JP6351034B2 - 表示装置、表示パネルドライバ、画像処理装置及び表示パネルの駆動方法 - Google Patents

表示装置、表示パネルドライバ、画像処理装置及び表示パネルの駆動方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6351034B2
JP6351034B2 JP2014153918A JP2014153918A JP6351034B2 JP 6351034 B2 JP6351034 B2 JP 6351034B2 JP 2014153918 A JP2014153918 A JP 2014153918A JP 2014153918 A JP2014153918 A JP 2014153918A JP 6351034 B2 JP6351034 B2 JP 6351034B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control point
point data
gradation value
δcp
image data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014153918A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016031461A (ja
Inventor
弘史 降旗
弘史 降旗
能勢 崇
崇 能勢
織尾 正雄
正雄 織尾
杉山 明生
明生 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Synaptics Japan GK
Original Assignee
Synaptics Japan GK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Synaptics Japan GK filed Critical Synaptics Japan GK
Priority to JP2014153918A priority Critical patent/JP6351034B2/ja
Priority to US14/810,244 priority patent/US9837045B2/en
Priority to CN201510452158.7A priority patent/CN105321485B/zh
Publication of JP2016031461A publication Critical patent/JP2016031461A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6351034B2 publication Critical patent/JP6351034B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/02Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0271Adjustment of the gradation levels within the range of the gradation scale, e.g. by redistribution or clipping
    • G09G2320/0276Adjustment of the gradation levels within the range of the gradation scale, e.g. by redistribution or clipping for the purpose of adaptation to the characteristics of a display device, i.e. gamma correction
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0666Adjustment of display parameters for control of colour parameters, e.g. colour temperature
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2003Display of colours

Description

本発明は、表示装置、表示パネルドライバ、画像処理装置及び表示パネルの駆動方法に関し、特に、表示画像に対応する画像データに対して色調整を行うためのデジタル演算処理を行う表示装置、表示パネルドライバ、画像処理装置及び表示パネルの駆動方法に関する。
所望の画質の画像を表示するために、画像データに対してデジタル演算処理を行うことがある。そのようなデジタル演算処理の一つが、色調整処理である。画像データは、一般に、各画素の各副画素(例えば、赤色の副画素、緑色の副画素、青色の副画素)の階調値を示すデータを含んでいるが、各副画素の階調値を色調整処理によって調節することで、画像における各画素の実際の色を調節することができる。
色調整処理の一つの例は、色域の調整である。液晶表示パネルその他の表示パネルは、色再現性が不十分な場合があり、所望の色域(例えば、sRGB規格やNTSC(National Television System Committee)規格で決められた色域)の全ての色を表現できないような場合がある。このような場合でも、色調整処理を行うことで、所望の色域になるべく近い色域の色を表現可能にすることができる。
色調整処理については、様々な技術が提案されているが、発明者の検討によれば、公知の色調整処理は、色調整処理を適正に行いながら回路規模を小さくする点において改良の余地がある。このような状況は、特に、色調整処理と他の画像処理(例えば、ガンマ補正)とを直列的に行う場合に深刻である。
例えば、図1に図示されているように、色調整処理を行った後にガンマ補正を行う場合を考える。色調整処理を有効に行うためには、色調整処理の入力の画像データのビット幅よりも、色調整処理の出力として得られる画像データのビット幅の方が大きい必要がある。これは、色調整処理において、階調潰れが発生することを防ぐためである。一例としては、色調整処理の入力の画像データが、赤、緑、青をそれぞれ8ビットで表現するデータである場合、色調整処理の出力としては、赤、緑、青をそれぞれ10ビットで表現する画像データが生成される。
このとき、色調整処理の出力として得られた画像データに対して更にガンマ補正を行う場合には、ガンマ補正の出力として得られる画像データのビット幅が更に増大される必要がある。例えば、色調整処理の出力として赤、緑、青をそれぞれ10ビットで表現する画像データが生成される場合には、ガンマ補正の出力としては、例えば、赤、緑、青をそれぞれ12ビットで表現する画像データが生成される。しかしながら、ガンマ補正の入力として用いられる画像データ及び出力として得られる画像データのビット幅の増大は、彩度強調に用いられる回路の規模の増大を招き、好ましくない。
本発明に関連し得る技術として、国際公開第2004/070699号(特許文献1)は、色度図上のディスプレイの色再現領域での白、各原色および各補色に対応する色度座標点における最適なRGB補正値を保持する手段、色度図上のディスプレイの色再現領域において、原色および補色に対応する各色度座標点と白に対応する色度座標点とを結ぶことにより、ディスプレイの色再現領域を複数の領域に分割し、入力信号に対応する色度座標点がどの領域に属するかを判定する手段、ならびに入力信号に対応する色度座標点が属すると判定された領域の3頂点に相当する色度座標点に対応する最適なRGB補正値と、入力信号のRGB値とに基づいて、入力信号に対応するRGB値を補正する手段を備える色空間補正回路を開示している。
特開2010−79119号公報(特許文献2)は、液晶ディスプレイに表示するデータの彩度を強調することで、見かけ上色域を広げるための表示駆動回路を開示している。この表示駆動回路では、RGB画像データをHSVデータに変換し、更に、この変換で得られた彩度データ(S)を演算することにより、彩度を強調する処理が行われる。特開2004−96731号公報(特許文献3)も、類似の手法により彩度を強調する技術を開示している。
特開2002−116750号公報(特許文献4)は、入力されるRGB信号をリニアな色空間の信号に変換する第1のルックアップテーブルと、ルックアップテーブルから出力されるRGB信号に対してマトリクス変換処理を行うマトリクス演算回路と、マトリクス演算回路から出力される各チャンネルの信号に対してガンマ補正を行う第2のルックアップテーブルとを備える色変換回路を開示している。
特開2008−67343号公報(特許文献5)は、この特許文献と類似した構成の色補正回路を開示している。入力されるRGBデータを線型データに変換する前ガンマ回路と、前ガンマ回路から出力される線型データを演算するマトリクス演算回路と、マトリクス回路から出力されるデータに対してガンマ補正を行う後ガンマ回路とを備える色補正回路を開示している。この色補正回路では、前ガンマ回路から出力される線型データのビット数を、入力されるRGBデータのビット数よりも多くすることで、分解能を高めている。
特開2008−40305号公報(特許文献6)は、色合いを意図的に加工する処理を行うように構成された表示装置を開示している。この表示装置では、RGB信号をXYZ色空間において演算することにより、色合いを加工している。
国際公開第2004/070699号 特開2010−79119号公報 特開2004−96731号公報 特開2002−116750号公報 特開2008−67343号公報 特開2008−40305号公報
従って、本発明の目的の1つは、色調整及びガンマ補正を含むデジタル演算処理を小さな回路規模で行うことができる画像処理装置、画像処理方法及びそれらを用いた表示パネルドライバ及び表示装置を提供することにある。
本発明の他の目的及び新規な特徴は、下記の開示から当業者には理解されるであろう。
本発明の一の観点では、表示装置が、表示パネルと、表示パネルを駆動する表示パネルドライバとを具備する。表示パネルドライバは、入力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値に対してデジタル演算処理を行うことにより、出力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値をそれぞれ算出するように構成された演算部と、出力画像データに応答して表示パネルを駆動する駆動回路部と、制御点データ生成部とを備えている。制御点データ生成部は、所望のガンマ値に対応するガンマカーブの形状を表す第1制御点データを生成するように構成される。制御点データ生成部は、更に、色空間における入力画像データに対応する対応点の位置に応じて第1制御点データを補正することにより、入力画像データのR階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するR制御点データを算出する。加えて、制御点データ生成部は、色空間における入力画像データに対応する対応点の位置に応じて第1制御点データを補正することにより、入力画像データのG階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するG制御点データを算出する。また、制御点データ生成部は、色空間における入力画像データに対応する対応点の位置に応じて第1制御点データを補正することにより、入力画像データのB階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するB制御点データを算出する。演算部は、R制御点データに応じて出力画像データのR階調値を算出し、G制御点データに応じて出力画像データのG階調値を算出し、B制御点データに応じて出力画像データのB階調値を算出するように構成される。
本発明の他の観点では、表示パネルを駆動する表示パネルドライバが、入力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値に対してデジタル演算処理を行うことにより、出力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値をそれぞれ算出するように構成された演算部と、出力画像データに応答して表示パネルを駆動する駆動回路部と、制御点データ生成部とを具備する。制御点データ生成部は、所望のガンマ値に対応するガンマカーブの形状を表す第1制御点データを生成するように構成される。制御点データ生成部は、更に、色空間における入力画像データに対応する対応点の位置に応じて第1制御点データを補正することにより、入力画像データのR階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するR制御点データを算出する。加えて、制御点データ生成部は、色空間における入力画像データに対応する対応点の位置に応じて第1制御点データを補正することにより、入力画像データのG階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するG制御点データを算出する。また、制御点データ生成部は、色空間における入力画像データに対応する対応点の位置に応じて第1制御点データを補正することにより、入力画像データのB階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するB制御点データを算出する。演算部は、R制御点データに応じて出力画像データのR階調値を算出し、G制御点データに応じて出力画像データのG階調値を算出し、B制御点データに応じて出力画像データのB階調値を算出するように構成される。
本発明の更に他の観点では、画像処理装置が、入力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値に対してデジタル演算処理を行うことにより、出力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値をそれぞれ算出するように構成された演算部と、制御点データ生成部とを備えている。制御点データ生成部は、所望のガンマ値に対応するガンマカーブの形状を表す第1制御点データを生成するように構成される。制御点データ生成部は、更に、色空間における入力画像データに対応する対応点の位置に応じて第1制御点データを補正することにより、入力画像データのR階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するR制御点データを算出する。加えて、制御点データ生成部は、色空間における入力画像データに対応する対応点の位置に応じて第1制御点データを補正することにより、入力画像データのG階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するG制御点データを算出する。また、制御点データ生成部は、色空間における入力画像データに対応する対応点の位置に応じて第1制御点データを補正することにより、入力画像データのB階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するB制御点データを算出する。演算部は、R制御点データに応じて出力画像データのR階調値を算出し、G制御点データに応じて出力画像データのG階調値を算出し、B制御点データに応じて出力画像データのB階調値を算出するように構成される。
本発明の更に他の観点では、表示パネルの駆動方法が、
入力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値に対してデジタル演算処理を行うことにより、出力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値をそれぞれ算出するステップと、
出力画像データに応答して表示パネルを駆動するステップ
とを具備する。
出力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値をそれぞれ算出するステップは、
所望のガンマ値に対応するガンマカーブの形状を表す第1制御点データを生成するステップと、
色空間において入力画像データに対応する点の位置に基づいて第1制御点データを補正することにより、入力画像データのR階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するR制御点データと、入力画像データのG階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するG制御点データと、入力画像データのB階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するB制御点データとを算出するステップと、
R制御点データに応じて出力画像データのR階調値を算出し、G制御点データに応じて出力画像データのG階調値を算出し、B制御点データに応じて出力画像データのB階調値を算出するステップ
とを備えている。
本発明によれば、色調整及びガンマ補正を小さな回路規模で行うことができる画像処理装置、画像処理方法及びそれらを用いた表示パネルドライバ及び表示装置が提供される。
色調整とガンマ補正とを直列的に行う画像処理回路の構成を示す図である。 本発明の一実施形態において入力画像データに対して行われるガンマ補正及び色調整を概念的に示す図である。 目標とする色域と、色調整の対象の表示パネルの固有の色域を示している。 ある色空間におけるホワイトポイント(W)と、3原色に対応する頂点と、該3原色それぞれの補色に対応する頂点の位置の例を示す図である。 本発明の第1の実施形態における表示装置の構成を示すブロック図である。 各副画素の構造を概念的に示す回路図である。 第1の実施形態におけるドライバICの構成の例を示すブロック図である。 近似演算補正回路の構成の例を示すブロック図である。 入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN に対して行われる演算処理の入出力カーブの形状と、制御点データの関係を概念的に示すグラフである。 第1の実施形態における制御点データ算出回路の構成の例を示すブロック図である。 第1の実施形態における補正量算出回路の構成の例を示すブロック図である。 第1の実施形態において入力画像データDINに対して行われるデジタル演算処理を説明するフローチャートである。 一実施形態における、APL、ガンマ値γ_PIXEL、及び、制御点データ組CP_selの関係を説明するグラフである。 他の実施形態における、APL、ガンマ値γ_PIXEL、及び、制御点データ組CP_selの関係を説明するグラフである。 制御点データ組CP#q、CP#(q+1)にそれぞれに対応するガンマカーブの形状と、制御点データ組CP_selに対応するガンマカーブの形状を概念的に示すグラフである。 一実施形態における補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bの算出手順を示すフローチャートである。 補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bの算出の一例において用いられる設定を示す表である。 第1の実施形態における、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN と出力画像データDOUTのR階調値DOUT 、G階調値DOUT 、B階調値DOUT との間の関係を示すグラフである。 各原色の頂点、各補色の頂点、及び、ホワイトポイントに対する補正量の算出の手順を示すフローチャートである。 パネル特性の測定結果の例を示す表である。 図15Aに図示されているホワイトポイント(WP)、R頂点、G頂点、B頂点、C頂点、M頂点、Y頂点の色度座標の測定値について、色度座標(u’,v’)を色度座標(x、y)に変換した結果を示す表である。 調整目標値が設定の例を示す表である。 50%彩度パネル特性値の例を示す表である。 50%彩度目標値の例を示す表である。 図17Aに図示されている各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値及びホワイトポイントの色度座標の測定値に対して色度座標(u’,v’)から色度座標(x,y)への変換を行った結果を示す表である。 図17Bに図示されている各原色及び各補色の50%彩度目標値及びホワイトポイントの色度座標の目標値に対して色度座標(u’,v’)から色度座標(x,y)への変換を行った結果を示す表である。 図18Aに図示されている各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値及びホワイトポイントの色度座標の測定値に対して色度座標(x,y)から色度座標(X,Y,Z)への変換を行った結果を示す表である。 図18Bに図示されている各原色及び各補色の50%彩度目標値及びホワイトポイントの色度座標の目標値に対して色度座標(x,y)から色度座標(X,Y,Z)への変換を行った結果を示す表である。 各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値のR階調値、G階調値、B階調値の比の例を示す表である。 各原色及び各補色の50%彩度目標値のR階調値、G階調値、B階調値の比の例を示す表である。 各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値のR階調値、G階調値、B階調値の例を示す表である。 各原色及び各補色の50%彩度目標値のR階調値、G階調値、B階調値の例を示す表である。 50%彩度について得られたR階調値、G階調値、B階調値の補正量の例を示す表である。 各原色及び各補色の頂点について得られた補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bの例を示す表である。 第2の実施形態におけるドライバICの構成を示すブロック図である。 第2の実施形態における制御点データ算出回路を示すブロック図である。 第2の実施形態において入力画像データDINに対して行われるデジタル演算処理を説明するフローチャートである。 第2の実施形態におけるデジタル演算処理における各原色の頂点、各補色の頂点及びホワイトポイントの補正量の設定の例を示す表である。 入力画像データDINの各階調値と、液晶表示パネル2の固有のパネル特性(パネル輝度特性)と、輝度調整の目標値の例を示す表である。 第2の実施形態におけるデジタル演算処理における制御点データCP0_P〜CP5_Pの値の例を示す表である。 第2の実施形態におけるデジタル演算処理における制御点データCP0_sel〜CP5_selの値の例を示す表である。 最終的に得られる制御点データCP0_R〜CP5_R、CP0_G〜CP5_G、及び、CP0_B〜CP5_Bの値の例を示す表である。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の説明においては、同一又は対応する構成要素が、同一又は対応する参照符号で参照されていることに留意されたい。
図2、図3A、図3Bは、本発明の一実施形態において行われる色調整処理を概略的に説明する図である。図2を参照して、本実施形態では、入力画像データDINに対してデジタル演算処理を行うことにより、ガンマ補正と色調整とが行われ、ガンマ補正と色調整とが行われた出力画像データDOUTが生成される。
本実施形態では、出力画像データDOUTは、入力画像データDINに対して演算式による演算を行うことで算出される。詳細には、出力画像データDOUTのR階調値DOUT は、入力画像データDINのR階調値DIN を変数とする演算式を用いて算出され、出力画像データDOUTのG階調値DOUT は、入力画像データDINのG階調値DIN を変数とする演算式を用いて算出される。更に、出力画像データDOUTのB階調値DOUT は、入力画像データDINのB階調値DIN を変数とする演算式を用いて算出される。
