WO2010131500A1 - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

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WO2010131500A1
WO2010131500A1 PCT/JP2010/051791 JP2010051791W WO2010131500A1 WO 2010131500 A1 WO2010131500 A1 WO 2010131500A1 JP 2010051791 W JP2010051791 W JP 2010051791W WO 2010131500 A1 WO2010131500 A1 WO 2010131500A1
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weighting
coefficient
rgb
rgb data
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張　小▲忙▼
明子 吉田
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シャープ株式会社
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    • G09G2340/00—Aspects of display data processing
    • G09G2340/06—Colour space transformation

Definitions

  • the present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method, and more particularly to a technique for performing display that makes full use of the color reproduction range of the apparatus.
  • the color reproduction range (also called “color space”, “color gamut”, “color purity”, etc.) differs for each model in display devices, printing devices, imaging devices, and the like. Further, in the color television apparatus, the color reproduction range of the input video signal is different for each adopted television system. For this reason, various color conversion processes have been conventionally performed when generating output data from input data so that the output data is as faithful as possible to the input data regardless of the difference in the color reproduction range. . For example, when HDTV (High Definition Television) broadcasting is performed on a color television apparatus using a liquid crystal panel, ITU-R (International Telecommunication Union Radiocommunications Sector) BT.
  • HDTV High Definition Television
  • ITU-R International Telecommunication Union Radiocommunications Sector
  • a signal of a standard defined in 709 (hereinafter referred to as “HDTV standard”) is supplied from an external signal source to the color television set.
  • the signal given from the external signal source to the color television apparatus is an RGB signal.
  • a process of mapping (corresponding) the color gamut of the RGB signal given from a signal source to the color gamut in a liquid crystal panel constituting the color television apparatus (hereinafter referred to as “color gamut conversion process”). ) Is performed.
  • a voltage according to the value of each color included in the RGB signal obtained by the color gamut conversion process is applied to the liquid crystal layer, so that a color as faithful as possible to the color represented by the RGB signal given from the signal source is obtained. It is displayed on the display part of the liquid crystal panel.
  • the color gamut conversion processing performed in such a color television apparatus will be described in detail.
  • FIG. 15 is a diagram showing primary color chromaticity coordinate values (coordinate values on the xy chromaticity diagram) in the HDTV standard and primary color chromaticity coordinate values in a certain liquid crystal panel constituting a display device (color television device). It is. From FIG. 15, for example, it is understood that “in the HDTV standard, the value of the chromaticity coordinate (x, y) of R (red) is (0.6400, 0.3300)”.
  • the brightness Y of W (white) in the XYZ color space is 1 based on the information about the HDTV standard indicated by reference numeral 91 in FIG.
  • the RGB value and the XYZ value The following expression (1) is obtained as an expression representing the relationship: X, Y, and Z are tristimulus values in the XYZ color system.
  • the following equation (2) is obtained as an equation representing the relationship between RGB values and XYZ values based on the information regarding the liquid crystal panel indicated by reference numeral 92 in FIG.
  • the above equation (3) is an equation for obtaining the value of each color of RGB corresponding to the value of the voltage to be applied to the liquid crystal layer in the liquid crystal panel from the RGB signal of the HDTV standard given from the signal source. . That is, as shown in FIG.
  • the display device (color television set) from the signal source 93 9 RGB signal RGB in the HDTV standard is input to the above equation the RGB signal RGB in the in gamut conversion processing unit 94 Conversion is performed based on (3). Then, the RGB signal RGB out obtained by the conversion process in the color gamut conversion processing unit 94 is given to the liquid crystal panel 95. In this way, accurate color on the color represented by the RGB signal RGB in sent from the signal source 93 is displayed on the display unit of the liquid crystal panel 95.
  • white balance processing in which color correction is performed so that white is correctly displayed regardless of the color temperature of the light source.
  • a predetermined gain is applied to the values of each RGB color so that the disturbance of the RGB color balance due to the difference in the light source is suppressed.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 4-291591 discloses an invention of a color display device that performs color reproduction without causing a color reproduction error for any input video signal having a plurality of different color reproduction ranges. Yes.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-78737 discloses a technique for preventing waste of a color gamut of an image output apparatus by correcting brightness or luminance.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-86029 discloses a technique for obtaining a desired color reproduction using a standard color space with an extended color gamut.
  • conversion from an HDTV standard RGB signal to a panel RGB signal is performed based on the above equation (3).
  • the value of the RGB signal of the HDTV standard is pure blue (0.0, 0.0, 1.0)
  • the value of the RGB signal for the panel is (0.0, 0.0 , 0.6294). That is, only about 63% of the maximum color reproduction range is used for B (blue).
  • the image display using the region exceeding the color reproduction range based on the HDTV standard is performed as can be understood from FIG. Absent.
  • the white balance processing white is displayed faithfully, but colors other than white are displayed according to the characteristics of the panel, so color misregistration for memory colors such as skin color is particularly uncomfortable to the viewer. Will give. This will be described with reference to FIG.
  • the white balance processing by multiplying each color value of the RGB signal based on the HDTV standard by a predetermined gain, regardless of the difference between the chromaticity coordinate of the white point of the panel and the chromaticity coordinate of D65 (reference white), the panel D65 is displayed correctly above.
  • the white balance processing by multiplying each color value of the RGB signal based on the HDTV standard by a predetermined gain, regardless of the difference between the chromaticity coordinate of the white point of the panel and the chromaticity coordinate of D65 (reference white), the panel D65 is displayed correctly above.
  • D65 chromaticity coordinate of D65
  • FIG. 19 schematically shows the xyY color space (reference numeral 98) of the panel and the xyY color space (reference numeral 99) obtained by white balance processing.
  • an object of the present invention is to provide an image processing apparatus that enables image display that makes full use of the color reproducibility of the panel without giving the viewer a sense of incongruity.
  • a first aspect of the present invention is an image processing apparatus, An RGB data converter that performs a predetermined conversion process on the first RGB data that is RGB color system image data given from the outside to generate second RGB data;
  • the first RGB data is converted into XYZ data which is XYZ color system data, and a weighting coefficient for applying a weighting process to the first RGB data and the second RGB data is based on the XYZ data.
  • a weighting coefficient calculation unit for calculating A first weighting processing unit for applying a weighting process to the first RGB data by multiplying the first RGB data by a first coefficient obtained based on the weighting coefficient;
  • a second weighting processing unit that performs weighting processing on the second RGB data by multiplying the second RGB data by a second coefficient that is obtained based on the weighting coefficient and increases or decreases reciprocally with the first coefficient.
  • the weighting coefficient calculator is For each pixel data included in the XYZ data, on the xy chromaticity diagram or the uv chromaticity diagram, a first coordinate that is a chromaticity coordinate for the data of each pixel, a predetermined reference coordinate, and the first Forming a closed region consisting of at least three points and a second coordinate which is a chromaticity coordinate of the intersection of a weighting coefficient calculation line which is a straight line passing through the coordinates and a line representing the color reproduction range obtained by the XYZ data
  • the weighting coefficient calculation unit divides the distance between the third coordinate and the first coordinate by the distance between the third coordinate and the second coordinate when the first coordinate is outside the boundary line. The value obtained by is used as the value of the weighting coefficient.
  • the value of the first coefficient is equal to the value of the weighting coefficient.
  • k 1 the first coefficient
  • k the weighting coefficient
  • e the base of the natural logarithm
  • ⁇ a positive coefficient that can be set to an arbitrary value.
  • a lookup table that holds a plurality of values of the first coefficient in association with a predetermined index in advance;
  • the weighting coefficient calculation unit acquires the value of the first coefficient from the lookup table using an index obtained based on the weighting coefficient.
  • the RGB data conversion unit equalizes a color reproduction range that is a reference when the first RGB data is generated and a color reproduction range that is obtained when the second RGB data is given to the output device.
  • a color gamut conversion processing unit for generating the second RGB data is included.
  • the RGB data conversion unit includes a white balance processing unit that generates the second RGB data by multiplying each color value of the first RGB data by a predetermined gain.
