JPWO2006095496A1 - 色変換装置、プログラム、画像表示装置及び携帯型端末装置 - Google Patents

Abstract

色再現範囲を狭めずに色相のずれを補正すると共に、回路規模が小さく、多くのメモリリソースを要しない色変換装置を提供する。 一次エリア検出器１０は、入力ＲＧＢ値がＲＧＢの大小関係により分類される６つのエリアのいずれに属するか判定し、さらにＲＧＢの最小値を出力する。境界係数テーブル１１は、上記一次エリアを示すパラメータに従い、６つの一次エリアを更に２分割するための境界を定める係数を出力する。この係数とＲＧＢ値は乗算後加算され、比較器１２によって加算結果と一次エリア検出器１０より出力されるＲＧＢ最小値とが比較され、その結果がマトリクス係数テーブル１３に入力される。マトリクス係数テーブル１３は、一次エリアを示すパラメータと比較器１２による比較結果から、入力ＲＧＢ値が含まれるエリアに応じた出力Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’値に変換するマトリクス演算の係数を出力する。

Description

本発明は、カラー画像データをカラー画像出力装置により出力する際に、該カラー画像出力装置の特性に合わせて該カラー画像データを変換する色変換装置及びコンピュータプログラムと、その色変換装置を備えた画像表示装置と、その画像表示装置を表示手段として備えた携帯型端末装置に関する。

従来携帯端末の表示画面の用途としては、メールなどのテキストデータを作成する、ＣＧＩのゲームを楽しむなど、元の画像の色合いをそれ程意識しない用途が多かった。しかし近年カメラを搭載した携帯端末の増加に伴い、撮影した静止画や動画を見るといった用途が増えている。更にはテレビ放送を受信可能な携帯端末の普及も始まり、携帯端末の表示画面の画質に対する要求が高まりつつある。

携帯端末の表示画面には、短波長領域にピークを持つ青色ＬＥＤに黄色蛍光体を被せた白色ＬＥＤを光源とした液晶表示装置が多く使用されている。このような液晶表示装置は消費電力が小さく小型化が容易という携帯端末に適した特徴を持つ反面、青以外の領域の色再現範囲が狭いという問題がある。

白色ＬＥＤを光源とした携帯端末用液晶表示装置の色再現範囲の一例を図１９に実線で示す。赤、緑の色再現範囲が極端に狭く、また破線で示すＮＴＳＣの色再現範囲と比べると、緑の原色点がかなり黄色方向によっている。このためＮＴＳＣの色再現範囲にあわせて作成された映像をＲＧＢ信号に復号しそのまま表示すると、例えば緑の葉が枯葉に、緑の草原が枯野のように見えてしまう恐れがある。

このような問題を解消するためには、３次元行列演算により色変換を行い、色相を一致させればよい。３次元行列演算による色変換は、式（１）により表される。

ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂは変換前の赤、緑、青の成分を示すＲＧＢ信号、Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’は変換後のＲＧＢ信号である。

例えば図１４の実線で示す色再現範囲を持つ表示装置において、破線のＮＴＳＣ色再現範囲に色相を合わせる場合、赤の原色点を緑方向へ、緑の原色点を青方向へ、青の原色点を赤方向へ、それぞれ回転させればよい。色相を合わせる変換式の一例を、式（２）に示す。

ｄ、ｅ、ｆは適当な定数である。図１９の実線で示す色再現範囲を持つ表示装置に対し、式（２）の変換を行った後の色再現範囲と色相軸を図２１に示す。太線の三角形内が変換後の色再現範囲、該色再現範囲内の実線が色相軸である。式（２）の変換により、色相をＮＴＳＣ規格にあわせることができる。

上記変換を実現する３次元行列演算器の構成例を図２０に示す。９つの乗算器１３００〜１３０８と３つの加算器１３０９〜１３１１により比較的容易に構成できる。

しかし図２１に示すように、式（２）の変換によると、色変換により色再現範囲が大幅に狭められてしまう。特に白色ＬＥＤを使用した携帯端末用表示装置においては、もともとの色再現範囲が狭い上に変換を行うと、色再現範囲が極端に狭くなってしまうという問題がある。

