JP2008165231A - 周辺光適応的な色補正装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は周辺光適応的な色補正装置および方法に関するものである。
【解決手段】本発明の実施形態による周辺光適応的な色補正装置は、周辺光の影響によりプロジェクタスクリーン上に表示された少なくとも黒色および白色が含まれた参照映像の色情報を測定する色情報センサと、上記測定された色情報およびプロジェクタプロファイルを参照し、色彩顕示マッチングおよび色域マッピングのための色補正情報を算出する色補正情報算出部および上記色補正情報を参照し、入力映像を処理し、色補正された映像を上記プロジェクタみに出力する映像データ補正部を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、色補正装置および方法に関するものであり、さらに詳細には周辺光適応的な色補正装置および方法に関するものである。

去る何年間、デジタルプロジェクタの応用分野は急速に増加した。特に、ＬＣＤ（リキッドクリスタルディスプレイ）およびＤＬＰ（デジタルデジタルライトプロセシング）技術の発達により、製造者らは事業用だけでなく個人用で携帯が可能なプロジェクタを生産に至った。従来のプロジェクタの典型的な視聴環境は、暗室でプロジェクタスクリーンから映像を投射させることで具現される。そして、その応用範囲が拡大されることにより、事務室および太陽光環境のような一般的な照明が存在する環境でプロジェクタを使用しようとする要求が増大された。したがって、周辺光の影響が考慮され、プロジェクタによる良い品質の色相が再現されることが要求される。

特許文献１は、プロジェクタスクリーンに投射された映像の色と明るさを感知し、感知された情報によりホワイトバランス（ｗｈｉｔｅ ｂａｌａｎｃｅ）および明るさを調節するプロジェクタを開示している。これに伴い、色再生産は映像の色彩顕示（カラーアピアランス）に対する考慮をせず、再生産された色を色彩界（カラーメータ）により目的色値に対応させることによって具現することができる。しかし、人間の色認知は複雑であり、色彩顕示は視聴環境および映像に含まれた白色の比率に影響されるため、互いに異なる照明環境で単純な色彩界によるマッチングよりは全体映像に対する色彩顕示マッチングの方が望ましい。

また、セイコーエプソン（Ｓｅｉｋｏ Ｅｐｓｏｎ）社により、出願された特許文献２は、周辺光の影響により白色映像が投射されたプロジェクタスクリーンでＲＧＢまたはＸＹＺ色値と同じ色情報を測定する色センサを利用する適応プロジェクタを開示している。これに伴い、補正された色すなわち、補色（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｃｏｌｏｒ）はＣＩＥＬＡＢ色空間で生成され得る。このような色補正は、多段階の灰色（ｇｒｅｙ）レベルで反復的に行うことができ、結果は減摩−補正ルックアップテーブルの形態で保存される。

しかし、次の理由により、適応プロジェクタは常に満足できるほどの色補正を遂行することができない。
１．白色に対する補色がプロジェクタスクリーンに投射されてもプロジェクタスクリーンに投射された再生産された色はクロマティックグレー（ｃｈｒｏｍａｔｉｃ ｇｒｅｙ）現象により、常にグレーまたは無色にはならない。２．さらに無色でない色に対して補色対を利用した色補正が遂行された場合、そのような色の色彩顕示が期待していた色彩顕示という保障もない。したがって、開示された発明の適応プロジェクタは互いに異なる照明環境にマッチングする色彩顕示を具現できないこともある。

上述したように、従来技術は色彩顕示マッチングを通した色補正を提供することができない。また、従来技術は色域マッピングを考慮していない。一方、プロジェクタにより表示され得る色域は互い異なる外部照明環境に大きい影響を受ける。結論的に、照明室で補正された映像の色彩顕示は暗室で補正された映像の色彩顕示と類似することができず、ユーザが満足し得ない。
日本特許第２９７３４７７号公報 日本公開特許第２００１−３２０７２５号公報

本発明は、色彩顕示マッチングおよび色域マッピングを利用し、周辺光適応的な色補正装置および方法を供提することを目的とする。

また、本発明は、暗室でのプロジェクション映像と類似の色彩顕示を具現する周辺光適応的な色補正装置および方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、補正後正確な色相および相対的に明るい輝度を有する映像を具現し、出力することを目的とする。
本発明の目的は以上に言及した目的に制限されず、言及されていないまた他の目的は次の記載から当業者に明確に理解されるのであろう。

上記目的を達成するため、本発明の実施形態による周辺光適応的な色補正装置は周辺光の影響によりプロジェクタスクリーン上に表示された少なくとも黒色および白色を含む参照映像の色情報を測定する色情報センサと、上記測定された色情報およびプロジェクタプロファイルを参照し、色彩顕示マッチングおよび色域マッピングのための色補正情報を算出する色補正情報算出部および上記色補正情報を参照し、入力映像を処理し、色補正された映像を上記プロジェクタに出力する映像データ補正部を含む。

