JP5879844B2 - Image display device, image processing device - Google Patents
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Description
本発明は、画像表示装置に関するものである。 The present invention relates to an image display device.
従来から、１画素内に複数のサブ画素を備えた画像表示装置が知られている。この種の画像表示装置では、グレースケール画像を表示した場合に、サブ画素の並びに従って、画像のエッジ部に偽色が発生することが知られている。例えば、赤、緑、青の３種類のサブ画素を画面の左端から順にストライプ状に配列した画像表示装置では、白い背景画像の中に黒い線を１本表示すると、黒い線の左側のエッジ部に、青色サブ画素に対応した青色の偽色が発生し、黒い線の右側のエッジ部に、赤色サブ画素に対応した赤色の偽色が発生する。 Conventionally, an image display device having a plurality of sub-pixels in one pixel is known. In this type of image display device, it is known that when a grayscale image is displayed, a false color is generated at the edge portion of the image according to the arrangement of sub-pixels. For example, in an image display device in which three types of sub-pixels of red, green, and blue are arranged in order from the left end of the screen, if one black line is displayed in a white background image, the left edge portion of the black line In addition, a blue false color corresponding to the blue sub-pixel is generated, and a red false color corresponding to the red sub-pixel is generated at the right edge of the black line.
このような偽色は、画像のエッジ部のサブ画素の色が人間の眼に強く認識されるために、本来白色が表示されている部分に、赤色若しくは青色の色づきが発生しているように感じられる現象である。画面を遠くから見る場合には、このような偽色は殆ど認識されないが、携帯情報端末等のように画面を間近で見る場合（例えば、画面と人間の眼との距離が３０ｃｍ〜５０ｃｍである場合）には、偽色の影響は無視できなくなる。 Such false colors appear to have red or blue coloring in the portion where white is originally displayed because the color of the sub-pixel at the edge of the image is strongly recognized by the human eye. It is a phenomenon that can be felt. When viewing the screen from a distance, such false colors are hardly recognized, but when viewing the screen up close like a portable information terminal or the like (for example, the distance between the screen and human eyes is 30 cm to 50 cm). In the case of), the influence of false color cannot be ignored.
そこで、特許文献１では、サブ画素の種類を４種類以上とし、それらのサブ画素の配置を工夫することで、偽色の発生を抑制している。例えば、特許文献１の図２では、１画素内に配置するサブ画素を赤、緑、青、エメラルドグリーン、黄の５種類とし、それらをこの順にストライプ状に配列する方法を提案している。 Thus, in Patent Document 1, the generation of false colors is suppressed by devising the arrangement of the sub-pixels to four or more types of sub-pixels. For example, FIG. 2 of Patent Document 1 proposes a method in which five sub-pixels are arranged in one pixel: red, green, blue, emerald green, and yellow, and they are arranged in a stripe shape in this order.
特許文献１の画像表示装置は、画像表示領域内の全てのサブ画素を特定の配列で配置したものである。そのため、偽色の発生は画面全体で抑制される。しかし、特許文献１の画像表示装置は、サブ画素の種類や配置が特定のものに限定されるため、通常の赤、緑、青の３種類のサブ画素をストライプ配置した画像表示装置に適用することができない。 The image display device of Patent Document 1 is a device in which all sub-pixels in an image display area are arranged in a specific arrangement. Therefore, the occurrence of false colors is suppressed on the entire screen. However, since the image display device of Patent Document 1 is limited to a specific type and arrangement of sub-pixels, it is applied to an image display device in which three types of sub-pixels of normal red, green, and blue are arranged in stripes. I can't.
本発明の目的は、通常の赤、緑、青の３種類のサブ画素をストライプ配置した画像表示装置においても、偽色が認識されにくい画像表示装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image display device in which false colors are not easily recognized even in an image display device in which three types of normal red, green, and blue sub-pixels are arranged in stripes.
本発明の画像表示装置は、互いに異なる色を表示する複数のサブ画素からなる表示画素が第１方向及び第２方向に複数配列され、前記第２方向において隣り合い、異なる前記表示画素に含まれる前記サブ画素が互いに同じ色を表示する画像表示装置であって、入力された画像データがグレースケール画像であるか否かを判定する判定部と、前記画像データがグレースケール画像であると判定された場合に、前記画像データのエッジを検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記エッジを構成する、第１データ画素および前記第１データ画素よりも階調値が小さい第２データ画素において、前記第１データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、前記第２データ画素に対応する表示画素に近い位置に配列された第１サブ画素と、前記エッジを構成しない第３データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、前記第１サブ画素と同じ色を表示する第２サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に、前記第１サブ画素の明るさが前記第２サブ画素の明るさよりも小さくなるように前記画像データを補正する補正部と、を含むことを特徴とする。 In the image display device of the present invention, a plurality of display pixels composed of a plurality of sub-pixels displaying different colors are arranged in the first direction and the second direction, and are adjacent to each other in the second direction and included in the different display pixels. An image display device in which the sub-pixels display the same color, and a determination unit that determines whether the input image data is a grayscale image, and the image data is determined to be a grayscale image And a second data pixel having a gradation value smaller than that of the first data pixel and the first data pixel that constitutes the edge detected by the detection unit A first sub-pixel that forms a display pixel corresponding to the first data pixel and is arranged at a position close to the display pixel corresponding to the second data pixel; When the same gradation value is input to the second sub-pixel that constitutes the display pixel corresponding to the third data pixel that does not constitute the edge and displays the same color as the first sub-pixel, the first And a correction unit that corrects the image data so that the brightness of the sub-pixel is smaller than the brightness of the second sub-pixel.
この構成にすれば、判定部によって画像データがグレースケール画像であると判定された場合に、検出部によってグレースケール画像のエッジが検出される。検出されたエッジを構成する、第１データ画素および第１データ画素よりも階調値が小さい第２データ画素において、第１データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、第２データ画素に対応する表示画素に近い位置に配列された第１サブ画素と、エッジを構成しない第３データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、第１サブ画素と同じ色を表示する第２サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に第１サブ画素の明るさが第２サブ画素の明るさよりも小さくなるように画像データを補正部が補正する。これにより、画像表示装置においてエッジを構成する表示画素のうち、相対的に明るい表示画素を構成し、かつ、エッジを構成し相対的に暗い表示画素に最も近い位置にある第１サブ画素の明るさが、エッジを構成しない第３データ画素において第１サブ画素と同じ色を表示する第２サブ画素に対して相対的に低減される。したがって、第１サブ画素の色が第２サブ画素の色よりも人間の眼に認識されにくくなる。すなわち、偽色が認識されにくい画像表示装置を提供することができる。 With this configuration, when the determination unit determines that the image data is a grayscale image, the detection unit detects the edge of the grayscale image. The first data pixel and the second data pixel having a gradation value smaller than that of the first data pixel constituting the detected edge constitute a display pixel corresponding to the first data pixel, and the second data pixel A first sub-pixel arranged at a position close to the corresponding display pixel, and a second sub-pixel that forms a display pixel corresponding to a third data pixel that does not form an edge and displays the same color as the first sub-pixel In addition, the correction unit corrects the image data so that the brightness of the first sub-pixel is smaller than the brightness of the second sub-pixel when the same gradation value is input. As a result, the brightness of the first sub-pixel that constitutes the relatively bright display pixel among the display pixels that constitute the edge in the image display device and that is closest to the relatively dark display pixel that constitutes the edge. Is reduced relative to the second sub-pixel displaying the same color as the first sub-pixel in the third data pixel that does not constitute an edge. Therefore, the color of the first subpixel is less likely to be recognized by human eyes than the color of the second subpixel. That is, it is possible to provide an image display device in which false colors are not easily recognized.
前記画像表示装置であって、前記補正部はさらに、前記第１データ画素に対応する表示画素を構成するサブ画素のうち、前記第１サブ画素と前記第１方向において隣り合う第３サブ画素と、前記第３データ画素に対応する表示画素において前記第３サブ画素と同じ色を表示する第４サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に、前記第３サブ画素の明るさが、前記第４サブ画素の明るさよりも小さくなるように補正することが望ましい。 In the image display device, the correction unit may further include a third sub-pixel adjacent to the first sub-pixel in the first direction among sub-pixels constituting a display pixel corresponding to the first data pixel. When the same gradation value is input to the fourth sub-pixel displaying the same color as the third sub-pixel in the display pixel corresponding to the third data pixel, the brightness of the third sub-pixel is It is desirable to correct so that the brightness of the fourth sub-pixel is smaller.
