JP6143502B2 - 画像処理方法、画像出力装置及び表示装置 - Google Patents
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Description
同じRGB値をあるモニタに入力した時に表示される色は異なる。デバイス非依存色とは、
デバイスによらない統一的な色の指標であり、例えば同じCIE-XYZ値となる色は、モニタ
で見てもデジタルカメラで撮った画像でも同じ色に見える。カラーマネジメントでは、入力機器のデバイス依存色とデバイス非依存色の対応関係情報から、入力機器のデバイス依存色をデバイス非依存色に変換する。そして、出力機器のデバイス依存色とデバイス非依存色の対応関係情報から、デバイス非依存色を出力機器のデバイス依存色へと変換する。このようにすることで、入力機器と同じ色を出力機器で出すことができる。この時の共通のデバイス非依存色をPCS(Profile Connection Space)と呼ぶ。従来、デバイス依存色と
デバイス非依存色の対応関係情報を用いてカラーマネジメント処理を実行するものとしては、デバイス毎に決められた一つの対応関係情報を基に変換するものが一般的であった。
バックライト手段と、前記バックライト手段の発光量を制御する制御手段と、前記バックライト手段からの光を変調する表示パネルと、を備え、前記バックライト手段の発光量に応じて表示特性が変化する表示装置の、表示特性に関するプロファイル情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記プロファイル情報を用いて、入力画像に対し前記表示装置の色空間の画像へ色変換を行う変換手段と、
前記変換手段により色変換された画像を出力する出力手段と、
前記バックライト手段の第1の発光量に対応した前記表示装置の表示特性に関する第1プロファイル情報と、前記第1の発光量とは異なる第2の発光量に対応した前記表示装置の表示特性に関する第2プロファイル情報と、を記憶手段から読み出し、前記第1プロファイル情報および前記第2プロファイル情報を用いて、前記入力画像に基づいて決定される発光量に対応する前記表示装置の表示特性に関する第3プロファイル情報を生成する生成手段とを備え、
前記取得手段は、前記生成手段により生成された前記第3プロファイル情報を取得する画像出力装置である。
前記表示装置の表示特性に関するプロファイル情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記プロファイル情報を用いて、入力画像に対し前記表示装置の色空間の画像へ色変換を行う変換手段と、
前記変換手段により色変換された画像を前記表示パネルに出力する出力手段と、
前記バックライト手段の第1の発光量に対応した前記表示装置の表示特性に関する第1プロファイル情報と、前記第1の発光量とは異なる第2の発光量に対応した前記表示装置の表示特性に関する第2プロファイル情報と、を記憶手段から読み出し、前記第1プロファイル情報および前記第2プロファイル情報を用いて、前記入力画像に基づいて決定される発光量に対応する前記表示装置の表示特性に関する第3プロファイル情報を生成する生成手段を備え、
前記取得手段は、前記生成手段により生成された前記第3プロファイル情報を取得する表示装置である。
バックライト手段と、前記バックライト手段の発光量を制御する制御手段と、前記バックライト手段からの光を変調する表示パネルと、を備え、前記バックライト手段の発光量に応じて表示特性が変化する表示装置の、表示特性に関するプロファイル情報を取得する取得工程と、
前記取得工程により取得された前記プロファイル情報を用いて、入力画像に対し前記表示装置の色空間の画像へ色変換を行う変換工程と、
前記変換工程により色変換された画像を出力する出力工程と、
前記バックライト手段の第1の発光量に対応した前記表示装置の表示特性に関する第1プロファイル情報と、前記第1の発光量とは異なる第2の発光量に対応した前記表示装置の表示特性に関する第2プロファイル情報と、を記憶手段から読み出し、前記第1プロファイル情報および前記第2プロファイル情報を用いて、前記入力画像に基づいて決定される発光量に対応する前記表示装置の表示特性に関する第3プロファイル情報を生成する生成工程と、