図2の上段には、当該演算式によって実現される該デジタル演算処理の入出力関係(即ち、入力画像データDINの値と出力画像データDOUTの値との間の関係)を示すカーブが図示されている。以下では、入出力関係を示すカーブを、「入出力カーブ」ということがある。入出力カーブは、R階調値、G階調値、B階調値のそれぞれについて指定される。
本実施形態では、入出力カーブの形状を制御点(CP:control point)の位置によって指定すると共に、出力画像データDOUTの演算式に含まれる係数を、制御点の位置に応じて決定することで所望の形状の入出力カーブを実現する。より具体的には、本実施形態では、各入出力カーブの形状が、6つの制御点CP0〜CP5の位置によって指定される。入出力カーブの端点の位置が制御点CP0、CP5によって指定され、中間の部分の形状が、制御点CP1〜CP4によって指定される。制御点CP2、CP3は、中間付近の2つ位置において入出力カーブが通過する位置を指定している。制御点CP1は、制御点CP0、CP2の間の部分における入出力カーブの湾曲の程度を示している。制御点CP4は、制御点CP3、CP5の間の部分における入出力カーブの湾曲の程度を示している。ただし、図2の例では、制御点CP1、CP4は、入出力カーブが通過する位置に定義されていない。制御点CP0〜CP5は、いずれも、入力画像データDINの階調値(R階調値、G階調値又はB階調値)を第1座標軸とし、出力画像データDOUTの階調値(R階調値、G階調値又はB階調値)を第2座標軸とする座標系における点として指定される。ただし、制御点の数及び定義は、適宜に変更され得る。
加えて、図2の下段に図示されているように、本実施形態では、入出力カーブの形状を制御することで、ガンマ補正と色調整とが同時に実現される。詳細には、入出力カーブの形状、即ち、制御点CP0〜CP5の位置が、まず、所望のガンマ値のガンマカーブを近似するように設定される。更に、その入出力カーブの形状、即ち、制御点CP0〜CP5の位置を、色ごとに独立して補正する(調節する)ことで色調整が行われる。
色調整は、対象の表示パネル(本実施形態では、液晶表示パネル)において目標とする色域を実現するように行われる。図3Aは、目標とする色域と、色調整の対象の表示パネルの固有の色域を示している。目標とする色域と色調整の対象の表示パネルの固有の色域とが相違する場合でも、色調整を行うことで、疑似的に、実際に表示される画像における色域を目標とする色域に近づけ、又は、一致させることができる。
このような色調整は、概略的には、下記のようにして行われる。まず、各原色に対応する頂点、各補色に対応する頂点及びホワイトポイントについて、制御点CP0〜CP5の適正な補正量が算出される。図3Bは、色空間におけるホワイトポイント(W)と、3原色に対応する頂点と、該3原色それぞれの補色に対応する頂点の位置の例を示す図である。ここで、本実施形態では、3原色とは、R(赤色)、G(青色)、B(青色)を意味しており、3原色それぞれの補色とは、C(シアン)、M(マゼンダ)、Y(黄色)を意味している。また、ある原色の頂点とは、色空間において、当該原色の彩度が最大である点(彩度が100%の点)を意味しており、同様に、ある補色の頂点とは、色空間において、当該補色の彩度が最大である点を意味している。以下においては、原色R、G、Bに対応する頂点を、それぞれ、R頂点、G頂点、B頂点といい、補色C、M、Yに対応する頂点を、それぞれ、C頂点、M頂点、Y頂点という。
ここで、各原色に対応する頂点、各補色に対応する頂点及びホワイトポイントのそれぞれについての制御点CP0〜CP5の適正な補正量は、表示パネルの特性によって決定されるパラメータである。表示パネルの特性の測定値から、各原色に対応する頂点、各補色に対応する頂点及びホワイトポイントのそれぞれについて、制御点CP0〜CP5の適正な補正量を算出することができ、算出された補正量は、適宜の記憶手段(例えば、レジスタ)に格納される(詳細については、後述する)。
各画素の制御点CP0〜CP5の補正量は、色空間において入力画像データDINが対応する点の位置に応じて決定される。ここで、以下においては、色空間において入力画像データDINが対応する点を「対応点」ということがある。
より具体的には、本実施形態では、色空間において、3原色に対応する頂点と、3補色に対応する頂点と、ホワイトポイントとで、下記6つのエリアA1〜A6が定義される。
エリアA1:R頂点、Y頂点と、ホワイトポイントとを頂点とする三角形のエリア
エリアA2:Y頂点、G頂点と、ホワイトポイントとを頂点とする三角形のエリア
エリアA3:G頂点、C頂点と、ホワイトポイントとを頂点とする三角形のエリア
エリアA4:C頂点と、B頂点と、ホワイトポイントとを頂点とする三角形のエリア
エリアA5:B頂点と、M頂点と、ホワイトポイントとを頂点とする三角形のエリア
エリアA6:M頂点と、R頂点と、ホワイトポイントとを頂点とする三角形のエリア
ここで、エリアA1〜A6は、いずれも、一つの原色の頂点と、一つの補色の頂点と、ホワイトポイントで規定されることに留意されたい。
本実施形態の色調整では、ある画素に対応する入力画像データDINが入力された場合、該色空間における当該入力画像データDINの対応点が、上記の6つのエリアのいずれに属するかが判断される。更に、当該入力画像データDINに対応する点が属すると判断されたエリア(以下、「帰属エリア」ということがある。)について、下記の3つの「距離」が算出される:
(1)帰属エリアを規定する原色の頂点と、入力画像データDINの対応点の間の距離dELM
(2)帰属エリアを規定する補色の頂点と、入力画像データDINに対応する点の間の距離dCMP
(3)ホワイトポイントと、入力画像データDINの対応点の間の距離d
本実施形態では、帰属エリアを規定する原色の頂点について定められた補正量と、帰属エリアを規定する補色の頂点について定められた補正量と、ホワイトポイントについて定められた補正量と、算出されたこれらの3つの距離dELM、dCMP、dに応じて各画素に対応する入力画像データDINの制御点CP0〜CP5の補正量が算出される。該補正量で補正された制御点CP0〜CP5で規定される形状の入出力カーブに従って入力画像データDINに対してデジタル演算処理が行われることにより、色調整が行われる。ここで、「距離」としては、当該色空間において2点が離れる程度を示すように定義された任意のパラメータを採用できることに留意されたい。具体的な「距離」の定義の例は、後述される。
このような手法によれば、ガンマ補正と色調整とを同時に行うことができるので、ガンマ補正と色調整とを含むデジタル演算処理を小さな回路規模で行うことができる。以下では、上記のような色調整処理を行うための具体的な表示装置、表示パネルドライバ、画像処理回路の構成及び動作が提示される。
第1の実施形態:
図4は、本発明の第1の実施形態の表示装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の表示装置は、液晶表示装置1として構成されており、液晶表示パネル2と、ドライバIC(integrated circuit:集積回路)3とを備えている。
液晶表示パネル2は、表示領域5とゲート線駆動回路6(GIP(gate in panel)回路とも呼ばれる)とを備えている。表示領域5には、複数のゲート線7(走査線、アドレス線とも呼ばれる)と、複数のデータ線8(信号線、ソース線とも呼ばれる)が配置されると共に、画素9が配置されている。本実施形態では、ゲート線7の数はv本であり、データ線8の数は3h本であり、画素9は、v行h列で表示領域5に配置されている。v、hは、いずれも、2以上の整数である。
本実施形態では、各画素9は、3つの副画素:R副画素11R、G副画素11G、B副画素11Bを備えている。ここで、R副画素11Rとは、赤色に対応する(即ち、赤色を表示する)副画素であり、G副画素11Gとは、緑色に対応する(即ち、緑色を表示する)副画素であり、B副画素11Bとは、青色に対応する(即ち、青色を表示する)副画素である。なお、以下において、R副画素11R、G副画素11G、B副画素11Bを区別しない場合、副画素11と表記することがある。本実施形態では、副画素11が、v行3h列で液晶表示パネル2に配置される。各副画素11は、対応する一のゲート線7と一のデータ線8に接続される。液晶表示パネル2の各副画素11の駆動においては、ゲート線7が順次に選択され、選択されたゲート線7に接続された副画素11にデータ線8から所望の駆動電圧が書き込まれる。これにより、各副画素11が所望の階調に設定され、所望の画像が液晶表示パネル2の表示領域5に表示される。
図5は、各副画素11の構造を概念的に示す回路図である。各副画素11は、TFT(thin film transistor)12と、画素電極13とを備えている。TFT11は、そのゲートがゲート線7に接続され、ソースがデータ線8に接続され、ドレインが画素電極13に接続される。画素電極13は、液晶表示パネル2の対向電極(共通電極とも呼ばれる)14に対向するように設けられており、画素電極13と対向電極14の間には液晶が満たされている。なお、図5では、対向電極14が副画素11毎に設けられているように図示されているが、実際には、複数の副画素11に共通の対向電極が設けられる(典型的には、液晶表示パネル2全体で共通の対向電極14が設けられる)ことは、当業者には容易に理解されよう。
図4に戻り、ドライバIC3は、データ線8を駆動すると共にゲート線駆動回路6を制御するゲート線制御信号SGIPを生成する。データ線8の駆動は、演算装置4から受け取った入力画像データDIN及び同期データDSYNCに応答して行われる。ここで、入力画像データDINとは、液晶表示パネル2の表示領域5に表示される画像に対応するデータであり、より具体的には、各画素9の各副画素11の階調を指定するデータである。上述のように、入力画像データDINは、R階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN を含んでおり、R副画素11Rの階調がR階調値DIN によって指定され、G副画素11Gの階調がG階調値DIN によって指定され、B副画素11Bの階調がB階調値DIN によって指定される。本実施形態では、R階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN がいずれも8ビットデータである。即ち、即ち、入力画像データDINは、液晶表示パネル2の各画素9の階調を24ビットで表わすデータである。また、同期データDSYNCは、ドライバIC3の動作タイミングの制御に用いられるデータであり、ドライバIC3において発生されるタイミング制御信号、例えば、垂直同期信号VSYNC及び水平同期信号HSYNCの生成タイミングを制御するデータである。また、ゲート線制御信号SGIPの生成は、同期データDSYNCに応答して行われる。ドライバIC3は、COG(Chip on Glass)のような表面実装技術を用いて液晶表示パネル2に搭載されている。
図6は、ドライバIC3の構成の例を示すブロック図である。ドライバIC3は、インターフェース回路21と、近似演算補正回路22と、減色処理回路23と、ラッチ回路24と、階調電圧発生回路25と、データ線駆動回路26と、ガンマ値設定回路27と、補正量算出回路28と、制御点データ算出回路29とを備えている。
インターフェース回路21は、演算装置4から送られてくる入力画像データDINを受け取り、受け取った入力画像データDINを近似演算補正回路22に転送する。
近似演算補正回路22は、上述されている、色調整及びガンマ補正を行うためのデジタル演算処理を行う演算部である。近似演算補正回路22は、入力画像データDINに対してデジタル演算処理を行って出力画像データDOUTを生成する。出力画像データDOUTも、入力画像データDINと同様、各画素9の各副画素11の階調を指定するデータであり、R階調値DOUT 、G階調値DOUT 、B階調値DOUT を含んでいる。
図7は、近似演算補正回路22の構成の例を示すブロック図である。近似演算補正回路22は、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN についてそれぞれ用意された近似演算ユニット30R、30G、30Bを備えている。近似演算ユニット30Rは、入力画像データDINのR階調値DIN に対して演算式による補正演算を行い、出力画像データDOUTのR階調値DOUT を生成する。ここで、図7に図示されているように、近似演算ユニット30Rには制御点データCP0_R〜CP5_Rが供給される。ここで、図8に図示されているように、制御点データCP0_R〜CP5_Rは、入力画像データDINのR階調値DIN に対して行われる演算処理の入出力カーブの形状を指定するデータであり、該入出力カーブの形状を指定する制御点CP0〜CP5の位置を示している。近似演算ユニット30Rが演算処理に使用する演算式の係数は、制御点データCP0_R〜CP5_Rから決定され、これにより、所望の形状の入出力カーブに従ったデジタル演算処理がR階調値DIN に対して行われる。なお、以下において、制御点データCP0_R〜CP5_Rを総称して、制御点データ組CP_Rと記載することがある。
同様に、近似演算ユニット30G、30Bは、それぞれ、入力画像データDINのG階調値DIN 及びB階調値DIN に対して演算式による補正演算を行い、出力画像データDOUTのG階調値DOUT 及びB階調値DOUT を生成する。更に、図7に図示されているように、近似演算ユニット30Gには制御点データCP0_G〜CP5_Gが供給され、近似演算ユニット30Bには制御点データCP0_B〜CP5_Bが供給される。図8に図示されているように、制御点データCP0_G〜CP5_Gは、入力画像データDINのG階調値DIN に対して行われる演算処理の入出力カーブの形状を指定するデータであり、該入出力カーブの形状を指定する制御点CP0〜CP5の位置を示している。同様に、制御点データCP0_B〜CP5_Bは、B階調値DIN に対して行われる演算処理の入出力カーブの形状を指定するデータであり、該入出力カーブの形状を指定する制御点CP0〜CP5の位置を示している。近似演算ユニット30Gが演算処理に使用する演算式の係数は、制御点データCP0_G〜CP5_Gから決定され、これにより、所望の形状の入出力カーブに従ったデジタル演算処理がG階調値DIN に対して行われる。同様に、近似演算ユニット30Bが演算処理に使用する演算式の係数は、制御点データCP0_B〜CP5_Bから決定され、これにより、所望の形状の入出力カーブに従ったデジタル演算処理がB階調値DIN に対して行われる。なお、制御点データCP0_G〜CP5_Gを総称して、制御点データ組CP_Gと記載し、制御点データCP0_B〜CP5_Bを総称して、制御点データ組CP_Bと記載することがある。
出力画像データDOUTのR階調値DOUT 、G階調値DOUT 、B階調値DOUT は、それぞれ、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN よりも多いビット数を有するデータである。これは、色調整及びガンマ補正を行うためのデジタル演算処理によって画素の階調の情報が失われないために有効である。本実施形態では、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN は、いずれも、8ビットデータであり、出力画像データDOUTのR階調値DOUT 、G階調値DOUT 、B階調値DOUT は、いずれも10ビットデータである。
減色処理回路23、ラッチ回路24、階調電圧発生回路25及びデータ線駆動回路26は、近似演算補正回路22から出力される出力画像データDOUTに応じて液晶表示パネル2の表示領域5のデータ線8を駆動する駆動回路部として機能する。具体的には、減色処理回路23は、近似演算補正回路22によって生成された出力画像データDOUTに対して減色処理を行い、減色画像データDOUT_Dを生成する。減色画像データDOUT_Dは、各画素9の各副画素11の階調を8ビットで表わすように生成される。ラッチ回路24は、図示されないタイミング制御回路から供給されるラッチ信号SSTBに応答して減色画像データDOUT_Dを減色処理回路23からラッチし、ラッチした減色画像データDOUT_Dをデータ線駆動回路26に転送する。階調電圧発生回路25は、複数の階調電圧をデータ線駆動回路26に供給する。本実施形態では、減色画像データDOUT_Dにおいて、各画素9の各副画素11の階調が8ビットで表わされていることから、階調電圧発生回路25から供給される階調電圧の数は256(=2)である。データ線駆動回路26は、ラッチ回路24から送られてくる減色画像データDOUT_Dに応答して、液晶表示パネル2の表示領域5のデータ線8を駆動する。詳細には、データ線駆動回路26は、減色画像データDOUT_Dに応答して階調電圧発生回路25から供給される複数の階調電圧のうちから対応する階調電圧を選択し、対応する液晶表示パネル2のデータ線8を、選択された階調電圧に駆動する。
ガンマ値設定回路27と、補正量算出回路28と、制御点データ算出回路29とは、制御点データCP0_R〜CP5_R、データCP0_G〜CP0_G及びCP0_B〜CP5_Bを算出して近似演算補正回路22に供給する制御点データ生成部として動作する。詳細には、ガンマ値設定回路27は、近似演算補正回路22において行われるガンマ補正のガンマ値γ_VALUEを決定し、決定したガンマ値γ_VALUEを、制御点データ算出回路29に送る。本実施形態では、ガンマ値γ_VALUEは、各フレーム画像(各フレーム期間において液晶表示パネル2の表示領域5に表示される画像)のAPL(average picture level)に基づいて決定される。各フレーム画像のAPLは、入力画像データDINから算出される。本実施形態では、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN に対して共通のガンマ値γ_VALUEが設定される。
なお、ガンマ値γ_VALUEは、各フレーム画像のAPL以外のパラメータに基づいて決定されてもよい。また、ガンマ値γ_VALUEは、各フレーム期間毎に決定される必要はなく、特定の値に固定されてもよい。この場合、ガンマ値γ_VALUEは、予めガンマ値設定回路27に設けられたレジスタに設定されてもよい。ガンマ値γ_VALUEがレジスタに設定される場合、ガンマ値γ_VALUEを保持するレジスタは、ドライバIC3の外部から書き換え可能であることが好ましい。
補正量算出回路28は、制御点データCP0_R〜CP5_Rの補正量ΔCP_R、制御点データCP0_G〜CP5_Gの補正量ΔCP_G、及び、制御点データCP0_B〜CP5_Bの補正量ΔCP_Bを算出する。詳細には、補正量算出回路28は、上述されているように、色空間における当該入力画像データDINに対応する点(対応点)が属する帰属エリアを、上記のエリアA1〜A6(図3B参照)のうちから選択し、更に、3つの距離dELM、dCMP、dを算出する。ここで、dELMは、帰属エリアを規定する原色の頂点と、入力画像データDINに対応する点の間の距離であり、dCMPは、帰属エリアを規定する補色の頂点と、入力画像データDINに対応する点の間の距離である。また、dは、ホワイトポイントと、入力画像データDINに対応する点の間の距離である。補正量算出回路28は、更に、距離dELM、dCMP、dに応答して補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bを算出する。補正量算出回路28の構成と動作は、後に詳細に説明する。
制御点データ算出回路29は、ガンマ値設定回路27から受け取ったガンマ値γ_VALUEと、補正量算出回路28から受け取った補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bに基づいて、近似演算補正回路22に供給される制御点データCP0_R〜CP5_R、CP0_G〜CP5_G、CP0_B〜CP5_Bを算出する。後述されるように、制御点データ算出回路29は、ガンマ値γ_VALUEに指定されたガンマカーブの形状を指定する制御点データを算出し、その制御点データを補正量算出回路28から受け取った補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bに応じて補正することで、制御点データCP0_R〜CP5_R、CP0_G〜CP5_G、CP0_B〜CP5_Bを算出する。
続いて、制御点データ算出回路29及び補正量算出回路28の構成について詳細に説明する。図9は、制御点データ算出回路29の好適な構成の例を示すブロック図である。図9の例では、制御点データ算出回路29は、制御点データ組格納レジスタ31と、補間演算/選択回路32と、制御点データ加減算回路33とを備えている。
制御点データ組格納レジスタ31は、複数の制御点データ組CP#1〜CP#mを格納している。制御点データ組CP#1〜CP#mは、上述の制御点データ組CP_R、CP_G、CP_Bを決定する元データとして使用されるデータ組である。制御点データ組CP#1〜CP#mのそれぞれは、異なるガンマ値γに対応しており、各制御点データ組CP#j(jは、1以上m以下の整数)は、制御点データCP0#j〜CP5#jを含んでいる。
補間演算/選択回路32は、ガンマ値設定回路27から受け取ったガンマ値γ_VALUEに対応する制御点データ組CP_selを決定する。ここで、制御点データ組CP_selは、制御点データCP0_sel〜CP5_selを含んでいる。一実施形態では、補間演算/選択回路32は、ガンマ値γ_VALUEに応じて、制御点データ組CP#1〜CP#mのうちから制御点データ組CP_selを選択することで制御点データ組CP_selを決定してもよい。また、補間演算/選択回路32は、ガンマ値γ_VALUEに応じて制御点データ組CP#1〜CP#mのうちの2つを選択し、選択した2つの制御点データ組に対して補間演算をすることで制御点データ組CP_selを決定してもよい。制御点データ組CP_selの決定については後に詳細に説明する。補間演算/選択回路32によって決定された制御点データ組CP_selは、制御点データ加減算回路33に送られる。
制御点データ加減算回路33は、補正量算出回路28から受け取った補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bに応じて制御点データCP0_sel〜CP5_selを修正して近似演算補正回路22に供給される制御点データCP0_R〜CP5_R、CP0_G〜CP5_G、CP0_B〜CP5_Bを算出する。上述のように、近似演算補正回路22の近似演算ユニット30Rは、制御点データCP0_R〜CP5_Rで指定される入出力カーブに従って入力画像データDINのR階調値DIN に対して演算処理を行う。また、近似演算ユニット30Gは、制御点データCP0_G〜CP5_Gで指定される入出力カーブに従って入力画像データDINのG階調値DIN に対して演算処理を行い、近似演算ユニット30Bは、制御点データCP0_B〜CP5_Bで指定される入出力カーブに従って入力画像データDINのB階調値DIN に対して演算処理を行う。
図10は、補正量算出回路28の好適な構成の例を示すブロック図である。補正量算出回路28は、最大最小演算回路41、原色頂点距離算出回路42、R頂点補正量レジスタ43R、G頂点補正量レジスタ43G、B頂点補正量レジスタ43B、セレクタ44、乗算器45、補色頂点距離算出回路46、C頂点補正量レジスタ47C、M頂点補正量レジスタ47M、Y頂点補正量レジスタ47Y、セレクタ48、乗算器49、ホワイトポイント距離算出回路50、ホワイトポイント補正量レジスタ51、乗算器52、及び、加算器53を備えている。
