JP3626690B2

JP3626690B2 - 色補正回路及び色補正方法

Info

Publication number: JP3626690B2
Application number: JP2001012235A
Authority: JP
Inventors: 健森本
Original assignee: Ｎｅｃビューテクノロジー株式会社
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2021-01-19
Also published as: JP2002218270A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は色補正回路及び色補正方法に関し、特に高価で複雑な色補正のための装置を用いることなく、表示装置の色表示特性に合わせた色補正を簡単に行うことができる色補正回路及び色補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶プロジェクタやデジタル・ライト・プロセッシング（ＤＬＰ）プロジェクタなどにおいては、光源であるランプの色の特性や、ランプの色をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に分離するダイクロイックミラーまたはカラーホイールの特性などの光学系の理由により、表示画面上の色バランスに誤差が生じ色ズレを生じるという問題があり、色再現性を改善するには、表示画面上の色バランスを補正する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
プロジェクタタイプの表示装置においては、表示画面が大きいことなどの理由から、色バランスを補正する際に、基準信号発生器や種々の計測器など大がかりな装置を使用して補正する際の補正係数を算出しなければならず、プロジェクタ及び色バランスの補正に関する専門知識をもたない人が色補正のための調整を行うのは困難である。
【０００４】
このため本発明の目的は、表示装置または色バランスの補正に関する高度な専門知識を持たない人であっても、表示画面を参照しながら容易に色バランスの補正を行うことが可能な色補正回路及び色補正方法を提供することにある。
【０００５】
また本発明の目的は、表示画面上に表示された色サンプルと色サンプルに近い色から、マウスなどのポインティングデバイスを用いて本来の色サンプルに最も近い色を選択し、こうして選択した色の色データから色バランスを補正する際の補正係数を算出することにより、高価な基準信号発生器や種々の計測器を用いずかつ色バランスの調整工数を大幅に短縮することができる色補正回路及び色補正方法を提供することにある。
【０００６】
さらに本発明の目的は、種々の色再現特性を有する表示装置に合わせて、容易に色バランスの補正を行うことができる色補正回路及び色補正方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明による色補正方法は、ＣＰＵ制御の色補正手段を有する表示装置上で、ユーザーのポインティングデバイス操作に応じて前記ＣＰＵが前記色補正手段を制御することにより色サンプルの近傍色である補正色を補正する色補正方法において、最も赤の原色に近い赤補正色、最も緑の原色に近い緑補正色および最も青の原色に近い青補正色それぞれの周辺に、それぞれの補正色に近い色の色相および明度を変えた色サンプルを予め連続的に多数表示画面上に配色させる工程と、前記連続的に多数配色させた配色結果に基づき、ユーザーが所望の前記補正色を前記ポインティングデバイスでポイントして選択する際に、前記連続的に多数配色させた色サンプルのうち最も原色に近い補正色と判断した任意の箇所をポイントする工程と、前記ポイント結果に基づき前記補正色と前記原色とのずれを前記色補正手段に補正させる工程とを前記ＣＰＵに実行させることを特徴としている。また、前記連続的に多数配色させた色サンプルを示す前記表示画面は、彩度を最大にし色相をＸ軸の白方向に変化させた第１の色サンプル、その第１の色サンプルに対してＹ軸の黒方向に順次明度を変化させた第２、第３および第４の色サンプルに対応する画像信号と、これら第１、第２、第３および第４の色サンプル間をなめらかに色相および明度が変化していくグラディエーション状の色に対応する赤色信号、緑色信号、青色信号と、ＸＹ平面上の色を選択するための前記ポイントに対応するカーソルデータとをビデオメモリに書き込む工程を経て構成した画面を用いることができる。
【０００８】
また、本発明による色補正回路は、ＣＰＵ制御の色補正手段を有する表示装置上で、ユーザーのポインティングデバイス操作に応じて前記ＣＰＵが前記色補正手段を制御することにより色サンプルの近傍色である補正色を補正する色補正回路において、前記ＣＰＵが、最も赤の原色に近い赤補正色、最も緑の原色に近い緑補正色および最も青の原色に近い青補正色それぞれの周辺に、それぞれの補正色に近い色の色相および明度を変えた色サンプルを予め連続的に多数表示画面上に配色させ、前記連続的に多数配色させた配色結果に基づき、ユーザーが所望の前記補正色を前記ポインティングデバイスでポイントして選択する際に、前記連続的に多数配色させた色サンプルのうち最も原色に近い補正色と判断した任意の箇所をポイントすると、前記ポイント結果に基づき、前記ＣＰＵが前記補正色と前記原色とのずれを前記色補正手段に補正させる補正機能を備えたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本発明の色補正回路を含む画像表示装置のブロック図であり、本発明による色補正回路１と、画像を表示する画像表示手段２と、マウス、レーザポインタ、キースイッチなどのポインティングデバイスを用いて、表示手段２を構成する表示画面上のカーソルなどの操作を行う外部入力手段３と、外部入力手段３からの制御信号を受けて、色補正回路１を制御するＣＰＵ４とを備えている。
【００１１】
また色補正回路１は、表示画面上に発色可能な全ての色を格納できるビデオメモリ１０と、色補正回路１に印加され通常の画像信号を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各信号であるＲ１信号，Ｇ１信号，Ｂ１信号と、ビデオメモリ１０から出力する画像信号すなわちＲ２信号，Ｇ２信号，Ｂ２信号とを切り替えて、（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）と（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）のいずれか一方の出力信号である（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を出力するセレクタ１１と、セレクタ１１から出力されたＲ，Ｇ，Ｂ各信号に対して係数を乗算し、Ｒ，Ｇ，Ｂ各信号に対する補正画像信号であるＲ’信号，Ｇ’信号，Ｂ’信号を生成するマトリクス回路１２とを備えている。
【００１２】
次に図１に示す画像表示装置の動作について図１，２、３を参照して説明する。
【００１３】
ここでＲ１信号，Ｇ１信号，Ｂ１信号とＲ２信号，Ｇ２信号，Ｂ２信号およびＲ’信号，Ｇ’信号，Ｂ’信号は各８ビットとして説明するが、８ビットに限らず同一ビット幅であれば良い。
【００１４】
最初に図２について説明すると、図２は彩度が最大となる図３に示す色立体の表面を展開し、Ｘ軸方向を色相としＹ軸方向を明度とした色を平面的に表現している。
【００１５】
初めにＣＰＵ４は、図２に示すように彩度を最大にし色相をＸ軸方向に変化させた色サンプルＰ３１〜Ｐ３７、色サンプルＰ３１〜Ｐ３７に対してＹ軸方向に明度を変化させた色サンプルＰ１１〜Ｐ１７，Ｐ２１〜Ｐ２７，Ｐ４１〜Ｐ４７，Ｐ５１〜Ｐ５７に対応する画像信号と、これらの色サンプルＰ１１〜Ｐ５７間をなめらかに色相及び明度が変化していくグラディエーション状の色に対応するＲ２信号，Ｇ２信号，Ｂ２信号と、ＸＹ平面上の色を選択するためのカーソル２１に対応するカーソルデータとをビデオメモリ１０に書き込む。
【００１６】
ここで色サンプルとは、表示画面の色バランスを補正する際に用いる代表的な色を意味している。色サンプルの最大数は表示画面の画素数で制限を受けるが、表示画面の画素数の範囲内で色サンプル数を多くすることにより、広範囲な色に対して良好な色再現性で色バランスを調整することができる。
【００１７】
図２において、色サンプルＰ１１〜Ｐ１７の各Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２信号は、全て明度の最大値すなわち８ビットの最大値２５５であり、色としては白に対応する。同様に、色サンプルＰ５１〜Ｐ５７の各Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２信号は、全て明度の最小値すなわち８ビットの最小値０であり、色としては黒に対応する。
【００１８】
また色サンプルＰ３１〜Ｐ３７は、それぞれ色バランスの誤差がない場合の赤色、黄色、緑色、水色、青色、マゼンダ色、赤色を表す。ここで例えば色サンプルＰ３１の（２５５，０，０）は、ビデオメモリ１０に書き込まれたＲ信号が２５５であり、Ｂ信号、Ｇ信号が共に０であることを示している。
【００１９】
次にＣＰＵ４は切替信号Ｓ１により、色補正回路１及び表示手段２の同期信号に同期して、ビデオメモリ１０からＲ２信号、Ｇ２信号、Ｂ２信号が出力するようにセレクタ１１を制御すると共に、マトリクス回路１２の係数ａｉｊを次の（１）式のように設定する。
【００２０】
ｉ＝ｊのときａｉｊ＝１，ｉ≠ｊのときａｉｊ＝０・・・（１）
ここでｉ，ｊ＝１〜３である。
【００２１】
一般にマトリクス回路１２では入力したＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号すなわち（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対して次のようなマトリクス演算が行われ、Ｒ’信号，Ｇ’信号，Ｂ’信号が出力される。

