，在例如相同规格的显示设备的批量生产中，如果在实际所生产的多个显示设备之间存在色空间的偏差，就需要以每个显示设备的方式生成不同的变换参数并设定到各个显示设备中。即，需要根据每个显示设备的色空间的偏差调整变换参数。因此，当每个显示设备的色空间之间的偏差大时，就难以自动地生成变换参数并设定到显示设备中。

在实际中，相同规格的显示设备之间的特性(色空间)的偏差很大。图1(a)是表示相同规格的多个LCD模块的色空间的例子。图1(a)是xy色度图，在色度坐标110内表示了sRGB的色空间111和3个LCD模块的色空间112a～112c。如图所示，即使是相同规格的LCD模块，各个色空间也存在差异。LCD模块由液晶面板和具有LED等的照明装置构成。图示的3个色空间112a～112c表示对于相同的液晶面板组合不同的3个照明装置的3个LCD模块的色空间。因此，上述色空间的差异是由照明装置的不同而引起的。

另一方面，色空间也根据液晶面板的种类而不同。图1(b)是表示不同的4种液晶面板的色空间116a～116d的uv色度图。它们的不同是由于所使用的液晶的种类不同和发光原理不同等引起的。

这样，即使是相同规格的显示设备，当它们的色空间存在比较大的差异时，在生产线中就需要以每个显示设备的方式调整用于色匹配的变换参数并设定到显示设备中，因而难以实现变换参数的生成和设定的自动化。

因此，在本发明中，根据各个显示设备的色空间和预先确定的目标色空间通过运算自动地生成新的目标色空间。并且，自动生成用于从该显示设备的色空间向新的目标色空间的色变换的变换参数并设定到该显示设备中。由此，即使在多个显示设备的色空间存在大的差异的情况下，也能够自动设定用于色匹配的色变换参数。

下面，参照图2概念性地说明上述的本发明的方法。图2是与图1(a)相同的xy色度图，表示指定的目标色空间120和某一显示设备的色空间122。如图所示，显示设备的色空间122与目标色空间120不一致。此外，如上所述，显示设备的色空间122在各个显示设备之间存在比较大的差异。因此，在本发明中，根据显示设备的色空间122和目标色空间120自动地设定新的目标色空间127(用虚线表示)。详细情况后面说明，具体而言，就是预先设定匹配系数，并通过按与匹配系数对应的比率对显示设备的色空间122和目标色空间120进行加权运算而自动地生成新的目标色空间127。然后，自动地计算出用于进行从显示设备的色空间向新的目标色空间的色变换的色变换参数(色变换矩阵)并设定到显示设备内。这样，通过利用运算而自动地生成新的目标色空间，即使在各个显示设备之间色空间存在大的差异的情况下，也能够自动生成用于色匹配的色变换参数。

显示设备检查装置.

下面，对应用本发明的色变换矩阵生成方法的显示设备检查装置进行说明。图3表示显示设备检查装置的概要结构。如图3所示，显示设备检查装置100是自动生成和设定用于显示设备20的色匹配的色变换矩阵的装置，其具有控制装置10、测色装置12和显示控制装置14。控制装置10由执行指定程序的PC等的计算机装置构成。

显示控制装置14根据来自控制装置10的指示生成测色所使用的指定的测色用图案，并作为信号17供给显示设备20。另外，作为测色用图像图案，包含例如RGB各色的最大值、灰度级等。显示设备20显示从显示控制部14供给的测色用图像图案，测色装置12拍摄显示设备20上显示的测色用图像图案并将其结果向控制装置10供给。另外，在本实施例中，作为基准色空间使用XYZ表色系，测色装置将测色结果作为3刺激值(tri-stimulus values)(XYZ值)15输出。

控制装置10根据从测色装置12得到的XYZ值计算显示设备20的色空间。此外，使用预先确定的目标色空间和预先设定的匹配系数自动生成新的目标色空间。进而，控制装置10自动生成从显示设备的色空间向新的目标空间的色变换矩阵并通过显示控制装置14设定到显示设备内。这样，在显示设备20中自动设定了从该显示设备的色空间向新的目标色空间的色变换矩阵。另外，该一连串的处理的详细情况在后面叙述。

