JP5442201B2 - 忠実な色でデジタル画像を表示するための方法およびシステム - Google Patents
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Description
OPTIS社が開発し市販しているこのソフトウェアは、例えば、2004年3月発行の雑誌「CAD Magazine」に概略記載されている。
Guide − Speos 2004 SP1 − V.01 − Copyright 2004)を参照されたい。
色空間の表示は、当業者にとって周知のCIE1934測色標準に対応する。
曲線上の各点は、[380ナノメートル(nm),780nm]の範囲上のモノクロ信号に対応する。曲線を閉じている直線セグメントは紫色を表す。
図を見れば、空間Tは、可視色空間Eよりかなり小さいことが分かるだろう。このことは、表示原色がそれほど飽和していないトリLCDビデオ・プロジェクタの場合に特に顕著である。
・三原色に基づいて画像を表示する中間ステップを実行しないで、上記放射計測スペクトルから直接輝度レベルを計算するステップと、
・そこからドライバ信号の値を推定するステップと、
・上記各原色を再現することができる表示装置に、上記原色に関連する上記ドライバ信号を適用するステップと、を含む。
都合のよいことに、本発明の表示方法は、三原色の赤色、緑色および青色に基づいて画
像を表示する中間ステップを実行しないで、放射計測スペクトルから各原色に関連する輝度レベルを直接計算する。
好適には、本発明の表示方法は、上記各原色に対して、表示装置が再現する上記原色に対する光束の測定に基づいて校正係数を計算する予備ステップをさらに含む。上記校正係数は、ドライバ信号を計算する際に考慮される。
6つの原色を使用する特定の実施態様の場合には、本発明の方法は、
・連続している白色スペクトルを6つの隣接するスペクトル帯域に再分割するサブステップと、
・各帯域を帯域の中心波長の波長に依存する位置の色空間内の1つの点と関連づけるサブステップと、
・一組の可視色について6つの点を相互接続している六角形の面積を最適化するような方法で上記点を調整するサブステップと、
を実行することにより、6つの原色を選択する予備ステップをさらに含む。
都合のよいことに、この特徴により、各原色を表示するために同じ量の光を使用することができ、そのためある原色の輝度を過度に増大または低減する必要がなくなり、そのため表示のダイナミック・レンジを最大にすることができる。
ている。第1のビデオ・プロジェクタは、第1のグラフィックス・カードのビデオ出力に接続し、第2のビデオ・プロジェクタは、第2のグラフィックス・カードのビデオ出力に接続している。
この実施形態の場合には、異なる使用のために設計されたグラフィックス・カードを使用し、非常に簡単な方法で忠実なカラー表示装置を実施することができるようにすると有利である。
・画像の各画素に対しておよび全可視光線スペクトル上で放射計測スペクトルを表すデータを有するコンピュータ・ファイルを生成するためのデバイスと、
・上記ファイルから、各画素および少なくとも4つの原色に対して、
・三原色に基づいて画像を表示する中間ステップを実行しないで、放射計測スペクトルからの直接輝度レベルと、
・輝度の関数として原色に関連するドライバ信号と、
を計算するのに適している計算手段と
・計算手段に接続していて、上記各原色に関連する少なくとも1つの入力を有する表示装置と、
を備える。
特定の実施形態の単に例示としてのものに過ぎない、本発明を制限するものではない下記の説明を読み、添付の図面を参照すると、本発明の他の態様および利点をよりよく理解することができるだろう。
一例を挙げて説明すると、上記SPEOSソフトウェアにより生成したファイルXMPの表示について以下に詳細に説明する。このファイルは、画像の各画素に対する可視範囲内の放射計測スペクトルを含む。
3つのサブステップE202、E204およびE206を含む第1のステップE200の際に6つの原色が選択される。
G、λYEおよびλREで示すこれらの帯域の6つの中心波長も示す。実際には、使用した技術のために、これらの帯域は正確には連続していないし、正確な方形波の形もしていない。
図4は、この投影を示す。
投影のサブステップE204の後で、サブステップE206が実行される。このサブステップE206の際に、本発明の表示方法により表示することができる一組の色は最大になる。
