JP2017060039A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】４Ｋ以上の解像度を有する表示パネルを備えた表示装置において、BT.709の画像信号が入力されたときの、表示画像の色と実物の色との差を小さくする。
【解決手段】表示装置（１００）は、４Ｋ以上の解像度を有する表示パネル（１０）を備え、ITU-R BT.709規格の色域よりも広い色域を有する。表示装置は、ITU-R BT.709規格の画像信号であって、色相角habが０°以上３８°以下の色の画像信号のうちの少なくとも一部の画像信号に対し、色相を青方向にシフトさせる補正処理を行う補正処理回路（２０）をさらに備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に関し、特に、４Ｋ以上の解像度を有する表示パネルを備える表示装置に関する。

近年、表示装置の解像度の向上がいっそう進んでおり、４Ｋ解像度の液晶テレビが市販され始めている。

非特許文献１に報告されているように、表示装置の解像度（画素密度）が高くなるほど、実物感（実物を見ているような感じ：Sense of Realness）が高くなる。フルハイビジョン（ＦＨＤ）について推奨されている視距離３Ｈ（画面の高さの３倍）で視聴した場合、解像度が４Ｋ以上になると、表示画像と実物との差がわかりにくくなる。特に、解像度が８Ｋになると、表示画像が実物とほぼ同じに見える。

西田幸博、「スーパーハイビジョンの映像パラメータと国際標準化」、NHK技研R&D、日本放送協会放送技術研究所、第137号、2013年1月、p.10-19

現在、デジタルハイビジョン放送用の放送信号のフォーマットは、ITU-R BT.709規格（以下では単に「BT.709」と呼ぶこともある）に準拠したものである。

また、既に説明したように、４Ｋ以上の解像度の表示装置では、表示画像と実物との差がわかりにくくなる。そのため、表示画像の色についても、実物の色となるべく同じであることが好ましいといえる。

しかしながら、後に詳述するように、BT.709に準拠したフォーマットの画像信号（以下では単に「BT.709の画像信号」と呼ぶこともある）を用いて単純に表示を行うと、表示画像の色と、実物の色とが一致しないことがある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、４Ｋ以上の解像度を有する表示パネルを備えた表示装置において、BT.709の画像信号が入力されたときの、表示画像の色と実物の色との差を小さくすることにある。

本発明の実施形態による表示装置は、４Ｋ以上の解像度を有する表示パネルを備え、ITU-R BT.709規格の色域よりも広い色域を有する表示装置であって、ITU-R BT.709規格の画像信号であって、色相角habが０°以上３８°以下の色の画像信号のうちの少なくとも一部の画像信号に対し、色相を青方向にシフトさせる補正処理を行う補正処理回路をさらに備える。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、色相角habが０°以上３８°以下で、且つ、彩度C^*abが１０以上の色の画像信号に対して前記補正処理を行う。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、色相角habが３°で、且つ、彩度C^*abが１０以上の色の画像信号に対し、色相角habを−２°〜−１０°シフトさせるように前記補正処理を行う。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、色相角habが３°で、且つ、彩度C^*abが１０以上６２以下の色の画像信号に対し、色相角habを−２°〜−１０°シフトさせるように前記補正処理を行う。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、色相角habが３°で、且つ、彩度C^*abが４０以上の色の画像信号に対し、色相角habを−４°〜−８°シフトさせるように前記補正処理を行う。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、色相角habが３°で、且つ、彩度C^*abが１０以上６２以下の色の画像信号に対し、色相角habを−４°〜−８°シフトさせるように前記補正処理を行う。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、ITU-R BT.709規格の画像信号であって、色相角habが１３６°以上１５０以下°の色の画像信号のうちの少なくとも一部の画像信号に対し、色相を青方向にシフトさせる補正処理を行う。

本発明の実施形態による他の表示装置は、４Ｋ以上の解像度を有する表示パネルを備え、ITU-R BT.709規格の色域よりも広い色域を有する表示装置であって、ITU-R BT.709規格の画像信号であって、色相角habが１３６°以上１５０以下°の色の画像信号のうちの少なくとも一部の画像信号に対し、色相を青方向にシフトさせる補正処理を行う補正処理回路をさらに備える。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、色相角habが１３６°以上１５０以下°で、且つ、彩度C^*abが１０以上の色の画像信号に対して前記補正処理を行う。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、色相角habが１４９°で、且つ、彩度C^*abが１０以上の色の画像信号に対し、色相角habを３°〜１５°シフトさせるように前記補正処理を行う。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、色相角habが１４９°で、且つ、彩度C^*abが１０以上５８以下の色の画像信号に対し、色相角habを３°〜１５°シフトさせるように前記補正処理を行う。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、色相角habが１４９°で、且つ、彩度C^*abが４０以上の色の画像信号に対し、色相角habを３°〜１５°シフトさせるように前記補正処理を行う。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、ITU-R BT.709規格の画像信号であって、色相角habが２００°以上２８５以下°の色の画像信号のうちの少なくとも一部の画像信号に対し、色相を緑方向にシフトさせる補正処理を行う。

