JP2011197428A - 階調補正装置、ディスプレイおよび階調補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】再現元デバイスの階調に応じて、再現元デバイスと再現先デバイス間における明度のずれを補正することができる。
【解決手段】第１ディスプレイに対応する第１測色値と、第１ディスプレイと異なる第２ディスプレイに対応する第２測色値に基づき、前記第１ディスプレイの色階調に対して前記第２ディスプレイの色階調の黒色のずれを示す黒色レベル差を算出する黒色レベル差係数算出部と、算出した黒色レベル差に基づき、前記第１測色値にあわせて、前記第２測色値における黒色を示す値を変更させる調子再現特性における区域を示す変曲点を算出する変曲点算出部と、前記変曲点を有する調子再現特性に基づき、前記第２ディスプレイに表示させる画像の色階調を補正する階調補正部とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、白色および黒色で示される色の明るさが異なるデバイス間における階調補正装置、ディスプレイおよび階調補正方法に関し、特に液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどの階調補正に用いることができるものに関する。

近年、従来用いられてきたＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）モニタに変わり、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどのＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）と呼ばれる薄型で大型の表示デバイスが普及し、家庭におけるテレビの視聴や、デジタルサイネージなど、様々な用途で用いられている。

しかしながら、表示デバイスに表示される表示画像の色やこの表示画像の色を示す階調に関する再現特性が表示デバイス間で異なる場合、同一の入力データであっても、表示される画像の知覚色（人が知覚する色）が一致しない場合が多い。
特に、実際に表示された表示画像の白色および黒色で示される色の明るさが異なる場合、階調に関する再現特性が同一である表示デバイス間であっても、色の明るさに関する再現特性がずれていることの影響を受けて、両表示画像の知覚色が一致しない問題がある。

例えば、異なる表示デバイス間における知覚色を一致させる手法として、カラーマネージメントシステム（Ｃｏｌｏｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ，ＣＭＳ）がある。
この表示デバイス間におけるＣＭＳでは、各表示デバイスの画面に表示される色を測定し、異なる表示デバイス間における入力値と出力値の違いに応じて装置が階調を補正し、表示画像の知覚的一致を得ようとするものである。
また、再現元デバイスＡと再現先デバイスＢの黒色を、再現元デバイスＡと再現先デバイスＢのそれぞれにおけるプロファイルに基づきＬ*a*b*値で推測する。この推測したＬ*a*b*値で表わされる黒色を用いて、再現先のデバイスＢに表示させる画像に対して、調子再現特性に応じた階調補正を行うものがある（例えば、非特許文献１参照）。

Ａｄｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ‘Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｌａｃｋ Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ（ａｄｏｂｅ ＨＰ ： ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｄｏｂｅ．ｃｏｍ／ｄｅｖｎｅｔ／ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ／）

しかしながら、非特許文献１に示す方法では、表示デバイス間における白色および黒色で示される色の明るさの違いを考慮して階調補正を行っているものの、全階調に対して補正を行うため、再現元デバイスＡにおける色や階調が、再現先デバイスＢにおいて測色的に異なる再現となる問題がある。

本発明は、このような事情を考慮し、上記の問題を解決すべくなされたものであって、その目的は、再現元デバイスの階調に応じて、再現元デバイスと再現先デバイス間における知覚的な階調の違いを補正することができる階調補正装置、ディスプレイおよび階調補正方法を提供することにある。

上記問題を解決するために、本発明に係る階調補正装置は、第１ディスプレイが少なくとも黒色を表示している状態の第１測色値と、第１ディスプレイと異なる第２ディスプレイが少なくとも黒色を表示している状態の第２測色値に基づき、前記第１ディスプレイの黒色レベルと前記第２ディスプレイの黒色レベルとの差を示す黒色レベル差を算出する黒色レベル差係数算出部と、算出した黒色レベル差に基づき、前記第２ディスプレイへの出力に対して階調を変更する関数式と、前記第２ディスプレイへの出力に対して階調を変更しない関数式とからなる調子再現特性の変曲点を算出する変曲点算出部と、前記算出された変曲点を有する調子再現特性を求め、当該調子再現特性に基づき、前記第２ディスプレイに表示させる画像の色階調を補正する階調補正部とを備えることを特徴とする。

