KR100370885B1

KR100370885B1 - 화상표시장치와 방법 및 화상처리장치와 방법

Info

Publication number: KR100370885B1
Application number: KR10-2000-7014551A
Authority: KR
Inventors: 타케우치케사토시
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2003-02-05
Also published as: DE60033779T2; JP2000347642A; US8537085B2; US20090256969A1; DE60033779D1; CN1313982A; KR20010071554A; US20010017619A1; JP3649043B2; EP1117088B1; TW468335B; EP1117088A1; US7570237B2; WO2000075916A1; CN1153186C; EP1117088A4

Abstract

사용자의 설정에 따라 화상의 특정한 화질조정을 실행함과 동시에, 화질조정의 설정값에 관계없이 소정의 크기 이상의 특정색 영역의 중앙부에서의 휘도값을 거의 일정값으로 유지하도록 콘트라스트를 보상한다. 화질조정은 주파수특성이 다른 복수의 필터 중 하나를 샤프니스 조정의 설정값에 따라 선택하고, 선택된 필터를 이용하여 화상의 필터처리를 행함으로써 실행한다. 또한, 콘트라스트 보상은 필터처리후의 화상에 대해 선택된 필터에 미리 대응시켜진 콘트라스트 보상값을 이용하여 실행한다.

Description

화상표시장치와 방법 및 화상처리장치와 방법{IMAGE DISPLAYING APPARATUS AND METHOD, AND IMAGE PROCESSING DEVICE AND METHOD}

화상처리의 하나로서, 이른바 샤프니스(sharpness;鮮銳度) 조정이 알려지고 있다. 투사형표시장치 등과 같은 어느 종류의 화상표시장치 중에는, 사용자가 샤프니스 조정을 설정할 수 있는 것이 있다. 샤프니스 조정을 행하면, 흐려진 화상의 샤프니스를 높이거나, 혹은, 샤프니스를 다소 희생하여 고주파수의 잡음을 제거하거나 함으로써, 화질을 향상시키는 것이 가능하다.

샤프니스 조정에는, 평활화(平滑化) 필터(filter)나 미분 필터 등과 같이 주파수특성이 다른 여러 가지의 필터가 사용된다. 예컨대, 평활화 필터는, 화상에 포함되는 고주파수의 잡음을 제거하기 위해서 사용된다. 또한, 미분 필터는, 고주파수 성분을 강조하여, 화상내의 에지(edge)를 강조하기 위해서 사용된다.

그러나, 통상의 샤프니스 조정에서는, 화상의 샤프니스가 조정되는 것뿐만 아니라, 화상의 콘트라스트(contrast)나 휘도(brightness; 브라이트니스)도 영향을 받는 것이 보통이다. 따라서, 사용자가 샤프니스 조정의 설정값을 변경하면, 화상의 콘트라스트나 휘도도 변화하여 버린다고 하는 문제가 있었다. 또한, 이러한 문제는, 샤프니스 조정을 행하는 경우에 한하지 않고, 콘트라스트나 휘도 이외의 여러 가지 화질조정을 행할 때에 공통되는 문제였다.

본 발명은, 종래 기술에서의 상술한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이고, 화질조정에 의한 화상의 콘트라스트나 휘도에의 영향을 저감(低減)하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 화상의 화질조정의 기술에 관하는 것이다.

도 1은, 본 발명의 실시예로서 화상표시장치의 전체구성을 나타내는 블록도이다.

도 2는, 비디오 프로세서(video processor)(26)의 내부구성을 나타내는 블록도이다.

도 3은, 화상필터회로(66)의 내부구성을 나타내는 블록도이다.

도 4는, 콘트라스트 보상회로(68)에서 입출력특성을 나타내는 설명도이다.

도 5는, 필터처리와 콘트라스트 보상과의 관계를 나타내는 설명도이다.

도 6은, 콘트라스트 보상값을 결정할 때에 사용되는 테스트 패턴(test patte

rn)을 나타내는 설명도이다.

도 7은, RAM74(도 2)내에 격납된 각 조의 필터계수와 콘트라스트 보상값과의 대응관계를 나타내는 설명도이다.

도 8은, 사용자가 표시상태를 조정하기 위해서 사용하는 조정값 설정메뉴의 일례를 나타내는 설명도이다.

상술한 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해서, 본 발명에서는, 사용자의 설정에 따라서 화상의 콘트라스트와 휘도 이외의 특정한 화질조정을 실행함과 동시에, 화질조정의 설정값에 관계없이, 화상 내에 있어서, 소정의 크기 이상의 특정색의 영역의 중앙부에서 휘도값을 거의 일정값으로 유지하도록 콘트라스트를 보상(補償)한다. 여기서, 「콘트라스트의 보상」은, 「콘트라스트 조정」과 동의어이다.

