JP2007134752A - 色変換装置、色変換方法、色変換プログラム、画像処理装置、及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多原色への色変換を行う場合において、入力された白に対応する画像データを適切に再現することが可能な色変換装置、色変換方法、色変換プログラムを提供する。
【解決手段】色変換装置は、白色色変換値計算手段、調整値計算手段、及び調整手段を有し、入力された画像データの複数の色の数を、画像を表示する表示装置が用いる複数の色の数へと色変換するために用いられる。白色色変換値計算手段は、入力された白に対応する色変換値、又は白に対応する所定点に対して色変換値を計算し、調整値計算手段は、白に対応する色変換値に基づいて、調整後の白に対応する色変換値が色再現領域の内側に位置するような調整値を計算する。また、調整手段は、調整値を用いて、入力された画像データの色変換値を調整する。上記の色変換装置によれば、白に対する色変換値が色再現領域の内側に位置するようになるため、白の色変換結果が変化するのを抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力された画像データに対して色変換を行う色変換装置、色変換方法、色変換プログラムの技術分野に関する。

従来から、４以上の原色（以下、「多原色」とも呼ぶ。）を用いて、画像を表示可能な画像表示装置が知られている。このような多原色を表示可能な画像表示装置では、入力される画像データが３原色であるため、画像データを多原色（例えば、４原色）に色変換している。例えば、特許文献１及び２には、色再現領域を複数の角錐の領域に分割し、各々の領域において原色ＲＧＢＣを計算する方法が記載されている。この場合、原色ＲＧＣＢが属する領域は、計算された原色ＲＧＢＣに対する条件判定を行うことによって求める。

特開２０００−３３８９５０号公報 特開２００４−３６２５７３号公報

しかしながら、上記した特許文献１及び２に記載された技術では、入力された白（Ｗｈｉｔｅ）を適切に再現できない場合があった。例えば、入力された白に対応する色変換値が、一意に定まらない場合などがあった。こうなるのは、一般に入力した白と画像表示装置が用いる白とが一致せず、白は輝度の値が最も大きいため、色再現領域の外側の値として色変換値が計算される可能性が高いからである。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、多原色への色変換を行う場合において、入力された白に対応する画像データを適切に再現することが可能な色変換装置、色変換方法、色変換プログラム、及び画像処理装置、並びに表示装置を備える画像表示装置を提供することを課題とする。

本発明の１つの観点では、入力された画像データの複数の色の数を、画像を表示する表示装置が用いる複数の色の数へと色変換する色変換装置は、前記入力された画像データの複数の色のうち白に対応する画像データの色変換値、又は白に対応する所定点に対して色変換値を計算する白色色変換値計算手段と、前記白に対応する色変換値に基づいて、色空間において調整後の白に対応する色変換値が前記表示装置の表示可能な色再現領域の内側に位置するような調整値を計算する調整値計算手段と、前記調整値を用いて、前記入力された画像データの色変換値を調整する調整手段と、を備える。

上記の色変換装置は、白色色変換値計算手段、調整値計算手段、及び調整手段を有し、入力された画像データの複数の色の数を、画像を表示する表示装置が用いる複数の色の数（例えば、４以上）へと色変換するために用いられる。白色色変換値計算手段は、入力された白（Ｗｈｉｔｅ）に対応する色変換値、又は白に対応する所定点に対して色変換値を計算し、調整値計算手段は、白に対応する色変換値に基づいて、調整後の白に対応する色変換値が色再現領域の内側に位置するような調整値を計算する。また、調整手段は、調整値を用いて、入力された画像データの色変換値を調整する。上記の色変換装置によれば、白に対する色変換値が色再現領域の内側に位置するようになるため、白の色変換結果が変化してしまうことを抑制することができる。これにより、色変換において白を正しく再現することができる。

上記の色変換装置の一態様では、前記調整値計算手段は、前記白に対応する色変換値の各要素における最大値の逆数を前記調整値として計算し、前記調整手段は、前記入力された画像データの色変換値に対して前記調整値を乗算する。これにより、白に関しては、各要素の最大値が「１」となるため、調整後の白に対応する色変換値は色再現領域の内側に位置するようになる。

上記の色変換装置の他の一態様では、前記色変換値は、前記入力された画像データを線形化したデータに基づいて決定される。これにより、ゲイン調整を行う色変換値Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２に関して、色を表すＸＹＺとの関係を線形にすることができる。

上記の色変換装置において好適には、前記色変換値は、所定の領域に分割された前記色再現領域に基づいて決定される。

好適な例では、前記表示装置が用いる複数の色は、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｃｙａｎの４色で構成される。上記の色変換装置によれば、Ｃｙａｎを用いているため、鮮やかな表示を行うことが可能となる。

他の好適な例では、前記表示装置が用いる複数の色は、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｗｈｉｔｅの４色で構成される。上記の色変換装置によれば、Ｗｈｉｔｅを用いているため、表面輝度を高くすることが可能となる。

更に他の好適な例では、前記表示装置が用いる複数の色は、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｃｙａｎ、Ｗｈｉｔｅの５色で構成される。上記の色変換装置によれば、Ｃｙａｎを用いているため鮮やかな表示が行えるとともに、Ｗｈｉｔｅを用いているため表面輝度を高くすることが可能となる。

好適な１つの例では、前記複数の色におけるそれぞれの着色領域は、波長に応じて色相が変化する可視光領域のうち、青系の色相の着色領域、赤系の色相の着色領域、及び青から黄までの色相の中で選択された２種の色相の着色領域である。

更に、好適な例では、前記複数の色におけるそれぞれの着色領域は、着色領域を透過した光の波長のピークが、４１５〜５００ｎｍにある着色領域と、６００ｎｍ以上にある着色領域と、４８５〜５３５ｎｍにある着色領域と、５００〜５９０ｎｍにある着色領域である。

上記の色変換装置において好適には、前記色変換値を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された色変換値に基づいて色変換する色変換手段と、を備える。これにより、即座に色変換を行うことが可能となる。

本発明の他の観点では、入力された画像データの複数の色の数を、画像を表示する表示装置が用いる複数の色の数へと色変換する色変換方法は、前記入力された画像データの複数の色のうち白に対応する画像データの色変換値を計算する白色色変換値計算工程と、前記白に対応する色変換値に基づいて、色空間において調整後の白に対応する色変換値が前記表示装置の表示可能な色再現領域の内側に位置するような調整値を計算する調整値計算工程と、前記調整値を用いて、前記入力された画像データの色変換値を調整する調整工程と、を備える。

本発明の更に他の観点では、入力された画像データの複数の色の数を、画像を表示する表示装置が用いる複数の色の数へと色変換されるようにコンピュータを機能させる色変換プログラムは、前記入力された画像データの複数の色のうち白に対応する画像データの色変換値を計算する白色色変換値計算手段と、前記白に対応する色変換値に基づいて、色空間において調整後の白に対応する色変換値が前記表示装置の表示可能な色再現領域の内側に位置するような調整値を計算する調整値計算手段と、前記調整値を用いて、前記入力された画像データの色変換値を調整する調整手段、として前記コンピュータを機能させる。

