JP6471438B2 - 出力制御装置、出力制御システム、及び出力制御プログラム - Google Patents

Description

本願は、出力制御装置、出力制御システム、及び出力制御プログラムに関する。

複数のプロジェクタを併置して、各プロジェクタから投影される画像をつなぎ合わせることで、大画面表示を行うマルチプロジェクションが利用されている。このマルチプロジェクションでは、プロジェクタの個体差を調整するため、各プロジェクタから投影された測定用テスト画像を撮像し、撮像された測定用テスト画像から各プロジェクタの色むらやシェーディングに対して補正を行う方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上述した特許文献１の手法では、各プロジェクタの中心位置の輝度がそれぞれ合うように補正係数を求めているため、画面全体に対する補正を行っておらず、補正精度が低くなってしまう。また、ガンマ補正では、ＲＧＢの各階調の測定用テスト画像を投影面に一様に表示し、その各階調の測定用テスト画像を撮像してガンマ補正を行うため、多くの調整時間が必要になってしまう。

１つの側面では、本発明は、画面の表示品質を効率良く調整することを目的とする。

一態様において、出力装置に出力する映像データの色情報を制御する出力制御装置であって、前記出力装置から出力された色温度情報を有するテストパターンから、前記出力装置の色温度特性を抽出する表示特性抽出手段と、前記表示特性抽出手段により得られた色温度特性に基づき、前記出力装置の色温度の補正値を算出する補正値算出手段と、前記補正値算出手段により得られた補正値に基づき、前記出力装置に出力する映像データを補正する補正手段と有する。

画面の表示品質を効率良く調整することが可能となる。

本実施形態に係る出力制御システムの概略構成の一例を示す図である。 本実施形態に係る制御端末の機能構成の一例を示す図である。 コンピュータシステムのハードウェア構成の一例を示す図である。 本実施形態に係る出力制御処理の一例を示すフローチャートである。 本実施形態に係るテストパターンの一例を示す図である。 テストパターンから得られるガンマ特性の一例を示す図である。 複数のプロジェクタにおけるガンマ特性の一例を示す図である。 各プロジェクタにおけるガンマ特性の調整例を示す図である。 複数のプロジェクタにおける色温度を説明する図である。 複数のプロジェクタにおける調整例を説明する図である。 補正に用いるルックアップテーブルの一例を示す図である。

以下、実施の形態について詳細に説明する。

＜出力制御システム：概略構成＞
図１は、本実施形態に係る出力制御システムの概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、出力制御システム１は、出力制御装置の一例としての制御端末１０と、分配器２０と、出力装置の一例としてのプロジェクタ３０と、撮像装置４０とを有する。図１の例では、プロジェクタ３０は、３台のプロジェクタ３０−１〜３０−３を有しているが、これには限定されない。出力制御システム１は、例えばプロジェクタ３０−１〜３０−３を併置して、大画面表示を実現するマルチプロジェクションの出力を制御する。

制御端末１０は、例えばノートＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等である。制御端末１０は、マルチプロジェクションで用いるプロジェクタ３０−１〜３０−３が出力する映像データの色情報を制御する。制御端末１０は、例えば各プロジェクタ３０がそれぞれ投影する映像データ等の投影情報を保持し、分配器２０に出力する。また、制御端末１０は、上述した大画面を表示する際に各プロジェクタ３０の個体差を調整するため、各プロジェクタ３０にテストパターン５０を投影させる。また、制御端末１０は、各プロジェクタ３０が投影したテストパターン５０を、撮像装置４０を介して取得し、各プロジェクタ３０の表示特性に応じて、各プロジェクタ３０により投影される映像データを補正する。

分配器２０は、プロジェクタ３０−１〜３０−３の配置位置等の位置情報に対応させて制御端末１０から入力されたそれぞれの映像データをプロジェクタ３０−１〜３０−３に分配する。

プロジェクタ３０は、例えば液晶方式、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）方式等を使用する。例えばＤＬＰ方式を用いる場合には、光源からのＷｈｉｔｅ（白）色光が高速回転するカラーホイールを透過することで着色される。カラーホイールを透過した光は、画素数分の微細なミラーが並んだＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）のＯＮ／ＯＦＦ制御により、反射又は非反射が選択されて、反射された光が光学系を経由することでスクリーンに投影される。

図１の例では、プロジェクタ３０−１〜３０−３は、制御端末１０から出力された映像データのうち、分配器２０を介して分配された部分的な映像データをそれぞれ投影する。これにより、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の他のディスプレイでは容易でない大画面表示を行うマルチプロジェクションを実現することが可能となる。