이러한 콘트라스트 보상을 행하면, 화질조정의 설정값에 관계없이, 화상내의 특정색의 영역의 중앙부에서 휘도가 거의 일정값으로 유지되기 때문에, 화질조정에 의한 콘트라스트나 휘도에의 영향을 작게 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 소정의 크기 이하의 영역이나, 특정색 이외의 영역에 관해서는, 화질조정의 설정값을 변경하였을 때에 휘도가 변화하는 것은 허용하고 있다. 소정의 크기 이상의 특성색의 영역의 주변부에 관해서도 마찬가지다. 그러나, 소정의 크기 이상의 충분히 넓은 특정색의 영역의 중앙부에서는, 화질조정의 설정값을 변경하였을 때에도 휘도가 거의 일정값으로 유지된다. 따라서, 화상내의 특정색의 영역이「소정의 크기 이상의 특정색의 영역」에 상당하는지의 여부는, 화질조정의 설정값을 바꾸었을 때에, 그 중앙부의 휘도가 일정값으로 유지되는지의 여부를 조사하는 것에 의해 알 수 있다.

또한, 상기 특정한 화질조정은, 예컨대, 샤프니스 조정이다. 샤프니스 조정에서는, 콘트라스트나 휘도가 변화하기 쉬운 경향에 있기 때문에, 상술한 콘트라스트 보상의 효과가 크다.

또, 상기 특성색은 예컨대 흰색이다. 흰색은, 표시 가능한 최고의 휘도를 갖고 있기 때문에, 흰색 영역의 중앙부에서 휘도가 일정값으로 유지되도록 콘트라스트 보상을 행하면, 그 밖의 색의 영역에 관해서도, 콘트라스트나 휘도의 변화를 작게 할 수 있다.

상기 화질조정은, 주파수특성이 다른 복수의 필터 중의 하나를 화질조정의 설정값에 따라 선택하고, 선택된 필터를 이용하여 화상의 필터처리를 행함으로써 실행할 수 있다. 또, 콘트라스트 보상은, 필터처리 후의 화상에 대하여, 선택된 필터에 미리 대응시켜진 콘트라스트 보상값을 이용하여 실행할 수 있다.

이렇게 하면, 화상내의 특성색 영역의 휘도를 거의 일정값으로 유지하는 것 같은 콘트라스트 보상을 용이하게 실행할 수 있다.

또한, 콘트라스트 보상과는 독립으로 화상의 콘트라스트 조정을 실행하도록 하는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 콘트라스트나 휘도 이외의 특정한 화질조정과, 콘트라스트 조정을 각각 독립으로 실행하여, 화질을 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 본 발명은, 화상처리방법 및 장치, 화상표시방법 및 장치, 그들의 방법 또는 장치의 기능을 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램, 그 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체, 그 컴퓨터 프로그램을 포함하여 반송파(搬送波)내에 구현화된 데이터신호, 등의 여러 가지의 태양으로 실현할 수 있다.

A. 장치의 전체구성:

다음에, 본 발명의 실시의 형태를 실시예에 의거하여 설명한다. 도 1은,본 발명의 실시예로서 화상표시장치의 전체구성을 나타내는 블록도이다. 이 화상표시장치는, 아날로그(analogue) 화상입력단자(10)와, 디지털(digital) 화상입력단자

(12)와, A-D변환기(20)와, 비디오 디코더(video decoder)(동기분리회로)(22)와, 프레임 메모리(frame memory)(24)와, 비디오 프로세서(video processor)(26)와, 액정 패널(panel)구동회로(30)와, 액정 패널(32)과, 리모트 컨트롤러(remote controller

) 제어회로(34)를 구비하는 컴퓨터 시스템이다. 또한, 프레임 메모리(24)와 비디오 프로세서(26)는, 하나의 화상처리용 집적회로(60)로서 집적화되어 있다.

이 화상표시장치는, 소위 프로젝터, 즉 투사형표시장치이고, 액정 패널(32)을 조명(照明)하기 위한 조명장치(50)와, 액정 패널(32)로부터 사출(射出)된 화상광을 스크린(screen)(SC)상에 투사하는 투사광학계(52)를 구비하고 있다. 또한, 액정 패널(32)은, 조명장치(50)로부터 사출된 조명광을 변조하는 라이트 밸브(light valve)(광 변조기)로서 사용되어 있다. 이와 같은 투사형표시장치에서는, 액정 패널(32)과, 조명장치(50)와, 투사광학계(52)가, 본 발명의「화상표시부」에 상당한다.

또한, 도시(圖示)는 생략하고 있지만, 이 화상표시장치는 RGB의 3색분(分)의 3장의 액정 패널(32)을 갖고 있다. 또, 후술하는 각 회로는 3색분의 화상신호를 처리하는 기능을 갖고 있다. 조명장치(50)는, 흰색광을 3색의 광으로 분리하는 색광분리광학계를 갖고 있고, 또 투사광학계(52)는 3색의 화상광을 합성하여 칼라화상을 나타내는 화상광을 생성하는 합성광학계를 갖고 있다. 또한, 이와 같은 투사형표시장치의 광학계의 구성에 관해서는, 예컨대 본 출원인에 의해 개시된 일본국 특원평 8-352003호 공보에 상술되어 있기 때문에, 여기서는 그 설명은 생략한다.

