JP2002099238A - 表示濃度変換方法及び表示装置 - Google Patents
表示濃度変換方法及び表示装置Info
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Abstract
特性に設定する。 【解決手段】 液晶表示装置100の表示濃度を補正す
るため、信号源3は液晶表示装置100におけるLUT
を設定するための計算機2の制御信号21に基づいて、
種々の階調に対応する値のアナログのRGB信号群11
を生成してアナログ/デジタルコンバータ4へ与える。
更に、輝度計1は液晶表示パネル6が表示する表示濃
度、例えば輝度14を測定する。輝度計1によって測定
された輝度14についてのデータ15が計算機2へと与
えられる。計算機2は、信号源3が出力したRGB信号
群11の値とデータ15との値を比較して、変換特性1
6をLUT記憶手段5に格納する。LUT記憶手段5と
してRAMやEEPROM等の書き換え可能なメモリを
採用することにより、液晶パネル6の表示特性の個体差
をキャンセルして、所望の表示濃度を得ることができ
る。
Description
て表示される画像の表示濃度を制御する技術に関する。
を含む)を表示する表示デバイスは、当該表示デバイス
に入力される信号の値に対応した表示濃度で表示する。
表示濃度は、例えば輝度や、光の透過率である。この
際、表示デバイスに入力される信号の値と表示濃度の値
とは、当該表示デバイスに特有の特性(γ特性と称され
ることもある:以下「表示特性」)で対応付いている。
従って、表示デバイスを備えた表示装置においては、表
示装置に入力する信号(以下「入力信号」)の値に対し
て線形な表示濃度で表示デバイスに表示をさせるため、
入力信号そのものではなく、別途の特性(以下「補正特
性」)で入力信号を変換して得られる補正信号を表示デ
バイスに与えている。
で、補正特性も表示デバイス毎に設定する必要があり、
入力信号と変換信号とを対応付けるルックアップテーブ
ル(以下「LUT」)によって設定される。そしてルッ
クアップテーブルが格納されたメモリなどの記憶装置
が、入力信号から変換信号への変換部として表示デバイ
スと共に表示装置に備えられる。
横軸xには変換信号の値が、縦軸yには表示濃度の値
が、それぞれ設定されている。表示特性の近似を行うべ
く、x=P1,P2,R1,R2の4つの変換信号の値
が表示デバイスに与えられ、それぞれに対応して表示さ
れる表示濃度y=Q1,Q2,S1,S2が測定され
る。
f(x)で近似され、x=P2〜R1の間で表示特性は
関数g(x)で近似され、x=R1から変換信号の最大
値の間で表示特性は関数h(x)で近似される。関数f
(x),g(x),h(x)はいずれも例えば対数関数
を含んだ関数であり、それぞれ(x,f(x))=(P
1,Q1),(P2,Q2)、(x,g(x))=(P
2,Q2),(R1,S1)、(x,h(x))=(R
1,S1),(R2,S2)から決定される。
xには入力信号の値が、縦軸yには変換信号の値が、そ
れぞれ設定されている。ここでは入力信号、変換信号は
ともに8ビットの階調度(28=256)を有してい
る。今、入力信号及び変換信号の変動する範囲を適当に
整合させ、補正特性としてx=0〜Q2においてf
-1(x)を、x=Q2〜S1においてg-1(x)を、x
=S1から入力信号の最大値においてh-1(x)を、そ
れぞれ採用する。但し記号「-1」は逆関数を表してい
る。
LUTによって入力信号から変換信号への変換が行わ
れ、得られた変換信号に基づき、表示特性に則った表示
濃度で表示デバイスによって表示されることにより、入
力信号と線形の関係にある表示濃度で表示を行うことが
できる。かかる技術は例えば特開平9−288468号
公報に紹介されている。
88468号に紹介された技術では、表示特性を関数で
近似し、その関数の逆関数を算出して表示特性線型にし
ている。そして必要に応じて、陰極線管(CRT)用の
表示特性を補正するために予め映像信号に施された補正
(以下「CRT用γ補正」)をキャンセルする係数を乗
じて、補正特性のLUTを設定している。
付けられる表示濃度との関係、または映像信号にCRT
用γ補正が施される前の映像信号の設定値と表示濃度と
の関係を、線型とする補正特性のLUTのみが設定され
ていた。
で、入力信号から変換信号を得るための変換特性を設定
し、入力信号と表示濃度の間の関係を任意の所望の特性
(以下「所望特性」)に設定し得る技術を提供すること
を目的としている。
にかかるものは入力信号に対して第1の特性に則った変
換を行って変換信号を得る変換部と、前記変換信号の値
に対して第2の特性に則った表示濃度で表示する表示素
