JP2011529581A - フィルタリングによるディスプレイの特徴付け - Google Patents

Abstract

ディスプレイを特徴付けるディスプレイ及び方法は、スクリーンのディスプレイ特性と目標値との間の差を測定する測定用センサを有する特徴付けシステムによりディスプレイが測定されるのを可能にする手段を含む。スクリーンには、少なくとも第一のフィルタが設けられる。第一のフィルタは、スクリーンのディスプレイ特性と目標値との間の差を減少させる色補正フィルタである。

Description

本発明は、ディスプレイ及びディスプレイを特徴付ける方法に関するものであり、ディスプレイは、ディスプレイ特性とスクリーンの目標値との間の差を測定する測定用センサと動作するために適合される特徴付けシステムを含んでおり、スクリーンには、ディスプレイ特性とスクリーンの目標値との間の差を減少させる色補正フィルタである第一のフィルタが設けられる。

フラットパネルディスプレイのようなディスプレイは、ディスプレイにより再生される画像における色が画像において表示されることが本来意図される色の正確な表現であるように、較正又は特徴付けされる必要がある。画像の作成者により画像において表示されることが本来意図される色は、典型的にターゲットルック“target look”と呼ばれ、これはリファレンスルック“reference look”と比較される。リファレンスルックは、世界基準とすることができるか、又はたとえばCRTである標準的な基準となるディスプレイに関する世界的又は認識された標準に対して基準とされる。ディレクタ又は作成者は、ディレクタ又は作成者が、彼等の意図に一致した画像の外観を得るのを決定及び／又は支援するために、ポストプロダクションにおいて標準的なディスプレイを使用する。

ディスプレイ産業の目標は、任意のビデオコンテンツの外観が標準的なリファレンスディスプレイに整合するように、標準的なリファレンスディスプレイと同じパフォーマンスを有するようにターゲットディスプレイを較正することである。言い換えれば、それぞれのディスプレイは、見る人がディスプレイ上で見る画像が業務用及び／又は専門的なディスプレイ向けに本来意図され且つ作成される画像と同じ又は類似して見えるように、較正又は特徴付けされる必要がある。さらに、これは、ターゲットディスプレイがリファレンスルックを得ることができる必要があることを意味する。

ディスプレイにより生成された画像がリファレンスルックに類似又は同一であるように、ディスプレイを較正又は特徴付けする多くの既知のキャリブレーションシステムが存在する。キャリブレーションシステムは、一般に、ディスプレイの特性を測定し、リファレンスルックに一致して、主要なカラーギャマット、ガンマ、色温度等のような目標値を生成するようにディスプレイを較正する。これらのキャリブレーションシステムの多くのうちの１つの欠点は、キャリブレーションのパフォーマンスがディスプレイの本来の特性に依存することである。ディスプレイが放送規格であるRec.709又は色温度（たとえば6500K）のような最初の目標から過剰にずれる場合、較正又は特徴付けの結果は、満足のいくものではない。たとえば、ディスプレイ上の白色の相関付けされた色温度（CCT）が12,000Kであり、目標値が昼光6,500Kである場合、ずれが余りに大きく、特徴付けを適切に実行することができない。したがって、ディスプレイの最適な特性を保証するため、ディスプレイが較正されるように適合されることを保証するため、ディスプレイ特性と目標値との間のずれを補償する外部装置又は方法を提供することが必要である。

ディスプレイは、スクリーンのディスプレイ特性と目標値との間の違いを測定する測定用センサと動作するように適合される特徴付けシステムを有する。スクリーンには、少なくとも第一のフィルタが設けられる。第一のフィルタは、スクリーンのディスプレイの特性と目標値との間の差を減少させる色補正フィルタである。

ディスプレイを特徴付けする方法は、ディスプレイ特性とディスプレイのスクリーンの目標値との間の差を測定するステップ、少なくとも第一のフィルタをディスプレイに設けるステップを含み、第一のフィルタは、スクリーンのディスプレイ特性と目標値との間の違いを減少させる色補正フィルタである。

本発明の実施の形態に係るディスプレイの分解図である。 第一のフィルタ及び第二のフィルタで示される図１のディスプレイの平面図である。 図１のディスプレイの第一のフィルタの特性を示すグラフである。 図１のディスプレイの第二のフィルタの特性を示すグラフである。 特徴付けシステムと示される図１のディスプレイ１の概念図である。

