JP2000253263A

JP2000253263A - 色再現システム

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Publication number: JP2000253263A
Application number: JP11048042A
Authority: JP
Inventors: Tateo Osawa; 健郎大澤
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2000-09-14
Anticipated expiration: 2019-02-25
Also published as: US20030137610A1; JP4197788B2; US6538742B1

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の色再現技術では、多原色ディスプレーの
もつ輝度方向も含めた色再現域全体にわたって正確な色
再現が行えるディスプレーの色変換方法が提案されてい
ない。【解決手段】本発明の色再現システムは、多原色ディス
プレーにカラー画像を表示するための色変換装置を有
し、色変換装置は、入力三刺激値ベクトルを囲むディス
プレーの色再現域表面を構成する面の頂点である色再現
域頂点の信号と入力三刺激値を色再現域頂点ベクトルの
三刺激値の線形和として表した場合の重み係数とを算出
する最大輝度信号算出装置と、色再現域頂点の信号と重
み係数とから入力三刺激値を表示するためのカラー画像
信号を算出するカラー画像信号算出装置とで構成され、
測色的に正確な色再現、ＸＹＺと信号値との連続性を有
し、色再現域を最大に利用するシステムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所望の色をカラー
画像表示装置に表示するための入力カラー画像信号を求
めるカラー画像処理装置を有する色再現システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラースキャナやデジタルカメ
ラ等の画像入力装置により入力されたデジタルカラー画
像を再現する手段として、ＣＲＴディスプレー、液晶デ
ィスプレー、液晶プロジェクタ等の表示装置が広く用い
られている。

【０００３】これらの表示装置は、通常ＲＧＢ３原色の
加法混色により、様々な色を再現している。

【０００４】ディスプレーの再現可能な色の範囲（色再
現域）は、３次元の色空間で３原色の色ベクトルの和と
して表される領域に限られる。例えば、ＲＧＢ３種類の
蛍光体により色を再現するＣＲＴディスプレーでは、Ｒ
ＧＢ蛍光体の最大発光時のＣＩＥ１９３１表色系（ＸＹ
Ｚ表色系）のＸＹＺをそれぞれ、（Xr,Yr,Zr）、（Xg,Y
g,Zg）、（Xb,Yb,Zb）とすると、（0,0,0,）、（Xr,Yr,Zr）、（Xg,Yg,Zg）、（Xb,Yb,Z
b）、（Xr+Xg,Yr+Yg,Zr+Zg ）、（Xg+Xb,Yg+Yb,Zg+Zb ）、（Xb+Xr,Yb+Yr,Zb+Zr ）、
（Xr+Xg+Xb,Yr+Yg+Yb,Zr+Zg+Zb）を頂点とする６面体が
その色再現域となる。

【０００５】図１６には、このような３原色ディスプレ
ーのＸＹＺ空間での色再現域の模式図を示す。これをｘ
ｙ色度図上に示すと、図１７に示すように各原色の色度
値により囲まれる３角形の内部が色再現域を表す。

【０００６】このような３原色の加法混色を色再現原理
としたディスプレーでは、ディスプレーへの入力ＲＧＢ
信号値とディスプレー上に表示される色のＸＹＺ値との
関係は、ディスプレーの色再現域内においては一意に定
まる。

【０００７】各原色の発光スペクトルが他の原色の出力
と独立であり、また、相対スペクトル分布が発光強度に
依存しない（すなわち、色度値が変化しない）と仮定す
ると、入力ＲＧＢ値に対応する表示色のＸＹＺは、次式
により与えられる。

【０００８】

【数１】

【０００９】ここで、XrXgXbは、それぞれＲＧＢの最大
発光時のＸ、同様に、YrYgYb、ZrZgZbはＲＧＢの最大発
光時のＹ、Ｚを表す。γr γg γｂは、それぞれＲＧＢ
の入力信号値と出力輝度との関係を表す関数であり、
Ｒ’Ｇ’Ｂ’は、ＲＧＢ最大発光時に”１”となるよう
に正規化された信号値を表す。

【００１０】この逆関係より、所望のＸＹＺを表示する
ための入力ＲＧＢ値は次式により求められる。

【００１１】

【数２】

【００１２】（２）式において、”−１”は逆関数（行
列については逆行列）を表す。このように３原色ディス
プレーでは、ＸＹＺとＲＧＢ値との関係のモデル化が容
易であり、カラー画像複製論（田島譲ニ著丸善株式会
社）に記載されているように、マトリクス変換と階調補
正による変換方法が一般に用いられている。