子とを備える表示装置に対し、前記第2の特性と、前記
入力信号への前記表示濃度の対応についての可変の特性
である第3の特性とから前記第1の特性を設定する表示
濃度変換方法である。そして(a)前記入力信号の値に
対して前記第3の特性が与える前記表示濃度の値を求め
るステップと、(b)前記ステップ(a)で求められた
前記表示濃度の値を前記第2の特性に則って与える前記
変換信号の値を求めるステップと、(c)前記ステップ
(a)で設定した前記入力信号の前記値と、前記ステッ
プ(b)で求められた前記変換信号の前記値とを対応付
けて前記第1の特性を設定するステップとを備える。
請求項1記載の表示濃度変換方法であって、(d)前記
ステップ(b)に先だって実行され、前記第1の特性と
して前記入力信号と前記変換信号とを実質的に等しくす
る特性を採用することにより、前記第2の特性を求める
ステップを更に備える。
請求項2記載の表示濃度変換方法であって、前記ステッ
プ(d)において、前記入力信号の前記値はデジタルの
態様を採る。
入力信号に対して第1の特性に則った変換を行って変換
信号を得る変換部と、前記変換信号の値に対して第2の
特性に則った表示濃度で表示する表示素子とを備える表
示装置であって、前記第2の特性と、前記入力信号への
前記表示濃度の対応についての可変の特性である第3の
特性とに基づいて、前記第1の特性が外部で求められて
前記変換部に設定される。
求項4記載の表示装置であって、前記入力信号と排他的
に前記変換部へと与えられるデジタル信号を生成する制
御部を更に備える。
「変換特性」「表示特性」「所望特性」に対応してい
る。
実施の形態1にかかる表示特性補正システムの構成を示
すブロック図である。表示特性補正システムは、液晶表
示装置100と、液晶表示装置100の表示濃度を補正
するための手段とを備えている。
デジタルコンバータ(ADC)4が外部から入力するア
ナログのRGB信号群11にアナログ/デジタル変換を
施してデジタルのRGB信号群12を生成する。そして
LUT記憶手段5は、RGB信号群12に対して、所定
の変換特性に基づいて変換を施して、変換信号としてデ
ジタルのRGB信号群13を生成する。そして表示素子
たる液晶表示パネル6はRGB信号群13を受け、固有
の表示特性に基づいた表示濃度、例えば輝度で表示を行
う。RGB信号群11は信号11R,11G,11Bで構
成され、RGB信号群12は信号12R,12G,12B
で構成され、RGB信号群13は信号13R,13G,1
3Bで構成される。そして、信号11R,12R,13Rは
いずれも赤色の信号(R)に対応し、信号11G,1
2G,13Gはいずれも緑色の信号(G)に対応し、信号
11B,12B,13Bはいずれも青色の信号(B)に対
応している。
は何ビットで構成されてもよいが、本実施の形態では0
〜255の階調度を得る8ビットで構成される場合を例
にとって説明する。また表示素子は液晶表示素子に限ら
ず、他の、例えばCRTであってもよい。
ため、信号源3は液晶表示装置100におけるLUTを
設定するための計算機(例えばパーソナルコンピュー
タ:PC)2の制御信号21に基づいて、種々の階調に
対応する値のアナログのRGB信号群11を生成してア
ナログ/デジタルコンバータ4へ与える。更に、輝度計
1は液晶表示パネル6が表示する表示濃度、例えば輝度
14を測定する。輝度計1によって測定された輝度14
についてのデータ15が計算機2へと与えられる。
号群11の値とデータ15との値を比較して、変換特性
16をLUT記憶手段5に格納する。具体的には例え
ば、RGB信号群12の大きさに対応したアドレスにお
いて、RGB信号群13の大きさに対応したデータを記
憶させることによって実現される。LUT記憶手段5と
してRAMやEEPROM等の書き換え可能なメモリを
採用することにより、液晶パネル6の表示特性の個体差
をキャンセルして、所望の表示濃度を得ることができ
る。
する方法を説明するが、実際には緑色、青色に対しても
それぞれ個別に変換特性16の設定が行われる。
別に求めるため、計算機2は、LUT記憶手段5に対し
て、信号12R、13Rを実質的に同じ値とする変換特性
16 Rを与える。図2は変換特性16Rを示すグラフであ
る。このように見かけ上は変換が行われないような変換
特性を記憶させることにより、変換信号たる信号13 R
を入力信号たる信号11Rがデジタルの態様を採ったも
のとして把握することができる。
種々の振幅を有する信号11Rを信号源3から液晶表示
装置100のアナログ/デジタルコンバータ4へ出力す
る。信号11Rを入力したアナログ/デジタルコンバー
タ4では、最大振幅を255として量子化を行って信号
12Rを生成し、LUT記憶手段5へ出力する。例えば