それに対し、特許文献１に開示される方法によれば、式（３）のマトリクス演算により、色再現範囲を狭めずに色相を調整できる。

但し（Ｅｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜３、（Ｆｉｊ）ではｉ＝１〜３、ｊ＝１〜１８であり、ｈ１ｒ＝ｍｉｎ（ｍ，ｙ）、ｈ１ｇ＝ｍｉｎ（ｙ，ｃ）、ｈ１ｂ＝ｍｉｎ（ｃ，ｍ）、ｈ１ｃ＝ｍｉｎ（ｇ，ｂ）、ｈ１ｍ＝ｍｉｎ（ｂ，ｒ）、ｈ１ｙ＝ｍｉｎ（ｒ，ｇ）、ｈ２ｒｙ＝ｍｉｎ（ａｑ１×ｈ１ｙ，ａｐ１×ｈ１ｒ）、ｈ２ｒｍ＝ｍｉｎ（ａｑ２×ｈ１ｍ，ａｐ２×ｈ１ｒ）、ｈ２ｇｙ＝ｍｉｎ（ａｑ３×ｈ１ｙ，ａｐ３×ｈ１ｇ）、ｈ２ｇｃ＝ｍｉｎ（ａｑ４×ｈ１ｃ，ａｐ４×ｈ１ｇ）、ｈ２ｂｍ＝ｍｉｎ（ａｑ５×ｈ１ｍ，ａｐ５×ｈ１ｂ）、ｈ２ｂｃ＝ｍｉｎ（ａｑ６×ｈ１ｃ，ａｐ６×ｈ１ｂ）であり、ａｑ１〜ａｑ６およびａｐ１〜ａｐ６は演算係数である。また、α＝ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、ｒ＝Ｒ−α、ｇ＝Ｇ−α、ｂ＝Ｂ−α、ｙ＝β−Ｂ、ｍ＝β−Ｇ、ｃ＝β−Ｒ、但しβ＝ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）である。

式（３）による色相調整を実現する色変換装置を図２２に示す。図２２において、１８１は入力されたＲＧＢ信号の最大値βと最小値αを算出して出力するとともに、各データを特定する識別符号を生成して出力するαβ算出器、１８２はＲＧＢ信号と上記αβ算出器１８１からの出力より色相データｒ、ｇ、ｂ、ｙ、ｍ、ｃを算出する色相データ算出器、１８３は多項式演算器、１８４はマトリクス演算器、１８５は係数発生器、１８６は合成器である。

図２２の色変換装置による色相調整の例を図２３に示す。図中太線の三角形が、画像再生装置の色再現範囲、図中破線の三角形が色相調整の目標とする色再現範囲である。画像再生装置とは、モニター等の表示装置である。三角形の中心部から外側に向かって伸びる直線の方向が、それぞれの色の色相である。図２３（Ａ）に色相調整前の色再現範囲と色相を、図２３（Ｂ）に色相調整後の色再現範囲と色相を示す。色再現範囲はそのまま、色相は目標とする色再現範囲に合わせて変化している。

また、これらの色変換の出力値を記録したＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）を使う方法もある。ＬＵＴにはＲＧＢ信号の全組み合わせに対応する出力データを記録しておくため、現在主流である２４ｂｉｔＲＧＢ信号の入出力に対応するためには、２５６３×３≒５０ＭＢのメモリが必要となる。
特許第３４３２４６８号公報

３次元行列演算による変換に拠れば、図２１に示すように色再現範囲が極端に狭くなってしまう。また、特許文献１の方法によれば、上記の問題は解決するものの、３次元行列演算のほか、３×１８の行列演算が必要であり、更にその演算項を求める為の乗算器や比較器を多く必要とし演算量や回路規模が大きくなる。ＬＵＴで実現する場合には、５０ＭＢの大容量メモリが必要となる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、色再現範囲を狭めずに色相のずれを補正し、しかも演算量や回路規模が小さく、多くのメモリリソースを要しない色変換装置及びコンピュータプログラムと、その色変換装置を備えた画像表示装置と、その画像表示装置を表示手段として備えた携帯型端末装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、第一の色情報を変換して第二の色情報を生成する色変換装置であって、第一および第二の色情報は独立して制御可能な複数の色のデータからなり、第一の色情報に含まれる複数の色のデータ同士の大小関係および、複数の色データにそれぞれ任意の定数を乗算した結果の加算との大小関係により分類されるエリア毎に、異なる色変換を可能とすることを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第一の色情報を変換して第二の色情報を生成する色変換装置であって、第一および第二の色情報は独立して制御可能な３つの色のデータからなり、第一の色情報に含まれる３つの色のデータ同士の大小関係および、３つの色データの最小値と最小値を除く他の２つのデータにそれぞれ任意の定数を乗算した結果の加算との大小関係により分類される、１２のエリア毎に異なる色変換を可能とすることを特徴としたものである。