【００１３】３原色ディスプレーにおいて、ＸＹＺがデ
ィスプレーの色再現域外の場合には、（２）式により得
られたＲ’Ｇ’Ｂ’値のいずれかが、”負”若しくは”
１”より「大」となる。

【００１４】原色の加法混色を原理とする表示装置で
は、前述したように原色の色度値により囲まれる領域が
色再現域となる。色再現域を拡大するためには、各原色
の彩度を高めるか若しくは、原色の数を増やすことが考
えられる。

【００１５】例えば、ＮＨＫ技研公開展示資料（ＮＨＫ
放送技術研究所、東京（１９９５））に開示されている
ように、３原色から４原色とすることにより、従来の３
原色ディスプレーよりも広い色再現域を実現する試みも
なされている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述した４原色ディス
プレーのＸＹＺ空間での色再現域およびｘｙ色度図上の
色再現域をそれぞれ図１８、図１９に示す。

【００１７】４つ以上のＮ原色を用いる多原色ディスプ
レーの場合も、信号値に対して表示される色のＸＹＺは
（１）式を拡張した次式により得られる。

【００１８】

【数３】

【００１９】（３）式の逆関係として与えられるＸＹＺ
から信号値への変換は、多原色ディスプレーの色再現域
の表面を除いて一意には定まらない。

【００２０】そのため、何らかの条件に基づいて、ＸＹ
Ｚに対応する信号値を一意に定めた変換を行う必要があ
る。例えば、多原色ディスプレーにおける色変換方法と
しては、特開平６−２６１３３２号公報に開示されてい
る。

【００２１】この公報により提案されている変換方法の
第１の発明としては、入力色の色度値に応じて選んだ３
原色の線形和により色再現を行う。この方法では、選択
した３原色により再現可能な範囲については正確な色再
現が可能であるが、本来、多原色ディスプレーのもつ輝
度方向の色再現域まで考慮していないため、再現可能な
入力色の全てに対応することができない。

【００２２】また、第２の発明としては、多原色全てを
用いた線形変換を行うが各原色信号が全て正となる解を
得ることが保証されていない。このため、再現可能な入
力色に対しても正確な色再現を行なえない場合がある。

【００２３】正確な色再現を行うにあたって、４原色以
上の多原色ディスプレーを含むディスプレイーの色変換
方法としては、以下の条件を満たす必要がある。第１
に、測色的に正確な色再現が可能な変換方法である。第
２に、ＸＹＺと信号値とが連続性を有する。第３に、こ
れらの条件を満たす変換が色再現域を最大に利用して行
うことである。これらの条件に加え、変換が高速に行な
えることが望まれる。また、加法混色が厳密に成り立た
ない（発光スペクトルが他の原色の出力と独立でない）
場合でも精度良く測色的に正しい変換が可能であること
が望まれる。

【００２４】そこで本発明は、多原色ディスプレーを対
象とし、測色的に正確な色再現が可能で、ＸＹＺと信号
値との連続性を有し、色再現域を最大に利用する色再現
システムを提供することを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、カラー画像表示手段と、入力三刺激値を上
記カラー画像表示手段に入力するカラー画像信号に変換
する色変換手段とを有する色再現システムにおいて、上
記色変換手段は、入力三刺激値ベクトルを囲む上記カラ
ー画像表示手段の色再現域表面を構成する面の３つの頂
点を表す３つの色再現域頂点ベクトルと上記入力三刺激
値を上記色再現域頂点ベクトルの三刺激値の線形和とし
て表した場合の重み係数とを算出する最大輝度信号算出
手段と、上記色再現域頂点ベクトルの信号値と上記重み
係数とから入力三刺激値を表示するためのカラー画像信
号を算出するカラー画像信号算出手段とを備える色再現
システムを提供する。

【００２６】また、色再現システムにおいて、色変換手
段は、カラー画像表示手段の色再現域表面を構成する各
面の頂点に囲まれる色度値領域を算出する色度値領域算
出手段と、上記頂点の三刺激値とカラー画像信号との関
係を与えるマトリクスデータを算出するマトリクス算出
手段と、上記マトリクスデータを上記色度値領域と対応
づけて記憶するマトリクスデータ記憶手段と、上記入力
三刺激値の色度値に基づいて選択したマトリクスデータ
を用いて、入力三刺激値をカラー画像信号に変換するカ
ラー画像信号算出手段とを備える色再現システムを提供
する。