信号11Rの振幅が映像信号の最大振幅の50/255に
相当する振幅であれば、信号12Rは階調度50を有し
ている。
R、13Rを同じ値とする変換特性16Rを記憶している
ので、液晶パネル6には信号12Rの有する値、上述の
例では値50を示すデジタルデータが入力される。よっ
て液晶パネル6は信号12Rの有する値に応じた輝度で
発光する。輝度計1はその際の輝度14を測定してその
結果を示すデータ15が計算機2へ送られる。
わたって実施することで液晶パネルの赤色の表示特性を
求めることができる。図3は液晶パネル6の表示特性8
の一例を示すグラフである。
めに、信号12Rが採り得る全ての階調度について表示
濃度を測定する必要はない。例えば信号12Rが採る階
調度を適宜に選択して輝度を測定し、階調度の全数より
も少ない数で信号11Rと輝度との関係を得てもよい。
計算機2上で、例えばSpline補間等の補間処理を行って
階調度の全ての値と表示濃度との関係を示すデータを算
出し、液晶パネル6の表示特性を求めることができる。
する。入力信号たる信号11Rはアナログであるが、こ
れをデジタル化した信号12Rを入力信号として把握す
ることもできる。信号12Rに対して表示させたい表示
濃度、例えば輝度が採る所望特性は既に計算機2に与え
られているものとする。図4は所望特性の一例を示すグ
ラフであり、輝度は正規化されている。このように正規
化された輝度の、入力信号に対する特性を正規化ターゲ
ット輝度特性と呼ぶことにする。正規化ターゲット輝度
特性9は、最大輝度が1に正規化されたものであればど
のような特性を有するものでもよい。正規化ターゲット
輝度特性9は計算機2において容易に変更することが可
能である。
て最大輝度を乗じて得られた実輝度ターゲット特性10
を例示するグラフである。実輝度ターゲット特性10と
実測した液晶パネル6の表示特性8とを参照することに
より、液晶表示装置100全体として捉えた場合の表示
特性を実輝度ターゲット特性10とするような変換特性
を得ることができる。
10とから変換特性を求める方法を示すグラフである。
例えば液晶パネル6の表示特性が実輝度ターゲット特性
10に沿うと仮定すると、階調度の値180を有する信
号11Rが与えられた場合、液晶パネル6の輝度はL180
となる。ここで、輝度L180を液晶パネルの実際の表示
特性である表示特性8に則って与える信号13Rの階調
度の値を求めると、階調度の値130が得られる。これ
により、入力信号の値が階調度に換算して180である
場合に、変換信号の値が階調度に換算して130とする
変換を得ることができる。この処理を計算機2を用い、
階調度の全ての値について行って赤色についての変換特
性16を得ることができる。そして同様にして青色及び
緑色についての変換特性16を得ることができる。もち
ろん、信号13Rが採る階調度を適宜に選択して輝度を
測定し、階調度の全数よりも少ない数で変換特性16を
得てもよい。
に液晶パネル6の表示特性8の最大輝度を乗じて変換特
性16を得た。しかし液晶パネル6の表示特性8を最大
輝度で除し、その結果を正規化ターゲット輝度特性9と
比較することで変換特性16を得てもよい。
特性と所望特性に基づいて変換特性を求めるので、液晶
パネル6毎にばらついても、単なる線型の関係のみなら
ず、コントラストを強調した特性、低階調表示時のノイ
ズを表示させないような特性等、任意に、従って可変の
所望特性を得ることができる。
2にかかる表示特性補正システムの構成を示すブロック
図である。表示特性補正システムは、液晶表示装置10
1と、液晶表示装置101の表示濃度を補正するための
手段とを備えている。
と比較して制御部7が追加された構成を有している。制
御部7は計算機2から制御信号22によって指定される
階調度を有するデジタルのRGB信号群17をLUT記
憶手段5に対して出力する。これに伴って、アナログ/
デジタル変換部4の出力を止めるよう制御する。例えば
アナログの映像信号であるRGB信号群10がアナログ
/デジタル変換部4に入力されれば、これがデジタルの
RGB信号群18に変換されるが、RGB信号群17が
LUT記憶手段5に入力している場合には、RGB信号
群18はLUT記憶手段5に入力しない。なお、RGB
信号群17を構成する信号17R,17G,17Bは、そ
れぞれ赤色、緑色、青色についての信号であり、RGB
信号群10,18に関しても同様である。
実施の形態1に示された場合と同様である。しかし、本
実施の形態では液晶表示装置101の表示濃度を補正す
るための手段としては、輝度計1と計算機2で足り、信
号源3は不要である。輝度測定の際に、LUT記憶手段
5に与えられるデジタルの信号群17は制御部7によっ