第３の技術手段は、１２のエリアのうち、３つの色データの最小値と、他の２つのデータにそれぞれ任意の定数を乗算した結果の加算との大小関係により分類される、隣接した２つのエリア６組のうち少なくとも３組は、同じ色変換を行うことを特徴としたものである。

第４の技術手段は、第２または第３の技術手段において、エリア毎の色変換は、３次元行列演算によることを特徴としたものである。

第５の技術手段は、第一の色情報を変換して第二の色情報を生成する色変換を行うコンピュータプログラムであって、第一および第二の色情報は独立して制御可能な複数の色のデータからなり、第一の色情報に含まれる複数の色のデータ同士の大小関係および、複数の色データにそれぞれ任意の定数を乗算した結果の加算との大小関係により分類されるエリア毎に、異なる色変換を可能とすることを特徴としたものである。

第６の技術手段は、第一の色情報を変換して第二の色情報を生成する色変換を行うコンピュータプログラムであって、第一および第二の色情報は独立して制御可能な３つの色のデータからなり、第一の色情報に含まれる３つの色のデータ同士の大小関係および、３つの色データの最小値と最小値を除く他の２つのデータにそれぞれ任意の定数を乗算した結果の加算との大小関係により分類される、１２のエリア毎に異なる色変換を可能とすることを特徴としたものである。

第７の技術手段は、第１ないし第４のいずれか１の技術手段に記載の色変換装置を備えることを特徴とする画像表示装置である。

第８の技術手段は、第７の技術手段に記載の画像表示装置を表示手段として備えることを特徴とする携帯型端末装置である。

本発明の色変換装置においては、第一の色情報を変換して第二の色情報を生成する色変換装置であって、第一および第二の色情報は独立して制御可能な複数の色のデータからなり、第一の色情報に含まれる複数の色のデータ同士の大小関係および、該複数の色データにそれぞれ任意の定数を乗算した結果の加算との大小関係により分類されるエリア毎に、異なる色変換を可能とする。これにより、色再現範囲を狭めることなく色相のずれを補正する色変換装置を提供できる。
また本発明の色変換装置においては、第一および第二の色情報は独立して制御可能な３つの色のデータからなり、第一の色情報に含まれる３つの色のデータ同士の大小関係および、該データの最小値と、他の２つのデータにそれぞれ任意の定数を乗算した結果の加算との大小関係により分類される、１２のエリア毎に異なる色変換を可能とする。これにより、色再現範囲を狭めることなく色相のずれを補正する色変換装置を提供できる。

なお、前記１２のエリアのうち、第一の色情報に含まれる３つの色のデータの最小値と、他の２つのデータにそれぞれ任意の定数を乗算した結果の加算との大小関係により分類される、隣接した２つのエリア６組のうち少なくとも３組は、同じ色変換を行うことにより、回路規模を小さくして小型化することが可能である。

また、前記エリア毎の色変換は、３次元行列演算によることにより、回路規模を小さくして小型化することが可能である。
本発明のコンピュータプログラムは、第一および第二の色情報は独立して制御可能な複数の色のデータからなり、第一の色情報に含まれる複数の色のデータ同士の大小関係および、該複数の色データにそれぞれ任意の定数を乗算した結果の加算との大小関係により分類されるエリア毎に、異なる色変換を可能とする。これにより、色再現範囲を狭めることなく色相のずれを補正できる。

また本発明のコンピュータプログラムは、第一および第二の色情報は独立して制御可能な３つの色のデータからなり、第一の色情報に含まれる３つの色のデータ同士の大小関係および、該データの最小値と、他の２つのデータにそれぞれ任意の定数を乗算した結果の加算との大小関係により分類される、１２のエリア毎に異なる色変換を可能とする。これにより、色再現範囲を狭めることなく色相のずれを補正できる。

また、本発明の画像表示装置によれば、色再現範囲を狭めることなく色相のずれを補正でき、回路規模を小さくして小型化できる色変換装置を備えることにより、色相ずれによる違和感がなく、画像表示装置本来の色再現範囲を広く使った鮮やかな画像を表示できる。

また、本発明の携帯型端末装置によれば、前記画像表示装置を備えることにより、回路規模や消費電力を抑えながら、色相ずれによる違和感がなく、画像表示装置本来の色再現範囲を広く使った鮮やかな画像を表示できる。

