JP5314585B2 - Display device - Google Patents
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Description
本発明は、表示装置に関し、より詳細には、ITU-R BT.709規格などの狭色域に対応したディスプレイであっても、明るく鮮やかな色表現を行える表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device capable of expressing bright and vivid colors even with a display that supports a narrow color gamut such as the ITU-R BT.709 standard.
近年、テレビジョン受像機等の表示装置においては、液晶ディスプレイが広く用いられている。液晶ディスプレイにおいては、画像表示が行われる液晶パネル自身は発光せず、液晶パネルは、隣接するバックライトが発する照明光を変調して画像を形成する。 In recent years, liquid crystal displays have been widely used in display devices such as television receivers. In a liquid crystal display, the liquid crystal panel itself on which image display is performed does not emit light, and the liquid crystal panel modulates illumination light emitted from an adjacent backlight to form an image.
従って、表示される画像は、液晶パネルだけでなく、照明光の輝度にも依存し、映像信号に合わせてバックライトの輝度を調整することが行われている。特に、映像信号における平均輝度レベル(APL:Average Picture Level)に応じて、照明光の輝度を制御する技術が、例えば、特許文献1に記載されている。 Accordingly, the displayed image depends not only on the liquid crystal panel but also on the luminance of the illumination light, and the luminance of the backlight is adjusted in accordance with the video signal. In particular, a technique for controlling the luminance of illumination light in accordance with an average luminance level (APL: Average Picture Level) in a video signal is described in Patent Document 1, for example.
この技術においては、液晶ディスプレイに入力される映像信号の平均輝度レベル(APL)を検出し、APLが大きい場合にはバックライトからの照明光の輝度を下げ、APLが小さい場合には照明光の輝度を上げる制御を行う。これにより、映像信号のAPLが変化してもほぼ一定の表示輝度で画像を表示させることができるようにしている。 In this technique, the average luminance level (APL) of the video signal input to the liquid crystal display is detected. When the APL is large, the luminance of the illumination light from the backlight is lowered, and when the APL is small, the luminance of the illumination light is reduced. Control to increase brightness. As a result, even if the APL of the video signal changes, an image can be displayed with a substantially constant display luminance.
一方、上記のような液晶ディスプレイを使用した表示装置の光源として、LED(Light Emitting Diode)等の半導体光源を用いる動きが本格化している。このような半導体光源を用いる大きなメリットとして、広い色再現域を持つディスプレイを実現できることがあげられる。これは、半導体光源が鋭いスペクトルを持つことによるもので、例えば、赤・緑・青の三原色に半導体光源を用いた表示装置は、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイや、冷陰極管を用いた液晶ディスプレイなどの従来の画像表示装置に比べて、広い色再現域を持ち、明るく鮮やかな色表現を行うことが可能である。 On the other hand, a movement to use a semiconductor light source such as an LED (Light Emitting Diode) as a light source of a display device using a liquid crystal display as described above is in full swing. A great advantage of using such a semiconductor light source is that a display having a wide color gamut can be realized. This is because a semiconductor light source has a sharp spectrum. For example, a display device using a semiconductor light source for three primary colors of red, green, and blue is a CRT (Cathode Ray Tube) display or a liquid crystal using a cold cathode tube. Compared to a conventional image display device such as a display, it has a wide color gamut and can express bright and vivid colors.
また、例えば、デジタル放送(HDTV)の映像信号で表示できる色域は、ITU-R BT.709規格などで規定されている。そして、このITU-R BT.709規格で規定された輝度信号と色差信号とで表現される色域(狭色域)の範囲を超えた色域を表現するための規格の一例として、xvYCC規格が国際標準規格(IEC61966−2−4)によって提案されている。xvYCC規格の特徴は、ITU-R BT.709規格との互換性を確保しながら、広色域の色を表現するため色空間を広げた点にある。 In addition, for example, a color gamut that can be displayed with a video signal of digital broadcasting (HDTV) is defined by the ITU-R BT.709 standard or the like. As an example of a standard for expressing a color gamut exceeding the range of the color gamut (narrow color gamut) expressed by the luminance signal and the color difference signal defined by the ITU-R BT.709 standard, the xvYCC standard Is proposed by the international standard (IEC 61966-2-4). The feature of the xvYCC standard is that the color space has been expanded to represent a wide color gamut while ensuring compatibility with the ITU-R BT.709 standard.
しかしながら、上記のような広色域(xvYCC規格など)に対応したディスプレイは十分に普及しておらず、従来の狭色域(ITU-R BT.709規格など)に対応したディスプレイが主流となっている。そして、この狭色域ディスプレイであっても、広色域ディスプレイのような明るく鮮やかな色表現を行いたいという要望がある。前述の特許文献1に記載された技術によれば、映像信号のAPLの変化に応じてバックライト輝度を制御することで、APLの変化に係らず表示輝度が一定に維持されるが、上記のような色表現を実現できるものではない。 However, the display corresponding to the above wide color gamut (xvYCC standard, etc.) is not widespread, and the display corresponding to the conventional narrow color gamut (ITU-R BT.709 standard, etc.) has become mainstream. ing. Even in this narrow color gamut display, there is a demand to express bright and vivid colors like a wide color gamut display. According to the technique described in Patent Document 1 described above, the display luminance is maintained constant regardless of the change in APL by controlling the backlight luminance in accordance with the change in APL of the video signal. Such color expression cannot be realized.