입력화상신호로서는, 아날로그 화상입력단자(10)에 입력되는 아날로그 화상신호(AV)와, 디지털 화상입력단자(12)에 입력되는 디지털 화상신호(DV)중 어느것인가 한쪽을 선택적으로 이용 가능하다. 아날로그 화상신호(AV)는, A-D변환기(20)에 의해서 3색의 화상신호성분을 포함하는 디지털 화상신호로 변환된다.

비디오 프로세서(video processor)(26)에 입력된 화상신호는, 프레임 메모리(frame memory)(24)내에 일시적으로 격납된 뒤, 프레임 메모리(24)로부터 판독출력되어 액정 패널구동회로(30)에 공급된다. 또한, 비디오 프로세서(26)는, 이 기록입력과 판독출력의 사이에, 입력된 화상신호에 대하여 여러 가지의 화상처리를 실행한다. 액정 패널구동회로(30)는, 주어진 화상신호에 따라서, 액정 패널(32)을 구동하기 위한 구동신호를 생성한다. 액정 패널(32)은, 이 구동신호에 따라서 조명광을 변조한다.

사용자는, 리모트 컨트롤러(40)를 사용하여, 후술하는 샤프니스 조정이나, 콘트라스트 조정, 휘도 조정 등의 화상표시에 관하는 각종의 조정을 위한 설정값을 입력하는 것이 가능하다. 또, 도시는 생략하고 있지만, 화상표시장치의 본체에도, 화상표시를 위한 각종의 설정값을 입력하기 위한 키(key)나 버튼(button)이 설치되어 있다.

B. 비디오 프로세서(26)의 내부구성:

도 2는, 비디오 프로세서(26)의 내부구성을 나타내는 블록도이다. 비디오 프로세서(26)는, 프레임 메모리 컨트롤러(62)와, 확대/축소처리회로(64)와, 화상 필터회로(66)와, 콘트라스트 보상회로(68)와, 콘트라스트/휘도 조정회로(70)와, CPU(72)와, RAM(74)를 갖고 있다.

프레임 메모리 컨트롤러(62)는, 도 1에 나타내는 A-D변환기(20)또는 비디오 디코더(22)로부터 공급되는 디지털 화상신호(DV0)를 프레임 메모리(24)에 기록입력함과 동시에, 프레임 메모리(24)로부터 디지털 화상신호를 판독출력하기 위한 제어를 행한다. 확대/축소처리회로(64)는, 사용자의 설정에 따라서 화상의 확대나 축소를 실행함과 동시에, 확대나 축소시에 필요에 따라 보간(補間)처리를 행하는 기능을 갖고 있다.

화상 필터회로(66)는, 사용자의 설정에 따라 화상의 샤프니스(鮮銳度)의 조정을 행하기 위한 디지털 필터이다. 콘트라스트 보상회로(68)는, 필터처리 필(畢)의 디지털 화상신호의 콘트라스트를 보상하기 위한 회로이다. 또한, 본 명세서에 서, 「콘트라스트의 보상」은「콘트라스트 조정」과 동의어이다. 화상 필터회로(66

)와 콘트라스트 보상회로(68)의 처리내용에 관해서는 다시 후술한다. 또한, 화상 필터회로(66)에서 이용되는 필터계수와, 콘트라스트 보상회로(68)에서 이용되는 보상값은, 서로 대응시켜지고 RAM(74)내에 격납되어 있다.

콘트라스트/휘도 조정회로(70)는, 사용자의 설정에 따라 화상의 콘트라스트나 휘도를 조정하기 위한 회로이다. 또한, 콘트라스트/휘도 조정회로(70)에서의 콘트라스트의 조정은, 콘트라스트 보상회로(68)에서의 콘트라스트 조정과는 독립으로 실행된다.

도 3은, 화상 필터회로(66)의 내부구성을 나타내는 블록도이다. 화상 필터회로(66)는, 수평 필터(80)와, 수직 필터(90)가 직렬로 접속된 2차원 필터이다. 수평 필터(80)는, 2개의 수평지연회로(81,82)와, 3개의 곱셈기(83∼85)와, 덧셈기(86)로 구성된 3탭(tap)의 FIR필터{유한(有限)임펄스(impulse)응답필터}이다. 수직 필터(90)도 수평 필터(80)와 같은 구성을 갖고 있다. 다만, 수평 필터(80)내의 수평지연회로(81,82)의 지연량(Du)은 1화소분(畵素分)인 데 대하여, 수직 필터(90)내의 수직지연회로(91, 92)의 지연량(Dv)은 1주사선분(走査線分)이다.

