JP2013080147A - 表示装置、表示方法及びテレビ受信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表示装置の色変換処理回路は、3次元の色空間でN原色による色再現範囲を表す色立体の頂点を、3原色の色立体上に設定する。そして設定した頂点を含めた3色の色立体の全ての頂点のうち、隣接する3頂点と、3色の色立体における重心とを頂点とするN(N−1)×2個の4面体に分割する。入力映像信号が示す階調が含まれる4面体において、重心から隣接する3頂点に向かうベクトルで階調を表したベクトル値を算出し、N原色による色再現範囲を表す色立体の対応する四面体に適用する。これにより、N原色の色立体におけるN原色の階調を算出する。
【選択図】図6
Description
この多面体を四角錘で切り出したとき、その四角錐を3つのベクトルで表現することができる。このとき、3つのベクトルから三刺激値X、Y、Zを算出し、さらにベクトルと多原色の階調を対応させることにより、多原色変換を行う。
ここで、3原色のディスプレイと、4原色以上の多原色ディスプレイとは、2次元的、3次元的に色再現範囲が異なり、3原色信号を変換して得られる多原色信号は、多原色信号の全ての信号状態を取り得ない。すなわち、3原色信号を変換して得られる4原色信号等の多原色信号に基づき、多原色ディスプレイで映像を表示する場合、その多原色ディスプレイの表現能力を十分に利用することができない。
ここでは、色変換処理回路102に入力される映像信号は、ガンマ補正された状態で伝送されてくることを想定している。ガンマ補正された映像信号は階調レベルと輝度との関係が非線形になっているため、まず逆ガンマ補正処理を行うことによって階調レベルと輝度との関係を線形にする。これにより適切な多原色信号変換処理を行うことができる。そして色変換処理回路102は、3原色信号を多原色の映像信号d1〜d4に変換し、これにガンマ補正処理を行って、多原色ディスプレイ101に供給する。この他、逆ガンマ補正処理を行った映像信号をXYZの3刺激値に変換し、XYZの色空間で多原色の信号に変換し、これをRGBYの信号に変換してガンマ補正を行うものであってもよい。
3原色(RGB)のディスプレイにおける再現可能な色再現範囲は、3次元の色空間で3原色の色ベクトルの和として表される領域に限られる。例えば、RGBの3種類の副画素で色を再現するディスプレイにおいて、RGBの最大階調をそれぞれ、Rmax、Gmax、Bmaxとする。
4原色(RGBY)のディスプレイにおける再現可能な色再現範囲は、3次元の色空間で4原色の色ベクトルの和として表される領域に限られる。例えば、RGBYの4種類の副画素で色を再現するディスプレイにおいて、RGBYの最大階調をRmax、Gmax、Bmax、Ymaxとする。
N原色の色立体はN(N−1)面体となり、表平面はN(N−1)個の平行四辺形となる。この平行四辺形を対角で分割した三角形を底面、重心を頂点とする4面体はN(N−1)×2個切り出すことができる。従って4原色の場合には、12個の平行四辺形で囲まれた12面体になり、隣接する3点と色立体の重心とを頂点とする四面体を全部で24個切り出すことができる。
色変換処理回路102は、RGBの階調で表される色空間における3原色の色立体に対して、4原色特有の頂点に対応する階調を任意に設定する。例えば、RGBYの4色の多原色ディスプレイに特有の色はYであり、3原色色立体に対して4原色色立体の特有の頂点は、Y、YG,RY、RYG、GBR,BRY,YGBである。これらの頂点を3原色色立体上の任意の場所に設定する。
例えば、図5に示すように、Yの最大階調は、3色立体における頂点RYGとKとを結ぶ線上で、頂点RYGとKとの間に設定される。そして全ての特有の頂点を3原色の色立体上に設定した状態が図5に示すものとなる。
