JP2008157782A - 三刺激値直読型計測器の校正方法、校正システム、色測定方法、および色測定装置 - Google Patents
三刺激値直読型計測器の校正方法、校正システム、色測定方法、および色測定装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】分光型計測器に合わせた高精度の測定を可能とする三刺激値直読型計測器の校正方法、校正システム、色測定方法、および色測定装置を提供すること。
【解決手段】三刺激値直読型計測器の校正時において、仮想ＡＤ値算出工程Ｓ１１で仮想ＡＤ値（仮想出力値）を算出し、変換関数算出工程Ｓ１２で変換パラメータ（変換関数）を算出して、仮想ＡＤ値に対する三刺激値直読型計測器の計測値の関係を明らかにすることで、分光型計測器の基準測定値との誤差を低減させた高精度の測定を可能とする三刺激値直読型計測器が実現できる。色変換マトリクス算出工程Ｓ５にて算出した色変換マトリクスＭと分光型計測器の基準階調測定値とに基づいて仮想ＡＤ値を算出することで、三刺激値直読型計測器の光学フィルタの分光透過特性や受光素子の分光感度特性が既知でなくても仮想ＡＤ値を算出することができる。
【選択図】図５
【解決手段】三刺激値直読型計測器の校正時において、仮想ＡＤ値算出工程Ｓ１１で仮想ＡＤ値（仮想出力値）を算出し、変換関数算出工程Ｓ１２で変換パラメータ（変換関数）を算出して、仮想ＡＤ値に対する三刺激値直読型計測器の計測値の関係を明らかにすることで、分光型計測器の基準測定値との誤差を低減させた高精度の測定を可能とする三刺激値直読型計測器が実現できる。色変換マトリクス算出工程Ｓ５にて算出した色変換マトリクスＭと分光型計測器の基準階調測定値とに基づいて仮想ＡＤ値を算出することで、三刺激値直読型計測器の光学フィルタの分光透過特性や受光素子の分光感度特性が既知でなくても仮想ＡＤ値を算出することができる。
【選択図】図５
Description
本発明は、分光型計測器に合わせた高精度の測定を可能とする三刺激値直読型計測器の校正方法、校正システム、色測定方法、および色測定装置に関する。
従来、プロジェクタや液晶パネルなどの画像表示装置における表示画像の品質を検査するために、安価でかつ測定時間の短い三刺激値直読型計測器が用いられている。
この三刺激値直読型計測器としては、複数の光学フィルタと、各光学フィルタに対応して設けられるフォトダイオード等の複数の受光素子とを備え、光学フィルタの分光透過特性、および受光素子の分光感度特性により決定される分光応答度に応じた計測値を出力する構成とされている。
そして、三刺激値直読型計測器において、分光応答度が等色関数と一致するように、光学フィルタや受光素子を設計することは困難である。すなわち、分光応答度と等色関数との差異により、三刺激値直読型計測器にて得られる計測値は、例えば等色関数に準拠した分光型計測器により得られる計測値（基準測定値）と誤差が生じてしまう。
このような分光応答度と等色関数との差異を埋める一般的な方法として、分光型計測器を用いて三刺激値直読型計測器の校正を行う方法が知られている。
例えば、校正用の光源を、三刺激値直読型計測器および分光型計測器で計測し、各計測器の出力を比較し、三刺激値直読型計測器の計測値が分光型計測器の基準測定値に一致するような色変換パラメータ（例えば、色変換マトリクス）を求めて記憶しておく。そして、測定対象を三刺激値直読型計測器にて実測する際に、三刺激値直読型計測器の計測値を色変換パラメータで補正し、補正した計測値を測定値として出力する。
この三刺激値直読型計測器としては、複数の光学フィルタと、各光学フィルタに対応して設けられるフォトダイオード等の複数の受光素子とを備え、光学フィルタの分光透過特性、および受光素子の分光感度特性により決定される分光応答度に応じた計測値を出力する構成とされている。
そして、三刺激値直読型計測器において、分光応答度が等色関数と一致するように、光学フィルタや受光素子を設計することは困難である。すなわち、分光応答度と等色関数との差異により、三刺激値直読型計測器にて得られる計測値は、例えば等色関数に準拠した分光型計測器により得られる計測値（基準測定値）と誤差が生じてしまう。
このような分光応答度と等色関数との差異を埋める一般的な方法として、分光型計測器を用いて三刺激値直読型計測器の校正を行う方法が知られている。
例えば、校正用の光源を、三刺激値直読型計測器および分光型計測器で計測し、各計測器の出力を比較し、三刺激値直読型計測器の計測値が分光型計測器の基準測定値に一致するような色変換パラメータ（例えば、色変換マトリクス）を求めて記憶しておく。そして、測定対象を三刺激値直読型計測器にて実測する際に、三刺激値直読型計測器の計測値を色変換パラメータで補正し、補正した計測値を測定値として出力する。
しかしながら、分光応答度と等色関数とに差異が生じている場合、分光型計測器の基準測定値に対する三刺激値直読型計測器の計測値の関係は、スペクトル形状の異なる光源毎に異なるものとなり、一意の関係（１対１の関係）にならない。このため、校正用の光源と同一のスペクトル形状の光源を計測した場合には測定値と分光型計測器の基準測定値とを一致させることができるが、校正用の光源とスペクトル形状の異なる光源を計測した場合には測定値と分光型計測器の基準測定値とを一致させることができない。すなわち、スペクトル形状の差異により、測定値と基準測定値とに誤差が生じてしまう。
そこで、スペクトル形状の差異により生じる前記誤差を低減させるために、色変換パラメータ（校正値）を光源の波長毎に複数設定しておき、三刺激値直読型計測器の計測値を光源の波長に応じた色変換パラメータを用いて補正し、補正した計測値を測定値として出力するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
そこで、スペクトル形状の差異により生じる前記誤差を低減させるために、色変換パラメータ（校正値）を光源の波長毎に複数設定しておき、三刺激値直読型計測器の計測値を光源の波長に応じた色変換パラメータを用いて補正し、補正した計測値を測定値として出力するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、三刺激値直読型計測器の受光素子や回路内のアンプ等は、光源の明るさに対して非線形に信号出力するものである。すなわち、三刺激値直読型計測器は、光源の明るさに対して非線形な特性を有している。このため、分光型計測器の基準測定値に対する三刺激値直読型計測器の計測値の関係は、非線形な関係となる。
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、三刺激値直読型計測器における明るさに対する非線形な特性に対応していない。すなわち、特許文献１に記載の技術では、校正時の光源の明るさと同一の明るさの光源を計測した場合には測定値と分光型計測器の基準測定値とを一致させることができるが、校正時の光源の明るさと異なる明るさの光源を計測した場合には測定値と分光型計測器の基準測定値とを一致させることができない。すなわち、明るさの差異により、測定値と基準測定値とに誤差が生じてしまう。
さらに、特許文献１に記載の技術では、三刺激値直読型計測器の分光応答度を決定する光学フィルタの分光透過特性や受光素子の分光感度特性が既知であるか、あるいは波長毎の色変換パラメータを多数用意しておかないと、スペクトル形状の差異に応じた適正な測定値を得ることができないという不都合もある。
このため、スペクトル形状の差異や明るさの差異に対応して分光型計測器に合わせた高精度の測定を可能とする技術が要望されている。
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、三刺激値直読型計測器における明るさに対する非線形な特性に対応していない。すなわち、特許文献１に記載の技術では、校正時の光源の明るさと同一の明るさの光源を計測した場合には測定値と分光型計測器の基準測定値とを一致させることができるが、校正時の光源の明るさと異なる明るさの光源を計測した場合には測定値と分光型計測器の基準測定値とを一致させることができない。すなわち、明るさの差異により、測定値と基準測定値とに誤差が生じてしまう。
さらに、特許文献１に記載の技術では、三刺激値直読型計測器の分光応答度を決定する光学フィルタの分光透過特性や受光素子の分光感度特性が既知であるか、あるいは波長毎の色変換パラメータを多数用意しておかないと、スペクトル形状の差異に応じた適正な測定値を得ることができないという不都合もある。
このため、スペクトル形状の差異や明るさの差異に対応して分光型計測器に合わせた高精度の測定を可能とする技術が要望されている。
本発明の目的は、分光型計測器に合わせた高精度の測定を可能とする三刺激値直読型計測器の校正方法、校正システム、色測定方法、および色測定装置を提供することにある。