この構成によれば、補正部はさらに、第１データ画素に対応する表示画素を構成するサブ画素のうち、第１サブ画素と第１方向において隣り合う第３サブ画素と、第３データ画素に対応する表示画素において第３サブ画素と同じ色を表示する第４サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に、第３サブ画素の明るさが、第４サブ画素の明るさよりも小さくなるように、画像データを補正する。したがって、第１サブ画素が含まれる表示画素において、エッジを表示する相対的に暗い表示画素に第１サブ画素の次に近い位置にある第３サブ画素の明るさが、第３データ画素において第３サブ画素と同じ色を表示する第４サブ画素に対して相対的に低減される。したがって、第３サブ画素の色が第４サブ画素の色よりも人間の眼に認識されにくくなる。これにより、第１サブ画素に対応した色の偽色だけではなく、第３サブ画素に対応した色の偽色の発生を抑えることができる。第１サブ画素の明るさのみを低減する場合に比べて、さらに偽色の発生を抑えることができる。 According to this configuration, the correction unit further includes, among the sub-pixels constituting the display pixel corresponding to the first data pixel, the third sub-pixel adjacent to the first sub-pixel in the first direction, and the third data pixel. When the same gradation value is input to the fourth sub-pixel displaying the same color as the third sub-pixel in the corresponding display pixel, the brightness of the third sub-pixel is smaller than the brightness of the fourth sub-pixel. The image data is corrected so that Therefore, in the display pixel including the first sub-pixel, the brightness of the third sub-pixel located next to the relatively dark display pixel that displays the edge is next to the first sub-pixel. This is reduced relative to the fourth sub-pixel displaying the same color as the three sub-pixels. Therefore, the color of the third subpixel is less likely to be recognized by human eyes than the color of the fourth subpixel. Thereby, not only the false color of the color corresponding to the first sub-pixel but also the false color of the color corresponding to the third sub-pixel can be suppressed. Compared with the case where only the brightness of the first sub-pixel is reduced, the generation of false colors can be further suppressed.
前記画像表示装置であって、前記データ画素は、前記表示画素を構成する前記複数のサブ画素が表示する色に対応する階調値を有し、前記補正部は、ｉ＝１、２、３、４、として、前記第ｉサブ画素に対応する第ｉデータサブ画素の階調値をαi、前記第ｉサブ画素において表示可能な最大の階調値をαMi、前記第ｉサブ画素に対するガンマ補正のγ値をγi、前記第ｉサブ画素の補正係数をβi、として、β1＜β2となる前記β1および前記β2、並びに、β3＜β4となる前記β3および前記β4、を用いて、以下の式（１）に基づいて前記第ｉサブ画素に対応する補正後の前記第ｉデータサブ画素の階調値αoiを決定することが望ましい。 In the image display device, the data pixel has a gradation value corresponding to a color displayed by the plurality of sub-pixels constituting the display pixel, and the correction unit has i = 1, 2, 3 4, the gradation value of the i-th data sub-pixel corresponding to the i-th sub-pixel is α i , the maximum gradation value that can be displayed in the i-th sub-pixel is α Mi , and the gradation value for the i-th sub-pixel i the gamma value of the gamma correction gamma, as beta i, a correction coefficient of the i-th subpixel, β 1 <β 2 become the beta 1 and the beta 2, and, β 3 <β 4 become the beta 3 And β 4 is preferably used to determine the corrected gradation value α oi of the i-th data sub-pixel corresponding to the i-th sub-pixel based on the following equation (1).
この構成によれば、補正部は、ｉ＝１、２、３、４、として、第ｉサブ画素の補正係数をβi、として、β1＜β2となる前記β1および前記β2、並びに、β3＜β4となる前記β3および前記β4、を用いて、式（１）に基づいて第ｉデータサブ画素の階調値αoiを決定する。第１サブ画素の補正係数が第２サブ画素の補正係数よりも小さく、第３サブ画素の補正係数が第４サブ画素の補正係数よりも小さいので、ガンマ補正に付随して、第１サブ画素の明るさが第２サブ画素の明るさよりも小さく、第３サブ画素の明るさが第４サブ画素の明るさよりも小さくなるように画像データの補正を行うことができる。画像表示装置のサブ画素の構成は従来のものを流用することができる。よって、画像データの補正の計算結果を記載したルックアップテーブルの内容を変更するのみで、本発明の効果を容易に得ることができる。 According to this configuration, the correction unit, i = 1, 2, 3, 4, as a correction coefficient beta i of the i-th sub-pixels as,, β 1 <β 2 become the beta 1 and the beta 2, and, wherein the β 3 <β 4 β 3 and the beta 4, is used to determine the tone value alpha oi of the i data sub-pixel based on equation (1). Since the correction coefficient of the first sub-pixel is smaller than the correction coefficient of the second sub-pixel and the correction coefficient of the third sub-pixel is smaller than the correction coefficient of the fourth sub-pixel, the first sub-pixel is associated with the gamma correction. The image data can be corrected so that the brightness of the third sub-pixel is lower than the brightness of the second sub-pixel and the brightness of the third sub-pixel is lower than the brightness of the fourth sub-pixel. A conventional configuration of the sub-pixel of the image display device can be used. Therefore, the effect of the present invention can be easily obtained only by changing the contents of the lookup table describing the calculation result of the correction of the image data.
前記画像表示装置であって、前記表示画素を構成する前記複数のサブ画素は、赤色を表示する赤色サブ画素と、青色を表示する青色サブ画素と、の間に、緑色を表示する緑色サブ画素が配列されていることが望ましい。この場合、各サブ画素の補正量は以下の方法により決定することができる。 In the image display device, the plurality of sub-pixels constituting the display pixel include a green sub-pixel that displays green between a red sub-pixel that displays red and a blue sub-pixel that displays blue Are preferably arranged. In this case, the correction amount of each sub-pixel can be determined by the following method.
第１の方法としては、前記画像表示装置であって、前記第１サブ画素が前記赤色サブ画素であり、前記第３サブ画素が前記緑色サブ画素である場合に、前記補正部は、前記第１サブ画素の補正量をβｒ、前記第３サブ画素の補正量をβｇとしたときに、前記βｒと前記βｇとを以下の関係式（２）を満たすように決定することができる。 As a first method, in the image display device, when the first sub-pixel is the red sub-pixel and the third sub-pixel is the green sub-pixel, the correction unit includes the first sub-pixel When the correction amount of one subpixel is βr and the correction amount of the third subpixel is βg, βr and βg can be determined so as to satisfy the following relational expression (2).
第２の方法としては、前記画像表示装置であって、前記第１サブ画素が前記青色サブ画素であり、前記第３サブ画素が前記緑色サブ画素である場合に、前記補正部は、前記第１サブ画素の補正量をβｂ、前記第３サブ画素の補正量をβｇとしたときに、前記βｂと前記βｇとを以下の関係式（３）を満たすように決定することができる。 As a second method, in the image display device, when the first sub-pixel is the blue sub-pixel and the third sub-pixel is the green sub-pixel, the correction unit includes the first sub-pixel When the correction amount of one subpixel is βb and the correction amount of the third subpixel is βg, βb and βg can be determined so as to satisfy the following relational expression (3).
第３の方法としては、前記画像表示装置であって、前記第１サブ画素が前記赤色サブ画素であり、前記第３サブ画素が前記緑色サブ画素である場合に、前記補正部は、前記第１サブ画素の補正量をβｒ、前記第３サブ画素の補正量をβｇとしたときに、前記βｒと前記βｇとを以下の関係式（４）を満たすように決定することができる。 As a third method, in the image display device, in the case where the first sub-pixel is the red sub-pixel and the third sub-pixel is the green sub-pixel, the correction unit When the correction amount of one subpixel is βr and the correction amount of the third subpixel is βg, βr and βg can be determined so as to satisfy the following relational expression (4).
第４の方法としては、前記画像表示装置であって、前記第１サブ画素が前記青色サブ画素であり、前記第３サブ画素が前記緑色サブ画素である場合に、前記補正部は、前記第１サブ画素の補正量をβｂ、前記第３サブ画素の補正量をβｇとしたときに、前記βｂと前記βｇとを以下の関係式（５）を満たすように決定することができる。 As a fourth method, in the image display device, when the first sub-pixel is the blue sub-pixel and the third sub-pixel is the green sub-pixel, the correction unit includes the first sub-pixel When the correction amount of one subpixel is βb and the correction amount of the third subpixel is βg, βb and βg can be determined so as to satisfy the following relational expression (5).
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の画像表示装置１００の概略構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an image display device 100 according to the first embodiment.
画像表示装置１００は、主に、画像処理部１０と、データ線駆動回路２１と、走査線駆動回路２２と、表示部２３と、を有する。画像表示装置１００は、赤色を表示する赤色サブ画素、緑色を表示する緑色サブ画素、青色を表示する青色サブ画素の３つのサブ画素を用いて画像を表示可能に構成されている。なお、以下では、「赤」、「緑」、「青」を単に「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」と表記する場合がある。 The image display apparatus 100 mainly includes an image processing unit 10, a data line driving circuit 21, a scanning line driving circuit 22, and a display unit 23. The image display device 100 is configured to be able to display an image using three sub-pixels: a red sub-pixel that displays red, a green sub-pixel that displays green, and a blue sub-pixel that displays blue. In the following, “red”, “green”, and “blue” may be simply referred to as “R”, “G”, and “B”.