【００２７】以上のような構成の色再現システムは、画
像データＸＹＺを測色的に正確に再現するディスプレー
への入力信号に変換することが可能であり、ＸＹＺと信
号値との連続性、色再現域の最大利用という条件を満た
し、加法混色が厳密に成り立たないディスプレーについ
ても、高精度にＸＹＺと信号値を対応づけられる。

【００２８】

【発明の実施形態】以下、図面を参照して本発明の実施
形態について詳細に説明する。

【００２９】図１には、本発明による色再現システムに
係る第１の実施形態の概略的な構成を示し説明する。

【００３０】この色再現システムは、入力した画像に所
定の処理を施した画像データを生成する画像データ入力
装置１と、スクリーン２に画像を投影するプロジェクタ
３，４と、上記画像入力装置１からの画像データを変換
しプロジェクタ３，４に出力する画像出力装置５とで構
成される。

【００３１】上記画像データ入力装置１は、図示しない
デジタルカメラやカラースキャナ等の画像入力装置によ
り入力されたカラー画像データを、入力の際にその画像
入力装置の分光感度特性や入力時の照明光等のデータを
用いて、各画素がＣＩＥ１９３１表色系のＸＹＺからな
る画像データ（ＸＹＺデータ）に変換し、画像出力装置
５へ出力する。

【００３２】この画像出力装置５は、このＸＹＺデータ
をプロジェクタ３への入力信号（原色）Ｃ１、Ｃ２及び
プロジェクタ４への入力信号（原色）Ｃ３，Ｃ４に変換
して、それぞれ出力する。これらの入力信号を入力した
プロジェクタ３，４は、入力信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ
４の画像信号に基づいて再現した４原色のカラー画像を
スクリーン２上に投影する。

【００３３】これらのプロジェクタ３とプロジェクタ４
は、スクリーン２上に投影する各原色のスペクトルを除
いて、同一の構造をしており、スクリーン２に投影され
た画像の位置は、図示するように正確に一致するように
予め調整されているものとする。

【００３４】また図２には、プロジェクタ３及びプロジ
ェクタ４の原色Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の発光スペクト
ルを模式的に示す。図示するように、４原色の発光スペ
クトルは、３８０nm〜７８０nm可視域の波長域に分布し
ている。

【００３５】次に図３には、図１に示した画像出力装置
５の具体的な構成例を示し説明する。この画像出力装置
５は、色変換装置６と出力ボード７、８とから構成され
る。

【００３６】上記色変換装置６は、画像入力装置１から
入力されたＸＹＺデータをスクリーン２上に再現するた
めのプロジェクタ３，４への入力信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ
３，Ｃ４に変換する。これらの入力信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ
３，Ｃ４は、それぞれ出力ボード７、８を通じて、プロ
ジェクタ３，４に入力される。

【００３７】図４には、上記色変換装置６の具体な構成
を示して説明する。

【００３８】この色変換装置６は、予め測定されたプロ
ジェクタ３，４のプロファイルデータを記憶しているプ
ロファイルデータ記憶装置９、プロファイルデータを用
いてＸＹＺデータを囲むディスプレーの色再現域表面の
頂点ベクトルの信号値（色再現域頂点信号）とその重み
係数を求める最大輝度信号算出装置１０、色再現域頂点
信号とそれらの重み係数及びプロファイルデータの階調
特性データとからＸＹＺデータをプロジェクタ３，４へ
の入力信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に変換する表示信号
算出装置１１とから構成される。上記プロファイルデー
タ記憶装置９には、各原色の最大発光時のＸＹＺと入力
信号値と発光輝度との関係を与える階調特性データが記
憶されている。

【００３９】これらのデータは、図５に示すようにスク
リーン２上に各原色毎にサンプル信号値のパッチ画像１
２を表示し、これに同期して分光計（若しくは、測色
計）１３により、そのＸＹＺを測定することにより得ら
れる。

【００４０】得られた測定データは、画像出力装置５に
取り込まれ、所定のフォーマットに変換された後、プロ
ファイルデータとしてプロファイルデータ記憶装置９に
記憶される。最大輝度信号算出装置１０では、入力ＸＹ
Ｚを囲む色再現域表面を構成する面の頂点のＸＹＺ（色
再現域頂点ＸＹＺ）に対応する色再現域頂点信号と、Ｘ
ＹＺを色再現域頂点ＸＹＺの線形和として表した場合の
重み係数を表示信号算出装置１１に出力する。

【００４１】上記色再現域頂点信号は、各原色信号が”
０”若しくは、”最大発光”のいずれかとなっているか
ら、色再現域頂点ＸＹＺは、その原色信号に応じて原色
の最大発光時のＸＹＺを加算することにより算出され
る。

