DE10308904A1 - Farbkorrekturverfahren und- vorrichtung für Projektor - Google Patents

Farbkorrekturverfahren und- vorrichtung für Projektor

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DE10308904A1
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Abstract

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Weißbild durch einen Projektor auf eine Projektionsfläche projiziert und Farbinformation des Weißbildes wird durch einen Farbsensor erfaßt. Eine Farbtransformation, durch die eine Farbeindruckanpassung bereitgestellt wird, wird, basierend auf einem Farbraum eines Eingangsbildes und einem Farbraum der Projektionsfläche, erzeugt und in einem Speicher gespeichert. Die Farbe des Eingangsbildes wird unter Verwendung der Farbtransformation einer Farbkorrektur unterzogen. Nachdem das farbkorrigierende Bild gegebenenfalls einer Gammakorrektur unterzogen wurde, wird es in den Projektor ausgegeben.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbkorrekturtechnik für einen Projektor und insbesondere ein Farbkorrekturverfahren und eine Farbkorrekturvorrichtung, die das Umgebungslicht in der Betrachtungsumgebung (Visual Environment) und die Oberflächenfarbe einer Leinwand oder einer Wand berücksichtigen, auf die der Projektor Farbbilder projiziert.
  • In jüngster Zeit ist das Farbwiedergabevermögen von Projektoren rasch verbessert worden, so daß die Nachfrage nach einer präzisen Farbwiedergabe bis zum Grad von CRT- Monitoren immer stärker zunimmt. Es ist ein CRT-Monitor kommerziell erhältlich, der einen Sensor zum Erfassen von Umgebungslicht aufweist und vor der Bilddarstellung in Abhängigkeit von der erfaßten Betrachtungsumgebungsinformation eine Farbkorrektur für Farbbilder ausführt.
  • Im Fall von Projektoren ist dagegen die Oberflächenfarbe einer Projektionsfläche nicht immer weiß. Daher müssen der Weißabgleich und die Helligkeit in Abhängigkeit von der Oberflächenfarbe der Projektionsfläche eingestellt werden. Ein Beispiel eines mit einer solchen Einstellschaltung ausgestatteten Projektors ist im japanischen Patent Nr. 2973477 beschrieben. Dieser herkömmliche Projektor erfaßt die Farbe und die Helligkeit der Projektionsfläche und stellt den Weißabgleich und die Helligkeit basierend auf der erfaßten Farb- und Helligkeitsinformation ein.
  • Außerdem wird bei Projektoren die Farbwiedergabe eines Projektors nicht nur durch die Oberflächenfarbe der Leinwand oder Wand, sondern auch durch das Umgebungslicht beeinflußt. In der JP-A-2001-320725 wird ein adaptiver Projektor beschrieben, der so konstruiert ist, daß er in der Lage ist, derartige Umgebungseinflüsse zu berücksichtigen. D. h., ein Farbsensor mißt Farbinformation, z. B. RGB- oder XYZ-Werte, von der Projektionsfläche, auf die ein Weißbild projiziert wird. Die erhaltene Farbinformation des projizierten Weißbildes wird auf den CIELab-Raum des vorgegebenen Standard- Weiß abgebildet. Wenn die Koordinatenwerte für das tatsächliche Weiß nicht auf der L-Achse liegen, wird ein gebundener Vektor mit einem Ursprung in der ab-Ebene an dem Punkt berechnet, wo die ab-Ebene die L-Achse schneidet. Dann wird ein inverser Vektor des gebundenen Vektors bestimmt, der eine Komplementärfarbe darstellt, die als korrigierte Farbe ausgegeben wird. In der Praxis wird eine solche Farbkorrektur für mehrere Grauwerte wiederholt ausgeführt, und die Ergebnisse werden in einer Gammakorrektur-Look-Up-Tabelle (LUT) gespeichert.
  • Der im japanischen Patent Nr. 2973477 beschriebene herkömmliche Projektor stellt jedoch den Weißabgleich und die Helligkeit ein, ohne den Farbeindruck von Farbbildern zu berücksichtigen. Daher entspricht der Farbeindruck des Gesamtbildes möglicherweise nicht näherungsweise einer gewünschten Farbe. Weil die menschliche Farbwahrnehmung kompliziert ist und der Farbeindruck häufig durch die Betrachtungsumgebung und Weißfarbe beeinflußt wird, kann durch einfaches Einstellen des Weißabgleichs und der Helligkeit keine Farbeindruckkorrespondenz erhalten werden.
  • Der in der JP-A-2001-320725 beschriebene adaptive Projektor kann aufgrund der folgenden Ursachen nicht immer eine geeignete Farbwiedergabe bereitstellen:
    • - Auch wenn eine Komplementärfarbe der Weißfarbe auf eine Projektionsfläche projiziert wird, ist ihre auf der Projektionsfläche reproduzierte Farbe in Abhängigkeit von den spektralen Reflexionseigenschaften der Projektionsfläche nicht immer ein Grau oder eine achromatische Farbe.
    • - Es kann nicht bestimmt werden, ob das projizierte Weiß, das einer Farbkorrektur unter Verwendung des Komplementärfarbpaars unterzogen wird, eine gewünschte Weißfarbe auf der Projektionsfläche ist. Es wird ein Farbverschiebungsproblem entstehen, wenn nicht die tatsächliche Farbwiedergabe mit der Farbkorrektur unter Verwendung des Komplementärfarbpaars physikalisch übereinstimmt. In einem herkömmlichen adaptiven Projektor wird der Fall der Farbverschiebung nicht berücksichtigt.
    • - Hinsichtlich von achromatischen Farben verschiedenen Farben, die der Farbkorrektur unter Verwendung des Komplementärfarbpaars unterzogen werden, ist nicht gewährleistet, daß der Farbeindruck dieser Farben einem gewünschten Farbeindruck entspricht, wenn das projizierte Weiß sich aufgrund des Einflusses der Betrachtungsumgebung, z. B. der Oberflächenfarbe der Projektionsfläche und des Umgebungslichts, von Standard-Weiß unterscheidet. Die menschliche Farbwahrnehmung basiert auf einem komplizierten Mechanismus mit einer Farbadaption oder Farbkonstanz. Daher kann durch eine herkömmliche einfache Farbkorrektur unter Verwendung eines Komplementärfarbpaars unter verschiedenen Beleuchtungsumgebungen oder verschiedenen Referenz-Weißfarben keine Farbeindruckanpassung erhalten werden.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, ist das projizierte Bild eines Projektors physikalischen Einflüssen der Oberflächenfarbe der Projektionsfläche und des Umgebungslichts ausgesetzt, und die menschliche Farbwahrnehmung ist den gleichen Einflüssen ausgesetzt. In solchen Situationen kann durch die herkömmliche Farbkorrektur unter Verwendung einer einfachen Weißabgleichanpassung oder eines Komplementärfarbpaars keine Farbeindruckanpassung zwischen dem Farbeindruck des auf der Projektionsfläche reproduzierten Bildes und dem gewünschten Farbeindruck erhalten werden.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Farbkorrekturverfahren und eine Farbkorrekturvorrichtung für einen Projektor bereitzustellen, durch die der Farbeindruck eines auf eine Projektionsfläche reproduzierten Bildes unter einer Betrachtungsbedingung, die durch die Oberflächenfarbe der Projektionsfläche und das Umgebungslicht physikalisch beeinflußt wird, einem gewünschten Farbeindruck angepaßt wird. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
  • Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm zum Darstellen eines Projektorsystems mit einer erfindungsgemäßen Projektor- Farbkorrekturvorrichtung;
  • Fig. 2 zeigt ein schematisches Diagramm zum Darstellen eines erfindungsgemäßen Farbkorrekturverfahrens, das durch einen in Fig. 1 dargestellten Farbkorrekturprozessor 105 ausgeführt wird;
  • Fig. 3 zeigt ein Diagramm zum Darstellen eines Beispiels von Inhalten einer Farbtransformations-Look-Up- Tabelle (LUT);
  • Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Farbkorrekturverfahrens;
  • Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Farbkorrekturverfahrens;
  • Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Farbkorrekturverfahrens;
  • Fig. 7A zeigt ein Diagramm zum Darstellen eines Beispiels eines auf einer Projektionsfläche dargestellten Bildes einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) für eine Modellauswahl;
  • Fig. 7B zeigt ein Diagramm zum Darstellen eines auf der Projektionsfläche dargestellten Benutzerauswahl-GUI-Bildes; und
  • Fig. 8 zeigt ein Blockdiagramm zum Darstellen eines Projektorsystems mit einer fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Projektor-Farbkorrekturvorrichtung.
  • Gemäß Fig. 1 emittiert ein Projektor 10 Farblicht 1 auf eine Projektionsfläche 2, und das menschliche Sehsystem erfaßt Licht von der Projektionsfläche 2 und nimmt Farben eines auf die Projektionsfläche 2 projizierten Bildes wahr. In der vorliegenden Beschreibung bezeichnet der Ausdruck "Projektionsfläche" eine Fläche, auf die der Projektor 10 ein Bild projiziert, z. B. eine Leinwand oder die Oberfläche einer Wand. Tatsächlich ist in der Umgebung der Projektionsfläche 2 aber auch Umgebungslicht 3 vorhanden. Daher wird die Farbe eines auf die Projektionsfläche 2 projizierten Bildes basierend auf reflektiertem Licht 4 bestimmt, das aus drei Farbkomponenten besteht: aus dem vom Projektor 10 emittierten Farblicht, der Farbe der Projektionsfläche 2 und dem Umgebungslicht 3. Das von der Projektionsfläche 2 reflektierte Licht 4 wird durch folgende Gleichung (1) dargestellt:

