JP6547296B2

JP6547296B2 - ディスプレイ装置

Info

Publication number: JP6547296B2
Application number: JP2014265857A
Authority: JP
Inventors: 紘一高瀬; 長谷川　隆行; 隆行長谷川
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2019-07-24
Anticipated expiration: 2034-12-26
Also published as: JP2016126106A

Description

本発明は、ディスプレイ装置に関し、より詳細には、分光反射率が既知の色票を用いてディスプレイ装置の照明情報を推定することで、画像呈示者の意図した色を画像観察者に知覚させるように画像を表示するディスプレイ装置及びプログラムに関する。

テレビやタブレット端末等のディスプレイ装置に表示された画像を観察したときに知覚される色は、画像を観察するときの照明環境に依存する。そのため、照明環境を考慮して画像を表示しなければ、画像呈示者が意図した色を画像観察者が知覚しているとは限らない。

ディスプレイ装置に表示された画像を観察するときの照明環境を考慮するために、特許文献１では測光装置を用いて照明環境の輝度を取得している。しかしながら、各照明環境において測光装置を用意し、測光しなければならない。

特許文献２では、測光装置を用いることなく、異なる照明環境における知覚色を一致させる方法が開示されている。特許文献２では、はじめに各照明環境において同じ色票を観察し、色票と同じ見えになるディスプレイ表示色を観察者が選択し、その表示色をディスプレイ装置に記録する。次に、それぞれの照明環境で記録された表示色をマッチングするような色変換を導出し、表示する画像に色変換を適応することで知覚色を一致させる。この方法は、照明情報を推定できないので、ディスプレイ装置間の知覚色を一致させることしかできない。

特開２０１４−１１６９５６号公報（例えば、第００１９段落参照）特許第４７０９９１５号公報（例えば、第０００９段落参照）

ＣＩＥ１５９−２００４，ＡＣｏｌｏｕｒＡｐｐｅａｒａｎｃｅＭｏｄｅｌｆｏｒＣｏｌｏｕｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍｓ：ＣＩＥＣＡＭ０２津村徳道，「重回帰分析によるマルチバンド画像からの分光反射率の推定」，光学第２７巻，7号，pp.384-391，1998年

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、測光装置を用いることなく、分光反射率が既知の色票を用いてディスプレイ装置の照明情報を推定することで、画像呈示者の意図した色を画像観察者に知覚させるように画像を表示するディスプレイ装置およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明の一側面は、ディスプレイ装置であって、分光反射率が既知の１つ以上の色票と、色票と知覚色を一致させるためにディスプレイ装置に発光色票を表示する発光色票表示手段と、発光色票の色を変更する発光色票画素変更手段と、知覚色一致後の発光色票の画素値および色票の分光反射率に基づいて、ディスプレイ装置の照明環境の情報である照明情報を推定する照明情報推定手段と、照明情報およびディスプレイ装置に表示する表示画像の情報に基づいて、表示画像の画素値を変更する表示画像画素値変更手段と、を備える。

一実施形態では、照明情報は、ディスプレイ装置の照明環境における照明の分光放射輝度であってもよく、または三刺激値であってもよい。ディスプレイ装置は、推定した照明情報を共有する為に外部へ通信する通信手段を備えてもよい。また、色票は、ディスプレイ装置の画像表示部以外の構成部分であってもよく、ディスプレイ装置の付属部品であってもよい。また、表示画像の情報は、表示画像の画素データと関連付けられたプロファイル（例えば、ＩＣＣプロファイル）であってもよく、ネームドカラープロファイルやアブストラクトプロファイルを含んでもよい。画像呈示者の意図や意図した色は、プロファイルに含まれてもよい。

本発明の一側面は、コンピュータを、分光反射率が既知の１つ以上の色票と知覚色を一致させるためにディスプレイ装置に発光色票を表示する発光色票表示手段、発光色票の色を変更する発光色票画素変更手段、知覚色一致後の発光色票の画素値および色票の分光反射率に基づいて、ディスプレイ装置の照明環境の情報である照明情報を推定する照明環境情報推定手段、および、照明情報およびディスプレイ装置に表示する表示画像の情報に基づいて、表示画像の画素値を変更する表示画像画素値変更手段、として機能させるプログラムである。

本発明によれば、分光反射率が既知の色票を用いてディスプレイ装置の照明環境を推定することで、異なる照明環境における知覚色を一致させるだけでなく、画像呈示者の意図した色を画像観察者に知覚させるディスプレイ装置を提供することができる。

