JP2003052050A - カラー表示装置 - Google Patents
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Abstract
(2)反射部材または散乱透過部材を表示面またはその
近傍に備えるカラーディスプレイ、(3)カラープラズ
マディスプレイ、または(4)カラーフィールドエミッ
ションディスプレイと、信号処理手段とを備えるカラー
表示装置において、カラーディスプレイの彩度が低くと
も高い彩度の表示を得ることができるカラー表示装置を
提供する。 【解決手段】 色信号R・G・Bの階調レベルが等しく
ない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レ
ベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信
号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理回路
2を設け、処理された色信号R’・G’・B’をシャッ
タ型カラーディスプレイ1に出力する。また、シャッタ
型カラーディスプレイ1に代えて、(2)〜(4)のタ
イプのカラーディスプレイを用いる。
Description
えるカラー表示装置に関するものであり、より詳しく
は、シャッタ型カラーディスプレイ、表示面またはその
近傍に反射部材または拡散透過部材を備えるカラーディ
スプレイ、カラープラズマディスプレイ、またはカラー
フィールドエミッションディスプレイと、彩度を向上さ
せるための色変換手段とを備えるカラー表示装置に関す
るものである。
する目的で、各種の信号処理回路を内蔵したカラー液晶
表示装置が開発されている。
には、赤色の画像表示用デジタル信号(R信号)、緑色
の画像表示用デジタル信号(G信号)、および青色の画
像表示用デジタル信号(B信号)に対して、R信号、G
信号、およびB信号の階調数のうちいずれか1つまたは
2つが異なる場合に、1階調以上の任意に設定した信号
を小さい方の1つまたは2つの信号に加算する色度調整
回路を有するカラー液晶表示装置が開示されている。
の色材を変更することなく、色再現範囲を調整可能にす
ることにある。
10−240198号公報に記載の色度調整回路は、小
さい方の1つまたは2つの信号の階調数を上げるもので
あるため、有彩色の画素の色度は、色度座標上では、上
記公報の図3および図7に示されているように、各色成
分の色度座標点が白色方向へ移動し、色再現範囲(色度
範囲)が小さくなる。そのため、有彩色の画素は、色度
が白色寄りにシフトされ、彩度が低くなる。
は色再現範囲を調整可能にしているが、カラー液晶表示
装置の原色の色再現範囲自体を信号処理で広げることは
できない。なぜなら、信号処理では各画素の100%輝
度を超える輝度を得ることができないからである。一
方、色再現範囲を上記公報の図3および図7に示されて
いるように、色再現範囲を狭くすることは可能である。
特開平10−240198号公報の技術で可能なのは、
カラーフィルタ厚むらに起因するホワイトバランスのず
れを補正することだけである。
ッタ型カラーディスプレイでは、一般的に、光シャッタ
による遮光が完璧でなく、漏れ光を生じるため、暗い階
調では彩度(色純度)が極端に低下する。
イのコントラスト比は、一般的な透過型では300程度
であり、また、一般的な反射型では10程度である。こ
れは白表示の輝度を1とすると、黒表示の輝度が1/3
00程度または1/10程度ということであり、カラー
液晶ディスプレイの黒表示は完全な黒表示(輝度0)に
はなっていない。また、実際の使用環境においては、外
光がカラー液晶ディスプレイの表示面にて反射・散乱す
るため、黒表示の輝度はさらに増加(コントラスト比は
低下)する傾向にある。そのため、このような一般的な
カラー液晶ディスプレイで表示される映像は、理想的な
映像(テレビであれば再現すべき元の映像)よりも彩度
の低い(色の薄い)ものとなってしまう。これは、色度
座標上では、各色成分の色度座標点が白色方向へ移動す
ることに相当する。
フィルタにて色を分離し、カラー画像を表示するものが
多い。この場合、透過率の向上と色純度の向上とは相反
する関係にある。すなわち、例えば、カラーフィルタの
色を濃くすると、彩度が向上し、色再現性が向上する
(色が良くなる)が、透過率は低下してしまう。一方、
輝度向上や光源の低消費電力化(光源を備える場合)の
観点から、透過率を増加させようとすると、カラーフィ
ルタの色を薄くする必要があり、その場合、彩度(色純
度)を低下してしまう。
晶表示装置では、(1)黒表示が完全に黒表示にならな
い、(2)透過率を増加させようとすると、カラーフィ
ルタの色純度が低くなる、という2つの原因により、彩
度が低下する(色が薄くなる)という問題があることが
わかる。
題は、最近注目されている、投射型カラーディスプレイ
やカラーエレクトロルミネッセンスディスプレイ、カラ
ープラズマディスプレイ、カラーフィールドエミッショ
ンディスプレイ等においても同様に見られる。
光ビームを投射する前面投射型カラーディスプレイや、
拡散透過スクリーン上に背面側から光ビームを投射する
背面投射型カラーディスプレイ、蛍光体層の背後の近傍
に反射性電極を備えるカラーエレクトロルミネッセンス
ディスプレイ等のように、反射部材または拡散透過部材
を表示面またはその近傍に備えるカラーディスプレイで
は、特に暗表示時の外光の反射または散乱により彩度が
低下する。
では、表示面であるスクリーン(投射スクリーン)自体
が散乱体であるため、たとえ黒表示の状態であっても、
外光があれば、外光をスクリーンが散乱し、散乱光の一
部が観測者の目に達してしまう。そのため、外光があれ
ば、コントラスト比が低下してしまう。また、前面投射
型カラーディスプレイでは、表示面であるスクリーン自
体が反射部材であるため、たとえ黒表示の状態であって
も、外光があれば、外光をスクリーンが反射してしま
い、コントラスト比が低下してしまう。その結果、彩度
(色純度)が低下する。
示の状態は、普通に見れば白に見えるスクリーンに光が
投射されていない暗い白状態であり、白表示の状態は、
この状態をさらに明るくした状態である。
電極を備えるエレクトロルミネッセンスディスプレイで
は、背面電極がアルミニウム電極等の反射性電極である
ことが多く、そのような反射性電極を背面電極として備
える構成の場合、たとえ黒表示であっても、外光があれ
ば、外光を背面電極が反射してしまい、コントラスト比
が低下してしまう。その結果、彩度(色純度)が低下す
る。
スプレイにおいても、プラズマディスプレイやフィール
ドエミッションディスプレイでは、蛍光体の色純度を追
求すると、蛍光体の発光効率が悪くなるという問題点を
有している。すなわち、高輝度の表示を得るためには、
低色純度・高効率の蛍光体を用いる必要があり、そうし
た場合、彩度が低下する。よって、低色純度・高効率の
蛍光体を用いて色再現性の良好な表示を得るためには、
彩度を向上(強調)することが求められる。
レイに代表されるシャッタ型カラーディスプレイ、
(2)投射型ディスプレイやエレクトロルミネッセンス
ディスプレイ等のような、反射部材または散乱透過部材
を表示面またはその近傍に備えるカラーディスプレイ、
(3)カラープラズマディスプレイ、および(4)カラ
ーフィールドエミッションディスプレイにおいては、彩
度が低下するという問題がある。
特開平10−240198号公報に記載の色度調整回路
を用いると、彩度がより一層低下してしまい、逆効果と
なる。
ものであり、その目的は、上記の(1)〜(4)のいず
れかのタイプのカラーディスプレイと信号処理手段とを
備えるカラー表示装置において、カラーディスプレイの
彩度が低くとも高い彩度の表示を得ることができるカラ
ー表示装置を提供することにある。
は、上記の課題を解決するために、光源(均一輝度のバ
ックライトや、太陽等の外部光源)からの光を光シャッ
タで調光することにより表示を行うシャッタ型カラーデ
ィスプレイと、複数の色成分のそれぞれの階調レベルを
表す複数の色信号からなるカラー映像信号に対して処理
を行い、得られたカラー映像信号をシャッタ型カラーデ
ィスプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表
示装置において、上記信号処理手段は、各色信号の階調
レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ
色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レ
ベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う
色変換処理手段を含むことを特徴としている。
により画質向上を達成することができる。すなわち、複
数の色信号を異なる割合で含む中間色の映像信号に対
し、最も大きい色成分を増加させる一方、最も小さい色
成分を減少させることができる。例えば、赤色が主の色
成分であり、青色および緑色がわずかに含まれる中間色
の映像信号に対し、赤色を増加させる一方、青色および
緑色を減少させることができる。また、中間調の原色
(単色)の映像信号についても階調レベルを高めること
ができる。一方、各色成分の大きさ(色信号の階調レベ
ル)が等しい無彩色の映像信号については各色信号が変
化しない。これらにより、色純度(彩度)を高めること
ができる。すなわち、例えば、赤っぽい色を、より原色
の赤色に近い赤っぽい色、あるいは原色の赤色に変換す
ることができる。その結果、シャッタ型カラーディスプ
レイ自体の彩度が低くとも、高い彩度を得ることができ
る。
低色純度・高透過率のカラーフィルタを用いた場合、光
源の光量を増加させることなく、明度および彩度の高い
表示を得ることができる。
は、典型的には液晶ディスプレイであり、液晶の背面に
設けたバックライトからの光を液晶で調光する透過型カ
ラー液晶ディスプレイ;液晶の背面に設けた光反射板で
周囲光(外光)を反射すると共に液晶で調光する反射型
カラー液晶ディスプレイ;液晶の背面に半透過性反射板
を備えると共にこの半透過性反射板の背面にバックライ
トを備え、周囲が明るいときには周囲光を用いて表示を
行う一方、周囲が暗いときにはバックライトを用いて表
示を行う半透過型カラー液晶ディスプレイ(透過反射兼
用形液晶ディスプレイ)等が挙げられる。
にコントラスト比は300前後であり、また、表示面の
表面による外光の反射により、色が薄くなる(彩度が低
下する)傾向があるため、本発明に係る色変換処理によ
り彩度を向上させることで画質向上効果が得られる。反
射型カラー液晶ディスプレイは、一般的にコントラスト
比は10前後であり、色が薄くなり(彩度が低下し)色
再現性が低下するため、本発明に係る色変換処理により
彩度を向上させることで画質向上効果が得られる。半透
過型カラー液晶ディスプレイは、上記の2種のカラー液
晶ディスプレイの特性を含むため、本発明に係る色変換
処理により彩度を向上させることで画質向上効果が得ら
れる。
型例としては、エレクトロクロミズムディスプレイも挙
げられる。エレクトロクロミズムとは、電位差による酸
化還元反応により物質の状態を変化させて色や透過率を
変化させる技術である。このエレクトロクロミズムを用
いたディスプレイ、すなわちエレクトロクロミズムディ
スプレイもシャッタ型カラーディスプレイとして使用す
ることができる。
課題を解決するために、表示面またはその近傍に反射部
材または拡散透過部材を備えるカラーディスプレイと、
複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信
号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られ
たカラー映像信号をカラーディスプレイに出力する信号
処理手段とを備えるカラー表示装置において、上記信号
処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない場合
に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増
加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調
レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含むこ
とを特徴としている。
で含む中間色の映像信号に対し、最も大きい色成分を増