【００４２】次に、上記色再現域頂点信号の算出方法を
より詳細に説明する。

【００４３】４原色ディスプレーの色再現域の表面は、
１２個の四角形の平面から構成されており、このうちＸ
ＹＺベクトルが交わる面は原点を通る４つの面を除いた
８つの面のうちのいずれかとなる。

【００４４】図７に示した色度図上の四角形がこれらの
面を表し、各頂点は各原色が”最大値”若しくは”０”
となる信号値の組からなる。これらの四角形をぞれぞれ
２つの三角形に分割し、１６の面とし、ＸＹＺがどの三
角形内に含まれるか順次探索する。

【００４５】ＸＹＺが三角形内に含まれるか否かの判定
は、次のように行う。ＸＹＺデータを三角形の各頂点の
ＸＹＺ（X １，Y １，Z １）、（X ２，Y ２，Z ２）、
（X３，Y ３，Z ３）の線形和として、（４）式で表
し、（５）式より各頂点のＸＹＺベクトルへの重み係数
α，β，γを求める。各頂点のＸＹＺは、プロファイル
データの各原色の最大発光時のＸＹＺを用いて算出され
る。

【００４６】重み係数α，β，γが全て”正”であれ
ば、ＸＹＺが三角形内に含まれ、”負”となる係数があ
る場合は、含まれないと判定する。これらの重み係数
α，β，γが全て正で”１”を越える係数があるか、若
しくは全ての色再現域表面についてＸＹＺが三角形内に
含まれないと判定された場合、ＸＹＺはディスプレーの
色再現域外と判定される。

【００４７】

【数４】

【００４８】上記表示信号算出装置１１は、図６に示す
ように線形信号算出装置１４と階調補正装置１５とから
構成されている。

【００４９】この線形信号算出装置１４では、重み係数
と色再現域頂点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の色再現域頂点信号
（Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４）、（Ｃ２１，Ｃ２
２，Ｃ２３，Ｃ２４）、（Ｃ３１，Ｃ３２，Ｃ３３，Ｃ
３４）とからＸＹＺと線形関係にある表示信号（Ｑ１，
Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）を次式により算出する。

【００５０】

【数５】

【００５１】図８にＸＹＺと色再現域頂点Ｐ１，Ｐ２，
Ｐ３との関係を示した。

【００５２】（６）式により得られる表示信号は、入力
ＸＹＺの定数ｋ倍でディスプレーの色再現域表面上にあ
る最大輝度ＸＹＺ（XmYmZm）を与える信号値Ｑ1mＱ2mＱ
3mＱ4mを求め、これらを１／k 倍することにより得られ
るものと等しい。

【００５３】ディスプレーの色再現域表面上ではＸＹＺ
に対応する信号値は出力可能な範囲の信号として一意に
定まるため、同一の変換マトリクスを用いてXmYmZmより
も輝度の低い定数倍のＸＹＺに対応する測色的に正確な
信号値を一意に定めることができる。

【００５４】図９には、ＸＹＺと最大輝度ＸＹＺとディ
スプレーの色再現域との関係を２次元空間での模式図と
して示した。

【００５５】階調補正装置１５では、プロファイルデー
タ内の階調特性データを用いて線形信号算出装置１４よ
り入力した各線形信号（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）のそ
れぞれに階調補正をかけ、表示信号（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ
３，Ｃ４）として、出力ボード７，８へそれぞれ出力す
る。階調補正は、入力信号に対する出力輝度を与える階
調特性データの逆関係γ^-1を用いて（７）式より算出さ
れる。

【００５６】

【数６】

【００５７】ＸＹＺから表示信号を求める以上の処理を
各画素について行い、表示信号を表示装置に入力するこ
とにより、測色的に正確なカラー画像を表示することが
できる。

【００５８】なお、本実施形態では、カラー画像表示装
置としてプロジェクタを例にとって説明したが、これに
限られるものではなく、ＣＲＴディスプレー、液晶ディ
スプレー等原色光の混色を色再現原理とする任意のディ
スプレーにおいても適用可能である。

【００５９】また、４原色ディスプレーを例に説明した
が、原色数はこれに限られるものではなく、３色以上の
任意の原色数Ｎのディスプレーにおいて適用可能であ
る。

【００６０】この場合、色再現域表面を構成する平面数
はＮ（Ｎ−１）となる。ここで用いる原色の色は任意で
あり、本実施形態で用いたような高彩度のものに限定さ
れない。