図１は、本発明の実施の形態に係るディスプレイ１を示す。ディスプレイ１は、たとえば液晶ディスプレイ（LCD）、プラズマディスプレイ又はLCoS（Liquid Crystal on Silicon）ディスプレイのようなフラットパネルディスプレイである。図１〜図２に示されるように、ディスプレイ１は、前面３、対向する後面４を有するスクリーン２を含む。例示される実施の形態では、前面３は、スクリーン２の見る人（図示せず）と向かい合うように構成される。スクリーン２は、たとえばガラスから形成される。

スクリーン２には、第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６が設けられる。例示される実施の形態では、第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６は、スクリーン２の前面３に取り付けられる。第一のフィルタ５は、スクリーン２の前面３に配置され、第二のフィルタ６は、第一のフィルタ５の上に直接に配置される。第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６は、スクリーン２の前面３の全体を覆う。代替的に、第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６は、後面４に設けられる。代替的に、第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６は、スクリーン２内に配置される。たとえば、スクリーン２がガラスで作成される場合、第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６は、スクリーン２のガラス内部に配置することができる。

第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６は、たとえば、昼光、タングステン光、蛍光又はアークの補正又は変換向けのゲルフィルタ（gel filter）又は色補正フィルタとすることができる。たとえば、色補正フィルタは、昼光をタングステン光に変換する色補正オレンジ（CTO）、及び／又はタングステン光を昼光に変換する色補正青（CTB）とすることができる。例示される実施の形態では、第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６は、CTOであり、昼光をタングステン光に変換する。第一のフィルタ５は、４分の１CTOであり、第二のフィルタ６は、８分の１CTOである。第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６の結合により、８分の３CTOとなる。第一のフィルタ５の特性は、図３に詳細に例示されており、第二のフィルタ６の特性は、図４に詳細に例示される。

スクリーン２は、上述された特性をもつ第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６を有するものとして例示及び記載されるが、スクリーン２に設けられるフィルタの数、タイプ及び強度はディスプレイ１の所望の特性に依存して変化させることができることを理解されたい。たとえば、フィルタの数、タイプ及び強度は、既知の方法により特徴付けされるディスプレイ１の透過率を最初に測定することで決定される。ディスプレイ１が青のスペクトル領域において多くの透過を示す場合（たとえばディスプレイ１上の白色の測定された値が約12,000Kであって且つ白色の目標値が約6,500Kである場合）、過剰な青の透過をフィルタリングするために、少なくとも１つのCTO型のフィルタが使用される。ディスプレイ１が黄色がかった赤のスペクトル領域において多くの透過を示す場合（ディスプレイ１上の白色の測定された値が約3,000Kであって且つ白色の目標値が約6,500Kである場合）、過剰な黄色がかった赤の透過をフィルタリングするために、少なくとも１つのCBT型のフィルタを使用することができる。測定値と目標値との間の差に依存して、最も適切な数及び強度のフィルタを選択することができる。

図５に示されるように、ディスプレイ１は特徴付けシステム７に接続される。例示される実施の形態では、特徴付けシステム７は、パーソナルコンピュータ（PC）８及び測定用センサ９を含む。測定用センサ９は、たとえばUSB（Universal Serial Bus）又はRS-232Cといった標準的な通信チャネルを介してPC８に接続される。PC８で実行しているソフトウェアは、スクリーン２上で少なくとも１つのゾーン１０を生成し、スクリーン２上でのゾーン１０を測定するように測定用センサ９を駆動する。測定用センサ９から測定される値は、装置に依存する値（たとえばRGB）を装置に依存しない値（たとえばCIEXYZ）に変換する特性モデルを導出するために使用される。次いで、スクリーン２上のリファレンスルックを生成する３次元ルックアップテーブルのようなマッピングを生成するため、特性モデルが使用される。特徴付けシステム７は当該技術分野で知られているため、その更なる説明は省略される。ディスプレイ１は先に例示及び記載された特徴付けシステム７を有するとして例示及び記載されたが、当業者であれば、任意の既知の特徴付けシステムをディスプレイ１と共に使用することができることを理解されるであろう。

