JP3815188B2 - 画像表示装置および画像表示方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アナログ画像信号をサンプリングしてデジタル的に画像処理する画像表示装置および画像表示方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
図１５は、カラーＣＲＴに１画素の白い点を表示した場合の発光状態を示した図である。図のようにＣＲＴでは、それぞれ複数の３原色の蛍光体（Ｒｂ、Ｒｃは赤の蛍光体の発光状態、Ｇａ、Ｇｂ、Ｇｃは緑の蛍光体の発光状態、Ｂａ、Ｂｂは青の蛍光体の発光状態）が発光して１画素を形成するため、各色の水平方向の輝度重心は、中心に配置された色（図１５では、緑色）の付近にある。
【０００３】
近年におけるいわゆる平面型ディスプレイとしては、ＬＣＤ(Liquid Crystal Device)、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)、ＬＥＤ(Light-Emitting Diode)、ＥＬ(Electro photo Luminescence)などの表示素子を用いたマトリクス型の表示デバイスがある。
【０００４】
図１６は、表示デバイスがＬＣＤである場合における１画素の白い点を表示した場合を示した図である。ＬＣＤのようなマトリクス型の表示デバイスの場合、１画素が各１個の３原色のセル（図中、赤Ｒ１，緑Ｇ１及び青Ｂ１。ＰＤＰ、ＬＥＤ、ＥＬ等では発光点、ＬＣＤでは液晶セル）で構成されているため、各色の水平方向の輝度重心（セルより放出される光の輝度が輝度重心の位置においてつりあう位置であり、その位置より光が放射されているとみなすことができる位置。）は各セルの中央付近に存在し、ＣＲＴに比べて各色の輝度重心が分立している（図１６中の下図に示したように、赤Ｒ１、緑Ｇ１及び青Ｂ１の輝度の重心の分布がセル間隔分離れている）。
【０００５】
そのため、表示される画像は３原色が混色した状態（正常な色表現が行われている状態）で表示されるべきであるのに、画像の輪郭部や細い線では混色せず（縁のセルの色が分離して）色のにじみが発生する。例えば、図１６のように表示デバイス上で３原色のセルが左からＲ１、Ｇ１、Ｂ１の順で並んでいるとすると白いウィンドウの右縁は、青やシアン（赤の補色）ににじみ、左縁では、赤や黄色（青の補色）ににじんでしまう（勿論、３原色のセルの並びは左からＲ１、Ｇ１、Ｂ１の順に限定されず、左からＢ１、Ｇ１、Ｒ１の順などＲ１、Ｇ１及びＢ１の組み合わせ内のいずれかの並びであってよい）。
【０００６】
図１７は、従来の画像表示装置における輪郭補正に用いる平滑化フィルタの特性と１画素の白い点を平滑化した結果を示す図である。図のように従来の平滑化フィルタでは、３原色に対して同一の特性を持ったフィルタでフィルタリング（平滑化）するので、３原色の輝度重心は移動（変移）することはなく、色にじみを改善できない。
【０００７】
さらに、実際に用いられるマトリクス表示装置は、その製造上の困難性やコスト等に起因して、１つのセルを小さくすることには限界がある。また、１画素（のデータ）は３つのセル（Ｒ１、Ｇ１及びＢ１のセル）から構成される（３つのセルに分散）ので、１画素の大きさが必然的に大きくなってしまい画像の鮮鋭度の低下が著しい。
【０００８】
また、アナログの画像信号をケーブルを用いて伝送する場合、伝送に用いられる伝送系としてのケーブル等のインダクタンスやインピーダンスの不整合などにより、リンギングが発生する。一般的な画像の主走査方向は、左から右であるので、リンギングは、画像の右側に発生する。
【０００９】
図１８（ａ）はリンギングが発生した画像、図１８（ｂ）は従来の平滑化フィルタで処理した結果の一例を示す図である。図１８（ｂ）のようにフィルタリング（平滑化）によって、リンギングの振幅が減る（図１８（ｂ）中（イ））と同時に、白い点の左側も平滑化（輪郭の立ち上がりが鈍る）されてしまう（図１８（ｂ）中（ロ））ため、平滑化を本来必要としない部分の画像の鮮鋭度が低下する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の画像表示装置は、以上のように構成されているので、画像の輪郭部で色のにじみが発生する。
【００１１】
また、３原色に用いる平滑化フィルタは、それぞれの色に対するフィルタ特性が同じであるので、３原色の輝度重心が移動（変移）しないため（水平方向に各色の輝度重心の位置が保存されたままとなる）、画像の輪郭部で色のにじみが改善できない。
【００１２】
また、平滑化した結果として１画素のデータが全てのセルについて３つの画素に分散してしまうので、画像の鮮鋭度が低下する。
【００１３】
また、画像信号の伝送により発生したリンギングを有する画像に対して平滑化すると、リンギングが発生していない平滑化処理が不要な部分も平滑化されてしまい、輪郭の左側も平滑化されてしまうなどの課題がある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像表示装置は、カラー画像を構成する３原色の各色に対応する映像信号毎に独立した特性によって前記各映像信号をフィルタリングするフィルタ手段と、前記３原色の各色に対応して所定の順序に配置されたセルによって構成される画素を２次元的に配列し、前記フィルタ手段からの出力に基づいて前記カラー画像を表示する表示手段とを備える。
【００１５】
また、フィルタ手段は、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を変移させることを特徴とする。
【００１６】
また、画素は中央のセルおよび該中央のセルの両側に隣接するセルより構成され、フィルタ手段は、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を前記中央のセルの輝度重心の方向に変移させることを特徴とする。
【００１７】
また、フィルタ手段は、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を同方向に変移させることを特徴とする。
【００１８】
また、輝度重心の変移量が各色毎に異なることを特徴とする。
【００１９】
また、画素は中央のセルおよび該中央のセルを挟む両側のセルより構成され、フィルタ手段は、前記中央のセルに対するフィルタ特性が前記両側のセルのフィルタ特性よりも通過帯域が低いことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る画像表示方法は、カラー画像を構成する３原色の各色に対応する映像信号毎に独立した特性によって前記各映像信号をフィルタリングし、前記３原色の各色に対応して所定の順序に配置されたセルによって構成される画素を２次元的に配列された表示手段に前記フィルタリングによって得られる出力に基づいて前記カラー画像を表示することを特徴とする。
【００２１】
また、フィルタリングは、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を変移させることを特徴とする。
【００２２】
また、画素は中央のセルおよび該中央のセルを挟む両側のセルより構成され、フィルタリングは、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を前記中央のセルの輝度重心の方向に変移させることを特徴とする。
【００２３】
また、フィルタリングは、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を同方向に変移させることを特徴とする。
【００２４】
また、輝度重心の変移量が各色毎に異なることを特徴とする。
【００２５】
