JP2016149047A - 画像処理装置、表示装置、及び、画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回路規模を小型化し、高精細な色再現性を実現する。
【解決手段】極座標で表される色空間の入力画像データ（ＨＬＳデータ）に対し、階調特性を変換する処理を行う第１処理回路１２０と、第１処理回路１２０により処理された画像データの色変換を３次元ルックアップテーブルにより行う第２処理回路１３０と、第２処理回路１３０により処理された画像データの階調特性を、第１処理回路１２０による変換前の階調特性に変換する第３処理回路１４０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像処理装置、表示装置、及び、画像処理方法に関する。

従来より３次元ルックアップテーブル（以下、３Ｄ−ＬＵＴと表記する）を用いた色補正の技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１は、３Ｄ−ＬＵＴを用いてＲＧＢ形式の画像データを補正する技術を開示している。

特開２０１１−１３４４３号公報

ところで、人間の目は、視覚特性上、色の違いに敏感な色域と鈍感な色域とが存在する。３Ｄ−ＬＵＴを用いて色補正を行う場合に、人間の目の敏感な色域に合わせて色域全体の色補正を行うと、３Ｄ−ＬＵＴの補正点数が増大し、回路規模が大きくなる。また、人間の目の鈍感な色域に合わせて色域全体の色補正を行うと、色再現性が低下してしまう。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、回路規模を小型化し、高精細な色再現性を実現した画像処理装置、表示装置、及び、画像処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、極座標で表される色空間の入力画像データに対し、階調特性を変換する処理を行う第１処理部と、前記第１処理部により処理された画像データに対し、３次元ルックアップテーブルを用いる色変換を行う第２処理部と、前記第２処理部により処理された画像データに対し、階調特性を前記第１処理部による処理前の階調特性に変換する第３処理部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、回路規模を小型化し、高精細な色再現性を実現することができる。

また、本発明は、上記画像処理装置において、前記第１処理部は、前記入力画像データに含まれる彩度成分の特定領域における階調分解能を、前記特定領域よりも彩度が高い他の領域における階調分解能よりも高くすることを特徴とする。
本発明によれば、色の違いに敏感な色域である、低彩度領域の色再現性を向上させることができる。

また、本発明は、上記画像処理装置において、前記３次元ルックアップテーブルは、格子点を含み、前記画像データに対して施す色変換の精度の指定情報が入力された場合に、前記指定情報に対応した格子点データを、前記３次元ルックアップテーブルの格子点に格納させる書き換え部を備えることを特徴とする。
本発明によれば、指定情報により指定された精度に対応する格子点データを用いて、画像データの色補正を行うことができる。

また、本発明は、上記画像処理装置において、前記３次元ルックアップテーブルは、格子点を含み、前記画像処理装置の周囲の照度を検出する照度検出部により検出された照度に対応した格子点データを、前記３次元ルックアップテーブルの格子点に格納させる書き換え部を備えることを特徴とする。
本発明によれば、検出された照度に対応した格子点データを用いて、画像データの色補正を行うことができる。

また、本発明は、上記画像処理装置において、前記３次元ルックアップテーブルの格子点は、格子点間隔が等間隔となるように設定されることを特徴とする。
本発明によれば、３次元ルックアップテーブルを用いた補間演算を容易に行うことができる。

また、本発明は、上記画像処理装置において、少なくとも前記第１処理部、前記第１処理部の出力側に接続された前記第２処理部、及び、前記第２処理部の出力側に接続される前記第３処理部を含む半導体デバイスにより構成されたことを特徴とする。
本発明によれば、第１処理部、第２処理部及び第３処理部を半導体デバイスにより構成して、ソフトウェア制御による処理負荷を軽減することができる。

また、本発明は、上記画像処理装置において、画像データを、極座標で表される色空間の画像データに変換して、前記第１処理部に出力する色変換部を備え、前記色変換部は、前記極座標で表される色空間の画像データとして、ＨＬＳ色空間又はＹＵＶ色空間の画像データに変換することを特徴とする。
本発明によれば、色の違いに敏感な色域と、その他の色域との区別が容易になる。

本発明の表示装置は、請求項１から７のいずれかに記載の画像処理装置と、前記画像処理装置から出力された画像データに基づいて画像を表示する表示部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、色再現性の高い画像を表示させることができる。また、画像処理装置の回路規模を小型化することができる。

