JP2008040305A - 表示装置および表示システム並びにrgb信号処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液晶モニタは、メモリ23に液晶表示デバイスL固有の入出力特性を予め記憶している。そして、ASIC25は、RGB信号(R2,G2,B2)をXYZ色空間に変換するとき、表示デバイスの入出力特性と一致するように処理する。よって、その後の処理で色あいを意図的に加工する加工処理を行ったときに、所望の色あいを精度よく液晶表示デバイスLに表示させることができる。
【選択図】図4
Description
上述したように、XYZ色変換処理52では理論的に与えられる変換パラメータが一律に使用される。しかしながら、実際の液晶表示デバイスLの出力特性は規格どおりではない場合がある。また、複数の液晶表示デバイスL間でも固体差が生じている場合もある。これらの場合、上記色あいの加工処理54のように、色あいを意図的に加工した後のRGB信号を液晶表示デバイスLに供給すると、色あいのばらつきが助長され、結果としてまったく意図してない色あいとなって出力されるおそれがある。
すなわち、請求項1に記載の発明は、画像を表示する表示デバイスを備えた表示装置において、前記表示デバイスの入出力特性を予め記憶している記憶部と、RGB信号を、前記記憶部に記憶されている入出力特性と一致するようにXYZ色空間に変換する変換処理と、前記変換処理によって得られたXYZ値を変更して色あいを加工する加工処理と、前記加工処理によって得られたXYZ値を、前記変換処理で行なった変換とは逆の処理を行い、RGB色空間に逆変換する逆変換処理と、を行う処理部と、を備え、前記処理部から出力されたRGB信号を前記表示デバイスに供給することを特徴とするものである。
図1は、実施例1に係るRGB信号処理方法の流れを模式的に示す図である。本実施例に係る方法は、色盲視覚を再現した画像を液晶表示デバイスLに表示させることに用いられる。液晶表示デバイスLは、この発明における表示デバイスに相当する。
画像信号として入力されるRGB信号(R1,G1,B1)は、ガンマ2.2のモニタを想定したものとする。また、以下の説明では、便宜上R1、G1、B1は、それぞれ0から255の整数とする。ただし、各階調値の取り得る値をこの範囲に限るものではない。
RGB信号(R2,G2,B2)を、XYZ色空間に変換する。この処理においては、変換処理が行われるRGB信号(R2,G2,B2)と変換処理によって得られるXYZ値(X1,Y1,Z1)との関係が、後段の液晶表示デバイスLの入出力特性と等しくなるように変換する。より詳しくは、RGB信号(R2,G2,B2)とXYZ値(X1,Y1,Z1)との関係が、液晶表示デバイスLに供給されるRGB信号と液晶表示デバイスLから出力されるXYZ表色系におけるXYZ値との関係と一致するように変換処理を行う。なお、XYZ色空間変換処理2は、この発明における変換処理および変換処理過程に相当する。
x=X/(X+Y+Z) ………(5)
y=Y/(X+Y+Z) ………(6)
z=Z/(X+Y+Z)=1−x−y ………(7)
k=X+Y+Z ………(8)
次に、XYZ値(X1,Y1,Z1)をLMS色空間に変換する。この変換により、L錐体、M錐体、S錐体の各応答量L1、M1、S1(以下では、適宜LMS値(L1、M1、S1)と記載する)が得られる。LMS色空間変換処理3は、この発明におけるLMS変換処理に相当する。
LMS色空間上における液晶表示デバイスLの色域は立体的な領域で表される。また、第1、第2色盲者が色を弁別することができる色域は、液晶表示デバイスLの色域内の2次元的な領域(平面)で表される。そして、第1色盲者にとっては、この平面上にない色はL錐体の応答量のみを可変してこの平面上に射影した色として知覚される。同様に、第2色盲者にとっては、この平面上にない色はM錐体の応答量のみを可変してこの平面上に射影した色として知覚される。そこで、第1色盲視覚を再現する場合は、L錐体の応答量L1のみを変更して液晶表示デバイスLの色域を前記平面に圧縮する処理をLMS値(L1,M1,S1)に対して行って色あいを加工する。また、第2色盲視覚を再現する場合は、M錐体の応答量M1のみを変更して液晶表示デバイスLの色域を前記平面に圧縮する処理をLMS値(L1,M1,S1)に対して行って色あいを加工する。色あいの加工処理4は、この発明におけるLMS加工処理に相当する。
L、M、S錐体の各応答量L2、M2、S2を、XYZ色空間に逆変換する。具体的には、式(19)に示すように、変換行列Nの逆行列を用いてXYZ値(X2、Y2、Z2)を得る。LMS色空間逆変換処理5は、この発明におけるLM逆変換処理に相当する。また、LMS色空間変換処理3と色あいの加工処理4とLMS色空間逆変換処理5とによる一連の処理は、この発明における加工処理、および、加工処理過程に相当する。
XYZ値(X2,Y2,Z2)を、RGB色空間に変換する。具体的には、式(20)に示すように、変換行列Mの逆行列を用いてRGB信号(R3,G3,B3)を得る。XYZ色空間逆変換処理6は、この発明における逆変換処理、および、逆変換処理過程に相当する。
U=M−1N―1KNM ………(21)
RGB信号(R3,G3,B3)に、液晶表示デバイスLの表示特性に合わせた逆ガンマ特性を乗算する。これにより、液晶表示デバイスLの表示特性を打ち消すような非線形なRGB信号(R4,G4,B4)を得る。RGB信号(R4,G4,B4)は、具体的には数式(22)から数式(24)によって与えられる。