上記した色変換方法及び色変換プログラム（記録媒体に記録されたプログラムを含む）によっても、色変換において白を正しく再現することができる。

本発明の更に他の観点では、画像処理装置は、前記入力された画像データの複数の色のうち白に対応する画像データの色変換値を計算する白色色変換値計算手段と、前記白に対応する色変換値に基づいて、色空間において調整後の白に対応する色変換値が前記表示装置の表示可能な色再現領域の内側に位置するような調整値を計算する調整値計算手段と、前記調整値を用いて、前記入力された画像データの色変換値を調整する調整手段と、前記調整された画像データに基づいて画像処理する画像処理手段と、を備える。上記の画像処理装置によれば、色変換において白を正しく再現しつつ、画像処理を適切に行うことが可能となる。

また、上記の画像処理装置は、画像データを表示する表示装置を備える画像表示装置に好適に適用することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下では、複数の色として４以上の原色（多原色）を用いて、画像を表示可能な画像表示装置を例に挙げて説明する。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態について説明する。

（全体構成）
図１は、第１実施形態に係る画像表示装置１００の概略構成を示すブロック図である。画像表示装置１００は、外部から画像データと制御コマンドを取得して画像データに対して画像処理を行う画像処理部１０と、画像処理部１０で画像処理された画像データを表示する表示部２０とを備える。なお、画像表示装置１００は、多原色を用いて画像を表示可能に構成されている。具体的には、画像表示装置１００は、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、及びＣｙａｎの４原色（以下、単に「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」、「Ｃ」とも表記する。）を表示可能に構成されている。

画像処理部１０は、Ｉ／Ｆ制御回路１１と、色変換回路１２と、ＶＲＡＭ１３と、アドレス制御回路１４と、テーブル格納メモリ１５と、γ補正回路１６と、を備える。Ｉ／Ｆ制御回路１１は、外部（例えばカメラなど）から画像データと制御コマンドを取得し、画像データｄ１を色変換回路１２に供給する。なお、外部から供給される画像データは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色で構成されている。

色変換回路１２は、取得した画像データｄ１に対して、階調特性を変換するためのテーブル変換（以下、「１ＤＬＵＴ（1-Dimentional Look-Up-Table）変換」と呼ぶ。）と、３原色から４原色に変換する処理を行う。この場合、色変換回路１２は、テーブル格納メモリ１５に記憶されたデータなどを参照して処理を行う。色変換回路１２で画像処理された画像データｄ２は、ＶＲＡＭ１３に書き込まれる。ＶＲＡＭ１３に書き込まれた画像データｄ２は、アドレス制御回路からの制御信号ｄ２１に基づいて、γ補正回路１６によって画像データｄ３として読み出されると共に、表示部２０内の走査線駆動回路２２によってアドレスデータｄ４として読み出される。γ補正回路１６は、テーブル格納メモリ１５に記憶されたデータなどを参照して、取得した画像データｄ３に対してγ補正を行う。そして、γ補正回路１６は、γ補正後の画像データｄ５を表示部２０内のデータ線駆動回路２１に供給する。このように、色変換回路１２は色変換装置として機能し、画像処理部１０は画像処理装置として機能する。

表示部２０は、データ線駆動回路２１と、走査線駆動回路２２と、表示パネル２３と、を備える。データ線駆動回路２１は、９６０本のデータ線に対してデータ線駆動信号Ｘ１〜Ｘ９６０を供給する。走査線駆動回路２２は、３２０本の走査線に対して走査線駆動信号Ｙ１〜Ｙ３２０を供給する。この場合、データ線駆動回路２１と走査線駆動回路２２は、同期して表示パネル２３を駆動する。表示パネル２３は、液晶（ＬＣＤ）などによって構成され、走査線及びデータ線に電圧を印加されることによって、表示すべき文字や映像などの画像を表示する。表示部２０は、表示装置として機能する。

図２は、上記した色変換回路１２及びテーブル格納メモリ１５の具体的な構成を示すブロック図である。色変換回路１２は、入力側１ＤＬＵＴ変換部１２１ｒ、１２１ｇ、１２１ｂと、色変換部１２２と、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ、１２３ｇ、１２３ｂ、１２３ｃと、を備える。また、テーブル格納メモリ１５は、入力側１ＤＬＵＴ記憶部１５１と、色変換パラメータ記憶部１５２と、出力側１ＤＬＵＴ記憶部１５３と、を備える。

入力側１ＤＬＵＴ変換部１２１ｒ〜ｂは、入力側１ＤＬＵＴ記憶部１５１に記憶された１ＤＬＵＴ（以下、「入力側１ＤＬＵＴ」と呼ぶ。）を用いて、入力された画像データＲ０、Ｇ０、Ｂ０に対して１ＤＬＵＴ変換（以下、この変換を「入力側１ＤＬＵＴ変換」と呼ぶ。）を行う。このように入力側１ＤＬＵＴ変換を行うのは、入力された画像データＲ０、Ｇ０、Ｂ０は通常カメラなどによってγ変換されているので、このようなデータを線形化するためである。なお、画像データＲ０、Ｇ０、Ｂ０は、前述した画像データｄ１に対応する。また、画像データＲ０は原色Ｒｅｄ（赤）に対応するデータであり、画像データＧ０は原色Ｇｒｅｅｎ（緑）を示すデータであり、画像データＢ０は原色Ｂｌｕｅ（青）を示すデータである（以下、「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」、「Ｃ」の後に数字を付した符号は、上記した原色を示すデータを表すものとする）。

図３は、入力側１ＤＬＵＴの具体例を示している。横軸は入力側１ＤＬＵＴ変換部１２１ｒ〜ｂに入力される画像データＲ０、Ｇ０、Ｂ０を示し、縦軸は入力側１ＤＬＵＴ変換部１２１ｒ〜ｂから出力される画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１（即ち入力側１ＤＬＵＴ変換後の画像データ）を示している。この場合、画像データＲ０、Ｇ０、Ｂ０に対して別々に入力側１ＤＬＵＴ変換を行うが、同一の入力側１ＤＬＵＴを用いる。

図２に戻って説明を行う。上記のように入力側１ＤＬＵＴ変換された画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１は、色変換部１２２に供給される。色変換部１２２は、色変換パラメータ記憶部１５２に記憶された色変換パラメータを用いて、供給された画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１に対して３原色から４原色に色変換を行う。詳しくは、色変換部１２２は、ＲＧＢの３原色から、Ｃｙａｎを追加したＲＧＢＣの４原色へ色変換する。そして、色変換部１２２は、色変換後の画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２を、それぞれ出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｃに供給する。このように、色変換部１２２は、白色色変換値計算手段、調整値計算手段、及び調整手段として機能する。なお、色変換部１２２における色変換の詳細は後述する。