加させる一方、最も小さい色成分を減少させることがで
きる。また、中間調の原色の映像信号についても階調レ
ベルを高めることができる。一方、各色成分の大きさが
等しい無彩色の映像信号については各色信号が変化しな
い。これらにより、色純度(彩度)を高めることができ
る。その結果、カラーディスプレイ自体の彩度が低くと
も、彩度の高い表示を得ることができる。
材を備えるカラーディスプレイに低色純度・高透過率の
カラーフィルタを用いた場合、光源の光量を増加させる
ことなく、明度および彩度の高い表示を得ることができ
る。
るカラーディスプレイとしては、反射部材としての反射
スクリーンまたは拡散透過部材としての拡散透過スクリ
ーン(表示面)上に光ビームを投射する投射型カラーデ
ィスプレイ、および、蛍光体層(表示面)と、蛍光体層
の背面側の近傍位置に設けられた反射部材としての反射
性の背面電極とを備えるエレクトロルミネッセンスディ
スプレイが挙げられる。
イクロミラーデバイス(DMD)などを用いたあらゆる
タイプの投射型カラーディスプレイでは、外光がスクリ
ーンで反射または散乱するため、彩度が低下する(色が
薄くなる)傾向がある。本発明に係る色変換処理により
彩度を向上させることで画質向上効果が得られる。ま
た、エレクトロルミネッセンスディスプレイでは、一般
に、背面電極(画素電極)やバスラインが金属で形成さ
れており、外光を反射しやすいので、彩度が低下する
(色が薄くなる)傾向がある。そのため、本発明に係る
色変換処理により彩度を向上させることで画質向上効果
が得られる。
課題を解決するために、カラープラズマディスプレイ
と、複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の
色信号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得
られたカラー映像信号をカラープラズマディスプレイに
出力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置におい
て、上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等し
くない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調
レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色
信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手
段を含むことを特徴としている。また、本発明のカラー
表示装置は、上記の課題を解決するために、カラーフィ
ールドエミッションディスプレイと、複数の色成分のそ
れぞれの階調レベルを表す複数の色信号からなるカラー
映像信号に対して処理を行い、得られたカラー映像信号
をカラーフィールドエミッションディスプレイに出力す
る信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、上
記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない
場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベル
を増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の
階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含
むことを特徴としている。
フィールドエミッションディスプレイは、蛍光体を励起
して表示を行うものであるが、共に消費電力が大きいデ
ィスプレイであり、色純度を追求すると効率が悪くなる
という問題点を有している。
で含む中間色の映像信号に対し、最も大きい色成分を増
加させる一方、最も小さい色成分を減少させることがで
きる。また、中間調の原色の映像信号についても階調レ
ベルを高めることができる。一方、各色成分の大きさが
等しい無彩色の映像信号については各色信号が変化しな
い。これらにより、色純度(彩度)を高めることができ
る。その結果、カラーディスプレイ自体の彩度が低くと
も、彩度の高い表示を得ることができる。
ィスプレイおよびカラーフィールドエミッションディス
プレイに色変換処理手段を組み合わせたことで、高い彩
度(濃い色)を維持しながら蛍光体の輝度を抑えること
できる。それゆえ、実用上問題のないレベルの表示品位
を維持しながら、消費電力を低くすることができる。
記カラー映像信号は、赤色信号(赤色の階調レベルを表
す信号)、緑色信号(緑色の階調レベルを表す信号)、
および青色信号(青色の階調レベルを表す信号)からな
り、上記色変換処理手段は、その入力カラー映像信号の
赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルをそ
れぞれ、R、G、およびBとすると、入力カラー映像信
号を、 R’=R+Krg(R−G)+Krb(R−B) G’=G+Kgr(G−R)+Kgb(G−B) B’=B+Kbr(B−R)+Kbg(B−G) (ただし、Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr、
およびKbgは、正の定数または0以上の数値範囲内で
変化する変数)で表される演算で得られるR’、G’、
およびB’をそれぞれ赤色信号、緑色信号、および青色
信号の階調レベルとする出力カラー映像信号に変換する
ものであることが好ましい。
98号公報記載の信号処理は、階調レベルの変更量(加
算量)が固定されている。しかし、色信号によって階調
レベルの変更量を最適に調整しなければ、良好な画質を
得ることができない。
レベルの差が大きいほど彩度向上(色強調)の度合いが
大きくなる。したがって、中間色の彩度向上の度合い
は、無彩色に近いほど小さくなる一方、原色に近いほど
大きくなる。その結果、色再現性を損なうことなく彩度
を向上させることができ、良好な画質を得ることができ
る。
ーなどの大規模回路も必要とせず、ごく簡単な回路で達
成できる。
r、Kgb、Kbr、およびKbgは、2以下であるこ
とがより好ましく、0.5以下であることがさらに好ま
しい。また、Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kb
r、およびKbgは、正の定数であれば、色変換処理手
段の演算量を少なくすることができる。したがって、色
変換処理手段を規模の小さい回路で実現可能となる。
号が各々nビットN階調(N=2n)のデジタル信号で
ある場合、各信号は0、1、2、…、N−2、N−1の
N個の値をとり、それぞれ、0(黒)、1/(N−
1)、2/(N−1)、…、(N−2)/(N−1)、
1(白)の階調レベルを表す。したがって、赤色信号、
緑色信号、および青色信号の値をそれぞれr、g、およ
びbとすると、階調レベルR、G、およびBは、次のよ
うに表される。
りえないので、前記の階調レベルR’、G’、および
B’を演算するための演算式の右式が負となった場合に
は、左式を0にするものとする。
Kbr、およびKbgは、正の定数である場合、それぞ
れ1/(2の整数乗)で表される定数であることが特に
好ましい。これにより、色変換処理手段の演算量を少な
くすることができ、色変換処理手段を規模の小さい回路
で実現可能となる。なぜなら、カラー映像信号が2進数
のデジタル信号である場合、このデジタル信号に対して
1/(2の整数乗)で表される定数を乗じる演算は、桁
移動によって容易に達成できるからである。
b、Kgr、Kgb、Kbr、およびKbgのそれぞれ
を、R、G、およびBの少なくとも1つに応じて変化さ
せるものであってもよい。これによって、より適切な彩
度向上(色強調)を実現できる。
びKrbをRに応じて変化させ、KgrおよびKgbを
Gに応じて変化させ、KbrおよびKbgをBに応じて
変化させるものであってもよい。これによって、より適
切な彩度向上(色強調)を実現できる。
手段は、Rが中間調の階調レベルであるときに最大とな
る一方、Rが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであ
るときに最小となるようにKrgおよびKrbを変化さ
せ、Gが中間調の階調レベルであるときに最大となる一
方、Gが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであると
きに最小となるようにKgrおよびKgbを変化させ、
Bが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、
Bが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに
最小となるようにKbrおよびKbgを変化させるもの
であることが好ましい。
処理によって彩度が向上(色強調)されすぎることを防
止できる。すなわち、色変換処理手段の信号処理によっ
てカラー映像信号の各色信号の階調レベルが白または黒
の階調レベルに変換され、色が飽和するのを防止するこ
とができる。
r、Kgb、Kbr、およびKbgは、 Krg=αr・Lrg Krb=αr・Lrb Kgr=αg・Lgr Kgb=αg・Lgb Kbr=αb・Lbr Kbg=αb・Lbg (ただし、LrgおよびLrbは正の定数または0以上
の数値範囲内でrに無関係に変化する変数、Lgrおよ
びLgbは正の定数または0以上の数値範囲内でgに無
関係に変化する変数、LbrおよびLbgは正の定数ま
たは0以上の数値範囲内でbに無関係に変化する変数)
で表され、αrが0以上の数値範囲内でRに応じて変化
する関数、αgが0以上の数値範囲内でGに応じて変化
する関数、αbが0以上の数値範囲内でBに応じて変化
する関数であることが好ましい。
(最高階調レベル)を1とし、αr=f(R)、αg=
g(G)、αb=h(B)とすると、f(0)=f
(1)=0、g(0)=g(1)=0、h(0)=h
(1)=0であることが好ましい。さらに、上記のf
(R)、g(G)、およびh(B)は、0からT(ただ
しTは0<T<1を満たす定数)までの区間で単調増加
し、Tから1までの区間で単調減少する関数であること
が好ましい。また、上記のTは、約0.5であることが
好ましい。
(B)は、 f(R)=f0 ・Rk (R<0.5) =f0 (1−R)k (R≧0.5) g(G)=g0 ・Gk (G<0.5) =g0 (1−G)k (G≧0.5) h(B)=h0 ・Bk (B<0.5) =h0 (1−B)k (B≧0.5) (ただし、f0 、g0 、h0 、およびkは正の定数)で
表される関数であることが好ましい。
Kgb、Kbr、およびKbgが、 Krg=αr・Lrg Krb=αr・Lrb Kgr=αg・Lgr Kgb=αg・Lgb Kbr=αb・Lbr Kbg=αb・Lbg (ただし、LrgおよびLrbは正の定数または0以上
の数値範囲内でRに無関係に変化する変数、Lgrおよ
びLgbは正の定数または0以上の数値範囲内でGに無
関係に変化する変数、LbrおよびLbgは正の定数ま
たは0以上の数値範囲内でBに無関係に変化する変数)
で表される変数であり、上記αr、αg、およびαb
が、 αr=f0 ・Rk (R<0.5) =f0 (1−R)k (R≧0.5) αg=g0 ・Gk (G<0.5) =g0 (1−G)k (G≧0.5) αb=h0 ・Bk (B<0.5) =h0 (1−B)k (B≧0.5) (ただし、f0 、g0 、h0 、およびkは正の定数)で
表される変数であることが好ましい。
処理によって、カラー映像信号の各色信号の中間調の階
調レベルが、白または黒の階調レベルに変換されること
なく、中間調に保たれる。それゆえ、実質的な階調数の
減少を防止し、色再現性を向上させることができる。
gb、Kbr、およびKbgは、 Krg=C・αr・αg Krb=C・αr・αb Kgr=C・αg・αr Kgb=C・αg・αb Kbr=C・αb・αr Kbg=C・αb・αg (Cは正の定数)で表される変数であり、上記αr、α
g、およびαbが、 αr=2×R (R<0.5) αr=2×(1−R) (R≧0.5) αg=2×G (G<0.5) αg=2×(1−G) (G≧0.5) αb=2×B (B<0.5) αb=2×(1−B) (B≧0.5) で表される変数であることも好ましい。
り、たとえばKrgは赤(R)または緑(G)の少なく
とも一方が0または1のとき最小値0となり、共に0.
