JP2003333611A - プロジェクタの投射面色補正方法、プロジェクタの投射面色補正システムおよびプロジェクタの投射面色補正用プログラム - Google Patents
プロジェクタの投射面色補正方法、プロジェクタの投射面色補正システムおよびプロジェクタの投射面色補正用プログラムInfo
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Abstract
壁等の投射面に色がある場合、正しい色再現がされな
い。 【解決手段】壁色記憶手段4に記憶されている投射面の
分光反射率あるいは光源下の色情報を用い、行列計算手
段5は変換行列を計算し、入力画像の原色の混合量R,
G,Bは、補正された混合量R',G',B'に変換され、プ
ロジェクタにより投影される。これにより、壁に色があ
る場合でも、測色的に正しい色再現がされる。
Description
面色補正方法、プロジェクタの投射面色補正システムお
よびプロジェクタの投射面色補正用プログラムに関し、
特にカラー画像を色のある壁等に投影した場合に、良好
な色再現を実現できる、プロジェクタの投射面色補正方
法、プロジェクタの投射面色補正システムおよびプロジ
ェクタの投射面色補正用プログラムに関する。
が、特開平4−53374号公報「補正回路付プロジェ
クタ」に記載されている。図4に示すように、この従来
の補正回路付プロジェクタは、プロジェクタ10から投
射面Sに投射された画像を情報検出部11により読み取
り、補正回路12が白バランス調整と輝度調整を行な
う。色と輝度が調整された画像がドライバ13を介して
再びプロジェクタ10により、投射される。
われるかは全く述べられていないので、どのように実現
されるかは不明であるが、テレビジョン技術等で一般に
行なわれる白バランス(ホワイトバランス)調整は、赤
(R),緑(G),青(B)の3種の原色光の強度を調
整し、例えば投射面Sの影響で白が黄色を帯びている場
合には、青光を通常のmb倍にして、白色光を投影した
ときに投影面上で白色が得られるものと推察される。
度がR,G,Bであるとき、式(1)のような補正が行な
われ、R’,G’,B’の強度の色光が投影される。ここ
で、mr,mg,mbは比例係数である。
る。
法の問題点は、白色のみが厳密な補正の対象となってお
り、カラー画像中のその他の色は近似的にバランスのみ
が補正される。そのため、例外的な場合を除き、カラー
画像の正しい色再現を行なうことはできない。
プロジェクタの色補正を行なうことができるプロジェク
タの投射面色補正方法、プロジェクタの投射面色補正シ
ステムおよびプロジェクタの投射面色補正用プログラム
を提供することにある。
壁面等の投射面に投射して画像を表示するプロジェクタ
において、本来の(例えば白い)投射面に投射する原色の
混合量を、投射面の色情報を含めた原色の混合により同
等の色を再現する原色の混合量に変換することにより、
投射面の色補正を行なう。
面に投射して画像を表示するプロジェクタにおいて、本
来の投射面に投射する原色の混合量を、投射面の色情報
を含めた原色の混合により同等の色を再現する原色の混
合量に変換し、更に、該変換により再現範囲外に出た色
を色域圧縮することにより、再現範囲内で色再現を行な
う。
面に投射して画像を表示するプロジェクタにおいて、カ
ラーセンサにより壁面等の投射面の分光情報あるいは色
情報を測定し、該測定情報を用いて自律的に投射面の色
補正を行なう。
ステムの補正の原理を色再現の理論にのっとり説明す
る。本来、カラープロジェクタは、CRT等と同様に3
種類の原色光の混合により所望の色を投影する。3種の
原色光の単位強度あたりの分光強度を、Ir,Ig,I
bとし、それぞれの相対強度をR,G,Bとすれば、プ
ロジェクタから投射される任意の光Iは、式(2)のよ
うに書かれる。
光の強度を示す。この光を測色すると、CIE1931
XYZ座標系により、式(3)のようになる。
3刺激値XI,YI,ZIを実現すればよい。投射面が白
色のスクリーンのようなものであれば問題ないが、例え
ばクリーム色の壁のような場合には、そのままでは色は
次のようになる。壁の分光反射率をβ、
変化し、式(5)のような色光として目に見える。
色値は式(7)のようになる。
異なった色になる。
囲内で再現色を一致させるには、式(6)の各原色の相
対強度をR,G,Bと異なるR',G',B'として得られた
I’に対して式(7)を適用した三刺激値が一致すれば
よいため、式(8)が成立すればよいことが分かる。
(9)が解である。
の分光強度と投射面の分光反射率が既知、測定可能、あ
るいは、プロジェクタの原色値とプロジェクタの原色光
が投射面で反射される色が既知、測定可能であれば、計
算することができる。因みにプロジェクタの原色値は、
CIE 1931-XYZ系で、
される色は、同じく、
1’)とも書ける。
バランスの補正は、以下のように説明される。プロジェ
クタの各原色光の相対強度が1のときに色が白になるよ
うに本来の設計がされていると仮定する。すると、白を
表示する際のプロジェクタの相対強度R'w,G'w,B'