本発明の三刺激値直読型計測器の校正方法は、基準となるリファレンス光源をスペクトル形状の異なる複数色に変化させて色毎に分光型計測器および三刺激値直読型計測器を用いて計測し、前記分光型計測器の基準色測定値および前記三刺激値直読型計測器の色計測値を取得する色計測工程と、前記リファレンス光源の明るさを複数段階に変化させて明るさ毎に前記分光型計測器および前記三刺激値直読型計測器を用いて計測し、前記分光型計測器の基準階調測定値および前記三刺激値直読型計測器の階調計測値を取得する階調計測工程と、前記リファレンス光源の色毎の前記基準色測定値および前記色計測値に基づいて、前記分光型計測器および前記三刺激値直読型計測器の色変換マトリクスを算出する色変換マトリクス算出工程と、前記基準階調測定値と前記色変換マトリクスの逆行列との積により、前記リファレンス光源の明るさ毎に前記三刺激値直読型計測器固有の色空間での仮想出力値を算出する仮想出力値算出工程と、前記リファレンス光源の明るさ毎の前記階調計測値および前記仮想出力値に基づいて、前記三刺激値直読型計測器の階調計測値を前記仮想出力値に近似するための変換パラメータを算出する変換パラメータ算出工程とを備えていることを特徴とする。
本発明では、色変換マトリクス算出工程にて、リファレンス光源の複数色毎の分光型計測器の基準色測定値および三刺激値直読型計測器の色計測値に基づいて色変換マトリクスを算出しておき、仮想照度算出工程にて、リファレンス光源の明るさ毎の基準階調測定値および色変換マトリクスに基づいて、リファレンス光源の明るさ毎に三刺激値直読型計測器固有の色空間での仮想出力値を算出する。ここで、色計測値および階調計測値は、三刺激値直読型計測器における分光透過特性および分光感度特性にて決定される分光応答度に応じた固有の色空間での値であり、仮想出力値も分光応答度に応じた三刺激値直読型計測器固有の色空間での値であるため、仮想出力値に対する三刺激値直読型計測器の計測値の関係は、スペクトル形状の異なる光源においても、一意の関係となる。さらに、色変換マトリクス算出工程にて算出した色変換マトリクスと、分光型計測器の基準階調測定値とに基づいて仮想出力値を算出することで、三刺激値直読型計測器における分光透過特性および分光感度特性が既知でなくても仮想出力値を算出することができる。
また、変換パラメータ算出工程にて、リファレンス光源の明るさ毎の階調計測値および仮想出力値に基づいて、三刺激値直読型計測器の階調計測値を仮想出力値に近似するための変換パラメータを算出することで、仮想出力値に対する三刺激値直読型計測器の階調計測値の関係、すなわち、明るさに対する三刺激値直読型計測器の非線形な特性を明らかにすることができる。
また、変換パラメータ算出工程にて、リファレンス光源の明るさ毎の階調計測値および仮想出力値に基づいて、三刺激値直読型計測器の階調計測値を仮想出力値に近似するための変換パラメータを算出することで、仮想出力値に対する三刺激値直読型計測器の階調計測値の関係、すなわち、明るさに対する三刺激値直読型計測器の非線形な特性を明らかにすることができる。
以上の校正方法により変換パラメータを算出しておけば、測定対象の実測時において、測定対象を計測した三刺激値直読型計測器の計測値を変換パラメータにより一旦、仮想出力値に近似し、近似した仮想出力値を色変換パラメータを用いて色変換することで、分光型計測器の基準測定値に対して誤差の低減した測定値を算出できる。すなわち、仮想出力値に対する三刺激値直読型計測器の計測値の関係を、スペクトル形状の異なる光源においても、一意の関係としかつ、明るさに対する三刺激値直読型計測器の非線形な特性を明らかにした状態で、測定値を算出できる。したがって、スペクトル形状の差異や明るさの差異に対応して三刺激値直読型計測器の測定値と分光型計測器の基準測定値との誤差を低減し、分光型計測器に合わせた高精度の測定を可能とする。
本発明の校正方法では、前記リファレンス光源は、赤、緑、青のスペクトル形状の異なる光を射出可能に構成され、前記色計測工程は、前記リファレンス光源から射出される光を赤、緑、青に変化させて各色毎に前記分光型計測器および前記三刺激値直読型計測器を用いて計測することが好ましい。
この構成によれば、スペクトル形状を赤、緑、青の３段階に変化させたリファレンス光源の色毎に分光型計測器および三刺激値直読型計測器を用いて計測し、赤、緑、青の各色毎に基準色測定値および色計測値を取得する。そして、色変換マトリクス算出工程にて、赤、緑、青の各色毎の基準色測定値および色計測値に基づいて色変換マトリクスを算出することで、三刺激値直読型計測器固有の色空間を基準色空間に適正に変換するための色変換マトリクスが得られる。したがって、測定対象の実測時において、変換パラメータにより一旦、近似した仮想出力値を、色変換マトリクスにより色変換することで、分光型計測器の基準測定値に対してより誤差の低減した測定値を算出できる。
この構成によれば、スペクトル形状を赤、緑、青の３段階に変化させたリファレンス光源の色毎に分光型計測器および三刺激値直読型計測器を用いて計測し、赤、緑、青の各色毎に基準色測定値および色計測値を取得する。そして、色変換マトリクス算出工程にて、赤、緑、青の各色毎の基準色測定値および色計測値に基づいて色変換マトリクスを算出することで、三刺激値直読型計測器固有の色空間を基準色空間に適正に変換するための色変換マトリクスが得られる。したがって、測定対象の実測時において、変換パラメータにより一旦、近似した仮想出力値を、色変換マトリクスにより色変換することで、分光型計測器の基準測定値に対してより誤差の低減した測定値を算出できる。
さらに、本発明の校正方法では、前記色計測工程は、前記リファレンス光源を最大の明るさで発光させて前記基準階調測定値および前記階調計測値を取得することが好ましい。
この構成によれば、色計測工程にて、最大の明るさで計測した基準色測定値および色計測値に基づいて色変換マトリクスを算出する、すなわち、色座標が最も離れた各基準色測定値に基づいて色変換マトリクスを算出するので、色変換精度の高い色変換マトリクスを算出できる。したがって、色変換マトリクスに基づいた仮想出力値の算出精度が向上できるとともに、測定対象の実測時において、算出した仮想出力値の色変換マトリクスによる変換精度も向上でき、分光型計測器の基準測定値に対してさらに誤差の低減した測定値を算出できる。
この構成によれば、色計測工程にて、最大の明るさで計測した基準色測定値および色計測値に基づいて色変換マトリクスを算出する、すなわち、色座標が最も離れた各基準色測定値に基づいて色変換マトリクスを算出するので、色変換精度の高い色変換マトリクスを算出できる。したがって、色変換マトリクスに基づいた仮想出力値の算出精度が向上できるとともに、測定対象の実測時において、算出した仮想出力値の色変換マトリクスによる変換精度も向上でき、分光型計測器の基準測定値に対してさらに誤差の低減した測定値を算出できる。
また、本発明の校正方法では、前記階調計測工程は、前記リファレンス光源を無彩色で発光させて前記基準階調測定値および前記階調計測値を取得することが好ましい。
この構成によれば、階調計測工程にて、リファレンス光源を無彩色で明るさを複数段階に変化させる、すなわち、白色から黒色までの明るさの変化の幅が最も大きく設定できる無彩色でリファレンス光源を発光させ、各階調の基準階調測定値および階調計測値を取得する。そして、取得した基準階調測定値および前記色変換マトリクスに基づいて仮想出力値を算出するとともに、取得した階調計測値および仮想出力値に基づいて変換パラメータを算出することで、明るさの差異に対応する三刺激値直読型計測器の測定値と分光型計測器の基準測定値との誤差をより一層低減させることができる。
この構成によれば、階調計測工程にて、リファレンス光源を無彩色で明るさを複数段階に変化させる、すなわち、白色から黒色までの明るさの変化の幅が最も大きく設定できる無彩色でリファレンス光源を発光させ、各階調の基準階調測定値および階調計測値を取得する。そして、取得した基準階調測定値および前記色変換マトリクスに基づいて仮想出力値を算出するとともに、取得した階調計測値および仮想出力値に基づいて変換パラメータを算出することで、明るさの差異に対応する三刺激値直読型計測器の測定値と分光型計測器の基準測定値との誤差をより一層低減させることができる。
さらに、本発明の校正方法では、前記階調計測工程は、前記リファレンス光源の複数段階の明るさのうち、低輝度領域における階調分割を高輝度領域よりも細分化させて前記基準階調測定値および前記階調計測値を取得することが好ましい。
この構成によれば、明るさに対する非線形な特性を有した三刺激値直読型計測器において、低輝度領域の非線形性が顕著な場合であっても、低輝度領域の階調分割を細分化することで、変換パラメータによる三刺激値直読型計測器の階調計測値と仮想出力値との近似精度を向上させることができる。
この構成によれば、明るさに対する非線形な特性を有した三刺激値直読型計測器において、低輝度領域の非線形性が顕著な場合であっても、低輝度領域の階調分割を細分化することで、変換パラメータによる三刺激値直読型計測器の階調計測値と仮想出力値との近似精度を向上させることができる。