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、従来の狭色域ディスプレイであっても、広色域ディスプレイのような明るく鮮やかな色表現を行える表示装置を提供すること、を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a display device capable of performing bright and vivid color expression like a wide color gamut display even with a conventional narrow color gamut display. Objective.
上記課題を解決するために、本発明の第1の技術手段は、所定の色空間に対応した入力映像信号の輝度を調整する輝度調整部を備えた表示装置であって、該表示装置で表示可能な色空間の範囲を示すディスプレイラインと、前記入力映像信号の目標輝度を示すターゲットラインと、前記入力映像信号の輝度を前記ターゲットラインより高くするか低くするかを判別するための判別ラインとを設定するライン設定部を備え、前記ディスプレイライン、前記ターゲットライン、及び前記判別ラインは、色相毎に輝度と彩度の関数として設定され、前記輝度調整部は、前記入力映像信号を構成する画素の色相、彩度、及び輝度を検出し、該画素の輝度と前記判別ラインとを比較した結果に基づいて、該画素の輝度を前記ターゲットラインの目標輝度に合わせて調整し、前記ライン設定部は、前記ターゲットラインの所定彩度以上の高彩度部分の目標輝度を、前記ディスプレイラインよりも低くなるように設定すると共に、前記判別ラインを、前記ディスプレイラインに基づいて前記ターゲットラインよりも低くなるように設定し、前記輝度調整部は、前記画素の輝度が前記判別ラインよりも低い場合、前記ターゲットライン及び前記判別ラインに基づいて、前記画素の輝度が該輝度よりも高く且つ前記ターゲットラインよりも低くなるように調整し、また、前記画素の輝度が前記判別ライン以上である場合、前記ディスプレイライン、前記ターゲットライン、及び前記判別ラインに基づいて、前記画素の輝度が前記ターゲットラインよりも高くなるように調整することを特徴としたものである。 In order to solve the above-described problem, a first technical means of the present invention is a display device including a brightness adjusting unit that adjusts the brightness of an input video signal corresponding to a predetermined color space, and displays on the display device. A display line indicating a range of possible color spaces, a target line indicating target luminance of the input video signal, and a determination line for determining whether the luminance of the input video signal is higher or lower than the target line The display line, the target line, and the discrimination line are set as a function of luminance and saturation for each hue, and the luminance adjustment unit is a pixel that constitutes the input video signal. And detecting the hue, saturation, and luminance of the pixel, and comparing the luminance of the pixel with the discrimination line, the luminance of the pixel is set to the target luminance of the target line. The combined adjusted, the line setting unit sets a target luminance of the predetermined chroma or high chroma portion of the target line, as well as set to be lower than the display line, the determination line, based on the display line And the brightness adjusting unit determines that the brightness of the pixel is based on the target line and the discrimination line when the brightness of the pixel is lower than the discrimination line. Higher than and lower than the target line, and when the luminance of the pixel is equal to or higher than the determination line, the display line, the target line, and the determination line in which the brightness has said adjusted to be higher than the target line That.
第2の技術手段は、所定の色空間に対応した入力映像信号の輝度を調整する輝度調整部を備えた表示装置であって、該表示装置で表示可能な色空間の範囲を示すディスプレイラインと、前記入力映像信号の目標輝度を示すターゲットラインと、前記入力映像信号の輝度を前記ターゲットラインより高くするか低くするかを判別するための判別ラインとを設定するライン設定部を備え、前記ディスプレイライン、前記ターゲットライン、及び前記判別ラインは、色相毎に輝度と彩度の関数として設定され、前記輝度調整部は、前記入力映像信号を構成する画素の色相、彩度、及び輝度を検出し、該画素の輝度と前記判別ラインとを比較した結果に基づいて、該画素の輝度を前記ターゲットラインの目標輝度に合わせて調整し、前記ライン設定部は、前記ターゲットラインの所定彩度よりも低い低彩度部分の目標輝度を、前記ディスプレイラインに基づいて該ディスプレイラインよりも低くなるように設定すると共に、前記判別ラインを、前記ディスプレイラインに基づいて該ディスプレイラインと前記ターゲットラインとの間に設定し、前記輝度調整部は、前記画素の輝度が前記判別ラインよりも低い場合、前記ターゲットライン及び前記判別ラインに基づいて、前記画素の輝度が前記ターゲットラインよりも低くなるように調整し、また、前記画素の輝度が前記判別ライン以上である場合、前記ディスプレイライン、前記ターゲットライン、及び前記判別ラインに基づいて、前記画素の輝度が該輝度よりも低く且つ前記ターゲットラインよりも高くなるように調整することを特徴としたものである。 A second technical means is a display device including a brightness adjusting unit that adjusts the brightness of an input video signal corresponding to a predetermined color space, the display line indicating a range of a color space that can be displayed on the display device, A line setting unit for setting a target line indicating a target luminance of the input video signal and a determination line for determining whether the luminance of the input video signal is higher or lower than the target line; The line, the target line, and the discrimination line are set as a function of luminance and saturation for each hue, and the luminance adjustment unit detects the hue, saturation, and luminance of the pixels constituting the input video signal. , based on a result of comparison between the luminance and the determination line of the pixel, and adjust the brightness of the pixel in the target luminance of the target line, the line setting unit The target brightness low low chroma portion than a predetermined saturation target lines, as well as set to be lower than the display line based on the display line, the determination line, based on said display line The luminance adjustment unit is set between the display line and the target line, and the luminance adjustment unit determines that the luminance of the pixel is based on the target line and the determination line when the luminance of the pixel is lower than the determination line. If the luminance of the pixel is equal to or higher than the determination line, the luminance of the pixel is higher than the luminance based on the display line, the target line, and the determination line. and wherein the adjusted to be higher than is low and the target line Those were.