图4概要地表示显示设备的内部结构。本实施例中的显示设备20是液晶显示装置，其具有色变换处理部22、存储部24、LCD面板25、以及照明装置26。显示设备20将与从外部输入的输入图像信号21对应的图像显示在LCD面板25上。照明装置26可以采用具有例如LED等光源的后照灯单元等，从而在进行透过显示时对LCD面板25进行照明。

存储部24可以由非易失性存储器等构成，由上述的控制装置10自动生成的色变换矩阵被存储在存储部24中。色变换处理部22，由对于输入图像信号21实施包括例如伽马变换等的指定的图像处理并向LCD面板25供给的图像处理电路等构成。此外，在本实施例中，色变换处理部22使用存储在存储部24的色变换矩阵进行输入图像信号21的色变换处理(色匹配)，并将色变换后的图像信号供给LCD面板25。这样，在LCD面板25上显示按照色变换矩阵进行色变换后的图像、即适合于上述的新的目标色空间的图像。

色匹配.

如上所述，本发明的色匹配，在根据通过测色得到的显示设备的色空间和预先确定的目标色空间自动生成新的目标色空间，并自动生成向新的目标色空间的色变换矩阵这一点上具有特征。首先，为了容易理解本发明的色匹配方法，对通常的色匹配方法简单地进行说明。

(通常的色匹配)

色匹配是指为了将显示设备的色空间变换为预先确定的目标色空间而进行的色变换处理。通常，色匹配利用式(1)进行。

(式1)

$\left[\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{LCD}}\\ G_{\mathrm{LCD}}\\ B_{\mathrm{LCD}}\end{array}\right]=M\left[\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{tgt}}\\ G_{\mathrm{tgt}}\\ B_{\mathrm{tgt}}\end{array}\right]---\left(1\right)$

在式(1)中，R_LCD～B_LCD是显示设备的色空间上的色，R_tgt～B_tgt是目标色空间上的色，M是色变换矩阵。另外，在式(1)中，R、G、B是进行线性化(伽马修正)和标准化后的值。因此，为了进行色匹配，需要预先使显示设备具有色变换矩阵M的数值。

当将XYZ表色系作为基准色空间时，如下式所示，从目标色空间向基准色空间的变换矩阵M_tgt与从显示设备的色空间(以下也称为“设备色空间”)向基准色空间的变换矩阵M_LCD的合成矩阵成为色匹配所需要的色变换矩阵M。

(式2)

$\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right]=M_{\mathrm{tgt}}\left[\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{tgt}}\\ G_{\mathrm{tgt}}\\ B_{\mathrm{tgt}}\end{array}\right],\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right]=M_{\mathrm{LCD}}\left[\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{LCD}}\\ G_{\mathrm{LCD}}\\ B_{\mathrm{LCD}}\end{array}\right]$

所以，

$\left[\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{LCD}}\\ G_{\mathrm{LCD}}\\ B_{\mathrm{LCD}}\end{array}\right]={M^{-1}}_{\mathrm{LCD}}{M}_{\mathrm{tgt}}\left[\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{tgt}}\\ G_{\mathrm{tgt}}\\ B_{\mathrm{tgt}}\end{array}\right]---\left(2\right)$

即，色变换矩阵：M＝M^-1 _LCDM_tgt。

在通常的色匹配方法中，当M_LCD是通用()的时，也能够将M_tgt的值置换为向减少色的饱和(限幅)的新的目标色空间的变换矩阵而求出合成矩阵M。但是，当相同的显示设备的色空间的偏差大或显示设备不同时，色匹配精度将降低，此外，色的限幅也将增加。

另外，当设备色空间与目标色空间相同时，色变换矩阵M成为单位矩阵。此时，虽然对于目标色空间的一半左右的色空间的显示设备，不发生色的限幅，但色匹配精度变得非常差。

(本发明的色匹配)

下面，对本发明的实施例的色匹配进行说明。在本发明中，不是对于显示设备设定固定的色变换矩阵M，而是在显示设备的生产线上进行测色，并将以每个显示设备的方式自动生成的色变换矩阵M设定到显示设备内。如下式所示。

(式3)

