JP5605038B2 - Image processing apparatus, image display apparatus, and image processing method - Google Patents

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Description

本発明は、画像処理装置、画像表示装置、及び画像処理方法に関する。   The present invention relates to an image processing device, an image display device, and an image processing method.

液晶表示装置、プラズマ表示装置、プロジェクター等の画像表示装置は、周辺の照明環境に応じて、明部や暗部の階調つぶれ、コントラスト低下等が引き起こされて表示画像の視認性が低下することがある。特に、プロジェクターは、液晶表示装置及びプラズマ表示装置等とは異なり、スクリーンに画像光を投影することにより画像を表示するものであるため、周辺の照明環境に応じて表示画像の視認性の低下が顕著になる。   Image display devices such as liquid crystal display devices, plasma display devices, projectors, and the like may cause deterioration in gradation of bright portions and dark portions, decrease in contrast, etc., depending on the surrounding lighting environment, resulting in reduced visibility of the displayed image. is there. In particular, unlike a liquid crystal display device, a plasma display device, or the like, a projector displays an image by projecting image light onto a screen. Therefore, the visibility of a display image is reduced depending on the surrounding lighting environment. Become prominent.

以下の特許文献1には、プロジェクター周辺の照度と画像信号のAPL(平均輝度レベル)とを検出し、これらの検出結果に応じて白伸長及び黒伸長の少なくとも一方を行ってコントラストを高くすることで表示画像の視認性の向上を図る技術が開示されている。例えば、周辺が明るいと検出され、且つ検出されたAPLが所定の設定値以下の場合には、白伸長及び黒伸長の双方を行うことで表示画像の視認性を向上させている。   In Patent Document 1 below, the illuminance around the projector and the APL (average luminance level) of the image signal are detected, and at least one of white extension and black extension is performed in accordance with the detection results to increase the contrast. Discloses a technique for improving the visibility of a display image. For example, when it is detected that the periphery is bright and the detected APL is equal to or smaller than a predetermined set value, the visibility of the display image is improved by performing both white expansion and black expansion.

以下の特許文献2には、プロジェクターで用いられるスクリーンであって、部屋が明るい状態でもコントラストの高い画像の表示を可能とする波長選択スクリーンが開示されている。ここで、波長選択スクリーンとは、プロジェクターから射出される発光波長の光のみを観察者に向けて反射し、その他の波長の光を吸収するスクリーンである。この波長選択スクリーンを用いると、外光成分が吸収されることから、部屋が明るい状態でもコントラストの高い画像の表示が可能になる。   Patent Document 2 below discloses a wavelength selection screen that is used in a projector and can display an image with high contrast even in a bright room. Here, the wavelength selection screen is a screen that reflects only light of the emission wavelength emitted from the projector toward the observer and absorbs light of other wavelengths. When this wavelength selection screen is used, an external light component is absorbed, so that an image with high contrast can be displayed even in a bright room.

特開2009−276424号公報JP 2009-276424 A 特開2006−350185号公報JP 2006-350185 A

ところで、上述した特許文献1に開示された技術では、照明環境に応じて引き起こされる表示画像の階調つぶれは補正できるものの、照明環境に応じた表示画像の色の変化を補正することはできないという問題がある。例えば、蛍光灯で照明された状態にある表示画像の色と、白熱灯で照明された状態にある表示画像の色とは若干異なるが、この照明環境に応じた色の違いを補正することはできないという問題がある。   By the way, although the technique disclosed in Patent Document 1 described above can correct the collapse of the gradation of the display image caused by the illumination environment, it cannot correct the color change of the display image according to the illumination environment. There's a problem. For example, the color of the display image illuminated with the fluorescent lamp is slightly different from the color of the display image illuminated with the incandescent lamp, but correcting the color difference according to the illumination environment There is a problem that you can not.

また、上述した特許文献2に開示された波長選択スクリーンを用いた場合には、波長選択スクリーンに入射する光のうちの特定の波長の光が吸収されずに反射される。このため、仮に白色光の照明光が波長選択スクリーンに入射したとしても、波長選択スクリーンの反射・吸収特性に応じて反射光が色味を有してしまう。すると、波長選択スクリーンに表示される表示画像の暗部がその反射光の色味に応じて呈色してしまうという問題がある。   When the wavelength selection screen disclosed in Patent Document 2 described above is used, light having a specific wavelength out of light incident on the wavelength selection screen is reflected without being absorbed. For this reason, even if white illumination light is incident on the wavelength selection screen, the reflected light has a color according to the reflection / absorption characteristics of the wavelength selection screen. Then, there exists a problem that the dark part of the display image displayed on a wavelength selection screen will color according to the color of the reflected light.

ここで、表示画像の暗部の呈色(黒の色味)をプロジェクター側で補正しようとすると、黒の色味とコントラストとはトレードオフの関係になる。このため、黒の色味を優先して解消しようとすると表示画像の暗部の輝度が上昇してコントラストが低下してしまい、逆に表示画像のコントラストを優先すると黒の色味を十分解消することができないという問題がある。尚、従来は、このような表示画像の暗部の色味を補正しようとした場合にはユーザが照明環境に応じて手動で行う必要があった。   Here, if the projector tries to correct the dark color (black color) of the display image, the black color and the contrast are in a trade-off relationship. Therefore, if priority is given to eliminating the black color, the brightness of the dark part of the display image will increase and the contrast will decrease. Conversely, if priority is given to the contrast of the display image, the black color will be sufficiently eliminated. There is a problem that can not be. Conventionally, in order to correct such a dark portion of the display image, the user has to perform manually according to the lighting environment.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、照明環境に応じて生ずる表示画像の暗部の呈色をコントラストも加味して自動的且つ適切に補正することができる画像処理装置、画像表示装置、及び画像処理方法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 an image processing apparatus and an image display apparatus capable of automatically and appropriately correcting a dark coloration of a display image generated according to an illumination environment in consideration of contrast. And an image processing method.