第3の技術手段は、第1または第2の技術手段において、前記輝度調整部は、前記ディスプレイライン、前記ターゲットライン、及び前記判別ラインをルックアップテーブルとして保持することを特徴としたものである。 A third technical means is characterized in that, in the first or second technical means, the brightness adjusting unit holds the display line, the target line, and the discrimination line as a lookup table. .
第4の技術手段は、第3の技術手段において、前記ディスプレイライン及び前記ターゲットラインは、所定の色相毎に設定されることを特徴としたものである。 According to a fourth technical means, in the third technical means, the display line and the target line are set for each predetermined hue.
第5の技術手段は、第4の技術手段において、前記輝度調整部は、前記画素の色相が前記所定の色相以外であった場合、前記画素の色相に隣接し且つ前記ディスプレイライン及び前記ターゲットラインが設定された2つの色相の輝度を、前記ディスプレイライン、前記ターゲットライン、及び前記判別ラインに基づいて調整し、該調整した前記2つの色相の輝度に基づいて、前記画素の色相の輝度を補間することを特徴としたものである。 According to a fifth technical means, in the fourth technical means, the brightness adjusting unit is adjacent to the pixel hue and has the display line and the target line when the hue of the pixel is other than the predetermined hue. Is adjusted based on the display line, the target line, and the discrimination line, and the luminance of the pixel hue is interpolated based on the adjusted luminance of the two hues. It is characterized by doing.
本発明によれば、従来の狭色域ディスプレイであっても、高彩度且つ低輝度の原色を強調することができるため、広色域ディスプレイのような明るく鮮やかな色表現を行うことができる。 According to the present invention, even a conventional narrow color gamut display can emphasize primary colors with high saturation and low luminance, so that bright and vivid color expression like a wide color gamut display can be performed.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の表示装置に係る好適な実施の形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments according to a display device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の一実施形態に係る表示装置の構成例を示すブロック図で、図中、1は表示装置を示す。この表示装置1は、放送信号2をデコードして所定の色空間に対応した入力映像信号を抽出するデコード部11と、入力映像信号の輝度を調整する輝度調整部12と、輝度調整後の出力映像信号に対して各種の映像処理を行う映像処理部13と、LCD(Liquid Crystal Display)などの表示部14と、後述するディスプレイライン,ターゲットライン,及び判別ラインを設定するライン設定部15と、ユーザが表示装置1を操作するための操作部16とを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a display device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 denotes the display device. The display device 1 includes a
輝度調整部12は、ライン設定部15で設定されたディスプレイライン、ターゲットライン、及び判別ラインをLUT(ルックアップテーブル)12aとして保持するメモリを備える。
The
上記において、入力映像信号が持つ色空間は例えばITU-R BT.709規格の狭色域空間である。輝度調整部12は、この入力映像信号の輝度を調整し、輝度調整後の映像信号を出力映像信号として出力する。また、放送信号2からはYCbCr(Y:輝度、CbCr:色差)信号が取得されるが、このYCbCr信号とRGB信号とは周知の変換式により相互に変換することができる。
In the above, the color space of the input video signal is, for example, a narrow color gamut space of the ITU-R BT.709 standard. The
図2は、ライン設定部15により設定されるディスプレイライン、ターゲットライン、及び判別ラインの一例について説明するための図である。図中、縦軸をL*(輝度)、横軸をCu′v′(彩度)とし、色相“R(赤)”について示すものとする。ここで、入力映像信号によって定まり、入力映像信号が表すことができる色全体を表した色空間は例えばITU-R BT.709規格の色空間である。そして、本例におけるCu′v′(彩度)は、周知のu′v′色度図(CIE1976UCS色度図)上において、W(白)とR(赤)との距離に相当する。
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a display line, a target line, and a determination line set by the
ライン設定部15は、表示装置1で表示可能な色空間の範囲を示すディスプレイライン3と、入力映像信号の目標輝度を示すターゲットライン4と、入力映像信号の輝度をターゲットライン4より高くするか低くするかを判別するための判別ライン5とを設定する。なお、本明細書におけるディスプレイライン3、ターゲットライン4、及び判別ライン5は、それぞれ境界を区切るためのものであり、その形状について特に限定されるものではない。
The
図2に示すように、ディスプレイライン3、ターゲットライン4、及び判別ライン5は、色相毎に輝度と彩度の関数として設定される。ディスプレイライン3は、表示装置1がLUT12aとして予め保持している。また、ターゲットライン4は、ディスプレイライン3と同様に表示装置1がLUT12aとして予め保持しているが、例えば、主観評価試験に基づいて定めた物体色と発光色の境界となる境界ラインとしてもよい。本明細書ではこの境界ラインをCMI(Color Mode Index)=100と定義するものとする。
As shown in FIG. 2, the
簡単に説明すると、CMI=100の境界ラインは、複数人の被験者がある色について物体色に見えるか、あるいは、発光色に見えるかを判定し、主観的に決定したものである。ここでいう物体色とは、光が反射又は透過する物体の色で、光を反射する反射物体と、光を透過する透過物体とが含まれる。また、発光色とは、光源から出る光の色のことをいう。なお、このCMIについては、「M.Okui et al., “Relationship Between Upper-limit Luminance for Surface-color Mode Appearance and Preferred Gamut on Wide Gamut Display”, SID 09 DIGEST, pp.1018-1021」に記載されており、具体的な説明は省略する。 Briefly, the boundary line of CMI = 100 is determined subjectively by determining whether a plurality of subjects appear to be object colors or luminescent colors for a certain color. The object color here is a color of an object that reflects or transmits light, and includes a reflecting object that reflects light and a transmissive object that transmits light. The emission color means the color of light emitted from the light source. This CMI is described in “M.Okui et al.,“ Relationship Between Upper-limit Luminance for Surface-color Mode Appearance and Preferred Gamut on Wide Gamut Display ”, SID 09 DIGEST, pp. 1018-1021”. Specific description is omitted.