また、本発明は、上述の階調補正装置において、前記調子再現特性が、前記第１測色値にあわせて前記第２測色値に基づく黒レベルを変更して階調を補正する関数式と、前記第１測色値と前記第２測色値とを同一とする関数式とが前記変曲点で傾きが一致していることを特徴とする。

また、本発明は、上述の階調補正装置において、前記第１測色値が、前記第２測色値に比べて、白レベルから黒レベルまでの範囲が広い階調を示すことを特徴とする。

上記問題を解決するために、本発明に係るディスプレイは、上述に記載の階調補正装置のいずれかを備えることを特徴とする。

上記問題を解決するために、本発明に係る階調補正方法は、第１ディスプレイが少なくとも黒色を表示している状態の第１測色値と、第１ディスプレイと異なる第２ディスプレイが少なくとも黒色を表示している状態の第２測色値に基づき、前記第１ディスプレイの黒色レベルと前記第２ディスプレイの黒色レベルとの差を示す黒色レベル差を算出するステップと、算出した黒色レベル差に基づき、前記第２ディスプレイに出力するデータに対して階調を変更する関数式と、前記第２ディスプレイに出力するデータに対して階調を変更しない関数式とからなる調子再現特性の変曲点を算出するステップと、前記算出された変曲点を有する調子再現特性を求め、当該調子再現特性に基づき、前記第２ディスプレイに表示させる画像の色階調を補正するステップとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、再現元デバイスの階調に応じて、再現元デバイスと再現先デバイス間における知覚的な階調の違いを補正することができる。

本実施の形態に係る階調補正システムの一例を示すブロック図である。 黒色レベル差と変曲点との関係の一例を示す図である。 調子再現特性と変曲点との関係の一例を示す図である。 調子再現特性と変曲点との関係の他の例を示す図である。 本実施の形態に係る階調補正システムによる階調補正方法の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態に係る階調補正システムの他の例を示すブロック図である。

以下、本発明による一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る階調補正システムの一例を示すブロック図である。
図１に示す通り、本実施形態に係る階調補正システムは、階調補正装置１００と、測色計２００と、ディスプレイＰと、ディスプレイＱとを含む。
この測色計２００は、光の測色的特性を示す測色データを測定し、階調補正装置１００に出力する。この測色データは、例えば、人間の目で色を感じる際の知覚感度を示す三刺激値ＸＹＺである。ここで、測色計２００は、測色データとして、ディスプレイＰの輝度値Ｙ_Ｐと、ディスプレイＱの輝度値Ｙ_Ｑを測定し、測色データ入力部４に出力する。
ディスプレイＰは、モニタを備え、入力される画像データに基づく画像をモニタに出力する表示装置であって、例えば、液晶ディスプレイである。
ディスプレイＱは、例えば、ディスプレイＰと異なる表示装置であって、プラズマディスプレイである。

この階調補正装置１００は、ディスプレイＰとディスプレイＱとの間における白色および黒色で示される色の明るさの違いを、例えばディスプレイＰの階調に合わせて、ディスプレイＱの階調を補正する。この補正により、両ディスプレイＰ、Ｑの知覚色の一致性を高めるとともに、ディスプレイＰで再現されている色の階調を、ディスプレイＱにおいて再現することができる。なお、階調を合わせるために補正される側のディスプレイは、ディスプレイＱに限られず、以下に説明する方法で選択されるディスプレイＰあるいはディスプレイＱである。

階調補正装置１００は、制御部１と、操作部２と、画像データ入出力部３と、測色データ入力部４と、階調補正値出力部５と、測色データ記憶部６と、黒色レベル差係数記憶部７と、変曲点記憶部８と、Ｌ*値記憶部９とを備える。
この制御部１は、画像作成部１１と、画像記憶部１２と、黒色レベル差係数算出部１３と、変曲点算出部１４と、階調補正部１５とを含む。