$\left[\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{LCD}}\\ G_{\mathrm{LCD}}\\ B_{\mathrm{LCD}}\end{array}\right]=M\left[\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{tgt}}\\ G_{\mathrm{tgt}}\\ B_{\mathrm{tgt}}\end{array}\right]={M^{-1}}_{\mathrm{LCD}}{M}_{\mathrm{tgt}}\left[\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{tgt}}\\ G_{\mathrm{tgt}}\\ B_{\mathrm{tgt}}\end{array}\right]---\left(3\right)$

即，在生产线上取得变换矩阵M_LCD和M_tgt，并对其应用匹配系数而求出色变换矩阵M。

图5表示利用本发明的色匹配方法进行色变换矩阵M的自动设定处理的流程图。该自动设定处理由图3所示的显示设备检查装置100进行。具体是，步骤S1由测色装置12和控制装置10执行，步骤S2～S7由控制装置10执行，步骤S8由控制装置10和显示控制装置14执行。另外，可以构成为，由控制装置10进行的处理通过构成控制装置10的计算机执行预先准备的自动设定程序来实现。

首先，控制装置10控制显示控制装置14而使显示设备20显示指定的R、G、B、W(白)色，并利用测色装置12对其进行测色(步骤S1)。该处理根据需要可以针对预先准备的多个测色用图像图案进行。通过测色可以获得与各色对应的基准色空间上的色值、即在本例中的XYZ表色系中的XYZ值。

其次，控制装置10根据测色得到的XYZ值，求出从设备色空间的RGB向作为基准色空间的XYZ表色系的变换M_org(矩阵1)(步骤S2)。

然后，控制装置10求出显示设备的色空间的白色点和目标色空间的白色点，并由它们求出色适应修正矩阵(矩阵2)(步骤S3)。所谓“色适应”，是指对于周围色的人眼的敏感度降低的性质，所谓“色适应修正矩阵”，是指对由色适应引起的敏感度的降低进行修正的矩阵。在此，通过求出色适应修正矩阵并应用于色变换来调整目标色空间的白色点与显示设备的色空间的白色点的差异。色适应修正矩阵可以利用例如XYZ(scaling)比例变换、von Kries变换、Bradford变换等已知的方法求出。

在本例中，定义了指定求出色适应修正矩阵的方法的色适应选择系数。色适应选择系数例如以下所示地进行定义。

·色适应选择系数＝“0”：色适应修正矩阵作为单位矩阵。

·色适应选择系数＝“1”：色适应修正矩阵利用XYZ比例变换求出。

·色适应选择系数＝“2”：色适应修正矩阵利用von Kries变换求出。

·色适应选择系数＝“3”：色适应修正矩阵利用Bradford变换求出。因此，利用由预先确定的色适应选择系数所示的方法求出色适应修正矩阵。

此外，在本例中，定义了规定色适应程度的色适应系数。当设目标色空间的白色点的XYZ值为(X0，Y0，Z0)，设显示设备的色空间的白色点的XYZ值为(X1，Y1，Z1)时，利用通常的XYZ比例变换求出的色适应修正矩阵为：

(式4)

$\left[\begin{array}{ccc}X0/X1& 0& 0\\ 0& Y0/Y1& 0\\ 0& 0& Z0/Z1\end{array}\right]---\left(4\right)$

其中，当设色适应系数为“k”(0≤k≤1)时，则考虑到目标色空间的白色点的色适应程度的色适应修正矩阵成为以下的形式。其中，当k＝1时，考虑100％色适应，当k＝0时则不考虑色适应。

(式5)

$\left[\begin{array}{ccc}(X0*k+X1*(1-k))/X1& 0& 0\\ 0& (Y0*k+Y1*(1-k))/Y1& 0\\ 0& 0& (Z0*k+Z1*(1-k))/Z1\end{array}\right]---\left(5\right)$

将该色适应修正矩阵(矩阵2)设为M_col。

其次，控制装置10生成向作为基准色空间的XYZ表色系的变换矩阵M_org(矩阵1)与色适应修正矩阵M_col(矩阵2)的合成矩阵，并将其作为从显示设备的色空间上的RGB色向基准色空间上的XYZ值的变换矩阵M_LCD(矩阵3)(步骤S4)。即，