本発明の三刺激値直読型計測器の校正システムは、校正対象となる三刺激値直読型計測器と、基準となるリファレンス光源と、校正の基準となる分光型計測器と、前記三刺激値直読型計測器、前記リファレンス光源、および前記分光型計測器を制御する校正制御装置とを備え、前記校正制御装置は、前記リファレンス光源を駆動制御するリファレンス光源制御部と、前記リファレンス光源の発光色がスペクトル形状の異なる複数色に変化した際および明るさが複数段階に変化した際に、前記リファレンス光源の色毎および明るさ毎に前記分光型計測器に計測させて基準色測定値および基準階調測定値を取得する基準測定値取得部と、前記リファレンス光源の発光色がスペクトル形状の異なる複数色に変化した際および明るさが複数段階に変化した際に、前記リファレンス光源の色毎および明るさ毎に前記三刺激値直読型計測器に計測させ、前記三刺激値直読型計測器の色計測値および階調計測値を取得する校正用計測値取得部と、前記リファレンス光源の色毎の前記基準色測定値および前記色計測値に基づいて、前記分光型計測器および前記三刺激値直読型計測器の色変換マトリクスを算出する色変換マトリクス算出部と、前記基準階調測定値と前記色変換マトリクスの逆行列との積により、前記リファレンス光源の明るさ毎に前記三刺激値直読型計測器固有の色空間での仮想出力値を算出する仮想出力値算出部と、前記リファレンス光源の明るさ毎の前記階調計測値および前記仮想出力値に基づいて、前記三刺激値直読型計測器の階調計測値を前記仮想出力値に近似するための変換パラメータを算出する変換パラメータ算出部とを備えていることを特徴とする。
本発明の校正システムによれば、三刺激値直読型計測器、リファレンス光源、および分光型計測器を制御する校正制御装置が、リファレンス光源制御部、基準測定値取得部、校正用計測値取得部、色変換マトリクス算出部、仮想出力値算出部、および変換パラメータ算出部を備えているので、該校正システムにより上述した校正方法を実行でき、上述した校正方法と同様の作用効果を享受できる。
本発明の色測定方法は、三刺激値直読型計測器を用いて測定対象から出力される光を計測し、前記三刺激値直読型計測器の計測値を取得する実測用計測値取得工程と、上述した校正方法において予め算出されている変換パラメータを用いて前記計測値を補正して補正計測値を算出する補正計測値算出工程と、前記校正方法において予め算出されている色変換マトリクスを用いて前記補正計測値を色変換し、色変換した補正計測値を測定値として出力する測定値出力工程とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、色測定方法は、実測用計測値取得工程、補正計測値算出工程、および測定値出力工程を備えているので、上述した校正方法にて予め算出されている変換パラメータを用いて、測定対象を計測した三刺激値直読型計測器の計測値を一旦、仮想出力値に近似し、近似した補正計測値を、三刺激値直読型計測器固有の色空間を分光型計測器の基準色空間に変換するための色変換マトリクスを用いて色変換することで、分光型計測器の基準測定値に対して誤差の低減した測定値を算出できる。すなわち、仮想出力値に対する三刺激値直読型計測器の計測値の関係を、スペクトル形状の異なる光源においても、一意の関係としかつ、明るさに対する三刺激値直読型計測器の非線形な特性を明らかにした状態で、測定値を算出できる。したがって、スペクトル形状の差異や明るさの差異に対応して測定値と分光型計測器の基準測定値との誤差を低減し、分光型計測器に合わせた高精度の測定を可能とする。
本発明によれば、色測定方法は、実測用計測値取得工程、補正計測値算出工程、および測定値出力工程を備えているので、上述した校正方法にて予め算出されている変換パラメータを用いて、測定対象を計測した三刺激値直読型計測器の計測値を一旦、仮想出力値に近似し、近似した補正計測値を、三刺激値直読型計測器固有の色空間を分光型計測器の基準色空間に変換するための色変換マトリクスを用いて色変換することで、分光型計測器の基準測定値に対して誤差の低減した測定値を算出できる。すなわち、仮想出力値に対する三刺激値直読型計測器の計測値の関係を、スペクトル形状の異なる光源においても、一意の関係としかつ、明るさに対する三刺激値直読型計測器の非線形な特性を明らかにした状態で、測定値を算出できる。したがって、スペクトル形状の差異や明るさの差異に対応して測定値と分光型計測器の基準測定値との誤差を低減し、分光型計測器に合わせた高精度の測定を可能とする。
本発明の色測定装置は、測定対象から出力される光を計測する三刺激値直読型計測器と、前記三刺激値直読型計測器から出力される計測値に基づいて測定値を出力する測定制御装置とを備え、前記測定制御装置は、上述した校正方法において予め算出された変換パラメータおよび色変換マトリクスが記憶されたパラメータ記憶部と、前記測定対象から出力される光を前記三刺激値直読型計測器に計測させ、前記三刺激値直読型計測器の計測値を取得する実測用計測値取得部と、前記変換パラメータを用いて前記計測値を補正して補正計測値を算出する補正計測値算出部と、前記色変換マトリクスを用いて前記補正計測値を色変換し、色変換した補正計測値を測定値として出力する測定値出力部とを備えているこことを特徴とする。
本発明の色測定装置によれば、三刺激値直読型計測器から出力される計測値に基づいて測定値を出力する測定制御装置が、パラメータ記憶部、実測用計測値取得部、補正計測値算出部、および測定値出力部を備えているので、この色測定装置により上述した色測定方法を実行でき、上述した色測定方法と同様の作用効果を享受できる。
本発明の色測定装置によれば、三刺激値直読型計測器から出力される計測値に基づいて測定値を出力する測定制御装置が、パラメータ記憶部、実測用計測値取得部、補正計測値算出部、および測定値出力部を備えているので、この色測定装置により上述した色測定方法を実行でき、上述した色測定方法と同様の作用効果を享受できる。
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔校正システムの構成〕
図１は、本実施形態における校正システム１の構成を示すブロック図である。
校正システム１は、三刺激値直読型計測器２を校正するシステムである。この校正システム１は、図１に示すように、校正対象である三刺激値直読型計測器２と、分光型計測器３と、リファレンス光源としてのプロジェクタ５と、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６とを備える。なお、リファレンス光源としては、プロジェクタ５に限らず、液晶パネルなどの適宜な画像表示装置であってもよい。
〔校正システムの構成〕
図１は、本実施形態における校正システム１の構成を示すブロック図である。
校正システム１は、三刺激値直読型計測器２を校正するシステムである。この校正システム１は、図１に示すように、校正対象である三刺激値直読型計測器２と、分光型計測器３と、リファレンス光源としてのプロジェクタ５と、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）６とを備える。なお、リファレンス光源としては、プロジェクタ５に限らず、液晶パネルなどの適宜な画像表示装置であってもよい。
図２は、三刺激値直読型計測器２の構成を示すブロック図である。
三刺激値直読型計測器２は、図２に示すように、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）の３種類の光学フィルタ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂと、受光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂと、電流／電圧変換回路（Ｉ／Ｖ変換回路）２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂと、増幅回路２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂと、アナログ／デジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂと、制御回路（ＣＰＵ）２６と、記憶回路２７とを備えて構成されている。
三刺激値直読型計測器２は、図２に示すように、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）の３種類の光学フィルタ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂと、受光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂと、電流／電圧変換回路（Ｉ／Ｖ変換回路）２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂと、増幅回路２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂと、アナログ／デジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂと、制御回路（ＣＰＵ）２６と、記憶回路２７とを備えて構成されている。
