JPWO2016079787A1 - 映像機器により出力される映像をシミュレートする方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
視聴者に対して提示された映像が視聴に耐え得るものか否かは、どのような映像を使用するのか、また使用者が映像の品質としてどのようなレベルを要求するのか、によっても左右される。そのため、視聴者に対して映像を提示する映像機器に関し、その使用が想定される環境においてその映像機器からの映像が使用に耐え得る映像になるかは、実際に使用される場所にその映像機器を持ち込んで映像を表示させ、その表示された映像がどのように見えるかを確認するしかなかった。
映像機器における映像の見え方のシミュレーションを行うことを開示するものとして、特許文献2がある。特許文献2は、ウェアラブルデバイスとして使用者ごとに眼鏡型のものとして個別に設計されるの映像表示装置で見える映像をシミュレートするシステムを開示している。このシステムは、視覚補助具として使用される映像表示装置が、使用者の視覚条件に適合している拡張現実(AR:augmented reality)映像を表示できているか判定するためのものであり、環境光などの視聴環境の違いによって映像がどのように変化して見えるかをシミュレートするものではない。
本発明の別の例示的な態様によれば、映像を提示する映像機器からの出力映像が所与の視聴環境の下でどのように見えるかをシミュレートするシミュレーション装置は、出力映像が視聴される視聴環境における環境照度と、光出力を少なくとも含む映像機器に関する設定条件とを受け付ける入力部と、入力部が受け付けた環境照度及び設定条件を使用して、出力映像が形成される映像形成面における、出力映像の照度と環境照度との比率に基づく映像コントラストを算出する出力する映像コントラスト算出部と、を有する。
利用者は、映像コントラストCの値を確認することで、実際の使用場所に実際の映像機器を持ち込むことなく、その映像機器からの出力映像が所定の環境下でどのように見えるかを確認できることになる。
シミュレーション装置20は、図1に示したシミュレーション装置10と同様に、想定される視聴環境における環境照度φと映像機器に関する設定条件とを受け付ける入力部11と、入力部が受け付けた環境照度φ及び設定条件を使用して、映像機器による出力映像が形成されるべき映像形成面における映像コントラストCを算出する映像コントラスト算出部12と、を備えている。さらにこのシミュレーション装置20は、シミュレーションに用いる対象映像のデータを格納する格納部13と、格納部13から対象映像を読出してその対象映像のコントラストを映像コントラストに基づいて調整し、調整された対象映像のデータを表示部50に出力する映像調整部14と、を備えている。ここではシミュレーション装置20内に設けられた格納部13から対象映像のデータが映像調整部14に供給されるようになっているが、格納部13を設けずに外部の映像ソースから対象映像のデータを映像調整部14に供給することもできる。
図4に示した前面投影型のプロジェクタ31の場合、プロジェクタからの映像の光束がスクリーン32に投影される。スクリーン32は、照射された光を拡散して反射するフロント型のスクリーンである。スクリーン32は、太陽光、青空光、屋内照明光、屋外照明光などの各種の環境光によっても照らされており、このスクリーン32を見ている視聴者は、投影面(すなわちスクリーン32)の材質によって反射された映像の光と、環境からの光がスクリーンによって反射された光とを同時に見ることになる。そこでこの場合の映像コントラストCを
C=[投影面の材質によって反射されたプロジェクタからの光]/[環境からの光が反射された照度]
と定義することとする。具体例として、環境照度をφ、プロジェクタ31の光束仕様値をJ、プロジェクタ31によってスクリーン32に形成される映像のサイズをS、プロジェクタ31のレンズシフト量に応じた光束減衰率をF、プロジェクタ31に対するスクリーン32のスクリーンゲインをG1、環境光に対するスクリーン32のスクリーンゲインをG2とすれば、