上述したように本発明の周辺光適応的な色補正装置および方法によると、次のような効果が一つあるいはそれ以上ある。
最初に、色彩顕示マッピングおよび色域マッピングを利用し、周辺光適応的な色補正を遂行することにより、暗室でのプロジェクション映像と類似の色彩顕示を具現する長所がある。
次に、色補正後正確な色相および相対的に明るい輝度を有する映像を具現する長所もある。

本発明の実施形態による周辺光適応的な色補正方法は、周辺光の影響によりプロジェクタスクリーン上に表示された少なくとも黒色および白色を含む参照映像の色情報を測定する段階と、上記測定された色情報およびプロジェクタプロファイルを参照し、色彩顕示マッチングおよび色域マッピングのための色補正情報を算出する段階および上記色補正情報を参照し、入力映像を処理し、色補正された映像を上記プロジェクタで出力する段階を含む。

本発明の他の実施形態による周辺光適応的な色補正方法は（ａ）周辺光の影響によりプロジェクタスクリーン上に表示された参照映像の色情報を測定する段階と、（ｂ）暗室および照明光環境での明るさ比率を測定し、上記明るさ比率が臨界値を超過する場合（ｃ）段階への進行を終了する段階と、（ｃ）上記測定された色情報およびプロジェクタプロファイルを参照し、色彩顕示マッチングおよび色域マッピングのための色補正情報を算出する段階および（ｄ）上記色補正情報を参照し、入力映像を処理し、色補正された映像を上記プロジェクタで出力する段階を含む。
その他実施形態の具体的な事項は詳細な説明および図面に含まれている。

本発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は添付される図面とともに詳細に後述されている実施形態を参照すると明確になるだろう。

しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限られるものではなく互いに異なる多様な形態に具現されることができ、単に本実施形態は本発明の開示を完全にさせ、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるため提供されるものであり、本発明は、請求項の範囲によってのみ定義される。明細書全体にかけて、同一参照符号は同一構成要素を指称する。

以下、添付した図面を参照し、本発明の望ましい実施形態を詳細に、説明することとする。

図１は、本発明の実施形態による周辺光適応的な色補正装置を含むプロジェクタシステムを示した図であって、プロジェクタシステムは有彩色の光を発散するプロジェクタ１１、有彩色の映像が投射されるプロジェクタスクリーン２、外部光に対する色情報を測定する色情報センサ１２、入力映像データを受信し、色情報センサ１２により感知された色情報に基づき補正された映像データをプロジェクタ１１に出力する色補正装置１０を含み構成される。

より具体的に図２に図示したように、色補正装置１０は、色補正情報算出部２２０と映像データ補正部２１０を含み構成される。色補正情報算出部２２０は、色情報センサ１２により感知された色情報およびプロジェクタプロファイルに明示されたプロジェクタの特性に基づき色補正情報を算出する役割をする。そして、映像データ補正部２１０は色補正情報算出部２２０により算出された色補正情報を参照し、入力された映像データを補正された色値で処理し、プロジェクタ１１に出力する役割をする。

ここで、色補正情報算出部２２０は、プロジェクタプロファイルを保存する保存部１００、プロジェクタプロファイルを更新するプロジェクタプロファイル 更新部１０１、色空間変換パラメータを計算する色変換パラメータ算出部１０２、色域境界を計算する色域境界算出部１０３および黒色点を補正する黒色点補正部１０４を含み構成される。色補正情報算出部２２０の動作に対する詳しい説明は後述することとする。

映像データ補正部２１０は、それぞれのピクセルがＲ１、Ｇ１、Ｂ１デジタル値に転送された入力映像を受信し、処理し、補正されたＲ２、Ｇ２、Ｂ２値に変換する役割をする。この時、映像データ補正部２１０は色空間変換部２０１、色域マッピング部２０２、彩度向上部（２０３）および色空間逆変換部２０４を利用することができる。色域マッピング アルゴリズムにマッチングされた色彩顕示は周辺光の影響が存在するプロジェクタスクリーン２に投射された出力映像が暗室での色彩顕示と類似にさせるため、映像処理過程に適用される。映像処理動作に対する詳しい説明は後述することとする。

以下、周辺光適応的な色補正方法について、図面を参照し、詳細に説明することとする。色補正方法に対する全体過程は、大きく二つに分類されるが、一つ目は、図３に図示したようにＳ１０１−Ｓ１０７段階に明示された色補正情報算出過程であり、二番目は図４に図示したように、Ｓ２０１−Ｓ２０４段階に明示された映像データ補正過程である。