本発明に係る色変換装置の実施形態１の概略構成を示すブロック図である。 任意の表示装置の色再現範囲を、入力ＲＧＢ値の大小関係により分類したエリアを示す色度図（Ａ）と表（Ｂ）を示す図である。 図１の一次エリア検出器の概略構成を示すブロック図である。 図３の比較器２０〜２２の入出力関係の一例を示すブロック図である。 図３の比較器２０〜２２の出力α、β、γと、対応するエリアの関係を示す表である。 図３のスイッチ２５の動作を示すブロック図である。 図３のスイッチ２６の動作を示すブロック図である。 図２のエリアを更に２分割したエリアを示す色度図（Ａ）と表（Ｂ）を示す図である。 Ａ_２に対しＡ_１が広くなるように境界値を決めるパラメータを設定した場合のエリア分割の例を示す色度図である。 Ａ_１に対しＡ_２が広くなるように境界値を決めるパラメータを設定した場合のエリア分割の例を示す色度図である。 本発明に係る色変換装置による色変換を実施する前の、白色ＬＥＤバックライト表示装置の緑色相軸と、目標となるＮＴＳＣ緑色相軸とのずれを示す色度図である。 本発明に係る色変換装置による色変換により、白色ＬＥＤバックライト表示装置の緑色相軸と、ＮＴＳＣ色相軸を一致させた様子を示す色度図である。 本発明に係る色変換装置による色相についての色変換を実施した後の、白色ＬＥＤバックライト表示装置の色再現範囲例と、変換後の色相の目標となるＮＴＳＣ色再現範囲を示す色度図である。 本発明に係る色変換装置による彩度についての色変換を実施した後の、白色ＬＥＤバックライト表示装置の色再現範囲例と、変換後の色相の目標となるＮＴＳＣ色再現範囲を示す色度図である 本発明に係る色変換方法の動作の流れを示すフローチャートである。 本発明に係る色変換方法の、一次エリア検出動作の流れを示すフローチャートである。 本発明に係る色変換方法の、二次エリア検出動作の流れを示すフローチャートである。 本発明に係る色変換方法の、エリア別色変換動作の流れを示すフローチャートである。 白色ＬＥＤバックライト表示装置の色再現範囲例と、ＮＴＳＣ色再現範囲を示す色度図である。 図１に示すマトリクス演算器の概略構成例を示すブロック図である。 従来の方法によりＮＴＳＣに色相軸を合わせた場合の、白色ＬＥＤバックライト表示装置の色再現範囲を示す色度図である。 ＮＴＳＣに色相軸を合わせることが可能な従来の色変換装置の構成を示すブロック図である。 図２２に示す色変換装置による色相軸の変化を示す色度図である。

符号の説明

１０…一次エリア検出器、１１…境界係数テーブル、１２…比較器、１３…マトリクス係数テーブル、１４…マトリクス演算器、１５，１６，１７…乗算器、１８…加算器、２０，２１，２２…比較器、２３，２４…シフト演算器、２５，２６…スイッチ、２７…加算器、１３００〜１３０８…乗算器、１３０９〜１３１１…加算器、１８１…αβ算出器、１８２…色相データ算出器、１８３…多項式演算器、１８４…マトリクス演算器、１８５…係数発生器、１８６…合成器。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
［実施形態１］
図１は、本発明に係る色変換装置の実施形態１の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、実施形態１の色変換装置は、一次エリア検出器１０、境界係数テーブル１１、比較器１２、マトリクス係数テーブル１３、マトリクス演算器１４、乗算器１５〜１７、加算器１８を有する。

一次エリア検出器１０は、入力ＲＧＢ値が、ＲＧＢの大小関係により分類される６つのエリアのいずれに属するかを判定すると共に、該ＲＧＢ３値のうち最小の値を出力する。

入力ＲＧＢ値で表現可能な色域は、ＲＧＢの大小関係により、図２（Ａ）に示すＡ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｈの６つのエリアに分けられる。以下、この６つのエリアを一次エリアと呼ぶ。ＲＧＢの最大値、最小値と図２（Ａ）に示すエリアの関係は図２（Ｂ）の通りである。

一次エリア検出器１０の構成例を図３に示す。比較器を３つ設け、それぞれの比較結果によりエリア識別が可能となる。なお、比較器２０〜２２は全て、図４に示すように、図中上方の入力ｌと下方の入力ｍを比較し、ｌ≧ｍの場合は１、ｌ＜ｍの場合は０を出力するものとしている。

各比較器の出力α、β、γの値と図２（Ａ）に示すエリアＡ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｈの関係を、図５に示す。比較器２０〜２２の出力α、β、γの組み合わせにより、エリアＡ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｈの識別が可能である。ただし、図５中「※１」で示す組み合わせは、発生条件がＧ＜Ｂ、Ｂ≦Ｒ、Ｒ≦Ｇのため、エラーとなる。また、「※２」の組み合わせは、Ｒ＝Ｇ＝Ｂのときのみ発生し、いずれのエリアにも含まれる。