本発明の実施形態によるさらに他の表示装置は、４Ｋ以上の解像度を有する表示パネルを備え、ITU-R BT.709規格の色域よりも広い色域を有する表示装置であって、ITU-R BT.709規格の画像信号であって、色相角habが２００°以上２８５以下°の色の画像信号のうちの少なくとも一部の画像信号に対し、色相を緑方向にシフトさせる補正処理を行う補正処理回路をさらに備える。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、色相角habが２００°以上２８５以下°で、且つ、彩度C^*abが１０以上の色の画像信号に対して前記補正処理を行う。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、色相角habが２８５°で、且つ、彩度C^*abが１０以上の色の画像信号に対し、色相角habを−１°〜−２２°シフトさせるように前記補正処理を行う。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、色相角habが２５０°で、且つ、彩度C^*abが１０以上の色の画像信号に対し、色相角habを−１１°〜−２６°シフトさせるように前記補正処理を行う。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、色相角habが２８５°で、且つ、彩度C^*abが１０以上６４以下の色の画像信号に対し、色相角habを−１°〜−２２°シフトさせるように前記補正処理を行う。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、色相角habが２５０°で、且つ、彩度C^*abが１０以上３８以下の色の画像信号に対し、色相角habを−１１°〜−２６°シフトさせるように前記補正処理を行う。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、色相角habが２８５°で、且つ、彩度C^*abが４０以上の色の画像信号に対し、色相角habを−３°〜−２２°シフトさせるように前記補正処理を行う。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、色相角habが２８５°で、且つ、彩度C^*abが１０以上６４以下の色の画像信号に対し、色相角habを−３°〜−２２°シフトさせるように前記補正処理を行う。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、色相角habが２５０°で、且つ、彩度C^*abが１０以上３８以下の色の画像信号に対し、色相角habを−１２°〜−２５°シフトさせるように前記補正処理を行う。

ある実施形態において、前記補正処理回路は、特定の複数の色相の画像信号に対応した階調値を含むルックアップテーブルが格納されたルックアップテーブルメモリと、前記ルックアップテーブルに含まれる階調値に基づいて、他の色相の画像信号に対応した階調値を生成する補間部と、を有する。

本発明の実施形態によると、４Ｋ以上の解像度を有する表示パネルを備えた表示装置において、BT.709の画像信号が入力されたときの、表示画像の色と実物の色との差を小さくすることができる。

本発明の実施形態による表示装置１００を模式的に示すブロック図である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが５°付近（２．５°〜７．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが４０°付近（３７．５°〜４２．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが６０°付近（５７．５°〜６２．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが８０°付近（７７．５°〜８２．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが１００°付近（９７．５°〜１０２．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが１２０°付近（１１７．５°〜１２２．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが１３０°付近（１２７．５°〜１３２．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが１３５°付近（１３２．５°〜１３７．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが１５０°付近（１４７．５°〜１５２．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが１６５°付近（１６２．５°〜１６７．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが２００°付近（１９７．５°〜２０２．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが２５０°付近（２４７．５°〜２５２．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが２８５°付近（２８２．５°〜２８７．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが３０５°付近（３０２．５°〜３０７．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが３１０°付近（３０７．５°〜３１２．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが３２０°付近（３１７．５°〜３２２．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが３３０°付近（３２７．５°〜３３２．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図であり、色相角habが３４０°付近（３３７．５°〜３４２．５°）の画像信号についてのプロット結果である。 画像信号の色相角habごとに、色相の好ましいシフト量（補正処理による色相角habの変換角度）を算出した結果を示すグラフである。 色相角Habと主な色との関係を示す図である。 補正処理回路２０の具体的な構成の例を示すブロック図である。 階調ベースの三次元ルックアップテーブル２３Ａを模式的に示す図である。 画像信号の色相角habごとに、色相の好ましいシフト量（補正処理による色相角habの変換角度）を算出した結果を示すグラフである。 画像信号の色相角habごとに、色相の好ましいシフト量（補正処理による色相角habの変換角度）を算出した結果を示すグラフである。 輝度ベースの三次元ルックアップテーブル２３Ａを模式的に示す図である。 画像信号の色相角habごとに、色相の好ましいシフト量（補正処理による色相角habの変換角度）を算出した結果を示すグラフである。 ＳＯＣＳデータベースの物体色をEUBのTech 3355に従って変換したときの各色相における彩度C^*abの最大値を示すグラフである。 彩度C^*abが４０以上の画像信号について、色相の好ましいシフト量を示すグラフである。 EBU標準のカメラの分光感度を示すグラフである。 マクベスチャートの各色について、画像の色および実物の色の色度を示す色度図である。 （ａ）は、標準物体色分光（ＳＯＣＳ）データベースの物体色の色度を示す色度図であり、（ｂ）は、それらの物体色を標準カメラで撮像した後の色度を示す色度図である。

本発明の実施形態の説明に先立って、表示装置にBT.709の画像信号が入力されたときに、表示画像の色と実物の色とが一致しない理由を説明する。

物体がカメラによって撮像されると、撮像によって生成される画像の色は、実物の色と必ずしも同じにはならない。EBU規格（その色域がBT.709の色域とほぼ一致する）のTech 3355には、EBU標準のカメラ（以下では単に「標準カメラ」と呼ぶ）の分光感度とリニアマトリクスとが規定されている。図３０および表１に、標準カメラの分光感度とリニアマトリクスとをそれぞれ示す。

図３０に示す分光感度を有する標準カメラでマクベスチャートを撮像し、表１に示すリニアマトリクスで色校正を行うと、図３１に示すように、マクベスチャートの各色については、画像の色と実物の色とがほぼ同じになる（図３１中の２つの三角形は、それぞれEBUの色域およびBT.2020の色域である）。ただし、物体色のすべてについてそうなるわけではない。

図３２（ａ）に、標準物体色分光（ＳＯＣＳ）データベースの物体色の色度を示し、図３２（ｂ）に、それらの物体色を標準カメラで撮像した後（当然表１のリニアマトリクスによる色校正も行った後）の色度を示す。図３２（ａ）と図３２（ｂ）との比較からわかるように、物体色は、標準カメラで撮像されると、すべてEBUの色域内に収まる。つまり、撮像により、色度にずれが生じることになる。撮像による色度の変換（ずれ）とは逆の変換を行うことにより、EBUの色域内の色を、元の物体色に復元することができるとも考えられるが、実際には、メタマー（互いに異なる分光スペクトルでありながら同じ三刺激値を与える分光スペクトル）が存在するので、単純な逆変換ですべての物体色を復元できるわけではない。