M_LCD＝M_col*M_org

其次，使用从显示设备的色空间上的RGB色向基准色空间上的XYZ值的变换矩阵M_LCD(矩阵3)求出与显示设备的色空间上的指定的RGB色值对应的基准色空间上的xy色度。指定的RGB色值可以作为例如显示设备的RGB的全色值(RGB各自的最大灰度值)。以下，由r、g、b表示指定的RGB色值。那么，当使用矩阵3将指定的RGB色值r、g、b中的r变换为基准色空间上的XYZ值时，则成为以下所示的形式。

(式6)

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{XR}\\ \mathrm{YR}\\ \mathrm{ZR}\end{array}\right]=M_{\mathrm{LCD}}\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ 0\end{array}\right]---\left(6\right)$

其中，当设r的xy色度为(R1x、R1y)时，利用从XYZ值向xy色度的变换式可求出：

R1x＝XR/(XR+YR+ZR)

R1y＝YR/(XR+YR+ZR)

同样，可以求出指定的RGB色值g的xy色度值(G1x、G1y)和指定的RGB色值b的xy色度值(B1x、B1y)。由于将指定的RGB色值设定为显示设备的RGB的全色值，所以，这样得到的r、g、b的xy色度值表示图2所示的显示设备的色空间122的三角形的各顶点。这样，就获得了将显示设备的色空间变换为基准色空间(XYZ表色系)时的xy色度值。

此外，同样地使用从目标色空间向基准色空间上的XYZ值的变换矩阵求出与指定的RGB色值r、g、b对应的基准色空间上的XYZ值，并据此求出指定的RGB色值r、g、b的xy色度值。设r的xy色度值为(R0x、R0y)，设g的xy色度值为(G0x、G0y)，设b的xy色度值为(B0x、B0y)。这样获得的RGB色值r、g、b的xy色度值表示图2所示的目标色空间120的三角形的各个顶点。这样，就获得了将目标色空间变换为基准色空间(XYZ表色系)时的xy色度值。

其次，控制装置10，使用将显示设备的色空间变换为基准色空间(XYZ表色系)时的xy色度值(R1x、R1y)、(G1x、G1y)、(B1x、B1y)和将目标色空间变换为基准色空间(XYZ表色系)时的xy色度值(R0x、R0y)、(G0x、G0y)、(B0x、B0y)求出新的目标色空间的xy色度值(步骤S6)。具体而言，匹配系数“a”表示显示设备的色空间的色度值与目标色空间的色度值的距离的比率。即，如以下的式子所示，新的目标色空间的xy色度值，通过使用匹配系数a对显示设备的色空间的xy色度值和目标色空间的xy色度值进行加权运算而获得。

·新的目标色空间上的r的xy色度(Rnewx、Rnewy)：

Rnewx＝R0x*a+R1x*(1-a)

Rnewy＝R0y*a+R1y*(1-a)

·新的目标色空间上的g的xy色度(Gnewx、Gnewy)：

Gnewx＝G0x*a+G1x*(1-a)

Gnewy＝G0y*a+G1y*(1-a)

·新的目标色空间上的b的xy色度(Bnewx、Bnewy)：

Rnewx＝B0x*a+B1x*(1-a)

Rnewy＝B0y*a+B1y*(1-a)

由此，就得到了图2中的新的目标色空间127的3点的坐标。另外，匹配系数a越大就越重视目标色空间，而匹配系数a越小就越重视显示设备的色空间。即，匹配系数a越接近1则色匹配精度越高，但色的限幅也越大。另一方面，匹配系数a越接近0则色匹配精度越差，但色的限幅也越小。因此，通过预先确定适当的匹配系数a的值，能够使色的限幅最小并且能够自动地进行确保色匹配精度的色匹配。

这样，当得到了新的目标色空间上的xy色度值后，控制装置10求出从新的目标色空间的RGB色值向基准色空间的XYZ值的变换矩阵M_new(矩阵4)(步骤S7)。并且，使用从显示设备的色空间上的RGB色值向基准色空间上的XYZ值的变换矩阵M_LCD(矩阵3)和从新的目标色空间的RGB色值向基准色空间的XYZ值的变换矩阵M_new(矩阵4)，按下式求出从新的目标色空间向显示设备的色空间的色变换矩阵M。

M＝M^-1 _LCDM_new

因此，本实施例的色匹配式成为以下所示的形式。

(式7)

