JP4400644B2 - 画像処理装置、色補正テーブル生成装置、表示装置、画像処理方法 - Google Patents

Description

カラーマッチングを行う画像処理装置、色補正テーブル生成装置、表示装置、画像処理方法、色補正テーブル生成方法、表示装置の色調整方法、および画像処理プログラムに関する。

近年、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源とした液晶ディスプレイやプロジェクタなどの表示装置が実用化されている。また、レーザを光源とした、リアプロジェクタなどの表示装置も開発されつつある。ＬＥＤ光源やレーザ光源は、ＲＧＢの各波長にピークをもつ分光特性となるため、ＬＥＤ光源やレーザ光源を表示装置の光源に用いることにより、従来広く用いられているランプ光源（液晶ディスプレイの場合は冷陰極管、プロジェクタの場合は高圧水銀ランプやメタルハライドランプなど）に比べてＲＧＢ単色の色純度を高め、広い色再現域を実現することができる。

このような広色再現域をもつ表示装置では、広色再現域を活かした色彩豊かな表示を行うため、入力された画像データの入力色を、広色再現域上の色に変換するようにして、色域を拡大させるカラーマッチングを行う必要がある。

色域を拡大させる従来の方法としては、入力側と出力側の色域の比に応じて入力側の色域を拡大するようにして、表色系の値を拡大写像する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。広色再現域をもつ表示装置に対して、特許文献１に記載の方法によるカラーマッチングを行うようにすれば、広い色再現域全体を用いた色彩豊かな色出力を実現できる。

特許第２８４５５２３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法を用いたカラーマッチングでは、表示装置のもつ色再現域全体を使って色を出力するようになるので、広色再現域をもつ表示装置に対してカラーマッチングを行った場合、彩度が過剰に強調されてしまうことがある。例えば、表示装置の色再現域に、自然界に通常存在しないほどに彩度が高い色が含まれる場合、表示装置の色再現域全体を使って色を出力するようにカラーマッチングを行うと、ある入力色については彩度が過剰に強調され、自然界に通常存在しないほどに彩度の高い色が出力されるようになる。このように、カラーマッチングの結果、入力色を過剰に彩度強調してしまい、表示装置の出力画像を見たユーザに不自然な印象を与えてしまうことがあった。

そこで、本発明は、過剰な彩度強調が抑えられた好ましい色へのカラーマッチングを可能とする画像処理装置、色補正テーブル生成装置、表示装置、画像処理方法、色補正テーブル生成方法、表示装置の色調整方法、および画像処理プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の画像処理装置は、第１の色域における入力色を、第２の色域における出力色に色補正する画像処理装置であって、第１の色域における入力色と、第２の色域の範囲内で、出力色の彩度の上限値を規定する彩度限界以下に彩度が制限された第３の色域における色とを対応付けた色補正テーブルと、色補正テーブルを参照して第１の色域における入力色を変換し、変換後の入力色を出力色とする色補正を行う色補正手段とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、第１の色域における入力色が、第２の色域の範囲内で彩度限界以下に彩度が制限された第３の色域における色に色補正され、出力色とされるので、入力色は、第２の色域において、彩度限界以下の彩度に彩度制限を受けた出力色に補正される。したがって、第１の色域から第２の色域へのカラーマッチングにより、過剰な彩度強調を抑えられた好ましい色を得ることができるようになる。なお、第２の色域は、第１の色域より広い色域を有していることが望ましい。この場合、第２の色域の広さに関わらずに、過剰な彩度強調を抑えて好ましい色を得ることができる。

本発明のもう１つの態様である色補正テーブル生成装置は、第１の色域における入力色を、第２の色域における出力色に色補正するための色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成装置であって、彩度限界を設定する彩度限界設定手段と、第１の色域における入力色と、第２の色域の範囲内で、出力色の彩度の上限値を規定する彩度限界以下に彩度が制限された第３の色域における色とを対応付けることにより、色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成手段とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、第１の色域における入力色を、彩度限界以下に彩度が制限された第３の色域における色に対応付けることにより、色補正テーブルが生成される。この色補正テーブルによれば、出力色の彩度が彩度限界以下に制限されるので、過剰な彩度強調が抑えられた好ましい色へのカラーマッチングを行うことが可能である。なお、第２の色域は、第１の色域より広い色域を有していることが望ましい。この場合、第２の色域の広さに関わらずに、過剰な彩度強調を抑えて好ましい色を得ることができる。

また、本発明の色補正テーブル生成装置において、彩度限界設定手段は、最明色の彩度に基づいて彩度限界を設定することが好ましい。

この構成によれば、第１の色域における入力色は、最明色の彩度に基づいて設定された彩度限界以下の彩度を有する出力色に対応付けられるので、生成された色補正テーブルによれば、過剰な彩度強調が抑えられた、自然な色へのカラーマッチングを行うことができる。

また、本発明の色補正テーブル生成装置において、彩度限界設定手段は、明度および色相が等しい条件の下で、最明色の彩度と第２の色域における最大彩度とのうち小さい方の彩度を、彩度限界に設定することが好ましい。

この構成によれば、明度および色相が等しい条件の下で、最明色の彩度が第２の色域に含まれる最大彩度より小さければ、第１の色域における入力色は最明色の彩度以下の彩度に補正されることにより自然な色の出力色に対応付けられる。一方、第２の色域における最大彩度が最明色の彩度より小さければ、第１の色域における入力色は第２の色域における最大彩度以下の彩度の色に補正されるようにして、第２の色域の範囲内の出力色に対応付けられる。こうして生成された色補正テーブルによれば、第２の色域の範囲内で自然な色へのカラーマッチングを行うことができる。

また、本発明の色補正テーブル生成装置において、想定する光源の分光特性、および最明色を求める分光反射率特性の候補としての複数の分光反射率特性を設定し、複数の分光反射率特性の各々について、当該分光反射率特性および光源の分光特性に基づいて物体色を算出し、明度および色相が等しい複数の物体色のうちから彩度が最大となる色を選択し、当該選択された色を最明色とすることにより、最明色を示す最明色データを生成する最明色データ生成手段をさらに備え、彩度限界設定手段は、最明色データを参照して、彩度限界を設定することが好ましい。

この構成によれば、複数の分光反射率特性の各々について物体色を算出して、同明度および同色相を有する物体色のうち彩度最大となる物体色を最明色とすることにより、最明色を簡易な計算で求めることができる。

また、本発明の色補正テーブル生成装置において、複数の分光反射率特性の各々は、可視領域の分光反射率が、０％の反射率から１００％の反射率に変化する第１の波長および１００％の反射率から０％の反射率に変化する第２の波長により規定される、凸または凹形状の分光特性を有し、第１の波長および第２の波長の複数の組合せにより複数の分光反射率特性が設定されることが好ましい。

この構成によれば、可視領域において略凸または略凹形状の分光特性を有する分光反射率に対応する物体色を求め、彩度最大となる物体色を最明色とすることにより、最明色を簡易な計算で求めることができる。

また、本発明の色補正テーブル生成装置において、第１の波長および第２の波長の複数の組合せは、可視領域に含まれる波長の全組合せを含むことが好ましい。

この構成によれば、可視領域に含まれる第１の波長および第２の波長の全組合せについて物体色が算出され、そのうち彩度最大となる色を最明色とすることにより、物体色の限界である最明色を正確に求めることができる。こうして生成された色補正テーブルによれば、自然な色へのカラーマッチングをより確実に行うことができる。

また、本発明の色補正テーブル生成装置において、想定する光源の分光特性を設定し、可視領域において、０％の反射率から１００％の反射率に連続的に変化する第１の波長および１００％の反射率から０％の反射率に連続的に変化する第２の波長により規定される略凸または略凹形状の分光反射率特性を、第１の波長および第２の波長の複数の組合せに応じて複数設定し、複数の分光反射率特性の各々について、当該分光反射率特性および光源の分光特性に基づいて物体色を算出し、明度および色相が等しい複数の物体色のうちから彩度最大となる色を選択し、当該選択された色を制限された最明色として、制限された最明色を示す最明色データを生成する最明色データ生成手段をさらに備え、彩度限界設定手段は、最明色データを参照して、制限された最明色に基づいて彩度限界に設定することが好ましい。