곱셈기(83∼85, 93∼95)에서 곱셈되는 값(ku1∼ku3, kv1∼kv3)은, 1조(組)의 필터계수를 구성한다. 도 2에 나타내는 RAM(74)내에는, 주파수특성이 다른 복수의 필터를 실현하기 위한 복수조의 필터계수가 격납되어 있다.

필터계수(ku1∼ku3, kv1∼kv3)의 설정을 변경함으로써, 주파수특성이 다른 여러 가지의 화상 필터를 실현하는 것이 가능하다. 예컨대, 로우 패스(low pass)필터(평활화 필터)는, 이하와 같은 필터계수로 실현된다.

ku1= ku3= kv1= kv3= 1/4;

ku2= kv2= 1/2

또, 하이 패스(high pass)필터는, 이하와 같은 필터계수로 실현된다.

ku1= ku3= kv1= kv3=-1/4;

ku2= kv2= 1/2

또한, 도 3의 예에서는, 수평 필터(80)와 수직 필터(90)를 각각 3탭(tap)의 FIR필터로 구성하고 있지만, 실용상은 탭수가 예컨대 16∼512개정도의 FIR 필터를 사용하는 것이 바람직하다. 탭수가 큰 필터를 사용하면, 화상의 샤프니스 조정에알맞은 여러 가지의 필터특성을 실현하는 것이 가능하다. 큰 필터를 이용한 경우에는, 필터계수와 창함수(窓函數)를 적절히 설정함으로써, 샤프니스 효과를 포함하는 여러 가지의 화질개선효과를 달성하는 것이 가능하다. 또, 수평 필터(80)와 수직 필터(90)의 탭수는 다르더라도 좋다. 또, 화상 필터로서는, FIR이외의 디지털 필터를 이용하는 것도 가능하다.

필터처리 필의 디지털 화상신호(DV2)는, 콘트라스트 보상회로(68)에 의해서 콘트라스트가 조정된다. 도 4는, 콘트라스트 보상회로(68)에서의 입출력특성(콘트라스트 보상특성)을 나타내는 설명도이다. 도 4에는, 실선과 일점(一點)쇄선으로 나타내는 바와 같이, 경사가 다른 2개의 콘트라스트 보상특성(C1,C2)이 나타내어지고 있다. 이 도면으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 통상은, 콘트라스트를 높이는 것 같은 콘트라스트 보상특성이 사용된다. 이 이유는, 이하에 설명하는 바와 같이, 콘트라스트 보상회로(68)의 주된 목적이, 필터처리에 의해서 저하된 화상의 콘트라스트를 회복(즉 보상)하는 데 있기 때문이다.

콘트라스트 보상회로(68)에는, 복수의 콘트라스트 보상특성이 설정 가능하다. 복수의 콘트라스트 보상특성은, 콘트라스트 보상값에 의해서 나타내어진다. 또한, 본 명세서에서「콘트라스트 보상값」이란, 이용가능한 복수의 콘트라스트 보상특성 중 하나를 나타내는 값을 뜻하고 있다.

도 5는, 필터처리와 콘트라스트 보상과의 관계를 나타내는 설명도이다. 도 5(a)는, 화상표시장치에 입력되는 디지털 화상신호(DV)의 신호 파형(波形)을 나타내고 있다. 이 화상신호(DV)에서 나타내어지는 화상은, DC성분영역(거의 일정한 휘도를 갖는 영역)과, AC성분영역(휘도가 급격히 변화하는 영역)을 갖고 있다고 가정하고 있다. 또한, DC성분영역과 AC성분영역에서 최고휘도는 100%이고, 최저휘도는 0%이라고 가정하고 있다. 또한, 보다 정확히 말하면, 도 5(a)와 같은 신호 파형은, 화상표시장치에 화상신호를 공급하는 퍼스널 컴퓨터(personal computer)등의 화상신호공급장치의 출력단자에서의 파형이다.

이 화상신호(DV)는, 각종의 배선이나 회로를 통과할 때에 감쇠(減衰)한다. 화상 필터회로(66)에 입력될 때에는, 도 5(b)에 나타내는바와 같이, 주로 AC성분이 감쇠하고 있다. 만일, 도 5(b)의 화상신호(DV1)를 그대로 이용하여 화상을 표시하면, AC성분(특히 고주파성분)이 감쇠하고 있기 때문에, 샤프니스(鮮銳度)가 낮은 화상이 관찰된다. 거기서, 사용자는, 화상 필터회로(66)를 이용한 샤프니스 조정을 행함으로써, 도 5(c)에 나타내는 바와 같이, DC성분영역과 AC성분영역에서 샤프니스가 거의 같은 정도로 되도록 조정할 수 있다. 그러나, 필터처리는, 화상의 샤프니스를 변화시키는 것뿐만 아니라, 콘트라스트나 휘도에도 영향을 주어버린다. 구체적으로는, 도 5(c)에 나타내어지고 있는 바와 같이, 필터처리의 결과로서, 화상의 콘트라스트나 휘도가 저하하여 버린다. 그래서, 콘트라스트 보상회로(68)를 이용하여 콘트라스트를 조정함으로써, 도 5(d)에 나타내는 바와 같이, 원래의 디지털 화상신호(DV)와 거의 같은 정도까지 콘트라스트나 휘도를 회복시킬 수 있다. 또한, 이 처리로서는, 하이 패스 필터에 의해서 공간주파수대역(空間周波數帶域)을 끌어올린 결과가 얻어지는 것으로 된다.