G4=255G3−2.2 ………(23)
B4=255B3−2.2 ………(24)
以上に説明した一連の処理を全ての画素について繰り返し行い、各画素のRGB信号(R4,G4,B4)が液晶表示デバイスLに供給される。これにより、液晶表示デバイスLから画像が表示される。
ユーザーの操作によって指示部13に色盲視覚の再現を行わないとの指示が与えられている場合は、以下のように動作する。
ユーザーの操作によって入力部35に色盲視覚の再現を行わないとの命令が入力されているときは、以下のように動作する。
2 …XYZ色空間変換処理
3 …LMS色空間変換処理
4 …色あいの加工処理
5 …LMS色空間逆変換処理
6 …XYZ色空間逆変換処理
7 …逆ガンマ補正処理
10 …統合色空間変換処理
13 …指示部
23 …メモリ
25 …液晶コントローラ(ASIC)
27 …変換パラメータ算出部
31 …液晶モニタ
33 …コンピュータ
35 …入力部
L …表示デバイス
Claims (11)
- 画像を表示する表示デバイスを備えた表示装置において、
前記表示デバイスの入出力特性を予め記憶している記憶部と、
RGB信号を、前記記憶部に記憶されている入出力特性と一致するようにXYZ色空間に変換する変換処理と、
前記変換処理によって得られたXYZ値を変更して色あいを加工する加工処理と、
前記加工処理によって得られたXYZ値を、前記変換処理で行なった変換とは逆の処理を行い、RGB色空間に逆変換する逆変換処理と、
を行う処理部と、
を備え、前記処理部から出力されたRGB信号を前記表示デバイスに供給することを特徴とする表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置において、
前記変換処理と前記加工処理と前記逆変換処理とは、1つの演算処理に統合されていることを特徴とする表示装置。 - 請求項1または請求項2に記載の表示装置において、
前記変換処理が行われるRGB信号と前記変換処理によって得られるXYZ値の関係は、前記表示デバイスに供給されるRGB信号と前記表示デバイスのXYZ表色系における出力値の関係と同じであることを特徴とする表示装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の表示装置において、
前記記憶部に記憶されている入出力特性は、前記表示デバイスに供給されたRGB信号に、前記表示デバイスの出力を測色して得られた色度座標を対応付けたものであることを特徴とする表示装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の表示装置において、
前記加工処理は、前記変換処理によって得られるXYZ値をLMS色空間に変換するLMS変換処理と、
LMS変換処理によって得られたL、M、S錐体の各応答量のうち少なくとも1つを変更して色あいを加工するLMS加工処理と、
前記LMS加工処理によって得られたL、M、S錐体の各応答量をXYZ色空間に逆変換するLMS逆変換処理と、
を有することを特徴とする表示装置。 - 請求項5に記載の表示装置において、
前記LMS加工処理は、色盲視覚を再現するための処理であることを特徴とする表示装置。 - 請求項1から請求項6のいずれかに記載の表示装置において、
前記処理部は、さらに、装置外部から入力されるRGB信号に対して表示特性が線形なRGB信号に変換するガンマ補正処理を行い、
前記ガンマ補正処理によって得られたRGB信号に対して前記変換処理を行うことを特徴とする表示装置。 - 請求項1から請求項7のいずれかに記載の表示装置において、
前記処理部は、さらに、逆変換処理によって得られたRGB信号に、前記表示デバイスの表示特性に合わせた逆ガンマ特性を乗算して、前記表示デバイスの表示特性を打ち消す逆ガンマ補正処理を行うことを特徴とする表示装置。 - 請求項1から請求項8のいずれかに記載の表示装置において、
前記処理部は、前記変換処理、前記加工処理、および、前記逆変換処理を並列して行って、複数の画像に応じたRGB信号を出力し、
前記表示デバイスはその画面を2以上の領域に区画して複数の画像を表示することを特徴とする表示装置。 - 請求項1から請求項9のいずれかに記載の表示装置と、
前記表示装置と通信可能なコンピュータと、
を備えた表示システムにおいて、
前記コンピュータは、前記記憶部に記憶されている入出力特性を読み出して、前記変換処理に用いる変換パラメータを算出し、得られた変換パラメータを前記処理部に与えることを特徴とする表示システム。 - 所望の色あいの画像を表示デバイスに表示させるためにRGB信号に対して色あいを加工する処理を行うRGB信号処理方法において、
RGB信号を、前記表示デバイスの入出力特性と一致するようにXYZ色空間に変換する変換処理過程と、
前記変換処理過程によって得られたXYZ値を変更して色あいを加工する加工処理過程と、
前記加工処理過程によって得られたXYZ値を、前記変換処理で行なった変換とは逆の処理を行い、前記RGB色空間に逆変換する逆変換処理過程と、
を備え、前記逆変換処理によって得られたRGB信号が前記表示デバイスに供給されることを特徴とするRGB信号処理方法。
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