画像処理部１０は、Ｉ／Ｆ制御回路１１と、画像処理回路１２と、ＶＲＡＭ１３と、アドレス制御回路１４と、テーブル格納メモリー１５と、γ補正回路１６と、を備える。Ｉ／Ｆ制御回路１１は、外部（例えばカメラなど）から画像データと制御コマンドを取得し、画像データｄ１を画像処理回路１２に供給する。外部から供給される画像データは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色で構成されている。 The image processing unit 10 includes an I / F control circuit 11, an image processing circuit 12, a VRAM 13, an address control circuit 14, a table storage memory 15, and a γ correction circuit 16. The I / F control circuit 11 acquires image data and a control command from the outside (for example, a camera) and supplies the image data d1 to the image processing circuit 12. Image data supplied from the outside is composed of three colors, R, G, and B.
画像処理回路１２は、テーブル格納メモリー１５に記憶されたデータなどを参照して画像データの補正を行う。画像処理回路１２で補正された画像データｄ２は、ＶＲＡＭ１３に書き込まれる。ＶＲＡＭ１３に書き込まれた画像データｄ２は、アドレス制御回路からの制御信号ｄ２１に基づいて、γ補正回路１６によって画像データｄ３として読み出されると共に、走査線駆動回路２２によってアドレスデータ（走査線駆動回路２２はアドレスデータを元に同期をとるため）ｄ４として読み出される。γ補正回路１６は、テーブル格納メモリー１５に記憶されたデータ（ルックアップテーブル）などを参照して、取得した画像データｄ３に対してガンマ補正を行う。γ補正回路１６は、ガンマ補正後の画像データｄ５をデータ線駆動回路２１に供給する。 The image processing circuit 12 refers to the data stored in the table storage memory 15 and corrects the image data. The image data d2 corrected by the image processing circuit 12 is written into the VRAM 13. The image data d2 written in the VRAM 13 is read out as image data d3 by the γ correction circuit 16 based on a control signal d21 from the address control circuit, and at the same time, the address data (scanning line driving circuit 22 is read by the scanning line driving circuit 22). Read as d4) (to synchronize based on address data). The γ correction circuit 16 performs gamma correction on the acquired image data d3 with reference to data (lookup table) stored in the table storage memory 15 or the like. The γ correction circuit 16 supplies the image data d5 after the gamma correction to the data line driving circuit 21.
画像処理回路１２は、以下の式（６）に基づいて、サブ画素に入力する補正後の画像データの階調値αoiを決定し、補正を行う。 The image processing circuit 12 determines the gradation value α oi of the corrected image data input to the sub-pixel based on the following formula (6), and performs correction.
ただし、αiは外部から入力される画像データの階調値であり、αMiは表示可能な最大の階調値であり、γiはガンマ補正値であり、αoiはサブ画素に対応する補正後の画像データの階調値であり、βiはサブ画素毎に設定される補正量である。 However, α i is a gradation value of image data input from the outside, α Mi is a maximum displayable gradation value, γ i is a gamma correction value, and α oi corresponds to a sub-pixel. This is the gradation value of the corrected image data, and β i is a correction amount set for each sub-pixel.
データ線駆動回路２１は、３０７２本のデータ線に対してデータ線駆動信号Ｘ１〜Ｘ３０７２を供給する。走査線駆動回路２２は、７６８本の走査線に対して走査線駆動信号Ｙ１〜Ｙ７６８を供給する。データ線駆動回路２１と走査線駆動回路２２は、同期して表示部（表示パネル）２３を駆動する。表示部２３は、液晶（ＬＣＤ）によって構成され、ＲＧＢの３色を用いて画像を表示する。表示部２３は、ＲＧＢに対応する３つのサブ画素を一組として有する単位画素（以下、単に「画素」と呼ぶ。）が、「縦７６８個×横１０２４個」有するＸＧＡサイズによって構成されている。そのため、データ線の数が「１０２４×３＝３０７２本」となっている。表示部２３は、走査線及びデータ線に電圧を印加されることによって、表示すべき文字や映像などの画像を表示する。 The data line drive circuit 21 supplies data line drive signals X1 to X3072 to 3072 data lines. The scanning line driving circuit 22 supplies scanning line driving signals Y1 to Y768 to 768 scanning lines. The data line driving circuit 21 and the scanning line driving circuit 22 drive the display unit (display panel) 23 in synchronization. The display unit 23 is composed of a liquid crystal (LCD) and displays an image using three colors of RGB. The display unit 23 is configured with an XGA size in which unit pixels (hereinafter simply referred to as “pixels”) having three sub-pixels corresponding to RGB as a set have “768 vertical × 1024 horizontal”. . Therefore, the number of data lines is “1024 × 3 = 3072”. The display unit 23 displays images such as characters and video to be displayed by applying voltages to the scanning lines and the data lines.
図２は、表示部２３の具体的な構成を示す斜視図である。ＴＦＴアレイ基板２３ｇの内側には画素電極２３ｆが形成され、対向基板２３ｂの内側には共通電極２３ｄが形成されている。対向基板２３ｂと共通電極２３ｄの間には、カラーフィルター２３ｃが形成されている。ＴＦＴアレイ基板２３ｇと対向基板２３ｂの外側には、バックライトユニット２３ｉと、上下偏光板２３ａ、２３ｈとが形成されている。 FIG. 2 is a perspective view showing a specific configuration of the display unit 23. A pixel electrode 23f is formed inside the TFT array substrate 23g, and a common electrode 23d is formed inside the counter substrate 23b. A color filter 23c is formed between the counter substrate 23b and the common electrode 23d. A backlight unit 23i and upper and lower polarizing plates 23a and 23h are formed outside the TFT array substrate 23g and the counter substrate 23b.
ＴＦＴアレイ基板２３ｇ及び対向基板２３ｂは、ガラス・プラスチック等の透明基板によって構成されている。画素電極２３ｆ及び共通電極２３ｄは、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体によって形成されている。画素電極２３ｆは、ＴＦＴアレイ基板２３ｇに設けられたＴＦＴ（Thin film Transistor）に接続されており、ＴＦＴのスイッチング駆動に応じて、共通電極２３ｄと画素電極２３ｆの間の液晶層２３ｅに電圧を付与するようになっている。液晶層２３ｅは、共通電極２３ｄと画素電極２３ｆによって付与された電圧値に応じて配列が変化する液晶分子を有している。 The TFT array substrate 23g and the counter substrate 23b are made of a transparent substrate such as glass or plastic. The pixel electrode 23f and the common electrode 23d are formed of a transparent conductor such as ITO (indium tin oxide). The pixel electrode 23f is connected to a TFT (Thin Film Transistor) provided on the TFT array substrate 23g, and applies a voltage to the liquid crystal layer 23e between the common electrode 23d and the pixel electrode 23f in accordance with the switching driving of the TFT. It is supposed to be. The liquid crystal layer 23e includes liquid crystal molecules whose arrangement changes according to the voltage value applied by the common electrode 23d and the pixel electrode 23f.
液晶層２３ｅ及び上下偏光板２３ａ、２３ｈにおいては、液晶層２３ｅに付与される電圧値に応じて液晶分子の配列が変化することで、液晶層２３ｅ及び上下偏光板２３ａ、２３ｈを透過する光量が変わる。液晶層２３ｅは、バックライトユニット２３ｉ側から入射する光の光量を制御して、観察者側に所定の透光量で透過させる。バックライトユニット２３ｉは、光源と導光板によって構成されている。光源から発光した光は導光板内部に均一に広げられ、図２中の矢印で示す方向に光源光が出射されるようになっている。光源は、蛍光管や白色ＬＥＤ等から構成され、導光板は、アクリル等の樹脂から構成される。表示部２３は、バックライトユニット２３ｉの発光を矢印で示す方向に向けて出射し、対向基板２３ｂ側から取り出す透過型液晶表示装置である。即ち、バックライトユニット２３ｉの光源光を利用して液晶表示を行うようになっている。 In the liquid crystal layer 23e and the upper and lower polarizing plates 23a and 23h, the amount of light transmitted through the liquid crystal layer 23e and the upper and lower polarizing plates 23a and 23h is changed by changing the arrangement of the liquid crystal molecules according to the voltage value applied to the liquid crystal layer 23e. change. The liquid crystal layer 23e controls the amount of light incident from the backlight unit 23i side, and transmits the light to the observer side with a predetermined light transmission amount. The backlight unit 23i includes a light source and a light guide plate. The light emitted from the light source is uniformly spread inside the light guide plate, and the light source light is emitted in the direction indicated by the arrow in FIG. A light source is comprised from a fluorescent tube, white LED, etc., and a light-guide plate is comprised from resin, such as an acryl. The display unit 23 is a transmissive liquid crystal display device that emits light emitted from the backlight unit 23 i in a direction indicated by an arrow and extracts the light from the counter substrate 23 b side. That is, liquid crystal display is performed using the light source light of the backlight unit 23i.