本明細書に記載する好ましい実施態様の場合には、この最適化ステップE206の際に、6つの直線セグメントにより可視色空間の縁部の近似が行われる。これらの直線セグメントは、可視色空間の縁部にできるだけ近接するように配置される(メッシングと呼ばれる技術)。
この最大化サブステップE206のところで、6つの原色を選択するステップE200は終了する。
正係数は、白色スペクトルが白色スペクトルを表示することを保証する働きをする。これらの係数はデバイスの工場での調整中に1回だけ計算される。
表示装置は、最大レベルのところに青色原色を表示する。次に、青色の輝度が、測光カメラまたは輝度を測定するための任意の他のデバイスにより測定される。その後で、(理想的には、表示装置の原色が同じ輝度を有する場合に入手される)青色に対する理論上の輝度が、青色原色に対するスペクトル・データにより計算される。次に、校正係数γBLが、測定した輝度と計算した理論上の輝度の間の比率を計算することにより入手される。
本発明によれば、システム1は、画像を表すコンピュータ・ファイルを生成するためのデバイス2を含む。
好ましい実施形態の場合には、生成装置2は、上記SPEOS画像生成ソフトウェアを実施するパーソナル・コンピュータ3から構成される。
これら2つのビデオ・プロジェクタは、そのダイクロイック・フィルタの光学特性の点で相互に異なる。これらのダイクロイック・フィルタは、原色BL、CY、DG、CG、YEおよびREを再生することができる。
第1のビデオ・プロジェクタ50は、スペクトル範囲[390nm,710nm]内で545nmの遮断波長を有する高域フィルタとして動作する、照射光ビームの伝搬軸に対して45度の角度で位置する第1のダイクロイック・ミラーM1を有する。このフィルタは、ミラーとしての働きをする。このフィルタは、545nmを超える光を透過し、545nm未満の光を反射する。
周知の方法で、第1のビデオ・プロジェクタ50は、画像を投影するためのトリLCD立方体を含む。各LCDマトリクスは、このようにして得られた光ビームのうちの1つにより照射される。
他の変形例の場合には、ダイクロイック・フィルタFBL、FCY、FDG、FCG、FYEおよびFREを2つのビデオ・プロジェクタ50および60の間のある他の方法で配置することができる。
本明細書に記載する好ましい実施形態の場合には、ドライバ信号を計算するステップE400を実施する手段は、コンピュータ3に挿入されるグラフィックス・カード4およびカード4のドライバ・ソフトウェアから構成される。
周知の方法で、このようなカードは、図6aに示す構成の場合、それぞれ画面出力41および42に接続している2つの別々のモニタ上のウィンドウズ画面を表示するために従来から使用されている。
使用方法は下記の通りである。
・原色CY、CGおよびYEの係数を含む第2の画像を表示する際には、ウィンドウズ画面の右の部分に対する従来の係数RGBを置換する。
・2つのビデオ・プロジェクタ50および60を、画像が重畳するように重畳させる。
ファイルXMP内に表される合成画像を表示するためのもう1つの実施形態は、それぞれが1つの出力を有し、それぞれがプロジェクタのうちの一方に接続している複数の、特に2つのグラフィックス・カードを使用する。画面出力を処理する各カードは、色のうちの3つを処理する。より詳細には、供給業者ATI社がATI RADEON9800の商品名で市販しているカード、または供給業者MSI社がMSI RADEON RX600XTの商品名で市販しているカード、または供給業者NVidia社がXFX GeForce FX5200の商品名で市販しているカードを使用することができる。
・第1のカードは、原色BL、DGおよびREの係数を含み、第1のウィンドウズ画面上で従来の係数RGBを置換する第1の画像を表示する。
・第1のビデオ・プロジェクタの入力は、第1のカードの画面出力に接続され、第2のビデオ・プロジェクタの入力は、第2のカードの画面出力に接続される。
本発明はハイパーリアリスチックな再現により、色の色調を劣化しないで画像を表示するために特に使用することができる。
Claims (12)
- 6つの原色で忠実な色のデジタル画像を表示するための表示方法であって、前記デジタル画像は、前記デジタル画像の画素(pix)それぞれが全可視光スペクトルに亘る放射計測スペクトルのデジタルデータで表されるスペクトル画像であり、前記表示方法は、