上述した理由から、BT.709の画像信号を用いて単純に表示を行うと、表示画像の色と実物の色とが一致しないことがあり、また、単純な逆変換により実物の色を復元することはできない。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

（実施形態１）
図１に、本実施形態における表示装置１００を示す。表示装置１００は、図１に示すように、表示パネル１０と、補正処理回路２０とを備え、ITU-R BT.709規格の色域よりも広い色域を有する。

表示パネル１０は、４Ｋ以上の解像度を有する。「４Ｋ」とは、横４０００×縦２０００前後の画面解像度であり、例えば、ＤＣＩ ４Ｋ（横４０９６×縦２１６０）や４Ｋ ＵＨＤＴＶ（横３８４０×縦２１６０）などが知られている。「４Ｋ以上の解像度」とは、文字通り、４Ｋまたはそれよりも高い解像度（例えば８Ｋ）を意味する。「８Ｋ」は、横８０００×縦４０００前後の画面解像度である。

表示パネル１０は、例えば、液晶表示パネルである。液晶表示パネルの背面側には、照明装置（バックライト）が設けられる。表示パネル１０が液晶表示パネルである場合、照明装置の発光スペクトルと、液晶表示パネルに設けられるカラーフィルタの透過スペクトルとを適宜設定することにより、BT.709の色域よりも広い色域を実現することができる。照明装置の光源としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザ光源を用いることが好ましい。なお、表示パネル１０は、液晶パネルでなくてもよい。例えば、表示パネル１０は、有機ＥＬ表示パネルや、無機ＥＬ表示パネルであってもよい。また、典型的には、表示装置１００は、表示パネル１０の走査線および信号線を駆動する走査線駆動回路および信号線駆動回路や、これらを制御する制御回路などをさらに備える（いずれも不図示）。

補正処理回路２０は、ITU-R BT.709規格の画像信号に対し、補正処理を行うことができる。補正処理回路２０は、上述した制御回路とは別に設けられていてもよいし、制御回路の一部が補正処理回路２０として機能してもよい。以下、補正処理回路２０による補正処理を具体的に説明する。なお、以下の説明において色の属性等に言及する際には、主にL^*a^*b^*表色系を用いることとする。

本実施形態における補正処理回路２０は、BT.709規格の画像信号に対し、下記の第１の補正処理、第２の補正処理および第３の補正処理のうちの少なくとも１つを行う。補正処理が行われた後の画像信号（補正画像信号）は、表示パネル１０に出力され、表示パネル１０では補正画像信号により表示が行われる。

「第１の補正処理」は、色相角habが０°以上３８°以下の色の画像信号のうちの少なくとも一部の画像信号に対し、色相を青方向にシフトさせる補正処理である。

「第２の補正処理」は、色相角habが１３６°以上１５０以下°の色の画像信号のうちの少なくとも一部の画像信号に対し、色相を青方向にシフトさせる補正処理である。

「第３の補正処理」は、色相角habが２００°以上２８５以下°の色の画像信号のうちの少なくとも一部の画像信号に対し、色相を緑方向にシフトさせる補正処理である。

上記の第１、第２および第３の補正処理の少なくとも１つを行うことにより、BT.709の画像信号が入力されたときの表示画像の色と実物の色との差を小さくすることができる。以下、図２〜図２１を参照しながら、その理由を説明する。

図２〜図１９は、撮像前の物体色と、撮像によって生成された画像信号が示す色とがプロットされた色度図である。図中、丸印が物体色の色度を示し、四角印が画像信号の色の色度を示す。

図２、図３および図４は、それぞれ色相角habが５°付近（２．５°〜７．５°）、４０°付近（３７．５°〜４２．５°）および６０°付近（５７．５°〜６２．５°）の画像信号のプロット結果である。図５、図６および図７は、それぞれ色相角habが８０°付近（７７．５°〜８２．５°）、１００°付近（９７．５°〜１０２．５°）および１２０°付近（１１７．５°〜１２２．５°）の画像信号のプロット結果である。

図８、図９および図１０は、それぞれ色相角habが１３０°付近（１２７．５°〜１３２．５°）、１３５°付近（１３２．５°〜１３７．５°）および１５０°付近（１４７．５°〜１５２．５°）の画像信号のプロット結果である。図１１、図１２および図１３は、それぞれ色相角habが１６５°付近（１６２．５°〜１６７．５°）、２００°付近（１９７．５°〜２０２．５°）および２５０°付近（２４７．５°〜２５２．５°）の画像信号のプロット結果である。

図１４、図１５および図１６は、それぞれ色相角habが２８５°付近（２８２．５°〜２８７．５°）、３０５°付近（３０２．５°〜３０７．５°）および３１０°付近（３０７．５°〜３１２．５°）の画像信号のプロット結果である。図１７、図１８および図１９は、それぞれ色相角habが３２０°付近（３１７．５°〜３２２．５°）、３３０°付近（３２７．５°〜３３２．５°）および３４０°付近（３３７．５°〜３４２．５°）の画像信号のプロット結果である。