本発明の画像処理装置は、画像信号に応じた画像を表示面に表示する表示装置に入力される前記画像信号に対する処理を行う画像処理装置であって、前記画像信号が黒色の画像を表示するものである場合に前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示される画像の色が、完全無光状態における前記表示面の色との色差を最も小さくする補正黒色或いは該補正黒色と同視できる色となるように、前記画像信号を補正する色補正部を備えることを特徴としている。
この発明によると、画像信号が黒色の画像を表示するものである場合に表示装置の使用環境下で表示面に表示される画像の色が、完全無光状態における表示面の色との色差を最も小さくする補正黒色或いは該補正黒色と同視できる色となるように、表示装置に入力される画像信号が色補正部によって補正される。このため、照明環境に応じて生ずる表示画像の暗部の呈色をコントラストも加味して自動的且つ適切に補正することができる。
ここで、前記完全無光状態は、前記表示装置による前記表示面への画像表示が行われず、且つ、前記表示面に外光が照射されていない状態である。
また、前記補正黒色と同視できる色は、均等色空間において前記補正黒色との色差の大きさが1以下の色である。
また、本発明の画像処理装置は、前記画像信号が黒色の画像を表示するものである場合に前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示される画像の色を、完全無光状態における前記表示面の色との色差を最も小さくする補正黒色或いは該補正黒色と同視できる色に補正する色補正テーブルを保存する色補正テーブル保存部を備えており、前記色補正部は、前記色補正テーブル保存部に保存された前記色補正テーブルを用いて前記画像信号を補正することを特徴としている。
この発明によると、表示装置の使用環境下において、上記の補正を実現し得る色補正テーブルが生成され、この色補正テーブルを用いて画像信号が補正される。このため、あらゆる照明環境下において、表示画像の暗部の呈色をコントラストも加味して自動的且つ適切に補正することができる。
また、本発明の画像処理装置は、前記表示装置によって前記表示面に表示される画像の色特性を保存する第1色特性保存部と、前記表示面に照射される外光の色特性を保存する第2色特性保存部と、前記第1,第2色特性保存部に保存された色特性を用いて、前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示可能な表示色域を算出する表示色域算出部と、前記表示色域算出部の算出結果を用いて、前記色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成部とを備えることを特徴としている。
この発明によると、表示装置によって表示面に表示される画像の色特性と表示面に照射される外光の色特性とを用いて表示装置の使用環境下で表示面に表示可能な表示色域が算出され、算出された表示色域を用いて色補正テーブルが生成される。このため、照明環境のみならず、表示装置の特性も考慮した補正を行うことができ、様々な表示特性を有する表示装置に適用可能である。
また、本発明の画像処理装置は、前記表示色域算出部で算出された前記表示色域を基に、前記画像信号が白色の画像を表示するものである場合に前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示させるべき補正白色と、前記画像信号が黒色の画像を表示するものである場合に前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示させるべき前記補正黒色或いは前記補正黒色と同視できる色とを求める補正色算出部を備えており、前記色補正テーブル生成部は、前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示される白色及び黒色をそれぞれ前記補正白色及び前記補正黒色にする前記色補正テーブルを生成することを特徴としている。
この発明によると、画像信号が白色の画像を表示するものである場合に表示装置の使用環境下で表示面に表示させるべき補正白色と、画像信号が黒色の画像を表示するものである場合に表示装置の使用環境下で表示面に表示させるべき補正黒色(或いは、補正黒色と同視できる色)とが求められ、表示装置の使用環境下で表示面に表示される白色及び黒色をそれぞれ補正白色及び補正黒色(或いは、補正黒色と同視できる色)にする色補正テーブルが生成される。このため、黒色に加えて、彩度を有しない白色及び灰色の呈色も適切に解消される。
本発明の画像表示装置は、画像信号に応じた画像を表示面に表示する表示装置を備える画像表示装置において、前記表示装置に入力される画像信号に対する処理を行う上記の画像処理装置を備えることを特徴としている。
また、本発明の画像表示装置は、前記表示装置によって前記表示面に表示される画像の色特性、及び前記表示面に照射される外光の色特性を検出する色センサーを備えることを特徴としている。
この発明によると、表示装置によって表示面に表示される画像の色特性、及び表示面に照射される外光の色特性が色センサーによって検出されるため、仮に表示装置の使用環境が変化したとしても、その使用環境の変化に応じた適切な画像信号の補正を即座に行うことができる。
本発明の画像処理方法は、画像信号に応じた画像を表示面に表示する表示装置に入力される前記画像信号に対する処理を行う画像処理方法であって、前記画像信号が黒色の画像を表示するものである場合に前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示される画像の色が、完全無光状態における前記表示面の色との色差を最も小さくする補正黒色或いは該補正黒色と同視できる色となるように、前記画像信号を補正する色補正ステップを有することを特徴としている。
この発明によると、画像信号が黒色の画像を表示するものである場合に表示装置の使用環境下で表示面に表示される画像の色が、完全無光状態における表示面の色との色差を最も小さくする補正黒色或いは該補正黒色と同視できる色となるように、表示装置に入力される画像信号が補正される。このため、照明環境に応じて生ずる表示画像の暗部の呈色をコントラストも加味して自動的且つ適切に補正することができる。
また、本発明の画像処理方法は、前記色補正ステップが、前記画像信号が黒色の画像を表示するものである場合に前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示される画像の色を、完全無光状態における前記表示面の色との色差を最も小さくする補正黒色或いは該補正黒色と同視できる色に補正する色補正テーブルを用いて前記画像信号を補正することを特徴としている。
この発明によると、表示装置の使用環境下において、上記の補正を実現し得る色補正テーブルが生成され、この色補正テーブルを用いて画像信号が補正される。このため、あらゆる照明環境下において、表示画像の暗部の呈色をコントラストも加味して自動的且つ適切に補正することができる。
また、本発明の画像処理方法は、前記表示装置によって前記表示面に表示される画像の色特性を保存する第1色特性保存ステップと、前記表示面に照射される外光の色特性を保存する第2色特性保存ステップと、前記第1,第2色特性保存ステップで保存された色特性を用いて、前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示可能な表示色域を算出する表示色域算出ステップと、前記表示色域算出ステップの算出結果を用いて、前記色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成ステップとを有することを特徴としている。
この発明によると、表示装置によって表示面に表示される画像の色特性と表示面に照射される外光の色特性とを用いて表示装置の使用環境下で表示面に表示可能な表示色域が算出され、算出された表示色域を用いて色補正テーブルが生成される。このため、照明環境のみならず、表示装置の特性も考慮した補正を行うことができ、様々な表示特性を有する表示装置に適用可能である。
また、本発明の画像処理方法は、前記表示色域算出ステップで算出された前記表示色域を基に、前記画像信号が白色の画像を表示するものである場合に前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示させるべき補正白色と、前記画像信号が黒色の画像を表示するものである場合に前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示させるべき前記補正黒色或いは前記補正黒色と同視できる色とを求める補正色算出ステップを有しており、前記色補正テーブル生成ステップは、前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示される白色及び黒色をそれぞれ前記補正白色及び前記補正黒色にする前記色補正テーブルを生成するステップであることを特徴としている。
この発明によると、画像信号が白色の画像を表示するものである場合に表示装置の使用環境下で表示面に表示させるべき補正白色と、画像信号が黒色の画像を表示するものである場合に表示装置の使用環境下で表示面に表示させるべき補正黒色(或いは、補正黒色と同視できる色)とが求められ、表示装置の使用環境下で表示面に表示される白色及び黒色をそれぞれ補正白色及び補正黒色(或いは、補正黒色と同視できる色)にする色補正テーブルが生成される。このため、黒色に加えて、彩度を有しない白色及び灰色の呈色も適切に解消される。
The image processing apparatus of the present invention is an image processing apparatus that performs processing on the image signal input to a display device that displays an image corresponding to the image signal on a display surface, and displays an image in which the image signal is black. The color of the image displayed on the display surface under the usage environment of the display device when it is a corrected black color that minimizes the color difference from the color of the display surface in a completely non-lighted state or the same color as the corrected black color A color correction unit that corrects the image signal is provided so that colors can be obtained.
According to the present invention, when the image signal is to display a black image, the color of the image displayed on the display surface under the usage environment of the display device is different from the color of the display surface in a completely non-lighted state. The image signal input to the display device is corrected by the color correction unit so that the corrected black color that can be minimized or a color that can be viewed with the corrected black color is obtained. For this reason, it is possible to automatically and appropriately correct the coloring of the dark portion of the display image that occurs in accordance with the illumination environment in consideration of the contrast.
Here, the complete lightless state is a state in which no image is displayed on the display surface by the display device, and no external light is irradiated on the display surface.
The color that can be equated with the corrected black is a color having a color difference of 1 or less from the corrected black in a uniform color space.
In the image processing apparatus of the present invention, when the image signal displays a black image, the color of the image displayed on the display surface in a use environment of the display device is set to be in a completely non-lighted state. A color correction table storage unit for storing a correction black that minimizes a color difference from the color of the display surface or a color correction table that can be equated with the correction black; and the color correction unit includes the color correction The image signal is corrected using the color correction table stored in the table storage unit.
According to the present invention, a color correction table capable of realizing the above correction is generated under the usage environment of the display device, and the image signal is corrected using the color correction table. For this reason, it is possible to automatically and appropriately correct the coloring of the dark portion of the display image in consideration of the contrast under any lighting environment.
In addition, the image processing apparatus of the present invention stores a first color characteristic storage unit that stores color characteristics of an image displayed on the display surface by the display device, and a color characteristic of external light irradiated on the display surface. The display color gamut that can be displayed on the display surface under the usage environment of the display device is calculated using the second color characteristic storage unit and the color characteristics stored in the first and second color characteristic storage units. A display color gamut calculation unit and a color correction table generation unit that generates the color correction table using a calculation result of the display color gamut calculation unit are provided.
According to this invention, the display color gamut that can be displayed on the display surface under the usage environment of the display device using the color characteristics of the image displayed on the display surface by the display device and the color characteristics of the external light irradiated on the display surface. And a color correction table is generated using the calculated display color gamut. Therefore, correction can be performed in consideration of not only the illumination environment but also the characteristics of the display device, and the present invention can be applied to display devices having various display characteristics.
Further, the image processing apparatus according to the present invention is based on the display color gamut calculated by the display color gamut calculation unit, and displays a white image as the image signal under a use environment of the display device. The corrected white color to be displayed on the display surface and the corrected black color or the corrected black color to be displayed on the display surface under the usage environment of the display device when the image signal displays a black image. A correction color calculation unit that obtains a color that can be seen together, and the color correction table generation unit converts the white and black displayed on the display surface under the usage environment of the display device to the correction white and the correction black, respectively. The color correction table is generated.
According to the present invention, when the image signal is to display a white image, the corrected white color to be displayed on the display surface under the usage environment of the display device and the image signal is to display a black image. Correction black (or a color that can be equated with correction black) to be displayed on the display surface under the usage environment of the display device is required, and white and black displayed on the display surface under the usage environment of the display device are corrected white. Then, a color correction table for generating corrected black (or a color that can be equated with corrected black) is generated. For this reason, in addition to black, white and gray colors having no saturation are also appropriately eliminated.
An image display device according to the present invention includes the above image processing device that performs processing on an image signal input to the display device in an image display device including a display device that displays an image according to an image signal on a display surface. It is characterized by.
In addition, the image display device of the present invention includes a color sensor that detects a color characteristic of an image displayed on the display surface by the display device and a color characteristic of external light irradiated on the display surface. Yes.
According to the present invention, the color characteristics of the image displayed on the display surface by the display device and the color characteristics of the external light irradiated on the display surface are detected by the color sensor. However, it is possible to immediately correct an appropriate image signal in accordance with a change in the use environment.
The image processing method of the present invention is an image processing method for performing processing on the image signal input to a display device that displays an image corresponding to the image signal on a display surface, and the image signal displays a black image. The color of the image displayed on the display surface under the usage environment of the display device when it is a corrected black color that minimizes the color difference from the color of the display surface in a completely non-lighted state or the same color as the corrected black color It is characterized by having a color correction step for correcting the image signal so that the color can be obtained.
According to the present invention, when the image signal is to display a black image, the color of the image displayed on the display surface under the usage environment of the display device is different from the color of the display surface in a completely non-lighted state. The image signal input to the display device is corrected so that the corrected black color that is the smallest or a color that can be viewed with the corrected black color is obtained. For this reason, it is possible to automatically and appropriately correct the coloring of the dark portion of the display image that occurs in accordance with the illumination environment in consideration of the contrast.
In the image processing method of the present invention, when the color correction step is to display a black image, the color of the image displayed on the display surface under the use environment of the display device is determined. The image signal is corrected using a corrected black that minimizes the color difference from the color of the display surface in a completely non-lighted state or a color correction table that corrects the color to be equated with the corrected black.
According to the present invention, a color correction table capable of realizing the above correction is generated under the usage environment of the display device, and the image signal is corrected using the color correction table. For this reason, it is possible to automatically and appropriately correct the coloring of the dark portion of the display image in consideration of the contrast under any lighting environment.
The image processing method according to the present invention further includes a first color characteristic storing step for storing color characteristics of an image displayed on the display surface by the display device, and a color characteristic of external light irradiated on the display surface. The display color gamut that can be displayed on the display surface under the usage environment of the display device is calculated using the second color characteristic storage step and the color characteristics stored in the first and second color characteristic storage steps. A display color gamut calculating step; and a color correction table generating step for generating the color correction table using a calculation result of the display color gamut calculating step.
According to this invention, the display color gamut that can be displayed on the display surface under the usage environment of the display device using the color characteristics of the image displayed on the display surface by the display device and the color characteristics of the external light irradiated on the display surface. And a color correction table is generated using the calculated display color gamut. Therefore, correction can be performed in consideration of not only the illumination environment but also the characteristics of the display device, and the present invention can be applied to display devices having various display characteristics.
Further, the image processing method of the present invention is based on the display color gamut calculated in the display color gamut calculation step, and displays a white image as the image signal under a use environment of the display device. The corrected white color to be displayed on the display surface and the corrected black color or the corrected black color to be displayed on the display surface under the usage environment of the display device when the image signal displays a black image. A correction color calculation step for obtaining a color that can be seen with the display device, wherein the color correction table generation step converts the white color and the black color displayed on the display surface under the use environment of the display device to the correction white color and the correction color, respectively. It is a step of generating the color correction table to be black.
According to the present invention, when the image signal is to display a white image, the corrected white color to be displayed on the display surface under the usage environment of the display device and the image signal is to display a black image. Correction black (or a color that can be equated with correction black) to be displayed on the display surface under the usage environment of the display device is required, and white and black displayed on the display surface under the usage environment of the display device are corrected white. Then, a color correction table for generating corrected black (or a color that can be equated with corrected black) is generated. For this reason, in addition to black, white and gray colors having no saturation are also appropriately eliminated.