도 6은, 콘트라스트 보상값을 결정할 때에 사용되는 테스트 패턴(testpattern)을 나타내는 설명도이다. 이 테스트 패턴에는, 흰색영역과 검정색영역이 포함되어 있다. 흰색영역은, RGB 3색의 화상신호(DV)의 신호값이 어느 것이나 다이나믹 레인지(dynamic range)의 최대값의「FF」(16진수)인 최고 휘도 영역이다. 또한, 검정색영역은, RGB 3색의 화상신호(DV)의 신호값이 어느 것이나 다이나믹 레인지의 최소값의 「00」인 최저 휘도 영역이다. 또한, 도 7에는 테스트 패턴에는 흰색영역과 검정색영역 이외의 중간조(調)의 영역도 포함되고 있지만, 중간조의 영역은 존재하지 않더라도 좋다.

콘트라스트 보상값을 결정하는 때는, 도 6과 같은 테스트 패턴을 스크린(SC)(도 1)위에 표시하여 놓고, 테스트 패턴내의 흰색영역의 거의 중앙의 위치에 조도계(照度計)를 설치하여 조도를 측정한다. 스크린(SC)위에서 흰색영역의 조도는, 액정 패널(32)에서 최고 휘도 영역의 휘도값을 나타내는 지표값으로서 사용된다. 그리고, 화상 필터회로(66)에서 사용되는 필터계수의 조를 변경하고, 이 때 흰색영역의 중앙부에서의 조도의 측정값이 거의 일정값이 되도록 각 필터계수의 조마다 콘트라스트 보상값을 결정한다. 이렇게 하면, 사용자가 샤프니스 조정의 설정을 변경하고, 이에 따라 필터계수가 변경된 경우에도, 표시되어 있는 화상의 흰색영역의 중앙부에서의 휘도를 거의 일정값으로 유지하는 것이 가능하다. 여기서, 「거의 일정값으로 유지한다」라고 하는 것은, ±약5% 이내로 유지되는 것을 뜻하고 있다. 다만, 흰색영역의 중앙부에서의 휘도를 ±약 3% 이내로 유지하는 것이 바람직하다.

또한, 콘트라스트 보상값을 결정할 때에, 검정색영역의 중앙부에서의 휘도도거의 일정값이 되도록 콘트라스트 보상값을 결정하더라도 좋다. 다만, 검정색영역 휘도의 다소 차이는 육안으로서는 눈에 띄기 어렵다. 따라서, 콘트라스트 보상값을 결정할 때는, 적어도 흰색영역의 중앙부에서의 휘도가 거의 일정값으로 유지되도록 하면좋다.

다만, 흰색영역의 휘도를 거의 일정값으로 유지하는 대신에, 콘트라스트(최고 휘도와 최저 휘도의 비)그 자체를 거의 일정값으로 유지하도록 콘트라스트 보상을 실행하는 것도 가능하다. 또, 흰색영역의 휘도를 거의 일정값으로 유지하고, 또한 콘트라스트(최고 휘도와 최저 휘도의 비)도 거의 일정값으로 유지하도록 콘트라스트 보상을 실행하는 것이 가장 바람직하다.

그런데, 흰색이더라도 사이즈가 꽤 작은 영역에 관해서는, 콘트라스트 보상을 행하더라도, 그 중앙부에서의 휘도가 일정값으로 유지되지 않을 가능성이 있다. 이 이유는, 화상 필터를 공간 필터라고 생각하였을 때의 실질적인 필터 사이즈보다도 작은 영역에 관해서는, 인접하는 영역에서의 휘도의 영향을 꽤 받기때문에, 콘트라스트 보상후의 휘도값이, 인접하는 영역의 휘도에 따라 변하기 때문이다. 여기서, 「실질적인 필터 사이즈」라고 하는 것은, 필터계수가 0이 아닌 화소에 의해서 구성되는 필터의 사이즈를 의미한다. 콘트라스트 보상에 의해서 휘도가 거의 일정값으로 유지되는 흰색영역은, 화상 필터의 필터 사이즈와 같은 정도이상의 크기를 갖는 영역이다. 예컨대, 도 3에 나타낸 화상 필터는 3 ×3화소의 크기를 갖는 공간 필터이고, 이 화상 필터를 이용한 경우에는, 콘트라스트 보상에 의해서 휘도가 거의 일정값으로 유지되어지는 것은, 3 ×3화소 이상의 크기를 갖는 영역이다.또, 수평필터 나 수직필터에 약 80탭의 FIR 필터를 이용한 경우에는, 약80 ×80화소 이상의 크기를 갖는 흰색영역의 중앙부의 휘도가 거의 일정값으로 유지된다.