    Cr(λ) = (Cp(λ) + E(λ)) × R(λ) (1)

    wobei Cr(λ) die spektrale Leistungsverteilung des reflektierten Lichts 4, Cp(λ) die spektrale Leistungsverteilung des Farblichts 1, E(λ) die spektrale Leistungsverteilung des Umgebungslichts 3, R(λ) das Oberflächenreflexionsvermögen und λ die Wellenlänge des Lichts bezeichnen.
  • Gemäß Gleichung (1) ergibt sich, daß die Farbwiedergabe des Projektors 10 ausgeführt werden sollte, indem nicht nur das durch den Projektor 10 emittierte Farblicht 1, sondern auch die Umgebungsbedingungen berücksichtigt wird, z. B. die Farbe der Projektionsfläche 2 und das Umgebungslicht 3. Wenn ein Eingangsbild (Bildvorlage) reproduziert wird, das so erzeugt wurde, daß die exakten Farben des Bildes unter spezifizierten Umgebungsbedingung reproduziert werden können, sind die Umgebungsbedingungen des Projektors 10 nicht immer die gleichen wie die spezifizierten Umgebungsbedingungen. Auch wenn der Projektor 10 unter solchen verschiedenen Umgebungsbedingungen betrieben wird, können durch eine erfindungsgemäße Projektor-Farbkorrekturvorrichtung die exakten Farben des Eingangsbildes stabil reproduziert werden.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, weist das Projektorsystem auf: den Projektor 10 zum Emittieren des Farblichts 1, die Projektionsfläche 2, auf die ein Farbbild projiziert wird, einen Farbsensor 11, der das reflektierte Licht 4 erfaßt und ein eine erfaßte Farbe anzeigendes Signal ausgibt, und die erfindungsgemäße Farbkorrekturvorrichtung 12. Die Farbkorrekturvorrichtung 12 empfängt Eingangsbilddaten und andere erforderliche Daten von einem Personalcomputer oder einer ähnlichen Einrichtung (nicht dargestellt).
  • Die Farbkorrekturvorrichutng 12 steuert zunächst den Projektor 10 und den Farbsensor 11 derart, daß Referenz- Farblicht 1 auf die Projektionsfläche 2 projiziert und das reflektierte Licht 4 durch den Farbsensor 11 erfaßt wird. Basierend auf dem die erfaßte Farbe anzeigenden Signal des Farbsensors 11 korrigiert die Farbkorrekturvorrichtung 12 die Farbe eines auf die Projektionsfläche 2 zu projizierenden Bildes.
  • D. h., ein Farbtransformationsabschnitt 101 transformiert die Farben eines Eingangsbildes unter Bezugnahme auf eine in einem Farbtransformationsspeicher 102 gespeicherte Farbtransformations-LUT. Ein Projektorcontroller 103 steuert den Projektor 10 in Abhängigkeit von vom Farbtransformationsabschnitt 101 empfangenen farbtransformierten Bilddaten. Der Projektorcontroller 103 führt gegebenenfalls eine Gammakorrektur der farbtransformierten Bilddaten unter Bezugnahme auf eine in einem Gammakorrekturspeicher 104 gespeicherte Gammakorrektur-LUT aus. Auf diese Weise werden die gegebenenfalls gammakorrigierten, farbtransformierten Bilddaten verwendet, um den Projektor 10 derart anzusteuern, daß er ein Bild auf die Projektionsfläche 2 projiziert, dessen Farbeindruck demjenigen des Eingangsbildes gleicht.
  • Ein Farbkorrekturprozessor 105 erzeugt die für die Farbkorrektur des Eingangsbildes verwendete Farbtransformations-LUT basierend auf dem die erfaßte Farbe anzeigenden Signal des Farbsensors 11 und speichert die Farbtransformations-LUT im Farbtransformationsspeicher 102. Die Farbtransformations-LUT wird erzeugt, wenn der Projektor 10 eingeschaltet wird, oder in Abhängigkeit von einer Benutzeranweisung. Die Farbtransformations-LUT kann aktualisiert werden, wenn das Bild aufgefrischt wird, oder in regelmäßigen Zeitintervallen. Außerdem kann, wenn eine Bildsequenz eingegben wird, die Farbtransformations-LUT immer dann aktualisiert werden, wenn ein Schnittpunkt oder eine Szenenänderung der Bildsequenz erfaßt wird. Der Farbkorrekturprozessor 105 kann außerdem die im Gammakorrekturspeicher 104 gespeicherte Farbtransformations-LUT aktualisieren, um den Projektorcontroller 103 zu steuern. Diese Operationen werden später ausführlich beschrieben.
  • Dem Farbkorrekturprozessor 105 wird ein Steuersignal von einem Personalcomputer oder einem ähnlichen Gerät zugeführt. Daher kann durch Betätigen einer Eingabeeinrichtung des Personalcomputers oder eines ähnlichen Geräts durch einen Benutzer eine Parametereinstellung der Farbtransformations-LUT vorgenommen oder die Farbtransformations-LUT aktualisiert werden, was ebenfalls später beschrieben wird.
  • Der Farbkorrekturprozessor 105 kann durch Hardware oder alternativ durch Ausführen eines Farbkorrekturprogramms in einem programmgesteuerten Prozessor implementiert werden, wie später beschrieben wird. Das Farbkorrekturprogramm und andere erforderliche Programme sind in einem Programmspeicher 106 gespeichert. Der Farbtransformationsabschnitt 101 kann ähnlicherweise auf einem programmgesteuerten Prozessor implementiert werden.
  • Gemäß Fig. 2 führt der Farbkorrekturprozessor 105 eine Farbtransformationserzeugungsverarbeitung 203 aus, um die Farbtransformations-LUT 204 zu erzeugen, durch die eine Farbeindruckanpassung basierend auf einem projektorseitigen (ausgangsseitigen) Farbraum 201 und einem eingangsseitigen Farbraum 202 bereitgestellt wird. Hinsichtlich des eingangsseitigen Farbraums 202 kann, wenn keine Farbinformation über das Eingangsbild erhalten werden kann, ein zuvor geschätzter Farbraum verwendet werden.
  • Gemäß Fig. 3 enthält die Farbtransformations-LUT eine eingangsseitige, geräteabhängige Farbe (Rin, Gin, Bin) von jeder von M repräsentativen Farben und eine projektorseitige, geräteabhängige Farbe (Rout, Gout, Bout) einer entsprechenden Farbe. Dem Farbtransformationsabschnitt 101 wird die eingangsseitige, geräteabhängige Farbe (Rin, Gin, Bin) zugeführt, der Farbtransformationsabschnitt liest die der eingangsseitigen, geräteabhängigen Farbe entsprechede projektorseitige, geräteabhängige Farbe (Rout, Gout, Bout) unter Bezugnahme auf den Farbtransformationsspeicher 102 aus und gibt sie an den Projektorcontroller 103 aus.
  • Wenn der Farbtransformationsabschnitt 101 eine von den repräsentativen Farben verschiedene Farbe empfangen hat, verwendet er die Farbtransformations-LUT, um ihre entsprechende Farbe durch Interpolation zu berechnen. Beispielsweise wird von den repräsentativen Farben der Farbtransformations-LUT, die die Eingangsfarbe enthält, ein Hexaeder erzeugt, so daß die entsprechende Farbe durch Interpolation leicht berechnet werden kann. Wenn der Projektor 10 vier oder mehr Primärfarben verwendet, kann die Farbtransformation unter Verwendung der Farbtransformations-LUT durch Erweitern des Interpolationsverfahrens leicht erhalten werden.
  • Es sind verschiedene Farbtransformationsverfahren zum Transformieren einer beliebigen Farbe des eingangsseitigen Farbraums 202 in eine entsprechende Farbe des projektorseitigen Farbraums 204 vorgeschlagen worden, wobei der Farbeindruck erhalten bleibt. Beispielsweise können ein im japanischen Patent Nr. 3072729 beschriebenes Farbanpassungsverfahren, Farbanpassungsmodelle, wie beispielsweise das von- Kries-Modell, und Farbeindruckmodelle (CIELAB, CIECAM97s und Nayatani 97) verwendet werden.
  • Nachstehend wird als Beispiel ein Farbkorrekturverfahren unter Verwendung des im japanischen Patent Nr. 3072729 beschriebenen Farbanpassungsverfahrens beschrieben. Dieses Farbanpassungsverfahren hat den Vorteil, daß eine genauere Farbanpassung durch Einstellen des Transformationsparameters und Einstellen eines Umgebungszustands auf "dunkles", "gedämpftes" oder "normales" Licht und Spezifizieren von Betrachtungsumgebungsinformation erhalten werden kann. Außerdem kann ein Benutzer eines von mehreren Farbtransformationsverfahren auswählen, z. B. das Farbanpassungsverfahren. Dies wird später ausführlich beschrieben.
    • 1. Erste Ausführungsform
  • Gemäß Fig. 4 werden in den Schritten S401-S402 die mit dem projektorseitigen Farbraum in Beziehung stehende Verarbeitung, in Schritt S405 die mit dem eingangsseitigen Farbraum in Beziehung stehende Verarbeitung und in den Schritten S406-S414 die mit der Farbtransformation in Beziehung stehende Verarbeitung ausgeführt, um eine Farbanpassung bereitzustellen.
    • Projektorseitige Farbraumverarbeitung
  • Um die projektorseitige Weißinformation zu erhalten, weist der Farbkorrekturprozessor 105 den Projektorcontroller 103 zunächst an, das Referenz-Weißlicht 1 auf die Projektionsfläche 2 zu projizieren (Schritt S401). Anschließend erfaßt der Farbsensor 11, der eine bekannte Farbcharakteristik besitzt, das von der Projektionsfläche 2 reflektierte Licht 4. Basierend auf dem die erfaßte Farbe anzeigenden Signal des Farbsensors 11 erzeugt der Farbkorrekturprozessor 105 ein projektionsseitiges Farbsignal, das beispielsweise ein RGB-Signal oder ein ähnliches Signal sein kann.
  • Weil die Farbcharakteristik des Farbsensors 11 bekannt ist, kann das geräteabhängige Farbsignal, d. h. das Ausgangssignal des Farbsensors 11, in ein geräteunabhängiges Farbsignal (z. B. Farbwerte XYZ) konvertiert werden. In dieser Ausführungsform wird vorausgesetzt, daß die Weißabgleichfunktion und die Gammakorrekturfunktion, die im allgemeinen in einem Farbsensor integriert sind, für eine bestimmte Einstellbedingung fest sind. Daher weist der Farbsensor 11 eine durch Festlegen seiner Einstellbedingung spezifizierte vorgegebene Farbcharakteristik auf.
  • Wenn der Gammakorrekturwert des Farbsensors 11 auf 1,0 festgelegt ist, kann z. B. eine durch die folgende Gleichung (2) dargestellte lineare Transformation verwendet werden, um das geräteabhängige Farbsignal RGB des Farbsensors 11 in die geräteabhängigen XYZ-Werte zu transformieren.

