JP2004020400A

JP2004020400A - 色調再現特性測定装置および方法

Info

Publication number: JP2004020400A
Application number: JP2002176527A
Authority: JP
Inventors: Toru Sugiyama; 杉山　徹; Tsutomu Nakagawa; 中川　力
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】直前に表示されていた画像の色調によって直後に表示される画像の色調が変化するようなカラーディスプレイに適用しても正確な色調再現特性を測定することができる色調再現特性測定装置および方法を提供する。
【解決手段】カラーディスプレイにリセット画像を表示する画面リセット手段と、前記カラーディスプレイに測色画像を表示する測色画像表示手段と、前記カラーディスプレイに表示された測色画像を測色して測色値を出力する表示画面測色手段とを具備するようにした色調再現特性測定装置およびその装置に適用されている方法。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラーディスプレイの色調再現特性を測定する技術分野に属する。特に、直前に表示されていた画像の色調によって直後に表示される画像の色調が変化するような液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、等のカラーディスプレイに適用する色調再現特性測定装置および方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、等のカラーディスプレイの表示面には、三原色ＲＧＢを発光するＲ発光体、Ｇ発光体、Ｂ発光体が規則的に多数配列されている。これら各色発光体の強度比を変化させることによって、様々な色を再現することができる。このようなカラーディスプレイの色調再現特性を測定する方法としては、三原色の様々な強度比を有するカラーパッチを表示し、そのカラーパッチを分光測色計、色彩計、等で測定する方法が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
たとえば、液晶ディスプレイにおいては、各発光体はカラーフィルタと液晶シャッターとを有する。カラーフィルタは白色光源（バックライト）が照射する光を三原色ＲＧＢのいずれかの色光とし、さらに液晶シャッターが光の透過度合を制御することで各発光体は色調を再現する。液晶シャッターは電界における液晶材料の配向を利用しているため、直前に表示した色における液晶材料の配向の影響を受ける。すなわち、直後に表示しようとする色における液晶材料の配向が所望の配向からずれるため、実際に表示される色は正確なものとはならない。したがって、連続的にカラーパッチの表示を行って色調再現特性の測定を行った場合には、その液晶ディスプレイの色調再現特性を正確に測定することができない。なお、ＣＲＴディスプレイについても蛍光体の残光特性、等により同様の問題がある。
【０００４】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。その目的は、直前に表示されていた画像の色調によって直後に表示される画像の色調が変化するようなカラーディスプレイに適用しても正確な色調再現特性を測定することができる色調再現特性測定装置および方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題は下記の本発明によって解決される。すなわち、
本発明の請求項１に係る色調再現特性測定装置は、カラーディスプレイにリセット画像を表示する画面リセット手段と、前記カラーディスプレイに測色画像を表示する測色画像表示手段と、前記カラーディスプレイに表示された測色画像を測色して測色値を出力する表示画面測色手段とを具備するようにしたものである。
【０００６】
本発明によれば、画面リセット手段によりカラーディスプレイにリセット画像が表示され、測色画像表示手段によりカラーディスプレイに測色画像が表示され、表示画面測色手段によりカラーディスプレイに表示された測色画像が測色されて測色値が出力される。すなわち、測色画像の直前に表示される画像をリセット画像とすることができ、直前の画像による影響を規程することができる。したがって、直前に表示されていた画像の色調によって直後に表示される画像の色調が変化するようなカラーディスプレイに適用しても正確な色調再現特性を測定することができる色調再現特性測定装置が提供される。
