JP2002344761A - 環境適応型の画像表示システム、プロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および画像処理方法 - Google Patents

環境適応型の画像表示システム、プロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および画像処理方法

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JP2002344761A JP2001206474A JP2001206474A JP2002344761A JP 2002344761 A JP2002344761 A JP 2002344761A JP 2001206474 A JP2001206474 A JP 2001206474A JP 2001206474 A JP2001206474 A JP 2001206474A JP 2002344761 A JP2002344761 A JP 2002344761A
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秀樹 松田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像の色の見えを正確に再現可能な環境適応
型の画像表示システム、プログラム、情報記憶媒体およ
び画像処理方法を提供すること。 【解決手段】 視環境を把握する色光センサー６０から
の視環境情報、デバイス色域情報およびｓＲＧＢ規格の
対応色情報に基づき、アピアランスモデルに基づく演算
手法によって情報生成部１６０を用いてＬＵＴ記憶部１
２２に３Ｄ−ＬＵＴを生成し、プロジェクタ色変換部１
２０を用いて当該３Ｄ−ＬＵＴに基づき画像信号を変換
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、環境適応型の画像
表示システム、プログラム、情報記憶媒体および画像処
理方法に関する。
【０００２】
【背景技術および発明が解決しようとする課題】環境光
等の影響を受ける視環境を把握し、視環境を考慮して画
像の補正を行う環境適応型の画像表示システムが提案さ
れている。
【０００３】画像の色の見えを考慮する場合、照明光の
変移だけでなく、当該視環境における目の順応の変移も
考慮した総合変移を考慮する必要がある。
【０００４】このような総合変移を考慮したアルゴリズ
ムとしてＣＩＥＣＡＭ９７ｓ等で規定された種々のアピ
アランスモデルがある。
【０００５】しかし、アピアランスモデルを採用する場
合、計算量が多くなってしまうため、実際に適用するこ
とは困難であり、画像の色の再現の際に独自の手法を採
用する例（例えば特開２０００−１１３１７４号公報）
もあった。
【０００６】特開２０００−１１３１７４号公報では、
人間の視覚の色順応状態を考慮し、少ない計算量で基準
白色が大きく異なるカラー画像機器間においてカラー画
像の色の見えを一致させるカラーマッチングを実現する
ことを目的としている。
【０００７】しかし、白色を対象としたカラーマッチン
グであり、全ての色を対象とするアピアランスモデルと
は考え方が異なり、色の再現の正確性という点では標準
規格として確立されたアピアランスモデルを採用するこ
とが好ましい。
【０００８】本発明は、上記の課題に鑑みなされたもの
であり、その目的は、アピアランスモデルを採用する際
の計算量を低減し、画像の色の見えを正確かつ短時間に
再現可能な環境適応型の画像表示システム、プログラ
ム、情報記憶媒体および画像処理方法を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る環境適応型の画像表示システムは、画
像の被表示領域を観察する場合の視環境を把握する視環
境把握手段による視環境情報に基づいて生成され、画像
信号の変換に用いられる変換用情報に基づき、画像を表
示する画像表示システムにおいて、前記視環境情報と、
所定の標準環境情報を有する標準規格の色情報と、に基
づき、当該標準規格に適合した画像が表示されるよう
に、前記変換用情報をアピアランスモデルに基づく演算
を行って生成する情報生成手段と、生成された変換用情
報に基づき、前記画像信号を変換して画像を表示する画
像表示手段と、を含むことを特徴とする。
【００１０】また、本発明に係るプログラムは、画像の
被表示領域を観察する場合の視環境を把握する視環境把
握手段による視環境情報に基づいて生成され、画像信号
の変換に用いられる変換用情報に基づき、画像を表示す
るためのコンピュータにより使用可能なプログラムであ
って、前記視環境情報と、所定の標準環境情報を有する
標準規格の色情報と、に基づき、当該標準規格に適合し
た画像が表示されるように、前記変換用情報をアピアラ
ンスモデルに基づく演算を行って生成する情報生成手段
と、生成された変換用情報に基づき、前記画像信号を変
換して画像を画像表示手段に表示させる手段と、をコン
ピュータに実現させることを特徴とする。
【００１１】また、本発明に係る情報記憶媒体は、コン
ピュータにより使用可能な情報記憶媒体であって、上記
手段をコンピュータに実現させるプログラムを含むこと
を特徴とする。
【００１２】本発明によれば、実際の視環境を把握し、
標準環境との違いを、アピアランスモデルに基づく演算
によって吸収し、実際の視環境に応じた適切な色の見え
を再現することができる。
【００１３】また、本発明によれば、標準規格の色を目
標として画像信号を変換するため、入力側の装置の種別
を考慮することなく画像信号を変換することができる。
すなわち、従来の手法では、入力側の装置の種別を考慮
していた。このため、高精度なアピアランスモデルを従
来の手法に適用すると、計算量や演算時間が多大となっ
てしまうため、従来はほとんど採用されていなかった。
【００１４】本発明によれば、標準規格の色を目標とし
て画像信号を変換するため、アピアランスモデルを適用
した場合でも、計算量や演算時間が低減でき、正確な色
の見えを短時間で再現することができる。
