JP3939446B2 - モニタの白色点色度測定装置、カラーチャートの形成装置、モニタの調整方法および記録媒体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示における、モニタの白色点の調整方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、モニタの白色点の調整では、(1)測色器を用いてモニタの白色点色度を測定し、得られた測定値からモニタのRGBの発光輝度レベル、あるいは同様の調整機能を有した調整ボリュームを調整することで、モニタの白色点の調整を行う方法、あるいは(2)モニタの入出力信号特性を記述したデータファイルを参照し、演算によって参照値からビデオボードからの入力信号値を算出し、入力信号値を制御することでモニタの白色点の調整を行う方法が取られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法では、前述の(1)の場合、測色器等の器材が必要であり、また調整手順も複雑であることから一般利用者が容易に調整できない。また、前述の(2)の場合、モニタのRGBの発光特性に対して、発光輝度の経時変化を考慮した調整が不可能である。
【0004】
本発明は、このような問題を鑑みてなされたもので、その目的とするところは、測色器等の器材を必要とせずに、一般利用者でも容易にモニタの白色点の調整を行なえる調整方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために第1の発明は、比較する色を表示する第一領域と比較基準となる色を表示する第二領域によって構成されるカラーチャートを表示する表示手段と、前記第一領域と前記第二領域の明るさが目視により等しくなった時のRGBの値を決定する手段と、決定されたRGBの値、モニタのガンマ値、モニタの発光体のxy色度、および明るさと輝度の関係式を用いてモニタの白色点色度を算出する手段と、を具備することを特徴とするモニタの白色点色度の測定装置である。
【0006】
また、第2の発明は、モニタの白色点色度を設定する手段と、設定された白色点色度、モニタのガンマ値、モニタの発光体のxy色度、および明るさと輝度の関係式を用いて、それぞれが同じ明るさで見えるRGBの一次色で構成される3色の白色点調整用カラーチャートを形成する手段と、を具備することを特徴とするカラーチャートの形成装置である。
【0007】
また、第3の発明は、設定された白色点色度、モニタのガンマ値、モニタの発光体のxy色度、および明るさと輝度の関係式を用いて形成された、それぞれが同じ明るさで見えるRGBの一次色で構成される白色点調整用カラーチャートを表示させ、各RGBの白色点調整用カラーチャートの明るさが目視で等しくなるようにモニタの調整を行うことを特徴とするモニタの調整方法である。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の第1の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係るモニタの白色点測定装置1の構成図である。図1に示すように、モニタの白色点測定装置1は、表示装置3、パーソナルコンピュータ5、外部入力手段7、外部記憶装置9等を有する。
【0009】
表示装置3には、例えばモニタの白色点色度を目視で測定するためのカラーチャート11が表示され、表示するカラーチャート11の各RGBの明るさを目視で比較・調整を行う入力値可変ボタン13が表示される。パーソナルコンピュータ5は、モニタの白色点色度を目視で測定するためのカラーチャートの表示制御、カラーチャートの各RGBの明るさの目視による比較・調整制御、およびモニタの白色点色度の算出等を行う。外部入力装置7は、マウス等を用いて表示装置3に表示された各RGBの入力値可変ボタン13等を操作する。外部記憶装置9は、CD- ROM等であり、表示するカラーチャートの情報等を記憶する。
【0010】
次に、モニタの白色点測定装置1における目視による白色点色度の測定手順を説明する。図2は、目視による白色点色度の測定手順を示すフローチャートである。図3は、モニタの白色点色度を目視で測定するカラーチャートと、カラーチャートを用いて明るさを比較・調整する手順を示す。
【0011】