この構成によれば、反射率が連続的に変化する略凸または略凹形状の分光反射特性を用いて彩度最大となる物体色を制限された最明色として、制限された最明色により彩度限界が設定される。ここで、自然界に存在する色の分光特性は連続したものであるので、制限された最明色を用いたことにより、自然界により存在し易い物体色の限界を彩度限界とすることができる。したがって、こうして生成された色補正テーブルによれば、より自然な色へのカラーマッチングを行うことができる。

また、本発明の色補正テーブル生成装置において、第１の波長および第２の波長の複数の組合せは、可視領域に含まれる波長の全組合せを含むことが好ましい。

この構成によれば、可視領域に含まれる第１の波長および第２の波長の全組合せについて物体色が算出され、そのうち彩度最大となる色を制限された最明色とすることにより、自然な色へのカラーマッチングをより確実に行うことができる。

また、本発明の色補正テーブル生成装置において、色補正テーブル生成手段は、第１の色域の最外殻の入力色を、当該入力色と等しい明度および色相、並びに彩度限界の彩度を有する色に対応付けることが好ましい。

この構成によれば、第１の色域の最外殻の入力色が、彩度限界の彩度をもつ出力色に対応付けられた色補正テーブルが生成される。したがって、生成された色補正テーブルによれば、第１の色域を、過剰な彩度強調を抑制しながら、第２の色域内の広色域を使ったカラーマッチングを行うことができる。

また、本発明の色補正テーブル生成装置において、色補正テーブル生成手段は、第１の色域の最外殻より内側の入力色を、当該入力色と等しい明度および色相、並びに当該入力色の彩度から彩度限界の彩度に近付けた彩度の色に対応付けることが好ましい。

この構成によれば、第１の色域の最外殻より内側にある入力色が、彩度限界の彩度に近付けられた彩度の色と対応付けされた色補正テーブルが生成される。したがって、生成された色補正テーブルによれば、第１の色域の最外殻より内側の色についても過剰な彩度強調を抑えながら、自然な彩度特性をもつ色へのカラーマッチングを行うことができる。

また、本発明の色補正テーブル生成装置において、色補正テーブルの適用対象とする表示装置の色出力特性を測定する色出力特性測定部をさらに備え、表示装置の色出力特性の測定結果に基づいて、表示装置が再現可能な色再現域を第２の色域とすることが好ましい。

この構成によれば、入力色を、適用対象とする表示装置の色再現域の範囲内の色に対応付けた色補正テーブルを得ることができる。この色補正テーブルによれば、過剰な彩度強調を抑えながら、表示装置の色再現域に合ったカラーマッチングを行うことができる。

また、本発明の表示装置は、画像データが入力される入力部と、入力された画像データの入力色を補正する、上記画像処理装置と、画像処理装置によって補正された出力色に基づいて、入力された画像データの画像を表示する表示部とを備え、第１の色域は、入力された画像データの色域であることを特徴とする。

この構成によれば、入力された画像データの色が、彩度限界以下の彩度を有する色に補正されるので、過剰な彩度強調が抑えられた好ましい色の画像を表示することができるようになる。

また、本発明の表示装置において、上記色補正テーブル生成装置をさらに有することが好ましい。

この構成によれば、色補正テーブルを生成して、色補正テーブルを参照して色補正を行うことにより、過剰な彩度強調が抑えられた好ましい色の画像を表示することができる。

本発明の画像処理方法は、第１の色域における入力色を、第２の色域における出力色に色補正する画像処理方法であって、第１の色域における入力色と、第２の色域の範囲内で、出力色の彩度の上限値を規定する彩度限界以下に彩度が制限された第３の色域における色とを対応付けた色補正テーブルを参照して、第１の色域における入力色を変換し、変換後の入力色を出力色とする色補正を行うことを特徴とする。

この構成によれば、過剰な彩度強調を抑えられた好ましい色へのカラーマッチングを行うことができる。

本発明の色補正テーブル生成方法は、第１の色域における入力色を、第２の色域における出力色に色補正するための色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成方法であって、彩度限界を設定するステップと、第１の色域における入力色と、第２の色域の範囲内で、出力色の彩度の上限値を規定する彩度限界以下に彩度が制限された第３の色域における色とを対応付けることにより、色補正テーブルを生成するステップとを備えることを特徴とする。

この構成によれば、過剰な彩度強調を抑えられた好ましい色へのカラーマッチングを行うための色補正テーブルを生成することができる。

本発明の表示装置の色調整方法は、第１の色域における入力色を、色補正テーブルを参照して出力色に色補正する表示装置の色調整方法であって、表示装置が再現可能な第２の色域を取得するステップと、彩度限界を設定するステップと、第１の色域における入力色と、第２の色域の範囲内で、出力色の彩度の上限値を規定する彩度限界以下に彩度が制限された第３の色域における色とを対応付けることにより、色補正テーブルを生成するステップと、生成された色補正テーブルを表示装置に適用するステップとを備えることを特徴とする。

この構成によれば、過剰な彩度強調が抑えられた好ましい色を出力するように、表示装置の色出力特性を調整することができる。

本発明の画像処理プログラムは、第１の色域における入力色を、第２の色域における出力色に色補正するための画像処理プログラムであって、コンピュータに、第１の色域における入力色と、第２の色域の範囲内で、出力色の彩度の上限値を規定する彩度限界以下に彩度が制限された第３の色域における色とを対応付けた色補正テーブルを記憶する記憶部から色補正テーブルを読み出すステップと、読み出した色補正テーブルを参照して、第１の色域における入力色を変換し、変換後の入力色を出力色とする色補正を行うステップとを実行させることを特徴とする。

この構成によれば、過剰な彩度強調を抑えられた好ましい色へのカラーマッチングを行うための画像処理プログラムを得ることができる。

（第１の実施例）
以下、本発明に係る実施形態の第１の実施例について、図面を参照して説明する。

図１は、第１の実施例に係るプロジェクタの構成を示したブロック図である。本実施例のプロジェクタ１は、ＬＥＤ光源（図示なし）からの光をライトバルブである液晶パネル４０により変調して、同じく図示されていない投射レンズがスクリーンや壁などに拡大投射することにより画像を表示する、いわゆるフロントプロジェクタである。プロジェクタ１は、例えば、色優先モード、明るさ優先モード、色域優先のカラーモードなどの複数のカラーモードのうちから選択することによりモードを設定可能であり、カラーモードごとに、出力目標とする色域（例えば、ｓＲＧＢの色域やプロジェクタ１の色再現域）、白色点の色温度、ガンマ特性、明るさなどに関する各種特性が決められている。

図１に示すように、プロジェクタ１は、画像データの入力を受け付ける画像データ入力部１０と、画像データに色補正を施す画像処理部２０と、画像を投影表示するため、色補正後のデータに従って液晶パネル４０を駆動制御するＬ／Ｖ駆動部３０とを備えている。

画像データ入力部１０は、パーソナルコンピュータやＤＶＤ再生装置などの外部機器から画像データの入力を受け、所定のデータ形式の入力値Ｒ_inＧ_inＢ_inに変換して画像処理部２０に受け渡す入力処理を行う。画像処理部２０は、入力値Ｒ_inＧ_inＢ_inに対して画像処理を行い、画像処理後の出力値Ｒ_outＧ_outＢ_outをＬ／Ｖ駆動部３０に出力する。Ｌ／Ｖ駆動部３０は、出力値Ｒ_outＧ_outＢ_outに基づいて液晶パネル４０を駆動させることにより、出力値Ｒ_outＧ_outＢ_outに応じた投影画像を表示させる。

次に、画像処理部２０の構成について説明する。画像処理部２０は、大別すると、３次元色補正用の色補正テーブルおよび１次元色補正用の色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成部２００と、生成された色補正テーブルを参照して、入力値Ｒ_inＧ_inＢ_inに対して３次元色補正および１次元色補正を実行する色補正部２１０とを有している。なお、図２に示すように、プロジェクタ１には、主制御装置であるＣＰＵ２１と、ワーキングメモリなどとして用いられるＲＡＭ２２と、画像処理プログラムを予め記憶するフラッシュメモリ（記憶部）２３とが備えられている。画像処理部２０の各構成は、ＣＰＵ２１が、フラッシュメモリ２３に記憶された画像処理プログラムを読み出して実行することにより、機能するものである。