出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｃは、出力側１ＤＬＵＴ記憶部１５３に記憶された１ＤＬＵＴ（以下、「出力側１ＤＬＵＴ」と呼ぶ。）を用いて、画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２に対して１ＤＬＵＴ変換（以下、この変換を「出力側１ＤＬＵＴ変換」と呼ぶ。）を行う。そして、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｃは、出力側１ＤＬＵＴ変換後の画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３を、前述したＶＲＡＭ１３に対して出力する。これらの画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３は、前述した画像データｄ２に対応する。

図４は、出力側１ＤＬＵＴの具体例を示している。横軸は出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｃに入力される画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２を示し、縦軸は出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｃから出力される画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３（即ち出力側１ＤＬＵＴ変換後の画像データ）を示している。この場合、画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２のそれぞれに対して異なる出力側１ＤＬＵＴを用いて出力側１ＤＬＵＴ変換を行う。

（色変換方法）
次に、第１実施形態に係る色変換方法について具体的に説明する。

図５は、色変換を具体的に説明するための図である。詳しくは、図５は色再現領域を多面体として表した図である。この多面体は、原色に対応するベクトルによって構成され、Ｎ原色の場合には、Ｎ（Ｎ−１）面体となる。この場合、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２の４原色であるため、色再現領域は１２面体となる。色変換は、三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺをＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２によって表現するために行う。具体的には、入力側１ＤＬＵＴ変換後の画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１に対して行列Ｍを乗算することによって（以下の式（１）参照）、色を表す三刺激値Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉを得る。なお、行列Ｍは、画像表示装置１００の特性などによって予め決められている。

図６は、色再現領域を示す多面体を分割した四角錐を示している。色変換の目的は、前述したように三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺをＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２で表現することであるが、求めるべき変数の数が次元の数よりも多いため、色再現領域を示す多面体を分割することによって変数に対して拘束条件を与える。即ち、変数の数を下げることによって色変換の計算を行う。具体的には、図６（ａ）〜（ｈ）は、図５に示した１２面体を８個の領域に分割した図を示す。図示のように、８個の領域はいずれも四角錐であり、４辺が交わる頂点はＢｌａｃｋを示している。

ここで、色再現領域を分割する方法について説明する。分割に際しては、まず色再現領域を構成する各原色を用いて最外郭面を構成する。最外郭面については多原色でも一意に決定できる。４原色の場合には、最外郭面の数は１２面体となる。次に、Ｂｌａｃｋを含まない面を抽出する。図６に示す例では、Ｂｌａｃｋを含む面の数は３個となる。このため、Ｂｌａｃｋを含まない面の数は、「１２−４＝８個」となる。更に、抽出したＢｌａｃｋを含まない面上の４点に対してＢｌａｃｋからの直線を引く。これらの直線とＢｌａｃｋを含まない面により、色再現領域が分割できる。分割により構成される立体は四角錐となり、色再現領域は８個の四角錐に分割されることになる。

図６（ａ）の四角錐（「ｎ＝０」で表される四角錐）を代表して説明すると、この四角錐は「Ｂ２＋Ｃ２」、「Ｒ２」、「Ｇ２」の３つのベクトルによって表現され、「Ｂ２＝Ｃ２」という変数の拘束条件が与えられる。この場合、「Ｂ２、Ｃ２≧Ｒ２」且つ「Ｂ２、Ｃ２≧Ｇ２」が、入力された画像データが四角錐の内側に位置する条件となる。

図７は、色変換処理の全体の流れを示すフローチャートである。この処理は、入力された画像データに対する色変換値を計算する処理であり、色変換部１２２が行う。

まず、ステップＳ３０１では、色変換部１２２は、Ｗｈｉｔｅ（白）に対応する色変換値を計算する色変換値計算処理を行う。そして、処理はステップＳ３０２に進む。なお、「Ｗｈｉｔｅ」は、入力された画像データにおける白の値を示し、Ｒ、Ｇ、Ｂが全て最も大きい値をとる色となる。例えば、各色の値が０〜１の範囲なら１の値をとる。

ステップＳ３０２では、色変換部１２２は、ステップＳ３０２で計算されたＷｈｉｔｅに対応する色変換値に基づいてゲイン調整値を計算する。このゲイン調整値は、色変換値を調整するための調整値である。ステップＳ３０２の処理が終了すると、処理はステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０３では、色変換部１２２は、入力された画像データに対する色変換値を計算する色変換値計算処理を行う。詳しくは、Ｗｈｉｔｅ以外の画像データに対応する色変換値を計算する。そして、処理はステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４では、色変換部１２２は、上記したゲイン調整値を用いて、ステップＳ３０３で得られた色変換値をゲイン調整する。そして、色変換部１２２は、ゲイン調整後の色変換値を出力する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。

ここで、第１実施形態に係るゲイン調整値の計算方法及びゲイン調整方法について説明する。

図８は、上記したゲイン調整方法を説明するための図である。図８は、３次元色空間を２次元平面上に示した図である。点２００は、入力された画像データの一例を示している。また、破線２１０は色再現領域の境界（即ち、色再現領域の最外郭面に対応する）を示しており、矢印２１１で示す部分が色再現領域の内側に対応する。図８より、点２００に対応する画像データは、色再現領域の外側に位置することがわかる。

一般的に、入力したＷｈｉｔｅと画像表示装置におけるＷｈｉｔｅとが一致せず、Ｗｈｉｔｅは輝度の値が最も大きい。そのため、上記の点２００のように、Ｗｈｉｔｅの色変換値が、色再現領域の外側の値として計算される場合がある。この色変換値の各要素（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２）は「０」未満や「１」より大といった値を有するため、そのまま表示できないので、通常は「０〜１」の範囲に制限をかけて表示している。そのため、入力のＷｈｉｔｅを正しく再現できない場合がある。

したがって、第１実施形態では、調整後の入力されたＷｈｉｔｅに対応する色変換値が色再現領域の内側に位置するような調整値（ゲイン調整値）を計算し、求められた調整値を用いて色変換値の調整（ゲイン調整）を行う。具体的には、Ｗｈｉｔｅの色変換値に基づいてゲイン調整値を求め、求められたゲイン調整値を用いて、他の色の色変換値のゲイン調整を行う。

より詳しくは、Ｗｈｉｔｅの色変換値における各要素の最大値Ｄ２を求めて、この逆数（１／Ｄ２）をゲイン調整値として用いる。ここで、各要素の最大値Ｄ２は、「Ｄ２＝ｍａｘ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２）」として表すことができる（この「Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２」は、白に対応するデータである）。そして、ゲイン調整は、他の色の色変換値における各要素に対してゲイン調整値（１／Ｄ２）を乗算することによって行う。具体的には、ゲイン調整後の色変換値は、（Ｒ２／Ｄ２、Ｇ２／Ｄ２、Ｂ２／Ｄ２、Ｃ２／Ｄ２）となる。このようなゲイン調整の結果、Ｗｈｉｔｅに関しては、各要素の最大値が「１」となる。例えば、点２００に対してゲイン調整を行うことにより、最外郭面２１０上の点２０１に変換される。以上のようにゲイン調整を行うことにより、ゲイン調整後のＷｈｉｔｅの輝度は、元のＷｈｉｔｅの輝度よりも低くなるが、調整後のＷｈｉｔｅの輝度を正規化して確認すると、Ｗｈｉｔｅの色としては正しく再現することができる。