5であるときに最大値1となる。これにより、色変換処
理手段の信号処理によって、カラー映像信号の各色信号
の中間調の階調レベルが、白または黒の階調レベルに変
換されることなく、中間調に保たれる。それゆえ、実質
的な階調数の減少を防止し、色再現性を向上させること
ができる。
(B)は、 f(R)=f0 ・sin2(π・Rk ) g(G)=g0 ・sin2(π・Gk ) h(B)=h0 ・sin2(π・Bk ) (ただし、f0 、g0 、h0 、およびkは正の定数)で
表される関数であってもよい。
(最高階調レベル)を1とし、αr=f(R)、αg=
g(G)、αb=h(B)とすると、f(0)=0、f
(1)>0、g(0)=0、g(1)>0、h(0)=
0、かつ、h(1)>0であってもよい。さらに、f
(R)、g(G)、およびh(B)は単調増加関数であ
ることが好ましい。
ように見せることができ、色純度の悪いディスプレイを
極めて明るい場所(外部環境)で観察するような厳しい
条件で有効である。例えば、現状の有機エレクトロルミ
ネッセンスディスプレイは色純度が悪いが、このディス
プレイを炎天下で観察するような場合が上述した厳しい
条件として想定される。
(B)は、 f(R)=f0 ・Rk g(G)=g0 ・Gk h(B)=h0 ・Bk (ただし、f0 、g0 、h0 、お
よびkは正の定数)で表される関数であってもよい。こ
の関数を用いた演算により、上記の色が極端に濃くなっ
たように見せることができる構成を実現できる。
(B)は、 f(R)=f0 ・sin2 { (π/2)Rk } g(G)=g0 ・sin2 { (π/2)Gk } h(B)=h0 ・sin2 { (π/2)Bk } (ただし、f0 、g0 、h0 、およびkは正の定数)で
表される関数であってもよい。この関数を用いた演算に
より、上記の色が極端に濃くなったように見せることが
できる構成を実現できる。
以下であることが好ましい。また、f0 、g0 、および
h0 も1以下であることが好ましい。また、Lrg、L
rb、Lgr、Lgb、Lbr、およびLbgは、2以
下であることが好ましく、0.5以下であることがより
好ましい。
記色変換処理手段は、KrgおよびKbgをGに応じて
変化させ、KrbおよびKgbをBに応じて変化させ、
KgrおよびKbrをRに応じて変化させるものである
ことが好ましい。これによって、より適切な彩度向上
(色強調)を実現できる。
手段は、Gが中間調の階調レベルであるときに最大とな
る一方、Gが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであ
るときに最小となるようにKrgおよびKbgを変化さ
せ、Bが中間調の階調レベルであるときに最大となる一
方、Bが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであると
きに最小となるようにKrbおよびKgbを変化させ、
Rが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、
Rが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに
最小となるようにKgrおよびKbrを変化させるもの
であることが好ましい。
処理によって彩度が向上(色強調)されすぎることを防
止できる。すなわち、色変換処理手段の信号処理によっ
てカラー映像信号の各色信号の階調レベルが白または黒
の階調レベルに変換され、色が飽和するのを防止するこ
とができる。
r、Kgb、Kbr、およびKbgは、 Krg=γr・Crg Krb=γr・Crb Kgr=γg・Cgr Kgb=γg・Cgb Kbr=γb・Cbr Kbg=γb・Cbg (ただし、γrは正の定数または0以上の数値範囲内で
Rに応じて変化する変数、γgは正の定数または0以上
の数値範囲内でGに応じて変化する変数、γbは正の定
数または0以上の数値範囲内でBに応じて変化する変
数)で表され、CrgおよびCbgが0以上の数値範囲
内でGに応じて変化する関数、CrbおよびCgbが0
以上の数値範囲内でBに応じて変化する関数、Cgrお
よびCbrが0以上の数値範囲内でRに応じて変化する
関数であることが好ましい。
(最高階調レベル)を1とし、Crg=i(G)、Cr
b=j(B)、Cgr=k(R)、Cgb=l(B)、
Cbr=m(R)、Cbg=n(G)とすると、i
(0)=i(1)=0、j(0)=j(1)=0、k
(0)=k(1)=0、l(0)=l(1)=0、m
(0)=m(1)=0、n(0)=n(1)=0である
ことが好ましい。さらに、上記のi(G)、j(B)、
k(R)、l(B)、m(R)、およびn(G)は、0
からT(ただしTは0<T<1を満たす定数)までの区
間で単調増加し、Tから1までの区間で単調減少する関
数であることが好ましい。また、上記のTは、約0.5
であることが好ましい。
(B)、m(R)、およびn(G)は、 i(G)=Crg’・Gk (G<0.5) =Crg’(1−G)k (G≧0.5) j(B)=Crb’・Bk (B<0.5) =Crb’(1−B)k (B≧0.5) k(R)=Cgr’・Rk (R<0.5) =Cgr’(1−R)k (R≧0.5) l(B)=Cgb’・Bk (B<0.5) =Cgb’(1−B)k (B≧0.5) m(R)=Cbr’・Rk (R<0.5) =Cbr’(1−R)k (R≧0.5) n(G)=Cbr’・Gk (G<0.5) =Cbr’(1−G)k (G≧0.5) (ただし、k、Crg’、Crb’、Cgr’、Cg
b’、Cbr’、およびCbg’は、正の定数)で表さ
れる関数であることが好ましい。
(R)、l(B)、m(R)、およびn(G)は、 i(G)=Crg’・sin2(π・Gk ) j(B)=Crb’・sin2(π・Bk ) k(R)=Cgr’・sin2(π・Rk ) l(B)=Cgb’・sin2(π・Bk ) m(R)=Cbr’・sin2(π・Rk ) n(G)=Cbg’・sin2(π・Gk ) (ただし、k、Crg’、Crb’、Cgr’、Cg
b’、Cbr’、およびCbg’は、正の定数)で表さ
れる関数であってもよい。
(最高階調レベル)を1とし、Crg=i(G)、Cr
b=j(B)、Cgr=k(R)、Cgb=l(B)、
Cbr=m(R)、Cbg=n(G)とすると、i
(0)=0、i(1)>0、j(0)=0、j(1)>
0、k(0)=0、k(1)>0、l(0)=0、l
(1)>0、m(0)=0、m(1)>0、n(0)=
0、n(1)>0であってもよい。また、上記のi
(G)、j(B)、k(R)、l(B)、m(R)、お
よびn(G)は単調増加関数であることが好ましい。
ように見せることができ、色純度の悪いディスプレイを
極めて明るい場所(外部環境)で観察するような厳しい
条件で有効である。例えば、現状の有機エレクトロルミ
ネッセンスディスプレイは色純度が悪いが、このディス
プレイを炎天下で観察するような場合が上述した厳しい
条件として想定される。
(B)、m(R)、およびn(G)は、 i(G)=Crg’・Gk j(B)=Crb’・Bk k(R)=Cgr’・Rk l(B)=Cgb’・Bk m(R)=Cbr’・Rk n(G)=Cbg’・Gk (ただし、k、Crg’、Crb’、Cgr’、Cg
b’、Cbr’、およびCbg’は、正の定数)で表さ
れる関数であってもよい。この関数を用いた演算によ
り、上記の色が極端に濃くなったように見せることがで
きる構成を実現できる。
(B)、m(R)、およびn(G)は、 i(G)=Crg’・sin2 { (π/2)Gk } j(B)=Crb’・sin2 { (π/2)Bk } k(R)=Cgr’・sin2 { (π/2)Rk } l(B)=Cgb’・sin2 { (π/2)Bk } m(R)=Cbr’・sin2 { (π/2)Rk } n(G)=Cbg’・sin2 { (π/2)Gk } (ただし、k、Crg’、Crb’、Cgr’、Cg
b’、Cbr’、およびCbg’は、正の定数)で表さ
れる関数であってもよい。この関数を用いた演算によ
り、上記の色が極端に濃くなったように見せることがで
きる構成を実現できる。
1以下であることが好ましい。また、Crg、Crb、
Cgr、Cgb、Cbr、およびCbgは、2以下であ
ることが好ましく、0.5以下であることがより好まし
い。また、上記のCrg’、Crb’、Cgr’、Cg
b’、Cbr’、およびCbg’も、2以下であること
が好ましく、0.5以下であることがより好ましい。
Krb、Kgr、Kgb、Kbr、およびKbgを0以
上の数値範囲内で調整するための調整手段をさらに備え
ていてもよい。
度合いを使用者が好みに応じて調整することが可能とな
る。
r、Kgb、Kbr、およびKbgが、 Krg=β・Mrg Krb=β・Mrb Kgr=β・Mgr Kgb=β・Mgb Kbr=β・Mbr Kbg=β・Mbg (ただし、Mrg、Mrb、Mgr、Mgb、Mbr、
およびMbgは、各々が正の定数または0以上の数値範
囲内でR、G、およびBの少なくとも1つに応じて変化
する変数)で表され、上記調整手段が、βを調整するも
のであってもよい。上記のMrg、Mrb、Mgr、M
gb、Mbr、およびMbgは、2以下であることが好
ましく、0.5以下であることがより好ましい。また、
βは0以上1以下であることが好ましい。
を検知する光センサ等のような、外部環境の変化を検知
するための検知手段をさらに備え、上記色変換処理手段
は、検知手段の検知結果に応じてKrg、Krb、Kg
r、Kgb、Kbr、およびKbgを制御するものであ
ってもよい。
イの表面反射量などが変化し、その結果として実質的な
コントラストが変化してしまうことがある。例えば、外
光強度が強いほど、コントラストが低下し、彩度も低下
する。このような場合、上記構成のように外部環境の変
化に応じてKrg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr、
およびKbgを制御することが有効である。例えば、外
光強度が強いほどKrg、Krb、Kgr、Kgb、K
br、およびKbgを大きくすると、外光強度が強いと
きの彩度の低下を防止でき、かつ、外光強度が弱いとき
に彩度が向上されすぎて色が飽和することを防止でき
る。したがって、より良好な画質を得ることができる。
は、Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr、および
Kbgを、 Krg=β・Mrg Krb=β・Mrb Kgr=β・Mgr Kgb=β・Mgb Kbr=β・Mbr Kbg=β・Mbg (ただし、Mrg、Mrb、Mgr、Mgb、Mbr、
およびMbgは、各々が正の定数または0以上の数値範
囲内でR、G、およびBの少なくとも1つに応じて変化
する変数)で表したときに、βを0以上の数値範囲内で
制御するものであってもよい。上記のMrg、Mrb、
Mgr、Mgb、Mbr、およびMbgは、2以下であ