【００１５】また、本発明によれば、アピアランスモデ
ルに基づく演算は、いわゆる対応色再現方式であるた
め、いわゆる測色的色再現方式と比べ、画像表示手段が
再現可能な最高輝度値をほとんど低下させることなく、
画像信号を変換することができる。
【００１６】なお、アピアランスモデル（カラーアピア
ランスモデルとも言われる。）としては、例えば、ＣＩ
ＥＣＡＭ９７ｓ、ＲＬＡＢ、ＶｏｎＫｒｉｅｓ、Ｂｒａ
ｄｆｏｒｄ、ＣＩＥＬＡＢ、Ｈｕｎｔ等のアピアランス
モデルが該当するが、特に、ＣＩＥＣＡＭ９７ｓのアピ
アランスモデルを適用することが好ましい。現時点では
最も適切に色の見えを再現できるからである。
【００１７】また、前記所定の標準環境情報を有する標
準規格としては、例えば、ｓＲＧＢ等が該当する。ま
た、ここで、標準環境情報としては、例えば、ｓＲＧＢ
の場合、標準環境下で計測された知覚量を示す情報が該
当する。
【００１８】また、前記画像表示システム、前記プログ
ラムおよび前記情報記憶媒体において、前記標準規格
は、ｓＲＧＢ規格であり、視環境情報は、前記視環境に
おける順応白色のＸＹＺ値と、前記視環境における順応
白色の輝度値と、前記視環境の背景領域のＸＹＺ値と、
前記視環境における明るさによって変動するパラメータ
と、を示す情報を含み、前記標準環境情報は、色の見え
の知覚量を示す情報を含み、前記情報生成手段は、前記
ＸＹＺ値、前記輝度値、前記パラメータおよび前記知覚
量に基づき、前記アピアランスモデルに基づく演算を行
って、前記視環境における前記ｓＲＧＢ規格における色
と対応した対応色を示す対応色情報を生成する対応色生
成手段と、前記画像表示手段で再現可能な色域を示すデ
バイス色域情報を生成するデバイス色生成手段と、前記
対応色情報および前記デバイス色域情報に基づき、前記
変換用情報を生成する変換用情報生成手段と、を含んで
もよい。
【００１９】これによれば、実際の視環境において、ｓ
ＲＧＢ規格における色の見えを適切に再現することがで
きる。
【００２０】なお、順応白色とは、順応視野における白
色のことであり、順応視野とは、順応に寄与する視野の
ことである。
【００２１】また、前記画像表示システムにおいて、前
記情報生成手段と、前記画像表示手段と、校正用画像を
生成する手段と、を有する投写型表示装置を含み、前記
画像表示手段は、生成された校正用画像を前記被表示領
域に投写表示し、前記視環境把握手段は、前記校正用画
像の表示された被表示領域を観察する場合の視環境を把
握してもよい。
【００２２】これによれば、校正用画像を投写型表示装
置の内部で生成するため、ＰＣ等の外部入力装置から校
正用画像を投写型表示装置に入力することなく、投写型
表示装置単体でキャリブレーション（校正）を行うこと
ができる。
【００２３】また、本発明に係る画像処理方法は、画像
の被表示領域を観察する場合の視環境を把握する視環境
把握手段による視環境情報に基づいて生成され、画像信
号の変換に用いられる変換用情報に基づき、画像を表示
する画像表示システム用の画像処理方法において、前記
視環境情報を取得する工程と、取得された視環境情報
と、所定の標準環境情報を有する標準規格の色情報と、
に基づき、当該視環境において当該標準規格の色を再現
する対応色を示す対応色情報を、アピアランスモデルに
基づく演算を行って生成する対応色生成工程と、求めら
れた対応色情報と、前記画像を表示する表示手段で再現
可能な色域を示す色域情報と、に基づき、前記変換用情
報を生成する工程と、生成された変換用情報に基づき、
前記画像信号を変換する工程と、を含むことを特徴とす
る。
【００２４】本発明によれば、標準環境の色に対して実
際の視環境における対応色を求め、当該対応色を再現で
きるように変換用情報を生成し、当該変換用情報を用い
て画像信号を変換することにより、実際の視環境におい
て標準環境の色の見えを再現する対応色を表示すること
ができる。
【００２５】また、前記画像処理方法は、前記視環境情
報の取得に先立って、校正用画像を生成する工程と、生
成された校正用画像を前記被表示領域に表示する工程
と、前記校正用画像の表示された被表示領域を観察する
場合の視環境を把握し、前記視環境情報を生成する工程
と、を含んでもよい。
【００２６】これによれば、校正用画像を投写型表示装
置の内部で生成するため、ＰＣ等の外部入力装置から校
正用画像を投写型表示装置に入力することなく、投写型
表示装置単体でキャリブレーション（校正）を行うこと
ができる。
【００２７】また、前記画像表示システム、前記プログ
ラム、前記情報記憶媒体および前記画像処理方法におい
て、前記変換用情報は、ルックアップテーブルを含んで
もよい。
【００２８】これによれば、ルックアップテーブルを補
正することにより、表示される色の見えを調整すること
ができる。特に、前記変換用情報として３次元ルックア
ップテーブルを適用してもよい。色域マッピングを良好
に行えるからである。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、液晶プロジェク
タを用いた画像表示システムに適用した場合を例に採
り、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施
形態は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら
限定するものではない。また、以下の実施形態に示す構
成の全てが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手
段として必須であるとは限らない。
【００３０】（システム全体の説明）図１は、本実施の
形態の一例に係る画像表示システムの概略説明図であ
る。
【００３１】スクリーン１０のほぼ正面に設けられた投
写型表示装置の一種であるプロジェクタ２０から、所定
のプレゼンテーション用の画像が投写される。プレゼン
ター３０は、スクリーン１０上の被表示領域である画像
表示領域１２の画像の所望の位置をレーザーポインタ５
０から投射したスポット光７０で指し示しながら、第三
者に対するプレゼンテーションを行う。
【００３２】このようなプレゼンテーションを行う場