[投影面の材質によって反射されたプロジェクタからの光]=(J×F)×G1/S
[環境からの光が反射された照度]=φ×G2
となり、
C=(L×G1)/(S×φ×G2) …(1)
と表わすことができる。ここでLは、スクリーン32上でのプロジェクタ31からの光の光束であり、L=J×Fである。また、環境光は一般的にはさまざまな角度でスクリーンに入射されるので、便宜的に、G2=1とすることができる。
C=[液晶ディスプレイ33の発光輝度を変換した照度]/[環境からの光が反射された照度]
と定義することとする。ただしこの場合、液晶ディスプレイ33からの映像の光は液晶ディスプレイ33の表面では反射されないが、環境光は反射されるので、液晶ディスプレイ33の表面の反射率Rdを考慮する必要がある。具体例として、環境照度をφ、液晶ディスプレイ33の発光輝度から換算された照度をEとすれば、
C=E/(φ×Rd) …(2)
と表すことができる。
C=(L×G3)/(S×φ×Rs) …(3)
と表すことができる。式(1)の場合と同様に、L=J×Fである。
スクリーンゲインの入力後、ステップ126において、映像機器が背面投影型のものか前面投影型のものかを判定する。映像機器が直視型のものか投影型のものかは、予め決めておいてもよいし、あるいは、入力部11を介して入力してもよい。背面投影型のものであるときは、ステップ116においてスクリーンの反射率Rsを入力してからステップ117に移行し、前面投影型のものであるときは、ステップ126からステップ117に直接移行する。
コンピュータを用いてシミュレーション装置を構成する場合には、そのコンピュータを外部ネットワークにも接続することにより、シミュレーション装置は、利用者が入力した条件に応じて映像コントラストごとに対応する明るさを算出し、その明るさに対応する製品に関する情報を表示したり、その製品に関連するネットワークサイトに対するハイパーリンクを表示することができる。もし、所望のものとして利用者が入力した条件に該当する製品が存在しない場合には、シミュレーション装置は、該当する製品が存在しない旨を表示することができる。ここでいう製品には、映像機器に加え、映像機器に対するオプションレンズも含まれる。さらにこのシミュレーション装置は、該当する製品を購入するための見積書を作成するネットワークサイドに自動的に接続して、該当する製品の見積書を作成し、表示することもできる。したがって、このようなシミュレーション装置によれば、利用者が所望の映像視聴条件を入力することにり、一定の映像コントラストをもって映像を表示できる映像機器とその付属品の見積書を利用者に提示できるようになる。
[付記1]
映像を提示する映像機器からの出力映像が所与の視聴環境の下でどのように見えるかをシミュレートする方法であって、
前記出力映像が視聴される視聴環境における環境照度を入力することと、
光出力を少なくとも含む前記映像機器に関する設定条件を入力することと、
前記環境照度及び前記設定条件を使用して、前記出力映像が形成される映像形成面における、前記出力映像の照度と前記環境照度との比率に基づく映像コントラストを算出して出力することと、
を有する方法。
[付記2]
前記出力された映像コントラストに基づいて、前記出力映像として表示される対象映像のコントラストを調整し、前記調整された対象映像のデータを表示部に出力することをさらに有する、付記1に記載の方法。
[付記3]
前記対象映像のコントラストを調整することは、前記映像コントラストに応じて白ラスタ画像に対する透明度を設定することと、前記設定された透明度により前記白ラスタ画像を前記対象映像に重畳することと、を含み、前記透明度の値は、前記映像コントラストが大きいほど大きく設定される、付記2に記載の方法。
[付記4]
前記白ラスタ画像は、前記視聴環境における環境光の色温度と同等の色温度を有する画像である、付記3に記載の方法。
[付記5]