ることが好ましく、0.5以下であることがより好まし
い。また、βは0以上1以下であることが好ましい。
高階調レベル)を1とすると、入力カラー映像信号の各
色信号の階調レベルについて、0より大きい第1の閾レ
ベル以下の階調レベルを0に変換する一方、第1の閾レ
ベルより高く1より低い第2の閾レベル以上の階調レベ
ルを1に変換し、第1の閾レベルを超え第2の閾レベル
未満の階調レベルを、0を超え1未満の階調レベルに割
り当てる黒伸張・白伸張手段をさらに含むことがより好
ましい。
ントラスト(メリハリ)を向上させることができ、さら
に良好な画質を得ることができる。
は、従来公知の「白・黒伸張処理」の効果と同じである
が、本発明に係る色変換処理手段は、従来公知の「白・
黒伸張処理」の問題点を改善することができるという効
果を有している。
合、階調特性を変えてしまうため、中間調の色バランス
が変化してしまい、色が変わって見えることがある。本
発明に係る色変換処理手段は、この色変化を補正する効
果を有する。また、色バランスをも考慮して「白・黒伸
張処理」を行ったとしても、例えば、液晶ディスプレイ
等のシャッタ型ディスプレイや、表示面またはその近傍
に反射部材または拡散透過部材を備えるディスプレイ等
のようにコントラストが無限大でない場合に、中間調の
色合いが変化してしまう。この「白・黒伸張処理」に起
因する中間調の色変化を本発明に係る色変換処理手段で
補正することができる。
ー映像信号の赤色信号、緑色信号、および青色信号の階
調レベルをそれぞれ、R、G、およびBとし、R、G、
およびBのそれぞれについて、第1の閾値X(ただし0
<X<1)以下の正の値である場合には0に変換する一
方、第2の閾値Y(ただしX<Y<1)以上であり、か
つ、1より小さい場合には1に変換し、Xより大きくY
より小さい場合には、 R’=o(R) G’=p(G) B’=q(B) で表される関数により階調レベルR’、G’、および
B’に変換するものであり、o(R)、p(G)、およ
びq(B)はそれぞれ、R=X〜Y、G=X〜Y、およ
びB=X〜Yの区間において0から1まで滑らかに単調
増加する関数であることが好ましい。
関数o(r)、p(g)、およびq(b)としては、例
えば、 o(R)={(R−X)/(Y−X)}Z p(G)={(G−X)/(Y−X)}Z q(B)={(B−X)/(Y−X)}Z (ただし、Zは任意の正の定数)が好適である。また、
関数o(r)、p(g)、およびq(b)は、 o(R)=[sin{(π/2)(R−X)/(Y−
X)}]Z p(G)=[sin{(π/2)(G−X)/(Y−
X)}]Z q(B)=[sin{(π/2)(B−X)/(Y−
X)}]Z (ただし、Zは任意の正の定数)であってもよい。さら
には、関数o(r)、p(g)、およびq(b)は、 o(R)=1−[sin{(π/2)−(π/2)(R−
X)/(Y−X)}]Z p(G)=1−[sin{(π/2)−(π/2)(G−
X)/(Y−X)}]Z q(B)=1−[sin{(π/2)−(π/2)(B−
X)/(Y−X)}]Z (ただし、Zは任意の正の定数)であってもよい。
等のような、外部環境の変化を検知するための検知手段
をさらに設け、上記黒伸張・白伸張手段が、検知手段の
検知結果に応じてX、Y、およびZのうちの1つまたは
複数を制御するようにしてもよい。また、X、Y、およ
びZのうちの1つまたは複数を調整するための調整手段
を設けてもよい。
イの表面反射量などが変化し、その結果として実質的な
コントラストが変化してしまうことがある。例えば、外
光強度が強いほど、コントラストが低下する。このよう
な場合、上記構成のように外部環境の変化に応じてX、
Y、およびZのうちの1つまたは複数を制御することが
有効である。例えば、外光強度が強いほどXを大きくし
Yを小さくすると、外光強度が強いときのコントラスト
の低下を防止でき、かつ、外光強度が弱いときにコント
ラストが高くなりすぎることを防止できる。したがっ
て、より良好な画質を得ることができる。
一形態について図1に基づいて説明すれば、以下の通り
である。
示装置は、太陽や室内照明光源等の外部光源からの光を
カラー映像信号に応じて調光することにより表示を行う
シャッタ型カラーディスプレイ1と、赤色の階調レベル
を表す赤色信号R、緑色の階調レベルを表す緑色信号
G、および青色の階調レベルを表す青色信号Bからなる
カラー映像信号に対して処理を行い、得られた赤色信号
R’、緑色信号G’、および青色信号B’からなるカラ
ー映像信号をシャッタ型カラーディスプレイ1に出力す
る色変換処理回路(信号処理手段、色変換処理手段)2
とを備えている。
の各色信号R・G・Bの階調レベルが等しくない場合
に、最も高い階調レベルを持つ色信号(R・G・Bのう
ちの1つまたは2つ)の階調レベルを増加させる一方、
最も低い階調レベルを持つ色信号(R・G・Bのうちの
1つまたは2つ)の階調レベルを減少させる処理を行う
ものである。
(N−1))のRGB3色で構成される。すなわち、入
力映像信号は、赤色の階調レベルを0(最低階調レベ
ル;黒)〜N−1(最高階調レベル;白)の整数値(階
調値)rで表すnビットN階調(N=2n )のデジタル
信号(赤色信号)R、緑色の階調レベルを0〜N−1の
整数値gで表すnビットN階調のデジタル信号(緑色信
号)G、および青色の階調レベルを0〜N−1の整数値
bで表すnビットN階調のデジタル信号(青色信号)B
からなる3nビットのカラーデジタル映像信号である。
の各色信号R・G・Bの階調値r、g、およびbを r’=r+Krg(r−g)+Krb(r−b) g’=g+Kgr(g−r)+Kgb(g−b) b’=b+Kbr(b−r)+Kbg(b−g) (ただし、Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr、
およびKbgは、正の定数)で表される演算で得られる
階調値r’、g’、およびb’(ただし、演算結果が負
の値である場合には0とする)に変換し、これら階調値
r’、g’、およびb’をそれぞれ階調値とする赤色信
号R’、緑色信号G’、および青色信号B’を出力カラ
ー映像信号としてシャッタ型カラーディスプレイ1に出
力するものである。
r、およびKbgは、2以下であることが好ましく、
0.5以下であることがさらに好ましい。
Kbr、およびKbgは、それぞれ1/(2の整数乗)
で表される定数であることが好ましい。
を小さくすることができる。なぜなら、この場合、カラ
ー映像信号は2進数のデジタル信号であり、このデジタ
ル信号に1/(2の整数乗)を乗じる演算は、桁移動
(桁操作)によって容易に達成できるからである。例え
ば、nビット(n>3)のデジタル信号に1/23 (=
0.125)を乗じる計算は、下位3ビットを削除し、
上位(n−3)ビットを下位側に3桁移動させ、上位3
ビットを“000”にすることで達成できる。また、n
ビット(n>2)のデジタル信号に1/22 (=0.2
5)を乗じる計算は、下位2ビットを削除し、上位(n
−2)ビットを下位側に2桁移動させ、上位2ビットを
“00”にすることで達成できる。
6階調のデジタル信号“200”,“120”,“10
0”(10進表記)である入力カラー映像信号は、色信
号R’・G’・B’がそれぞれ“222”,“10
5”,“85”(10進表記)である出力カラー映像信
号に変換される。したがって、赤っぽい中間色をより赤
の原色に近い中間色に変換することができる。
について図2に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、説明の便宜上、前記実施の形態1にて示した
各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付
記し、その説明を省略する。
示装置は、実施の形態1のカラー表示装置に黒伸張・白
伸張回路(信号処理手段、黒伸張・白伸張手段)3を追
加したものである。
ではなく、黒伸張・白伸張回路3から出力されたカラー
映像信号に対して信号処理を行う以外は、実施の形態1
と同様である。すなわち、色変換処理回路2は、黒伸張
・白伸張回路3から出力された赤色信号R’、緑色信号
G’、および青色信号B’の階調値r’、g’、および
b’を r”=r+Krg(r’−g’)+Krb(r’−
b’) g”=g+Kgr(g’−r’)+Kgb(g’−
b’) b”=b+Kbr(b’−r’)+Kbg(b’−
g’) で表される演算で得られる階調値r”、g”、および
b”(ただし、演算結果が負の値である場合には0とす
る)に変換し、これら階調値r”、g”、およびb”を
それぞれ階調値とする赤色信号R”、緑色信号G”、お
よび青色信号B”を出力カラー映像信号としてシャッタ
型カラーディスプレイ1に出力するものである。
信号の赤色信号R、緑色信号G、および青色信号Bのそ
れぞれの階調値r、g、およびbについて、第1の閾値
x(N−3以下の自然数)以下の正の値である場合には
0に変換する一方、第2の閾値y(ただしxより大きく
N−2以下の整数)以上であり、かつ、N−1より小さ
い場合には1に変換し、xより大きくyより小さい場合
には、 r’=o(r) g’=p(g) b’=q(b) (ただし、o(r)、p(g)、およびq(b)はそれ
ぞれ、R=x〜y、G=x〜y、およびB=x〜yの区
間において0からN−1まで単調増加する関数)で表さ
れる関数により階調値r’、g’、およびb’に変換
し、変換の結果として得られた階調値r’、g’、およ
びb’をそれぞれ階調値とする赤色信号R’、緑色信号
G’、および青色信号B’を色変換処理回路2に出力す
るものである。
(g)、およびq(b)は、以下に示す通りである。
小数点以下は切り下げるものとする。
をt(=r,g,b)で表し、各色信号R’・G’・
B’の階調値をt’(=r’,g’,b’)で表すと、 0≦t≦xのとき、t’=0 x+1≦t≦y−1のとき、t’=(N−1)(t−
x)/(y−x) y≦t≦N−1のとき、t’=N−1 となる。
白伸張回路3を設けたことで、中間調を含む画像のコン
トラスト(メリハリ)を向上させることができ、さらに
良好な画質を得ることができる。
(g)、およびq(b)として、一次関数を用いたが、
関数o(r)、p(g)、およびq(b)は、R=x〜
y、G=x〜y、およびB=x〜yの区間において0か
らN−1まで単調増加する関数であれば特に限定される
ものではなく、指数関数や三角関数を用いることもでき
る。
について図3に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、説明の便宜上、前記実施の形態1または2に
て示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の
符号を付記し、その説明を省略する。
示装置は、実施の形態2のカラー表示装置に対して、外
光強度を検知するための外光センサ(検知手段)4と色
変換調整器(調整手段)5とを追加したものである。