色補正テーブル生成部２００は、プロジェクタ１の色出力特性データが格納された色出力特性データ格納部２０１と、最明色データを生成する最明色データ生成部２０２と、最明色データから出力色の彩度限界を設定する彩度限界設定部２０３と、彩度限界および色出力特性データから第１色補正テーブル（色補正テーブル）を生成する第１色補正テーブル生成部２０４と、色出力特性データから第２色補正テーブルを生成する第２色補正テーブル生成部２０５とを備えている。なお、第１色補正テーブルはカラーモードに応じたカラーマッチングを行うための３次元テーブルであり、第１色補正テーブル生成部２０４は複数のカラーモードの各々について第１色補正テーブルを生成する。第２色補正テーブルは、カラーモードに応じてＲＧＢ各色の階調特性を調整するための１次元テーブルであり、第２色補正テーブル生成部２０５は、複数のカラーモードの各々について第２色補正テーブルを生成する。

色補正部２１０は、生成された複数の第１色補正テーブルを格納する第１色補正テーブル格納部２１１と、生成された複数の第２色補正テーブルを格納する第２色補正テーブル格納部２１２と、設定されたカラーモードに応じて第１色補正テーブルおよび第２色補正テーブルを選択する色補正テーブル選択部２１３と、選択された第１色補正テーブルを参照して入力値Ｒ_inＧ_inＢ_inに３次元色補正を実行する第１色補正実行部２１４と、選択された第２色補正テーブルを参照して３次元色補正後の値に１次元色補正を実行する第２色補正実行部２１５とを備えている。

ここで、第１色補正実行部２１４および第２色補正実行部２１５による色補正は、第１色補正テーブル生成部２０４および第２色補正テーブル生成部２０５により生成された第１，２色補正テーブルに従って実行されるものであり、色補正の補正内容は実質的に色補正テーブルにより決定される。第１色補正テーブルによる３次元色補正および第２色補正テーブルによる１次元色補正を説明するため、色補正テーブル生成部２００の各構成が行う処理について以下に説明する。

色出力特性データ格納部２０１には、色出力特性データが格納されている。色出力特性データは、プロジェクタ１の色出力特性を示したデータである。具体的には、色出力特性データは、ＲＧＢ各色について液晶パネル入力値と出力光輝度との関係や、赤、緑、青、白の入力値に対してプロジェクタ１が出力する色の色度座標や、プロジェクタ１が再現可能な色再現域の範囲を示している。本実施例では、プロジェクタ１の色出力特性は製造時に測定され、測定結果の色出力特性データが色出力特性データ格納部２０１（実際には、フラッシュメモリ２３）に予め格納されているものとする。

最明色データ生成部２０２は、最明色を表す最明色データを生成する。ここで、最明色とは物体色の理論限界となる色である。最明色の算出方法として、本実施例では、最明色を求める分光反射率特性の候補として、凸または凹状の分光反射率特性（図７参照）を多数仮定し、各々の分光反射率特性について算出した物体色のうちから最明色となる色を決定する手法を用いる。これは、ある波長において、反射率が０％から１００％、あるいは１００％から０％に急峻に変化するほど色純度が高まって彩度が大きくなるので、物体色の理論限界である最明色は、図７（ａ），（ｂ）に示すような凸または凹状の分反射率特性に対して求められると考えられるからである。最明色の算出方法についての詳細な説明は後述するが、最明色の算出方法としてはこれに限られることなく、例えば、公知文献（太田，「ア シンプリファイド メソッド フォー フォーミュレイティング シュード オブジェクト カラー（A simplified method for formulating pseudo-object colors）」，「カラーリサーチ アンド アプリケーション（Color Research and Application）」，１９８２年，第７巻，ｐ．７８−８１）に記載の方法など、公知の手法を用いるようにしてもよい。

彩度限界設定部２０３は、最明色データを参照して最明色の彩度から、出力する色の彩度上限値を示す彩度限界を設定する。彩度限界設定部２０３は、最明色を超える彩度の色は自然界に通常存在しないものとして、最明色以内の色は自然界に通常存在する自然な色と扱う。したがって、最明色を彩度限界として、プロジェクタ１の出力色を最明色の彩度以下に制限すれば、不自然な色の出力を防いで自然な色を出力することができる。なお、プロジェクタ１は色再現域の範囲外の色を再現できないため、彩度限界設定部２０３は、最明色データの最明色および色出力特性データの色再現域を参照して、プロジェクタ１の色再現域の範囲内で、最明色の彩度に最も近い彩度を彩度限界に設定する。

第１色補正テーブル生成部２０４は、３次元のカラーマッチングを行うための第１色補正テーブルを生成する。第１色補正テーブルは、入力色を、設定された彩度限界以下の彩度をもつ出力色に対応付けるようにしたテーブルである。第１色補正テーブル生成部２０４は、図３に例として示すように、入力色の彩度範囲「０〜Ｃ_h ^*」が、出力色の彩度範囲「０〜彩度限界Ｃ_lim ^*」に対応するように色の彩度を対応付けることにより、彩度伸長（図３（ａ）参照）または彩度圧縮（図３（ｂ）参照）を行う。したがって、第１色補正テーブル生成部２０４が生成した第１色補正テーブルに従って色補正を行うことにより、入力色は、彩度限界Ｃ_lim ^*以下の彩度をもつ出力色に補正されるようになる。すなわち、彩度限界Ｃ_lim ^*以下に彩度を制限した色補正が行われる。なお、第１色補正テーブルを記憶するために要するメモリ容量を少なくするため、第１色補正テーブルでは、入力色の色域においての格子点上にある複数の入力色について、入力色と出力色との対応付けがなされる。

第２色補正テーブル生成部２０５は、色出力特性データに基づきＲＧＢ各色の階調特性および白色点の色温度を調整するための第２色補正テーブルを生成する。図４は、第２色補正テーブルによる色補正を説明するための図であり、（ａ）は液晶パネルのデバイス特性、（ｂ）は出力目標とする階調特性、（ｃ）は第２色補正テーブルによる色補正の一例を示している。図４（ａ）に示すように、液晶パネル４０は、液晶パネル入力値（すなわち、液晶パネル４０への出力値）と実際の出力光の輝度とが非線形となるデバイス特性をもっている。このため、液晶パネル４０の目標出力特性として図４（ｂ）に示すγカーブ状の階調特性、すなわちガンマ特性をもたせるには、液晶パネル入力値に対して図４（ｃ）に示すような階調変換を施す必要がある。そこで、第２色補正テーブル生成部２０５は、カラーモードの設定（特に、ガンマ特性、白色点の色温度）に応じて、ＲＧＢ間のバランスを考慮して白色点の色温度を調整しながら、ＲＧＢの各色に対して図４（ｂ）のようなガンマ特性の目標特性を設定する。そして、図４（ｃ）のように、目標特性となるよう補正前後の液晶パネル入力値を対応付けることにより、第２色補正テーブルを生成する。

以上に説明したように、色補正テーブル生成部２００により、第１色補正テーブルおよび第２色補正テーブルが生成される。色補正部２１０は、第１色補正テーブルに従って色補正を行うことにより、彩度限界以下となるよう彩度を制限したカラーマッチングを行う。そして、第２色補正テーブルに従って色補正を行うことにより、液晶パネル４０のデバイス特性に応じて出力値（すなわち、液晶パネル入力値）が補正され、カラーマッチングされた色が出力されるようになる。

次に、画像処理部２０が行う処理の流れについて図５のフローチャートに従って説明する。なお、図５の処理に先行して、第２色補正テーブル生成部２０５により第２色補正テーブルが予め生成され、第２色補正テーブル格納部２１２には各カラーモードに対応する複数の第２色補正テーブルが既に格納されているものとして、以下では、本発明の主な特徴である第１色補正テーブルを生成する処理について詳細に説明する。

ＣＰＵ２１が、フラッシュメモリ２３に記憶されたプログラムを実行することにより図５の処理が開始される。図５の処理を開始すると、第１色補正テーブル生成部２０４は、複数のカラーモードのうちいずれかのカラーモードを選択する（ステップＳ１００）。そして、選択されたカラーモードに対応する第２色補正テーブルを第２色補正テーブル格納部２１２から読み出し（ステップＳ２００）、色出力特性データを色出力特性データ格納部２０１から読み出す（ステップＳ３００）。また、説明の便宜のため、以下に述べるステップＳ４００〜Ｓ６００の説明においては、色域の広さを優先する色域優先モードがステップＳ１００において選択され、プロジェクタ１の色再現域が目標色域であるものとして説明する。