図２〜図１９から、撮像による色相のずれに一定の傾向があることがわかる。例えば、図２に示されているように、色相角habが５°付近の画像信号については、撮像によって色相が赤方向にずれている。また、図１０に示されているように、色相角habが１５０°付近の画像信号については、撮像によって色相が緑方向にずれている。さらに、図１３に示されているように、色相角habが２５０°付近の画像信号については、撮像によって色相が青方向にずれている。このように、各色相について一定の方向にずれる傾向があることから、その方向とは反対の方向に色相をシフトさせるような補正処理を行うことにより、表示画像の色を実物の色に近付けることができると考えられる。

図２０は、図２〜図１９に示したプロット結果から、画像信号の色相角habごとに、色相の好ましいシフト量（補正処理による色相角habの変換角度）を算出した結果を示すグラフである。図２０中の実線Ｌ１は、最も好ましい（つまり理想的な）シフト量を示しており、点線Ｌ２およびＬ３は、十分に許容されるシフト量（平均値±１．２８σ：確率８０％）の上限および下限を示している。なお、白に近い色（つまり彩度C^*abが小さい色）については、撮像によって色相がずれる方向にばらつきがあるので、ここではそのような色（具体的にはC^*abが１０未満の色）を除いている。また、図２１は、色相角Habと、主な色との関係を示す図である。

図２０から、色相角habが０°以上３８°以下の範囲（以下では「第１の範囲」と呼ぶ）ｒ１では、色相角habが減少するような補正処理、つまり色相を青方向にシフトさせる（図２１参照）補正処理を行うことにより、表示画像の色と実物の色との差を小さくできることがわかる。また、色相角habが１３６°以上１５０以下°の範囲（以下では「第２の範囲」と呼ぶ）ｒ２では、色相角habが増加するような補正処理、つまり色相を青方向にシフトさせる（図２１参照）補正処理を行うことにより、表示画像の色と実物の色との差を小さくできることがわかる。さらに、色相角habが２００°以上２８５以下°の範囲（以下では「第３の範囲」と呼ぶ）ｒ３では、色相角habが減少するような補正処理、つまり色相を緑方向にシフトさせる（図２１参照）補正処理を行うことにより、表示画像の色と実物の色との差を小さくできることがわかる。

以上の理由から、補正処理回路２０が、BT.709規格の画像信号に対し、第１、第２および第３の補正処理のうちの少なくとも１つを行うことにより、表示画像の色と実物の色との差を小さくすることができる。補正処理回路２０は、第１、第２および第３の補正処理のうちの１つのみを行ってもよいが、表示画像のなるべく多くの色を実物の色に近付ける観点からは、第１、第２および第３の補正処理のうちの２つを行うことが好ましく、３つ（つまりすべて）を行うことがより好ましい。

また、既に説明したように、白に近い色については、撮像によって色相がずれる方向にばらつきがある。また、白に近い色については、撮像によって色相がずれてもその変化がわかりにくい。そのため、補正処理回路２０による補正処理は、白に近い色、具体的には、C^*abが１０未満の色の画像信号については、行わなくてもよい。つまり、補正処理回路２０は、第１の補正処理については、色相角habが０°以上３８°以下で、且つ、彩度C^*abが１０以上の色の画像信号に対して行うことにより、十分な効果を得ることができる。また、第２の補正処理については、色相角habが１３６°以上１５０以下°で、且つ、彩度C^*abが１０以上の色の画像信号に対して行うことにより、十分な効果を得ることができ、第３の補正処理については、色相角habが２００°以上２８５以下°で、且つ、彩度C^*abが１０以上の色の画像信号に対して行うことにより、十分な効果を得ることができる。

続いて、補正処理回路２０の具体的な構成を説明する。図２２に、補正処理回路２０の具体的な構成の例を示す。

図２２に示す例では、補正処理回路２０は、ＨＳＶ変換部２１と、３Ｄ−ＬＵＴ色変換部２２とを有する。

ＨＳＶ変換部２１は、入力された画像信号が示すＲ、Ｇ、Ｂの階調値（Ri, Gi, Bi）を、色相Ｈ、彩度Ｓ、明度Ｖに変換する。ここで、MAX=MAX(Ri, Gi, Bi)、MID=MID(Ri, Gi, Bi)、MIN=MIN(Ri, Gi, Bi)とすると、色相Ｈ、彩度Ｓ、明度Ｖは、下記式で表される。

３Ｄ−ＬＵＴ色変換部２２は、ＨＳＶ変換部２１から出力された色相Ｈ、彩度Ｓ、明度Ｖに基づいて、表示パネル１０によって表示される色が所望の色相になるような階調値（R, G, B）を生成して出力する。具体的には、３Ｄ−ＬＵＴ色変換部２２は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）メモリ２３と、補間部２４とを有する。

ＬＵＴメモリ２３には、特定の複数の色相の画像信号に対応した階調値を含む三次元ルックアップテーブル（３Ｄ−ＬＵＴ）が格納されている。補間部２４は、３Ｄ−ＬＵＴに含まれる階調値に基づいて、他の色相の画像信号に対応した階調値を生成する。

図２３に、３Ｄ−ＬＵＴの例を示す。図２３に例示する３Ｄ−ＬＵＴ２３Ａは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黄（Ｙ）の単色と、それらの中間色（ＲＭ、ＲＹ、ＧＹ、ＧＣ、ＢＣ、ＢＭ）の１２の色相に対応した二次元ルックアップテーブル（２Ｄ―ＬＵＴ）を含む（図２３中では、ＢＭは省略されており、Ｗ、Ｂｋはそれぞれ白、黒を示している）。個々の２Ｄ―ＬＵＴは、彩度Ｓおよび明度Ｖをアドレスとしている。２Ｄ―ＬＵＴの格子点間、および、色相間の階調値は、補間部２４による補間処理（例えば線形補間）により算出される。３Ｄ−ＬＵＴ２３Ａに含まれる階調値は、すべての色相Ｈ、すべての彩度Ｓおよびすべての明度Ｖについて表示色が所望の色相になるように設定される。