表１は、第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６がスクリーン２に取り付けられていないときのスクリーン２の特徴付けの結果、及び、第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６がスクリーン２に取り付けられているときのスクリーン２の特徴付けの結果を示す。デルタEは、ディスプレイ１の本来の特性と目標値との間の色差のエラーである。表１では、色差のエラーを計算するため、ゾーン１０の１２５のパッチ又は固有の色の組み合わせ（８ビットシステムにおいて５レベル（R）×５レベル（G）×５レベル（B））が使用される。本発明に係るディスプレイは、適切な動作条件が放送規格又はリファレンスルックに関して較正されるディスプレイについて既知であるように、ポストプロダクションにおいて意図される幾つかの動画を動作及び表示することができるように、１２５のパッチを記憶するメモリを有することができる。メモリにパッチを有するディスプレイは、必要に応じて、ディスプレイの組み立て直後に又は現場で、容易にディスプレイを較正することができる。代替的に、メモリは、セットトップボックス、ビデオプレイヤ、コンピュータ又は他のスタンドアロン装置のような幾つかの外部装置にある。

表１に示されるように、スクリーン２上の第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６の使用は、２を超えるファクタで特徴付けの精度を改善する。第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６は、特徴付けの精度を改善する。これは、第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６は、色温度及び色度の値を目標値の近くに移すために、色温度及びスクリーン２の色度を変えるためである。

表２は、第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６がスクリーン２に取り付けられていないとき、及び第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６がスクリーン２に取り付けられているときの、輝度Ｙ，色度ｘ，色度ｙ及び白色点CCTの比較を示す。

表２に示されるように、目標値からのディスプレイ特性における非常に大きなずれを補償するために、第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６が使用されたとき、特性のパフォーマンスが大いに改善される。第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６はスクリーン２に設けられるため、ディスプレイ１は、スクリーン２のプライマリ及び色温度を目標値の近くに変え、従って特徴付けシステム７は、ディスプレイ１の特徴付け又は較正の良好な品質を達成することができる。

本発明に係るディスプレイ１では、第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６は、ディスプレイ１の最適な特徴付けを保証するため、ディスプレイ特性と目標値との間のずれを補償する外部装置及び方法を提供する。したがって、製造工程の間に第一のフィルタ５及び第二のフィルタ６をスクリーン２と統合することで、良好な特徴付け又は較正が保証され、見る人（図示せず）は、ディスプレイ１上の改善された画像の利益を得て、ディレクタ又はクリエータにより意図されるような画像の特性を経験することになる。

要するに、本発明は、ディスプレイ特性とスクリーンの目標値との間のずれを測定する測定用センサを有する特徴付けシステムによりディスプレイが較正、再較正又は測定されるのを可能にする手段を有するディスプレイを含んでおり、少なくとも１つの目標値は、業界標準の値である。スクリーンには、少なくとも第一のフィルタが設けられており、第一のフィルタは、ディスプレイ特性とスクリーンの目標値との間の差を減少させる色補正フィルタである。第一のフィルタは、リファレンスルックに整合するか又は達成するように動作するためにディスプレイを設定し、ディスプレイは、ディレクタ又はクリエータにより意図されるようにターゲットルックに整合又は達成することができる。第一のフィルタは、昼光をタングステン光に変換する色補正オレンジ又はタングステン光を昼光に変換する色補正青とすることができ、第一のフィルタは、第二のフィルタと共に実現することができ、第二のフィルタは、たとえば、昼光をタングステン光に変換する色補正オレンジ又はタングステン光を昼光に変換する色補正青とすることができる。可能にする手段は、ディスプレイのメモリに記憶される一連のパッチを含み、測定されたディスプレイ出力を少なくとも１つのパッチに関連付けるため、USBポート等のような測定用センサの入力を有することができる。メモリにおいて、ディスプレイは、一連のパッチを含むルックアップテーブルを有し、ルックアップテーブルは、所与のパッチを目標値に動的に関連付けするために適合することができる。

本発明の特徴は、不適切な早期の較正又は時間を通してのディスプレイにおけるドリフトの場合にディスプレイを再較正することができるように、取り外し可能な第一のフィルタ及び／又は第二のフィルタを含む。また、スクリーンが一様でない場合に、複数のパッチのうちの異なるパッチがスクリーンの異なるセクションに割り当てることができるように、スクリーンを異なるセクションに分割することもできる。実際、不均一である場合、第一のフィルタ及び／又は第二のフィルタは、スクリーンの異なるセクションに関連する異なる色の特性を有するように分割される。