  • the RGB data converter is A color reproduction range obtained by applying the third RGB data, which is the data after the conversion of the first RGB data, to the output device, and a color reproduction serving as a reference when the first RGB data is generated
  • a color gamut conversion processing unit that performs conversion processing on the first RGB data to generate the third RGB data so that the ranges are equal
  • a third weighting processing unit for applying a weighting process to the third RGB data by multiplying the third RGB data by a predetermined third coefficient
  • a white balance processing unit for generating fourth RGB data by multiplying each color value of the first RGB data by a predetermined gain
  • a fourth weighting processing unit that performs weighting processing on the fourth RGB data by multiplying the fourth RGB data by a fourth coefficient that reciprocally increases and decreases with the third coefficient
  • a data addition unit that generates the second RGB data by adding the data obtained by the weighting process by the third weighting processing unit and the data obtained by the weighting process by the fourth weighting processing unit; It is characterized by
  • a ninth aspect of the present invention is the eighth aspect of the present invention, Instead of the first weighting processing unit, a scaling processing unit for generating fifth RGB data by multiplying each color value of the first RGB data by a predetermined scaling coefficient, and the first coefficient A fifth weighting processing unit for weighting the fifth RGB data by multiplying the fifth RGB data,
  • the output addition unit data obtained by weighting processing by the fifth weighting processing unit instead of the first weighting processing unit and data obtained by weighting processing by the second weighting processing unit are included. It is characterized by being added.
  • the boundary line is formed so that a chromaticity coordinate of D65 as a standard light source is included inside the boundary line.
  • the boundary line is formed so that chromaticity coordinates of a memory color including at least white and skin color are included inside the boundary line.
  • a twelfth aspect of the present invention is a display device including a display panel for displaying an image as the output device,
  • the image processing apparatus according to any one of the first to eleventh aspects of the present invention is provided.
  • a thirteenth aspect of the present invention is an image processing method, RGB data conversion step of generating a second RGB data by applying a predetermined conversion process to the first RGB data which is RGB color system image data given from the outside;
  • the first RGB data is converted into XYZ data which is XYZ color system data, and a weighting coefficient for applying a weighting process to the first RGB data and the second RGB data is based on the XYZ data.
  • RGB for output to be provided to the output device by adding the data obtained by the weighting process in the first weighting process step and the data obtained by the weighting process in the second weighting process step An output adding step for generating data,
  • the weighting coefficient calculation step For each pixel data included in the XYZ data, on the xy chromaticity diagram or the uv chromaticity diagram, a first coordinate that is a chromaticity coordinate for the data of each pixel, a predetermined reference coordinate, and the first Forming a closed region consisting of at least three points and a second coordinate which is a chromaticity coordinate of the intersection of a weighting coefficient calculation line which is
  • the weighting process is performed on the second RGB data that is the data after the predetermined conversion process is performed on the input data and the first RGB data that is the input data,
  • the combined data of the data subjected to the weighting process is given to the output device.
  • the weighting coefficients for the weighting process are the positions of “chromaticity coordinates of the color indicated by the input data”, “color reproduction range serving as the reference of the input data”, and “predetermined boundary line” on the xy chromaticity diagram. Determined based on relationship.
  • the first coefficient determined based on the weighting coefficient is used, and in the weighting process for the second RGB data, the first coefficient is reciprocal.
  • a second coefficient that increases or decreases is used.
  • a weighting coefficient is determined so that the first coefficient is 0 for a color having chromaticity coordinates inside the boundary line on the xy chromaticity diagram. For this reason, with respect to a color having chromaticity coordinates inside the boundary line on the xy chromaticity diagram, the display is based only on the second RGB data, that is, based only on the data after the predetermined conversion processing is performed on the input data. Display is performed.
  • the processing for displaying a color faithful to the color indicated by the input data is performed as the predetermined conversion processing, and the boundary line is determined in consideration of human visual characteristics and the like. For example, for the memory color, a color faithful to the color indicated by the input data can be displayed.
  • the calculation process for obtaining the first coefficient is not necessary, and the realization is facilitated.
  • ⁇ by setting ⁇ to an appropriate value, an image using a wider range of colors than the color reproduction range obtained by the input data without giving a sense of discomfort to the viewer of the image. Display can be performed.
  • the calculation process for obtaining the first coefficient is not necessary, and the implementation is facilitated.
  • the color gamut conversion process is performed as the predetermined conversion process for generating the second RGB data from the first RGB data. For this reason, a color that has chromaticity coordinates inside the boundary line on the xy chromaticity diagram is displayed faithfully to the color indicated by the input data. As a result, it is possible to perform image display that fully utilizes the color reproduction capability of the output device while effectively suppressing the viewer from feeling uncomfortable.
  • white balance processing is performed as the predetermined conversion processing for generating the second RGB data from the first RGB data. For this reason, for the color having the chromaticity coordinates inside the boundary line on the xy chromaticity diagram, the color subjected to the white balance process is displayed. This makes it possible to fully utilize the color reproduction capability of the output device without giving the viewer a sense of incongruity in an output device that performs good display only by adjusting the white balance without requiring color gamut conversion processing. Image display can be performed.
  • the color gamut conversion process and the white balance process are performed as the predetermined conversion process for generating the second RGB data from the first RGB data.
  • a color having chromaticity coordinates inside the boundary line on the xy chromaticity diagram combined data of the data after the color gamut conversion processing and the data after the white balance processing is given to the output device.
  • a color having chromaticity coordinates inside the boundary line on the xy chromaticity diagram is displayed well by color gamut conversion processing and white balance processing, and the color outside the boundary line on the xy chromaticity diagram is displayed.
  • a scaling processing unit that multiplies each color value of the first RGB data by a predetermined coefficient. Then, combined data of the data after the scaling process and the data after the predetermined conversion process is given to the output device. For this reason, it is possible to adjust the saturation of the color displayed on the output device when performing display using the outer color on the xy chromaticity diagram.
  • the D65 data that is the standard light source is displayed based on the data after the input data is subjected to a predetermined conversion process. For this reason, the reference white is faithfully displayed by performing a process for displaying a color faithful to the color indicated by the input data as the predetermined conversion process. This suppresses the viewer of the image from feeling uncomfortable due to the conversion process being performed on the color data.
  • the memory color data is displayed based on the data after the input data is subjected to a predetermined conversion process. For this reason, by adopting a configuration in which processing for displaying a color faithful to the color indicated by the input data is performed as the predetermined conversion processing, a color faithful to the color indicated by the input data is displayed as the memory color. The This suppresses the viewer of the image from feeling uncomfortable due to the conversion process being performed on the color data.
  • a display device including an image processing apparatus that achieves the same effects as any one of the first to eleventh aspects of the present invention is realized.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure of image processing in the first embodiment.
  • 4 is a flowchart illustrating a procedure for calculating a weighting coefficient in the first embodiment. It is an enlarged view of the area
  • 10 is a flowchart illustrating a procedure of image processing in the second embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a procedure of image processing in the third embodiment. It is a block diagram which shows the structure of the display apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention.
  • 14 is a flowchart illustrating a procedure of image processing in the fourth embodiment.
  • it is a figure which shows an example of a look-up table.
  • it is xy chromaticity diagram which shows the example which made the boundary line circular.
  • the chromaticity coordinates of the color for the color outside the boundary line, the chromaticity coordinates of the color, the color reproduction range that is the reference of the input video signal, and the boundary line
  • the index value that indicates the positional relationship of the image more specifically, how much the “chromaticity coordinate of the color” exists on the outermost side of the “color reproduction range that is the reference of the input video signal” from the “boundary line”
  • the index value shown is determined.
  • the index value is 0 or more and 1 or less, the index value is 0 for the color on the boundary line, and the index value is 1 for the color on the outermost part of the color reproduction range that is the reference of the input video signal. It becomes.
  • the index value is used as a weighting coefficient for performing weighting processing on data when data conversion from an input video signal (RGB signal) to a panel RGB signal is performed. Specifically, the weighting process based on the weighting coefficient is applied to the RGB data obtained by the conventional conversion process and the RGB data of the input video signal itself, and the data subjected to the weighting process is added. The resulting data is given to the panel.
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining an outline of image processing in the present invention.
  • the image processing device generates RGB data RGB panel for the panel by performing conventional conversion processing (color gamut conversion processing, white balance processing, etc.) on RGB data RGB in given from an external signal source To do.
  • the “panel RGB data RGB panel ” here means that a color faithful to the input video signal (RGB data RGB in given from an external signal source) is displayed on the panel when given to the panel. Such data.