【００２２】
（２）式中の（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、Ｒ信号、Ｂ信号、Ｇ信号の各大きさ０〜２５５を表し、（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）は、Ｒ’信号、Ｂ’信号、Ｇ’信号の各大きさ０〜２５５を表わす。
【００２３】
最初にＣＰＵ４は、マトリクス回路１２に対して（１）式に示す係数を設定するので、Ｒ’信号、Ｂ’信号、Ｇ’信号は、それぞれＲ信号、Ｂ信号、Ｇ信号と等しくなり、ビデオメモリ１０に格納された色信号とカーソルデータがそのまま表示画面上に表示される。
【００２４】
次に使用者は図２の表示画面を見ながら、外部入力手段３を操作することによりカーソル２１を移動させ、最も赤の原色に近いと判定した赤補正色Ｈ（Ｒ）と、最も緑の原色に近いと判定した緑補正色Ｈ（Ｇ）と、最も青の原色に近いと判定した青補正色Ｈ（Ｂ）とを選択する。
【００２５】
このとき色サンプルＰ３１の周囲の表示画面上には、色サンプルＰ３１に近い色が色相および明度を変えて連続的に多数配色されているので、使用者は最も赤の原色に近い色を赤補正色として容易に選択することができる。同様に、色サンプルＰ３３，Ｐ３５の周囲の表示画面上には、色サンプルＰ３３，Ｐ３５にそれぞれ近い色が多数配色されているので、使用者は最も緑または青の原色に近い色を緑補正色及び青補正色として容易に選択することができる。
【００２６】
そしてＣＰＵ４は、選択された補正色Ｈ（Ｒ），Ｈ（Ｇ），Ｈ（Ｂ）のそれぞれ対応しビデオメモリ１０に書き込まれたＲ信号、Ｂ信号、Ｇ信号を所得する。
【００２７】
すなわち図２に示すように、赤補正色Ｈ（Ｒ）に対応するＲ信号、Ｂ信号、Ｇ信号であるＲｈＲ，ＲｈＧ，ＲｈＢと、緑補正色Ｈ（Ｇ）に対応するＲ信号、Ｂ信号、Ｇ信号であるＧｈＲ，ＧｈＧ，ＧｈＢと、青補正色Ｈ（Ｂ）に対応するＲ信号、Ｂ信号、Ｇ信号であるＢｈＲ，ＢｈＧ，ＢｈＢとの各信号データを所得する。
【００２８】
本来、表示手段２の色再現性に誤差がなければ、Ｈ（Ｒ）＝（２５５，０，０）、Ｈ（Ｇ）＝（０，２５５，０）、Ｈ（Ｂ）＝（０，０，２５５）になるはずであるが、表示手段２の色再現性に誤差があった場合や、使用者の色順応性の違いにより、図２に示すように、（２５５，０，０）→（ＲｈＲ，ＲｈＧ，ＲｈＢ）、（０，２５５，０）→（ＧｈＲ，ＧｈＧ，ＧｈＢ）、（０，０，２５５）→（ＢｈＲ，ＢｈＧ，ＢｈＢ）のようにずれることがある。
【００２９】
本発明による色補正回路１は、ビデオメモリ１０に書き込まれたこのズレに対応する色データから、マトリクス回路１２の係数をズレに応じて自動的に補正することにより色再現性を改善する。
【００３０】
より具体的に説明すると、ＣＰＵ４は選択されたＨ（Ｒ）＝（ＲｈＲ，ＲｈＧ，ＲｈＢ）、Ｈ（Ｇ）＝（ＧｈＲ，ＧｈＧ，ＧｈＢ）、Ｈ（Ｂ）＝（ＢｈＲ，ＢｈＧ，ＢｈＢ）のデータに基づき、（２）式に示す係数マトリクスをＡｈとして（３）式のように算出し、算出した値をマトリクス回路に設定する。