前記対象映像のコントラストを調整することは、前記映像コントラストに応じ、前記対象映像の黒レベルを調整することを含み、前記黒レベルの輝度値は、前記映像コントラストが大きいほど調整前の前記対象映像の黒レベルが示す輝度に近くなり、前記映像コントラストが小さいほど前記調整前の対象映像の黒レベルが示す輝度よりも大きくなるように設定される、付記2に記載の方法。
[付記6]
前記対象画像はデジタルコンテンツである、付記2乃至4のいずれか1項に記載の方法。
[付記7]
複数のデジタルコンテンツの中から前記対象画像を選択することをさらに有する、付記6に記載の方法。
[付記8]
前記映像機器は前面投影型のプロジェクタであって前記映像形成面は前記プロジェクタの出力映像が投影される投影面であり、前記映像コントラストは、前記投影面によって反射された前記プロジェクタからの光を、環境からの光が前記投影面で反射されたことによる照度で除したものである、付記1乃至7のいずれかに1項の方法。
[付記9]
前記映像機器は前面投影型のプロジェクタであって前記映像形成面は前記プロジェクタの出力映像が投影されるフロント型のスクリーンであり、前記環境照度をφ、前記プロジェクタの光束仕様値をJ、前記プロジェクタによって形成される映像のサイズをS、前記プロジェクタのレンズシフト量に応じた光束減衰率をF、前記フロント型のスクリーンの前記プロジェクタに対するスクリーンゲインをG1、環境光に対するスクリーンゲインをG2として、前記映像コントラストをCとすると、
C=(J×F×G1)/(S×φ×G2)
と表される、付記1乃至7のいずれかに1項の方法。
[付記10]
前記映像機器は背面投影型のプロジェクタであって前記映像形成面は前記プロジェクタの出力映像が投影されるリア型のスクリーンであり、前記環境照度をφ、前記プロジェクタの光束仕様値をJ、前記プロジェクタによって形成される映像のサイズをS、前記プロジェクタのレンズシフト量に応じた光束減衰率をF、前記リア型のスクリーンのスクリーンゲインをG3、前記リア型のスクリーンの反射率をRsとして、前記映像コントラストをCとすると、
C=(J×F×G3)/(S×φ×Rs)
と表される、付記1乃至7のいずれか1項に記載の方法。
[付記11]
前記映像機器が直視型の映像機器であり、前記映像コントラストは、前記映像機器の発光輝度を変換して得た照度を、環境からの光が前記映像機器の表面で反射されたことによる照度で除したものである、付記1乃至7のいずれか1項に記載の方法。
[付記12]
前記映像機器が直視型の映像機器であって前記映像形成面は前記映像機器の表面であり、前記環境照度をφ、前記映像機器の発光輝度から換算された照度をE、前記表面の反射率をRdとして、前記映像コントラストをCとすると、
C=E/(φ×Rd)
と表される、付記1乃至7のいずれか1項に記載の方法。
[付記13]
前記映像機器が前面投影型のプロジェクタである場合に、前記映像形成面は前記プロジェクタの出力映像が投影されるフロント型のスクリーンであり、前記環境照度をφ、前記映像コントラストをC、前記プロジェクタの光束仕様値をJ、前記プロジェクタによって形成される映像のサイズをS、前記プロジェクタのレンズシフト量に応じた光束減衰率をF、前記フロント型のスクリーンの前記プロジェクタに対するスクリーンゲインをG1、環境光に対するスクリーンゲインをG2として、前記映像コントラストは、
C=(J×F×G1)/(S×φ×G2)
と表される、付記1乃至7のいずれか1項に記載の方法。
[付記14]
前記映像機器が背面投影型のプロジェクタである場合に、前記映像形成面は前記プロジェクタの出力映像が投影されるリア型のスクリーンであり、前記環境照度をφ、前記映像コントラストをC、前記プロジェクタの光束仕様値をJ、前記プロジェクタによって形成される映像のサイズをS、前記プロジェクタのレンズシフト量に応じた光束減衰率をF、前記リア型のスクリーンのスクリーンゲインをG3、前記リア型のスクリーンの反射率をRsとして、前記映像コントラストは、
C=(J×F×G3)/(S×φ×Rs)
と表される、付記1乃至7、及び13のいずれか1項に記載の方法。
[付記15]
