CN1901681A - 图像显示装置和颜色温度校正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可以高精度的颜色温度校正高亮度低色度的白色系信号，并得到视觉上好的白色的图像显示装置和颜色温度校正方法。本发明的颜色温度校正用的信号处理电路包括A/D转换器(14)，将输入图像信号转换为数字信号；矩阵电路(15)，将从该A/D转换器输出的数字信号转移为亮度信号和至少两个色差分信号；色调转换电路(18)，根据该矩阵电路输出的色差分信号得到色调信号；色调校正电路(20)，校正该色调信号；色度转换电路(21)，根据该色差分信号得到色度信号；色度校正电路(22)，校正该色度信号；和颜色温度校正电路(23)，对校正后的各色调信号和色度信号进行颜色温度校正。

Description

图像显示装置和颜色温度校正方法
本案系母案(申请号：200410056609.7)的分案。
技术领域
本发明涉及一种校正图像信号的颜色温度的方法，和具备这种颜色温度校正电路的彩色电视接收机，液晶投影仪等图像显示装置。
背景技术
在彩色电视接收机等显示装置中，通常可知，当在显示装置中显示特别亮的白色时，若升高颜色温度，变为多少缺少蓝色的白色后显示在显示装置上，可产生视觉上好看的图像。
作为这种现有技术，例如，已知特开平7-23414号公报中所述的技术。其中，通过根据三种色差分信号R-Y、G-Y、B-Y的最大值来检测白色或灰色等无彩色部分，将B-Y的级控制得高，强化该无彩色部的蓝色成分，升高颜色温度。
发明内容
但是实际图像中，除纯粹的白色以外，还包含在纯粹的白色中混入若干颜色的接近白色的颜色(下面将这种颜色称为近似白色，将该近似白色和纯粹白色统称为白色系)。在风景或人物图像等自然画中，多是看作白色的部分中，倒是近似白色实际比纯粹白色所占比例更大，仅稍许有纯粹白色的情况多。在上述现有技术中，因为操作后仅使无彩色部分的颜色温度变高，所在在这种近似白色一方多的自然画等情况下，仅在最白部分的区域中(纯白区域)中进行颜色温度校正。由此，产生所谓在看到图像整体时的颜色温度上升引起视觉效果变差的问题。
另外，即使颜色温度原本是低且淡的黄色系的近似白色，也存在颜色温度高且淡的蓝色系的近似白色好看的情况。另外，在白色系中，在使用具有用比具有图像信号的颜色温度低的颜色温度来显示(例如用黄的近似白色来显示纯白)等颜色再现特性的显示装置的情况下，不仅纯白，即使是颜色温度低的近似白色，提高颜色温度也会使视觉上好。但是，上述现有技术不是为了提高近似白色的颜色温度，不能对应于该请求。
鉴于上述问题而作出本发明。本发明提供可显示较适当地校正了颜色温度后具有视觉上好的颜色的图像的图像显示装置，和用于其的颜色温度校正方法。
本发明的图像显示装置的特征在于：具备包含颜色温度校正电路的信号处理电路，该颜色温度校正电路对于输入的图像信号中包含具有规定以上亮度的、且具有规定以下色度的近似白色的白色系信号，校正其颜色温度。
具体而言，其特征在于：所述信号处理电路包括A/D转换器，将输入图像信号转换为数字信号；矩阵电路，将从该A/D转换器输出的数字信号转移为亮度信号和至少两个色差分信号；色调处理电路，根据该矩阵电路输出的色差分信号得到色调信号；色度处理电路，根据该色差分信号得到色度信号；和微机，所述颜色温度校正电路根据所述微机提供的规定亮度级和规定色度级的设定值，进行提高所述色调处理电路输出的色调信号和所述色度处理电路输出的色度信号中属于所述白色系的信号的颜色温度(接近蓝色)的颜色温度校正处理。
所述颜色温度校正电路包括第一颜色温度校正部，对所述色调处理电路输出的色调信号中属于所述白色系的色调信号进行颜色温度校正；第二颜色温度校正部，对所述色度处理电路输出的色度信号中属于所述白色系的色度信号进行颜色温度校正；第一选择电路，选择输出来自所述第一颜色温度校正部的输出信号和从所述色调处理电路输出的色调信号之一；和第二选择电路，选择输出来自所述第二颜色温度校正部的输出信号和所述色度处理电路输出的色度信号之一。另外，所述第一和第二选择电路构成为在检测出输入图像信号中属于规定亮度以上且规定色度以下的白色系的信号区域的情况下，选择所述第一和第二颜色温度校正部的输出信号。
另外，本发明的彩色温度校正方法的特征在于：包括：将输入图像信号转换为数字信号的步骤；将该数字信号分离为亮度信号和色差分信号的步骤；将该色差分信号分离为色调信号和色度信号的步骤；和对该色调信号和色度信号中属于规定亮度以上且规定色度以下的白色系的信号进行提高颜色温度的颜色温度校正处理的步骤。进行所述颜色温度校正处理的步骤包括将属于所述白色系的信号的色调近似为蓝色的步骤；和增加属于所述白色系的信号的色度的步骤。
根据上述发明的结构，因为构成为对规定亮度以上且规定色度以下的白色系信号进行颜色温度校正，所以不仅纯粹的白色，即使是在纯白中混入若干颜色的近似白色的信号也可校正颜色温度。因此，例如即使是自然画等包含过多近似白色的图像，也可得到例如校正以提高该近似白色的颜色温度(接近蓝色)后视觉上好的白色，提高较美的图像。
本发明的方案还包括：
一种图像显示装置，其特征在于，包含：
对被输入的图像信号进行颜色温度校正的颜色温度校正电路，
基于由该颜色温度校正电路进行颜色温度校正后的图像信号，进行图像显示的显示装置，
用来从所述输入图像信号得到色调信号的信号生成部件，