6つの前記原色が使用される場合に、前記放射計測スペクトルから、6つの前記原色(BL,CY,DG,CG,Y,R)を選択する第2予備ステップ(E200)であって、前記第2予備ステップは、前記放射計測スペクトルを、6つの隣接するスペクトル帯域に再分割するサブステップ(E202)と;前記スペクトル帯域それぞれを、前記スペクトル帯域の中心波長(λBL,λCY,λDG,λCG,λY,λR)の波長に依存する位置の可視色空間内の点(PBL,PCY,PDG,PCG,PY,PR)に関連づけるサブステップ(E204)であって、前記色空間は、国際照明委員会が定めるXYZ表色系であることと;表示することができる一組の可視色を最大にするサブステップ(E206)とを有することと;
前記デジタル画像の画素(pix)それぞれについて、および6つの原色(BL,CY,DG,CG,Y,R)に対して、
三原色(RGB)に基づき前記デジタル画像を表す中間ステップを実行せずに、前記放射計測スペクトルの前記デジタルデータのうち6つの前記原色それぞれに対応する部分から、6つの前記原色(BL,CY,DG,CG,Y,R)それぞれの輝度レベル(N(pix,BL),...,N(pix,R))それぞれを計算するステップ(E300)と;
前記輝度レベル(N(pix,BL),...,N(pix,R))それぞれからドライバ信号(VBL,VCY,VDG,VCG,VY,VR)それぞれの値を推定するステップ(E400)と;
前記ドライバ信号(VBL,VCY,VDG,VCG,VY,VR)それぞれを、6つの前記原色それぞれを再生することができる表示装置(10)に適用するステップ(E500)と
を実行し、
前記最大にするサブステップ(E206)は、
6つの前記点(PBL,PCY,PDG,PCG,PY,PR)の位置を変化させることによって、6つの前記点を相互接続して形成される六角形(H)の面積を最大化するこ
と、または
前記可視色空間(E)の縁部にできるだけ近接するように、前記点(PBL,PCY,PDG,PCG,PY,PR)同士の間の6つの直線セグメントによって前記可視色空間の前記縁部の近似を行うことからなることを特徴とする、表示方法。 - 前記表示方法はさらに、少なくとも6つの前記原色それぞれに対して、測定された前記原色(BL,CY,DG,CG,Y,R)の光束(SBL,SCY,SDG,SCG,SY,SR)それぞれから、校正係数(γBL,γCY,γDG,γCG,γY,γR)それぞれを計算する第1予備ステップ(E100)を有し、
前記原色(BL,CY,DG,CG,Y,R)はそれぞれ、前記表示装置(10)によって再生され、
前記ドライバ信号(VBL,VCY,VDG,VCG,VY,VR)それぞれを計算するために前記校正係数(γBL,γCY,γDG,γCG,γY,γR)それぞれが考慮され、
前記校正係数(γBL,γCY,γDG,γCG,γY,γR)はそれぞれ、前記表示装置(10)が表示する画像のホワイト・バランスを調整する、
請求項1記載の表示方法。 - 前記表示方法はさらに、前記スペクトル帯域それぞれの幅を調整することによって、前記輝度レベル(N(pix),BL,...,N(pix,R))それぞれを互いに等価にする、
請求項1記載の表示方法。 - 前記表示装置(10)は、第1のビデオ・プロジェクタ(50)と、第2のビデオ・プロジェクタ(60)とを備え、
前記第1のビデオ・プロジェクタ(50)は、6つの前記スペクトル帯域のうちの3つからなる第1画像を出力し、
前記第2のビデオ・プロジェクタ(60)は、6つの前記スペクトル帯域のうちの他の3つからなる第2画像を出力し、
前記第1画像と前記第2画像は、互いに重畳される、
請求項1記載の表示方法。 - 前記第1のビデオ・プロジェクタ(50)は、コンピュータ(3)内に設置される1つのグラフィックス・カード(4)が備える2つのビデオ出力(41,42)の一方に接続し、
前記第2のビデオ・プロジェクタ(60)は、2つの前記ビデオ出力(41,42)の他方に接続している、
請求項4記載の表示方法。 - 前記グラフィックス・カード(4)は、「2画面」タイプ(登録商標)のものである、
請求項5記載の表示方法。 - 前記第1のビデオ・プロジェクタ(50)は、第1のグラフィックス・カードのビデオ出力に接続し、
前記第2のビデオ・プロジェクタ(60)は、第2のグラフィックス・カードのビデオ出力に接続し、
前記第1のグラフィックス・カードと前記第2のグラフィックス・カードは、コンピュータ(3)の内部に設定される、
請求項4記載の表示方法。 - 6つの原色で忠実な色のデジタル画像を表示するための表示システム(1)