画像作成部１１は、ディスプレイＰおよびディスプレイＱに出力する画像データを作成する。この画像作成部１１は、例えば、表示デバイス測定用の画像データを作成する。
この表示デバイス測定用の画像データは、ディスプレイ間の階調補正を行う際に各ディスプレイの測色値を得るために用いる画像データである。例えば、表示デバイス測定用の画像データは、デバイス制御値が８ｂｉｔであって０〜２５５の範囲で示される階調において、Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅの各チャンネルにおいて２５５で示される白色の画像と、０で示される黒色の画像とを含む。この表示デバイス測定用の画像データの面積は、例えば解像度が縦１０８０ピクセル、横１９２０ピクセルのディスプレイＰ、Ｑに対応するサイズであって、縦１０８０ピクセル、横１９２０ピクセルの大きさの画像である。
なお、デバイス制御値とは、各ディスプレイＰ、Ｑが表示する色を示す制御値であって、各ディスプレイＰ、Ｑのそれぞれにおいて予め決められている。よって、同じデバイス制御値であっても、各ディスプレイＰ、Ｑの色再現特性に応じた色が各モニタに表示される。つまり、再現特性が異なるディスプレイでは、同じデバイス制御値が入力されても、同じ色が表示されずに、知覚色が異なる場合がある。

画像記憶部１２は、画像作成部１１によって作成された表示デバイス測定用の画像データや、画像データ入出力部３から入力される画像データを記憶する。なお、表示デバイス測定用の画像データは、画像作成部１１によって作成されるものであってもよく、外部の装置によって作成され、画像データ入出力部３を介して制御部１に入力され、画像記憶部１２に記憶されてもよい。また、ディスプレイＰ、Ｑ自体が、例えば、黒色を示す信号や、白色を示す信号、あるいは、黒色や白色を表示する領域や位置を示す信号を入力することにより、これらの信号に基づき、黒色や白色を決められた領域に表示するものであってもよい。この場合、階調補正装置１００から画像データの入力がなくても、ディスプレイＰ、Ｑは、入力された信号に基づき、指示された色をモニタに表示することができる。

黒色レベル差係数算出部１３は、測色データ記憶部６に記憶されている測色データから輝度値Ｙを読み出し、黒色レベル差Ｒ_ｂｋを算出する。なお、本実施形態において、この黒色レベル差Ｒ_ｂｋは、ディスプレイＰの黒レベルとディスプレイＱの黒レベルの差である。

具体的に説明すると、この黒色レベル差係数算出部１３は、以下に示す式（１）に従って、測色データ記憶部６から読み出した輝度値Ｙに基づき測色値を算出し、この測色値が示す黒レベルの差分を算出することで、黒色レベル差Ｒ_ｂｋを得る。
この測色値としては、例えば、ＣＩＥ１９７６Ｌ*a*b*色空間で示されるＬ*値を用いる。

なお、式（１）に示す、Ｙは黒レベル（黒色）を示す輝度値Ｙであり，Ｙ_ｎは白色を示す輝度値Ｙである。

この黒色レベル差係数算出部１３は、ディスプレイＰ、Ｑのぞれぞれの測色値Ｌ_Ｐ*値、Ｌ_Ｑ*値を算出する。
つまり、黒色レベル差係数算出部１３は、ディスプレイＰに表示される表示デバイス測定用の画像データに基づき、測色計２００が測定したディスプレイＰの輝度値Ｙ_Ｑに基づき、ディスプレイＰについてのＬ_Ｐ*値を算出する。また、黒色レベル差係数算出部１３は、ディスプレイＱに表示される表示デバイス測定用の画像データに基づき、測色計２００が測定したディスプレイＱの輝度値Ｙ_Ｑに基づき、ディスプレイＱについてのＬ_Ｑ*値を算出する。
この黒色レベル差係数算出部１３は、算出したディスプレイＰについてのＬ_Ｐ*値と、ディスプレイＱについてのＬ_Ｑ*値とを、それぞれ各ディスプレイＰ、Ｑを示す識別子と対応付けて、Ｌ*値記憶部９に記憶させる。