比較器２０の出力αはシフト演算器２３により２ビット、比較器２１の出力βはシフト演算器２４により１ビットシフトされ、比較器２２の出力γと加算し、エリアを示す３ビットのパラメータとして一次エリア検出器１０から出力される。出力される３ビットのパラメータとエリアの関係は、図５の通りである。

スイッチ２５および２６は、それぞれ入力α、γにより図６、図７に示すように出力を切り替える。スイッチ２６の出力がＲＧＢの最小値となる。

以上、一次エリア検出器１０の構成、動作を詳細に説明した。本例は一例であり、入力ＲＧＢ値が属する一次エリアを検出し、ＲＧＢの最小値を出力するものであれば、実施形態は本例に限定されるものではない。

境界係数テーブル１１は、一次エリア検出器１０から出力される、入力ＲＧＢ値の属する一次エリアを示すパラメータに従い、決定された６つの一次エリアを更に２分割するための境界を定める係数を出力する。

一次エリアは、境界係数テーブル１１が出力する係数とＲＧＢ値の演算結果と、一次エリア検出器１０が出力するＲＧＢ最小値との比較により、図８（Ａ）に示すようにそれぞれ２つずつのエリアに分けられる。６つのエリアからなる一次エリアをさらに２つずつに分割し、計１２に分割されたエリアを二次エリアと呼ぶ。図８（Ａ）中の境界値を決める係数ｋ_ｂｇ１、ｋ_ｇｂ２、ｋ_ｒｇ１、ｋ_ｇｒ２、ｋ_ｇｒ１、ｋ_ｒｇ２、ｋ_ｂｒ１、ｋ_ｒｂ２、ｋ_ｒｂ１、ｋ_ｂｒ２、ｋ_ｇｂ１、ｋ_ｂｇ２は、式（４）（５）の条件を満たすものとする。

ｋ_ｉｊ１＋ｋ_ｊｉ２＝１ ・・・（４）
ｋ_ｊｉ２≦０ ・・・（５）
但し、ｉ、ｊはｒ、ｇ、ｂのいずれかである。ＲＧＢの最大値、最小値、判定（最小値と境界値の比較）、境界値と、図８（Ａ）に示すエリアの関係を、図８（Ｂ）に示す。

一次エリア判定結果をＸとすると、入力ＲＧＢ信号が二次エリアＸ_１、Ｘ_２のいずれに属するかは式（６）の判定による。
ｋ_ｉｊ１×Ｍｉｄ＋ｋ_ｊｉ２×Ｍａｘ≦Ｍｉｎ ・・・（６）
ＭａｘはＲ、Ｇ、Ｂの最大値、Ｍｉｎは最小値、ＭｉｄはＲＧＢの３値を比較したときに最大でも最小でもない、残りの１値である。式（６）が成り立つ場合は入力ＲＧＢ信号は二次エリアＸ_１に属し、それ以外の場合はＸ_２に属する。

以上のエリア分割により、色再現範囲は合計１２のエリアに分割される。境界値は、係数ｋ_ｂｇ１、ｋ_ｇｂ２、ｋ_ｒｇ１、ｋ_ｇｒ２、ｋ_ｇｒ１、ｋ_ｒｇ２、ｋ_ｂｒ１、ｋ_ｒｂ２、ｋ_ｒｂ１、ｋ_ｂｒ２、ｋ_ｇｂ１、ｋ_ｂｇ２の値によって変化する。例えば、エリアＡにおいてｋ_ｂｇ１＝１．２、ｋ_ｇｂ２＝−０．２とした場合のエリアＡ_１およびＡ_２の範囲は図９の通りである。これに対し、ｋ_ｂｇ１＝２、ｋ_ｇｂ２＝−１とした場合のエリアＡ_１およびＡ_２の範囲は、図１０のようになる。このように境界係数テーブル１１における係数の設定により、エリアの境界を任意に設定可能である。

境界係数テーブル１１により出力される係数とＲＧＢ値は乗算器１５〜１７により乗算後、加算器１８により加算される。比較器１２は前記加算結果と一次エリア検出器１０より出力されるＲＧＢ最小値とを比較する。比較器１２は例えば比較器２０〜２２同様図４に示すようにｌ≧ｍの場合は１、ｌ＜ｍの場合は０を出力するものとする。図８（Ｂ）に示す“判定”が比較器１２の動作に相当する。出力が１のときは入力ＲＧＢ値が図８（Ａ）のＸ_１のエリアに含まれることを、０のときはＸ_２のエリアに含まれることを示す。ただし、ＸはＡ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｈのいずれかである。比較結果はマトリクス係数テーブル１３に入力する。