まず、基本的に、3原色色立体と4原色色立体の両方に存在する原色頂点R,G,B、及び混色頂点のシアン(GB)、マゼンタ(BR)は、4原色色立体の頂点をそのまま3原色色立体に対応させる。そして、4原色色立体に存在し、3原色色立体に存在しない特有の頂点Y、YG,RY、RYG、GBR,BRY,YGBを3原色色立体上に設定する。
ここで、4原色色立体のYは3原色のRG(R+G)に相当するため、4原色色立体のYを3原色色立体のRGに対応させることが考えられる。しかしながら、3原色のRGはBの補色であるが、4原色のYは原色の一つでありBの補色ではないため、これらはWに対する輝度比が大きく異なる。従って、4原色色立体のYを3原色色立体のRGに対応させると4原色表示時の違和感が大きくなる。従って、3原色色立体のRGに対しては、Bの補色であり輝度比が近い4原色色立体のRYGを対応させる。つまり、4原色色立体の頂点設定前における3原色色立体のRGを、頂点設定時にRYGに置き換える。3原色色立体では、Yは、RYGとKを結ぶ線上に設定する。
こうして、4原色色立体の全ての頂点を3次元色立体上に適宜設定する。
Fi=α(A−O)+β(B−O)+γ(C−O)
これを展開すると以下のごとくとなる。
Fi=αA+βB+γC−(α+β+γ)O
=α(RA,GA,BA)+β(RB,GB,BB)+γ(RC,GC,BC)−(α+β+γ)(RO,GO,BO)
={α(RA−RO)+β(RB−RO)+γ(RC−RO),α(GA−GO)+β(GB−GO)+γ(GC−CO),α(BA−BO)+β(BB−BO)+γ(BC−BO)}
RFi=α(RA−RO)+β(RB−RO)+γ(RC−RO)
GFi=α(GA−GO)+β(GB−GO)+γ(GC−CO)
BFi=α(BA−BO)+β(BB−BO)+γ(BC−BO)
そして、上記のようにFiの階調と、ABCOの階調が既知であるため、これらの階調からベクトルα、β、γの値を計算することができる。このベクトルα,β,γを4色の色立体に適用して、4色の色立体におけるFiに対応するFoを算出する。
FO=αS+βT+γU−(α+β+γ)O
=α(RS,GS,BS,YS)+β(RT,GT,BT,YT)+γ(RU,GU,BU,YU)−(α+β+γ)(RO,GO,BO,YO)
={α(RS−RO)+β(RT−RO)+γ(RU−RO),α(GS−GO)+β(GT−GO)+γ(GU−GO),α(BU−BO)+β(BT−BO)+γ(BU−BO),α(YS−YO)+β(YT−YO)+γ(YU−YO)}
RFO=α(RS−RO)+β(RT−RO)+γ(RU−RO)
GFO=α(GS−GO)+β(GT−GO)+γ(GU−GO)
BFO=α(BS−BO)+β(BT−BO)+γ(BU−BO)
YFO=α(YS−YO)+β(YT−YO)+γ(YU−YO)
4原色色立体特有の頂点は、3原色色立体にない色を示すものであり、これらの色は、3原色色立体の色との色相の違いに加えて輝度が高く、4原色色立体の頂点を3原色色立体の頂点間の辺上に設定していった場合に、違和感を生じる場合もある。このような場合、例えば4原色色立体の頂点ではなく、頂点より内側の点を頂点とみなして3原色色立体に設定することができる。この場合、4原色色立体の全ての領域を活用できなくなるが、この調整を可能とすることにより、色相変化などの違和感が生じたときに適宜違和感を減少させるための調整ができるようになる。
Claims (7)
- 4原色以上のN原色により映像を表示する映像表示装置であって、
入力した3原色の映像信号を前記N原色の映像信号に変換する色変換処理部と、該色変換処理部が変換した映像信号によりN原色による映像表示を行う表示部とを有し、
前記色変換処理部は、3次元の色空間で3原色による色再現範囲を示す色立体において、前記入力した映像信号の階調を表すベクトル値を算出し、
