JP3848008B2 - 表示装置の画質評価方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置の画質評価方法に関し、より詳細にはＣＲＴ，ＬＣＤをはじめとするｓｏｆｔｃｏｐｙ表示デバイス（以下、表示装置という）の画質、特に粒状性の評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＲＴ，ＬＣＤをはじめとする表示装置の画質、例えば輝度，解像度特性，粒状性等の評価は、使用する表示装置を選択するとき、すなわち表示装置の性能比較を行うときなどに必要な情報であるのみならず、使用中における経時的な変化の程度を評価する上でも、極めて重要なものである。この前提としては、表示装置の画質が定量的に評価できることが必要である。
【０００３】
表示装置の画質に関しては、製造時にメーカーで検査や調整を行って画質の確認がなされてはいるが、出荷後の画質に関しては、特にこれを確認する手段は提供されてはおらず、使用者による確認に委ねられているのが実情である。使用者が表示装置の画質を確認する方法としては、一般には、視覚評価（すなわち、目視による評価）方法が用いられる。
【０００４】
上述の目視による評価を行う際には、例えばよく知られているＳＭＰＴＥパターンのような、種々の画質・特性が総合的に確認可能なテストパターンなどが利用されている。使用者は、必要に応じて、上述のＳＭＰＴＥパターンのようなテストパターンを表示装置の画面に表示させ、これを観察して表示装置の表面的な、またごく基本的な画質だけを確認することにより、継続的な使用の是非を決定しているわけである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような使用者による視覚評価では、実際には、例えば「この部分の見え方で、装置間に差がある」（装置間の比較）とか、ある装置に関して、「この部分の見え方が多少変化したようだ」（装置の経時変化）というような、非常に主観的、かつ、定性的な評価を行うことしかできず、定量的な、いわば客観的な評価は、行うことが不可能であるという問題があった。
【０００６】
特に、粒状性の視覚評価に関しては、定量的な評価を行うための具体的な方法ないし手段は、全くといってよいほど示されていなかった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従来の技術における問題点を解決し、表示装置の画質、特に粒状性の定量的かつ客観的な視覚評価を行うに好適な、表示装置の画質評価方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る表示装置の画質評価方法は、表示装置の画面に、複数の異なるコントラスト強度を有するテストパターンを表示し、このテストパターンの存在が視認可能なコントラスト強度を以って、当該表示装置の粒状性評価値とすることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係る表示装置の画質評価方法においては、前記複数の異なるコントラスト強度を有するテストパターンは、当該テストパターン中に、複数の異なるコントラスト強度を有する部分が存在するものであること、または、前記複数の異なるコントラスト強度を有するテストパターンは、当該テストパターン中には単一のコントラスト強度を有するものを、コントラスト強度が時間的に変化するように表示装置の画面に逐次表示するものであることが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明に係る表示装置の画質評価方法においては、前記複数の異なるコントラスト強度を有するテストパターンとして、振幅が変化し、かつ、該振幅の平均値が略一定になるように構成されたものを用いることが好ましい。前記コントラスト強度を有するテストパターンは、ホワイトノイズであってもよい。
また、前記複数の異なるコントラスト強度を有するテストパターンとしては、それぞれのコントラスト強度に対して複数の異なる周波数のものを用いることが好ましい。
【００１１】
なお、本発明に係る表示装置の画質評価方法は、前記粒状性評価値を、当該表示装置において予め取得しておいた値と比較して、両者間のずれ量を出力することにより、当該表示装置の設置後の粒状性の経時変化を知る上でも有効な方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に示す好適実施例に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施例に係る表示装置の画質評価装置の概略を示すブロック図である。図中、１１はキーボードなどの操作部である。１２はテストパターン保持部であり、後述するような粒状性テストパターンを保持している。また、１３はデータ記憶部であり、当該表示装置の設置時に上記テストパターンを評価した結果のデータ（イニシャルデータ）、およびその後、逐次評価した結果のデータを記憶している。また、１４は表示部である。
【００１４】
以下、上述のように構成された本実施例の動作の概要を説明する。
表示装置の画質評価（以下、検査という）を行うためには、通常は、まず、当該表示装置の設置時に、表示部１４にテストパターン保持部１２が保持している所定の粒状性テストパターンを表示させ、このテストパターンについて後述するような目視による評価を行い、結果のデータ（イニシャルデータ）を、データ記憶部１３内に記憶する。
