JP5325135B2 - 色補正装置、映像表示装置及び色補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、所定の色空間により色を表すための複数の成分のうちの一つの入力値に対し、所定の補正値を加算する補正を行う技術に関するものである。

特許文献１に開示された映像表示装置は、入力色相値に補正値を加算して出力色相値を出力する特定色相補正回路を備える。加算される補正値は、特許文献１の図５（ｂ）に示されているように、縦軸を補正値、横軸を入力色相値とするグラフで表され、入力色相値が所定の補正対象範囲外にある場合には０となる一方、入力色相値が前記補正対象範囲内にある場合には台形状に推移する。

特開２００３−２２４８６０号公報

しかし、上記特許文献１では、図５（ｂ）に示されているように、入力色相値が所定の範囲内にあるときに補正値のグラフが負の方向に傾き、この範囲では、特許文献１の図６（ａ）に示されているように、入力色相値の増加に伴って出力色相値が減少する。このような特定色相補正回路の特性により、例えば、夕焼けの映像等、緩やかなグラデーションが波打って表示される等、映像が適切に表示されなくなるという問題が生じる。

このような問題は、色相に限らず、彩度や明度等、色を色空間により表すための他の成分を補正する場合にも生じる。

本発明は、上記の点に鑑み、映像が適切に表示されるように色補正を行うことを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、所定の色空間により色を表すための複数の成分を含む映像入力信号に対して色補正を行う色補正処理であって、前記複数の成分のうちの一つである補正対象成分の入力値に対し、所定の補正値を加算する補正を行い、補正後の値を出力するものであり、前記入力値に基づいて調整前補正値を算出する補正値算出処理と、前記補正値算出処理によって算出された調整前補正値を、前記入力値の増加に伴って前記補正後の値が減少することのないように調整し、調整後の値を前記所定の補正値として出力する補正値調整処理とを備えていることを特徴とする。

この態様によると、補正値調整処理により、補正に用いる補正値が、補正対象成分の補正後の値を入力値の増加に伴って減少させることのないように調整されるので、緩やかなグラデーションが波打って表示される等の不適切な表示が防止される。したがって、映像が適切に表示されるように色補正を行うことができる。

本発明により、映像が適切に表示されるように色補正を行うことができる。

本発明の実施形態に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る色相検出関数を示すグラフである。 本発明の実施形態に係る彩度検出関数を示すグラフである。 本発明の実施形態に係る明度検出関数を示すグラフである。 （ａ）は、調整前補正値を入力色相成分に加算する場合における出力色相成分と入力色相成分との関係を示すグラフである。（ｂ）は、図５（ａ）のグラフに対応する色相検出関数を示すグラフである。 （ａ）は、本発明の実施形態に係る出力色相成分と入力色相成分との関係を示すグラフである。（ｂ）は、図６（ａ）のグラフに対応する色相検出関数を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る映像表示装置１００を示す。

映像表示装置１００は、色補正装置１０１、及び表示装置１０２を備えている。

色補正装置１０１は、映像入力信号を受信し、この映像入力信号に対する色補正を行って映像出力信号を出力する。色補正装置１０１の入出力である映像入力信号、及び映像出力信号は、いずれもＨＳＶ空間により色を表すものであり、色相成分を示す値、彩度成分を示す値、及び明度成分を示す値を含んでいる。詳しくは、この色補正装置１０１が行う色補正は、映像入力信号に含まれる色相成分を示す値（補正対象成分の入力値、以下「入力色相成分」と呼ぶ。）に対して、後述する調整後補正値を加算するものである。色補正装置１０１は、色相検出部１０３、彩度検出部１０４、明度検出部１０５、調整前補正値算出部１０６、補正値調整部１０７、及び加算器１０８を備えている。色補正装置１０１は、集積回路により構成される。なお、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にプログラムを実行させることにより色補正装置１０１を構成する各部の機能を実現するようにしてもよい。

色相検出部１０３は、図２に示す色相検出関数に基づいて、前記入力色相成分に応じた色相関数出力量を算出する。色相関数出力量は、入力色相成分が補正領域最小値ＭＩから補正領域最大値ＭＡの間にある場合には正の値になり、それ以外の場合には０となる。