本発明の一実施形態による画像処理装置及び画像表示装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the image processing apparatus by one Embodiment of this invention, and an image display apparatus. 本発明の一実施形態による画像処理装置で行われる処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process performed with the image processing apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による画像処理装置で行われる処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process performed with the image processing apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による画像処理装置で補正された画像の官能評価試験結果を示す図である。It is a figure which shows the sensory evaluation test result of the image correct | amended with the image processing apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による画像処理方法を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an image processing method according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による画像表示装置が備える表示装置の要部構成を示す図である。It is a figure which shows the principal part structure of the display apparatus with which the image display apparatus by one Embodiment of this invention is provided.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態による画像処理装置、画像表示装置、及び画像処理方法について詳細に説明する。尚、以下に説明する実施形態は、本発明の一部の態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。   Hereinafter, an image processing apparatus, an image display apparatus, and an image processing method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below show some aspects of the present invention and do not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention.

図1は、本発明の一実施形態による画像処理装置及び画像表示装置の要部構成を示すブロック図である。以下では、画像表示装置としてプロジェクターを例に挙げて説明を進める。図1に示す通り、プロジェクター1は、画像処理装置10、表示装置20、及び色センサー30を備えており、画像信号に応じた画像光をスクリーン40(表示面)に向けて投影することによりスクリーン40上に画像を表示する。尚、図1に示す通り、スクリーン40には、プロジェクター1から投影される画像光以外に、プロジェクター1の使用環境下における外光(例えば、蛍光灯からの照明光)が照射されるとする。   FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of an image processing apparatus and an image display apparatus according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, description will be given by taking a projector as an example of the image display device. As shown in FIG. 1, the projector 1 includes an image processing device 10, a display device 20, and a color sensor 30, and projects image light according to an image signal onto a screen 40 (display surface) to thereby screen. An image is displayed on 40. As shown in FIG. 1, it is assumed that the screen 40 is irradiated with external light (for example, illumination light from a fluorescent lamp) in the usage environment of the projector 1 in addition to the image light projected from the projector 1.

画像処理装置10は、スクリーン40に表示される画像のコントラストを悪化させることなく、照明環境(外光)に応じて生ずる画像の暗部の呈色が解消されるように、入力される画像信号を補正する処理を行う。表示装置20は、画像処理装置10で補正された画像信号に基づいて変調した光(画像光)をスクリーン40に向けて投影することにより、画像信号(補正された画像信号)に応じた画像をスクリーン40上に表示する。尚、画像処理装置10及び表示装置20の詳細については後述する。   The image processing apparatus 10 outputs an input image signal so that the dark coloration of the image generated according to the illumination environment (external light) is eliminated without deteriorating the contrast of the image displayed on the screen 40. Perform correction processing. The display device 20 projects light (image light) modulated on the basis of the image signal corrected by the image processing device 10 toward the screen 40 to thereby display an image corresponding to the image signal (corrected image signal). It is displayed on the screen 40. Details of the image processing device 10 and the display device 20 will be described later.

色センサー30は、スクリーン40からの反射光の色を検出するセンサーであり、表示装置20がスクリーン40に表示する画像の色特性、及びスクリーン40に照射される外光の色特性を検出するために設けられる。色センサー30は、仮にプロジェクター1の使用環境が変化したとしても、その使用環境の変化に応じた適切な画像信号の補正を即座に行うために設けられる。   The color sensor 30 is a sensor that detects the color of reflected light from the screen 40, and detects the color characteristics of an image displayed on the screen 40 by the display device 20 and the color characteristics of external light irradiated on the screen 40. Is provided. Even if the usage environment of the projector 1 changes, the color sensor 30 is provided to immediately correct an appropriate image signal according to the change in the usage environment.

この色センサー30としては、例えば赤色、緑色、及び青色にそれぞれ感度をもつ3種類のフォトダイオードがパッケージに収められているRGBカラーセンサーを用いることができる。尚、表示装置20からの画像光が投影されるスクリーン40としては、表示装置20から射出される発光波長の光(赤色、緑色、及び青色の光)のみを反射し、その他の波長の光を吸収する波長選択スクリーンを用いることができる。   As the color sensor 30, for example, an RGB color sensor in which three types of photodiodes each having sensitivity to red, green, and blue are housed in a package can be used. The screen 40 on which the image light from the display device 20 is projected reflects only light having emission wavelengths (red, green, and blue light) emitted from the display device 20 and reflects light having other wavelengths. Absorbing wavelength selective screens can be used.

次に、画像処理装置10について詳細に説明する。まず、画像処理装置10が備える各部の詳細を説明する前に、画像処理装置10で行われる処理を定性的に説明する。図2,図3は、本発明の一実施形態による画像処理装置で行われる処理を説明するための図である。これら図2,図3では、横軸に彩度をとり、縦軸に明度をとった二次元色空間を図示している。一般的に用いられる色空間はL色空間、或いはL色空間等の均等色空間である。ここで、均等色空間とは、色空間上での距離・間隔が、知覚的な色の距離・間隔に類似するよう設計された空間をいう。また、L色空間やL色空間等は三次元色空間である。図2,3に示す色空間は、説明を分かりやすくするために、これらの三次元色空間を二次元に投影したり、L軸を含む平面で切ったりし、彩度と明度とが軸になるようにしたものである。 Next, the image processing apparatus 10 will be described in detail. First, before describing the details of each unit included in the image processing apparatus 10, the processing performed in the image processing apparatus 10 will be qualitatively described. 2 and 3 are diagrams for explaining processing performed by the image processing apparatus according to the embodiment of the present invention. 2 and 3, a two-dimensional color space is illustrated in which the horizontal axis represents saturation and the vertical axis represents lightness. The color space generally used is a uniform color space such as an L * a * b * color space or an L * u * v * color space. Here, the uniform color space refers to a space designed so that the distance / interval in the color space is similar to the perceptual color distance / interval. The L * a * b * color space, the L * u * v * color space, and the like are three-dimensional color spaces. Color space shown in FIG. 2 and 3, for ease of description, or projected these three-dimensional color space into a two-dimensional, or along a plane including the L * axis, saturation and brightness and the shaft It is intended to become.

図2において、直線L1〜L4で囲まれた領域(斜線が付された四角形状の領域)は、プロジェクター1の使用環境下において、表示装置20がスクリーン40に表示可能な表示色域R1を示している。つまり、プロジェクター1は、その使用環境下において、表示色域R1内の色であればスクリーン40上に表示可能であるが、表示色域R1外の色の表示は不可能である。   In FIG. 2, a region surrounded by straight lines L <b> 1 to L <b> 4 (a rectangular region with diagonal lines) indicates a display color gamut R <b> 1 that can be displayed on the screen 40 by the display device 20 under the usage environment of the projector 1. ing. That is, the projector 1 can display on the screen 40 if the color is within the display color gamut R1 under the usage environment, but cannot display a color outside the display color gamut R1.

また、図2において、符号W1が付された点は表示装置20がスクリーン40に表示可能な最大明度の白色(以下、白色W1という)を示す点であり、符号B1が付された点は表示装置20がスクリーン40に表示可能な最小明度の黒色(以下、黒色B1という)を示す点である。尚、画像信号が24ビットのRGB信号(8ビットのR信号、8ビットのG信号、及び8ビットのB信号からなる信号)であるとすると、白色W1は表示装置20に入力されるRGB信号が(255,255,255)である場合に表示される色であり、黒色B1は表示装置20に入力されるRGB信号が(0,0,0)である場合に表示される色である。   In FIG. 2, a point denoted by reference character W <b> 1 is a point indicating the maximum brightness white (hereinafter, referred to as white color W <b> 1) that can be displayed on the screen 40 by the display device 20. This is a point indicating the blackness of the minimum brightness that can be displayed on the screen 40 (hereinafter referred to as black B1). If the image signal is a 24-bit RGB signal (a signal composed of an 8-bit R signal, an 8-bit G signal, and an 8-bit B signal), white W1 is an RGB signal input to the display device 20. Is a color displayed when (255, 255, 255) is displayed, and black B1 is a color displayed when the RGB signal input to the display device 20 is (0, 0, 0).

前述した通り、図2に示す色空間は横軸に彩度をとり縦軸に明度をとっているため、色味を有しない色(黒色、白色、及び黒色と白色との間の色である灰色)は、本来であれば縦軸(明度の軸)上に位置する。しかしながら、プロジェクター1の使用環境下における外光の影響、或いはスクリーン40の特性によって白色W1及び黒色B1が共に色味を有する(呈色する)ため、図2に示す通り、白色W1及び黒色B1は縦軸上から外れた位置に現れることになる。また、黒色と白色との間の色である灰色の色味も色味を有するため、灰色は図2中の白色W1と黒色B1とを結ぶ直線L11上に現れることになる。   As described above, the color space shown in FIG. 2 has saturation on the horizontal axis and lightness on the vertical axis, and thus has no color (black, white, and colors between black and white). Gray) is normally located on the vertical axis (lightness axis). However, since both the white W1 and the black B1 have a color due to the influence of external light under the usage environment of the projector 1 or the characteristics of the screen 40, the white W1 and the black B1 are as shown in FIG. It will appear at a position off the vertical axis. Further, since the gray color, which is a color between black and white, also has a color, gray appears on a straight line L11 connecting the white W1 and the black B1 in FIG.

画像処理装置10は、以上の呈色を解消すべく、白色W1を補正白色W2に補正するとともに、黒色B1を補正黒色B2或いは補正黒色B2と同視できる色に補正する処理を行う。尚、白色W1及び黒色B1が補正白色W2及び補正黒色B2にそれぞれ補正されることにより、図2中の直線L11は直線L12に補正される。このような補正がなされることによって、黒色に加えて、彩度を有しない白色及び灰色の呈色も適切に解消される。   The image processing apparatus 10 performs processing for correcting the white color W1 to the corrected white color W2 and correcting the black color B1 to a color that can be equated with the corrected black color B2 or the corrected black color B2 in order to eliminate the above coloration. Note that the straight line L11 in FIG. 2 is corrected to the straight line L12 by correcting the white color W1 and the black color B1 to the corrected white color W2 and the corrected black color B2, respectively. By performing such correction, in addition to black, white and gray colors having no saturation are also appropriately eliminated.

ここで、補正白色W2は、縦軸上に位置する彩度を有しない白色であって表示装置20がスクリーン40に表示し得る最も明度が高い白色である。また、補正黒色B2は、完全無光状態におけるスクリーン40の色との色差が最も小さくなる黒色である。上記の完全無光状態とは、表示装置20によるスクリーン40への画像表示が行われず、且つ、スクリーン40に外光が照射されていない状態をいう。このため、完全無光状態におけるスクリーン40の色は、図2に示した色空間における原点の色(以下、完全黒色B0という)になる。上述の通り、補正黒色B2は、完全黒色B0との色差が最も小さくなる黒色であるから、原点から直線L2に対して降ろした垂線の足の位置における黒色である。   Here, the corrected white color W2 is a white color having no saturation located on the vertical axis and the highest brightness that the display device 20 can display on the screen 40. Further, the correction black B2 is a black having the smallest color difference from the color of the screen 40 in the complete lightless state. The completely non-lighted state refers to a state where the display device 20 does not display an image on the screen 40 and the screen 40 is not irradiated with external light. For this reason, the color of the screen 40 in the completely non-lighted state becomes the color of the origin in the color space shown in FIG. 2 (hereinafter, referred to as complete black B0). As described above, the correction black B2 is the black that has the smallest color difference from the complete black B0, and is therefore black at the position of the perpendicular foot that descends from the origin with respect to the straight line L2.