最大最小演算回路41は、各画素の入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のいずれが最大で、いずれが最小かを演算する。この演算は、色空間における入力画像データDINの対応点の帰属エリアが、図3Bに図示されているエリアA1〜A6のいずれであるかを判断することと等価である。なぜなら、入力画像データDINの対応点の帰属エリアは、R階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のうちの最大値に対応する原色の頂点と、最小値に対応する原色の補色の頂点と、ホワイトポイントで規定されるエリアとして決定可能であるからである。例えば、R階調値DIN が最大であり、B階調値DIN が最小であれば、入力画像データDINの対応点の帰属エリアが、エリアA1(即ち、R頂点、Y頂点及びホワイトポイントを頂点とするエリア)であると決定できる。ここで、Y(黄色)が、B(青色)の補色であることに留意されたい。最大最小演算回路41は、R階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のいずれが最大であるかに基づいて、R、G、Bのいずれかを選択する選択信号SELRGBを生成し、更に、R階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のいずれが最小であるかに基づいて、C、M、Yのいずれかを選択する選択信号SELCMYを生成する。ここで、選択信号SELRGBは、R階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のうちの最大値に対応する原色を選択するように生成され、選択信号SELCMYは、R階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のうちの最小値に対応する原色の補色を選択するように生成される。
最大最小演算回路41によって選択される原色は、「選択原色」と記載することがあり、また、選択原色の頂点を、「選択原色頂点」と記載することがある。同様に、最大最小演算回路41によって選択される補色は、「選択補色」と記載することがあり、選択補色の頂点を、「選択補色頂点」と記載することがある。
原色頂点距離算出回路42は、色空間における、選択原色頂点(選択信号SELRGBで選択された選択原色の頂点)と入力画像データDINの対応点の間の距離dELMを算出する。距離dELMとしては、当該色空間において、選択信号SELRGBで選択された原色の頂点と入力画像データDINの対応点が離れる程度を示すように定義された任意のパラメータを採用できることに留意されたい。距離dELMの具体的な定義の例は、後述される。
R頂点補正量レジスタ43Rは、R頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bを保持する。R頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとは、それぞれ、R頂点について適正である補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bの値、即ち、色空間において入力画像データDINの対応点がR頂点に一致する場合に補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとして設定すべき値である。後述されるように、R頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、液晶表示パネル2の特性の測定結果から算出することができ、予め(例えば、ドライバIC3の起動時に)、R頂点補正量レジスタ43Rに設定される。
同様に、G頂点補正量レジスタ43Gは、G頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bを保持する。G頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとは、G頂点について適正である補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bの値、即ち、色空間において入力画像データDINの対応点がG頂点である場合に補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとして設定すべき値である。G頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、予め(例えば、ドライバIC3の起動時に)、G頂点補正量レジスタ43Gに設定される。
また、B頂点補正量レジスタ43Bは、B頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bを保持する。B頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、B頂点について適正である補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bの値、即ち、色空間において入力画像データDINの対応点がB頂点である場合に補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとして設定すべき値である。B頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、予め(例えば、ドライバIC3の起動時に)、B頂点補正量レジスタ43Bに設定される。
セレクタ44は、R頂点補正量レジスタ43R、G頂点補正量レジスタ43G、B頂点補正量レジスタ43Bに設定されている補正量のうち、選択信号SELRGBで選択された選択原色に対応する補正量を選択し、選択された補正量を出力する。セレクタ44から出力される補正量を、選択原色補正量ΔCP_RELM、ΔCP_GELM、ΔCP_BELMと記載する。ここで、ΔCP_RELMは、制御点データCP0_R〜CP5_Rの算出に用いられる補正量であり、ΔCP_R、ΔCP_R、ΔCP_Rのいずれかである。また、ΔCP_GELMは、制御点データCP0_G〜CP5_Gの算出に用いられる補正量であり、ΔCP_G、ΔCP_G、ΔCP_Gのいずれかである。同様に、ΔCP_BELMは、制御点データCP0_B〜CP5_Bの算出に用いられる補正量であり、ΔCP_B、ΔCP_B、ΔCP_Bのいずれかである。
乗算器45は、セレクタ44から出力される選択原色補正量ΔCP_RELM、ΔCP_GELM、ΔCP_BELMと距離dELMとから、それぞれ、原色距離依存補正量ΔCP_RELM−d、ΔCP_GELM−d、ΔCP_BELM−dを算出する演算器である。原色距離依存補正量ΔCP_RELM−dは、ΔCP_RELMと距離dELMとから、入力画像データDINが対応する点と、その帰属エリアに対応する原色の頂点とが近いほどΔCP_RELMに近い値になるように算出される。同様に、原色距離依存補正量ΔCP_GELM−dは、ΔCP_GELMと距離dELMとから、入力画像データDINが対応する点と、その帰属エリアに対応する原色の頂点とが近いほどΔCP_GELMに近い値になるように算出され、原色距離依存補正量ΔCP_BELM−dは、ΔCP_BELMと距離dELMとから、入力画像データDINが対応する点と、その帰属エリアに対応する原色の頂点とが近いほどΔCP_GELMに近い値になるように算出される。
入力画像データDINが対応する点と、該入力画像データDINが対応する点の帰属エリアに対応する原色の頂点とが近いほど距離dELMが大きくなるように距離dELMが定義されている本実施形態では、乗算器45は、選択原色補正量ΔCP_RELMと距離dELMとの積に比例するように原色距離依存補正量ΔCP_RELM−dを算出する。同様に、乗算器45は、選択原色補正量ΔCP_GELMと距離dELMとの積に比例するように原色距離依存補正量ΔCP_GELM−dを算出し、選択原色補正量ΔCP_BELMと距離dELMとの積に比例するように原色距離依存補正量ΔCP_BELM−dを算出する。
補色頂点距離算出回路46は、色空間における、選択信号SELCMYで選択された補色の頂点と入力画像データDINの対応点の間の距離dCMPを算出する。距離dCMPとしては、当該色空間において、選択信号SELCMYで選択された補色の頂点と入力画像データDINの対応点が離れる程度を示すように定義された任意のパラメータを採用できることに留意されたい。距離dCMPの具体的な定義の例は、後述される。
C頂点補正量レジスタ47Cは、C頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bを保持する。C頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとは、C頂点について適正である補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bの値、即ち、色空間において入力画像データDINの対応点がC頂点に一致する場合に補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとして設定すべき値である。後述されるように、C頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、液晶表示パネル2の特性の測定結果から算出することができ、予め(例えば、ドライバIC3の起動時に)、C頂点補正量レジスタ47Cに設定される。
同様に、M頂点補正量レジスタ47Mは、M頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bを保持する。M頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとは、M頂点について適正である補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bの値、即ち、色空間において入力画像データDINの対応点がM頂点である場合に補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとして設定すべき値である。M頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、予め(例えば、ドライバIC3の起動時に)、M頂点補正量レジスタ47Mに設定される。
また、Y頂点補正量レジスタ47Yは、Y頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bを保持する。Y頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとは、Y頂点について適正である補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bの値、即ち、色空間において入力画像データDINの対応点がY頂点である場合に補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとして設定すべき値である。Y頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、予め(例えば、ドライバIC3の起動時に)、Y頂点補正量レジスタ47Yに設定される。
なお、R頂点補正量レジスタ43R、G頂点補正量レジスタ43G、B頂点補正量レジスタ43B、セレクタ44、乗算器45、補色頂点距離算出回路46、C頂点補正量レジスタ47C、M頂点補正量レジスタ47M及びY頂点補正量レジスタ47Yにそれぞれ設定されるR頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、G頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、B頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、C頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、M頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、Y頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、ホワイトポイント補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bの算出方法については、後に詳細に説明する。
セレクタ48は、C頂点補正量レジスタ47C、M頂点補正量レジスタ47M、Y頂点補正量レジスタ47Yに設定されている補正量のうち、選択信号SELCMYで選択された補色に対応する補正量を選択し、選択された補正量を出力する。セレクタ44から出力される補正量を、選択補色補正量ΔCP_RCMP、ΔCP_GCMP、ΔCP_BCMPと記載する。ここで、ΔCP_RCMPは、制御点データCP0_R〜CP5_Rの算出に用いられる補正量である。また、ΔCP_GCMPは、制御点データCP0_G〜CP5_Gの算出に用いられる補正量であり、ΔCP_BCMPは、制御点データCP0_B〜CP5_Bの算出に用いられる補正量である。
乗算器49は、セレクタ47から出力される選択補色補正量ΔCP_RCMP、ΔCP_GCMP、ΔCP_BCMPと距離dCMPとから、それぞれ、補色距離依存補正量ΔCP_RCMP−d、ΔCP_GCMP−d、ΔCP_BCMP−dを算出する演算器である。補色距離依存補正量ΔCP_RCMP−dは、ΔCP_RCMPと距離dCMPとから、入力画像データDINが対応する点と、その帰属エリアに対応する補色の頂点とが近いほどΔCP_RCMPに近い値になるように算出される。同様に、補色距離依存補正量ΔCP_GCMP−dは、ΔCP_GCMPと距離dCMPとから、入力画像データDINが対応する点と、その帰属エリアに対応する補色の頂点とが近いほどΔCP_GCMPに近い値になるように算出され、補色距離依存補正量ΔCP_BCMP−dは、ΔCP_BCMPと距離dCMPとから、入力画像データDINが対応する点と、その帰属エリアに対応する補色の頂点とが近いほどΔCP_GCMPに近い値になるように算出される。
入力画像データDINが対応する点と、該入力画像データDINが対応する点の帰属エリアに対応する補色の頂点とが近いほど距離dCMPが大きくなるように距離dCMPが定義されている本実施形態では、乗算器45は、選択補色補正量ΔCP_RCMPと距離dCMPとの積に比例するように補色距離依存補正量ΔCP_RCMP−dを算出する。同様に、乗算器45は、選択補色補正量ΔCP_GCMPと距離dCMPとの積に比例するように補色距離依存補正量ΔCP_GCMP−dを算出し、選択補色補正量ΔCP_BCMPと距離dCMPとの積に比例するように補色距離依存補正量ΔCP_BCMP−dを算出する。
ホワイトポイント距離算出回路50は、色空間における、入力画像データDINの対応点とホワイトポイントの間の距離dを算出する。距離dとしては、当該色空間において、ホワイトポイントと入力画像データDINの対応点が離れる程度を示すように定義された任意のパラメータを採用できることに留意されたい。距離dの具体的な定義の例は、後述される。
ホワイトポイント補正量レジスタ51は、ホワイトポイント補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bを保持する。ホワイトポイント補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとは、ホワイトポイントについて適正である補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bの値、即ち、色空間において入力画像データDINの対応点がホワイトポイントに一致する場合に補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとして設定すべき値を保持している。後述されるように、ホワイトポイント補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、液晶表示パネル2の特性の測定結果から算出することができ、予め(例えば、ドライバIC3の起動時に)、ホワイトポイント補正量レジスタ51に設定される。
乗算器52は、ホワイトポイント補正量レジスタ51から出力されるホワイトポイント補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bと距離dとから、それぞれ、ホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_RW−d、ΔCP_GW−d、ΔCP_BW−dを算出する演算器である。ホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_RW−dは、ΔCP_Rと距離dとから、入力画像データDINが対応する点とホワイトポイントとが近いほどΔCP_Rに近い値になるように算出される。同様に、ホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_GW−dは、ΔCP_Gと距離dとから、入力画像データDINが対応する点とホワイトポイントとが近いほどΔCP_Gに近い値になるように算出され、ホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_BW−dは、ΔCP_Bと距離dとから、入力画像データDINが対応する点とホワイトポイントとが近いほどΔCP_Gに近い値になるように算出される。
加算器53は、乗算器45から出力される原色距離依存補正量ΔCP_RELM−d、ΔCP_GELM−d、ΔCP_BELM−dと、乗算器49から出力される補色距離依存補正量ΔCP_RCMP−d、ΔCP_GCMP−d、ΔCP_BCMP−dと、乗算器52から出力されるホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_RW−d、ΔCP_GW−d、ΔCP_BW−dとから、補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bを算出する。詳細には、加算器53は、補正量ΔCP_RをΔCP_RELM−d、ΔCP_RCMP−d、ΔCP_RW−dの和として算出する。同様に、加算器53は、補正量ΔCP_GをΔCP_GELM−d、ΔCP_GCMP−d、ΔCP_GW−dの和として算出し、補正量ΔCP_BをΔCP_BELM−d、ΔCP_BCMP−d、ΔCP_BW−dの和として算出する。
なお、R頂点補正量レジスタ43R、G頂点補正量レジスタ43G、B頂点補正量レジスタ43B、セレクタ44、乗算器45、補色頂点距離算出回路46、C頂点補正量レジスタ47C、M頂点補正量レジスタ47M及びY頂点補正量レジスタ47Yにそれぞれ設定される補正量の算出方法については、後述する。
続いて、第1の実施形態において行われる、色調整及びガンマ補正のためのデジタル演算処理について説明する。図11Aは、本実施形態において行われるデジタル演算処理を説明するフローチャートである。
ステップS01:
ガンマ値設定回路27により、ガンマ値γ_VALUEが決定される。本実施形態では、ガンマ値γ_VALUEは、各フレーム期間毎に、当該フレーム期間に表示されるフレーム画像のAPL(average picture level)に基づいて決定される。各フレーム画像のAPLは、入力画像データDINから算出される。
一実施形態では、ガンマ値γ_VALUEは、例えば、下記式(1)から算出してもよい:
γ_VALUE=γ_STD+APL・η …(1)
ここで、γ_STDは、基準となるガンマ値であり、APLは、当該フレーム画像のAPLであり、また、ηは、所定の正の比例定数である。
なお、本実施形態では、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN に対して共通のガンマ値γ_VALUEが設定されることに留意されたい。また、ガンマ値γ_VALUEは、各フレーム画像のAPLに加え、又はAPLの代わりに他のパラメータに基づいて決定されてもよい。
ステップS02:
更に、設定されたガンマ値γ_VALUEに応じて、制御点データ組CP_sel(即ち、制御点データCP0_sel〜CP5_sel)が選択又は算出される。ここで、制御点データ組CP_selは、最終的に近似演算補正回路22に供給される制御点データ組CP_R、CP_G、CP_Bを算出するために用いられる元データである。制御点データ組CP_selは、各フレーム画像に対して選択される。
一実施形態では、制御点データ組CP_selは、制御点データ算出回路29の制御点データ組格納レジスタ31に格納された複数の制御点データ組CP#1〜CP#mのうちから選択される。上述のとおり、制御点データ組CP#1〜CP#mは、異なるガンマ値γに対応しており、各制御点データ組CP#jは、制御点データCP0#j〜CP5#jから構成されている。
あるガンマ値γに対応する制御点データ組CP#jの制御点データCP0#j〜CP5#jは、下記のように決定されている。
(1)γ<1の場合
Figure 0006351034
(2)γ≧1の場合
Figure 0006351034
ここで、DIN MAXは、上述されているように、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN の上限値であり、R階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のビット数によって決定される。また、DOUT MAXは、出力画像データDOUTのR階調値DOUT 、G階調値DOUT 、B階調値DOUT の上限値であり、R階調値DOUT 、G階調値DOUT 、B階調値DOUT のビット数によって決定される。Kは、下記式:
K=(DIN MAX+1)/2 ・・・(3)
で与えられる定数である。また、Gamma[x]は、ガンマ補正の厳密式を表す関数であり、下記式によって定義される:
Figure 0006351034
本実施形態では、制御点データ組CP#1〜CP#mは、制御点データ組CP#1〜CP#mから任意に選択された制御点データ組CP#jについて、jが大きいほど対応するガンマ値γが大きくなるように決定されている。即ち、制御点データ組CP#jについて定められたガンマ値をγとすると、
γ<γ<・・・<γm−1<γ ・・・(5)
が成立する。
一実施形態では、制御点データ組CP_selは、ガンマ値γ_VALUEに応じて制御点データ組CP#1〜CP#mのうちから選択される。ガンマ値γ_VALUEが大きいほど、よりjの値が大きいような制御点データ組CP#jが選択される。
図11Bは、このようにして制御点データ組CP_selが決定された場合のAPL、γ_VALUE、及び、制御点データ組CP_selの関係を説明するグラフである。APLが大きいほど、ガンマ値γ_VALUEは大きく設定され、よりjの値が大きいような制御点データ組CP#jが選択される。
他の実施形態では、制御点データ組CP_selは、次のように算出されてもよい。制御点データ組格納レジスタ31に、2P−(Q−1)組の制御点データ組CP#1〜CP#m(ここで、m=2P−(Q−1))が保存される。ここで、Pは、各フレーム画像のAPLを記述するために使用されるビットの数であり、Qは、Pよりも小さく2以上の所定の整数である。制御点データ組格納レジスタ31に格納される制御点データ組CP#1〜CP#mは、初期設定として、演算装置4からドライバIC3に供給されてもよい。