本発明の実施形態により色補正過程は参照映像の色度および輝度を測定（Ｓ１０１）することから始まるが、これは外部光の影響による色情報を獲得することにより遂行され得る。

複数個のプロジェクション参照映像がプロジェクタスクリーン２に投射される。そして、色情報センサ１２は外部光の影響が存在するプロジェクタスクリーン２上に表示された映像の色度および輝度を測定する。白色および黒色プロジェクション参照映像は本発明のシステムにより、要求される最小限の測定値である。そして、本発明の実施形態により赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）プロジェクション参照映像は各色の彩度および輝度を獲得するために測定される。プロジェクタプロファイルに保存されたＲ、Ｇ、Ｂ映像の基本彩度および輝度はプロジェクタ１１の主要３色から測定され得る。

そして、Ｓ１０２段階で暗室と照明環境間の輝度比率が計算されて、照明環境で色補正および映像処理が遂行されるものかを決める。プロジェクタスクリーン２は、反射材質であるため、外部光の輝度が特定臨界値を超過する場合投射された映像の鮮明度に物理的な制限があり得る。照明環境で白色および黒色映像の測定された輝度により輝度比率は次の式を利用し、算出され得る。
輝度比率＝Ｌｗｃ／Ｌｗ （１）
ここで、Ｌｗｃは、Ｓ１０１段階において測定された照明環境で白色映像の輝度を示し、Ｌｗは、暗室で白色映像の輝度を示す。Ｌｗは、照明環境での白色映像の輝度から黒色映像の輝度を引いたもので算出され得る。すなわち、Ｓ１０１段階において測定された照明環境で黒色映像の輝度がＬｂｋｃであるとすると、Ｌｗ＝Ｌｗｃ？Ｌｂｋｃである。プロジェクタプロファイル更新部１０１は輝度比率と所定臨界値の大きさを比較するが（Ｓ１０３）、万一輝度比率が臨界値より大きい場合これはユーザにより認識され、映像処理は終了される。ここで、臨界値は既設定され、プロジェクタ１１に保存され得る。

万一輝度比率が臨界値より大きくない場合、プロジェクタプロファイルの更新が遂行される（Ｓ１０４）。基本的に保存部１００は、プロジェクタ１１のルックアップテーブル、主要３色の彩度および暗室または好まれる目的環境での黒色値を保存する。暗室での色情報はプロジェクタプロファイルの基本値で保存され、プロジェクタ１１が特定の目的環境に適用される場合、好まれる目的環境での値はプロジェクタプロファイルの基本値と設定される。

Ｓ１０１段階で上述したように、白色および黒色参照映像を測定する場合、白色または黒色映像だけが測定される時、プロジェクタ１１の主要３色に対する基本値は後述する色変換マトリックスの算出に適用される。照明環境で測定された白色および黒色によりプロジェクタプロファイルが更新される。また、赤色、緑色、青色、白色および黒色映像がすべて照明環境で測定された場合、プロジェクタ１１の主要３色に対する彩度は照明環境で測定されたＲ、Ｇ、Ｂ値から黒色値を引いたもので算出され得る。テーブル（１）は、暗室および照明環境で赤色、緑色、青色、白色および黒色の参照映像に対し、測定されたＣＩＥ刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の例を示している。

テーブル（１）に記載されたように色に対する外部照明の影響が照明環境でプロジェクタスクリーン２の黒色映像を測定するものと推定されることが分かる。Ｒ、Ｇ、Ｂに対し、新たに算出された彩度はプロジェクタプロファイルの基本値を更新する。反面、プロジェクタプロファイルは照明光から白黒色値に更新される。

似たようなプロジェクタプロファイルに保存された元のルックアップテーブルは照明環境で更新される必要がない。なぜなら、暗室および照明室で測定されたトーンカーブはほぼ図５と類似しているからである。図５のトーンカーブはテーブル（２）に示したように暗室および照明室でのグレーレベル（ｇｒｅｙ ｌｅｖｅｌ）に対し、測定されたＣＩＥ刺激値から得られる。

Ｓ１０４段階で参照映像に対し、更新された色値を参照すると、ＲＧＢ色空間とＸＹＺ色空間間の変換作業に対する色空間変換パラメータは色変換パラメータ算出部１０２により、算出され得る（Ｓ１０５）。変換段階に対する詳しい説明は色空間変換段階のＳ２０１段階および色空間逆変換段階のＳ２０４段階をとおし、後述することとする。

色空間変換に対する「理論と実習、色研究および応用、１８／５：２９９−３１４、ロイバーンズ、リカルドモッタ、マーク グジュイニスキ（１９９３）」によると、３ｘ３行列を使用し、色変換を遂行する場合、色空間変換パラメータ（３ｘ３行列）が算出され得る。まず、プロジェクタ１１の主要３色の強度が次の式（２）により算出され得る。

