JP2003202841A - 画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体Info
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Abstract
ディザマトリクスずらしによって向上させること。 【解決手段】 各々が長方形状の複数色のサブピクセル
を纏めて1画素とし、この画素が配列されたLCDパネ
ル104を備え、ディザ処理手段103で、入力手段1
01で得られた入力画像データの複数色の各々の画像を
示すプレーン毎に、マトリクスを対応付けて2値または
多値の擬似中間調処理を行い、この処理が施された画像
データに基づく画像をLCDパネル104に表示する。
ディザ処理手段103が、プレーン毎にマトリクスを対
応付ける際に、マトリクス移動手段102で、複数色の
うち少なくとも1色のプレーンに、閾値がサブピクセル
の長手方向にずれた状態のマトリクスを対応付ける。
Description
情報端末機並びにパーソナルコンピュータなどの電子機
器に搭載されている液晶表示装置、EL表示装置やPD
Pなど様々な表示装置の中で、複数色のサブピクセルが
長方形状にて構成される表示装置に画像を表示する際に
適用される画像処理方法、画像処理装置、画像処理プロ
グラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関
する。
は、モノクロまたはカラーの液晶表示(LCD:Liquid
Crystal Display)パネルが用いられている。このLC
Dパネルでは、マトリクス状に配置された液晶セルへの
駆動電圧をON/OFFすることにより液晶の透過率を
変化させ、2階調の文字や画像を表示するようになって
いる。最近では、携帯電話機におけるインターネット機
能などの多機能化に伴い、LCDパネルに対して、画像
を含むより多くの情報を多階調かつ高画質で表示するこ
とが要求されている。
合、LCDパネルが表示可能な階調数が少ないとグラデ
ーション部分に擬似輪郭と呼ばれる等高線状の輪郭が生
じて画質が低下する。分散型のマトリクスを用いた組織
的ディザ法などによる擬似中間調表示を行うとこの問題
が解消されて画質が向上することが知られており、ディ
ザマトリクスずらし(単に、マトリクスずらしと呼ぶ)
によってさらに画質が向上することが知られている。こ
こで、マトリクスとは、閾値が行/列方向に所定数配置
されたもので、1画素を構成する複数色のいずれか1色
に対応付けられるものをいう。また、マトリクスずらし
とは、色毎にマトリクスを適用する際に、一種類のマト
リクスを平行移動した状態で適用する技術のことをい
う。
して、特許第2622429号公報の記載内容がある。
この内容は、300dpiの低解像度において、R、
G、Bの少なくとも1色のマトリクスを1画素分ずらす
処理を行うことによって、視覚的に好ましい結果を得る
といったものである。
リクスずらしを行う画像表示方法においては、単に低解
像度でR、G、Bの少なくとも1色のマトリクスを1画
素分ずらす処理を行うといった技術内容しか記述されて
いない。その効果も視覚的に好ましい結果が得られると
いったものである。つまり、どの様な思想でマトリクス
ずらしを行えば良いか、また、マトリクスずらしによっ
てどの様な作用で画質が向上するかを、具体的に示した
技術ではない。
nsch,Dietrech Meyerhofer,
J.J.Walsh,RCA Corporatio
n,Electronically Generate
d Halftone Pictures,TECHN
ICAL ASSOCIATION OF THE G
RAPHIC ARTS PROCEEDINGS,p
p.302−pp.320,1970の論文に、スクリ
ーン角を与えずにモアレや色ずれを最小にできる方法と
して、同じマトリクスに基づいて各色で異なるパターン
を持つマトリクスという記載がある。
当すると考えられるが、技術内容においては、どの様な
思想でマトリクスずらしを行えば良いか、また、マトリ
クスずらしによってどの様な作用で画質が向上するか
を、具体的に示した技術ではない。
あり、サブピクセルが長方形状で形成される表示装置に
カラー画像を表示する際の画質をディザマトリクスずら
しによって向上させることを特徴とする画像処理方法、
画像処理装置、画像処理プログラムおよびコンピュータ
読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
に、本発明の画像処理方法は、各々が長方形状の複数色
からなるサブピクセルを纏めて1画素として該画素が配
列されて構成される表示装置に画像を表示するための画
像処理方法であって、色毎に分散型のマトリクスを用い
て2値化または多値化処理を行う擬似中間調処理であ
り、擬似中間調処理を行う際に、上記複数色の少なくと
も1色のマトリクスを他のいずれかの色のマトリクスに
対して、上記長方形のサブピクセルの長手方向にずらし
たマトリクスを適用することを特徴とする。
する複数色のうち少なくとも1色のマトリクスをサブピ
クセルの長手方向にずらすことによって、ずらされた色