【０００７】
また本発明の請求項２に係る色調再現特性測定装置は、請求項１に係る色調再現特性測定装置において、前記リセット画像は前記カラーディスプレイを最低輝度とする黒色画像であるようにしたものである。本発明によれば、液晶ディスプレイであれば電界による配向の最も小さい状態であり、その他のディスプレイであっても電界の影響の最も小さい状態を基準とする。したがって、極めて正確に色調再現特性が測定される。
【０００８】
また本発明の請求項３に係る色調再現特性測定装置は、請求項１または２に係る色調再現特性測定装置において、前記測色画像には、三原色ＲＧＢにおける単色画像、２色画像、３色画像が含まれているようにしたものである。本発明によれば、カラーディスプレイへのＲＧＢ入力画像の各々に対応する色調再現特性が測定されるから、ディスプレイを所望の特性に調整したい場合に調整すべき個所、方向が明確となり調整作業が容易となる。
【０００９】
また本発明の請求項４に係る色調再現特性測定装置は、請求項１〜３のいずれかに係る色調再現特性測定装置において、前記測色画像には、色相および／または階調（輝度）において相違する複数の画像が含まれているようにしたものである。本発明によれば、カラーディスプレイの色調再現における広範な領域について色調再現特性が測定される。
【００１０】
また本発明の請求項５に係る色調再現特性測定装置は、請求項１〜４のいずれかに係る色調再現特性測定装置において、前記カラーディスプレイを特定するディスプレイ特定情報をキーとして、前記測色値とともに、すくなくとも前記測色画像を特定する測色画像特定情報と、前記測色を行った期日を特定する測色期日特定情報とを属性値としてデータベースに登録する登録手段と、前記データベースに登録された前記カラーディスプレイの属性値を検索する検索手段とを具備するようにしたものである。本発明によれば、複数のカラーディスプレイの各々について、色調再現特性に関するデータの保存と利用が可能となる。
【００１１】
また本発明の請求項６に係る色調再現特性測定方法は、カラーディスプレイにリセット画像を表示する画面リセット過程と、前記カラーディスプレイに測色画像を表示する測色画像表示過程と、前記カラーディスプレイに表示された測色画像を測色して測色値を得る測色過程とから成るようにしたものである。
【００１２】
本発明によれば、画面リセット過程においてカラーディスプレイにリセット画像が表示され、測色画像表示過程においてカラーディスプレイに測色画像が表示され、表示画面測色過程においてカラーディスプレイに表示された測色画像が測色されて測色値が出力される。すなわち、測色画像の直前に表示される画像をリセット画像とすることができ、直前の画像による影響を規程することができる。したがって、直前に表示されていた画像の色調の影響によって直後に表示される画像の色調が変化するようなカラーディスプレイに適用しても正確な色調再現特性を測定することができる色調再現特性測定方法が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について実施の形態を説明する。本発明の色調再現特性測定装置における構成について図１、図２を参照して説明する。図１はその構成を示す絵図である。また、図２はその構成を示すブロック図である。図１において、１は測定ヘッド、２は測色計本体、３はパーソナルコンピュータ、３１は測色制御部、３２は表示制御部、３３はデータ処理部、３４は記憶部、３５は入力部、３６は出力部、１００はカラーディスプレイ（測定対象）である。
【００１４】
測色ヘッド１は、測色計の検出部である。測色ヘッド１は、離れた個所からカラーディスプレイ１００に表示された測色画像における所定個所の色調の検出を行う。測色ヘッド１は、光学フィルターとフォトセンサと増幅器の組を３つ有している。３つの組の各々は種類の異なる組合せとなっており、表色系の分光感度特性（たとえば、ＣＩＥ１９３１等色関数）に近似させた分光感度特性を有している。したがって、測色ヘッド１は、所定個所（測定対象）の色刺激関数を等色関数で評価した三刺激値に対応する電気信号を出力する。
【００１５】
なお、測色ヘッド１のフォトセンサとして、フォトセルではなく、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ）やＭＯＳ（ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等のエリアセンサ（イメージセンサ）を使用することができる。このエリアセンサと結像光学系とを組合せることにより、カラーディスプレイ１００の広域または全画面において同時に複数個所の色調の検出を行う構成とすることができる。