そして、本発明ではさらに判別ライン5を設定するようにしている。この判別ライン5は、入力映像信号の輝度をターゲットライン4より高くするか低くするかを判別するために設けられたものであり、ターゲットライン4とは別に設定される。これにより、入力映像信号の各画素の輝度と判別ライン5とを比較し、その比較結果に基づいて、各画素の輝度をターゲットライン4の目標輝度に合わせて調整する。
In the present invention, the
すなわち、輝度調整部12は、狭色域(例えばITU-R BT.709規格など)に対応した入力映像信号を構成する画素の色相、彩度、及び輝度を検出し、その画素の輝度と判別ライン5とを比較する処理を行う。この処理は各画素について行う。入力映像信号を構成する各画素の色相、彩度、及び輝度は、例えば、入力映像信号のYCbCr信号が持つ値(0〜255)をRGB信号に変換し、さらに、変換後のRGB信号を周知の変換式を用いてu′v′色度座標に変換することで求めることができる。
That is, the
ここで、上記したように人間の目にはターゲットライン4より下が物体色、また、ターゲットライン4より上が発光色と認識される。図2の例では、ライン設定部15は、ターゲットライン4の高彩度部分(例えば、128〜255の部分)の目標輝度を、ディスプレイライン3よりも低くなるように設定すると共に、判別ライン5を、ディスプレイライン3に基づいてターゲットライン4よりも低くなるように設定する。すなわち、ターゲットライン4がディスプレイライン3と判別ライン5との間に設定される。
Here, as described above, the human eye recognizes the object color below the target line 4 and the light emission color above the target line 4. In the example of FIG. 2, the
そして、輝度調整部12は、判別ライン5よりも低い輝度を持つ物体色の画素P2の場合、ターゲットライン4及び判別ライン5に基づいて、画素P2の輝度がその輝度よりも高く且つターゲットライン4よりも低くなるように調整する。これにより、高彩度の物体色のうち低輝度のものについて、その輝度をターゲットライン4の近くまで持ち上げることができるため、従来の狭色域ディスプレイであっても、広色域ディスプレイのような明るく鮮やかな色表現を行うことができる。
Then, in the case of the object color pixel P2 having a luminance lower than that of the
また、判別ライン5以上の輝度を持つ物体色の画素P1については輝度調整せずにそのまま維持してもよいが、より鮮やかな色表現を行いたい場合には、ディスプレイライン3、ターゲットライン4、及び判別ライン5に基づいて、画素P1の輝度がターゲットライン4よりも高くなるように調整してもよい。これにより、本来物体色であった画素P1が発光色のように見えるため、上記のように輝度を持ち上げた画素P2と合わせて、より鮮やかな色表現を行うことができる。具体的には下記の図3で説明するような方法により輝度を調整する。
The pixel P1 of the object color having a luminance of the
図3は、輝度調整部12による輝度調整方法の一例を説明するための図である。図中、縦軸をL*(輝度)、横軸をCu′v′(彩度)とし、Lは入力映像信号の輝度調整前の画素の輝度、L′は入力映像信号の輝度調整後の画素の輝度、L0はある彩度のときのディスプレイライン3の輝度、L1はある彩度のときのターゲットライン4の輝度、L2はある彩度のときの判別ライン5の輝度を示す。
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a luminance adjustment method by the
1.判別ライン5によりL<L2と判別された画素P2の場合、下記の式(1)に基づいてL′を計算する。
L′=L×L1/L2 …式(1)
2.判別ライン5によりL≧L2と判別された画素P1の場合、下記の式(2)に基づいてL′を計算する。
L′={(L−L2)×(L0−L1)/(L0−L2)}+L1 …式(2)
1. In the case of the pixel P2 determined as L <L2 by the
L ′ = L × L1 / L2 (1)
2. In the case of the pixel P1 determined as L ≧ L2 by the
L ′ = {(L−L2) × (L0−L1) / (L0−L2)} + L1 (2)
なお、上記2.において、画素P1の中には元々ターゲットライン4よりも高い輝度を持つ発光色も含まれるが、輝度のバランスを考慮して、これらの発光色についても式(2)により輝度を上げることが好ましい。 The above 2. The pixel P1 includes a light emission color that originally has a higher luminance than the target line 4. However, in consideration of the luminance balance, it is preferable to increase the luminance of these light emission colors according to the expression (2). .