更に、ガンマ値γ_VALUEに応じて、制御点データ組格納レジスタ31に格納されている制御点データ組CP#1〜CP#mのうちの2つの制御点データ組:制御点データ組CP#q、CP#(q+1)が選択される。qは、1以上、m−1の整数である。ここで、
γ<γ_VALUE<γq+1 ・・・(6)
となるように制御点データ組CP#q、CP#(q+1)が選択される。
制御点データ組CP_selの制御点データCP0_sel〜CP5_selは、それぞれ、選択した2つの制御点データ組CP#qの制御点データCP0#q〜CP5#qと、制御点データ組CP#(q+1)の制御点データCP0#(q+1)〜CP5#(q+1)補間計算によって算出される。
より具体的には、制御点データ組CP_selの制御点データCP0_sel〜CP5_selは、選択した2つの制御点データ組CP#q、CP#(q+1)の制御点データから、下記式で算出される。
CPα_sel=CPα#q+
{(CPα#(q+1)−CPα#q)/2}×APL[Q−1:0],
・・・(7)
ここで、αは、0以上、5以下の整数であり、APL[Q−1:0]は、APLの下位Qビットの値である。
図11Cは、このようにして制御点データ組CP_selが決定された時のAPL、γ_VALUE、及び、制御点データ組CP_selの関係を説明するグラフである。APLが大きいほど、ガンマ値γ_VALUEは大きく設定され、よりqの値が大きいような制御点データ組CP#q、CP#(q+1)が選択される。そして、制御点データ組CP_selは、制御点データ組CP#q、CP#(q+1)が対応するガンマ値γ、γq+1の中間の値のガンマ値に対応するように決定されることになる。
図11Dは、制御点データ組CP#q、CP#(q+1)にそれぞれに対応するガンマカーブの形状と、制御点データ組CP_selに対応するガンマカーブの形状を概念的に示すグラフである。制御点データ組CP_selの制御点データCPαが、制御点データ組CP#q、CP#(q+1)それぞれの制御点データCPα#q、CPα#q+1の補間計算により算出される結果(αは、0以上5以下の整数)、制御点データ組CP_selに対応するガンマカーブは、制御点データ組CP#q、CP#(q+1)にそれぞれに対応するガンマカーブの間にあるような形状になる。制御点データ組CP_selの制御点データCP0_sel〜CP5_selを、選択した2つの制御点データ組CP#q、CP#(q+1)の制御点データCP0〜CP5の補間計算によって算出することは、制御点データ組格納レジスタ31に保存される制御点データ組CP#1〜CP#mの数が少なくても、補正演算に使用されるガンマ値を細かく調節することを可能にする点で有用である。
ステップS03:
更に、補正量算出回路28により、補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bが算出される。補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、色空間において入力画像データDINが対応する点の位置に応じて決定される。ここで、補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、入力画像データDINに基づいて、各画素9について算出される。即ち、ある画素9に対する補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、当該画素9の入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN に基づいて算出される。図12Aは、補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bの算出手順を示すフローチャートである。
まず、最大最小演算回路41により、色空間において入力画像データDINに対応する点(対応点)の帰属エリアが、エリアA1〜A6(図3B参照)のいずれであるかが判断される(ステップS11〜S13)。
具体的には、最大最小演算回路41により、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のうち、いずれが最大で、いずれが最小であるかが算出される(ステップS01)。入力画像データDINの対応点の帰属エリアは、R階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のうちの最大値に対応する原色の頂点と、最小値に対応する原色の補色の頂点と、ホワイトポイントで規定されるエリアとして決定される。例えば、R階調値DIN が最大であり、B階調値DIN が最小であれば、入力画像データDINの対応点の帰属エリアが、エリアA1(即ち、R頂点、Y頂点及びホワイトポイントを頂点とするエリア)であると決定できる。
R階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のいずれが最大であるかに基づいて、R、G、Bのいずれかを選択する選択信号SELRGBが生成され(ステップS02)、更に、R階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のいずれが最小であるかに基づいて、C、M、Yのいずれかを選択する選択信号SELCMYが生成される(ステップS03)。ここで、選択信号SELRGBは、R階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のうちの最大値に対応する原色を選択するように生成され、選択信号SELCMYは、R階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のうちの最小値に対応する原色の補色を選択するように生成される。以下では、ステップS02で選択された原色の頂点を、「選択原色頂点」と記載し、ステップS03で選択された補色の頂点を、「選択補色頂点」と記載することがある。
更に、入力画像データDINの対応点の帰属エリアについて、下記の3つの「距離」が算出される(ステップS14〜S18):
(1)選択原色頂点(即ち、帰属エリアを規定する原色の頂点)と、入力画像データDINの対応点の間の距離dELM
(2)選択補色頂点(即ち、帰属エリアを規定する補色の頂点)と、入力画像データDINの対応点の間の距離dCMP
(3)ホワイトポイントと、入力画像データDINの対応点の間の距離d
距離dELMの算出は、原色頂点距離算出回路42によって行われ、距離dCMPの算出は、補色頂点距離算出回路46によって行われる。また、距離dの算出は、ホワイトポイント距離算出回路50によって行われる。上記の距離dELM、dCMP、dの算出は、下記のようにして行われる。
選択原色頂点のR階調値と入力画像データDINのR階調値DIN との差分、選択原色頂点のG階調値と入力画像データDINのG階調値DIN との差分、及び、選択原色頂点のB階調値と入力画像データDINのB階調値DIN との差分が算出される(ステップS14)。本実施形態では、選択原色頂点のR階調値、G階調値、B階調値と、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN との差分が、下記式(8a)〜(8c)に従って算出される:
RGBdist_R=RGB_Rtop−DIN ・・・(8a)
RGBdist_G=RGB_Gtop−DIN ・・・(8b)
RGBdist_B=RGB_Btop−DIN ・・・(8c)
ここで、RGB_Rtop、RGB_Gtop、RGB_Btopは、それぞれ、選択原色頂点のR階調値、G階調値、B階調値である。また、RGBdist_Rは、選択原色頂点のR階調値と入力画像データDINのR階調値DIN との差分である。同様に、RGBdist_Gは、選択原色頂点のG階調値と入力画像データDINのG階調値DIN との差分であり、RGBdist_Bは、選択原色頂点のB階調値と入力画像データDINのB階調値DIN との差分である。
同様に、選択補色頂点のR階調値と入力画像データDINのR階調値DIN との差分、選択補色頂点のG階調値と入力画像データDINのG階調値DIN との差分、及び、選択補色頂点のB階調値と入力画像データDINのB階調値DIN との差分が算出される(ステップS15)。本実施形態では、選択補色頂点のR階調値、G階調値、B階調値と、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN との差分が、下記式(9a)〜(9c)に従って算出される:
CMYdist_R=CMY_Rtop−DIN ・・・(9a)
CMYdist_G=CMY_Gtop−DIN ・・・(9b)
CMYdist_B=CMY_Btop−DIN ・・・(9c)
ここで、CMY_Rtop、CMY_Gtop、CMY_Btopは、それぞれ、選択補色頂点のR階調値、G階調値、B階調値である。また、CMYdist_Rは、選択補色頂点のR階調値と入力画像データDINのR階調値DIN との差分である。同様に、CMYdist_Gは、選択補色頂点のG階調値と入力画像データDINのG階調値DIN との差分であり、CMYdist_Bは、選択補色頂点のB階調値と入力画像データDINのB階調値DIN との差分である。
選択原色頂点と入力画像データDINの対応点の間の距離dELMは、差分RGBdist_R、RGBdist_G、RGBdist_Bの最大値と最小値の差に基づいて算出される(ステップS16)。より具体的には、選択原色頂点と入力画像データDINの対応点の間の距離dELMは、下記式(10)に従って算出される。
ELM=DIN MAX−(max(RGBdist)−min(RGBdist))
・・・(10)
ここで、DIN MAXは、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN の許容最大値であり、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のビット数で決定される。例えば、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のそれぞれが8ビットで表される場合、DIN MAXは、255(=2−1)である。また、max(RGBdist)は、差分RGBdist_R、RGBdist_G、RGBdist_Bの最大値であり、min(RGBdist)は、差分RGBdist_R、RGBdist_G、RGBdist_Bの最小値である。
同様に、選択補色頂点と入力画像データDINの対応点の間の距離dCMPは、差分CMYdist_R、CMYdist_G、CMYdist_Bの最大値と最小値の差に基づいて算出される(ステップS17)。より具体的には、選択補色頂点と入力画像データDINの対応点の間の距離dCMPは、下記式(11)に従って算出される。
CMP=DIN MAX−(max(CMYdist)−min(CMYdist))
・・・(11)
ここで、max(CMYdist)は、差分CMYdist_R、CMYdist_G、CMYdist_Bの最大値であり、min(CMYdist)は、差分CMYdist_R、CMYdist_G、CMYdist_Bの最小値である。
更に、ホワイトポイントと入力画像データDINの対応点の間の距離dは、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN の最小値として算出される(ステップS18)。即ち、
=min(DIN ,DIN ,DIN ) ・・・(12)
ここで、本実施形態では、算出された距離dELM、dCMP、dの和が、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN の最大値に一致するように定義されていることに留意されたい。
更に、上述のように算出された距離dELM、dCMP、dに基づいて、制御点データの補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bが算出される(ステップS19)。ステップS19における補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bの算出は、下記のようにして行われる。
選択信号SELRGBに応答してセレクタ44から選択原色補正量ΔCP_RELM、ΔCP_GELM、ΔCP_BELM(選択原色に対応する補正量)が出力され、出力された選択原色補正量ΔCP_RELM、ΔCP_GELM、ΔCP_BELMと距離dELMとから、それぞれ、原色距離依存補正量ΔCP_RELM−d、ΔCP_GELM−d、ΔCP_BELM−dが算出される。原色距離依存補正量ΔCP_RELM−dは、ΔCP_RELMと距離dELMとから、入力画像データDINが対応する点と、その帰属エリアに対応する原色の頂点とが近いほどΔCP_RELMに近い値になるように算出される。同様に、原色距離依存補正量ΔCP_GELM−dは、ΔCP_GELMと距離dELMとから、入力画像データDINが対応する点と、その帰属エリアに対応する原色の頂点とが近いほどΔCP_GELMに近い値になるように算出され、原色距離依存補正量ΔCP_BELM−dは、ΔCP_BELMと距離dELMとから、入力画像データDINが対応する点と、その帰属エリアに対応する原色の頂点とが近いほどΔCP_GELMに近い値になるように算出される。
本実施形態では、原色距離依存補正量ΔCP_RELM−d、ΔCP_GELM−d、ΔCP_BELM−dは、乗算器45により、それぞれ、選択原色補正量ΔCP_RELM、ΔCP_GELM、ΔCP_BELMと、距離dELMを許容最大値DIN MAXで規格化した値の積として算出される。即ち、
ΔCP_RELM−d=ΔCP_RELM×dELM/DIN MAX ・・・(13a)
ΔCP_GELM−d=ΔCP_GELM×dELM/DIN MAX ・・・(13b)
ΔCP_BELM−d=ΔCP_BELM×dELM/DIN MAX ・・・(13c)
更に、選択信号SELCMYに応答してセレクタ48から選択補色補正量ΔCP_RCMP、ΔCP_GCMP、ΔCP_BCMP(選択補色に対応する補正量)が出力され、選択補色補正量ΔCP_RCMP、ΔCP_GCMP、ΔCP_BCMPと距離dCMPとから、それぞれ、補色距離依存補正量ΔCP_RCMP−d、ΔCP_GCMP−d、ΔCP_BCMP−dが算出される。補色距離依存補正量ΔCP_RCMP−dは、ΔCP_RCMPと距離dELMとから、入力画像データDINが対応する点と、その帰属エリアに対応する補色の頂点とが近いほどΔCP_RCMPに近い値になるように算出される。同様に、補色距離依存補正量ΔCP_GCMP−dは、ΔCP_GCMPと距離dCMPとから、入力画像データDINが対応する点と、その帰属エリアに対応する補色の頂点とが近いほどΔCP_GCMPに近い値になるように算出され、補色距離依存補正量ΔCP_BCMP−dは、ΔCP_BCMPと距離dCMPとから、入力画像データDINが対応する点と、その帰属エリアに対応する補色の頂点とが近いほどΔCP_GCMPに近い値になるように算出される。
本実施形態では、補色距離依存補正量ΔCP_RCMP−d、ΔCP_GCMP−d、ΔCP_BCMP−dは、乗算器49により、それぞれ、選択補色補正量ΔCP_RCMP、ΔCP_GCMP、ΔCP_BCMPと距離dCMPを許容最大値DIN MAXで規格化した値の積として算出される。即ち、
ΔCP_RCMP−d=ΔCP_RCMP×dCMP/DIN MAX ・・・(14a)
ΔCP_GCMP−d=ΔCP_GCMP×dCMP/DIN MAX ・・・(14b)
ΔCP_BCMP−d=ΔCP_BCMP×dCMP/DIN MAX ・・・(14c)
更に、ホワイトポイント補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bと距離dとから、それぞれ、ホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_RW−d、ΔCP_GW−d、ΔCP_BW−dが算出される。ホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_RW−dは、ΔCP_Rと距離dとから、入力画像データDINが対応する点と、ホワイトポイントとが近いほどΔCP_Rに近い値になるように算出される。同様に、ホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_GW−dは、ΔCP_Gと距離dとから、入力画像データDINが対応する点と、ホワイトポイントとが近いほどΔCP_Gに近い値になるように算出され、ホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_Bは、ΔCP_Bと距離dとから、入力画像データDINが対応する点と、ホワイトポイントとが近いほどΔCP_GCMPに近い値になるように算出される。
本実施形態では、ホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_RW−d、ΔCP_GCMP−d、ΔCP_BCMP−dは、乗算器49により、それぞれ、ホワイトポイント補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bと距離dを許容最大値DIN MAXで規格化した値の積として算出される。即ち、
ΔCP_RW−d=ΔCP_R×d/DIN MAX ・・・(15a)
ΔCP_GW−d=ΔCP_G×d/DIN MAX ・・・(15b)
ΔCP_BW−d=ΔCP_B×d/DIN MAX ・・・(15c)
補正量ΔCP_Rは、原色距離依存補正量ΔCP_RELM−d、補色距離依存補正量ΔCP_RCMP−d及びホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_RW−dに基づいて算出される。本実施形態では、補正量ΔCP_Rは、加算器53により、原色距離依存補正量ΔCP_RELM−d、補色距離依存補正量ΔCP_RCMP−d及びホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_RW−dの和として算出される。即ち、
ΔCP_R=ΔCP_RELM−d+ΔCP_RCMP−d+ΔCP_RW−d
・・・(16a)
同様に、補正量ΔCP_Gは、原色距離依存補正量ΔCP_GELM−d、補色距離依存補正量ΔCP_GCMP−d及びホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_GW−dに基づいて算出され、補正量ΔCP_Bは、原色距離依存補正量ΔCP_BELM−d、補色距離依存補正量ΔCP_BCMP−d及びホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_BW−dに基づいて算出される。本実施形態では、補正量ΔCP_Gは、加算器53により、原色距離依存補正量ΔCP_GELM−d、補色距離依存補正量ΔCP_GCMP−d及びホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_GW−dの和として算出され、補正量ΔCP_Bは、原色距離依存補正量ΔCP_BELM−d、補色距離依存補正量ΔCP_BCMP−d及びホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_BW−dの和として算出される。即ち、
ΔCP_G=ΔCP_GELM−d+ΔCP_GCMP−d+ΔCP_GW−d
・・・(16b)
ΔCP_B=ΔCP_BELM−d+ΔCP_BCMP−d+ΔCP_BW−d
・・・(16c)
このようにして算出された補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、制御点データ算出回路29の制御点データ加減算回路33に送られる。
以下では、補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bの算出の具体的な例について説明する。図12Bは、この例において用いられる設定を示す図である。R頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、Y頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、ホワイトポイント補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bが、図12Bに示されているように設定されているとする。ここで、上述のように、R頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、R頂点補正量レジスタ43Rに設定される値であり、Y頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、Y頂点補正量レジスタ47Yに設定される値である。また、ホワイトポイント補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、ホワイトポイント補正量レジスタ51に設定される値である。
また、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN がそれぞれ8ビットデータであり、よって、許容最大値DIN MAXが255であるとする。
入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN が、それぞれ、200、130、100である場合、補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、下記のように算出される。
入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のうちで最大のものはR階調値DIN であり、最小のものはB階調値DIN である。よって、色空間において入力画像データDINの対応点の帰属エリアは、ホワイトポイント、R頂点、Y頂点で規定されるエリアA1である(図3B参照)。また、選択原色頂点は、R頂点であり、選択補色頂点は、Y頂点である。
選択原色頂点(即ち、R頂点)のR階調値、G階調値、B階調値と、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN との差分は、式(8a)〜(8c)から、下記のように算出される:
RGBdist_R=255−200=55
RGBdist_G=0−130=−130
RGBdist_B=0−100=−100
選択補色頂点(即ち、Y頂点)のR階調値、G階調値、B階調値と、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN との差分は、式(9a)〜(9c)から、下記のように算出される:
CMYdist_R=255−200=55
CMYdist_G=255−130=125
CMYdist_B=0−100=−100
選択原色頂点と入力画像データDINの対応点の間の距離dELMは、式(10)から下記のように算出される:
ELM=255−{55−(−130)}=70
また、選択補色頂点と入力画像データDINの対応点の間の距離dCMPは、式(11)から下記のように算出される:
CMP=255−{55−(−100)}=100
更に、ホワイトポイントと入力画像データDINの対応点の間の距離dは、式(12)から下記のように算出される:
=100
ホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_RW−d、ΔCP_GW−d、ΔCP_BW−dは、式(15a)〜(15c)から下記のように算出される:
ΔCP_RW−d=ΔCP_R×d/DIN MAX
=0×100/255=0