  • In der vorstehenden Gleichung (2) bezeichnet M eine 3 × 3 RGB→XYZ-Transformationsmatrix, die die Farbcharakteristik des Farbsensors 11 darstellt, und (α, β, γ) bezeichnet einen Korrekturterm für Schwarz-Offset oder einen ähnlichen Offset. M und (α, β, γ) werden erhalten, indem M so bestimmt wird, daß eine Farbdifferenz Eab im CIELAB-Farbraum oder einem ähnlichen Farbraum gemäß der Methode der kleinsten Quadrate minimiert wird, wenn ein Satz von Farbsignalen RGB eingegeben wird, die durch Erfassen eines aus mehreren Farben bestehenden Farbflecks (Color Patch) erhalten werden, und ein Satz von Farbwerten XYZ, die unter Verwendung eines Spektrophotometers oder eines ähnlichen Geräts erhalten werden, wenn der Farbfleck erfaßt wird.
  • Die Transformation von den geräteabhängigen RGB-Werten des Farbsensors 11 in die geräteunabhängigen XYZ-Werte ist nicht auf eine lineare Transformation beschränkt, bei der nur eindimensionale Farben berücksichtigt werden, wie beispielsweise durch Gleichung (2) dargestellt. Es kann auch eine 3 × n-RGB→XYZ-Transformationsmatrix (wobei n eine ganze Zahl ist, die größer oder gleich 4 ist) verwendet werden, wobei auch mehrdimensionale Farben, berücksichtigt werden, wie beispielsweise RG, GB, RGB, usw. Außerdem sind repräsentative RGB-Werte und entsprechende XYZ-Werte in einer Look- Up-Tabelle (LUT) gespeichert, die verwendet wird, um XYZ- Werte durch Interpolation zu berechnen, die einer von den repräsentativen Farben verschiedenen Farbe entsprechen. Der Farbsensor 11 kann die geräteunabhängigen Farbwerte XYZ direkt ausgeben.
  • Es wird vorausgesetzt, daß die dem erhaltenen Weißsignal entsprechenden Farbwerte XYZ durch (XW2, YW2, ZW2) gegeben sind und als projektorseitige Weißinformation verwendet werden (Schritt S402). Wenn der Projektor 10 vier oder mehr Primärfarben aufweist, kann ein ähnliches Verfahren verwendet werden, um die Korrespondenz zwischen der geräteunabhängigen Farbe und der geräteabhängigen Farbe in einer linearen Form darzustellen, wie in Gleichung (2) dargestellt.
  • Anschließend wird bestimmt, ob die erhaltenen Werte der projektorseitigen Weißinformation (XW2, YW2, ZW2) innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen (Schritt S403). Wenn sie außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegen (NEIN in Schritt S403), wird der Benutzer informiert (Schritt S404), und die Verarbeitung wird beendet.
  • Wenn die erhaltenen Werte der Weißinformation (XW2, YW2, ZW2) innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegen (JA in Schritt S403), wird die eingangsseitige Farbraumverarbeitung ausgeführt (Schritt S405).
    • Eingangsseitige Farbraumverarbeitung
  • Der Farbkorrekturprozessor 105 bestimmt die Korrespondenz zwischen einer eingangsseitigen, geräteabhängigen Farbe und einer entsprechenden geräteunabhängigen Farbe basierend auf im Eingangsbild enthaltener Farbinformation oder ähnlicher Information. Wenn beispielsweise die RGB-Werte des Eingangsbildes als durch International Electrotechnical Commission (IEC) vorgeschriebener sRGB-Standardfarbraum (IEC61966- 2-1) bereitgestellt werden, ist das Weiß für eine D65- Beleuchtung vorgegeben, und die Korrespondenz zwischen den RGB- und XYZ-Werten ist vorgeschrieben. Wenn ein durch International Color Consortium (vergl. Web Site: http:/ / www.color.org) vorgeschriebenes ICC-Profil bereitgestellt wird, kann die detaillierte Farbinformation des Eingangsbildes basierend auf dem ICC-Profil erhalten werden.
  • Wenn beispielsweise der RGB-Farbraum des Eingangsbildes der sRGB-Frabraum ist, kann die gemäß IEC61966-2-1 beschriebene Transformation verwendet werden, um die RGB-Werte des Eingangsbildes in Farbwerte XYZ umzuwandeln. Wenn ein Fall betrachtet wird, gemäß dem die Farbinformation eines durch den Projektor darzustellenden Bildes nicht erhalten wird, wird hypothetische Referenzfarbinformation eines Bildes bereitgestellt, die für die Farbtransformation verwendet werden kann.
  • Es wird vorausgesetzt, daß die dadurch erhaltenen Farbwerte XYZ durch (XW1, YW1, ZW1) gegeben sind und als eingangsseitige Weißinformation verwendet werden (Schritt S405).
    • Farbtransformation
  • Wenn die Weißinformation (XW1, YW1, ZW1) des eingangsseitigen Farbraums und die Weißinformation (XW2, YW2, ZW2) des projektorseitigen Farbraums berechnet worden sind, wird eine aktuelle Farbtransformation konstruiert. Die aktuelle Farbtransformation ermöglicht, daß eine beliebige Farbe des eingangseitigen Farbraums in eine entsprechende Farbe des projektorseitigen Farbraums transformiert werden kann, wobei der Farbeindruck erhalten bleibt. Hierbei wird grundsätzlich das im japanischen Patent Nr. 3072729 dargestellte Farbanpassungsverfahren verwendet, um die Farbtransformation zu konstruieren.
    • 1) Hypothetische spektrale Leistungsverteilung
  • Zunächst wird der Farbton (Chromatizität) xy von den Weiß-Farbwerten (XW1, YW1, ZW1) des eingangsseitigen Farbraums berechnet. Die hypothetische spektrale Leistungsverteilung I1(λ) der Beleuchtung des eingangsseitigen Farbraums wird basierend auf der berechneten Chromatizität xy erhalten. Ähnlicherweise wird die Chromatizität von Weiß-Farbwerten (XW2, YW2, ZW2) des projektorseitigen Farbraums berechnet. Die hypothetische spektrale Leistungsverteilung I2(λ) der Beleuchtung des projektorseitigen Farbraums wird basierend auf der berechneten Chromatizität erhalten (Schritte S406 und S407). Hierbei kann die hypothetische spektrale Leistungsverteilung der Beleuchtung basierend auf den Weiß-Farbwerten unter der Voraussetzung erhalten werden, daß die Farbe der Projektionsfläche 2 absolut weiß ist. Wenn die Chromatizität dieser Weiß-Farben außerhalb des Chromatizitätbereichs liegt, der durch den Bereich einer korrelierten Farbtemperatur bestimmt ist, die unter der Voraussetzung erhalten wird, daß CIE- Tageslicht vorliegt, wird der Benutzer informiert.
    • 2) Hypothetisches Oberflächenreflexionsvermögen von absolut weißer Farbe
  • Nachstehend wird eine beliebige Farbe A des eingangsseitigen Farbraums betrachtet. Die Farbwerte XYZ für RGB- Werte einer Farbe A werden durch ähnliche Schritte berechnet wie für den Fall von Weiß. Es wird vorausgesetzt, daß ein Satz von Farbwerten der Farbe A durch (X1, Y1, Z1) gegeben ist. Das hypothetische Oberflächenreflexionsvermögen R1(λ) der Farbe A des eingangsseitigen Farbraums wird unter Verwendung der Farbwerte (X1, Y1, Z1) der Farbe A und der hypothetischen spektralen Leistungsverteilung I1(λ) der Beleuchtung berechnet. Die Beziehung zwischen den Farbwerten (X1, Y1, Z1) und dem hypothetischen Oberflächenreflexionsvermögen R1(λ) der Farbe A wird durch die folgenden Gleichungen (3)-(5) dargestellt.