3から出力された赤色信号R’、緑色信号G’、および
青色信号B’の階調値r’、g’、およびb’を r”=r+Krg(r’−g’)+Krb(r’−
b’) g”=g+Kgr(g’−r’)+Kgb(g’−
b’) b”=b+Kbr(b’−r’)+Kbg(b’−
g’) で表される演算で得られる階調値r”、g”、および
b”(ただし、演算結果が負の値である場合には0とす
る)に変換し、これら階調値r”、g”、およびb”を
それぞれ階調値とする赤色信号R”、緑色信号G”、お
よび青色信号B”の出力カラー映像信号としてシャッタ
型カラーディスプレイ1に出力するものである。
r、Kgb、Kbr、およびKbgは、0以上の数値範
囲で変化する変数であり、以下のように表される。
びCbgは、それぞれ、g’、b’、r’、b’、
r’、およびg’に応じて0以上の数値範囲内で変化す
る変数である。Crg=i(g’)、Crb=j
(b’)、Cgr=k(r’)、Cgb=l(b’)、
Cbr=m(r’)、Cbg=n(g’)とすると、i
(g’)、j(b’)、k(r’)、l(b’)、m
(r’)、およびn(g’)は、 i(g’)=Crg’{g’/(N−1)}k (g’<(N−1)/2) =Crg’{1−g’/(N−1)}k (g’≧(N−1)/2) j(b’)=Crb’{b’/(N−1)}k (b’<(N−1)/2) =Crb’{1−b’/(N−1)}k (b’≧(N−1)/2) k(r’)=Cgr’{r’/(N−1)}k (r’<(N−1)/2) =Cgr’{1−r’/(N−1)}k (r’≧(N−1)/2) l(b’)=Cgb’{b’/(N−1)}k (b’<(N−1)/2) =Cgb’{1−b’/(N−1)}k (b’≧(N−1)/2) m(r’)=Cbr’{r’/(N−1)}k (r’<(N−1)/2) =Cbr’{1−r’/(N−1)}k (r’≧(N−1)/2) n(g’)=Cbg’{g’/(N−1)}k (g’<(N−1)/2) =Cbg’{1−g’/(N−1)}k (g’≧(N−1)/2) (ただし、k、Crg’、Crb’、Cgr’、Cg
b’、Cbr’、およびCbg’は、正の定数)で表さ
れる関数とした。なお、演算結果が小数点以下の場合に
は切り下げるものとする。
b’、Cbr’、およびCbg’は、2以下であること
が好ましく、0.5以下であることがさらに好ましい。
また、Crg’、Crb’、Cgr’、Cgb’、Cb
r’、およびCbg’は、それぞれ1/(2の整数乗)
で表される定数であることが好ましい。これにより、色
変換処理回路2の回路規模を小さくすることができる。
なぜなら、この場合、カラー映像信号は2進数のデジタ
ル信号であり、このデジタル信号に1/(2の整数乗)
を乗じる演算は、桁移動によって容易に達成できるから
である。
れ、r、g、およびbに応じて0以上の数値範囲内で変
化する変数である。αr=f(r)、αg=g(g)、
αb=h(b)とすると、f(r)、g(g)、および
h(b)は、 f(r)=f0 {r’/(N−1)}k (r’<(N−1)/2) =f0 {1−r’/(N−1)}k (r’≧(N−1)/2) g(g)=g0 {g’/(N−1)}k (g’<(N−1)/2) =g0 {1−g’/(N−1)}k (g’≧(N−1)/2) h(b)=h0 {b’/(N−1)}k (b’<(N−1)/2) =h0 {1−b’/(N−1)}k (b’≧(N−1)/2) (ただし、f0 、g0 、h0 、およびkは正の定数)で
表される関数とした。なお、演算結果が小数点以下の場
合には切り下げるものとする。
ことが好ましい。また、f0 、g0、およびh0 は、そ
れぞれ1/(2の整数乗)で表される定数であることが
好ましい。これにより、色変換処理回路2の回路規模を
小さくすることができる。なぜなら、この場合、カラー
映像信号は2進数のデジタル信号であり、このデジタル
信号に1/(2の整数乗)を乗じる演算は、桁移動によ
って容易に達成できるからである。
形態1と異なり、Crg、Crb、Cgr、Cgb、C
br、およびCbgとαr、αg、およびαbとを、
r’、g’、およびb’が0またはN−1に近づくほど
小さくなるように変化させた。これによって、色変換処
理回路2の信号処理によってカラー映像信号の各色信号
R・G・Bの階調値が最小値0または最大値N−1に飽
和するのを軽減することができる。すなわち、彩度向上
(色強調)のしすぎを防止することができる。さらに、
単色や補色には彩度向上(色強調)処理がなされないよ
うにすることができる。
施の形態2の黒伸張・白伸張回路3とほぼ同様である
が、xおよびyを外光センサ4で検知された外光強度に
応じて制御するようにした。
βを0以上1以下の数値範囲内で調整するためのもので
ある。βが0のときには色変換処理回路2の彩度向上
(色強調)機能がOFFになり、βが1のときには色変
換処理回路2の彩度向上(色強調)機能が最大限とな
る。
g(g’)、h(b’)、i(g’)、j(b’)、k
(r’)、l(b’)、m(r’)、およびn(g’)
として、0以上(N−1)/2未満の区間には単調増加
する一次関数を用い、(N−1)/2以上N−1以下の
区間には単調減少する一次関数を用いた。しかしなが
ら、関数f(r)、g(g)、およびh(b)は、これ
に限らず、0以上(N−1)/2未満の区間で単調増加
し、(N−1)/2以上N−1以下の区間で単調減少す
る指数関数や三角関数を用いてもよい。また、r、g、
およびbを(N−1)/2と比較することにより条件分
けをしたが、条件分けの閾値を(N−1)/2から変更
することもできる。さらに、場合によっては、関数f
(r’)、g(g’)、h(b’)、i(g’)、j
(b’)、k(r’)、l(b’)、m(r’)、およ
びn(g’)として、0〜N−1の区間で単調増加する
関数を用いてもよい。
によって調整できるようにしていたが、多くの場合、外
光強度が強いほどβを大きくした方が使用者には良好な
画質に感じられる。
5を省き、外光センサ4の検知結果に応じてβを0以上
1以下の数値範囲内で自動的に制御するようにしてもよ
い。
の形態について図1に基づいて説明すれば、以下の通り
である。なお、説明の便宜上、前記実施の形態1にて示
した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号
を付記し、その説明を省略する。
理回路2の演算処理が異なる以外は、実施の形態1と同
一の構成を備えている。
形態1と同様に、入力カラー映像信号の各色信号R・G
・Bの階調値r、g、およびbを r’=r+Krg(r−g)+Krb(r−b) g’=g+Kgr(g−r)+Kgb(g−b) b’=b+Kbr(b−r)+Kbg(b−g) (ただし、Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr、
およびKbgは、正の定数)で表される演算で得られる
階調値r’、g’、およびb’(ただし、演算結果が負
の値である場合には0とする)に変換し、これら階調値
r’、g’、およびb’をそれぞれ階調値とする赤色信
号R’、緑色信号G’、および青色信号B’を出力カラ
ー映像信号としてシャッタ型カラーディスプレイ1に出
力するものである。
br、およびKbgは、実施の形態1と異なり、 Krg=C・αr・αg Krb=C・αr・αb Kgr=C・αg・αr Kgb=C・αg・αb Kbr=C・αb・αr Kbg=C・αb・αg (Cは正の定数、αr、αg、およびαbは、それぞ
れ、r、g、およびbに応じて0以上の数値範囲内で変
化する変数)で表される変数である。
れ、r、g、およびbに応じて0以上の数値範囲内で変
化する変数であり、 αr=2×r/(N−1) (r<(N−1)/2) =2×(1−r)/(N−1) (r≧(N−1)/2) αg=2×g/(N−1) (g<(N−1)/2) =2×(1−g)/(N−1) (g≧(N−1)/2) αb=2×b/(N−1) (b<(N−1)/2) =2×(1−b)/(N−1) (b≧(N−1)/2) で表される関数とした。なお、演算結果(r’、g’、
およびb’の演算値)が小数点以下の場合には切り下げ
るものとする。
0.5以下であることがさらに好ましい。
乗)で表される定数であることが好ましい。これによ
り、色変換処理回路2の回路規模を小さくすることがで
きる。なぜなら、この場合、カラー映像信号は2進数の
デジタル信号であり、このデジタル信号に1/(2の整
数乗)を乗じる演算は、桁移動によって容易に達成でき
るからである。
カラーディスプレイ1を用いたカラー表示装置について
説明したが、シャッタ型カラーディスプレイ1に代え
て、他の彩度が比較的低いカラーディスプレイ、例え
ば、投射型カラーディスプレイディスプレイやカラーエ
レクトロルミネッセンスディスプレイ等のような、反射
部材または散乱透過部材を表示面またはその近傍に備え
るカラーディスプレイ;カラープラズマディスプレイ;
カラーフィールドエミッションディスプレイ等を用いて
もよい。これらのカラーディスプレイを用いた場合に
も、シャッタ型カラーディスプレイ1を用いた場合と同
様の効果が得られる。
に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるも
のではない。
像信号は、256階調(黒0〜白255)のRGB3色
で構成される。すなわち、入力映像信号は、各々が8ビ
ット256階調である赤色信号R、緑色信号G、および
青色信号Bからなる24ビット(フルカラー)のカラー
デジタル信号であり、前述した実施の形態でn=8(N
=256)とした場合に相当する。
た実施の形態1のカラー表示装置において、シャッタ型
カラーディスプレイ1として、TFT(薄膜トランジス
タ)駆動の透過型カラー液晶ディスプレイ10を用い
た。透過型カラー液晶ディスプレイ10は、光源として
のバックライト11と、バックライト11からの光を調
光するための液晶層および液晶層をスイッチングするた
めの多数のTFTを備える透過型カラー液晶表示素子
(光シャッタ)12と、上記各TFTのソース電極に対
して表示信号を印加するためのソースドライバ13と、
上記各TFTのゲート電極に対してゲート電圧(走査信
号)を印加するためのゲートドライバ14と、カラーデ
ジタル映像信号をソースドライバ13に供給すると共に
ソースドライバ13およびゲートドライバ14を制御す
るための制御信号をソースドライバ13およびゲートド
ライバ14に供給するためのタイミングコントローラ1
5とを備えている。
示すように、色変換処理回路2により処理されたカラー
デジタル映像信号(赤色信号R”、緑色信号G”、およ
び青色信号B”)が入力されるようにした。
には、従来のカラー液晶表示装置に通常用いられている
カラーフィルタ層と比較して、薄い層厚(1.2μm)
を有し、5%高い透過率を有するカラーフィルタ層を予
め作成した。
r、Kgb、Kbr、およびKbgは、色再現性および
色変換処理回路2の回路規模の最小化を考慮して、0.