また、画素は中央のセルおよび該中央のセルを挟む両側のセルより構成され、フィルタリングは、前記中央のセルに対するフィルタ特性が前記両側のセルのフィルタ特性よりも通過帯域が低いことを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における画像表示装置を表す図である。
図において、１、２および３は３原色で構成される第１乃至第３の各色（赤、緑及び青の各色）に対応する入力画像信号を所定の周波数でサンプリングしてデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換手段、４、５および６は平滑化手段（これら平滑化手段４乃至６によりフィルタ手段を構成する）、７は表示手段である。
【００２７】
ここで、表示手段７の１画素は、３原色のセルが所定の順序で配置されてカラー画像を表示するが、ここでは、図１６に示したように左から第１色を赤（Ｒ）、第２色を緑（Ｇ）、第３色を青（Ｂ）として配置した場合を例として用いる（勿論、この配置に限られないことは敢えて説明するまでもなく、以下に述べる作用効果を得ることができる）。
【００２８】
次に動作について説明する。
３原色で構成された画像信号が入力され、Ａ／Ｄ変換手段１は、第１色（Ｒ）に対応する入力画像信号を、その画像信号の形式に対応した所定の周波数でサンプリングし、デジタルの画像データに変換する。同様にＡ／Ｄ変換手段２は、第２色（Ｇ）に対応する入力画像信号を所定の周波数でサンプリングし、Ａ／Ｄ変換手段３は、第３色（Ｂ）に対応する入力画像信号を所定の周波数でサンプリングして、デジタルの画像データに変換する。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換手段１、２、３が出力した画像データは、それぞれ平滑化手段４、５、６に入力され、平滑化手段４、５、６は、入力された画像データのフィルタリング（平滑化）を行う。
【００３０】
図２は、フィルタリングを行うフィルタを構成する平滑化手段４、５、６における平滑化の一例を説明する図である。平滑化手段４、５、６は、図２に示した特性のフィルタで平滑化処理を行う。すなわち第１色（Ｒ）の画像データＲ０はフィルタの特性がＦＲ０に示されるように平滑化が行われ（これを”フィルタ特性ＦＲ０による平滑化”と表現する。以下、同様の動作には同様の表現を用いる。）、第１色（Ｒ）の画像データＲ１は、フィルタ特性ＦＲ１によって平滑化が行われ、第１色（Ｒ）の画像データＲ２は、フィルタ特性ＦＲ２によって平滑化が行われる。
【００３１】
第２色（Ｇ）、第３色（Ｂ）についても同様にフィルタ特性ＦＧ０〜ＦＧ２、ＦＢ０〜ＦＢ２によってそれぞれ平滑化が行われる。なお、図２において縦軸はフィルタのゲイン、横軸は水平方向の位置（水平位置）を示す。
【００３２】
図３は、平滑化手段４における第１色（Ｒ）の画像データＲ１の平滑化の動作をより詳しく説明する図である。
フィルタ特性ＦＲ１が第１色（Ｒ）の画像データＲ０、Ｒ１に対して図３に示すような位相関係にあったとすると、フィルタ特性ＦＲ１による第１色（Ｒ）の画像データＲ１の平滑化の結果Ｒｏ１は、以下の式（１）によって表される。
Ｒｏ１＝ｘ×Ｒ１＋（１−ｘ）×Ｒ０
ただし、０＜ｘ≦１．０
【００３３】
ここで、上記式（１）中、ｘは画面右側の画像データ（例えば、図３中の第１色（Ｒ）の画像データＲ１）に付加される重み付け係数、１−ｘは画面左側の画像データ（例えば、図３中の第１色（Ｒ）の画像データＲ０）に付加される重み付け係数であり、それらの重み付け係数の和は１になる。
【００３４】
図２には各色の画像データとフィルタ特性との関係を示しているが、第１色（Ｒ）の画像データＲ１の平滑化を行うフィルタ特性ＦＲ１において、第１色（Ｒ）の画像データＲ０に対しては１−ｘ＜０．５、第１色（Ｒ）の画像データＲ１に対してはｘ＞０．５の重み付けが行われていることを示している。
【００３５】
同様に、第２色（Ｇ）の画像データＧ１の平滑化を行うフィルタ特性ＦＧ１において、第２色（Ｇ）の画像データＧ１に対してはｘ＝１の重み付けが行われ、第３色（Ｂ）の画像データＢ１の平滑化を行うフィルタ特性ＦＢ１において、第３色（Ｂ）の画像データＢ１に対しては１−ｘ＞０．５、第３色（Ｂ）の画像データＢ２に対してはｘ＜０．５の重み付けが行われていることを示している。
【００３６】
図４は、画像信号として１画素の白い点が入力された場合における平滑化処理の結果を示す図である。このとき入力画像Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１が白い点である（図４（ａ））。なお、図において横軸は、画面上の水平位置を示し、縦軸は、輝度（明るさ）を示す。平滑化処理によって平滑化後の１点の白い画素は、第３色（Ｂ）の画像データＢ０、第１色（Ｒ）の画像データＲ１、第２色（Ｇ）の画像データＧ１、第３色（Ｂ）の画像データＢ１、第１色（Ｒ）の画像データＲ２の５個のセルで構成され、第１色（Ｒ）の画像データＲ１および第３色（Ｂ）の画像データＢ１の輝度重心は、第２色（Ｇ）の画像データＧ１側に移動する（図４（ｂ））。
【００３７】
図４（ｂ）は、第１色（Ｒ）の画像データＲ１、第２色（Ｇ）の画像データＧ１、第３色（Ｂ）の画像データＢ１の輝度重心の変移量を示しており、第１色（Ｒ）の画像データＲの輝度重心の変移量をＭｒ、第２色（Ｇ）の画像データＧの輝度重心の変移量をＭｇ、第３色（Ｂ）の画像データＢの輝度重心の変移量をＭｂとし、右側への移動を正、左側への移動を負とすると各色の輝度重心の変移量は、以下の関係式（１）で示される。
Ｍｒ＞０
Ｍｇ＝０
Ｍｂ＜０
【００３８】
なお、図２に示したフィルタの特性の場合、第２色（Ｇ）は、重心の移動および平滑化は行われない。
【００３９】
以上の処理が平滑化手段４、５、６で全ての画素に対して実施されることで平滑化処理が完了する。
【００４０】
平滑化手段４、５、６（フィルタ）において処理された画像データは、表示手段７に順次出力され、表示手段７は、平滑化手段４、５、６が出力した画像データに基づいてカラー画像を（所定の位置に）表示する。
【００４１】
なお、図４に示したように１画素の白い点を構成する画像データのうち、第１色（Ｒ）は画像データＲ１のデータ（輝度成分）が画像データＲ１と画像データＲ２とに分散され、第３色（Ｂ）は画像データＢ１のデータ（輝度成分）が画像データＢ０と画像データＢ１とに分散されて表示されるので、第１色（Ｒ）の輝度重心は第２色（Ｇ）の方向にＭｒだけ移動し、第３色の輝度重心は第２色（Ｇ）の方向へＭｂだけ移動して３原色の輝度重心が近づくので、画像の輪郭部においても混色しやすく、色のにじみを抑えることができる。
【００４２】
すなわち、画素が中央のセル（この場合はセルＧ１）及びこの中央のセルの両側に隣接するセル（この場合はセルＲ１、セルＢ１）より構成され、平滑化することによって１画素の各色のセルにおける輝度成分をこの１画素に隣接する画素の各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することによって各色の輝度重心の位置を中央のセルの輝度重心の方向に変移させている。
【００４３】
また、３原色を平滑化した結果として分散されたデータは、第１色（Ｒ）の画像データＲ２と第３色（Ｂ）の画像データＢ０のみであるので、輪郭の右側では、第２色（Ｇ）と第３色（Ｂ）の画像データにおける高周波成分が保存され（図４中、第２色（Ｇ）の画像データＧ２＝０、第３色（Ｂ）の画像データＢ２＝０）、輪郭の左側では、第１色（Ｒ）と第２色（Ｇ）の高周波成分が保存されている（図４中、第１色（Ｒ）の画像データＲ０＝０、第２色（Ｇ）の画像データＧ０＝０）ので、鮮鋭度の低下を少なくすることができる。
【００４４】