本発明の画像処理方法は、極座標で表される色空間の入力画像データに対して、階調特性を変換する処理を実行し、前記階調特性を変換された画像データに対して、３次元ルックアップテーブルを用いた色変換を実行し、色変換された画像データに対して、前記階調特性を処理前の階調特性に変換する処理を実行することを特徴とする。
本発明によれば、回路規模を小型化し、高精細な色再現性を実現することができる。

プロジェクターの全体構成を示すブロック図。 画像処理装置の構成を示すブロック図。 画像処理装置の処理手順を示すフローチャート。 ＬＵＴの階調特性を示す図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、表示装置としてのプロジェクター１の構成を示すブロック図である。
プロジェクター１は、パーソナルコンピューターや各種映像プレーヤー等の外部の画像供給装置に接続され、接続した画像供給装置から供給される画像データＤに基づく画像を対象物体に投射する装置である。画像供給装置としては、ビデオ再生装置、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）再生装置、ブルーレイディスク（Blu-ray（登録商標） Disc）再生装置、ハードディスク・レコーダー等が挙げられる。また、画像供給装置は、テレビチューナー装置、ＣＡＴＶ（Cable television）のセットトップボックス、ビデオゲーム装置等の映像出力装置、パーソナルコンピューターであってもよい。また、対象物体は、建物や物体など、一様に平らではない物体であってもよいし、スクリーンＳＣや、建物の壁面等の平らな投射面を有するものであってもよい。本実施形態では平面のスクリーンＳＣに投射する場合を例示する。

プロジェクター１は、画像供給装置に接続するインターフェイスとして、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）部１０を備える。Ｉ／Ｆ部１０には、例えば、デジタル映像信号が入力されるＤＶＩインターフェイス、ＵＳＢインターフェイス、ＬＡＮインターフェイス等を用いることができる。また、Ｉ／Ｆ部１０には、例えば、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ等のコンポジット映像信号が入力されるＳ映像端子、コンポジット映像信号が入力されるＲＣＡ端子、コンポーネント映像信号が入力されるＤ端子等を用いることができる。さらに、Ｉ／Ｆ部１０には、ＨＤＭＩ（登録商標）規格に準拠したＨＤＭＩコネクターや、ディスプレイポート（登録商標）に準拠したディスプレイポートコネクター等の汎用インターフェイスを用いることができる。また、Ｉ／Ｆ部１０は、アナログ映像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換回路を有し、ＶＧＡ端子等のアナログ映像端子により画像供給装置に接続される構成としてもよい。また、Ｉ／Ｆ部１０は、有線通信によって画像データの送受信を行ってもよく、無線通信によって画像データの送受信を行ってもよい。
以下の説明では、画像供給装置からＲＧＢ形式の画像データＤが供給される場合を例に挙げて説明する。プロジェクター１は、画像供給装置から供給される画像データをＩ／Ｆ部１０で受信して、画像処理部２０に送る。

プロジェクター１は、大きく分けて光学的な画像の形成を行う表示部５０と、この表示部５０により表示する画像を電気的に処理する画像処理系とを備える。まず、表示部５０について説明する。表示部５０は、光源部５１、光変調装置５２及び投射光学系５３を備える。

光源部５１は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源を備えている。また、光源部５１は、光源が発した光を光変調装置５２に導くリフレクター及び補助リフレクターを備えていてもよい。また、光源部５１は、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群、偏光板、又は光源が発した光の光量を光変調装置５２に至る経路上で低減させる調光素子等（いずれも不図示）を備えたものであってもよい。

光変調装置５２は、光源部５１から射出された光を画像信号に基づいて変調する変調部に相当する。本実施形態の光変調装置５２は、液晶パネルを用いた構成とする。光変調装置５２は、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型の液晶パネルを備え、光源が発した光を変調する。光変調装置５２は、光変調装置駆動部３０によって駆動され、マトリクス状に配置された各画素における光の透過率を変化させることにより画像を形成する。

投射光学系５３は、投射する画像の拡大・縮小及び焦点の調整を行うズームレンズ、フォーカスの調整を行うフォーカス調整機構等を備える。投射光学系５３は、光変調装置５２で変調された画像光をスクリーンＳＣ等の対象物体に投射して結像させる。

