JP5326144B2 - ディスプレイを較正する較正システムと方法 - Google Patents
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本発明の上述の特徴及び利点をより明らかにするために、以下は実施例を挙げ、図面を参照しながら詳細に説明する。
(外1)
と表示される。パラメータR、G及びBは、それぞれ、映像データセットSGの赤、青、緑色の画素値を表す。また、測定データセットSMは、CIE 1931 XYZ色空間のデータであり、且つ、
(外2)
と表示される。そのうち、パラメータX、Y及びZは、それぞれ、測定データセットSMの三つの刺激値(tristimulus values)X、Y及びZを表す。CIE 1931 XYZ色空間は、国際照明委員会(International Commission on Illumination:CIE)により、西暦1931年に作られたものである。
そのうち、パラメータOR、OG及びOBは、それぞれ、映像データセットSGの画素値が赤、青、緑色の三原色に対する偏移量を表す。パラメータC11〜C13、C21〜C23及びC31〜C33は、変換モデル中の変換マトリックス
(外3)
の係数である。
(外4)
と表示される。三つの原色パターン341〜343は、ディスプレイ270に同期又は順次に表示されることができる。ディスプレイ270に三つの原色パターン341〜343を表示するときに、測定ユニット282を用いてディスプレイ270を測定することにより、三つの第一測定データセット351〜353を生成する。この実施例において、三つの第一測定データセット351〜353は、それぞれ、
(外5)
と表示される。具体的に言えば、ディスプレイ270は赤色パターン341を表示するときに、測定ユニット282は測定データセット
(外6)
を生成し、ディスプレイ270は緑色パターン342を表示するときに、測定ユニット282は測定データセット
(外7)
を生成し、且つ、ディスプレイ270は青色パターン343を表示するときに、測定ユニット282は測定データセット
(外8)
を生成する。数式(1)により、三つの原色映像データセット331〜333と三つの第一測定データセット351〜353との間の関係は、次のように表れる。
また、黒色映像データセット334がディスプレイ270に伝送され、ディスプレイ270に、黒色映像データセット334に従って黒色パターン344を表示させる。この実施例において、黒色映像データセット344は、
(外9)
と表示される。ディスプレイ270は黒色パターン344を表示するときに、測定ユニット282はディスプレイ270を測定し、また、第二測定データセット354を生成する。この実施例において、第二測定データセット354は、
(外10)
と表示される。数式(1)により、黒色映像データセット334と第二測定データセット354との間の関係は、次のように表れる。
測定データセットのパラメータ
(外11)
は、既に知られたものであるので、処理ユニット284は、数式(2)〜(5)に基づいて、パラメータC11〜C13、C21〜C23、C31〜C33、OR、OG及びOBを算出できる。これにより、処理ユニット284は、三つの第一測定データセット351〜353、第二測定データセット354、三つの原色映像データセット331〜333及び黒色映像データセット334に基づいて、変換モデル288を作成する。一つの例示的な変換モデル288は、次のように表れる。
再び図3を参照する。変換モデル288が作成された後に、処理ユニット284は、ステップS304において、ディスプレイ270の三つの第一原生表示曲線を作成する。ディスプレイ270の三つの第一原生表示曲線を作成する前に、処理ユニット284の信号生成器286は、複数の灰色映像データセットをディスプレイ270に伝送する。図2と図5を参照する。信号生成器286は、複数の灰色映像データセットTP1〜TP255をディスプレイ270に伝送し、これにより、ディスプレイ270は、複数の灰色映像データセットTP1〜TP255に基づいて複数のグレースケールパターンGP1〜GP255を表示する。この実施例において、灰色映像データセットTP1〜Tp255は、RGB色系における映像データであり、且つ、それぞれ、