次に、前述した色変換値計算処理（図７のステップＳ３０１、Ｓ３０３の処理）について具体的に説明する。

図９は、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２の色変換値を計算する方法を説明するための図である。色再現領域を示す多面体を分割して得られた四角錐を、３つのベクトルＰｎ、Ｑｎ、Ｒｎで表す（「Ｒｎ」は、色を示すＲｅｄと無関係である）。これらのベクトルＰｎ、Ｑｎ、Ｒｎは、それぞれＸＹＺ成分の値を有する。Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２の算出をする際には、まず、ベクトルＰｎ、Ｑｎ、ＲｎのＸＹＺ成分と、上記した三刺激値Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉを用いて、ｐｎ、ｑｎ、ｒｎを求める（「ｒｎ」は、色を示すＲｅｄと無関係である）。具体的には、以下の式（２）で示す計算を行う。この場合、ｎは０〜７の整数である。

そして、求めたｐｎ、ｑｎ、ｒｎが所定の条件（以下、「条件Ａ」と呼ぶ。）を満たす場合には、各領域におけるＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２の設定に対応してｐｎ、ｑｎ、ｒｎからＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２を求める。詳しくは、条件Ａは、以下の式（３）で表される。このような条件Ａを用いることによって、ｐｎ、ｑｎ、ｒｎが、分割されたｎで示される四角錐の内側に位置するか否かを判定することができる。

図１０は、色変換値計算処理を示すフローチャートである。この処理は、図７に示す色変換処理におけるステップＳ３０１及びステップＳ３０３で実行される。色変換値計算処理も、色変換部１２２が行う。

まず、ステップＳ４０１では、入力側１ＤＬＵＴ変換部１２１ｒ〜ｂから色変換部１２２に画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１を入力する。そして、処理はステップＳ４０２に進む。ステップＳ４０２では、色変換部１２２が、上記の式（１）を用いて三刺激値Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉを算出する。そして、処理はステップＳ４０３に進む。

ステップＳ４０３では、色変換部１２２は、変数ｎを「０」にセットし、ステップＳ４０４の処理に進む。ステップＳ４０４では、色変換部１２２は、上記の式（２）を用いてｐｎ、ｑｎ、ｒｎを計算し、ステップＳ４０５の処理に進む。ステップＳ４０５では、色変換部１２２は、ステップＳ４０４で算出されたｐｎ、ｑｎ、ｒｎが式（３）で示される条件Ａを満たしているか否かを判定する。即ち、ステップＳ４０５では、ｐｎ、ｑｎ、ｒｎが分割された領域に位置するか否かを判定している。

ｐｎ、ｑｎ、ｒｎが条件Ａを満たしている場合（ステップＳ４０５；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ４０６に進む。この場合には、ｐｎ、ｑｎ、ｒｎは、分割された領域に位置する。よって、ステップＳ４０６において、色変換部１２２は、各領域におけるＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２の設定に対応してｐｎ、ｑｎ、ｒｎからＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２を求めて、これを出力する。そして、処理は当該フローを抜ける。

一方、ｐｎ、ｑｎ、ｒｎが条件Ａを満たしていない場合（ステップＳ４０５；Ｎｏ）には、処理はステップＳ４０７に進む。この場合には、ｐｎ、ｑｎ、ｒｎが分割された領域に位置しない。ステップＳ４０７では、色変換部１２２は、分割された全領域に対する処理が終了したか否かを行う。言い換えると、変数ｎが原色数Ｎに一致するか否かを判定する。

全領域に対する処理が終了している場合（ステップＳ４０７；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ４０８に進む。この場合には、全領域に対する処理が終了しているにもかかわらず、全ての変数ｎにおいてｐｎ、ｑｎ、ｒｎが条件Ａを満たしていないため、ｐｎ、ｑｎ、ｒｎに対応する点は色再現領域内に位置しない。よって、ステップＳ４０８において、色変換部１２２は、色再現領域の外側の点に対する色変換値計算処理（以下、この処理を「色域外計算処理」と呼ぶ。）を行う。そして、この色域外計算処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。

全領域に対する処理が終了していない場合（ステップＳ４０７；Ｎｏ）には、処理はステップＳ４０９に進む。この場合には、現在の変数ｎで求められたｐｎ、ｑｎ、ｒｎに対応する点は色再現領域内に位置しないが、全領域に対する処理が終了していないため、変数ｎを変更して処理を行う。具体的には、ステップＳ４０９では、色変換部１２２が、変数ｎに「１」を加算する処理を行う。そして、処理はステップＳ４０４に戻る。即ち、新しい変数ｎに設定して上記の処理を行う。

次に、前述した色域外計算処理について説明する。

図１１は、色域外計算処理の基本概念を説明するための図である。色域外計算処理は、符号１５０で示すように入力された画像データが色再現領域の外側に存在する場合に処理である。この場合、上記の式（２）に基づいてｐｎ、ｑｎ、ｒｎを求めるが、ｐｎ、ｑｎ、ｒｎに対して判定する際に用いる条件（以下、「条件Ｂ」と呼ぶ。）が異なる。この条件Ｂは、条件Ａを緩和した条件となっている。具体的には、条件Ｂにおいては、ｐｎは「１」よりも大きい値を有することができる（但し、ｐｎは「０」未満の値を有することはできない）と共に、ｑｎ、ｒｎは任意の値を有することができる。詳しくは、条件Ｂは、以下の式（４）で表される。

図１２は、色域外計算処理を示すフローチャートである。この処理は、図１０に示す色変換値計算処理におけるステップＳ４０８において、色変換部１２２によって実行される。

ステップＳ５０１〜Ｓ５０４の処理は、前述したステップＳ４０１〜Ｓ４０４の処理と同様であるため、その説明を省略する。

ステップＳ５０５では、色変換部１２２は、ステップＳ５０４で算出されたｐｎ、ｑｎ、ｒｎが式（４）で示される条件Ｂを満たしているか否かを判定する。ｐｎ、ｑｎ、ｒｎが条件Ｂを満たしている場合（ステップＳ５０５；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ５０６に進む。ステップＳ５０６では、色変換部１２２は、算出されたｐｎ、ｑｎ、ｒｎを保存する。そして、処理はステップＳ５０８に進む。一方、ｐｎ、ｑｎ、ｒｎが条件Ｂを満たしていない場合（ステップＳ５０５；Ｎｏ）には、処理はステップＳ５０７に進む。ステップＳ５０７では、色変換部１２２は、算出されたｐｎ、ｑｎ、ｒｎを保存しない。そして、処理はステップＳ５０８に進む。なお、条件Ｂの制限が緩和されているため、ステップＳ５０４〜Ｓ５０９の処理を繰り返し実行することにより、１つの入力された画像データに対して複数のｐｎ、ｑｎ、ｒｎが保存される。