wは、式(9)にR=G=B=1を代入することによ
り、式(12)のように求まる。
に対して従来と同じ比率で三原色強度を変化させ、投射
されることになるため、例えばkを定数として式(1)
に式(13)を代入した形となる。
4)のようになる。
は比例しない。
参照して詳細に説明する。本発明の第1の実施の形態の
色補正型プロジェクタ1を、図1を参照して説明する。
色補正型プロジェクタ1には、三原色映像信号R,G,B
が入力される。従来型プロジェクタ2は、本来はこの三
原色映像信号R,G,Bが入力されれば、白いスクリーン
上に正しい色の画像が表示される。この三原色映像信号
R,G,Bは色変換手段3に入力され、式(11)に示さ
れた3×3の行列Aにより、三原色映像信号R',G',
B'に変換され、従来型プロジェクタ2に印加される。
壁色記憶手段4は壁色に関する情報を記憶しており、行
列計算手段5は該情報により行列Aを求め、色変換手段
に出力する。上記色変換手段3は、該Aを用いて上記変
換を行なう。
している情報は、壁色に関する分光反射率でもよいし、
従来型プロジェクタ2で用いている光源の三原色光が壁
で反射された反射光の三刺激値等の色に関する情報でも
よい。
が記憶している情報が壁色に関する分光反射率ならば、
この情報と既知である等色関数と従来型プロジェクタ2
で用いられている光源の三原色光の分光強度とから式
(11)により行列Aを計算するように構成される。ま
た、壁色記憶手段4が記憶している情報が光源の三原色
光が壁で反射された反射光の三刺激値等の色に関する情
報ならば、行列計算手段5の働きは、この情報と既知で
ある従来型プロジェクタ2で用いられている光源の三原
色光の色情報とから式(11’)により行列Aを計算す
るように構成される。
タ1は、その中に従来型プロジェクタ2および色変換手
段3、壁色記憶手段4、行列計算手段5を含んでおり、
外部から与えられる三原色信号は、従来型プロジェクタ
2を用いて白いスクリーンに画像を投影する場合と同じ
信号であるように構成されている。しかし、例えば、従
来型プロジェクタ2がコンピュータの表示装置として用
いられている場合には、色変換手段3、壁色記憶手段
4、行列計算手段5は、コンピュータ内のプログラムと
して実行し、その変換結果である(R',G',B')値を、
従来型プロジェクタ2に与えることで全く同じ効果が実
現できる。
ェクタ7を図2を参照して説明する。自律色補正型プロ
ジェクタ7は、前述の色補正型プロジェクタ1に対し
て、カラーセンサ6が付加されている。カラーセンサ6
は色補正型プロジェクタ1が投射面8に画像を投射する
エリアの中心部の色を測定する。自律色補正型プロジェ
クタ7の実施例を以下に説明する。以下では、色補正型
プロジェクタ1に外部から与えられるR,G,Bの信号
はそれぞれ0から1の値をとると仮定する。0が最暗
値、1が最明値である。実際には、例えば、ディジタル
値で8ビットのエンコード方法が用いられる場合には、
この255倍した値が用いられる。
正モードとなり、プロジェクタはまず(R,G,B)=
(1,0,0)で原色の赤を、(R,G,B)=(0,
1,0)で原色の緑を、(R,G,B)=(0,0,
1)で原色の青を投射面8に投射し、そのときの投射面
の色をカラーセンサにより、測定する。この測定によ
り、投射面8に対する(X'r Y'r Z'r),(X'g
Y'g Z'g),(X'b Y'b Z'b)が求まる。この
データは、色補正型プロジェクタ1の壁色記憶手段4に
伝えられる。行列計算手段5は、この値と既知である本
来の三刺激値である、(Xr Yr Zr),(Xg Yg
Zg),(Xb Yb Zb)を用いて式(11’)によ
り補正行列Aを計算する。
ェクタ7は、その中に色補正型プロジェクタ1とカラー
センサ6を含んでいるが、プロジェクタがコンピュータ
の表示装置として用いられているような場合、カラーセ
ンサ6はコンピュータに接続し、壁色に関する情報をコ
ンピュータから色補正型プロジェクタ1に与えるように
構成しても、全く同じ効果が実現できる。また、前に記
述したように、色変換手段3、壁色記憶手段4、行列計
算手段5を、コンピュータ内のプログラムとして実行し
ている場合には、カラーセンサからの入力値を用いて色
変換までのすべての処理をプログラムで実行し、その変
換結果である(R',G',B')値を、従来型プロジェ
クタ2に与えることでも全く同じ効果が実現できる。
像を投影する場合においても、プロジェクタで測色的に
正しい色でカラー画像を投影することが可能となる。但
し、元の画像の(R,G,B)値に対して式(11)の
ような変換により(R',G',B')という、各原色を
制御する値が得られるが、変換行列Aによってはいずれ
かの値が制御範囲である0〜1の範囲を越えることが予
想される。これは、壁等の色によりプロジェクタの色再
現範囲が狭くなることを意味している。通常、壁等に使
われている色は濃度の低いものであるので、画像の色再
現に与える影響は小さいが、濃度の高い色の壁等への投
射の場合には、色再現域が狭くなることによる影響は大