125(=1/23 )に設定した。
処理回路2がON状態)との比較のために、以下のよう
な2種類の比較用のカラー表示装置を用意した。
換処理回路2を取り除き、カラーフィルタ層の層厚を通
常の層厚(1.3μm)に変更した構成(従来の構成)
のカラー液晶表示装置(以下、「比較例1のカラー表示
装置」と称する)。
て、色変換処理回路2をOFF状態とし、色変換処理回
路2をスルーさせて、入力カラーデジタル映像信号がそ
のまま透過型カラー液晶ディスプレイ10に入力するよ
うにした構成(以下、「比較例2のカラー表示装置」と
称する)。
のカラー表示装置との比較結果を表1に示す。
三原色(赤色、緑色、青色)の色度座標点を結んだ三角
形(色再現範囲)の面積で評価した結果である。また、
色再現性の主観評価とは、一般的ないくつかの画像(自
然画)と、それらの画像を本実施例および比較例1・2
のカラー表示装置で表示した画像とを被験者10人に観
察してもらい、色が薄くなったことが分かるかどうか
(実施例の信号処理の有効性)を下記の評価基準で採点
させたものの平均である。
たことが分かるが、色が薄くなったことを全く意識せず
表示を見ることができる程度であることを表す。また、
「邪魔にならない」とは、色が薄くなったことがはっき
りと分かるが、表示を観察することを妨害しないレベル
であることを表す。
ー表示装置は、比較例1のカラー表示装置と比較して透
過率が5%増加している。そのため、これらのカラー表
示装置のバックライトの輝度を等しくした場合、実施例
1および比較例2のカラー表示装置の輝度は、比較例1
のカラー表示装置より5%高くなり、明るい表示が得ら
れた。また、これらのカラー表示装置の輝度を等しくし
た場合、実施例1および比較例2のカラー表示装置で
は、比較例1のカラー表示装置と比較してバックライト
の輝度を5%低く(暗く)することができた。したがっ
て、実施例1のカラー表示装置では、比較例1のカラー
表示装置と比較して5%程度の消費電力削減効果が得ら
れる。
フィルタによってカラー表示を行っているため、色変換
処理回路2を用いない場合、色再現性の向上のためには
比較例1のようにカラーフィルタ層の層厚を厚くする必
要がある。しかし、そうした場合、透過率が低下し、明
度(表示品位)の低下や消費電力の増大を招く。逆に、
単に比較例2のようにカラーフィルタ層の層厚を薄くす
ると、高い色再現性を得ることができない。
較すると、原色の色再現性は低下しているものの、主観
評価結果をみると、若干名の被験者のみが色が薄くなっ
たと認識していることから、色が薄くなったことを検知
できる限界(検知限)程度の色再現性を維持しており、
信号処理なしの比較例2よりも極めて優れた評価結果が
得られていることが分かる。これは、一般的な自然画で
は中間調が主体であることが多く、実施例1では、色変
換処理回路2により中間調の色を濃くしたことで、実用
上(主観的な評価上)はほとんど色再現性の低下を感じ
ることがなくなり、信号処理なしの比較例2よりも極め
て優れた評価結果が得られたためと考えられる。
置の原色の色再現範囲自体は信号処理で広げることはで
きない。しかしながら、実施例1では、透過型カラー液
晶ディスプレイ10固有の色再現範囲よりもむしろ中間
調の彩度を強調することで、あたかも観察者には色再現
範囲が広がっているかのように見せることができる。
のない表示を実現しながら、輝度の向上や消費電力の削
減を実現できた。
像信号は、256階調(黒0〜白255)の色信号R・
G・Bで構成される。すなわち、入力映像信号は、各々
が8ビット256階調である赤色信号R、緑色信号G、
および青色信号Bからなる24ビット(フルカラー)の
カラーデジタル信号であり、前述した実施の形態でN=
256(n=8)とした場合に相当する。
た実施の形態2のカラー表示装置において、シャッタ型
カラーディスプレイ1として、従来公知のTFT駆動の
反射型カラー液晶ディスプレイ20を用いた。反射型カ
ラー液晶ディスプレイ20は、バックライト11および
透過型カラー液晶表示素子12に代えて、反射型カラー
液晶表示素子(光シャッタ)22を備える以外は透過型
カラー液晶ディスプレイ10と同一の構成を備えてい
る。反射型カラー液晶表示素子22は、液晶層およびT
FTに加えて、液晶層の背面側に外光(太陽や室内照明
光源等の外部光源からの光)を反射するための反射層を
備え、反射層による反射光を液晶で調光することにより
表示を行うものである。
ミングコントローラ15には、図6に示すように、黒伸
張・白伸張回路3および色変換処理回路2により処理さ
れたカラー映像信号(赤色信号R”、緑色信号G”、お
よび青色信号B”)が入力されるようにした。
色信号R・G・Bの階調値tに対し、各色信号R’・
G’・B’の階調値t’は、 0≦t≦16のとき、t’=0 17≦t≦234のとき、t’=255・(t−16)
/(235−16) (ただし、小数点以下は切り下げる) 235≦t≦255のとき、t’=255 となる。
rg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr、およびKbg
は、色再現性および色変換処理回路2の回路規模の最小
化を考慮して、次のように設定した。
2を反射型カラー液晶ディスプレイ20と組み合わせた
カラー表示装置では、中間調の色を濃く強調することが
可能になり、従来の反射型液晶表示装置に比べて画質向
上を達成することができた。
と同様に、入力カラー映像信号は、256階調(黒0〜
白255)の色信号R・G・Bで構成される。
た実施の形態3のカラー表示装置において、シャッタ型
カラーディスプレイ1として、従来公知のTFT駆動の
半透過型カラー液晶ディスプレイ30を用いた。半透過
型カラー液晶ディスプレイ30は、透過型カラー液晶表
示素子12に代えて、半透過型カラー液晶表示素子(光
シャッタ)32を備える以外は透過型カラー液晶ディス
プレイ10と同一の構成を備えている。半透過型カラー
液晶表示素子32は、液晶層およびTFTに加えて、液
晶層の背面側に周囲光を反射すると共にバックライト1
1からの光を透過しうる半透過性反射板を備えるもので
ある。
0は、外光センサ4で検知された外光強度に応じて、外
光強度が4000ルクス以上のときにはバックライト1
1を点灯させず外光を用いて表示を行う一方、外光強度
が4000ルクス未満のときにはバックライト11を点
灯させバックライト11の光を用いて表示を行うもので
ある。
イミングコントローラ15には、図7に示すように、黒
伸張・白伸張回路3および色変換処理回路2により処理
されたカラー映像信号(赤色信号R”、緑色信号G”、
および青色信号B”)が入力されるようにした。
=1に設定した。また、本実施例の黒伸張・白伸張回路
3では、xおよびyを外光センサ4で検知された外光強
度に応じて以下のように調整した。
であり、バックライト11がOFFの場合、x=40、
y=220とした。
クス未満(外光中)であり、バックライト11がONの
場合、x=25、y=230とした。
であり、バックライト11がONの場合、x=10、y
=240とした。
件は、外光が強く、反射モードが支配的な使用条件であ
る。また、外光強度が2000ルクス以上4000ルク
ス未満の条件は、外光が比較的弱く、反射モードと透過
モードとが共存する条件である。また、外光強度が20
00ルクス未満の条件は、外光がさらに弱く、透過モー
ドが支配的な条件である。
k、Crg’、Crb’、Cgr’、Cgb’、Cb
r’、Cbg’、f0 、g0 、およびh0 は、色再現性
および色変換処理回路2の回路規模の最小化を考慮し
て、次のように設定した。
Cbg’=0.25 f0 =g0 =h0 =2 このような黒伸張・白伸張回路3および色変換処理回路
2を半透過型カラー液晶ディスプレイ30と組み合わせ
たカラー表示装置では、外光強度、およぴ反射モードと
透過モードとのバランス(バックライト11の輝度)に
よってコントラストが変化しても、それぞれの条件で最
適に中間調の色を濃く強調することが可能になり、従来
の半透過型液晶表示装置に比ぺて、画質向上を達成する
ことができた。
よって調整できるようにしていたが、図8に示すよう
に、色変換調整器5を省き、外光センサ4の検知結果に
応じてβを0以上1以下の数値範囲内で自動的に制御す
るようにしてもよい。
回路3では、Z=1に設定したが、Zは大きくするほど
コントラスト比(色強調の度合い)をより高めることが
できるので、適宜調整するとよい。例えば、反射型カラ
ー液晶ディスプレイ20に代えて透過型カラー液晶ディ
スプレイ10を用い、この透過型カラー液晶ディスプレ
イ10を比較的明るい場所で用いた場合には、Zを1よ
り大きい値に設定すると、より画質が向上したように感
じることができた。例えば、透過型カラー液晶ディスプ
レイ10を特に明るい部屋で用いた場合には、Zを1.