マトリクス係数テーブル１３は、一次エリア検出器１０により出力される一次エリアを示すパラメータと、比較器１２による比較結果から、入力ＲＧＢ値が含まれるエリアに応じて、出力Ｒ’Ｇ’Ｂ’値に変換するマトリクス演算の係数を出力する。

１２のエリア毎にマトリクス演算の係数を適宜変更することにより、変換後のＲ’Ｇ’Ｂ’値が示す色相を任意に調節し、色再現範囲を狭めない変換が可能となる。図１１および図１２を用いて、該変換方法について説明する。

図１１は、白色ＬＥＤバックライトを使用した表示装置の色再現範囲の一例である。図中実線の三角形が該表示装置の色再現範囲、破線の三角形がＮＴＳＣの色再現範囲である。前述の通り、白色ＬＥＤは短波長領域にのみピークを持つ為、緑、赤の色再現範囲が狭く、また図１１の例においては緑の色相軸がＮＴＳＣに比べ大きく赤方向に寄っており、黄色味を帯びた緑となっている。

図１１に太線で示すＮＴＳＣの緑の色相軸に合わせるためには、図１２に示すようにエリアＡ_１Ａ_２を青方向に狭め、元の緑の色相軸と変換後の色相軸の間にエリアＣ_１を移動し、エリアＣ_２を元の緑の色相軸の範囲まで拡大するような変換を行えばよい。このような変換は、例えば式（７）〜（９）により実現される。

・エリアＡ_１、Ａ_２（Ｇ＝ｍａｘ、Ｒ＝ｍｉｎ）

・エリアＣ_２（Ｇ＝ｍａｘ、Ｂ＝ｍｉｎ、Ｂ＜ｋ_ｒｇ１×Ｒ＋ｋ_ｇｒ２×Ｇ）

・エリアＣ_１（Ｇ＝ｍａｘ、Ｂ＝ｍｉｎ、Ｂ≧ｋ_ｒｇ１×Ｒ＋ｋ_ｇｒ２×Ｇ）

但し、ｈは変換後の緑の色相軸の位置を決める０≦ｈ≦１の定数である。

式（７）〜（９）の変換に拠れば、入力ＲＧＢ値として（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，ｇ，０）が入力された場合には、出力は（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（０，ｇ，ｈ・ｇ）となる。出力がＮＴＳＣの緑の色相軸上に位置するよう適当なｋｒｇ１を選ぶことで、緑の色相軸をＮＴＳＣに合わせることができる。

一方（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（−ｇ・ｋ_ｒｇ２／ｋ_ｒｇ１，ｇ，０）を入力した場合には出力（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）＝（０，ｇ，０）となり、色再現範囲の最も外側の頂点の部分に当たる色を表示できる。

マトリクス演算器１４は、マトリクス係数テーブル１３より出力されるマトリクス演算の係数により、３次元行列演算による入力ＲＧＢ値から出力Ｒ’Ｇ’Ｂ’への変換を行う。例えば図２０に示すような乗算器と加算器の組み合わせにより実現される。図２０は構成の一例であり、３次元行列演算を実現する構成であればどのようなものでもよい。

以上の変換は緑の色相軸を合わせる場合について説明したが、同様の方法で赤、青の色相軸をあわせることもできる。

以上説明した本実施例による変換の例を、図１３に示す。図１３は、図１９に実線で示す色再現範囲を持つ表示装置において、破線で示すＮＴＳＣに色相軸を一致させた場合のシミュレーション結果である。図１３に示すように、色相軸はＮＴＳＣに一致させ、色再現範囲は元の広さを維持することができる。

ところで、以上の説明では色域を１２のエリアに分割してエリア毎に異なる変換を行うものとしたが、式（７）のように、同じ変換を行うエリアが３組発生する。色相軸の回転方向により、同じ変換を行うエリアの組は異なるが、頂点を３点とする場合には必ず３組の隣接するエリアは同じ変換とすることができる。このことを利用して、変換のパターンを９通りとし、境界係数テーブル１１およびマトリクス係数テーブル１３の大きさを節約することができる。

また、以上の説明では色相を合わせる場合について説明したが、本発明の色変換装置によれば、マトリクス係数テーブル１３から読み出される係数の設定により、特定の色相領域のみに彩度強調を行うことも可能である。