該算出したベクトル値を、前記3次元の色空間でN原色による色再現範囲を示す色立体に適用し、前記N原色の色立体における階調を算出することにより、前記3原色の映像信号を前記N原色の映像信号に変換すること、を特徴とする映像表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置において、
前記色変換処理部は、
3次元の色空間でN原色による色再現範囲を表す色立体の頂点であって、3原色による色再現範囲を表す色立体にはない前記頂点を、前記3原色の色立体に設定し、
前記設定した頂点を含めた前記3原色の色立体の全ての頂点のうち、隣接する3頂点と、前記3原色の色立体における重心とを頂点とするN(N−1)×2個の4面体に前記3原色の色立体を分割し、
前記映像信号の階調が含まれる前記4面体において、前記重心から前記隣接する3頂点に向かうベクトルで前記階調を表した前記ベクトル値を算出し、
前記N原色による色再現範囲を表す色立体を、隣接する3頂点と、前記N原色の色立体の重心とを頂点とするN(N−1)×2個の4面体に分割し、前記算出したベクトル値を、該ベクトル値を計算した四面体に対応するN原色の色立体の四面体に適用し、前記N原色の色立体における階調を算出する、ことを特徴とする表示装置。 - 請求項2に記載の表示装置において、
ユーザによる操作を受け付ける操作部を有し、
前記色変換処理部は、前記操作部に対する操作に基づいて、前記3原色の色立体に対して設定する前記N原色の色立体の頂点位置を調整することを特徴とする表示装置。 - 請求項1〜3のいずれか1に記載の表示装置において、
前記色変換処理部は、前記入力した3原色の映像信号を線形化したデータに基づいて、前記3原色の映像信号を前記N原色の映像信号に変換し、前記表示部に出力することを特徴とする表示装置。 - 入力した3原色の映像信号を前記N原色の映像信号に変換する色変換処理部と、該色変換処理部が変換した映像信号によりN原色による映像表示を行う表示部とを有する映像表示装置によって4原色以上のN原色により映像を表示する表示方法であって、
前記色変換処理部が、3次元の色空間で3原色による色再現範囲を示す色立体において、前記入力した映像信号の階調を表すベクトル値を算出するステップと、
前記色変換処理部が、前記算出したベクトル値を、前記3次元の色空間でN原色による色再現範囲を示す色立体に適用し、前記N原色の色立体における階調を算出することにより、前記3原色の映像信号を前記N原色の映像信号に変換するステップと、を有することを特徴とする映像表示装置。 - 請求項5に記載の表示方法において、
前記ベクトル値を算出するステップは、前記色変換処理部が、3次元の色空間でN原色による色再現範囲を表す色立体の頂点であって、3原色による色再現範囲を表す色立体にはない前記頂点を、前記3原色の色立体に設定し、
前記設定した頂点を含めた前記3原色の色立体の全ての頂点のうち、隣接する3頂点と、前記3原色の色立体における重心とを頂点とするN(N−1)×2個の4面体に前記3原色の色立体を分割し、
前記映像信号の階調が含まれる前記4面体において、前記重心から前記隣接する3頂点に向かうベクトルで前記階調を表した前記ベクトル値を算出し、
前記3原色の映像信号を前記N原色の映像信号に変換するステップは、前記色変換処理部が、前記N原色による色再現範囲を表す色立体を、隣接する3頂点と、前記N原色の色立体の重心とを頂点とするN(N−1)×2個の4面体に分割し、前記算出したベクトル値を、該ベクトル値を計算した四面体に対応するN原色の色立体の四面体に適用し、前記N原色の色立体における階調を算出する、ことを特徴とする表示方法。 - 請求項1〜4のいずれか1の表示装置を備えたテレビ受信装置。
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