ここで、表示装置20がスクリーン40に表示可能な表示色域R1に応じて、図3に示す通り、原点から直線L2に対して降ろした垂線が直線L2の延長線に交わる場合(図3(a)に示す通り色味が少ない場合)と、直線L2に直接交わる場合(図3(b)に示す通り色味が多い場合)とが考えられる。前述の通り、表示色域R1外の色をスクリーン40上に表示することはできないため、画像処理装置10は、図3(a)に示す場合には補正を行わず、図3(b)に示す場合にのみ補正を行う。   Here, according to the display color gamut R1 that can be displayed on the screen 40 by the display device 20, as shown in FIG. 3, a perpendicular line dropped from the origin to the straight line L2 intersects with an extension of the straight line L2 (FIG. 3 ( A case where the color is small as shown in a) and a case where the color directly intersects the straight line L2 (a case where the color is high as shown in FIG. 3B) are considered. As described above, since a color outside the display color gamut R1 cannot be displayed on the screen 40, the image processing apparatus 10 does not perform correction in the case shown in FIG. Correct only if indicated.

以上の通り、黒色B1を完全黒色B0との色差が最も小さくなる補正黒色B2に補正するのは、コントラストが大幅に悪化するのを回避するためである。つまり、黒色B1の呈色を解消するだけであれば、白色W1と同様に、黒色B1を縦軸上に位置する彩度を有しない黒色(図2中で符号B3が付された点における黒色)に補正すれば良い。しかしながら、このような補正を行うと黒色の明度が高くなってコントラストが大幅に低下してしまう。本実施形態では、コントラストも加味しつつ呈色を適切に解消すべく、黒色B1を完全黒色B0との色差が最も小さくなる補正黒色B2に補正することとしている。   As described above, the reason why the black B1 is corrected to the corrected black B2 that minimizes the color difference from the complete black B0 is to avoid a significant deterioration in contrast. That is, if only the coloration of the black B1 is eliminated, the black B1 is located on the vertical axis and has no saturation (the black at the point indicated by the symbol B3 in FIG. 2) as with the white W1. ). However, when such correction is performed, the brightness of black is increased and the contrast is greatly reduced. In the present embodiment, the black color B1 is corrected to the corrected black color B2 that minimizes the color difference from the complete black color B0 in order to appropriately eliminate the coloring while taking the contrast into consideration.

ここで、コントラストも加味して呈色を解消する場合には、以上の通り黒色B1を補正黒色B2に補正するのが望ましいが、視覚的にコントラストの低下及び色味の変化を認識することができない色(補正黒色B2と同視し得る色)に黒色B1を補正するようにしても良い。補正黒色B2と同視できる色とは、表示装置20がスクリーン40に表示し得る色であって、均等色空間において補正黒色B2との色差(具体的には、L色空間やL色空間における色差ΔE)の大きさが1以下の色である。 Here, when the color is eliminated by taking the contrast into consideration, it is desirable to correct the black B1 to the corrected black B2 as described above. However, it is possible to visually recognize a decrease in contrast and a change in color. You may make it correct | amend black B1 to the color (color which can be equated with correction | amendment black B2) which cannot be performed. The color that can be equated with the corrected black B2 is a color that can be displayed on the screen 40 by the display device 20, and the color difference from the corrected black B2 in the uniform color space (specifically, the L * a * b * color space, L * u * v * is a color having a color difference ΔE in the color space of 1 or less.

均等色空間は、前述の通り、色空間上での距離・間隔が、知覚的な色の距離・間隔に類似するよう設計された空間であり、一般的にこの空間内において色差の大きさが1以下であれば色の違いを認識することができないとされている。このため、黒色B1を、補正黒色B2との色差が1以下の色である補正黒色B2と同視し得る色に補正しても良い。尚、補正黒色B2と同視できる色は、例えば図3(b)中の領域R2内の色である。   As described above, the uniform color space is a space designed so that the distance / interval in the color space is similar to the perceptual color distance / interval. If it is 1 or less, it is said that the difference in color cannot be recognized. For this reason, you may correct | amend black B1 to the color which can be equated with correction | amendment black B2 whose color difference with correction | amendment black B2 is 1 or less. In addition, the color which can be equated with correction | amendment black B2 is a color in area | region R2 in FIG.3 (b), for example.

図4は、本発明の一実施形態による画像処理装置で補正された画像の官能評価試験結果を示す図である。尚、図4(a)は表示装置20が図3(a)に示す表示色域R1を有する場合の官能評価試験結果を示す図であり、図4(b)は表示装置20が図3(b)に示す表示色域R1を有する場合の官能評価試験結果を示す図である。これら図4(a),(b)に示す官能評価試験結果は、横軸に黒色B1の補正量を示す変数δをとり、縦軸に官能評価値をとっている。   FIG. 4 is a diagram showing sensory evaluation test results of an image corrected by the image processing apparatus according to the embodiment of the present invention. 4A is a diagram showing a sensory evaluation test result when the display device 20 has the display color gamut R1 shown in FIG. 3A, and FIG. 4B is a diagram showing the display device 20 in FIG. It is a figure which shows the sensory evaluation test result in the case of having display color gamut R1 shown to b). In the sensory evaluation test results shown in FIGS. 4A and 4B, the horizontal axis represents the variable δ indicating the correction amount of black B1, and the vertical axis represents the sensory evaluation value.

変数δは「0.0」〜「1.0」の間の値をとる変数である。図3(a),(b)に示す黒色B1は、変数δの値に応じて黒色B1と符号B3が付された点における黒色とを結ぶ直線上の黒色に補正される。変数δの値が「0.0」である場合には黒色B1は補正されず、変数δの値が「1.0」である場合には黒色B1は符号B3が付された点における黒色される。尚、官能評価値は、スクリーン4上に表示される画像の黒の呈色やコントラスト感を定量的に総合評価した値であり、値が大きいほど元の画像に近い画像であることを意味している。   The variable δ is a variable that takes a value between “0.0” and “1.0”. The black B1 shown in FIGS. 3A and 3B is corrected to a black color on a straight line connecting the black B1 and the black color at the point labeled B3 according to the value of the variable δ. When the value of the variable δ is “0.0”, the black color B1 is not corrected, and when the value of the variable δ is “1.0”, the black color B1 is blackened at the point denoted by the symbol B3. The The sensory evaluation value is a value obtained by quantitatively evaluating the black coloration and contrast of the image displayed on the screen 4, and the larger the value, the closer the image is to the original image. ing.

図4(a)に示す官能評価試験結果を参照すると、変数δの値が「0.0」の場合に官能評価値が最も大きく、変数δの値が大きくなるに従って官能評価値が小さくなっているのが分かる。これに対し、図4(b)に示す官能評価試験結果を参照すると、変数δの値が黒色B1を補正黒色B2に補正するδ1の場合に官能評価値が最も大きくなっており、変数δの値がδ1よりも小さくなるに従って、及び変数δの値がδ1よりも大きくなるに従って、官能評価値が小さくなるのが分かる。これは、変数δの値がδ1よりも小さくなると黒の呈色が気になり、変数δの値がδ1よりも大きくなるとコントラストの低下が気になって、官能評価値が下がっていると考えられる。以上から、画像処理装置10は、図3(a)に示す場合には補正を行わず、図3(b)に示す場合にのみ黒色B1を補正黒色B2(補正黒色B2と同視し得る色)に補正するようにしている。   Referring to the sensory evaluation test result shown in FIG. 4A, the sensory evaluation value is the largest when the value of the variable δ is “0.0”, and the sensory evaluation value decreases as the value of the variable δ increases. I can see that On the other hand, referring to the sensory evaluation test result shown in FIG. 4B, when the value of the variable δ is δ1 for correcting the black B1 to the corrected black B2, the sensory evaluation value is the largest, and the variable δ It can be seen that the sensory evaluation value decreases as the value becomes smaller than δ1 and as the value of the variable δ becomes larger than δ1. This is considered that when the value of the variable δ is smaller than δ1, the coloration of black is anxious, and when the value of the variable δ is larger than δ1, the contrast decreases and the sensory evaluation value decreases. It is done. From the above, the image processing apparatus 10 does not perform correction in the case shown in FIG. 3A, and only in the case shown in FIG. 3B, black B1 is corrected black B2 (a color that can be equated with corrected black B2). I am trying to correct it.

次いで、以上説明した処理を行う画像処理装置10の各部について詳細に説明する。図1に示す通り、画像処理装置10は、表示装置色特性保存部11(第1色特性保存部)、外光色特性保存部12(第2色特性保存部)、表示色域算出部13、補正色算出部14、色補正テーブル生成部15、色補正テーブル保存部16、及び色補正部17を備える。この画像処理装置10は、色センサー30の検出結果を用いて以上説明した色の補正を実現し得る色補正テーブルを生成し、この色補正テーブルを用いて入力される画像信号を補正する。   Next, each unit of the image processing apparatus 10 that performs the processing described above will be described in detail. As shown in FIG. 1, the image processing apparatus 10 includes a display device color characteristic storage unit 11 (first color characteristic storage unit), an external light color characteristic storage unit 12 (second color characteristic storage unit), and a display color gamut calculation unit 13. A correction color calculation unit 14, a color correction table generation unit 15, a color correction table storage unit 16, and a color correction unit 17. The image processing apparatus 10 generates a color correction table capable of realizing the color correction described above using the detection result of the color sensor 30, and corrects an input image signal using the color correction table.

表示装置色特性保存部11は、プロジェクター1の使用環境下において、表示装置20によってスクリーン40に表示される画像の色特性を保存する。具体的には、表示装置20から赤色、緑色、及び青色の最大輝度の画像光を外光が照射されているスクリーン40にそれぞれ投影したときに色センサー30で検出される検出結果(RGB)から、図示しない変換部で変換されたXYZ三刺激値をそれぞれ保存する。表示装置色特性保存部11に保存される色特性(XYZ三刺激値)は以下の(1)式で表される。   The display device color characteristic storage unit 11 stores the color characteristics of an image displayed on the screen 40 by the display device 20 under the usage environment of the projector 1. Specifically, from the detection results (RGB) detected by the color sensor 30 when the image light having the maximum brightness of red, green, and blue is projected from the display device 20 onto the screen 40 irradiated with external light. XYZ tristimulus values converted by a conversion unit (not shown) are stored. The color characteristic (XYZ tristimulus value) stored in the display device color characteristic storage unit 11 is expressed by the following equation (1).