  • the image processing apparatus calculates the above-described weighting coefficient k.
  • the panel RGB data RGB panel is weighted using (1-k) as a coefficient.
  • the input video signal (RGB data RGB in ) is weighted using k as a coefficient.
  • “(1 ⁇ k) ⁇ RGB panel ” and “k ⁇ RGB in ”, which are data generated by the weighting processing, are added to generate RGB data to be actually given to the panel.
  • FIG. 2 “(1 ⁇ k) ⁇ RGB panel + k ⁇ RGB in ”, which is the data after addition, is given to the panel.
  • FIG. 3 is an xy chromaticity diagram for explaining an outline of image processing in the present invention.
  • a thick dotted line denoted by reference numeral 41 indicates the color reproduction range (outermost) of the panel used
  • a thin dotted line denoted by reference numeral 42 indicates the (color outermost) color reproduction range based on the HDTV standard.
  • the color reproduction range 41 of the panel is wider than the color reproduction range 42 based on the HDTV standard.
  • a boundary line as indicated by a thick solid line 43 in FIG. 3 is virtually provided on the xy chromaticity diagram.
  • the boundary line 43 provided on the xy chromaticity diagram passes through at least three points and forms a closed region.
  • the boundary line 43 is configured as a nine-sided polygon. Therefore, an equation representing nine line segments is defined in advance as an equation representing the boundary line 43.
  • the weighting coefficient k is set to 0, and the RGB data RGB panel for the panel is given to the panel as it is, as can be understood from FIG.
  • the chromaticity coordinates (x, y) on the xy chromaticity diagram of a color of a certain pixel (hereinafter referred to as “target pixel”) included in the RGB data RGB in given from the outside are denoted by reference numeral 44 in FIG.
  • the point P is represented by First, an equation of a straight line (hereinafter referred to as a “weighting coefficient calculation straight line”) 45 passing through the white point (in the case of the HDTV standard, D65, “W point”) and the P point is obtained.
  • chromaticity coordinates are obtained for the intersection (referred to as “H point”) between the weighting coefficient calculation line 45 and the outermost contour of the color reproduction range 42 based on the HDTV standard. Further, chromaticity coordinates are obtained for an intersection (referred to as “B point”) between the weighting coefficient calculating straight line 45 and the boundary line 43. Then, after calculating the length of the line segment BP and the length of the line segment BH, the weighting coefficient k is obtained by dividing the length of the line segment BP by the length of the line segment BH. When the chromaticity coordinates of the target pixel are the coordinates inside the boundary line 43, the weighting coefficient k is set to 0 as described above.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a display device according to the first embodiment of the present invention.
  • the display device 10 includes an image processing device 101 and a liquid crystal panel 109.
  • the image processing apparatus 101 receives HDTV RGB data RGB in (hereinafter also simply referred to as “input data”) sent from the external signal source 20 to the liquid crystal panel 109 according to the primary color chromaticity coordinates of the liquid crystal panel 109. It functions to convert the RGB data to be given into RGB out .
  • HDTV RGB data RGB in hereinafter also simply referred to as “input data”
  • the liquid crystal panel 109 by applying a voltage based on the RGB data RGB out given from the image processing apparatus 101 to the liquid crystal layer to display an image on the display unit (not shown). It is assumed that the chromaticity coordinate values of the primary colors in the liquid crystal panel 109 used in the present embodiment are as indicated by reference numeral 92 in FIG.
  • the image processing apparatus 101 includes a color gamut conversion processing unit 110, a first color gamut conversion data weighting processing unit 112, a weighting coefficient calculation unit 140, an input data weighting processing unit 150, and an output addition.
  • Part 190 is included.
  • the color gamut conversion processing unit 110 converts the RGB data RGB in of the HDTV standard sent from the external signal source 20 into the RGB data RGB panel for the liquid crystal panel 109 based on the above equation (3).
  • the weighting coefficient calculator 140 calculates a weighting coefficient k for each pixel data included in the input data.
  • the weighting coefficient calculation unit 140 also uses a coefficient (hereinafter referred to as “first coefficient”) k 1 to be used in the weighting process by the input data weighting processing unit 150 based on the weighting coefficient k, and the first.
  • a coefficient (hereinafter referred to as “second coefficient”) k 2 to be used in the weighting process by the post-gamut data weighting processing unit 112 is obtained.
  • the first coefficient k 1 is obtained by the following expression (4)
  • the second coefficient k 2 is obtained by the following expression (5).
  • k 1 k (4)
  • k 2 1 ⁇ k (5)
  • the first post-gamut conversion data weighting processing unit 112 performs weighting processing on the RGB data RGB panel generated by the conversion processing in the color gamut conversion processing unit 110. Specifically, the first post-gamut conversion data weighting processing unit 112 generates new data by multiplying the value of the RGB data RGB panel by the second coefficient k 2 .
  • Input data weighting processing unit 150 performs a weighting process to the input data RGB in. Specifically, the input data weighting processing unit 150 generates new data by multiplying the value of the input data RGB in by the first coefficient k 1 .
  • the output adding unit 190 generates new data by adding the data after the weighting processing by the first data gamut conversion data weighting processing unit 112 and the data after the weighting processing by the input data weighting processing unit 150. . Then, the RGB data RGB out generated by the addition processing by the output addition unit 190 is given to the liquid crystal panel 109.
  • an RGB data conversion unit is realized by the gamut conversion processing unit 110, a first weighting processing unit is realized by the input data weighting processing unit 150, and a first data gamut conversion data weighting process is performed.
  • the unit 112 implements a second weighting processing unit.
  • the first RGB data is realized by the RGB data RGB in
  • the second RGB data is realized by the RGB data RGB panel.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of image processing in the present embodiment.
  • FIG. 4 shows a procedure when attention is paid to data of one pixel (target pixel) included in the input data.
  • the image processing apparatus 101 receives HDTV standard RGB data RGB in sent from the external signal source 20, and acquires data of each pixel (target pixel) (step S100).
  • the target pixel data acquired in step S100 is provided to the color gamut conversion processing unit 110, the weighting coefficient calculation unit 140, and the input data weighting processing unit 150.
  • the color gamut conversion processing unit 110 converts the HDTV standard RGB data RGB in to the RGB data RGB panel for the liquid crystal panel 109 (step S102).
  • the data conversion in step S102 is performed based on the above equation (3).
  • the weighting coefficient calculation unit 140 calculates the weighting coefficient k (step S104). The calculation of the weighting coefficient k will be described in detail with reference to FIGS.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for calculating the weighting coefficient k
  • FIG. 6 is an enlarged view of a region indicated by reference numeral 49 in FIG.
  • the weighting coefficient calculation unit 140 first receives RGB data RGB in which is data of the RGB color system, and converts data from the RGB color system to the XYZ color system (step S500). The data conversion in step S500 is performed based on the above equation (1).
  • the weighting coefficient calculation unit 140 converts data from the XYZ color system to the xyY color system (step S502).
  • step S502 The data conversion in step S502 is performed based on the following equations (6) and (7).
  • x X / (X + Y + Z) (6)
  • y Y / (X + Y + Z) (7)
  • input data chromaticity coordinate point a chromaticity coordinate point (hereinafter referred to as “input data chromaticity coordinate point”) on the xy chromaticity diagram for the color of the target pixel.
  • the input data chromaticity coordinate point is point P in FIG.
  • the point P may exist on the inner side (point W side) than the boundary line 43.
  • step S504 determines whether or not the input data chromaticity coordinate point (P point) is inside the boundary line 43 (step S504). If the result of determination in step S504 is that the input data chromaticity coordinate point is inside the boundary line 43, processing proceeds to step S530, and if the input data chromaticity coordinate point is not inside the boundary line 43, processing proceeds to step S512. In step S530, the weighting coefficient calculation unit 140 sets the weighting coefficient k for the target pixel data to 0.
  • step S512 the weighting coefficient calculating unit 140 obtains an expression representing the weighting coefficient calculating straight line 45 that is a straight line passing through the white point (W point) and the P point.
  • the weighting coefficient calculation unit 140 obtains chromaticity coordinates for the intersection (point H) between the weighting coefficient calculation line 45 and the outermost contour of the color reproduction range 42 based on the HDTV standard (step S514), and further weighting. Chromaticity coordinates are obtained for the intersection (point B) between the coefficient calculation line 45 and the boundary line 43 (step S516).