また、黒色レベル差係数算出部１３には、以下に示す式（２）に従って、Ｌ*値記憶部９に記憶されているディスプレイＰについてのＬ_Ｐ*値と、ディスプレイＱについてのＬ_Ｑ*値に基づき、ディスプレイＰとディスプレイＱとの黒色レベル差Ｒ_ｂｋを算出する。

なお、式（２）に示すＬ*_Ｏｂｋは、ディスプレイＰあるいはディスプレイＱの黒レベル（黒色）を示すＬ_Ｐ*値あるいはＬ_Ｑ*値のうち低い方の値である。また、Ｌ*_Ａｂｋは、ディスプレイＰあるいはディスプレイＱの黒レベル（黒色）を示すＬ_Ｐ*値あるいはＬ_Ｑ*値のうち高い方の値である。なお、この黒色を示すＬ*値は、ディスプレイＰ、Ｑに表示された画像データに基づく測色データにおいて白色を示すＬ*値を１００とし、この白色（１００）を基準として決定される。つまり、黒色を示すＬ*値が高い方の値は、この黒色を示すＬ*値が白色（１００）に近く、白色から黒色までの範囲が狭い階調を示す。一方、黒色を示すＬ*値が低い方の値は、この黒色を示すＬ*値が白色（１００）から遠く、白色から黒色までの範囲が広い階調を示す。
この黒色レベル差係数算出部１３は、算出したディスプレイＰとディスプレイＱとの黒色レベル差Ｒ_ｂｋを、黒色レベル差係数記憶部７に記憶させる。
ここで、ディスプレイＰの黒色を示すＬ_Ｐ*値が、ディスプレイＱの黒色を示すＬ_Ｑ*よりもの低い例について、以下説明する。

変曲点算出部１４は、黒色レベル差係数記憶部７から黒色レベル差Ｒ_ｂｋを読み出し、以下に示す式（３）に従って、変曲点Ｒ*を算出する。

なお、式（３）に示すｋは、知覚色が一致する範囲であり、予め実験的に得られる係数である。この係数ｋは、例えば、複数の被験者が異なるＬ*値で表わされた色を見比べる実験を行い、この実験結果に基づき被験者が同一色と認識できる範囲を参考にして予め決められる係数である。本実施形態では４．０＜ｋ＜４．１の範囲とする。
この変曲点算出部１４は、算出した変曲点Ｒ*を、変曲点記憶部８に記憶させる。

階調補正部１５は、算出した変曲点Ｒ*に基づき、ディスプレイＰあるいはディスプレイＱに出力する画像データの階調を補正する。この階調補正部１５は、黒色レベル差Ｒ_ｂｋに基づき、黒色を示すＬ*値が低い方の階調に、黒色を示すＬ*値が高い方の階調を合わせるように階調を補正する。つまり、白色および黒色で色の明るさを示すＬ*値の範囲が広い方に、白色および黒色で色の明るさを示すＬ*値の範囲が狭い方の階調を合わせるような補正が行われる。
具体的に説明すると、この階調補正部１５は、変曲点記憶部８から変曲点Ｒ*を読み出し、以下に示す式（４）に従って、ディスプレイＰのＬ_Ｐ*値あるいはディスプレイＱのＬ_Ｑ*値を算出する。

なお、式（４）に示すｘは、黒色を示すＬ*値が低い方のＬ_Ｏｂｋ値であるディスプレイＰのＬ_Ｐ*値であり、ｙは、黒色を示すＬ*値が高い方のＬ_Ａｂｋ値であるディスプレイＱのＬ_Ｑ*値である。

この階調補正部１５は、式（４）においてｙで示すディスプレイＱのＬ_Ｑ*値に基づき、画像データのＬ*値で示す階調を補正した補正画像データを、画像データ入出力部７を介して、ディスプレイＱに出力する。なお、ディスプレイＰには、Ｌ*値が補正されていない画像データが出力される。

ここで、図２〜４を参照して、変曲点Ｒ*に基づく階調補正の一例について具体的に説明する。
図２は、黒色レベル差Ｒ_ｂｋと変曲点Ｒ*との関係を示す。
図２に示す通り、変曲点Ｒ*は、黒色レベル差Ｒ_ｂｋに応じて変化し、黒色レベルＲ_ｂｋが増加すると、これに伴い変曲点Ｒ*も増加する。