表示部５０には、光源駆動部５５、光変調装置駆動部３０及び投射光学系駆動部４０が接続されている。
光源駆動部５５は、制御部１００の制御に従って光源部５１が備える光源を駆動する。光変調装置駆動部３０は、制御部１００の制御に従って、後述する画像処理部２０から入力される画像信号に基づいて光変調装置５２を駆動し、液晶パネルに画像を描画する。投射光学系駆動部４０は、制御部１００の制御に従って、投射光学系５３が備える各モーターを駆動する。

プロジェクター１の画像処理系は、プロジェクター１を制御する制御部１００を中心に構成される。プロジェクター１は、制御部１００が処理するデータや制御部１００が実行する制御プログラムを記憶した記憶部９０を備える。また、プロジェクター１は、照度センサー７０及び操作部８０を備える。

照度センサー７０は、例えば、プロジェクター１の本体に取り付けられており、プロジェクター１の周囲の照度を検出する。照度センサー７０は、検出した照度に応じた照度信号を制御部１００に送信する。
操作部８０は、プロジェクター１の各種設定を行うメニューキー、画像供給装置から供給される画像データＤを切り替えるソース切替キー等、各種指示を行うための複数のキーを備える。

制御部１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３等のハードウェアを備え、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に記憶した基本制御プログラム、及び記憶部９０に記憶された制御プログラムを実行することにより、プロジェクター１を制御する。また、制御部１００は、記憶部９０が記憶する制御プログラムを実行することにより、光源駆動部５５、光変調装置駆動部３０及び画像処理部２０を制御して、画像データＤに基づく画像をスクリーンＳＣに投射させる。また、制御部１００は、画像処理部２０を制御して、画像処理部２０に、解像度変換処理、デジタルズーム処理、ガンマ補正処理、色むら補正処理、輝度補正処理、形状補正処理等の処理を実行させる。
また、制御部１００は、後述する画像処理部２０の第２処理回路１３０が備える３Ｄ−ＬＵＴ１３１の格子点データを書き換える書き換え部として機能する。格子点データの詳細については後述する。
制御部１００は、入力部としての操作部８０により受け付けた情報、又は入力部としてのＩ／Ｆ部１０により受信した情報を取得し、取得した情報に基づいて記憶部９０から格子点データを読み出す。制御部１００は、読み出した格子点データにより第２処理回路１３０の備える３Ｄ−ＬＵＴ１３１の格子点データを書き換える。
また、制御部１００は、照度センサー７０から入力される照度信号に基づいて、記憶部９０から格子点データを読み出し、第２処理回路１３０の備える３Ｄ−ＬＵＴ１３１の格子点データを書き換える。

記憶部９０は、フラッシュメモリー、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性の記憶装置である。記憶部９０は、後述する第２処理回路１３０の備える３Ｄ−ＬＵＴ１３１に格納させる格子点データを記憶する。プロジェクター１は、複数の出力モードを備える。出力モードは、スクリーンＳＣに投射する画像に対する画像処理の精度の設定であり、例えば、輝度や彩度を強調するダイナミックモードや、映画の視聴に適した色調に補正するシネマモード等が含まれる。記憶部９０は、プロジェクター１の備える各出力モードに対応した格子点データをそれぞれ記憶する。
また、記憶部９０は、照度センサー７０により測定される、プロジェクター１の周囲の照度に対応した格子点データを記憶する。例えば、照度を、照度に応じて３つの範囲に分け、分けた各範囲に対応する格子点データが記憶部９０に記憶されている。

画像処理部２０は、制御部１００の制御に従って画像データＤを入力し、入力された画像データＤのサイズや解像度、静止画像か動画像であるか、動画像である場合はフレームレート、３次元の画像データであるか等の属性を判定する。
画像処理部２０は、フレームメモリー２５にフレーム毎に画像データＤを展開し、展開した画像データＤに対して画像処理を実行する。例えば、画像処理部２０は、画像処理として、フレームメモリー２５に展開した画像データＤの形式がＲＧＢである場合に、画像データのフォーマット変換を行う。また、画像処理部２０は、画像処理として、例えば、解像度変換処理、デジタルズーム処理、ガンマ補正処理、色むら補正処理、輝度補正処理、形状補正処理等の処理を実行する。また、画像処理部２０は、上記の複数の処理を組み合わせて実行することも勿論可能である。
画像処理部２０は、処理後の画像データをフレームメモリー２５から読み出して、読み出した画像データに対応するＲ、Ｇ、Ｂの画像信号を生成し、光変調装置駆動部３０に出力する。