상술한 설명으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 충분히 큰 흰색의 영역의 주변부는, 콘트라스트 보상을 행하더라도 휘도가 일정값으로 유지되지 않을 가능성이 있다. 또한, 충분히 큰 영역이더라도 흰색이외의 영역에서는 역시 휘도가 일정값으로 유지되지 않을 가능성이 있다. 다만, 실제로는 흰색이외의 영역에서도, 그 중앙부에서의 휘도는 일정값으로 유지되는 일이 많다.

또한, 상술한 바와 같은 이유로부터, 테스트 패턴의 흰색영역이나 검정색영역의 크기도, 화상 필터를 공간 필터라고 생각하였을 때의 실질적인 필터 사이즈 이상으로 설정되어 있는 것이 바람직하다.

도 7은, RAM(74)(도 2)내에 격납된 복수조의 필터계수와 콘트라스트 보상값과의 대응관계를 나타내는 설명도이다. 샤프니스 조정값은, 사용자에 의해 리모트 컨트롤러(40)등을 이용하여 설정되는 값이다. 도 7의 예로서는, 사용자에 의한 샤프니스의 조정값이 -3으로부터 + 3까지의 7단계로 설정가능하다고 가정하고 있다. 예컨대, 샤프니스 조정값이 -3일 때에는 화상 필터회로(66)는, 화상의 샤프니스를 낮게 하는 평활화 필터로서 기능한다. 한편, 샤프니스 조정값이 +3일 때에는, 화상의 샤프니스를 높이는 샤프니스 강조(强調) 필터로서 기능한다. 7단계의 샤프니스 조정값은, 7조의 필터계수의 어드레스를 나타내는 필터계수 포인터(FP 0∼FP6)와, 7개의 콘트라스트 보상값(CP0∼CP6)에 각각 대응시켜지고 있다.

도 8은, 사용자가 표시상태를 조정하기 위해서 사용하는 조정값 설정메뉴의 일례를 나타내는 설명도이다. 이 예에서는, 사용자가 리모트 컨트롤러(40)를 조작하여 도 8과 같은 조정값 설정메뉴를 표시시켜, 화상의 브라이트니스(휘도)와, 콘트라스트와, 샤프니스를 각각 독립으로 설정할 수 있다.

사용자가 샤프니스 조정값을 하나 선택하면, 이 조정값에 대응시켜진 필터계수 포인터에 의해 1조의 필터계수(도 7)가 선택되고, 선택된 1조의 필터계수가 화상 필터회로(66)내에 설정된다. 동시에, 설정된 샤프니스 조정값에 대응시켜진 콘트라스트 보상값이, 콘트라스트 보상회로(68)내에 설정된다. 이 결과, 서로 미리 대응시켜진 1조의 필터계수와 콘트라스트 보상값을 각각 이용하여, 화상의 필터처리와 콘트라스트 보상이 실행된다.

도 6에서 설명한 바와 같이, 콘트라스트 보상값은 화상내의 흰색영역의 휘도가 사용되는 필터계수에 관계없이 거의 일정하게 되도록 설정되어 있다. 따라서, 사용자가 샤프니스 조정값을 변경하더라도, 화면전체의 콘트라스트나 휘도가 그다지 변화하지 않고, 샤프니스만이 변경되도록 보인다. 따라서, 화상의 콘트라스트나 휘도에 너무 영향을 주는 일없이, 적절한 샤프니스를 갖는 고화질인 화상을 표시시킬 수 있다.

또한, 표시되는 화상에는, 충분히 넓은 흰색영역이 포함되어 있지 않은 경우도 많다. 그러나, 이 경우에도, 표시되어 있는 화상 중에서 가장 밝은 영역의 휘도값은, 그 영역이 화상 필터의 필터 사이즈와 같은 정도이상의 충분한 크기를 갖고 있으면, 샤프니스 조정에 관계없이 거의 일정값으로 유지된다.

사용자는, 다시 도 8에 나타내는 조정값 설정메뉴를 이용하여, 콘트라스트

/휘도조정회로(70)(도 2)에서의 콘트라스트나 휘도의 조정값을 설정하는 것이 가능하다. 콘트라스트/휘도조정회로(70)에서의 콘트라스트의 조정은, 콘트라스트 보상회로(68)에서의 콘트라스트 조정과는 독립으로 실행된다. 따라서, 사용자는, 콘트라스트/휘도조정회로(70)를 이용하여, 화상의 콘트라스트를 임의로 조정할 수 있다. 따라서, 사용자는, 화상의 샤프니스와, 휘도와, 콘트라스트를, 각각 독립으로 조정하여, 고화질의 화상을 표시시키는 것이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 상기 실시예에 의하면, 사용자가 샤프니스 조정을 행하였을 때에, 샤프니스 조정의 설정값에 관계없이 표시되는 화상내의 충분히 넓은 고휘도영역의 중앙부에서의 휘도값이 거의 일정값으로 유지된다. 따라서, 콘트라스트나 휘도에의 영향이 거의 없는 상태에서 샤프니스를 조정하여, 화질을 높이는 것이 가능하다.