合、スクリーン１０の種別や、環境光８０によって画像
表示領域１２の画像の色の見えは大きく異なってしま
う。例えば、同じ白を表示する場合であっても、スクリ
ーン１０の種別によっては、黄色がかった白に見えた
り、青色がかった白に見えたりする。また、同じ白を表
示する場合であっても、環境光８０が異なれば、明るい
白に見えたり、暗い白に見えたりする。
【００３３】また、近年、プロジェクタ２０は小型化が
進み、持ち運びも容易になっている。このため、例え
ば、客先においてプレゼンテーションを行う場合もあり
得るが、客先の環境に合わせて色を事前に調整すること
は困難であり、客先で色を手動で調整するには時間がか
かりすぎる。
【００３４】図２は、従来のプロジェクタ内の画像処理
部の機能ブロック図である。
【００３５】従来のプロジェクタでは、ＰＣ等から送ら
れるアナログ形式のＲＧＢ信号を構成するＲ１信号、Ｇ
１信号、Ｂ１信号をＡ／Ｄ変換部１１０に入力し、デジ
タル形式のＲ２信号、Ｇ２信号、Ｂ２信号をプロジェク
タ画像処理部１００で色変換を行っている。
【００３６】そして、プロジェクタ画像処理部１００
は、色変換したＲ３信号、Ｇ３信号、Ｂ３信号をガンマ
処理し、ガンマ処理後のＲ４信号、Ｇ４信号、Ｂ４信号
をＤ／Ａ変換部１８０に入力する。
【００３７】Ｄ／Ａ変換部１８０は、Ｒ４信号、Ｇ４信
号、Ｂ４信号をアナログ変換したＲ５信号、Ｇ５信号、
Ｂ５信号をＬ／Ｖ（ライトバルブ）駆動部１９０に入力
し、液晶ライトバルブを駆動して画像の投写表示を行っ
ている。
【００３８】また、ＣＰＵ２００によって制御されるプ
ロジェクタ画像処理部１００は、プロジェクタ色変換部
１２０と、プロファイル管理部１３０と、ガンマ処理を
行うガンマ処理部１７０とを含んで構成されている。
【００３９】プロジェクタ色変換部１２０は、Ａ／Ｄ変
換部１１０からのＲＧＢの各デジタル信号（Ｒ２信号、
Ｇ２信号、Ｂ２信号）を、プロファイル管理部１３０で
管理されているプロジェクタの入出力用プロファイルに
基づき、プロジェクタ出力用のＲＧＢデジタル信号（Ｒ
３信号、Ｇ３信号、Ｂ３信号）に変換する。なお、ここ
で、プロファイルとは、特性データという意味である。
【００４０】このように、従来のプロジェクタでは、プ
ロジェクタ固有の入出力特性を示す入出力用プロファイ
ルに基づき、色の変換を行っているだけであり、画像の
投写表示される視環境は考慮されていない。
【００４１】しかし、上述したように、視環境を考慮し
なければ、画像の色の見えを統一することは困難であ
る。画像の色の見えは、光、対象の光の反射または透
過、視覚の３つの要因で決定する。
【００４２】本実施の形態では、光および対象の光の反
射または透過を反映した視環境を把握することにより、
画像の色の見えを適切に再現できる画像表示システムを
実現している。
【００４３】具体的には、図１に示すように、視環境を
把握する視環境把握手段として機能する色光センサー６
０を設け、色光センサー６０からの視環境情報をプロジ
ェクタ２０に入力する。色光センサー６０は、具体的に
は、スクリーン１０内の画像表示領域１２の視環境情報
を計測する。
【００４４】また、観察者が所定の視環境にしばらく居
ると、当該視環境に目が順応する。このような現象は順
応変位と呼ばれる。したがって、照明光変位（照明光等
の変化による色度の変化）だけでなく、順応変位も含め
た総合変位を考慮する必要がある。
【００４５】このため、プロジェクタ２０には、色光セ
ンサー６０からの視環境情報等に基づき、画像表示に用
いられる画像信号を変換するための変換用情報を生成す
る情報生成手段が設けられている。
【００４６】本実施の形態では、情報生成手段を用いて
変換用情報を生成する際に、視環境情報と、標準規格で
あるｓＲＧＢの色情報とに基づき、ＣＩＥＣＡＭ９７ｓ
のアピアランスモデルを用いた演算手法により、変換用
情報の一種である３Ｄ−ＬＵＴを生成する。
【００４７】そして、ｓＲＧＢの色と対応した実際の視
環境での対応色を再現できるように３Ｄ−ＬＵＴを生成
し、当該３Ｄ−ＬＵＴを用いて画像信号を変換すること
により、画像の色の見えを正確に再現できる。
【００４８】（機能ブロックの説明）次に、これらの情
報生成手段等を含むプロジェクタ２０の画像処理部の機
能ブロックについて説明する。
【００４９】図３は、本実施形態の一例に係るプロジェ
クタ２０内の画像処理部の機能ブロック図である。
【００５０】プロジェクタ２０では、ＰＣ等から送られ
るアナログ形式のＲＧＢ信号を構成するＲ１信号、Ｇ１
信号、Ｂ１信号をＡ／Ｄ変換部１１０に入力し、デジタ
ル形式のＲ２信号、Ｇ２信号、Ｂ２信号を、ＣＰＵ２０
０によって制御されるプロジェクタ画像処理部１００で
色変換とガンマ処理を行っている。
【００５１】そして、色変換されてガンマ処理されたＲ
４信号、Ｇ４信号、Ｂ４信号をＤ／Ａ変換部１８０に入
力し、アナログ変換されたＲ５信号、Ｇ５信号、Ｂ５信
号を、画像表示手段の一部であるＬ／Ｖ駆動部１９０に
入力し、液晶ライトバルブを駆動して画像の投写表示を
行っている。
【００５２】ここまでは、従来のプロジェクタと構成の
差異はない。本実施の形態に係るプロジェクタ２０のプ
ロジェクタ画像処理部１００は、プロジェクタ色変換部
１２０と、情報生成部１６０と、ＬＵＴ記憶部１２２
と、キャリブレーション信号発生部１５０と、ガンマ処
理部１７０とを含んで構成されている。
【００５３】キャリブレーション信号発生部１５０は、
キャリブレーション画像信号を生成する。このキャリブ
レーション画像信号は、Ａ／Ｄ変換部１１０から出力さ
れる信号と同様に、デジタル形式のＲ２信号、Ｇ２信
号、Ｂ２信号としてプロジェクタ色変換部１２０に入力
される。
【００５４】プロジェクタ色変換部１２０は、キャリブ
レーション信号発生部１５０からのＲＧＢの各デジタル
信号（Ｒ２信号、Ｇ２信号、Ｂ２信号）を、情報生成部
１６０で管理されているプロジェクタプロファイルを参
照し、プロジェクタ出力に適したＲＧＢデジタル信号
（Ｒ３信号、Ｇ３信号、Ｂ３信号）に変換する。
【００５５】また、プロジェクタ色変換部１２０は、画
像変換用情報の一部であるＬＵＴを記憶しているＬＵＴ