Figure 0005605038
Figure 0005605038

外光色特性保存部12は、スクリーン40に照射される外光の色特性を保存する。具体的には、画像信号が黒色の画像を表示するものである場合(例えば、表示装置20に入力されるRGB信号が(0,0,0)である場合)に、その画像信号に基づいて黒色の画像光が表示装置20によって外光が照射されているスクリーンに投影されているときに色センサー30で検出される検出結果を保存する。外光色特性保存部12に保存される色特性(XYZ三刺激値)は以下の(2)式で表される。   The external light color characteristic storage unit 12 stores the color characteristics of the external light irradiated on the screen 40. Specifically, when the image signal displays a black image (for example, when the RGB signal input to the display device 20 is (0, 0, 0)), based on the image signal. The detection result detected by the color sensor 30 when the black image light is projected on the screen irradiated with external light by the display device 20 is stored. The color characteristics (XYZ tristimulus values) stored in the external light color characteristics storage unit 12 are expressed by the following equation (2).

Figure 0005605038
Figure 0005605038

表示色域算出部13は、表示装置色特性保存部11及び外光色特性保存部12に保存された色特性を用いて、プロジェクター1の使用環境下で表示装置20がスクリーン40に表示可能な画像の表示色域を算出する。具体的には、以下の(3)式で示される演算式を用いてXYZ三刺激値で示される表示色域を算出する。尚、以下の(3)式中の変数r,g,bは、表示装置20に入力される画像信号(R信号、G信号、B信号)を規格化した値を基数とし、表示装置20の階調特性を示すガンマ値(γ)を指数とする0〜1の間の値をとり得る変数である。また、以下の(3)式中におけるベクトルXは、外光色特性保存部12に保存された外光のXYZ三刺激値を示したものである。この外光のXYZ三刺激値は図2の黒色B1をXYZ三刺激値で示したものに相当する。 The display color gamut calculation unit 13 can display the display device 20 on the screen 40 under the usage environment of the projector 1 using the color characteristics stored in the display device color characteristic storage unit 11 and the external light color characteristic storage unit 12. The display color gamut of the image is calculated. Specifically, the display color gamut indicated by the XYZ tristimulus values is calculated using an arithmetic expression indicated by the following expression (3). Note that the variables r, g, and b in the following expression (3) are based on values obtained by standardizing image signals (R signal, G signal, and B signal) input to the display device 20, and It is a variable that can take a value between 0 and 1 with the gamma value (γ) indicating the gradation characteristic as an index. Also, the following (3) vector X L in the formula is a diagram showing the XYZ tristimulus values stored in the ambient light color characteristics storage unit 12 outside light. The XYZ tristimulus value of the external light corresponds to the black B1 in FIG. 2 indicated by the XYZ tristimulus value.

Figure 0005605038
Figure 0005605038

補正色算出部14は、表示色域算出部13で算出された表示色域を基に、図2を用いて説明した補正白色W2と補正黒色B2(或いは、補正黒色B2と同視できる色)とを求める。具体的には、表示装置20がスクリーン40に表示可能な画像の表示色域内において、予め指定された色度(x,y)を有するもっと明るい色を補正白色W2とし、図2中の完全黒色B0との色差が最も小さな色を補正黒色B2とする。 The correction color calculation unit 14 is based on the display color gamut calculated by the display color gamut calculation unit 13, and the correction white W2 and the correction black B2 (or a color that can be equated with the correction black B2) described with reference to FIG. Ask for. Specifically, a brighter color having a chromaticity (x W , y W ) specified in advance within the display color gamut of the image that can be displayed on the screen 40 by the display device 20 is set as the corrected white W2, and is shown in FIG. The color having the smallest color difference from the complete black B0 is defined as a corrected black B2.

より具体的に、補正色算出部14は、以下に示す(4)式を満たす変数α,r,g,bを計算することで補正白色W2を求める。但し、以下の(4)式中の変数r,g,bについては、少なくとも1つの変数の値が「1」であるという拘束条件付きである。 More specifically, the correction color calculation unit 14 calculates the corrected white W2 by calculating variables α, r W , g W , and b W that satisfy the following expression (4). However, the variables r W , g W , and b W in the following equation (4) have a constraint that the value of at least one variable is “1”.

Figure 0005605038
Figure 0005605038

また、補正色算出部14は、以下の(5)式を満たし、且つ、以下の(6)式で示される均等色空間における完全黒色B0との距離を示すΔEの値を最小にする変数β,δを計算することで補正黒色B2を求める。但し、以下の(5)式中の変数δは図4中に示した0〜1の間の値をとる変数であり、変数rK0,gK0,bK0については、少なくとも1つの変数の値が「0」であるという拘束条件付きである。尚、以下の(5)式中におけるベクトルXK0は、図2中の符号B3が付された点における黒色をXYZ三刺激値で示したものである。 In addition, the correction color calculation unit 14 satisfies the following expression (5) and is a variable that minimizes the value of ΔE K that indicates the distance from the complete black B0 in the uniform color space represented by the following expression (6). The corrected black B2 is obtained by calculating β and δ. However, the variable δ in the following equation (5) is a variable that takes a value between 0 and 1 shown in FIG. 4, and the variables r K0 , g K0 , and b K0 are values of at least one variable. Is with a constraint that “0” is “0”. In addition, the vector XK0 in the following (5) Formula shows the black in the point to which the code | symbol B3 in FIG. 2 was attached | subjected by the XYZ tristimulus value.

Figure 0005605038
Figure 0005605038

Figure 0005605038
Figure 0005605038

色補正テーブル生成部15は、プロジェクター1の使用環境下でスクリーン40に表示される白色W2及び黒色B2を、表示色域算出部13の算出結果を用いて補正色算出部14で求められた補正白色W2及び補正黒色B2に補正する色補正テーブルを生成する。ここで、色補正テーブルは、画像処理装置10に入力される画像信号であるRGB信号(Rin,Gin,Bin)に対し、補正されて画像処理装置10から表示装置20に出力される画像信号であるRGB信号(Rout,Gout,Bout)が割り当てられたテーブルである。具体的に、色補正テーブル生成部15は、以下の(7)式を用いて色補正テーブルを生成する。尚、以下の(7)式中の変数Dは、画像信号の最大値を示す固定値である。 The color correction table generation unit 15 corrects white W2 and black B2 displayed on the screen 40 under the usage environment of the projector 1 by the correction color calculation unit 14 using the calculation result of the display color gamut calculation unit 13. A color correction table for correcting to white W2 and correction black B2 is generated. Here, the color correction table is corrected for RGB signals (R in , G in , B in ) that are image signals input to the image processing apparatus 10 and is output from the image processing apparatus 10 to the display apparatus 20. It is a table to which RGB signals (R out , G out , B out ) that are image signals are assigned. Specifically, the color correction table generation unit 15 generates a color correction table using the following equation (7). Note that the variable D in the following equation (7) is a fixed value indicating the maximum value of the image signal.

Figure 0005605038
Figure 0005605038

色補正テーブル保存部16は、色補正テーブル生成部15で生成された色補正テーブルを保存する。色補正部17は、画像処理装置10に入力される画像信号に応じた画像を表示装置20で表示する際に、色補正テーブル保存部16に保存された色補正テーブルを読み出し、読み出した色補正テーブルを用いて画像信号を補正する。   The color correction table storage unit 16 stores the color correction table generated by the color correction table generation unit 15. The color correction unit 17 reads the color correction table stored in the color correction table storage unit 16 and displays the read color correction when displaying an image according to the image signal input to the image processing device 10 on the display device 20. The image signal is corrected using the table.

次に、上記構成におけるプロジェクター1の動作について説明する。図5は、本発明の一実施形態による画像処理方法を示すフローチャートである。図5に示すフローチャートの処理は、例えばユーザがプロジェクター1の電源を投入したとき、或いは、電源が投入された状態にあるプロジェクター1に対してユーザが色補正の指示を行うことにより開始される。   Next, the operation of the projector 1 having the above configuration will be described. FIG. 5 is a flowchart illustrating an image processing method according to an embodiment of the present invention. The process of the flowchart illustrated in FIG. 5 is started, for example, when the user turns on the power of the projector 1 or when the user gives an instruction for color correction to the projector 1 in a state where the power is turned on.

図5に示すフローチャートの処理が開始されると、まず表示装置20の色特性を取得する処理が行われる(ステップS11:第1色特性保存ステップ)。この処理では、表示装置20から外光が照射されているスクリーン40に対して、赤色、緑色、及び青色の最大輝度の画像光が順次照射され、各々の画像光が照射されたときの反射光が色センサー30で順次検出される。そして、色センサー30の検出結果が、前述した(1)式で示される色特性として表示装置色特性保存部11に保存される。   When the processing of the flowchart shown in FIG. 5 is started, first, processing for acquiring the color characteristics of the display device 20 is performed (step S11: first color characteristics storage step). In this process, the screen 40 irradiated with external light from the display device 20 is sequentially irradiated with red, green, and blue maximum luminance image light, and the reflected light when each image light is irradiated. Are sequentially detected by the color sensor 30. And the detection result of the color sensor 30 is preserve | saved in the display apparatus color characteristic preservation | save part 11 as a color characteristic shown by (1) Formula mentioned above.

次に、外光の色特性を取得する処理が行われる(ステップS12:第2色特性保存ステップ)。この処理では、表示装置20から外光が照射されているスクリーン40に対して黒色の画像光が照射され、この画像光が照射されたときの反射光が色センサー30で検出される。そして、色センサー30の検出結果が、前述した(2)式で示される色特性として外光色特性保存部12に保存される。   Next, a process of acquiring color characteristics of external light is performed (step S12: second color characteristic storage step). In this processing, black image light is irradiated from the display device 20 to the screen 40 irradiated with external light, and reflected light when the image light is irradiated is detected by the color sensor 30. And the detection result of the color sensor 30 is preserve | saved in the external light color characteristic preservation | save part 12 as a color characteristic shown by (2) Formula mentioned above.