図３は、調子再現特性と変曲点Ｒ*値との関係の一例を示す図である。この図３は、その横軸（ｘ）に、黒色を示すＬ*値が低い方のディスプレイＰのＬ_Ｐ*値を、その縦軸（ｙ）に、黒色を示すＬ*値が高い方のディスプレイＱのＬ_Ｑ*値を、それぞれ示す。なお、図３には、ディスプレイＱの黒色を示すＬ_Ｑ*値であるＬ_Ａｂｋ*値がａであって、変曲点Ｒ*が異なる例について示す。
図３に示す通り、入力値であるｘが、黒色を示すＬ*値が低い方のディスプレイＰのＬ_Ｏｂｋ値から変曲点Ｒ*までの区間において、出力値であるｙは、接線の傾きが１となる２次曲線で示される。つまり、この調子再現特性は、（ｘ，ｙ）＝（Ｌ*_Ｏｂｋ，Ｌ*_Ａｂｋ）〜（Ｒ*，Ｒ*）の区間において、式（４）の２次曲線で示される関数式を含む。
一方、この調子再現特性は、入力値であるｘが変曲点Ｒ*から１００までの区間において、出力値であるｙがｙ＝ｘとなる傾きが１の直線で示される関数式を含む。

つまり、この調子再現特性は、ｘで示されるディスプレイＰのＬ*値にあわせて、ディスプレイＱに出力される画像データにおけるＬ*値を変更する関数式（０＜ｘ＜Ｒ*）と、ディスプレイＱに出力される画像データにおけるＬ*値を変更しない関数式を示す区域（Ｒ*≦ｘ≦１００）とからなる。この調子再現特性は、階調補正部１５における補正で用いられるものである。
言い換えると、変曲点Ｒ*以下の区域（０＜ｘ＜Ｒ*）における関数式は、ディスプレイＱに出力される画像データにおけるＬ*値を変更する関数式である。一方、変曲点Ｒ*から１００までの区域（Ｒ*≦ｘ≦１００）における関数式は、ｘとｙとが同一となる関数式である。

また、変曲点Ｒ*よりも大きい値である変曲点Ｒ*´の場合、（ｘ，ｙ）＝（Ｌ*_Ｏｂｋ，Ｌ*_Ａｂｋ）〜（Ｒ*´，Ｒ*´）の区間において、出力値であるｙは式（４）の２次曲線で示され、（ｘ，ｙ）＝（Ｒ*´，Ｒ*´）〜（１００，１００）の区間において、出力値であるｙはｙ＝ｘとなる傾きが１の直線で示される。
このように、黒色レベル差Ｒ_ｂｋが異なることにより変曲点Ｒ*が異なり、この変曲点Ｒ*が異なることによりｘとｙの関係が異なる。本実施の形態に係る階調補正装置１００は、黒色レベル差Ｒ_ｂｋに対応する変曲点Ｒ*に基づき、ｙをｘに応じて補正することにより、ディスプレイＱの知覚色を、ディスプレイＰの知覚色に近づけることができる。

図４は、図３と同様に、その横軸（ｘ）に、黒色を示すＬ*値が低い方のディスプレイＰのＬ_Ｐ*値を、その縦軸（ｙ）に、黒色を示すＬ*値が高い方のディスプレイＱのＬ_Ｑ*値を、それぞれ示す。なお、図４に示す通り、ディスプレイＱの黒色を示すＬ_Ｑ*値であるＬ_Ａｂｋ*値が異なるａ１、ａ２であり、黒色レベル差Ｒ_ｂｋが異なる場合、変曲点Ｒ*も異なるＲ*１、Ｒ*２となる。

次に、図５を参照して、本実施形態に係る階調補正システムによる階調補正方法の一例について説明する。図５は、本実施形態に係る階調補正システムによる階調補正方法の一例について説明するためのフローチャートである。
図５に示す通り、階調補正装置１００において階調補正処理が開始されると、例えば、画像作成部１１が、表示デバイス測定用の画像データを作成し、画像データ入出力部３に出力する。この画像データ入出力部３は、入力した表示デバイス測定用の画像データをディスプレイＰおよびディスプレイＱに出力する。そして、ディスプレイＰおよびディスプレイＱは、入力された表示デバイス測定用の画像データに基づき、各ディスプレイのデバイス制御値に応じた階調で画像をモニタに表示する（ステップＳＴ１）。