次に、最明色データ生成部２０２は、最明色データ生成処理を行う（ステップＳ４００）。図６は、最明色データ生成処理の流れを示したフローチャートである。最明色データ生成処理を開始すると、まず、最明色データ生成部２０２は、光源の種類を決定する（ステップＳ４１０）。ここでは、選択されたカラーモードに設定された白色点の色温度、すなわちステップＳ２００にて読み出した第２色補正テーブルによる調整後の白色点の色温度に応じて、標準の光Ｄ６５光源やＡ光源などの複数の光源の候補のうちから光源を選択する。例えば、白色点の色温度が６５００Ｋであれば、Ｄ６５光源が選択される。

次に、最明色データ生成部２０２は分光反射率特性を設定する（ステップＳ４２０）。ここでは、図７（ａ）に示すように、波長λ₁以上λ₂以下の波長域において反射率Ｒが「１００％」、他の波長域において反射率Ｒが「０％」となる凸形状の分光反射率特性（以下、「分光反射率パターンＡ」という）と、図７（ｂ）に示すように波長λ₁以上λ₂以下の波長域において反射率Ｒが「０％」、他の波長域において反射率Ｒが「１００％」となる凹形状の分光反射率特性（以下、「分光反射率パターンＢ」という）との２つの分光反射率特性を設定する。具体的には、「３８０≦λ₁，λ₂≦７８０（ただし、λ₂−λ₁＞λ_minであり、λ_minはλ₁，λ₂間の最小幅とする所定値））」の条件を満たす、１組の波長λ₁，λ₂を決定することにより、分光反射率パターンＡおよび分光反射率パターンＢの２つの分光反射率特性が設定される。なお、図７（ａ）に示す分光反射率パターンＡにおける波長λ₁が請求項に記載の第１の波長、波長λ₂が請求項に記載の第２の波長に相当する。図７（ｂ）に示す分光反射率パターンＢにおける波長λ₁が請求項に記載の第２の波長、波長λ₂が請求項に記載の第１の波長に相当する。

次に、最明色データ生成部２０２は、設定された光源の照明下で、分光反射率パターンＡに対応する物体色を算出する（ステップＳ４３０）。物体色は次式（１）〜（１２）に従って算出する。ここで、「Ｒ（λ）」は設定された分光反射率特性、「Ｐ（λ）」は光源の分光特性、「ｘ，ｙ，ｚ（上線付き）」は等色関数、「Ｘ_WＹ_WＺ_W」は基準白色のＸＹＺ値、「ｋ」は完全拡散反射面で輝度Ｙが所定値となるよう定められた係数である。最明色データ生成部２０２は、式（１）〜（３）に従って、Ｒ（λ），Ｐ（λ）からＸＹＺ値を算出し、式（４）〜（１２）に従ってＸＹＺ値をＬ^*Ｃ^*Ｈ^*値に変換する。こうして求めた、分光反射率パターンＡに対応する物体色（Ｌ^*Ｃ^*Ｈ^*値）をＲＡＭ２２に記憶することにより、図８（ａ）に示すように波長λ₁，λ₂とＬ^*Ｃ^*Ｈ^*値との関係を示す物体色データＤＡに登録しておく。

次に、最明色データ生成部２０２は、設定された光源の照明下で、分光反射率パターンＢに対応する物体色を算出する（ステップＳ４４０）。ここでは、ステップＳ４３０と同様にして、分光反射率パターンＢに対応する物体色（Ｌ^*Ｃ^*Ｈ^*値）を算出して、図８（ｂ）に示すように波長λ₁，λ₂とＬ^*Ｃ^*Ｈ^*値の関係を示す物体色データＤＢにＬ^*Ｃ^*Ｈ^*値を登録しておく。

次に、最明色データ生成部２０２は、波長λ₁，λ₂の全組合せについてステップＳ４２０〜Ｓ４４０の処理を終了したか否かを判断する（ステップＳ４５０）。「３８０≦λ₁，λ₂≦７８０、（ただし、λ₂−λ₁＞λ_min）」を満たす波長λ₁，λ₂の全組合せについて処理を終了していなければ（ステップＳ４５０：Ｎｏ）、ステップＳ４２０の処理に戻って、未処理の組合せとなる波長λ₁，λ₂を新たに設定する。全組合せについて処理を終了していれば（ステップＳ４５０：Ｙｅｓ）、波長λ₁，λ₂の全組合せについて、分光反射率パターンＡに対応する物体色が物体色データＤＡに登録され、分光反射率パターンＢに対応する物体色は物体色データＤＢに登録された状態となって、ステップＳ４６０に進む。

ステップＳ４６０に処理が進むと、最明色データ生成部２０２は、明度Ｌ^*・色相Ｈ^*の各組合せについて、物体色データＤＡ，ＤＢに登録されたうち最大彩度の色を最明色としてＲＡＭ２２のメモリ領域に記憶することにより、最明色を最明色データＤＣに登録する。図８を例とすると、最明色データ生成部２０２は、物体色データＤＡ，ＤＢに登録されたＬ^*Ｃ^*Ｈ^*値を参照して、明度Ｌ^*（＝ａ）・色相Ｈ^*（＝ｂ）の組合せをもつ物体色のうちから、彩度の値が最大となる最大彩度Ｃ_max ^*（ａ，ｂ）を探索する。そして、明度・彩度・色相が（ａ，Ｃ_max ^*（ａ，ｂ），ｂ）となる色を最明色として、図８（ｃ）に示すように最明色データＤＣに登録する。こうした処理を、明度Ｌ^*（＝０〜１００）と色相Ｈ^*（＝０〜２π）との全組合せについて行うことにより、明度Ｌ^*・色相Ｈ^*の全組合せについての最明色を示す最明色データＤＣが生成される。明度Ｌ^*・色相Ｈ^*の全組合せについて処理を行うと、最明色データ生成処理を終了する。

最明色データ生成処理を終了すると図５の処理に戻って、色補正テーブル生成部２００は、第１色補正テーブル生成処理を行う（ステップＳ５００）。図９は、第１色補正テーブル生成処理の流れを示したフローチャートである。以下、図９のフローチャートに従って、第１色補正テーブル生成処理について説明する。

第１色補正テーブル生成処理を開始すると、彩度限界設定部２０３は、格子点上の入力色Ｒ_tＧ_tＢ_tを色変換して入力色の明度Ｌ_t ^*、彩度Ｃ_t ^*、色相Ｈ_t ^*を算出する（ステップＳ５１０）。このときの色変換は、次式（１３）〜（１８）に従って入力色Ｒ_tＧ_tＢ_tをＸＹＺ値に変換してから、式（４）〜（１２）に従ってＸＹＺ値を入力色Ｌ_t ^*Ｃ_t ^*Ｈ_t ^*に変換することにより行う。ただし、「γ」はガンマ特性のγ値であり、「Ｒ_max，Ｇ_max，Ｂ_max」はＲＧＢ値の取り得る最大値（例えば、画像処理部２０がＲＧＢ各８ビットを扱う場合は「２５５」）である。式（１６）で用いる行列Ｍ_tは、入力色の色空間に決められた赤、緑、青、白の色座標「ｘ_Rｙ_Rｚ_R，ｘ_Gｙ_Gｚ_G，ｘ_Bｙ_Bｚ_B，ｘ_Wｙ_Wｚ_W」を用いて式（１７）、（１８）に従って求められる。

次に、彩度限界設定部２０３は、入力色の明度Ｌ_t ^*、色相Ｈ_t ^*におけるプロジェクタ１の最大彩度を算出する（ステップＳ５２０）。彩度限界設定部２０３は、色出力特性データ格納部２０１に格納された色出力特性データを参照して、プロジェクタ１の色再現域を取得し、プロジェクタ１の色再現域の範囲内から入力色の明度Ｌ_t ^*、色相Ｈ_t ^*に等しい明度・色相を満たす最大彩度、すなわちプロジェクタ１の最大彩度を求める。図１０に、プロジェクタ１の色再現域および最明色をＬ^*Ｃ^*平面上に表した一例を示す。「ＧＡ_t」は入力色の色域（例えば、ｓＲＧＢ色空間の色域など）、「ＧＡ_d」はプロジェクタ１の色再現域、「Ｌ_m」は最明色の色点を繋げたラインである。図１０の例では、入力色の色点Ｐ１に対して、色点Ｐ１と等しい明度・色相をもちながら色再現域ＧＡ_dの範囲内で最大彩度となる色点Ｐ３の彩度がプロジェクタ１の最大彩度となる。