【００３１】
ｎは色データのビット数を表し、上記においてはｎ＝８であるから２^ｎ−１＝２５５である。
【００３２】
次にセレクタ１１がＣＰＵ４からの切替信号Ｓ１により、ビデオメモリ１０から出力するＲ２信号，Ｇ２信号，Ｂ２信号から、通常の画像信号を構成するＲ１信号，Ｇ１信号，Ｂ１信号に切り替えて、この信号を（３）式に示す係数を有するマトリクス回路１２で演算し、演算結果である補正画像信号すなわちＲ’信号，Ｇ’信号，Ｂ’信号を表示手段２に出力する。
【００３３】
このようにしてマトリクス回路で色信号が補正され、良好な色再現性を有する画像が表示手段２に表示される。
【００３４】
具体的に（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）として本来的には純粋な赤（２５５，０，０）が色補正回路１に入力した場合について説明すると、（２）式および（３）式から（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（ＲｈＲ，ＲｈＧ，ＲｈＢ）となることがわかる。
【００３５】
すなわち、本来的には純粋な赤（２５５，０，０）の色データが補正され、表示画面上の純粋な赤である図２のＨ（Ｒ）＝（ＲｈＲ，ＲｈＧ，ＲｈＢ）に対応する色データに変換され表示画面に表示される。
【００３６】
同様に（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）として本来的には純粋な緑（０，２５５，０）が色補正回路１に入力した場合について説明すると、（２）式および（３）式から（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（ＧｈＲ，ＧｈＧ，ＧｈＢ）となることがわかる。
【００３７】
すなわち、本来的には純粋な緑（０，２５５，０）の色データが補正され、表示画面上の純粋な緑である図２のＨ（Ｇ）＝（ＧｈＲ，ＧｈＧ，ＧｈＢ）に対応する色データに変換され表示画面に表示される。
【００３８】
なお上記において、色サンプルとして純粋なＲ、Ｇ、Ｂを選択する場合について説明したが、他の色の組み合わせであっても良い。
【００３９】
また、マウスなどの外部入力手段により表示画面上にカーソルを表示させて補正色を選択する場合について説明したが、カーソル表示によらずレーザポインタなどで画面上の補正色を選択するようにしても良い。
【００４０】
また色サンプル間をなめらかに色相及び明度が変化していくグラディエーション状の色データを配置する場合について説明したが、色サンプルに色が近い色サンプル近傍色を色サンプルの近傍に配置するようにしても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による色補正回路及び色補正方法は、表示装置または色バランスの補正に関する高度な専門知識を持たない人であっても、表示画面を参照しながら容易に色バランスの補正を行うことが可能である。
【００４２】
また、表示画面上に表示された色サンプルと色サンプルに近い色から、マウスなどのポインティングデバイスを用いて本来の色サンプルに最も近い色を選択し、こうして選択した色サンプルの色データから色バランスを補正する際の補正係数を算出することにより、高価な基準信号発生器や種々の計測器を用いず、かつ色バランスの調整工数を大幅に短縮して、色バランスの補正を行うことができる。
【００４３】
さらに、種々の色再現特性を有する表示装置に合わせて、容易に色バランスの補正を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の色補正回路を含む画像表示装置のブロック図である。
【図２】図１のビデオメモリ１０に格納された色サンプルと、色サンプル間をなめらかに色相及び明度が変化していくグラディエーション状の色データとを、表示手段２を構成する表示画面に表示した一例である。
【図３】色相、明度、彩度の三属性を立体として表現した色立体である。
【符号の説明】
１色補正回路
２表示手段
３外部入力手段
４ＣＰＵ
１０ビデオメモリ
１１セレクタ
１２マトリクス回路