【００１５】
表示装置の設置後、ある程度の期間が経過した時点で検査を行う際には、テストパターン保持部１２が保持している上と同じテストパターンを表示部１４に表示させ、このテストパターンを上と同様に目視により評価して、評価結果のデータ（以下、単にデータという）を取得する。このデータを、データ記憶部１３に記憶する。なお、ここで、テストパターンの表示条件は、イニシャルデータ取得時の条件とできるだけ同じにすることが好ましい。
【００１６】
次に、上記粒状性テストパターンについて説明する。
一例としては、図２に示すような、広い周波数帯域にわたって一様な変化を示す、いわゆる「ホワイトノイズ」を挙げることができる。このパターンの振幅の中心を略一定に保ちつつ、振幅を複数段階に変化させた、複数のパターンを用意する。
【００１７】
また、上述の複数のパターンを、図３に示すように１枚のシート上にランダムに（つまり、振幅の変化と配列位置との対応が規則的にならないように）、配列した複合的なテストパターンを用いることが好ましい。
【００１８】
図３に示す粒状性テストパターンは、上述のように、振幅を複数段階に変化させたホワイトノイズパターンの模式図であり、図中の数値は、各ホワイトノイズパターンの振幅（輝度の差、つまり、表示画面上での白と黒の濃度差）を、相対的に示すものである。また、ハッチングは、便宜上、ノイズの強度の差を、相対的に示すために用いている。
ここでは、一例としてこの数値の最大値が１００，最小値が１０であり、数値が小さいほど、僅かな濃度差を有するパターンであることを示している。
【００１９】
すなわち、数値が１０のパターンまで判別可能な表示装置（の状態）は、数値が５０のパターンまでしか判別できない表示装置（の状態）よりも、粒状性に関して画質がよいということになる。これは、前述の、「この部分の見え方で、装置間に差がある」（装置間の比較）とか、ある装置に関して、「この部分の見え方が多少変化したようだ」（装置の経時変化）というような、従来は定性的な評価しかできなかった部分を、定量的に評価可能としたことに他ならない。
【００２０】
図４は、他の実施例に係る粒状性テストパターンを示すものである。本実施例に係る粒状性テストパターンは、先に示した実施例のものと異なり、１つのテストパターンには１つの（すなわち、ある特定の）振幅のホワイトノイズパターンのみが存在しており、時間と共にこのパターンを、これと異なる振幅のホワイトノイズパターンに、逐次置換して表示するというものである。
【００２１】
言い換えれば、先に示した例の場合は、複数の異なる振幅のホワイトノイズパターンが空間的に配列（いわば、空間的並列配置）されているのに対して、本実施例に係る粒状性テストパターンでは、複数の異なる振幅のホワイトノイズパターンが時間的に配列（いわば、時間的並列配置）されていることになる。本発明において、「表示装置の画面に、複数の異なるコントラスト強度を有するテストパターンを表示する」という場合は、この両者を含むものである。
【００２２】
粒状性テストパターンとしては、上記実施例に示したものの他にも、図５に示すような、周波数帯域を限定した（人工的な）周期的パターンも、用いることが可能である。
図５に示す粒状性テストパターンは、横軸に位置を、縦軸に振幅（コントラスト強度）を取って、示されている。図６は、図５に示す粒状性テストパターンの周波数を高めた例である。このように、周波数帯域の異なる複数のパターンから成るテストパターンを用いることで、粒状性の、周波数帯域毎の評価が可能になる。
【００２３】
実際の判定（検査といってもよい）においては、上述のような粒状性テストパターンを用いて、必要な場合には周波数をある範囲で変化させて、判別可能な振幅（コントラスト強度）を判定し、その結果をデータ記憶部１３に記憶する。
そして、このデータを基に、装置間の画質の比較、あるいは、ある装置についての経時的な画質の比較を行う。
【００２４】
すなわち、経時的な画質の比較を行う場合には、データ記憶部１３に記憶されている同じ粒状性テストパターンを用いて行ったイニシャルデータと、当該検査時に取得したデータとを比較する。また、他の表示装置との画質の比較を行う場合には、同じ粒状性テストパターンを用いて行った他の表示装置での検査データとの比較を行う。
上述の比較は、テストパターンの、視認できた最小のコントラストレベルを比較するものである。
【００２５】
上記実施例によれば、任意の表示装置の画質を、統一的な粒状性テストパターンを用いて検査することが可能になると共に、検査時に取り込んだデータを、当該表示装置の設置時に予め取得しておいたデータと比較することにより、当該表示装置の画質の変化を、定量的に把握することができる。この変化は、後述するように、周波数帯域を区切って評価することも可能である。
【００２６】
また、表示装置の使用者は、上述の評価値を、例えば、予め定められている値（閾値）と比較して、閾値を越えている場合には、表示装置の調整，交換などの所定の処置を行うようにすることも可能である。このように、使用者が定期的に上記検査を行うことにより、表示装置の画質を高レベルに維持することが可能になる。
【００２７】
以下、上記実施例に基づく具体的な処理の手順および比較方法を説明する。ここでは、図２に示したホワイトノイズパターンを、図３に示すように空間的に並列に配置したテストパターンを用いる例を挙げる。
前述のように、パターンの振幅の中心は略一定としており、また、振幅については、１０段階の異なるパターンを用意した。
【００２８】