ここで、（ｘ_Ｒ、ｙ_Ｒ）、（ｘ_Ｇ、ｙ_Ｇ）および（ｘ_Ｂ、ｙ_Ｂ）は更新されたプロジェクタプロファイルに保存された主要３色の彩度であるか主要３色の基本彩度であり得る。（Ｘ_ｗ、Ｙ_ｗ、Ｚ_ｗ）は、暗室での白色点であるが、これは照明環境でプロジェクタプロファイルに保存された白黒色値を利用し、算出され得る。Ｘ_Ｂｋ、Ｙ_Ｂｋ、Ｚ_Ｂｋは、暗室に対するプロファイルに保存された黒色値である。色空間変換パラメータ（３ｘ３行列）は式（３）によって得ることができる。

本発明の実施形態による映像データ補正段階で入力された色データはプロジェクタ１１に対して対応され、出力される色データに変換される。プロジェクタ１１で表示される色域は互いに異なる外部照明環境の影響を大きく受けるため、映像データ補正段階での色域マッピングを含むことが望ましい。したがって、更新されたプロジェクタプロファイルに保存されたデータにより、暗室および照明環境でプロジェクタ１１に表示される色域はＳ１０６段階で一般的な色域境界により、算出され、ルックアップテーブルが生成される。これに対する詳しい説明はモロビクジェイ（Ｍｏｒｏｖｉｃ Ｊ．）およびルオーエムアールＭ．Ｒ．（Ｌｕｏ Ｍ．Ｒ．）により、著述された“色域マッピングの基礎（Ｔｈｅ Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ ｏｆ Ｇａｍｕｔ Ｍａｐｐｉｎｇ）、ジャーナルオブイメージサイエンスアンドテクノロジー、４５／３：２８３−２９０、２００１”に記述されている。

照明環境で黒色点を補正する目的は、補正後出力映像に発生するクロマティックグレー現象（Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ Ｇｒｅｙ Ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ）を解決するためである。プロジェクタスクリーン２にマッピングされた色にもかかわらず、周辺光環境で標準プロジェクタスクリーンに投射された黒色映像のクロマティック値は常にクロマティックではない。これは図５の照明環境で黒色ＸＹＺ値によって分る。すなわち、照明環境で黒色Ｘ、Ｙ、Ｚ値はそれぞれ５０．４７、５２．８８および３３．４７である。色空間逆変換段階のＳ２０４段階が遂行されると式（４）が色値ＸｉＹｉＺｉをデジタル出力データに変換するために使用される。Ｓ２０４段階に対する詳しい説明は後述することとする。結局、Ｘ_ｉＹ_ｉＺ_ｉで照明環境でのクロマティック黒色値（式（４）で［Ｘ_Ｂｋ Ｙ_Ｂｋ Ｚ_Ｂｋ］_{ａｍｂｉｅｎｔ ｌｉｇｈｔ}と表記される）を引いたのがクロマティックグレーである。これは外部照明の輝度が高い場合さらに明確になる。

望ましいのは本発明の実施形態に従い暗室および照明環境でのその位置に応じて黒色点の位置を調整するため、周辺光から黒色点を補正する方法が含まれる。これは図６に例示されている。暗室および照明環境で測定された黒色点の位置は図６のＣＩＥクロマティックダイヤグラムに示したとおりである。本発明の方法によると、周辺光での黒色点は暗室および照明環境で測定された黒色点間の直線により調整される。本発明の実施形態により黒色点補正方法を遂行するための演算式は次のとおりである。

ここで、ｒは照明環境で黒色点の位置を調整するためのパラメータであるが、その値は０で１間の値と設定され得る。図６は、ｒが０と設定された場合、補正が遂行されないことを示している。すなわち、照明環境（ｘ_{Ｂｋ＿ａｍ}、ｙ_{Ｂｋ＿ａｍ}）で測定された黒色点の彩度は直接使用され得るものである。ｒが１と設定された場合、照明環境で黒色点の彩度は暗室（ｘ_{Ｂｋ＿ｄａｒｋ}、ｙ_{Ｂｋ＿ｄａｒｋ}）での黒色点と見なされる。互いに異なるプロジェクタはクロマティックグレー現象を回避するため製造者により設定された互いに異なるｒ値を有することができる。本発明においてｒは１と設定されたのを仮定する。

照明環境で黒色の輝度は更新されたプロジェクタプロファイルに保存されたものと同一ｂであると仮定する。（ｘ_{Ｂｋ＿ａｄｊｕｓｔｅｄ}、ｙ_{Ｂｋ＿ａｄｊｕｓｔｅｄ}）および黒色の輝度により［Ｘ_Ｂｋ、Ｙ_Ｂｋ、Ｚ_Ｂｋ］ａｄｊｕｓｔｅｄは式（４）を利用して、算出され得る。