なお、各プロジェクタ３０は、例えば解像度がＷＸＧＡ（１２８０×８００画素）とすると、最大で３８４０×８００画素の投影像を形成する。このとき、例えば、各プロジェクタ３０の投影像の一部をオーバーラップさせ、オーバーラップした部分の輝度を調整して継ぎ目を目立たなくするブレンディング処理を行うことが可能である。

本実施形態では、各プロジェクタ３０は、個体差を調整するための同一のテストパターン（投影情報）５０を投影する。テストパターン５０は、例えば、マルチプロジェクションの表示品位を支配する階調情報、輝度情報、及び色度情報のうち、少なくとも１つの情報を含むテストパターンにより構成すると良い。テストパターン５０の具体例については後述する。

撮像装置４０は、例えばデジタルカメラ等である。撮像装置４０は、各プロジェクタ３０が投影したテストパターン５０を撮像して、撮像データ（投影像特性）を制御端末１０に送信する。なお、撮像装置４０は、例えば色彩輝度計や測色計、分光計等であっても良い。また、撮像装置４０は、各プロジェクタ３０に内蔵されていても良く、プロジェクタ３０に外付けのデジタルカメラや、スマートフォン等であっても良い。

図１の出力制御システム１において、制御端末１０は、マルチプロジェクションを構成するプロジェクタ３０が投影したテストパターン５０からそれぞれの表示特性を求め、個体差を縮小するための補正値を算出し、補正値を反映した映像データを出力するよう制御する。これにより、画面の表示品質を効率良く調整することが可能となる。

＜制御端末１０の機能構成＞
図２は、本実施形態に係る制御端末の機能構成の一例を示す図である。図２に示すように、制御端末１０は、撮像データ入力手段１１と、表示特性抽出手段１２と、補正値算出手段の一例としてのＬＵＴ作成手段１３と、画像データ記憶手段１４と、補正手段の一例としてのＬＵＴ変換手段１５と、画像出力手段１６とを有する。

撮像データ入力手段１１は、各プロジェクタ３０により投影されたテストパターン５０を撮像した撮像装置４０から、それぞれの撮像データを入力する。撮像データには、各プロジェクタ３０の投影色情報（投影像特性）が含まれる。

表示特性抽出手段１２は、撮像データ入力手段１１により入力された撮像データから、各プロジェクタ３０の表示特性を抽出する。表示特性抽出手段１２は、各プロジェクタ３０の表示特性として、例えば撮像データに含まれる各プロジェクタ３０により投影されたテストパターン５０のうち、３原色（Ｒｅｄ（赤）、Ｇｒｅｅｎ（緑）、Ｂｌｕｅ（青））のグラデーション（例えば明暗や濃淡の段階的変化）を含むテストパターンから、階調情報等を抽出する。

また、表示特性抽出手段１２は、テストパターン５０のうち、Ｗｈｉｔｅのべたパターンあるいはそれに準ずるパターンを含むテストパターンから、輝度情報や色度情報等を抽出する。Ｗｈｉｔｅのべたパターンに準じるパターンとは、例えばＷｈｉｔｅを８ビットのデジタル信号で表した場合に、階調レベルを２５３〜２５５等のように幅を持たせた範囲で投影したパターン等である。また、Ｗｈｉｔｅのべたパターンをプロジェクタ３０の画面領域のうち１／２〜１／４等の所定の領域に対して投影させるパターン等であっても良い。

表示特性抽出手段１２は、テストパターン５０からプロジェクタ３０の階調情報、輝度情報、及び色度情報のうち少なくとも１つを含む表示特性を抽出する。

ＬＵＴ作成手段１３は、表示特性抽出手段１２により抽出された各プロジェクタ３０の表示特性に基づき、各プロジェクタ３０の個体差が縮小するように調整するための補正値（補正情報）を求める。例えば、ＬＵＴ作成手段１３は、抽出された階調情報を用いてプロジェクタ３０の平均値を算出し、算出した平均値に基づき、各プロジェクタ３０の補正値を算出する。

また、ＬＵＴ作成手段１３は、例えば最も輝度が低いプロジェクタ３０の輝度情報に基づき、各プロジェクタ３０の補正値を算出する。また、ＬＵＴ作成手段１３は、例えば最も色温度が高いプロジェクタ３０の色温度情報に基づき、各プロジェクタ３０の補正値を算出する。また、ＬＵＴ作成手段１３は、各プロジェクタ３０の入力ＲＧＢ信号と、補正情報である出力ＲＧＢ信号を含むルックアップテーブル（ＬＵＴ）を作成する。