【００６１】さらに、本実施形態では、プロジェクタ２
台により４原色表示を実現しているが、４原色表示が可
能な１台のプロジェクタを用いることも可能である。

【００６２】また、色再現域頂点ＸＹＺは、その原色信
号に応じて原色の最大発光時のＸＹＺを加算することに
より算出されるとしたが、プロファイルデータとして予
め各色再現域頂点の各原色信号組によるＸＹＺを測定し
ておいてもよい。この場合、測定データを直接色再現域
頂点ＸＹＺとして用いることができるため、加法混色が
成り立たないディスプレーにおいてもより高精度な変換
が可能となる。

【００６３】次に図１０には、本発明による画像処理装
置に係る第２の実施形態の構成例を示し説明する。本実
施形態では、色変換装置以外の構成は、上述した第１の
実施形態と同様の構成であり、構成部位についての説明
は省略し、特徴部分のみを説明する。

【００６４】この色変換装置１６は、色度値領域算出装
置１７と、プロファイルデータ記憶装置１８と、マトリ
クスデータ算出装置１９と、マトリクスデータ記憶装置
２０と、マトリクス演算装置２１と、階調補正装置２２
とで構成される。

【００６５】上記色度値領域算出装置１７は、プロファ
イルデータ記憶装置１８に記憶されている各原色の最大
発光時のＸＹＺの組み合わせから、表示装置の色再現域
表面を形成している四角形の平面の頂点の信号（色再現
域頂点信号）に対応するＸＹＺ（色再現域頂点ＸＹＺ）
を算出する。これらのデータをマトリクスデータ算出装
置２０に入力する。

【００６６】また、色度値領域算出装置１７では、色再
現域頂点ＸＹＺにより囲まれる色度図上の領域を求め、
色度値領域データとしてマトリクスデータ記憶装置２０
に入力する。マトリクスデータ算出装置１９は、色度値
領域算出装置１７により求められた４つの頂点のうち３
つの頂点の色再現域頂点ＸＹＺとそれらに対応する色再
現域頂点信号値よりマトリクスデータを算出し、マトリ
クスデータ記憶装置２０に入力する。マトリクスデータ
記憶装置２０には、マトリクスデータが色度値領域デー
タと対応づけて記憶される。ｋ番目の色再現域表面のマ
トリクスデータは次式により与えられる。

【００６７】

【数７】

【００６８】ここで、Ｃij(k) はｋ番目（ｋ＝１〜８）
の領域のｉ番目（ｉ＝１〜３）の色再現域頂点のｊ番目
（ｊ＝１〜４）の信号値を表す。同様にＸi(k ）はｋ
番目の領域のｉ番目の頂点のＸを表す。Ｙ、Ｚについて
も同様である。

【００６９】そして、マトリクスデータと色度値領域の
対応関係は、図１１に示すように、所定のサンプル色度
値をアドレスとして領域番号ｋを記憶した２次元テーブ
ルデータより与えられている。

【００７０】以上の処理を全ての色度値領域ｋについて
行う。

【００７１】マトリクス演算装置２１では、予め作成し
たマトリクスデータと２次元テーブルデータを用いて画
像データ入力装置１から入力されたＸＹＺデータを表示
信号に変換する。

【００７２】まず、ＸＹＺデータは色度値データxyに変
換され、２次元テーブルからxyの属する領域番号ｋを求
め、ｋに対応するマトリクスを用いて次式により表示信
号（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）を算出する。

【００７３】

【数８】

【００７４】そして表示信号は、階調補正装置２２に入
力され、プロファイルデータの階調特性データを用いて
補正された後、出力ボード７，８に出力される。

【００７５】次に図１２には、本発明による画像処理装
置に係る第３の実施形態の構成例を示し説明する。

【００７６】この第３の実施形態では、スクリーンを４
分割した分割スクリーンのそれぞれに２台１組のプロジ
ェクタによる６原色表示を行う６原色ディスプレー装置
２３〜２６を用いて、６原色による表示を行う。即ち、
合計４組の計８台のプロジェクタを用いることにより、
色再現域の拡大とともに高精細画像の表示を可能とした
６原色貼り合わせディスプレーシステムを構築する。

【００７７】例えば、スクリーンの左上の分割スクリー
ンＡに対して、プロジェクタ２３ａとプロジェクタ２３
ｂとから構成される６原色ディスプレー装置２３は、６
原色によるカラー画像を表示する。以下、同様に各分割
スクリーンＢ，Ｃ，Ｄに対しても、各プロジェクタ２
４，２５，２６がそれぞれに６原色表示を行う。