次に、彩度限界設定部２０３は、最明色データＤＣを参照して、入力色の明度Ｌ_t ^*、色相Ｈ_t ^*に対応する最明色の彩度を取得する（ステップＳ５３０）。例えば、入力色（Ｌ_t ^*，Ｈ_t ^*）＝（ａ，ｂ）の場合、図８（ｃ）に示した最明色データＤＣから最明色の彩度Ｃ_max ^*（ａ，ｂ）が取得される。図１０の例では、入力色の色点Ｐ１に対して、色点Ｐ１と等しい明度・色相をもちながら最明色Ｌ_m上にある色点Ｐ２の彩度が最明色の彩度となる。

次に、彩度限界設定部２０３は、ステップＳ５２０で求めたプロジェクタ１の最大彩度とステップＳ５３０で求めた最明色の彩度とを比較して、値が小さい方を彩度限界Ｃ_lim ^*に設定する（ステップＳ５４０）。図１０の例では、入力色の色点Ｐ１に対して、色点Ｐ３の彩度より色点Ｐ２の彩度が小さいので、色点Ｐ２の彩度、すなわち最明色の彩度が彩度限界Ｃ_lim ^*に設定される。同様に、入力色の色点Ｐ４の場合、最明色Ｌ_m上の色点Ｐ６の彩度より色再現域の範囲内で最大彩度となる色点Ｐ５の彩度が小さいので、色点Ｐ５の彩度、すなわちプロジェクタ１の最大彩度が彩度限界Ｃ_lim ^*に設定される。

次に、第１色補正テーブル生成部２０４は、入力色の彩度Ｃ_t ^*に対して、彩度限界Ｃ_lim ^*の範囲内で彩度伸長・圧縮処理を行う（ステップＳ５５０）。ここでは、図３に示すように、入力色の彩度Ｃ_t ^*に対して出力色の彩度Ｃ_d ^*が単調増加し、且つ１対１に対応するように、彩度Ｃ_t ^*「０〜Ｃ_h ^*」を彩度Ｃ_d ^*「０〜Ｃ_lim ^*」に対応付けることにより、彩度Ｃ_t ^*を彩度Ｃ_d ^*に補正する。また、入力色の明度Ｌ_t ^*、色相Ｈ_t ^*については無補正として、それぞれ出力色の明度Ｌ_d ^*、色相Ｈ_d ^*とする。すなわち、入力色Ｌ_t ^*Ｃ_t ^*Ｈ_t ^*を出力色Ｌ_d ^*Ｃ_d ^*Ｈ_d ^*（＝Ｌ_t ^*Ｃ_d ^*Ｈ_t ^*）に補正する。補正式としては、例えば、次式（１９）を用いる。ただし、「Ｃ_th ^*」は入力色と出力色とで彩度が等しくなる範囲の彩度上限値を定めるパラメータである。「α」はカーブ形状の特性を定めるパラメータであり、彩度限界Ｃ_lim ^*が入力色の最大彩度Ｃ_h ^*以上の場合に補正カーブが下に凸、彩度限界Ｃ_lim ^*が入力色の最大彩度Ｃ_h ^*未満の場合に補正カーブが上に凸となるよう定められた係数である。図３（ａ）は、彩度限界Ｃ_lim ^*が入力色の最大彩度Ｃ_h ^*以上の場合の第１色補正テーブルによる色補正前後の彩度の関係、図３（ｂ）は、彩度限界Ｃ_lim ^*が入力色の最大彩度Ｃ_h ^*未満の場合の第１色補正テーブルによる色補正前後の彩度の関係を示している。彩度限界Ｃ_lim ^*が入力色の最大彩度Ｃ_h ^*より大きい場合には、図３（ａ）に示すように、下に凸形状の補正カーブにより、入力色は彩度伸長される。一方、彩度限界Ｃ_lim ^*が入力色の最大彩度より小さい場合には、図３（ｂ）に示すように、上に凸形状の補正カーブにより入力色は彩度圧縮される。

次に、第１色補正テーブル生成部２０４は、出力色Ｌ_d ^*Ｃ_d ^*Ｈ_d ^*から出力色Ｒ_dＧ_dＢ_dを算出する（ステップＳ５６０）。ここでは、次式（２０），（２１）に従って色変換することにより、出力色Ｌ_d ^*Ｃ_d ^*Ｈ_d ^*から出力色Ｌ_d ^*ｕ_d ^*ｖ_d ^*を算出し、さらに、次式（２２）〜（３０）に従って色変換することにより、出力色Ｌ_d ^*ｕ_d ^*ｖ_d ^*から出力色Ｒ_dＧ_dＢ_dを算出する。ここで、式（２７）の行列Ｍ_dは赤、緑、青、白の入力値に対してプロジェクタ１が出力する色の色度座標「ｘ_Rｙ_Rｚ_R，ｘ_Gｙ_Gｚ_G，ｘ_Bｙ_Bｚ_B，ｘ_Wｙ_Wｚ_W」であり、色出力特性データの色度座標から式（１７）、（１８）に従って求められる。Ｙ_wはプロジェクタ１の白の輝度であり、色出力特性データの輝度を用いる。

次に、第１色補正テーブル生成部２０４は、入力色Ｒ_tＧ_tＢ_tと出力色Ｒ_dＧ_dＢ_dとを対応付け、第１色補正テーブルを生成する（ステップＳ５７０）。上述したステップＳ５１０〜Ｓ５７０の処理は、入力色の色域上の全格子点の入力色Ｒ_tＧ_tＢ_tについて行い、ここでは、各格子点の入力色Ｒ_tＧ_tＢ_tに対する出力色Ｒ_dＧ_dＢ_dを対応付けることにより、第１色補正テーブルを生成する。第１色補正テーブルを生成すると第１色補正テーブル生成処理を終了して、図５の処理に戻って、第１色補正テーブル生成部２０４は、生成した第１色補正テーブルを第１色補正テーブル格納部２１１（実際にはフラッシュメモリ２３）に格納する（ステップＳ６００）。

次に、ステップＳ７００では、全カラーモードについて処理を終えたか否かを判断する。全カラーモードについて処理を終えていなければ（ステップＳ７００：Ｎｏ）、ステップＳ１００に戻って未処理のカラーモードを選択してから、当該カラーモードに対応する第１色補正テーブルを生成する処理を行う。なお、以上の説明では、ステップＳ１００において色域優先モードが選択された場合について説明したが、例えば、色優先モードや明るさ優先モードが選択されていれば、ステップＳ５２０において色再現域に代えて選択されたモードの目標色域を用いることによりプロジェクタ１の最大彩度を求めるようにして、色域優先モードの場合と同様にステップＳ１００〜Ｓ６００の処理を行う。全カラーモードについて処理を終えていれば（ステップＳ７００：Ｙｅｓ）、図５のフローチャートに示した処理を終了する。

以上に説明した第１色補正テーブル生成処理を行うことにより、第１色補正テーブルが第１色補正テーブル格納部２１１に格納される。ここで、第１色補正テーブルに従う彩度伸長・圧縮によって生じる色域変化について説明する。図１１は、色域優先モード用の第１色補正テーブルによる補正前後の色域の一例を、Ｌ^*Ｃ^*平面上で示した図である。「ＧＡ_lim」は第１色補正テーブルによる補正後の色域、すなわち彩度限界以下の彩度に制限を受けた色域である。図１１に示すように、入力色の色域ＧＡ_tは、最明色Ｌ_m内の色域と色再現域ＧＡ_dとが重なり合う領域の色域ＧＡ_lim（図１１において太線で示した色域）に補正される。