例えば、図１９の色再現範囲においてＮＴＳＣよりやや狭くなっている、赤〜黄にかけての領域（エリアＤ）の彩度を強調する場合、式（１０）および（１１）の変換により、図１４のように部分的に彩度を高くすることができる。

・エリアＤ_１（Ｒ＝ｍａｘ、Ｂ＝ｍｉｎ、Ｂ＜ｋ_ｇｒ１×Ｇ＋ｋ_ｒｇ２×Ｒ）

・エリアＤ_２（Ｒ＝ｍａｘ、Ｂ＝ｍｉｎ、Ｂ≧ｋ_ｇｒ１×Ｇ＋ｋ_ｒｇ２×Ｒ）

ａは任意の定数である。ａの値により、彩度強調の度合いが決まる。図１４のように彩度を強調する場合には、ａ＜０となる。ａ＞０とすると、彩度を低減できる。表示装置の能力は図１４の実線内に限られる為、これを超えている部分は実際には表示できず、階調は失われる。

図１４の例では赤〜黄の間のほぼ中央が彩度強調のピークとなっている。式（１０）、（１１）の変換に拠れば、ピーク位置はエリアＤ_１とＤ_２の境界に当たる。エリアＤ_１とＤ_２の境界は係数ｋ_ｇｒ１により任意に変更可能であり、境界を変えることで、ピーク位置を任意に変更できる。

また、本実施例ではエリアＤ_１とＤ_２の境界をピークとしたが、他の境界をピークとする変換も同様の方法により可能である。
また、以上の説明は赤、緑、青の色を示すＲＧＢデータを入力とする場合を例として行ったが、他の３色の組み合わせでも変換可能である。

図１５は、本発明に係る色変換方法の動作の流れを示すフローチャートである。
まず、画像表示装置の一次エリア検出器１０によって、入力ＲＧＢ値が、そのＲＧＢの大小関係により分類される６つのエリア（一次エリア）のいずれに属するかを検出する（ステップＳ１）。ここでは一次エリア検出器１０は、さらにＲＧＢのうち最小値を出力する。
そして、境界係数テーブル１１は、一次エリア検出器１０から出力される、入力ＲＧＢ値の属する一次エリアを示すパラメータに従い、決定された６つの一次エリアを更に２分割するための境界を定める係数を出力する。境界係数テーブル１１により出力される係数とＲＧＢ値は乗算後、加算され、比較器１２によって加算結果と一次エリア検出器１０より出力されるＲＧＢ最小値とが比較され、比較結果がマトリクス係数テーブル１３に入力される。この比較結果によって入力するＲＧＢ値が含まれる二次エリアを検出できる（ステップＳ２）。

そしてマトリクス係数テーブル１３は、一次エリアを示すパラメータと比較器１２による比較結果から、入力ＲＧＢ値が含まれるエリアに応じた出力Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’値に変換するマトリクス演算の係数を出力する。これにより１２のエリア毎にマトリクス演算の係数を適宜変更することにより、マトリクス演算器１４では、変換後のＲ’，Ｇ’，Ｂ’値が示す色相を任意に調節するエリア別色変換を実施する（ステップＳ３）。

図１６は、本発明に係る色変換方法の、一次エリア検出動作の流れを示すフローチャートである。ここでは、一次エリア検出器１０に３つの比較器を設け、それぞれの比較器の比較結果に従ってエリア識別を行う。
まず、入力ＲＧＢ値のＧおよびＢがＧ≧Ｂであるかどうかを判別し（ステップＳ１１）、Ｇ≧Ｂであればその出力αを１とする（ステップＳ１２）。そして次にＢ≧Ｒであるかどうかを判別し（ステップＳ１４）、さらにＲ≧Ｇであるかどうかを判別する（ステップＳ１５）。

そして、Ｂ≧Ｒでなければγ＝０とし（ステップＳ１８）、Ｂ≧Ｒであればγ＝１とする（ステップＳ１９）。また、Ｒ≧Ｇでなければβ＝０とし（ステップＳ２０）、Ｒ≧Ｇであればβ＝１とする（ステップＳ２１）。