本発明の一実施形態にかかるディスプレイ装置の構成例を示す図である。本発明の一実施形態にかかるディスプレイ装置の照明情報の推定、および表示画像の画素値変更処理を説明図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では具体的な数値例を示すが、本発明はこの数値例に限定されるものではなく、一般性を失うことなく他の数値でも実施できことは言うまでもない。

図１は、本発明の一実施例にかかるディスプレイ装置の構成例を示す図である。図１に示すように、ディスプレイ装置１１は、画像表示部１２と、色票１３と、コンピュータ２０を備えている。

色票１３は、分光反射率が既知であり、画像表示部１２の額縁（またはフレームとも言う。）を兼ねている。換言すると、本実施形態では、分光反射率が既知の額縁を、分光反射率が既知の色票１３として利用している。

画像表示部１２は、表示手段を構成し、画像や発光色票１４を表示する。発光色票１４は色票１３と知覚色を一致させるために色を変更することができ、色を変更するためにコンピュータ２０の画素値変更部２１で観察者が発光色票１４の画素値を変更できる。

画素値変更部２１はキーボードやタッチパネルなどの入力手段を備えて構成され、観察者の入力に応じて発光色票１４の画素値を変更する。観察者が決定した画素値は、記憶部（不図示）に記憶され、照明情報推定部２２により参照されるか、あるいは照明情報推定部２２に出力される。

照明情報推定部２２は、発光色票１４の画素値と色票１３の分光反射率に基づき、照明情報を推定する。なお、コンピュータ２０は、外部記憶装置としてのハードディスク及び一時記憶装置としてのメモリ等の記憶手段（不図示）、演算装置としてのＣＰＵ（不図示）などを備え、照明情報推定部２２はそれらの記憶手段や演算装置を用いて推定を行う。

画像情報保持部２３は、ディスプレイ装置１１に呈示する画像の三刺激値等の色変換に必要な情報を保持している。画像情報保持部２３は、例えば、以下で説明するような、１つまたは複数の色票１３の分光反射率、１つまたは複数の照明の分光放射輝度、標準観測者の等色関数などを保持している。

画素値変更部２４（表示画像）は、画像情報保持部２３に保持された情報、及び照明情報推定部２２により推定されたディスプレイ装置１１の照明情報を用いて、呈示する画像（表示画像）の画素値を変更する。たとえば、表示画像の三刺激値から、観察する照明環境に応じたディスプレイ装置１１のデバイス値（表示画像の画素値のデバイス固有の変換値）を計算する。

なお、コンピュータ２０は照明情報の推定や表示画像の画素値の変更をできればよいので、ディスプレイ装置１１にケーブルや無線等のネットワークを介して接続されていれば、ディスプレイ装置１１と一体に備えられてなくてもよい。また、色票は二つ以上であってもよく、また、分光反射率が既知であればディスプレイ装置を構成しなくてもよい。また、呈示する画像（表示画像）の三刺激値は、モノクロ画像であれば画素ごとに値は１つであったり、多色画像であれば画素ごとに値は色の数であったりしてもよく、三色に限定されるものではない。

なお、色票について、図１の構成例ではディスプレイ装置の額縁全体に設けた構成としているが、額縁の一部に設ける構成でもよく、額縁以外の箇所に設けても良い。また、色票は、ディスプレイ装置の筐体（例えば、裏面、側面等）と一体化してもよく、付属部品として取り外し可能な構成としてもよい。

本発明では、分光反射率が既知の色票を用いてディスプレイ装置を観察する照明環境の情報（照明情報）を推定し、推定した照明情報に基づいて表示画像の画素値を変更することで、異なる照明環境における知覚色を一致させるだけでなく、画像呈示者の意図した色知覚を画像観察者に行わせる。

照明情報の推定方法について、以下の順で説明する。先ず、照明情報を推定する照明環境において色票１３を観察したときの三刺激値ＣＩＥＸＹＺと色票１３の分光反射率から、ウィナー推定で照明の三刺激値ＣＩＥＸＹＺを推定する方法について述べる。次に、色票１３と知覚色を一致させた発光色票１４の画素値から色票１３の三刺激値ＣＩＥＸＹＺを推定することで、色票１３の三刺激値ＣＩＥＸＹＺを測光装置などのセンサを用いて測定することなく、照明の三刺激値ＣＩＥＸＹＺを推定する方法を説明する。