て生成されるからである。そして液晶表示装置101を
通常に使用する場合には、外部からの信号群10に基づ
く信号群18がLUT記憶手段5に与えられる。
晶パネル6が有する表示特性を求めるための輝度測定を
行う際に、デジタルの態様を有する入力信号を採用する
ので、計算機2の制御に基づいて生成されるアナログ信
号自身の誤差やこれに寄生するノイズ、アナログ/デジ
タル変換部4における変換誤差(例えば量子化誤差)を
排除することが可能となる。これによって液晶パネル6
の表示特性をより正確に求めることができ、ひいては変
換特性の計算をより精度良く行うことができ、精度良く
所望特性を得ることができる。
度変換方法及び請求項4記載の表示装置によれば、表示
装置における第2の特性がばらついても、第1の特性を
計算することにより、入力信号に対して所望の第3の特
性に則った表示濃度で表示素子に表示をさせることがで
きる。しかも所望の第3の特性は任意に設定することが
できる。
変換方法によれば、表示装置毎に個別に第2の特性を求
めることができる。
変換方法及び請求項5記載の表示装置によれば、より正
確に第2の特性を得ることができ、精度良く第1の特性
を求めることができる。
システムの構成を示すブロック図である。
フである。
である。
を示すグラフである。
システムの構成を示すブロック図である。
フである。
ある。
デジタルコンバータ、5 LUT記憶手段、6 液晶パ
ネル、7 制御部、100,101 液晶表示装置。
Claims (5)
- 【請求項1】 入力信号に対して第1の特性に則った変
換を行って変換信号を得る変換部と、 前記変換信号の値に対して第2の特性に則った表示濃度
で表示する表示素子とを備える表示装置に対し、前記第
2の特性と、前記入力信号への前記表示濃度の対応につ
いての可変の特性である第3の特性とから前記第1の特
性を設定する方法であって、 (a)前記入力信号の値に対して前記第3の特性が与え
る前記表示濃度の値を求めるステップと、 (b)前記ステップ(a)で求められた前記表示濃度の
値を前記第2の特性に則って与える前記変換信号の値を
求めるステップと、 (c)前記ステップ(a)で設定した前記入力信号の前
記値と、前記ステップ(b)で求められた前記変換信号
の前記値とを対応付けて前記第1の特性を設定するステ
ップとを備える表示濃度変換方法。 - 【請求項2】 (d)前記ステップ(b)に先だって実
行され、前記第1の特性として前記入力信号と前記変換
信号とを実質的に等しくする特性を採用することによ
り、前記第2の特性を求めるステップを更に備える、請
求項1記載の表示濃度変換方法。 - 【請求項3】 前記ステップ(d)において、前記入力
信号の前記値はデジタルの態様を採る、請求項2記載の
表示濃度変換方法。 - 【請求項4】 入力信号に対して第1の特性に則った変
換を行って変換信号を得る変換部と、 前記変換信号の値に対して第2の特性に則った表示濃度
で表示する表示素子とを備え、 前記第2の特性と、前記入力信号への前記表示濃度の対
応についての可変の特性である第3の特性とに基づい
て、前記第1の特性が外部で求められて前記変換部に設
定される表示装置。 - 【請求項5】 前記入力信号と排他的に前記変換部へと
与えられるデジタル信号を生成する制御部を更に備える
請求項4記載の表示装置。
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
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TW090113488A TWI227992B (en) | 2000-09-22 | 2001-06-04 | Gray level conversion method and display device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=18771689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000288037A Pending JP2002099238A (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 表示濃度変換方法及び表示装置 |
Country Status (4)
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JP (1) | JP2002099238A (ja) |
KR (1) | KR100442004B1 (ja) |
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