まず、任意の明るさの各RGBの一次色で構成されているカラーチャートを表示装置3に表示する(ステップ201)。図3に示すように、カラーチャートには、比較する色(例えばR(赤)とG(緑))のカラーチャートを表示する領域21と比較基準となる色(例えばB(青))のカラーチャートを表示する領域23があり、比較する色(例えば、RとG)を選択するボタン(図示せず)と表示する各RGBの入力値を変更するための入力値可変ボタン13を備えている。
【0012】
次に、目視による明るさの比較・調整を行う(ステップ202)。明るさの比較・調整手順29を図3を用いて詳しく説明する。図3に示すように、まず、例えば、RとBを比較・調整する(調整手順31)。すなわち、Rを表示するカラーチャート21とBを表示するカラーチャート23を比較・調整する。例えば、任意の入力値で固定されたBを明るさの比較の基準とし、表示した適当な入力値であるRの明るさが、基準となるBの明るさと目視で等しく見えるようにRの入力値を調整し、調整後の比較する色(例えば、R)の入力値を格納する。
【0013】
明るさを調整を行う際、図3に示す入力値可変ボタン13を用いる。入力値可変ボタン13の「UP」は、比較する対象の一次色(例えば、R)を明るくし(入力値を大)、入力値可変ボタン13の「DOWN」は、比較する対象の一次色を暗くする(入力値を小)。
【0014】
次に、RとBの比較・調整と同様に、GとBを比較・調整を行う(調整手順33)。Rを表示していたカラーチャート領域21に、適当な入力値のGを表示する。基準となるBの明るさと目視で等しく見えるようにGの入力値を調整し、調整後のGの入力値を格納する。
【0015】
次に、RとGを比較・調整を行う(調整手順35)。RおよびGを表示した領域21に格納した調整後の各入力値のRとGを交互に表示し、RとGの明るさを目視で比較し、明るさが異なれば、再度RとGの入力値を微調整する。
【0016】
調整手順31、33、35の行程を繰り返し、カラーチャートの各RGBの明るさが目視ですべて等しく見えるように調整し、最終的なRGBの各入力値(Rx、Gx、Bx)を格納する(ステップ203)。
【0017】
次に、モニタのガンマ値γ、モニタの各RGBの発光体のxy色度xi、yiを入力する(ステップ204、ステップ205)。前述で格納したRGBの各入力値(Rx、Gx、Bx)、モニタのガンマ値γ、モニタの各RGBの発光体のxy色度xi、yiから、人間の視覚特性を考慮し、色味の違う色の明るさと輝度の関係を示す関係式(ステップ206)を用いて、モニタの各RGBの輝度の比率α、βを算出する(ステップ207)。尚、Bの輝度YBを1として正規化し、Rの輝度YRとGの輝度YGは以下のように表わす。
YR=α、YG=β、YB=1
【0018】
次に、この各RGBの輝度の比率α、βの算出方法を詳しく説明する。まず、各RGBの入力値がRx、Gx、Bx(0- 255値)である時、モニタの各RGBの発光輝度は、
【数1】
ただし、γ:モニタのガンマ値
のように表わされる。また、P.K.Kaiserの明るさと輝度の関係式を例として用いると、
log(YRx)+fRx= log(YBx)+fBx …(2)
log(YGx)+fGx= log(YBx)+fBx …(3)
fi= 0.256−0.184yi−2.527xi・yi+4.656xi3 yi+4.657xi・yi4 (i= Rx,Gx,Bx)
ただし、fiは補正係数、xi,yiは発光体のxy色度
上記の関係式が成り立つ。よって、(1)式と(2)、(3)式の連立方程式を解くことで、α,βの値を求める。
【0019】
次に、モニタの白色点色度を算出する(ステップ308)。モニタの白色点色度を(xw,yw)とすれば、xw,ywは、
xw= F(xi,yi,α,β)、yw= G(xi,yi,α,β)(i= Rx,Gx,Bx) …(4)
ただし、F、Gは関数、xi,yiは発光体のxy色度
で表わされる。前述で求めたRGBの輝度の比率α、βの値と、モニタの各RGBの発光体のxy色度から、モニタの白色点色度xw,ywを算出する。
【0020】
次に第2の実施の形態について説明する。本実施の形態ではRGBの一次色と二次色を一組として構成されているカラーチャートを表示するものであり、モニタの白色点測定装置1における目視による白色点色度の測定手順を説明する。図4は、目視による白色点色度の測定手順を示すフローチャートである。図5は、モニタの白色点色度を目視で測定するためのカラーチャートと、カラーチャートを用いて明るさを比較・調整する手順を示す。
【0021】