のONドット(表示するサブピクセル)がOFFドット
の間に介在する確率が高くなるので、ONドットとなる
サブピクセルの分散性が高くなり、ONドットの光がO
FFドットに対してより多く照射される状態となり、均
一な濃度の画像に対しても画像の明暗が目立ちにくくな
り高画質となる。言い換えれば、ONとOFFのドット
が交番する空間周波数が高くなって視覚感度が低下し、
コントラストを感じにくくなる。つまり、中間調(平均
階調)に感じやすくなる。
長手方向にずらす際に、最も輝度に寄与する色のマトリ
クスを次に輝度に寄与する色のマトリクスに対してずら
すことを特徴としている。
も輝度に寄与する色と次に輝度に寄与する色のマトリク
スの相対位置をずらすことになるので、支配的な2色の
位置関係を決定することで、最も輝度に寄与する色のO
Nドットの光がOFFドットに対して、より多く照射さ
れる状態となってより多く照射される状態となって画像
の明暗が目立ちにくくなり、均一な濃度の画像に対して
も画像の明暗が目立ちにくくなり高画質となる。
長手方向にずらす際に、1画素分だけずらすことを特徴
としている。
トリクスの持つ周波数成分と干渉して画質が劣化する可
能性を避けることができ、安定して高画質画像を得るこ
とができる。現在用いられている液晶表示パネルの解像
度は85ppi程度と低いため、擬似中間調処理として
ディザ法を採用する場合には、分散型のディザマトリク
スが用いた組織的ディザ法が用いられる。分散型のディ
ザマトリクスは、1つ1つのドットが空間的に分散した
ドットパターンを生じる特徴を有するためドットが隣接
して生じにくいようにマトリクスが構成されている。ド
ットが隣接しないためには最低1画素分の間隔が必要に
なるので、マトリクスを1画素分ずらすと、ドットがま
ばらな状態からとドットが隣接せずに詰まった状態まで
の幅広い階調範囲のドットパターンに対して、ずらした
色のONドットが、その他の色のOFFドットの間に介
在する状態を作ることができる。一方、ずらす量を2画
素以上とすると、ドットパターンの周期とずらす量が一
致してしまうことがあり、この場合ずらしの効果が小さ
くなることがあるため、効果のある階調範囲が狭くなっ
てしまう。つまり、ディザマトリクスが分散型であれ
ば、全てのドットパターンについて1画素分のマトリク
スずらしは効果がある。
方形状の複数色からなるサブピクセルを纏めて1画素と
して該画素が配列されて構成される表示装置に画像を表
示する画像処理装置であって、色毎の分散型のマトリク
スを記憶しておくマトリクス記憶手段と、該マトリクス
記憶手段に記憶されたマトリクスを用いて2値化または
多値化処理を行う擬似中間調処理を行う擬似中間調処理
手段を有し、上記マトリクス記憶手段には、上記複数色
のうち少なくとも1色に対応するマトリクスの閾値をサ
ブピクセルの長手方向にずらしたマトリクスを使用して
疑似中間調処理を行うことを特徴とする。
も1色に対して、閾値がサブピクセルの長手方向にずれ
た状態のマトリクスを対応付けることによって、纏まっ
て1画素を形成する複数色のうち1色のマトリクスがサ
ブピクセルの長手方向にずらされることになる。このず
らされた色のONドット(サブピクセル)がOFFドッ
トの間に介在する状態となるので、ONドットの光がO
FFドットに対して多く照射される状態となり、画像の
明暗が目立ちにくくなり、均一な濃度の画像に対しても
画像の明暗が目立ちにくくなり高画質となる。
上記の画像処理装置において、上記長手方向にずらした
マトリクスは、色毎にメモリに記憶し、複数色からなる
画素データをそれぞれ対応する色のマトリクスを使用し
て疑似中間調処理を行うことを特徴とする。
を決定して記憶しておくので、疑似中間調処理が高速に
実現することができる。
上記の画像処理装置において、上記長手方向にずらした
マトリクスは、一つの基本マトリクスと該基本マトリク
スからの色毎のずらし量をメモリに記憶し、複数色から
なる画素データを、上記基本マトリクスと色毎のずらし
量から求められる、対応するマトリクス要素を使用して
疑似中間調処理を行うこの装置によれば、記憶しておく
マトリクスは基本の一つと、色毎のずらし量でよく、メ
モリの記憶領域を節約することができる。
上記の画像処理装置において、上記長手方向にずらした
マトリクス情報は、ネットワークからダウンロードされ
てなることを特徴とする。
トリクス情報はネットワークからダウンロードされるの
で、ずらし量などのパラメータの変更を、適宜変更する
ことが可能となり好都合である。
々が長方形状の複数色からなるサブピクセルを纏めて1
画素として該画素が配列されて構成される表示装置に、
画像を表示するための画像プログラムにおいて、色毎に
分散型のマトリクスを用いて2値化または多値化処理を
行う擬似中間調処理を行い、擬似中間調処理を行う際
に、上記複数色の少なくとも1色のマトリクスを、上記
サブピクセルの長手方向にずらす画像処理をコンピュー
タに実行させることを特徴としている。
を形成する複数色のうち少なくとも1色のマトリクスを
サブピクセルの長手方向にずらすことによって、ずらさ
れた色のONドット(表示するサブピクセル)がOFF
ドットの間に介在する確率が高くなるので、ONドット