彩度検出部１０４は、図３に示す彩度検出関数に基づいて、映像入力信号に含まれる彩度成分に応じた彩度関数出力量を算出する。

明度検出部１０５は、図４に示す明度検出関数に基づいて、映像入力信号に含まれる明度成分に応じた明度関数出力量を算出する。

調整前補正値算出部１０６は、色相検出部１０３により算出された色相関数出力量、彩度検出部１０４により算出された彩度関数出力量、明度検出部１０５により算出された明度関数出力量、及び所定のオフセット値ＯＦＳを掛け合わせることにより、調整前補正値を算出する。算出式は、（数１）に示すようになる。

調整前補正値は、彩度関数出力量と明度関数出力量とが共に一定の正の値をとる場合、色相関数出力量を所定倍（Ｚ倍）した値になる。つまり、ＯＦＳを正の値に設定すると、調整前補正値は、入力色相成分が前記ＭＩ以下である場合には０となり、入力色相成分が前記ＭＩから所定の中間値Ｘ１（＞ＭＩ）までの値をとるときには入力色相成分の変位に対して一定の正の傾きで変位して０からＺ（最大補正値）までの値をとり、入力色相成分が前記Ｘ１から所定の中間値Ｘ２（＞Ｘ１）までの値をとるときには前記Ｚ（最大補正値）であり、入力色相成分が前記Ｘ２から前記ＭＡ（＞Ｘ２）までの値をとるときには、前記入力色相成分に対して−１未満の一定の負の傾きで変位して前記Ｚ（最大補正値）から０までの値をとり、入力色相成分が前記ＭＡ以上であるときには０となる。一方、ＯＦＳを負の値に設定すると、調整前補正値は、入力色相成分が前記ＭＩ以下である場合には０となり、入力色相成分が前記ＭＩから所定の中間値Ｘ１（＞ＭＩ）までの値をとるときには入力色相成分の変位に対して−１未満の一定の傾きで変位して０からＺ（最小補正値）までの値をとり、入力色相成分が前記Ｘ１から所定の中間値Ｘ２（＞Ｘ１）までの値をとるときには前記Ｚ（最小補正値）であり、入力色相成分が前記Ｘ２から前記ＭＡ（＞Ｘ２）までの値をとるときには、前記入力色相成分に対して一定の正の傾きで変位して前記Ｚ（最小補正値）から０までの値をとり、入力色相成分が前記ＭＡ以上である場合には０となる。

前記色相検出部１０３、彩度検出部１０４、明度検出部１０５、及び調整前補正値算出部１０６により、補正値算出部１０９が構成されている。

補正値調整部１０７は、調整前補正値算出部１０６により算出された調整前補正値を、入力色相成分の増加に伴って補正後の色相成分が減少することのないよう調整し、調整後の値を調整後補正値として出力する。調整後補正値は、（数２）に示すようになる。

加算器１０８は、入力色相成分に、補正値調整部１０７により算出された調整後補正値を加算し、加算結果を色相成分の値として含む映像出力信号を出力する。

表示装置１０２は、色補正装置１０１の加算器１０８により出力された映像出力信号に基づいて映像を表示する。

仮に、彩度関数出力量及び明度関数出力量が共に１の場合、加算器１０８が調整前補正値算出部１０６により算出された調整前補正値をそのまま入力色相成分に加算するとすると、映像出力信号に含まれる色相成分の値（「出力色相成分」と呼ぶ）と入力色相成分との関係は、図５（ａ）に示すようになる。同図において、ＡはＯＦＳ＞０の場合の例、ＢはＯＦＳ＜０の場合の例を示す。

Ａの関係では、入力色相成分がＸ２（第１の入力値）からＭＡ（第２の入力値）までの値をとるとき、調整前補正値は、入力色相成分に対して−１未満の傾きでＯＦＳ（最大補正値）から０までの値をとっている。したがって、このとき、出力色相成分は、入力色相成分の増加に伴って減少する。一方、入力色相成分がＸ２からＭＡの範囲外の値をとるとき、調整前補正値は、入力色相成分に対して−１以上の傾きで前記最大補正値以下の値をとり、出力色相成分は、入力色相成分の増加に伴って増加する。