結局、Ｓ１０１段階ないしＳ１０７段階をとおし、特定周辺光での色補正情報は入力映像データに対する処理および補正前に算出することができるのである。すなわち、システムはＳ２０１ないしＳ２０４段階をとおし、入力映像データに対する映像データ補正を遂行するものである。

Ｓ２０１段階で入力映像に含まれたデジタルＲ１、Ｇ１、Ｂ１値は、まずプロジェクタプロファイルに保存されたルックアップテーブルおよびＳ１０５段階で算出された色情報パラメータにより装置独立的な色彩系のＸ_ｉ１、Ｙ_ｉ１、Ｚ_ｉ１に変換される。

まず、式（７）を利用し、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１値（式（７）ではｄＲｉ、ｄＧｉ、ｄＢｉと表記すること）を［Ｉ_Ｒ Ｉ_Ｇ Ｉ_Ｂ］に変換する。

結局、ここで、各ピクセルのＸ_ｉ１、Ｙ_ｉ１、Ｚ_ｉ１値は人間が知覚できる属性（色彩顕示属性）に変換される。１９９７年にＣＩＥは、色彩顕示属性を成就できる対応色彩顕示を予見するため暫定色彩顕示モデル（Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｃｏｌｏｒ Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ Ｍｏｄｅｌ、ＣＩＥＣＡＭ９７）を提案した。そして、２００２年にはＣＩＥによりＣＩＥＣＡＭ０２が採択された。これはＣＩＥＣＡＭ９７に対する新しいバージョンであって、正確性が向上してモデルの構造が単純化されたものである。本発明ではＸ_ｉ１、Ｙ_ｉ１、Ｚ_ｉ１値をＪ_ｉ１、Ｃ_ｉ１、Ｈ_ｉ、Ｓａｔ_ｉ値に変換するためＣＩＥＣＡＭ０２が使用される。ここで、Ｊは明るさを、Ｃは色度を、Ｈは色相を、Ｓａｔは彩度を示す。
ＣＩＥＣＡＭ０２空間変換に対する見解環境パラメータはこのような設定を利用する。
一方、必要な場合色補正装置１０はＣＩＥＬＡＢと同じ均一色空間を利用することもできる。

外部照明の影響によりプロジェクタ１１の黒色レベルが増加するので、暗室環境と比較する時、照明環境でプロジェクタ１１の色域は減少するようになる。

Ｓ２０１段階で出力された値すなわち、暗室でプロジェクタ１１の色域に含まれた色を表す値はＳ２０２段階で照明環境でのプロジェクタ１１の色域にマッピングされる。多様な色域マッピング方法が適用され得る。映像コントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）および色相（ｈｕｅ）を維持するためにシグモイドライトリスケーリング関数（Ｓｉｇｍｏｉｄａｌ Ｌｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｒｅｓｃａｌｉｎｇ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が使用される。色域マッピング部２０２を通して出力された値は明るさ（Ｊ_ｉ２）、色度（Ｃ_ｉ２）、色相（Ｈ_ｉ）および彩度（Ｓａｔ_ｉ）である。ここで、彩度はＳａｔｉで維持された反面、明るさおよび色度は各々Ｊ_ｉ２およびＣ_ｉ２に更新されたのを留意しなければならない。

Ｓ２０２段階の色域マッピングにより色がより高い明るさおよび低い色度に変換されたことが分かる。結局、色の彩度は急激に減少し、悪い品質の映像になったものである。したがって、彩度を向上させる作業を含ませることが望ましい。彩度の定義は式（９）に示したとおりである。

したがって、色度の範囲が限られたときの彩度を向上させるため、色の明るさを調整することができる。一般的に明るさは減摩補正が可能である。映像の明るさを減少させるため、従来の方法は映像の各色の減摩を同一に補正することすなわち、全域的な減摩補正を遂行するのである。一方、このような方法は非彩色（ｎｏｎ−ｓａｔｕｒａｔｅｄ ｃｏｌｏｒ）および彩色（ｓａｔｕｒａｔｅｄ ｃｏｌｏｒ）の明るさを同時に減少させる。結果的に、すべての映像の明るさが暗くなるのである。したがって、このような方法は特にグレー映像では好まれない。

本発明で提案される新しい彩度向上方法は局部的な減摩補正であるが、ここでそれぞれの色に適用された減摩値は色域マッピング以前に本来の映像の彩度により決定される。提案された彩度向上方法は式（１０）および式（１１）のとおりである。

ここで、ａ、ｂおよびｃは定数であってその値は適用されたプロジェクタにより互いに違うように設定され得る。式（１０）は線形関数であり得るものであって、その値が０でもあり得る。本発明の実施形態によりａ、ｂおよびｃは各々０、０．００７５および１と設定された。