三刺激値直読型計測器２の光学フィルタ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、入力する入射光の波長λ（例えば、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）に対し、それぞれ固有の分光透過特性を有している。そして、光学フィルタ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、入射光のうち、各分光透過特性に応じた光を透過する。また、受光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、フォトダイオード等で構成され、光学フィルタ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂに対応して設けられている。そして、受光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、入射光の波長λに対し固有の分光感度特性を有し、各光学フィルタ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂを透過した光が照射されると、分光感度特性に基づく受光感度の強さに応じた信号（電流）を出力する。
三刺激値直読型計測器２のＩ／Ｖ変換回路２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂは、各受光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに接続され、受光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂから出力される電流を電圧に変換する。
増幅回路２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂは、各Ｉ／Ｖ変換回路２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂに接続され、各Ｉ／Ｖ変換回路２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂから出力される電圧を増幅する。
Ａ／Ｄ変換回路２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂは、増幅回路２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂで増幅された電圧（アナログ値）をデジタル値に変換し、制御回路２６に出力する。
増幅回路２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂは、各Ｉ／Ｖ変換回路２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂに接続され、各Ｉ／Ｖ変換回路２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂから出力される電圧を増幅する。
Ａ／Ｄ変換回路２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂは、増幅回路２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂで増幅された電圧（アナログ値）をデジタル値に変換し、制御回路２６に出力する。
制御回路２６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等で構成され、Ａ／Ｄ変換回路
２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂから出力されるデジタル値（計測値）をＰＣ６に出力する処理等を実施する。
記憶回路２７は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)やＲＡＭ(Random Access Memory)等のメモリや、ハードディスク等で
構成され、前記ＣＰＵを駆動するためのプログラムや、処理によって得られたデータ等を記憶する。
２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂから出力されるデジタル値（計測値）をＰＣ６に出力する処理等を実施する。
記憶回路２７は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)やＲＡＭ(Random Access Memory)等のメモリや、ハードディスク等で
構成され、前記ＣＰＵを駆動するためのプログラムや、処理によって得られたデータ等を記憶する。
以上の三刺激値直読型計測器２では、光学フィルタ２１Ｒ、受光素子２２Ｒ、Ｉ／Ｖ変換回路２３Ｒ、増幅回路２４Ｒ、Ａ／Ｄ変換回路２５Ｒを備えてＲ（赤）用のセンサが構成され、光学フィルタ２１Ｇ、受光素子２２Ｇ、Ｉ／Ｖ変換回路２３Ｇ、増幅回路２４Ｇ、Ａ／Ｄ変換回路２５Ｇを備えてＧ（緑）用のセンサが構成され、光学フィルタ２１Ｂ、受光素子２２Ｂ、Ｉ／Ｖ変換回路２３Ｂ、増幅回路２４Ｂ、Ａ／Ｄ変換回路２５Ｂを備えてＢ（青）用のセンサが構成されている。
分光型計測器３は、従来から用いられている公知の分光型の色測定装置であり、入射した光の分光スペクトルおよび基準色空間（CIE XYZ色空間）での基準測定値（三刺激値Ｘ
ＹＺ）を生成する。
プロジェクタ５は、液晶素子を利用した一般的なプロジェクタであり、ＰＣ６による制御（後述する校正制御）の下、駆動制御される。
以上の三刺激値計測器２と分光型計測器３とは、互いに可能な限り近距離に設置されるとともに、校正用光源であるプロジェクタ５からの距離が互いに等しくなるように設置されている。
ＹＺ）を生成する。
プロジェクタ５は、液晶素子を利用した一般的なプロジェクタであり、ＰＣ６による制御（後述する校正制御）の下、駆動制御される。
以上の三刺激値計測器２と分光型計測器３とは、互いに可能な限り近距離に設置されるとともに、校正用光源であるプロジェクタ５からの距離が互いに等しくなるように設置されている。
図３は、ＰＣ６の構成を示すブロック図である。
ＰＣ６は、図３に示すように、ＣＲＴ(Cathode-Ray Tube)や液晶ディスプレイ等で構成された表示装置６１と、キーボードやマウス等で構成された入力装置６２と、ＰＣ本体６３とを備える。
ＰＣ本体６３は、ＣＰＵ等の演算処理装置を含んで構成され、作業者による入力装置６２への所定の入力操作により所定のプログラムにしたがって処理を実行する。このＰＣ本体６３は、図３に示すように、校正制御部６４と、測定制御部６５等を備える。なお、測定制御部６５の構成については、後述する色測定装置１０を説明する際に、説明する。
ＰＣ６は、図３に示すように、ＣＲＴ(Cathode-Ray Tube)や液晶ディスプレイ等で構成された表示装置６１と、キーボードやマウス等で構成された入力装置６２と、ＰＣ本体６３とを備える。
ＰＣ本体６３は、ＣＰＵ等の演算処理装置を含んで構成され、作業者による入力装置６２への所定の入力操作により所定のプログラムにしたがって処理を実行する。このＰＣ本体６３は、図３に示すように、校正制御部６４と、測定制御部６５等を備える。なお、測定制御部６５の構成については、後述する色測定装置１０を説明する際に、説明する。
校正制御部６４は、所定のプログラムにしたがって、測定対象の色測定を実施する前に予め三刺激値直読型計測器２の計測値を補正するための変換パラメータ（変換関数）を算出する校正制御を実施する。この校正制御部６４は、図３に示すように、プロジェクタ５の駆動状態を制御するリファレンス光源制御部６４２と、分光型計測器３にて生成される基準測定値を取得する基準測定値取得部６４３と、三刺激値直読型計測器２の計測値を取得する校正用計測値取得部６４４と、前記基準測定値および前記校正用計測値に基づいて色変換マトリクスを算出する色変換マトリクス算出部６４５と、前記色変換マトリクスおよび前記基準測定値に基づいて仮想ＡＤ値（仮想出力値）を算出する仮想ＡＤ値算出部６４６と、前記計測値および前記仮想ＡＤ値に基づいて変換パラメータ（変換関数）を算出する変換関数算出部６４７と、校正制御を実施するためのプログラム、校正制御に必要な情報、および校正制御の際、取得・算出した情報等を記憶する校正制御情報記憶部６４８とを備える。
すなわち、校正制御部６４が本発明に係る校正制御装置に相当する。
すなわち、校正制御部６４が本発明に係る校正制御装置に相当する。
〔色測定装置の構成〕
図４は、色測定装置１０の構成を示すブロック図である。
色測定装置１０は、例えば、三刺激値、色度、照度、あるいは、輝度を測定表示する色彩計、照度計、あるいは、輝度計として用いられる装置である。この色測定装置１０は、図４に示すように、測定対象となるプロジェクタ５Ａから射出される光を三刺激値直読型計測器２に計測させ、三刺激値直読型計測器２の計測値をＰＣ６にて所定の処理を実行して測定値を算出する。なお、プロジェクタ５Ａの構成は、上述したプロジェクタ５と同様の構成である。
すなわち、色測定装置１０は、図４に示すように、三刺激値直読型計測器２と、ＰＣ６（測定制御部６５）とで構成される。
図４は、色測定装置１０の構成を示すブロック図である。
色測定装置１０は、例えば、三刺激値、色度、照度、あるいは、輝度を測定表示する色彩計、照度計、あるいは、輝度計として用いられる装置である。この色測定装置１０は、図４に示すように、測定対象となるプロジェクタ５Ａから射出される光を三刺激値直読型計測器２に計測させ、三刺激値直読型計測器２の計測値をＰＣ６にて所定の処理を実行して測定値を算出する。なお、プロジェクタ５Ａの構成は、上述したプロジェクタ５と同様の構成である。