所述颜色温度校正电路用来对规定亮度以上和规定色度以下的该白色系的图像信号校正其颜色温度，通过校正对应于该白色系的图像信号的所述色调信号来进行颜色温度校正。
一种电视接收机，其特征在于，
具备：
信号处理电路，包含对输入的图像信号进行颜色温度校正的颜色温度校正电路；
和显示装置，提供由该颜色温度校正电路进行颜色温度校正后的图像信号，根据所述图像信号进行显示，
所述信号处理电路具有将所述输入图像信号转换为数字形式的色调信号和色度信号的转换部件，
所述颜色温度校正电路分别对所述转换部件转换的色调信号和色度信号进行颜色温度校正，具备对该色调信号和色度信号中具有规定值以上的亮度和规定值以下的色度的白色系的色调信号和色度信号分别校正以提高其颜色温度的校正部件。
一种彩色温度校正方法，对输入的图像信号进行颜色温度校正，其特征在于，具有将该输入图像信号转换为色调信号和色度信号的步骤；从上述色度信号和被包含在上述输入图像信号中的亮度信号中检测规定亮度以上且规定色度以下的白色系信号的步骤；分别对亮度与被检测出的所述白色系信号对应的上述被转换的色调成分和色度成分施加校正该白色系信号的颜色温度用的处理。
附图说明
图1是表示用于本发明的图像显示装置中信号处理电路的一实施例的框图；
图2是表示用矢量表示颜色的色调环的图；
图3是表示色调信号和色度信号的关系的一例的图；
图4是表示色调校正电路20各部分的输入输出特性的图；
图5是表示色调校正电路20各部分的输入输出特性的图；
图6是表示检测电路17检测的白色系信号的范围的图；
图7是表示第一颜色温度校正部231的细节的框图；
图8是说明第一颜色温度校正部231的操作的图；
图9是表示第一颜色温度校正部231的各部分输入输出特性的图；
图10是表示第二色调移位(shift)系数生成电路2341和第三色调移位系数生成电路2342的输入输出特性的图；
图11是表示第二颜色温度校正部235的细节的框图；
图12是表示第二颜色温度校正部235的各部分的输入输出特性的图；
图13是色度校正电路22各部分的输入输出特性；
图14是表示本发明其它实施例的框图；
图15是表示检测电路17’检测的白色系信号的范围的图；
图16是表示本发明又一实施例的框图；
图17是表示亮度校正电路151的细节的框图；
图18是表示亮度校正电路151的各部分的输入输出特性的图。
具体实施方式
下面用附图来说明本发明的实施例。图1是表示用于本发明的图像显示装置中信号处理电路的一实施例的框图。输入R输入端子11的R原色信号、输入G输入端子12的G原色信号和输入B输入端子13的B原色信号分别提供给A/D转换电路14，转换为数字信号。矩阵转换电路15对从该A/D转换电路14输出的数字形式的三原色信号(R、G、B)进行矩阵转换处理，从该数字三原色信号转换为亮度信号Y及作为色差分信号的(R-Y)信号和(B-Y)信号后输出。该亮度信号Y分别输入检测电路17和逆矩阵转换电路27。另外，作为色差分信号的(R-Y)信号和(B-Y)信号分别输入色调转换电路18和色度转换电路21。色调转换电路18使用输入的(R-Y)信号和(B-Y)信号进行例如式1所示的属性转换计算后，输出数字形式的色调信号(θ)
式1
θ＝tan-1{(R-Y)/(B-Y)}    式1
另一方面，色度转换电路21使用该输入的(R-Y)信号和(B-Y)信号进行例如式2所示的属性转换计算后，输出数字形式的色度信号(S)
式2
S＝{(R-Y)2+(B-Y)2}1/2    式2
其中，对色调信号和色度信号说明如下。如图2所示，横轴为(B-Y)信号，纵轴为(R-Y)信号时，用矢量表示颜色。该矢量的方向(作为横轴的(B-Y)轴与其矢量所成的角度)表示作为颜色一致的色调(θ)，矢量的大小表示作为颜色浓淡的色度(S)。从而若将用矢量显示颜色的图称为色调环，通常是公知的。在该色调环中，例如图2所示，用离开(B-Y)轴45°角度的矢量来表示深红色。即，深红色的色调(θ)为45°。彩色(S)由该矢量的大小来确定，矢量的大小越大，颜色越浓，越小则越淡。另外，若矢量的大小为0，则表示没有颜色。红色、黄色、绿色、蓝绿色、蓝色的色调分别为113.2°、173.0°、225.0°、293.2°、353.0°。色调转换电路18输出数字形式的色调信号，当将数字信号的比特精度作为10比特时，将色调0°-359.9°作为0-1023的数字信号输出。即，用作为2的10次方的1024来分割色调360°的精度，色调数字信号的1LBS约为0.35°。
图3是补充上述说明内容的图，用波形301来表示色调信号和色度信号的关系的一例。在图3中，将横轴作为色调信号θ(10比特)，将纵轴作为色度信号S(8比特精度)。另外，将作为代表色调的(B-Y)表示为0，(R-Y)表示为256，-(B-Y)表示为512，-(R-Y)表示为768。
另一方面，色度转换电路21将作为对应于色调信号0-1023的颜色矢量的大小的色度信号输出为数字信号。当将该数字色度信号的比特精度作为8比特时，色度转换电路21输出0-255的数字信号。
从色调转换电路18输出的数字色调信号输入色调校正电路20。色调校正电路20包括局部色调校正电路203、加法器201和202，校正输入的数字色调信号中具有特定范围色调的信号后输出。色调校正电路20校正后的色调信号的色调范围和校正量由从微机(下面称为微机)40中输出的各种设定值来确定。另外，从色度转换电路21输出的数字色度信号输入色度校正电路22。色度校正电路22包括色度校正系数生成电路222、乘法器221和加法器223，校正输入的数字色度信号中具有特定范围色度的信号后输出。色度校正电路校正后的色度信号的色度范围和校正量由微机40输出的各种设定值来确定。