画像データ記憶手段１４は、各プロジェクタ３０から投影する映像データ（元画像データ）を記憶する。画像データ記憶手段１４は、各プロジェクタ３０から投影するテストパターン５０を記憶しても良い。

ＬＵＴ変換手段１５は、ＬＵＴ作成手段１３から得られたＬＵＴを参照し、画像データ記憶手段１４に記憶されている映像データを変換する。

画像出力手段１６は、ＬＵＴ変換手段１５により変換された映像データ等の投影情報を出力する。なお、画像出力手段１６は、画像データ記憶手段１４に記憶されている色のキャリブレーションを行うためのテストパターン５０を投影情報として出力しても良い。

＜制御端末１０のハードウェア構成＞
上述した制御端末１０は、例えば図３に示すハードウェア構成のコンピュータシステムにより実現される。図３は、コンピュータシステムのハードウェア構成の一例を示す図である。

図３に示すコンピュータシステム２は、入力装置５１と、表示装置５２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５３と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５４と、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）５５と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５６と、通信Ｉ／Ｆ５７と、外部Ｉ／Ｆ５８とを有し、それぞれがバスＢで相互に接続されている。

入力装置５１は、キーボードやマウス、タッチパネル等を含み、ユーザが各操作信号を入力するのに用いられる。表示装置５２は、ディスプレイ等を含み、コンピュータシステム２による処理結果を表示する。

ＲＡＭ５３は、プログラムやデータを一時保持する揮発性の半導体メモリ（記憶装置）である。ＲＯＭ５４は、電源を切ってもプログラムやデータを保持可能な不揮発性の半導体メモリ（記憶装置）である。ＲＯＭ５４には、コンピュータシステム２の起動時に実行されるＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）設定、及びネットワーク設定等のプログラムやデータを格納する。

ＨＤＤ５５は、プログラムやデータを格納している不揮発性の記憶装置である。格納されるプログラムやデータには、例えばコンピュータシステム２全体を制御する基本ソフトウェアであるＯＳや、ＯＳ上において各種機能を提供するアプリケーションソフトウェア等がある。

ＨＤＤ５５は、格納しているプログラムやデータを所定のファイルシステム及び／又はＤＢ（データベース）により管理する。なお、コンピュータシステム２は、ＨＤＤ５５の代わりにＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）が設けられても良い。

ＣＰＵ５６は、ＲＯＭ５４やＨＤＤ５５等の記憶装置からプログラムやデータをＲＡＭ５３上に読み出し、処理を実行することで、コンピュータシステム２全体の制御や機能を実現する演算装置である。

通信Ｉ／Ｆ５７は、コンピュータシステム２をネットワークに接続するインターフェースである。これにより、コンピュータシステム２は、通信Ｉ／Ｆ５７を介してデータ通信を行う。

外部Ｉ／Ｆ５８は、外部装置とのインターフェースである。外部装置には、記録媒体５８Ａ等がある。これにより、コンピュータシステム２は、外部Ｉ／Ｆ５８を介して記録媒体５８Ａの読み取り及び／又は書き込みを行うことが可能である。

記録媒体５８Ａには、フレキシブルディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、ＳＤメモリカード（ＳＤ Ｍｅｍｏｒｙ ｃａｒｄ）、ＵＳＢメモリ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ ｍｅｍｏｒｙ）等がある。

制御端末１０は、コンピュータシステム２のハードウェア構成により、後述する各種処理を実現することが可能となる。

＜出力制御処理の流れ＞
図４は、本実施形態に係る出力制御処理の一例を示すフローチャートである。図４に示すように、出力制御システム１は、制御端末１０により各プロジェクタ３０にテストパターン５０を出力し、各プロジェクタ３０からスクリーン等にテストパターン５０を投影する（Ｓ１０）。

次に、出力制御システム１は、撮像装置４０により各プロジェクタ３０が投影しているテストパターン５０を撮像する（Ｓ１１）。次に、出力制御システム１は、制御端末１０により撮像装置４０を介して撮像データを取得すると、各プロジェクタ３０が投影したテストパターン５０から、各プロジェクタ３０の表示特性を抽出する（Ｓ１２）。

次に、出力制御システム１は、制御端末１０により、Ｓ１２の処理で抽出した各プロジェクタ３０の表示特性に基づき、各プロジェクタ３０の個体差が縮小するように調整するための補正値（補正情報）を求め、ＬＵＴを作成する（Ｓ１３）。

次に、出力制御システム１は、制御端末１０により、Ｓ１３の処理で作成したＬＵＴを参照し、映像データを変換し、変換した映像データを各プロジェクタ３０に出力して、各プロジェクタ３０から映像データを投影し（Ｓ１４）、処理を終了する。