となるサブピクセルの分散性が高くなり、ONドットの
光がOFFドットに対してより多く照射される状態とな
り、均一な濃度の画像に対しても画像の明暗が目立ちに
くくなり高画質となる。
な記録媒体は、上記の画像処理プログラムを記録したこ
とを特徴としている。
録された画像処理プログラムをコンピュータに実行さ
せ、纏まって1画素を形成する複数色のうち1色のマト
リクスをサブピクセルの長手方向にずらすことによっ
て、ずらされた色のONドット(サブピクセル)がOF
Fドットの間に介在する状態となるので、ONドットの
光がOFFドットに対して多く照射される状態となり、
均一な濃度の画像に対しても画像の明暗が目立ちにくく
なり高画質となる。
立って、カラー画像を対象とした2値および多値の組織
的ディザ法について説明する。ディザ法は、表示階調数
が少ないデバイスにおいて、表示階調の中間の階調を擬
似的に見せる方法である。表示階調数が2値のものを2
値ディザ、3値以上のものを多値ディザと呼ぶ。多値デ
ィザは2値ディザの組合せで構成される。
る。まず、図10(c)に示す閾値の順序を示すディザ
マトリクスを決定し、ディザマトリクスから(b)に示
す閾値マトリクスを算出する。次に(a)に示す入力画
像と(b)に示す閾値マトリクスとを比較し、入力画像
のある画素の値が対応する閾値に比べて大きいかまたは
等しければ255を出力し、小さければ0を出力する閾
値処理を行い、(d)に示す0,255の2値から成る
出力画像(擬似中間調画像)を出力する。今、入力画像
(a)は128の均一な濃度の画像であるが、出力画像
である(d)に示す擬似中間調画像の平均値は128で
あり、0,255の2値のパターンによって擬似的に中
間調128が表現されることになる。
力階調の範囲を区切り、それぞれの範囲内で2値ディザ
を行うことで実行される。多値が4値で、出力階調が
0,85,170,255の場合、入力階調は0−8
5、86−170、171−255の3つの範囲に
区切られる。
によって、図11(a)に示すディザマトリクスから
(b)〜(d)に示すいずれかの閾値マトリクスを生成
する。入力画像が図10(a)の場合、階調128は範
囲に含まれるので、(c)に示す閾値マトリクスが生
成される。次に、(c)の閾値マトリクスを用いて階調
85,170による2値ディザを実行し、(e)のよう
な擬似中間調画像を出力する。ここで、(b)〜(d)
に示す閾値マトリクスは毎回生成する必要はなく、予め
生成しておいてもよい。また、この他にも多値ディザを
実現する手順は知られているが、本発明はディザのマト
リクスに関するもので、ディザの閾値を適用する具体的
な方法にはよらない。
画像に対してディザを行う場合であった。カラー画像に
対してディザを行う際は、カラー画像の1画素がR、
G、B三色から構成される場合、1画素をR、G、B各
色成分へ分けて、それぞれ1色から成る画像として捉え
てディザを行う。この時、R、G、B各色には同じマト
リクスを使っても良いし、別々のマトリクスを使っても
良い。
応付ける場合には、図12(a)に示すように、R、
G、B各色のマトリクスを個別にメモリ1201〜12
03に記憶して、ディザ処理手段1204〜1206で
ディザ処理すれば良い。しかし、別々のディザマトリク
スが、単一のマトリクス及びそれをあるオフセット分だ
けずらしたもので構成される場合には、(b)に示すよ
うに、1つのマトリクスをメモリ1210に保持してお
き、読み出し時にR、G、B毎に独立したアドレッシン
グ手段1211〜1213によって、各色に別々のディ
ザマトリクスを対応付けても良い。
段1211〜1213は下式(1)と(2)によって表
すことができる。ここで、マトリクスサイズはx方向が
x_size、y方向がy_sizeとし、マトリクス
のずらし量を(x_shift,y_shift)とし
たときに、入力画像の(i,j)の画素に対して、マト
リクスの(m,n)の閾値を対応させればよいことにな
る。また、アドレッシング手段1211〜1213を同
一に設定すれば、R、G、B各色に同一のマトリクスを
対応付けることもできる。
から構成される場合で例示したが、カラー画像を構成す
る色の構成はC、M、Y、Kなどの他の複数色から構成
されることもあるので特定の色に限定するわけではな
い。
を参照して詳細に説明する。
態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
1と、マトリクス移動手段102を有するディザ処理手
段103と、カラー表示を行うLCDパネル104とを
備えて構成されている。
どで得られた画像を入力画像データとして取り込む。
R、G、B三原色のカラーフィルタがストライプ状に配
列された画面を備え、この画面に、各カラーフィルタの
透過光の混色によってフルカラーの画像を表示する。言
い換えれば、図2に示すように、R、G、B個々が長方
形であるサブピクセル(ドットとも呼ぶ)を一塊りとす
る画素201を有し、この画素201が碁盤の目状ある
いはタイル状に縦および横方向に配置されて成る画面に
画像の表示を行う。
によって取り込まれた入力画像データを、R、G、B毎
の画像を示す色毎のプレーンに分離し、このR、G、B