図２は、プロジェクター１に搭載された画像処理装置２００の構成を示すブロック図である。画像処理装置２００は、制御部１００の制御に基づいて、画像処理部２０がフレームメモリー２５に展開した画像データを処理することで、画像の色補正を行う。画像処理装置２００は、制御部１００、記憶部９０、画像処理部２０及びフレームメモリー２５を備える。

画像処理部２０は、第１色変換回路１１０、第１処理回路１２０、第２処理回路１３０、第３処理回路１４０及び第２色変換回路１５０を備える。
第１処理回路１２０は、第１ルックアップテーブル（以下、ルックアップテーブルをＬＵＴと表記する）回路１２１、第２ＬＵＴ回路１２２及び第３ＬＵＴ回路１２３を備える。第２処理回路１３０は、３Ｄ−ＬＵＴ１３１を備える。第３処理回路１４０は、第４ＬＵＴ回路１４１、第５ＬＵＴ回路１４２及び第６ＬＵＴ回路１４３を備える。第１色変換回路１１０、第１処理回路１２０、第２処理回路１３０、第３処理回路１４０及び第２色変換回路１５０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）や、ＦＰＧＡ（field programmable gate array）等の半導体デバイス（ハードウェア回路）により構成される。また、画像処理部２０を１つの半導体デバイスで構成してもよい。また、フレームメモリー２５を半導体デバイス内に実装してもよい。

図３は、画像処理装置２００の処理順序を示すフローチャートである。
図３に示すフローチャートを参照しながら画像処理装置２００の処理について説明する。なお、以下の説明では、画像供給装置から供給される画像データＤを対象とする処理について説明するが、処理の対象となる画像データは、記憶部９０に事前に記憶された画像データＤや、記録媒体等から読み込んだ画像データであってもよい。
制御部１００は、画像供給装置から画像データＤの供給が開始され、Ｉ／Ｆ部１０により供給される画像データＤを受信すると、画像処理部２０に画像処理の開始を指示する。画像処理部２０は、Ｉ／Ｆ部１０を介して入力される画像データＤをフレームメモリー２５に展開する。

画像処理部２０は、第１色変換回路１１０により画像データＤに対する処理を行う。
第１色変換回路１１０は、フレームメモリー２５から画像データＤを読み出して、読み出した画像データＤの色空間を変換する。第１色変換回路１１０は、第１色空間であるＲＧＢ形式の画像データを、第２色空間であるＨＬＳ形式の画像データ（以下、ＨＬＳデータと表記する）。ＨＬＳデータは、色相（Ｈ）成分を示すＨデータと、明度（Ｌ）成分を示すＬデータと、彩度（Ｓ）成分を示すＳデータとの３つの要素を備え、３次元の極座標で表される色空間の画像データである。第１色変換回路１１０は、変換したＨＬＳデータのＨデータを第１ＬＵＴ回路１２１に出力し、Ｌデータを第２ＬＵＴ回路１２２に出力し、Ｓデータを第３ＬＵＴ回路１２３に出力する。

次に、画像処理部２０は、第１処理回路１２０により、第１色変換回路１１０から入力されるＨＬＳデータ（入力画像データ）の階調特性を変換する（ステップＳ２）。
第１ＬＵＴ回路１２１は、１次元のＬＵＴ（以下、１Ｄ−ＬＵＴと表記する）を備え、第１色変換回路１１０から入力されるＨデータの階調を変換する。第２ＬＵＴ回路１２２は、１Ｄ−ＬＵＴを備え、第１色変換回路１１０から入力されるＬデータの階調を変換する。１Ｄ−ＬＵＴには、例えばＳＲＡＭなどのメモリー素子が用いられる。第１ＬＵＴ回路１２１及び第２ＬＵＴ回路１２２の備える１Ｄ−ＬＵＴは、入力されるＨデータ（Ｌデータ）の階調値をＳＲＡＭのアドレスに対応付け、各アドレスに対して出力するＨデータ（Ｌデータ）の階調値をデータとして記憶する。第１ＬＵＴ回路１２１及び第２ＬＵＴ回路１２２は、例えば、８ビット入力８ビット出力である。
図４（Ａ）は、第１ＬＵＴ回路１２１及び第２ＬＵＴ回路１２２の備える１Ｄ−ＬＵＴの階調特性を示す図である。第１ＬＵＴ回路１２１及び第２ＬＵＴ回路１２２の備える１Ｄ−ＬＵＴは、基本的には入力値をそのままの値で出力するリニアな階調特性で設定される。階調特性とは、例えば、図４に示すような、横軸を入力階調数、縦軸を出力階調数とした座標上で表される関数の特性である。