図３は、表示部２３に設けられた画像表示領域２３Ａの平面図である。図３では、横方向に５個、縦方向に４個の画素１５１が図示されているが、実際には、横方向に１０２４個、縦方向に７６８個の画素１５１が画像表示領域２３Ａに設けられている。なお、「横方向」とは、走査線に平行な方向であり、「第１方向」に相当する。「縦方向」とは、走査線に垂直な方向であり、「第２方向」に相当する。また、図３（ａ）においてサブ画素１５５〜１５９内に表示される数値は、外部から供給される画像データの階調値であり、図３（ｂ）においてサブ画素１５５〜１５９内に表示される数値は、画像処理回路１２によって補正された画像データの階調値である。 FIG. 3 is a plan view of the image display area 23 </ b> A provided in the display unit 23. In FIG. 3, five pixels 151 in the horizontal direction and four pixels 151 in the vertical direction are illustrated, but actually, 1024 pixels 151 in the horizontal direction and 768 pixels 151 in the vertical direction are provided in the image display region 23A. It has been. The “lateral direction” is a direction parallel to the scanning line and corresponds to the “first direction”. The “longitudinal direction” is a direction perpendicular to the scanning line and corresponds to a “second direction”. Also, the numerical values displayed in the subpixels 155 to 159 in FIG. 3A are gradation values of image data supplied from the outside, and are displayed in the subpixels 155 to 159 in FIG. The numerical value is the gradation value of the image data corrected by the image processing circuit 12.
画像表示領域２３Ａには、複数の画素１５１が縦方向及び横方向に配列されている。１つの画素１５１には、赤色サブ画素１５２、緑色サブ画素１５３、青色サブ画素１５４の３つのサブ画素が左側から順に設けられている。画素１５１の縦横比は１：１であり、各サブ画素の縦横比は、概ね３：１となっている。赤色サブ画素１５２、緑色サブ画素１５３、青色サブ画素１５４には、それぞれの色に応じた赤色、緑色、青色のカラーフィルターが配置されている。各サブ画素には、画素電極２３ｆが設けられており、画素電極２３ｆとカラーフィルターとが重なる領域がサブ画素の領域となっている。画像表示領域２３Ａには、ストライプ配列が採用されており、同じ色を表示するサブ画素が縦方向に配列され、異なる色を表示するサブ画素が横方向に配列されている。 In the image display area 23A, a plurality of pixels 151 are arranged in the vertical direction and the horizontal direction. One pixel 151 is provided with three sub-pixels, a red sub-pixel 152, a green sub-pixel 153, and a blue sub-pixel 154, in order from the left side. The aspect ratio of the pixel 151 is 1: 1, and the aspect ratio of each sub-pixel is approximately 3: 1. In the red sub-pixel 152, the green sub-pixel 153, and the blue sub-pixel 154, red, green, and blue color filters corresponding to the respective colors are arranged. Each subpixel is provided with a pixel electrode 23f, and a region where the pixel electrode 23f and the color filter overlap is a subpixel region. The image display area 23A employs a stripe arrangement, in which subpixels that display the same color are arranged in the vertical direction, and subpixels that display different colors are arranged in the horizontal direction.
図４は、図３の画像処理回路１２の処理フローを示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a processing flow of the image processing circuit 12 of FIG.
まず、Ｉ／Ｆ制御回路１１から入力された画像データに対し、判定部によって、入力された画像データがグレースケール画像であるか否かを判定する（STEP０１）。具体的には、すべての画素の各サブ画素の階調値が一致しているか否か、または、画像データ量やヘッダー情報などから判定する。判定部によって画像データがグレースケール画像ではないと判定された場合（STEP０１、NO）には、処理を終了する。 First, with respect to the image data input from the I / F control circuit 11, the determination unit determines whether or not the input image data is a grayscale image (STEP01). Specifically, determination is made based on whether or not the gradation values of the sub-pixels of all the pixels are the same, or from the amount of image data and header information. If the determination unit determines that the image data is not a grayscale image (STEP01, NO), the process ends.
続いて、判定部によって画像データがグレースケール画像であると判定された場合（STEP０１、YES）に、検出部によってグレースケール画像の横方向のエッジを検出する（STEP０２）。具体的には、Robertsフィルター、Sobelフィルター、Prewittフィルター、Laplacianフィルターなどにより、隣接する画素同士の差をとり、勾配強度と勾配方向を求める。そして、求めた勾配強度の絶対値がある閾値以上のデータ画素をエッジとする。また、求めた勾配強度が正の値をとる場合は右方向のエッジ、負の値をとる場合は左方向のエッジとする。 Subsequently, when the determination unit determines that the image data is a grayscale image (STEP01, YES), the detection unit detects a horizontal edge of the grayscale image (STEP02). Specifically, the gradient strength and gradient direction are obtained by taking the difference between adjacent pixels using a Roberts filter, Sobel filter, Prewitt filter, Laplacian filter, or the like. Then, a data pixel having an absolute value of the obtained gradient intensity equal to or greater than a threshold value is defined as an edge. Further, when the obtained gradient strength takes a positive value, the edge is in the right direction, and when it takes a negative value, the edge is in the left direction.
そして、検出されたエッジを構成する、第１データ画素および第１データ画素よりも階調値が小さい第２データ画素において、第１データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、第２データ画素に対応する表示画素に近い位置に配列された第１サブ画素と、エッジを構成しない第３データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、第１サブ画素と同じ色を表示する第２サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に第１サブ画素の明るさが第２サブ画素の明るさよりも小さくなるように画像データを補正部が補正し（STEP０３）、一連の処理を終了する。 Then, in the first data pixel and the second data pixel having a gradation value smaller than that of the first data pixel constituting the detected edge, a display pixel corresponding to the first data pixel is configured, and the second data A first sub-pixel arranged at a position close to the display pixel corresponding to the pixel, a display pixel corresponding to the third data pixel not forming an edge, and displaying the same color as the first sub-pixel When the same gradation value is input to the sub-pixel, the correction unit corrects the image data so that the brightness of the first sub-pixel is smaller than the brightness of the second sub-pixel (STEP 03), and a series of processing is performed. finish.
図３（ａ）（ｂ）に、第１実施形態におけるパターン画像データの補正処理の一例を示す。パターン画像データは、黒色背景に３画素の灰色垂直線パターンとした。符号１５５〜１５９は、画像表示領域２３Ａにおいて縦方向に配列している複数の画素１５１によって構成される画素列を示す。 FIGS. 3A and 3B show an example of pattern image data correction processing according to the first embodiment. The pattern image data was a gray vertical line pattern of 3 pixels on a black background. Reference numerals 155 to 159 denote pixel columns configured by a plurality of pixels 151 arranged in the vertical direction in the image display region 23A.
画像表示装置１００では、第１データ画素列１５６に含まれる任意の赤色サブ画素１５２を第１サブ画素とし、エッジを構成しない第３データ画素列１５７に対応する表示画素を構成し、かつ、第１サブ画素と同じ色を表示する第２サブ画素とすると、第１サブ画素の補正量βは第２サブ画素の補正量βよりも小さくなっている。そのため、第１サブ画素と第２サブ画素に対して外部から同じ階調の画像データを供給すると、第１サブ画素で表示される画像の明るさは第２サブ画素で表示される画像の明るさよりも小さくなる。 In the image display device 100, an arbitrary red sub-pixel 152 included in the first data pixel column 156 is set as a first sub-pixel, a display pixel corresponding to the third data pixel column 157 not forming an edge is configured, and the first Assuming that the second sub pixel displays the same color as the one sub pixel, the correction amount β of the first sub pixel is smaller than the correction amount β of the second sub pixel. Therefore, when image data having the same gradation is supplied from the outside to the first sub-pixel and the second sub-pixel, the brightness of the image displayed by the first sub-pixel is the brightness of the image displayed by the second sub-pixel. Smaller than this.
また、第１データ画素列１５８に含まれる任意の青色サブ画素１５４を第１サブ画素とし、エッジを構成しない第３データ画素列１５７に対応する表示画素を構成し、かつ、第１サブ画素と同じ色を表示する第２サブ画素とすると、第１サブ画素の補正量βは第２サブ画素の補正量βよりも小さくなっている。そのため、第１サブ画素と第２サブ画素に対して外部から同じ階調の画像データを供給すると、第１サブ画素で表示される画像の明るさは第２サブ画素で表示される画像の明るさよりも小さくなる。 Further, an arbitrary blue subpixel 154 included in the first data pixel column 158 is used as a first subpixel, a display pixel corresponding to the third data pixel column 157 that does not form an edge is configured, and the first subpixel When the second sub-pixel displaying the same color is used, the correction amount β of the first sub-pixel is smaller than the correction amount β of the second sub-pixel. Therefore, when image data having the same gradation is supplied from the outside to the first sub-pixel and the second sub-pixel, the brightness of the image displayed by the first sub-pixel is the brightness of the image displayed by the second sub-pixel. Smaller than this.