以上の色特性を取得する処理が終了すると、プロジェクター1の使用環境下で表示装置20がスクリーン40に表示可能な画像の表示色域が算出される(ステップS13:表示色域算出ステップ)。具体的には、表示装置色特性保存部11及び外光色特性保存部12に保存された色特性が読み出され、表示色域算出部13によって前述した(3)式で示される演算式を用いてXYZ三刺激値で示される表示色域が算出される。   When the process of acquiring the above color characteristics is completed, the display color gamut of the image that can be displayed on the screen 40 by the display device 20 under the usage environment of the projector 1 is calculated (step S13: display color gamut calculation step). Specifically, the color characteristics stored in the display device color characteristic storage unit 11 and the external light color characteristic storage unit 12 are read out, and the display color gamut calculation unit 13 calculates the arithmetic expression represented by the above-described equation (3). The display color gamut indicated by the XYZ tristimulus values is calculated.

次いで、表示色域算出部13で算出された表示色域を基に、補正白色W2を算出する処理(ステップS14:補正色算出ステップ)と、補正黒色B2(或いは、補正黒色B2と同視できる色)を算出する処理(ステップS15補正色算出ステップ)とが順に行われる。具体的に、補正白色W2を算出する処理では、補正色算出部14が、前述した(4)式を満たす変数α,r,g,bを、変数r,g,bの少なくとも1つの値が「1」であるという拘束条件の下で計算することにより補正白色W2を求める。 Next, based on the display color gamut calculated by the display color gamut calculation unit 13, the process of calculating the corrected white color W2 (step S14: correction color calculation step) and the color that can be viewed with the corrected black color B2 (or the corrected black color B2) ) (Step S15 correction color calculation step) is sequentially performed. Specifically, in the process of calculating the corrected white W2, the correction color calculation unit 14 changes the variables α, r W , g W , and b W that satisfy the above-described expression (4) into the variables r W , g W , and b W. The corrected white color W2 is obtained by calculating under the constraint that at least one of the values is “1”.

また、補正黒色B2を算出する処理では、正色算出部14が、前述した(5)式を満たし、且つ、前述した(6)式で示される均等色空間における完全黒色B0との距離を示すΔEの値を最小にする変数β,δを計算することで補正黒色B2を求める。但し、(5)式中の変数rK0,gK0,bK0については、少なくとも1つの値が「0」であるという拘束条件付きである。 Further, in the process of calculating the corrected black B2, the positive color calculation unit 14 satisfies the above-described equation (5) and ΔE indicating the distance from the complete black B0 in the uniform color space represented by the above-described equation (6). The corrected black B2 is obtained by calculating the variables β and δ that minimize the value of K. However, the variables r K0 , g K0 , and b K0 in the equation (5) have a constraint that at least one value is “0”.

補正白色W2及び補正黒色B2が求められると、プロジェクター1の使用環境下でスクリーン40に表示される白色W2及び黒色B2を、補正白色W2及び補正黒色B2に補正する色補正テーブルを生成する処理が行われる(ステップS16:色補正テーブル生成ステップ)。この処理では、色補正テーブル生成部15が、ステップS15,S16で求められた補正白色W2及び補正黒色B2と前述した(7)式とを用いて、画像処理装置10に入力される画像信号(Rin,Gin,Bin)と、画像処理装置10から表示装置20に出力される画像信号(Rout,Gout,Bout)との関係を示す色補正テーブルを生成する。尚、生成された色補正テーブルは、色補正テーブル保存部16に保存される。 When the corrected white W2 and the corrected black B2 are obtained, a process of generating a color correction table for correcting the white W2 and the black B2 displayed on the screen 40 in the usage environment of the projector 1 to the corrected white W2 and the corrected black B2. Is performed (step S16: color correction table generation step). In this process, the color correction table generation unit 15 uses the corrected white color W2 and the corrected black color B2 obtained in steps S15 and S16 and the above-described equation (7) to input an image signal ( R in , G in , B in ) and an image signal (R out , G out , B out ) output from the image processing device 10 to the display device 20 are generated. The generated color correction table is stored in the color correction table storage unit 16.

次に、色補正テーブル保存部16に保存された色補正テーブルが読み出されて色補正部17に適用する処理が行われる(ステップS17)。この処理で色補正テーブルが色補正部17に適用されることにより、色補正部17における色補正テーブルに基づいた補正処理が可能になる。尚、色補正テーブルが色補正部17に適用されていない状態では、画像処理装置10に入力される画像信号が何ら補正されずにそのまま表示装置20に出力されるだけである。   Next, the color correction table stored in the color correction table storage unit 16 is read and applied to the color correction unit 17 (step S17). By applying the color correction table to the color correction unit 17 by this processing, correction processing based on the color correction table in the color correction unit 17 becomes possible. In a state where the color correction table is not applied to the color correction unit 17, the image signal input to the image processing device 10 is output to the display device 20 as it is without any correction.

以上の処理が終了すると、色補正部17で画像信号を入力する処理が行われ(ステップS18)、次いでステップS17で適用された色変換テーブルを用いて入力処理が行われた画像信号を補正する処理が行われる(ステップS19:色補正ステップ)。つまり、ステップS18にて前述した(7)式中の画像信号(Rin,Gin,Bin)を入力する処理が行われ、ステップS19にて画像信号(Rin,Gin,Bin)を色補正テーブルを用いて画像信号(Rout,Gout,Bout)に補正する処理が行われる。 When the above processing is completed, the color correction unit 17 performs processing for inputting an image signal (step S18), and then corrects the image signal subjected to the input processing using the color conversion table applied in step S17. Processing is performed (step S19: color correction step). That is, the above-described step S18 (7) image signals in Formula (R in, G in, B in) process of inputting is performed, the image signal in step S19 (R in, G in, B in) Is corrected to an image signal (R out , G out , B out ) using a color correction table.

色補正部17で補正された画像信号(Rout,Gout,Bout)は表示装置20に出力され、補正された画像信号に応じた画像光がスクリーン40上に向けて投影されることによりスクリーン40上に画像が表示される(ステップS20)。スクリーン40上に表示される画像は、色補正テーブルを用いて補正された画像信号に基づくものであるため、本来であればプロジェクター1の使用環境下で白色W2及び黒色B2として表示されていた色が、それぞれ補正白色W2及び補正黒色B2に補正されてスクリーン40上に表示される。これにより、黒色に加えて、彩度を有しない白色及び灰色の呈色も適切に解消される。 The image signals (R out , G out , B out ) corrected by the color correction unit 17 are output to the display device 20, and image light corresponding to the corrected image signals is projected onto the screen 40. An image is displayed on the screen 40 (step S20). Since the image displayed on the screen 40 is based on the image signal corrected using the color correction table, the colors originally displayed as white W2 and black B2 under the usage environment of the projector 1 are used. Are corrected to the corrected white color W2 and the corrected black color B2, respectively, and displayed on the screen 40. Thereby, in addition to black, white and gray coloring without saturation are also appropriately eliminated.

画像処理装置10に入力される画像信号がある場合(ステップS21が「YES」の場合)には、ステップS18〜S20の処理が繰り返される。これに対し、画像処理装置10に入力される画像信号がない場合(ステップS21が「NO」の場合)には、図5に示す一連の処理が終了する。このように、本実施形態では、スクリーン40上に表示される画像のコントラストを低下させることなく暗部の呈色を解消し得る色補正テーブルが作成され、この色補正テーブルを用いて補正された画像信号に応じた画像の表示が表示装置20により行われる。   When there is an image signal input to the image processing apparatus 10 (when step S21 is “YES”), the processes of steps S18 to S20 are repeated. On the other hand, when there is no image signal input to the image processing apparatus 10 (when step S21 is “NO”), the series of processes shown in FIG. 5 ends. As described above, in this embodiment, a color correction table that can eliminate the coloring of the dark portion without reducing the contrast of the image displayed on the screen 40 is created, and the image corrected using the color correction table is created. The display device 20 displays an image according to the signal.

ここで、色補正テーブルは、照明環境(スクリーン40に照射される外光)に応じたものが作成されるため、あらゆる照明環境下において、表示画像の暗部の呈色をコントラストも加味して自動的且つ適切に補正することができる。また、色補正テーブルは、表示装置20がスクリーン40に表示する画像の色特性、及びスクリーン40に照射される外光の色特性から求められる表示色域を用いて生成されるため、照明環境のみならず、表示装置20の特性も考慮した補正を行うことができ、様々な表示特性を有する表示装置に適用可能である。ここで、上記の色特性は、色センサー30を用いて検出されるため、仮にプロジェクター1の使用環境が変化したとしても、その使用環境の変化に応じた適切な画像信号の補正を即座に行うことができる。   Here, since the color correction table is created according to the illumination environment (external light applied to the screen 40), the color correction table is automatically added with the contrast of the coloring of the dark portion of the display image under any illumination environment. Can be corrected appropriately and appropriately. Further, since the color correction table is generated using the display color gamut obtained from the color characteristics of the image displayed on the screen 40 by the display device 20 and the color characteristics of the external light irradiated on the screen 40, only the lighting environment is used. In addition, correction can be performed in consideration of the characteristics of the display device 20, and the present invention can be applied to display devices having various display characteristics. Here, since the color characteristic is detected using the color sensor 30, even if the usage environment of the projector 1 changes, an appropriate correction of the image signal corresponding to the change in the usage environment is immediately performed. be able to.

次に、表示装置20について詳細に説明する。図6は、本発明の一実施形態による画像表示装置が備える表示装置の要部構成を示す図である。尚、図6では、表示装置20が、いわゆる3板式の液晶プロジェクターによって構成された例について説明するが、本発明に係る画像表示装置が備える表示装置は、いわゆる3板式の液晶プロジェクターにより構成されるものに限定されるものではない。   Next, the display device 20 will be described in detail. FIG. 6 is a diagram showing a main configuration of a display device included in the image display device according to the embodiment of the present invention. 6 illustrates an example in which the display device 20 is configured by a so-called three-plate type liquid crystal projector. However, the display device included in the image display device according to the present invention is configured by a so-called three-plate type liquid crystal projector. It is not limited to things.

図6に示す通り、表示装置20は、光源51、インテグレータレンズ52,53、偏光変換素子54、重畳レンズ55、R用ダイクロイックミラー56R、G用ダイクロイックミラー56G、反射ミラー57、R用フィールドレンズ58R、G用フィールドレンズ58G、R用液晶パネル59R、G用液晶パネル59G、B用液晶パネル59B、リレー光学系60、クロスダイクロイックプリズム61、及び投射レンズ62を備える。R用液晶パネル59R、G用液晶パネル59G、及びB用液晶パネル59Bとして用いられる液晶パネルは、透過型の液晶表示装置である。リレー光学系60は、リレーレンズ71〜73及び反射ミラー74,75を備える。   As shown in FIG. 6, the display device 20 includes a light source 51, integrator lenses 52 and 53, a polarization conversion element 54, a superimposing lens 55, an R dichroic mirror 56R, a G dichroic mirror 56G, a reflection mirror 57, and an R field lens 58R. , A G field lens 58G, an R liquid crystal panel 59R, a G liquid crystal panel 59G, a B liquid crystal panel 59B, a relay optical system 60, a cross dichroic prism 61, and a projection lens 62. The liquid crystal panels used as the R liquid crystal panel 59R, the G liquid crystal panel 59G, and the B liquid crystal panel 59B are transmissive liquid crystal display devices. The relay optical system 60 includes relay lenses 71 to 73 and reflection mirrors 74 and 75.