なお、上述した出力制御処理は、マルチプロジェクションによる大画面表示を行う際や、マルチプロジェクションを使用する場所を変更した場合、又は定期的に実行しても良く、出荷する際に実行することも可能である。

＜テストパターン５０＞
図５は、本実施形態に係るテストパターンの一例を示す図である。図５の例では、制御端末１０の調整画面において、例えば２台のプロジェクタ３０により投影されたテストパターン５０を表示した例を示しているが、実際には、使用している各プロジェクタ３０に対する調整画面が表示される。なお、図５に示すテストパターン５０は、制御端末１０が、撮像装置４０を介して取得したものである。

図５に示すテストパターン５０−１は、例えばプロジェクタ３０−１により投影されたテストパターンである。図５に示すテストパターン５０−２は、例えばプロジェクタ３０−２により投影されたテストパターンである。

図５の例では、テストパターン５０は、例えばＲＧＢのグラデーション、及びＷｈｉｔｅのべたパターンあるいはそれに準ずるパターンの２種類のテストパターンを用いる。各プロジェクタ３０の表示特性としての階調情報は、ＲＧＢのグラデーションを含むテストパターンから抽出すると良い。また、輝度情報及び色度情報は、Ｗｈｉｔｅを含むテストパターンから抽出すると良い。

ここで、ＲＧＢ各色の色度を調整することが可能であるが、例えば各プロジェクタ３０の個体差が目立つものとして、階調情報（以下、「ガンマ特性」という）や輝度情報（以下、「輝度」という）、色度情報（以下、「色温度」という）の調整を優先する。

図５に示すトーンカーブグラフ６０は、図５に示すテストパターン５０の選択された領域に対応するプロジェクタ３０のガンマ特性を示している。図５に示すＷｈｉｔｅ色度７０は、図５に示すテストパターン５０のうちＷｈｉｔｅから得られる色度と輝度（ｘ，ｙ，Ｙ）を示し、色度は（ｘ，ｙ）、輝度は（Ｙ）を示す。なお、ガンマ特性や輝度には、それぞれ選択された領域内の平均値が用いられる。

図５に示す画面８０には、例えばプロジェクタ３０−１とプロジェクタ３０−２とのＲＧＢのガンマ特性やＷｈｉｔｅの色度が相対比較され、その差異を縮小するように調整する補正値に基づき変換された投影画像が表示される。

個体差を縮小する調整方法としては、例えば、複数のプロジェクタ３０のガンマ特性の平均値を算出し、各プロジェクタ３０のガンマ特性が算出した平均値となるように調整する。また、各プロジェクタ３０の輝度は、平均輝度が最も低いプロジェクタ３０を基準として、他のプロジェクタ３０の輝度を下げる調整を行っても良い。また、色温度が最も高いプロジェクタ３０を基準として、他のプロジェクタ３０の色温度を上げる調整を行っても良い。あるいは、それらを組み合わせ、平均輝度が最も低いプロジェクタ３０を基準として、他のプロジェクタ３０の輝度を下げると同時に、色温度も近づける調整を行っても良い。

＜テストパターン５０から得られるガンマ特性＞
図６は、テストパターンから得られるガンマ特性の一例を示す図である。図６に示すテストパターン５０は、上述した図５に示すテストパターン５０に対応したものである。また、図６に示す出力特性（ガンマ特性）６１は、図６に示すテストパターン５０に対応したものである。横軸が入力画素値を示し、縦軸が出力画素値を示している。

図６に示すガンマ特性６１において、入力画素値は、例えばテストパターン５０のＲＧＢ及びＷｈｉｔｅの各色のうち１色を８ビットのデジタル信号で表した場合に、階調レベルを０〜２５６階調で表示したものである。また、図６に示す出力画素値は、撮像装置４０がデジタルカメラであった場合には、例えば０〜２５５（８ビット）で示される。なお、デジタルカメラではなく測色計を用いた場合には、例えば０〜数百（ｃｄ／ｍ^２）で示しても良い。

なお、上述した図６に示すガンマ特性は、例えば図６に示すテストパターン５０の各色のうち選択された領域内の平均値を用いると良い。

＜複数のプロジェクタ３０におけるガンマ特性＞
図７は、複数のプロジェクタにおけるガンマ特性の一例を示す図である。図７（Ａ）は、上述した図５に示すテストパターン５０に対応するガンマ特性を示している。図７（Ａ）に示すガンマ特性６１−１は、やや明るい方向に偏ったガンマ特性を示している。図７（Ａ）に示すガンマ特性６１−２は、例えばやや暗い方向に偏ったガンマ特性を示している。