また上記ステップＳ１１でＧ≧Ｂではない場合は、α＝０とし（ステップＳ１３）、さらにＲ≧Ｂであるかどうかを判別し（ステップＳ１６）、さらにＧ≧Ｒであるかどうかを判別する（ステップＳ１７）。ここでＲ≧Ｂであればβ＝１とし（ステップＳ２２）、Ｒ≧Ｂでなければβ＝０とする（ステップＳ２３）。また、Ｇ≧Ｒであればγ＝１とし（ステップＳ２４）、Ｇ≧Ｒでなければγ＝０とする（ステップＳ２５）。
そして上記の処理により各比較器の出力α，γ，βに従って、図５に示す表の組み合わせに従ってエリアＸ（一次エリア）を判定することができる（ステップＳ２６）。

図１７は、本発明に係る色変換方法の、二次エリア検出動作の流れを示すフローチャートである。図１６の一次エリア判定結果Ｘに基づいて、係数ｋ_ｉｊ１、ｋ_ｊｉ２を決定する（ステップＳ３１）。そして、判定式ｋ_ｉｊ１×Ｍｉｄ＋ｋ_ｊｉ２×Ｍａｘ≦Ｍｉｎが成り立つかどうかを判定する（ステップＳ３２）。ここでＭａｘはＲ、Ｇ、Ｂの最大値、Ｍｉｎは最小値、ＭｉｄはＲＧＢの３値を比較したときに最大でも最小でもない、残りの１値である。
そして、上記判定式が成り立つ場合は、入力ＲＧＢ信号は二次エリアＸ_１に属し（ステップＳ３３）、上記判定式が成り立たない場合は、入力ＲＧＢ信号は二次エリアＸ_２に属するものと判定する（ステップＳ３４）。

図１８は、本発明に係る色変換方法の、エリア別色変換動作の流れを示すフローチャートである。入力ＲＧＢ値が含まれるエリア対応のマトリクス係数をテーブル（マトリクス係数テーブル）から読み出す（ステップＳ４１）。そして、３次元行列演算による色変換を行う（ステップＳ４２）。

上記実施形態の色変換装置は、表示装置と組み合わせ、該表示装置に最適な変換を行うべく構成するのが最も好ましいが、その他、携帯型または据え置き型パーソナルコンピュータを用いてユーザ操作により色変換を行う場合などにも用いることができる。

本願発明は、上記の実施形態の構成に限定されないことは勿論であり、発明の範囲内で自由に変更実施できる。

Claims (8)

1. 第一の色情報を変換して第二の色情報を生成する色変換装置であって、前記第一および第二の色情報は独立して制御可能な複数の色のデータからなり、前記第一の色情報に含まれる複数の色のデータ同士の大小関係および、該複数の色データにそれぞれ任意の定数を乗算した結果の加算との大小関係により分類されるエリア毎に、異なる色変換を可能とすることを特徴とする色変換装置。
2. 第一の色情報を変換して第二の色情報を生成する色変換装置であって、前記第一および第二の色情報は独立して制御可能な３つの色のデータからなり、前記第一の色情報に含まれる３つの色のデータ同士の大小関係および、該３つの色データの最小値と該最小値を除く他の２つのデータにそれぞれ任意の定数を乗算した結果の加算との大小関係により分類される、１２のエリア毎に異なる色変換を可能とすることを特徴とする色変換装置。
3. 前記１２のエリアのうち、前記３つの色データの最小値と、前記他の２つのデータにそれぞれ任意の定数を乗算した結果の加算との大小関係により分類される、隣接した２つのエリア６組のうち少なくとも３組は、同じ色変換を行うことを特徴とする請求項２に記載の色変換装置。
4. 前記エリア毎の色変換は、３次元行列演算によることを特徴とする請求項２または３に記載の色変換装置。
5. 第一の色情報を変換して第二の色情報を生成する色変換を行うコンピュータプログラムであって、前記第一および第二の色情報は独立して制御可能な複数の色のデータからなり、前記第一の色情報に含まれる複数の色のデータ同士の大小関係および、該複数の色データにそれぞれ任意の定数を乗算した結果の加算との大小関係により分類されるエリア毎に、異なる色変換を可能とすることを特徴とするコンピュータプログラム。
6. 第一の色情報を変換して第二の色情報を生成する色変換を行うコンピュータプログラムであって、前記第一および第二の色情報は独立して制御可能な３つの色のデータからなり、前記第一の色情報に含まれる３つの色のデータ同士の大小関係および、該３つの色データの最小値と該最小値を除く他の２つのデータにそれぞれ任意の定数を乗算した結果の加算との大小関係により分類される、１２のエリア毎に異なる色変換を可能とすることを特徴とするコンピュータプログラム。
7. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の色変換装置を備えることを特徴とする画像表示装置。
8. 請求項７に記載の画像表示装置を表示手段として備えることを特徴とする携帯型端末装置。

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