【００１６】
また、測色ヘッド１として、スペクトル（ｓｐｅｃｔｒｕｍ）を測定するものを使用することもできる。その測色ヘッド１は、たとえば、測色対象の光を多数または連続する波長帯に分解する分光器（回折格子、等）と受光素子を１次元に配列したラインセンサ（ＣＣＤラインセンサ、等）とを有している。分光器によって１次元の空間に広げられたスペクトルの強度を１次元に配列された受光素子が電荷量に変換する。そして各受光素子の走査が行なわれ電荷量が電圧に変換されて時系列のスペクトル信号として出力される。
【００１７】
測色計本体２は、測色ヘッド１から入力した電気信号をＡ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ）変換し検出データを生成する。そして外部司令等に基づく所定のタイミングでその検出データをメモリに記憶する。そして、そのメモリに記憶した検出データに基づいて、測色計本体２は、分光強度分布（スペクトル）、三刺激値ＸＹＺ、輝度Ｙ、色度ｘｙ、Ｌａｂ，Ｌｕｖ、等の表色系の値を測色値として演算する。
なお、図１においては測定ヘッド１と測色計本体２とが分離している測色計の一例を示しているが、それらが一体となった測色計であっても同様に本発明の色調再現特性測定装置を構成することができる。
【００１８】
パーソナルコンピュータ３は、カラーディスプレイ１００にリセット画像を表示する。この表示は、直後に行なわれる測色に対する直前の画像による影響を、リセット画像による影響とすることで規程するために行われる。直前の画像による影響を小さくするためには、たとえば、カラーディスプレイ１００を最低輝度とする黒色画像をリセット画像とする。黒色画像は、液晶ディスプレイであれば電界による配向の最も小さい状態であり、その他のディスプレイであっても電界の影響の最も小さい状態である。
【００１９】
また、パーソナルコンピュータ３は、カラーディスプレイ１００に測色画像を表示する。この表示は、カラーディスプレイ１００に表示された測色画像の所定個所を測色するために行なわれる。パーソナルコンピュータ３は、その測色画像の所定個所を測色ヘッド１が検出し測色計本体２が演算した測色値を入力する。表示した測色画像における所定個所の画素値とその入力した測色値との関係がカラーディスプレイ１００における色調再現特性を表している。
【００２０】
色調再現特性は、カラーディスプレイ１００に入力した画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とカラーディスプレイ１００の表示色、すなわち測色値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と変換関係のことである。画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と測色値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とはともに空間を張る。したがって、出力する画素値と表示色（測色値）との１つの組は、空間における１点の変換関係を表しているに過ぎない。色調再現特性の全貌を把握するためには、この空間において適正に分散した複数の点におけるデータを収集する必要性がある。
【００２１】
したがって、前述のカラーディスプレイ１００に表示する測色画像またはその測定個所は複数とする。たとえば、三原色ＲＧＢにおける単色画像、２色画像、３色画像を測色画像とする。カラーディスプレイ１００へ入力するＲＧＢ値を（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とする。ただし、０≦Ｒ≦１、０≦Ｇ≦１、０≦Ｂ≦１とする。このとき単色画像は（１，０，０）、（０，１，０）、（０，０，１）である。また２色画像は（１，１，０）、（０，１，１）、（１，０，１）である。また３色画像は（１，１，１）である。
【００２２】
上述の測色画像を適用すると、カラーディスプレイ１００へのＲＧＢ入力画像の色別に色調再現特性が測定されるから、調整すべき個所、方向が明確となり調整作業が容易となる。たとえば、ブライトネス、コントラスト、ＲＧＢ各色のゲイン調整、等の調整作業が容易となる。
【００２３】