ステップＳ５０８では、色変換部１２２は、分割された全領域に対する処理が終了したか否か判定する。言い換えると、変数ｎが原色数Ｎに一致するか否かを判定する。全領域に対する処理が終了している場合（ステップＳ５０８；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ５１０に進む。

一方、全領域に対する処理が終了していない場合（ステップＳ５０８；Ｎｏ）には、処理はステップＳ５０９に進む。この場合には、現在の「ｎ」において求められたｐｎ、ｑｎ、ｒｎは条件Ｂを満たしていないが、全領域に対する処理が終了していないため、次の「ｎ」に設定して処理を行う。具体的には、ステップＳ５０９では、色変換部１２２が、変数ｎに「１」を加算する処理を行う。そして、処理はステップＳ５０４に戻る。即ち、新しい変数ｎに設定して上記の処理を行う。

ステップＳ５１０では、色変換部１２２は、出力値計算処理を行う。具体的には、保存された複数のｐｎ、ｑｎ、ｒｎのうちの１つを決定する処理を行う。出力値計算処理が終了すると、処理はステップＳ５１１に進む。ステップＳ５１１では、色変換部１２２は、選択されたｐｎ、ｑｎ、ｒｎからＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２を求めて、これを出力する。なお、色変換部１２２から出力されるＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２は、後述するリミッタなどをかけていない値であり、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを正確に再現する値である。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。

図１３は、上記の出力値計算処理を示すフローチャートである。この処理は、図１２に示す色域外計算処理におけるステップＳ５１０において、色変換部１２２によって実行される。

ステップＳ６０１では、色変換部１２２は、保存された複数のｐｎ、ｑｎ、ｒｎからＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２を得て、このＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２に対してリミッタをかける。以下では、リミッタをかけた状態にあるＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２を「Ｒ２１、Ｇ２１、Ｂ２１、Ｃ２１」と表記する。ここで、「リミッタをかける」とは、「０」未満の値や「１」より大きい値を有しているＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２に対して、「０〜１」の範囲に制限をかける処理をいう。ステップＳ６０１の処理が終了すると、処理はステップＳ６０２に進む。

ステップＳ６０２では、色変換部１２２は、リミッタをかけた状態にあるＲ２１、Ｇ２１、Ｂ２１、Ｃ２１から三刺激値Ｘｋ、Ｙｋ、Ｚｋを求める。そして、処理はステップＳ６０３に進む。ステップＳ６０３では、色変換部１２２は、リミッタをかけた状態にある三刺激値Ｘｋ、Ｙｋ、Ｚｋと、リミッタをかけていない状態にある元の三刺激値Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉとの誤差を計算する。この場合、保存されたｐｎ、ｑｎ、ｒｎが複数存在するので、リミッタをかけた状態にある三刺激値Ｘｋ、Ｙｋ、Ｚｋも複数存在するため、誤差も複数得られる。そして、処理はステップＳ６０４に進む。

ステップＳ６０４では、色変換部１２２は、ステップＳ６０３で得られた複数の誤差のうち、最小となる誤差を選択する。そして、色変換部１２２は、選択された誤差が得られたＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２を出力する。なお、色変換部１２２は、リミッタをかけた状態にあるＲ２１、Ｇ２１、Ｂ２１、Ｃ２１ではなく、リミッタをかけていない状態にあるＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２を出力する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。

このように、第１実施形態に係る色変換処理では、入力されたＷｈｉｔｅの色変換値を求めてゲイン調整値を計算し、求められたゲイン調整値を用いて色変換値のゲイン調整を行う。これにより、Ｗｈｉｔｅに対する色変換値が色再現領域の内側に位置するようになるため、Ｗｈｉｔｅの色変換結果が変化してしまうことを抑制することができる。したがって、第１実施形態に係る色変換処理によれば、多原色の色変換においてＷｈｉｔｅを正しく再現することができる。

なお、上記したように、色変換回路１２では、色変換の前に入力側１ＤＬＵＴ変換部１２１ｒ〜１２１ｂにおいて線形化を行うと共に、色変換の後に出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜１２３ｃにおいて非線形化を行っている。これにより、ゲイン調整を行う色変換値Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２に関して、色を表すＸＹＺとの関係を線形にすることができる。したがって、最大値Ｄ２の逆数（１／Ｄ２）をゲイン調整値として色変換値の各要素に対して乗算しても、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２とＸＹＺとにおいて成立する関係が変化してしまうことを防ぐことができる。

なお、本発明は、左から画素がＲＧＢＣの順に並ぶ構成を有する表示部パネル２３（図１参照）に対する適用に限定はされない。本発明は、これ以外の順序にＲＧＢＣを並べた構成を有する表示パネルに対しても適用することができる。

また、本発明は、画像データが入力されるたびに色変換処理を行うことに限定はされない。他の例では、色変換処理によって得られた色変換値をテーブル格納メモリ１５（詳しくは色変換パラメータ記憶部１５２）などに記憶し、記憶された色変換値を参照して入力された画像データに対して色変換を行うことができる。この場合、テーブル格納メモリ１５は記憶手段として機能し、色変換部１２２は色変換手段として機能する。

また、更に他の例では、色変換部１２２は、入力された画像データの複数の色のうち白に対応する画像データの色変換値を計算する代わりに、白に対応する所定点に対して色変換値を計算することができる。この所定点は、色変換値をテーブル格納メモリ１５などに記憶されており、補間計算を行う場合に用いられる予め定められた所定の点である。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、多原色の構成が第１実施形態と異なる。具体的には、第２実施形態は、Ｃｙａｎの代わりにＷｈｉｔｅ（以下、「Ｗｈ」とも表記する。）を用いる点で、第１実施形態と異なる。

図１４は、第２実施形態に係る色変換回路１２ａとテーブル格納メモリ１５ａの構成を示すブロック図である。色変換回路１２ａは、第１実施形態に係る色変換回路１２と異なり、色変換部１２２の代わりに色変換部１２２ａを有し、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｃの代わりに出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｗｈを有する。また、テーブル格納メモリ１５ａは、第１実施形態に係るテーブル格納メモリ１５と異なり、色変換パラメータ記憶部１５２の代わりに色変換パラメータ記憶部１５２ａを有し、出力側１ＤＬＵＴ記憶部１５３の代わりに出力側１ＤＬＵＴ記憶部１５３ａを有する。よって、同一の構成要素に対しては、同一の符号を付し、その説明を省略する。なお、第２実施形態に係る色変換回路１２ａとテーブル格納メモリ１５ａを有する画像表示装置は、ＲＧＢＷｈの原色によって表示可能に構成されている。