このようにして、狭色域の映像信号を表示する際に、判別ライン5よりも下の高彩度の画素P2の輝度については現在の輝度よりも高く且つターゲットライン4よりも低く調整し、また、判別ライン5以上の高彩度の画素P1の輝度についてはそのまま、あるいは、ターゲットライン4よりも高くなるように調整する。これにより、従来の狭色域ディスプレイであっても、広色域ディスプレイのような明るく鮮やかな色表現を行うことができる。
In this way, when displaying a video signal of a narrow color gamut, the luminance of the high-saturation pixel P2 below the
図4は、中間色相の場合における輝度調整方法の一例を説明するための図である。ディスプレイライン3及びターゲットライン4を各色相に設定するのは、演算処理の負荷が大きいなどの観点から適当とはいえない。このため、これらのディスプレイライン3及びターゲットライン4を、例えば、R,G,B、あるいは、R,G,B,C,M,Yなどの所定の色相毎に設定し、中間色相の輝度調整については、これらの色相から補間処理により行うようにしてもよい。
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a luminance adjustment method in the case of an intermediate hue. It is not appropriate to set the
この場合、輝度調整部12は、入力映像信号を構成する画素の色相が所定の色相以外であった場合、画素の色相に隣接し且つディスプレイライン3及びターゲットライン4が設定された2つの色相の輝度を、ディスプレイライン3、ターゲットライン4、及び判別ライン5に基づいて調整し、調整した2つの色相の輝度に基づいて、画素の色相の輝度を補間する。
In this case, when the hue of the pixel constituting the input video signal is other than a predetermined hue, the
上記補間処理について図4の例に基づき具体的に説明する。本例では、補間したい画素(補間対象画素)が持つ色相の階調を(r,g,b)とし、この画素の隣接色相を色相Rと色相Y(r>g>b)とする。色相R上の点(r,b,b)、色相Y上の点(r,r,b)のそれぞれについて、前述の図3で説明した方法により輝度L′を計算する。そして、計算で求めた色相Rの輝度L′と、色相Yの輝度L′とに基づいて、補間対象画素の色相の輝度を補間する。例えば、色相Rの輝度L′と、色相Yの輝度L′との間で線形補間することが考えられる。 The interpolation process will be specifically described based on the example of FIG. In this example, the hue gradation of the pixel to be interpolated (interpolation target pixel) is (r, g, b), and the adjacent hue of this pixel is hue R and hue Y (r> g> b). For each of the point (r, b, b) on the hue R and the point (r, r, b) on the hue Y, the luminance L ′ is calculated by the method described with reference to FIG. Then, based on the luminance L ′ of the hue R and the luminance L ′ of the hue Y obtained by calculation, the luminance of the hue of the interpolation target pixel is interpolated. For example, linear interpolation between the luminance L ′ of the hue R and the luminance L ′ of the hue Y can be considered.
図5は、ライン設定部15による判別ライン5の設定方法の一例を説明するための図である。判別ライン5は、ディスプレイライン3に基づいてターゲットライン4より下に設定される。輝度調整部12は、ライン設定部15により設定された判別ライン5をLUT12aとして保持する。具体的には、下記の式に基づいて算出する。ここでは色相“赤”を例示して説明する。
L2=L0−ΔL …式(3)
ΔL=L0×α×C1/C0(αは定数) …式(4)
但し、C0は色相“赤”の最大彩度、L0は彩度C1のときのディスプレイライン3の輝度、L2は彩度C1のときの判別ライン5の輝度である。
FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a method for setting the
L2 = L0−ΔL (3)
ΔL = L0 × α × C1 / C0 (α is a constant) Formula (4)
However, C0 is the maximum saturation of the hue “red”, L0 is the brightness of the
ユーザが操作部17を操作して、Cu′v′の値に応じてL*値を変化させる。そして、色相によりターゲットライン4の傾きが異なるため、判別ライン5も色相によって傾きを変える。具体的には、判別ライン5がターゲットライン4より下に位置するように式(4)の定数αを変化させる。これにより適当な定数αを決定する。この際、画面上で変化の様子を確認しながら設定処理を行うことが好ましい。そして、ある彩度C1についてΔLを算出し、式(3)により判別ライン5の輝度L2を求めることができる。
The user operates the operation unit 17 to change the L * value according to the value of Cu′v ′. Since the inclination of the target line 4 varies depending on the hue, the
このようにして、判別ライン5を、例えば、R,G,B、あるいは、R,G,B,C,M,Yなどの所定の色相毎に設定し、ディスプレイライン3及びターゲットライン4と共にLUT12aとして保持しておく。
In this way, the
なお、本実施形態では、ターゲットライン4の一例として、物体色/発光色の境界ラインであるCMI=100を設定したが、このターゲットライン4の傾きをディスプレイライン3の傾きに近づける(すなわち、図5に示す矢印方向にシフトさせる)ことにより、ターゲットライン4を高輝度側に設定してもよい。これにより、目標輝度が高くなるため、より鮮やかな色表現を行うことが可能となる。 In this embodiment, as an example of the target line 4, CMI = 100, which is the boundary line between the object color and the emission color, is set. However, the inclination of the target line 4 is made closer to the inclination of the display line 3 (that is, FIG. The target line 4 may be set on the high luminance side by shifting in the arrow direction shown in FIG. Thereby, since the target luminance is increased, more vivid color expression can be performed.