Claims

ＣＰＵ制御の色補正手段を有する表示装置上で、ユーザーのポインティングデバイス操作に応じて前記ＣＰＵが前記色補正手段を制御することにより色サンプルの近傍色である補正色を補正する色補正方法において、最も赤の原色に近い赤補正色、最も緑の原色に近い緑補正色および最も青の原色に近い青補正色それぞれの周辺に、それぞれの補正色に近い色の色相および明度を変えた色サンプルを予め連続的に多数表示画面上に配色させる工程と、前記連続的に多数配色させた配色結果に基づき、ユーザーが所望の前記補正色を前記ポインティングデバイスでポイントして選択する際に、前記連続的に多数配色させた色サンプルのうち最も原色に近い補正色と判断した任意の箇所をポイントする工程と、前記ポイント結果に基づき前記補正色と前記原色とのずれを前記色補正手段に補正させる工程とを前記ＣＰＵに実行させることを特徴とする色補正方法。
前記連続的に多数配色させた色サンプルを示す前記表示画面は、彩度を最大にし色相をＸ軸の白方向に変化させた第１の色サンプル、その第１の色サンプルに対してＹ軸の黒方向に順次明度を変化させた第２、第３および第４の色サンプルに対応する画像信号と、これら第１、第２、第３および第４の色サンプル間をなめらかに色相および明度が変化していくグラディエーション状の色に対応する赤色信号、緑色信号、青色信号と、ＸＹ平面上の色を選択するための前記ポイントに対応するカーソルデータとをビデオメモリに書き込む工程を経て構成した画面を用いる請求項１記載の色補正方法。
ＣＰＵ制御の色補正手段を有する表示装置上で、ユーザーのポインティングデバイス操作に応じて前記ＣＰＵが前記色補正手段を制御することにより色サンプルの近傍色である補正色を補正する色補正回路において、前記ＣＰＵが、最も赤の原色に近い赤補正色、最も緑の原色に近い緑補正色および最も青の原色に近い青補正色それぞれの周辺に、それぞれの補正色に近い色の色相および明度を変えた色サンプルを予め連続的に多数表示画面上に配色させ、前記連続的に多数配色させた配色結果に基づき、ユーザーが所望の前記補正色を前記ポインティングデバイスでポイントして選択する際に、前記連続的に多数配色させた色サンプルのうち最も原色に近い補正色と判断した任意の箇所をポイントすると、前記ポイント結果に基づき、前記ＣＰＵが前記補正色と前記原色とのずれを前記色補正手段に補正させる補正機能を備えたことを特徴とする色補正回路。