記憶部１２２を含んで構成されている。
【００５６】より具体的には、ＬＵＴ記憶部１２２は、
３次元ルックアップテーブル（３Ｄ−ＬＵＴ）を記憶し
ている。
【００５７】さらに、本実施の形態では、色光センサー
６０からの視環境情報等に基づき、ＬＵＴ記憶部１２２
の３Ｄ−ＬＵＴを更新する情報生成部１６０をプロジェ
クタ画像処理部１００に設けている。
【００５８】次に、情報生成部１６０の機能ブロックに
ついて説明する。
【００５９】図４は、情報生成部１６０の機能ブロック
図である。
【００６０】情報生成部１６０は、プロジェクタ２０で
再現可能な色域を示すデバイス色域情報を生成するデバ
イス色生成手段として機能するデバイスカラー対応部１
６３およびデバイス色域管理部１６４を含んで構成され
ている。なお、対応部１６３およびデバイス色域管理部
１６４は、図２のプロファイル管理部１３０に相当す
る。
【００６１】また、情報生成部１６０は、色光センサー
６０からの視環境情報と、ｓＲＧＢの色の知覚量に基づ
き、アピアランスモデルに基づく演算を行って、視環境
におけるｓＲＧＢ規格における色と対応した対応色を示
す対応色情報を生成する対応色生成手段として機能する
ターゲットカラー対応部１６５および対応色導出部１６
６を含んで構成されている。
【００６２】さらに、情報生成部１６０は、対応色情報
およびデバイス色域情報に基づき、変換用情報を生成す
る変換用情報生成手段として機能する３Ｄ−ＬＵＴ生成
部１６２を含んで構成されている。
【００６３】また、ここで、デバイス色域管理部１６４
は、３Ｄ−ＬＵＴ生成部１６２で３Ｄ−ＬＵＴを生成す
る際に必要となる一群のデバイス色域情報（Ｘｊ、Ｙ
ｊ、Ｚｊ。ただし、ｊ＝１〜ｎ3。）を記憶している。
そして、デバイス色域管理部１６４は、当該デバイス色
域情報を３Ｄ−ＬＵＴ生成部１６２とデバイスカラー対
応部１６３に出力する。
【００６４】また、デバイスカラー対応部１６３は、デ
バイス色域管理部１６４からのデバイス色域情報に基づ
き、ＲＧＢ信号（Ｒｊ、Ｇｊ、Ｂｊ。ただし、ｊ＝１〜
ｎ3。）を求め、当該ＲＧＢ信号を３Ｄ−ＬＵＴ生成部
１６２に出力する。すなわち、デバイス色域情報（Ｘ
ｊ、Ｙｊ、Ｚｊ）は、デバイスカラー対応部１６３から
出力されるＲＧＢ信号（Ｒｊ、Ｇｊ、Ｂｊ）と関連付け
られている。
【００６５】また、対応色導出部１６６は、ｓＲＧＢの
色の知覚量（Ｊｉ、ｈｉ、Ｃｉ。ただし、ｉ＝１〜
ｎ3。）と、視環境における背景領域のＸＹＺ値（Ｘ
ｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）と、視環境における刺激領域のＸＹＺ
値（Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚｗ）と、視環境における刺激領域の
輝度値（ＬA）と、視環境における周囲領域の明るさに
応じて変動するパラメータ（ＮC、ｃ、ＦLL、Ｆ）と、
に基づき、アピアランスモデルに基づく演算を行って、
視環境におけるｓＲＧＢ規格における色と対応した対応
色を示す対応色情報（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ。ただし、ｉ＝
１〜ｎ3。）を生成する。なお、上記ｎは、３Ｄ−ＬＵ
Ｔの一辺の格子点の数である。
【００６６】また、知覚量（Ｊｉ、ｈｉ、Ｃｉ）とは色
の見えを数値化したものである。
【００６７】より具体的には、知覚量Ｊ（ライトネス）
は明るさの指標値であり、知覚量ｈ（色相角）は色味の
指標値であり、知覚量Ｃ（クロマ）は鮮やかさの指標値
である。このように、明るさ、色相、鮮やかさを規定す
ることにより、３次元空間での色を規定することができ
る。
【００６８】また、画像の輝度値（ＬA）としては、順
応白色の輝度の絶対値の２０％の値が用いられる。
【００６９】また、４つのパラメータ（ＮC、ｃ、ＦL
L、Ｆ）は、ＮCがクロックマチックインダクション係
数、ｃが周囲の影響の大きさに関する係数、ＦLLが明度
コントラスト係数、Ｆが順応の程度を示す係数である。
【００７０】これらのパラメータは、周囲が平均的な明
るさ、やや暗い、暗い等の明るさの程度に応じて値が変
更される。なお、色光センサー６０は、明るさによって
これらの値を設定するためのプログラムを記憶し、明る
さによってパラメータ値を演算して求める。
【００７１】ここで、上記の刺激領域、背景領域および
周囲領域について説明する。
【００７２】図５は、ＩＥＣにおけるｓＲＧＢ規格での
観察領域の模式図である。
【００７３】当該観察領域は、Ｖｉｅｉｎｇ Ｆｉｅｌ
ｄと呼ばれるものであり、刺激領域（Ｓｔｉｍｕｌｕ
ｓ）４１０と、隣接領域（Ｐｒｏｘｉｍａｌ Ｆｉｅｌ
ｄ）４２０と、背景領域（Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ）４３
０と、周囲領域（Ｓｕｒｒｏｕｎｄ）４４０とから構成
されている。
【００７４】刺激領域４１０は、視野で２度の領域（２
度視野ともいう。）が該当する。
【００７５】また、隣接領域４２０は、刺激領域４１０
以外で刺激領域４１０の端から２度拡大した領域が該当
する。
【００７６】また、背景領域４３０は、刺激領域４１０
および隣接領域４２０以外で刺激領域４１０（または隣
接領域４２０）の端から１０度拡大した領域が該当す
る。
【００７７】また、周囲領域４４０は、背景領域４３０
外の領域が該当する。
【００７８】そして、対応色導出部１６６は、当該対応
色情報を３Ｄ−ＬＵＴ生成部１６２とターゲットカラー
対応部１６５に出力する。
【００７９】ターゲットカラー対応部１６５は、対応色
情報（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ）に基づき、対応色のＲＧＢ信
号（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ。ただし、ｉ＝１〜ｎ3。）を生
成する。すなわち、対応色情報（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ）