またたとえば、カラーディスプレイ１００が、それへの直接入力（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）を色変換テーブルを参照して（Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏ）に変換してから表示するカラーディスプレイであるとする。測定された色調再現特性に基づいてその色変換テーブルを調整する（登録データを変更する）ときには、上述の色別の測定値により適正な調整（代表値に基づく補間法の適用、等）が容易となる。
【００２４】
また、カラーディスプレイ１００に表示する測色画像またはその測定個所は、色相および／または階調（輝度）において相違する複数とする。これによって、カラーディスプレイの色調再現における広範な領域について色調再現特性が測定される。
【００２５】
本発明の色再現特性測定装置においては、このようなカラーディスプレイ１００に表示する測色画像は、時系列で表示するための一連のカラーパッチ含む画像とすることができる。また、その時系列で一連の測色を行うように構成することができる。
【００２６】
また、パーソナルコンピュータ３は、複数のカラーディスプレイの各々について、色調再現特性に関するデータの保存と利用を可能とするデータ処理を行う。たとえば、カラーディスプレイ１００を特定するディスプレイ特定情報をキーとする。そして、測色値とともに、すくなくとも測色画像を特定する測色画像特定情報と、測色を行った期日を特定する測色期日特定情報とを属性値とする。パーソナルコンピュータ３は、それらのテーブル（リレーション）をデータベースに登録するデータ処理を行う。また、データベースに登録されたカラーディスプレイの属性値を検索するデータ処理を行う。
【００２７】
パーソナルコンピュータ３は、複数の構成要素を有する。図２に示すように、測色制御部３１、表示制御部３２、データ処理部３３、記憶部３４、入力部３５、出力部３６、等を有する。
測色制御部３１は、測色計本体２とのインタフェースを成立させる部分である。測色に係わる一連の動作、表色系データの演算、等の基本的な処理は測色計本体２が行う。全体の動作制御（たとえば測色の開始司令）、表色系データに基づく処理、等はパーソナルコンピュータ３が行う。
【００２８】
表示制御部３２は、主としてカラーディスプレイ１００とのインタフェースを成立させる部分である。データ処理部３３は、記憶部３４に保存されているリセット画像、測色画像、等をこの表示制御部３２に書き込む。その表示制御部３２に書き込まれた画像がカラーディスプレイ１００に表示される。
【００２９】
データ処理部３３は、記憶部３４に格納されたプログラムにしたがって、パーソナルコンピュータ３において行なわれるすべてのデータ処理を統括して行う。記憶部３４は、プログラム、リセット画像、測色画像、データベースへの登録データ、等を記憶する。
入力部３５は、キーボード、マウス、等であり、出力部３６はディスプレイ、プリンタ、等である。
【００３０】
上述の構成において、次に、本発明の色調再現特性測定装置における動作に付いて図３を参照して説明する。図３はその動作の過程を示すフロー図である。
まず、図３のステップＳ１（測色開始指示）において、オペレータは色調再現特性測定装置において測色の開始を指示する。たとえば、パーソナルコンピュータ３のディスプレイに表示された設定画面において、キーボードからディスプレイ特定情報、測色画像特定情報、測色期日特定情報、等の設定情報を入力する。その設定情報はデータ処理部３３を経由して記憶部３４に記憶される。次に、マウスを操作して、設定画面において設定ボタンをクリックし、次に開始ボタンをクリックする。
【００３１】
次に、ステップＳ２（リセット画像表示）において、パーソナルコンピュータ３のデータ処理部３３は、記憶部３４に記憶されている複数のリセット画像から設定情報に基づいて１つを選択し表示制御部３２に書き込む。測色対象のカラーディスプレイ１００にはそのリセット画像が表示される。
【００３２】
次に、ステップＳ３（測色画像表示）において、パーソナルコンピュータ３のデータ処理部３３は、記憶部３４に記憶されている複数の測色画像から設定情報に基づいて１つを選択し表示制御部３２に書き込む。測色対象のカラーディスプレイ１００からはリセット画像が消え、代りにその測色画像が表示される。
【００３３】
次に、ステップＳ４（測色司令）において、データ処理部３３は、測色制御部３３を経由して測色計本体２に測色司令を出力する。
【００３４】
次に、ステップＳ５（測色値演算）において、測色本体２によって測色ヘッド１が制御されている。制御測色ヘッド１は、離れた個所からカラーディスプレイ１００に表示された測色画像における所定個所の色調を検出し、三刺激値に対応する電気信号を出力する。測色計本体２はその電気信号を入力し、三刺激値ＸＹＺ、輝度Ｙ、色度ｘｙ、等の表色系の値を測色値として演算する。