すなわち、色測定装置１０は、図４に示すように、三刺激値直読型計測器２と、ＰＣ６（測定制御部６５）とで構成される。
測定制御部６５は、所定のプログラムにしたがって、プロジェクタ５Ａから射出された光を計測した三刺激値直読型計測器２の計測値を、前記変換パラメータおよび前記色変換マトリクスを用いて補正して測定値（三刺激値ＸＹＺ）を出力する測定制御を実施する。この測定制御部６５は、図３に示すように、プロジェクタ５Ａの駆動状態を制御する測定対象制御部６５１と、測定制御を実施するためのプログラム、校正制御部６３１にて予め算出された変換パラメータおよび色変換マトリクス、および測定制御の際、取得・算出した情報等を記憶するパラメータ記憶部としての測定制御情報記憶部６５５と、プロジェクタ５Ａから射出される光を計測した三刺激値直読型計測器２の計測値を取得する実測用計測値取得部６５２と、変換パラメータを用いて前記計測値を補正して補正計測値を算出する補正計測値算出部６５３と、色変換マトリクスを用いて補正計測値を色変換し、色変換した補正計測値を測定値として出力する測定値出力部６５４とを備える。
すなわち、測定制御部６５が本発明に係る測定制御装置に相当する。
すなわち、測定制御部６５が本発明に係る測定制御装置に相当する。
〔校正方法〕
次に、上述した校正システム１による三刺激値直読型計測器２の校正方法を説明する。
図５は、校正システム１による三刺激値直読型計測器２の校正方法を説明するフローチャートである。
先ず、作業者は、ＰＣ６の入力装置６２に、「三刺激値直読型計測器２の校正作業を開始する」旨の入力操作を実施する。そして、ＰＣ本体６３の校正制御部６４は、入力装置６２から出力される操作信号に応じて、校正制御情報記憶部６４８からプログラムを読み出し、以下に示すように、校正制御を実施する。
次に、上述した校正システム１による三刺激値直読型計測器２の校正方法を説明する。
図５は、校正システム１による三刺激値直読型計測器２の校正方法を説明するフローチャートである。
先ず、作業者は、ＰＣ６の入力装置６２に、「三刺激値直読型計測器２の校正作業を開始する」旨の入力操作を実施する。そして、ＰＣ本体６３の校正制御部６４は、入力装置６２から出力される操作信号に応じて、校正制御情報記憶部６４８からプログラムを読み出し、以下に示すように、校正制御を実施する。
分光型計測器３と三刺激値計測器２とを、可能な限り近距離に設置し、校正用光源であるプロジェクタ５との距離を等しくする。
校正制御部６４のリファレンス光源制御部６４２は、プロジェクタ５を駆動制御し、プロジェクタ５の明るさを最大の明るさに設定するとともに、赤（ＲＥＤ）を点灯させる（ステップＳ１）。
ステップＳ１の後、校正制御部６４は、三刺激値直読型計測器２および分光型計測器３にプロジェクタ５から射出される光を計測させる（ステップＳ２：色計測工程）。なお、ステップＳ２が本発明に係る色計測工程に相当し、このステップＳ２と同様の手順を備えた後述するステップＳ８が本発明に係る階調計測工程に相当する。
校正制御部６４のリファレンス光源制御部６４２は、プロジェクタ５を駆動制御し、プロジェクタ５の明るさを最大の明るさに設定するとともに、赤（ＲＥＤ）を点灯させる（ステップＳ１）。
ステップＳ１の後、校正制御部６４は、三刺激値直読型計測器２および分光型計測器３にプロジェクタ５から射出される光を計測させる（ステップＳ２：色計測工程）。なお、ステップＳ２が本発明に係る色計測工程に相当し、このステップＳ２と同様の手順を備えた後述するステップＳ８が本発明に係る階調計測工程に相当する。
図６は、色計測工程Ｓ２を説明するフローチャートである。
校正制御部６４の基準測定値取得部６４３および校正用計測値取得部６４４は、プロジェクタ５から射出される光を、積分時間等の計測条件を同一にして、三刺激値計測器２と分光型計測器３とで同時に測定する(ステップＳ２１，Ｓ２２)。すなわち、校正制御部６４は、適宜な同期手段を用いて三刺激値計測器２と分光型計測器３とを同期させることにより、これらによる測定を同時に実行する。この測定の後、基準測定値取得部６４３は、分光型計測器３にて生成されるＲＥＤでの基準色測定値（Ｘref_r，Ｙref_r，Ｚref_r）を校正制御情報記憶部６４８に記憶させ、校正用計測値取得部６４４は、三刺激値直読型計測器２の色計測値（Ｖrx，Ｖry，Ｖrz）とを、校正制御情報記憶部６４８に記憶させる。
以上により、プロジェクタ５の赤（ＲＥＤ）点灯に対する三刺激値直読型計測器２の色計測値（Ｖrx，Ｖry，Ｖrz）と分光型計測器３の基準色測定値（Ｘref_r，Ｙref_r，Ｚref_r）との計測が終了する。
校正制御部６４の基準測定値取得部６４３および校正用計測値取得部６４４は、プロジェクタ５から射出される光を、積分時間等の計測条件を同一にして、三刺激値計測器２と分光型計測器３とで同時に測定する(ステップＳ２１，Ｓ２２)。すなわち、校正制御部６４は、適宜な同期手段を用いて三刺激値計測器２と分光型計測器３とを同期させることにより、これらによる測定を同時に実行する。この測定の後、基準測定値取得部６４３は、分光型計測器３にて生成されるＲＥＤでの基準色測定値（Ｘref_r，Ｙref_r，Ｚref_r）を校正制御情報記憶部６４８に記憶させ、校正用計測値取得部６４４は、三刺激値直読型計測器２の色計測値（Ｖrx，Ｖry，Ｖrz）とを、校正制御情報記憶部６４８に記憶させる。
以上により、プロジェクタ５の赤（ＲＥＤ）点灯に対する三刺激値直読型計測器２の色計測値（Ｖrx，Ｖry，Ｖrz）と分光型計測器３の基準色測定値（Ｘref_r，Ｙref_r，Ｚref_r）との計測が終了する。
次に、校正制御部６４のリファレンス光源制御部６４２は、プロジェクタ５を駆動制御し、プロジェクタ５の明るさを最大の明るさに設定するとともに、緑（ＧＲＥＥＮ）を点灯させる（ステップＳ３）。
ステップＳ３の後、校正制御部６４は、前述のステップＳ２のステップＳ２１，Ｓ２２と同様の手順で三刺激値直読型計測器２および分光型計測器３にプロジェクタ５から射出される光を計測させる。
以上により、プロジェクタ５の緑（ＧＲＥＥＮ）点灯に対する三刺激値直読型計測器２の色計測値（Ｖgx，Ｖgy，Ｖgz）と分光型計測器３の基準色測定値（Ｘref_g，Ｙref_g，Ｚref_g）とが計測され、これらの色計測値（Ｖgx，Ｖgy，Ｖgz）および基準色測定値（Ｘref_g，Ｙref_g，Ｚref_g）が校正制御情報記憶部６４８に記憶される。
ステップＳ３の後、校正制御部６４は、前述のステップＳ２のステップＳ２１，Ｓ２２と同様の手順で三刺激値直読型計測器２および分光型計測器３にプロジェクタ５から射出される光を計測させる。
以上により、プロジェクタ５の緑（ＧＲＥＥＮ）点灯に対する三刺激値直読型計測器２の色計測値（Ｖgx，Ｖgy，Ｖgz）と分光型計測器３の基準色測定値（Ｘref_g，Ｙref_g，Ｚref_g）とが計測され、これらの色計測値（Ｖgx，Ｖgy，Ｖgz）および基準色測定値（Ｘref_g，Ｙref_g，Ｚref_g）が校正制御情報記憶部６４８に記憶される。
さらに、校正制御部６４のリファレンス光源制御部６４２は、プロジェクタ５を駆動制御し、プロジェクタ５の明るさを最大の明るさに設定するとともに、青（ＢＬＵＥ）を点灯させる（ステップＳ４）。
ステップＳ４の後、校正制御部６４は、前述のステップＳ２のステップＳ２１，Ｓ２２と同様の手順で三刺激値直読型計測器２および分光型計測器３にプロジェクタ５から射出される光を計測させる。
以上により、プロジェクタ５の青（ＢＬＵＥ）点灯に対する三刺激値直読型計測器２の色計測値（Ｖbx，Ｖby，Ｖbz）と分光型計測器３の基準色測定値（Ｘref_b，Ｙref_b，Ｚref_b）とが計測され、これらの色計測値（Ｖbx，Ｖby，Ｖbz）および基準色測定値（Ｘref_b，Ｙref_b，Ｚref_b）が校正制御情報記憶部６４８に記憶される。
ステップＳ４の後、校正制御部６４は、前述のステップＳ２のステップＳ２１，Ｓ２２と同様の手順で三刺激値直読型計測器２および分光型計測器３にプロジェクタ５から射出される光を計測させる。
以上により、プロジェクタ５の青（ＢＬＵＥ）点灯に対する三刺激値直読型計測器２の色計測値（Ｖbx，Ｖby，Ｖbz）と分光型計測器３の基準色測定値（Ｘref_b，Ｙref_b，Ｚref_b）とが計測され、これらの色計測値（Ｖbx，Ｖby，Ｖbz）および基準色測定値（Ｘref_b，Ｙref_b，Ｚref_b）が校正制御情報記憶部６４８に記憶される。
以上のようにプロジェクタ５の赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）各色点灯時における三刺激値直読型計測器２の色計測値（Ｖrx，Ｖry，Ｖrz），（Ｖgx，Ｖgy，Ｖgz），（Ｖbx，Ｖby，Ｖbz）と、分光型計測器３の基準色測定値（Ｘref_r，Ｙref_r，Ｚref_r），（Ｘref_g，Ｙref_g，Ｚref_g），（Ｘref_b，Ｙref_b，Ｚref_b）とを取得した後、校正制御部６４の色変換マトリクス算出部６４５は、以下の式（１）に基づいて色変換マトリクスＭを算出する。そして、色変換マトリクス算出部６４５は、算出した色変換マトリクスＭを校正制御情報記憶部６４８および測定制御情報記憶部６５５に記憶させる。