  • step S522 or step S530 the process proceeds to step S106 in FIG.
  • the weighting coefficient k is set to 0, and the input data chromaticity coordinate point is the boundary line.
  • a value corresponding to the positional relationship between the “chromaticity coordinates”, “the outermost outline of the color reproduction range 42 based on the HDTV standard”, and “boundary line 43” is set as the weighting coefficient k.
  • step S110 the output adding unit 190 adds the data generated in step S106 and the data generated in step S108. Then, the output adding unit 190 gives the added data RGB out to the liquid crystal panel 109 (step S112).
  • the chromaticity coordinate point (input data chromaticity coordinate point) on the xy chromaticity diagram of the color indicated by the input data is located inside the boundary line 43 provided in advance (on the xy chromaticity diagram). Depending on whether it exists or outside, different color conversion processing is performed on the color data.
  • the gradation value “255” is converted to “200” based on the above equation (3).
  • the weighting coefficient k is “1” and the data to be given to the liquid crystal panel 109.
  • the liquid crystal panel 109 performs image display making the best use of the color reproduction capability.
  • the input data chromaticity coordinate point is inside the boundary line 43
  • the data value in the xyY color space is not converted, and the display unit of the liquid crystal panel 109 shows the input data.
  • a color faithful to the color is displayed.
  • a color called a memory color such as white or skin color
  • a color faithful to the color indicated by the input data is displayed as the memory color. Can do.
  • the display device can display an image that makes full use of the color reproduction ability of the panel without giving the viewer a sense of incongruity.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a display device according to the second embodiment of the present invention.
  • the image processing apparatus 102 is provided with a white balance processing unit 120 in place of the color gamut conversion processing unit 110 in the first embodiment, and the first embodiment in the first embodiment.
  • a first post-white balance data weighting processing unit 122 is provided. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the white balance processing unit 120 performs white balance processing on the HDTV standard RGB data RGB in sent from the external signal source 20. This white balance processing is performed by multiplying each color value of the RGB data RGB in by a predetermined gain, as shown in the following equations (13) to (15).
  • R WB , G WB , and B WB are values of R (red), G (green), and B (blue) after white balance processing, respectively, and Gain R , Gain G , and Gain B are respectively Gains for R (red), G (green), and B (blue), where R IN , G IN , and B IN are R (red), G (green), and B before white balance processing, respectively. (Blue) value.
  • the first post-white balance data weighting processing unit 122 performs weighting processing on the RGB data RGB WB generated by the conversion processing in the white balance processing unit 120. Specifically, the first post-white balance data weighting processing unit 122 generates new data by multiplying the value of the RGB data RGB WB by the second coefficient k 2 . Note that the value of the second coefficient k 2 is “1 ⁇ k” as in the first embodiment.
  • an RGB data conversion unit is realized by the white balance processing unit 120, and a second weighting processing unit is realized by the first post-white balance data weighting processing unit 122.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of image processing in the present embodiment. The processing similar to that in the first embodiment will be briefly described.
  • the image processing apparatus 102 receives RGB data RGB in sent from the outside, and acquires data of each pixel (target pixel) (step S200).
  • the white balance processing unit 120 converts the HDTV standard RGB data RGB in to the RGB data RGB WB for the liquid crystal panel 109 (step S202).
  • the data conversion in step S202 is performed based on the above equations (13) to (15).
  • the conversion processing from the RGB data RGB in of the HDTV standard to the RGB data RGB OUT to be given to the liquid crystal panel 109 is performed on the data of one pixel included in the input data.
  • This conversion process is expressed by the following equation (16).
  • the outer color is used on the xy chromaticity diagram as in the first embodiment.
  • the value of the data to be given to the liquid crystal panel 109 is determined (so that a wider range of colors is used). Further, when the input data chromaticity coordinate point is inside the boundary line 43, the data subjected to the white balance processing is directly applied to the liquid crystal panel 109, and the color based on the data is displayed.
  • an image that fully utilizes the color reproduction ability of the panel without giving a sense of incongruity to the viewer in a display device that performs good display only by adjusting the white balance (without requiring color gamut conversion processing, etc.) Display can be performed.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a display device according to the third embodiment of the present invention.
  • the image processing apparatus 103 includes a color gamut conversion processing unit 110, a second color gamut conversion data weighting processing unit 114, a white balance processing unit 120, and a second after white balance.
  • a data weighting processing unit 124, a data addition unit 130, a weighting coefficient calculation unit 140, an input data weighting processing unit 150, an addition data weighting processing unit 160, and an output addition unit 190 are included.
  • the color gamut conversion processing unit 110 converts the RGB data RGB in of the HDTV standard sent from the external signal source 20 into the RGB data RGB panel for the liquid crystal panel 109 based on the above equation (3).
  • the second post-gamut conversion data weighting processing unit 114 performs weighting processing on the RGB data RGB panel generated by the conversion processing in the color gamut conversion processing unit 110. Specifically, the second post-gamut data weighting processing unit 114 generates new data by multiplying the value of the RGB data RGB panel by a third coefficient ⁇ which is a predetermined coefficient.
  • the white balance processing unit 120 performs white balance processing on the RGB data RGB in of the HDTV standard sent from the external signal source 20 based on the above equations (13) to (15).
  • the second post-white balance data weighting processing unit 124 performs weighting processing on the RGB data RGB WB generated by the conversion processing in the white balance processing unit 120. Specifically, the second post-white balance data weighting processing unit 124 multiplies the value of the RGB data RGB WB by a fourth coefficient (1- ⁇ ) that increases or decreases reciprocally with the third coefficient ⁇ . The correct data.
  • the data adding unit 130 adds the data after the weighting processing by the second data gamut conversion data weighting processing unit 114 and the data after the weighting processing by the second post-white balance data weighting processing unit 124, thereby adding new data. Generate data.
  • the weighting coefficient calculator 140 calculates a weighting coefficient k for each pixel data included in the input data. The weighting coefficient calculation unit 140 also obtains the first coefficient k 1 based on the above expression (4) and obtains the second coefficient k 2 based on the above expression (5).
  • Input data weighting processing unit 150 performs a weighting process to the input data RGB in. Specifically, the input data weighting processing unit 150 generates new data by multiplying the value of the input data RGB in by the first coefficient k 1 .
  • the addition data weighting processing unit 160 performs weighting processing on the data obtained by the addition processing by the data addition unit 130. Specifically, the addition data weighting processing unit 160 generates new data by multiplying the data value obtained by the addition processing by the data addition unit 130 by the second coefficient k 2 .
  • the output addition unit 190 generates new data by adding the data after the weighting processing by the addition data weighting processing unit 160 and the data after the weighting processing by the input data weighting processing unit 150. Then, the RGB data RGB out generated by the addition processing by the output addition unit 190 is given to the liquid crystal panel 109.
  • the values of the third coefficient ⁇ and the fourth coefficient (1 ⁇ ) described above may be determined to be suitable values in consideration of panel characteristics, human visual characteristics, and the like.
  • the color gamut conversion processing unit 110 the second color gamut conversion data weighting processing unit 114, the white balance processing unit 120, the second post-white balance data weighting processing unit 124, and the data addition unit 130 are used.
  • the RGB data conversion unit is realized by the above, the first weighting processing unit is realized by the input data weighting processing unit 150, and the second weighting processing unit is realized by the addition data weighting processing unit 160. Further, a third weighting processing unit is realized by the second post-gamut conversion data weighting processing unit 114, and a fourth weighting processing unit is realized by the second post-white balance data weighting processing unit 124.
  • the first RGB data is realized by the RGB data RGB in
  • the second RGB data is realized by the data output from the data adding unit 130
  • the third RGB data is realized by the RGB data RGB panel
  • RGB The fourth RGB data is realized by the data RGB WB .
  • FIG. 10 is a flowchart showing a procedure of image processing in the present embodiment.
  • the image processing apparatus 101 receives HDTV standard RGB data RGB in sent from the external signal source 20, and acquires data of each pixel (target pixel) (step S300).
  • the target pixel data acquired in step S300 is provided to the color gamut conversion processing unit 110, the white balance processing unit 120, the weighting coefficient calculation unit 140, and the input data weighting processing unit 150.