は、ターゲットカラー対応部１６５から出力されるＲＧ
Ｂ信号（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ）と関連付けられている。
【００８０】（画像処理の流れの説明）次に、これら各
部を用いた画像処理の流れについてフローチャートを用
いて説明する。
【００８１】図６は、本実施形態の一例に係る画像処理
の手順を示すフローチャートである。
【００８２】まず、プロジェクタ２０は、キャリブレー
ション信号発生部１５０からキャリブレーション信号
（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）を発生させる。
【００８３】キャリブレーション信号発生部１５０は、
当該キャリブレーション信号をプロジェクタ色変換部１
２０に出力する。
【００８４】プロジェクタ色変換部１２０は、ＬＵＴ記
憶部１２２に記憶されたデフォルト（初期状態）のＬＵ
Ｔに基づき、キャリブレーション信号を変換し、デジタ
ルＲＧＢ信号（Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３）として出力する。
【００８５】また、ガンマ処理部１７０は、デジタルＲ
ＧＢ信号（Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３）を、ガンマ処理（明るさ
の調整）を施したデジタルＲＧＢ信号（Ｒ４、Ｇ４、Ｂ
４）に変換する。
【００８６】そして、Ｄ／Ａ変換部１８０は、デジタル
ＲＧＢ信号（Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４）をアナログＲＧＢ信号
（Ｒ５、Ｇ５、Ｂ５）に変換する。そして、Ｌ／Ｖ駆動
部１９０は、アナログＲＧＢ信号（Ｒ５、Ｇ５、Ｂ５）
に基づき、液晶ライトバルブを駆動する。そして、プロ
ジェクタ２０は、キャリブレーション画像を画像表示領
域１２に投写表示する（ステップＳ２）。
【００８７】画像表示領域１２にキャリブレーション画
像が表示された状態で、色光センサー６０は、視環境情
報として、画像の背景領域のＸＹＺ値（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚ
ｂ）、画像（順応白色）のＸＹＺ値（Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚ
ｗ）および輝度値（ＬA）の検出を行う。
【００８８】また、色光センサー６０は、他の視環境情
報として、周囲領域の明るさに応じて上記４つのパラメ
ータ（ＮC、ｃ、ＦLL、Ｆ）を演算して求める。
【００８９】このようにして視環境が把握される（ステ
ップＳ４）。
【００９０】そして、対応色導出部１６６は、色光セン
サー６０からの視環境情報と、知覚量と、に基づき、Ｃ
ＩＥＣＡＭ９７ｓのアピアランスモデルの演算手法を用
いて対応色情報（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ）を求める（ステッ
プＳ６）。
【００９１】また、ターゲットカラー対応部１６５は、
対応色情報（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ）に基づき、対応色のＲ
ＧＢ信号（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ）を生成する。
【００９２】対応色導出部１６６およびターゲットカラ
ー対応部１６５は、それぞれ、対応色情報（Ｘｉ、Ｙ
ｉ、Ｚｉ）およびＲＧＢ信号（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ）を３
Ｄ−ＬＵＴ生成部１６２に出力する。
【００９３】また、デバイス色域管理部１６４およびデ
バイスカラー対応部１６３は、それぞれ、デバイス色域
情報（Ｘｊ、Ｙｊ、Ｚｊ）およびＲＧＢ信号（Ｒｊ、Ｇ
ｊ、Ｂｊ）を３Ｄ−ＬＵＴ生成部１６２に出力する。
【００９４】３Ｄ−ＬＵＴ生成部１６２は、対応色情報
（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ）およびデバイス色域情報（Ｘｊ、
Ｙｊ、Ｚｊ）をＬ*ｕ*ｖ*表色系に変換し、対応色とデ
バイスのそれぞれの色域を求める。
【００９５】また、３Ｄ−ＬＵＴ生成部１６２は、各色
域に基づき、色域マッピング（色域圧縮、色域伸張等）
を行う。このように、３Ｄ−ＬＵＴ生成部１６２は、対
応色色域内の色をデバイス色域内の色に対応づけ、ＬＵ
Ｔ記憶部１２２に当該対応づけが可能な３Ｄ−ＬＵＴを
生成する（ステップＳ８）。
【００９６】なお、実際には、対応色情報（Ｘｉ、Ｙ
ｉ、Ｚｉ）およびデバイス色域情報（Ｘｊ、Ｙｊ、Ｚ
ｊ）は、それぞれＲＧＢ信号（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ）およ
びＲＧＢ信号（Ｒｊ、Ｇｊ、Ｂｊ）に関連付けられてい
るため、生成された３Ｄ−ＬＵＴを用いることにより、
入力側のＲＧＢ信号（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２）を出力側のＲ
ＧＢ信号（Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３）に適切に変換できる。
【００９７】そして、プロジェクタ色変換部１２０は、
ＬＵＴ記憶部１２２内の３Ｄ−ＬＵＴを用いて画像の色
の変換を行う。その後、ガンマ処理部１７０は画像の明
るさを調整し、Ｄ／Ａ変換部１８０は、ガンマ処理部１
７０から出力されたデジタルＲＧＢ信号（Ｒ４、Ｇ４、
Ｂ４）をアナログＲＧＢ信号（Ｒ５、Ｇ５、Ｂ５）に変
換し、Ｌ／Ｖ駆動部１９０は、液晶ライトバルブを駆動
する。
【００９８】以上の手順によりプロジェクタ２０は、プ
レゼンテーション画像を投写表示する（ステップＳ１
０）。
【００９９】以上のように、本実施の形態によれば、実
際の視環境において標準規格であるｓＲＧＢの色を再現
可能な対応色を求め、画像の色の見えを再現することに
より、画像の色の見えを正確に再現することができる。