一般的に明るさを減少させるため、式（１０）と（１１）での減摩値は１より大きくなければならない。Ｊ_ｅｎは減摩補正（Ｊ_３ｉ）が遂行された以後の明るさを示し、Ｊは色域マッピング（Ｊ_２ｉ）以後の色の本来の明るさを示し、Ｓａｔは本来の彩度（Ｓ_ｉ）を示している。

したがって、本発明の実施形態による彩度向上方法により減摩補正は、さらに小さい彩度を有する色には少なく適用される。このように、色補正が遂行された以後の映像の全般的な明るさは超過され、調整されなくなる。Ｓ２０３段階をとおし、出力されたデータは減摩補正された明るさのＪ_３ｉ、色度Ｃ_２ｉおよび色相Ｈと構成される。

最後に、各ピクセルの（Ｊ_３ｉ、Ｃ_２ｉ、Ｈ）はＳ２０４段階でデジタルＲＧＢ信号に変換される。Ｓ２０４段階はＳ２０１段階と似ている。

まず、以前に獲得された色属性の明るさＪ３ｉ、色度Ｃ２ｉおよび色相ＨはＳ２０１での逆色彩顕示モデルと類似の方式でＸＹＺ色彩界に変換される。ＣＩＥＣＡＭ０２の場合、視覚環境パラメータはこのような平均値を取るようになる。式（１２）を通して、算出された白色点（店）はＳ１０７段階で補正された黒色点に調整される。

そして、Ｓ１０５段階で算出された色変換パラメータ、プロジェクタプロファイルに保存されたルックアップテーブルおよびＳ１０７段階で補正された黒色点を利用し、ＸＹＺ値はデジタル出力値であるＲ_２ｉ、Ｇ_２ｉおよびＢ_２ｉに変換される（Ｓ１０８）。

ここで、色空間逆変換段階で式のＸ_ｉ、Ｙ_ｉ、Ｚ_ｉは、それぞれＸ_２ｉ、Ｙ_２ｉ、Ｚ_２ｉを示し、これに従いデジタルＲＧＢ値（Ｒ_２ｉ、Ｇ_２ｉ、Ｂ_２ｉ）が対応され、算出され得る。そして、出力されたデジタル値のＲ_２ｉ、Ｇ_２ｉおよびＢ_２ｉは、プロジェクタ１１で直接伝達されるかプロジェクタ１１に伝達される前にコントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）向上方法による処理が遂行され得る。

本発明の色補正方法およびシステムを評価するため４個の有彩色映像に対する色補正が遂行された。入力映像は本発明の実施形態による色補正プロジェクションシステムを通し、補正が遂行された。図７に図示された映像のカップルで補正が遂行されていない映像は左側に、補正が遂行された映像は右側に配置されている。このような映像に対する色補正は一般的な事務室環境で測定された色情報により遂行された。そして、補正された映像は明確に補正されてない映像より明るいことが分かる。

また、本発明による色補正プロジェクタシステムを利用し、事務室環境で映像が典型的なプロジェクタスクリーン２に投射された場合、周辺光の影響が存在するプロジェクタスクリーン２に投射され、出力された映像は暗室での色彩顕示と類似になる。特に、正確な色相と相対的に明るい輝度を得ることもできる。

以上添付した図面を参照し、本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は本発明がその技術的思想や必須的な特徴を変更せず、他の具体的な形態で実施され得ることが理解できるだろう。したがって、以上で記述した実施形態は全ての面で例示的なものであり、限定的ではないものとして理解しなければならない。

本発明の実施形態による周辺光適応的な色補正装置が含まれたプロジェクタシステムを示した図である。 本発明の実施形態による周辺光適応的な色補正装置を示したブロック図である。 本発明の実施形態による周辺光適応的な色補正過程を示したフローチャートである。 図３の過程で入力された映像に対して色補正作業が遂行される過程を示したフローチャートである。 暗室および照明光環境でプロジェクタの色特性を示したグラフである。 本発明の実施形態による色補正方法に従い黒色点補正が遂行されるものを示したグラフである。 照明環境で補正前および補正後の四組の実験映像を示した図である。

符号の説明

１２ 色情報センサ
１００ 保存部
１０１ プロジェクタプロファイル更新部
１０２ 色変換パラメータ算出部
１０３ 色域境界算出部
１０４ 黒色点補正部
２０１ 色空間変換部
２０２ 色域マッピング部
２０３ 彩度向上部
２０４ 色空間逆変換部

Claims (26)