色调校正电路20校正后的数字色调信号(下面称为校正色调信号)和色度校正电路校正后的数字色度信号(下面称为校正色度信号)输入颜色温度校正电路23。颜色温度校正电路23是本发明的主要特征部分，对输入的校正色调信号和校正色度信号中由微机40提供的色度上限设定值ST和亮度下限设定值YB确定的规定亮度以上和规定色度以下的白色系信号进行颜色温度校正，以提高其颜色温度。另外，颜色温度校正电路23包括第一颜色温度校正部231，对校正色调信号进行颜色温度校正；第一选择电路，选择输出来自该第一颜色温度校正部231的输出信号和校正色调信号(色调校正电路20的输出信号)之一；第二颜色温度校正部235，对校正色度信号进行颜色温度校正；和第二选择电路236，选择输出来自该第二颜色温度校正部235的输出信号和校正色度信号(来自色度校正电路22的输出信号)之一。第一选择电路232和第二选择电路236分别在输入图像信号在规定亮度以上和规定色度以下的情况下，选择输出第一颜色校正部231和第二颜色校正部235的输出信号，在此外的情况下，选择输出校正色调信号和校正色度信号。根据从检测电路17输出的控制信号来进行该第一选择电路232和第二选择电路236的信号选择操作。
检测电路17检测输入图像信号是否是规定亮度以上且规定色度以下的白色系信号。具体而言，检测电路17包括亮度比较电路171，比较矩阵转换电路15输出的亮度信号和微机40设定的亮度下限设定值YB；色度比较电路172，比较校正色度信号和由微机设定的色度上限设定值ST；和切换控制电路173，输入亮度比较电路171的输出信号和色度比较电路172的输出信号，根据这些信号，判定输入图像信号是否满足规定亮度以上且规定色度以下的条件，在满足该条件的情况下，向上述第一选择电路232和第二选择电路236输出控制信号。即，切换控制电路173在满足上述条件的情况下，控制第一选择电路232和第二选择电路236选择输出第一颜色校正部231和第二颜色校正部235。
来自第一选择电路232和第二选择电路236的输出信号输入色差转换电路26。色差转换电路26根据这些输出信号生成作为色差分信号的(R-Y)和(B-Y)信号后输出。从色差转换电路26输出的色差分信号输入逆矩阵转换电路27，通过与从矩阵转换电路15输出的亮度信号一起进行逆矩阵转换处理，转换为R、G、B三原色信号。从逆矩阵转换电路27输出的三原色信号提供给显示装置28，显示装置28根据该三原色信号进行图像显示。
下面，说明各部分的细节。首先，参照图4和图5来说明色调校正电路20的细节。色调校正电路在加法器201和202对数字色调信号进行任何加法的情况下，都具有图4(A)直线401所示的线性输入输出特性。从色调转换电路18输出的数字色调信号分别输入加法器201和局部色调校正电路203。在局部色调校正电路203中输入从微机40输出的色调的中心值(图4(B)所示的HP)和级(图4(B)所示的H)及色调宽度(图4(B)所示的W)，根据这些值来解码该范围内的色调，输出具有图4(B)402所示的波形的信号。在加法器20 1中，对数字色调信号和具有该梯形状的波形402的局部色调校正电路203的输出信号进行相加。结果，如图5(A)所示，加法器201的输出具有以HP为中心的W区间仅向上方移位H的波形501的信号。该移位(控制)量由从微机40输入的级H确定。从而，因为局部色调校正电路203和加法器201可由同一微机指定的级来可变控制由微机40指定的范围内的色调，所以可控制局部颜色的一致。
另外，从加法器201输出的信号(波形501)输入到加法器202的一个输入端子。向加法器202的另一输入端子输入从微机40输出的偏移值。如图5(B)的直线502所示，该偏移值对所有色调具有一定的级a。加法器202将从加法器201输出的信号和从微机40输出的偏移值相加。结果，加法器202输出图5(C)波形503所示的将图5(A)所示信号全部向上仅移位(偏移)偏移值的级a的信号。从而，加法器202可控制所有(所有色调)的颜色一致。这相当于所谓色调调整的功能，可用于调整所有色调的情况。另外，在本实施例中，作为加法器202，因为输入输出都使用10比特的加法器，所以当加法结果超过1023时溢出，返回0。因此，加法器202在加法结果超过1023的情况下，输出从该加法结果减去1023的值。
如上所述，色调校正电路20将微机40指定的色调范围的色调信号变为其它色调，另外，通过设定偏移，可输出将色调整体仅偏移规定值的信号。另外，因为使用10比特的数字信号作为色调信号，所以可进行以约0.35度为单位的高精度色调移位控制和色调偏移控制。因为微机40设定色调的移位量、移位范围和偏移量等色调校正相关的参数，所以可任意变更·调整这些参数。在本实施例中，虽然色调移位的范围为一个，但通过准备多个局部色调校正电路203，将这些输出信号相加后输入加法器201中，则可独立移位(控制)多个范围的色调。