なお、上記動作の説明では、第２色（Ｇ）に用いる平滑化手段５として、第２色（Ｇ）の輝度重心の移動、および平滑化を行わない構成について説明したが、図５に示すように第２色（Ｇ）に対する平滑化には、他の第１色（Ｒ）及び第３色（Ｂ）よりも滑らかとなるような特性のフィルタ（すなわち、中央のセルＧ１に対する平滑化のためのフィルタ特性がその両側のセルＲ１、Ｂ１の平滑化のためのフィルタ特性よりも通過帯域が低い特性のフィルタ）を用いて、第２色（Ｇ）に対して輝度重心の移動を行わずに平滑化しても良い。
【００４５】
図６は、図５に示した特性のフィルタを用いて平滑化した結果を示す図である。３原色の輝度重心の移動は、図４と同じであるが、第２色（Ｇ）の画像データＧ１のデータが画像データＧ０、画像データＧ２に分散されるので、図４よりも鮮鋭度は低下するが、色のにじみがさらに低下する。
【００４６】
なお、上記動作の説明では、入力される画像信号が３原色の場合について説明したが、入力される画像信号が、▲１▼輝度信号と色信号で構成される場合や、▲２▼コンポジット信号であっても良い。
【００４７】
＜▲１▼輝度信号と色信号で構成される場合＞
図７は、入力される画像信号が、輝度信号と色信号の場合における画像表示装置の構成を示す図である。図において、８および９はＡ／Ｄ変換手段、１０は、輝度信号と色信号からＲ、Ｇ及びＢの３原色に変換するマトリクス手段である。
【００４８】
入力された輝度信号はＡ／Ｄ変換手段８で所定の周波数でサンプリングされ、入力された色信号はＡ／Ｄ変換手段９で所定の周波数でサンプリングされてデジタルの画像データに変換される。変換された輝度データと色データは、マトリクス手段１０に入力され３原色のデータに変換される。マトリクス手段１０で変換された３原色のデータのうち、第１色（Ｒ）が平滑化手段４に入力され、第２色（Ｇ）が平滑化手段５に入力され、第３色（Ｂ）が平滑化手段６に入力される。
【００４９】
平滑化処理以降の動作は、前記動作の説明と同様であるので、詳細な動作の説明は省略する。
【００５０】
＜▲２▼コンポジット信号である場合＞
図８は、入力される画像信号がコンポジット信号の場合における画像表示装置の構成を示す図である。図において、１１は、Ａ／Ｄ変換手段、１２は、Ｙ／Ｃ分離手段である。
【００５１】
入力されたコンポジット信号は、Ａ／Ｄ変換手段１１で所定の周波数でサンプリングされデジタルの画像データに変換される。Ａ／Ｄ変換手段１１で変換されたコンポジットの画像データは、Ｙ／Ｃ分離手段１２に入力され、輝度のデータと色のデータに分離される。Ｙ／Ｃ分離手段１２で分離された輝度のデータと色のデータは、マトリクス手段１０に入力され、３原色のデータに変換される。マトリクス手段１０で変換された３原色のデータのうち、第１色（Ｒ）が平滑化手段４に入力され、第２色（Ｇ）が平滑化手段５に入力され、第３色（Ｂ）が平滑化手段６に入力される。
【００５２】
平滑化処理以降の動作は、前記動作の説明と同様であるので、詳細な動作の説明は省略する。
【００５３】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、アナログの画像信号を所定の周波数でサンプリングして画像処理を施す場合について説明したが、これに限るものではなく、デジタルの画像データが画像表示装置に入力されても良い。
【００５４】
図９は、この発明の実施の形態２における画像表示装置を示す図である。図において１３は３原色を構成する第１色（Ｒ）のデジタル画像データの入力端子、１４は３原色を構成する第２色（Ｇ）のデジタル画像データの入力端子、１４は３原色を構成する第３色（Ｂ）のデジタル画像データの入力端子である。
【００５５】
次に動作について説明する。
３原色を構成するデジタルの画像データとして、第１色（Ｒ）のデジタル画像データが入力端子１３に入力され、第２色（Ｇ）のデジタル画像データが入力端子１４に入力され、第３色（Ｂ）のデジタル画像データが入力端子１５に入力される。
【００５６】
入力された第１色（Ｒ）の画像データは平滑化手段４に入力され、第２色（Ｇ）の画像データは平滑化手段５に入力され、第３色（Ｂ）の画像データは平滑化手段６に入力される。
【００５７】
平滑化処理以降の動作は、前記実施の形態１に述べた動作の説明と同様であるので、詳細な動作の説明は省略する。
【００５８】
なお、上記動作の説明では、入力画像信号が３原色で構成されるデジタル画像データの場合を示したが、これに限るものではなく、輝度と色で構成されるデジタル化された画像データやコンポジットのデジタル化された画像データであっても良い。
【００５９】
実施の形態３．
図１０は、この発明の実施の形態３における平滑化手段４、５、６で用いるフィルタの特性を示す図である。
【００６０】
図１１は、図１０に示した特性のフィルタで１画素の白い点を平滑化した結果を示す図である。この時、３原色の輝度重心の変移量Ｍｒ、Ｍｇ及びＭｂは以下の関係式（２）で示される。
Ｍｒ＞０
Ｍｇ＞０
Ｍｂ＞０
Ｍｒ≧Ｍｇ≧Ｍｂ
【００６１】
図１１に示したように全ての色の輝度重心は右側に移動する（１画素に対応する各色の輝度重心の位置を同方向に変移させる）ので、輪郭の左側の高域成分を保持したまま、輪郭の右側を平滑化することができる。
【００６２】
図１２は、リンギングを有した画像を図１０の特性のフィルタで平滑化した結果を示す図で、図１２中の左図がリンギングを有する画像、図１２中の右図が処理結果である。関係式（２）に示すような関係であるとき、図１２中の右図のように輪郭の左側は平滑化されず（図１２中の右図（ロ））、輪郭の右側はリンギングが抑えられるように平滑化される（図１２中の右図（イ））。
【００６３】
ここで、上記の関係式において各変移量Ｍｒ＝Ｍｇ＝Ｍｂである場合には、図に示したように、輪郭の左側は平滑化されないため、輪郭の左側の高域成分を保持したまま（図１１中、第１色（Ｒ）の画像データＲ０＝０、第２色（Ｇ）の画像データＧ０＝０及び第３色（Ｂ）の画像データＢ０＝０。図１２中の右図を参照すると分かるように輪郭の立ち上がりが鈍らない。）、画像の右側に発生するリンギングの振幅を低減することができる。
【００６４】
また、上記の関係式において各変移量の関係がＭｒ＞Ｍｇ＞Ｍｂ（輝度重心の変移量が各色毎に異なる）である場合には、輝度重心が右側に移動することによって、輪郭の左側の高域成分を保持したまま（図１１中、第１色（Ｒ）の画像データＲ０＝０、第２色（Ｇ）の画像データＧ０＝０及び第３色（Ｂ）の画像データＢ０＝０。図１２中の右図（ロ）を参照すると分かるように輪郭の立ち上がりが鈍らない。）、画像の右側に発生するリンギングの振幅を低減する（図１２中の右図（イ）を参照すると分かるように輪郭の立ち下がり部分のリンギングの振幅が小さくなる）と同時に、３原色の輝度重心が接近するので輪郭部分の色のにじみが低下する。
【００６５】
なお、上記動作の説明では、全ての色の輝度重心を右側に移動する場合について説明したが、変移量Ｍｒ、Ｍｇ及びＭｂの関係が以下の関係式（３）に示すように第３色（Ｂ）の輝度重心のみを左側に移動しても良い。
Ｍｒ＞０
Ｍｇ＞０
Ｍｂ＜０
Ｍｒ≧Ｍｇ
【００６６】
このようにすると、次に説明するようになる。すなわち、図１３は上記関係式（３）を満たすフィルタ特性の一例を示す図で、図１４は図１３の特性のフィルタによって１画素の白い点を平滑化した結果を示す図である。この場合、第３色（Ｂ）の輝度重心を左側に移動するように平滑化する（中央のセルＧ１に隣接するセルＲ１、セルＢ１の色の輝度重心の変移の方向を異ならせる）ことで、３原色の輝度重心が図１１に示したものよりも接近するので、輪郭部分の色のにじみが低下する。
【００６７】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００６８】