ΔCP_GW−d=ΔCP_G×d/DIN MAX
=−4×100/255=−1.5
ΔCP_BW−d=ΔCP_B×d/DIN MAX
=−8×100/255=−3
ここで、ΔCP_RW−d、ΔCP_GW−d、ΔCP_BW−dは、10ビットの値として算出され、0.25刻みの値に丸められていることに留意されたい。
また、原色距離依存補正量ΔCP_RELM−d、ΔCP_GELM−d、ΔCP_BELM−dは、式(13a)〜(13c)から下記のように算出される:
ΔCP_RELM−d=ΔCP_R×dELM/DIN MAX
=0×70/255=0
ΔCP_GELM−d=ΔCP_G×dELM/DIN MAX
=−10×70/255=−2.75
ΔCP_BELM−d=ΔCP_B×dELM/DIN MAX
=−12×70/255=−3.25
ΔCP_RELM−d、ΔCP_GELM−d、ΔCP_BELM−dは、10ビットの値として算出され、0.25刻みの値に丸められていることに留意されたい。
更に、補色距離依存補正量ΔCP_RCMP−d、ΔCP_GCMP−d、ΔCP_BCMP−dは、式(14a)〜(14c)から下記のように算出される:
ΔCP_RCMP−d=ΔCP_RCMP×dCMP/DIN MAX
=0×100/255=0
ΔCP_GCMP−d=ΔCP_GCMP×dCMP/DIN MAX
=0×100/255=0
ΔCP_BCMP−d=ΔCP_BCMP×dCMP/DIN MAX
=−12×100/255=−4.75
ΔCP_RCMP−d、ΔCP_GCMP−d、ΔCP_BCMP−dは、10ビットの値として算出され、0.25刻みの値に丸められていることに留意されたい。
補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、式(16a)〜(16c)から、下記のように算出される:
ΔCP_R=ΔCP_RELM−d+ΔCP_RCMP−d+ΔCP_RW−d
=0
ΔCP_G=ΔCP_GELM−d+ΔCP_GCMP−d+ΔCP_GW−d
=−4.25
ΔCP_B=ΔCP_BELM−d+ΔCP_BCMP−d+ΔCP_BW−d
=−11
ステップS04:
図11Aを再度に参照して、補間演算/選択回路32によって決定された制御点データ組CP_selの制御点データと補正量算出回路28によって算出された補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとから、近似演算補正回路22に送られる制御点データ組CP_R、CP_G、CP_Rが制御点データ加減算回路33によって算出される。ここで、補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bが各画素9について算出されることから、制御点データ組CP_R、CP_G、CP_Rも、各画素9について算出されることに留意されたい。
より具体的には、制御点データ組CP_Rの制御点データCP0_R〜CP5_Rは、それぞれ、制御点データ組CP_selの制御点データCP0_sel〜CP5_selに補正量ΔCP_Rを加算して算出される。即ち、
CP0_R=CP0_sel+ΔCP_R
CP1_R=CP1_sel+ΔCP_R
CP2_R=CP2_sel+ΔCP_R
CP3_R=CP3_sel+ΔCP_R
CP4_R=CP4_sel+ΔCP_R
CP5_R=CP5_sel+ΔCP_R ・・・(17)
同様に、制御点データ組CP_Gの制御点データCP0_G〜CP5_Gは、それぞれ、制御点データ組CP_selの制御点データCP0_sel〜CP5_selに補正量ΔCP_Gを加算して算出される。即ち、
CP0_G=CP0_sel+ΔCP_G
CP1_G=CP1_sel+ΔCP_G
CP2_G=CP2_sel+ΔCP_G
CP3_G=CP3_sel+ΔCP_G
CP4_G=CP4_sel+ΔCP_G
CP5_G=CP5_sel+ΔCP_G ・・・(18)
更に、制御点データ組CP_Bの制御点データCP0_B〜CP5_Bは、それぞれ、制御点データ組CP_selの制御点データCP0_sel〜CP5_selに補正量ΔCP_Bを加算して算出される。即ち、
CP0_B=CP0_sel+ΔCP_B
CP1_B=CP1_sel+ΔCP_B
CP2_B=CP2_sel+ΔCP_B
CP3_B=CP3_sel+ΔCP_B
CP4_B=CP4_sel+ΔCP_B
CP5_B=CP5_sel+ΔCP_B ・・・(19)
このようにして算出された制御点データ組CP_R、CP_G、CP_Rは、近似演算補正回路22に送られる。
ステップS05:
上記のようにして算出された制御点データ組CP_R、CP_G、CP_Bを用いて各画素9の入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 及びB階調値DIN に対してデジタル演算処理が行われ、当該画素9に対応する出力画像データDOUTのR階調値DOUT 、G階調値DOUT 及びB階調値DOUT が生成される。この演算処理は、近似演算補正回路22の近似演算ユニット30R、30G、30Bによって行われる。
より具体的には、本実施形態の近似演算補正回路22におけるデジタル演算処理では、下記の演算式に従って、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 及びB階調値DIN から出力画像データDOUTのR階調値DOUT 、G階調値DOUT 及びB階調値DOUT が算出される:
(1)DIN <DIN Center、且つ、CP1>CP0の場合:
Figure 0006351034
(2)DIN <DIN Center、且つ、CP1≦CP0の場合:
Figure 0006351034
(3)DIN >DIN Centerの場合:
Figure 0006351034
ここで、kは、“R”、“G”又は“B”である。
ここで、中間データ値DIN Centerとは、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 及びB階調値DIN の許容最大値DIN MAXを用いて下記式:
IN Center=DIN MAX/2, ・・・(20d)
で定義される値である。また、Kは、上述の式(3)で与えられるパラメータである。即ち、Kは、下記式:
K=(DIN MAX+1)/2
で与えられる。更に、式(20a)〜(20c)に現れるDINS 、PDINS 、NDINS は、下記のように定義される値である。
(a)DINS
INSは、入力画像データDINの各階調値DIN (R階調値DIN 、G階調値DIN 又はB階調値DIN )に依存して決まる値であり、下記式で与えられる:
Figure 0006351034
(b)PDINS
PDINS は、式(22b)で定義されるパラメータRを用いて、下記式(22a)で定義される:
Figure 0006351034
式(21)、(31b)から理解されるように、パラメータRは、入力画像データDINの各階調値DIN の1/2乗に比例する値であり、従って、PDINS は、各階調値DIN の1/2乗に比例する項、及び1乗に比例する項を含む式で算出される値である。
(c)NDINS
NDINS は、下記式で与えられる:
Figure 0006351034
式(21)、(23)から理解されるように、NDINS は、入力画像データDINの各階調値DIN の2乗に比例する項を含む式で算出される値である。
図13は、上記の演算によって出力画像データDOUTのR階調値DOUT 、G階調値DOUT 、B階調値DOUT を算出した場合における、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN と出力画像データDOUTのR階調値DOUT 、G階調値DOUT 、B階調値DOUT との間の関係を示すグラフである。
制御点データCP0_sel〜CP5_selは、入出力カーブが、ガンマ値γ_VALUEのガンマカーブを近似するように決定される。出力画像データDOUTのR階調値DOUT の算出に用いられる制御点データCP0_R〜CP5_Rは、このように決定された制御点データCP0_sel〜CP5_selに色調整のための補正量ΔCP_Rを加算することによって算出される。出力画像データDOUTのR階調値DOUT は、制御点データCP0_R〜CP5_Rで形状が指定される入出力カーブに従って、入力画像データDINのR階調値DIN から算出される。
同様に、出力画像データDOUTのG階調値DOUT の算出に用いられる制御点データCP0_G〜CP5_Gは、制御点データCP0_sel〜CP5_selに色調整のための補正量ΔCP_Gを加算することによって算出される。出力画像データDOUTのG階調値DOUT は、制御点データCP0_G〜CP5_Gで形状が指定される入出力カーブに従って、入力画像データDINのG階調値DIN から算出される。更に、出力画像データDOUTのB階調値DOUT の算出に用いられる制御点データCP0_B〜CP5_Bは、制御点データCP0_sel〜CP5_selに色調整のための補正量ΔCP_Bを加算することによって算出される。出力画像データDOUTのB階調値DOUT は、制御点データCP0_B〜CP5_Bで形状が指定される入出力カーブに従って、入力画像データDINのB階調値DIN から算出される。
近似演算補正回路22において上記の一連の式によって算出された出力画像データDOUTが、減色処理回路23に送られる。減色処理回路23では、出力画像データDOUTに対して減色処理を行われ、減色画像データDOUT_Dが生成される。減色画像データDOUT_Dは、ラッチ回路24を介してデータ線駆動回路26に送られ、液晶表示パネル2のデータ線8は、減色画像データDOUT_Dに応じて駆動される。
このようなデジタル演算処理によれば、ガンマ補正と色調整とを同時に行うことができるので、ガンマ補正と色調整とを含むデジタル演算処理を小さな回路規模で行うことができる。
(各原色の頂点、各補色の頂点及びホワイトポイントの補正量の算出)
以下では、R頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、G頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、B頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、C頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、M頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、Y頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、ホワイトポイント補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bの算出方法について説明する。これらの補正量は、R頂点補正量レジスタ43R、G頂点補正量レジスタ43G、B頂点補正量レジスタ43B、C頂点補正量レジスタ47C、M頂点補正量レジスタ47M、Y頂点補正量レジスタ47Y、ホワイトポイント補正量レジスタにそれぞれ設定されることに留意されたい。
R頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、色空間において入力画像データDINの対応点がR頂点に一致する場合に補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとして設定すべき値である。上述の動作から理解されるように、色空間において入力画像データDINの対応点がR頂点に一致する場合には、ガンマ値γ_VALUEに基づいて決定された制御点データCP0_sel〜CP5_selに補正量ΔCP_Rが加算されて入力画像データDINのデジタル演算処理に最終的に用いられる制御点データCP0_R〜CP5_Rが算出され、制御点データCP0_sel〜CP5_selに補正量ΔCP_Gが加算されて制御点データCP0_G〜CP5_Gが算出され、制御点データCP0_sel〜CP5_selに補正量ΔCP_Bが加算されて制御点データCP0_B〜CP5_Bが算出される。
同様に、G頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、色空間において入力画像データDINの対応点がG頂点に一致する場合に補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとして設定すべき値であり、B頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、色空間において入力画像データDINの対応点がB頂点に一致する場合に補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとして設定すべき値である。更に、C頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、色空間において入力画像データDINの対応点がC頂点に一致する場合に補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとして設定すべき値であり、M頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、色空間において入力画像データDINの対応点がM頂点に一致する場合に補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとして設定すべき値である。
R頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、G頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、B頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、C頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、M頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、Y頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、ホワイトポイント補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、液晶表示パネル2の表示特性(パネル特性)に基づいて、目標とする色域が色調整により実現されるように決定される。
図14は、各原色の頂点、各補色の頂点、及び、ホワイトポイントに対する補正量の算出の手順を示すフローチャートである。
ステップS21:
液晶表示パネル2のパネル特性が測定される。より具体的には、液晶表示パネル2のホワイトポイント、R頂点、G頂点、B頂点、C頂点、M頂点、Y頂点の色度座標が測定される。ホワイトポイントの色度座標は、全画素について入力画像データDINのR階調値、G階調値、B階調値を許容最大値(本実施形態では、255)に設定した画像について色測定をすることにより得ることができる。
R頂点の色度座標は、全画素について入力画像データDINのR階調値を許容最大値(本実施形態では、255)に設定し、G階調値、B階調値を0に設定した画像について色測定をすることにより得ることができる。同様に、G頂点の色度座標は、全画素について入力画像データDINのG階調値を許容最大値(本実施形態では、255)に設定し、B階調値、R階調値を0に設定した画像について色測定をすることにより得ることができ、B頂点の色度座標は、全画素について入力画像データDINのB階調値を許容最大値(本実施形態では、255)に設定し、R階調値、G階調値を0に設定した画像について色測定をすることにより得ることができる。
更に、C頂点の色度座標は、全画素について入力画像データDINのG階調値、B階調値を許容最大値に設定し、R階調値を0に設定した画像について色測定をすることにより得ることができる。同様に、M頂点の色度座標は、全画素について入力画像データDINのB階調値、R階調値を許容最大値に設定し、G階調値を0に設定した画像について色測定をすることにより得ることができ、Y頂点の色度座標は、全画素について入力画像データDINのR階調値、G階調値を許容最大値に設定し、B階調値を0に設定した画像について色測定をすることにより得ることができる。
図15Aは、ステップS21におけるパネル特性の測定結果の例を示す表である。本実施形態では、測定されたホワイトポイント(WP)、R頂点、G頂点、B頂点、C頂点、M頂点、Y頂点の色度座標が、CIE 1976 UCS色度図に規定された色度座標(u’,v’)で表現されている。
ステップS22:
ステップS21のパネル特性の測定結果から、液晶表示パネル2において色度座標(X,Y,Z)を実現するためのR階調値、G階調値、B階調値を求める変換マトリクス(以下、「パネル特性変換マトリクス」という。)が算出される。パネル特性変換マトリクスは、測定されたホワイトポイント(WP)、R頂点、G頂点、B頂点の色度座標(u’,v’)から算出される。
まず、色度度標(u’,v’)から色度座標(x,y)への変換を行うことで、ホワイトポイント(WP)、R頂点、G頂点、B頂点それぞれの色度座標(x,y)が算出される。図15Bは、図15Aに図示されているホワイトポイント(WP)、R頂点、G頂点、B頂点、C頂点、M頂点、Y頂点の色度座標の測定値について、色度座標(u’,v’)を色度座標(x、y)に変換した結果を示す表である。
当業者には知られているように、表示デバイスのR頂点の色度座標(x,y,z)を(Rx,Ry,Rz)、G頂点の色度座標x、y、zを(Gx,Gy,Gz)、B頂点の色度座標x、y、zを(Bx,By,Bz)と記載すると、当該表示デバイスについて特定のR階調値、G階調値、B階調値が与えられたときに表示される色の色度座標(X,Y,Z)を表すマトリクスは、下記式で表される:
Figure 0006351034
なお、色度座標(x,y,z)の定義から、
Rz=1−Rx−Ry
Gz=1−Gx−Gy
Bz=1−Bx−By
が成立することに留意されたい。
ここで、係数r、g、bは、下記の連立方程式の解として得られる:
Figure 0006351034
ここで、(Wx,Wy,Wz)は、ホワイトポイントの色度座標(x,y,z)である。なお、
Wz=1−Wx−Wy
が成り立つことに留意されたい。
パネル特性変換マトリクスは、式(24)の右辺の行列の逆行列を用いて、下記式で表される:
Figure 0006351034
図15Bに図示されているホワイトポイント(WP)、R頂点、G頂点、B頂点の色度座標x、yについて式(25)の各要素の具体的な数値を算出すると、
Figure 0006351034
この連立方程式から、係数r、g、bは、
r=0.197
g=0.737
b=0.066
と得られる。
得られた係数r、g、bと式(26)とから、図15A、図15Bに図示されているパネル特性については、パネル特性変換マトリクスは、下記のように得られる:
Figure 0006351034
ステップS23:
所望の色域に合わせてホワイトポイント、R頂点、G頂点、B頂点、C頂点、M頂点、Y頂点の調整目標値が設定される。例えば、sRGB規格に従って色域を決定する場合、ホワイトポイント、R頂点、G頂点、B頂点、C頂点、M頂点、Y頂点の色度座標(u’,v’)の目標値は、図16に図示されているように決定される。
ここで留意すべきことは、実際に実現できる色域は、液晶表示パネルの特性で決定されてしまい、ステップS23で設定された調整目標値は必ずしも達成することができないことである。そこで、以下に述べられるように、本実施形態では、液晶表示パネル2のパネル特性において各原色及び各補色の彩度が50%である色度座標(以下、「50%彩度パネル特性値」という。)を、各原色及び各補色の彩度が50%であるように定められた目標値(以下、「50%彩度目標値」という。)と一致させるような補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Rが決定される。以下に述べられるステップS24〜S26では、液晶表示パネル2の各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値を、各原色及び各補色の50%彩度目標値と一致させるような補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Rを算出する演算が行われる。なお、ホワイトポイントについては、液晶表示パネル2のパネル特性におけるホワイトポイントの色度座標をホワイトポイントの調整目標値に一致させるように補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Rが決定される。
ステップS24:
液晶表示パネル2の各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値と、各原色及び各補色の50%彩度目標値とが算出される。
液晶表示パネル2の各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値は、各原色及び各補色の頂点の色度座標(u’,v’)の測定値と、ホワイトポイントの色度座標(u’,v’)の測定値の平均値として算出される。より具体的には、原色Rの50%彩度パネル特性値は、R頂点の色度座標(u’,v’)の測定値と、ホワイトポイントの色度座標(u’,v’)の測定値の平均値として算出される。例えば、図15Aに図示されているパネル特性の測定結果の例では、R頂点の色度座標(u’,v’)の測定値が(0.444,0.526)であり、ホワイトポイントの色度座標(u’,v’)の測定値が(0.201,0.471)である。よって、図17Aに図示されているように、原色Rの50%彩度パネル特性値は、(0.322,0.499)と算出される。
同様に、原色Gの50%彩度パネル特性値は、G頂点の色度座標(u’,v’)の測定値と、ホワイトポイントの色度座標(u’,v’)の測定値の平均値として算出され、原色Bの50%彩度パネル特性値は、B頂点の色度座標(u’,v’)の測定値と、ホワイトポイントの色度座標(u’,v’)の測定値の平均値として算出される。
更に、補色Cの50%彩度パネル特性値は、C頂点の色度座標(u’,v’)の測定値と、ホワイトポイントの色度座標(u’,v’)の測定値の平均値として算出される。同様に、補色Mの50%彩度パネル特性値は、M頂点の色度座標(u’,v’)の測定値と、ホワイトポイントの色度座標(u’,v’)の測定値の平均値として算出され、補色Yの50%彩度パネル特性値は、Y頂点の色度座標(u’,v’)の測定値と、ホワイトポイントの色度座標(u’,v’)の測定値の平均値として算出される。
図17Aは、図15Aに図示されているパネル特性の測定結果が得られた場合における、各原色、各補色の50%彩度パネル測定値を図示している。なお、ホワイトポイントについては、ステップS21で得られた測定結果そのものを図示している。
一方、各原色及び各補色の50%彩度目標値は、各原色及び各補色の頂点の色度座標(u’,v’)の目標値と、ホワイトポイントの色度座標(u’,v’)の目標値の平均値として算出される。より具体的には、原色Rの50%彩度目標値は、R頂点の色度座標(u’,v’)の目標値と、ホワイトポイントの色度座標(u’,v’)の目標値の平均値として算出される。例えば、図16に図示されている調整目標値の例では、R頂点の色度座標(u’,v’)の目標値が(0.452,0.523)であり、ホワイトポイントの色度座標(u’,v’)の目標値が(0.198,0.468)である。よって、図17Aに図示されているように、原色Rの50%彩度目標値は、(0.324,0.496)と算出される。