ここで、上記のようにターゲットライン4を境界ライン(CMI=100)より高輝度側にシフトさせていくと、ある輝度でディスプレイライン3に当たり、これ以上高輝度側へシフトさせることができなくなる。そこで、このような場合には、低彩度側(無彩色側)の輝度を下げて相対的に高彩度側の輝度を持ち上げて、原色を鮮やかに見せるようにしてもよい。この場合の実施形態について以下に説明する。
Here, if the target line 4 is shifted to the higher luminance side than the boundary line (CMI = 100) as described above, it hits the
(第2の実施形態)
図6は、本発明に係る表示装置1による輝度調整方法の他の実施形態について説明するための図である。本実施形態では、ライン設定部15は、ターゲットライン4の低彩度部分の目標輝度を、ディスプレイライン3に基づいてディスプレイライン3よりも低くなるように設定する。具体的には下記の図7で説明する方法により輝度を調整する。また、本実施形態におけるターゲットライン4及び判別ライン5は、ディスプレイライン3に基づいて可変設定できるものとする。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a diagram for explaining another embodiment of the luminance adjustment method by the display device 1 according to the present invention. In the present embodiment, the
図7は、輝度調整部12による輝度調整方法の他の例を説明するための図である。図中、縦軸をL*(輝度)、横軸をCu′v′(彩度)とし、Lは入力映像信号の輝度調整前の画素の輝度、L′は入力映像信号の輝度調整後の画素の輝度、L0はある彩度のときのディスプレイライン3の輝度、L1はある彩度のときの判別ライン5の輝度、L2はある彩度のときのターゲットライン4の輝度を示す。
FIG. 7 is a diagram for explaining another example of the luminance adjustment method by the
3.判別ライン5によりL<L1と判別された画素P2の場合、下記の式(5)に基づいてL′を計算する。
L′=L×L2/L1 …式(5)
4.判別ライン5によりL≧L1と判別された画素P1の場合、下記の式(6)に基づいてL′を計算する。
L′={(L−L1)×(L0−L2)/(L0−L1)}+L2 …式(6)
3. In the case of the pixel P2 determined as L <L1 by the
L ′ = L × L2 / L1 Formula (5)
4). In the case of the pixel P1 determined as L ≧ L1 by the
L ′ = {(L−L1) × (L0−L2) / (L0−L1)} + L2 (6)
なお、上記3.において、画素P2の中には元々ターゲットライン4よりも低い輝度を持つ色も含まれるが、輝度のバランスを考慮して、これらの色についても式(5)により輝度を下げることが好ましい。 The above 3. However, the pixel P2 originally includes colors having lower luminance than the target line 4. However, considering the luminance balance, it is preferable to reduce the luminance of these colors using the equation (5).
図7において、ライン設定部15は、判別ライン5を、ディスプレイライン3に基づいてディスプレイライン3とターゲットライン4との間に設定する。そして、輝度調整部12は、判別ライン5よりも低い輝度を持つ画素P2の場合、ターゲットライン4及び判別ライン5に基づいて、画素P2の輝度がターゲットライン4よりも低くなるように調整する。
In FIG. 7, the
また、判別ライン5以上の輝度を持つ画素P1については輝度調整せずにそのまま維持してもよいが、より鮮やかな色表現を行いたい場合には、ディスプレイライン3、ターゲットライン4、及び判別ライン5に基づいて、画素P1の輝度が現在の輝度よりも低く且つターゲットライン4よりも高くなるように調整してもよい。
In addition, the pixel P1 having a luminance equal to or higher than the
このようにして、狭色域の映像信号を表示する際に、判別ライン5よりも下の低彩度の画素P2の輝度についてはターゲットライン4よりも低く調整し、また、判別ライン5以上の低彩度の画素P1の輝度についてはそのまま、あるいは、現在の輝度よりも低く且つターゲットライン4よりも高くなるように調整する。これにより、低彩度側(無彩色側)の輝度を下げて相対的に高彩度側の輝度を持ち上げて、原色を鮮やかに見せることができる。
In this way, when displaying a video signal in a narrow color gamut, the luminance of the low-saturation pixel P2 below the
なお、本実施形態においても、前述の図4で説明した方法と同様に、これらのディスプレイライン3及びターゲットライン4を、例えば、R,G,B、あるいは、R,G,B,C,M,Yなどの所定の色相毎に設定し、中間色相の輝度調整については、これらの色相から補間処理により行うことができる。
In the present embodiment, similarly to the method described with reference to FIG. 4, the
図8は、ライン設定部15によるターゲットライン4の設定方法の一例を説明するための図である。ターゲットライン4は、ディスプレイライン3に基づいてディスプレイライン3よりも低くなるように設定される。そして、輝度調整部12は、ライン設定部15により設定されたターゲットライン4をLUT12aとして保持する。具体的には、下記の式に基づいて算出する。ここでは色相“赤”を例示して説明する。
L2=L0−ΔL …式(7)
ΔL=L0×α×C1/C0(αは定数) …式(8)
但し、C0は色相“赤”の最大彩度、L0は彩度C1のときのディスプレイライン3の輝度、L2は彩度C1のときのターゲットライン4の輝度である。
FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a method for setting the target line 4 by the
L2 = L0−ΔL (7)
ΔL = L0 × α × C1 / C0 (α is a constant) (8)
However, C0 is the maximum saturation of the hue “red”, L0 is the luminance of the
図8に示すようにターゲットライン4を設定する場合、高彩度側の原色輝度は変化させず、低彩度側(無彩色側)のほうが大きく下がるようにディスプレイライン3の輝度L*を変化させる。また、白輝度は一定である必要があるため、全色相で定数αを一定にする。このようにして、ある彩度C1についてターゲットライン4の輝度L2を求めることができる。