  • In Gleichung (3) bezeichnen k1 eine ganzzahlige Konstante, die durch die nachstehende Gleichung (4) dargestellt wird, und x, y, z bekannte Farbanpassungsfunktionen.

  • Unter der Voraussetzung, daß ein Oberflächenreflexionsvermögen näherungsweise durch eine gewichtete Summe von Basisvektoren dargestellt werden kann, wird das hypothetische Oberflächenreflexionsvermögen R1(λ) durch das folgende endlichdimensionale lineare Modell dargestellt:

    R1(λ) = r0(λ) + a1r1(λ) + a2r2(λ) + a3r3(λ) (5)

    wobei ri(λ) (i = 0, 1, 2, 3) einen Basisvektor bezeichnet, der durch eine Hauptkomponentenanalyse des Oberflächenreflexionsvermögens erhalten wird, das von vielen Objekten erhalten wird, r0(λ) einen Mittelwert, r1(λ) einen ersten Hauptkomponentenvektor, r2(λ) einen zweiten Hauptkomponentenvektor und r3(λ) einen dritten Hauptkomponentenvektor, die alle bekannt sind. Die Werte ai(i = 0, 1, 2, 3) bezeichnen einen Wichtungskoeffizienten jedes Basisvektors und stellen einen die Farbe eines Objekts darstellenden, unbekannten Parameter dar.
  • Durch Einsetzen der Gleichung (5) in Gleichung (3) wird die folgende Gleichung (6) erhalten, die die Beobachtungsgleichung der unbekannten Parameter ai darstellt, die berechnet werden können.