光源51は、例えば超高圧水銀ランプにより構成され、少なくともR成分の光、G成分の光、及びB成分の光を射出する。インテグレータレンズ52は、光源51からの光を複数の部分光に分割するための複数の小レンズを有する。インテグレータレンズ53は、インテグレータレンズ52の複数の小レンズに対応する複数の小レンズを有する。これらインテグレータレンズ53は、光源51から射出される光の照度を均一化するために設けられる。   The light source 51 is composed of, for example, an ultra-high pressure mercury lamp, and emits at least R component light, G component light, and B component light. The integrator lens 52 has a plurality of small lenses for dividing the light from the light source 51 into a plurality of partial lights. The integrator lens 53 has a plurality of small lenses corresponding to the plurality of small lenses of the integrator lens 52. These integrator lenses 53 are provided to make the illuminance of light emitted from the light source 51 uniform.

偏光変換素子54は、偏光ビームスプリッタアレイとλ/2板とを有しており、光源51からの光を略一種類の偏光光に変換する。偏光ビームスプリッタアレイは、インテグレータレンズ52により分割された部分光をp偏光とs偏光に分離する偏光分離膜と、偏光分離膜からの光の向きを変える反射膜とを、交互に配列した構造を有する。偏光分離膜で分離された2種類の偏光光は、λ/2板によって偏光方向が揃えられる。この偏光変換素子54によって略一種類の偏光光に変換された光が、重畳レンズ55に照射される。重畳レンズ55は、インテグレータレンズ52の複数の小レンズから射出される部分光を液晶パネル上で重畳する。   The polarization conversion element 54 has a polarization beam splitter array and a λ / 2 plate, and converts light from the light source 51 into substantially one type of polarized light. The polarization beam splitter array has a structure in which a polarization separation film that separates partial light divided by the integrator lens 52 into p-polarization and s-polarization, and a reflection film that changes the direction of light from the polarization separation film are alternately arranged. Have. The polarization direction of the two types of polarized light separated by the polarization separation film is aligned by the λ / 2 plate. Light that has been converted into substantially one type of polarized light by the polarization conversion element 54 is applied to the superimposing lens 55. The superimposing lens 55 superimposes the partial light emitted from the plurality of small lenses of the integrator lens 52 on the liquid crystal panel.

重畳レンズ55からの光は、R用ダイクロイックミラー56Rに入射される。R用ダイクロイックミラー56Rは、R成分の光を反射してG成分及びB成分の光を透過させる。R用ダイクロイックミラー56Rを透過した光はG用ダイクロイックミラー56Gに入射し、R用ダイクロイックミラー56Rで反射された光は反射ミラー57で反射されてR用フィールドレンズ58Rに入射する。G用ダイクロイックミラー56Gは、G成分の光を反射してB成分の光を透過させる。G用ダイクロイックミラー56Gを透過した光はリレー光学系60に入射し、G用ダイクロイックミラー56Gで反射された光はG用フィールドレンズ58Gに入射する。   The light from the superimposing lens 55 enters the R dichroic mirror 56R. The R dichroic mirror 56R reflects R component light and transmits G component and B component light. The light transmitted through the R dichroic mirror 56R enters the G dichroic mirror 56G, and the light reflected by the R dichroic mirror 56R is reflected by the reflection mirror 57 and enters the R field lens 58R. The G dichroic mirror 56G reflects the G component light and transmits the B component light. The light transmitted through the G dichroic mirror 56G enters the relay optical system 60, and the light reflected by the G dichroic mirror 56G enters the G field lens 58G.

リレー光学系60は、G用ダイクロイックミラー56Gを透過したB成分の光の光路長と他のR成分及びG成分の光の光路長との違いをできるだけ小さくするために、リレーレンズ71〜73を用いて光路長の違いを補正する。リレーレンズ71を透過した光は、反射ミラー74で反射されてリレーレンズ144に入射する。リレーレンズ72を透過した光は、反射ミラー75で反射されてリレーレンズ72に入射する。リレーレンズ73を透過した光が、B用液晶パネル59Bに照射される。   The relay optical system 60 includes relay lenses 71 to 73 in order to minimize the difference between the optical path length of the B component light transmitted through the G dichroic mirror 56G and the optical path lengths of the other R component and G component light. Use to correct the difference in optical path length. The light transmitted through the relay lens 71 is reflected by the reflection mirror 74 and enters the relay lens 144. The light transmitted through the relay lens 72 is reflected by the reflection mirror 75 and enters the relay lens 72. The light transmitted through the relay lens 73 is applied to the B liquid crystal panel 59B.

他方、R用フィールドレンズ58Rに入射した光は、平行光に変換されてR用液晶パネル59Rに照射される。また、G用フィールドレンズ58Gに照射された光は、平行光に変換されてG用液晶パネル59Gに入射される。R用液晶パネル59R、G用液晶パネル59G、及びB用液晶パネル59Bは、それぞれ光変調素子として機能し、図1に示す画像処理装置10から出力される画像信号(Rout,Gout,Bout)に基づいて透過率(通過率、変調率)がそれぞれ変化する。 On the other hand, the light incident on the R field lens 58R is converted into parallel light and irradiated onto the R liquid crystal panel 59R. The light applied to the G field lens 58G is converted into parallel light and is incident on the G liquid crystal panel 59G. The R liquid crystal panel 59R, the G liquid crystal panel 59G, and the B liquid crystal panel 59B each function as a light modulation element, and output image signals (R out , G out , B) output from the image processing apparatus 10 shown in FIG. out )), the transmittance (passage rate, modulation rate) changes.

このため、R用液晶パネル59Rに照射された光は画像信号Routに基づいて変調され、G用液晶パネル59Gに照射された光は画像信号Goutに基づいて変調され、B用液晶パネル59Bに照射された光は画像信号Boutに基づいて変調される。そして、これらR用液晶パネル59R、G用液晶パネル59G、及びB用液晶パネル59Bで変調された光が、クロスダイクロイックプリズム61にそれぞれ入射される。 Therefore, light irradiated on the R liquid crystal panel 59R is modulated based on image signals R out, the light emitted to the liquid crystal panel 59G for G is modulated on the basis of an image signal G out, the liquid crystal panel 59B for B Is modulated based on the image signal Bout . The light modulated by the R liquid crystal panel 59R, the G liquid crystal panel 59G, and the B liquid crystal panel 59B is incident on the cross dichroic prism 61, respectively.

ここで、R用液晶パネル59R、G用液晶パネル59G、B用液晶パネル59Bは、それぞれ同様の構成を有している。各液晶パネルは、電気光学物質である液晶を一対の透明なガラス基板に密閉封入したものであり、例えばポリシリコン薄膜トランジスタをスイッチング素子として、各サブ画素の画像信号に対応して各色光の通過率を変調する。本実施形態では、1画素を構成する色成分毎に光変調素子としての液晶パネルが設けられ、各液晶パネルの透過率がサブ画素に対応した画像信号により制御される。   Here, the R liquid crystal panel 59R, the G liquid crystal panel 59G, and the B liquid crystal panel 59B have the same configuration. Each liquid crystal panel is a liquid crystal, which is an electro-optical material, sealed in a pair of transparent glass substrates. For example, a polysilicon thin film transistor is used as a switching element, and the transmittance of each color light corresponding to the image signal of each sub-pixel. Modulate. In this embodiment, a liquid crystal panel as a light modulation element is provided for each color component constituting one pixel, and the transmittance of each liquid crystal panel is controlled by an image signal corresponding to a sub pixel.

クロスダイクロイックプリズム61は、R用液晶パネル59R、G用液晶パネル59G、及びB用液晶パネル59Bからの光を合成して射出する。投射レンズ62は、クロスダイクロイックプリズム61で合成された光(画像光)をスクリーン40に向けて投影するレンズである。この投影レンズ62で投影された画像光に応じた画像がスクリーン40上に表示される。ここで、R用液晶パネル59R、G用液晶パネル59G、及びB用液晶パネル59Bの透過率を変調する画像信号(Rout,Gout,Bout)は、前述した色補正テーブルを用いて画像処理装置10で補正された画像信号である。このため、スクリーン40上には、コントラストも加味して暗部の呈色が解消された画像が表示される。 The cross dichroic prism 61 combines and emits light from the R liquid crystal panel 59R, the G liquid crystal panel 59G, and the B liquid crystal panel 59B. The projection lens 62 is a lens that projects the light (image light) synthesized by the cross dichroic prism 61 toward the screen 40. An image corresponding to the image light projected by the projection lens 62 is displayed on the screen 40. Here, the image signals (R out , G out , B out ) that modulate the transmittance of the R liquid crystal panel 59R, the G liquid crystal panel 59G, and the B liquid crystal panel 59B are imaged using the color correction table described above. This is an image signal corrected by the processing device 10. For this reason, on the screen 40, an image in which the coloring of the dark portion is eliminated in consideration of the contrast is displayed.

以上、本発明の一実施形態による画像処理装置、画像表示装置、及び画像処理方法について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、以下に示す変形例が可能である   The image processing apparatus, the image display apparatus, and the image processing method according to the embodiment of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be freely changed within the scope of the present invention. . For example, the following modifications are possible

(1)上記実施形態では、画像表示装置としてプロジェクターを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明に係る画像表示装置は、液晶表示装置やプラズマ表示装置、有機EL表示装置等の画像表示を行う画像表示装置全般に適用可能である。 (1) Although the projector has been described as an example of the image display device in the above embodiment, the present invention is not limited to this. The image display device according to the present invention is applicable to all image display devices that perform image display, such as liquid crystal display devices, plasma display devices, and organic EL display devices.

(2)上記実施形態では、光変調素子として透過型の液晶パネルを用いたライトバルブを用いるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。光変調素子として、例えばDLP(Digital Light Processing)(登録商標)、LCOS(Liquid Crystal On Silicon)等を採用してもよい。 (2) In the above embodiment, the light valve using a transmissive liquid crystal panel is used as the light modulation element. However, the present invention is not limited to this. For example, DLP (Digital Light Processing) (registered trademark), LCOS (Liquid Crystal On Silicon), or the like may be employed as the light modulation element.