또, 일반적으로는 영역이 넓어지는 만큼 공간주파수가 낮게 되고, 좁아지는 만큼 공간주파수가 높아진다. 따라서, 상기 실시예에서 하이 패스 필터를 이용한 필터처리를 행하면, 공간주파수가 낮은 영역에서는 휘도가 거의 일정값으로 유지되고, 또 공간주파수가 높은 영역에서는 에지나 윤곽(輪郭)이 강조된다고 하는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명은 상기의 실시예나 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지않은 범위에서 여러가지의 태양에서 실시하는 것이 가능하고, 예컨대 다음과 같은 변형도 가능하다.

(1)상기 실시예에서는, 샤프니스 조정시에 콘트라스트 보상을 하고 있었지만, 본 발명은, 샤프니스 조정이외의 다른 종류의 화질조정을 행하는 때에도 적용가능하다. 즉, 본 발명은, 콘트라스트와 휘도이외의 특정한 화질조정을 행할 때에, 콘트라스트 보상을 행하는 경우에 적용가능하다.

(2)상기 실시예에서는, 흰색의 영역의 중앙부에서 휘도가 거의 일정값으로 유지되도록 콘트라스트 보상을 행하였지만, 이 대신에, 흰색이외의 특정한 색(예컨대 적색) 영역의 중앙부에서 휘도가 거의 일정값으로 유지되도록 하더라도 좋다. 즉, 일반적으로는 소정의 크기 이상의 특정색 영역의 중앙부에서 휘도값이 거의 일정값으로 유지되도록 콘트라스트 보상을 행하면 좋다.

(3)상기 실시예에서는, 2차원의 화상 필터를 이용했지만, 본 발명은 1차원의 화상 필터를 이용한 경우에도 적용 가능하다. 또한, 필터의 구성으로서는 단순한 FIR 필터이외의 여러가지의 구성을 채용하는 것이 가능하다. 그 위에, 상기 실시예에서는 디지털 필터를 이용하고 있었지만, 본 발명은 아날로그 필터를 이용한 경우에도 적용 가능하다.

(4)상기 실시예에서는, 투과형 액정 패널을 이용한 투사형표시장치의 구성에 관해서 설명하였지만, 본 발명은 다른 형태의 투사형표시장치에도 적용 가능하다. 다른 형태의 투사형표시장치로서는 반사형 액정 패널을 이용한 것이나, 마이크로 미러 미러 디바이스(TI사의 상표)를 이용한 것, 또한 CRT을 이용한 것등이 있다.

또한, 본 발명은 투사형표시장치이외의 화상표시장치에도 적용 가능하다. 예컨대, 액정 패널이나 플라즈마 디스플레이 패널, CRT등과 같은 직시형의 화상표시부를 갖는 화상표시장치나, 헤드 마운트 디스플레이(head mount display)와 같이 화상을 허상 확대하여 관찰시키는 것 같은 화상표시장치에도 본 발명은 적용가능하다.

(5)상기 실시예에서, 하드웨어에 의해서 실현되어 있던 구성의 일부를 소프트웨어로 치환하도록 하더라도 좋고, 역으로 소프트웨어에 의해서 실현되어 있던 구성의 일부를 하드웨어로 치환하도록 하더라도 좋다. 예컨대 도 2에 나타낸 화상 필터회로(66)나 콘트라스트 보상회로(68)의 기능을 컴퓨터 프로그램으로 실현하는 것도 가능하다.

이러한 컴퓨터 프로그램은, 기록매체에 격납된 형태로 제공된다. 또, 「기록매체」로서는 플랙시블 디스크나 CD-R0M, 광자기 디스크, IC 카드, R0M 카트리지, 펀치 카드, 바코드등의 부호가 인쇄된 인쇄물, 컴퓨터의 내부기억장치(RAM이나 ROM 등의 메모리) 및 외부기억장치, 통신용의 반송파등의, 컴퓨터가 판독 가능한 여러가지의 매체를 이용할 수 있다.

(6)화상 필터회로(66)나 콘트라스트 보상회로(68)의 기능은 하나의 회로나 하나의 프로그램으로 실현되어 있어도 좋다. 즉, 본 발명에서는, 콘트라스트와 휘도이외의 특정한 화질조정의 설정값에 관계없이, 소정의 크기 이상의 특정색 영역의 중앙부에서의 휘도값을 거의 일정값으로 유지하도록 콘트라스트가 보상되어 있으면 좋다.