また、Ｂの関係では、入力色相成分がＭ１（第１の入力値）からＸ１（第２の入力値）までの値をとるとき、調整前補正値は、入力色相成分に対して−１未満の傾きで０からＯＦＳ（最小補正値）までの値をとる。したがって、このとき、出力色相成分は、入力色相成分の増加に伴って減少する。一方、入力色相成分がＭＩからＸ１の範囲外の値をとるとき、調整前補正値は、入力色相成分に対して−１以上の傾きで前記最小補正値以上の値をとり、出力色相成分は、入力色相成分の増加に伴って増加する。図５（ｂ）は、図５（ａ）のグラフに対応する色相検出関数を示す。

これに対し、本実施形態の色補正装置１０１では、出力色相成分と入力色相成分との関係が図６（ａ）に示すようになる。同図において、ＡはＯＦＳ＞０の場合の関係の例、ＢはＯＦＳ＜０の場合の関係の例を示す。Ａの関係では、入力色相成分がＸ２〜ＭＡの範囲のとき、入力色相成分が増加しても出力色相成分は変化しない。また、Ｂの関係でも、入力色相成分がＭＩ〜Ｘ１の範囲のとき、入力色相成分が増加しても出力色相成分は変化しない。このように、出力色相成分が入力色相成分の増加に伴って減少することがないので、緩やかなグラデーションが波打って表示される等の不適切な表示が防止され、映像が適切に表示される。

次に、映像表示装置１００の動作を説明する。

映像表示装置１００が映像入力信号を受信すると、まず、色相検出部１０３が色相検出関数に基づいて入力色相成分に応じた色相関数出力量を算出する。また、これと並行して、彩度検出部１０４が、彩度検出関数に基づいて、映像入力信号に含まれる彩度成分に応じた彩度関数出力量を算出するとともに、明度検出部１０５が、明度検出関数に基づいて、映像入力信号に含まれる明度成分に応じた明度関数出力量を算出する。

次に、調整前補正値算出部１０６が、前記色相関数出力量、彩度関数出力量、明度関数出力量、及び所定のオフセット値ＯＦＳを掛け合わせることにより、調整前補正値を算出する。そして、調整前補正値算出部１０６により算出された調整前補正値に基づいて、補正値調整部１０７が、前記（数２）の式に従って、調整後補正値を算出する。

上記実施形態によると、｜（調整前補正値）｜が、｜ＭＡ−（入力色相成分）｜や｜（入力色相成分）−ＭＩ｜を超える場合にのみ、調整前補正値よりも絶対値の小さい値が調整後補正値として使用され、｜（調整前補正値）｜が｜ＭＡ−（入力色相成分）｜や｜（入力色相成分）−ＭＩ｜以下である場合には、調整前補正値がそのまま調整後補正値として使用される。したがって、｜（調整前補正値）｜が｜ＭＡ−（入力色相成分）｜や｜（入力色相成分）−ＭＩ｜を超えない場合には、調整前補正値と等しい調整後補正値により、色相成分を大きく補正することができる。

なお、上記実施形態では、｜（調整前補正値）｜が｜ＭＡ−（入力色相成分）｜や｜（入力色相成分）−ＭＩ｜を超えた場合に、補正値調整部１０７が調整後補正値を｜ＭＡ−（入力色相成分）｜や−｜（入力色相成分）−ＭＩ｜に抑制するようになっていた。しかし、入力色相成分の増加に伴って出力色相成分が減少しないように補正を行うことができれば、補正値調整部１０７による調整後補正値の調整方法はこれに限らない。

例えば、入力色相成分が、色相関数出力量が減り始めるときの入力色相成分（図６におけるＸ２）と、入力色相成分がＸ２のときの調整前補正値をＸ２に加算した値（図６におけるＹ１）との間の値をとるときには、補正値調整部１０７が、入力色相成分がＸ２のときの調整前補正値をＸ２に加算した値Ｙ１を調整後補正値として出力するようにしてもよい。この場合、入力色相成分がＸ２〜Ｙ１の範囲のときの入力色相成分と出力色相成分との関係は、図６（ａ）においてＡの場合、２点鎖線Ｃに示すようになる。

また、上記実施形態では、色相検出関数、彩度検出関数、及び明度検出関数が台形状のグラフにより表される関数であったが、曲線部分を有するグラフ等、他の形状のグラフにより表される関数であってもよい。