$\left[\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{LCD}}\\ G_{\mathrm{LCD}}\\ B_{\mathrm{LCD}}\end{array}\right]={M^{-1}}_{\mathrm{LCD}}{M}_{\mathrm{new}}\left[\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{tgt}}\\ G_{\mathrm{tgt}}\\ B_{\mathrm{tgt}}\end{array}\right]---\left(7\right)$

当这样地得到了色变换矩阵M后，控制装置10控制显示控制装置14等，将该色变换矩阵M的值设定到显示设备的存储部24中(步骤S8)。于是，本发明的色变换矩阵的自动设定处理结束。

如以上说明，在本发明中，即使在目标的色特性(色空间)和显示设备(TFT、C-STN、OLED等)的色特性(色空间)发生各种各样的变化的情况下，也能够对于相同的目标色特性在确保一定程度的匹配精度的同时自动地进行适当的处理。因此，即使在相同的生产线、检查线中通过了不同种类的显示设备，也能够对它们自动地进行适当的色匹配。

此外，即使在相同的显示设备上使用如白色LED等那样的色特性变化大的后照灯(照明装置)的情况下，也能够通过适当地设定匹配系数a而自动地进行弹性的色匹配。因此，能够在吸收一定程度的色变化的同时，能够防止色的限幅并且能够进行保持灰度性的色匹配。

变形例1.

在图5所示的色变换矩阵自动设定处理中，在步骤S6中，根据XYZ表色系的xy色度值规定匹配系数a而确定新的目标色空间。但也可以代替此，将指定的RGB色值r、g、b的xy色度置换为与目的对应的其它表色系的色值，并在该其它表色系上确定新的目标色空间。图6表示在LCh表色系上定义匹配系数而设定新的目标空间时的处理。另外，图6取代图5的步骤S6而执行处理。

在图6中，首先，将在步骤S5得到的设备色空间上的xy色度值变换为LCh表色系中的色值(数值)(步骤S11)。同样，将目标色空间的xy色度值变换为LCh表色系的色值(步骤S12)。然后，对于LCh表色系中的C值和h值应用匹配系数而计算出新的目标色空间的色值。例如，当设将显示设备的色空间上的色值r变换为LCh表色系的色值为(R0c、R0h)，将目标色空间上的色值r变换为LCh表色系的色值为(R1c、R1h)时，则能够求出新的目标色空间上的r的色值(Rnewc、Rnewh)为：

Rnewc＝R0c*a+R1c*(1-a)

Rnewh＝R0h*a+R1h*(1-a)

同样，也能够对于指定的RGB色值g、b求出新的目标色空间上的色值。

然后，只要将对于指定的RGB色值r、g、b计算出的色值变换为XYZ表色系中的xy色度值(步骤S14)，并使用该xy色度值进行图5的步骤S7以及S7以下的处理即可。

另外，在LCh表色系中，L值表示辉度，C值表示色相，h值表示色饱和度。因此，通过在LCh表色系上对于C值和h值应用匹配系数而确定新的目标色空间，能够进行适当地控制色相和色饱和度的色匹配。

变形例2.

在上述的实施例中，控制装置10将新的目标色空间与显示设备的色空间之间的色变换矩阵M作为变换矩阵M_LCD和M_new的合成矩阵求出，并将其设定到显示设备内。但也可以代替此，不是作为变换矩阵M_LCD和M_new的单纯的合成矩阵而求出色变换矩阵M，而是对两个矩阵进行加权而求出最终的色变换矩阵M。例如，也可以导入合成比率α，并根据该合成比率求出变换矩阵M_LCD和M_new的合成矩阵作为色变换矩阵M。由此，能够改变白色点的点适应程度和色域的匹配程度。另外，这种方法在变更目标色空间时对色匹配程度等进行微调时特别有效。

变形例3.