  • the color gamut conversion processing unit 110 converts the HDTV RGB data RGB in to the RGB data RGB panel for the liquid crystal panel 109 (step S302).
  • the data conversion in step S302 is performed based on the above equation (3).
  • the second post-gamut conversion data weighting processing unit 114 performs weighting processing on the RGB data RGB panel generated in step S302 (S304). As a result, data obtained by multiplying the value of the RGB data RGB panel by the third coefficient ⁇ is output from the second color gamut conversion data weighting processing unit 114.
  • the white balance processing unit 120 converts the HDTV standard RGB data RGB in to the RGB data RGB WB for the liquid crystal panel 109 (step S306).
  • the data conversion in step S306 is performed based on the above equations (13) to (15).
  • the second post-white balance data weighting processing unit 124 performs weighting processing on the RGB data RGB WB generated by the processing in step S306 (step S308).
  • data obtained by multiplying the value of the RGB data RGB WB by the fourth coefficient (1- ⁇ ) is output from the second post-white balance data weighting processing unit 124.
  • the data adding unit 130 adds the data generated by the process of step S304 and the data generated by the process of step S308 (step S310).
  • the weighting coefficient calculation unit 140 calculates the weighting coefficient k (step S312).
  • the input data weighting processing unit 150 weighting processing for the input data RGB in is performed (step S314).
  • the added data weighting processing unit 160 performs weighting processing on the data generated by the processing in step S310 (step S316).
  • the output adding unit 190 adds the data generated by the process of step S314 and the data generated by the process of step S316 (step S318). Then, the output adding unit 190 gives the added data RGB out to the liquid crystal panel 109 (step S320).
  • the conversion processing from the RGB data RGB in of the HDTV standard to the RGB data RGB OUT to be given to the liquid crystal panel 109 is performed on the data of one pixel included in the input data.
  • This conversion process is expressed by the following equation (17).
  • the outer color is used on the xy chromaticity diagram as in the first and second embodiments.
  • the value of data to be given to the liquid crystal panel 109 is determined so that a wider range of colors is used. If the input data chromaticity coordinate point is inside the boundary line 43, combined data of the data after the color gamut conversion processing and the data after the white balance processing is given to the liquid crystal panel 109, and based on the data The color is displayed. As described above, in the display device, the memory color is displayed faithfully to the color indicated by the input data by the color gamut conversion process and the white balance process, and the color reproduction capability of the panel is fully utilized for colors other than the memory color. Display can be performed.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a display device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the image processing apparatus 104 in the present embodiment is provided with a scaling processing unit 170 and a scaling data weighting processing unit 180 instead of the input data weighting processing unit 150 in the third embodiment. . Since other configurations are the same as those of the third embodiment, description thereof is omitted.
  • the scaling processing unit 170 performs a scaling process on the HDTV standard RGB data RGB in sent from the external signal source 20.
  • the scaling process is a process for adjusting the saturation because the RGB value of the input data is directly applied to the panel and the saturation of the color displayed on the panel may become too high.
  • This scaling process is performed by multiplying a as shown in the following equation (18) to (20), predetermined to the respective color values of the RGB data RGB in (for scaling) factor.
  • R S S R ⁇ R IN (18)
  • G S S G ⁇ G IN (19)
  • B S S B ⁇ B IN (20)
  • R S , G S , and B S are values of R (red), G (green), and B (blue) after the scaling processing, respectively, and S R , S G , and S B are R (Red), G (green), and B (blue) are coefficients for scaling processing, where R IN , G IN , and B IN are R (red), G (green), And B (blue).
  • the scaling data weighting processing unit 180 performs weighting processing on the RGB data RGB S generated by the scaling processing in the scaling processing unit 170. Specifically, the scaling data weighting processing unit 180 generates new data by multiplying the value of the RGB data RGB S by the first coefficient k 1 . Note that the value of the first coefficient k 1 is k as in the third embodiment.
  • the weighting processing unit of the fifth achieved by scaling the data weighting processing unit 180, a fifth RGB data is realized by the RGB data RGB S.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the procedure of image processing in the present embodiment. Note that the processing from data acquisition (step S400) to weighting coefficient calculation (step S412) is the same as that in the third embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • step S414 the scaling processing unit 170 performs scaling processing on the RGB data RGB in of the HDTV standard.
  • the scaling process in step S414 is performed based on the above equations (18) to (20).
  • the scaling data weighting processing unit 180 performs weighting processing on the data RGB S generated by the processing in step S414 (step S416).
  • the added data weighting processing unit 160 performs weighting processing on the data generated by the processing in step S410 (step S418).
  • the output adding unit 190 adds the data generated by the process of step S416 and the data generated by the process of step S418 (step S420). Then, the output addition unit 190 gives the added data RGB out to the liquid crystal panel 109 (step S422).
  • the conversion processing from the RGB data RGB in of the HDTV standard to the RGB data RGB OUT to be given to the liquid crystal panel 109 is performed on the data of one pixel included in the input data.
  • This conversion process is expressed by the following equation (21).
  • the scaling process of multiplying a coefficient predetermined value for each of the colors of RGB data RGB in given from outside is provided to the liquid crystal panel 109, and the combination is performed. Display based on data. Therefore, the same effects as those of the third embodiment can be obtained, and the liquid crystal panel 109 can be used when performing display using a color on the outer side of the xy chromaticity diagram (display using a wider range of colors). It is possible to adjust the saturation of the color displayed on the screen.
  • the above equation (8) the weighting coefficient k i.e. l BP obtained from, based on the weighting factor k obtained by dividing the l BH, the data after the input data and various conversion processes
  • the first coefficient k 1 and the second coefficient k 2 for performing the weighting process are required, the present invention is not limited to this.
  • the function of the weighting coefficient k obtained from the above equation (8) is set as the first coefficient k 1, and a value obtained by subtracting the first coefficient k 1 from 1 is used as the second coefficient k 2. You can also.
  • the first coefficient k 1 may be obtained by a linear expression or may be obtained by a non-linear expression.
  • the first coefficient k 1 is obtained by the following equation (22)
  • the same conversion process as in the above embodiments is performed.
  • k 1 k (22)
  • the first coefficient k 1 may be obtained by a non-linear expression as shown in the following expression (23).
  • e is the base of the natural logarithm
  • ⁇ is a positive coefficient that can be set to an arbitrary value.
  • k 1 1 ⁇ e ⁇ k ⁇ (23)
  • the first coefficient k 1 is to be determined based on human visual characteristics and the like, and is not limited to the above formula (22) or the above formula (23). It is preferable to determine based on data or the like.
  • k 1 is held in a lookup table prepared in advance so that the first coefficient k 1 is obtained from the lookup table. May be.
  • This can be realized as follows, for example. First, the number N of data of the first coefficient k 1 held in the lookup table is determined. Then, for example, an equation as shown in the following equation (24) is determined as an equation for obtaining the value of the first coefficient k 1 .
  • i is an index for referring to the lookup table, and is an integer of 0 or more and less than N.
  • the weighting coefficient calculation unit 140 refers to the lookup table in order to acquire the value of the first coefficient k 1 , for example, “k obtained from the above equation (8)” and “first coefficient k 1 ”.
  • the product of “the number N of data of N” may be an integer value (for example, a value obtained by rounding down the decimals). For example, if the value of k obtained from the above equation (8) is “0.1” and the number N of data of the first coefficient k 1 is “32”, “0.1” is obtained. “3” obtained by rounding down the decimal part of “3.2”, which is the product of “32”, is an index i when the weighting coefficient calculation unit 140 refers to the lookup table. However, when the value of k is “1”, the product of “1” and “32” is “32” even though the maximum value of the index i is “31”. The index is used when the coefficient calculation unit 140 refers to the lookup table.
  • the weighting coefficient calculation unit 140 is nonlinear as shown in the above equation (23) during the operation of the display device 10. It is not necessary to perform an arithmetic processing based on the above formula, and the realization becomes easy.
  • the boundary line 43 on the xy chromaticity diagram has a nine-sided shape (see FIG. 3), but the present invention is not limited to this.
  • the shape of the boundary line 43 may be a polygon other than a hexagon as long as it can be expressed as an expression on the xy plane, or may be a circle as shown in FIG. 14, for example. Since the appearance of the image on the screen depends on the viewer's preference, for example, a large number of statistical data relating to the appearance of the image may be acquired, and the boundary line 43 may be determined based on the statistical data.