図７（Ａ）に示すように、２つのプロジェクタ３０のガンマ特性が異なる場合には、例えば逆のガンマ特性を有するＬＵＴを作成して補正することで、左右のガンマ特性を近づけることが可能となる。なお、逆のガンマ特性を算出するには、元のガンマ値の逆数とすると良い。

図７（Ｂ）の例では、図７（Ａ）に示すガンマ特性６１−１とガンマ特性６１−２とに対応させて、それぞれ逆のガンマ特性を有するＬＵＴを用いて補正する例を示している。図７（Ｂ）に示すガンマ特性６１−１には、例えば、やや暗い方向に調整するガンマ補正を施す例を示している。図７（Ｂ）に示すガンマ特性６１−２には、例えば、やや明るい方向に調整するガンマ補正を施す例を示している。

上述した図７（Ｂ）に示すようなＬＵＴを用いて、図７（Ａ）に示すようなそれぞれのガンマ特性に補正を施すことで、例えば図７（Ｃ）に示すようなガンマ特性６１を有するように、２つのプロジェクタ３０のガンマ特性を近づける。なお、図７（Ｃ）に示すガンマ特性６１は、例えばマルチプロジェクションを行う複数のプロジェクタ３０から得られる値の平均値とするが、これに限定されるものではない。

＜各プロジェクタにおけるガンマ特性の調整例＞
図８は、各プロジェクタにおけるガンマ特性の調整例を示す図である。図８の例では、例えば２台以上のプロジェクタ３０のガンマ特性を調整する例について説明する。

図８（Ａ）示す実線は、対象のプロジェクタ３０のガンマ特性の一例を示している。図８（Ａ）に示す点線は、複数のプロジェクタ３０の平均ガンマを示している。このように、２台以上のプロジェクタ３０がある場合には、複数のプロジェクタ３０の平均ガンマを算出して、算出した平均ガンマと、対象のプロジェクタ３０のガンマ特性との差分を算出する。

図８（Ｂ）に示す一点鎖線は、変更前の入出力特性（線形）を示している。図８（Ｂ）に示す変更前の入出力特性（例えば、「０→０」、「１２８→１２８」、「２５５→２５５」）から、上述のように算出した平均ガンマと対象のプロジェクタ３０のガンマ特性との差分を引くことで、ガンマ補正に用いる入出力特性を求める。

図８（Ｃ）に示す実線は、図８（Ａ）の対象のプロジェクタ３０に対するガンマ補正に用いる入出力特性（例えば、「０→０」、「１２８→１００」、「２５５→２５５」）を示している。

上述したように、プロジェクタ３０ごとにガンマ補正を行う入出力特性を求めることで、複数のプロジェクタ３０におけるガンマ特性を調整することが可能となる。なお、上述したガンマ補正は、例えばＲＧＢそれぞれのガンマ特性が異なる場合があるため、ＲＧＢごとに行うことで補正の精度を向上させることが可能となる。

＜複数のプロジェクタ３０における色温度＞
図９は、複数のプロジェクタにおける色温度を説明する図である。図９の例では、ｘｙ色度図におけるプロジェクタ３０−１〜プロジェクタ３０−２のそれぞれの色温度を示している。なお、図９に示すｘｙ色度図において、例えば高い色温度は、Ｂｌｕｅ（ｘｙ色度図の左下方向）に近いことを示している。また、例えば低い色温度は、Ｒｅｄ（ｘｙ色度図の右上方向）に近いことを示している。

図９の例では、プロジェクタ３０−１は、プロジェクタ３０−２と比較して、相対的に色温度が低い位置にあるため、色温度が高いプロジェクタ３０−２に合わせるように、プロジェクタ３０−１の色温度を高める。このようにして、２つのプロジェクタ３０の色温度の差異を縮小するように調整するが、これに限定されるものではない。

図９の例では、プロジェクタ３０−１のＲｅｄやＧｒｅｅｎの値を相対的に下げ、Ｂｌｕｅの成分を強くすることで色温度を高める。なお、ＲｅｄやＧｒｅｅｎの値を下げると輝度も下がるが、マルチプロジェクションでは色温度の相違が個体差を大きく見せるため、色温度の調整を優先することが可能である。

ここで、色温度や輝度の調整には、ＲＧＢよりも汎用的な色空間が好適である。したがって、一例としてＸＹＺ表色系を用いて説明する。ＲＧＢからＸＹＺへの変換は、以下の式を用いると良い。ＲＧＢは、例えば０〜２５５の８ｂｉｔ情報を０〜１に規格化し、ＸＹＺの範囲も０〜１とする。