  • In Gleichung (6) bezeichnen M(x, ri) (i = 0, 1, 2, 3) einen Integralausdruck: k∫I1(λ)ri(λ)x(λ)dλ. Das gleiche gilt für y und z. Durch Einsetzen der durch Gleichung (6) erhaltenen Werte ai(i = 0-3) in Gleichung (5) wird das hypothetische Oberflächenreflexionsvermögen R1(λ) der Farbe A im eingangsseitigen Farbraum erhalten.
  • Wenn die absolut weiße Farbe im eingangsseitigen Farbraum vorgegeben ist, sind die Farbwerte der absolut weißen Farbe den Weiß-Farbwerten (XW1, YW1, ZW1) gleich. Daher kann das hypothetische Oberflächenreflexionsvermögen RW1(λ) der absolut weißen Farbe im eingangsseitigen Farbraum durch die vorstehend beschriebene Berechnung unter Verwendung der hypothetischen spektralen Leistungsverteilung I1(λ) und der Farbwerte (XW1, YW1, ZW1) der absolut weißen Farbe berechnet werden (Schritt 408).
  • Anschließend wird berücksichtigt, daß die Farbwerte (XW1, YW1, ZW1) der absolut weißen Farbe des eingangsseitigen Farbraums im projektorseitigen Farbraum mit den gleichen Farbwerten reproduziert werden. In diesem Fall kann das hypothetische Oberflächenreflexionsvermögen Rw2(λ) der absolut weißen Farbe im projektorseitigen Farbraum durch die vorstehend beschriebene Berechnung unter Verwendung der hypothetischen spektralen Leistungsverteilung I2(λ) der Beleuchtung im projektorseitigen Farbraum und der Farbwerte (XW1, YW1, ZW1) der absolut weißen Farbe im eingangsseitigen Farbraum berechnet werden (Schritt S408).
  • Wenn das hypothetische Oberflächenreflexionsvermögen Rw1(λ) und das hypothetische Oberflächenreflexionsvermögen Rw2(λ) der absolut weißen Farbe wie vorstehend beschrieben berechnet worden sind, kann das hypothetische Oberflächenreflexionsvermögen Rw3(λ), durch das der der absolut weißen Farbe in den beiden Farbräumen entsprechende Farbeindruck erhalten wird, unter Verwendung von Rw1(λ) und Rw2(λ) gemäß der folgenden Gleichung (7) berechnet werden:

    Rw3(λ) = c × Rw1(λ) + (1 - c) × Rw2(λ) (7)

    wobei c ein unvollständiger Farbanpassungskoeffizient ist, der eine reale Zahl im Bereich von 0 bis 1,0 ist. Wie später beschrieben wird, kann der unvollständige Farbanpassungskoeffizient c durch den Benutzer als Einstellparameter eingestellt werden.
    • 3) Hypothetisches Oberflächenreflexionsvermögen von von absolut weißer Farbe verschiedener Farbe
  • Nachstehend wird der Fall einer von Weiß verschiedenen, beliebigen Farbe beschrieben. Zunächst wird das hypothetische Oberflächenreflexionsvermögen Rf1(λ) einer beliebigen Farbe (X1, Y1, Z1) im eingangsseitigen Farbraum durch die gleiche Berechung berechnet wie im Fall von Weiß (Schritt S410). Anschließend wird das hypothetische Oberflächenreflexionsvermögen Rf2(λ) einer entsprechenden Farbe im projektorseitigen Farbraum gemäß der folgenden Gleichung (8) berechnet:

    Rf2(λ) = Rf1(λ) × cc(λ) (8)

    wobei cc(λ) einen Oberflächenreflexionsanpassungskoeffizienten bezeichnet, der ein Farbanpassungsverhältnis für jede Wellenlänge im sichtbaren Wellenlängenbereich darstellt, der durch folgende Gleichung (9) berechnet wird:

    cc(λ) = Rw2(λ)/Rw1(λ) (9)
    • 4) Entsprechende Farbe XYZ im projektorseitigen Farbraum
  • Die Farbwerte (X2, Y2, Z2) einer Farbe im projektorseitigen Farbraum, die einer beliebigen Eingangsfarbe im eingangsseitigen Farbraum entsprechen, werden durch folgende Gleichung (10) berechnet (Schritt S412)


  • In Gleichung (10) bezeichnet k2 eine ganzzahlige Konstante, die durch folgende Gleichung (11) dargestellt wird:


  • Die Farbwerte (X2, Y2, Z2) einer entsprechenden Farbe im projektorseitigen Farbraum können z. B. gemäß folgender Gleichung (12) in die geräte (Projektor 10) -abhängige Farbe R2G2B2 transformiert werden:


    wobei O die Farbcharakteristik des Projektors 10 bezeichnet, die die Transformationsmatrix für eine Transformation der geräteunabhängigen Farbwerte XYZ in die geräteabhäbgigen Farbwerte RGB darstellt, und (l, m, n) bezeichnet einen Korrekturterm für einen Schwarz-Offset (Schritt S413).
  • Die durch Gleichung (12) erhaltenen Werte R2G2B2 werden als Satz (Rout, Gout, Bout) in der Farbtransformations-LUT gespeichert (Schritt S414).
  • Die durch Gleichung (12) erhaltenen Werte (Rout, Gout, Bout) sind RGB-Werte für den Fall, daß Gamma auf den Wert 1,0 gesetzt ist. Daher führt, wenn der Projektor 10 eine bestimmte Gammacharakteristik aufweist, der Projektorcontroller 103 eine Gammakorrektur bezüglich (Rout, Gout, Bout) aus.
  • Wenn der Projektor 10 vier oder mehr Primärfarben aufweist, kann ein ähnliches Verfahren verwendet werden, um die Korrespondenz zwischen einer geräteunabhängigen Farbe und der geräteabhängigen Farbe in einer linearen Form gemäß Gleichung (12) darzustellen.
    • 2. Zweite Ausführungsform
  • Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Farbkorrekturverfahrens, wobei die Schritte S403-S414 die gleichen sind wie in Fig. 4, so daß diese nicht beschrieben werden.
  • Auch wenn im voraus eine durch Gleichung (12) dargestellte Standard-Farbcharakteristik für den Projektor 10 bereitgestellt wird, ist es wünschenswert, die Farbcharakteristik des Projektors 10 unter Berücksichtigung von Einflüssen der Farbe der Projektionsfläche 2 und des Umgebungslichts 3 zu aktualisieren, um eine hochgradig präzise Farbwiedergabe durch den Projektor 10 zu ermöglichen. Gemäß der zweiten Ausführungsform wird die Farbcharakteristik des Projektors 10 durch eine aktuelle Messung bestimmt.
  • Wie in Fig. 5 dargestellt, projiziert der Projektorcontroller 103, um eine projektorseitige Weißinformation und die Farbcharakteristik des Projektors 10 zu erhalten, ein Bild oder Bilder, die aus R (Rot), G (Grün), B (Blau) und W (Weiß) oder aus R, G, B, W und Bk (Schwarz) bestehen, unter der Steuerung des Farbkorrekturprozessors 105 auf die Projektionsfläche 2 (Schritt S501).
  • Anschließend erfaßt der Farbsensor 11 das von der Projektionsfläche 2 reflektierte Licht 4. Basierend auf dem die erfaßte Farbe anzeigenden Signal des Farbsensors 11 erzeugt der Farbkorrekturprozessor 105 jedem der RGBW- oder RGBWBk- Werte entsprechende Farbwerte XYZ unter Verwendung von Gleichung (2) (Schritt S502). Es wird vorausgesetzt, daß die derart erhaltenen Farbwerte XYZ von Weiß (W) durch (Xw2, Yw2, Zw2) gegeben sind.
  • Anschließend wird bestimmt, ob die erhaltenen Werte der Weißinformation (Xw2, Yw2, Zw2) auf der Projektorseite innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen (Schritt S403). Wenn die erhaltenen Werte der Weißinformation (Xw2, Yw2, Zw2) innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen (JA in Schritt S403), wird die durch Gleichung (12) dargestellte XYZ→RGB- Transformationsmatrix erzeugt (Schritt S503).
  • Die durch Gleichung (12) dargestellte XYZ→RGB- Transformationsmatrix kann unter Verwendung der von den Farbwerten XYZ jedes der RGBW-Werte berechneten Chromatizität jeder Farbe erhalten werden (vergl. Tajima, "Color Image Copying-Foundations of Color Management", Maruzen, 1996, Kapitel 3 "Color Reproduction of Display"). Unter Verwendung der Farbwerte XYZ jeder der RGBW-Werte und des Bk- Wertes kann ein genauer Schwarz-Offset (l, m, n) erhalten werden.
  • Wenn die XYZ→RGB-Transformation wie vorstehend beschrieben erhalten worden ist, werden die Schritte S405-S414 von Fig. 4 ausgeführt, um die Farbtransformation zu konstruieren. In Schritt S413 wird die erhaltene XYZ→RGB- Transformation verwendet. Weil die XYZ→RGB-Transformation basierend auf einer aktuellen Messung bestimmt wird, kann eine hochgradig präzise Farbwiedergabe unter Berücksichtigung der Umgebungsbedingungen des Projektors 10 erhalten werden.
  • Außerdem kann der Projektor 10 ein Bild oder Bilder mit einer mehrstufigen Grauskala auf die Projektionsfläche 2 projizieren, um die Gammacharakteristik des Projektors 10 zu messen. Der Farbkorrekturprozessor 105 kann die Gammacharakteristik basierend auf der Farbinformation der projizierten Grauskala messen und verwenden, um die Daten des Gammakorrekturspeichers 104 zu aktualisieren.
    • 3. Dritte Ausführungsform
  • Fig. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Farbkorrekturverfahrens, wobei die Schritte S403-S414 die gleichen sind wie in Fig. 4, so daß diese nicht beschrieben werden.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform wird die durch Gleichung (12) dargestellte Farbcharakteristik des Projektors 10 durch Abschätzen von RGB-Farbinformation auf der Projektionsfläche basierend auf der Weiß-Farbinformation des projizierten Bildes bestimmt.
  • Wie in Fig. 6 dargestellt ist, projiziert der Projektorcontroller 103, um projektorseitige Weißinformation und die Farbcharakteristik des Projektors 10 zu erhalten, ein Bild oder Bilder, die aus W (Weiß) oder aus W und Bk (Schwarz) bestehen, unter der Steuerung des Farbkorrekturprozessors 105 auf die Projektionsfläche 2 (Schritt S601).
  • Anschließend erfaßt der Farbsensor 11 das von der Projektionsfläche 2 reflektierte Licht 4. Basierend auf dem die erfaßte Farbe anzeigenden Signal des Farbsensors 11 erzeugt der Farbkorrekturprozessor 105 den Farben W oder WBk entsprechende Farbwerte XYZ unter Verwendung von Gleichung (2) (Schritt S602). Es wird vorausgesetzt, daß die derart erhaltenen Farbwerte XYZ von Weiß (W) durch (Xw2, Yw2, Zw2) gegeben sind.
  • Anschließend wird bestimmt, ob die erhaltenen Werte der Weißinformation (Xw2, Yw2, Zw2) auf der Projektorseite innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen (Schritt S403). Wenn die erhaltenen Werte der Weißinformation (Xw2, Yw2, Zw2) innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen (JA in Schritt S403), wird die RGB-Chromatizität basierend auf der Chromatizität (wx, wy) von Weiß abgeschätzt (Schritt S603). Beispielsweise kann die Chromatizität (bx, by) von Blau unter Verwendung einer Mehrfachregressionsanalyse durch folgende Gleichungen abgeschätzt werden:

    bx = a1wx + a2wy + a0 (13)

    by = b1wx + b2wy + b0 (14)
  • In diesen Gleichungen kann der Koeffizient ai unter Verwendung einer Varianz-Kovarianz-Matrix der Chromatizitäten x und y von W, einer Kovarianz S1y zwischen der Chromatizität x von B und der Chromatizität x von W und einer Kovarianz S2y zwischen der Chromatizität x von B und der Chromatizität y von W gemäß der folgenden Gleichung (15) berechnet werden. Die Varianz-Kovarianz-Matrix der Chromatizitäten x und y von Weiß (W) werden folgendermaßen erhalten. Zunächst werden mehrere Farben der Projektionsfläche vorbereitet. Der Projektor projiziert W- und B-Bilder auf diese Oberflächenfarben. Ein Spektrophotometer oder eine ähnliche Einrichtung wird verwendet, um die Chromatizität auf der Projektionsfläche zu messen.