  • the memory color and the chromaticity coordinates of D65 are included in the boundary line 43, but the present invention is not limited to this.
  • the color that should be displayed faithfully to the input video signal as well as the memory color and the chromaticity coordinates of D65 may be included in the boundary line 43, or a reference white other than D65 (such as D93) ) Chromaticity coordinates may be included in the boundary line 43.
  • the xy chromaticity diagram is used to calculate the weighting coefficient k, but the present invention is not limited to this.
  • the weighting coefficient k can also be calculated by using the uv chromaticity diagram instead of the xy chromaticity diagram.
  • the values of u and v are obtained based on the following equations (25) and (26).
  • u 4X / (X + 15Y + 3Z) (25)
  • v 6Y / (X + 15Y + 3Z) (26)
  • the procedure for calculating the weighting coefficient k is the same as that used when the xy chromaticity diagram is used.
  • RGB signals of standards other than the HDTV standard such as EBU (Europea Broadcasting Union) standard and NTSC (National Television System Committee) standard are given to the display device 10 from the outside.
  • EBU European Broadcasting Union
  • NTSC National Television System Committee

Abstract

　視聴者に違和感を与えることなくパネルの持つ色再現能力を充分に活かした画像表示を可能ならしめる画像処理装置を提供する。　画像処理装置（１０１）は、入力データ（ＲＧＢin）を液晶パネルに応じたＲＧＢデータ（ＲＧＢpanel）に変換する色域変換処理部（１１０）と、重み付け係数（ｋ）を算出する重み付け係数算出部（１４０）と、ＲＧＢデータ（ＲＧＢpanel）に重み付け処理を施す第１の色域変換後データ重み付け処理部（１１２）と、入力データ（ＲＧＢin）に重み付け処理を施す入力データ重み付け処理部（１５０）と、重み付け処理後のデータを加算して液晶パネルに与えるためのＲＧＢデータ（ＲＧＢOUT）を生成する出力用加算部（１９０）とを備える。重み付け係数算出部（１４０）は、ｘｙ色度図上における色度座標と入力データについての色再現範囲と記憶色を含むように形成された境界線との位置関係に基づいて、重み付け係数（ｋ）を求める。

Description

画像処理装置および画像処理方法
　本発明は、画像処理装置および画像処理方法に関し、特に、装置の有する色再現範囲を充分に活かした表示を行う技術に関する。
　一般に、表示装置，印刷装置，撮像装置などにおいては機種毎に色再現範囲（「色空間」，「色域」，「色純度」などとも呼ばれている。）が異なっている。また、カラーテレビジョン装置においては、採用されるテレビジョン方式毎に、入力映像信号の色再現範囲が異なっている。このようなことから、従来より、色再現範囲の相違に関わらず入力データにできるだけ忠実な色の出力が行われるよう、入力データから出力データを生成する際に各種の色変換処理がなされている。例えば、液晶パネルを用いたカラーテレビジョン装置でＨＤＴＶ（High Definition Television：高精細度テレビジョン）放送が行われるときには、ＩＴＵ－Ｒ（International Telecommunication Union Radiocommunications Sector）ＢＴ．７０９で定められた規格（以下、「ＨＤＴＶ規格」という。）の信号が外部の信号源からカラーテレビジョン装置に与えられる。ここで、外部の信号源からカラーテレビジョン装置に与えられる信号は、ＲＧＢ信号である。カラーテレビジョン装置では、信号源から与えられるこのＲＧＢ信号の色域を当該カラーテレビジョン装置を構成する液晶パネルにおける色域にマッピング（対応付け）する処理（以下、「色域変換処理」という。）が行われる。そして、その色域変換処理によって得られたＲＧＢ信号に含まれる各色の値に応じた電圧が液晶層に印加されることにより、信号源から与えられたＲＧＢ信号の表す色にできるだけ忠実な色が液晶パネルの表示部に表示される。以下、このようなカラーテレビジョン装置で行われる色域変換処理について詳しく説明する。
　図１５は、ＨＤＴＶ規格における原色の色度座標値（ｘｙ色度図上の座標の値）および表示装置（カラーテレビジョン装置）を構成する或る液晶パネルにおける原色の色度座標値を示す図である。図１５より、例えば、「ＨＤＴＶ規格においては、Ｒ（赤）の色度座標（ｘ，ｙ）の値は（０．６４００，０．３３００）である。」ということが把握される。ここで、図１５で符号９１で示すＨＤＴＶ規格に関する情報に基づいて、ＸＹＺ色空間におけるＷ（白）の明度Ｙが１となるように正規化が行われると、ＲＧＢの値とＸＹＺの値との関係を表す式として次式（１）が求められる。なお、Ｘ，Ｙ，ＺはＸＹＺ表色系の三刺激値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 同様にして、図１５で符号９２で示す液晶パネルに関する情報に基づいて、ＲＧＢの値とＸＹＺの値との関係を表す式として次式（２）が求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 さらに、「上式（１）の右辺＝上式（２）の右辺」とおくと、次式（３）が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 ここで、上式（３）は、信号源から与えられるＨＤＴＶ規格のＲＧＢ信号から液晶パネル内の液晶層に印加されるべき電圧の値に対応するＲＧＢの各色の値を求めるための式となる。すなわち、図１６に示すように、信号源９３から表示装置（カラーテレビジョン装置）９にはＨＤＴＶ規格のＲＧＢ信号ＲＧＢinが入力され、そのＲＧＢ信号ＲＧＢinが色域変換処理部９４で上式（３）に基づいて変換される。そして、色域変換処理部９４での変換処理によって得られたＲＧＢ信号ＲＧＢoutが液晶パネル９５に与えられる。このようにして、信号源９３から送られるＲＧＢ信号ＲＧＢinの表す色に忠実な色が液晶パネル９５の表示部に表示される。
　また、従来より、光源の色温度に関わらず白色が正しく表示されるように色の補正を行うホワイトバランス処理が知られている。ホワイトバランス処理では、光源の違いに起因するＲＧＢの色のバランスの乱れが抑制されるように、ＲＧＢの各色の値に所定のゲイン（利得）が掛けられる。
　なお、本件発明に関連して、以下の先行技術文献が知られている。日本の特開平４－２９１５９１号公報には、互いに異なる複数の色再現範囲を持ついずれの入力映像信号に対しても色再現誤差を生ずることなく色再現を行うカラーディスプレイ装置の発明が開示されている。日本の特開２００８－７８７３７号公報には、明度又は輝度を補正することにより画像出力装置の色域の無駄を防止する技術が開示されている。日本の特開２００８－８６０２９号公報には、色域が拡張された標準色空間を利用して所望の色再現を得る手法について開示されている。
日本の特開平４－２９１５９１号公報 日本の特開２００８－７８７３７号公報 日本の特開２００８－８６０２９号公報