＜ＲＧＢ→ＸＹＺ（ｘ，ｙ，Ｙ）への変換＞
上述した図５に示すモニタ上で操作する場合には、一般的なモニタのガンマ特性である２．２でべき乗し、ガンマ特性を除去したＲ_ｏｒｇＧ_ｏｒｇＢ_ｏｒｇ値に補正する。

Ｒ_ｏｒｇ＝Ｒ^２．２
Ｇ_ｏｒｇ＝Ｇ^２．２
Ｂ_ｏｒｇ＝Ｂ^２．２ （式１）
次に、以下の式により、Ｒ_ｏｒｇＧ_ｏｒｇＢ_ｏｒｇ値からＸ_ｏｒｇＹ_ｏｒｇＺ_ｏｒｇ値に変換する。

Ｘ_ｏｒｇ＝０．３９３３^＊Ｒ_ｏｒｇ＋０．３６５１^＊Ｇ_ｏｒｇ＋０．１９０３^＊Ｂ_ｏｒｇ
Ｙ_ｏｒｇ＝０．２１２３^＊Ｒ_ｏｒｇ＋０．７０１０^＊Ｇ_ｏｒｇ＋０．０８５８^＊Ｂ_ｏｒｇ
Ｚ_ｏｒｇ＝０．０１８２^＊Ｒ_ｏｒｇ＋０．１１１７^＊Ｇ_ｏｒｇ＋０．９５７０^＊Ｂ_ｏｒｇ （式２）
ｘｙ色度（色味）を保持して輝度を変えるには、Ｘ_ｏｒｇＹ_ｏｒｇＺ_ｏｒｇ値を同じ割合で増減させる。例えば輝度を０．９倍したい場合には、その時のＸ_ｍｏｄＹ_ｍｏｄＺ_ｍｏｄは、以下のようになる。

Ｘ_ｍｏｄ＝０．９^＊Ｘ_ｏｒｇ
Ｙ_ｍｏｄ＝０．９^＊Ｙ_ｏｒｇ
Ｚ_ｍｏｄ＝０．９^＊Ｚ_ｏｒｇ
＜ＸＹＺ（ｘ，ｙ，Ｙ）→ＲＧＢへの変換＞
上述したＸ_ｍｏｄＹ_ｍｏｄＺ_ｍｏｄを、以下の式によりＲＧＢ値に戻すことで、ｘｙ色度を保持したまま、輝度を変えることが可能となる。ＸＹＺ値とｘｙ色度には、以下の関係があるため、ＸＹＺ値の相対比が同じであれば、ｘｙ色度は一定となる。

ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）
ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ） （式３）
次に、色温度を合わせたい場合には、目的のｘｙ色度及び輝度であるＹ値から、Ｘ_ｔｍｐＹ_ｔｍｐＺ_ｔｍｐ値に変換する。

Ｘ_ｔｍｐ＝Ｙ^＊ｘ／ｙ
Ｙ_ｔｍｐ＝Ｙ
Ｚ_ｔｍｐ＝Ｙ^＊（１−ｘ−ｙ）／ｙ （式４）
上述したＸ_ｔｍｐＹ_ｔｍｐＺ_ｔｍｐ値を、以下の式によりＲ_ｔｍｐＧ_ｔｍｐＢ_ｔｍｐに変換する。

Ｒ_ｔｍｐ＝３．５０６４^＊Ｘ_ｔｍｐ−１．７４００^＊Ｙ_ｔｍｐ−０．５４４１^＊Ｚ_ｔｍｐ
Ｇ_ｔｍｐ＝−１．０６９０^＊Ｘ_ｔｍｐ＋１．９７７７^＊Ｙ_ｔｍｐ＋０．０３５２^＊Ｚ_ｔｍｐ
Ｂ_ｔｍｐ＝０．０５６３^＊Ｘ_ｔｍｐ−０．１９７０^＊Ｙ_ｔｍｐ＋１．０５１１^＊Ｚ_ｔｍｐ （式５）
なお、モニタに適切に表示させるため、１／２．２のガンマ特性を考慮してべき乗する。

Ｒ_ａｉｍ＝Ｒ_ｔｍｐ ^{１／２．２}
Ｇ_ａｉｍ＝Ｇ_ｔｍｐ ^{１／２．２}
Ｂ_ａｉｍ＝Ｂ_ｔｍｐ ^{１／２．２} （式６）
なお、上述した（式６）でガンマ特性として例示した２．２は一般的な数値であるが、これに限定されるものではなく、例えば１．８や２．４を用いることが可能である。