を有し、
前記取得工程では、前記生成工程により生成された第3プロファイル情報を取得する画像処理方法である。
また、本発明は、入力画像に対し色変換を行って出力する画像処理方法であって、
バックライト手段と、前記バックライト手段の発光量を制御する制御手段と、前記バックライト手段からの光を変調する表示パネルと、を備え、前記バックライト手段の発光量に応じて表示特性が変化する表示装置の、表示特性に関するプロファイル情報を取得する取得工程と、
前記取得工程により取得された前記プロファイル情報を用いて、入力画像に対し前記表示装置の色空間の画像へ色変換を行う変換工程と、
前記変換工程により色変換された画像を出力する出力工程と、
入力画像の切り替わりを検出する検出工程と
を有し、
前記取得工程では、前記検出工程により入力画像の切り替わりが検出された場合に、前記プロファイル情報を取得する画像処理方法である。
以下、図面を参照して本発明の実施の一形態を説明する。ただし、本発明は本実施例に限られることなく本発明の趣旨を逸脱することなく、種々の構成により実施できる。
実施例1では、グローバルディミングを行う画像表示装置に対応する画像表示システムについて説明する。本実施例では画像信号はRGBそれぞれの8bit(0〜255)で構成されてい
るとして説明するが、これに限ることなく、さまざまな信号に適用可能である。
また、PCSとしてはCIE-XYZを使用して説明するが、CIE-L*a*b*や他の表色系だとしてもCIE-XYZに変換してから同様の処理を行うことができる。
0に入力され、表示される。また、USB(Universal Serial Bus)ケーブル301を通じて
、画像出力装置100、画像表示装置200の間で情報のやり取りができる。なお、本実施例では、DVIケーブルにより画像出力装置100と画像表示装置200とを接続した例
を示しているが、これに限らない。また、画像出力装置100と画像表示装置200の間で情報をやり取りするケーブルをUSBケーブルとした例を示しているが、これに限らない
。
c Experts Group)、PDF(Portable Document Format)等である。画像の例として画像40
0を図3に示す。画像ファイルには画像のデバイス依存色(以下画像RGB)とデバイス非依
存色(以下XYZ)の対応関係が記載されたICC(International Color Consortium)プロファイルが埋め込まれている。一般的にはAdobeRGBまたはsRGB(standard RGB)の色空間が用いられることが多い。プロファイルには全てのRGB値の組み合わせに対するXYZ値の情報を持たせるとサイズが膨大になるため、マトリクス形式のプロファイルとLUT(Look-Up Table)形式のプロファイルの2形式が使われている。
のRGB値からXYZ値への変換値、XYZ値からRGB値への変換値の情報は持たない。そのため、プロファイルの持つ情報から補間計算することで全ての組み合わせのRGB値からXYZ値への変換値、XYZ値からRGB値への変換値を得る。
ロファイルが画像ファイルに埋め込まれていなくても、AdobeRGBである旨、またはsRGBである旨が画像ファイル内のヘッダ情報等に記されていれば変換が可能な場合もある。その場合は画像出力装置100の記憶部101に記憶されたAdobeRGBやsRGBのプロファイル情報を参照することでRGB値からXYZ値への変換を行う。また、記憶部101にはディミングOFF状態での画像表示装置200の表示特性を示すICCプロファイルが記録されている。
は、画像表示装置200のキャリブレーション実施時に作成され保存される。画像表示装置200のキャリブレーションとは、不図示の測色器を用いて画像表示装置200で表示される色を校正する処理のことである。画像表示装置200のICCプロファイルは画像表
示装置200の入力RGBとそれを表示した際の表示特性(CIE-XYZ)の関係を記したもので、画像のプロファイルと同じく、マトリクス形式のもの、LUT形式のものがある。
00から送付される、ディミングによって変化したバックライトの発光量(バックライト光量)に応じたプロファイルを使用する。