As shown in FIG. 8, when the target line 4 is set, the luminance L * of the
また、上記と同様の方法により、ライン設定部15は、判別ライン5を、ディスプレイライン3に基づいてディスプレイライン3とターゲットライン4との間に設定することができる。そして、輝度調整部12は、ライン設定部15により設定された判別ライン5を、ターゲットライン4と共にLUT12aとして保持する。
Further, the
図9は、ライン設定部15によるターゲットライン4の設定方法の他の例を説明するための図である。図9(A)は色相Aにおけるターゲットライン4の設定状態を示し、図9(B)は色相Bにおけるターゲットライン4の設定状態を示す。このように全色相で白輝度の低下量(図中、D1)を一定にしつつ、色相によりターゲットライン4の傾き(図中、D2)を変えるようにしてもよい。
L2=L0−ΔL …式(9)
ΔL=L0×α×{1−C1/(C0−β)(α,βは定数) …式(10)
但し、C0は各色相A,Bの最大彩度、L0は彩度C1のときのディスプレイライン3の輝度、L2は彩度C1のときのターゲットライン4の輝度である。
FIG. 9 is a diagram for explaining another example of a method for setting the target line 4 by the
L2 = L0−ΔL (9)
ΔL = L0 × α × {1-C1 / (C0−β) (α and β are constants) (10)
However, C0 is the maximum saturation of the hues A and B, L0 is the luminance of the
本例の場合、色相により上記式(9)の定数βを変化させることで、ターゲットライン4の傾きを変化させる。これによって、ターゲットライン4の傾きが色相毎に設定されるため、より効果的に色表示を行うことができる。このようにして、ある彩度C1についてターゲットライン4の輝度L2を求めることができる。 In the case of this example, the inclination of the target line 4 is changed by changing the constant β of the above formula (9) according to the hue. Thereby, since the inclination of the target line 4 is set for each hue, color display can be performed more effectively. In this way, the luminance L2 of the target line 4 can be obtained for a certain saturation C1.
ここで、図3で説明した第1の実施形態では、高彩度部分の目標輝度に合わせて、高彩度の画素の輝度を高くし、また、図7で説明した第2の実施形態では、低彩度部分の目標輝度に合わせて、低彩度の画素の輝度を低くして相対的に高彩度の画素の輝度を高くしている。これら第1の実施形態及び第2の実施形態による輝度調整方法は、それぞれ個別に実施してもよいが、両方を組み合わせて実施してもよい。両方を組み合わせることで高彩度且つ低輝度の原色輝度をより強調することができる。 Here, in the first embodiment described with reference to FIG. 3, the luminance of the high-saturation pixel is increased in accordance with the target luminance of the high-saturation portion, and in the second embodiment described with reference to FIG. In accordance with the target luminance of the portion, the luminance of the low-saturation pixel is lowered to increase the luminance of the relatively high-saturation pixel. The luminance adjustment methods according to the first embodiment and the second embodiment may be implemented individually, or may be implemented in combination of both. By combining both, it is possible to further enhance the primary color luminance of high saturation and low luminance.
このように本発明によれば、従来の狭色域ディスプレイであっても、高彩度且つ低輝度の原色輝度を強調することができるため、広色域ディスプレイのような明るく鮮やかな色表現を行うことができる。また、本発明は、原理的に原色輝度が低くなる多原色ディスプレイなどにも適用することができる。 As described above, according to the present invention, even in a conventional narrow color gamut display, it is possible to enhance the primary color luminance of high saturation and low luminance, so that a bright and vivid color expression like a wide color gamut display is performed. Can do. The present invention can also be applied to a multi-primary color display in which the primary color luminance is reduced in principle.
1…表示装置、2…放送信号、3…ディスプレイライン、4…ターゲットライン、5…判別ライン、11…デコード部、12…輝度調整部、12a…LUT、13…映像処理部、14…表示部、15…ライン設定部、16…操作部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Display apparatus, 2 ... Broadcast signal, 3 ... Display line, 4 ... Target line, 5 ... Discrimination line, 11 ... Decoding part, 12 ... Luminance adjustment part, 12a ... LUT, 13 ... Image processing part, 14 ... Display part , 15 ... line setting unit, 16 ... operation unit.