【０１００】また、対応色では、上述した総合変移を考
慮しているため、色順応にも対応した画像の色の見えを
適切に再現することができる。
【０１０１】特に、ＣＩＥＣＡＭ９７ｓという現時点で
最も再現性能のよいアピアランスモデルを採用すること
により、画像の色の見えをより高精度に再現することが
できる。
【０１０２】また、ｓＲＧＢの色を目標とし、入力側の
装置の種別は考慮しないため、画像処理の際の計算量を
低減でき、高速に処理することができる。
【０１０３】すなわち、従来は、入力装置側の環境も考
慮して画像ごとに知覚量を求める必要があった。このた
め、従来は計算量が多大となり、画像処理に時間がかか
っていた。
【０１０４】本実施の形態によれば、ｓＲＧＢ等の標準
規格の複数の色の見えを知覚量として予めプロジェクタ
２０に備えているため、入力装置側の色の見えは常に一
定であるため、画像ごとに知覚量を求める必要がなく、
計算量を低減でき、高速に処理することができる。
【０１０５】さらに、本実施の形態によれば、アピアラ
ンスモデルに基づく演算は、いわゆる対応色再現方式で
あるため、いわゆる測色的色再現方式と比べ、プロジェ
クタ２０が再現可能な最高輝度値をほとんど低下させる
ことなく、画像信号を変換することができる。
【０１０６】すなわち、従来のプロジェクタは、目標と
する測色値に色を合わせ込むため、プロジェクタのデフ
ォルトの色のバランスを大きく変える必要があった。例
えば、本発明者の実験によれば、従来のプロジェクタを
用いて、デフォルトの白色（ＲＧＢ値が（２５５、２５
５、２５５）、輝度値が１０１０ｃｄ／ｍ2）をｓＲＧ
Ｂに準拠した白色に変換した場合、所定の環境では、Ｒ
ＧＢ値は（２５５、２１０、２３７）となり、輝度値は
７２３ｃｄ／ｍ2となり、輝度値が大きく低下してしま
う。これは、測色的色再現方式の場合、正確な色の再現
を行うためには、ＲＧＢ値のバランスを変える必要があ
るからである。例えば、この例では、ＲＧＢ値は（２５
５、２１０、２３７）であり、元の値とは大きく変わっ
ている。
【０１０７】一方、本実施の形態のプロジェクタ２０を
用いて画像信号の変換を行った場合、上記所定の環境で
は、ＲＧＢ値は（２４０、２４８、２５５）となり、輝
度値は９４９ｃｄ／ｍ2となり、輝度値はほとんど低下
せず、ＲＧＢ値もほとんど変化しない。ここで、ＲＧＢ
値を変化させないで済むのは、対応色再現方式の場合、
人の目の順応が考慮されており、ＲＧＢ値を変化させな
いでも正確な色の再現が可能だからである。
【０１０８】このように、本実施の形態によれば、プロ
ジェクタ２０が再現可能な最高輝度値をほとんど低下さ
せることなく、画像信号を変換することができる。
【０１０９】また、本実施の形態では、色光センサー６
０を用いて視環境を把握することにより、視環境を考慮
して画像を投写表示している。
【０１１０】これにより、画像表示時の視環境に適応し
て画像を表示することができ、表示環境の差を吸収して
適用される環境によらずに同一の画像を表示することが
できる。したがって、複数の異なる場所において、ほぼ
同一の色を短時間で再現することができる。
【０１１１】（ハードウェアの説明）なお、上述した各
部に用いるハードウェアとしては、例えば、以下のもの
を適用できる。
【０１１２】例えば、Ａ／Ｄ変換部１１０としては、例
えばＡ／Ｄコンバーター等、Ｄ／Ａ変換部１８０として
は、例えばＤ／Ａコンバーター等、Ｌ／Ｖ駆動部１９０
としては液晶ライトバルブ駆動ドライバ等、プロジェク
タ色変換部１２０、情報生成部１６０としては、例えば
画像処理回路やＡＳＩＣ等、ＬＵＴ記憶部１２２として
はＲＡＭ等の記憶領域を有する回路等を用いて実現でき
る。なお、これら各部は回路のようにハードウェア的に
実現してもよいし、ドライバのようにソフトウェア的に
実現してもよい。
【０１１３】また、図３に示すように、これら各部の機
能を情報記憶媒体３００からプログラムを読み取って実
現してもよい。情報記憶媒体３００としては、例えば、
ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤ
Ｄ等を適用でき、その情報の読み取り方式は接触方式で
あっても、非接触方式であってもよい。
【０１１４】また、情報記憶媒体３００に代えて、上述
した各機能を実現するためのプログラム等を伝送路を介
してホスト装置等からダウンロードすることによって上
述した各機能を実現することも可能である。すなわち、
上述した各機能を実現するための情報は、搬送波に具現
化されるものであってもよい。
【０１１５】さらに、色光センサー６０としては、例え
ば輝度センサー等を適用できる。
【０１１６】（変形例）以上、本発明を適用した好適な
実施例について説明してきたが、本発明は上述した実施
例に限定されず、種々の変形が可能である。
【０１１７】例えば、アピアランスモデルは、ＣＩＥＣ
ＡＭ９７ｓに限定されず、ＲＬＡＢ、ＶｏｎＫｒｉｅ
ｓ、Ｂｒａｄｆｏｒｄ、ＣＩＥＬＡＢ、Ｈｕｎｔ等の種
々のアピアランスモデルを適用することができる。
【０１１８】なお、上述した知覚量やパラメータ等は、
アピアランスモデルによって若干異なるが、採用するモ
デルに合わせて色光センサー６０等でパラメータ等を取
得することが可能である。
【０１１９】また、上述した実施例では、所定の階調ご
とに行われるキャリブレーション信号発生部１５０から
のキャリブレーション信号の発生順序は固定的なもので
あったが、可変的な場合にも対応することも可能であ
る。
【０１２０】この場合、例えば、図６に示すステップＳ
２の処理の際に、キャリブレーション信号発生部１５０
からキャリブレーション信号として出力した各ＲＧＢ値
をデバイスカラー対応部１６３で記憶しておく。そし
て、ステップＳ８の処理の際に、デバイスカラー対応部
１６３が記憶しておいた各ＲＧＢ値を参照してデバイス
色域管理部１６４からのデバイス色域情報（Ｘｊ、Ｙ
ｊ、Ｚｊ）に対応したＲＧＢ信号（Ｒｊ、Ｇｊ、Ｂｊ）
を３Ｄ−ＬＵＴ生成部１６２に出力することにより、キ
ャリブレーション信号の発生順序が可変的な場合にも対
応できる。
【０１２１】また、上述した画像信号を変換するための