1. 周辺光の影響でプロジェクタスクリーン上に表示された少なくとも黒色および白色が含まれた参照映像の色情報を測定する色情報センサと、
   上記測定された色情報およびプロジェクタプロファイルを参照し、色彩顕示マッチングおよび色域マッピングのための色補正情報を算出する色補正情報算出部；および
   上記色補正情報を参照し、入力映像を処理し、色補正された映像を上記プロジェクタに出力する映像データ補正部を含む周辺光適応的な色補正装置。
2. 上記プロジェクタプロファイルは上記プロジェクタのルックアップテーブル、３種類の主要色の基本値および暗室あるいは目的環境での黒色の色値を含む請求項１に記載の周辺光適応的な色補正装置。
3. 上記色情報センサは周辺光の影響にともなう上記白黒参照映像の色情報を測定し、上記色補正情報算出部は上記測定された白黒色情報および上記プロジェクタプロファイルに含まれた赤色、緑色、青色の基本色値を参照し、上記色補正情報を算出する請求項２に記載の周辺光適応的な色補正装置。
4. 上記色情報センサは周辺光の影響にともなう黒色、白色、赤色、緑色、青色参照映像の色情報を測定し、上記色補正情報算出部は上記測定された色値を参照し、上記色補正情報を算出する請求項２に記載の周辺光適応的な色補正装置。
5. 上記色補正情報算出部は色空間変換パラメータを算出する色変換パラメータ算出部、および
   色域境界を計算する色域境界算出部を含み、
   上記映像データ補正部は上記入力映像の色をＲＧＢ値で色彩顕示値に変換する色空間変換部と、
   暗室での色域による上記色彩顕示値を照明室での色域による色彩顕示値に変換する色域マッピング部、および
   上記補正された色彩顕示値を上記プロジェクトウロの出力のためＲＧＢ値に変換する色空間逆変換はれる含む請求項１に記載の周辺光適応的な色補正装置。
6. 上記色補正情報算出部は上記周辺光環境で黒色点を補正する黒色点補正部、および
   上記周辺光環境で上記補正された黒色点により上記補正された色彩顕示値をＲＧＢ値に変換する色空間変換部を含む請求項５に記載の周辺光適応的な色補正装置。
7. 上記黒色点補正部は周辺光環境で上記黒色点を補正するため次の式を利用するが、
   ここで、（ｘ_{Ｂｋ、ａｍ}、ｙ_{Ｂｋ、ａｍ}）は周辺光環境で黒色値を示し、（ｘ_{Ｂｋ、ｄａｒｋ}、ｙ_{Ｂｋ、ｄａｒｋ}）は暗室で黒色値を示し、（ｘ_{Ｂｋ、ａｄｊｕｓｔｅｄ}、ｙ_{Ｂｋ、ａｄｊｕｓｔｅｄ}）は調整後黒色値を示し、ｒは０から１間の値と設定され、周辺光環境で黒色輝度は不変する請求項６に記載の周辺光適応的な色補正装置。
8. 上記映像データ補正部は色値の明るさを調整することにより、彩度を向上させる彩度向上部をさらに含む請求項５に記載の周辺光適応的な色補正装置。
9. 上記明るさは局部減摩補正方式により、遂行される請求項８に記載の周辺光適応的な色補正装置。
10. 上記局部減摩補正方式は次の式と表現されるが、
    ここで、ａ、ｂ、ｃは定数として減摩値が１より大きい場合上記プロジェクタにより決定され、Ｊ_ｅｎは減摩補正が遂行された以後の明るさを示し、Ｊは色域マッピング以後の色の明るさを示し、Ｓａｔは色域マッピングが遂行される以前の本来彩度値を表す請求項９に記載の周辺光適応的な色補正装置。
11. （ａ）周辺光の影響でプロジェクタスクリーン上に表示された少なくとも黒色および白色が含まれた参照映像の色情報を測定する段階；
    （ｂ）上記測定された色情報およびプロジェクタプロファイルを参照し、色彩顕示マッチングおよび色域マッピングのための色補正情報を算出する段階；および
    （ｃ）上記色補正情報を参照し、入力映像を処理し、色補正された映像を上記プロジェクタで出力する段階を含む周辺光適応的な色補正方法。
12. 上記プロジェクタプロファイルは上記プロジェクタのルックアップテーブル、３種類主要色の基本値および暗室または目的環境での黒色の色値を含む請求項１１に記載の周辺光適応的な色補正方法。
13. 上記（ａ）段階は周辺光の影響による上記白黒参照映像の色情報を測定する段階を含み、上記（ｂ）段階は上記測定された白黒色情報および上記プロジェクタプロファイルに含まれた赤色、緑色、青色の基本色値を参照し、上記色補正情報を算出する段階を含む請求項１２に記載の周辺光適応的な色補正方法。