(外12)
・・・及び
(外13)
と表示される。具体的に言えば、マトリックス
(外14)
の中のパラメータR、G及びBは、それぞれ、映像データセットSGの中の第一色サブセット、第二色サブセット及び第三色サブセットの三つの画素値を表す。そのうち、マトリックス
(外15)
の中の符号Rは、赤色の第一色サブセットの画素値を表し、マトリックス
(外16)
の中の符号Gは、緑色の第二色サブセットの画素値を表し、且つ、マトリックス
(外17)
の中の符号Bは、青色の第三色サブセットの画素値を表す。また、灰色映像データセットTP1〜TP255は、第一色サブセット、第二色サブセット及び第三色サブセットにある三つの画素値が等しい。例えば、一つ目の灰色映像データセットTP1の三つの画素値は全て1であり、二つ目の灰色映像データセットTP2の三つの画素値は全て2であり、三つ目の灰色映像データセットTP3の三つの画素値は全て3であり、これ以降は、類似する。また、ディスプレイ270は、一つ目の灰色映像データセットTP1に基づいてグレースケールパターンGP1を表示し、二つ目の灰色映像データセットTP2に基づいてグレースケールパターンGP2を表示し、且つ、三つ目の灰色映像データセットTP3に基づいてグレースケールパターンGP3を表示し、これ以降は、類似する。灰色映像データセットTP1〜TP255は、ディスプレイ270に同期又は順次に表示されることができる。ディスプレイ270はグレースケールパターンGP1〜GP255を表示するときに、測定ユニット282はディスプレイ270を測定し、複数の第三測定データセットMD1〜MD255を生成する。ディスプレイ270はグレースケールパターンGP1を表示するときに、測定ユニット282はディスプレイ270を測定することにより、測定データセットMD1を生成し、ディスプレイ270はグレースケールパターンGP2を表示するときに、測定ユニット282はディスプレイ270を測定することにより、測定データセットMD2を生成し、これ以降は、類似する。この実施例において、第三測定データセットMD1〜MD255は、色空間CIE 1931 XYZにおけるデータであり、且つ、それぞれ、
(外18)
・・・及び
(外19)
と表示される。
(外20)
と第三測定データセット
(外21)
に基づいてディスプレイ270の三つの第一原生表示曲線を作成する。図6A〜図6Cを参照する。図6A〜図6Cは、本発明の実施例により、三つの第一原生表示曲線361〜363を説明する図である。三つの第一原生表示曲線361〜363の縦軸は、それぞれ、CIE 1931 XYZ色空間の三つの刺激値X、Y及びZを表す。三つの第一原生表示曲線361〜363の横軸は、灰色映像データセットTP1〜TP255のうち一つのグレースケール、又は、黒色映像データセット334のグレースケールに対応する指数を表す。例えば、測定ユニット282は、第n個のグレースケールパターンGPnを測定した後に、測定ユニット282は、第三測定データセットMD1〜MD255のうち対応する一つの第三測定データセット(即ち、第n個の第三測定データセットMDn)を生成し、そのうち、測定データセットMDnは、
(外22)
と表示されることができる。よって、指数n及び測定データセット
(外23)
により、原生表示曲線361のノードA、原生表示曲線362のノードB及び原生表示曲線363のノードCを定位することができる。また、測定データセット
(外24)
により、図6A〜図6Cの原点を決定することができ、且つ、図6A〜図6Cの原点は、それぞれ、(0,X0)、(0,Y0)及び(0,Z0)と表示される。
(外25)
は、
(外26)
に変換されることができる。即ち、
(外27)
である。よって、処理ユニット284は、変換モデル288により、三つの第一原生表示曲線361〜363を三つの第二原生表示曲線371〜373に変換することができる。
この実施例において、Yt255は、特性表示曲線362の刺激値Yの最大値(即ち、Yt255=Y255)に等しく、nは指数の値を表し、Ytnは、指数がnに等しいときに、第一目標曲線392の対応する刺激値Yを表す。