次いで、測色計２００が、例えば、ディスプレイＰおよびディスプレイＱのそれぞれに表示されている表示デバイス測定用の画像データに基づき、ディスプレイＰについての輝度値Ｙ_Ｐと、ディスプレイＱについての輝度値Ｙ_Ｑで示される測色データを測定し、階調補正装置１００に出力する（ステップＳＴ２）。
そして、階調補正装置１００は、入力する輝度値Ｙ_Ｐと輝度値Ｙ_Ｑとを測色データ入力部４を介して入力し、測色データ記憶部６に記憶させる。この黒色レベル差係数算出部１３が、測色データ記憶部６から輝度値Ｙ_Ｐおよび輝度値Ｙ_Ｑを読み出し、式（１）に従って、ディスプレイＰ、ＱのぞれぞれのＬ_Ｐ*値およびＬ_Ｑ*値を算出する（ステップＳＴ３）。そして、黒色レベル差係数算出部１３は、算出したＬ_Ｐ*値およびＬ_Ｑ*値を、Ｌ*記憶部９に記憶させる。
この黒色レベル差係数算出部１３は、Ｌ*記憶部９から、Ｌ_Ｐ*値およびＬ_Ｑ*値を読み出し、式（２）に従って、このＬ_Ｐ*値およびＬ_Ｑ*値に基づき、ディスプレイＰとディスプレイＱとの黒色レベル差Ｒ_ｂｋを算出する（ステップＳＴ４）。そして、黒色レベル差係数算出部１３は、算出した黒色レベル差Ｒ_ｂｋを、黒色レベル差係数記憶部７に記憶させる。

次いで、変曲点算出部１４は、黒色レベル差係数記憶部７から黒色レベル差Ｒ_ｂｋを読み出し、式（３）に従って、変曲点Ｒ*を算出する（ステップＳＴ５）。そして、変曲点算出部１４は、算出した変曲点Ｒ*を、変曲点記憶部８に記憶させる。

ここで、ディスプレイＱのモニタに表示させるための画像データが画像データ入出力部３から入力すると、制御部１の画像記憶部１２に格納される。そして、階調補正部１５は、変曲点記憶部８から変曲点Ｒ*を読み出し、式（４）に従って、ディスプレイＱに出力する画像データの階調を補正する。ここでは、階調補正部１５が、黒色レベル差Ｒ_ｂｋに基づき、黒色を示すＬ*値が低い方のディスプレイＰの階調に、黒色を示すＬ*値が高い方のディスプレイＱの階調を合わせるように補正する。この階調補正部１５は、黒色を示すＬ*値が低い方のディスプレイＰのＬ_Ｐ*値を式４に示すｘとして、黒色を示すＬ*値が高い方のディスプレイＱのＬ_Ｑ*値を式４に示すｙを算出する。

そして、階調補正部１５は、ディスプレイＱに表示させる画像データを画像記憶部１２から読み出し、補正されたｙで示されるＬ*値に基づきこの画像データを補正して、階調補正値出力部５を介してディスプレイＱに出力する。例えば、階調補正部１５は、ディスプレイＱに出力する画像データのデバイス制御値（階調０〜２５５）の値を、このｙで示されるＬ*値に応じて変換したデバイス制御値を対象である画像データとともに、ディスプレイＱに出力する（ステップＳＴ６）。
なお、階調補正装置１００は、ディスプレイＰに出力する画像データが入力された場合、階調補正部１５において補正することなく、画像記憶部１２から読み出し、画像データ入出力部３を介してディスプレイＰに出力する。