のプレーン毎に、ディザマトリクスを基に設定された閾
値マトリクスを対応付けて多値の組織的ディザ法による
擬似中間調処理を行う。そして、擬似中間調処理後の画
像データを一纏めにしてLCDパネル104へ出力す
る。
手段103が、R、G、Bのプレーン毎に閾値マトリク
スを対応付ける際に、R、G、Bのうち少なくとも一色
のプレーンに、閾値がサブピクセルの長手方向にn画素
分だけずれた状態の閾値マトリクスを対応付ける処理を
行う。この処理が、本実施の形態の特徴となるマトリク
スずらしである。
する。まず、一般的なマトリクスずらしとは、図3に示
すように、マトリクスを4×4とした場合、画像301
に対して、R、G、BのディザマトリクスRm、Gm、
Bmを、302で示す碁盤の目状に敷き詰める際に、
R,G,Bのうち少なくとも1色のマトリクスを碁盤の
目302のグリッド(格子)から平行移動によってずら
す処理である。図3にはマトリクスずらしなしの場合
と、GのディザマトリクスGmのみを(1,1)ずらし
た場合を示した。ここで(1,1)はマトリクスずらし
量を座標(x,y)で表したもので、ディザマトリクス
ずらし無しの状態が(0,0)、右方向にディザマトリ
クスを1画素ずらした場合にはxが正の1となり、下方
向に1画素ずらした場合にはyが正の1となるように、
ずらした画素数に、ずらした方向を正または負の符号を
付して表している。
本実施の形態では、マトリクス移動手段102が、R、
G、Bの少なくとも1色のディザマトリクスを、サブピ
クセルの長手方向にn画素分ずらすことを特徴とする。
図4に、マトリクスずらし無しの状態と、Gのディザマ
トリクスのみを長手方向に1画素分ずらした例を比較し
て示す。
R、G、Bに対するディザマトリクスと、R、G、Bが
それぞれ全体の半分の画素が点灯するような均一な濃度
のデータが入力された場合のドットONのパターンを示
したものである。図4(b)はGに対してのみ(0,
1)だけマトリクスずらしを行った場合のGのマトリク
スと、そのときのR、G、Bがそれぞれ全体の半分の画
素が点灯するような濃度のデータが入力された場合のド
ットONのパターンを示したものである。ここで、Rと
Bに関してはマトリクスずらしなしの場合のディザマト
リクスが使われるので、RとBに関してはONするドッ
トの位置はマトリクスずらしなしの場合と同じである
が、Gに関しては(0,1)だけマトリクスずらしを行
っているのでGに関しては(0,1)だけシフトした位
置のドットがONすることになる。なお、マトリクスは
画像に対して碁盤の目状に繰り返して対応させるので、
マトリクスずらしをした後の(b)に示したGのマトリ
クスは、(a)に示すディザマトリクスの最下行「1
5,7,13,5」が、最上行にシフトした状態となっ
ている。
ドットパターン(a)とマトリクスずらしをした場合の
ONドットパターン(b)とを比較すると、マトリクス
ずらしをした場合のONドットパターン(b)の方がO
Nドットパターンのx方向の空間周波数が高くなる。一
般に、空間周波数と視覚感度の関係は、図5の曲線50
1で示すように、空間周波数が高くなるほど視覚感度が
低下し、コントラストを感じにくくなるので、より高い
空間周波数を持つ(b)のONドットパターンの方がO
Nドットの塊とOFFドットの塊が別々な塊として認識
されるのではなく、より均一に感じることになり、人の
目には、平均濃度の中間調として感じることになる。い
ま、入力は半分のドットが点灯するようなグレイの均一
なデータを入力として想定していたので、より平滑化さ
れた平均濃度の中間調として感じる方が画質が高いとい
えるので、マトリクスずらしにより画質が向上すること
がわかる。ここで、マトリクスずらしを行う色は、R、
G、Bのうち明るさの強さを示す輝度が最も高いGをず
らした場合に特に有効である。また、マトリクスのずれ
は色間の相対的な問題であるので、Gのみをずらす代わ
りに、RとBを同じだけ反対方向にずらしても同様の効
果を得ることができる。さらには、もっとも輝度に関与
する色と次に輝度に関与する色の相対的な位置関係の影
響がもっとも重要になるので、特にこの2色に関する相
対的な位置をずれるような関係としておくことが重要で
ある。
向にマトリクスずらしを行うと画質が向上する理由を、
より広い条件の場合について説明し、さらにマトリクス
ずらしのずらし量の決定方法について説明する。
が入力されたときに、ON/OFFドットパターンの明
暗がより目立たなくて、均一な中間調に見える方が画質
が高いといえる。このためにはONドットの分散性とO
NドットとOFFドットの配置関係をドットの形状と合
わせて考慮する必要がある。サブピクセルのドット形状
が長方形状の場合には、画面に対して水平方向の光の成
分で、OFFドットの画素に対する光の洩れ分を考える
とONドットの光がOFFドットに対して、より多く照
射される程に画像の明暗が目立ちにくくなり高画質とな
る。
R,Gの各4ドットがONしたパターンを考える。ここ
で、Bドットについては輝度に与える影響が小さく、輝
度の均一性という観点での画質にあたえる影響は小さい
ため点灯していないものとし、またRとGについては、