また、画像表示装置１００では、第１データ画素列１５６に含まれる任意の赤色サブ画素１５２と横方向において隣接する緑色サブ画素１５３を第３サブ画素とし、第１データ画素列１５６及び第２データ画素列１５５に含まれない任意の赤色サブ画素１５２と横方向において隣接する緑色サブ画素１５３を第４サブ画素とすると、第３サブ画素の補正量βは第４サブ画素の補正量βよりも小さくなっている。そのため、第３サブ画素と第４サブ画素に対して外部から同じ階調の画像データを供給すると、第３サブ画素で表示される画像の明るさは、第４サブ画素で表示される画像の明るさよりも小さくなる。 Further, in the image display device 100, the green subpixel 153 that is adjacent to the arbitrary red subpixel 152 included in the first data pixel column 156 in the horizontal direction is set as the third subpixel, and the first data pixel column 156 and the second data are displayed. If the green subpixel 153 that is adjacent to any red subpixel 152 not included in the pixel column 155 in the horizontal direction is the fourth subpixel, the correction amount β of the third subpixel is larger than the correction amount β of the fourth subpixel. It is getting smaller. Therefore, when image data having the same gradation is supplied from the outside to the third sub-pixel and the fourth sub-pixel, the brightness of the image displayed by the third sub-pixel is the brightness of the image displayed by the fourth sub-pixel. It becomes smaller than the brightness.
また、第１データ画素列１５８に含まれる任意の青色サブ画素１５４と横方向において隣接する緑色サブ画素１５３を第３サブ画素とし、第１データ画素列１５８及び第２データ画素列１５９に含まれない任意の青色サブ画素１５４と横方向において隣接する緑色サブ画素１５３を第４サブ画素とすると、第３サブ画素の補正量βは第４サブ画素の補正量βよりも小さくなっている。そのため、第３サブ画素と第４サブ画素に対して外部から同じ階調の画像データを供給すると、第３サブ画素で表示される画像の明るさは、第４サブ画素で表示される画像の明るさよりも小さくなる。 A green subpixel 153 that is adjacent to an arbitrary blue subpixel 154 included in the first data pixel column 158 in the horizontal direction is a third subpixel, and is included in the first data pixel column 158 and the second data pixel column 159. If the green sub-pixel 153 that is adjacent to any arbitrary blue sub-pixel 154 in the horizontal direction is the fourth sub-pixel, the correction amount β of the third sub-pixel is smaller than the correction amount β of the fourth sub-pixel. Therefore, when image data having the same gradation is supplied from the outside to the third sub-pixel and the fourth sub-pixel, the brightness of the image displayed by the third sub-pixel is the brightness of the image displayed by the fourth sub-pixel. It becomes smaller than the brightness.
左方向のエッジを構成する第１データ画素列１５６に含まれる赤色サブ画素１５２及び緑色サブ画素１５３の補正量βiと、右方向のエッジを構成する第１データ画素列１５８に含まれる青色サブ画素１５４及び緑色サブ画素１５３の補正量βiは、S−CIELAB（Spatial CIELAB）による視覚シミュレーションによって決定される。 The correction amount β i of the red sub-pixel 152 and the green sub-pixel 153 included in the first data pixel column 156 constituting the left edge, and the blue sub included in the first data pixel column 158 constituting the right edge. The correction amount β i of the pixel 154 and the green sub-pixel 153 is determined by visual simulation using S-CIELAB (Spatial CIELAB).
S−CIELABは、X Zhang等によって提案された画像評価方法であり、主観評価と相関がとれたカラー画像の色再現性を適切に評価できる客観評価方法として知られている。S−CIELABの評価方法には、均等色空間での距離に視覚の空間周波数特性が組み込まれている。S−CIELABを用いることにより、画像表示装置１００で表示した画像をある距離から観察したときの人間の見え方を再現し、画質を評価することができる。 S-CIELAB is an image evaluation method proposed by X Zhang et al., And is known as an objective evaluation method that can appropriately evaluate the color reproducibility of a color image correlated with subjective evaluation. The evaluation method of S-CIELAB incorporates visual spatial frequency characteristics into the distance in the uniform color space. By using S-CIELAB, it is possible to reproduce the human appearance when an image displayed on the image display device 100 is observed from a certain distance, and to evaluate the image quality.
図５は、S−CIELABの計算手順を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a calculation procedure of S-CIELAB.
まず、入力画像として、オリジナル画像（Ideal Image）とディスプレイ画像（RGB−Stripe Image）を入力する。オリジナル画像は、サブ画素構造を持たない理想のディスプレイの画像であり、ディスプレイ画像は、サブ画素構造を持つディスプレイの画像である。オリジナル画像としては、例えば、複数の色画像を同時に重ね合わせる同時加法混色や、複数の色画像を時分割で重ね合わせる継時加法混色によって得られた画像等がある。ディスプレイ画像は、図３に示したような複数のサブ画素の色を並置混色したものである。 First, an original image (Ideal Image) and a display image (RGB-Stripe Image) are input as input images. The original image is an image of an ideal display having no sub-pixel structure, and the display image is an image of a display having a sub-pixel structure. Examples of the original image include simultaneous additive color mixture in which a plurality of color images are simultaneously superimposed, and an image obtained by successive additive color mixture in which a plurality of color images are superimposed in a time division manner. The display image is obtained by juxtaposing and mixing the colors of a plurality of sub-pixels as shown in FIG.
本実施形態では、オリジナル画像及びディスプレイ画像として、灰色の画像を表示する。灰色の画像は、表示可能な最大の階調を２５５階調としたときに、赤１２７階調、緑１２７階調、青１２７階調で構成される画像である。 In the present embodiment, gray images are displayed as the original image and the display image. The gray image is an image composed of 127 gradations of red, 127 gradations of green, and 127 gradations of blue when the maximum displayable gradation is 255 gradations.
次に、以下の手順に従って、オリジナル画像とディスプレイ画像をある距離から観察したときの人間の見え方を再現する。 Next, according to the following procedure, the human appearance when the original image and the display image are observed from a certain distance is reproduced.
まず、式（７）により、ＲＧＢの画像をＸＹＺ表色系のＸＹＺ値（予想値）から反対色空間（Opponent Color Space）の反対色信号Ｏ1Ｏ2Ｏ3に変換する。輝度Ｏ1はLuminance、色差Ｏ2はRed−Green、色差Ｏ2はYellow−Blueに対応している。 First, the RGB image is converted from the XYZ color system XYZ value (predicted value) into the opposite color signal O 1 O 2 O 3 in the opposite color space by Expression (7). Luminance O 1 corresponds to Luminance, color difference O 2 corresponds to Red-Green, and color difference O 2 corresponds to Yellow-Blue.
次に、式（８）により、S−CIELAB反対色空間での画像（Ｏ1，Ｏ2，Ｏ3）と、各チャンネルに対応した３つの異なる視覚フィルターとの畳み込み積分を行い、視覚フィルター処理後の画像（Ｏ1′，Ｏ2′，Ｏ3′）を計算する。 Next, according to equation (8), the image (O 1 , O 2 , O 3 ) in the S-CIELAB opposite color space is convolved with three different visual filters corresponding to each channel, and visual filter processing is performed. The subsequent images (O 1 ′, O 2 ′, O 3 ′) are calculated.
各チャンネルの視覚フィルターは、図６に示される分散の異なる複数のガウス関数を、式（９）及び式（１０）により合成して得られ、輝度に対して色差の空間分解能が大幅に小さくなっている。最後に、Ｏ1′，Ｏ2′，Ｏ3′をＸＹＺに逆変換し、Ｌ*ａ*ｂ*に変換する。 The visual filter for each channel is obtained by synthesizing a plurality of Gaussian functions having different dispersions shown in FIG. 6 by the equations (9) and (10), and the spatial resolution of the color difference with respect to the luminance is greatly reduced. ing. Finally, O 1 ′, O 2 ′, and O 3 ′ are inversely converted to XYZ and converted to L * a * b * .
以上の手順により得られたオリジナル画像の再現画像として、ディスプレイ表示画像の再現画像を、Ｌ*ｃ*ｈ*空間で画素毎に色差ΔＥ* 94を求め、差分画像（Difference Image）を得る。 As a reproduction image of the original image obtained by the above procedure, a reproduction image of the display display image is obtained for each pixel in the L * c * h * space to obtain a color difference ΔE * 94 to obtain a difference image (Difference Image).