であって、前記デジタル画像は、前記デジタル画像の画素(pix)それぞれが全可視光スペクトルに亘る放射計測スペクトルのデジタルデータで表されるスペクトル画像であり、前記表示システム(1)は、
コンピュータ・ファイル(XMP)を生成するためのデバイス(2)と;
6つの原色を選択するための選択手段と;
計算手段(3)と;
前記計算手段(3)に接続された表示装置(10)と
を備え、
前記コンピュータ・ファイル(XMP)は、前記デジタル画像の画素(pix)それぞれの前記デジタルデータを有し、
前記選択手段は、
前記放射計測スペクトルを、6つの隣接するスペクトル帯域に再分割すること(E202)と;
前記スペクトル帯域それぞれを、前記スペクトル帯域の中心波長(λBL,λCY,λDG,λCG,λY,λR)の波長に依存する位置の可視色空間(E)内の点(PBL,PCY,PDG,PCG,PY,PR)に関連づけること(E204)であって、前記色空間は、国際照明委員会が定めるXYZ表色系であることと;
表示することができる一組の可視色を最大にすること(E206)と
によって、6つの原色を選択し、
前記計算手段(3)は、前記コンピュータ・ファイル(XMP)から、前記画素(pix)それぞれと、6つの原色(BL,CY,DG,CG,Y,R)とに対して、6つの前記原色(BL,CY,DG,CG,Y,R)それぞれの輝度レベル(N(pix),BL,...,N(pix,R))を算出し、前記輝度レベル(N(pix,BL,...,N(pix,R)))それぞれからドライバ信号(VBL,VCY,VDG,VCG,VY,VR)それぞれを算出し、
前記輝度レベル(N(pix),BL,...,N(pix,R))は、三原色(RGB)に基づき前記デジタル画像を表す中間ステップを実行せずに、前記デジタルデータから算出され、
前記ドライバ信号(VBL,VCY,VDG,VCG,VY,VR)はそれぞれ、前記表示装置(10)に適用され、
前記表示装置(10)は、6つの前記原色それぞれを再生することができ、
前記表示することができる一組の可視色を最大にすること(E206)は、
6つの前記点(PBL,PCY,PDG,PCG,PY,PR)の位置を変化させることによって、6つの前記点を相互接続して形成される六角形(H)の面積を最大化すること、または
前記可視色空間(E)の縁部にできるだけ近接するように、前記点(PBL,PCY,PDG,PCG,PY,PR)同士の間の6つの直線セグメントによって前記可視色空間の前記縁部の近似を行うことからなる、表示システム。 - 前記放射計測スペクトルから、6つの前記原色(BL,CY,DG,CG,Y,R)が選択され、
前記表示装置(10)は、第1のビデオ・プロジェクタ(50)と、第2のビデオ・プロジェクタ(60)とを備え、
前記第1のビデオ・プロジェクタ(50)は、6つの前記原色(BL,CY,DG,CG,Y,R)のうちの3つからなる第1画像を出力し、
前記第2のビデオ・プロジェクタ(60)は、6つの前記原色(BL,CY,DG,CG,Y,R)のうちの他の3つからなる第2画像を出力し、
前記第1画像と前記第2画像は、互いに重畳される、
請求項8記載の表示システム。 - 前記第1のビデオ・プロジェクタ(50)は、適切な一組の光学フィルタ(F)である第1の光学フィルタを有し、
前記第2のビデオ・プロジェクタ(60)は、適切な一組の光学フィルタ(F)である第2の光学フィルタを有し、
前記第1の光学フィルタは、6つの前記原色(BL,CY,DG,CG,Y,R)のうちの3つを再生するような方法で配置され、
前記第2の光学フィルタは、6つの前記原色(BL,CY,DG,CG,Y,R)のうちの他の3つを再生するような方法で配置される、
請求項9記載の表示システム。 - 前記第1のビデオ・プロジェクタ(50)は、前記「2画面」タイプ(登録商標)の1つのグラフィックス・カード(4)が備える2つのビデオ出力(41,42)の一方に接続し、
前記第2のビデオ・プロジェクタ(60)は、2つの前記ビデオ出力(41,42)の他方に接続している、
請求項9記載の表示システム。 - 前記表示システム(1)は、第1のグラフィックス・カードと、第2のグラフィックス・カードとを備え、
前記第1のビデオ・プロジェクタは、前記第1のグラフィックス・カードのビデオ出力に接続し、
前記第2のビデオ・プロジェクタは、前記第2のグラフィックス・カードのビデオ出力に接続している、
請求項9記載の表示システム。
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