示装置200へディミング状態確認コマンドを送信し、画像表示装置200から返信されるディミングON/OFF情報に基づき検出する。入力画像切り替わり検出部106はカラーマネジメント実施部104からの画像切り替え情報に基づき、画像の切り替わりフラグをON/OFFする。入力画像切り替わり検出部106は、画像の切り替わりを検出すると画像表示装置200に画像切り替わりフラグON/OFF情報を送る。
クライト光量を決定する。そしてバックライト光量に応じて信号の伸長幅(補正量)を決定する。統計量は例えば、画面全体の最大の信号レベルである。バックライト光量はディミングOFFの時のバックライト光量を100%として、
ただし、20%以下となる場合は20%となるようにバックライトを制御し、信号の伸長(補
正)処理は
となるように伸長処理をする。画像切り替わりフラグが立っている場合には、ディミング実施部206は信号の伸長処理はせず、バックライト光量だけを決定し、バックライト光量を表示特性算出部207に送る。画像切り替わりフラグが立っていない場合は、ディミング実施部206は、バックライト光量については前回算出したバックライト光量とし、そのバックライト光量を使って式2に基づいて信号の伸長処理を行い、画像表示部205に伸長処理した画像を送る。
情報生成部208からICCプロファイルを受け取り、USBケーブル301を通じてカラーマネジメント実施部104へICCプロファイルを送信する。
まず図4に沿って画像出力装置100の処理の流れを説明する。S101で画像出力装置100の制御部102は記憶部101からTIFF画像ファイルを読み出し、TIFF画像ファイルから画像のICCプロファイルと、画像データを抜き出し、それぞれをカラーマネジメ
ント実施部104に送る。また、制御部102は記憶部101からディミングOFF状態で
の画像表示装置200の表示特性を表すICCプロファイルも読み出し、カラーマネジメン
ト実施部104に送る。
する。ディミングがOFFだった場合はS108に進む。S108でカラーマネジメント実
施部104は、画像データに付属したICCプロファイルと、ディミングOFF状態での画像表示装置200のICCプロファイルを元に、画像データに対しカラーマネジメント処理する
。S109で画像出力部103は、カラーマネジメント処理された画像データを画像表示装置200へ出力する。
ので、ディミング実施部206は入力画像によらずバックライト光量を一定(ここでは最大発光量(100%))とする通常制御を行う。この場合、処理はS209に進み、画像表示部205は入力されたRGB値で液晶を駆動し、ディミングOFFでのバックライト光量でバックライト制御することで、バックライト光を変調し、パネルに画像を表示する。以上のようにしてディミングOFF時におけるカラーマネジメント処理された画像の表示が行わ
れる。
(B)に示す。これらの関係に基づき図3の画像400が変換される例を図7に示す。図6(B)で(X,Y,Z)=(0.1,0.1,0.1)と(X,Y,Z)=(0.2,0.2,0.2)の(R,G,B)値が共に(0,0,0)で一致しているのは、画像表示装置200はディミング無しではこれ以上暗くできないためである。
)の関係に基づき画像表示装置200のRGB値に変換される。そのRGB値で画像表示装置200の液晶が駆動される。画像表示装置200の表示特性は図6(B)の入力と出力を入れ替えたものであり、図6(C)に示す関係となる。以上のカラーマネジメント処理により、画像データに基づく画像は画像表示装置200において本来の色で表示することができる。ただし、黒浮きのため、画像表示装置の黒より暗い部分は本来の色で正しく表示できない。例えば画像RGB=(0,0,0)の部分は本来の色で正しく表示できない。
を利用してカラーマネジメント処理したのでは、XYZ値から画像表示装置のRGB値への変換がディミングON状態での表示特性に基づいて行えず、画像表示装置で表示される色は画像本来の色と異なってしまう。
A)、図9(B)に示す。ディミングON状態で本発明のカラーマネジメント処理を行わなかった場合の図3の画像400が変換される参考例を図17に示す。画像表示装置に入力されるRGB値はディミングOFFの場合と同じである。ディミングONではこの画像データにディミング処理が行われて、ディミングON時の表示特性(図9(B))に従って表示されるため、図17に示すように、表示される色が画像本来の色と異なってしまう。これは、XYZ