ここで、最明色の彩度とプロジェクタ１の最大彩度とのうち小さい方の値を彩度限界としたことにより、色域ＧＡ_limの最外殻上の色は、明度および色相が等しく、且つ最明色Ｌ_mとプロジェクタ１の色再現域ＧＡ_dの最外殻とのうち、彩度が小さい方の色に補正される。すなわち、図１１の例において、入力色の色域ＧＡ_tの最外殻上の色「Ｐ１」が、最明色Ｌ_mの色「Ｐ２」に補正されているように、最明色の彩度がプロジェクタ１の最大彩度より小さい範囲については、入力色の色域ＧＡ_tは最明色Ｌ_mに彩度伸長される。一方、入力色の色域ＧＡ_tの最外殻上の色「Ｐ４」が色再現域ＧＡ_dの最外殻上の色「Ｐ５」に補正されているように、プロジェクタ１の最大彩度が最明色の彩度より小さい範囲については、プロジェクタ１の最大彩度すなわち色再現域ＧＡ_dの最外殻上の色に彩度伸長されている。この結果、第１色補正テーブルに従えば、入力色の色域ＧＡ_tを、色再現域ＧＡ_dに近付けるように拡大しながら、彩度限界以下の彩度に制限された色域ＧＡ_lim（図１１において太線で示した色域）に彩度伸長したカラーマッチングが可能である。同様に、色優先モードや明るさ優先モードでは、最明色Ｌ_m内の色域とそれぞれのカラーモードの目標色域とが重なり合う領域をもつ色域にカラーマッチングが行われる。

次に、プロジェクタ１が、画像データの入力を受けて画像を表示するときの処理について、図１２のフローチャートに従って説明する。なお、図１２の処理は、ＣＰＵ２１が、フラッシュメモリ２３に記憶された画像処理プログラムを実行することにより行われる。

外部機器から画像データ入力部１０に画像データが入力されると図１２の処理が開始される。処理を開始すると、画像データ入力部１０は、外部の機器から入力された画像データに対して入力処理を行う（ステップＳ８００）。例えば、画像処理部２０が各色８ビットのＲＧＢデータを処理する場合、入力処理では、外部機器からの画像データをＲＧＢ各色８ビットの入力値Ｒ_inＧ_inＢ_inに変換して、入力値Ｒ_inＧ_inＢ_inを画像処理部２０に受け渡す。

次に、第１色補正実行部２１４は、カラーモードを設定する（ステップＳ８１０）。例えば、ユーザによるカラーモードの選択操作や、入力された画像データの種類に応じてカラーモードが設定される。

次に、色補正テーブル選択部２１３は、第１色補正テーブル格納部２１１に格納された複数の第１色補正テーブルのうちから、設定されたカラーモードに対応する第１色補正テーブルを選択する。そして、第１色補正実行部２１４は、選択された第１色補正テーブルを第１色補正テーブル格納部２１１（実際には、フラッシュメモリ２３）から読み出す（ステップＳ８２０）。

次に、第１色補正実行部２１４は、第１色補正テーブルに従って、画像データ入力部１０より入力される画像データの入力値Ｒ_inＧ_inＢ_inに対して３次元色補正を実行することにより、彩度限界以下の彩度に制限されたＲＧＢ値に補正する（ステップＳ８３０）。ここでは、第１色補正テーブルの格子点上にある入力値Ｒ_inＧ_inＢ_inについては、第１色補正テーブルに示された色の対応付けに従って補正し、格子点上にない入力値Ｒ_inＧ_inＢ_inについては、格子点上の値を補間して求められる値により補正する。

次に、色補正テーブル選択部２１３は、第２色補正テーブル格納部２１２に格納された複数の第２色補正テーブルのうちから、設定されたカラーモードに対応する第２色補正テーブルを選択する。そして、第２色補正実行部２１５は、選択された第２色補正テーブルを第２色補正テーブル格納部２１２から読み出す（ステップＳ８４０）。

次に、第２色補正実行部２１５は、第２色補正テーブルに従ってステップＳ８３０による補正後のＲＧＢ値の各色に対して１次元色補正を実行することにより、液晶パネル４０のデバイス特性に応じて階調特性が調整されたＲＧＢ値に色補正する（ステップＳ８５０）。

次に、第２色補正実行部２１５は、ステップＳ８５０による補正後のＲＧＢ値を出力値Ｒ_outＧ_outＢ_outとしてＬ／Ｖ駆動部３０に出力する出力処理を行う（ステップＳ８６０）。Ｌ／Ｖ駆動部３０は出力値Ｒ_outＧ_outＢ_outに従って液晶パネル４０を駆動して画像を表示させることにより、液晶パネル４０の画像がスクリーンに投影表示される。これにより、彩度限界以下の彩度に制限された色域ＧＡ_lim上の色により表現された画像が投影表示される。

第１の実施例のプロジェクタ１によれば、以下の効果を得ることができる。

（１）第１の色補正テーブルによれば、入力色の色域ＧＡ_tを彩度限界以下の彩度に制限された色域ＧＡ_limに変換するので、彩度限界まで彩度を伸長したカラーマッチングを行うことができる。この彩度伸長は彩度限界の彩度以下に抑えられているので、彩度を過剰に強調することなく、好ましい色の画像を表示することができる。

（２）色域優先モードにおいては、過剰な彩度強調を抑えながら、入力色の色域ＧＡ_tをプロジェクタ１の色再現域ＧＡ_dに合わせて彩度が伸長されるので、プロジェクタ１の色再現域ＧＡ_dの広さを活かした色彩豊かな表示が可能になる。本実施例のプロジェクタ１のようにＬＥＤ光源を用いることにより広色再現域をもつ表示装置であれば、過剰な彩度強調を抑えながら、好ましい色の画像を表示することができるようになるので、特に有用である。また、色優先モードや明るさ優先モードにおいて、目標とする色域が、プロジェクタ１の色再現域ＧＡ_d以外であっても、過剰な彩度強調を抑えながら、好ましい色の画像を表示することができる。

（３）物体色の理論限界である最明色により彩度限界を定めるようにしているので、第１の色補正テーブルによるカラーマッチングを行えば、色再現域ＧＡ_dが自然界に通常存在しない色を含むまでに広い色域であっても、自然界に存在する物体色の範囲内で自然な色の画像を表示することができる。したがって、広色再現域をもつプロジェクタ１であっても、不自然な色の表示を防いで自然な色の画像を表示することができるようになる。

（４）ある明度・色相において、最明色Ｌ_mの彩度より色再現域ＧＡ_dの彩度の方が小さいときには、色再現域ＧＡ_dの彩度まで彩度伸長するようにしたので、プロジェクタ１が再現不可能な色にマッチングすることがなくなり、プロジェクタ１の色出力特性に応じた適切な色の画像を表示することができる。したがって、色再現域の広狭に関わらずに、過剰な彩度強調を抑えた好ましい色を出力することができる。

（５）光源の分光特性、および最明色を求める候補となる多数の分光反射率特性を仮定して、光源の分光特性および多数の分光反射率特性から求められる物体色の限界を最明色としたことにより、比較的簡易な計算によって最明色を求めることができる。また、可視領域に含まれる波長λ₁およびλ₂の全組合せの分光反射率特性に対する物体色を算出し、算出した全物体色のうちから最明色を求めるようにしたので、最明色を正確に求めることができる。このことから、最明色の彩度を超えた、不自然な色の表示を確実になくすことができる。

（６）図３に示すように、入力色の最大彩度は彩度限界に合わせながら、最大彩度以外の彩度については連続的に変化する補正カーブに従って補正（彩度伸長・圧縮）したことにより、入力色の彩度変化を滑らかに再現した色を出力ができる。また、閾値Ｃ_th ^*以下の領域については、入力色の彩度Ｃ_t ^*と出力色の彩度Ｃ_d ^*とを等しくしたので、高彩度域については彩度限界を超える過剰な彩度強調を防ぎながら、低彩度域については入力された画像データに忠実な色再現が可能である。

（７）第２の色補正テーブルによれば、液晶パネル４０のデバイス特性に応じて、所定の特性（ガンマ特性・白色点の色温度など）となるように調整されるので、液晶パネル４０のデバイス特性に関わらずに、第２の色補正テーブルにより色補正された好ましい色を投影画像に反映させることができる。