次に、図９に示すプロジェクタ３０−１の色度（ｘ，ｙ，Ｙ）が（０．３２５，０．３３０，０．９０）、プロジェクタ３０−２の色度（ｘ，ｙ，Ｙ）が（０．３１０，０．３２５，０．８５）であった場合について説明する。上述したように、プロジェクタ３０−２の色温度は、プロジェクタ３０−１の色温度と比較すると高いため、プロジェクタ３０−１の色温度を高める。

上述した（式３）〜（式６）を用いると、プロジェクタ３０−１は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，２３９，２３８）となる。プロジェクタ３０−２は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２３６，２３７，２４１）となる。

プロジェクタ３０−１のＷｈｉｔｅの入力値（２５５，２５５，２５５）に対し、色温度を上げるために出力される値は、双方の相対関係を反映すると、（２５５^＊２３６／２５５＝２３６，２５５^＊２３７／２３９＝２５３，２５５^＊２４１／２３８＝２５８）となる。ここで、２５６以上は、２５５に固定する。

プロジェクタ３０−１のＷｈｉｔｅの入力値（２５５，２５５，２５５）に対する出力値は（２３６，２５３，２５５）となる。これにより、プロジェクタ３０−１のＲｅｄやＧｒｅｅｎの値は、適切に下がることになる。

上述のように、測定して得られた（ｘ，ｙ，Ｙ）は周辺からのノイズ光も含むため、そのノイズ光の影響を軽減するため、例えば式４で得られるＸＹＺ値から、以下の式に示すようにノイズ光のバイアス分（Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３）を減算し、（式５）に移行することで、より一層の精度向上を図ることも可能である。

Ｘ_ｔｍｐ＝Ｙ^＊ｘ／ｙ−Ｃ_１
Ｙ_ｔｍｐ＝Ｙ−Ｃ_２
Ｚ_ｔｍｐ＝Ｙ^＊（１−ｘ−ｙ）／ｙ−Ｃ_３ （式７）
なお、プロジェクタ３０−１の色温度を上げるのではなく、色度を保持して輝度を低い方に合わせても良い。この場合には、上述した（式１）〜（式２）を用いて、プロジェクタ３０−１の輝度をプロジェクタ３０−２の輝度に合わせて下げると良い。

上述した計算例は、汎用的なＸＹＺ表色系を用いた例を示したが、これには限定されない。例えばＣＩＥＬＡＢやＹＣ_ｂＣ_ｒ、その他の色空間を用いても良い。

＜複数のプロジェクタにおける調整例＞
図１０は、複数のプロジェクタにおける調整例を説明する図である。図１０に示すように、プロジェクタ３０−１とプロジェクタ３０−２とにおいて、例えば輝度、色温度、ガンマ（階調）特性をそれぞれ比較することで個体差を検出する。

図１０の例では、例えばプロジェクタ３０−１は、プロジェクタ３０−２と比較して、高輝度、低色温度、高ガンマであった例を示している。このような場合、プロジェクタ３０−１に対して、出力画素値のピークを下げる低輝度化を行う。また、プロジェクタ３０−１に対して、例えばＲｅｄやＧｒｅｅｎの値をＢｌｕｅと比較して相対的に下げることで高色温度化を行う。また、プロジェクタ３０−１に対して、ガンマ特性を凹型のガンマとする低ガンマ化を行う。

ここで、プロジェクタ３０−１の補正に用いるルックアップテーブル（ＬＵＴ）を作成する場合について説明する。図１０に示す比較の結果、プロジェクタ３０−１のＷｈｉｔｅの色度を（ｘ，ｙ，Ｙ）＝（０．３０５，０．３２２，０．９３）として調整する場合、上述した（ｘ，ｙ，Ｙ）→（Ｘ，Ｙ，Ｚ）→（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の変換により、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２４２，２４７，２５５）となる。このＲＧＢの比率は、（０．９５，０．９７，１．００）である。

プロジェクタ３０−１のガンマ補正として、例えば図８（Ｃ）に示す入出力特性が得られた場合には、上述したＲＧＢの比率（０．９５，０．９７，１．００）を、図１０に示す入出力特性の矢印部分に反映させる。これにより、プロジェクタ３０−１のガンマ特性と色温度を補正するＬＵＴを作成することが可能となる。

＜ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の一例＞
図１１は、補正に用いるルックアップテーブルの一例を示す図である。制御端末１０は、上述した調整によりプロジェクタ３０ごとにＬＵＴを作成してメモリ等に格納する。