から画像表示装置のRGBへの変換がディミングOFFでの表示特性に従って行われるが、画像表示装置において入力RGBから出力XYZへの変換はディミングONでの表示特性によっ
て行われるため、2つの変換が整合しないからである。
する。S104で画像切り替わり検出部106は、画像切り替わりフラグをONにし、画像表示装置200に画像切り替わりフラグ情報を送信する。
示装置200に画像切り替わりフラグ情報を送信する。S109で画像出力部103はカラーマネジメント処理された画像データを画像表示装置200に出力する。
送信部204は、USBケーブル301を通じて、ICCプロファイルを画像出力装置10
0のカラーマネジメント実施部104に送信する。
。S208でディミング実施部206は、S204で決定したバックライト光量に基づき、式2により信号伸長処理を行い、画像信号を画像表示部205に送る。S209で画像表示部205は伸長処理された信号で液晶を駆動し、S204で決定したバックライト光量になるようにバックライト制御を行う。これにより表示パネルに画像が表示される。
取得する。同様にS405で表示特性算出部207は黒の輝度と色度を取得する。S406で表示特性算出部207は記憶部203からディミング実施部206で決定したバックライト光量に対応するγ値を取得する。
A)、図9(B)として、本実施例のカラーマネジメント処理が行われた場合の図3の画像400が変換される例を図11に示す。画像表示装置200に入力されるRGB値は、バ
ックライト光量の決定はディミングOFFの時と同じであり、これによりバックライト光量
が50%に決定される。そして、その時の表示特性(図9(A))に従い画像データに対しカ
ラーマネジメント処理が行われ、その画像データに対しディミング処理(信号伸長処理)が行われたうえで表示パネルに表示される。その表示特性は図9(B)であり、この特性は図9(A)に示す特性の入力と出力を入れ替えたものであるため、画像本来の色が表示可能である。
で推測することができる。バックライト光量(a%)での表示特性(XYZ値)を推測する処理を
フローチャートで表すと図12となる。S501で表示特性算出部207はバックライト光量100%での表示特性を記憶部203から取得する。S502で表示特性算出部207はバックライト光量20%での表示特性を記憶部203から取得する。S503で表示特性算
出部207は数式3に従いディミングで決定したバックライト光量(a%)に対応する表示特性を推測する。
りバックライト光量(a%)での3DLUT形式の表示特性を求められる。
るためである。しかし、バックライト光量毎の表示特性を全て取得し、変化する表示特性も考慮してカラーマネジメント処理を行ってもよい。
実施例2では、画像表示装置200がローカルディミングを行う場合に対応する例について説明する。実施例2では実施例1との相違点を中心に説明する。
図13の画像401をグローバルディミングで表示すると、画像に信号レベル255があ
るため、式1の計算によりバックライト光量は100%となり、ディミング無しと同じになっ
てしまう。そのため、黒浮きのため、画像表示装置の黒より暗い部分は本来の色で表示できない。
ジメント処理、S405からS408でのバックライト光量の算出及びバックライト光量に対応するICCプロファイル作成、S411での信号伸長処理でも同様に、LD領域毎に処
理する。これによりローカルディミングが行われる。図13の画像401を表示する場合、各LD領域で式2により計算することで、図14のように、A11領域等はバックライト光
量は20%、A22領域等はバックライト光量100%、A46領域はバックライト50%となる。各LD領域に対応する画像領域の画像データはそれぞれのバックライト光量に応じた表示特性(20%の場合は図8(C)、50%の場合は図8(B)、100%の場合は図8(A)に示す表示特性)に基づいてカラーマネジメント処理される。
を最小限にとどめることができる。
実施例1及び2では画像出力装置100と画像表示装置200が別体の構成である例を説明したが、実施例3ではこれらの機能が一体化した構成の画像表示装置の実施例を説明する。