一般的には中間階調であるが、説明のため2値の状態つ
まりドットがON/OFFの2状態のみの場合で説明す
る。
すマトリクスずらし無しのドットパターンが表示されて
いるときに、同じ画像に対してマトリクスをずらした場
合のONドットは、長手方向(y方向)に1画素分ずら
した場合には(b)に示すパターンとなり、また、短手
方向(x方向)に1画素分ずらした場合には(c)に示
すパターンとなる。ここで、サブピクセルの画面に対し
て水平方向の放射光を考える。図7(a)がサブピクセ
ルの形状モデルの例で、1サブピクセルの長方形の長辺
L=3、短辺S=1の比率となっていて、3色分のサブ
ピクセルが合わせて略正方形となるようにサブピクセル
の形状が形成されている。このときGのサブピクセルが
ONの時に周囲へ放射する光量は図7(b)に示すよう
に、矢印701で示す長辺からの光量と、矢印702で
示す短辺からの光量とでは、ほぼ3:1となる。
へ照射される状態を、図6(a)〜(c)において考察
する。(a)では、ONドットのRとGの各々1つの長
辺が当接しているので、その長辺の光はOFFドットヘ
直接照射されていない。また、2および4行目のOFF
ドット列には、RとGの短辺からしか光が照射されな
い。(b)では、RとGとの全ての長辺がOFFドット
と当接しているので、ONドットの全長辺の光がOFF
ドットヘ直接照射されている。(c)では、1つのOF
Fドットの両側に長辺を当接してRとGが配置された箇
所が生じるので、この箇所ではRとGの光が1つのOF
Fドットのみに照射される状態が生じる。また、2およ
び4行目のOFFドット列には、RとGの短辺からしか
光が照射されない。
各OFFドット塊を比較すると、(b)および(c)の
ずらし有りに比べ、(a)のずらし無しの方が暗く、明
暗パターンが目立ち、さらに、(b)の長手方向のずら
しに比べ(c)の短手方向のずらしの方が洩れ光による
画像輝度を均一にする効果が小さいため、明暗パターン
が目立つ。従って、マトリクスをずらす方向としては、
(b)のように、サブピクセルの長手方向にマトリクス
ずらしを行うと、ONドットの光がOFFドットに対し
て、より多く照射されるので、画像の明暗が目立ちにく
くなり高画質となることが分かる。
らせば良いかを、サブピクセル形状に基づいてONドッ
トの光がOFFドットへどれだけ照射されているかを示
す評価値を導入することによって決定する方法について
説明する。
して計算することができる。ここでは、図8(a)〜
(d)のそれぞれについて、評価値がどのようになるか
を比較しながら説明する。
リクスにおけるON/OFFドットパターン(以下、評
価パターンと呼ぶ)において、図8(a)および(b)
に示すように、短手方向に2つ以上連結するOFFドッ
トを抽出する。この際、(c)に示す単独のOFFドッ
トや、(d)に示す1ドット幅で長手方向に連結したO
FFドットは無視する。但し、(b)に示すように、短
手方向に2つ以上連結したOFFドット塊が、1ドット
幅で上下に連結している場合は抽出する。
塊の周囲長Dを求める。この周囲長Dは、1つのドット
(サブピクセル)形状が、例えば図7(a)に示した寸
法を有する長方形であれば、図8(a)に示すOFFド
ット塊の場合、長辺が2、短辺が2で、長さを考慮して
周囲長D=10となる。次に、求められた周囲長Dのう
ちONドットと当接している長さ(評価値)Dsを求め
る。図8(a)の場合は、長辺が2ヶ所あるので、評価
値Ds=6となる。
が表現できる独立な全てのドットパターン、つまりON
ドットの数が1個からマトリクスサイズの全数がONド
ットとなる場合までの全ての評価パターンに対して行
い、各々の評価値Dsを合計した総評価値Dstを求め
る。図13はの処理を説明するための図で、Rのドッ
トパターンを上辺に、Gのドットパターンを左辺に配置
し、それぞれを組み合わせた状態のパターンが点線の四
角の中にあるパターンで、全ての評価パターンを示して
いる。この点線の四角の中にあるパターンのそれぞれに
対して評価値Dsを計算し、全てのパターンに対する評
価値Dsを合計した総評価値Dstを求めればよい。
スを長手方向にずらした場合について、ずらし量0から
[長手方向のマトリクスサイズ]−1の場合までの全て
の場合について行い、それぞれのずらし量における総評
価値Dstを求め、総評価値Dst最大となるときのマ
トリクスずらし量をずらし量として選択すればよい。
ONドットと当接するOFFドット塊の境界の長さを示
し、その値が大きいほどONドットの光がOFFドット
ヘ多く行き渡っており画質が良いことを示すものとな
る。
うにマトリクスが表現できる独立な全てのドットパター
ンから成る評価パターン全てに対して総評価値Dstを
求めることによって、画質が最適となるマトリクスずら
しのずらし方向並びにずらし量を決定する用途に用いる
ことができると共に、評価パターン個々の評価値Dsの
大小からその評価パターン(ドットパターン)の画質の
良し悪しを比較する目的にも使うことができる。
されたマトリクスのずらし量は、マトリクス移動手段1
02にて、マトリクスずらしを行う際のずらし量として
使用される。なお、マトリクスを実際に色毎にずらす方
法としては、予め色毎にずらしたマトリクスを用意して