　ところで、近年、液晶パネルの色再現性の向上が顕著であり、例えばＮＴＳＣ比が約１５０％の液晶パネルも実現されている。このような液晶パネルの色再現範囲は、ＨＤＴＶ規格に基づく色再現範囲よりも広くなっている。このため、液晶パネルの色再現能力を充分に活かした画像表示（より広範囲な色を用いた画像表示）への要求が高まっている。ところが、上述した色域変換処理によると、入力映像信号の表す色に忠実な色の表示は行われるが、パネルの色再現範囲のうち入力映像信号の色再現範囲外の領域を用いた画像表示は行われない。すなわち、パネルの持つ色再現能力を活かした画像表示は行われていない。例えば、ＨＤＴＶ規格のＲＧＢ信号からパネル用のＲＧＢ信号への変換は、上式（３）に基づいて行われている。上式（３）によると、ＨＤＴＶ規格のＲＧＢ信号の値が純色青（０．０，０．０，１．０）のとき、パネル用のＲＧＢ信号の値は（０．０，０．０，０．６２９４）となる。すなわち、Ｂ（青色）については、最大の色再現範囲のほぼ６３％の範囲しか使用されていないことになる。また、上記日本の特開平４－２９１５９１号公報に開示されたカラーディスプレイ装置においても、図１７から把握されるように、ＨＤＴＶ規格に基づく色再現範囲を超える領域を用いた画像表示は行われていない。
　また、ホワイトバランス処理によると、白色は忠実に表示されるが、白色以外の色についてはパネルの特性に応じた表示がなされるので、特に肌色などの記憶色についての色ずれが視聴者に違和感を与えることになる。これについて、図１８を参照しつつ説明する。ホワイトバランス処理では、ＨＤＴＶ規格に基づくＲＧＢ信号の各色の値に所定のゲインを掛けることによって、パネルの白色点の色度座標とＤ６５（基準白色）の色度座標との違いに関わらず、パネル上でＤ６５が正しく表示される。ところが、図１８に示す例では、Ｇ（緑色）やＢ（青色）についての色度座標の変化に伴い、例えば、ＨＤＴＶ規格に基づくと符号９６で示すａ点の色度座標を持つ色が、パネル上では符号９７で示すｂ点の色度座標を持つ色として表示される。このように、白色以外の色については、入力映像信号の表す色に忠実な色は表示されない。また、図１９には、パネルの持つｘｙＹ色空間（符号９８）とホワイトバランス処理によって得られるｘｙＹ色空間（符号９９）とを模式的に示している。図１９において明度Ｙに着目すると、パネルが表示可能な最大の明度はホワイトバランス処理によって得られる最大の明度よりも高いことが把握される。すなわち、ホワイトバランス処理では、パネルの持つ能力を活かした明度の表示が行われていない。
　さらに、ＨＤＴＶ規格に基づくＲＧＢ信号の各色の値をそのままパネルに与えた場合には、パネルの持つ色再現能力は活かされるが、入力映像信号の表す色とは異なる色が表示されることになるので、特に記憶色と呼ばれる色について視聴者に違和感を与えることになる。
　そこで本発明は、視聴者に違和感を与えることなくパネルの持つ色再現能力を充分に活かした画像表示を可能ならしめる画像処理装置を提供することを目的とする。
　本発明の第１の局面は、画像処理装置であって、
　外部から与えられるＲＧＢ表色系の画像データである第１のＲＧＢデータに所定の変換処理を施して第２のＲＧＢデータを生成するＲＧＢデータ変換部と、
　前記第１のＲＧＢデータをＸＹＺ表色系のデータであるＸＹＺデータに変換し、前記第１のＲＧＢデータと前記第２のＲＧＢデータとに重み付け処理を施すための重み付け係数を前記ＸＹＺデータに基づいて算出する重み付け係数算出部と、
　前記重み付け係数に基づいて求められる第１係数を前記第１のＲＧＢデータに乗ずることにより前記第１のＲＧＢデータに重み付け処理を施す第１の重み付け処理部と、
　前記重み付け係数に基づいて求められ前記第１係数とは相反的に増減する第２係数を前記第２のＲＧＢデータに乗ずることにより前記第２のＲＧＢデータに重み付け処理を施す第２の重み付け処理部と、
　前記第１の重み付け処理部による重み付け処理によって得られたデータと前記第２の重み付け処理部による重み付け処理によって得られたデータとを加算することにより、外部の出力装置に与えるための出力用のＲＧＢデータを生成する出力用加算部と
を備え、
　前記重み付け係数算出部は、
　　前記ＸＹＺデータに含まれる各画素のデータにつき、ｘｙ色度図上またはｕｖ色度図上において、当該各画素のデータについての色度座標である第１座標と、所定の基準座標と前記第１座標とを通過する直線である重み付け係数算出用直線と前記ＸＹＺデータによって得られる色再現範囲を表す線との交点の色度座標である第２座標と、少なくとも３点から成り閉じた領域を形成する境界線と前記重み付け係数算出用直線との交点の色度座標である第３座標とを求め、前記第１座標と前記第２座標と前記第３座標との位置関係に基づいて前記重み付け係数を算出し、
　　前記第１座標が前記境界線の内側にあるときには、前記第１係数の値が０となるように前記重み付け係数の値を定めることを特徴とする。
　本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記重み付け係数算出部は、前記第１座標が前記境界線の外側にあるときには、前記第３座標－前記第１座標間の距離を前記第３座標－前記第２座標間の距離で除することによって得られる値を前記重み付け係数の値とすることを特徴とする。
　本発明の第３の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記第１係数の値が前記重み付け係数の値に等しいことを特徴とする。
　本発明の第４の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記第１係数の値が下記の式によって求められることを特徴とする。
ｋ1＝１－ｅ-kλ
ここで、ｋ1は前記第１係数、ｋは前記重み付け係数、ｅは自然対数の底、λは任意の値に定められ得る正の係数である。
　本発明の第５の局面は、本発明の第４の局面において、
　前記第１係数の値を所定のインデックスと対応付けて予め複数個保持するルックアップテーブルを更に備え、
　前記重み付け係数算出部は、前記重み付け係数に基づいて求められるインデックスを用いて、前記ルックアップテーブルから前記第１係数の値を取得することを特徴とする。
　本発明の第６の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記ＲＧＢデータ変換部は、前記第１のＲＧＢデータが生成される際の基準となる色再現範囲と前記出力装置に前記第２のＲＧＢデータが与えられることによって得られる色再現範囲とが等しくなるように前記第２のＲＧＢデータを生成する色域変換処理部を含むことを特徴とする。
　本発明の第７の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記ＲＧＢデータ変換部は、前記第１のＲＧＢデータの各色の値にそれぞれ予め定められたゲインを乗ずることによって前記第２のＲＧＢデータを生成するホワイトバランス処理部を含むことを特徴とする。
　本発明の第８の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記ＲＧＢデータ変換部は、
　　前記第１のＲＧＢデータの変換後のデータである第３のＲＧＢデータが前記出力装置に与えられることによって得られる色再現範囲と前記第１のＲＧＢデータが生成される際の基準となる色再現範囲とが等しくなるように、前記第１のＲＧＢデータに変換処理を施して前記第３のＲＧＢデータを生成する色域変換処理部と、
　　予め定められた第３係数を前記第３のＲＧＢデータに乗ずることにより前記第３のＲＧＢデータに重み付け処理を施す第３の重み付け処理部と、
　　前記第１のＲＧＢデータの各色の値にそれぞれ予め定められたゲインを乗じて第４のＲＧＢデータを生成するホワイトバランス処理部と、
　　前記第３係数とは相反的に増減する第４係数を前記第４のＲＧＢデータに乗ずることにより前記第４のＲＧＢデータに重み付け処理を施す第４の重み付け処理部と、
　　前記第３の重み付け処理部による重み付け処理によって得られたデータと前記第４の重み付け処理部による重み付け処理によって得られたデータとを加算することにより前記第２のＲＧＢデータを生成するデータ加算部と
を含むことを特徴とする。
　本発明の第９の局面は、本発明の第８の局面において、
　前記第１の重み付け処理部に代えて、前記第１のＲＧＢデータの各色の値にそれぞれ予め定められたスケーリング係数を乗じて第５のＲＧＢデータを生成するスケーリング処理部と、前記第１係数を前記第５のＲＧＢデータに乗ずることにより前記第５のＲＧＢデータに重み付け処理を施す第５の重み付け処理部とを有し、
　前記出力用加算部では、前記第１の重み付け処理部に代えて前記第５の重み付け処理部による重み付け処理によって得られたデータと前記第２の重み付け処理部による重み付け処理によって得られたデータとが加算されることを特徴とする。
　本発明の第１０の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記境界線の内側に標準光源であるＤ６５の色度座標が含まれるように、前記境界線が形成されていることを特徴とする。
　本発明の第１１の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記境界線の内側に少なくとも白色と肌色とを含む記憶色の色度座標が含まれるように、前記境界線が形成されていることを特徴とする。
　本発明の第１２の局面は、画像を表示する表示パネルを前記出力装置として備えた表示装置であって、
　本発明の第１から第１１までのいずれかの局面に係る画像処理装置を有することを特徴とする。
　本発明の第１３の局面は、画像処理方法であって、