グ制御でのバックライト光量が決定される。そして、決定されたバックライト光量に応じたディミングONでのプロファイルが取得され、このプロファイルに基づき画像データに対する変換が行われ、この変換された画像データに基づき表示制御が行われる。すなわち、変換された画像データに対しバックライト光量に応じた伸長処理が行われ、伸長処理された画像データに基づき液晶パネルが駆動される。また、前記決定されたバックライト光量によりバックライトの発光制御が行われる。これにより、ディミング制御による黒の再現性の向上が図られるとともに、ディミング制御によるモニタプロファイルの変動に適応したカラーマネジメント処理のおかげで画像本来の色の再現性の向上も図られる。
Claims (17)
- 入力画像に対し色変換を行って出力する画像処理方法であって、
バックライト手段と、前記バックライト手段の発光量を制御する制御手段と、前記バックライト手段からの光を変調する表示パネルと、を備え、前記バックライト手段の発光量に応じて表示特性が変化する表示装置の、表示特性に関するプロファイル情報を取得する取得工程と、
前記取得工程により取得された前記プロファイル情報を用いて、入力画像に対し前記表示装置の色空間の画像へ色変換を行う変換工程と、
前記変換工程により色変換された画像を出力する出力工程と、
前記バックライト手段の第1の発光量に対応した前記表示装置の表示特性に関する第1プロファイル情報と、前記第1の発光量とは異なる第2の発光量に対応した前記表示装置の表示特性に関する第2プロファイル情報と、を記憶手段から読み出し、前記第1プロファイル情報および前記第2プロファイル情報を用いて、前記入力画像に基づいて決定される発光量に対応する前記表示装置の表示特性に関する第3プロファイル情報を生成する生成工程と、
を有し、
前記取得工程では、前記生成工程により生成された第3プロファイル情報を取得する画像処理方法。 - 入力画像に対し色変換を行って出力する画像処理方法であって、
バックライト手段と、前記バックライト手段の発光量を制御する制御手段と、前記バックライト手段からの光を変調する表示パネルと、を備え、前記バックライト手段の発光量に応じて表示特性が変化する表示装置の、表示特性に関するプロファイル情報を取得する取得工程と、
前記取得工程により取得された前記プロファイル情報を用いて、入力画像に対し前記表示装置の色空間の画像へ色変換を行う変換工程と、
前記変換工程により色変換された画像を出力する出力工程と、
入力画像の切り替わりを検出する検出工程と
を有し、
前記取得工程では、前記検出工程により入力画像の切り替わりが検出された場合に、前
記プロファイル情報を取得する画像処理方法。 - 前記変換工程では、入力画像に対し、前記入力画像の色空間からデバイス非依存の色空間へ色変換を行い、さらに前記取得工程により取得された前記プロファイル情報を用いて、デバイス非依存の色空間から前記表示装置の色空間へ色変換を行う請求項1又は2に記載の画像処理方法。
- 前記入力画像に基づいて、前記バックライト手段の発光量を決定する決定工程をさらに有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像処理方法。
- 前記決定工程では、前記バックライト手段の所定の発光量に対応した前記表示装置の表示特性に関するプロファイル情報を取得し、当該取得したプロファイル情報を用いて入力画像に対し色変換を行い、当該色変換された画像に基づいて、前記バックライト手段の発光量を決定する請求項4に記載の画像処理方法。
- 前記制御手段は、入力画像に応じて前記バックライト手段の発光量を変更するディミング制御と、入力画像によらず前記バックライト手段の発光量を一定とするディミングOFF制御と、を実行可能であり、
前記所定の発光量は、前記ディミングOFF制御が行われる場合の発光量である請求項5に記載の画像処理方法。 - 前記所定の発光量は、前記バックライト手段の最大発光量である請求項5に記載の画像処理方法。
- 前記バックライト手段は、独立に発光量が制御可能な複数の発光領域から構成され、