本発明に係る画像表示装置は、カラー画像を構成する３原色の各色に対応する映像信号毎に独立した特性によって前記各映像信号をフィルタリングするフィルタ手段と、前記３原色の各色に対応して所定の順序に配置されたセルによって構成される画素を２次元的に配列し、前記フィルタ手段からの出力に基づいて前記カラー画像を表示する表示手段とを備えるので、３原色の各色に対応するセル毎に独立した特性によりフィルタリングを行うことができる。
【００６９】
また、フィルタ手段は、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を変移させることを特徴とするので、高域成分を損なうことが無い。
【００７０】
また、画素は中央のセルおよび該中央のセルの両側に隣接するセルより構成され、フィルタ手段は、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を前記中央のセルの輝度重心の方向に変移させることを特徴とするので、高域成分を損なうことが無いと共に色にじみを抑えることができる。
【００７１】
また、フィルタ手段は、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を同方向に変移させることを特徴とするので、輪郭部を鮮明なものとすることができリンギングの影響を抑えることができる。
【００７２】
また、輝度重心の変移量が各色毎に異なることを特徴とするので、色毎の輝度重心の位置を任意に設定することができ、色にじみを低下させることができる。
【００７３】
また、画素は中央のセルおよび該中央のセルを挟む両側のセルより構成され、フィルタ手段は、前記中央のセルに対するフィルタ特性が前記両側のセルのフィルタ特性よりも通過帯域が低いことを特徴とするので、さらに色にじみを抑えることができる。
【００７４】
本発明に係る画像表示方法は、カラー画像を構成する３原色の各色に対応する映像信号毎に独立した特性によって前記各映像信号をフィルタリングし、前記３原色の各色に対応して所定の順序に配置されたセルによって構成される画素を２次元的に配列された表示手段に前記フィルタリングによって得られる出力に基づいて前記カラー画像を表示することを特徴とするので、３原色の各色に対応するセル毎に独立した特性によりフィルタリングを行うことができる。
【００７５】
また、フィルタリングは、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を変移させることを特徴とするので、高域成分を損なうことが無い。
【００７６】
また、画素は中央のセルおよび該中央のセルを挟む両側のセルより構成され、フィルタリングは、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を前記中央のセルの輝度重心の方向に変移させることを特徴とするので、高域成分を損なうことが無いと共に色にじみを抑えることができる。
【００７７】
また、フィルタリングは、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を同方向に変移させることを特徴とするので、輪郭部を鮮明なものとすることができリンギングの影響を抑えることができる。
【００７８】
また、輝度重心の変移量が各色毎に異なることを特徴とするので、色毎の輝度重心の位置を任意に設定することができ、色にじみを低下させることができる。
【００７９】
また、画素は中央のセルおよび該中央のセルを挟む両側のセルより構成され、フィルタリングは、前記中央のセルに対するフィルタ特性が前記両側のセルのフィルタ特性よりも通過帯域が低いことを特徴とするので、さらに色にじみを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１における画像表示装置を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１における輪郭補正の動作を示す説明図である。
【図３】 この発明の実施の形態１における輪郭補正の動作の詳細を示す説明図である。
【図４】 この発明の実施の形態１における輪郭補正の結果を示す説明図である。
【図５】 この発明の実施の形態１における輪郭補正の動作を示す説明図である。
【図６】 この発明の実施の形態１における輪郭補正の結果を示す説明図である。
【図７】 この発明の実施の形態１における画像表示装置の他の構成を示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施の形態１における画像表示装置の他の構成を示すブロック図である。
【図９】 この発明の実施の形態２における画像表示装置を示すブロック図である。
【図１０】 この発明の実施の形態３における輪郭補正の動作を示す説明図である。
【図１１】 この発明の実施の形態３における輪郭補正の結果を示す説明図である。
【図１２】 この発明の実施の形態３における輪郭補正の結果を示す説明図である。
【図１３】 この発明の実施の形態３における輪郭補正の動作を示す説明図である。
【図１４】 この発明の実施の形態３における輪郭補正の結果を示す説明図である。
【図１５】 カラーＣＲＴの１画素の構成を示す説明図である。
【図１６】 従来の画像表示装置の１画素の構成を示す説明図である。
【図１７】 従来の画像表示装置の輪郭補正の動作を示す説明図である。
【図１８】 従来の画像表示装置の輪郭補正の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１，２，３ Ａ／Ｄ変換手段、４，５，６ 平滑化手段、７ 表示手段。
【発明の属する技術分野】
この発明は、アナログ画像信号をサンプリングしてデジタル的に画像処理する画像表示装置および画像表示方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
図１５は、カラーＣＲＴに１画素の白い点を表示した場合の発光状態を示した図である。図のようにＣＲＴでは、それぞれ複数の３原色の蛍光体（Ｒｂ、Ｒｃは赤の蛍光体の発光状態、Ｇａ、Ｇｂ、Ｇｃは緑の蛍光体の発光状態、Ｂａ、Ｂｂは青の蛍光体の発光状態）が発光して１画素を形成するため、各色の水平方向の輝度重心は、中心に配置された色（図１５では、緑色）の付近にある。
【０００３】
近年におけるいわゆる平面型ディスプレイとしては、ＬＣＤ(Liquid Crystal Device)、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)、ＬＥＤ(Light-Emitting Diode)、ＥＬ(Electro photo Luminescence)などの表示素子を用いたマトリクス型の表示デバイスがある。
【０００４】
図１６は、表示デバイスがＬＣＤである場合における１画素の白い点を表示した場合を示した図である。ＬＣＤのようなマトリクス型の表示デバイスの場合、１画素が各１個の３原色のセル（図中、赤Ｒ１，緑Ｇ１及び青Ｂ１。ＰＤＰ、ＬＥＤ、ＥＬ等では発光点、ＬＣＤでは液晶セル）で構成されているため、各色の水平方向の輝度重心（セルより放出される光の輝度が輝度重心の位置においてつりあう位置であり、その位置より光が放射されているとみなすことができる位置。）は各セルの中央付近に存在し、ＣＲＴに比べて各色の輝度重心が分立している（図１６中の下図に示したように、赤Ｒ１、緑Ｇ１及び青Ｂ１の輝度の重心の分布がセル間隔分離れている）。
【０００５】