Claims (5)
該表示装置で表示可能な色空間の範囲を示すディスプレイラインと、前記入力映像信号の目標輝度を示すターゲットラインと、前記入力映像信号の輝度を前記ターゲットラインより高くするか低くするかを判別するための判別ラインとを設定するライン設定部を備え、
前記ディスプレイライン、前記ターゲットライン、及び前記判別ラインは、色相毎に輝度と彩度の関数として設定され、
前記輝度調整部は、前記入力映像信号を構成する画素の色相、彩度、及び輝度を検出し、該画素の輝度と前記判別ラインとを比較した結果に基づいて、該画素の輝度を前記ターゲットラインの目標輝度に合わせて調整し、
前記ライン設定部は、前記ターゲットラインの所定彩度以上の高彩度部分の目標輝度を、前記ディスプレイラインよりも低くなるように設定すると共に、前記判別ラインを、前記ディスプレイラインに基づいて前記ターゲットラインよりも低くなるように設定し、
前記輝度調整部は、前記画素の輝度が前記判別ラインよりも低い場合、前記ターゲットライン及び前記判別ラインに基づいて、前記画素の輝度が該輝度よりも高く且つ前記ターゲットラインよりも低くなるように調整し、また、前記画素の輝度が前記判別ライン以上である場合、前記ディスプレイライン、前記ターゲットライン、及び前記判別ラインに基づいて、前記画素の輝度が前記ターゲットラインよりも高くなるように調整することを特徴とする表示装置。 A display device including a luminance adjustment unit that adjusts the luminance of an input video signal corresponding to a predetermined color space,
A display line indicating a range of color space that can be displayed by the display device; a target line indicating a target luminance of the input video signal; and determining whether the luminance of the input video signal is higher or lower than the target line. A line setting unit for setting a discrimination line for
The display line, the target line, and the discrimination line are set as a function of luminance and saturation for each hue,
The luminance adjustment unit detects a hue, saturation, and luminance of a pixel constituting the input video signal, and determines the luminance of the pixel based on a result of comparing the luminance of the pixel and the determination line. Adjust according to the target brightness of the line ,
The line setting unit sets a target luminance of a high saturation portion equal to or higher than a predetermined saturation of the target line so as to be lower than the display line, and sets the determination line from the target line based on the display line. Set to lower,
The luminance adjustment unit may be configured such that when the luminance of the pixel is lower than the determination line, the luminance of the pixel is higher than the luminance and lower than the target line based on the target line and the determination line. And when the luminance of the pixel is equal to or higher than the determination line, the luminance of the pixel is adjusted to be higher than the target line based on the display line, the target line, and the determination line. A display device characterized by that.
該表示装置で表示可能な色空間の範囲を示すディスプレイラインと、前記入力映像信号の目標輝度を示すターゲットラインと、前記入力映像信号の輝度を前記ターゲットラインより高くするか低くするかを判別するための判別ラインとを設定するライン設定部を備え、
前記ディスプレイライン、前記ターゲットライン、及び前記判別ラインは、色相毎に輝度と彩度の関数として設定され、
前記輝度調整部は、前記入力映像信号を構成する画素の色相、彩度、及び輝度を検出し、該画素の輝度と前記判別ラインとを比較した結果に基づいて、該画素の輝度を前記ターゲットラインの目標輝度に合わせて調整し、
前記ライン設定部は、前記ターゲットラインの所定彩度よりも低い低彩度部分の目標輝度を、前記ディスプレイラインに基づいて該ディスプレイラインよりも低くなるように設定すると共に、前記判別ラインを、前記ディスプレイラインに基づいて該ディスプレイラインと前記ターゲットラインとの間に設定し、
前記輝度調整部は、前記画素の輝度が前記判別ラインよりも低い場合、前記ターゲットライン及び前記判別ラインに基づいて、前記画素の輝度が前記ターゲットラインよりも低くなるように調整し、また、前記画素の輝度が前記判別ライン以上である場合、前記ディスプレイライン、前記ターゲットライン、及び前記判別ラインに基づいて、前記画素の輝度が該輝度よりも低く且つ前記ターゲットラインよりも高くなるように調整することを特徴とする表示装置。 A display device including a luminance adjustment unit that adjusts the luminance of an input video signal corresponding to a predetermined color space,
A display line indicating a range of color space that can be displayed by the display device; a target line indicating a target luminance of the input video signal; and determining whether the luminance of the input video signal is higher or lower than the target line. A line setting unit for setting a discrimination line for
The display line, the target line, and the discrimination line are set as a function of luminance and saturation for each hue,
The luminance adjustment unit detects a hue, saturation, and luminance of a pixel constituting the input video signal, and determines the luminance of the pixel based on a result of comparing the luminance of the pixel and the determination line. Adjust according to the target brightness of the line,
The line setting unit sets a target luminance of a low saturation portion lower than a predetermined saturation of the target line so as to be lower than the display line based on the display line, Set between the display line and the target line based on the display line,
The brightness adjustment unit, when the luminance of the pixel is lower than the determination line, on the basis of the target line and the determination line, the luminance of the pixels is adjusted to be lower than the target line, also, the When the luminance of the pixel is equal to or higher than the determination line, the luminance of the pixel is adjusted to be lower than the luminance and higher than the target line based on the display line, the target line, and the determination line. A display device characterized by that.
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