変換用情報としては、３Ｄ−ＬＵＴ以外にも１Ｄ−ＬＵ
Ｔを適用することも可能である。
【０１２２】また、視環境把握手段としては、色光セン
サー６０以外にも、例えば、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカ
メラ等の撮像手段を適用し、撮像データを画像処理する
ことによって視環境を把握することも可能である。
【０１２３】なお、上述したスクリーン１０は、反射型
のものであったが、透過型のものであってもよい。ま
た、スクリーンとしては、ホログラムを用いたスクリー
ンであってもよい。
【０１２４】また、上述したプロジェクタのような投写
型画像表示装置以外の表示手段で画像表示を行ってプレ
ゼンテーション等を行う場合にも本発明を適用できる。
このような表示手段としては、例えば、液晶プロジェク
タのほか、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂ
ｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎ
ｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉ
ｓｐｌａｙ）、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓ
ｃｅｎｃｅ）、直視型液晶表示装置等のディスプレイ装
置、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ
Ｄｅｖｉｃｅ）を用いたプロジェクタ等が該当する。
なお、ＤＭＤは米国テキサスインスツルメンツ社の商標
である。また、プロジェクタは前面投写型のものに限ら
れず、背面投写型のものであってもよい。
【０１２５】また、プレゼンテーション以外にも、ミー
ティング、医療、デザイン・ファッション分野、営業活
動、コマーシャル、教育、さらには映画、ＴＶ、ビデ
オ、ゲーム等の一般映像等における画像表示を行う場合
にも本発明は有効である。
【０１２６】なお、上述したプロジェクタ２０のプロジ
ェクタ画像処理部１００の機能は、単体の画像表示装置
（例えば、プロジェクタ２０）で実現してもよいし、複
数の処理装置で分散して（例えば、プロジェクタ２０と
ＰＣとで分散処理）実現してもよい。
【０１２７】さらに、上述した実施例では、視環境にお
ける刺激領域のＸＹＺ値（Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚｗ）と、視環
境における刺激領域の輝度値（ＬＡ）とを用いたが、こ
れらの値は図５に示す特定の領域以外の領域の値を用い
てもよい。
【０１２８】すなわち、ＸＹＺ値（Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚｗ）
は、順応視野における白色の相対三刺激値であればよ
く、輝度値（ＬＡ）は、順応視野における白色の輝度値
（より具体的には当該輝度値の２０％）であればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の一例に係る画像表示システムの概
略説明図である。
【図２】従来のプロジェクタ内の画像処理部の機能ブロ
ック図である。
【図３】本実施形態の一例に係るプロジェクタ内の画像
処理部の機能ブロック図である。
【図４】本実施形態の一例に係る情報生成部の機能ブロ
ック図である。
【図５】ＩＥＣにおけるｓＲＧＢ規格での観察領域の模
式図である。
【図６】本実施形態の一例に係る画像処理の手順を示す
フローチャートである。
【符号の説明】
２０ プロジェクタ ５０ レーザーポインタ ６０ 色光センサー ８０ 環境光 １２０ プロジェクタ色変換部 １２２ ＬＵＴ記憶部 １５０ キャリブレーション信号発生部 １６０ 情報生成部 １６２ ３Ｄ−ＬＵＴ生成部 １６３ デバイスカラー対応部 １６４ デバイス色域管理部 １６５ ターゲットカラー対応部 １６６ 対応色導出部 ３００ 情報記憶媒体
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年４月８日（２００２．４．８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 環境適応型の画像表示システム、プロ
ジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および画像処理方
法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、環境適応型の画像
表示システム、プロジェクタ、プログラム、情報記憶媒
体および画像処理方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】本発明は、上記の課題に鑑みなされたもの
であり、その目的は、アピアランスモデルを採用する際
の計算量を低減し、画像の色の見えを正確かつ短時間に
再現可能な環境適応型の画像表示システム、プロジェク
タ、プログラム、情報記憶媒体および画像処理方法を提
供することにある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｄ 9/67 1/46 Ｚ Ｆターム(参考） 5B057 AA20 BA29 CA01 CA08 CB01 CB08 CC01 CE11 CE16 CH01 CH07 DA16 DB06 DB09 5C066 AA03 BA01 CA05 CA08 CA17 EA03 EA11 EC01 EC05 EE01 EE04 GA01 GB01 KE04 KM17 5C077 PP15 PP32 PQ12 PQ22 PQ23 SS06 5C079 HB01 HB05 LA12 LB02 MA01 MA04 MA11 MA17 NA03 PA05 5C082 AA03 BA12 BA34 BA35 BB02 BB51 BB53 CA12 CA81 CB03 DA71 DA73 DA86 MM10