次に、左方向のエッジを構成する第１データ画素列１５６に対応するサブ画素の補正量の組み合わせにおける色差ΔＥ* 94の平均値と最大値を求め、画質の評価指標として算出する。また、右方向のエッジを構成する第１データ画素列１５８に対応するサブ画素の補正量の組み合わせにおける色差ΔＥ* 94の平均値と最大値を求め、画質の評価指標として算出する。 Next, an average value and a maximum value of the color difference ΔE * 94 in a combination of correction amounts of sub-pixels corresponding to the first data pixel column 156 constituting the leftward edge are obtained and calculated as an image quality evaluation index. Further, an average value and a maximum value of the color difference ΔE * 94 in a combination of correction amounts of sub-pixels corresponding to the first data pixel column 158 constituting the rightward edge are obtained and calculated as an image quality evaluation index.
S−CIELABの計算条件は、次の通りである。
・視距離：３０ｃｍ
・画素構造：ＲＧＢストライプ配置
・解像度：１３２ｐｐｉ
（画素数：１０２４×７６８ピクセル）
（サイズ：９．７インチ）
・色特性：図７
・γ：２．２
・入力画像：グレー画像
（ＲＧＢ＝［１２７，１２７，１２７］。ただし、表示可能な最大の階調は２５５）
・第１画素列の各サブ画素の補正量（青色サブ画素を１００％として規格化）：図８
・第２画素列の各サブ画素の補正量（赤色サブ画素を１００％として規格化）：図９
The calculation conditions of S-CIELAB are as follows.
-Viewing distance: 30cm
・ Pixel structure: RGB stripe arrangement ・ Resolution: 132ppi
(Number of pixels: 1024 x 768 pixels)
(Size: 9.7 inches)
-Color characteristics: Fig. 7
・ Γ: 2.2
Input image: Gray image (RGB = [127, 127, 127], where the maximum displayable gradation is 255)
Correction amount of each sub pixel in the first pixel column (normalized with the blue sub pixel being 100%): FIG.
-Correction amount of each sub-pixel in the second pixel row (normalized with red sub-pixel as 100%): FIG.
図１０は、左方向のエッジを構成する第１データ画素列１５６に対応するサブ画素の補正量の組み合わせの画質の評価結果である。赤色サブ画素１５２の補正量βｒを１００％、８０％、６０％、４０％、２０％、０％の６段階で変化させ、緑色サブ画素１５３の補正量βｇを１００％、８０％、６０％、４０％、２０％、０％の６段階で変化させている。なお、図１０の「βｒ」及び「βｇ」は青色サブ画素１５４の開口率βｂを１００％として規格化したものである。図１０中、上段側の数値は色差ΔＥ* 94の平均値であり、下段側の数値は色差ΔＥ* 94の最大値である。 FIG. 10 shows the evaluation results of the image quality of the correction amount combinations of the sub-pixels corresponding to the first data pixel column 156 constituting the left edge. The correction amount βr of the red sub-pixel 152 is changed in six steps of 100%, 80%, 60%, 40%, 20%, and 0%, and the correction amount βg of the green sub-pixel 153 is changed to 100%, 80%, and 60%. , 40%, 20%, and 0%. Note that “βr” and “βg” in FIG. 10 are normalized by setting the aperture ratio βb of the blue sub-pixel 154 to 100%. In FIG. 10, the numerical value on the upper side is the average value of the color difference ΔE * 94 , and the numerical value on the lower side is the maximum value of the color difference ΔE * 94 .
図１０において（βｒ、βｇ）＝（１００％、１００％）は、従来の構成である。（βｒ、βｇ）＝（１００％、１００％）における色差ΔＥ* 94の平均値は３．８０であり、色差ΔＥ* 94の最大値は１８．５５である。これよりも色差ΔＥ* 94の平均値又は最大値の数値が小さければ、従来よりも偽色の発生が抑えられることを意味する。偽色の大きさは、色差の平均値で評価しても良く、最大値で評価しても良い。 In FIG. 10, (βr, βg) = (100%, 100%) is a conventional configuration. The average value of the color difference ΔE * 94 at (βr, βg) = (100%, 100%) is 3.80, and the maximum value of the color difference ΔE * 94 is 18.55. If the numerical value of the average value or the maximum value of the color difference ΔE * 94 is smaller than this, it means that the occurrence of false colors can be suppressed as compared with the conventional case. The size of the false color may be evaluated by an average value of color differences or may be evaluated by a maximum value.
図１０に示すように、赤色サブ画素の補正量βｒと緑色サブ画素の補正量βｇを適切に調節することで、偽色の発生を抑えることができる。赤色サブ画素の補正量βｒを小さくすると、偽色の発生は概ね抑えられるが、赤色サブ画素の補正量βｒが小さくなりすぎると、逆に偽色は大きくなる。この理由としては、次のことが考えられる。 As shown in FIG. 10, by appropriately adjusting the correction amount βr of the red sub-pixel and the correction amount βg of the green sub-pixel, generation of false colors can be suppressed. If the correction amount βr of the red sub-pixel is reduced, the occurrence of false color is generally suppressed. However, if the correction amount βr of the red sub-pixel is too small, the false color is increased. The reason is considered as follows.
まず、左方向のエッジの境界部では、赤色サブ画素がエッジの境界を構成している。そのため、赤色が人間の眼に強く印象付けられ、エッジの周縁部が赤っぽく認識される。これが、左方向のエッジの境界部に赤色の偽色が発生する理由である。よって、左方向のエッジの境界部に配置された赤色サブ画素の補正量βｒを小さくすれば、このような赤の色味が低減され、赤色の偽色の発生を抑えることができる。 First, at the boundary portion of the edge in the left direction, the red subpixel constitutes the boundary of the edge. For this reason, red is strongly impressed by human eyes, and the peripheral portion of the edge is recognized as reddish. This is the reason why a false red color occurs at the boundary of the left edge. Therefore, if the correction amount βr of the red sub-pixel arranged at the boundary portion of the edge in the left direction is reduced, such a red color can be reduced, and the occurrence of a red false color can be suppressed.
しかし、赤色サブ画素の補正量βｒを小さくしすぎると、今度は緑色のサブ画素の色が人間の眼に強く印象付けられてしまい、これが緑色の偽色を発生させる原因となる。よって、赤色サブ画素の補正量βｒを所定の範囲で適切に設計することで赤色の偽色の発生を効果的に抑制することが可能となる。 However, if the correction amount βr of the red sub-pixel is made too small, the color of the green sub-pixel is impressed strongly to the human eye, which causes a green false color. Therefore, by appropriately designing the correction amount βr of the red sub-pixel within a predetermined range, it is possible to effectively suppress the occurrence of red false color.
このことは、緑色サブ画素の補正量βｇを小さくしすぎた場合にも言える。緑色サブ画素の補正量βｇを小さくしすぎると、青色サブ画素の色が人間の眼に強く印象付けられるため、青色の偽色を発生させる可能性がある。 This is true even when the correction amount βg of the green sub-pixel is made too small. If the correction amount βg of the green sub-pixel is too small, the color of the blue sub-pixel is strongly impressed by the human eye, and thus a blue false color may be generated.
よって、赤色サブ画素の補正量βｒと緑色サブ画素の補正量βｇを所定の大きさ以上とした上で、赤色サブ画素の補正量βｒを緑色サブ画素の補正量βｇよりも小さくすれば、偽色の発生は概ね抑えられる。 Therefore, if the correction amount βr of the red subpixel and the correction amount βg of the green subpixel are set to be equal to or larger than a predetermined size and the correction amount βr of the red subpixel is made smaller than the correction amount βg of the green subpixel, false Color generation is generally suppressed.
図１１は、右方向のエッジを構成する第１データ画素列１５８に対応するサブ画素の補正量の組み合わせの画質の評価結果である。青色サブ画素１５４の補正量βｂを１００％、８０％、６０％、４０％、２０％、０％の６段階で変化させ、緑色サブ画素１５３の補正量βｇを１００％、８０％、６０％、４０％、２０％、０％の６段階で変化させている。なお、図１１の「βｂ」及び「βｇ」は赤色サブ画素１５２の補正量βｒを１００％として規格化したものである。図１１中、上段側の数値は色差ΔＥ* 94の平均値であり、下段側の数値は色差ΔＥ* 94の最大値である。 FIG. 11 shows the evaluation result of the image quality of the combination of correction amounts of sub-pixels corresponding to the first data pixel column 158 constituting the right-direction edge. The correction amount βb of the blue subpixel 154 is changed in six steps of 100%, 80%, 60%, 40%, 20%, and 0%, and the correction amount βg of the green subpixel 153 is changed to 100%, 80%, and 60%. , 40%, 20%, and 0%. Note that “βb” and “βg” in FIG. 11 are normalized by setting the correction amount βr of the red sub-pixel 152 to 100%. In FIG. 11, the numerical value on the upper side is the average value of the color difference ΔE * 94 , and the numerical value on the lower side is the maximum value of the color difference ΔE * 94 .