色変換部１２２ａは、色変換パラメータ記憶部１５２ａに記憶された色変換パラメータを用いて、供給された画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１に対して３原色から４原色に色変換を行う。詳しくは、色変換部１２２ａは、ＲＧＢの３原色から、Ｗｈｉｔｅを追加したＲＧＢＷｈの４原色へ色変換する。そして、色変換部１２２ａは、色変換後の画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｗｈ２を、それぞれ出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｗｈに供給する。色変換部１２２ａは、色変換値計算手段、調整値計算手段、及び調整手段として機能する。

出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｗｈは、出力側１ＤＬＵＴ記憶部１５３ａに記憶された出力側１ＤＬＵＴを用いて、画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｗｈ２に対して出力側１ＤＬＵＴ変換を行う。そして、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｗｈは、出力側１ＤＬＵＴ変換後の画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｗｈ３を、前述したＶＲＡＭ１３に対して出力する。

図１５は、ＲＧＢＷｈによって構成される原色で表現される色再現領域の一例を示している。具体的には、色再現領域は、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｗｈ２によって構成される１２面体で表現される。この場合、Ｗｈは色度図でＲＧＢの三角形の内側に位置する原色である。

図１６は、第２実施形態における多面体を分割した色再現領域を示している。具体的には、図１６（ａ）〜（ｉ）は、図１５に示した１２面体を９個の領域（四角錐）に分割した図を示す。このような分割は、以下の手順で行われる。まず、色再現領域を構成する各原色を用いて最外郭面を構成する。この場合、最外郭面の数は、４原色なので１２面体となる。次に、Ｂｌａｃｋを含まない面を抽出する。Ｂｌａｃｋを含む面の数は、第２実施形態の場合、内側となる原色が１個存在するため、３個となる。このため、Ｂｌａｃｋを含まない面の数は、「１２−３＝９個」となる。更に、抽出したＢｌａｃｋを含まない面上の４点に対してＢｌａｃｋからの直線を引く。これらの直線とＢｌａｃｋを含まない面により、色再現領域が分割できる。分割により構成される立体は四角錐となり、色再現領域は、９個の四角錐に分割されることになる。

次に、第２実施形態に係る色変換処理について説明する。第２実施形態に係る色変換処理は、ゲイン調整値の計算方法のみが第１実施形態と異なる。よって、ここでは、ゲイン調整値の計算方法のみについて説明する。

第２実施形態では、ＲＧＢＷｈによって原色を構成している。そのため、ゲイン調整値（１／Ｄ２）に用いる各要素の最大値Ｄ２は、「Ｄ２＝ｍａｘ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｗｈ２）」となる。この場合、ゲイン調整後の色変換値は、（Ｒ２／Ｄ２、Ｇ２／Ｄ２、Ｂ２／Ｄ２、Ｗｈ２／Ｄ２）で表される。

このように、第２実施形態に係る色変換処理では、ＲＧＢＷｈによって原色を構成し、入力されたＷｈｉｔｅの色変換値を求めてゲイン調整値を計算し、求められたゲイン調整値を用いて色変換値のゲイン調整を行う。したがって、第２実施形態に係る色変換処理によっても、多原色の色変換においてＷｈｉｔｅを正しく再現することができる。また、第２実施形態では、Ｗｈｉｔｅを用いて原色を構成しているので、表面輝度を高くすることが可能となるため、明るい画像表示装置を実現することが可能となる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態では、多原色の構成が異なる。具体的には、第３実施形態は、ＲＧＢにＣｙａｎとＷｈｉｔｅを追加した５原色を用いる点で、第１実施形態及び第２実施形態と異なる。

図１７は、第３実施形態に係る色変換回路１２ｂとテーブル格納メモリ１５ｂの構成を示すブロック図である。色変換回路１２ｂは、第１実施形態に係る色変換回路１２と異なり、色変換部１２２の代わりに色変換部１２２ｂを有し、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｃだけでなく出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｗｈを有する。また、テーブル格納メモリ１５ｂは、第１実施形態に係るテーブル格納メモリ１５と異なり、色変換パラメータ記憶部１５２の代わりに色変換パラメータ記憶部１５２ｂを有し、出力側１ＤＬＵＴ記憶部１５３の代わりに出力側１ＤＬＵＴ記憶部１５３ｂを有する。よって、同一の構成要素に対しては、同一の符号を付し、その説明を省略する。なお、第３実施形態に係る色変換回路１２ｂとテーブル格納メモリ１５ｂを有する画像表示装置は、ＲＧＢＣＷｈの５原色によって表示可能に構成されている。

色変換部１２２ｂは、色変換パラメータ記憶部１５２ｂに記憶された色変換パラメータを用いて、供給された画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１に対して３原色から５原色に色変換を行う。詳しくは、色変換部１２２ｂは、ＲＧＢの３原色から、ＣｙａｎとＷｈｉｔｅを追加したＲＧＢＣＷｈの５原色へ色変換する。そして、色変換部１２２ｂは、色変換後の画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｗｈ２を、それぞれ出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｗｈに供給する。色変換部１２２ｂは、色変換値計算手段、調整値計算手段、及び調整手段として機能する。

出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｗｈは、出力側１ＤＬＵＴ記憶部１５３ｂに記憶された出力側１ＤＬＵＴを用いて、画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｗｈ２に対して出力側１ＤＬＵＴ変換を行う。そして、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｗｈは、出力側１ＤＬＵＴ変換後の画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３、Ｗｈ３を、前述したＶＲＡＭ１３に対して出力する。

図１８は、ＲＧＢＣＷｈによって構成される５原色で表現される色再現領域の一例を示している。具体的には、色再現領域は、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｗｈ２の５原色によって構成される２０面体で表現される。この場合、Ｗｈは色度図でＲＧＢＣの四角形の内側に位置する原色である。

図１９は、第３実施形態における多面体を分割した色再現領域を示している。具体的には、図１９（ａ）〜（ｐ）は、図１８に示した２０面体を１６個の領域（四角錐）に分割した図を示す。このような分割は、以下の手順で行われる。まず、色再現領域を構成する各原色を用いて最外郭面を構成する。この場合、最外郭面の数は、５原色なので２０面体となる。次に、Ｂｌａｃｋを含まない面を抽出する。Ｂｌａｃｋを含む面の数は、内側となる原色が１個存在するため、４個となる。このため、Ｂｌａｃｋを含まない面の数は、「２０−４＝１６個」となる。更に、抽出したＢｌａｃｋを含まない面上の４点に対してＢｌａｃｋからの直線を引く。これらの直線とＢｌａｃｋを含まない面により、色再現領域が分割できる。この場合、分割により構成される立体は四角錐となり、色再現領域は、１６個の四角錐に分割されることになる。

次に、第３実施形態に係る色変換処理について説明する。第３実施形態に係る色変換処理は、ゲイン調整値の計算方法のみが第１実施形態及び第２実施形態と異なる。よって、ここでは、ゲイン調整値の計算方法のみについて説明する。