例えば、上記実施形態では、調整前補正値の絶対値が、入力色相成分が前記ＭＩから所定の中間値Ｘ１（＞ＭＩ）までの値をとる場合に入力色相成分に対して一定の正の傾きで変位したが、この間の傾きは一定でなくてもよい。同様に、入力色相成分が前記Ｘ２からＭＡ（＞Ｘ２）までの値をとる場合の傾きも一定でなくてもよい。

また、上記実施形態では色相成分を補正の対象としたが、彩度成分、及び明度成分を補正の対象とする場合にも、本発明を適用することができる。

また、映像入力信号がＹＵＶ空間等、他の色空間により色を表すための複数の成分を含むものである場合でも、各成分を補正するために本発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、調整後補正値を加算器１０８により入力色相成分に加算する例を示したが、特許請求の範囲における「所定の補正値の加算」は、所定の補正値に−を付した値を減算器により入力色相成分から減算することも含むものとする。

本発明に係る色補正装置、映像表示装置及び色補正方法は、所定の色空間により色を表すための複数の成分のうちの一つの入力値に対し、所定の補正値を加算する補正を行う技術として有用である。

１００ 映像表示装置
１０１ 色補正装置
１０２ 表示装置
１０７ 補正値調整部
１０９ 補正値算出部

Claims (11)