前記映像機器が直視型の映像機器である場合に、前記映像形成面は前記映像機器の表面であり、前記環境照度をφ、前記映像コントラストをC、前記映像機器の発光輝度から換算された照度をE、前記表面の反射率をRdとして、前記映像コントラストは、
C=E/(φ×Rd)
と表される、付記1乃至7、13及び14のいずれか1項に記載の方法。
映像を提示する映像機器からの出力映像が所与の視聴環境の下でどのように見えるかをシミュレートするシミュレーション装置であって、
前記出力映像が視聴される視聴環境における環境照度と、光出力を少なくとも含む前記映像機器に関する設定条件とを受け付ける入力部と、
前記入力部が受け付けた前記環境照度及び前記設定条件を使用して、前記映像機器による出力映像が形成される映像形成面における映像コントラストを算出して出力する映像コントラスト算出部と、
を有するシミュレーション装置。
[付記17]
前記映像コントラストに基づいて、前記出力映像として表示される対象映像のコントラストを調整し、前記調整された対象映像のデータを表示部に出力する映像調整部をさらに有する、付記16に記載のシミュレーション装置。
[付記18]
前記対象画像はデジタルコンテンツであって、複数のデジタルコンテンツの中から前記対象画像を選択して前記映像調整部に出力する映像選択部をさらに有する、付記17に記載のシミュレーション装置。
[付記19]
前記映像調整部は、
前記映像コントラストに応じて白ラスタ画像に対する透明度を設定する透明度設定部と、
前記透明度設定部が設定した透明度により前記白ラスタ画像を前記対象映像に重畳して出力する映像重畳部と、
を含み、前記透明度の値は、前記映像コントラストが大きいほど大きく設定される、付記17または18に記載のシミュレーション装置。
[付記20]
前記映像重畳部は、前記視聴環境における環境光の色温度と同等の色温度を有する白ラスタ画像を重畳する、付記19に記載のシミュレーション装置。
[付記21]
前記映像調整部は、前記映像コントラストに応じ、前記対象映像の最小輝度を示す黒レベルを調整して調整後の対象映像の出力する黒レベル調整部を含み、
前記黒レベルの輝度値は、前記映像コントラストが大きいほど調整前の前記対象映像の黒レベルが示す輝度に近くなり、前記映像コントラストが小さいほど前記調整前の対象映像の黒レベルが示す輝度よりも大きくなるように設定される、付記17または18に記載のシミュレーション装置。
[付記22]
前記映像機器は前面投影型のプロジェクタであって前記映像形成面は前記プロジェクタの出力映像が投影される投影面であり、前記映像コントラストは、前記投影面によって反射された前記プロジェクタからの光を、環境からの光が前記投影面で反射されたことによる照度で除したものである、付記17乃至21のいずれかに1項のシミュレーション方法。
[付記23]
前記映像機器は前面投影型のプロジェクタであって前記映像形成面は前記プロジェクタの出力映像が投影されるフロント型のスクリーンであり、前記環境照度をφ、前記プロジェクタの光束仕様値をJ、前記プロジェクタによって形成される映像のサイズをS、前記プロジェクタのレンズシフト量に応じた光束減衰率をF、前記フロント型のスクリーンの前記プロジェクタに対するスクリーンゲインをG1、環境光に対するスクリーンゲインをG2として、前記映像コントラストをCとすると、
C=(J×F×G1)/(S×φ×G2)
と表される、付記17乃至21のいずれかに1項のシミュレーション装置。
[付記24]
前記映像機器は背面投影型のプロジェクタであって前記映像形成面は前記プロジェクタの出力映像が投影されるリア型のスクリーンであり、前記環境照度をφ、前記プロジェクタの光束仕様値をJ、前記プロジェクタによって形成される映像のサイズをS、前記プロジェクタのレンズシフト量に応じた光束減衰率をF、前記リア型のスクリーンのスクリーンゲインをG3、前記リア型のスクリーンの反射率をRsとして、前記映像コントラストをCとすると、
C=(J×F×G3)/(S×φ×Rs)
と表される、付記17乃至21のいずれか1項に記載のシミュレーション装置。