この実施例において、ディスプレイ270に一致の色温度を持たせるために、色値x、y、zは、固定値を要する。色値x、y、zは固定値であるので、その他の二つの第一目標曲線391と393は、それぞれ、次のように表れる。
処理ユニット284は三つの第一目標曲線391〜393を定義した後に、処理ユニット284は変換モデル288を再び用いて三つの第一目標曲線391〜393を三つの第二目標曲線401〜403に変換する。よって、図9の三つの第二目標曲線401〜403の画素値Rtn、Gtn及びBtnは、次の式により算出できる。
なお、三つの第二目標曲線401〜403の最大値は、255(即ち、RGB色系の標準レベル)より大きくなる可能性がある。この場合は、前述の標準レベルに合わせるよう三つの第二目標曲線401〜403がズーミングされることができる。処理ユニット284により三つの第二目標曲線401〜403をズーミングする前に、処理ユニット284においてズーミング比が定義される。本実施例において、前述のズーミング比は、前述の標準レベルが三つの第二目標曲線401〜403の三つの最大レベルのうち最大値に対する比と等しい。例えば、この実施例において、三つの第二目標曲線401〜403の最大レベルは、それぞれ、265、255及び240であれば、三つの第二目標曲線401〜403の最大レベルのうち最大値は、265である。標準レベルは255(即ち、28−1)であるので、ズーミング比は、255/265である。具体的に言えば、三つの最終目標曲線381〜383は、それぞれ、次のように表われる。
この実施例において、三つの最終目標曲線381〜383の三つの最大レベルは、例えば、255、245及び231であり、三つの対応する刺激値(Xm、Ym、Zm)は、例えば、146、161及び85である。これにより、処理ユニット284は、
(外28)
(即ち、
(外29)
である補償比を得ることができる。具体的に言えば、補償比は、刺激値Ymに関係する。処理ユニット284は、補償比
(外30)
に基づいて制御信号Scを生成し、これにより、ディスプレイ270に表示される映像の輝度は、バックライトモジュール272のパワーの増加により高くなる。バックライトモジュール272のパワーが増加した後に、ディスプレイ270の刺激値YはY255と等しく、且つ、ディスプレイ270に表示される映像に充分な輝度を持たせ、また、ユーザに見たい映像が見えるようになる。
この場合、刺激値Y′mは、135.97と等しいので、補償比は、
(外31)
(即ち、
(外32)
と等しい。よって、ディスプレイ270に表示される映像と、ユーザが見たい映像との間の輝度の差は、補償比
(外33)
により補償されることができる。
262 CIE xyY色空間の色値y
270 ディスプレイ
272 光源
280 較正システム
282 測定ユニット
284 処理ユニット
286 信号生成器
288 変換モデル
291 第一参照表
292 第二参照表
293 第三参照表
331 赤色映像データセット
332 緑色映像データセット
333 青色映像データセット
334 黒色映像データセット
341 赤色パターン
342 緑色パターン
343 青色パターン
344 黒色パターン
351 第一測定データセット
352 第一測定データセット
353 第一測定データセット
354 第二測定データセット
361〜363 第一原生表示曲線
371〜373 第二原生表示曲線
381〜383、431〜433 最終目標曲線
391〜393、411〜413 第一目標曲線
401〜403、421〜423 第二目標曲線
440 較正映像
450、452、460、462 曲線
Sc 制御信号
SG 出力映像データセット
SM 測定データセット
S302〜S312 フローチャートステップ
TP1〜TP255 灰色映像データセット
MD1〜MD255 第三測定データセット
GP1〜GP255 グレースケール
X0〜X255、Y0〜Y255、Z0〜Z255:CIE 1931 XYZ色空間の刺激値
Rn、Gn、Bn:RGB色空間の視覚上での画素値
Xt、Yt、Zt:刺激値
Rt、Gt、Bt:三原色画素値
Sin:入力映像データセット
Scb:較正映像データセット
Claims (19)
- ディスプレイを較正する方法であって、