【００７８】この６原色ディスプレー装置は、第１およ
び第２の実施形態で説明した４原色ディスプレーと同様
な方法で色変換を行い、２台のプロジェクタがそれぞれ
３原色を担当して表示を行うことにより、６原色の表示
を行う装置である。

【００７９】図１３には、６原色ディスプレーのxy色度
図上の色再現域を模式的に示す。

【００８０】６原色貼り合わせディスプレーシステムの
ような多原色貼り合わせディスプレーシステムでは、各
表示領域における投影画像の位置合わせに加え、各領域
間の画像の位置合わせと色合わせが必要となる。

【００８１】貼り合わせ画像の位置合わせ方法について
は、本出願人が提案する特開平９ー３２６９８１号公報
に開示されており、この技術は、多原色ディスプレーを
構成する２つのプロジェクタによる投影画像の位置合わ
せにも適用できる。

【００８２】また貼り合わせディスプレーシステムで
は、更に色貼り合わせ画像間の色や輝度を合わせること
も必要であるが、固体差の少ない同一機種のプロジェク
タを用いたシステムでは大きな問題とはならない。

【００８３】しかし、多原色貼り合わせディスプレーシ
ステムでは、原色数が多いため固体差が大きくなる可能
性は高く、各領域ごとの色補正装置が必要となる。

【００８４】図１４には、これらの補正処理を実施する
装置を含む画像出力装置の構成を示す。

【００８５】本実施形態の画像出力装置は、補正処理を
実施する幾何補正装置２７と、プロジェクタへの入力信
号に変換する色変換装置２８と、それぞれのプロジェク
タへの画像データを出力する出力ボード２９〜３２とで
構成される。

【００８６】上記幾何補正装置２７は、画像データ入力
装置１から入力した各画素ＸＹＺ値からなる高精細画像
データをもとに、各プロジェクタの位置、幾何学的歪み
を補正したＸ’Ｙ’Ｚ’画像データを作成し、色変換装
置２８に出力する。この幾何補正装置２７における補正
処理については、特開平９ー３２６９８１号公報に開示
される技術を適用して実現できるため、ここでの詳細な
説明を省略する。

【００８７】上記色変換装置２８では、各プロジェクタ
への入力ＸＹＺ画像データを各プロジェクタ毎に測定し
て求めたプロファイルデータを用いてプロジェクタへの
入力信号に変換する。この色変換装置２８における色変
換方法は、第２の実施形態で説明した方法と同様なので
説明は省略する。

【００８８】また本実施形態の変形例として、図１５に
ドーム型スクリーンを用いた多原色貼り合わせディスプ
レーシステムの一例を示す。

【００８９】このような多原色貼り合わせディスプレー
システムは、任意の形状のスクリーンに任意の原色数、
貼り合わせ枚数の画像を投影することが可能であり、色
再現性、広画角、高解像度でリアリティーの高いカラー
画像表示が実現できる。

【００９０】以上の実施形態について説明したが、本明
細書には以下のような発明も含まれている。

【００９１】（１）カラー画像表示手段と、入力三刺激
値を上記カラー画像表示手段に入力するカラー画像信号
に変換する色変換手段とを有する色再現システムにおい
て、上記色変換手段は、入力三刺激値ベクトルを囲む上
記カラー画像表示手段の色再現域表面を構成する面の３
つの頂点を表す３つの色再現域頂点ベクトルと、入力三
刺激値を色再現域頂点ベクトルの三刺激値の線形和とし
て表した場合の重み係数とを算出する最大輝度信号算出
手段と、上記色再現域頂点ベクトルの信号値と上記重み
係数とから入力三刺激値を表示するためのカラー画像信
号を算出するカラー画像信号算出手段とを具備すること
を特徴とする色再現システム。

【００９２】（対応する発明の実施形態）この発明は、
第１の実施形態と図１〜図９が対応する。

【００９３】第１の実施形態では、カラー画像表示手段
はスクリーン２、プロジェクタ３、４、出力ボード７，
８とから構成される４原色ディスプレーであり、入力三
刺激値はＸＹＺデータ、カラー画像信号は表示信号（Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）、色変換手段は色変換装置、最
大輝度信号算出手段は最大輝度信号算出装置、カラー画
像信号算出手段は表示信号算出装置がそれぞれ対応す
る。