同様に、原色Gの50%彩度目標値は、G頂点の色度座標(u’,v’)の目標値と、ホワイトポイントの色度座標(u’,v’)の目標値の平均値として算出され、原色Bの50%彩度目標値は、B頂点の色度座標(u’,v’)の目標値と、ホワイトポイントの色度座標(u’,v’)の目標値の平均値として算出される。
更に、補色Cの50%彩度目標値は、C頂点の色度座標(u’,v’)の目標値と、ホワイトポイントの色度座標(u’,v’)の目標値の平均値として算出される。同様に、補色Mの50%彩度目標値は、M頂点の色度座標(u’,v’)の目標値と、ホワイトポイントの色度座標(u’,v’)の目標値の平均値として算出され、補色Yの50%彩度目標値は、Y頂点の色度座標(u’,v’)の目標値と、ホワイトポイントの色度座標(u’,v’)の目標値の平均値として算出される。
図17Bは、図16に図示されているように各原色、各補色及びホワイトポイントの調整目標値が設定された場合における、各原色、各補色の50%彩度目標値を図示している。なお、ホワイトポイントについては、調整目標値そのものを図示している。
ステップS25:
50%彩度についてのR階調値、G階調値及びB階調値の補正量が算出される。より厳密には、ステップS25では、各原色及び各補色の50%彩度であるようなR階調値、G階調値及びB階調値が入力されたときに、各原色及び各補色の50%彩度目標値の色が表示されるように該R階調値、G階調値及びB階調値を補正する補正値が算出される。なお、ホワイトポイントについては、ホワイトポイントに対応するR、G、B階調値が入力されたときに、各原色及び各補色のホワイトポイントの目標値の色が表示されるように該R、G、B階調値を補正する補正値が算出される。
50%彩度に対する補正量の算出は、下記のようにして行われる。まず、液晶表示パネル2の各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値及びホワイトポイントの色度座標の測定値について、色度座標(u’,v’)から色度座標(X,Y,Z)への変換が行われる。色度座標(u’,v’)から色度座標(X,Y,Z)への変換は、色度座標(u’,v’)から色度座標(x,y)への変換を行った後、更に、色度座標(x,y)から色度座標(X,Y,Z)への変換を行うことで行われる。
図18Aは、図17Aに図示されている各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値及びホワイトポイントの色度座標の測定値に対して色度座標(u’,v’)から色度座標(x,y)への変換を行った結果を示しており、図18Cは、更に色度座標(X,Y、Z)への変換を行った結果を示している。
各原色及び各補色の50%彩度目標値及びホワイトポイントの色度座標の目標値についても同様に、色度座標(u’,v’)から色度座標(x,y)への変換及び色度座標(x,y)から色度座標(X,Y,Z)への変換が行われる。図18Bは、図17Bに図示されているような各原色及び各補色の50%彩度目標値及びホワイトポイントの色度座標の目標値に対して色度座標(u’,v’)から色度座標(x,y)への変換を行った結果を示しており、図18Dは、更に色度座標(X,Y、Z)への変換を行った結果を示している。
色度座標(X、Y、Z)で表現された液晶表示パネル2の各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値及びホワイトポイントの測定値に対して、式(26)で与えられた変換マトリクスを作用させることにより、液晶表示パネル2の各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値のR階調値、G階調値、B階調値の比を得ることができる。変換マトリクスの各要素の値が式(28)で与えられ、液晶表示パネル2の各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値及びホワイトポイントの色度座標(X、Y、Z)が図18Cに図示されている値である場合、各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値のR階調値、G階調値、B階調値の比は、図19Aに図示されているように与えられる。
更に、色度座標(X、Y、Z)で表現された各原色及び各補色の50%彩度目標値及びホワイトポイントの目標値に対して、式(26)で与えられた変換マトリクスを作用させることにより、各原色及び各補色の50%彩度目標値及びホワイトポイントの目標値のR階調値、G階調値、B階調値の比を得ることができる。変換マトリクスの各要素の値が式(28)で与えられ、各原色及び各補色の50%彩度目標値及びホワイトポイントの目標値の色度座標(X、Y、Z)が図18Dに図示されている値である場合、各原色及び各補色の50%彩度目標値及びホワイトポイントの目標値のR階調値、G階調値、B階調値の比は、図19Bに図示されているように与えられる。
上記のようにして算出された液晶表示パネル2の各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値のR階調値、G階調値、B階調値の比を、特定値(例えば、R階調値、G階調値、B階調値の許容最大値DIN MAX)で規格化することで、液晶表示パネル2の各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値及びホワイトポイントのR階調値、G階調値、B階調値が算出される。図19Cは、液晶表示パネル2の各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値及びホワイトポイントのR階調値、G階調値、B階調値の比が図19Aで与えられる場合における、許容最大値DIN MAX(=255)で規格化されたR階調値、G階調値、B階調値を示している。
同様に、上記のようにして算出された各原色及び各補色の50%彩度目標値及びホワイトポイントの目標値のR階調値、G階調値、B階調値の比を、特定値(例えば、R階調値、G階調値、B階調値の許容最大値DIN MAX)で規格化することで、各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値及びホワイトポイントの目標値のR階調値、G階調値、B階調値が算出される。図19Dは、各原色及び各補色の50%彩度目標値及びホワイトポイントの目標値のR階調値、G階調値、B階調値の比が図19Bで与えられる場合における、許容最大値DIN MAX(=255)で規格化されたR階調値、G階調値、B階調値を示している。
50%彩度についてのR階調値、G階調値、B階調値の補正量は、それぞれ、液晶表示パネル2の各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値のR階調値、G階調値、B階調値と、50%彩度目標値のR階調値、G階調値、B階調値との差分として算出される。
また、ホワイトポイントのR階調値、G階調値、B階調値の補正量は、それぞれ、液晶表示パネル2のホワイトポイントのR階調値、G階調値、B階調値と、ホワイトポイントの目標値のR階調値、G階調値、B階調値との差分として算出される。このようにして得られたホワイトポイントのR階調値、G階調値、B階調値の補正量は、そのまま、ホワイトポイント補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとして用いられる。得られたホワイトポイント補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bが、予め、ホワイトポイント補正量レジスタ51に格納される。
図20Aは、液晶表示パネル2の各原色及び各補色の50%彩度パネル特性値のR階調値、G階調値、B階調値が図19Cで与えられ、各原色及び各補色の50%彩度目標値のR階調値、G階調値、B階調値が図19Dで与えられる場合における、50%彩度でのR階調値、G階調値、B階調値の補正量、及び、ホワイトポイントの補正量を図示している。
ステップS26:
各原色及び各補色の頂点(即ち、各原色及び各補色の彩度が100%である点)についての補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bが算出される。各原色及び各補色の頂点についての補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、ホワイトポイント(即ち、各原色及び各補色の彩度が0%である点)のR階調値、G階調値、B階調値の補正量と、50%彩度での各原色及び各補色のR階調値、G階調値、B階調値の補正量との線型補間演算(線型外挿演算)によって算出される。
ここで、R階調値、G階調値、B階調値の入出力カーブの端点の位置を指定する制御点データCP0、CP5の値は、原色の頂点及び補色の頂点の位置をR階調値、G階調値、B階調値で指定するデータである。そして、補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、それぞれ、ガンマ値γ_VALUEで決定される制御点データCP0_sel、CP5_selに加算される補正量である。よって、補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、50%彩度パネル特性値を50%彩度目標値の値に一致させるように決定された各頂点のR、G、B階調値の補正量として決定すればよい。
例えば、R頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、下記式(29a)に従って算出される。
Figure 0006351034
ここで、ΔRR50は、ステップS25において50%彩度について算出された原色RのR階調値の補正量であり、ΔGR50は、ステップS25において50%彩度について算出された原色RのG階調値の補正量である。ΔBR50は、ステップS25において50%彩度について算出された原色RのB階調値の補正量である。また、RR50は、ステップS25において算出された原色Rの50%彩度パネル特性値のR階調値であり、GR50は、原色Rの50%彩度パネル特性値のG階調値である。BR50は、原色Rの50%彩度パネル特性値のB階調値である。min(a,b,c)は、a、b、cのうちの最小値である。
このようにして得られたR頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bが、予め、R頂点補正量レジスタ43Rに格納される。
また、G頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、下記式(29b)に従って算出される。
Figure 0006351034
ここで、ΔRG50は、ステップS25において50%彩度について算出された原色GのR階調値の補正量であり、ΔGG50は、ステップS25において50%彩度について算出された原色GのG階調値の補正量である。ΔBG50は、ステップS25において50%彩度について算出された原色GのB階調値の補正量である。また、RG50は、原色Gの50%彩度パネル特性値のR階調値であり、GG50は、原色Gの50%彩度パネル特性値のG階調値である。BG50は、原色Gの50%彩度パネル特性値のB階調値である。
このようにして得られたG頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bが、予め、G頂点補正量レジスタ43Gに格納される。
また、B頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、下記式(29c)に従って算出される。
Figure 0006351034
ここで、ΔRB50は、ステップS25において50%彩度について算出された原色BのR階調値の補正量であり、ΔGB50は、ステップS25において50%彩度について算出された原色BのG階調値の補正量である。ΔBB50は、ステップS25において50%彩度について算出された原色BのB階調値の補正量である。また、RB50は、原色Bの50%彩度パネル特性値のB階調値であり、GB50は、原色Gの50%彩度パネル特性値のB階調値である。BG50は、原色Bの50%彩度パネル特性値のB階調値である。
このようにして得られたB頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bが、予め、B頂点補正量レジスタ43Bに格納される。
更に、C頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、下記式(29d)に従って算出される。
Figure 0006351034
ここで、ΔRC50は、ステップS25において50%彩度について算出された補色CのR階調値の補正量であり、ΔGC50は、ステップS25において50%彩度について算出された補色CのG階調値の補正量である。ΔBC50は、ステップS25において50%彩度について算出された補色CのB階調値の補正量である。また、RC50は、ステップS25において算出された補色Cの50%彩度パネル特性値のR階調値であり、GC50は、補色Cの50%彩度パネル特性値のG階調値である。BR50は、補色Cの50%彩度パネル特性値のB階調値である。
このようにして得られたC頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bが、予め、C頂点補正量レジスタ47Cに格納される。
また、M頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、下記式(29e)に従って算出される。
Figure 0006351034
ここで、ΔRM50は、ステップS25において50%彩度について算出された補色MのR階調値の補正量であり、ΔGM50は、ステップS25において50%彩度について算出された補色MのG階調値の補正量である。ΔBM50は、ステップS25において50%彩度について算出された補色MのB階調値の補正量である。また、RM50は、ステップS25において算出された補色Mの50%彩度パネル特性値のR階調値であり、GM50は、補色Mの50%彩度パネル特性値のG階調値である。BM50は、補色Mの50%彩度パネル特性値のB階調値である。
このようにして得られたM頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bが、予め、M頂点補正量レジスタ47Mに格納される。
更に、Y頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、下記式(29f)に従って算出される。
Figure 0006351034
ここで、ΔRY50は、ステップS25において50%彩度について算出された補色YのR階調値の補正量であり、ΔGY50は、ステップS25において50%彩度について算出された補色YのG階調値の補正量である。ΔBY50は、ステップS25において50%彩度について算出された補色YのB階調値の補正量である。また、RY50は、ステップS25において算出された補色Yの50%彩度パネル特性値のR階調値であり、GY50は、補色Yの50%彩度パネル特性値のG階調値である。BY50は、補色Yの50%彩度パネル特性値のB階調値である。
このようにして得られたY頂点補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bが、予め、Y頂点補正量レジスタ47Yに格納される。
(第2の実施形態)
第2の実施形態では、色調整と輝度調整とを分離して行うための手法が提示される。ガンマ値γ_VALUEに応じて決定した制御点データCP0_sel〜CP5_selをベースとしてガンマ補正を行う第1の実施形態では、液晶表示装置1の入出力特性としての各原色及び各補色のガンマ特性が、液晶表示パネル2に固有のガンマ特性から変化してしまう。第2の実施形態では、ガンマ補正によって輝度調整を行う一方で、各原色及び各補色のガンマ特性を、なるべく液晶表示パネル2に固有のガンマ特性から変化させないための技術が提示される。
図21は、第2の実施形態におけるドライバIC3Aの構成を示すブロック図である。第2の実施形態におけるドライバIC3Aの構成は、第1の実施形態における構成と類似している。ただし、第2の実施形態では、制御点データCP0_R〜CP5_R、CP0_G〜CP5_G、CP0_B〜CP5_Bの算出方法が変更される。これに伴い、第2の実施形態におけるドライバIC3Aは、第1の実施形態で用いられる制御点データ算出回路29とは異なる構成を有し、異なる動作を行う制御点データ算出回路29Aを備えている。
第2の実施形態における補正量算出回路28の構成は、第1の実施形態と同様である。ただし、第2の実施形態では、補正量算出回路28は、補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bに加え、これらの算出の過程で算出される距離dELM、dCMP、d、及び、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN の最大値max(DIN ,DIN ,DIN )、及び、選択信号SELRGB、SELCMYを制御点データ算出回路29Aに供給する。ここで、上述されているように、距離dELMは、入力画像データDINの対応点の帰属エリアを規定する原色の頂点と、入力画像データDINの対応点の間の距離であり、距離dCMPは、該帰属エリアを規定する補色の頂点と、入力画像データDINの対応点の間の距離である。また、距離dは、ホワイトポイントと、入力画像データDINの対応点の間の距離である。更に、選択信号SELRGBは、選択原色頂点を示す信号、即ち、R頂点、G頂点、B頂点のいずれが帰属エリアを規定しているかを示す信号であり、選択信号SELCMYは、選択補色頂点を示す信号、即ち、C頂点、M頂点、Y頂点のいずれが帰属エリアを規定しているかを示す信号である。
制御点データ算出回路29Aは、ガンマ値設定回路27から受け取ったガンマ値γ_VALUEと、補正量算出回路28から受け取った補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B、距離dELM、dCMP、d、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN の最大値max(DIN ,DIN ,DIN )及び選択信号SELRGB、SELCMYに基づいて、制御点データCP0_R〜CP5_R、CP0_G〜CP5_G、CP0_B〜CP5_Bを算出する。ここで、本実施形態では、ガンマ値γ_VALUEは、各画素の輝度に対するガンマ補正のガンマ値を示している。
図22は、第2の実施形態の制御点データ算出回路29Aの構成を示すブロック図である。第2の実施形態の制御点データ算出回路29Aの構成は、図9に図示されている第1の実施形態の制御点データ算出回路29に類似している。ただし、第2の実施形態の制御点データ算出回路29Aは、Rパネル特性制御点データレジスタ34R、Gパネル特性制御点データレジスタ34G、Bパネル特性制御点データレジスタ34B、Cパネル特性制御点データレジスタ34C、Mパネル特性制御点データレジスタ34M、Yパネル特性制御点データレジスタ34Y、及び、制御点データ色補間回路35を追加的に備えている。なお、以下において、Rパネル特性制御点データレジスタ34R、Gパネル特性制御点データレジスタ34G、Bパネル特性制御点データレジスタ34B、Cパネル特性制御点データレジスタ34C、Mパネル特性制御点データレジスタ34M、Yパネル特性制御点データレジスタ34Yを区別しない場合、「パネル特性制御点データレジスタ34」と記載することがある。
Rパネル特性制御点データレジスタ34Rは、液晶表示パネル2の固有のパネル特性の原色Rのガンマ特性に対応する制御点データCP0_P〜CP5_Pを格納する。例えば、液晶表示パネル2の固有のパネル特性の原色Rのガンマ特性のガンマ値が2.1である場合、制御点データCP0_P〜CP5_Pは、ガンマ値が2.1であるようなガンマカーブの形状を指定するように決定される。制御点データCP0_P〜CP5_Pの値は、それぞれ、制御点データ組CP#jのCP0#j〜CP5#jと同一の式で計算することができる。即ち、制御点データCP0_P〜CP5_Pを算出する式は、更に、式(2a)、(2b)において、CP0#j〜CP5#jを、それぞれ、CP0_P〜CP5_Pに置き換えることにより得ることができる。この場合、式(4)のγとしては、液晶表示パネル2のガンマ特性のガンマ値が設定される。
同様に、Gパネル特性制御点データレジスタ34Gは、液晶表示パネル2の固有のパネル特性の原色Gのガンマ特性に対応する制御点データCP0_P〜CP5_Pを格納し、Bパネル特性制御点データレジスタ34Bは、液晶表示パネル2の固有のパネル特性の原色Bのガンマ特性に対応する制御点データCP0_P〜CP5_Pを格納する。
更に、Cパネル特性制御点データレジスタ34Cは、液晶表示パネル2の固有のパネル特性の補色Cのガンマ特性に対応する制御点データCP0_P〜CP5_Pを格納し、Mパネル特性制御点データレジスタ34Mは、液晶表示パネル2の固有のパネル特性の補色Mのガンマ特性に対応する制御点データCP0_P〜CP5_Pを格納する。更に、Yパネル特性制御点データレジスタ34Yは、液晶表示パネル2の固有のパネル特性の補色Yのガンマ特性に対応する制御点データCP0_P〜CP5_Pを格納する。
なお、図22では、各原色及び各補色に対応するパネル特性制御点データレジスタ34が設けられた構成が図示されているが、液晶表示パネル2の固有のパネル特性のガンマ値が同一であるような原色、補色については、共通のパネル特性制御点データレジスタ34を設け、共通の制御点データを格納してもよい。
制御点データ色補間回路35は、補間演算/選択回路32によって決定された制御点データCP0_sel〜CP5_selと、パネル特性の選択原色(選択信号SELRGBに示されている原色)の制御点データCP0_PELM〜CP5_PELMと、選択補色(選択信号SELCMYに示されている補色)のガンマ特性に対応する制御点データCP0_PCMP〜CP5_PCMPとの補間計算を行って制御点データCP0_L〜CP5_Lを算出する。ここで、パネル特性の選択原色の制御点データCP0_PELM〜CP5_PELMは、液晶表示パネル2の固有のパネル特性の選択原色のガンマ特性に対応する制御点データであり、Rパネル特性制御点データレジスタ34R、Gパネル特性制御点データレジスタ34G、Bパネル特性制御点データレジスタ34Bにそれぞれに格納された制御点データから選択信号SELRGBに応じて選択される。一方、パネル特性の選択補色の制御点データCP0_PCMP〜CP5_PCMPは、液晶表示パネル2の固有のパネル特性の選択補色のガンマ特性に対応する制御点データであり、Cパネル特性制御点データレジスタ34C、Mパネル特性制御点データレジスタ34M、Yパネル特性制御点データレジスタ34Yにそれぞれに格納された制御点データから選択信号SELCMYに応じて選択される。制御点データCP0_L〜CP5_Lの算出のための補間計算では、距離dELM、dCMP、d、及び、最大値max(DIN ,DIN ,DIN )が用いられる。
制御点データ色補間回路35によって算出された制御点データCP0_L〜CP5_Lは、制御点データ加減算回路33に送られる。本実施形態では、制御点データ加減算回路33は、補正量算出回路28から受け取った補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bに応じて制御点データ色補間回路35から受け取った制御点データCP0_L〜CP5_Lを修正することにより、近似演算補正回路22に供給される制御点データCP0_R〜CP5_R、CP0_G〜CP5_G、CP0_B〜CP5_Bを算出する。