1. 所定の色空間により色を表すための複数の成分を含む映像入力信号に対して色補正を行う色補正装置であって、
   前記複数の成分のうちの一つである補正対象成分の入力値に対し、所定の補正値を加算する補正を行い、補正後の値を出力するものであり、
   前記入力値に基づいて調整前補正値を算出する補正値算出部と、
   前記補正値算出部によって算出された調整前補正値を、前記入力値の増加に伴って前記補正後の値が減少することのないように調整し、調整後の値を前記所定の補正値として出力する補正値調整部とを備え、
   前記調整前補正値は、
   前記入力値が第１の入力値から第２の入力値ＭＡまでの値をとるとき、前記入力値に対して−１未満の傾きで所定の最大補正値から０までの値をとり、
   前記入力値が第１の入力値から第２の入力値ＭＡまでの範囲外の値をとるとき、前記入力値に対して−１以上の傾きで前記最大補正値以下の値をとり、
   前記補正値調整部は、｜（調整前補正値）｜が｜ＭＡ−（前記入力値）｜を超える場合には、｜ＭＡ−（前記入力値）｜を前記所定の補正値として出力することを特徴とする補正装置。
2. 請求項１の色補正装置において、
   前記補正値調整部は、｜（調整前補正値）｜が｜ＭＡ−（前記入力値）｜以下である場合には、当該調整前補正値をそのまま前記所定の補正値として出力することを特徴とする色補正装置。
3. 所定の色空間により色を表すための複数の成分を含む映像入力信号に対して色補正を行う色補正装置であって、
   前記複数の成分のうちの一つである補正対象成分の入力値に対し、所定の補正値を加算する補正を行い、補正後の値を出力するものであり、
   前記入力値に基づいて調整前補正値を算出する補正値算出部と、
   前記補正値算出部によって算出された調整前補正値を、前記入力値の増加に伴って前記補正後の値が減少することのないように調整し、調整後の値を前記所定の補正値として出力する補正値調整部とを備え、
   前記調整前補正値は、
   前記入力値が第１の入力値ＭＩから第２の入力値までの値をとるとき、前記入力値に対して−１未満の傾きで０から所定の最小補正値までの値をとり、
   前記入力値が第１の入力値ＭＩから第２の入力値までの範囲外の値をとるとき、前記入力値に対して−１以上の傾きで前記最小補正値以上の値をとり、
   前記補正値調整部は、｜（調整前補正値）｜が｜（前記入力値）−ＭＩ｜を超える場合には、｜（前記入力値）−ＭＩ｜を前記所定の補正値として出力することを特徴とする色補正装置。
4. 請求項３の色補正装置において、
   前記補正値調整部は、｜（調整前補正値）｜が｜（前記入力値）−ＭＩ｜以下である場合には、当該調整前補正値をそのまま前記所定の補正値として出力することを特徴とする色補正装置。
5. 請求項１〜４のうちいずれか１項の色補正装置において、
   前記所定の色空間は、色を色相成分、彩度成分、及び明度成分により表すＨＳＶ空間であり、
   前記補正対象成分は、色相成分であり、
   前記補正値算出部は、前記色相成分に応じた色相関数出力量、前記彩度成分に応じた彩度関数出力量、前記明度成分に応じた明度関数出力量、及び所定のオフセット値を掛け合わせた値を、前記調整前補正値として算出することを特徴とする色補正装置。
6. 請求項１〜５のうちいずれか１項の色補正装置と、
   前記色補正装置により出力された補正後の値を前記補正対象成分として含む映像信号に基づいて映像を表示する表示装置とを備えた映像表示装置。
7. 所定の色空間により色を表すための複数の成分を含む映像入力信号に対して色補正を行う色補正方法であって、
   前記複数の成分のうちの一つである補正対象成分の入力値に対し、所定の補正値を加算する補正を行い、補正後の値を出力するものであり、
   前記入力値に基づいて調整前補正値を算出する補正値算出ステップと、
   前記補正値算出ステップによって算出された調整前補正値を、前記入力値の増加に伴って前記補正後の値が減少することのないように調整し、調整後の値を前記所定の補正値として出力する補正値調整ステップとを備え、
   前記調整前補正値は、
   前記入力値が第１の入力値から第２の入力値ＭＡまでの値をとるとき、前記入力値に対して−１未満の傾きで所定の最大補正値から０までの値をとり、
   前記入力値が第１の入力値から第２の入力値ＭＡまでの範囲外の値をとるとき、前記入力値に対して−１以上の傾きで前記最大補正値以下の値をとり、
   前記補正値調整ステップは、｜（調整前補正値）｜が｜ＭＡ−（前記入力値）｜を超える場合には、｜ＭＡ−（前記入力値）｜を前記所定の補正値として出力することを特徴とする色補正方法。
8. 請求項７の色補正方法において、
   前記補正値調整ステップは、｜（調整前補正値）｜が｜ＭＡ−（前記入力値）｜以下である場合には、当該調整前補正値をそのまま前記所定の補正値として出力することを特徴とする色補正方法。
9. 所定の色空間により色を表すための複数の成分を含む映像入力信号に対して色補正を行う色補正方法であって、
   前記複数の成分のうちの一つである補正対象成分の入力値に対し、所定の補正値を加算する補正を行い、補正後の値を出力するものであり、
   前記入力値に基づいて調整前補正値を算出する補正値算出ステップと、
   前記補正値算出ステップによって算出された調整前補正値を、前記入力値の増加に伴って前記補正後の値が減少することのないように調整し、調整後の値を前記所定の補正値として出力する補正値調整ステップとを備え、
   前記調整前補正値は、
   前記入力値が第１の入力値ＭＩから第２の入力値までの値をとるとき、前記入力値に対して−１未満の傾きで０から最小補正値までの値をとり、
   前記入力値が第１の入力値ＭＩから第２の入力値までの範囲外の値をとるとき、前記入力値に対して−１以上の傾きで前記最小補正値以上の値をとり、
   前記補正値調整ステップは、｜（調整前補正値）｜が｜（前記入力値）−ＭＩ｜を超える場合には、｜（前記入力値）−ＭＩ｜を前記所定の補正値として出力することを特徴とする色補正方法。
10. 請求項９の色補正方法において、
    前記補正値調整ステップは、｜（調整前補正値）｜が｜（前記入力値）−ＭＩ｜以下である場合には、当該調整前補正値をそのまま前記所定の補正値として出力することを特徴とする色補正方法。
11. 請求項７〜１０のうちいずれか１項の色補正方法において、
    前記所定の色空間は、色を色相成分、彩度成分、及び明度成分により表すＨＳＶ空間であり、
    前記補正対象成分は、色相成分であり、
    前記補正値算出ステップは、前記色相成分に応じた色相関数出力量、前記彩度成分に応じた彩度関数出力量、前記明度成分に応じた明度関数出力量、及び所定のオフセット値を掛け合わせた値を、前記調整前補正値として算出することを特徴とする色補正方法。

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