2に設定すると、より画質が向上したように感じること
ができた。同様の効果は、xを16より大きくしたり、
yを235より小さくした場合にも得られた。
は、実施例1の色変換処理回路2の演算処理における係
数Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr、およびK
bg以外は、実施例1と同一である。
r、Kgb、Kbr、およびKbgは、色再現性および
色変換処理回路2の回路規模の最小化を考慮して、0.
25(=1/22 )に設定した。
の階調値gおよび青色信号Bの階調値bを64に固定
し、入力カラー映像信号の赤色信号Rの階調値rを0
(黒)〜255(白)まで変化させたときの、出力カラ
ー映像信号の赤色信号R’の階調値r’の変化を破線で
示す。
は、実施例1の色変換処理回路2を、実施の形態5の色
変換処理回路2に変更する以外は、実施例1と同一であ
る。
号R’の階調値r'、緑色信号G’の階調値g’、およ
び青色信号B’の階調値b’は、 r'=r+Krg(r−g)+Krb(r−b) g'=g+Kgr(g−r)+Kgb(g−b) b'=b+Kbr(b−r)+Kbg(b−g) で表される。
同様に、256階調のRGB3色で構成され、n=8
(N=256)である。また、本実施例の色変換処理回
路2では、係数Cは、色再現性および色変換処理回路2
の回路規模の最小化を考慮して、C=0.25に設定し
た。
gr、Kgb、Kbr、およびKbgは、 Krg=0.25×αr×αg Krb=0.25×αr×αb Kgr=0.25×αg×αr Kgb=0.25×αg×αb Kbr=0.25×αb×αr Kbg=0.25×αb×αg で表され、上記のαr、αg、およびαbは、 αr=2×r/255 (r<128) =2×(1−r)/255 (r≧128) αg=2×g/255 (g<128) =2×(1−g)/255 (g≧128) αb=2×b/255 (b<128) =2×(1−b)/255 (b≧128) で表される。
の階調値gおよび青色信号Bの階調値bを64に固定
し、入力カラー映像信号の赤色信号Rの階調値rを0
(黒)〜255(白)まで変化させたときの、出力カラ
ー映像信号の赤色信号R’の階調値r’の変化を実線で
示す。
(255)近傍や黒(0)近傍で変換後の階調値が飽和
している。すなわち、元の階調値が白(255)近傍や
黒(0)近傍である場合に、変換後の階調値が白(25
5)または黒(0)で一定になっている。これは、実質
的な階調数の減少を意味する。
おり、実施例4のような飽和現象が現れてない。したが
って、実質的な階調数の減少を防止し、画像の表現力を
向上させることができる。
て、実施例1で述べた色再現性の評価を行ったところ、
色再現範囲の主観評価値は4.8であった。したがっ
て、実施例5のカラー表示装置では、比較例1とほぼ同
等レベルの表示性能を得ることができた。
ーディスプレイ1として液晶ディスプレイを用いた場合
について説明したが、シャッタ型カラーディスプレイ1
としてエレクトロクロミズムディスプレイを用いてもよ
い。
に、(1)シャッタ型カラーディスプレイ、(2)反射
部材または散乱透過部材を表示面またはその近傍に備え
るカラーディスプレイ、(3)カラープラズマディスプ
レイ、または(4)カラーフィールドエミッションディ
スプレイと、信号処理手段とを備えるカラー表示装置に
おいて、上記信号処理手段が、各色信号の階調レベルが
等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の
階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持
つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処
理手段を含む構成である。
により画質向上を達成することができる。すなわち、複
数の色信号を異なる割合で含む中間色の映像信号に対
し、最も大きい色成分を増加させる一方、最も小さい色
成分を減少させることができる。また、中間調の原色の
映像信号についても階調レベルを高めることができる。
一方、各色成分の大きさが等しい無彩色の映像信号につ
いては各色信号が変化しない。これらにより、彩度を高
めることができる。その結果、上記構成は、カラーディ
スプレイ自体の彩度が低くとも、高い彩度を得ることが
できるという効果を奏する。
高透過率のカラーフィルタを用いた場合、光源の光量を
増加させることなく、明度および彩度の高い表示を得る
ことができるという効果も得られる。
カラーフィールドエミッションディスプレイを用いた場
合、高い彩度(濃い色)を維持しながら蛍光体の輝度を
抑えることできる。それゆえ、実用上問題のないレベル
の表示品位を維持しながら、消費電力を低くすることが
できるという効果も得られる。
記カラー映像信号は、赤色信号(赤色の階調レベルを表
す信号)、緑色信号(緑色の階調レベルを表す信号)、
および青色信号(青色の階調レベルを表す信号)からな
り、上記色変換処理手段は、その入力カラー映像信号の
赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルをそ
れぞれ、R、G、およびBとすると、入力カラー映像信
号を、 R’=R+Krg(R−G)+Krb(R−B) G’=G+Kgr(G−R)+Kgb(G−B) B’=B+Kbr(B−R)+Kbg(B−G) (ただし、Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr、
およびKbgは、正の定数または0以上の数値範囲内で
変化する変数)で表される演算で得られるR’、G’、
およびB’をそれぞれ赤色信号、緑色信号、および青色
信号の階調レベルとする出力カラー映像信号に変換する
ものであることが好ましい。
が大きいほど彩度向上(色強調)の度合いが大きくな
る。したがって、中間色の彩度向上の度合いは、無彩色
に近いほど小さくなる一方、原色に近いほど大きくな
る。その結果、色再現性を損なうことなく彩度を向上さ
せることができ、良好な画質を得ることができる。
Kbr、およびKbgは、正の定数である場合、それぞ
れ1/(2の整数乗)で表される定数であることが特に
好ましい。これにより、色変換処理手段の演算量を少な
くすることができ、色変換処理手段を規模の小さい回路
で実現可能となる。なぜなら、カラー映像信号が2進数
のデジタル信号である場合、このデジタル信号に対して
1/(2の整数乗)で表される定数を乗じる演算は、桁
移動によって容易に達成できるからである。
Kgr、Kgb、Kbr、およびKbgのそれぞれを、
R、G、およびBの少なくとも1つに応じて変化させる
ものであってもよい。これによって、より適切な彩度向
上(色強調)を実現できる。
びKrbをRに応じて変化させ、KgrおよびKgbを
Gに応じて変化させ、KbrおよびKbgをBに応じて
変化させるものであってもよい。これによって、より適
切な彩度向上(色強調)を実現できる。
手段は、Rが中間調の階調レベルであるときに最大とな
る一方、Rが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであ
るときに最小となるようにKrgおよびKrbを変化さ
せ、Gが中間調の階調レベルであるときに最大となる一
方、Gが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであると
きに最小となるようにKgrおよびKgbを変化させ、
Bが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、
Bが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに
最小となるようにKbrおよびKbgを変化させるもの
であることが好ましい。
処理によって彩度が向上(色強調)されすぎることを防
止できる。すなわち、色変換処理手段の信号処理によっ
てカラー映像信号の各色信号の階調レベルが白または黒
の階調レベルに変換され、色が飽和するのを防止するこ
とができる。
記色変換処理手段は、KrgおよびKbgをGに応じて
変化させ、KrbおよびKgbをBに応じて変化させ、
KgrおよびKbrをRに応じて変化させるものである
ことが好ましい。これによって、より適切な彩度向上
(色強調)を実現できる。
手段は、Gが中間調の階調レベルであるときに最大とな
る一方、Gが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであ
るときに最小となるようにKrgおよびKbgを変化さ
せ、Bが中間調の階調レベルであるときに最大となる一
方、Bが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであると
きに最小となるようにKrbおよびKgbを変化させ、
Rが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、
Rが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに
最小となるようにKgrおよびKbrを変化させるもの
であることが好ましい。
処理によって彩度が向上(色強調)されすぎることを防
止できる。すなわち、色変換処理手段の信号処理によっ
てカラー映像信号の各色信号の階調レベルが白または黒
の階調レベルに変換され、色が飽和するのを防止するこ
とができる。
br、およびKbgが、 Krg=αr・Lrg Krb=αr・Lrb Kgr=αg・Lgr Kgb=αg・Lgb Kbr=αb・Lbr Kbg=αb・Lbg (ただし、LrgおよびLrbは正の定数または0以上
の数値範囲内でRに無関係に変化する変数、Lgrおよ
びLgbは正の定数または0以上の数値範囲内でGに無
関係に変化する変数、LbrおよびLbgは正の定数ま
たは0以上の数値範囲内でBに無関係に変化する変数)
で表される変数であり、上記αr、αg、およびαb
が、 αr=f0 ・Rk (R<0.5) =f0 (1−R)k (R≧0.5) αg=g0 ・Gk (G<0.5) =g0 (1−G)k (G≧0.5) αb=h0 ・Bk (B<0.5) =h0 (1−B)k (B≧0.5) (ただし、f0 、g0 、h0 、およびkは正の定数)で
表される変数であることが好ましい。
b、Kbr、およびKbgは、 Krg=C・αr・αg Krb=C・αr・αb Kgr=C・αg・αr Kgb=C・αg・αb Kbr=C・αb・αr Kbg=C・αb・αg (Cは正の定数)で表される変数であり、上記αr、α
g、およびαbが、 αr=2×R (R<0.5) αr=2×(1−R) (R≧0.5) αg=2×G (G<0.5) αg=2×(1−G) (G≧0.5) αb=2×B (B<0.5) αb=2×(1−B) (B≧0.5) で表される変数であることも好ましい。
号処理によって、カラー映像信号の各色信号の中間調の
階調レベルが、白または黒の階調レベルに変換されるこ
となく、中間調に保たれる。それゆえ、実質的な階調数
の減少を防止し、色再現性を向上させることができる。
Krb、Kgr、Kgb、Kbr、およびKbgを0以
上の数値範囲内で調整するための調整手段をさらに備え
ていてもよい。
度合いを使用者が好みに応じて調整することが可能とな
る。
を検知する光センサ等のような、外部環境の変化を検知
するための検知手段をさらに備え、上記色変換処理手段
は、検知手段の検知結果に応じてKrg、Krb、Kg
r、Kgb、Kbr、およびKbgを制御するものであ
ってもよい。
彩度の低下を効果的に補正することができる。例えば、
外光強度が強いほどKrg、Krb、Kgr、Kgb、
Kbr、およびKbgを大きくすると、外光強度が強い
ときの彩度の低下を防止でき、かつ、外光強度が弱いと
きに彩度が向上されすぎて色が飽和することを防止でき
る。したがって、より良好な画質を得ることができる。
高階調レベル)を1とすると、入力カラー映像信号の各
色信号の階調レベルについて、0より大きい第1の閾レ
ベル以下の階調レベルを0に変換する一方、第1の閾レ
ベルより高く1より低い第2の閾レベル以上の階調レベ
ルを1に変換し、第1の閾レベルを超え第2の閾レベル