【００９４】（作用効果）多原色ディスプレーにおい
て、ＸＹＺに対して入力信号値を、１）測色的に正確な色再現、２）ＸＹＺと信号値との連続性、３）色再現域の最大利用、という条件を全て満たして一意に求めることが可能であ
る。さらに、加法混色が厳密に成り立たないディスプレ
ーについても、高精度にＸＹＺと信号値を対応づけるこ
とが可能である。

【００９５】（２）カラー画像表示手段と、入力三刺激
値を上記カラー画像表示手段へ入力するカラー画像信号
に変換する色変換手段とを有する色再現システムにおい
て、上記色変換手段は、上記カラー画像表示手段の色再
現域表面を構成する各面の頂点に囲まれる色度値領域を
算出する色度値領域算出手段と、上記頂点の三刺激値と
カラー画像信号との関係を与えるマトリクスデータを算
出するマトリクス算出手段と、上記マトリクスデータを
上記色度値領域と対応づけて記憶するマトリクスデータ
記憶手段と、上記入力三刺激値の色度値に基づいて選択
したマトリクスデータを用いて、入力三刺激値をカラー
画像信号に変換するカラー画像信号算出手段と、を具備
することを特徴とする色再現システム。

【００９６】（対応する発明の実施形態）この発明は第
２の実施形態及び図１〜図３，図５，図６，図８〜図１
１と、第３の実施形態及び図１３〜図１５とが対応す
る。

【００９７】第２の実施形態では、カラー画像表示手段
はスクリーン２と、プロジェクタ３，４と、出力ボード
７，８とから構成される４原色ディスプレー、入力三刺
激値はＸＹＺデータ、カラー画像信号は表示信号（Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）、色度値領域算出手段は色度値
領域算出装置、マトリクス算出手段はマトリクスデータ
算出装置、マトリクスデータ記憶手段はマトリクスデー
タ記憶装置、カラー画像信号算出手段はマトリクス演算
装置と階調補正装置がそれぞれ対応する。

【００９８】第３の実施形態では、カラー画像表示手段
はスクリーン２、プロジェクタ２３〜２６、それぞれの
プロジェクタに対応する出力ボード２９〜３２から構成
される６原色貼り合わせディスプレーが対応する。

【００９９】（作用効果）第２の実施形態では、第１の
実施形態において述べた作用効果に加え、色変換を高速
に行うことができるという作用効果がある。

【０１００】（３）上記（１）及び上記（２）に記載の
色再現システムにおいて、上記最大輝度信号算出手段に
上記カラー画像表示手段のプロファイルデータを供与す
るプロファイルデータ記憶手段をさらに具備し、このプ
ロファイルデータ記憶手段には、各原色毎にサンプル信
号値を実測して得られた所定のフォーマットに変換され
た最大発光時の画像データ（ＸＹＺデータ）と、入力信
号値と発光輝度との関係を与える階調特性データからな
る上記プロファイルデータが記憶される。

【０１０１】（対応する発明の実施形態）この発明は、
第１の実施形態及び図４と、第２の実施形態及び図１０
と、が対応する。

【０１０２】（作用効果）前述した第１の実施形態及び
第２の実施形態において述べた作用効果に加え、カラー
画像表示手段に対応した色変換を行うことができる。

【０１０３】（４）上記（１）及び上記（２）に記載の
色再現システムにおいて、上記カラー画像表示手段は、
任意数の原色により表される画像信号に基づく映像を構
築し投影する複数のプロジェクタからなり、前記プロジ
ェクタは、構築する色数に必要な台数が配置され、それ
ぞれのプロジェクタから１つのスクリーンに投影された
画像が１つの構図に一致することを特徴とする。

【０１０４】（対応する発明の実施形態）この発明は、
第１の実施形態と図１及び、第２の実施形態が対応す
る。

【０１０５】（５）上記（４）に記載の色再現システム
の上記プロジェクタにおいて、上記１つのスクリーンを
複数の領域に分割し、それぞれの領域に対して、構築す
る色数に必要な台数が配置され、それぞれのプロジェク
タからそれぞれの上記領域に投影し、上記スクリーンに
投影された画像が１つの構図に一致することを特徴とす
る。

【０１０６】（対応する発明の実施形態）この発明は、
第３の実施形態と図１２、図１５が対応する。

【０１０７】（作用効果）このような実施形態によれ
ば、多原色貼り合わせディスプレーシステムは、任意の
形状のスクリーンに任意の原色数、貼り合わせ枚数の画
像を投影することが可能であり、色再現性、広画角、高
解像度でリアリティーの高いカラー画像表示が実現でき
る。