そのため、表示される画像は３原色が混色した状態（正常な色表現が行われている状態）で表示されるべきであるのに、画像の輪郭部や細い線では混色せず（縁のセルの色が分離して）色のにじみが発生する。例えば、図１６のように表示デバイス上で３原色のセルが左からＲ１、Ｇ１、Ｂ１の順で並んでいるとすると白いウィンドウの右縁は、青やシアン（赤の補色）ににじみ、左縁では、赤や黄色（青の補色）ににじんでしまう（勿論、３原色のセルの並びは左からＲ１、Ｇ１、Ｂ１の順に限定されず、左からＢ１、Ｇ１、Ｒ１の順などＲ１、Ｇ１及びＢ１の組み合わせ内のいずれかの並びであってよい）。
【０００６】
図１７は、従来の画像表示装置における輪郭補正に用いる平滑化フィルタの特性と１画素の白い点を平滑化した結果を示す図である。図のように従来の平滑化フィルタでは、３原色に対して同一の特性を持ったフィルタでフィルタリング（平滑化）するので、３原色の輝度重心は移動（変移）することはなく、色にじみを改善できない。
【０００７】
さらに、実際に用いられるマトリクス表示装置は、その製造上の困難性やコスト等に起因して、１つのセルを小さくすることには限界がある。また、１画素（のデータ）は３つのセル（Ｒ１、Ｇ１及びＢ１のセル）から構成される（３つのセルに分散）ので、１画素の大きさが必然的に大きくなってしまい画像の鮮鋭度の低下が著しい。
【０００８】
また、アナログの画像信号をケーブルを用いて伝送する場合、伝送に用いられる伝送系としてのケーブル等のインダクタンスやインピーダンスの不整合などにより、リンギングが発生する。一般的な画像の主走査方向は、左から右であるので、リンギングは、画像の右側に発生する。
【０００９】
図１８（ａ）はリンギングが発生した画像、図１８（ｂ）は従来の平滑化フィルタで処理した結果の一例を示す図である。図１８（ｂ）のようにフィルタリング（平滑化）によって、リンギングの振幅が減る（図１８（ｂ）中（イ））と同時に、白い点の左側も平滑化（輪郭の立ち上がりが鈍る）されてしまう（図１８（ｂ）中（ロ））ため、平滑化を本来必要としない部分の画像の鮮鋭度が低下する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の画像表示装置は、以上のように構成されているので、画像の輪郭部で色のにじみが発生する。
【００１１】
また、３原色に用いる平滑化フィルタは、それぞれの色に対するフィルタ特性が同じであるので、３原色の輝度重心が移動（変移）しないため（水平方向に各色の輝度重心の位置が保存されたままとなる）、画像の輪郭部で色のにじみが改善できない。
【００１２】
また、平滑化した結果として１画素のデータが全てのセルについて３つの画素に分散してしまうので、画像の鮮鋭度が低下する。
【００１３】
また、画像信号の伝送により発生したリンギングを有する画像に対して平滑化すると、リンギングが発生していない平滑化処理が不要な部分も平滑化されてしまい、輪郭の左側も平滑化されてしまうなどの課題がある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像表示装置は、カラー画像を構成する３原色の各色に対応する映像信号毎に独立した特性によって前記各映像信号をフィルタリングするフィルタ手段と、前記３原色の各色に対応して所定の順序に配置されたセルによって構成される画素を２次元的に配列し、前記フィルタ手段からの出力に基づいて前記カラー画像を表示する表示手段とを備える。
【００１５】
また、フィルタ手段は、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を変移させることを特徴とする。
【００１６】
また、画素は中央のセルおよび該中央のセルの両側に隣接するセルより構成され、フィルタ手段は、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を前記中央のセルの輝度重心の方向に変移させることを特徴とする。
【００１７】
また、フィルタ手段は、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を同方向に変移させることを特徴とする。
【００１８】
また、輝度重心の変移量が各色毎に異なることを特徴とする。
【００１９】
また、画素は中央のセルおよび該中央のセルを挟む両側のセルより構成され、フィルタ手段は、前記中央のセルに対するフィルタ特性が前記両側のセルのフィルタ特性よりも通過帯域が低いことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る画像表示方法は、カラー画像を構成する３原色の各色に対応する映像信号毎に独立した特性によって前記各映像信号をフィルタリングし、前記３原色の各色に対応して所定の順序に配置されたセルによって構成される画素を２次元的に配列された表示手段に前記フィルタリングによって得られる出力に基づいて前記カラー画像を表示することを特徴とする。
【００２１】
また、フィルタリングは、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を変移させることを特徴とする。
【００２２】
また、画素は中央のセルおよび該中央のセルを挟む両側のセルより構成され、フィルタリングは、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を前記中央のセルの輝度重心の方向に変移させることを特徴とする。
【００２３】
また、フィルタリングは、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を同方向に変移させることを特徴とする。
【００２４】
また、輝度重心の変移量が各色毎に異なることを特徴とする。
【００２５】
また、画素は中央のセルおよび該中央のセルを挟む両側のセルより構成され、フィルタリングは、前記中央のセルに対するフィルタ特性が前記両側のセルのフィルタ特性よりも通過帯域が低いことを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における画像表示装置を表す図である。
図において、１、２および３は３原色で構成される第１乃至第３の各色（赤、緑及び青の各色）に対応する入力画像信号を所定の周波数でサンプリングしてデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換手段、４、５および６は平滑化手段（これら平滑化手段４乃至６によりフィルタ手段を構成する）、７は表示手段である。
【００２７】
ここで、表示手段７の１画素は、３原色のセルが所定の順序で配置されてカラー画像を表示するが、ここでは、図１６に示したように左から第１色を赤（Ｒ）、第２色を緑（Ｇ）、第３色を青（Ｂ）として配置した場合を例として用いる（勿論、この配置に限られないことは敢えて説明するまでもなく、以下に述べる作用効果を得ることができる）。
【００２８】
次に動作について説明する。
３原色で構成された画像信号が入力され、Ａ／Ｄ変換手段１は、第１色（Ｒ）に対応する入力画像信号を、その画像信号の形式に対応した所定の周波数でサンプリングし、デジタルの画像データに変換する。同様にＡ／Ｄ変換手段２は、第２色（Ｇ）に対応する入力画像信号を所定の周波数でサンプリングし、Ａ／Ｄ変換手段３は、第３色（Ｂ）に対応する入力画像信号を所定の周波数でサンプリングして、デジタルの画像データに変換する。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換手段１、２、３が出力した画像データは、それぞれ平滑化手段４、５、６に入力され、平滑化手段４、５、６は、入力された画像データのフィルタリング（平滑化）を行う。
【００３０】
図２は、フィルタリングを行うフィルタを構成する平滑化手段４、５、６における平滑化の一例を説明する図である。平滑化手段４、５、６は、図２に示した特性のフィルタで平滑化処理を行う。すなわち第１色（Ｒ）の画像データＲ０はフィルタの特性がＦＲ０に示されるように平滑化が行われ（これを”フィルタ特性ＦＲ０による平滑化”と表現する。以下、同様の動作には同様の表現を用いる。）、第１色（Ｒ）の画像データＲ１は、フィルタ特性ＦＲ１によって平滑化が行われ、第１色（Ｒ）の画像データＲ２は、フィルタ特性ＦＲ２によって平滑化が行われる。