[付記25]
前記映像機器が直視型の映像機器であり、前記映像コントラストは、前記映像機器の発光輝度を変換して得た照度を、環境からの光が前記映像機器の表面で反射されたことによる照度で除したものである、付記17乃至21のいずれか1項に記載のシミュレーション装置。
[付記26]
前記映像機器が直視型の映像機器であって前記映像形成面は前記映像機器の表面であり、前記環境照度をφ、前記映像機器の発光輝度から換算された照度をE、前記表面の反射率をRdとして、前記映像コントラストをCとすると、
C=E/(φ×Rd)
と表される、付記17乃至21のいずれか1項に記載のシミュレーション装置。
[付記27]
前記映像機器が前面投影型のプロジェクタである場合に、前記映像形成面は前記プロジェクタの出力映像が投影されるフロント型のスクリーンであり、前記環境照度をφとし、前記映像コントラストをC、前記プロジェクタの光束仕様値をJ、前記プロジェクタによって形成される映像のサイズをS、前記プロジェクタのレンズシフト量に応じた光束減衰率をF、前記フロント型のスクリーンの前記プロジェクタに対するスクリーンゲインをG1、環境光に対するスクリーンゲインをG2として、前記映像コントラストは、
C=(J×F×G1)/(S×φ×G2)
と表される、付記17乃至21のいずれか1項に記載のシミュレーション装置。
[付記28]
前記映像機器が背面投影型のプロジェクタである場合に、前記映像形成面は前記プロジェクタの出力映像が投影されるリア型のスクリーンであり、前記環境照度をφとし、前記映像コントラストをC、前記プロジェクタの光束仕様値をJ、前記プロジェクタによって形成される映像のサイズをS、前記プロジェクタのレンズシフト量に応じた光束減衰率をF、前記リア型のスクリーンのスクリーンゲインをG3、前記リア型のスクリーンの反射率をRsとして、前記映像コントラストは、
C=(J×F×G3)/(S×φ×Rs)
と表される、付記17乃至21、及び27のいずれか1項に記載のシミュレーション装置。
[付記29]
前記映像機器が直視型の映像機器である場合に、前記映像形成面は前記映像機器の表面であり、前記環境照度をφとし、前記映像コントラストをC、前記映像機器の発光輝度から換算された照度をE、前記表面の反射率をRdとして、前記映像コントラストは、
C=E/(φ×Rd)
と表される、付記17乃至21、27及び28のいずれか1項に記載のシミュレーション装置。
映像を提示する映像機器からの出力映像が所与の視聴環境の下でどのように見えるかをシミュレートするためのプログラムであって、
コンピュータを、
前記出力映像が視聴される視聴環境における環境照度と、光出力を少なくとも含む前記映像機器に関する設定条件とを受け付ける入力部と、
前記入力部が受け付けた前記環境照度及び前記設定条件を使用して、前記出力映像が形成される映像形成面における映像コントラストを算出して出力する映像コントラスト算出部と、
として機能させるプログラム。
[付記31]
前記コンピュータを、さらに、前記映像コントラストに基づいて、前記出力映像として表示される対象映像のコントラストを調整し、前記調整された対象映像のデータを表示部に出力する映像調整部として機能させる、付記30に記載のプログラム。
11 入力部
12 映像コントラスト算出部
13 格納部
14 映像調整部
15 映像選択部
16 透明度設定部
17 重畳処理部
18 黒レベル調整部
31 プロジェクタ
32 スクリーン
33 液晶ディスプレイ
50 表示部
Claims (10)
- 映像を提示する映像機器からの出力映像が所与の視聴環境の下でどのように見えるかをシミュレートする方法であって、
前記出力映像が視聴される視聴環境における環境照度を入力することと、
光出力を少なくとも含む前記映像機器に関する設定条件を入力することと、
前記環境照度及び前記設定条件を使用して、前記出力映像が形成される映像形成面における、前記出力映像の照度と前記環境照度との比率に基づく映像コントラストを算出して出力することと、