まず、任意の明るさのRGBの一次色と二次色を一組として構成されているカラーチャートを表示装置3に表示する(ステップ401)。図5に示すように、カラーチャートには、比較する色(例えばR(赤)およびG(緑))のカラーチャートを表示する領域39と比較基準となる色(例えばRとB(青)の加法混合[R1+B1]およびGとBの加法混合[G2+B2])のカラーチャートを表示する領域41があり、比較する色(例えば、RとG)を選択する手段(図示せず)と表示する各RGBの入力値を変更するためのボタンもしくはボリュ−ム等の機能を備えている。ただし、Rと[R1+B1]、Gと[G2+B2]をそれぞれ組とする。
【0022】
次に、目視による明るさの比較・調整を行う(ステップ402)。明るさの比較・調整手順45を図5を用いて詳しく説明する。図5に示すように、まず、例えば、Rと[R1+B1]を比較・調整する(調整手順47)。すなわち、Rを表示するカラーチャート39と[R1+B1]を表示するカラーチャート41を比較・調整する。例えば、[R1+B1]を明るさの比較の基準とし、表示した適当な入力値であるRの明るさが、基準となる[R1+B1]の明るさと目視で等しく見えるようにRの入力値を調整する。
【0023】
明るさの調整を行う際、図5に示すコントロ−ルバ−43を用いる。コントロ−ルバ−43を用いて、比較する対象の一次色(例えば、R)を明るくしたり、暗くしたりする。
【0024】
次に、Rと[R1+B1]の比較・調整と同様に、Gと[G2+B2]を比較・調整を行う(調整手順49)。Rを表示していたカラーチャート領域39に、適当な入力値のGを表示する。基準となる[G2+B2]の明るさと目視で等しく見えるようにGの入力値を調整し、調整後のRと[R1+B1]、Gと[G2+B2]の入力値(Red、Red1、Blue1、Green、Green2、Blue2)を格納する(ステップ403)。
【0025】
次に、モニタのガンマ値γ、モニタの各RGBの発光体のxy色度xi、yiを入力する(ステップ404、ステップ405)。前述で格納したRGBの各入力値、モニタのガンマ値γ、モニタの各RGBの発光体のxy色度xi、yiから、人間の視覚特性を考慮し、色味の違う色の明るさと輝度の関係を示す関係式(ステップ406)を用いて、モニタの各RGBの最大輝度の比率α、βを算出する(ステップ407)。ただし、Bの輝度YBmax を1として正規化し、Rの輝度YRmax とGの輝度YGmax は以下のように表わす。
YRmax =α、YGmax =β、YBmax =1
【0026】
次に、この各RGBの輝度の比率α、βの算出方法を詳しく説明する。まず、各RGBの入力値がRed、Red1、Blue1、Green、Green2、Blue2(0- 255値)である時、モニタのRと[R1+B1]の発光輝度をそれぞれYRx、YR1 B1 、Gと[G2+B2]の発光輝度をそれぞれYGx、YG2 B2 とすると、
【数2】
ただし、γ:モニタのガンマ値
のように表わされる。また、P.K.Kaiserの明るさと輝度の関係式を例として用いると(5)から、
log(YRx)+fRx=log(YR1 B1 )+fR1 B1 …(6)
log(YGx)+fGx=log(YG2 B2 )+fG2 B2 …(7)
fi= 0.256−0.184yi−2.527xi・yi+4.656xi3 yi+4.657xi・yi4 (i=Rx,Gx,R1 B1 、G2 B2 ) …(8)
ただし、fiは補正係数、xi,yiは発光体のxy色度
上記の関係式が成り立つ。ただし、[R1+B1]と[G2+B2]のそれぞれの三刺激値はα,βを用いて、
【数3】
xR 、yR :赤の発光体のxy色度
xG 、yG :緑の発光体のxy色度
xB 、yB :青の発光体のxy色度
と表せるから、[R1+B1]と[G2+B2]のxy色度(xR1B1、yR1B1)、(xG2B2、yG2B2)は、
xR1B1=XR1B1/(XR1B1+YR1B1+ZR1B1)、
yR1B1=YR1B1/(XR1B1+YR1B1+ZR1B1) …(9)
xG2B2=XG2B2/(XG2B2+YG2B2+ZG2B2)、
yG2B2=YG2B2/(XG2B2+YG2B2+ZG2B2) …(10)
となる。(9)、(10)式を(8)式に代入し、(6)式からα,(7)式からβのそれぞれの値を方程式の解から求められる。
【0027】
次に、モニタの白色点色度を算出する(ステップ408)。モニタの白色点色度を(xw,yw)とすれば、xw,ywは、
xw=F(xj,yj,α,β)、yw=G(xj,yj,α,β)
(j=Rmax ,Gmax ,Bmax ) …(11)
ただし、F、Gは関数、xj,yjは発光体のxy色度