このように、本実施形態に係る階調補正装置１００は、ディスプレイＰ、Ｑ間の白色および黒色で示す色の明るさの違いに基づき、黒色を示すＬ*値が低い方のディスプレイＰあるいはＱのＬ*値を補正することなく、黒色を示すＬ*値が高い方のディスプレイＰあるいはＱのＬ*値を補正する。
これにより、黒色を示すＬ*値が低い方のディスプレイＰあるいはＱの再現特性を保持したまま、両ディスプレイＰ、Ｑの知覚的な一致性を向上させることができる。
つまり、ディスプレイＰの色を再現させる再現先のディスプレイＱに表示される画像の知覚色が、再現元のディスプレイＰに対応するものとなる。これとともに、ディスプレイＰでの再現性を変更することなく、ディスプレイＰで再現される画像の再現性と、ディスプレイＰで再現される画像の再現性のずれを低減させることができる。

なお、上述において、ディスプレイＰの黒色を示すＬ_Ｐ*値が、ディスプレイＱの黒色を示すＬ_Ｑ*値に比べて低く、ディスプレイＱのＬ_Ｑ*値をディスプレイＰのＬ_Ｐ*値に合わせて補正する例について説明した。しかし、本発明はこれに限られず、ディスプレイＰの黒色を示すＬ_Ｐ*値が、ディスプレイＱの黒色を示すＬ_Ｑ*値に比べて高い場合、ディスプレイＰのＬ_Ｐ*値をディスプレイＱのＬ_Ｑ*値に合わせて補正するものであってもよい。

また、ディスプレイＰとディスプレイＱの黒色レベル差Ｒ_ｂｋや、変曲点Ｒ*を算出するための測色値として、Ｌ*a*b*値を例に説明したが、本発明はこれに限られず、他の測色値や測色値から算出される値であってもよい。例えば、三刺激値ＸＹＺから算出されるＣＩＥＣＡＭ０２におけるＪ値を、本実施形態におけるＬ*値に置き換えて、上記実施形態に適用させるものであってもよい。

さらに、式（３）において、係数ｋは、４．０＜ｋ＜４．１の範囲に限られる、正の値をとる範囲であればよい。

また、階調補正部１５による階調補正は、式（４）に従った補正に限られず、例えば、０＜ｘ＜Ｒ*の範囲で二次関数以外の指数関数や対数関数を用いて、ｙがＬ*_Ａｂｋよりも小さくならず、かつ、（ｘ，ｙ）＝（Ｌ*_Ｏｂｋ，Ｌ*_Ａｂｋ）と、（ｘ，ｙ）＝（Ｒ*，Ｒ*）とを通る関係式で補正するものであってもよい。この指数関数や対数関数の部分（つまり０＜ｘ＜Ｒ*の範囲）は、階調につぶれを起こさない（すなわち、前階調のＬ*値以下とならない）他のように設定されることが好ましい。

さらに、本実施形態に係る階調補正装置１００は、図１に示す通り、測色計２００を含まない構成を例に説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、測色計を含むものであってもよい。

また、本発明に係る階調補正装置は、ディスプレイと一体的に設けられるものであってもよく、例えば、図６に示すような構成であってもよい。つまり、階調補正装置を備えるディスプレイであってもよい。なお、各構成要件については、図１に示す構成や機能と同一であるため、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図６に示すように、このディスプレイＱ´は、階調補正装置１０１と表示部１０２とが一体的に設けられる構成である。つまり、再現元であるディスプレイＰについての測色データと、再現先であるディスプレイＱ´の測色データを測色計２００が計測し、ディスプレイＱ´の階調補正装置１０１に出力する。このディスプレイＱ´の階調補正装置１０１に含まれる黒色レベル差係数算出部１３は、この測色データに基づき黒色レベル差Ｒ_ｂｋを算出して、変曲点算出部１０４に出力する。