【００３１】
第２色（Ｇ）、第３色（Ｂ）についても同様にフィルタ特性ＦＧ０〜ＦＧ２、ＦＢ０〜ＦＢ２によってそれぞれ平滑化が行われる。なお、図２において縦軸はフィルタのゲイン、横軸は水平方向の位置（水平位置）を示す。
【００３２】
図３は、平滑化手段４における第１色（Ｒ）の画像データＲ１の平滑化の動作をより詳しく説明する図である。
フィルタ特性ＦＲ１が第１色（Ｒ）の画像データＲ０、Ｒ１に対して図３に示すような位相関係にあったとすると、フィルタ特性ＦＲ１による第１色（Ｒ）の画像データＲ１の平滑化の結果Ｒｏ１は、以下の式（１）によって表される。
Ｒｏ１＝ｘ×Ｒ１＋（１−ｘ）×Ｒ０
ただし、０＜ｘ≦１．０
【００３３】
ここで、上記式（１）中、ｘは画面右側の画像データ（例えば、図３中の第１色（Ｒ）の画像データＲ１）に付加される重み付け係数、１−ｘは画面左側の画像データ（例えば、図３中の第１色（Ｒ）の画像データＲ０）に付加される重み付け係数であり、それらの重み付け係数の和は１になる。
【００３４】
図２には各色の画像データとフィルタ特性との関係を示しているが、第１色（Ｒ）の画像データＲ１の平滑化を行うフィルタ特性ＦＲ１において、第１色（Ｒ）の画像データＲ０に対しては１−ｘ＜０．５、第１色（Ｒ）の画像データＲ１に対してはｘ＞０．５の重み付けが行われていることを示している。
【００３５】
同様に、第２色（Ｇ）の画像データＧ１の平滑化を行うフィルタ特性ＦＧ１において、第２色（Ｇ）の画像データＧ１に対してはｘ＝１の重み付けが行われ、第３色（Ｂ）の画像データＢ１の平滑化を行うフィルタ特性ＦＢ１において、第３色（Ｂ）の画像データＢ１に対しては１−ｘ＞０．５、第３色（Ｂ）の画像データＢ２に対してはｘ＜０．５の重み付けが行われていることを示している。
【００３６】
図４は、画像信号として１画素の白い点が入力された場合における平滑化処理の結果を示す図である。このとき入力画像Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１が白い点である（図４（ａ））。なお、図において横軸は、画面上の水平位置を示し、縦軸は、輝度（明るさ）を示す。平滑化処理によって平滑化後の１点の白い画素は、第３色（Ｂ）の画像データＢ０、第１色（Ｒ）の画像データＲ１、第２色（Ｇ）の画像データＧ１、第３色（Ｂ）の画像データＢ１、第１色（Ｒ）の画像データＲ２の５個のセルで構成され、第１色（Ｒ）の画像データＲ１および第３色（Ｂ）の画像データＢ１の輝度重心は、第２色（Ｇ）の画像データＧ１側に移動する（図４（ｂ））。
【００３７】
図４（ｂ）は、第１色（Ｒ）の画像データＲ１、第２色（Ｇ）の画像データＧ１、第３色（Ｂ）の画像データＢ１の輝度重心の変移量を示しており、第１色（Ｒ）の画像データＲの輝度重心の変移量をＭｒ、第２色（Ｇ）の画像データＧの輝度重心の変移量をＭｇ、第３色（Ｂ）の画像データＢの輝度重心の変移量をＭｂとし、右側への移動を正、左側への移動を負とすると各色の輝度重心の変移量は、以下の関係式（１）で示される。
Ｍｒ＞０
Ｍｇ＝０
Ｍｂ＜０
【００３８】
なお、図２に示したフィルタの特性の場合、第２色（Ｇ）は、重心の移動および平滑化は行われない。
【００３９】
以上の処理が平滑化手段４、５、６で全ての画素に対して実施されることで平滑化処理が完了する。
【００４０】
平滑化手段４、５、６（フィルタ）において処理された画像データは、表示手段７に順次出力され、表示手段７は、平滑化手段４、５、６が出力した画像データに基づいてカラー画像を（所定の位置に）表示する。
【００４１】
なお、図４に示したように１画素の白い点を構成する画像データのうち、第１色（Ｒ）は画像データＲ１のデータ（輝度成分）が画像データＲ１と画像データＲ２とに分散され、第３色（Ｂ）は画像データＢ１のデータ（輝度成分）が画像データＢ０と画像データＢ１とに分散されて表示されるので、第１色（Ｒ）の輝度重心は第２色（Ｇ）の方向にＭｒだけ移動し、第３色の輝度重心は第２色（Ｇ）の方向へＭｂだけ移動して３原色の輝度重心が近づくので、画像の輪郭部においても混色しやすく、色のにじみを抑えることができる。
【００４２】
すなわち、画素が中央のセル（この場合はセルＧ１）及びこの中央のセルの両側に隣接するセル（この場合はセルＲ１、セルＢ１）より構成され、平滑化することによって１画素の各色のセルにおける輝度成分をこの１画素に隣接する画素の各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することによって各色の輝度重心の位置を中央のセルの輝度重心の方向に変移させている。
【００４３】
また、３原色を平滑化した結果として分散されたデータは、第１色（Ｒ）の画像データＲ２と第３色（Ｂ）の画像データＢ０のみであるので、輪郭の右側では、第２色（Ｇ）と第３色（Ｂ）の画像データにおける高周波成分が保存され（図４中、第２色（Ｇ）の画像データＧ２＝０、第３色（Ｂ）の画像データＢ２＝０）、輪郭の左側では、第１色（Ｒ）と第２色（Ｇ）の高周波成分が保存されている（図４中、第１色（Ｒ）の画像データＲ０＝０、第２色（Ｇ）の画像データＧ０＝０）ので、鮮鋭度の低下を少なくすることができる。
【００４４】
なお、上記動作の説明では、第２色（Ｇ）に用いる平滑化手段５として、第２色（Ｇ）の輝度重心の移動、および平滑化を行わない構成について説明したが、図５に示すように第２色（Ｇ）に対する平滑化には、他の第１色（Ｒ）及び第３色（Ｂ）よりも滑らかとなるような特性のフィルタ（すなわち、中央のセルＧ１に対する平滑化のためのフィルタ特性がその両側のセルＲ１、Ｂ１の平滑化のためのフィルタ特性よりも通過帯域が低い特性のフィルタ）を用いて、第２色（Ｇ）に対して輝度重心の移動を行わずに平滑化しても良い。
【００４５】
図６は、図５に示した特性のフィルタを用いて平滑化した結果を示す図である。３原色の輝度重心の移動は、図４と同じであるが、第２色（Ｇ）の画像データＧ１のデータが画像データＧ０、画像データＧ２に分散されるので、図４よりも鮮鋭度は低下するが、色のにじみがさらに低下する。
【００４６】
なお、上記動作の説明では、入力される画像信号が３原色の場合について説明したが、入力される画像信号が、▲１▼輝度信号と色信号で構成される場合や、▲２▼コンポジット信号であっても良い。
【００４７】
＜▲１▼輝度信号と色信号で構成される場合＞
図７は、入力される画像信号が、輝度信号と色信号の場合における画像表示装置の構成を示す図である。図において、８および９はＡ／Ｄ変換手段、１０は、輝度信号と色信号からＲ、Ｇ及びＢの３原色に変換するマトリクス手段である。
【００４８】
入力された輝度信号はＡ／Ｄ変換手段８で所定の周波数でサンプリングされ、入力された色信号はＡ／Ｄ変換手段９で所定の周波数でサンプリングされてデジタルの画像データに変換される。変換された輝度データと色データは、マトリクス手段１０に入力され３原色のデータに変換される。マトリクス手段１０で変換された３原色のデータのうち、第１色（Ｒ）が平滑化手段４に入力され、第２色（Ｇ）が平滑化手段５に入力され、第３色（Ｂ）が平滑化手段６に入力される。
【００４９】
平滑化処理以降の動作は、前記動作の説明と同様であるので、詳細な動作の説明は省略する。
【００５０】
＜▲２▼コンポジット信号である場合＞
図８は、入力される画像信号がコンポジット信号の場合における画像表示装置の構成を示す図である。図において、１１は、Ａ／Ｄ変換手段、１２は、Ｙ／Ｃ分離手段である。
【００５１】