次に、校正制御部６４のリファレンス光源制御部６４２は、プロジェクタ５を駆動制御し、プロジェクタ５の明るさi(i=1,・・・n)を所定の明るさ１に設定するとともに（ステップＳ６）、白（ＷＨＩＴＥ）を点灯させる（ステップＳ７）。なお、明るさiは、それぞれ異なる明るさである。また、ｎは２以上であればよいが、ここでは１６段階（ｎ＝１６）の明るさに設定するとともに、低輝度領域における階調分割を高輝度領域よりも細分化した設定とされている。
ステップＳ７の後、校正制御部６４は、三刺激値直読型計測器２および分光型計測器３にプロジェクタ５から射出される光を同時に計測させる（ステップＳ８：階調計測工程）。このステップＳ８において、前述のステップＳ２のステップＳ２１，Ｓ２２と同様の手順で、校正制御部６４の校正用計測値取得部６４４は、三刺激値直読型計測器２にプロジェクタ５から射出される光を計測させ、階調計測値（Ｖwx，Ｖwy，Ｖwz）を取得し、基準測定値取得部６４３は、分光型計測器３にプロジェクタ５から射出される光を計測させ、基準階調測定値（Ｘref_w，Ｙref_w，Ｚref_w）を取得する。
ステップＳ７の後、校正制御部６４は、三刺激値直読型計測器２および分光型計測器３にプロジェクタ５から射出される光を同時に計測させる（ステップＳ８：階調計測工程）。このステップＳ８において、前述のステップＳ２のステップＳ２１，Ｓ２２と同様の手順で、校正制御部６４の校正用計測値取得部６４４は、三刺激値直読型計測器２にプロジェクタ５から射出される光を計測させ、階調計測値（Ｖwx，Ｖwy，Ｖwz）を取得し、基準測定値取得部６４３は、分光型計測器３にプロジェクタ５から射出される光を計測させ、基準階調測定値（Ｘref_w，Ｙref_w，Ｚref_w）を取得する。
ステップＳ８の後、校正制御部６４は、リファレンス光源制御部６４２により駆動制御されるプロジェクタ５の明るさiが「明るさｎ」であるかを判定する（ステップＳ９）。
ステップＳ９において、校正制御部６４は、「Ｎ」と判定した場合、すなわち、プロジェクタ５の明るさが「明るさｎ」ではないと判定した場合には、リファレンス光源制御部６４２により駆動制御されるプロジェクタ５の明るさを１増加させ（ステップＳ１０）、上述したステップＳ７〜Ｓ９を再度実行する。すなわち、校正制御部６４は、プロジェクタ５の明るさが「明るさｎ」となるまで、ステップＳ１０においてプロジェクタ５の明るさを１増加させ、上述したステップＳ７〜Ｓ９を繰り返し実行する。
以上のステップＳ７〜Ｓ１０の工程（階調計測工程）により、プロジェクタ５の複数段階の明るさiで、かつ白（ＷＨＩＴＥ）点灯での三刺激値直読型計測器２の階調計測値（Ｖwx(gra)，Ｖwy(gra)，Ｖwz(gra)）が取得され、校正制御情報記憶部６４８に記憶される。さらに、プロジェクタ５の複数段階の明るさiで、かつ白（ＷＨＩＴＥ）点灯での分光型計測器３にて計測された基準階調測定値（Ｘref_w(gra)，Ｙref_w(gra)，Ｚref_w(gra)）が取得され、校正制御情報記憶部６４８に記憶される。
ステップＳ９において、校正制御部６４は、「Ｎ」と判定した場合、すなわち、プロジェクタ５の明るさが「明るさｎ」ではないと判定した場合には、リファレンス光源制御部６４２により駆動制御されるプロジェクタ５の明るさを１増加させ（ステップＳ１０）、上述したステップＳ７〜Ｓ９を再度実行する。すなわち、校正制御部６４は、プロジェクタ５の明るさが「明るさｎ」となるまで、ステップＳ１０においてプロジェクタ５の明るさを１増加させ、上述したステップＳ７〜Ｓ９を繰り返し実行する。
以上のステップＳ７〜Ｓ１０の工程（階調計測工程）により、プロジェクタ５の複数段階の明るさiで、かつ白（ＷＨＩＴＥ）点灯での三刺激値直読型計測器２の階調計測値（Ｖwx(gra)，Ｖwy(gra)，Ｖwz(gra)）が取得され、校正制御情報記憶部６４８に記憶される。さらに、プロジェクタ５の複数段階の明るさiで、かつ白（ＷＨＩＴＥ）点灯での分光型計測器３にて計測された基準階調測定値（Ｘref_w(gra)，Ｙref_w(gra)，Ｚref_w(gra)）が取得され、校正制御情報記憶部６４８に記憶される。
次に、ステップＳ９において、校正制御部６４は、「Ｙ」と判定した場合、すなわち、プロジェクタ５の明るさiが「明るさｎ」であると判定した場合には、先ず、明るさに対する三刺激値直読型計測器２の計測値の関係を一意な関係とするために仮想ＡＤ値算出工程Ｓ１１を実施し、次に、明るさに対する三刺激値直読型計測器２の計測値の非線形な関係を明らかにするために変換関数算出工程Ｓ１２を実施する。
ステップＳ１１において、校正制御部６４の仮想ＡＤ値算出部６４６は、前記式（１）で算出した色変換マトリクスＭと、前記ステップＳ７〜Ｓ９で計測した分光型計測器３の基準階調測定値（Ｘref_w(gra)，Ｙref_w(gra)，Ｚref_w(gra)）とに基づいて、プロジェクタ５の明るさ毎の仮想ＡＤ値（仮想出力値）を算出する。具体的には、以下の式（２）に示すように、色変換マトリクスＭの逆行列と基準階調測定値（Ｘref_w(gra)，Ｙref_w(gra)，Ｚref_w(gra)）との積によって、仮想ＡＤ値（Ｖvir_wx(gra)，Ｖvir_wy(gra)，Ｖvir_wz(gra)）を算出する（ステップＳ１１：仮想ＡＤ値算出工程）。
ステップＳ１２において、校正制御部６４の変換関数算出部６４７は、前記ステップＳ７〜Ｓ９で計測した三刺激値直読型計測器２の階調計測値（Ｖwx(gra)，Ｖwy(gra)，Ｖwz(gra)）と、前記ステップＳ１１で算出した仮想ＡＤ値（Ｖvir_wx(gra)，Ｖvir_wy(gra)，Ｖvir_wz(gra)）とに基づいて、変換パラメータ（変換関数）を算出する。ここで、各色毎の実際の計測値（実ＡＤ値）である階調計測値（Ｖwx(gra)，Ｖwy(gra)，Ｖwz(gra)）と、仮想ＡＤ値（Ｖvir_wx(gra)，Ｖvir_wy(gra)，Ｖvir_wz(gra)）とは、図７に示すように、明るさ（図７のグラフの横軸）に対して非線形でかつ互いにずれが生じる関係となっており、特に、低輝度領域（グラフの左側）で非線形性が顕著になっている。従って、前述のＳ７〜Ｓ１０（階調計測工程）において、低輝度領域における階調分割を高輝度領域よりも細分化したことで、階調計測値（Ｖwx(gra)，Ｖwy(gra)，Ｖwz(gra)）と、仮想ＡＤ値（Ｖvir_wx(gra)，Ｖvir_wy(gra)，Ｖvir_wz(gra)）とを高精度に近似させることができるようになっている。
具体的にステップＳ１２では、変換関数算出部６４７は、校正制御情報記憶部６４８に記憶された三刺激値直読型計測器２の階調計測値（Ｖwx(gra)，Ｖwy(gra)，Ｖwz(gra)）を仮想ＡＤ値（Ｖvir_wx(gra)，Ｖvir_wy(gra)，Ｖvir_wz(gra)）に近似するための変換パラメータ（Ｆunc_nr，Ｆunc_ng，Ｆunc_nb）を算出する（ステップＳ１２：変換パラメータ算出工程）。そして、変換関数算出部６４７は、算出した変換パラメータ（Ｆunc_nr，Ｆunc_ng，Ｆunc_nb）を測定制御部６５の測定制御情報記憶部６５５に記憶させる。この変換パラメータ（Ｆunc_nr，Ｆunc_ng，Ｆunc_nb）としては、例えば、ＬＵＴ(Look Up Table)等の形で記憶されていてもよく、また適宜な関数として記憶されていてもよい。また、計測値と仮想ＡＤ値との関係を求める際、各計測点の間は、直線補間や二次・三次曲線補間またはスプライン補間で補ってもよく、または、各計測点に対して最小二乗法などの近似曲線を適用してもよい。
〔色測定方法〕
次に、上述した校正方法が終了した後に図４に示す色測定装置１０により測定対象を実測する際の色測定方法を説明する。
図８は、色測定装置１０による色測定方法を説明するフローチャートである。
先ず、作業者は、ＰＣ６の入力装置６２に、「測定対象となるプロジェクタ５Ａから出力される光を実測する」旨の入力操作を実施する。そして、ＰＣ本体６３の測定制御部６５は、入力装置６２から出力される操作信号に応じて、測定制御情報記憶部６５５からプログラムを読み出し、以下に示すように、測定制御を実施する。
次に、上述した校正方法が終了した後に図４に示す色測定装置１０により測定対象を実測する際の色測定方法を説明する。
図８は、色測定装置１０による色測定方法を説明するフローチャートである。
先ず、作業者は、ＰＣ６の入力装置６２に、「測定対象となるプロジェクタ５Ａから出力される光を実測する」旨の入力操作を実施する。そして、ＰＣ本体６３の測定制御部６５は、入力装置６２から出力される操作信号に応じて、測定制御情報記憶部６５５からプログラムを読み出し、以下に示すように、測定制御を実施する。
測定制御部６５の測定対象制御部６５１は、プロジェクタ５Ａの駆動を制御する（ステップＳ１０１）。
ステップＳ１０１の後、測定制御部６５の実測用計測値取得部６５２は、三刺激値直読型計測器２にプロジェクタ５Ａから射出される光を計測させ、三刺激値直読型計測器２から出力される計測値（Ｖx，Ｖy，Ｖz）を取得する（ステップＳ１０２：実測用計測値取得工程）。そして、実測用計測値取得部６５２は、取得した計測値（Ｖx，Ｖy，Ｖz）を測定制御情報記憶部６５５に記憶する。