第３実施形態では、ＲＧＢＣＷｈによって原色を構成している。そのため、ゲイン調整値（１／Ｄ２）に用いる各要素の最大値Ｄ２は、「Ｄ２＝ｍａｘ（Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｗｈ２）」となる。この場合、ゲイン調整後の色変換値は、（Ｒ２／Ｄ２、Ｇ２／Ｄ２、Ｂ２／Ｄ２、Ｃ２／Ｄ２、Ｗｈ２／Ｄ２）で表される。

このように、第３実施形態に係る色変換処理では、ＲＧＢＣＷｈによって原色を構成し、入力されたＷｈｉｔｅの色変換値を求めてゲイン調整値を計算し、求められたゲイン調整値を用いて色変換値のゲイン調整を行う。したがって、第３実施形態に係る色変換処理によっても、多原色の色変換においてＷｈｉｔｅを正しく再現することができる。また、第３実施形態によれば、Ｃｙａｎを原色として構成することにより鮮やかな表示が行えるとともに、Ｗｈｉｔｅを原色として構成することにより表面輝度を高くすることが可能となる。このため、鮮やかで且つ明るい画像表示装置を実現することが可能となる。

［変形例］
図２０は、本発明の変形例に係る画像表示装置１０１の概略構成を示すブロック図である。画像表示装置１０１は、色変換回路１２の代わりにコンピュータ５０を有する点で、第１実施形態に係る画像表示装置１００（図１参照）と構成が異なる。コンピュータ５０は、図示しないＣＰＵやメモリやＲＯＭなどを有している。コンピュータ５０内のＣＰＵが、ＲＯＭに記憶された色変換プログラムを読み出して実行することにより、コンピュータ５０は、色変換値計算手段５０ａ、調整値計算手段５０ｂ、及び調整手段５０ｃとして機能して、前述した色変換処理（図７参照）を実行する。即ち、コンピュータ５０は、色変換装置として機能する。コンピュータ５０は、このようにして色変換した画像データをＶＲＡＭ１３に書き込む。

なお、コンピュータ５０内に記憶された色変換プログラムを実行することによって色変換することに限定はされない。更に他の例では、コンピュータが、記録媒体（光ディスクなど）に記録された色変換プログラムを読み出すことによって、色変換値計算手段、調整値計算手段、及び調整手段として機能して、前述した色変換処理や補間計算処理を実行することができる。

更に、本発明は、４原色や５原色よりも多い原色（例えば、６原色）を用いる画像表示装置に対しても適用可能である。また、本発明は、ＶＲＡＭを有しない画像表示装置に対しても適用することができる。

更に、本発明は、液晶（ＬＣＤ）を用いた画像表示装置に対する適用に限定はされず、ＣＲＴ、ＰＤＰ、ＯＬＥＤ、ＦＥＤなどの平面表示を行う画像表示装置や、ＬＣＰ、ＰＴＶなどの投射を行う画像表示装置に対して適用することができる。

また、上記では、画像を表示する表示部が用いる複数の色としてＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃ等の原色を具体例として説明したが、複数の色には、Ｒ、Ｇ、Ｂや、それぞれの補色であるＹ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）の他に、Ｒ、Ｇ、ＢとＹ、Ｃ、Ｍとの間の色、例えば黄緑や深緑などの色も含まれる。

［他の実施例］
上記の説明では、複数の色（着色領域）としてＲＧＢＣを挙げて説明したが、本発明の適用はこれには限定されず、他の４色の着色領域により１画素を構成した場合にも前述したような色変換を行うことができる。

この場合、４色の着色領域は、波長に応じて色相が変化する可視光領域（３８０〜７８０ｎｍ）のうち、青系の色相の着色領域（「第１着色領域」とも呼ぶ。）、赤系の色相の着色領域（「第２着色領域」とも呼ぶ。）と、青から黄までの色相の中で選択された２種の色相の着色領域（「第３着色領域」、「第４着色領域」とも呼ぶ。）からなる。ここで「系」との語を用いているが、例えば青系であれば純粋の青の色相に限定されるものでなく、青紫や青緑等を含むものである。赤系の色相であれば、赤に限定されるものでなく橙を含む。また、これら着色領域は単一の着色層で構成されても良いし、複数の異なる色相の着色層を重ねて構成されても良い。また、これら着色領域は色相で述べているが、当該色相は、彩度、明度を適宜変更し、色を設定し得るものである。

具体的な色相の範囲は、
・青系の色相の着色領域は、青紫から青緑であり、より好ましくは藍から青である。
・赤系の色相の着色領域は、橙から赤である。
・青から黄までの色相で選択される一方の着色領域は、青から緑であり、より好ましくは青緑から緑である。
・青から黄までの色相で選択される他方の着色領域は、緑から橙であり、より好ましくは緑から黄である。もしくは緑から黄緑である。

ここで、各着色領域は、同じ色相を用いることはない。例えば、青から黄までの色相で選択される２つの着色領域で緑系の色相を用いる場合は、他方は一方の緑に対して青系もしくは黄緑系の色相を用いる。

これにより、従来のＲＧＢの着色領域よりも広範囲の色再現性を実現することができる。

また、上記では４色の着色領域による広範囲の色再現性を色相で述べたが、以下に、着色領域を透過した光の波長で表現すると以下のようになる。
・青系の着色領域は、該領域を透過した光の波長のピークが４１５〜５００ｎｍにある着色領域、好ましくは、４３５〜４８５ｎｍにある着色領域である。
・赤系の着色領域は、該領域を透過した光の波長のピークが６００ｎｍ以上にある着色領域で、好ましくは、６０５ｎｍ以上にある着色領域である。
・青から黄までの色相で選択される一方の着色領域は、該領域を透過した光の波長のピークが４８５〜５３５ｎｍにある着色領域で、好ましくは、４９５〜５２０ｎｍにある着色領域である。
・青から黄までの色相で選択される他方の着色領域は、該領域を透過した光の波長のピークが５００〜５９０ｎｍにある着色領域、好ましくは５１０〜５８５ｎｍにある着色領域、もしくは５３０〜５６５ｎｍにある着色領域である。

さらに、４色の着色領域をｘ、ｙ色度図で表現すると以下のようになる。
・青系の着色領域は、ｘ≦0.151、ｙ≦0.056にある着色領域であり、好ましくは、0.134≦ｘ≦0.151、0.034≦ｙ≦0.056にある着色領域である。
・赤系の着色領域は、0.643≦ｘ、ｙ≦0.333にある着色領域であり、好ましくは、0.643≦ｘ≦0.690、0.299≦ｙ≦0.333にある着色領域である。
・青から黄までの色相で選択される一方の着色領域は、ｘ≦0.164、0.453≦ｙにある着色領域であり、好ましくは、0.098≦ｘ≦0.164、0.453≦ｙ≦0.759にある着色領域である。
・青から黄までの色相で選択される他方の着色領域は、0.257≦ｘ、0.606≦ｙにある着色領域であり、好ましくは、0.257≦ｘ≦0.357、0.606≦ｙ≦0.670にある着色領域である。