下面参照图13来说明色度校正电路22的细节。色度校正电路22在加法器223未向数字色度信号加上任何信号而由乘法器221乘以任何信号的情况下，具有图13(A)的直线1201A所示的线性输入输出特性。从色度转换电路21输出的数字色度信号输入色度校正电路22的乘法器221中。另一方面，从色调转换电路18输出的数字色调信号输入局部色度校正电路222。局部色度校正电路222输入微机40指定的色调的中心值(图13(B)所示的HP)和级(图13(B)所示的H)及色调宽度(图13(B)所示的W)，根据这些值来解码该范围内的色调，输出图13(B)的波形1202所示的、局部校正特定范围的色调色度用的校正信号。加法器223对微机输出的偏移值和该局部色度信号校正电路222的输出信号进行相加。结果，加法器223输出如图13(C)所示特性的色度放大系数。因此，确定特定色调范围的色度信号的放大率为高度H，色度信号整体(所有色调的色度信号)的放大率由来自微机40的偏移值确定。该偏移值对所有色调都是一定的，在本实施例中，将其级设定为作为色度信号最小值(0)和最大值(255)的中间的128。加法器223的输出信号(色度放大系数)输入乘法器221一方的输入端子，来自色度转换电路21的数字色度信号输入另一方的输入端子。乘法器221通过将数字色度信号与色度放大系数相乘，移位(校正)特定色调范围的色度级。
由此，色度校正电路22局部校正指定色调范围的色度信号后，可以可变控制特定色调的颜色浓淡，另外，控制所有色调的色度信号以可变控制所有色调的颜色浓淡。这相当于所谓彩色调整的功能。另外，因为由微机40来设定色度的校正量、校正范围和偏移量等色度校正相关的参数，所以可任意变更·调整这些参数。此外，在本实施例中，虽然色度的校正范围为一个，但通过准备多个局部色度校正电路，将这些输出信号相加后输入乘法器221中，则可独立校正多个色调范围的色度。
下面参照图6来说明检测电路17的细节。从矩阵转换电路15输出的亮度信号Y输入亮度级比较电路171。亮度级比较电路171比较亮度信号Y和图6所示亮度下限设定值YB(601)，在亮度信号Y比亮度下限设定值YB大的情况下，输出“1”的高亮度级检测信号。相反，在亮度信号Y比亮度下限设定值YB小的情况下，输出“0”。在本实施例中，将亮度下限设定值YB作为210。这在最大亮度为100的情况下与70％的亮度相对应。即，本实施例虽然检测出具有70％以上亮度的白色系信号，但不必限于该数值，也可设定任意适当值。
另一方面，从色度校正电路22的乘法器22输出的色度信号输入色度级比较电路172。色度级比较电路172比较该色度信号和图6所示的色度上限设定值ST(602)，在色度信号比色度上限设定值ST小的情况下，输出“1”的低色度级检测信号。相反，在色度信号比色度上限设定值ST大的情况下，输出“0”。在本实施例中，将色度上限设定值ST作为10。这在为黄色系的白色的情况下与4000K(开)颜色温度相对应。即，本实施例虽然将4000K以上的信号检测为白色系信号，但不必限于该数值，也可任意设定。另外，所有色调也可设为相同的设定值，或对每个规定范围的色调设定不同的设定值。例如，对于蓝色系的白色，也将设定值作为2000K。
将高亮度级检测信号和低色度级检测信号一起输入切换控制电路173。切换控制电路173通过AND计算两个检测信号，判定输入图像信号是否是规定亮度以上且规定色度以下的白色系信号(即，非常亮且颜色非常淡的白色信号)。即，切换控制电路173判定输入图像信号是否存在于图6所示加入斜线的圆柱区域内(白色系信号的区域)。当输入图像信号位于斜线的圆柱区域内时(即，两个检测信号同时为“1”)，输出“1”，  当位于斜线的圆柱区域外时(即，两个检测信号之一或两者为“0”的情况)下，输出“0”的标志信号。该标志信号作为控制颜色温度校正电路23的第一选择电路232和第二选择电路236的控制信号，提供给该第一和第二选择电路。
由此，因为本实施例的检测电路17可检测出具有色度上限设定值ST以下的色度、且具有亮度下限设定值YB以上的亮度的图像信号，所以不仅纯粹的白色，而且也可检测可混入若干颜色的白色系的信号或亮度低(混入若干灰色的)白色系的信号。另外，因为可由微机40设定作为该白色系信号检测基准的亮度下限设定值YB和色度上限设定值ST，所以可任意且高精度地设定想检测的白色系的信号范围。此外，例如，因为人的肌肤等充分着色的图像区域不比色度信号的振幅级大的亮度信号大很多，所以可凭ST、YB的设定值来从白色系信号的检测范围中排除。
下面参照图7-图11来说明颜色温度校正电路23的细节。首先，参照图7-图10来描述对色调信号进行颜色温度校正的第一颜色温度校正部231。第一颜色温度校正部231以图8(A)的矢量801所示的色调(这里为蓝色的色调)为基准色调，生成在该基准色调汇集周围色调的色调移位系数。图7表示该电路结构的一具体例。
图7中，向第一颜色温度校正部231的色调输入端子2312输入从色调校正电路20的加法器202输出的校正色彩信号。输入色调输入端子2312的校正色调信号提供给加法器2322一方的输入端子。通过色调偏移输入端子2311向加法器2322的另一方的输入端子提供微机40设定的色调偏移值(HUEOFFSET)。还向减法器2336的一方输入端子提供色调偏移值(HUEOFFSET)。加法器2322对校正色调信号和色调偏移值(HUEOFFSET)进行相加。这里，微机40设定的色调偏移值(HUEOFFSET)与数字值的“1024”和图8(A)所示的基准矢量801的色调值θ之差T相等，例如由下式确定。
HUEOFFSET＝1024-(353/360)·1024＝20
因此，如图8(B)的矢量802所示，当加法器2322输入具有矢量801的色调值的信号时，输出数字值“0”。这表示矢量801在作为(B-Y)轴的矢量802的位置之前仅以色调偏移值T向逆时针方向旋转移位。由加法器2322仅整体旋转(移位)色调偏移值(HUEOFFSET)的色调信号输入作为第一色调移位系数生成电路2340的结构要素的减法器2323。