第３ＬＵＴ回路１２３は、１Ｄ−ＬＵＴを備え、第１色変換回路１１０から入力されるＳデータの階調を変換する。１Ｄ−ＬＵＴには、例えばＳＲＡＭなどのメモリー素子が用いられる。第３ＬＵＴ回路１２３の備える１Ｄ−ＬＵＴは、入力されるＳデータの階調値をＳＲＡＭのアドレスに対応付け、各アドレスに対して出力するＳデータの階調値をデータとして記憶する。
図４（Ｂ）は、第３ＬＵＴ回路１２３の備える１Ｄ−ＬＵＴの階調特性を示す図である。
第３ＬＵＴ回路１２３の備える１Ｄ−ＬＵＴは、Ｓデータの特定領域における階調分解能が、他の領域における階調分解能よりも高くなるように設定される。特定領域は、本実施形態では彩度の低い低彩度領域をいい、他の領域は特定領域よりも彩度の高い領域をいう。第３ＬＵＴ回路１２３は、低彩度領域の階調分解能が、高彩度領域の階調分解能よりも高くなるようにＳ信号の階調を変換する。階調分解能とは、階調値を表すデータの細かさのことをいう。例えば、特定領域である低彩度領域では、階調分解能が１０ビットで表示され、他の領域では階調分解能が８ビットで表現される。

人間の目は、視覚特性上、色の違いに敏感な色域と鈍感な色域とが存在する。後述する第２処理回路１３０の備える３Ｄ−ＬＵＴ１３１を用いて色補正を行う場合に、敏感な色域に合わせて色域全体の色補正を行うと、３Ｄ−ＬＵＴ１３１を構成する格子点の数が増大し、回路規模が大きくなる。逆に、鈍感な色域に合わせて色域全体の色補正を行うと、３Ｄ−ＬＵＴ１３１を構成する格子点の数を減らすことができるが、色再現の精度が低下してしまう。そこで、本実施形態は、人間の目の視角特性上、色の違いに敏感な色域であるグレー軸（無彩色軸）の周りの精度を高めるため、まず、第１色変換回路１１０により、ＲＧＢ形式の画像データを、ＨＬＳデータに変換する。そして、第１処理回路１２０により、ＨＬＳ色空間において、グレー軸からの距離が近い低彩度領域における階調分解能を、他の領域における階調分解能よりも高くなるように変換する。

次に、画像処理部２０は、第２処理回路１３０により、第１処理回路１２０から入力されるＨＬＳデータの色変換を行う（ステップＳ３）。
第２処理回路１３０は、３Ｄ−ＬＵＴ１３１を備え、３Ｄ−ＬＵＴ１３１に格納された格子点データを用いた線形補間演算により、入力されたＨＬＳデータの色変換を行う（ステップＳ３）。３Ｄ−ＬＵＴ１３１は、第１処理回路１２０から入力されるＨデータ、Ｌデータ及びＳデータの階調値（入力階調値）を座標（Ｈ，Ｌ，Ｓ）として、この座標に対応する格子点に、対応する階調値（出力階調値）を格納したテーブルである。格子点とは、格納する入力階調値と出力階調値とを対応付ける、３Ｄ−ＬＵＴ１３１における座標であり、格子点データは、Ｈデータ、Ｌデータ及びＳデータの入力階調値と、出力階調値とを含む。３Ｄ−ＬＵＴの備える格子点の間隔は、等間隔となるように設定される。格子点間隔が等間隔であると、格子点データを用いた線形補間演算が容易になる。