未満の階調レベルを、0を超え1未満の階調レベルに割
り当てる黒伸張・白伸張手段をさらに含むことがより好
ましい。
ントラスト(メリハリ)を向上させることができ、さら
に良好な画質を得ることができる。
概略構成を示すブロック図である。
の概略構成を示すブロック図である。
の概略構成を示すブロック図である。
示装置の概略構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
略構成を示すブロック図である。
置の概略構成を示すブロック図である。
置の概略構成を示すブロック図である。
置における、色変換前後の赤色信号の階調値を示すグラ
フである。
張手段) 4 外光センサ(検知手段) 5 色変換調整器(調整手段) 10 透過型カラー液晶ディスプレイ(シャッタ型カラ
ーディスプレイ) 11 バックライト(光源) 12 透過型カラー液晶表示素子(光シャッタ) 20 反射型カラー液晶ディスプレイ(シャッタ型カラ
ーディスプレイ) 22 反射型カラー液晶表示素子(光シャッタ) 30 半透過型カラー液晶ディスプレイ(シャッタ型カ
ラーディスプレイ) 32 半透過型カラー液晶表示素子(光シャッタ) R、R’、R” 赤色信号(色信号) G、G’、G” 緑色信号(色信号) B、B’、B” 青色信号(色信号)
Claims (16)
- 【請求項1】光源からの光を光シャッタで調光すること
により表示を行うシャッタ型カラーディスプレイと、 複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信
号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られ
たカラー映像信号をシャッタ型カラーディスプレイに出
力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置におい
て、 上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくな
い場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベ
ルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号
の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を
含むことを特徴とするカラー表示装置。 - 【請求項2】表示面またはその近傍に反射部材または拡
散透過部材を備えるカラーディスプレイと、 複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信
号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られ
たカラー映像信号をカラーディスプレイに出力する信号
処理手段とを備えるカラー表示装置において、 上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくな
い場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベ
ルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号
の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を
含むことを特徴とするカラー表示装置。 - 【請求項3】カラープラズマディスプレイと、 複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信
号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られ
たカラー映像信号をカラープラズマディスプレイに出力
する信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、 上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくな
い場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベ
ルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号
の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を
含むことを特徴とするカラー表示装置。 - 【請求項4】カラーフィールドエミッションディスプレ
イと、 複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信
号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られ
たカラー映像信号をカラーフィールドエミッションディ
スプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表示
装置において、 上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくな
い場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベ
ルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号
の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を
含むことを特徴とするカラー表示装置。 - 【請求項5】上記カラー映像信号は、赤色信号、緑色信
号、および青色信号からなり、 上記色変換処理手段は、その入力カラー映像信号の赤色
信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルをそれぞ
れ、R、G、およびBとすると、入力カラー映像信号
を、 R’=R+Krg(R−G)+Krb(R−B) G’=G+Kgr(G−R)+Kgb(G−B) B’=B+Kbr(B−R)+Kbg(B−G) (ただし、Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kbr、
およびKbgは、正の定数または0以上の数値範囲内で
変化する変数)で表される演算で得られるR’、G’、
およびB’をそれぞれ赤色信号、緑色信号、および青色
信号の階調レベルとする出力カラー映像信号に変換する
ものであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれ
か1項に記載のカラー表示装置。 - 【請求項6】Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kb
r、およびKbgは、それぞれ1/(2の整数乗)で表
される定数であることを特徴とする請求項5記載のカラ
ー表示装置。 - 【請求項7】上記色変換処理手段は、Krg、Krb、
Kgr、Kgb、Kbr、およびKbgのそれぞれを、
R、G、およびBの少なくとも1つに応じて変化させる
ものであることものであることを特徴とする請求項5記
載のカラー表示装置。 - 【請求項8】上記色変換処理手段は、KrgおよびKr
bをRに応じて変化させ、KgrおよびKgbをGに応
じて変化させ、KbrおよびKbgをBに応じて変化さ
せるものであることを特徴とする請求項7記載のカラー
表示装置。 - 【請求項9】上記色変換処理手段は、KrgおよびKr
bを、Rが中間調の階調レベルであるときに最大となる
一方、Rが白の階調レベルまたは黒の階調レベルである
ときに最小となるように変化させ、KgrおよびKgb
を、Gが中間調の階調レベルであるときに最大となる一
方、Gが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであると
きに最小となるように変化させ、KbrおよびKbg
を、Bが中間調の階調レベルであるときに最大となる一
方、Bが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであると
きに最小となるように変化させるものであることを特徴
とする請求項8記載のカラー表示装置。 - 【請求項10】上記Krg、Krb、Kgr、Kgb、
Kbr、およびKbgが、 Krg=αr・Lrg Krb=αr・Lrb Kgr=αg・Lgr Kgb=αg・Lgb Kbr=αb・Lbr Kbg=αb・Lbg (ただし、LrgおよびLrbは正の定数または0以上
の数値範囲内でRに無関係に変化する変数、Lgrおよ
びLgbは正の定数または0以上の数値範囲内でGに無
関係に変化する変数、LbrおよびLbgは正の定数ま
たは0以上の数値範囲内でBに無関係に変化する変数)
で表される変数であり、上記αr、αg、およびαb
が、 αr=f0 ・Rk (R<0.5) =f0 (1−R)k (R≧0.5) αg=g0 ・Gk (G<0.5) =g0 (1−G)k (G≧0.5) αb=h0 ・Bk (B<0.5) =h0 (1−B)k (B≧0.5) (ただし、f0 、g0 、h0 、およびkは正の定数)で
表される変数であることを特徴とする請求項9に記載の
カラー表示装置。 - 【請求項11】上記Krg、Krb、Kgr、Kgb、
Kbr、およびKbgは、 Krg=C・αr・αg Krb=C・αr・αb Kgr=C・αg・αr Kgb=C・αg・αb Kbr=C・αb・αr Kbg=C・αb・αg (Cは正の定数)で表される変数であり、上記αr、α
g、およびαbが、 αr=2×R (R<0.5) αr=2×(1−R) (R≧0.5) αg=2×G (G<0.5) αg=2×(1−G) (G≧0.5) αb=2×B (B<0.5) αb=2×(1−B) (B≧0.5) で表される変数であることを特徴とする請求項9に記載
のカラー表示装置。 - 【請求項12】上記色変換処理手段は、KrgおよびK
bgをGに応じて変化させ、KrbおよびKgbをBに
応じて変化させ、KgrおよびKbrをRに応じて変化
させるものであることを特徴とする請求項7ないし10
のいずれか1項に記載のカラー表示装置。 - 【請求項13】上記色変換処理手段は、KrgおよびK
bgを、Gが中間調の階調レベルであるときに最大とな
る一方、Gが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであ
るときに最小となるように変化させ、KrbおよびKg
bを、Bが中間調の階調レベルであるときに最大となる
一方、Bが白の階調レベルまたは黒の階調レベルである
ときに最小となるように変化させ、KgrおよびKbr
を、Rが中間調の階調レベルであるときに最大となる一
方、Rが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであると
きに最小となるように変化させるものであることを特徴
とする請求項12記載のカラー表示装置。 - 【請求項14】Krg、Krb、Kgr、Kgb、Kb
r、およびKbgを調整するための調整手段をさらに備
えることを特徴とする請求項5、7、8、9、10、1
1、12、または13に記載のカラー表示装置。 - 【請求項15】外部環境の変化を検知するための検知手
段をさらに備え、上記色変換処理手段は、検知手段の検
知結果に応じてKrg、Krb、Kgr、Kgb、Kb
r、およびKbgを制御することを特徴とする請求項
5、7、8、9、10、11、12、13、または14
に記載のカラー表示装置。 - 【請求項16】上記信号処理手段は、白の階調レベルを
1とすると、入力カラー映像信号の各色信号の階調レベ
ルについて、0より大きい第1の閾レベル以下の階調レ
ベルを0に変換する一方、第1の閾レベルより高く1よ
り低い第2の閾レベル以上の階調レベルを1に変換し、
第1の閾レベルを超え第2の閾レベル未満の階調レベル
を、0を超え1未満の階調レベルに割り当てる黒伸張・
白伸張手段をさらに含むことを特徴とする請求項1ない
し15のいずれか1項に記載のカラー表示装置。
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