下面说明第一色调移位系数生成电路2340的操作。减法器2323输入从加法器2322输出的色调信号中减去512的色调信号。与此同时，若减法结果为正，则输出数字值“1”，反之，若为负，则输出数字值“0”的代码信号。该减法输出的色调信号和代码信号输入绝对值电路2324。该绝对值电路2324原样输出代码信号为“1”时的输入信号，因为代码信号为“0”时，输入信号为负，所以进行绝对值计算后输出。绝对值电路2324进行绝对值化后的色调成分输入乘法器2325中，通过与从微机40经输入端子2313输入的色调乘法系数相乘，进行增益调整。乘法器2325向选择电路2332的第一输入端子输出该增益调整后的色调成分。从而，第一色调移位系数生成电路2340构成为将从微机40设定的蓝色附近的色调值(图8(A)所示的矢量801)偏移180°后的色调(在数字值中偏移512后的色调)作为最小移位量，在该180°偏移后的色调值附近缓慢变为大移位量的色调移位系数。该色调移位系数由乘法器2325进行增益调整。该增益调整用的色调乘法系数可由微机40进行调整。
第二色调移位系数生成电路2341以所述检测电路17中用于白色系信号检测的亮度下限设定值YB为基准，输出与比其大的亮度信号Y的差分信号。在亮度信号一方比亮度下限设定值YB小时，该差分信号的级为零。从而生成与该差分信号的大小与正比的色调移位系数。在该色调移位系数的增益调整中，也可由微机40设定。下面说明第二色调移位系数生成电路2341的细节。由上述矩阵转换电路15输出的亮度信号Y通过亮度输入端子2314提供给减法器2326。向减法器2326另一方的输入端子2315提供亮度下限设定值YB。该减法器2326从亮度信号Y中减去亮度下限设定值YB，输出表示该差的信号。该亮度差分信号提供给消波电路2327。消波电路2327在将输入的亮度差分信号的负值消波为“0”后输出正的亮度差分信号。消波电路2327的输出信号输入乘法器2328，通过与经微机40输入的亮度乘法系数相乘，进行增益调整。乘法器2328将进行增益调整后的亮度成分作为色调移位系数，输出给选择电路2332的第二输入端子。图10(A)的直线1001表示第二色调移位系数生成电路2341的输入输出特性。调整直线1001斜率的是亮度乘法系数。从而，第二色调移位系数生成电路2341在亮度信号的级在亮度下限设定值YB以上的情况下，输出随亮度信号级变大而值变大的色调移位系数。另外，在亮度信号级在亮度下限设定值YB以下的情况下，输出0(即色调移位量也为0)。
第三色调移位系数生成电路2342以所述检测电路17中用于白色系信号检测的色度上限设定值ST为基准，根据与比其小的色度信号的差分信号来生成色调移位系数。在色度信号一方比色度上限设定值ST大时，该差分信号为零，色调移位量也为0。下面说明第三色调移位系数生成电路2342的细节。由上述色度校正电路的乘法器221输出的校正色度信号通过色度输入端子2318提供给减法器2329一方的输入端子。通过输入端子2317向减法器2326另一方的输入端子提供色度上限设定值ST。减法器2329从校正色度信号中减去色度上限设定值ST，向消波电路2330输出该差分信号。消波电路2330将输入的差分信号的负值消波为“0”，仅输出正的差分信号。从消波电路2330输出的差分信号输入乘法器2331。乘法器2331将该差分信号与经输入端子23 19提供的来自微机40的色度乘法系数相乘后进行增益调整。由乘法器2331进行增益调整后的色度成分提供给选择电路2332的第三输入端子。图10(B)的直线1002表示第三色调移位系数生成电路2342的输入输出特性。用色度乘法系数来调整直线1002的斜率。从而，第三色调移位系数生成电路2342在色度信号的级比色度上限设定值ST小的情况下，生成随色度信号级变小而值变大的色调移位系数。另外，在色度信号级比色度上限设定值ST大的情况下，输出0(即色调移位量也为0)。
选择电路2332在输入其第一输入端子的信号(来自第一色调移位系数生成电路2340的输出信号)、输入第二输入端子的信号(来自第二色调移位系数生成电路2341的输出信号)、和输入第三输入端子的信号(来自第三色调移位系数生成电路2342的输出信号)中选择输出色调移位量最小或最大的信号。根据通过输入端子2321输入的来自微机40的切换控制信号来控制选择电路2332的信号选择操作。对于选择电路2332选择的信号处理内容，为了容易说明，以选择电路2332选择向第一输入端子输入的信号的情况为例，用图9来说明。图9是表示第一颜色温度校正部231的各部分输入输出特性的图；图9(A)是加法器2322的输入输出特性，表示色调偏移值(HUEOFFSET)为0的情况。图9(B)表示第一色调移位系数生成电路2340的输入输出特性，图9(C)表示切换电路2335的输入输出特性。
从乘法器2325输出的色调成分通过选择电路2332输入减法器2333和加法器2334。从所述加法器2322输出的色调信号在输入减法器2323的同时，还输入减法器2333和加法器2334。首先，减法器2333从加法器2322输出的色调信号中减去选择电路2332的输出信号，若减法结果为负，则用内置的消波电路(未图示)消波为0，输出到切换电路2335的输入端子A。另外，加法器2334将从加法器2322输出的色调信号和来自选择电路2332的输出信号相加，若加法结果超过1023，则由内置的消波电路(未图示)消波为上限值1023，输出到切换电路2335的输入端子B。在从上述减法器2323输出的代码信号的值为“1”(即减法器2323的减法结果为正)时，切换电路2335选择输出输入输入端子B的信号。另外，在代码信号的值为“0”(即减法器2323的减法结果为负)时，切换电路2335选择输出输入输入端子A的信号。