続いて、第2の実施形態において行われる、色調整及びガンマ補正のためのデジタル演算処理について説明する。図23は、第2の実施形態において入力画像データDINに対して行われるデジタル演算処理を説明するフローチャートである。
ステップS01〜S03:
ガンマ値γ_VALUEの決定(ステップS01)、ガンマ値γ_VALUEに応じた制御点データ組CP_sel(制御点データCP0_sel〜CP5_sel)の決定(ステップS02)、及び、補正量ΔCP_R、ΔCP_G及びΔCP_Bの算出は、第1の実施形態と同様にして行われる。ここで、本実施形態では、ガンマ値γ_VALUEは、各画素の輝度に対するガンマ補正のガンマ値を示すように算出されることに留意されたい。また、補正量ΔCP_R、ΔCP_G及びΔCP_Bの算出の過程で、距離dELM、dCMP、d、及び、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN の最大値max(DIN ,DIN ,DIN )が算出されることに留意されたい。
ステップS34:
補間演算/選択回路32によって決定された制御点データCP0_sel〜CP5_selと、パネル特性の選択原色(帰属エリアを規定する原色、即ち、選択信号SELRGBに示されている原色)の制御点データCP0_PELM〜CP5_PELMと、パネル特性の選択補色(帰属エリアを規定する補色、即ち、選択信号SELCMYに示されている補色)のガンマ特性に対応する制御点データCP0_PCMP〜CP5_PCMPとの補間計算により、制御点データCP0_L〜CP5_Lが算出される。上述のように、制御点データCP0_L〜CP5_Lの算出は、制御点データ色補間回路35によって行われる。
制御点データ色補間回路35における補間計算は、色調整と輝度調整とを分離して行うために行われる。本実施形態では、液晶表示パネル2のパネル各色のガンマ特性を維持しながら輝度に対してガンマ補正が行われる。即ち、入力画像データDINが色空間においてホワイトポイントに対応する場合には、ガンマ値γ_VALUEに応じて決定された制御点データCP0_sel〜CP5_selに基づいてガンマ補正が行われる。一方、入力画像データDINが色空間において選択原色の頂点に対応する場合には、液晶表示パネル2に固有の選択原色のガンマ特性に対応する制御点データ、即ち、制御点データCP0_PELM〜CP5_PELMに基づいてガンマ補正が行われる。例えば、選択原色が原色Rである場合、制御点データCP0_PELM〜CP5_PELMとして制御点データCP0_P〜CP5_Pが選択され、制御点データCP0_P〜CP5_Pに基づいてガンマ補正が行われる。同様に、入力画像データDINが色空間において選択補色の頂点に対応する場合にも、液晶表示パネル2に固有の選択補色のガンマ特性に対応する制御点データ、即ち、制御点データCP0_PCMP〜CP5_PCMPに基づいてガンマ補正が行われる。そして、入力画像データDINが、色空間において原色の頂点、補色の頂点及びホワイトポイントから離れた点に対応する場合については、距離dELM、dCMP、dに応じて制御点データCP0_sel〜CP5_selと制御点データCP0_PELM〜CP5_PELMと制御点データCP0_PCMP〜CP5_PCMPとの補間計算を行って得られた制御点データ、即ち、制御点データCP0_L〜CP5_Lに基づいてガンマ補正が行われる。
この補間計算では、輝度の成分を排除するために、距離dELM、dCMP、dを正規化して得られる値が使用される。ここで、第1の実施形態に記載された距離dELM、dCMP、dの算出方法では、距離dELM、dCMP、dの和が、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN の最大値max(DIN ,DIN ,DIN )に一致する。そこで、本実施形態では、距離dELM、dCMP、dが、最大値max(DIN ,DIN ,DIN )によって正規化される。
一実施形態では、ステップS34の補間計算は、下記式(30)に従って行われる:
CP0_L=CP0_PELM・<dELM>+CP0_PCMP・<dCMP>+
CP0_sel・<d
CP1_L=CP1_PELM・<dELM>+CP1_PCMP・<dCMP>+
CP1_sel・<d
CP2_L=CP2_PELM・<dELM>+CP2_PCMP・<dCMP>+
CP2_sel・<d
CP3_L=CP3_PELM・<dELM>+CP3_PCMP・<dCMP>+
CP3_sel・<d
CP4_L=CP4_PELM・<dELM>+CP4_PCMP・<dCMP>+
CP4_sel・<d
CP5_L=CP5_PELM・<dELM>+CP5_PCMP・<dCMP>+
CP5_sel・<d
・・・(30)
ここで、<dELM>、<dCMP>、<d>は、それぞれ、距離dELM、dCMP、dを正規化して得られる値である。本実施形態では、<dELM>、<dCMP>、<d>は、下記式(31)に従って算出される:
<dELM>=dELM/max(DIN ,DIN ,DIN
<dCMP>=dCMP/max(DIN ,DIN ,DIN
<d>=d/max(DIN ,DIN ,DIN
算出された制御点データCP0_L〜CP5_Lは、制御点データ加減算回路33に送られる。
ステップS35:
制御点データ色補間回路35によって決定された制御点データ組CP_Lの制御点データと補正量算出回路28によって算出された補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bとから、近似演算補正回路22に送られる制御点データ組CP_R、CP_G、CP_Rが制御点データ加減算回路33によって算出される。
より具体的には、制御点データ組CP_Rの制御点データCP0_R〜CP5_Rは、それぞれ、制御点データCP0_L〜CP5_Lに補正量ΔCP_Rを加算して算出される。即ち、
CP0_R=CP0_L+ΔCP_R
CP1_R=CP1_L+ΔCP_R
CP2_R=CP2_L+ΔCP_R
CP3_R=CP3_L+ΔCP_R
CP4_R=CP4_L+ΔCP_R
CP5_R=CP5_L+ΔCP_R ・・・(31)
同様に、制御点データ組CP_Gの制御点データCP0_G〜CP5_Gは、それぞれ、制御点データCP0_L〜CP5_Lに補正量ΔCP_Gを加算して算出される。即ち、
CP0_G=CP0_L+ΔCP_G
CP1_G=CP1_L+ΔCP_G
CP2_G=CP2_L+ΔCP_G
CP3_G=CP3_L+ΔCP_G
CP4_G=CP4_L+ΔCP_G
CP5_G=CP5_L+ΔCP_G ・・・(32)
更に、制御点データ組CP_Bの制御点データCP0_B〜CP5_Bは、それぞれ、制御点データ組CP_selの制御点データCP0_sel〜CP5_selに補正量ΔCP_Bを加算して算出される。即ち、
CP0_B=CP0_L+ΔCP_B
CP1_B=CP1_L+ΔCP_B
CP2_B=CP2_L+ΔCP_B
CP3_B=CP3_L+ΔCP_B
CP4_B=CP4_L+ΔCP_B
CP5_B=CP5_L+ΔCP_B ・・・(33)
このようにして算出された制御点データ組CP_R、CP_G、CP_Rは、近似演算補正回路22に送られる。
ステップS36:
上記のようにして算出された制御点データ組CP_R、CP_G、CP_Bを用いて各画素9の入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 及びB階調値DIN に対してデジタル演算処理が行われ、当該画素9に対応する出力画像データDOUTのR階調値DOUT 、G階調値DOUT 及びB階調値DOUT が算出される。第2の実施形態における出力画像データDOUTのR階調値DOUT 、G階調値DOUT 及びB階調値DOUT の算出は、第1の実施形態と同様の演算によって行われる。
以下では、第2の実施形態における補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bの算出、及び、制御点データ組CP_R、CP_G、CP_Rの算出の具体的な例について説明する。この例では、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN がそれぞれ8ビットデータであり、よって、許容最大値DIN MAXが255であるとする。また、出力画像データDOUTのR階調値DOUT 、G階調値DOUT 、B階調値DOUT がそれぞれ10ビットデータであるとする。更に、各原色の頂点、各補色の頂点及びホワイトポイントの補正量が、図24Aに示されているように設定されているとする。図24Aでは、各補正量が、10ビットデータとして算出されていることに留意されたい。
以下の例では、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN が、それぞれ、100、40、20であるとして補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_B及び制御点データ組CP_R、CP_G、CP_Rが算出される。ここで、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のうちで最大のものはR階調値DIN であり、最小のものはB階調値DIN である。よって、色空間において入力画像データDINの対応点の帰属エリアは、ホワイトポイント、R頂点、Y頂点で規定されるエリアA1である(図3B参照)。また、選択原色頂点は、R頂点であり、選択補色頂点は、Y頂点である。
選択原色頂点(即ち、R頂点)のR階調値、G階調値、B階調値と、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN との差分は、式(8a)〜(8c)から、下記のように算出される:
RGBdist_R=255−100=155
RGBdist_G=0−40=−40
RGBdist_B=0−20=−20
選択補色頂点(即ち、Y頂点)のR階調値、G階調値、B階調値と、入力画像データDINのR階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN との差分は、式(9a)〜(9c)から、下記のように算出される:
CMYdist_R=255−100=155
CMYdist_G=255−40=215
CMYdist_B=0−20=−20
選択原色頂点と入力画像データDINの対応点の間の距離dELMは、式(10)から下記のように算出される:
ELM=255−{155−(−40)}=60
また、選択補色頂点と入力画像データDINの対応点の間の距離dCMPは、式(11)から下記のように算出される:
CMP=255−{155−(−20)}=20
更に、ホワイトポイントと入力画像データDINの対応点の間の距離dは、式(12)から下記のように算出される:
=20
上記のようにして得られた距離dELM、dCMP、dの和が、R階調値DIN 、G階調値DIN 、B階調値DIN のうち最大であるR階調値DIN の値100に一致することに留意されたい。
原色距離依存補正量ΔCP_RELM−d、ΔCP_GELM−d、ΔCP_BELM−dは、式(13a)〜(13c)から下記のように算出される:
ΔCP_RELM−d=ΔCP_R×dELM/DIN MAX
=69×60/255
ΔCP_GELM−d=ΔCP_G×dELM/DIN MAX
=0×60/255
ΔCP_BELM−d=ΔCP_B×dELM/DIN MAX
=28×60/255
また、補色距離依存補正量ΔCP_RCMP−d、ΔCP_GCMP−d、ΔCP_BCMP−dは、式(14a)〜(14c)から下記のように算出される:
ΔCP_RCMP−d=ΔCP_RCMP×dCMP/DIN MAX
=20×20/255
ΔCP_GCMP−d=ΔCP_GCMP×dCMP/DIN MAX
=7×20/255
ΔCP_BCMP−d=ΔCP_BCMP×dCMP/DIN MAX
=44×20/255
更に、ホワイトポイント距離依存補正量ΔCP_RW−d、ΔCP_GW−d、ΔCP_BW−dは、式(15a)〜(15c)から下記のように算出される:
ΔCP_RW−d=ΔCP_R×d/DIN MAX
=−50×20/255
ΔCP_GW−d=ΔCP_G×d/DIN MAX
=−16×20/255
ΔCP_BW−d=ΔCP_B×d/DIN MAX
=0×20/255
補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、式(16a)〜(16c)から、下記のように算出される:
ΔCP_R=ΔCP_RELM−d+ΔCP_RCMP−d+ΔCP_RW−d
={69×60+20×20+(−50)×20}/255
=13
ΔCP_G=ΔCP_GELM−d+ΔCP_GCMP−d+ΔCP_GW−d
={0×60+7×20+(−16)×20}/255
=−1
ΔCP_B=ΔCP_BELM−d+ΔCP_BCMP−d+ΔCP_BW−d
=(28×60+44×20+0×20)/255
=10
ここで、補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bは、10ビットデータであり、整数化されていることに留意されたい。
ここで、ガンマ値設定回路27により、輝度調整のためのガンマ補正のガンマ値γ_VALUEが2.2に設定されたとする。この場合における、入力画像データDINの各階調値と、液晶表示パネル2の固有のパネル特性(パネル輝度特性)と、輝度調整の目標値(即ち、ガンマ補正によって得られるべき輝度特性)が、図24Bに図示されている。W0は、R階調値、G階調値、B階調値がいずれも0であることを示しており、W64は、R階調値、G階調値、B階調値がいずれも64であることを示している。W127、W128、W192、W255についても同様である。
また、液晶表示パネル2の固有のパネル特性の原色Rについてのガンマ値及び補色Yについてのガンマ値がいずれも2.1であるとする。液晶表示パネル2の固有のパネル特性の原色Rのガンマ値が2.1である場合、Rパネル特性制御点データレジスタ34Rに設定された制御点データCP0_P〜CP5_Pの値は、式(4)のγに2.1を代入して式(2b)、式(3)から得られる。同様に、液晶表示パネル2の固有のパネル特性の補色Yのガンマ値が2.1である場合、Yパネル特性制御点データレジスタ34Yに設定された制御点データCP0_P〜CP5_Pの値は、式(4)のγに2.1を代入して式(2b)、式(3)から得られる。この例では、原色R、補色Yのガンマ値が同一なので、制御点データCP0_P〜CP5_Pの値は、それぞれ、制御点データCP0_P〜CP5_Pの値に一致する。図25Aは、得られた制御点データCP0_P〜CP5_P、CP0_P〜CP5_Pの値を示す表である。
一方、ガンマ値γ_VALUEに応じて決定された制御点データCP0_sel〜CP5_selの値は、式(4)のγに2.2を代入して式(2b)、式(3)から得られる。図25Bは、得られた制御点データCP0_selP〜CP5_selの値を示す表である。
制御点データCP0_L〜CP5〜Lは、Rパネル特性制御点データレジスタ34Rに設定された制御点データCP0_P〜CP5_Pと、Yパネル特性制御点データレジスタ34Yに設定された制御点データCP0_P〜CP5_Pと、ガンマ値γ_VALUEに応じて決定された制御点データCP0_sel〜CP5_selの補間計算によって算出される。式(30)に従って制御点データCP0_L〜CP5〜Lが算出される場合、制御点データCP0_L〜CP5〜Lは、下記のようになる:
CP0_L=(0×60+0×20+0×20)/100
=0
CP1_L=(0×60+0×20+(−16)×20)/100
=−3
CP2_L=(508×60+508×20+491×20)/100
=505
CP3_L=(512×60+512×20+496×20)/100
=508
CP4_L=(508×60+508×20+486×20)/100
=504
CP5_L=(1020×60+1020×20+1020×20)/100
=1020
なお、得られた制御点データCP0_L〜CP5〜Lは、10ビットデータとして算出され、整数化されていることに留意されたい。
このようにして得られた制御点データCP0_L〜CP5〜Lと補正量ΔCP_R、ΔCP_G、ΔCP_Bから、入力画像データDINに対するデジタル演算処理に最終的に用いられる制御点データCP0_R〜CP5_R、CP0_G〜CP5_G、及び、CP0_B〜CP5_Bが算出される。図26は、最終的に得られる制御点データCP0_R〜CP5_R、CP0_G〜CP5_G、及び、CP0_B〜CP5_Bの値を示している。
以上には、本発明の実施形態が具体的に記載されているが、本発明は上記の実施形態に限定されず、様々な変更とともに実施され得ることは当業者には自明的であろう。上記では、液晶表示パネル2を備えた液晶表示装置1の実施形態が記載されているが、上記の実施形態において行われるデジタル演算処理は、一般に、画像処理装置において実行してもよい。また、本発明は、他の表示パネルを備えたパネル表示装置(例えば、OLED(organic light emitting diode)表示パネルを備えた表示装置)に適用され得ることに留意されたい。
1 :液晶表示装置
2 :液晶表示パネル
3、3A :ドライバIC
4 :演算装置
5 :表示領域
6 :ゲート線駆動回路
7 :ゲート線
8 :データ線
9 :画素
11 :副画素
11B :B副画素
11G :G副画素
11R :R副画素
12 :TFT
13 :画素電極
14 :対向電極
21 :インターフェース回路
22 :近似演算補正回路
23 :減色処理回路
24 :ラッチ回路
25 :階調電圧発生回路
26 :データ線駆動回路
27 :ガンマ値設定回路
28 :補正量算出回路
29 :制御点データ算出回路
29A :制御点データ算出回路
30R、30G、30B:近似演算ユニット
31 :制御点データ組格納レジスタ
32 :補間演算/選択回路
33 :制御点データ加減算回路
34R :Rパネル特性制御点データレジスタ
34G :Gパネル特性制御点データレジスタ
34B :Bパネル特性制御点データレジスタ
34C :Cパネル特性制御点データレジスタ
34M :Mパネル特性制御点データレジスタ
34Y :Yパネル特性制御点データレジスタ
35 :制御点データ色補間回路
41 :最大最小演算回路
42 :原色頂点距離算出回路
43B :B頂点補正量レジスタ
43G :G頂点補正量レジスタ
43R :R頂点補正量レジスタ
44 :セレクタ
45 :乗算器
46 :補色頂点距離算出回路
47 :セレクタ
47C :C頂点補正量レジスタ
47M :M頂点補正量レジスタ
47Y :Y頂点補正量レジスタ
48 :セレクタ
49 :乗算器
50 :ホワイトポイント距離算出回路
51 :ホワイトポイント補正量レジスタ
52 :乗算器
53 :加算器

Claims (12)

  1. 表示パネルと、
    前記表示パネルを駆動する表示パネルドライバ
    とを具備し、
    前記表示パネルドライバは、
    入力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値に対してデジタル演算処理を行うことにより、出力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値をそれぞれ算出するように構成された演算部と、
    前記出力画像データに応答して前記表示パネルを駆動する駆動回路部と、
    制御点データ生成部
    とを備え、
    前記制御点データ生成部は、所望のガンマ値に対応するガンマカーブの形状を表す第1制御点データを生成すると共に、色空間における前記入力画像データに対応する対応点の位置に応じて前記第1制御点データを補正することによって前記入力画像データのR階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するR制御点データを算出し、前記色空間における前記対応点の位置に応じて前記第1制御点データを補正することによって前記入力画像データのG階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するG制御点データを算出し、前記色空間における前記対応点の位置に応じて前記第1制御点データを補正することによって前記入力画像データのB階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するB制御点データを算出するように構成され、
    前記演算部は、前記R制御点データに応じて前記出力画像データのR階調値を算出し、前記G制御点データに応じて前記出力画像データのG階調値を算出し、前記B制御点データに応じて前記出力画像データのB階調値を算出するように構成された
    表示装置。
  2. 請求項1に記載の表示装置であって、
    前記制御点データ生成部は、前記色空間において前記入力画像データに対応する前記対応点が帰属する帰属エリアを、前記色空間において定義されたそれぞれが一の原色の頂点と一の補色とホワイトポイントとを頂点とする複数のエリアのうちから選択し、前記帰属エリアを規定する原色の頂点である選択原色頂点と前記入力画像データに対応する前記対応点との間の前記色空間における第1距離、前記帰属エリアを規定する補色の頂点である選択補色頂点と前記入力画像データに対応する前記対応点との間の前記色空間における第2距離、及び、ホワイトポイントと前記入力画像データに対応する前記対応点との間の前記色空間における第3距離を算出し、前記第1距離、前記第2距離及び前記第3距離に基づいて前記第1制御点データを補正することにより、前記R制御点データと前記G制御点データと前記B制御点データとを算出するように構成された
    表示装置。
  3. 請求項2に記載の表示装置であって、
    前記制御点データ生成部は、前記第1制御点データから前記R制御点データを算出するためのR補正量、前記第1制御点データから前記G制御点データを算出するためのG補正量、及び、前記第1制御点データから前記B制御点データを得るためのB補正量を、各原色の頂点、各補色の頂点及びホワイトポイントのそれぞれについて格納する記憶手段を備えており、
    各原色の頂点、各補色の頂点及びホワイトポイントのそれぞれに対応する前記R補正量、前記G補正量、及び前記B補正量は、前記色空間において前記入力画像データに対応する点が、それぞれ、各原色の頂点、各補色の頂点及びホワイトポイントに一致する場合に適正であるように算出されており、
    前記制御点データ生成部は、前記記憶手段に格納された、前記帰属エリアを規定する原色の頂点に対応する前記R補正量、前記G補正量及び前記B補正量、前記帰属エリアを規定する補色の頂点に対応する前記R補正量、前記G補正量及び前記B補正量、及び、ホワイトポイントに対応する前記R補正量、前記G補正量及び前記B補正量に基づいて、それぞれ、前記R制御点データ、前記G制御点データ、前記B制御点データを算出する
    表示装置。
  4. 請求項3に記載の表示装置であって、
    ホワイトポイントに対応する前記R補正量、前記G補正量、及び前記B補正量は、前記表示パネルのパネル特性におけるホワイトポイントの色度座標が、所定の規格に規定されたホワイトポイントの色度座標に一致するように決定され、
    各原色及び各補色の頂点のそれぞれに対応する前記R補正量、前記G補正量、及び前記B補正量は、前記表示パネルのパネル特性において各原色及び各補色の彩度が50%であるような色度座標が、所定の規格において各原色及び各補色の彩度が50%であるような色度座標に一致するように決定された
    表示装置。
  5. 請求項2乃至4のいずれかに記載の表示装置であって、