ステップＳ１０１の後、測定制御部６５の実測用計測値取得部６５２は、三刺激値直読型計測器２にプロジェクタ５Ａから射出される光を計測させ、三刺激値直読型計測器２から出力される計測値（Ｖx，Ｖy，Ｖz）を取得する（ステップＳ１０２：実測用計測値取得工程）。そして、実測用計測値取得部６５２は、取得した計測値（Ｖx，Ｖy，Ｖz）を測定制御情報記憶部６５５に記憶する。
ステップＳ１０２の後、測定制御部６５の補正計測値算出部６５３は、測定制御情報記憶部６５５に記憶された変換パラメータ（Ｆunc_nr，Ｆunc_ng，Ｆunc_nb）を読み出し、以下の式（３）に示すように、変換パラメータ（Ｆunc_nr，Ｆunc_ng，Ｆunc_nb）に前記取得した計測値（Ｖx，Ｖy，Ｖz）を代入して、計測値（Ｖx，Ｖy，Ｖz）を補正する。具体的には、計測値（Ｖx，Ｖy，Ｖz）の明るさ（前記ステップＳ７〜Ｓ１０の階調計測工程におけるｎの値）に対応した前記変換パラメータ（Ｆunc_nr，Ｆunc_ng，Ｆunc_nb）に計測値（Ｖx，Ｖy，Ｖz）を代入して、補正計測値としての仮想ＡＤ値（Ｖvir_x，Ｖvir_y，Ｖvir_z）を算出する（ステップＳ１０３：補正計測値算出工程）。そして、補正計測値算出部６５３は、算出した仮想ＡＤ値（Ｖvir_x，Ｖvir_y，Ｖvir_z）を測定制御情報記憶部６５５に記憶する。
ステップＳ１０３の後、測定制御部６５の測定値出力部６５４は、測定制御情報記憶部６５５に記憶された仮想ＡＤ値（Ｖvir_x，Ｖvir_y，Ｖvir_z）および色変換マトリクスＭを読み出し、これらの仮想ＡＤ値（Ｖvir_x，Ｖvir_y，Ｖvir_z）および色変換マトリクスＭを用いて、以下の式（４）により色変換し、色変換した補正計測値を測定値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）として出力する（ステップＳ１０４：測定値出力工程）。そして、例えば、ＰＣ本体６３は、表示装置６１等に三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚ、色度、照度、輝度等を表示させる。
上述した実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、三刺激値直読型計測器２の校正時（校正制御時）において、ＰＣ６が仮想ＡＤ値算出工程Ｓ１１を実施して仮想ＡＤ値（仮想出力値）を算出する。三刺激値直読型計測器２の計測値、および仮想ＡＤ値は、共に、三刺激値直読型計測器２固有の色空間の値であるため、仮想ＡＤ値に対する三刺激値直読型計測器２の計測値の関係は、スペクトル形状の異なる光源においても、一意な関係となる。また、ＰＣ６が変換関数算出工程Ｓ１２を実施して変換パラメータ（変換関数）を算出することで、仮想ＡＤ値に対する三刺激値直読型計測器２の計測値の関係を明らかにし、すなわち、明るさに対する三刺激値直読型計測器２（受光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂや回路内の増幅回路２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂ）の非線形な特性を明らかにすることができる。
このため、測定対象であるプロジェクタ５Ａから射出される光の実測時（測定制御時）において、ＰＣ６が、実測用計測値取得工程Ｓ１０２および補正計測値算出工程Ｓ１０３を実施して、測定対象を計測した三刺激値直読型計測器２の計測値を変換パラメータにより一旦、補正計測値（仮想ＡＤ値）に近似させ、補正計測値を色変換マトリクスにより色変換して測定値を算出することで、分光型計測器３の基準測定値に対して誤差の低減した測定値を算出できる。すなわち、仮想ＡＤ値に対する三刺激値直読型計測器２の計測値の関係を、スペクトル形状の異なる光源においても、一意の関係としかつ、明るさに対する三刺激値直読型計測器２の非線形な関係を明らかにした状態で、測定値を算出できる。したがって、スペクトル形状の差異や明るさの差異に対応して測定値と分光型計測器３の基準測定値との誤差を低減し、分光型計測器３に合わせた高精度の測定を可能とする。
本実施形態では、三刺激値直読型計測器２の校正時（校正制御時）において、ＰＣ６が仮想ＡＤ値算出工程Ｓ１１を実施して仮想ＡＤ値（仮想出力値）を算出する。三刺激値直読型計測器２の計測値、および仮想ＡＤ値は、共に、三刺激値直読型計測器２固有の色空間の値であるため、仮想ＡＤ値に対する三刺激値直読型計測器２の計測値の関係は、スペクトル形状の異なる光源においても、一意な関係となる。また、ＰＣ６が変換関数算出工程Ｓ１２を実施して変換パラメータ（変換関数）を算出することで、仮想ＡＤ値に対する三刺激値直読型計測器２の計測値の関係を明らかにし、すなわち、明るさに対する三刺激値直読型計測器２（受光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂや回路内の増幅回路２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂ）の非線形な特性を明らかにすることができる。
このため、測定対象であるプロジェクタ５Ａから射出される光の実測時（測定制御時）において、ＰＣ６が、実測用計測値取得工程Ｓ１０２および補正計測値算出工程Ｓ１０３を実施して、測定対象を計測した三刺激値直読型計測器２の計測値を変換パラメータにより一旦、補正計測値（仮想ＡＤ値）に近似させ、補正計測値を色変換マトリクスにより色変換して測定値を算出することで、分光型計測器３の基準測定値に対して誤差の低減した測定値を算出できる。すなわち、仮想ＡＤ値に対する三刺激値直読型計測器２の計測値の関係を、スペクトル形状の異なる光源においても、一意の関係としかつ、明るさに対する三刺激値直読型計測器２の非線形な関係を明らかにした状態で、測定値を算出できる。したがって、スペクトル形状の差異や明るさの差異に対応して測定値と分光型計測器３の基準測定値との誤差を低減し、分光型計測器３に合わせた高精度の測定を可能とする。
また、本実施形態では、色変換マトリクス算出工程Ｓ５にて算出した色変換マトリクスＭと、階調計測工程Ｓ７〜Ｓ１０にて計測した分光型計測器３の基準階調測定値とに基づいて仮想ＡＤ値を算出する。これにより、三刺激値直読型計測器２における光学フィルタ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの分光透過特性や、受光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの分光感度特性が既知でなくても仮想ＡＤ値を算出することができる。したがって、予め光学フィルタ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの分光透過特性および受光素子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの分光感度特性を測定しておく必要がなく、また分光透過特性および分光感度特性を波長毎の関数やＬＵＴ等の形で記憶しておく必要もないことから、三刺激値直読型計測器２の校正や、三刺激値直読型計測器２を用いた色測定を迅速に実施することができる。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、ＰＣ６におけるＰＣ本体６３に校正制御部６４および測定制御部６５が設けられる構成としたが、ＰＣ本体６３の一部の機能を、三刺激値直読型計測器２の内部に持たせた構成としてもよい。具体的には、三刺激値直読型計測器２の制御回路２６が、前記測定制御部６５における測定対象制御部６５１、実測用計測値取得部６５２、補正計測値算出部６５３、および測定値出力部６５４の機能を有し、三刺激値直読型計測器２の記憶回路２７が、測定制御情報記憶部６５５の機能を有して構成されていてもよい。
また、前記実施形態におけるＰＣ６が省略され、ＰＣ６のＰＣ本体６３における校正制御部６４および測定制御部６５の機能を、三刺激値直読型計測器２に持たせた構成としてもよい。このような構成によれば、三刺激値直読型計測器２の校正時および測定対象の実測時に、ＰＣ６を用いることなく三刺激値直読型計測器２単体で実施でき、校正時および実測時の作業スペースの効率化が図れ、利便性の向上が図れる。
例えば、前記実施形態では、ＰＣ６におけるＰＣ本体６３に校正制御部６４および測定制御部６５が設けられる構成としたが、ＰＣ本体６３の一部の機能を、三刺激値直読型計測器２の内部に持たせた構成としてもよい。具体的には、三刺激値直読型計測器２の制御回路２６が、前記測定制御部６５における測定対象制御部６５１、実測用計測値取得部６５２、補正計測値算出部６５３、および測定値出力部６５４の機能を有し、三刺激値直読型計測器２の記憶回路２７が、測定制御情報記憶部６５５の機能を有して構成されていてもよい。
また、前記実施形態におけるＰＣ６が省略され、ＰＣ６のＰＣ本体６３における校正制御部６４および測定制御部６５の機能を、三刺激値直読型計測器２に持たせた構成としてもよい。このような構成によれば、三刺激値直読型計測器２の校正時および測定対象の実測時に、ＰＣ６を用いることなく三刺激値直読型計測器２単体で実施でき、校正時および実測時の作業スペースの効率化が図れ、利便性の向上が図れる。