おき、色毎に対応するマトリクスを使用してもよいし、
あるいは一つのマトリクスと色毎のずらし量の情報を記
憶しておき、画像データへ対応するマトリクスの要素を
マッピングするときに、ずらし量の分だけずれた位置の
マトリクス要素を取り出すようにしてもよい。結果とし
てある色のマトリクスが別の色のマトリクスに対して長
手方向に相対的にずれているようになっていればよい。
に示した各ドットパターンの画質の善し悪しを、評価値
Dsによって比較する。図9(a)と図9(b)は、そ
れぞれ図6(b)と図6(c)と同じものであり、ドッ
トパターンと対応するOFFドット塊をあわせて図示す
るため、以下図9で説明をする。
において、上記の処理によって、短手方向に2つ以上
連結するOFFドットを求める。これは、図9(c)に
示すようになり、OFFドット数=40となる。次に、
上記の処理によって、そのOFFドット塊の周囲長D
を求めると、OFFドット塊は2つにわかれており、そ
れぞれ長辺8、短辺16となるので長さを加味して周囲
長D=80が得られる。さらに、周囲長DのうちR,G
のONドットと当接している長さ(評価値)Dsを求め
る。この長さDsは、図9(c)に太線901〜904
で示すように、長辺16、短辺16の合計値となるが、
長さを加味して、長さ(評価値)Ds=64となる。こ
こでOFFドット塊は、OFFドットの画素を碁盤の目
状に並べたときにちょうど分割されるところがあればち
ょうど分割される部分を採用する方が評価値としての精
度が高いことがわかっている。
ンにおいて、短手方向に2つ以上連結するOFFドット
を求めると、図9(d)に示すようになり、OFFドッ
ト塊を構成するOFFドット数=36となる。次に、そ
のOFFドット塊の周囲長Dを求めると、長辺12、短
辺36で周囲長D=72となる。さらに、周囲長Dのう
ちR,GのONドットと当接している長さ(評価値)D
sを求める。この長さDsは、図9(d)に太線905
〜916で示す各辺の合計値となる。即ち、長辺8、短
辺16で、長さ(評価値)Ds=40となる。
ンの評価値Ds=64とDs=40を比較すると、
(a)のドットパターンの評価値Dsが大きいので、長
手方向に1画素分マトリクスずらしを行った方が、短手
方向に1画素分マトリクスずらしを行った場合に比べて
ONドットの光がOFFドットへ多く照射され、ON/
OFFドットパターンの明暗が目立ちにくくなるため、
画質が良いことが分かる。なお、ここで説明した評価値
は例であって、本発明は具体的な評価値の計算方法を問
うものではない。
によれば、各々が長方形状のR,G,Bの三原色のサブ
ピクセルを纏めて1画素とし、この画素の同一色が一列
に配列されたLCDパネル104を備え、ディザ処理手
段103で、入力手段101で得られた入力画像データ
のR,G,Bの各々の画像を示すプレーン毎に、マトリ
クスを対応付けて多値の組織的ディザ法による擬似中間
調処理を行い、この処理が施された画像データに基づく
画像をLCDパネル104に表示する。この場合、ディ
ザ処理手段103が、プレーン毎にマトリクスを対応付
ける際に、マトリクス移動手段102で、R,G,Bの
うち少なくとも1色のプレーンに、閾値がサブピクセル
の長手方向にずれた状態のマトリクスを対応付けるよう
にした。
くとも1色のプレーンに、閾値がサブピクセルの長手方
向にずれた状態のマトリクスを対応付けることによっ
て、纏まって1画素を形成するR,G,Bのうち1色の
マトリクスがサブピクセルの長手方向にずらされること
になる。このずらされた色のONドット(サブピクセ
ル)がOFFドットの間に介在する状態となるので、O
Nドットの光がOFFドットに対して多く照射される状
態となり、画像の明暗が目立ちにくくなり高画質とな
る。言い換えれば、ONとOFFのドットが交番する空
間周波数が高くなって視覚感度が低下し、コントラスト
を感じにくくなる。つまり、中間調(平均階調)に感じ
やすくなる。従って、液晶表示パネルにカラー表示され
る画像の画質をディザマトリクスずらしによって向上さ
せることができる。
なるとずらし方は膨大になるが、ディスプレイのサブピ
クセル形状からずらし量を探索する方向を長手方向に限
定することができるので、従来のように短手方向でも探
索するといった無駄な探索を行わなくて済むようにな
る。つまり、効率よくマトリクスのずらし量を探索する
ことができる。
は、マトリクスを一つ記憶する記憶手段と、色毎のマト
リクスのずらし量を記憶する記憶手段とを備えている
が、これらの代わりに、予め作成した色毎のマトリクス
で、ある色のマトリクスが別の色のマトリクスに対して
長手方向にずれた状態となっている色毎のマトリクスを
メモリに記憶しておく形態をとってもよい。
グラムおよび、その画像処理プログラムを記録したコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体について説明する。記
録媒体とは、コンピュータの読み取り機能にプログラム
のデータ内容を伝達できるものであり、例えばコンピュ
ータに、内蔵、外付けまたは着脱される各種の磁気ディ
スク、光ディスク、ROM、RAMなどが該当する。