図１に示すように、オペレータが操作部１１からテストパターン保持部１２に、所定のテストパターンを表示部１４に表示するよう指示を出す（図１中の▲１▼）。これに基づいて、テストパターン保持部１２から指示されたテストパターンが、表示部１４に表示される（図１中の▲２▼）。
オペレータは、表示されたテストパターンを見て、判別できる限界のパターンの情報を操作部１１から入力する（図１中の▲３▼）。
【００２９】
入力された判別限界に関するデータ（本実施例においては、振幅のレベル、すなわち、コントラスト強度）はデータ記憶部１３に送られ、先に記憶されているイニシャルデータと共に、記憶される（図１中の▲４▼）。
上記データの利用方法については、前述の通りである。
【００３０】
次に、図７に、前述の図５，図６に示したような、複数の異なる周波数に対応させた粒状性テストパターン、すなわち、周波数応答特性評価用の粒状性テストパターンを用いて、表示装置の粒状性の周波数応答特性評価を行った結果の一例を示す。なお、図７の横軸は周波数、縦軸は粒状の見え方をとっており、縦軸の見え方の高い値（例えば、１０％）は、コントラストの低いテストパターンまで判別できたことを、逆に低い値（例えば、１００％）は、コントラストの高いテストパターンしか判別できなかったことを示している。
【００３１】
また、図７において、実線で示されているＡは、設置時（つまり、初期時）の特性であり、破線で示されているＢは、ある期間経過後の特性（つまり、経時後の特性）である。
すなわち、図７のグラフ上で、これらの曲線Ａ，Ｂの位置が離れているものほど、経時変化の大きい表示装置であることになる。
【００３２】
図８は、粒状性テストパターンのさらに他の例を示すものである。この例は、位置の変化に対して輝度が矩形波状、つまり２値的に変化する例を示している。このようなテストパターンは、他の画質評価、例えば、レスポンス測定などにも適用できる利点がある。
【００３３】
上記実施例によれば、表示装置の使用者による、テストパターンの見え方の評価という入力を基に、表示装置の粒状性を、定量的かつ客観的に評価することができるようになるという効果が得られる。
なお、上記実施例は、本発明の一例を示したものであり、本発明はこれに限定されるものではないことは、言うまでもないことである。
【００３４】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、表示装置の画質、特に粒状性の定量的かつ客観的な評価を行うに好適な、表示装置の画質評価方法を実現することが可能である。
特に、本発明に係る画質評価方法を医療分野における診断に用いる表示装置の画質評価に適用した場合には、表示装置の画質評価を定量的かつ客観的に行えることから、優れた画質を維持することが可能になり、診断効率を向上させると共にシステムを信頼度の高いものとすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に係る表示装置の画質評価装置の概略を示すブロック図である。
【図２】 粒状性テストパターンの基本的な構成例を示す図である。
【図３】 粒状性テストパターンの具体的な構成例を示す図である。
【図４】 粒状性テストパターンの他の具体的な構成例を示す図である。
【図５】 粒状性テストパターンの基本的構成例の他の例を示す図（その１）である。
【図６】 粒状性テストパターンの基本的構成例の他の例を示す図（その２）である。
【図７】 図５，図６に示した粒状性テストパターンを用いた、表示装置の評価結果の一例を示す図である。
【図８】 粒状性テストパターンの基本的構成例の他の例を示す図（その３）である。
【符号の説明】
１１ 操作部
１２ テストパターン保持部
１３ データ記憶部
１４ 表示部

Claims (6)

1. 表示装置の画面に、複数の、振幅が変化し、かつ、該振幅の中心が略一定となるように構成された、異なるコントラスト強度を有するテストパターンを表示し、このテストパターンの存在が視認可能なコントラスト強度を以って、当該表示装置の粒状性評価値とすることを特徴とする表示装置の画質評価方法。
2. 前記複数の異なるコントラスト強度を有するテストパターンは、当該テストパターン中に、複数の異なるコントラスト強度を有する部分が存在するものである請求項１に記載の表示装置の画質評価方法。
3. 前記複数の異なるコントラスト強度を有するテストパターンは、当該テストパターン中には単一のコントラスト強度を有するものを、コントラスト強度が時間的に変化するように表示装置の画面に逐次表示するものである請求項１に記載の表示装置の画質評価方法。
4. 前記複数の異なるコントラスト強度を有するテストパターンが、ホワイトノイズである請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置の画質評価方法。
5. 前記複数の異なるコントラスト強度を有するテストパターンとして、それぞれのコントラスト強度に対して複数の異なる周波数のものを用いる請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置の画質評価方法。
6. 前記粒状性評価値を、当該表示装置において予め取得しておいた値と比較して、両者間のずれ量を出力することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の表示装置の画質評価方法。

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