また、前記実施形態では、プロジェクタ５の最大の明るさで赤、緑、青の各色毎に分光型計測器３および三刺激値直読型計測器２を順次切り替えて色計測工程Ｓ２を実施し、その後、明るさ変化させた白色にて階調計測工程Ｓ８を実施していたが、これに限らず、各色および明るさ毎の三刺激値直読型計測器２、および分光型計測器３の計測の順序は特に限定されず、色計測値、階調計測値、基準色測定値および基準階調測定値の計測が実施できればよい。
また、前記実施形態では、プロジェクタ５を利用して三刺激値直読型計測器２の校正を実施していたが、標準光源等を三刺激値直読型計測器２および分光型計測器３で計測することで校正を実施してもよい。
さらに、本発明によって校正される三刺激値直読型計測器２は、液晶製品の品質評価に用いられるものに限らず、様々なものの色評価等に利用できる。
さらに、本発明の校正方法は、三刺激値直読型の色彩計、照度計、輝度計に限らず、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＭＯＳ(Metal Oxide Semiconductor)等の二次元センサを用いた三刺激値直読型計測器にも適用可能である。
また、前記実施形態では、プロジェクタ５を利用して三刺激値直読型計測器２の校正を実施していたが、標準光源等を三刺激値直読型計測器２および分光型計測器３で計測することで校正を実施してもよい。
さらに、本発明によって校正される三刺激値直読型計測器２は、液晶製品の品質評価に用いられるものに限らず、様々なものの色評価等に利用できる。
さらに、本発明の校正方法は、三刺激値直読型の色彩計、照度計、輝度計に限らず、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＭＯＳ(Metal Oxide Semiconductor)等の二次元センサを用いた三刺激値直読型計測器にも適用可能である。
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
１…校正システム、２…三刺激値直読型計測器、３…分光型計測器、５，５Ａ…プロジェクタ（リファレンス光源、測定対象）、６４…校正制御部（校正制御装置）、６５…測定制御部（測定制御装置）、６４２…リファレンス光源制御部、６４３…基準測定値取得部、６４４…校正用計測値取得部、６４５…色変換マトリクス算出部、６４６…仮想ＡＤ値算出部（仮想出力値算出部）、６４７…変換関数算出部（変換パラメータ算出部）、６５２…実測用計測値取得部、６５３…補正計測値算出部、６５４…測定値出力部、６５５…測定制御情報記憶部（パラメータ記憶部）、Ｓ２…色計測工程、Ｓ５…色変換マトリクス算出工程、Ｓ８…階調計測工程、Ｓ１１…仮想出力値算出工程、Ｓ１２…変換パラメータ算出工程、Ｓ１０２…実測用計測値取得工程、Ｓ１０３…補正計測値算出工程、Ｓ１０４…測定値出力工程。
Claims (8)
- 基準となるリファレンス光源をスペクトル形状の異なる複数色に変化させて色毎に分光型計測器および三刺激値直読型計測器を用いて計測し、前記分光型計測器の基準色測定値および前記三刺激値直読型計測器の色計測値を取得する色計測工程と、
前記リファレンス光源の明るさを複数段階に変化させて明るさ毎に前記分光型計測器および前記三刺激値直読型計測器を用いて計測し、前記分光型計測器の基準階調測定値および前記三刺激値直読型計測器の階調計測値を取得する階調計測工程と、
前記リファレンス光源の色毎の前記基準色測定値および前記色計測値に基づいて、前記分光型計測器および前記三刺激値直読型計測器の色変換マトリクスを算出する色変換マトリクス算出工程と、
前記基準階調測定値と前記色変換マトリクスの逆行列との積により、前記リファレンス光源の明るさ毎に前記三刺激値直読型計測器固有の色空間での仮想出力値を算出する仮想出力値算出工程と、
前記リファレンス光源の明るさ毎の前記階調計測値および前記仮想出力値に基づいて、前記三刺激値直読型計測器の階調計測値を前記仮想出力値に近似するための変換パラメータを算出する変換パラメータ算出工程とを備えていることを特徴とする三刺激値直読型計測器の校正方法。 - 請求項１に記載の校正方法において、
前記リファレンス光源は、赤、緑、青のスペクトル形状の異なる光を射出可能に構成され、
前記色計測工程は、前記リファレンス光源から射出される光を赤、緑、青に変化させて各色毎に前記分光型計測器および前記三刺激値直読型計測器を用いて計測することを特徴とする三刺激値直読型計測器の校正方法。 - 請求項１または請求項２に記載の校正方法において、
前記色計測工程は、前記リファレンス光源を最大の明るさで発光させて前記基準階調測定値および前記階調計測値を取得することを特徴とする三刺激値直読型計測器の校正方法。 - 請求項１から請求項３のいずれかに記載の校正方法において、
前記階調計測工程は、前記リファレンス光源を無彩色で発光させて前記基準階調測定値および前記階調計測値を取得することを特徴とする三刺激値直読型計測器の校正方法。 - 請求項１から請求項４のいずれかに記載の校正方法において、
前記階調計測工程は、前記リファレンス光源の複数段階の明るさのうち、低輝度領域における階調分割を高輝度領域よりも細分化させて前記基準階調測定値および前記階調計測値を取得することを特徴とする三刺激値直読型計測器の校正方法。 - 校正対象となる三刺激値直読型計測器と、基準となるリファレンス光源と、校正の基準となる分光型計測器と、前記三刺激値直読型計測器、前記リファレンス光源、および前記分光型計測器を制御する校正制御装置とを備え、
前記校正制御装置は、
前記リファレンス光源を駆動制御するリファレンス光源制御部と、
前記リファレンス光源の発光色がスペクトル形状の異なる複数色に変化した際および明るさが複数段階に変化した際に、前記リファレンス光源の色毎および明るさ毎に前記分光型計測器に計測させて基準色測定値および基準階調測定値を取得する基準測定値取得部と、
前記リファレンス光源の発光色がスペクトル形状の異なる複数色に変化した際および明るさが複数段階に変化した際に、前記リファレンス光源の色毎および明るさ毎に前記三刺激値直読型計測器に計測させ、前記三刺激値直読型計測器の色計測値および階調計測値を取得する校正用計測値取得部と、
前記リファレンス光源の色毎の前記基準色測定値および前記色計測値に基づいて、前記分光型計測器および前記三刺激値直読型計測器の色変換マトリクスを算出する色変換マトリクス算出部と、
前記基準階調測定値と前記色変換マトリクスの逆行列との積により、前記リファレンス光源の明るさ毎に前記三刺激値直読型計測器固有の色空間での仮想出力値を算出する仮想出力値算出部と、
前記リファレンス光源の明るさ毎の前記階調計測値および前記仮想出力値に基づいて、前記三刺激値直読型計測器の階調計測値を前記仮想出力値に近似するための変換パラメータを算出する変換パラメータ算出部とを備えていることを特徴とする三刺激値直読型計測器の校正システム。 - 三刺激値直読型計測器を用いて測定対象から出力される光を計測し、前記三刺激値直読型計測器の計測値を取得する実測用計測値取得工程と、
請求項１から請求項５のいずれかに記載の校正方法において予め算出されている変換パラメータを用いて前記計測値を補正して補正計測値を算出する補正計測値算出工程と、
前記校正方法において予め算出されている色変換マトリクスを用いて前記補正計測値を色変換し、色変換した補正計測値を測定値として出力する測定値出力工程とを備えていることを特徴とする色測定方法。 - 測定対象から出力される光を計測する三刺激値直読型計測器と、前記三刺激値直読型計測器から出力される計測値に基づいて測定値を出力する測定制御装置とを備え、
前記測定制御装置は、
請求項１から請求項５のいずれかに記載の校正方法において予め算出された変換パラメータおよび色変換マトリクスが記憶されたパラメータ記憶部と、
前記測定対象から出力される光を前記三刺激値直読型計測器に計測させ、前記三刺激値直読型計測器の計測値を取得する実測用計測値取得部と、
前記変換パラメータを用いて前記計測値を補正して補正計測値を算出する補正計測値算出部と、
前記色変換マトリクスを用いて前記補正計測値を色変換し、色変換した補正計測値を測定値として出力する測定値出力部とを備えていることを特徴とする色測定装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2006347510A JP2008157782A (ja) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | 三刺激値直読型計測器の校正方法、校正システム、色測定方法、および色測定装置 |
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| JP2008157782A true JP2008157782A (ja) | 2008-07-10 |
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-
2006
- 2006-12-25 JP JP2006347510A patent/JP2008157782A/ja not_active Withdrawn
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