（第２の実施例）
次に、本発明に係る第２の実施例について説明する。

第２の実施例では、プロジェクタに色補正を施すための色補正システムについて説明する。図１３は、第２の実施例に係る色補正システムの構成を示したブロック図である。なお、以下の説明において、第１の実施例と同様の構成については同じ符号を付与し、詳細な説明を省略するものとする。

図１３に示すように、色補正システム２は、プロジェクタ３と、プロジェクタ３が出力する色を補正する色補正装置４とを備え、プロジェクタ３と色補正装置４とは相互に通信可能に接続されている。

プロジェクタ３は、画像データ入力部１０、画像処理部２０、およびＬ／Ｖ駆動部３０を備えている。また、画像処理部２０は、第１色補正テーブル格納部２１１、第１色補正実行部２１４、第２色補正テーブル格納部２１２、および第２色補正実行部２１５を有している。すなわち、プロジェクタ３は、第１の実施例に係るプロジェクタ３の色補正部２１０としての構成を有している。

色補正装置４は、色出力特性データ格納部２０１と、最明色データ生成部２０２と、彩度限界設定部２０３と、第１色補正テーブル生成部２０４と、第２色補正テーブル生成部２０５と、光センサ２０６とを備えている。すなわち、色補正装置４は、第１の実施例に係るプロジェクタ３の色補正テーブル生成部２００としての構成に加えて、さらに光センサ２０６を有している。色補正装置４は、光センサ２０６により測定したプロジェクタ３の色出力特性を示すデータを色出力特性データ格納部２０１に格納するとともに、第２色補正テーブル生成部２０５は、色出力特性データを用いて生成した第２色補正テーブルをプロジェクタ３に出力して、プロジェクタ３の第２色補正テーブル格納部２１２に格納させる。第１色補正テーブル生成部２０４は、図５の第１色補正テーブル生成処理と同様の処理を行うことにより、色出力特性データを用いて第１色補正テーブルを生成する。そして、第１色補正テーブル生成部２０４は、生成した第１色補正テーブルをプロジェクタ３に出力して、プロジェクタ３の第１色補正テーブル格納部２１１に格納させる。これにより、色補正装置４は、プロジェクタ３に対して第１色補正テーブルおよび第２色補正テーブルを適用して、彩度限界以下の彩度の画像を出力できるようにプロジェクタ３の色出力特性を補正する。

したがって、第２の実施例によれば、色補正装置４が、第１の実施例に係る（１）〜（７）の効果を得ることができる第１色補正テーブルを生成することができるとともに、生成した第１色補正テーブルを、プロジェクタ３の第１色補正テーブル格納部２１１に格納することによってプロジェクタ３に適用して、（１）〜（７）の効果を実現するようプロジェクタ３の色出力を調整することができる。

（第３の実施例）
次に、本発明に係る第３の実施例について説明する。

第１の実施例では、図７に示すように、波長λ₁，λ₂において反射率１００％から０％あるいは０％から１００％に変化する凸または凹形状の分光反射率特性を仮定して最明色を求めるようにしたが、第３の実施例では、波長λ₁，λ₂に前後する波長域において連続的に変化する分光反射率特性を仮定して第１の実施例の最明色算出方法と同様の処理を行うようにして、「制限された最明色」を算出する。これは、通常、自然界に存在する物体は連続した反射率の分光特性をもつため、自然界の特性により近付けるものである。すなわち、制限された最明色は、最明色に比べて、より自然界に存在し易い色の限界を示す。

図１４に、連続的に変化する分光反射率特性の一例を示す。図１４に示すように、波長λ₁を反射率５０％となる中心波長として、「λ₁−Δλ〜λ₁＋Δλ」の波長域で連続的に反射率を変化させている。「Δλ」は、特性が連続的に変化する波長域の幅を規定する値である。この分光反射率特性としては、例えば、次式（３１）によりその形状が定められる。同様に、波長λ₂を中心とする波長域についても反射率が連続的に変化するように分光反射率特性を定めることにより略凸形状の分光反射率パターンＡが設定される。分光反射率パターンＢについても、同様にして、連続的に特性が変化する略凹形状の分光反射率特性を設定する。こうして設定された分光反射率パターンＡ，Ｂを用いて、第１の実施例における最明色データ生成処理と同様の処理を行うことにより、最明色に比べてさらに彩度が制限されることとなり、制限された最明色が算出される。制限された最明色を用いて第１色補正テーブルを生成する方法については、最明色に代えて制限された最明色を用いるようにして、第１の実施例の第１色補正テーブル生成処理と同様にして行う。

第３の実施例によれば、最明色に比べてさらに彩度が制限された、制限された最明色を用いて彩度限界を設定したことにより、より自然な色へのカラーマッチングが可能な第１色補正テーブルを生成することができる。この第１色補正テーブルに従って色補正を行うと、より自然で、好ましい色にカラーマッチングすることができる。

以上、本発明の第１ないし第３の実施例について説明したが、本発明はこれに限られることなく、様々な形態とすることもできる。以下、本発明の変形例について説明する。

（変形例１）上記第１ないし第３の実施例では、第１色補正テーブルを生成する際に、最明色データＤＣを生成するようにしているが、第１色補正テーブルを生成する処理に先行して最明色データＤＣを予め算出しておき、予め算出された最明色データＤＣを用いて第１色補正テーブルを生成するようにしてもよい。

（変形例２）上記第１ないし第３の実施例では、Ｌ^*Ｃ^*Ｈ^*色空間上の彩度Ｃ^*に彩度限界を設定するようにしたが、ＨＳＩ色空間上の彩度Ｓに対して再度限界を設定するようにしてもよい。また、入力色のＬ^*ａ^*ｂ^*値から求めたＬ^*Ｃ^*Ｈ^*色空間上において、彩度伸長・圧縮を行うようにしてもよい。

（変形例３）上記第１ないし第３の実施例では、光源にＬＥＤを用いたが、光源の種類としてはこれに限られることなく、レーザや有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を光源として用いることにより広色再現域を実現した構成としてもよい。もっとも、本発明は、プロジェクタであれば高圧水銀ランプやメタルハライドランプ、液晶ディスプレイであれば冷陰極管などのランプ光源を用いた表示装置に適用してもよい。この場合は広色再現域の表示装置に比べて色再現域が狭くなるので、図３（ｂ）に示す彩度圧縮を受ける確率が高くなる。

（変形例４）プロジェクタ１に色出力特性測定用の光センサを設けるようにして、製造時以外であっても、所望のタイミングで色出力特性測定用の所定の画像を表示させるとともに光センサに色特性を測定させ、測定された色出力特性のデータを色出力特性データ格納部２０１に格納する構成としてもよい。この場合、例えば、プロジェクタ１の製造後に色出力特性が経時的に変化しても、変化後の色出力特性を測定して色補正テーブルを生成することにより、変化後の色出力特性に応じて適切な色補正を行うことができる。

（変形例５）上記実施例１において、最明色の彩度に対して所定の割合（例えば、９０％など）の彩度を彩度限界に設定するようにしてもよい。

（変形例６）上記第１ないし第３の実施例では、表示装置としてのフロントプロジェクタに本発明を適用した場合について説明したが、リアプロジェクタ、ＤＬＰ（登録商標）、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、ＦＥＤ（Field Emission Display）、ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-Emitter Display）に適用してもよい。また、パーソナルコンピュータ（画像処理装置）と液晶ディスプレイなどの表示装置とが接続されたシステムに本発明を適用し、パーソナルコンピュータが彩度限界以下に制限する色補正を行い、補正後の画像データを液晶ディスプレイに出力するようにしてもよい。さらに、内部でカラーマッチングを行うプリンタなどの装置に、本発明の画像処理方法を適用してもよい。

第１の実施例に係るプロジェクタの構成を示したブロック図。 プロジェクタのハードウェア構成を示したブロック図。 第１色補正による彩度伸長・圧縮を説明するための図であり、（ａ）は彩度伸長、（ｂ）彩度圧縮を示した図。 第２色補正を説明するための図。 画像処理部が行う処理の流れを示したフローチャート。 最明色データ生成処理の流れを示したフローチャート。 分光反射率特性を示した図であり、（ａ）は分光反射率パターンＡ、（ｂ）は分光反射率パターンＢを示した図。 最明色の算出方法を説明するための説明図。 第１色補正テーブル生成処理の流れを示したフローチャート。 プロジェクタの色再現域および最明色の一例を示した図。 第１色補正テーブルに従う彩度伸長・圧縮による色域の変化を示した図。 色補正を行う際の処理の流れを示したフローチャート。 第２の実施例に係る色補正システムの構成を示したブロック図。 第３の実施例に係る分光反射率特性を示した図。