図１１において（βｂ、βｇ）＝（１００％、１００％）は、従来の構成である。（βｂ、βｇ）＝（１００％、１００％）における色差ΔＥ* 94の平均値は５．５８であり、色差ΔＥ* 94の最大値は１７．９８である。これよりも色差ΔＥ* 94の平均値又は最大値の数値が小さければ、従来よりも偽色の発生が抑えられることを意味する。 In FIG. 11, (βb, βg) = (100%, 100%) is a conventional configuration. The average value of the color difference ΔE * 94 at (βb, βg) = (100%, 100%) is 5.58, and the maximum value of the color difference ΔE * 94 is 17.98. If the numerical value of the average value or the maximum value of the color difference ΔE * 94 is smaller than this, it means that the occurrence of false colors can be suppressed as compared with the conventional case.
図１１においても、図１０と同様の傾向が見られる。すなわち、青色サブ画素の補正量βｂを小さくすると、偽色の発生は概ね抑えられるが、青色サブ画素の補正量βｂが小さくなりすぎると、逆に偽色は大きくなる。青色サブ画素の補正量βｂと緑色サブ画素の補正量βｇを所定の大きさ以上とした上で、青色サブ画素の補正量βｂを緑色サブ画素の補正量βｇよりも小さくすれば、偽色の発生は概ね抑えられる。 Also in FIG. 11, the same tendency as in FIG. 10 is observed. That is, if the correction amount βb of the blue subpixel is reduced, the occurrence of false color is generally suppressed. However, if the correction amount βb of the blue subpixel is too small, the false color is increased. If the correction amount βb of the blue subpixel and the correction amount βg of the green subpixel are set to be equal to or larger than a predetermined size and the correction amount βb of the blue subpixel is smaller than the correction amount βg of the green subpixel, a false color Occurrence is generally suppressed.
図１２及び図１３は、画質の評価指標を色差ΔＥ* 94の平均値とした場合の画質の評価結果を○×で示したものである。図１２は、左方向のエッジを構成する第１データ画素列１５６に対応するサブ画素の補正量の組み合わせの画質の評価結果であり、図１３は、右方向のエッジを構成する第１データ画素列１５８に対応するサブ画素の補正量の組み合わせの画質の評価結果である。図１２及び図１３では、偽色が従来よりも抑えられた場合を「○」とし、偽色が従来と同じか大きくなる場合を「×」としている。 FIG. 12 and FIG. 13 show the evaluation results of the image quality when the image quality evaluation index is the average value of the color difference ΔE * 94 by ○ ×. FIG. 12 shows the evaluation results of the image quality of the correction amount combinations of the sub-pixels corresponding to the first data pixel column 156 constituting the left edge, and FIG. 13 shows the first data pixels constituting the right edge. It is an evaluation result of image quality of a combination of correction amounts of sub-pixels corresponding to a column 158. In FIG. 12 and FIG. 13, “◯” indicates that the false color is suppressed as compared with the conventional case, and “X” indicates that the false color is the same as or larger than the conventional color.
図１２によれば、左方向のエッジを構成する第１データ画素列１５６に含まれる赤色サブ画素１５２の補正量βｒと緑色サブ画素１５３の補正量βｇの好適な範囲は、以下の式（１１）で規定される。 According to FIG. 12, a suitable range of the correction amount βr of the red sub-pixel 152 and the correction amount βg of the green sub-pixel 153 included in the first data pixel row 156 constituting the leftward edge is represented by the following equation (11 ).
また、図１３によれば、右方向のエッジを構成する第１データ画素列１５８に含まれる青色サブ画素１５４の補正量βｂと緑色サブ画素１５３の補正量βｇの好適な範囲は、以下の式（１２）で規定される。 Further, according to FIG. 13, a preferable range of the correction amount βb of the blue subpixel 154 and the correction amount βg of the green subpixel 153 included in the first data pixel column 158 constituting the rightward edge is represented by the following equation: (12).
図１４及び図１５は、画質の評価指標を色差ΔＥ* 94の最大値とした場合の画質の評価結果を○×で示したものである。図１４は、左方向のエッジを構成する第１データ画素列１５６に対応するサブ画素の補正量の組み合わせの画質の評価結果であり、図１５は、右方向のエッジを構成する第１データ画素列１５８に対応するサブ画素の補正量の組み合わせの画質の評価結果である。図１４及び図１５では、偽色が従来よりも抑えられた場合を「○」とし、偽色が従来と同じか大きくなる場合を「×」としている。 FIG. 14 and FIG. 15 show the evaluation results of the image quality when the image quality evaluation index is the maximum value of the color difference ΔE * 94 by ○ ×. FIG. 14 shows the evaluation results of the image quality of the correction amount combinations of the sub-pixels corresponding to the first data pixel column 156 constituting the left edge, and FIG. 15 shows the first data pixels constituting the right edge. It is an evaluation result of image quality of a combination of correction amounts of sub-pixels corresponding to a column 158. In FIG. 14 and FIG. 15, “◯” indicates that the false color is suppressed as compared with the conventional case, and “X” indicates that the false color is the same as or larger than the conventional case.
図１４によれば、左方向のエッジを構成する第１データ画素列１５６に含まれる赤色サブ画素１５２の補正量βｒと緑色サブ画素１５３の補正量βｇの好適な範囲は、以下の式（１３）で規定される。 According to FIG. 14, a preferable range of the correction amount βr of the red sub-pixel 152 and the correction amount βg of the green sub-pixel 153 included in the first data pixel column 156 that constitutes the left edge is represented by the following equation (13 ).
また、図１５によれば、右方向のエッジを構成する第１データ画素列１５８に含まれる青色サブ画素１５４の補正量βｂと緑色サブ画素１５３の補正量βｇの好適な範囲は、以下の式（１４）で規定される。 Further, according to FIG. 15, a preferable range of the correction amount βb of the blue subpixel 154 and the correction amount βg of the green subpixel 153 included in the first data pixel column 158 configuring the rightward edge is represented by the following equation: (14).
本実施形態の画像表示装置１００によれば、次のような効果が得られる。まず、偽色の原因となるエッジ境界部のサブ画素の明るさが低減されるため、当該サブ画素の色が人間の眼に強く認識されることはない。そのため、偽色の発生が抑えられ、高画質な画像表示装置１００を提供することができる。また、エッジ境界部に位置するサブ画素だけでなく、それに横方向で隣接するサブ画素の開口率も調節することで、より偽色の発生を抑えることができる。 According to the image display device 100 of the present embodiment, the following effects can be obtained. First, since the brightness of the sub-pixel at the edge boundary that causes the false color is reduced, the color of the sub-pixel is not strongly recognized by the human eye. Therefore, generation of false colors can be suppressed and the image display device 100 with high image quality can be provided. Further, by adjusting not only the sub-pixel located at the edge boundary but also the aperture ratio of the sub-pixel adjacent to the sub-pixel in the horizontal direction, generation of false color can be further suppressed.
また、本実施形態の画像表示装置１００によれば、ガンマ補正に付随して階調の補正を行うことができるため、画像表示装置１００のサブ画素の構成は従来のものを流用することができる。よって、ガンマ補正の計算結果を記載したルックアップテーブルの内容を変更するのみで、本発明の効果を容易に得ることができる。 Further, according to the image display apparatus 100 of the present embodiment, gradation correction can be performed in association with gamma correction, so that the conventional configuration of the sub-pixels of the image display apparatus 100 can be used. . Therefore, the effect of the present invention can be easily obtained only by changing the contents of the lookup table describing the calculation result of gamma correction.
なお、本実施形態では、S−CIELABの計算条件として、入力画像をグレー画像としたが、赤色サブ画素、緑色サブ画素、青色サブ画素を全て最大階調（例えば２５５階調）とする白色の画像を入力画像としても良い。この場合も、図１２〜図１５に示した評価結果と同様の結果が得られる。 In this embodiment, the input image is a gray image as a calculation condition of S-CIELAB. However, the white sub-pixel having the maximum gradation (for example, 255 gradations) for all of the red sub-pixel, the green sub-pixel, and the blue sub-pixel is used. An image may be used as an input image. Also in this case, the same results as the evaluation results shown in FIGS.
なお、本実施形態では、エッジを構成する第１データ画素および前記第１データ画素よりも階調値が小さい第２データ画素において、第１データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、前記第２データ画素に対応する表示画素に近い位置に配列された第１サブ画素の明るさを小さくしているが、第２データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、前記第１データ画素に対応する表示画素に近い位置に配列された第１サブ画素の明るさを大きくしても良い。この場合も、同様にエッジ境界部の偽色が減少する。 In the present embodiment, a display pixel corresponding to the first data pixel is formed in the first data pixel constituting the edge and the second data pixel having a gradation value smaller than that of the first data pixel, and The brightness of the first sub-pixel arranged at a position close to the display pixel corresponding to the second data pixel is reduced, but the display pixel corresponding to the second data pixel is configured, and the first data pixel The brightness of the first sub-pixel arranged at a position close to the display pixel corresponding to may be increased. In this case as well, the false color at the edge boundary is similarly reduced.