続いて、BT.709の画像信号の階調値と、色相角Habとの関係を説明する。表２に、白（Ｗ）および上述した１２の色相（ＲＭ、Ｒ、ＲＹ、Ｙ、ＧＹ、Ｇ、ＧＣ、Ｃ、ＢＣ、Ｂ、ＢＭ、Ｍ）について、入力画像信号の階調、輝度、測色値（X, Y, Z）、L^*、a^*、b^*、彩度C^*ab、色相角habを示す。

表２に示す例では、Ｗ、ＲＭ、Ｒ、ＲＹ、Ｙ、ＧＹ、Ｇ、ＧＣ、Ｃ、ＢＣ、Ｂ、ＢＭ、Ｍの色相角Habは、それぞれ３２５°、３°、４０°、６０°、１０３°、１２８°、１３６°、１４９°、１９６°、２８５°、３０６°、３１２°、３２８°である。

また、表２および図２３からわかるように、中間色ＲＭ、ＲＹ、ＧＹ、ＧＣ、ＢＣ、ＢＭは、いずれも、入力画像信号の階調値が、最高階調（２５５階調）、最高階調の半分の階調（１２８階調）、および最低階調（０階調）の組み合わせである場合に対応している。このように中間色が設定された３Ｄ−ＬＵＴ２３Ａを、本願明細書では、「階調ベースで規定されたルックアップテーブル」と呼ぶ。

図２４は、図２０と同じグラフ中に、上述した１２の色相に対応する色相角Habを点線で示したものである。図２４から、第１の範囲ｒ１（図２０参照）内に存在する中間色ＲＭ（色相角Habが３°）に対応する画像信号に対しては、色相角habを−２°〜−１０°シフトさせるように第１の補正処理を行えばよいことがわかる。また、第２の範囲ｒ２（図２０参照）内に存在する中間色ＧＣ（色相角habが１４９°）に対応する画像信号に対しては、色相角habを３°〜１５°シフトさせるように第２の補正処理を行えばよいことがわかる。さらに、第３の範囲ｒ３（図２０参照）内に存在する中間色ＢＣ（色相角habが２８５°）に対応する画像信号に対しては、色相角habを−１°〜−２２°シフトさせるように第３の補正処理を行えばよいことがわかる。

図２５は、図２４と同じグラフ中に、各２Ｄ−ＬＵＴに含まれる階調値に対応したシフト量を三角印でプロットしている。隣接する２つの三角印を結ぶ直線は、線形補間によって生成されたシフト量（階調値）を表している。図２５からわかるように、各２Ｄ−ＬＵＴの階調値を許容範囲内（点線Ｌ２およびＬ３で挟まれた領域内）に設定することにより、補間によって生成されたシフト量（階調値）も許容範囲内に収めることができる。

図２６に、３Ｄ−ＬＵＴの他の例を示す。図２６に例示する３Ｄ−ＬＵＴ２３Ｂは、図２３に示した３Ｄ−ＬＵＴ２３Ａと同様に、１２の色相に対応した２Ｄ−ＬＵＴを含む。ただし、図２６に示す３Ｄ−ＬＵＴ２３Ｂでは、中間色ＲＭ、ＲＹ、ＧＹ、ＧＣ、ＢＣ、ＢＭの設定の仕方が図２３に示す３Ｄ−ＬＵＴ２３Ａと異なる。表３に、白（Ｗ）および上述した１２の色相（ＲＭ、Ｒ、ＲＹ、Ｙ、ＧＹ、Ｇ、ＧＣ、Ｃ、ＢＣ、Ｂ、ＢＭ、Ｍ）について、入力画像信号の階調、輝度、測色値（X, Y, Z）、L^*、a^*、b^*、彩度C^*ab、色相角habを示す。

表３および図２６からわかるように、中間色ＲＭ、ＲＹ、ＧＹ、ＧＣ、ＢＣ、ＢＭは、いずれも、入力画像信号の階調値が、最高階調（２５５階調）と、最低階調（０階調）と、最高階調の輝度の半分の輝度に対応する階調（１８７階調）の組み合わせである場合に対応している。このように中間色が設定された３Ｄ−ＬＵＴ２３Ｂを、本願明細書では、「輝度ベースで規定されたルックアップテーブル」と呼ぶ。

表３に示すように、Ｗ、ＲＭ、Ｒ、ＲＹ、Ｙ、ＧＹ、Ｇ、ＧＣ、Ｃ、ＢＣ、Ｂ、ＢＭ、Ｍの色相角Habは、それぞれ約３２５°、３４３°、４０°、８２°、１０３°、１１８°、１３６°、１６４°、１９６°、２５０°、３０６°、３１８°、３２８°である。

図２７は、図２０と同じグラフ中に、輝度ベースの３Ｄ−ＬＵＴ２３Ｂにおける１２色相に対応する色相角Habを点線で示したものである。図２７から、第１の範囲ｒ１（図２０参照）内に存在する中間色ＢＣ（色相角habが２５０°）に対応する画像信号に対しては、色相角habを−１１°〜−２６°シフトさせるように第１の補正処理を行えばよいことがわかる。また、中間色ＲＭ（色相角Habが３４３°）に対応する画像信号に対しては、色相角habを２°〜−４°シフトさせるように補正処理を行えばよいことがわかる。さらに、中間色ＧＣ（色相角habが１６４°）に対応する画像信号に対しては、色相角habを１１°〜−１°シフトさせるように補正処理を行えばよいことがわかる。