符号の説明

１…表示装置としてのプロジェクタ、２…色補正システム、３…表示装置としてのプロジェクタ、４…色補正テーブル生成装置としての色補正装置、１０…入力部としての画像データ入力部、２０…画像処理部、３０…Ｌ／Ｖ駆動部、４０…表示部としての液晶パネル、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＡＭ、２３…記憶部としてのフラッシュメモリ、２００…色補正テーブル生成装置としての色補正テーブル生成部、２０１…色出力特性データ格納部、２０２…最明色データ生成手段としての最明色データ生成部、２０３…彩度限界設定手段としての彩度限界設定部、２０４…色補正テーブル生成手段としての第１色補正テーブル生成部、２０５…第２色補正テーブル生成部、２０６…光センサ、２１０…画像処理装置としての色補正部、２１１…第１色補正テーブル格納部、２１２…第２色補正テーブル格納部、２１３…色補正テーブル選択部、２１４…色補正手段としての第１色補正実行部、２１５…第２色補正実行部、ＤＡ，ＤＢ…物体色データ、ＤＣ…最明色データ、ＧＡ_t…第１の色域としての入力色の色域、ＧＡ_d…第２の色域としてのプロジェクタの色再現域、ＧＡ_lim…第３の色域としての彩度限界以下の彩度に制限された色域、Ｌ_m…最明色の色点を繋げたライン。

Claims (12)

1. 第１の色域における入力色を、第２の色域における出力色に色補正する画像処理装置であって、
   想定する光源の分光特性、および最明色を求める分光反射率特性の候補としての複数の分光反射率特性を設定し、
   前記複数の分光反射率特性の各々について、当該分光反射率特性および前記光源の分光特性に基づいて物体色を算出し、
   明度および色相が等しい前記複数の物体色のうちから彩度が最大となる色を選択し、当該選択された色を前記最明色とすることにより、前記最明色を示す最明色データを生成する最明色データ生成手段と、
   前記最明色データが示す前記最明色の彩度に基づいて、彩度限界を設定する彩度限界設定手段と、
   前記第１の色域における入力色と、前記第２の色域の範囲内で、前記出力色の彩度の上限値を規定する彩度限界以下に彩度が制限された第３の色域における色とを対応付けることにより、色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成手段と、
   前記色補正テーブルを参照して前記第１の色域における入力色を変換し、前記変換後の入力色を前記出力色とする色補正を行う色補正手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 第１の色域における入力色を、第２の色域における出力色に色補正するための色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成装置であって、
   想定する光源の分光特性、および最明色を求める分光反射率特性の候補としての複数の分光反射率特性を設定し、
   前記複数の分光反射率特性の各々について、当該分光反射率特性および前記光源の分光特性に基づいて物体色を算出し、
   明度および色相が等しい前記複数の物体色のうちから彩度が最大となる色を選択し、当該選択された色を前記最明色とすることにより、前記最明色を示す最明色データを生成する最明色データ生成手段と、
   前記最明色データが示す前記最明色の彩度に基づいて、彩度限界を設定する彩度限界設定手段と、
   前記第１の色域における入力色と、前記第２の色域の範囲内で、前記出力色の彩度の上限値を規定する彩度限界以下に彩度が制限された第３の色域における色とを対応付けることにより、前記色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成手段とを備えることを特徴とする色補正テーブル生成装置。
3. 請求項２に記載の色補正テーブル生成装置において、
   前記彩度限界設定手段は、明度および色相が等しい条件の下で、前記最明色の彩度と前記第２の色域における最大彩度とのうち小さい方の彩度を、前記彩度限界に設定することを特徴とする色補正テーブル生成装置。
4. 請求項３に記載の色補正テーブル生成装置において、
   前記複数の分光反射率特性の各々は、
   可視領域の分光反射率が、０％の反射率から１００％の反射率に変化する第１の波長および１００％の反射率から０％の反射率に変化する第２の波長により規定される、凸または凹形状の分光特性を有し、
   前記第１の波長および前記第２の波長の複数の組合せにより前記複数の分光反射率特性が設定されることを特徴とする色補正テーブル生成装置。
5. 請求項４に記載の色補正テーブル生成装置において、
   前記第１の波長および前記第２の波長の複数の組合せは、可視領域に含まれる波長の全組合せを含むことを特徴とする色補正テーブル生成装置。
6. 第１の色域における入力色を、第２の色域における出力色に色補正するための色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成装置であって、
   想定する光源の分光特性を設定し、
   可視領域において、０％の反射率から１００％の反射率に連続的に変化する第１の波長および１００％の反射率から０％の反射率に連続的に変化する第２の波長により規定される略凸または略凹形状の分光反射率特性を、前記第１の波長および前記第２の波長の複数の組合せに応じて複数設定し、
   前記複数の分光反射率特性の各々について、当該分光反射率特性および前記光源の分光特性に基づいて物体色を算出し、
   明度および色相が等しい前記複数の物体色のうちから彩度最大となる色を選択し、当該選択された色を制限された最明色として、前記制限された最明色を示す最明色データを生成する最明色データ生成手段と、
   前記最明色データを参照して、前記制限された最明色に基づいて彩度限界を設定する彩度限界設定手段と、
   前記第１の色域における入力色と、前記第２の色域の範囲内で、前記出力色の彩度の上限値を規定する彩度限界以下に彩度が制限された第３の色域における色とを対応付けることにより、前記色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成手段とを備えることを特徴とする色補正テーブル生成装置。
7. 請求項６に記載の色補正テーブル生成装置において、
   前記第１の波長および前記第２の波長の複数の組合せは、可視領域に含まれる波長の全組合せを含むことを特徴とする色補正テーブル生成装置。
8. 請求項２ないし７のいずれか一項に記載の色補正テーブル生成装置において、
   前記色補正テーブル生成手段は、前記第１の色域の最外殻の入力色を、当該入力色と等しい明度および色相、並びに前記彩度限界の彩度を有する色に対応付けることを特徴とする色補正テーブル生成装置。
9. 請求項８に記載の色補正テーブル生成装置において、
   前記色補正テーブル生成手段は、前記第１の色域の最外殻より内側の入力色を、当該入力色と等しい明度および色相、並びに当該入力色の彩度から前記彩度限界の彩度に近付けた彩度の色に対応付けることを特徴とする色補正テーブル生成装置。
10. 請求項２ないし９のいずれか一項に記載の色補正テーブル生成装置において、
    前記色補正テーブルの適用対象とする表示装置の色出力特性を測定する色出力特性測定部をさらに備え、
    前記表示装置の色出力特性の測定結果に基づいて、前記表示装置が再現可能な色再現域を前記第２の色域とすることを特徴とする色補正テーブル生成装置。
11. 画像データが入力される入力部と、
    前記入力された画像データの入力色を補正する、請求項１に記載の画像処理装置と、
    前記画像処理装置によって補正された出力色に基づいて、前記入力された画像データの画像を表示する表示部とを備え、
    前記第１の色域は、前記入力された画像データの色域であることを特徴とする表示装置。
12. 第１の色域における入力色を、第２の色域における出力色に色補正する画像処理方法であって、
    想定する光源の分光特性、および最明色を求める分光反射率特性の候補としての複数の分光反射率特性を設定し、
    前記複数の分光反射率特性の各々について、当該分光反射率特性および前記光源の分光特性に基づいて物体色を算出し、
    明度および色相が等しい前記複数の物体色のうちから彩度が最大となる色を選択し、当該選択された色を前記最明色とすることにより、前記最明色を示す最明色データを生成し、
    前記最明色データが示す前記最明色の彩度に基づいて、彩度限界を設定し、
    前記第１の色域における入力色と、前記第２の色域の範囲内で、前記出力色の彩度の上限値を規定する彩度限界以下に彩度が制限された第３の色域における色とを対応付けることにより、前記色補正テーブルを生成し、
    前記色補正テーブルを参照して、前記第１の色域における入力色を変換し、前記変換後の入力色を前記出力色とする色補正を行うことを特徴とする画像処理方法。

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