で表わされる。前述で求めたRGBの輝度の比率α、βの値と、モニタの各RGBの発光体のxy色度から、モニタの白色点色度xw,ywを算出する。
【0028】
このように、モニタのガンマ値やRGBの発光体のxy色度が与えられていれば、一般利用者が目視によりモニタの白色点色度を測定することができる。
【0029】
次に、第3の実施の形態について説明する。図6は、本発明の第3の実施の形態に係るカラーチャートの形成装置51の構成図である。図6に示すように、カラーチャートの形成装置51は、表示装置53、パーソナルコンピュータ55、外部入力手段57、外部記憶装置59等を有する。
【0030】
表示装置53には、例えばモニタの白色点調整に用いるカラーチャート61が表示され、表示するカラーチャートの各RGBの明るさを目視で比較・調整を行う発光輝度レベルボタン63等が表示される。パーソナルコンピュータ55は、モニタの白色点調整に用いるカラーチャートの形成、カラーチャートの表示制御、カラーチャートの各RGBの明るさの目視による比較・調整制御等を行う。外部入力装置57は、マウス等を用いて表示装置53に表示された各RGBの発光輝度レベル調整ボタン63等を操作する。外部記憶装置59は、CD- ROM等であり、白色点調整用カラーチャートの情報等を記憶する。
【0031】
次に、モニタのカラーチャートの形成装置51における白色点調整用カラーチャートの形成手順を説明する。図7は、モニタの白色点調整用カラーチャートの形成手順を示すフローチャートである。
【0032】
まず、図7に示すように、調整するモニタの白色点色度xw、ywに仮の設定値(例えば6500°K)を設定する(ステップ301)。
【0033】
次に、モニタのRGBの発光体のxy色度xi,yiを入力し(ステップ303)、ステップ301で設定したモニタの白色点色度xw、ywを用いて、モニタの白色点色度とRGBの発光体のxy色度とRGBの輝度の比率α、βとの前述の関係式(4)からRGBの輝度の比率α、βの値を算出する(ステップ302)。
【0034】
次に、モニタのガンマ値γを入力する(ステップ304)。算出したRGBの輝度の比率α、βとモニタのガンマ値γ、モニタの各RGBの発光体のxy色度xi、yiから、RGBの発光輝度を求める前述の関係式(1)とP.K.Kaiserの明るさと輝度の関係式(2)、(3)(ステップ305)を用いて、RGBの各入力値(Rx、Gx、Bx)を算出する(ステップ306)。
【0035】
以上の過程を経て、RGBの入力値が(Rx、Gx、Bx)である各RGBの一次色で構成するカラーチャートを形成する(ステップ307)。
【0036】
形成した白色点調整用カラーチャートを用いて目視によるモニタの白色点調整を行う。図8は、モニタの白色点調整用カラーチャートを示す。図8に示すように、形成した2つの白色点調整用カラーチャート67、69を交互に表示し、R- B、G- B、R- Gの明るさの比較を行う。各RGBの明るさが目視ですべて等しく見えるように、モニタの発光輝度レベル、もしくは同様の調整機能を有した調整ボタン63を調整することで、モニタの白色点色度を調整する。
【0037】
このように、白色点調整用カラーチャート67、69を用いて目視で調整を行うため、測色器等の器材を必要とせずに、モニタの白色点色度を目的の値に調整することができる。尚、図2や図4、図7に示す処理を行うプログラムをCD−ROM等の記録媒体に保持したり、ネットワーク等を介して流通させることができる。
尚、前述した式(4)、(11)における関数F、Gについて説明する。
モニタの各発光体のxy色度値(x,y)と輝度Yを
にて行うことができる(色彩工学の表色変換の基本の式の1つ)。
以上のことを前提として、モニタの白色点のxy色度値(xW ,yW )を算出する。まずモニタの白色の三刺激値(XW ,YW ,ZW )は
と表される。
ただし(XR ,YR ,ZR ):赤色(255,0,0)の三刺激値
(XG ,YG ,ZG ):緑色(0,255,0)の三刺激値
(XB ,YB ,ZB ):青色(0,0,255)の三刺激値
Redに関して
式(A)、(B)より
Greenに関して
式(A)、(B)より
Blueに関して
式(A)、(B)より
(21)、(22)、(23)で得られた三刺激値を式(D)に代入する。
求めたい白色点のxy色度値(xW ,yW )は、式(C)を基にして、式(E)から
となる。