に、画像処理プログラムが記録されている。このプログ
ラムは、コンピュータに、各々が長方形状のR,G,B
の三原色のサブピクセルを纏めて1画素とし、この画素
が碁盤の目状に配列された液晶表示パネルに、2値また
は多値の分散型の組織的ディザ法による擬似中間調処理
が施された画像データに基づく画像を表示する処理を実
行させるものであり、上記の擬似中間調処理を行う際
に、一つのマトリクスと色毎のずらし量情報をもとに、
R,G,Bの少なくとも1色に対してはマトリクスをサ
ブピクセルの長手方向にずらしたマトリクスを対応させ
る。
値などから予め決めておいてもよいし、1画素分だけず
らす処理を実行させるようにしても良い。また、ずらす
色については、最も輝度に寄与する色のマトリクスをず
らすようにしても良い。さらにいえば、色毎のマトリク
スのずらし量は、最も輝度に寄与する色のマトリクスと
次に輝度に寄与する色のマトリクスが、結果として長手
方向にずれた関係となるようになっていればよい。
グラムでは、一つのマトリクスを元に色毎にマトリクス
をずらす処理を行っていたが、予め色毎にずれた状態の
マトリクスを生成してメモリに記憶しておき、実行時に
はこれらの色毎のマトリクスを参照して擬似中間調処理
を行わせるようにしても、結果として色毎のマトリクス
のずらし量は、最も輝度に寄与する色のマトリクスと次
に輝度に寄与する色のマトリクスが、結果として長手方
向にずれた関係となるようになっているので、この場合
も本発明の一実施形態の範囲と言える。
たが、本発明はこのような実施の形態に何ら限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に於いては種
々なる態様での実施が可能である。
る。変形例1:上記実施例では画像表示手段としてLC
Dパネルを適用したが、複数色のサブピクセルから1画
素が構成される画像表示手段であればこれに限定される
ものではない。例えば、ELパネルやPDPなどの表示
パネルに適用することもできる。変形例2:上記実施例
では画像表示手段としてサブピクセルが長方形状のもの
であるとして、かつ同色は縦方向に一列に配列されたス
トライプ型の配列であるLCDパネルとして説明した
が、サブピクセルが長方状であれば必ずしも同一色が縦
方向に一列に配列されていなくても例えばジグザク状に
配列されているパネルに適用することもできる。変形例
3:上記実施例では、本発明を1画素を構成する複数色
がR、G、Bである場合に適用したが、これに限定され
るものではない。例えば、複数色がC,M、Y、Kなど
の場合にも適用することができる。変形例4:サブピク
セルの形状は長方形状として説明したが、正確な長方形
である必要はなく、縦方向と横方向が均一でないパネ
ル、例えば楕円形状のサブピクセルを持つパネルに対し
ても有効であり、これらを含めて長方形状とする。
る複数色の少なくとも1色に対応するサブピクセルの長
手方向にずれたマトリクスが、画像処理装置、画像処理
プログラムにおいてメモリに記憶または記録媒体に記録
されている場合を例示したが、ずれた状態のマトリクス
は固定的に記憶されている必要はなく、ユーザの操作に
より通信システムなどを介して入手されるようにしても
良い。あるいは、画像ファイルのヘッダ部分に組み込む
などの方法によって、画像データに前記マトリクスを添
付し、画像閲覧の都度、マトリクスを取得するようにし
ても良い。また、通信システムやヘッダに組み込まれる
情報としては、色毎にずれた状態のマトリクスそのもの
であっても良いし、色毎のずらし量に関する情報であっ
ても良い。
置としての構成、画像処理方法の発明としての構成、ま
た、これらを実現するプログラム、そのプログラムに供
されるデータおよびそのプログラムを記録した記録媒
体、プログラムまたはプログラムに供されるデータを含
み搬送波内に具現化されたデータ信号など種々の態様で
実現することが可能である。
法によれば、各々が長方形状のR,G,Bの三原色のサ
ブピクセルを纏めて1画素とし、この画素が配列された
液晶表示パネルに、多値の組織的ディザ法による擬似中
間調処理が施された画像データに基づく画像を表示する
場合にあって、多値の組織的ディザ法による擬似中間調
処理を行う際に、R,G,Bの少なくとも1色のマトリ
クスを、サブピクセルの長手方向にずらすようにした。
G,Bのうち1色のマトリクスをサブピクセルの長手方
向にずらすようにしたので、ずらされた色のONドット
(サブピクセル)がOFFドットの間に介在する状態と
なる。これによって、ONドットの光がOFFドットに
対して多く照射される状態となり、画像の明暗が目立ち
にくくなり高画質となる。従って、液晶表示パネルにカ
ラー表示される画像の画質をディザマトリクスずらしに
よって向上させることができる。
を示すブロック図である。
ピクセル形状および画素を示す図である。
スずらしを説明するための図である。
るための図である。
手方向との各々にずらした状態を示す図である。
を示すと共に、長辺Lおよび短辺Sから放射される光量
を示す図である。
するOFFドットを抽出する際の合否のサブピクセル配
置例を示す図である。
周囲長のうちR,GのONドットと当接した長さ(評価
値)を示す図である。