【０１０８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、多
原色ディスプレーを対象とし、測色的に正確な色再現が
可能で、ＸＹＺと信号値との連続性を有し、色再現域を
最大に利用する色再現システムを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による色再現システムに係る第１の実施
形態の多原色プロジェクターシステムの概略的な構成を
示す図である。

【図２】第１の実施形態における４原色の発光スペクト
ルを説明するための模式図である。

【図３】図１に示した画像出力装置の詳細な構成例を示
す図である。

【図４】図３に示した色変換装置の詳細な構成例を示す
図である。

【図５】ディスプレープロファイルの測定を行う構成例
を示す図である。

【図６】図４に示した表示信号算出装置の具体的な構成
例を示す図である。

【図７】４原色ディスプレーの色再現域表面を形成する
面構成について説明するための図である。

【図８】ＸＹＺと最大輝度信号との関係を説明するため
の図である。

【図９】最大輝度ベクトルの概念を説明するための図で
ある。

【図１０】本発明による色再現システムに係る第２の実
施形態の多原色プロジェクターシステムによおける色変
換装置の構成例を示す図である。

【図１１】色度値領域算出のための２次元テーブルデー
タの一例を示す図である。

【図１２】本発明による画像処理装置に係る第３の実施
形態における多原色貼り合わせディスプレーシステムの
構成例を示す図である。

【図１３】第３の実施形態における６原色ディスプレー
のxy色度図上の色再現域を模式的に示す図である。

【図１４】第３の実施形態における６原色貼り合わせデ
ィスプレーシステムの画像出力装置の構成例を示す図で
ある。

【図１５】第３の実施形態の変形例として、ドーム型ス
クリーンを用いた多原色貼り合わせディスプレーの一例
を示す図である。

【図１６】従来の３原色ディスプレーのＸＹＺ空間での
色再現域を模式的に示す図である。

【図１７】従来の３原色ディスプレーのｘｙ色度図上の
色再現域を模式的に示す図である。

【図１８】４原色ディスプレーのＸＹＺ空間での色再現
域を模式的に示す図である。

【図１９】従来の４原色ディスプレーのｘｙ色度図上の
色再現域を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１…画像データ入力装置２…スクリーン３，４…プロジェクタ５…画像出力装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C066 DD06 EA00 GA01 KD07 KE04 KE07 KM11 5C077 LL19 MM27 MP08 PP31 PP32 PP43 PP48 PQ18 PQ22 PQ23 TT10 5C079 HB01 HB05 HB11 LA00 MA01 MA04 MA10 NA03 PA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー画像表示手段と、入力三刺激値を
上記カラー画像表示手段に入力するカラー画像信号に変
換する色変換手段とを有する色再現システムにおいて、上記色変換手段は、入力三刺激値ベクトルを囲む上記カラー画像表示手段の
色再現域表面を構成する面の３つの頂点を表す３つの色
再現域頂点ベクトルと、上記入力三刺激値を上記色再現
域頂点ベクトルの三刺激値の線形和として表した場合の
重み係数と、を算出する最大輝度信号算出手段と、上記色再現域頂点ベクトルの信号値と上記重み係数とか
ら入力三刺激値を表示するためのカラー画像信号を算出
するカラー画像信号算出手段と、を具備することを特徴
とする色再現システム。
【請求項２】カラー画像表示手段と、入力三刺激値を
上記カラー画像表示手段に入力するカラー画像信号に変
換する色変換手段とを有する色再現システムにおいて、上記色変換手段は、上記カラー画像表示手段の色再現域表面を構成する各面
の頂点に囲まれる色度値領域を算出する色度値領域算出
手段と、上記頂点の三刺激値とカラー画像信号との関係を与える
マトリクスデータを算出するマトリクス算出手段と、上記マトリクスデータを上記色度値領域と対応づけて記
憶するマトリクスデータ記憶手段と、上記入力三刺激値の色度値に基づいて選択したマトリク
スデータを用いて、入力三刺激値をカラー画像信号に変
換するカラー画像信号算出手段と、を具備することを特
徴とする色再現システム。
【請求項３】上記最大輝度信号算出手段に、上記カラ
ー画像表示手段のプロファイルデータを供与するプロフ
ァイルデータ記憶手段をさらに具備し、このプロファイルデータ手段には、各原色毎にサンプル
信号を実測して得られた所定のフォーマットに変換され
た最大発光時の画像データ（ＸＹデータ）と、入力信号
値と発光輝度との関係を与える階調特性データからなる
上記プロファイルデータを記憶することを特徴とする請
求項１に記載の色再現システム。