본 발명은, 투사형표시장치나 직시형표시장치등 여러가지의 화상표시장치및 그를 위한 화상처리장치에 적용 가능하다.

Claims

화상표시장치로서,

화상을 표시하기 위한 화상표시부와,

화상의 콘트라스트와 휘도를 제외하는 화질조정을 사용자에게 설정시키기 위한 설정부와,

상기 사용자의 설정에 따라 화상의 상기 화질조정을 실행함과 동시에, 상기화질조정의 설정값에 관계없이, 상기 화상표시부에 의해 표시되는 화상내에 있어서, 소정의 크기 이상의 특정색 영역의 중앙부에서의 휘도값을 거의 일정값으로 유지하도록 콘트라스트를 보상하는 화상처리부

를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
제 1항에 있어서,

상기 화질조정은 샤프니스 조정인 화상표시장치.
제1항에 있어서,

상기 특정색은 흰색인 화상표시장치.
제 1항에 있어서,

상기 화상처리부는,

주파수특성이 다른 복수의 필터 중 하나를 상기 화질조정의 설정값에 따라 선택하고, 선택된 필터를 이용하여 화상의 필터처리를 행함으로써 상기 화질조정을 실행하는 화상 필터와,

상기 필터처리후의 화상에 대하여, 상기 선택된 필터에 미리 대응시켜진 콘트라스트 보상값을 이용하여 상기 콘트라스트 보상을 실행하는 콘트라스트 보상부

를 구비하는 화상표시장치.
제 4항에 있어서,

상기 콘트라스트 보상부와는 독립으로 화상의 콘트라스트 조정을 실행하는 콘트라스트 조정부를 더 구비하는 화상표시장치.
화상처리장치로서,

주파수특성이 다른 복수의 필터 중 하나를 선택적으로 이용하여 화상의 필터처리를 실행하는 화상 필터와,

상기 필터처리후의 화상에 대하여, 선택된 필터에 미리 대응시켜진 콘트라스트 보상값을 이용하여 콘트라스트를 보상함으로써, 상기 복수의 필터 중 어느 것인가 선택되었을 때에도, 콘트라스트 보상필(畢)의 화상내에 있어서, 소정의 크기 이상의 특정색 영역의 중앙부에서의 휘도값을 거의 일정값으로 유지하도록 콘트라스트를 보상하는 콘트라스트 보상부

를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 6항에 있어서,

상기 특정색은 흰색인 화상처리장치.
제 6항에 있어서,

상기 콘트라스트 보상부와는 독립으로 화상의 콘트라스트 조정을 실행하는 콘트라스트 조정부를 더 구비하는 화상처리장치.
화상표시부에 화상을 표시하는 방법으로서,

(a)화상의 콘트라스트와 휘도를 제외하는 화질조정에 관한 설정값을 설정하는 공정과,

(b)상기 설정값에 따라 화상의 상기 화질조정을 실행함과 동시에, 상기 화질 조정의 설정값에 관계없이, 상기 화상표시부에 의해 표시되는 화상내에 있어서, 소정의 크기 이상의 특정색 영역의 중앙부에서의 휘도값을 거의 일정값으로 유지하 도록 콘트라스트를 보상하는 공정

을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상표시방법.
제 9항에 있어서,

상기 화질조정은 샤프니스 조정인 화상표시방법.
제 9항에 있어서,

상기 특정색은 흰색인 화상표시방법.
제 9항에 있어서,

상기 공정(b)은,

(c)주파수특성이 다른 복수의 필터 중 하나를 상기 화질조정의 설정값에 따라 선택하고, 선택된 필터를 이용하여 화상의 필터처리를 행함으로써 상기 화질조정을 실행하는 공정과,

(d)상기 필터처리후의 화상에 대해, 상기 선택된 필터에 미리 대응시켜진 콘트라스트 보상값을 이용하여 상기 콘트라스트 보상을 실행하는 공정

을 구비하는 화상표시방법.
제 12항에 있어서,

상기 공정(d)과는 독립으로 화상의 콘트라스트 조정을 실행하는 공정을 더 구비하는 화상표시방법.
화상처리방법으로서,

(a)주파수특성이 다른 복수의 필터 중 하나를 선택적으로 이용하여 화상의 필터처리를 실행하는 공정과,

(b)상기 필터처리후의 화상에 대해, 선택된 필터에 미리 대응시켜진 콘트라스트 보상값을 이용하여 콘트라스트를 보상함으로써, 상기 복수의 필터 중 어느 것인가 선택되었을 때에도, 콘트라스트 보상필의 화상내에 있어서, 소정의 크기 이상의 특정색 영역의 중앙부에서의 휘도값을 거의 일정값으로 유지하도록 콘트라스트를 보상하는 공정

을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
제 14항에 있어서,

상기 특정색은 흰색인 화상처리방법.
제 14항에 있어서,

상기 공정(b)과는 독립으로 화상의 콘트라스트 조정을 실행하는 공정을 더 구비하는 화상처리방법.