入力されたコンポジット信号は、Ａ／Ｄ変換手段１１で所定の周波数でサンプリングされデジタルの画像データに変換される。Ａ／Ｄ変換手段１１で変換されたコンポジットの画像データは、Ｙ／Ｃ分離手段１２に入力され、輝度のデータと色のデータに分離される。Ｙ／Ｃ分離手段１２で分離された輝度のデータと色のデータは、マトリクス手段１０に入力され、３原色のデータに変換される。マトリクス手段１０で変換された３原色のデータのうち、第１色（Ｒ）が平滑化手段４に入力され、第２色（Ｇ）が平滑化手段５に入力され、第３色（Ｂ）が平滑化手段６に入力される。
【００５２】
平滑化処理以降の動作は、前記動作の説明と同様であるので、詳細な動作の説明は省略する。
【００５３】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、アナログの画像信号を所定の周波数でサンプリングして画像処理を施す場合について説明したが、これに限るものではなく、デジタルの画像データが画像表示装置に入力されても良い。
【００５４】
図９は、この発明の実施の形態２における画像表示装置を示す図である。図において１３は３原色を構成する第１色（Ｒ）のデジタル画像データの入力端子、１４は３原色を構成する第２色（Ｇ）のデジタル画像データの入力端子、１４は３原色を構成する第３色（Ｂ）のデジタル画像データの入力端子である。
【００５５】
次に動作について説明する。
３原色を構成するデジタルの画像データとして、第１色（Ｒ）のデジタル画像データが入力端子１３に入力され、第２色（Ｇ）のデジタル画像データが入力端子１４に入力され、第３色（Ｂ）のデジタル画像データが入力端子１５に入力される。
【００５６】
入力された第１色（Ｒ）の画像データは平滑化手段４に入力され、第２色（Ｇ）の画像データは平滑化手段５に入力され、第３色（Ｂ）の画像データは平滑化手段６に入力される。
【００５７】
平滑化処理以降の動作は、前記実施の形態１に述べた動作の説明と同様であるので、詳細な動作の説明は省略する。
【００５８】
なお、上記動作の説明では、入力画像信号が３原色で構成されるデジタル画像データの場合を示したが、これに限るものではなく、輝度と色で構成されるデジタル化された画像データやコンポジットのデジタル化された画像データであっても良い。
【００５９】
実施の形態３．
図１０は、この発明の実施の形態３における平滑化手段４、５、６で用いるフィルタの特性を示す図である。
【００６０】
図１１は、図１０に示した特性のフィルタで１画素の白い点を平滑化した結果を示す図である。この時、３原色の輝度重心の変移量Ｍｒ、Ｍｇ及びＭｂは以下の関係式（２）で示される。
Ｍｒ＞０
Ｍｇ＞０
Ｍｂ＞０
Ｍｒ≧Ｍｇ≧Ｍｂ
【００６１】
図１１に示したように全ての色の輝度重心は右側に移動する（１画素に対応する各色の輝度重心の位置を同方向に変移させる）ので、輪郭の左側の高域成分を保持したまま、輪郭の右側を平滑化することができる。
【００６２】
図１２は、リンギングを有した画像を図１０の特性のフィルタで平滑化した結果を示す図で、図１２中の左図がリンギングを有する画像、図１２中の右図が処理結果である。関係式（２）に示すような関係であるとき、図１２中の右図のように輪郭の左側は平滑化されず（図１２中の右図（ロ））、輪郭の右側はリンギングが抑えられるように平滑化される（図１２中の右図（イ））。
【００６３】
ここで、上記の関係式において各変移量Ｍｒ＝Ｍｇ＝Ｍｂである場合には、図に示したように、輪郭の左側は平滑化されないため、輪郭の左側の高域成分を保持したまま（図１１中、第１色（Ｒ）の画像データＲ０＝０、第２色（Ｇ）の画像データＧ０＝０及び第３色（Ｂ）の画像データＢ０＝０。図１２中の右図を参照すると分かるように輪郭の立ち上がりが鈍らない。）、画像の右側に発生するリンギングの振幅を低減することができる。
【００６４】
また、上記の関係式において各変移量の関係がＭｒ＞Ｍｇ＞Ｍｂ（輝度重心の変移量が各色毎に異なる）である場合には、輝度重心が右側に移動することによって、輪郭の左側の高域成分を保持したまま（図１１中、第１色（Ｒ）の画像データＲ０＝０、第２色（Ｇ）の画像データＧ０＝０及び第３色（Ｂ）の画像データＢ０＝０。図１２中の右図（ロ）を参照すると分かるように輪郭の立ち上がりが鈍らない。）、画像の右側に発生するリンギングの振幅を低減する（図１２中の右図（イ）を参照すると分かるように輪郭の立ち下がり部分のリンギングの振幅が小さくなる）と同時に、３原色の輝度重心が接近するので輪郭部分の色のにじみが低下する。
【００６５】
なお、上記動作の説明では、全ての色の輝度重心を右側に移動する場合について説明したが、変移量Ｍｒ、Ｍｇ及びＭｂの関係が以下の関係式（３）に示すように第３色（Ｂ）の輝度重心のみを左側に移動しても良い。
Ｍｒ＞０
Ｍｇ＞０
Ｍｂ＜０
Ｍｒ≧Ｍｇ
【００６６】
このようにすると、次に説明するようになる。すなわち、図１３は上記関係式（３）を満たすフィルタ特性の一例を示す図で、図１４は図１３の特性のフィルタによって１画素の白い点を平滑化した結果を示す図である。この場合、第３色（Ｂ）の輝度重心を左側に移動するように平滑化する（中央のセルＧ１に隣接するセルＲ１、セルＢ１の色の輝度重心の変移の方向を異ならせる）ことで、３原色の輝度重心が図１１に示したものよりも接近するので、輪郭部分の色のにじみが低下する。
【００６７】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００６８】
本発明に係る画像表示装置は、カラー画像を構成する３原色の各色に対応する映像信号毎に独立した特性によって前記各映像信号をフィルタリングするフィルタ手段と、前記３原色の各色に対応して所定の順序に配置されたセルによって構成される画素を２次元的に配列し、前記フィルタ手段からの出力に基づいて前記カラー画像を表示する表示手段とを備えるので、３原色の各色に対応するセル毎に独立した特性によりフィルタリングを行うことができる。
【００６９】
また、フィルタ手段は、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を変移させることを特徴とするので、高域成分を損なうことが無い。
【００７０】
また、画素は中央のセルおよび該中央のセルの両側に隣接するセルより構成され、フィルタ手段は、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を前記中央のセルの輝度重心の方向に変移させることを特徴とするので、高域成分を損なうことが無いと共に色にじみを抑えることができる。
【００７１】
また、フィルタ手段は、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を同方向に変移させることを特徴とするので、輪郭部を鮮明なものとすることができリンギングの影響を抑えることができる。
【００７２】
また、輝度重心の変移量が各色毎に異なることを特徴とするので、色毎の輝度重心の位置を任意に設定することができ、色にじみを低下させることができる。
【００７３】
また、画素は中央のセルおよび該中央のセルを挟む両側のセルより構成され、フィルタ手段は、前記中央のセルに対するフィルタ特性が前記両側のセルのフィルタ特性よりも通過帯域が低いことを特徴とするので、さらに色にじみを抑えることができる。
【００７４】
本発明に係る画像表示方法は、カラー画像を構成する３原色の各色に対応する映像信号毎に独立した特性によって前記各映像信号をフィルタリングし、前記３原色の各色に対応して所定の順序に配置されたセルによって構成される画素を２次元的に配列された表示手段に前記フィルタリングによって得られる出力に基づいて前記カラー画像を表示することを特徴とするので、３原色の各色に対応するセル毎に独立した特性によりフィルタリングを行うことができる。