(3)上記実施形態では、光変調素子として、いわゆる3板式の透過型の液晶パネルを用いたライトバルブを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、単板式の液晶パネルや2板又は4板式以上の透過型の液晶パネルを用いたライトバルブを採用してもよい。 (3) In the above embodiment, a light valve using a so-called three-plate transmissive liquid crystal panel as the light modulation element has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, a light valve using a single-plate liquid crystal panel or a transmissive liquid crystal panel of two or four plates or more may be employed.

(4)上記実施形態では、図1に示す画像処理装置10が表示装置20に入力される画像信号を補正する形態を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の画像処理方法を実現する手順が記述されたプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませてハードウェアとソフトウェアとの協働により本発明の画像処理方法を実現することによって画像信号を補正する形態であっても良い。 (4) In the above embodiment, the image processing apparatus 10 illustrated in FIG. 1 has been described by taking an example in which the image signal input to the display apparatus 20 is corrected. However, the present invention is not limited to this. . For example, a program describing a procedure for realizing the image processing method of the present invention is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read by a computer so that hardware and software cooperate with each other. Thus, the image signal may be corrected by realizing the image processing method of the present invention.

(5)上記実施形態では、プロジェクター1が画像処理装置10、表示装置20、及び色センサー30を備えるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、プロジェクター(表示装置)と画像処理装置が別体であっても良い。 (5) In the above embodiment, the projector 1 is described as including the image processing device 10, the display device 20, and the color sensor 30, but the present invention is not limited to this. For example, the projector (display device) and the image processing device may be separate.

1…画像表示装置、10…画像処理装置、11…表示装置色特性保存部、12…外光色特性保存部、13…表示色域算出部、14…補正色算出部、15…色補正テーブル生成部、16…色補正テーブル保存部、17…色補正部、20…表示装置、30…色センサー、40…スクリーン、B0…完全黒色、B1…黒色、B2…補正黒色、W1…白色、W2…補正白色 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image display apparatus, 10 ... Image processing apparatus, 11 ... Display apparatus color characteristic storage part, 12 ... External light color characteristic storage part, 13 ... Display color gamut calculation part, 14 ... Correction color calculation part, 15 ... Color correction table Generation unit, 16 ... color correction table storage unit, 17 ... color correction unit, 20 ... display device, 30 ... color sensor, 40 ... screen, B0 ... completely black, B1 ... black, B2 ... corrected black, W1 ... white, W2 ... corrected white

Claims (11)

画像信号に応じた画像を表示面に表示する表示装置に入力される前記画像信号に対する処理を行う画像処理装置であって、
前記画像信号が黒色の画像を表示するものである場合に前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示される画像の色が、前記表示装置による前記表示面への画像表示が行われず、且つ、前記表示面に外光が照射されていない状態である完全無光状態における前記表示面の色との色差を最も小さくする補正黒色或いは該補正黒色と同視できる色となるように、前記画像信号を補正する色補正部を備えることを特徴とする画像処理装置。
An image processing device that performs processing on the image signal input to a display device that displays an image according to the image signal on a display surface,
When the image signal is to display a black image, the color of the image displayed on the display surface under the usage environment of the display device is not displayed on the display surface by the display device, In addition, the image is so adjusted that the color difference with the color of the display surface in the completely non-lighted state, in which the display surface is not irradiated with external light, is the smallest or the same color as the corrected black. An image processing apparatus comprising a color correction unit for correcting a signal.
前記補正黒色と同視できる色は、均等色空間において前記補正黒色との色差の大きさが1以下の色であることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1 , wherein the color that can be equated with the corrected black color is a color having a color difference of 1 or less from the corrected black color in a uniform color space. 前記画像信号が黒色の画像を表示するものである場合に前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示される画像の色を、完全無光状態における前記表示面の色との色差を最も小さくする補正黒色或いは該補正黒色と同視できる色に補正する色補正テーブルを保存する色補正テーブル保存部を備えており、
前記色補正部は、前記色補正テーブル保存部に保存された前記色補正テーブルを用いて前記画像信号を補正する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の画像処理装置。
When the image signal is to display a black image, the color of the image displayed on the display surface under the use environment of the display device is the color difference between the color of the display surface in a completely non-lighted state. A color correction table storage unit that stores a correction black to be reduced or a color correction table to be corrected to a color that can be equated with the correction black;
The image processing apparatus according to claim 1 , wherein the color correction unit corrects the image signal using the color correction table stored in the color correction table storage unit.
前記表示装置によって前記表示面に表示される画像の色特性を保存する第1色特性保存部と、
前記表示面に照射される外光の色特性を保存する第2色特性保存部と、
前記第1,第2色特性保存部に保存された色特性を用いて、前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示可能な表示色域を算出する表示色域算出部と、
前記表示色域算出部の算出結果を用いて、前記色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成部と
を備えることを特徴とする請求項3記載の画像処理装置。
A first color characteristic storage unit that stores color characteristics of an image displayed on the display surface by the display device;
A second color characteristic storage unit for storing color characteristics of external light applied to the display surface;
A display color gamut calculation unit that calculates a display color gamut that can be displayed on the display surface under the use environment of the display device, using the color characteristics stored in the first and second color characteristic storage units;
The image processing apparatus according to claim 3 , further comprising: a color correction table generation unit that generates the color correction table using a calculation result of the display color gamut calculation unit.
前記表示色域算出部で算出された前記表示色域を基に、前記画像信号が白色の画像を表示するものである場合に前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示させるべき補正白色と、前記画像信号が黒色の画像を表示するものである場合に前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示させるべき前記補正黒色或いは前記補正黒色と同視できる色とを求める補正色算出部を備えており、
前記色補正テーブル生成部は、前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示される白色及び黒色をそれぞれ前記補正白色及び前記補正黒色にする前記色補正テーブルを生成する
ことを特徴とする請求項4記載の画像処理装置。
Based on the display color gamut calculated by the display color gamut calculation unit, when the image signal is to display a white image, a corrected white color to be displayed on the display surface under the use environment of the display device And, when the image signal is to display a black image, a correction color calculation unit that obtains the correction black to be displayed on the display surface under the use environment of the display device or a color that can be equated with the correction black With
The color correction table generation unit, claims and generates the color correction table, respectively white and black is displayed on the display surface in the environment of use to said correcting white and the correction black of the display device Item 5. The image processing apparatus according to Item 4 .
画像信号に応じた画像を表示面に表示する表示装置を備える画像表示装置において、
前記表示装置に入力される画像信号に対する処理を行う請求項1から請求項5の何れか一項に記載の画像処理装置を備えることを特徴とする画像表示装置。
In an image display device including a display device that displays an image according to an image signal on a display surface,
An image display device comprising the image processing device according to claim 1, which performs processing on an image signal input to the display device.
前記表示装置によって前記表示面に表示される画像の色特性、及び前記表示面に照射される外光の色特性を検出する色センサーを備えることを特徴とする請求項6記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 6, further comprising a color sensor that detects a color characteristic of an image displayed on the display surface by the display device and a color characteristic of external light irradiated on the display surface. 画像信号に応じた画像を表示面に表示する表示装置に入力される前記画像信号に対する処理を行う画像処理方法であって、
前記画像信号が黒色の画像を表示するものである場合に前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示される画像の色が、前記表示装置による前記表示面への画像表示が行われず、且つ、前記表示面に外光が照射されていない状態である完全無光状態における前記表示面の色との色差を最も小さくする補正黒色或いは該補正黒色と同視できる色となるように、前記画像信号を補正する色補正ステップを有することを特徴とする画像処理方法。
An image processing method for performing processing on the image signal input to a display device that displays an image according to the image signal on a display surface,
When the image signal is to display a black image, the color of the image displayed on the display surface under the usage environment of the display device is not displayed on the display surface by the display device, In addition, the image is so adjusted that the color difference with the color of the display surface in the completely non-lighted state, in which the display surface is not irradiated with external light, is the smallest or the same color as the corrected black. An image processing method comprising a color correction step for correcting a signal.
前記色補正ステップは、前記画像信号が黒色の画像を表示するものである場合に前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示される画像の色を、完全無光状態における前記表示面の色との色差を最も小さくする補正黒色或いは該補正黒色と同視できる色に補正する色補正テーブルを用いて前記画像信号を補正することを特徴とする請求項8記載の画像処理方法。 In the color correction step, when the image signal is to display a black image, the color of the image displayed on the display surface under the use environment of the display device is changed to the color of the display surface in a completely non-lighted state. 9. The image processing method according to claim 8, wherein the image signal is corrected using a corrected black that minimizes a color difference from the color or a color correction table that corrects the color to be equated with the corrected black. 前記表示装置によって前記表示面に表示される画像の色特性を保存する第1色特性保存ステップと、
前記表示面に照射される外光の色特性を保存する第2色特性保存ステップと、
前記第1,第2色特性保存ステップで保存された色特性を用いて、前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示可能な表示色域を算出する表示色域算出ステップと、
前記表示色域算出ステップの算出結果を用いて、前記色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成ステップと
を有することを特徴とする請求項9記載の画像処理方法。
A first color characteristic storing step of storing color characteristics of an image displayed on the display surface by the display device;
A second color characteristic storing step for storing color characteristics of external light applied to the display surface;
A display color gamut calculation step of calculating a display color gamut that can be displayed on the display surface under the use environment of the display device, using the color characteristics stored in the first and second color characteristic storage steps;
The image processing method according to claim 9 , further comprising: a color correction table generation step of generating the color correction table using a calculation result of the display color gamut calculation step.
前記表示色域算出ステップで算出された前記表示色域を基に、前記画像信号が白色の画像を表示するものである場合に前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示させるべき補正白色と、前記画像信号が黒色の画像を表示するものである場合に前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示させるべき前記補正黒色或いは前記補正黒色と同視できる色とを求める補正色算出ステップを有しており、
前記色補正テーブル生成ステップは、前記表示装置の使用環境下で前記表示面に表示される白色及び黒色をそれぞれ前記補正白色及び前記補正黒色にする前記色補正テーブルを生成するステップである
ことを特徴とする請求項10記載の画像処理方法。
Based on the display color gamut calculated in the display color gamut calculation step, when the image signal is to display a white image, a corrected white color to be displayed on the display surface under the use environment of the display device And a correction color calculating step for obtaining the corrected black to be displayed on the display surface under the use environment of the display device or a color that can be equated with the corrected black when the image signal displays a black image Have
The color correction table generation step is a step of generating the color correction table that changes the white color and the black color displayed on the display surface under the use environment of the display device to the corrected white color and the corrected black color, respectively. The image processing method according to claim 10 .
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