前記ディスプレイは三つの原色映像データセットに基づいて三つの原色パターンを表示するときに、測定ユニットにより前記ディスプレイを測定し、三つの第一測定データセットを生成するステップと、
前記ディスプレイは黒色映像データセットに基づいて黒色パターンを表示するときに、前記測定ユニットにより前記ディスプレイを測定し、第二測定データセットを生成するステップと、
処理ユニットにより、前記三つの第一測定データセット、前記第二測定データセット、前記三つの原色映像データセット及び前記黒色映像データセットに基づいて、変換モデルを作成するステップと、
前記ディスプレイは複数の灰色映像データセットに基づいて複数のグレースケールパターンを表示するときに、前記測定ユニットにより前記ディスプレイを測定し、複数の第三測定データセットを生成するステップと、
前記処理ユニットにより、前記第二測定データセットと前記第三測定データセットに基づいて三つの第一原生表示曲線を生成するステップと、
前記変換モデルにより、前記三つの第一原生表示曲線を三つの第二原生表示曲線に変換するステップと、
前記処理ユニットにより、三つの最終目標曲線を定義するステップと、
前記処理ユニットにより、前記三つの最終目標曲線及び前記三つの第二原生表示曲線に基づいて三つの参照表を作成するステップと、
前記処理ユニットに入力映像データセットを提供するステップと、
前記三つの参照表に基づいて、前記入力映像データセットを較正映像データセットに変換するステップと、
前記較正映像データセットに基づいて、較正映像を前記ディスプレイに表示するステップと、
を含む、方法。 - 前記三つの原色映像データセットは、それぞれ、赤色映像データセット、緑色映像データセット及び青色映像データセットであり、且つ、前記三つの原色パターンは、それぞれ、赤色パターン、緑色パターン及び青色パターンであり、前記ディスプレイは、前記赤色映像データセットに基づいて前記赤色パターンを表示し、前記ディスプレイは、前記緑色映像データセットに基づいて前記緑色パターンを表示し、且つ、前記ディスプレイは、前記青色映像データセットに基づいて前記青色パターンを表示する、
請求項1に記載の方法。 - 前記複数の灰色映像データセットの各々は、第一色サブセット、第二色サブセット及び第三色サブセットを有し、且つ、前記第一色サブセット、前記第二色サブセット及び前記第三色サブセットの三つの画素値は、等しい、
請求項1に記載の方法。 - 前記処理ユニットにより、前記三つの最終目標曲線を定義するステップは、
前記処理ユニットにより、三つの第二目標曲線を標準化し、前記三つの最終目標曲線を得るステップと、
前記変換モデルにより、三つの第一目標曲線を前記三つの第二目標曲線に変換するステップと、
を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記処理ユニットは、前記三つの第二目標曲線の標準レベルと、三つの最大レベルのうち最大値との間の比に基づいて、前記三つの第二目標曲線をズーミングし、前記三つの第二目標曲線を標準化する、
請求項4に記載の方法。 - 前記処理ユニットは、前記三つの第一目標曲線のうち二つの第一目標曲線を定義するときは、前記処理ユニットは、前記三つの第一目標曲線のうち他の第一目標曲線と、CIE xyY色空間の二つの色値x、yと、一つのパラメータzとに基づいて定義する、
請求項4に記載の方法。 - 前記処理ユニットは、前記三つの第一原生表示曲線のうち一つの第一原生曲線の最大レベルに基づいてガンマ曲線をズーミングし、前記他の第一目標曲線線を定義する、
請求項6に記載の方法。 - 前記他の第一目標曲線は、CIE 1931 XYZ色空間の刺激値Yの曲線である、
請求項7に記載の方法。 - 前記方法は、さらに、
前記変換モデル及び前記三つの最終目標曲線の三つの最大レベルに基づいて補償比を算出するステップと、
前記補償比に基づいて前記ディスプレイの光源のパワーを上げるステップと、
を含む、
請求項4に記載の方法。 - ディスプレイを較正する較正システムであって、
前記ディスプレイは複数の映像データセットに基づいて複数のパターンを表示するときに、前記ディスプレイを測定し、複数の測定データセットを生成する測定ユニットと、