図１１に示すＬＵＴでは、例えばＲＧＢごとに画素値の入出力関係が示されている。図１１の例では、プロジェクタ３０の入力ＲＧＢの信号ごとに、補正値（補正情報）である出力ＲＧＢの信号が対応付けられている。

制御端末１０は、ＬＵＴを参照して、実際に投影する映像データ（投影像）に、元画素値（入力画素値）に対応した出力画素値を用いて、各プロジェクタ３０に出力することで、各プロジェクタ３０から補正値を反映した映像データを投影することが可能となる。なお、ＬＵＴについては、これに限定されるものではない。

上述した実施形態では、２台のプロジェクタを用いて説明したが、２台以上のプロジェクタを用いたマルチプロジェクションに対して適用することが可能である。プロジェクタの台数が増えたとしても、効率良く個体差を縮小し、表示品質を改善することが可能となる。なお、ＤＬＰプロジェクタは、黒の反射率が極めて低いため、黒の個体差が低い。したがって、ＤＬＰプロジェクタに対して好適であるが、その他のプロジェクタや、液晶モニタ等にも適用することが可能である。

上述した実施形態によれば、経年変化情報等を予め格納する必要はなく、各プロジェクタの統制部や大規模なＬＵＴも必要とせず、例えばカメラ等を用いて、短時間かつ高精度にマルチプロジェクションでの個体差を縮小することが可能となる。これにより、複数の画面の表示品質を効率良く調整することが可能となる。

なお、本実施形態における映像データの出力装置は、プロジェクタに限定されるものではなく、例えば液晶ディスプレイ等のモニタであっても良い。また、上述した本実施形態では、マルチプロジェクションに用いられる各プロジェクタに出力する映像データの色を補正する例を示したがこれに限定されるものではない。例えば、出力装置の出荷時に個々の製品の性能等を確認する際、同一の映像データを出力させるために、上述した出力制御システムの手法を適用することが可能である。この場合には、個々の出力装置に対して色差のない映像データが出力されるように、予め設定された平均値等に基づく色補正等を行うと良い。

本発明は、具体的に開示された上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

１ 出力制御システム
１０ 制御端末（出力制御装置の一例）
１１ 撮像データ入力手段
１２ 表示特性抽出手段
１３ ＬＵＴ作成手段（補正値算出手段の一例）
１４ 画像データ記憶手段
１５ ＬＵＴ変換手段（補正手段の一例）
１６ 画像出力手段
２０ 分配器
３０ プロジェクタ（出力装置の一例）
４０ 撮像装置
５０ テストパターン
５１ 入力装置
５２ 表示装置
５３ ＲＡＭ
５４ ＲＯＭ
５５ ＨＤＤ
５６ ＣＰＵ
５７ 通信Ｉ／Ｆ
５８ 外部Ｉ／Ｆ
５８Ａ 記録媒体

特開２００２−７２３５９号公報

Claims (7)

1. 出力装置に出力する映像データの色情報を制御する出力制御装置であって、
   前記出力装置から出力された色温度情報を有するテストパターンから、前記出力装置の色温度特性を抽出する表示特性抽出手段と、
   前記表示特性抽出手段により得られた色温度特性に基づき、前記出力装置の色温度の補正値を算出する補正値算出手段と、
   前記補正値算出手段により得られた補正値に基づき、前記出力装置に出力する映像データを補正する補正手段と有することを特徴とする出力制御装置。
2. 前記表示特性抽出手段は、
   前記テストパターンのうち白のべたパターン又は前記白のべたパターンに準じるパターンを含むテストパターンから、前記色温度情報を抽出することを特徴とする請求項１に記載の出力制御装置。
3. 前記補正手段は、
   前記出力装置の色温度特性と、前記補正値算出手段により得られた補正値とを有するルックアップテーブルを用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の出力制御装置。
4. 前記補正値算出手段は、
   複数の前記出力装置のうち最も高い出力装置の前記色温度に合わせて他の前記出力装置の補正値を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の出力制御装置。
5. 前記出力装置は、プロジェクタ又はモニタであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の出力制御装置。
6. 出力装置と、該出力装置に出力する映像データの色情報を制御する出力制御装置とを有する出力制御システムであって、
   前記出力装置から出力された色温度情報を有するテストパターンから、前記出力装置の色温度特性を抽出する表示特性抽出手段と、
   前記表示特性抽出手段により得られた色温度特性に基づき、前記出力装置の色温度の補正値を算出する補正値算出手段と、
   前記補正値算出手段により得られた補正値に基づき、前記出力装置に出力する映像データを補正する補正手段と有することを特徴とする出力制御システム。
7. コンピュータを、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の出力制御装置が有する各手段として機能させるための出力制御プログラム。