これら４色の着色領域は、サブ画素に透過領域と反射領域を備えた場合、透過領域及び反射領域も上述した範囲で適用することができるものである。

なお、本例における４色の着色領域を用いた場合、バックライトにはＲＧＢの光源としてＬＥＤ、蛍光管、有機ＥＬなどを用いても良い。または白色光源を用いても良い。なお、白色光源は青の発光体とYAG蛍光体により生成される白色光源でもよい。

但し、ＲＧＢ光源としては、以下のものが好ましい。
・Ｂは波長のピークが４３５ｎｍ〜４８５ｎｍにあるもの
・Ｇは波長のピークが５２０ｎｍ〜５４５ｎｍにあるもの
・Ｒは波長のピークが６１０ｎｍ〜６５０ｎｍにあるもの
そして、ＲＧＢ光源の波長によって、上記CFを適切に選定すればより広範囲の色再現性を得ることができる。また、波長が例えば、４５０ｎｍと５６５ｎｍにピークがくるような、複数のピークを持つ光源を用いても良い。

上記の４色の着色領域の構成の例としては、具体的には以下のものがあげられる。
・色相が、赤、青、緑、シアン（青緑）の着色領域
・色相が、赤、青、緑、黄の着色領域
・色相が、赤、青、深緑、黄の着色領域
・色相が、赤、青、エメラルド、黄の着色領域
・色相が、赤、青、深緑、黄緑の着色領域
・色相が、赤、青緑、深緑、黄緑の着色領域

第１実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る色変換回路及びテーブル格納メモリの具体的な構成を示すブロック図である。 入力側１ＤＬＵＴの具体例を示す図である。 出力側１ＤＬＵＴの具体例を示す図である。 色変換を具体的に説明するための図である。 色再現領域を示す多面体を分割した四角錐を示す図である。 色変換処理を示すフローチャートである。 ゲイン調整方法を説明するための図である。 Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２の算出方法を説明するための図である。 色変換値計算処理を示すフローチャートである。 色域外計算処理を説明するための図である。 色域外計算処理を示すフローチャートである。 出力値計算処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る色変換回路及びテーブル格納メモリの概略構成を示すブロック図である。 ＲＧＢＷｈによって構成される原色で表現される色再現領域の一例を示す図である。 第２実施形態における多面体を分割した色再現領域を示す図である。 第３実施形態に係る色変換回路及びテーブル格納メモリの概略構成を示すブロック図である。 ＲＧＢＣＷｈによって構成される原色で表現される色再現領域の一例を示す図である。 第３実施形態における多面体を分割した色再現領域を示す図である。 本発明の変形例に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０ 画像処理部、 １２ 色変換回路、 １５ テーブル格納メモリ、 １６ γ補正回路、 ２０ 表示部、 ２３ 表示パネル、 １００ 画像表示装置、 １２２ 色変換部、 １２３ 出力側１ＤＬＵＴ変換部、 １５２ 色変換パラメータ記憶部

Claims (14)

1. 入力された画像データの複数の色の数を、画像を表示する表示装置が用いる複数の色の数へと色変換する色変換装置であって、
   前記入力された画像データの複数の色のうち白に対応する画像データの色変換値、又は白に対応する所定点に対して色変換値を計算する白色色変換値計算手段と、
   前記白に対応する色変換値に基づいて、色空間において調整後の白に対応する色変換値が前記表示装置の表示可能な色再現領域の内側に位置するような調整値を計算する調整値計算手段と、
   前記調整値を用いて、前記入力された画像データの色変換値を調整する調整手段と、を備えることを特徴とする色変換装置。
2. 前記調整値計算手段は、前記白に対応する色変換値の各要素における最大値の逆数を前記調整値として計算し、
   前記調整手段は、前記入力された画像データの色変換値に対して前記調整値を乗算することを特徴とする請求項１に記載の色変換装置。
3. 前記色変換値は、前記入力された画像データを線形化したデータに基づいて決定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の色変換装置。
4. 前記色変換値は、所定の領域に分割された前記色再現領域に基づいて決定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の色変換装置。
5. 前記表示装置が用いる複数の色は、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｃｙａｎの４色で構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の色変換装置。
6. 前記表示装置が用いる複数の色は、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｗｈｉｔｅの４色で構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の色変換装置。
7. 前記表示装置が用いる複数の色は、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｃｙａｎ、Ｗｈｉｔｅの５色で構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の色変換装置。
8. 前記複数の色におけるそれぞれの着色領域は、波長に応じて色相が変化する可視光領域のうち、青系の色相の着色領域、赤系の色相の着色領域、及び青から黄までの色相の中で選択された２種の色相の着色領域であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の色変換装置。
9. 前記複数の色におけるそれぞれの着色領域は、着色領域を透過した光の波長のピークが、４１５〜５００ｎｍにある着色領域と、６００ｎｍ以上にある着色領域と、４８５〜５３５ｎｍにある着色領域と、５００〜５９０ｎｍにある着色領域であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の色変換装置。
10. 前記色変換値を記憶する記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶された色変換値に基づいて色変換する色変換手段と、を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の色変換装置。
11. 入力された画像データの複数の色の数を、画像を表示する表示装置が用いる複数の色の数へと色変換する色変換方法であって、
    前記入力された画像データの複数の色のうち白に対応する画像データの色変換値を計算する白色色変換値計算工程と、
    前記白に対応する色変換値に基づいて、色空間において調整後の白に対応する色変換値が前記表示装置の表示可能な色再現領域の内側に位置するような調整値を計算する調整値計算工程と、
    前記調整値を用いて、前記入力された画像データの色変換値を調整する調整工程と、を備えることを特徴とする色変換方法。
12. 入力された画像データの複数の色の数を、画像を表示する表示装置が用いる複数の色の数へと色変換されるようにコンピュータを機能させる色変換プログラムであって、
    前記入力された画像データの複数の色のうち白に対応する画像データの色変換値を計算する白色色変換値計算手段と、
    前記白に対応する色変換値に基づいて、色空間において調整後の白に対応する色変換値が前記表示装置の表示可能な色再現領域の内側に位置するような調整値を計算する調整値計算手段と、
    前記調整値を用いて、前記入力された画像データの色変換値を調整する調整手段、として前記コンピュータを機能させることを特徴とする色変換プログラム。
13. 前記入力された画像データの複数の色のうち白に対応する画像データの色変換値を計算する白色色変換値計算手段と、
    前記白に対応する色変換値に基づいて、色空間において調整後の白に対応する色変換値が前記表示装置の表示可能な色再現領域の内側に位置するような調整値を計算する調整値計算手段と、
    前記調整値を用いて、前記入力された画像データの色変換値を調整する調整手段と、
    前記調整された画像データに基づいて画像処理する画像処理手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
14. 請求項１３に記載の画像処理装置と、
    前記画像処理装置によって画像処理された画像データを表示する表示装置と、を備えることを特徴とする画像表示装置。

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