式（１）からわかるように、色票１３を観察したときの三刺激値は、色票１３の分光反射率ｒ（λ）と照明の分光放射輝度ｌ（λ）の積として計算できる。なお、式（１）では、等価のためＣＩＥ１９３１標準観測者の等色関数ｓ_i（λ）を用いて、三刺激値をＣＩＥＸＹＺ、ｖ_iとしている。色票１３の分光反射率ｒ（λ）と等色関数ｓ_i（λ）は既知であるので、色票１３を観察したときのｖ_i（三刺激値ＣＩＥＸＹＺ）がわかれば、照明の分光放射輝度ｌ（λ）あるいは照明の三刺激値ＣＩＥＸＹＺを求めることができる。色票１３を観察したときのｖ_iは測光装置を用いた測定を通じて求めることができるが、後述するように、本発明は、測光装置を用いずに、照明下で色票１３と知覚色を一致させた発光色票１４の三刺激値ＣＩＥＸＹＺから色票１３を観察したときのｖ_iを推定し求めるものである。

表示画像の画素値を変更する方法の一つには、特許文献１では照明の輝度ｖ_yを用いた方法がある。表示画像の画素値を変更する方法は特許文献１に開示された方法に限られるものではない。

例えば、推定した照明情報が、明るい照明環境であることを示し、画像情報保持部２３に保持された画像の情報が、画像呈示者の意図として表示画像を明るく表示することを示す場合、ディスプレイ装置１１は、照明情報が示す明るい照明環境においても表示画像が明るく知覚できるように、表示画像の画素値を変更する。

以上説明したように、本願発明によれば、測光装置などのセンサを用いることなく、照明情報の取得が可能になる。また、ディスプレイ装置に備えられた通信装置を介して取得した照明情報を他の通信部へ送信し共有するようにしてもよい。通信部は無線手段または優先通信手段のいずれかあるいは双方であってもよい。照明情報を共有する場合には、例えば、会議室、博物館、美術館など１つの空間において、複数のディスプレイ装置が別個に照明情報の推定を行う必要がなくなる。

１１ディスプレイ装置
１２画像表示部
１３ディスプレイ装置の額縁で、分光反射率が既知の色票
２０コンピュータ
２１発光色票の画素値変更部
２２照明情報推定部
２３画像情報保持部
２４表示画像の画素値変更部

Claims

ディスプレイ装置であって、
分光反射率が既知の１つ以上の色票と、
前記色票と知覚色を一致させるために前記ディスプレイ装置に発光色票を表示する発光色票表示手段と、
前記発光色票の色を変更する発光色票画素変更手段と、
知覚色一致後の前記発光色票の画素値と前記色票の分光反射率と１つまたは複数の照明の分光放射輝度とに基づいて、前記ディスプレイ装置の照明環境の情報である照明情報を推定する照明環境情報推定手段と、
前記照明情報と前記ディスプレイ装置に表示する表示画像の情報に基づいて、前記ディスプレイ装置に表示する前記表示画像の画素値を変更する画素値変更手段と、
を備えた、ディスプレイ装置。
前記照明情報が前記照明環境における照明の分光放射輝度である、請求項１に記載のディスプレイ装置。
前記照明情報が前記照明環境における照明の三刺激値である、請求項１に記載のディスプレイ装置。
前記色票が前記ディスプレイ装置の画像表示部以外の構成部分である、請求項１及至３のいずれか一項に記載のディスプレイ装置。
前記色票がディスプレイ装置の付属部品である、請求項１及至３のいずれか一項に記載のディスプレイ装置。
前記照明情報を外部へ送信するための通信手段を備えた、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のディスプレイ装置。
コンピュータを、
分光反射率が既知の１つ以上の色票と知覚色を一致させるためにディスプレイ装置に発光色票を表示する発光色票表示手段、
前記発光色票の色を変更する発光色票画素変更手段、
知覚色一致後の前記発光色票の画素値と前記色票の分光反射率と１つまたは複数の照明の分光放射輝度とから前記ディスプレイ装置の照明環境の情報である照明情報を推定する照明環境情報推定手段、および、
前記照明情報および前記ディスプレイ装置に表示する表示画像の情報から前記ディスプレイ装置に表示する前記表示画像の画素値を変更する表示画像画素値変更手段、
として機能させるためのプログラム。