  • In Gleichung (15) bezeichnet S 2|1 die Varianz der Chromatizität x von W, S 2|2 die Varianz der Chromatizität y von W, S12 die Kovarianz der Chromatizitäten x und y von W, bx einen Mittelwert der Chromatizität x von B, wx einen Mittelwert der Chromatizität x von W und wy einen Mittelwert der Chromatizität y von W. Das gleiche gilt für bi. Die Chromatizitäten von R und G können basierend auf der Chromatizität y von W auf ähnliche Weise bestimmt werden.
  • Wenn die Chromatizitäten von R, G, B und W erhalten worden sind, kann die XYZ→RGB-Transformationsmatrix O von Gleichung (12) leicht berechnet werden, so daß die XYZ→RGB- Transformationsgleichung (12) erzeugt werden kann (Schritt S604). Unter Verwendung der Farbwerte XYZ für W und Bk kann ein genauerer Schwarz-Offset (l, m, n) in Gleichung (12) erhalten werden.
  • Wenn die XYZ→RGB-Transfomation wie vorstehend beschrieben erhalten worden ist, werden die Schritte S405-S414 von Fig. 4 ausgeführt, um die Farbtransformation zu konstruieren. In Schritt S413 wird die erhaltene XYZ→RGB-Transformation verwendet. Weil die XYZ→RGB-Transformation basierend auf einer aktuellen Messung bestimmt wird, kann eine hochgradig präzise Farbwiedergabe unter Berücksichtigung der Umgebungsbedingungen des Projektors 10 erhalten werden.
  • Außerdem kann der Projektor 10 ein Bild oder Bilder mit einer mehrstufigen Grauskala auf die Projektionsfläche 2 projizieren, um die Gammacharakteristik des Projektors 10 zu messen. Der Farbkorrekturprozessor 105 kann die Gammacharakteristik basierend auf der Farbinformation der projizierten Grauskala messen und verwenden, um die Daten des Gammakorrekturspeichers 104 zu aktualisieren.
    • 4. Vierte Ausführungsform
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, sind verschiedenartige Farbtransformationsverfahren zum Transformieren einer beliebigen Farbe des eingangsseitigen Farbraums in eine entsprechende Farbe des projektorseitigen Farbraums vorgeschlagen worden, wobei der Farbeindruck erhalten bleibt. Es kann nicht nur das vorstehend beschriebene Farbanpassungsverfahren verwendet werden, sondern es können auch andere Farbanpassungsmodelle verwendet werden, z. B. das von-Kries-Modell oder ein Farbeindruckmodell, z. B. die Modelle CIELAB, CIECAM97s und Nayatani 97.
  • Gemäß der vierten Ausführungsform sind im Programmspeicher 106 der in Fig. 1 dargestellten Farbkorrektureinrichtung 12 mehrere Farbtransformationsalgorithmen vorgespeichert, aus denen der Benutzer einen gewünschten Algorithmus auswählen kann. D. h., wenn die Farbkorrektureinstellung ausgeführt wird, wird auf einer graphischen Benutzeroberfläche (GUI) ein Auswahlmenü dargestellt, aus dem eines von mehreren Farbtransformationsalgorithmen(-modellen) ausgewählt werden kann. Der Benutzer klickt ein gewünschtes Modell durch eine mit einem Personalcomputer verbundene Maus (Zeigereinrichtung) oder eine ähnliche Einrichtung an, um eine durch den Benutzer gewünschte Farbkorrektur auszuwählen.
  • Wie in Fig. 7A dargestellt, stellt der Farbkorrekturprozessor 105, wenn die Farbkorrektur eingestellt ist, das Modellauswahlmenü auf der grafischen Benutzeroberfläche dar und wartet auf eine Anweisung des Benutzers. Wenn der Benutzer ein Modell 1 auswählt und dann durch die Maus oder eine ähnliche Einrichtung eine OK-Taste anklickt, wird das Modell 1 als zu verwendender Farbtransformationsalgorithmus spezifiziert.
  • Wenn es das ausgewählte Modell 1 einem Benutzer ermöglicht, Parameter einzustellen und Umgebungsinformation zu spezifizieren, stellt der Farbkorrekturprozessor 105 eine grafische Benutzeroberfläche für Benutzereinstellungen dar, wie in Fig. 7B dargestellt. Als ein Beispiel einer Parametereinstellung kann der unvollständige Farbanpassungskoeffizient c von Gleichung (7) eingestellt werden. Wenn der Parameter und die Betrachtungsbedingung spezifiziert sind und die OK-Taste angeklickt wird, wird die Einstellung des ausgewählten Farbtransformationsalgorithmus abgeschlossen.
    • 5. Fünfte Ausführungsform
  • In den vorstehend beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsformen wird die Farbtransformations-LUT des Farbtransformationsspeichers 102 normalerweise erzeugt, wenn der Projektor eingeschaltet wird. Wenn die Farbwiedergabe des Projektors 10 sich mit der Zeit oder aufgrund irgendwelcher Ereignisse ändert, ist es jedoch wünschenswert, die Farbtransformations-LUT periodisch oder zum Zeitpunkt des Ereignisses zu aktualisieren, so daß Änderungen der Farbwiedergabe unterdrückt werden können und eine hochgradig präzise Farbwiedergabe gewährleistet werden kann.
  • Gemäß der fünften Ausführungsform wird die Farbtransformations-LUT zum Zeitpunkt des Ereignisses aktualisiert, z. B., wenn während der Bildprojektion ein Benutzerbefehl eingegeben wird, wenn das projizierte Bild aufgrund einer Anklickoperation des Benutzers aktualisiert wird, oder wenn ein Schnittpunkt einer wiedergegebenen Bildsequenz erfaßt wird. Hierbei wird als Beispiel der Fall beschrieben, in dem das Eingangsbild eine Bildsequenz ist.
  • In Fig. 8 sind Blöcke, die den unter Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Blöcken ähnlich sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben.
  • Der Farbkorrekturprozessor 105 erzeugt eine Farbtransformations-LUT und speichert sie im Farbtransformationsspeicher 102, wenn das projizierte Bild oder ein Fenster durch Betätigen einer Maustaste oder einer ähnlichen Einrichtung des Personalcomputers durch einen Benutzer, oder wenn der Benutzer einen Farbtransformationsbefehl eingibt, aktualisiert wird. Außerdem kann die Farbtransformations-LUT in regelmäßigen Zeitintervallen aktualisiert werden.
  • Wie in Fig. 8 dargestellt, weist eine fünfte Ausführungsform einer Farbkorrektureinrichtung 13 ferner eine Aktualisierungssignalerzeugungseinrichtung 801 auf. Die Aktualisierungssignalerzeugungseinrichtung 801 überwacht die Eingangsbildsequenz, um einen Schnittpunkt zu erfassen, und wenn der Schnittpunkt erfaßt worden ist, gibt er ein Aktualisierungssignal an den Farbkorrekturprozessor 105 aus. Nach Empfang des Aktualisierungssignals erzeugt der Farbkorrekturprozessor 105 die Farbtransformations-LUT und speichert sie im Farbtransformationsspeicher 102. Bei einer solchen Aktualisierung der Farbtransformations-LUT wird die grafische Benutzeroberfläche von Fig. 7 nicht dargestellt.
  • Ein Beispiel eines Schnittpunkterfassungsverfahrens ist von Tajima et al. "Adaptive Quality Improvement Method for Video Sequence Using Scene Change Detection", Proceedings of IEICE System Society Conference 2001, D-11-98, S. 173 beschrieben worden. Im einzelnen wird eine Ähnlichkeit zwischen Rahmen einer Videosequenz berechnet. Ein Schnittpunkt wird durch Vergleichen der berechneten Rahmenähnlichkeit mit einem vorgegebenen Schwellenwert erfaßt. Im Fall einer Bildsequenz wird die Farbtransformation in dem Moment aktualisiert, wenn der Schnittpunkt erfaßt wird, wodurch durch die Aktualisierung der Farbtransformation verursachtes Flimmern unterdrückt wird.
  • Um zu ermöglichen, daß die Farbtransformation jederzeit aktualisiert werden kann, projiziert der Projektor 10 ein Weißbild auf einen Teil der Projektionsfläche 2. In Fig. 8 erfaßt der Farbsensor 11 die Weiß-Abschnitte permanent und gibt ein das erfaßte Bild anzeigendes Signal an den Farbkorrekturprozessor 105 aus, so daß die Farbtransformations-LUT wie vorstehend beschrieben aktualisiert werden kann.
  • In den in den Fig. 1 und 8 dargestellten Systemen betrachtet ein Benutzer das von der Projektionsfläche 2 reflektierte Licht 4. Die vorliegende Erfindung kann auch auf einen Fall angewendet werden, in dem der Benutzer durch die Projektionsfläche 2 transmittiertes Licht betrachtet.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird durch die vorliegende Erfindung für eine Farbtransformation, die eine Farbeindruckanpassung zwischen verschiedenen Betrachtungsbedingungen ermöglicht, projektorseitige Farbrauminformation bereitgestellt, die basierend auf durch den Projektor projizierte Farbinformation auf der Projektionsfläche erhalten wird, so daß der Farbeindruck eines durch den Projektor projizierten Bildes einem gewünschten Farbeindruck entspricht.
  • Außerdem werden der auf der Projektionsfläche erzeugte Farbraum (die Farbcharakteristik des Projektors) und/oder die Gammacharakteristik gemessen, und die gemessenen Charakteristiken spiegeln sich in der Farbtransformation wider, wodurch eine hochgradig präzise Farbwiedergabe durch den Projektor erhalten wird.
  • Außerdem wird der Farbraum auf der Projektionsfläche siert, wodurch die Farbtransformation aktualisiert wird. Daher wird die Farbwiedergabe durch den Projektor durch zeitliche Änderungen oder Ereignisse nicht beeinflußt, wodurch eine hochgradig präzise und stabile Farbwiedergabe erhalten wird.