きくなる。
て、元の画像を違和感なく再現するための手法として、
従来、CRTなどのカラーモニタに表示されるべき画像
を色再現域が狭いカラープリンタ等に違和感なく出力す
るために種々の画像の変換方法が知られている。例え
ば、特願平05−127640「自動色再現域変換方
法、自動色再現域変換装置および自動色変換装置」に
は、そのような場合の最適な色変換を行なう方法が記述
されている。
手段3に色再現域変換の機能を含めた実施例を図3を参
照して説明する。このでは、入力となる本来の(R,
G,B)値に対して行列変換手段31が式(11)ある
いは式(11’)の変換を施して(R'',G'',B'')
を出力する。これらの値は0〜1の外の色再現域外の値
を持っていることがあるが、更に色域圧縮手段32がこ
れに適用され再現域内の値(R',G',B')が出力さ
れて従来型プロジェクタ2に印加される。このような構
成にすると、濃度の高い色の壁に対しても違和感の小さ
いカラー画像を表示することが可能である。
するには行列演算を用いているが、この演算の一部また
は全部を代表的な値についてLUT(Look Up Table)を
検索しその間を内挿するような計算で実現することも可
能である。このような実現方法を用いると、上述の色再
現域変換の部分も同時にLUTに含めて実現することが
可能である。
して、その色を測定しておく、あるいは、カラーセンサ
によりその色を測定することによって、原色光の色の変
化を計算することにより、測色的に正しい色再現を行な
うことを可能とするため、色のついた投射面に対しても
良い色再現を行なうことができる効果がある。
狭くなり違和感の高い画像となるが、公知の色域圧縮手
段を利用することで、違和感を減少させた色再現が可能
である。
ク図である。
ク図である。
色再現域変換の機能を含めた実施例を示すブロック図で
ある。
Claims (9)
- 【請求項1】 カラー画像を壁面等の投射面に投射して
画像を表示するプロジェクタにおいて、本来の投射面に
投射する原色の混合量を、投射面の色情報を含めた原色
の混合により同等の色を再現する原色の混合量に変換す
ることにより、色再現を行なうことを特徴とするプロジ
ェクタの投射面色補正方法。 - 【請求項2】 カラー画像を壁面等の投射面に投射して
画像を表示するプロジェクタにおいて、本来の投射面に
投射する原色の混合量を、投射面の色情報を含めた原色
の混合により同等の色を再現する原色の混合量に変換
し、更に、該変換により再現範囲外に出た色を色域圧縮
することにより、再現範囲内で色再現を行なうことを特
徴とするプロジェクタの投射面色補正方法。 - 【請求項3】 カラー画像を壁面等の投射面に投射して
画像を表示するプロジェクタにおいて、カラーセンサに
より壁面等の投射面の分光情報あるいは色情報を測定
し、該測定情報を用いることを特徴とする請求項1また
は2記載のプロジェクタの投射面色補正方法。 - 【請求項4】 壁面等の投射面の分光情報あるいは光源
下での色情報を記憶する壁色記憶手段と、該分光情報あ
るいは色情報から、本来の投射面に画像を投射するため
の原色の混合量から前記投射面に投射するための原色の
混合量への変換を構築する原色変換構築手段と、本来の
投射面に画像を投射するための原色の混合量を該構築手
段により得られた変換により実際に投射するための原色
の混合量に変換するための色変換手段と、該色変換手段
の出力をプロジェクタに与えて画像を表示することを特
徴とするプロジェクタの投射面色補正システム。 - 【請求項5】 前記色変換手段が原色変換手段と色域圧
縮手段とから成ることを特徴とする請求項4記載のプロ
ジェクタの投射面色補正システム。 - 【請求項6】 壁面等の投射面の分光情報あるいは色情
報を測定するカラーセンサを含み、該カラーセンサによ
り得られる分光情報あるいは色情報を利用することを特
徴とする請求項5または6記載のプロジェクタの投射面
色補正システム。 - 【請求項7】 壁面等の投射面の分光情報あるいは光源
下での色情報に基づき、本来の投射面に画像を投射する
ための原色の混合量から前記投射面に投射するための原
色の混合量への変換を構築する原色変換構築ステップ
と、本来の投射面に画像を投射するための原色の混合量
の画像データを該原色変換構築ステップにより得られた
変換により実際に投射するための原色の混合量の画像デ
ータに変換するための色変換ステップと、該色変換結果
の画像データをプロジェクタに与えて画像を表示するス
テップとを含むことを特徴とするプロジェクタの投射面
色補正プログラム。 - 【請求項8】 前記色変換ステップが原色変換ステップ
と色域圧縮ステップとから成ることを特徴とする請求項
7記載のプロジェクタの投射面色補正プログラム。 - 【請求項9】 前記壁面等の投射面の分光情報あるいは
色情報をカラーセンサから読み込むステップを含むこと
を特徴とする請求項7または8記載のプロジェクタの投
射面色補正プログラム。
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