また、図２７には、各２Ｄ−ＬＵＴに含まれる階調値に対応したシフト量を三角印でプロットしており、隣接する２つの三角印を結ぶ直線は、線形補間によって生成されたシフト量（階調値）を表している。図２７から、各２Ｄ−ＬＵＴの階調値を許容範囲内（点線Ｌ２およびＬ３で挟まれた領域内）に設定することにより、補間によって生成されたシフト量（階調値）も許容範囲内に収めることができることがわかる。また、図２０などに示したように、理想的なシフト量を示す実線Ｌ１は、第１の範囲ｒ１（色相角habが２００°以上２８５以下°）において大きく負側に落ち込んでいる（つまり谷となっている）。図２７からわかるように、輝度ベースの３Ｄ−ＬＵＴ２３Ｂを用いると、この谷の底付近に中間色ＢＣの色相角habが設定されるので、補間によって生成されるシフト量（階調値）を、理想のシフト量に近くすることが容易となる。

一方、階調ベースの３Ｄ−ＬＵＴ２３Ａを用いる場合、１２の色相のそれぞれに対応するＲＧＢの階調値が単純なため、色相間の補間計算が容易であるという利点が得られる。

補正処理回路２０が有する構成要素は、ハードウェアによって実現できるほか、これらの一部または全部をソフトウェアによって実現することもできる。これらの構成要素をソフトウェアによって実現する場合、コンピュータを用いて構成してもよく、このコンピュータは、各種プログラムを実行するためのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）や、それらのプログラムを実行するためのワークエリアとして機能するＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）などを備えるものである。そして各構成要素の機能を実現するためのプログラムをコンピュータにおいて実行し、このコンピュータを各構成要素として動作させる。

また、プログラムは、記録媒体からコンピュータに供給されてもよく、あるいは、通信ネットワークを介してコンピュータに供給されてもよい。記録媒体は、コンピュータと分離可能に構成されてもよく、コンピュータに組み込むようになっていてもよい。この記録媒体は、記録したプログラムコードをコンピュータが直接読み取ることができるようにコンピュータに装着されるものであっても、外部記憶装置としてコンピュータに接続されたプログラム読取装置を介して読み取ることができるように装着されるものであってもよい。記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープなどのテープ：フレキシブルディスク／ハードディスク等の磁気ディスク、ＭＯ、ＭＤ等の光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＣＤ―Ｒ等の光ディスクを含むディスク：ＩＣカード（メモリカードを含む）、光カード等のカード：あるいは、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリなどを用いることができる。また、通信ネットワークを介してプログラムを供給する場合、プログラムは、そのプログラムコードが電子的な伝送で具現化された搬送波あるいはデータ信号の形態をとってもよい。

（実施形態２）
本実施形態における表示装置は、実施形態１における表示装置１００と同様に、表示パネル１０と、補正処理回路２０とを備え、既に説明した第１、第２および第３の補正処理のうちの少なくとも１つを行う。

また、本実施形態では、補正処理回路２０は、第１の補正処理を行う場合、色相角habが３°で、且つ、彩度C^*abが１０以上６２以下の色の画像信号について、色相角habを−２°〜−１０°シフトさせる。また、補正処理回路２０は、第２の補正処理を行う場合、色相角habが１４９°で、且つ、彩度C^*abが１０以上５８以下の色の画像信号について、色相角habを３°〜１５°シフトさせ、第３の補正処理を行う場合、色相角habが２８５°で、且つ、彩度C^*abが１０以上６４以下の色の画像信号について、色相角habを−１°〜−２２°シフトさせる。さらに、補正処理回路２０は、第３の補正処理を行う場合、色相角habが２５０°で、且つ、彩度C^*abが１０以上３８以下の色の画像信号について、色相角habを−１１°〜−２６°シフトさせる。

このように、本実施形態では、補正処理を行うべき画像信号について、彩度C^*abに上限を設定している。図２８に、ＳＯＣＳデータベースの物体色をEUBのTech 3355に従って変換したときの各色相における彩度C^*abの最大値を示している。図２８からわかるように、色相角habが３°の場合の彩度C^*abの最大値は６２であり、色相角habが１４９°の場合の彩度C^*abの最大値は５８である。また、色相角habが２８５°の場合の彩度C^*abの最大値は６４であり、色相角habが２５０°の場合の彩度C^*abの最大値は３８である。

上述したように、本実施形態の表示装置では、彩度C^*abの範囲に下限および上限の両方を設定して補正処理の対象となる画像信号を絞り込んでいる。具体的には、彩度C^*abの下限を１０とし、上限を各色相における最大値としている。これにより、より正確な補正処理を行うことができる。

（実施形態３）
本実施形態における表示装置も、実施形態１における表示装置１００と同様に、表示パネル１０と、補正処理回路２０とを備え、第１、第２および第３の補正処理のうちの少なくとも１つを行う。

また、本実施形態では、補正処理回路２０は、第１の補正処理を行う場合、色相角habが３°で、且つ、彩度C^*abが４０以上の色の画像信号について、色相角habを−４°〜−８°シフトさせる。また、補正処理回路２０は、第２の補正処理を行う場合、色相角habが１４９°で、且つ、彩度C^*abが４０以上の色の画像信号について、色相角habを３°〜１５°シフトさせ、第３の補正処理を行う場合、色相角habが２８５°で、且つ、彩度C^*abが４０以上の色の画像信号について、色相角habを−３°〜−２２°シフトさせる。さらに、補正処理回路２０は、第３の補正処理を行う場合、色相角habが２５０°で、且つ、彩度C^*abが４０以上の色の画像信号について、色相角habを−１２°〜−２５°シフトさせる。