在上述的实施例中，例如图5的步骤S8所示，控制装置10计算出新的目标色空间与显示设备的色空间之间的色变换矩阵M，并将其设定到显示设备内。但也可以代替此，将图5的步骤S2～S8的功能设置在显示设备20内部，从而能够构成为在显示设备20的内部进行色变换矩阵M的自动生成和设定。在这种情况下，控制装置10将在步骤S1得到的测色数据和预先确定的匹配系数(根据需要，还有色适应选择系数和色适应系数等)供给显示设备20。而只要设置在显示设备内部的处理部进行与控制装置10同样的处理，计算并设定色变换矩阵M即可。该方法虽然增加了显示设备内的处理负担，但具有对于在显示设备侧所选择(或变更)的目标色空间能够随机应变地计算出色变换矩阵的优点。

Claims (8)

1.一种色变换矩阵生成装置，其特征在于，具有：

求出用于显示设备的色空间与基准色空间之间的色变换的第1变换矩阵的第1变换矩阵生成单元；

使用上述第1变换矩阵计算出与上述显示设备的色空间上的指定的RGB色对应的上述基准色空间上的色值作为第1色值的第1计算单元；

求出用于预先确定的目标色空间与上述基准色空间之间的色变换的第2变换矩阵的第2变换矩阵生成单元；

使用上述第2变换矩阵计算出与上述指定的RGB色对应的上述预先确定的目标色空间上的色值作为第2色值的第2计算单元；

使用上述第1色值和上述第2色值求出与上述指定的RGB色对应的新的目标色空间上的色值的运算单元；

根据上述新的目标色空间上的色值求出用于该新的目标色空间与上述基准色空间之间的色变换的第3变换矩阵的第3变换矩阵生成单元；以及

根据上述第1变换矩阵和上述第3变换矩阵求出上述显示设备的色空间与上述新的目标色空间之间的色变换矩阵的色变换矩阵生成单元。

2.根据权利要求1所述的色变换矩阵生成装置，其特征在于：上述运算单元，通过根据预先设定的匹配系数对上述第1色值和上述第2色值进行加权运算而求出上述新的目标色空间上的色值。

3.根据权利要求1或2所述的色变换矩阵生成装置，其特征在于：

具有对在上述显示设备上显示的色进行测色的测色装置；

其中，上述第1变换矩阵生成单元根据由上述测色装置得到的上述基准色空间上的色值求出上述第1变换矩阵。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的色变换矩阵生成装置，其特征在于：

具有根据上述显示设备的色空间上的白色点和上述预先确定的目标色空间上的白色点求出色适应修正矩阵的色适应修正矩阵生成单元；

其中，上述第1变换矩阵生成单元使用上述色适应修正矩阵生成上述第1变换矩阵。

5.根据权利要求4所述的色变换矩阵生成装置，其特征在于：上述色适应修正矩阵生成单元根据预先设定的色适应系数生成规定了色适应的程度的上述色适应修正矩阵。

6.一种显示设备检查装置，其特征在于，具有：

权利要求1所述的色变换矩阵生成装置；

使指定的测色用图案显示在上述显示设备上的显示控制部；

对在上述显示设备上显示的上述测色用图案进行测色的测色装置；以及

将上述色变换矩阵设定在上述显示设备内的设定装置；

其中，上述第1变矩阵生成单元根据由上述测色装置得到的上述基准色空间上的色值求出上述第1变换矩阵。

7.一种色变换矩阵生成程序，其特征在于，通过在计算机上被执行而使上述计算机作为以下的各种单元发挥功能：

求出用于显示设备的色空间与基准色空间之间的色变换的第1变换矩阵的第1变换矩阵生成单元；

使用上述第1变换矩阵计算出与上述显示设备的色空间上的指定的RGB色对应的上述基准色空间上的色值作为第1色值的第1计算单元；

求出用于预先确定的目标色空间与上述基准色空间之间的色变换的第2变换矩阵的第2变换矩阵生成单元；

使用上述第2变换矩阵计算出与上述指定的RGB色对应的上述预先确定的目标色空间上的色值作为第2色值的第2计算单元；

使用上述第1色值和上述第2色值求出与上述指定的RGB色对应的新的目标色空间上的色值的运算单元；

根据上述新的目标色空间上的色值求出用于该新的目标色空间与上述基准色空间之间的色变换的第3变换矩阵的第3变换矩阵生成单元；以及

根据上述第1变换矩阵和上述第3变换矩阵求出上述显示设备的色空间与上述新的目标色空间之间的色变换矩阵的色变换矩阵生成单元。

8.一种图像显示装置，其特征在于，具有：

存储由权利要求1所述的色变换矩阵生成装置生成的上述色变换矩阵的存储部；

对来自外部的输入图像信号使用上述色变换矩阵进行色变换并使色变换处理后的图像信号由显示部进行显示的色变换处理部；以及显示设备。

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