    前記制御点データ生成部は、前記第1制御点データと、前記表示パネルの前記帰属エリアを規定する原色のガンマ特性に対応するガンマカーブの形状を表す第2制御点データと、前記表示パネルの前記帰属エリアを規定する補色のガンマ特性に対応するガンマカーブの形状を表す第3制御点データとに対して、前記第1距離、前記第2距離及び前記第3距離に応じて補間計算を行うことによって第4制御点データを生成し、
    前記第1距離、前記第2距離及び前記第3距離に基づいて前記第4制御点データを補正することにより、前記R制御点データと、前記G制御点データと、前記B制御点データとを算出する
    表示装置。
  6. 表示パネルを駆動する表示パネルドライバであって、
    入力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値に対してデジタル演算処理を行うことにより、出力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値をそれぞれ算出するように構成された演算部と、
    前記出力画像データに応答して前記表示パネルを駆動する駆動回路部と、
    制御点データ生成部
    とを具備し、
    前記制御点データ生成部は、所望のガンマ値に対応するガンマカーブの形状を表す第1制御点データを生成すると共に、色空間における前記入力画像データに対応する対応点の位置に応じて前記第1制御点データを補正することによって前記入力画像データのR階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するR制御点データを算出し、前記色空間における前記対応点の位置に応じて前記第1制御点データを補正することによって前記入力画像データのG階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するG制御点データを算出し、前記色空間における前記対応点の位置に応じて前記第1制御点データを補正することによって前記入力画像データのB階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するB制御点データを算出するように構成され、
    前記演算部は、前記R制御点データに応じて前記出力画像データのR階調値を算出し、前記G制御点データに応じて前記出力画像データのG階調値を算出し、前記B制御点データに応じて前記出力画像データのB階調値を算出するように構成された
    表示パネルドライバ。
  7. 請求項6に記載の表示パネルドライバであって、
    前記制御点データ生成部は、前記色空間において前記入力画像データに対応する前記対応点が帰属する帰属エリアを、前記色空間において定義されたそれぞれが一の原色の頂点と一の補色とホワイトポイントとを頂点とする複数のエリアのうちから選択し、前記帰属エリアを規定する原色の頂点である選択原色頂点と前記入力画像データに対応する前記対応点との間の前記色空間における第1距離、前記帰属エリアを規定する補色の頂点である選択補色頂点と前記入力画像データに対応する前記対応点との間の前記色空間における第2距離、及び、ホワイトポイントと前記入力画像データに対応する前記対応点との間の前記色空間における第3距離を算出し、前記第1距離、前記第2距離及び前記第3距離に基づいて前記第1制御点データを補正することにより、前記R制御点データと前記G制御点データと前記B制御点データとを算出するように構成された
    表示パネルドライバ。
  8. 請求項7に記載の表示パネルドライバであって、
    前記制御点データ生成部は、前記第1制御点データから前記R制御点データを算出するためのR補正量、前記第1制御点データから前記G制御点データを算出するためのG補正量、及び、前記第1制御点データから前記B制御点データを得るためのB補正量を、各原色の頂点、各補色の頂点及びホワイトポイントのそれぞれについて格納する記憶手段を備えており、
    各原色の頂点、各補色の頂点及びホワイトポイントのそれぞれに対応する前記R補正量、前記G補正量、及び前記B補正量は、前記色空間において前記入力画像データに対応する点が、それぞれ、各原色の頂点、各補色の頂点及びホワイトポイントに一致する場合に適正であるように算出されており、
    前記制御点データ生成部は、前記記憶手段に格納された、前記帰属エリアを規定する原色の頂点に対応する前記R補正量、前記G補正量及び前記B補正量、前記帰属エリアを規定する補色の頂点に対応する前記R補正量、前記G補正量及び前記B補正量、及び、ホワイトポイントに対応する前記R補正量、前記G補正量及び前記B補正量に基づいて、それぞれ、前記R制御点データ、前記G制御点データ、前記B制御点データを算出する
    表示パネルドライバ。
  9. 請求項8に記載の表示パネルドライバであって、
    ホワイトポイントに対応する前記R補正量、前記G補正量、及び前記B補正量は、前記表示パネルのパネル特性におけるホワイトポイントの色度座標が、所定の規格に規定されたホワイトポイントの色度座標に一致するように決定され、
    各原色及び各補色の頂点のそれぞれに対応する前記R補正量、前記G補正量、及び前記B補正量は、前記表示パネルのパネル特性において各原色及び各補色の彩度が50%であるような色度座標が、所定の規格において各原色及び各補色の彩度が50%であるような色度座標に一致するように決定された
    表示パネルドライバ。
  10. 請求項7乃至9のいずれかに記載の表示パネルドライバであって、
    前記制御点データ生成部は、前記第1制御点データと、前記表示パネルのガンマ特性に対応するガンマカーブの形状を表す第5制御点データとを、前記第1距離、前記第2距離及び前記第3距離に応じて補間計算を行うことによって第6制御点データを生成し、
    前記第1距離、前記第2距離及び前記第3距離に基づいて前記第6制御点データを補正することにより、前記R制御点データと、前記G制御点データと、前記B制御点データとを算出する
    表示パネルドライバ。
  11. 入力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値に対してデジタル演算処理を行うことにより、出力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値をそれぞれ算出するように構成された演算部と、
    制御点データ生成部
    とを備え、
    前記制御点データ生成部は、所望のガンマ値に対応するガンマカーブの形状を表す第1制御点データを生成すると共に、色空間における前記入力画像データに対応する対応点の位置に応じて前記第1制御点データを補正することによって前記入力画像データのR階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するR制御点データを算出し、前記色空間における前記対応点の位置に応じて前記第1制御点データを補正することによって前記入力画像データのG階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するG制御点データを算出し、前記色空間における前記対応点の位置に応じて前記第1制御点データを補正することによって前記入力画像データのB階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するB制御点データを算出するように構成され、
    前記演算部は、前記R制御点データに応じて前記出力画像データのR階調値を算出し、前記G制御点データに応じて前記出力画像データのG階調値を算出し、前記B制御点データに応じて前記出力画像データのB階調値を算出するように構成された
    画像処理装置。
  12. 入力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値に対してデジタル演算処理を行うことにより、出力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値をそれぞれ算出するステップと、
    前記出力画像データに応答して表示パネルを駆動するステップ
    とを具備し、
    前記出力画像データのR階調値、G階調値、及びB階調値をそれぞれ算出するステップは、
    所望のガンマ値に対応するガンマカーブの形状を表す第1制御点データを生成するステップと、
    色空間における前記入力画像データに対応する対応点の位置に基づいて前記第1制御点データを補正することにより前記入力画像データのR階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するR制御点データを算出し、前記色空間における前記対応点の位置に基づいて前記入力画像データのG階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するG制御点データを算出し、前記色空間における前記対応点の位置に基づいて前記入力画像データのB階調値に対して行われるデジタル演算処理の入出力カーブの形状を指定するB制御点データとを算出するステップと、
    前記R制御点データに応じて前記出力画像データのR階調値を算出し、前記G制御点データに応じて前記出力画像データのG階調値を算出し、前記B制御点データに応じて前記出力画像データのB階調値を算出するステップ
    とを備える
    表示パネルの駆動方法。
JP2014153918A 2014-07-29 2014-07-29 表示装置、表示パネルドライバ、画像処理装置及び表示パネルの駆動方法 Active JP6351034B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014153918A JP6351034B2 (ja) 2014-07-29 2014-07-29 表示装置、表示パネルドライバ、画像処理装置及び表示パネルの駆動方法
US14/810,244 US9837045B2 (en) 2014-07-29 2015-07-27 Device and method for color adjustment and gamma correction and display panel driver using the same
CN201510452158.7A CN105321485B (zh) 2014-07-29 2015-07-28 用于颜色调整和伽玛校正的装置和方法以及使用它们的显示面板驱动器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014153918A JP6351034B2 (ja) 2014-07-29 2014-07-29 表示装置、表示パネルドライバ、画像処理装置及び表示パネルの駆動方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016031461A JP2016031461A (ja) 2016-03-07
JP6351034B2 true JP6351034B2 (ja) 2018-07-04

Family

ID=55180647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014153918A Active JP6351034B2 (ja) 2014-07-29 2014-07-29 表示装置、表示パネルドライバ、画像処理装置及び表示パネルの駆動方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9837045B2 (ja)
JP (1) JP6351034B2 (ja)
CN (1) CN105321485B (ja)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6174032B2 (ja) * 2012-09-07 2017-08-02 シャープ株式会社 画像表示装置、画像表示装置の制御方法、制御プログラムおよび記録媒体
KR102391238B1 (ko) * 2015-07-23 2022-04-28 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이를 이용한 표시 패널의 구동 방법
JP6689508B2 (ja) * 2016-04-12 2020-04-28 シナプティクス・ジャパン合同会社 画像処理装置、圧縮回路、表示ドライバ、表示装置及び画像処理方法
JP6775326B2 (ja) * 2016-05-13 2020-10-28 シナプティクス・ジャパン合同会社 色調整方法、色調整装置及び表示システム
JP6815099B2 (ja) * 2016-05-27 2021-01-20 シナプティクス・ジャパン合同会社 色調整回路、表示ドライバ及び表示装置
RU2020142116A (ru) * 2016-06-22 2021-02-11 Долби Лэборетериз Лайсенсинг Корпорейшн Визуализирующая широкая цветовая гамма, двумерные (2м) изображения на трехмерных (3м) устройствах отображения
US10657873B2 (en) * 2017-01-12 2020-05-19 Synaptics Japan Gk System and method for subpixel rendering and display driver
US10176761B2 (en) * 2017-02-23 2019-01-08 Synaptics Incorporated Compressed data transmission in panel display system
CN106611583B (zh) * 2017-02-24 2020-03-03 京东方科技集团股份有限公司 电致发光显示器件的伽马电压调试方法及装置
US11061793B2 (en) * 2017-05-31 2021-07-13 Apple Inc. Graphically providing OLED display power modeling
US10559251B2 (en) * 2017-05-31 2020-02-11 Apple Inc. OLED display power modeling
CN107146574B (zh) * 2017-07-19 2019-06-07 京东方科技集团股份有限公司 一种woled显示装置的补色方法、显示装置
KR102578304B1 (ko) * 2017-11-16 2023-09-13 시냅틱스 인코포레이티드 디스플레이 패널을 위한 복수의 감마 제어 기술
KR102447889B1 (ko) * 2017-12-20 2022-09-27 삼성전자주식회사 콘텐트의 표시에 기반하여 감마 블록의 동작을 제어하는 디스플레이 및 상기 디스플레이를 포함하는 전자 장치
US10621930B2 (en) * 2018-02-13 2020-04-14 Himax Technologies Limited Image processing method and image processing device for reducing color shift
CN110164371B (zh) * 2018-11-20 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 显示模组的伽马校正方法及装置
CN110767138B (zh) * 2019-01-31 2020-12-04 昆山国显光电有限公司 显示面板的伽玛调节方法及调节装置、显示设备
KR20210112690A (ko) * 2020-03-06 2021-09-15 주식회사 실리콘웍스 디스플레이 패널 구동을 위한 영상데이터를 처리하는 장치 및 방법
KR20220089032A (ko) 2020-12-21 2022-06-28 주식회사 엘엑스세미콘 디지털 감마 회로 및 이를 포함하는 소스 드라이버
KR20230060767A (ko) * 2021-10-28 2023-05-08 주식회사 엘엑스세미콘 디스플레이 패널 구동을 위한 영상데이터를 처리하는 디스플레이 프로세서 및 방법
CN114155817B (zh) * 2021-10-29 2022-11-01 江苏泽景汽车电子股份有限公司 一种hud显示系统的色彩矫正方法
CN113990230B (zh) * 2021-11-03 2023-07-11 深圳创维-Rgb电子有限公司 伽马曲线顶点获取方法、装置、设备及可读存储介质
CN116760958B (zh) * 2023-08-22 2023-12-19 北京象帝先计算技术有限公司 图像处理装置、系统、组件、设备及方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002116750A (ja) 2000-10-05 2002-04-19 Sharp Corp 色変換回路および色変換方法並びにカラー画像表示装置
BRPI0302384B1 (pt) 2002-07-20 2018-06-19 Samsung Electronics Co., Ltd. "método para intensificar de forma adaptativa uma cor, e equipamento para intensificar de forma adaptativa a cor de uma imagem"
WO2004070699A1 (ja) * 2003-02-07 2004-08-19 Sanyo Electric Co., Ltd. 表示装置における色空間補正回路
JP2006325014A (ja) * 2005-05-19 2006-11-30 Sharp Corp テレビジョン受像機およびホワイトバランス調整方法
JP4198720B2 (ja) * 2006-05-17 2008-12-17 Necエレクトロニクス株式会社 表示装置、表示パネルドライバ、及び表示パネルの駆動方法
JP2008067343A (ja) 2006-07-03 2008-03-21 Seiko Instruments Inc 色補正回路、駆動装置および表示装置
JP4974607B2 (ja) 2006-08-09 2012-07-11 株式会社ナナオ 表示装置および表示システム並びにrgb信号処理方法
US8279235B2 (en) * 2008-07-03 2012-10-02 Wintek Corporation Color correction method and color correcting integrated chip
JP5177751B2 (ja) 2008-09-29 2013-04-10 ルネサスエレクトロニクス株式会社 表示駆動回路
JP5241031B2 (ja) * 2009-12-08 2013-07-17 ルネサスエレクトロニクス株式会社 表示装置、表示パネルドライバ、及び画像データ処理装置
JP6046473B2 (ja) * 2012-12-10 2016-12-14 シナプティクス・ジャパン合同会社 パネル表示装置、表示パネルドライバ、及び、表示装置の動作方法
WO2014145003A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Ostendo Technologies, Inc. Dynamic gamut display systems, methods, and applications thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US9837045B2 (en) 2017-12-05
JP2016031461A (ja) 2016-03-07
CN105321485A (zh) 2016-02-10
US20160035293A1 (en) 2016-02-04
CN105321485B (zh) 2019-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6351034B2 (ja) 表示装置、表示パネルドライバ、画像処理装置及び表示パネルの駆動方法
CN109937444B (zh) 显示装置
CN107369408B (zh) 调色方法、调色装置、显示驱动器和显示系统
JP6360321B2 (ja) 表示装置、表示パネルドライバ、画像処理装置及び画像処理方法
US9196204B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP2021503618A (ja) 表示パネルのための補償技術
WO2013082780A1 (zh) 色彩调整装置、色彩调整方法以及显示器
JP2006506664A (ja) 液晶表示装置及びその駆動方法
KR102368596B1 (ko) 영상처리장치 및 영상처리방법
US9153205B2 (en) Display device having a generator for generating RGBW signals based on upper and lower limit value calculator and display method thereof
KR101788681B1 (ko) 표시 장치의 휘도 및 색차 전이 특성들의 보상하기 위한 색상 교정
CN112992059A (zh) 一种OLED显示屏Gamma调节的方法及相关装置
CN107437408B (zh) 调色电路、显示驱动器以及显示装置
JP2005530449A (ja) 平板表示装置の色補正装置及びその方法
JP6698462B2 (ja) 色補正装置、表示装置および色補正方法
US20170116899A1 (en) Display device and display signal generation device
KR20110010531A (ko) 영상 신호 처리 장치, 영상 신호 처리 방법, 프로그램 및 영상 표시장치
KR20160074810A (ko) 영상 처리 방법 및 이를 이용한 표시 장치
US20050052476A1 (en) Display color adjust
KR20200044239A (ko) 표시 장치
JP6907042B2 (ja) 表示ドライバ、表示装置及び画像処理回路
JP5311443B2 (ja) カラー映像表示装置とモノクロ映像表示方法
KR102533411B1 (ko) 영상 처리부, 그것을 포함하는 표시 장치, 및 영상 처리 방법
US20230282153A1 (en) Methods and systems for non-linear compensation in display applications
TWI399737B (zh) 色彩補償方法、色彩補償電路與顯示裝置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170721

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180424

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180509

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180530

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6351034

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250