上述した内容は、本発明を実施する可能性の幾つかを例示するものである。多くの他の実施の形態は、本発明の範囲及び精神において可能である。従って、上述された記載は限定するものではなく例示するものとして考えられるべきであり、本発明の範囲は、等価なものの完全な範囲と共に特許請求の範囲により与えられることが意図される。

Claims (20)

1. スクリーンのディスプレイ特性と目標値との間の差を測定する測定用センサと共に動作する特徴付けシステムと、
   少なくとも第一のフィルタが設けられるスクリーンとを備え、
   前記第一のフィルタは、前記スクリーンのディスプレイ特性と目標値との間の差を減少させる色補正フィルタである、
   ことを特徴とするディスプレイ。
2. 前記第一のフィルタは、昼光をタングステン光に変換する色補正オレンジフィルタ又はタングステン光を昼光に変換する色補正青フィルタである、
   請求項１記載のディスプレイ。
3. 前記スクリーンは、該スクリーンを見る人と向かい合う前面と、対向する後面とを有し、
   前記第一のフィルタは、前面に設けられる、
   請求項１記載のディスプレイ。
4. 色補正フィルタである第二のフィルタを更に備える、
   請求項１記載のディスプレイ。
5. 前記第二のフィルタは、昼光をタングステン光に変換する色補正オレンジフィルタ又はタングステン光を昼光に変換する色補正青フィルタである、
   請求項４記載のディスプレイ。
6. スクリーンのディスプレイ特性と目標値との間の差を測定するステップと、
   少なくとも第一のフィルタを前記ディスプレイに設けるステップとを含み、
   前記第一のフィルタは、前記スクリーンのディスプレイ特性と目標値との間の差を減少させる色補正フィルタである、
   ことを特徴とする方法。
7. 前記第一のフィルタは、昼光をタングステン光に変換する色補正オレンジフィルタ又はタングステン光を昼光に変換する色補正青フィルタである、
   請求項６記載の方法。
8. 色補正フィルタである第二のフィルタを設けるステップを更に含む、
   請求項６記載の方法。
9. 前記第二のフィルタは、昼光をタングステン光に変換する色補正オレンジフィルタ又はタングステン光を昼光に変換する色補正青フィルタである、
   請求項６記載の方法。
10. スクリーンのディスプレイ特性と目標値との間の差を測定する測定用センサを有する特徴付けシステムによりディスプレイを測定する手段と、
    前記スクリーンのディスプレイ特性と目標値との差を減少させる色補正フィルタである第一のフィルタが少なくとも設けられるスクリーンと、
    を有することを特徴とするディスプレイ。
11. 前記測定する手段は、メモリにおける一連のパッチと、測定されたディスプレイの出力を少なくとも１つのパッチに関連付ける測定用センサの入力とを有する、
    請求項１０記載のディスプレイ。
12. 当該ディスプレイは、前記一連のパッチを含むルックアップテーブルを有し、前記ルックアップテーブルは、所与のパッチを前記目標値に動的に割り当てる、
    請求項１１記載のディスプレイ。
13. 少なくとも１つの目標値は、業界標準の値である、
    請求項１２記載のディスプレイ。
14. 前記第一のフィルタは、昼光をタングステン光に変換する色補正オレンジフィルタ又はタングステン光を昼光に変換する色補正青フィルタである、
    請求項１０記載のディスプレイ。
15. 色補正フィルタである第二のフィルタを更に有する、
    請求項１４記載のディスプレイ。
16. 前記第二のフィルタは、昼光をタングステン光に変換する色補正オレンジフィルタ又はタングステン光を昼光に変換する色補正青フィルタである、
    請求項１５記載のディスプレイ。
17. 前記第一のフィルタは、取り外し可能である、
    請求項１０記載のディスプレイ。
18. 前記スクリーンは、異なるセクションに分割され、前記複数のパッチのうちの異なるパッチは、前記異なるセクションに割り当てられる、
    請求項１０記載のディスプレイ。
19. 前記スクリーンは、セクションに分割され、前記第一のフィルタは、異なるセクションに関連される異なる色特性を有するように分割される、
    請求項１８記載のディスプレイ。
20. 前記第一のフィルタは、取り外し可能である、
    請求項１８記載のディスプレイ。

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