即，减法器2333在图9(B)的减法期间(即加法器2322的输出在0-512的范围内)时，对图9(A)的波形901的信号和图9(B)的减法期间的波形902的信号相减后输出给切换电路2335的输入端子A。加法器2334在图9(B)的加法期间(即加法器2322的输出在513-1023的范围)时，对图9(A)的波形901的信号和图9(B)的加法期间的波形902的信号相加后输出给切换电路2335的输入端子B。切换电路2335根据从减法器2323输出的代码信号，切换输出输入输入端子A的信号(减法器2333的输出信号)和输入输入端子B的信号(加法器2334的输出信号)之一。即，加法器2322的输出在0-512的范围内选择输入端子A的信号，加法器2322的输出在513-1023的范围内选择输入端子B的信号。结果，从选择电路2335输出图9(C)的波形903所示的色调向0方向旋转移动的信号。图8(C)和(D)模式地表示该色调旋转移动的状态。图8(C)的波形803表示色调接近(B-Y)轴的0的过程中旋转移动变大的状态。
以具体数值为例来说明色调的旋转移动状态。下面为了说明简化，说明将色调偏移值(HUEOFFSET)作为0，将乘法器2325相乘的乘法系数作为1。
在校正色调信号的值具有10的接近蓝色的色调时，减法器2323进行10-5 12的计算。输出“-502”作为计算结果，输出“0”作为代码信号。绝对值电路将-502转换为502，输出给减法器2333和加法器2334。减法器2333进行10-502的计算，因为计算结果为负(-492)，所以向选择电路2335的输入端子A输出“0”作为计算结果。另一方面，加法器2334进行10+502的计算，向选择电路2335的输入端子B输出作为计算结果的“512”。因为来自减法器2323的代码信号为“0”，所以选择电路2335选择输出输入端子A的信号、即0。
另外，在校正色调信号的值具有600的较接近黄色的色调时，减法器2323进行600-512的计算。输出“88”作为计算结果，输出“1”作为代码信号。绝对值电路原样输出88，提供给减法器2333和加法器2334。减法器2333进行600-88的计算，将作为计算结果的“512”输出到选择电路2335的输入端子A。另一方面，加法器2334进行600+88的计算，向选择电路2335的输入端子B输出作为计算结果的“688”。因为来自减法器2323的代码信号为“1”，所以选择电路2335选择输出输入端子B的信号、即688。
因此，在本实施例的电路结构中，对于偏离蓝的色调，其色调移位量变小或不改变颜色一致地提高颜色温度。另一方面，在接近蓝的色调中，其色调移位量变大，更接近蓝。
另外，图8(D)表示减法器2336的色调旋转移动。即，减法器2336按色调偏移值(HUEOFFSET)沿时钟方向旋转移动图8(C)的波形803。
如上所述，第一颜色温度校正部231在色差分信号中，对于规定亮度(亮度下限设定值YB)以上和规定色度(色度上限设定值SY)以下的色差分信号，使其色调(向蓝色方向)旋转移动，以提高其颜色温度。
另外，在关于上述第一颜色温度校正部231的说明中，虽然举例说明了选择电路2332选择第一色调移位系数生成电路2340的输出信号的情况，但当然也可选择第二色调移位系数生成电路2341或第三色调移位系数生成电路2342的输出信号。对于选择电路2332的信号选择，也可预定选择三个色调移位系数生成电路中任意一个的输出信号(此时，与选择电路2332的输入信号的大小或状态无关，选择的信号固定为一种)。另外，也可将选择电路2332作为最大值选择电路，在三个或任意选择的两个色调移位系数生成电路输出的信号中选择级最大的信号。此外，也可将选择电路2332作为最小值选择电路，在三个或任意选择的两个色调移位系数生成电路输出的信号中选择级最小的信号。
下面，对于第二颜色温度校正部235的细节，参照图11和图12来说明其电路结构的一具体实例。从所述色度校正电路22中的乘法器221输出的校正色度信号通过色度输入端子2351输入加法器2356一方的输入端子。从第一颜色温度校正部231的输出端子2320输出色度差分信号，通过输入端子2352输入乘法器2355的一方的输入端子。通过输入端子2353向乘法器2355的另一方输入端子输入微机40输出的乘法系数。乘法器2355将色度差分信号与乘法系数相乘后进行色度差分信号的增益调整。由乘法器2355进行增益调整后的色度差分信号输入加法器2356另一方的输入端子。加法器2356将校正色度信号与进行增益调整后的色度差分信号相加，输出到消波电路2357。消波电路2357在加法器2356的加法结果溢出的情况下，将该用规定的上限值来消波加法结果。消波电路2356的输出信号通过色度系数输出端子2354提供给切换电路236另一方的输入端子。图12表示第二颜色温度校正部235的各部分的输入输出特性。图12(A)用直线1201表示色度差分信号为0时的第二颜色温度校正部235的输入输出特性，表示加法器2356不对校正色度信号进行任何加法的情况的特性。此时，第二颜色温度校正部原样输出来自色度输入端子2351的校正色度信号。图12(B)用直线1202表示乘法器2355的输入输出特性。从该图可知，乘法器2355在色度信号为0时输出最大级(ST1)的信号，输出随色度信号变大其级变小的信号。图12(C)是第二颜色温度校正部的输入输出特性，用曲线1203表示加法器2356向校正色度信号上加入乘法器2355的输出信号的情况的特性。