このように、本実施形態では、色相角habが３°、１４９°、２８５°、２５０°の場合について彩度C^*abの下限を４０に設定している。彩度C^*abが大きい色は、撮像による色相のずれがわかりやすいので、彩度C^*abが４０以上の画像信号に対して補正処理を行うことにより、本発明の効果を十分に得ることができるといえる。

図２９は、彩度C^*abが４０以上の画像信号について、色相の好ましいシフト量を示すグラフである。図２９から、第１の範囲ｒ１（図２０参照）内に存在する中間色ＲＭ（色相角Habが３°）に対応する画像信号に対しては、色相角habを−４°〜−８°シフトさせるように第１の補正処理を行えばよいことがわかる。また、第２の範囲ｒ２（図２０参照）内に存在する中間色ＧＣ（色相角habが１４９°）に対応する画像信号に対しては、色相角habを３°〜１５°シフトさせるように第２の補正処理を行えばよいことがわかる。さらに、第３の範囲ｒ３（図２０参照）内に存在する中間色ＢＣ（色相角habが２８５°：階調ベースの場合）に対応する画像信号に対しては、色相角habを−３°〜−２２°シフトさせるように第３の補正処理を行えばよいことがわかる。

（実施形態４）
本実施形態における表示装置も、実施形態１における表示装置１００と同様に、表示パネル１０と、補正処理回路２０とを備え、第１、第２および第３の補正処理のうちの少なくとも１つを行う。

また、本実施形態では、補正処理回路２０は、第１の補正処理を行う場合、色相角habが３°で、且つ、彩度C^*abが１０以上６２以下の色の画像信号について、色相角habを−４°〜−８°シフトさせる。また、補正処理回路２０は、第２の補正処理を行う場合、色相角habが１４９°で、且つ、彩度C^*abが１０以上５８以下の色の画像信号について、色相角habを３°〜１５°シフトさせ、第３の補正処理を行う場合、色相角habが２８５°で、且つ、彩度C^*abが１０以上６４以下の色の画像信号について、色相角habを−３°〜−２２°シフトさせる。さらに、補正処理回路２０は、第３の補正処理を行う場合、色相角habが２５０°で、且つ、彩度C^*abが１０以上３８以下の色の画像信号について、色相角habを−１２°〜−２５°シフトさせる。

本実施形態の表示装置においても、表示画像の色と実物の色との差を小さくするするという効果を好適に得られる。

本明細書は、以下の項目に記載の表示装置を開示している。

［項目１］
４Ｋ以上の解像度を有する表示パネルを備え、
ITU-R BT.709規格の色域よりも広い色域を有する表示装置であって、
ITU-R BT.709規格の画像信号であって、色相角habが０°以上３８°以下の色の画像信号のうちの少なくとも一部の画像信号に対し、色相を青方向にシフトさせる補正処理を行う補正処理回路をさらに備える表示装置。

［項目２］
前記補正処理回路は、色相角habが０°以上３８°以下で、且つ、彩度C^*abが１０以上の色の画像信号に対して前記補正処理を行う項目１に記載の表示装置。

［項目３］
前記補正処理回路は、色相角habが３°で、且つ、彩度C^*abが１０以上の色の画像信号に対し、色相角habを−２°〜−１０°シフトさせるように前記補正処理を行う項目１または２に記載の表示装置。

［項目４］
前記補正処理回路は、色相角habが３°で、且つ、彩度C^*abが１０以上６２以下の色の画像信号に対し、色相角habを−２°〜−１０°シフトさせるように前記補正処理を行う項目１に記載の表示装置。

［項目５］
前記補正処理回路は、色相角habが３°で、且つ、彩度C^*abが４０以上の色の画像信号に対し、色相角habを−４°〜−８°シフトさせるように前記補正処理を行う項目１に記載の表示装置。

［項目６］
前記補正処理回路は、色相角habが３°で、且つ、彩度C^*abが１０以上６２以下の色の画像信号に対し、色相角habを−４°〜−８°シフトさせるように前記補正処理を行う項目１に記載の表示装置。

［項目７］
前記補正処理回路は、ITU-R BT.709規格の画像信号であって、色相角habが１３６°以上１５０以下°の色の画像信号のうちの少なくとも一部の画像信号に対し、色相を青方向にシフトさせる補正処理を行う項目１から６のいずれかに記載の表示装置。

［項目８］
４Ｋ以上の解像度を有する表示パネルを備え、
ITU-R BT.709規格の色域よりも広い色域を有する表示装置であって、
ITU-R BT.709規格の画像信号であって、色相角habが１３６°以上１５０以下°の色の画像信号のうちの少なくとも一部の画像信号に対し、色相を青方向にシフトさせる補正処理を行う補正処理回路をさらに備える表示装置。

［項目９］
前記補正処理回路は、色相角habが１３６°以上１５０以下°で、且つ、彩度C^*abが１０以上の色の画像信号に対して前記補正処理を行う項目７または８に記載の表示装置。

［項目１０］
前記補正処理回路は、色相角habが１４９°で、且つ、彩度C^*abが１０以上の色の画像信号に対し、色相角habを３°〜１５°シフトさせるように前記補正処理を行う項目７から９のいずれかに記載の表示装置。

［項目１１］
前記補正処理回路は、色相角habが１４９°で、且つ、彩度C^*abが１０以上５８以下の色の画像信号に対し、色相角habを３°〜１５°シフトさせるように前記補正処理を行う項目７または８に記載の表示装置。

［項目１２］
前記補正処理回路は、色相角habが１４９°で、且つ、彩度C^*abが４０以上の色の画像信号に対し、色相角habを３°〜１５°シフトさせるように前記補正処理を行う項目７または８に記載の表示装置。