前記取得工程では、前記発光領域毎の発光量に応じて変化する前記表示装置の表示特性に関するプロファイル情報を取得する請求項1〜7のいずれか1項に記載の画像処理方法。 - 前記変換工程により色変換された画像を、前記バックライト手段の発光量に応じて補正する補正工程をさらに有する請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像処理方法。
- 入力画像に対し色変換を行って出力する画像出力装置であって、
バックライト手段と、前記バックライト手段の発光量を制御する制御手段と、前記バックライト手段からの光を変調する表示パネルと、を備え、前記バックライト手段の発光量に応じて表示特性が変化する表示装置の、表示特性に関するプロファイル情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記プロファイル情報を用いて、入力画像に対し前記表示装置の色空間の画像へ色変換を行う変換手段と、
前記変換手段により色変換された画像を出力する出力手段と、
前記バックライト手段の第1の発光量に対応した前記表示装置の表示特性に関する第1プロファイル情報と、前記第1の発光量とは異なる第2の発光量に対応した前記表示装置の表示特性に関する第2プロファイル情報と、を記憶手段から読み出し、前記第1プロファイル情報および前記第2プロファイル情報を用いて、前記入力画像に基づいて決定される発光量に対応する前記表示装置の表示特性に関する第3プロファイル情報を生成する生成手段とを備え、
前記取得手段は、前記生成手段により生成された前記第3プロファイル情報を取得する画像出力装置。 - 前記変換手段は、入力画像に対し、前記入力画像の色空間からデバイス非依存の色空間
へ色変換を行い、さらに前記取得手段により取得された前記プロファイル情報を用いて、デバイス非依存の色空間から前記表示装置の色空間へ色変換を行う請求項10に記載の画像出力装置。 - 前記入力画像に基づいて、前記バックライト手段の発光量を決定する決定手段をさらに有する請求項10又は11に記載の画像出力装置。
- 前記決定手段は、前記バックライト手段の所定の発光量に対応した前記表示装置の表示特性に関するプロファイル情報を取得し、当該取得したプロファイル情報を用いて入力画像に対し色変換を行い、当該色変換された画像に基づいて、前記バックライト手段の発光量を決定する請求項12に記載の画像出力装置。
- バックライト手段と、前記バックライト手段の発光量を制御する制御手段と、前記バックライト手段からの光を変調する表示パネルと、を備え、前記バックライト手段の発光量に応じて表示特性が変化する表示装置であって、
前記表示装置の表示特性に関するプロファイル情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記プロファイル情報を用いて、入力画像に対し前記表示装置の色空間の画像へ色変換を行う変換手段と、
前記変換手段により色変換された画像を前記表示パネルに出力する出力手段と、
前記バックライト手段の第1の発光量に対応した前記表示装置の表示特性に関する第1プロファイル情報と、前記第1の発光量とは異なる第2の発光量に対応した前記表示装置の表示特性に関する第2プロファイル情報と、を記憶手段から読み出し、前記第1プロファイル情報および前記第2プロファイル情報を用いて、前記入力画像に基づいて決定される発光量に対応する前記表示装置の表示特性に関する第3プロファイル情報を生成する生成手段を備え、
前記取得手段は、前記生成手段により生成された前記第3プロファイル情報を取得する表示装置。 - 前記変換手段は、入力画像に対し、前記入力画像の色空間からデバイス非依存の色空間へ色変換を行い、さらに前記取得手段により取得された前記プロファイル情報を用いて、デバイス非依存の色空間から前記表示装置の色空間へ色変換を行う請求項14に記載の表示装置。
- 前記入力画像に基づいて、前記バックライト手段の発光量を決定する決定手段をさらに備える請求項14又は15に記載の表示装置。
- 前記決定手段は、前記バックライト手段の所定の発光量に対応した前記表示装置の表示特性に関するプロファイル情報を取得し、当該取得したプロファイル情報を用いて入力画像に対し色変換を行い、当該色変換された画像に基づいて、前記バックライト手段の発光量を決定する請求項16に記載の表示装置。
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