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
２３Ａ…画像表示領域、１００…画像表示装置、１５１…画素、１５２…赤色サブ画素、１５３…緑色サブ画素、１５４…青色サブ画素、βｒ…赤色サブ画素の補正量、βｇ…緑色サブ画素の補正量、βｂ…青色サブ画素の補正量。 23A ... Image display area, 100 ... Image display device, 151 ... Pixel, 152 ... Red sub-pixel, 153 ... Green sub-pixel, 154 ... Blue sub-pixel, [beta] r ... Red sub-pixel correction amount, [beta] g ... Green sub-pixel correction Amount, βb: Correction amount of the blue sub-pixel.
Claims (3)
入力された画像データがグレースケール画像である場合に、
前記画像データのエッジを構成する、第１データ画素および前記第１データ画素よりも階調値が小さい第２データ画素において、前記第１データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、前記第２データ画素に対応する表示画素に近い位置に配列された第１サブ画素と、前記エッジを構成しない第３データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、前記第１サブ画素と同じ色を表示する第２サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に、前記第１サブ画素の明るさが前記第２サブ画素の明るさよりも小さくなるように前記画像データを補正する補正部を備え、
前記補正部はさらに、
前記第１データ画素に対応する表示画素を構成するサブ画素のうち、前記第１サブ画素と前記第１方向において隣り合う第３サブ画素と、前記第３データ画素に対応する表示画素において前記第３サブ画素と同じ色を表示する第４サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に、前記第３サブ画素の明るさが、前記第４サブ画素の明るさよりも小さくなるように前記画像データを補正し、
前記データ画素は、前記表示画素を構成する前記複数のサブ画素が表示する色に対応する階調値を有し、
前記補正部は、ｉ＝１、２、３、４、として、前記第ｉサブ画素に対応する第ｉデータサブ画素の階調値をαｉ、前記第ｉサブ画素において表示可能な最大の階調値をαＭｉ、
前記第ｉサブ画素に対するガンマ補正のγ値をγｉ、前記第ｉサブ画素の補正係数をβｉ、として、
β１＜β２となる前記β１および前記β２、並びに、β３＜β４となる前記β３および前記β４、を用いて、以下の式（１）に基づいて前記第ｉサブ画素に対応する補正後の前記第ｉデータサブ画素の階調値αｏｉを決定する、
画像表示装置。
A plurality of display pixels composed of a plurality of sub-pixels displaying different colors are arranged in the first direction and the second direction, adjacent in the second direction, and the sub-pixels included in the different display pixels have the same color. An image display device for displaying,
If the input image data is a grayscale image,
A display pixel corresponding to the first data pixel is formed in the first data pixel and the second data pixel having a gradation value smaller than that of the first data pixel, which constitutes the edge of the image data, and A first subpixel arranged at a position close to a display pixel corresponding to two data pixels, a display pixel corresponding to a third data pixel not forming the edge, and having the same color as the first subpixel A correction unit that corrects the image data so that the brightness of the first sub-pixel is smaller than the brightness of the second sub-pixel when the same gradation value is input to the second sub-pixel to be displayed; Prepared,
The correction unit further includes:
Of the sub-pixels constituting the display pixel corresponding to the first data pixel, the third sub-pixel adjacent to the first sub-pixel in the first direction and the display pixel corresponding to the third data pixel When the same gradation value is input to the fourth sub-pixel displaying the same color as the three sub-pixels, the brightness of the third sub-pixel is smaller than the brightness of the fourth sub-pixel. Correct the image data,
The data pixel has a gradation value corresponding to a color displayed by the plurality of sub-pixels constituting the display pixel,
The correction unit sets i = 1, 2, 3, 4, and sets the gradation value of the i-th data sub-pixel corresponding to the i-th sub-pixel to α i , the maximum level that can be displayed in the i-th sub-pixel. The key value is α Mi ,
Assuming that the γ value of gamma correction for the i-th sub-pixel is γ i and the correction coefficient of the i-th sub-pixel is β i ,
beta 1 <beta 2 become the beta 1 and the beta 2, and, β 3 <β 4 become the beta 3 and the beta 4, using the i-th sub-pixel based on the following equation (1) A corrected gradation value α oi of the i-th data sub-pixel corresponding to
Image display device.
前記表示画素を構成する前記複数のサブ画素は、赤色を表示する赤色サブ画素と、青色を表示する青色サブ画素と、の間に、緑色を表示する緑色サブ画素が配列されている、
画像表示装置。 The image display device according to claim 1,
In the plurality of sub-pixels constituting the display pixel, a green sub-pixel that displays green is arranged between a red sub-pixel that displays red and a blue sub-pixel that displays blue.
Image display device.
画素が互いに同じ色を表示する表示部に表示される画像データを処理する画像処理装置であって、
入力された画像データがグレースケール画像である場合に、
前記画像データのエッジを構成する、第１データ画素および前記第１データ画素よりも階調値が小さい第２データ画素において、前記第１データ画素に対応する表示画素を構成
し、かつ、前記第２データ画素に対応する表示画素に近い位置に配列された第１サブ画素と、前記エッジを構成しない第３データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、前記第
１サブ画素と同じ色を表示する第２サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に、前記第１サブ画素の明るさが前記第２サブ画素の明るさよりも小さくなるように前記画像データ
を補正する補正部を有し、
前記補正部はさらに、
前記第１データ画素に対応する表示画素を構成するサブ画素のうち、前記第１サブ画素と前記第１方向において隣り合う第３サブ画素と、前記第３データ画素に対応する表示画素において前記第３サブ画素と同じ色を表示する第４サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に、前記第３サブ画素の明るさが、前記第４サブ画素の明るさよりも小さくなるように前記画像データを補正し、
前記データ画素は、前記表示画素を構成する前記複数のサブ画素が表示する色に対応する階調値を有し、
前記補正部は、ｉ＝１、２、３、４、として、前記第ｉサブ画素に対応する第ｉデータサブ画素の階調値をα ｉ 、前記第ｉサブ画素において表示可能な最大の階調値をα Ｍｉ 、前記第ｉサブ画素に対するガンマ補正のγ値をγ ｉ 、前記第ｉサブ画素の補正係数をβ ｉ 、として、
β １ ＜β ２ となる前記β １ および前記β ２ 、並びに、β ３ ＜β ４ となる前記β ３ および前記β ４ 、を用いて、以下の式（１）に基づいて前記第ｉサブ画素に対応する補正後の前記第ｉデータサブ画素の階調値α ｏｉ を決定する画像処理装置。
A plurality of display pixels composed of a plurality of sub-pixels displaying different colors are arranged in the first direction and the second direction, adjacent in the second direction, and the sub-pixels included in the different display pixels have the same color. An image processing apparatus that processes image data displayed on a display unit for display,
If the input image data is a grayscale image,
A display pixel corresponding to the first data pixel is formed in the first data pixel and the second data pixel having a gradation value smaller than that of the first data pixel, which constitutes the edge of the image data, and A first subpixel arranged at a position close to a display pixel corresponding to two data pixels, a display pixel corresponding to a third data pixel not forming the edge, and having the same color as the first subpixel A correction unit that corrects the image data so that the brightness of the first sub-pixel is smaller than the brightness of the second sub-pixel when the same gradation value is input to the second sub-pixel to be displayed ; Have
The correction unit further includes:
Of the sub-pixels constituting the display pixel corresponding to the first data pixel, the third sub-pixel adjacent to the first sub-pixel in the first direction and the display pixel corresponding to the third data pixel When the same gradation value is input to the fourth sub-pixel displaying the same color as the three sub-pixels, the brightness of the third sub-pixel is smaller than the brightness of the fourth sub-pixel. Correct the image data,
The data pixel has a gradation value corresponding to a color displayed by the plurality of sub-pixels constituting the display pixel,
The correction unit sets i = 1, 2, 3, 4, and sets the gradation value of the i-th data sub-pixel corresponding to the i-th sub-pixel to α i , the maximum level that can be displayed in the i-th sub-pixel. Assuming that the tone value is α Mi , the γ value of gamma correction for the i-th sub-pixel is γ i , and the correction coefficient of the i-th sub-pixel is β i ,
beta 1 <beta 2 become the beta 1 and the beta 2, and, β 3 <β 4 become the beta 3 and the beta 4, using the i-th sub-pixel based on the following equation (1) An image processing apparatus that determines a gradation value α oi of the i-th data sub-pixel after correction corresponding to .
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