【００３５】
次に、ステップＳ６（保存）において、パーソナルコンピュータ３は、測色計本体２が演算した測色値を測色制御部３１とデータ処理部３３を経由して記憶部３４に保存する。
【００３６】
次に、ステップＳ７（全ステップ終了？）において、データ処理部３３は設定情報に基づく一連の測色処理のステップをすべて終了したか否かを判定する。終了したときには測色処理を終了とする。終了していないときには、ステップＳ８に進む。
【００３７】
次に、ステップＳ８（次ステップ条件設定）において、データ処理部３３は新たなステップ（次ステップ）を行うに当たって、旧いステップと相違する部分を更新する処理を行う。たとえば、測色画像の表示内容の更新、測色画像における所定個所、測色値を保存する場所、繰返し処理におけるループ番号、等を更新する処理を行う。その後、ステップＳ２に戻って、上述した以降のステップを繰り返す。
【００３８】
【発明の効果】
以上のとおりであるから、本発明の請求項１に係る色調再現特性測定装置によれば、直前に表示されていた画像の色調によって直後に表示される画像の色調が変化するようなカラーディスプレイに適用しても正確な色調再現特性を測定することができる色調再現特性測定装置が提供される。
また本発明の請求項２に係る色調再現特性測定装置によれば、電界による影響の最も小さい状態を基準とするから極めて正確に色調再現特性を測定することができる。
また本発明の請求項３に係る色調再現特性測定装置によれば、カラーディスプレイへのＲＧＢ入力画像の各々に対応する色調再現特性が測定されるから、調整すべき個所、方向が明確となり調整作業を容易とすることができる。
また本発明の請求項４に係る色調再現特性測定装置によれば、カラーディスプレイの色調再現における広範な領域について色調再現特性を測定することができる。
また本発明の請求項５に係る色調再現特性測定装置によれば、複数のカラーディスプレイの各々について、色調再現特性に関するデータの保存と利用が可能となる。
また本発明の請求項６に係る色調再現特性測定方法によれば、直前に表示されていた画像の色調によって直後に表示される画像の色調が変化するようなカラーディスプレイに適用しても正確な色調再現特性を測定することができる色調再現特性測定方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の色調再現特性測定装置における構成を示す絵図である。
【図２】本発明の色調再現特性測定装置における構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の色調再現特性測定装置における動作の過程を示すフロー図である。
【符号の説明】
１　測定ヘッド
２　測色計本体
３　パーソナルコンピュータ
３１　測色制御部
３２　表示制御部
３３　データ処理部
３４　記憶部
３５　入力部
３６　出力部
１００　カラーディスプレイ（測定対象）

Claims

カラーディスプレイにリセット画像を表示する画面リセット手段と、前記カラーディスプレイに測色画像を表示する測色画像表示手段と、前記カラーディスプレイに表示された測色画像を測色して測色値を出力する表示画面測色手段とを具備することを特徴とする色調再現特性測定装置。
請求項１記載の色調再現特性測定装置において、前記リセット画像は前記カラーディスプレイを最低輝度とする黒色画像であることを特徴とする色調再現特性測定装置。
請求項１または２記載の色調再現特性測定装置において、前記測色画像には、三原色ＲＧＢにおける単色画像、２色画像、３色画像が含まれていることを特徴とする色調再現特性測定装置。
請求項１〜３のいずれかに記載の色調再現特性測定装置において、前記測色画像には、色相および／または階調（輝度）において相違する複数の画像が含まれていることを特徴とする色調再現特性測定装置。
請求項１〜４のいずれかに記載の色調再現特性測定装置において、前記カラーディスプレイを特定するディスプレイ特定情報をキーとして、前記測色値とともに、すくなくとも前記測色画像を特定する測色画像特定情報と、前記測色を行った期日を特定する測色期日特定情報とを属性値としてデータベースに登録する登録手段と、前記データベースに登録された前記カラーディスプレイの属性値を検索する検索手段とを具備することを特徴とする色調再現特性測定装置。
カラーディスプレイにリセット画像を表示する画面リセット過程と、前記カラーディスプレイに測色画像を表示する測色画像表示過程と、前記カラーディスプレイに表示された測色画像を測色して測色値を得る測色過程とから成ることを特徴とする色調再現特性測定方法。