また、３Ｄ−ＬＵＴ１３１の格子点に格納される格子点データは、制御部１００により書き換え可能である。
制御部１００は、プロジェクター１の出力モードを指定する指定情報が入力されると、入力された指定情報により指定される出力モードに対応する、各格子点の格子点データを記憶部９０から読み出し、第２処理回路１３０の３Ｄ−ＬＵＴ１３１に格納させる。指定情報により指定される出力モードには、例えば、輝度や彩度を強調するダイナミックモードや、映画の視聴に適した色調に補正するシネマモード等が含まれる。
また、制御部１００に入力される指定情報は、ユーザーが操作部８０を操作して入力した指定情報を操作部８０から入力してもよいし、画像供給装置から画像データと共に送信される指定情報をＩ／Ｆ部１０で受信して、Ｉ／Ｆ部１０から入力してもよい。

また、制御部１００は、照度センサー７０から入力される照度信号に基づいて、第２処理回路１３０の備える３Ｄ−ＬＵＴ１３１の格子点データを書き換えてもよい。制御部１００は、照度センサー７０から入力される照度信号に基づいて、記憶部９０から格子点データを読み出し、第２処理回路１３０の備える３Ｄ−ＬＵＴ１３１の格子点データを書き換える。記憶部９０が記憶する格子点データは、照度センサー７０により測定される照度を、照度に応じて３つの範囲に分け、分けた各範囲に対応したデータである。

第２処理回路１３０は、色変換したＨデータを第３処理回路１４０の第４ＬＵＴ回路１４１に出力する。また、第２処理回路１３０は、Ｌデータを第３処理回路１４０の第５ＬＵＴ回路１４２に出力する。また、第２処理回路１３０は、Ｓデータを第３処理回路１４０の第６ＬＵＴ回路１４３に出力する。

次に、画像処理部２０は、第３処理回路１４０により、第２処理回路１３０から入力されるＨＬＳデータの階調特性を、第１処理回路１２０による変換前の階調特性に変換する（ステップＳ４）。
第４ＬＵＴ回路１４１は、１Ｄ−ＬＵＴを備え、第２処理回路１３０から入力されるＨデータの階調を変換する。第５ＬＵＴ回路１４２は、１Ｄ−ＬＵＴを備え、第２処理回路１３０から入力されるＬデータの階調を変換する。１Ｄ−ＬＵＴには、例えばＳＲＡＭなどのメモリー素子が用いられる。第４ＬＵＴ回路１４１及び第５ＬＵＴ回路１４２の備える１Ｄ−ＬＵＴは、入力されるＨデータ（Ｌデータ）の階調値をＳＲＡＭのアドレスに対応付け、各アドレスに対して出力するＨデータ（Ｌデータ）の階調値をデータとして記憶する。第４ＬＵＴ回路１４１及び第５ＬＵＴ回路１４２は、例えば、８ビット入力８ビット出力である。第４ＬＵＴ回路１４１及び第５ＬＵＴ回路１４２の備える１Ｄ−ＬＵＴの階調特性は、図４（Ａ）に示す、入力値をそのままの値で出力するリニアな特性に設定される。

第６ＬＵＴ回路１４３は、１Ｄ−ＬＵＴを備え、第２処理回路１３０から入力されるＳデータの階調を変換する。１Ｄ−ＬＵＴには、例えばＳＲＡＭなどのメモリー素子が用いられる。第６ＬＵＴ回路１４３の備える１Ｄ−ＬＵＴは、入力されるＳデータの階調値をＳＲＡＭのアドレスに対応付け、各アドレスに対して出力するＳデータの階調値をデータとして記憶する。第６ＬＵＴ回路１４３の備える１Ｄ−ＬＵＴの階調特性は、第３ＬＵＴ回路１２３により変換された階調特性を、第３ＬＵＴ回路１２３による変換前の特性に戻すように設定される。すなわち、第６ＬＵＴ回路１４３は、第３ＬＵＴ回路１２３により階調分解能を高く変換された低彩度領域の階調分解能を低く変換し、低再度領域以外の他の領域の階調分解能と同じ階調分解能に変換する。