因此，第二颜色温度校正部235对色度信号进行颜色温度校正。即，在色度信号中，对于规定色度(色度上限设定值ST)以下的信号，提高其色度，变为由上述第一颜色温度校正部231向蓝色方向移位后的比白色系信号浓的蓝色，得到美丽(鲜艳)的白色。该颜色温度校正在原本蓝的色度级少的情况下有效。对于原本蓝的色度级大(可充分确认蓝色)的白色和/或暖色系的颜色强的白色，也可进行这种提高色度的校正。
在从上述检测电路17输出的消波信号为“1”时，即检测出高亮度低色度的输入信号时，第一选择电路232选择输出第一颜色温度校正部231的输出信号。另外，在该消波信号为“0”时，即在高亮度低色度区域之外，第一选择电路232选择输出色调校正电路20的输出信号。与该选择控制连动，在上述消波信号的值为“1”时，第二选择电路236选择输出第二颜色温度校正部235的输出信号。另外，在消波信号为“0”时，第二选择电路236选择输出色度校正电路22的输出信号。如此，仅对于包含于颜色温度校正区域的范围(白色系信号的范围)内的信号，才在输出移位色调的色调信号的同时，输出校正色度后的色度信号。
如上所述，第一、第二选择电路232、236的输出信号在由色差转换电路26转换为色差分信号后，通过逆矩阵电路27转换为R、G、B三原色信号，提供给显示装置28。由显示装置28显示根据输入信号进行适当颜色温度校正的图像。
如上所述，在本实施例中，可对规定亮度以上和规定色度以下的白色系信号进行颜色温度校正。因为分别对色调信号和色度信号数字地进行颜色温度校正，所以可实现较高精度的颜色温度校正。另外，因为微机可设定颜色温度的校正范围和校正量，所以可任意调节校正范围和校正量。
图14是表示本发明其它实施例的框图。在该图中，与图1相同功能块标以相同标记，省略说明。图15是补充说明图14的图。图14所示实施例与图1的区别在于，向颜色温度校正级检测电路17的结构要素中追加了色调比较电路131。将追加该色调比较电路131的检测电路作为新的检测电路17’。色调比较电路131用于从颜色温度校正对象去除规定亮度以下和规定色度以上的白色信号中规定色调信号的检测操作。下面进行详细说明。
色调比较电路131向其一方的输入端子输入从色调校正电路20输出的校正色调信号。向另一方的输入端子输入从微机40输出的、例如图15的色调141所示范围的色调设定值。该色调设定值指定想从颜色温度校正对象中去除的色调范围，具有表示该范围始端和终端的两个值。色调比较电路131比较校正色调信号和色调设定值，若校正色调信号的值在两个色调设定值之间，则输出“0”，若校正色调信号的值在两个色调设定值之外(即由图15的斜线表示的范围)，则输出“1”。切换控制电路173输入亮度比较电路171、色度比较电路172和色调比较电路131各自的输出信号。之后，进行这三个信号的AND计算，输出上述的控制选择电路232和236用的标志信号。即，切换控制电路173在亮度比较电路171检测出高亮度信号后输出“1”，在色度比较电路172检测出低色度信号后输出“1”，且在色调比较电路131检测出色调设定值范围外的信号后输出“1”的情况下，向选择电路232和236输出“1”的标志信号，进行控制以选择第一颜色温度校正部231和第二颜色温度校正部235的输出信号。另一方面，在亮度比较电路171和色度比较电路172都输出“1”、而色调比较电路131检测出色调设定值的范围内的信号后输出“0”的情况下，切换控制电路173输出0标志信号。因此，虽然输入信号是高亮度低色度的白色系信号，但因为具有颜色温度校正对象以外的色调，所以选择电路232和236选择不用于颜色温度校正的色调校正电路20和色度校正电路22的输出信号。
因此，本实施例由白色系信号指定的色调范围可不进行颜色温度校正。因此，可限定颜色温度的校正范围，对于最好不变化的色调信号，可防止其色调校正。另外，因为微机40指定颜色温度校正的对象范围，所以可设定任意的范围。
图16是表示本发明又一实施例的框图。与图1所示的实施例的区别在于，新设计了亮度校正电路151。在下面的说明中，与图1相同功能块标以相同标记，省略说明。
亮度校正电路151可变控制矩阵转换电路15从输入图像信号中分离出的亮度信号的振幅级或直流级，在图17中表示其详细的电路图。从矩阵转换电路15输出的亮度信号Y提供给黑伸长电路1606的一方的输入端子。通过输入端子1602向黑伸长电路1606的另一方输入端子提供微机40设定的黑伸长上限设定值(YBK)和增益系数。黑伸长电路1606可变控制输出黑伸长上限设定值(YBK)以下的亮度信号的亮度振幅，提供给白伸长电路1607的一方的输入端子。通过输入端子1603向白伸长电路1607的另一方输入端子提供由微机40设定的白伸长下限设定值(YWT)和增益系数。白伸长电路1607可变控制输出白伸长下限设定值(YWT)以上的亮度信号的亮度振幅。由白伸长电路1607进行振幅控制的亮度信号提供给乘法电路1608。乘法电路1608对该亮度信号和通过输入端子1604输入的来自微机40的对比度控制系数相乘后，可变控制(对比度控制)振幅。