前記測定ユニットにカップリングされ、変換モデル及び三つの参照表を作成する処理ユニットと、
を含み、
前記処理ユニットは、三つの第一測定データセット、一つの第二測定データセット、三つの原色映像データセット及び一つの黒色映像データセットに基づいて、前記変換モデルを作成し、そのうち、前記ディスプレイは前記三つの原色映像データセットに基づいて三つの原色パターンを表示するときに、前記測定ユニットは前記ディスプレイを測定し、前記三つの第一測定データセットを生成し、且つ、前記ディスプレイは前記黒色映像データセットに基づいて黒色パターンを表示するときに、前記測定ユニットは前記ディスプレイを測定し、前記第二測定データセットを生成し、
前記処理ユニットは、前記変換モデルにより、三つの第一原生表示曲線を三つの第二原生表示曲線に変換し、前記処理ユニットは、前記第二測定データセット及び複数の第三測定データセットに基づいて前記三つの第一原生表示曲線を作成し、且つ、前記ディスプレイは複数の灰色映像データセットに基づいて複数のグレースケールパターンを表示するときに、前記測定ユニットは前記ディスプレイを測定し、前記複数の第三測定データセットを生成し、
前記処理ユニットは、三つの最終目標曲線を定義し、且つ、前記処理ユニットは、前記三つの最終目標曲線及び前記三つの第二原生表示曲線に基づいて前記三つの参照表を作成し、及び、
前記処理ユニットは、前記三つの参照表により、入力映像データセットを較正映像データセットに変換し、且つ、前記処理ユニットは、前記較正映像データセットを前記ディスプレイに出力し、前記ディスプレイに、前記較正映像データセットに基づいて較正映像を表示させる、較正システム。 - 前記処理ユニットは、信号生成器を有し、前記信号生成器は、前記ディスプレイにカップリングされ、映像データセットを前記ディスプレイに出力する、
請求項10に記載の較正システム。 - 前記三つの原色映像データセットは、それぞれ、赤色映像データセット、緑色映像データセット及び青色映像データセットであり、且つ、前記三つの原色パターンは、それぞれ、赤色パターン、緑色パターン及び青色パターンであり、前記ディスプレイは、前記赤色映像データセットに基づいて前記赤色パターンを表示し、前記ディスプレイは、前記緑色映像データセットに基づいて前記緑色パターンを表示し、且つ、前記ディスプレイは、前記青色映像データセットに基づいて前記青色パターンを表示する、
請求項10に記載の較正システム。 - 前記複数の灰色映像データセットの各々は、第一色サブセット、第二色サブセット及び第三色サブセットを有し、且つ、前記第一色サブセット、前記第二色サブセット及び前記第三色サブセットの三つの画素値は、等しい、
請求項10に記載の較正システム。 - 前記処理ユニットは、三つの第二目標曲線を標準化し、前記三つの最終目標曲線を求め、前記処理ユニットは、前記変換モデルにより、三つの第一目標曲線を前記三つの第二目標曲線に変換する、
請求項10に記載の較正システム。 - 前記処理ユニットは、前記三つの第二目標曲線の標準レベルと、三つの最大レベルのうち最大値との間の比に基づいて、前記三つの第二目標曲線をズーミングし、前記三つの第二目標曲線を標準化する、
請求項14に記載の較正システム。 - 前記処理ユニットは前記三つの第一目標曲線のうち二つの第一目標曲線を定義するときは、前記処理ユニットは前記三つの第一目標曲線のうち他の第一目標曲線と、CIE xyY色空間の二つの色値x、yと、一つのパラメータzとに基づいて定義する、
請求項14に記載の較正システム。 - 前記処理ユニットは、前記三つの第一原生表示曲線のうち一つの第一原生曲線の最大レベルに基づいてガンマ曲線をズーミングし、前記他の第一目標曲線を定義する、
請求項16に記載の較正システム。 - 前記他の第一目標曲線は、CIE 1931 XYZ色空間の刺激値Yの曲線である、
請求項17に記載の較正システム。 - 前記処理ユニットは、前記変換モデル及び前記三つの最終目標曲線の三つの最大レベルに基づいて補償比を算出し、且つ、前記処理ユニットは、前記補償比に基づいて前記ディスプレイの光源のパワーを上げる、
請求項14に記載の較正システム。
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