次に、画像処理部２０は、第３処理回路１４０から入力される画像データの色空間を第２色変換回路１５０により変換する。第２色変換回路１５０は、第３処理回路１４０から入力されるＨＬＳデータをＲＧＢ形式の画像データに変換する（ステップＳ５）。また、第２色変換回路１５０は、ＨＬＳデータをＹＵＶデータに変換してから、変換したＹＵＶデータをＲＧＢ形式の画像データに変換してもよい。第２色変換回路１５０は、変換したＲＧＢ形式の画像データをフレームメモリー２５に書き込む。
画像処理部２０は、処理後の画像データをフレームメモリー２５から読み出して、読み出した画像データに対応するＲ、Ｇ、Ｂの画像信号を生成し、光変調装置駆動部３０に出力する。光変調装置駆動部３０は、制御部１００の制御に従って、画像処理部２０から入力される画像信号に基づいて光変調装置５２を駆動し、液晶パネルに画像を描画する。液晶パネルにより描画された画像は、投射光学系５３によりスクリーンＳＣに投射される。

以上説明したように、本発明を適用した実施形態の画像処理部２０は、第１処理回路１２０と、第２処理回路１３０と、第３処理回路１４０とを備える。
第１処理回路１２０は、極座標で表される色空間のＨＬＳデータに対し、階調特性を変換する処理を行う。第２処理回路１３０は、第１処理回路１２０により処理されたＨＬＳデータに対し、３Ｄ−ＬＵＴ１３１を用いる色変換を行う。第３処理回路１４０は、第２処理回路１３０により処理されたＨＬＳデータに対し、階調特性を第１処理回路１２０による処理前の階調特性に変換する。従って、回路規模を小型化し、高精細な色再現性を実現することができる。

また、第１処理回路１２０は、ＨＬＳデータに含まれる彩度成分の特定領域における階調分解能を、特定領域よりも彩度が高い他の領域における階調分解能よりも高くする。従って、特定領域における彩度成分の色再現性を向上させることができる。

また、第２処理回路１３０の備える３Ｄ−ＬＵＴ１３１は、格子点を含む。制御部１００は、ＨＬＳデータに対して施す色変換の精度の指定情報が入力された場合に、指定情報に対応した格子点データを、３Ｄ−ＬＵＴ１３１の格子点に格納させる。従って、指定情報により指定された精度に対応する格子点データを用いて、画像データの色変換を行うことができる。

また、第２処理回路１３０の備える３Ｄ−ＬＵＴ１３１は、格子点を含む。制御部１００は、画像処理装置２００の周囲の照度を検出する照度センサー７０により検出された照度に対応した格子点データを、３Ｄ−ＬＵＴ１３１の格子点に格納させる。従って、照度センサー７０により検出された照度に対応した格子点データを用いて、画像データの色補正を行うことができる。

また、第２処理回路１３０の備える３Ｄ−ＬＵＴ１３１の格子点位置は、格子点間隔が等間隔となるように設定される。従って、３Ｄ−ＬＵＴ１３１を用いた補間演算を容易に行うことができる。

また、少なくとも第１処理回路１２０、第１処理回路１２０の出力側に接続された第２処理回路１３０、及び第２処理回路１３０の出力側に接続される第３処理回路１４０は、半導体デバイスにより構成される。

また、画像処理部２０は、画像データＤを、極座標で表される空間の画像データに変換して、第１処理回路１２０に出力する第１色変換回路１１０を備える。第１色変換回路１１０は、画像データＤを、ＨＬＳ色空間の画像データ又はＹＵＶ色空間の画像データに変換する。従って、色の違いに敏感な色域と、その他の色域との区別が容易になる。

なお、上述した各実施形態は本発明を適用した具体的態様の例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、上記実施形態とは異なる態様として本発明を適用することも可能である。例えば、上記実施形態では、極座標で表される第２色空間としてＨＬＳ色空間を例に挙げたが、ＹＵＶ色空間であってもよい。すなわち、第１色変換回路１１０は、ＲＧＢ形式の画像データをＹＵＶ色空間の画像データに変換してもよい。また、上記実施形態では、第１色空間としてＲＧＢ色空間を例に説明したが、第１色空間は、ＲＧＢ色空間に限定されない。第１色空間の画像データは、ＨＬＳ色空間又はＹＵＶ色空間に変換可能な色空間の画像データであればよい。