［項目１３］
前記補正処理回路は、ITU-R BT.709規格の画像信号であって、色相角habが２００°以上２８５以下°の色の画像信号のうちの少なくとも一部の画像信号に対し、色相を緑方向にシフトさせる補正処理を行う項目７から１２のいずれかに記載の表示装置。

［項目１４］
４Ｋ以上の解像度を有する表示パネルを備え、
ITU-R BT.709規格の色域よりも広い色域を有する表示装置であって、
ITU-R BT.709規格の画像信号であって、色相角habが２００°以上２８５以下°の色の画像信号のうちの少なくとも一部の画像信号に対し、色相を緑方向にシフトさせる補正処理を行う補正処理回路をさらに備える表示装置。

［項目１５］
前記補正処理回路は、色相角habが２００°以上２８５以下°で、且つ、彩度C^*abが１０以上の色の画像信号に対して前記補正処理を行う項目１３または１４に記載の表示装置。

［項目１６］
前記補正処理回路は、色相角habが２８５°で、且つ、彩度C^*abが１０以上の色の画像信号に対し、色相角habを−１°〜−２２°シフトさせるように前記補正処理を行う項目１３から１５のいずれかに記載の表示装置。

［項目１７］
前記補正処理回路は、色相角habが２５０°で、且つ、彩度C^*abが１０以上の色の画像信号に対し、色相角habを−１１°〜−２６°シフトさせるように前記補正処理を行う項目１３から１６のいずれかに記載の表示装置。

［項目１８］
前記補正処理回路は、色相角habが２８５°で、且つ、彩度C^*abが１０以上６４以下の色の画像信号に対し、色相角habを−１°〜−２２°シフトさせるように前記補正処理を行う項目１３または１４に記載の表示装置。

［項目１９］
前記補正処理回路は、色相角habが２５０°で、且つ、彩度C^*abが１０以上３８以下の色の画像信号に対し、色相角habを−１１°〜−２６°シフトさせるように前記補正処理を行う項目１３または１４に記載の表示装置。

［項目２０］
前記補正処理回路は、色相角habが２８５°で、且つ、彩度C^*abが４０以上の色の画像信号に対し、色相角habを−３°〜−２２°シフトさせるように前記補正処理を行う項目１３または１４に記載の表示装置。

［項目２１］
前記補正処理回路は、色相角habが２８５°で、且つ、彩度C^*abが１０以上６４以下の色の画像信号に対し、色相角habを−３°〜−２２°シフトさせるように前記補正処理を行う項目１３または１４に記載の表示装置。

［項目２２］
前記補正処理回路は、色相角habが２５０°で、且つ、彩度C^*abが１０以上３８以下の色の画像信号に対し、色相角habを−１２°〜−２５°シフトさせるように前記補正処理を行う項目１３または１４に記載の表示装置。

［項目２３］
前記補正処理回路は、
特定の複数の色相の画像信号に対応した階調値を含むルックアップテーブルが格納されたルックアップテーブルメモリと、
前記ルックアップテーブルに含まれる階調値に基づいて、他の色相の画像信号に対応した階調値を生成する補間部と、を有する項目１から２２のいずれかに記載の表示装置。

本発明の実施形態によると、４Ｋ以上の解像度を有する表示パネルを備えた表示装置において、BT.709の画像信号が入力されたときの、表示画像の色と実物の色との差を小さくすることができる。

本発明の実施形態は、液晶表示装置をはじめとする各種表示装置に好適に用いられる。

１０ 表示パネル
２０ 補正処理回路
２１ ＨＳＶ変換部
２２ ３Ｄ−ＬＵＴ色変換部
２３ ＬＵＴメモリ
２３Ａ、２３Ｂ 三次元ルックアップテーブル
２４ 補間部
１００ 表示装置

Claims (7)

1. ４Ｋ以上の解像度を有する表示パネルを備え、
   ITU-R BT.709規格の色域よりも広い色域を有する表示装置であって、
   ITU-R BT.709規格の画像信号であって、色相角habが０°以上３８°以下の色の画像信号のうちの少なくとも一部の画像信号に対し、色相を青方向にシフトさせる補正処理を行う補正処理回路をさらに備える表示装置。
2. 前記補正処理回路は、色相角habが３°で、且つ、彩度C^*abが１０以上６２以下の色の画像信号に対し、色相角habを−４°〜−８°シフトさせるように前記補正処理を行う請求項１に記載の表示装置。
3. 前記補正処理回路は、ITU-R BT.709規格の画像信号であって、色相角habが１３６°以上１５０以下°の色の画像信号のうちの少なくとも一部の画像信号に対し、色相を青方向にシフトさせる補正処理を行う請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記補正処理回路は、色相角habが１４９°で、且つ、彩度C^*abが４０以上の色の画像信号に対し、色相角habを３°〜１５°シフトさせるように前記補正処理を行う請求項３に記載の表示装置。
5. 前記補正処理回路は、ITU-R BT.709規格の画像信号であって、色相角habが２００°以上２８５以下°の色の画像信号のうちの少なくとも一部の画像信号に対し、色相を緑方向にシフトさせる補正処理を行う請求項３または４に記載の表示装置。
6. 前記補正処理回路は、色相角habが２５０°で、且つ、彩度C^*abが１０以上３８以下の色の画像信号に対し、色相角habを−１１°〜−２６°シフトさせるように前記補正処理を行う請求項５に記載の表示装置。
7. 前記補正処理回路は、色相角habが２８５°で、且つ、彩度C^*abが４０以上の色の画像信号に対し、色相角habを−３°〜−２２°シフトさせるように前記補正処理を行う請求項５に記載の表示装置。

Images