14. 上記（ａ）段階は周辺光の影響にともなう黒色、白色、赤色、緑色、青色の参照映像色情報を測定する段階を含み、上記（ｂ）段階は上記測定された色値を参照し、上記色補正情報を算出する段階を含む請求項１２に記載の周辺光適応的な色補正方法。
15. 上記（ｂ）段階は色空間変換パラメータを算出する段階、および
    色域境界を計算する段階を含み、
    上記（ｃ）段階は上記入力映像の色をＲＧＢ値から色彩顕示値に変換する段階と、
    暗室での色域による上記色彩顕示値を照明室での色域による色彩顕示値に変換する段階、および
    上記補正された色彩顕示値を上記プロジェクタに出力のためＲＧＢ値に変換する段階を含む請求項１１に記載の周辺光適応的な色補正方法。
16. 上記（ｂ）段階は上記周辺光環境で黒色点を補正する段階をさらに含み、
    上記（ｃ）段階は上記周辺光環境で上記補正された黒色点により上記補正された色彩顕示値をＲＧＢ値に変換する段階をさらに含む請求項１５に記載の周辺光適応的な色補正方法。
17. 上記黒色点を補正する段階は周辺光環境で上記黒色点を補正するため次の式が利用されるが、
    ここで、（ｘ_{Ｂｋ、ａｍ}、ｙ_{Ｂｋ、ａｍ}）は周辺光環境で黒色値を示し、（ｘ_{Ｂｋ、ｄａｒｋ}、ｙ_{Ｂｋ、ｄａｒｋ}）は暗室で黒色値を示し、（ｘ_{Ｂｋ、ａｄｊｕｓｔｅｄ}、ｙ_{Ｂｋ、ａｄｊｕｓｔｅｄ}）は調整後黒色値を示し、ｒは０で１間の値と設定され、周辺光環境で黒色輝度は不変する請求項１６に記載の周辺光適応的な色補正方法。
18. 色値の明るさを調整することにより、彩度を向上させる段階をさらに含む請求項１５に記載の周辺光適応的な色補正方法。
19. 上記明るさはローカル減摩補正方式により、遂行される請求項１８に記載の周辺光適応的な色補正方法。
20. 上記ローカル減摩補正方式は次の式と表現されるが、
    ここで、ａ、ｂ、ｃは定数として減摩値が１より大きい場合上記プロジェクタにより決定され、Ｊ_ｅｎは減摩補正が遂行された以後の明るさを示し、Ｊは色域マッピング以後の色の明るさを示し、Ｓａｔは色域マッピングが遂行されること以前の本来彩度値を示す請求項１９に記載の周辺光適応的な色補正方法。
21. 上記（ｂ）段階は上記周辺光環境で黒色点を補正する段階を含み、
    上記（ｃ）段階は上記照明光環境で上記補正された黒色点を参照し、上記補正された色彩顕示値をＲＧＢ値に変換する段階を含む請求項２０に記載の周辺光適応的な色補正方法。
22. 上記黒色点を補正する段階は周辺光環境で上記黒色点を補正するため次の式が利用されるが、
    ここで、（ｘ_{Ｂｋ、ａｍ}、ｙ_{Ｂｋ、ａｍ}）は周辺光環境で黒色値を示し、（ｘ_{Ｂｋ、ｄａｒｋ}、ｙ_{Ｂｋ、ｄａｒｋ}）は暗室で黒色値を示し、（ｘ_{Ｂｋ、ａｄｊｕｓｔｅｄ}、ｙ_{Ｂｋ、ａｄｊｕｓｔｅｄ}）は調整後黒色値を示し、ｒは０で１間の値と設定され、周辺光環境で黒色輝度は不変する請求項２１に記載の周辺光適応的な色補正方法。
23. 第２２項において、
    上記ｒは１の値を有する請求項２２に記載の周辺光適応的な色補正方法。
24. 上記ａ、ｂおよびｃは各々０、０．００７５および１の値を有する請求項２２に記載の周辺光適応的な色補正方法。
25. （ａ）周辺光の影響でプロジェクタスクリーン上に表示された参照映像の色情報を測定する段階；
    （ｂ）暗室および照明光環境での明るさ比率を測定し、上記明るさ比率が臨界値を超過する場合（ｃ）段階での進行を終了する段階；
    （ｃ）上記測定された色情報およびプロジェクタプロファイルを参照し、色彩顕示マッチングおよび色域マッピングのための色補正情報を算出する段階；および
    （ｄ）上記色補正情報を参照し、入力映像を処理し、色補正された映像を上記プロジェクタで出力する段階を含む周辺光適応的な色補正方法。
26. 上記照明比率は次の式を利用して、算出されるが、
    照明比率＝Ｌｗｃ／Ｌｗ
    ここで、Ｌｗｃは照明光環境で白色映像の明るさを示し、照明光環境での白色映像の明るさから照明光環境での黒色映像の明るさを引いたもので算出されるＬｗは暗室環境で白色映像の明るさを表わす請求項２５に記載の周辺光適応的な色補正方法。