【００７５】
また、フィルタリングは、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を変移させることを特徴とするので、高域成分を損なうことが無い。
【００７６】
また、画素は中央のセルおよび該中央のセルを挟む両側のセルより構成され、フィルタリングは、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を前記中央のセルの輝度重心の方向に変移させることを特徴とするので、高域成分を損なうことが無いと共に色にじみを抑えることができる。
【００７７】
また、フィルタリングは、１画素の各色のセルにおける輝度成分を当該１画素に隣接する画素の前記各色のセルと同色のセルにおける輝度成分に分散することにより前記１画素に対応する各色の輝度重心の位置を同方向に変移させることを特徴とするので、輪郭部を鮮明なものとすることができリンギングの影響を抑えることができる。
【００７８】
また、輝度重心の変移量が各色毎に異なることを特徴とするので、色毎の輝度重心の位置を任意に設定することができ、色にじみを低下させることができる。
【００７９】
また、画素は中央のセルおよび該中央のセルを挟む両側のセルより構成され、フィルタリングは、前記中央のセルに対するフィルタ特性が前記両側のセルのフィルタ特性よりも通過帯域が低いことを特徴とするので、さらに色にじみを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１における画像表示装置を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１における輪郭補正の動作を示す説明図である。
【図３】 この発明の実施の形態１における輪郭補正の動作の詳細を示す説明図である。
【図４】 この発明の実施の形態１における輪郭補正の結果を示す説明図である。
【図５】 この発明の実施の形態１における輪郭補正の動作を示す説明図である。
【図６】 この発明の実施の形態１における輪郭補正の結果を示す説明図である。
【図７】 この発明の実施の形態１における画像表示装置の他の構成を示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施の形態１における画像表示装置の他の構成を示すブロック図である。
【図９】 この発明の実施の形態２における画像表示装置を示すブロック図である。
【図１０】 この発明の実施の形態３における輪郭補正の動作を示す説明図である。
【図１１】 この発明の実施の形態３における輪郭補正の結果を示す説明図である。
【図１２】 この発明の実施の形態３における輪郭補正の結果を示す説明図である。
【図１３】 この発明の実施の形態３における輪郭補正の動作を示す説明図である。
【図１４】 この発明の実施の形態３における輪郭補正の結果を示す説明図である。
【図１５】 カラーＣＲＴの１画素の構成を示す説明図である。
【図１６】 従来の画像表示装置の１画素の構成を示す説明図である。
【図１７】 従来の画像表示装置の輪郭補正の動作を示す説明図である。
【図１８】 従来の画像表示装置の輪郭補正の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１，２，３ Ａ／Ｄ変換手段、４，５，６ 平滑化手段、７ 表示手段。
Claims (6)
- カラー画像を構成する３原色の各色に対応する映像信号毎に独立した特性によって前記各映像信号をフィルタリングするフィルタ手段と、前記３原色の第２の色に対応した中央のセルと該中央のセルに隣接した第１の色に対応したセル及び第３の色に対応したセルとで構成する画素を２次元的に配列し、前記フィルタ手段からの出力に基づいて前記カラー画像を表示する表示手段とを備え、
前記フィルタ手段は、各画素の輝度成分を該画素に隣接する画素の輝度成分に分散することにより、第２の色の輝度重心を変移させず、第１の色と第３の色の輝度重心を前記第２の色の輝度重心の方向に変移させて平滑化し、第２の色のフィルタ特性が第１の色及び第３の色のフィルタ特性よりも通過帯域が低いことを特徴とする画像表示装置。 - カラー画像を構成する３原色の各色に対応する映像信号毎に独立した特性によって前記各映像信号をフィルタリングするフィルタ手段と、前記３原色の第２の色に対応した中央のセルと該中央のセルに隣接した第１の色に対応したセル及び第３の色に対応したセルとで構成する画素を２次元的に配列し、前記フィルタ手段からの出力に基づいて前記カラー画像を表示する表示手段とを備え、
前記フィルタ手段は、各画素の輝度成分を該画素に隣接する画素の輝度成分に分散することにより、第１の色の輝度重心及び第２の色の輝度重心及び第３の色の輝度重心を同方向に変移させて平滑化することを特徴とする画像表示装置。 - カラー画像を構成する３原色の各色に対応する映像信号毎に独立した特性によって前記各映像信号をフィルタリングするフィルタ手段と、前記３原色の第２の色に対応した中央のセルと該中央のセルに隣接した第１の色に対応したセル及び第３の色に対応したセルとで構成する画素を２次元的に配列し、前記フィルタ手段からの出力に基づいて前記カラー画像を表示する表示手段とを備え、
前記フィルタ手段は、各画素の輝度成分を該画素に隣接する画素の輝度成分に分散することにより、第２の色の輝度重心を変移させるとともに、第１の色の輝度重心及び第３の色の輝度重心を変移後の前記第２の色の輝度重心の方向に変移させて平滑化することを特徴とする画像表示装置。 - カラー画像を構成する３原色の各色に対応する映像信号毎に独立した特性によって前記各映像信号をフィルタリングし、前記３原色の第２の色に対応した中央のセルと該中央のセルに隣接した第１の色に対応したセル及び第３の色に対応したセルとで構成する画素を２次元的に配列し、前記フィルタリングによって得られる出力に基づいて前記カラー画像を表示する表示方法であって、
前記フィルタリングは、各画素の輝度成分を該画素に隣接する画素の輝度成分に分散することにより、第２の色の輝度重心を変移させず、第１の色と第３の色の輝度重心を前記第２の色の輝度重心の方向に変移させて平滑化し、第２の色のフィルタ特性が第１の色及び第３の色のフィルタ特性よりも通過帯域が低いことを特徴とする画像表示方法。 - カラー画像を構成する３原色の各色に対応する映像信号毎に独立した特性によって前記各映像信号をフィルタリングし、前記３原色の第２の色に対応した中央のセルと該中央のセルに隣接した第１の色に対応したセル及び第３の色に対応したセルとで構成する画素を２次元的に配列し、前記フィルタリングによって得られる出力に基づいて前記カラー画像を表示する表示方法であって、
前記フィルタリングは、各画素の輝度成分を該画素に隣接する画素の輝度成分に分散することにより、第１の色の輝度重心及び第２の色の輝度重心及び第３の色の輝度重心を同方向に変移させて平滑化することを特徴とする画像表示方法。 - カラー画像を構成する３原色の各色に対応する映像信号毎に独立した特性によって前記各映像信号をフィルタリングし、前記３原色の第２の色に対応した中央のセルと該中央のセルに隣接した第１の色に対応したセル及び第３の色に対応したセルとで構成する画素を２次元的に配列し、前記フィルタリングによって得られる出力に基づいて前記カラー画像を表示する表示方法であって、
前記フィルタ手段は、各画素の輝度成分を該画素に隣接する画素の輝度成分に分散するこ とにより、第２の色の輝度重心を変移させるとともに、第１の色の輝度重心及び第３の色の輝度重心を変移後の前記第２の色の輝度重心の方向に変移させて平滑化することを特徴とする画像表示方法。
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