Claims (20)

1. Farbkorrekturverfahren für einen Projektor mit den Schritten:
a) Projizieren mindestens eines Bildes auf eine Projektionsfläche;
b) Erfassen von Farbinformation des mindestens einen projizierten Bildes auf der Projektionsfläche;
c) Erzeugen einer Farbtransformation zum Bereitstellen einer Farbeindruckanpassung basierend auf Farbinformation eines Eingangsbildes und der Farbinformation des mindestens einen projizierten Bildes; und
d) Transformieren der Farbe des Eingangsbildes gemäß der Farbtransformation, um ein an den Projektor auszugebendes farbkorrigiertes Bild zu erzeugen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bild in Schritt a) weiß ist.
3. Farbkorrekturverfahren für einen Projektor mit den Schritten:
a) Projizieren mindestens eines Bildes auf eine Projektionsfläche;
b) Erfassen von Farbinformation des mindestens einen projizierten Bildes auf der Projektionsfläche;
c) Erzeugen eines Farbraums der Projektionsfläche von der Farbinformation des mindestens einen projizierten Bildes;
d) Erzeugen einer Farbtransformation zum Bereitstellen einer Farbeindruckanpassung basierend auf einem eingangsseitigen Farbraum und dem Farbraum der Projektionsfläche; und
e) Transformieren der Farbe eines Eingangsbildes gemäß der Farbtransformation, um ein an den Projektor auszugebendes farbkorrigiertes Bild zu erzeugen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei in Schritt a) das mindestens eine projizierte Bild Primärfarben des Projektors und Weiß enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei in Schritt a) das mindestens eine projizierte Bild Primärfarben des Projektors, Weiß und Schwarz enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 3, wobei
in Schritt a) ein Weißbild auf die Projektionsfläche projiziert wird; und
in Schritt c) der Farbraum der Projektionsfläche basierend auf der Farbinformation des Weißbildes abgeschätzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 3, wobei
in Schritt a) mindestens ein Bild auf die Projektionsfläche projiziert wird, das Weiß und Schwarz enthält; und
in Schritt c) der Farbraum der Projektionsfläche basierend auf der Farbinformation des mindestens einen projizierten Bildes abgeschätzt wird, das Weiß und Schwarz enthält.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Schritt c) von Anspruch 1 oder Schritt d) von Anspruch 3 die Schritte aufweist:
Bereitstellen mehrerer Farbtransformationserzeugungsverfahren, durch die jeweils eine Farbtransformation erzeugt wird, durch die eine Farbeindruckanpassung bereitgestellt wird;
Auswählen eines der Farbtransformationserzeugungsverfahren; und
Erzeugen der Farbtransformation gemäß einem ausgewählten Farbtransformationserzeugungsverfahren.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Farbtransformation in einer Look-Up-Tabelle implementiert wird, wobei in Schritt d) von Anspruch 1 oder in Schritt e) von Anspruch 3 die Look-Up-Tabelle verwendet wird, um die Farbe des Eingangsbildes zu transformieren.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner mit dem Schritt zum Aktualisieren der Farbtransformation gemäß einer vorgegebenen Bedingung.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner mit den Schritten:
a) Erzeugen von Gammakorrekturdaten durch Projizieren mindestens eines Gammakorrekturmessbildes auf die Projektionsfläche; und
b) Ausführen einer Gammakorrektur des farbkorrigierten Bildes gemäß den Gammakorrekturdaten, um ein an den Projektor auszugebendes, gammakorrigiertes Bild zu erzeugen.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Farbtransformation vorzugsweise in einem der folgenden Fälle aktualisiert wird: wenn eine aktuelle Zeit mit periodisch vorgegebenen Zeiten übereinstimmt, wenn ein Benutzerbefehl erzeugt wird oder wenn das projizierte Bild auf der Projektionsfläche aufgefrischt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei, wenn das Eingangsbild eine Bildsequenz ist, ein Aktualisierungssignal erzeugt werden kann, wenn ein Schnittpunkt des als Bildsequenz zugeführten Eingangsbildes erfaßt wird, und wobei die Farbtransformation aktualisiert werden kann, wenn das Aktualisierungssignal erzeugt wird.
14. Farbkorrekturverfahren für einen Projektor mit den Schritten:
Erfassen mindestens von Weißinformation in einem Farbraum einer Projektionsfläche;
Erzeugen einer Farbtransformation zum Bereitstellen einer Farbeindruckanpassung basierend auf Weißinformation in einem Farbraum eines Eingangsbildes und der Weißinformation auf der Projektionsfläche; und
Transformieren von Farbe des Eingangsbildes gemäß der Farbtransformation, um ein farbkorrigiertes Bild zu erzeugen.
15. Farbkorrekturvorrichtung für einen Projektor mit:
einer Farbinformationserzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Farbinformation mindestens eines auf eine Projektionsfläche projizierten Bildes durch Eingeben mindestens eines Teils des mindestens einen projizierten Bildes;
einer Farbtransformationserzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Farbtransformation zum Bereitstellen einer Farbeindruckanpassung basierend auf Farbinformation eines Eingangsbildes und der Farbinformation des mindestens einen projizierten Bildes; und
einem Farbtransformationsabschnitt zum Transformeieren von Farbe des Eingangsbildes gemäß der Farbtransformation, um ein an den Projektor auszugebendes, farbkorrigiertes Bild zu erzeugen.
16. Farbkorrekturvorrichtung für einen Projektor mit:
einer Farbinformationserzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Farbinformation mindestens eines auf eine Projektionsfläche projizierten Bildes durch Eingeben mindestens eines Teils des mindestens einen projizierten Bildes;
einer Farbraumerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Farbraums der Projektionsfläche basierend auf der Farbinformation des mindestens einen projizierten Bildes;
einer Farbtransformationserzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Farbtransformation zum Bereitstellen einer Farbeindruckanpassung basierend auf einem eingangsseitigen Farbraum und dem Farbraum der Projektionsfläche; und
einem Farbtransformationsabschnitt zum Transformieren von Farbe des Eingangsbildes gemäß der Farbtransformation, um ein an den Projektor auszugebendes, farbkorrigiertes Bild zu erzeugen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Farbtransformationserzeugungseinrichtung die Farbtransformation in einem der folgenden Fälle aktualisiert: wenn eine aktuelle Zeit mit periodisch vorgegebenen Zeiten übereinstimmt, wenn ein Benutzerbefehl erzeugt wird oder wenn das projizierte Bild auf der Projektionsfläche aufgefrischt wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 15, 16 oder 17, ferner mit: einer Aktualisierungssignalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Aktualisierungssignals, wenn ein Schnittpunkt in einem als Bildsequenz bereitgestellten Eingangsbild erfaßt wird, wobei die Farbtransformationserzeugungseinrichtung die Farbtransformation aktualisiert, wenn das Aktualisierungssignal erzeugt wird.
19. Programm zum Anweisen eines Computers, eine Farbkorrektur für einen Projektor auszuführen, wobei das Programm die Schritte aufweist:
a) Projizieren mindestens eines Bildes auf eine Projektionsfläche;
b) Erfassen von Farbinformation des mindestens einen projizierten Bildes auf der Projektionsfläche;
c) Erzeugen einer Farbtransformation zum Bereitstellen einer Farbeindruckanpassung basierend auf Farbinformation eines Eingangsbildes und der Farbinformation des mindestens einen projizierten Bildes auf der Projektionsfläche; und
d) Transformieren von Farbe des Eingangsbildes gemäß der Farbtransformation, um ein an den Projektor auszugebendes, farbkorrigiertes Bild zu erzeugen.
20. Programm zum Anweisen eines Computers, eine Farbkorrektur für einen Projektor auszuführen, wobei das Programm die Schritte aufweist:
a) Projizieren mindestens eines Bildes auf eine Projektionsfläche;
b) Erfassen von Farbinformation des mindestens einen projizierten Bildes auf der Projektionsfläche;
c) Erzeugen eines Farbraums der Projektionsfläche basierend auf der Farbinformation des mindestens einen projizierten Bildes;
d) Erzeugen einer Farbtransformation zum Bereitstellen einer Farbeindruckanpassung basierend auf einem eingangsseitigen Farbraum und dem Farbraum der Projktionsfläche; und
e) Transformieren von Farbe eines Eingangsbildes gemäß der Farbtransformation, um ein an den Projektor auszugebendes, farbkorrigiertes Bild zu erzeugen.
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