ある。
ある。
対応付けるための装置のブロック図である。
の図である。
セルの纏まりによる1画素 501 空間周波数−視覚感度特性曲線 701 長方形状サブピクセルの短辺からの光量 702 長方形状サブピクセルの長辺からの光量 901〜916 OFFドット塊周囲長におけるR,G
のONドットとの当接部分 1201〜1203,1210 メモリ 1204〜1206 ディザ処理手段 1211〜1213 アドレッシング手段 Rm Rのディザマトリクス Gm Gのディザマトリクス Bm Bのディザマトリクス
Claims (9)
- 【請求項1】 各々が長方形状の複数色からなるサブピ
クセルを纏めて1画素として該画素が配列されて構成さ
れる表示装置に画像を表示するための画像処理方法であ
って、 色毎に分散型のマトリクスを用いて2値化または多値化
処理を行う擬似中間調処理であり、該擬似中間調処理を
行う際に、前記複数色の少なくとも1色のマトリクスを
他のいずれかの色のマトリクスに対して、前記長方形の
サブピクセルの長手方向にずらしたマトリクスを適用す
ることを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項2】 前記長手方向にずらす際に、最も輝度に
寄与する色のマトリクスを次に輝度に寄与する色のマト
リクスに対してずらすことを特徴とする請求項1記載の
画像処理方法。 - 【請求項3】 前記長手方向にずらす際に、1画素分だ
けずらすことを特徴とする請求項1又は2記載の画像処
理方法。 - 【請求項4】 各々が長方形状の複数色からなるサブピ
クセルを纏めて1画素として該画素が配列されて構成さ
れる表示装置に画像を表示する画像処理装置であって、 色毎の分散型のマトリクスを記憶しておくマトリクス記
憶手段と、該マトリクス記憶手段に記憶されたマトリク
スを用いて2値化または多値化処理を行う擬似中間調処
理を行う擬似中間調処理手段を有し、 前記マトリクス記憶手段には、前記複数色のうち少なく
とも1色に対応するマトリクスの閾値をサブピクセルの
長手方向にずらしたマトリクスを使用して疑似中間調処
理を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項5】 前記長手方向にずらしたマトリクスは、
色毎にメモリに記憶し、複数色からなる画素データをそ
れぞれ対応する色のマトリクスを使用して疑似中間調処
理を行うことを特徴とする請求項4記載の画像処理装
置。 - 【請求項6】 前記長手方向にずらしたマトリクスは、
一つの基本マトリクスと該基本マトリクスからの色毎の
ずらし量をメモリに記憶し、複数色からなる画素データ
を、前記基本マトリクスと色毎のずらし量から求められ
る、対応するマトリクス要素を使用して疑似中間調処理
を行うことを特徴とする請求項4記載の画像処理装置。 - 【請求項7】 前記長手方向にずらしたマトリクス情報
は、ネットワークからダウンロードされてなることを特
徴とする請求項4記載の画像処理装置。 - 【請求項8】 各々が長方形状の複数色からなるサブピ
クセルを纏めて1画素として該画素が配列されて構成さ
れる表示装置に、画像を表示するための画像プログラム
において、 色毎に分散型のマトリクスを用いて2値化または多値化
処理を行う擬似中間調処理を行ない、該擬似中間調処理
を行う際に、前記複数色の少なくとも1色のマトリクス
を、前記サブピクセルの長手方向にずらす画像処理をコ
ンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プロ
グラム。 - 【請求項9】 請求項8記載の画像処理プログラムを記
録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記
録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002001619A JP3960046B2 (ja) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | 画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003202841A true JP2003202841A (ja) | 2003-07-18 |
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JP (1) | JP3960046B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012118093A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Sony Corp | 画像表示装置、画像表示装置の駆動方法及び画像表示プログラム、並びに、階調変換装置 |
-
2002
- 2002-01-08 JP JP2002001619A patent/JP3960046B2/ja not_active Expired - Fee Related
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