上記実施形態では、光源が発した光を変調する光変調装置５２として、ＲＧＢの各色に対応した３枚の透過型の液晶パネルを用いた構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、３枚の反射型液晶パネルを用いた構成としてもよいし、１枚の液晶パネルとカラーホイールを組み合わせた方式を用いてもよい。或いは、３枚のデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた方式、１枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせたＤＭＤ方式等により構成してもよい。光変調装置として１枚のみの液晶パネル又はＤＭＤを用いる場合には、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネル及びＤＭＤ以外にも、光源が発した光を変調可能な光変調装置であれば問題なく採用できる。

また、上記実施形態では、画像処理装置を搭載した装置として、スクリーンＳＣの前方から投射するフロントプロジェクション型のプロジェクター１を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、スクリーンＳＣの背面側から投射するリアプロジェクション（背面投射）型のプロジェクターを表示装置として採用できる。また、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴ（陰極線管）ディスプレイ、ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）等を表示装置として用いることができる。
また、図１及び図２に示した各機能部は機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、１つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、プロジェクター１の他の各部の具体的な細部構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。

１…プロジェクター（表示装置）、１０…Ｉ／Ｆ部、２０…画像処理部、２５…フレームメモリー、３０…光変調装置駆動部、４０…投射光学系駆動部、５０…表示部、５１…光源部、５２…光変調装置、５３…投射光学系、５５…光源駆動部、７０…照度センサー、８０…操作部、９０…記憶部、１００…制御部（書き換え部）、１１１…第１色変換回路（色変換部）、１２０…第１処理回路（第１処理部）、１２１…第１ＬＵＴ回路、１２２…第２ＬＵＴ回路、１２３…第３ＬＵＴ回路、１３０…第２処理回路（第２処理部）、１３１…３Ｄ−ＬＵＴ、１４０…第３処理回路（第３処理部）、１４１…第４ＬＵＴ回路、１４２…第５ＬＵＴ回路、１４３…第６ＬＵＴ回路、１５０…第２色変換回路、２００…画像処理装置、ＳＣ…スクリーン。

Claims (9)

1. 極座標で表される色空間の入力画像データに対し、階調特性を変換する処理を行う第１処理部と、
   前記第１処理部により処理された画像データに対し、３次元ルックアップテーブルを用いる色変換を行う第２処理部と、
   前記第２処理部により処理された画像データに対し、階調特性を前記第１処理部による処理前の階調特性に変換する第３処理部と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記第１処理部は、前記入力画像データに含まれる彩度成分の特定領域における階調分解能を、前記特定領域よりも彩度が高い他の領域における階調分解能よりも高くすることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記３次元ルックアップテーブルは、格子点を含み、
   前記画像データに対して施す色変換の精度の指定情報が入力された場合に、前記指定情報に対応した格子点データを、前記３次元ルックアップテーブルの格子点に格納させる書き換え部を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の画像処理装置。
4. 前記３次元ルックアップテーブルは、格子点を含み、
   前記画像処理装置の周囲の照度を検出する照度検出部により検出された照度に対応した格子点データを、前記３次元ルックアップテーブルの格子点に格納させる書き換え部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像処理装置。
5. 前記３次元ルックアップテーブルの格子点は、格子点間隔が等間隔となるように設定されることを特徴とする請求項３又は４記載の画像処理装置。
6. 少なくとも前記第１処理部、前記第１処理部の出力側に接続された前記第２処理部、及び、前記第２処理部の出力側に接続される前記第３処理部を含む半導体デバイスにより構成されたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像処理装置。
7. 画像データを、極座標で表される色空間の画像データに変換して、前記第１処理部に出力する色変換部を備え、
   前記色変換部は、前記画像データを、ＨＬＳ色空間の画像データ又はＹＵＶ色空間の画像データに変換することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像処理装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の画像処理装置と、
   前記画像処理装置から出力された画像データに基づいて画像を表示する表示部と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
9. 極座標で表される色空間の入力画像データに対して、階調特性を変換する処理を実行し、
   前記階調特性を変換された画像データに対して、３次元ルックアップテーブルを用いた色変換を実行し、
   色変換された画像データに対して、前記階調特性を処理前の階調特性に変換する処理を実行する、
   ことを特徴とする画像処理方法。

Images