この変曲点算出部１０４は、ディスプレイＱ´の表示部１０２の黒色を示す測色値（Ｌ*値）がディスプレイＰの黒色を示すＬ*値に比べて高いか否かを判断する。変曲点算出部１０４は、ディスプレイＱ´の表示部１０２の黒色を示すＬ*値がディスプレイＰの黒色を示すＬ*値に比べて高いと判断した場合、上述の通り変曲点を算出し、変曲点記憶部８に記憶させる。
一方、変曲点算出部１０４は、ディスプレイＱ´の表示部１０２の黒色を示すＬ*値がディスプレイＰの黒色を示すＬ*値に比べて低いと判断した場合、変曲点の算出行わず、階調補正を行わないことを階調補正部１５に指示する。これにより、階調補正部１５は、画像データに対して階調補正を行わずに、データベースＱに出力する。
このように、階調補正装置１０１を表示部１０２と一体化させることにより、黒色を示す測色値が低い（すなわち、白色から黒色までの範囲が広い階調を示す）ディスプレイＰを再現元ディスプレイとして、この再現元ディスプレイの再現特性に合わせて、再現先であるディスプレイＱ´の表示部１０２の階調を補正することができる。また、ディスプレイＰの方が、ディスプレイＱ´の表示部１０２に比べて黒色を示す測色値が高い（すなわち、白色から黒色までの範囲が狭い階調を示す）ディスプレイである場合、ディスプレイＱ´の表示部１０２に対しては階調補正を行わないようにしている。

また、階調補正装置１００、１０１は、階調補正処理がなされて変曲点記憶部８に変曲点Ｒ*が格納されている場合、ディスプレイＱに画像データを表示する度に変曲点Ｒ*を算出せずとも、階調補正部１５が変曲点記憶部８に記憶されている変曲点Ｒ*を読み出し、階調補正を行うものであってもよい。

１・・・制御部、２・・・操作部、３・・・画像データ入出力部、４・・・測色データ入力部、５・・・階調補正値出力部、６・・・測色データ記憶部、７・・・黒色レベル差係数記憶部、８・・・変曲点記憶部、９・・・Ｌ*値記憶部９、１１・・・画像作成部、１２・・・画像記憶部、１３・・・黒色レベル差係数算出部、１４・・・変曲点算出部、１５・・・階調補正部、１００・・・階調補正装置、測色計２００、Ｐ・・・ディスプレイ、Ｑ・・・ディスプレイ

Claims (5)

1. 第１ディスプレイが少なくとも黒色を表示している状態の第１測色値と、第１ディスプレイと異なる第２ディスプレイが少なくとも黒色を表示している状態の第２測色値に基づき、前記第１ディスプレイの黒色レベルと前記第２ディスプレイの黒色レベルとの差を示す黒色レベル差を算出する黒色レベル差係数算出部と、
   算出した黒色レベル差に基づき、前記第２ディスプレイへの出力に対して階調を変更する関数式と、前記第２ディスプレイへの出力に対して階調を変更しない関数式とからなる調子再現特性の変曲点を算出する変曲点算出部と、
   前記算出された変曲点を有する調子再現特性を求め、当該調子再現特性に基づき、前記第２ディスプレイに表示させる画像の色階調を補正する階調補正部と
   を備えることを特徴とする階調補正装置。
2. 前記調子再現特性は、
   前記第１測色値にあわせて前記第２測色値に基づく黒レベルを変更して階調を補正する関数式と、前記第１測色値と前記第２測色値とを同一とする関数式とが前記変曲点で傾きが一致していることを特徴とする請求項１に記載の階調補正装置。
3. 前記第１測色値は、
   前記第２測色値に比べて、白レベルから黒レベルまでの範囲が広い階調を示すことを特徴とする請求項１あるいは２に記載の階調補正装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の階調補正装置を備えることを特徴とするディスプレイ。
5. 第１ディスプレイが少なくとも黒色を表示している状態の第１測色値と、第１ディスプレイと異なる第２ディスプレイが少なくとも黒色を表示している状態の第２測色値に基づき、前記第１ディスプレイの黒色レベルと前記第２ディスプレイの黒色レベルとの差を示す黒色レベル差を算出するステップと、
   算出した黒色レベル差に基づき、前記第２ディスプレイへの出力に対して階調を変更する関数式と、前記第２ディスプレイへの出力に対して階調を変更しない関数式とからなる調子再現特性の変曲点を算出するステップと、
   前記算出された変曲点を有する調子再現特性を求め、当該調子再現特性に基づき、前記第２ディスプレイに表示させる画像の色階調を補正するステップと
   を備えることを特徴とする階調補正方法。

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