を有する方法。 - 前記出力された映像コントラストに基づいて、前記出力映像として表示される対象映像のコントラストを調整し、前記調整された対象映像のデータを表示部に出力することをさらに有する、請求項1に記載の方法。
- 前記対象映像のコントラストを調整することは、前記映像コントラストに応じて白ラスタ画像に対する透明度を設定することと、前記設定された透明度により前記白ラスタ画像を前記対象映像に重畳することと、を含み、前記透明度の値は、前記映像コントラストが大きいほど大きく設定される、請求項2に記載の方法。
- 前記映像機器が前面投影型のプロジェクタである場合に、前記映像形成面は前記プロジェクタの出力映像が投影されるフロント型のスクリーンであり、前記環境照度をφ、前記映像コントラストをC、前記プロジェクタの光束仕様値をJ、前記プロジェクタによって形成される映像のサイズをS、前記プロジェクタのレンズシフト量に応じた光束減衰率をF、前記フロント型のスクリーンの前記プロジェクタに対するスクリーンゲインをG1、環境光に対するスクリーンゲインをG2として、前記映像コントラストは、
C=(J×F×G1)/(S×φ×G2)
と表される、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。 - 前記映像機器が直視型の映像機器である場合に、前記映像形成面は前記映像機器の表面であり、前記環境照度をφ、前記映像コントラストをC、前記映像機器の発光輝度から換算された照度をE、前記表面の反射率をRdとして、前記映像コントラストは、
C=E/(φ×Rd)
と表される、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。 - 映像を提示する映像機器からの出力映像が所与の視聴環境の下でどのように見えるかをシミュレートするシミュレーション装置であって、
前記出力映像が視聴される視聴環境における環境照度と、光出力を少なくとも含む前記映像機器に関する設定条件とを受け付ける入力部と、
前記入力部が受け付けた前記環境照度及び前記設定条件を使用して、前記出力映像が形成される映像形成面における、前記出力映像の照度と前記環境照度との比率に基づく映像コントラストを算出して出力する映像コントラスト算出部と、
を有するシミュレーション装置。 - 前記映像コントラストに基づいて、前記出力映像として表示される対象映像のコントラストを調整し、前記調整された対象映像のデータを表示部に出力する映像調整部をさらに有する、請求項6に記載のシミュレーション装置。
- 前記映像調整部は、
前記映像コントラストに応じて白ラスタ画像に対する透明度を設定する透明度設定部と、
前記透明度設定部が設定した透明度により前記白ラスタ画像を前記対象映像に重畳して出力する映像重畳部と、
を含み、前記透明度の値は、前記映像コントラストが大きいほど大きく設定される、請求項7に記載のシミュレーション装置。 - 前記映像調整部は、前記映像コントラストに応じ、前記対象映像の最小輝度を示す黒レベルを調整して調整後の対象映像の出力する黒レベル調整部を含み、
前記黒レベルの輝度値は、前記映像コントラストが大きいほど調整前の前記対象映像の黒レベルが示す輝度に近くなり、前記映像コントラストが小さいほど前記調整前の対象映像の黒レベルが示す輝度よりも大きくなるように設定される、請求項7に記載のシミュレーション装置。 - 映像を提示する映像機器からの出力映像が所与の視聴環境の下でどのように見えるかをシミュレートするためのプログラムであって、
コンピュータを、
前記出力映像が視聴される視聴環境における環境照度と、光出力を少なくとも含む前記映像機器に関する設定条件とを受け付ける入力部と、
前記入力部が受け付けた前記環境照度及び前記設定条件を使用して、前記出力映像が形成される映像形成面における、前記出力映像の照度と前記環境照度との比率に基づく映像コントラストを算出して出力する映像コントラスト算出部と、
として機能させるプログラム。
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