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像の被表示領域を観察する場合の視環
    境を把握する視環境把握手段による視環境情報に基づい
    て生成され、画像信号の変換に用いられる変換用情報に
    基づき、画像を表示する画像表示システムにおいて、 前記視環境情報と、所定の標準環境情報を有する標準規
    格の色情報と、に基づき、当該標準規格に適合した画像
    が表示されるように、前記変換用情報をアピアランスモ
    デルに基づく演算を行って生成する情報生成手段と、 生成された変換用情報に基づき、前記画像信号を変換し
    て画像を表示する画像表示手段と、 を含むことを特徴とする環境適応型の画像表示システ
    ム。
  2. 【請求項２】 請求項１において、 前記標準規格は、ｓＲＧＢ規格であり、 視環境情報は、 前記視環境における順応白色のＸＹＺ値と、 前記視環境における順応白色の輝度値と、 前記視環境の背景領域のＸＹＺ値と、 前記視環境における明るさによって変動するパラメータ
    と、 を示す情報を含み、 前記標準環境情報は、色の見えの知覚量を示す情報を含
    み、 前記情報生成手段は、 前記ＸＹＺ値、前記輝度値、前記パラメータおよび前記
    知覚量に基づき、前記アピアランスモデルに基づく演算
    を行って、前記視環境における前記ｓＲＧＢ規格におけ
    る色と対応した対応色を示す対応色情報を生成する対応
    色生成手段と、 前記画像表示手段で再現可能な色域を示すデバイス色域
    情報を生成するデバイス色生成手段と、 前記対応色情報および前記デバイス色域情報に基づき、
    前記変換用情報を生成する変換用情報生成手段と、 を含むことを特徴とする画像表示システム。
  3. 【請求項３】 請求項１、２のいずれかにおいて、 前記情報生成手段と、 前記画像表示手段と、 校正用画像を生成する手段と、 を有する投写型表示装置を含み、 前記画像表示手段は、生成された校正用画像を前記被表
    示領域に投写表示し、 前記視環境把握手段は、前記校正用画像の表示された被
    表示領域を観察する場合の視環境を把握することを特徴
    とする画像表示システム。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記変換用情報は、ルックアップテーブルを含むことを
    特徴とする画像表示システム。
  5. 【請求項５】 画像の被表示領域を観察する場合の視環
    境を把握する視環境把握手段による視環境情報に基づい
    て生成され、画像信号の変換に用いられる変換用情報に
    基づき、画像を表示するためのコンピュータにより使用
    可能なプログラムであって、 前記視環境情報と、所定の標準環境情報を有する標準規
    格の色情報と、に基づき、当該標準規格に適合した画像
    が表示されるように、前記変換用情報をアピアランスモ
    デルに基づく演算を行って生成する情報生成手段と、 生成された変換用情報に基づき、前記画像信号を変換し
    て画像を画像表示手段に表示させる手段と、 をコンピュータに実現させることを特徴とするプログラ
    ム。
  6. 【請求項６】 請求項５において、 前記標準規格は、ｓＲＧＢ規格であり、 視環境情報は、 前記視環境における順応色色のＸＹＺ値と、 前記視環境における順応白色の輝度値と、 前記視環境の背景領域のＸＹＺ値と、 前記視環境における明るさによって変動するパラメータ
    と、 を示す情報を含み、 前記標準環境情報は、色の見えの知覚量を示す情報を含
    み、 前記情報生成手段は、 前記ＸＹＺ値、前記輝度値、前記パラメータおよび前記
    知覚量に基づき、前記アピアランスモデルに基づく演算
    を行って、前記視環境における前記ｓＲＧＢ規格におけ
    る色と対応した対応色を示す対応色情報を生成する対応
    色生成手段と、 前記画像表示手段で再現可能な色域を示すデバイス色域
    情報を生成するデバイス色生成手段と、 前記対応色情報および前記デバイス色域情報に基づき、
    前記変換用情報を生成する変換用情報生成手段と、 を含むことを特徴とするプログラム。
  7. 【請求項７】 請求項５、６のいずれかにおいて、 前記変換用情報は、ルックアップテーブルを含むことを
    特徴とするプログラム。
  8. 【請求項８】 コンピュータにより使用可能な情報記憶
    媒体であって、請求項５〜７のいずれかのプログラムを
    含むことを特徴とする情報記憶媒体。
  9. 【請求項９】 画像の被表示領域を観察する場合の視環
    境を把握する視環境把握手段による視環境情報に基づい
    て生成され、画像信号の変換に用いられる変換用情報に
    基づき、画像を表示する画像表示システム用の画像処理
    方法において、 前記視環境情報を取得する工程と、 取得された視環境情報と、所定の標準環境情報を有する
    標準規格の色情報と、に基づき、当該視環境において当
    該標準規格の色を再現する対応色を示す対応色情報を、
    アピアランスモデルに基づく演算を行って生成する対応
    色生成工程と、 求められた対応色情報と、前記画像を表示する表示手段
    で再現可能な色域を示す色域情報と、に基づき、前記変
    換用情報を生成する工程と、 生成された変換用情報に基づき、前記画像信号を変換す
    る工程と、 を含むことを特徴とする画像処理方法。
  10. 【請求項１０】 請求項９において、 前記視環境情報の取得に先立って、校正用画像を生成す
    る工程と、 生成された校正用画像を前記被表示領域に表示する工程
    と、 前記校正用画像の表示された被表示領域を観察する場合
    の視環境を把握し、前記視環境情報を生成する工程と、 を含むことを特徴とする画像処理方法。
  11. 【請求項１１】 請求項９、１０のいずれかにおいて、 前記変換用情報は、ルックアップテーブルを含むことを
    特徴とする画像処理方法。
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