【0038】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明では、測色器等の器材を必要とせずに、一般利用者でも容易にモニタの白色点の調整を行なえる調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1および第2の実施の形態に係るモニタの白色点測定装置1の構成図
【図2】 目視による白色点色度の測定手順を示すフローチャート
【図3】 モニタの白色点色度を目視で測定するカラーチャートと、カラーチャートを用いて明るさを比較・調整する手順を示す図
【図4】 RGBの一次色と二次色を一組として構成されているカラーチャートを使用した場合の、目視による白色点色度の測定手順を示すフローチャート
【図5】 RGBの一次色と二次色を一組として構成されているカラーチャートを使用した場合の、モニタの白色点色度を目視で測定するカラーチャートと、カラーチャートを用いて明るさを比較・調整する手順を示す図
【図6】 本発明の第2の実施の形態に係るカラーチャートの形成装置51の構成図
【図7】 モニタの白色点調整用カラーチャートの形成手順を示すフローチャート
【図8】 モニタの白色点調整用カラーチャートを示す図
【符号の説明】
1………モニタの白色点色度測定装置
51………カラーチャートの形成装置
3、53………表示装置
5、55………パーソナルコンピュータ
7、57………外部入力手段
9、59………外部記憶装置
11、61………カラーチャート
13………入力値可変ボタン
21、39………比較するR、Gのカラーチャートを表示する領域
23………比較基準となるBのカラーチャートを表示する領域
41………比較基準となる[R1+B1]、[G2+B2]のカラーチャートを表示する領域
43………コントロ−ルバ−
63………発光輝度レベル調整ボタン
67………R、B調整用カラーチャート
69………G、B調整用カラーチャート
Claims (7)
- 比較する色を表示する第一領域と比較基準となる色を表示する第二領域によって構成されるカラーチャートを表示する表示手段と、
前記第一領域と前記第二領域の明るさが目視により等しくなった時のRGBの値を決定する手段と、
決定されたRGBの値、モニタのガンマ値、モニタの発光体のxy色度、および明るさと輝度の関係式を用いてモニタの白色点色度を算出する手段と、
を具備することを特徴とするモニタの白色点色度の測定装置。 - 前記表示手段は、前記第一領域がRGBの一次色のいずれか1色であり、前記第二領域がRGBの一次色のうち前記第一領域の1色と異なる1色であるカラーチャートを表示することを特徴とする請求項1記載のモニタの白色点色度の測定装置。
- 前記表示手段は、前記第一領域がRGBの一次色のいずれか1色であり、前記第二領域がRGBの一次色のいずれか2色の混合であるカラーチャートを表示することを特徴とする請求項1記載のモニタの白色点色度の測定装置。
- コンピュータを、
比較する色を表示する第一領域と比較基準となる色を表示する第二領域によって構成されるカラーチャートを表示する表示手段と、
前記第一領域と前記第二領域の明るさが目視により等しくなった時のRGBの値を決定する手段と、
決定されたRGBの値、モニタのガンマ値、モニタの発光体のxy色度、および明るさと輝度の関係式を用いてモニタの白色点色度を算出する手段、
として機能させるプログラムが記録された記録媒体。 - モニタの白色点色度を設定する手段と、
設定された白色点色度、モニタのガンマ値、モニタの発光体のxy色度、および明るさと輝度の関係式を用いて、それぞれが同じ明るさで見えるRGBの一次色で構成される白色点調整用カラーチャートを形成する手段と、
を具備することを特徴とするカラーチャートの形成装置。 - コンピュータを、
モニタの白色点色度を設定する手段と、
設定された白色点色度、モニタのガンマ値、モニタの発光体のxy色度、および明るさと輝度の関係式を用いて、それぞれが同じ明るさで見えるRGBの一次色で構成される白色点調整用カラーチャートを形成する手段、として機能させるプログラムが記録された記録媒体。 - 設定された白色点色度、モニタのガンマ値、モニタの発光体のxy色度、および明るさと輝度の関係式を用いて形成された、それぞれが同じ明るさで見えるRGBの一次色で構成される白色点調整用カラーチャートを表示させ、各RGBの白色点調整用カラーチャートの明るさが目視で等しくなるようにモニタの調整を行うことを特徴とするモニタの調整方法。
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