消波电路1609在来自乘法电路1608的输出信号中产生溢流时，由上限值(8比特精度下最大值为255)消波该溢流成分后输出。该输出信号输入加法电路1610。加法电路1610将该输出信号和通过输入端子1605输入的来自微机40的直流(DC)值相加后进行亮度控制。消波电路1611在来自加法电路1610的输出信号中产生溢流的情况下，由上限值(8比特精度下最大值为255)消波该溢流成分。消波电路1611的输出信号通过亮度输出端子1614输出到逆矩阵转换电路27、检测电路17和颜色温度校正电路23。另外，最大值/最小值检测电路1612检测出通过输入端子1601输入的进行亮度校正前的亮度信号的最大级和最小级，输出给微机40。微机40根据检测出的最大级和最小级，计算确定输入所述黑伸长电路1606的黑伸长上限设定值(YBK)和增益系数、输入白伸长电路1607的白伸长下限设定值(YWT)和增益系数、输入乘法电路1608的对比度控制系数以及输入加法电路1610的直流值。
图18补充说明应现在描述的亮度校正电路151的操作，表示亮度校正电路151的各部分的输入输出特性。图18(A)的波形1701表示亮度校正电路151未进行任何校正时的输出特性，表示原样输出从亮度输入端子1601输入亮度信号的情况。图18(B)的波形1702表示黑伸长电路1606和白伸长电路1607伸长黑部分和白部分的输出信号。在波形1702中，由黑伸长电路1606处理的部分为设定值YBK级以下的增益调整后的实线部分，由白伸长电路1607处理的部分为设定值YWT级以上的增益调整后的实线部分。图18(C)的波形1703表示乘法器1608和消波电路1609对亮度输入信号进行对比度控制处理时的信号(在图18(C)中，为了简化图示，表示为未进行黑伸长和白伸长)。图18(D)的波形1704表示加法器1610和消波电路1611对波形1701进行亮度控制处理时的信号(在图18(D)中，为了简化图示，表示为未进行黑伸长、白伸长、对比度控制)。
因此，在本实施例中，在进行亮度信号的亮度控制(对比度控制)和直流级控制(亮度控制)的同时，强调控制(白伸长控制)高级的亮度信号的灰度等级，并强调控制(黑伸长控制)低级的亮度信号的灰度等级。由此，可得到随着高低(メリハリ)的灰度等级多的亮度信号(下面称为校正亮度信号)。另外，校正亮度信号同时提供给检测电路17和颜色温度校正电路23。因此，使用校正亮度信号的检测电路17或17’的颜色温度校正区域(白色系信号的区域)的检测和使用该校正亮度信号的颜色温度校正电路23中的颜色温度校正可保持相关。因此，即使对于进行亮度校正方画质良好的显示装置而言，也存在所谓较适当进行颜色温度校正的效果。
下面虽然说明了本发明中包含颜色温度校正的信号处理电路的细节，但该信号处理电路可用于直视型电视接收机或背投型电视接收机。另外，也可适用于计算机的监视器用的显示装置。此外，具有该信号处理电路的显示装置的显示装置不限于显像管，也可使用液晶屏盘或等离子体显示屏盘(PDP)。即，本发明不管使用何种显示装置，都可得到上述效果。另外，根据显示装置的种类(颜色再现或亮度饱和等各种特性)，微机40可适当变更色调校正、色度校正、白色信号的区域检测和颜色温度校正相关的各种参数(例如，亮度下限设定值YB或色度上限设定值ST等)。不用说，这种实施例也包含于本发明中。另外，上述三个实施例虽然在进行任一色调校正和色度校正后进行颜色温度校正，但也可使该处理顺序颠倒。另外，也可不进行色调校正和色度校正来进行颜色温度校正。
如上所述，根据本发明，可适当校正规定范围的图像信号的色调和色度。特别是，对于规定亮度以上和规定色度以下的白色系信号，可进行较高精度的颜色温度校正。另外，因为不对指定白色系以外的颜色信号进行颜色温度校正，所以可降低对于具有该白色系以外颜色的图像的画质恶化。

Claims (8)

1.一种图像显示装置，其特征是，具有：
色调处理部，通过图像信号获得色调信号，
色调偏移部，在所述色调信号内，对在特定色调范围的特定色调信号，仅以规定量偏移其色调，
显示部，显示在所述色调偏移部使色调信号偏移的图像信号；
所述色调偏移部使多色的所述特定色调信号相互独立地进行偏移。
2.一种电视接收机，根据输入的图像信号进行图像显示，其特征是，具有：
信号处理部，通过所述输入图像信号获得色调信号及色度信号，
色调偏移部，在由所述信号处理部获得的色调信号内，对于在特定色调范围的特定色调信号，仅以规定量使其色调偏移，
显示部，显示在所述色调偏移部进行偏移的图像信号；
所述色调偏移部将多色的所述特定色调信号彼此独立地进行偏移。
3.根据权利要求2所述的接收机，其特征是，具有色度偏移部，在由所述信号处理部获得的色度信号内，对于在特定色度范围的特定色度信号，仅以规定量使其色度偏移。
4.根据权利要求3所述的接收机，其特征是，所述色调信号的偏移处理和所述色度偏移处理分别独立进行。
5.根据权利要求2或3所述的接收机，其特征是，所述色调、色度的偏移量由微型计算机提供。
6.根据权利要求5所述的接收机，其特征是，所述色调、色度的偏移量是可调整的。
7.根据权利要求5所述的接收机，其特征是，所述色调、色度的偏移量可根据所述显示部的种类设定。
8.根据权利要求3所述的接收机，其特征是，所述色调信号及色度信号是数字信号，所述色调的偏移处理、色度的偏移处理以数字进行。
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