　外部から与えられるＲＧＢ表色系の画像データである第１のＲＧＢデータに所定の変換処理を施して第２のＲＧＢデータを生成するＲＧＢデータ変換ステップと、
　前記第１のＲＧＢデータをＸＹＺ表色系のデータであるＸＹＺデータに変換し、前記第１のＲＧＢデータと前記第２のＲＧＢデータとに重み付け処理を施すための重み付け係数を前記ＸＹＺデータに基づいて算出する重み付け係数算出ステップと、
　前記重み付け係数に基づいて求められる第１係数を前記第１のＲＧＢデータに乗ずることにより前記第１のＲＧＢデータに重み付け処理を施す第１の重み付け処理ステップと、
　前記重み付け係数に基づいて求められ前記第１係数とは相反的に増減する第２係数を前記第２のＲＧＢデータに乗ずることにより前記第２のＲＧＢデータに重み付け処理を施す第２の重み付け処理ステップと、
　前記第１の重み付け処理ステップでの重み付け処理によって得られたデータと前記第２の重み付け処理ステップでの重み付け処理によって得られたデータとを加算することにより、出力装置に与えるための出力用のＲＧＢデータを生成する出力用加算ステップと
を備え、
　前記重み付け係数算出ステップでは、
　　前記ＸＹＺデータに含まれる各画素のデータにつき、ｘｙ色度図上またはｕｖ色度図上において、当該各画素のデータについての色度座標である第１座標と、所定の基準座標と前記第１座標とを通過する直線である重み付け係数算出用直線と前記ＸＹＺデータによって得られる色再現範囲を表す線との交点の色度座標である第２座標と、少なくとも３点から成り閉じた領域を形成する境界線と前記重み付け係数算出用直線との交点の色度座標である第３座標とが求められ、前記第１座標と前記第２座標と前記第３座標との位置関係に基づいて前記重み付け係数が算出され、
　　前記第１座標が前記境界線の内側にあるときには、前記第１係数の値が０となるように前記重み付け係数の値が定められることを特徴とする。
　また、本発明の第１３の局面において実施形態および図面を参照することにより把握される変形例が、課題を解決するための手段として考えられる。
　本発明の第１の局面によれば、入力データに所定の変換処理が施された後のデータである第２のＲＧＢデータと入力データである第１のＲＧＢデータとに重み付け処理が施され、それら重み付け処理が施されたデータの結合データが出力装置に与えられる。重み付け処理のための重み付け係数は、ｘｙ色度図上における「入力データの示す色の色度座標」と「入力データの基準となっている色再現範囲」と「所定の境界線」との位置関係に基づいて決定される。そして、第１のＲＧＢデータに対する重み付け処理の際には、重み付け係数に基づいて決定される第１係数が用いられ、第２のＲＧＢデータに対する重み付け処理の際には、第１係数とは相反的に増減する第２係数が用いられる。また、ｘｙ色度図上において境界線の内側の色度座標を持つ色については、第１係数が０となるように重み付け係数が定められる。このため、ｘｙ色度図上において境界線の内側の色度座標を持つ色については、第２のＲＧＢデータのみに基づく表示すなわち入力データに所定の変換処理が施された後のデータのみに基づく表示が行われる。ここで、上記所定の変換処理として入力データの示す色に忠実な色を表示させるための処理が行われる構成とし、かつ、人の視覚特性等を考慮して上記境界線を定めておくことにより、例えば記憶色については入力データの示す色に忠実な色が表示されるようにすることができる。一方、ｘｙ色度図上において境界線の外側の色度座標を持つ色については、第１のＲＧＢデータと第２のＲＧＢデータとに重み付け処理が施されたデータに基づく表示が行われる。このため、ｘｙ色度図上において境界線の外側の色度座標を持つ色については、ｘｙ色度図上においてより外側の色が表示されるようにすることができる。以上より、視聴者に違和感を与えることなく、出力デバイスの持つ色再現能力を充分に活かした画像表示を行うことが可能となる。
　本発明の第２の局面によれば、入力データの示す色の色度座標が当該入力データの基準となっている色再現範囲の最外郭に近いほど、重み付け係数の値が大きくなる。このため、ｘｙ色度図上において相対的に外側の色度座標を持つ色ほど、入力データに対して大きな重み付けがなされる。これにより、画像表示の際に、出力デバイスの持つ色再現範囲全体がより効果的に用いられる。
　本発明の第３の局面によれば、第１係数を求めるための演算処理が不要となるので、実現が容易になる。
　本発明の第４の局面によれば、λを適当な値に定めることにより、画像の視聴者に違和感を与えることなく、入力データによって得られる色再現範囲よりも広い範囲の色を用いた画像表示を行うことが可能となる。
　本発明の第５の局面によれば、重み付け処理に用いられる第１係数がルックアップテーブルから取得されるので、当該第１係数を求めるための演算処理が不要となり、実現が容易になる。
　本発明の第６の局面によれば、第１のＲＧＢデータより第２のＲＧＢデータを生成する所定の変換処理として、色域変換処理が行われる。このため、ｘｙ色度図上において境界線の内側の色度座標を持つ色については、入力データの示す色に忠実な表示が行われる。これにより、視聴者に違和感を与えることを効果的に抑制しつつ、出力デバイスの持つ色再現能力を充分に活かした画像表示を行うことが可能となる。
　本発明の第７の局面によれば、第１のＲＧＢデータより第２のＲＧＢデータを生成する所定の変換処理として、ホワイトバラインス処理が行われる。このため、ｘｙ色度図上において境界線の内側の色度座標を持つ色については、ホワイトバランス処理が施された色が表示が行われる。これにより、色域変換処理などを要することなくホワイトバランスの調整のみによって良好な表示が行われる出力デバイスにおいて、視聴者に違和感を与えることなく、当該出力デバイスの持つ色再現能力を充分に活かした画像表示を行うことが可能となる。
　本発明の第８の局面によれば、第１のＲＧＢデータより第２のＲＧＢデータを生成する所定の変換処理として、色域変換処理とホワイトバラインス処理とが行われる。そして、ｘｙ色度図上において境界線の内側の色度座標を持つ色については、色域変換処理後のデータとホワイトバランス処理後のデータとの結合データが出力デバイスに与えられる。これにより、ｘｙ色度図上において境界線の内側の色度座標を持つ色については、色域変換処理およびホワイトバランス処理によって良好な表示を行いつつ、ｘｙ色度図上において境界線の外側の色度座標を持つ色については、出力デバイスの持つ色再現能力を充分に活かした画像表示を行うことが可能となる。
　本発明の第９の局面によれば、第１のＲＧＢデータの各色の値にそれぞれ予め定められた係数を乗ずるスケーリング処理部が設けられている。そして、スケーリング処理後のデータと上記所定の変換処理後のデータとの結合データが出力デバイスに与えられる。このため、ｘｙ色度図上においてより外側の色を使用した表示を行う際に、出力デバイスに表示される色の彩度を調整することが可能となる。
　本発明の第１０の局面によれば、標準光源であるＤ６５のデータについては、入力データに所定の変換処理が施された後のデータに基づく表示が行われる。このため、上記所定の変換処理として入力データの示す色に忠実な色を表示させるための処理が行われる構成としておくことにより、基準白色については忠実な表示が行われる。これにより、色のデータに変換処理が施されることに起因して画像の視聴者が違和感を持つことが抑制される。
　本発明の第１１の局面によれば、記憶色のデータについては、入力データに所定の変換処理が施された後のデータに基づく表示が行われる。このため、上記所定の変換処理として入力データの示す色に忠実な色を表示させるための処理が行われる構成としておくことにより、記憶色については、入力データの示す色に忠実な色が表示される。これにより、色のデータに変換処理が施されることに起因して画像の視聴者が違和感を持つことが抑制される。
　本発明の第１２の発明によれば、本発明の第１から第１１までのいずれかの局面と同様の効果を奏する画像処理装置を備えた表示装置が実現される。
本発明の第１の実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明における画像処理の概要について説明するためのブロック図である。 本発明における画像処理の概要について説明するためのｘｙ色度図である。 上記第１の実施形態において、画像処理の手順を示すフローチャートである。 上記第１の実施形態において、重み付け係数の算出手順を示すフローチャートである。 図３で符号４９で示す領域の拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。 上記第２の実施形態において、画像処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。 上記第３の実施形態において、画像処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。 上記第４の実施形態において、画像処理の手順を示すフローチャートである。 上記各実施形態の変形例において、ルックアップテーブルの一例を示す図である。 上記各実施形態の変形例において、境界線を円形にした例を示すｘｙ色度図である。 ＨＤＴＶ規格における原色の色度座標値および表示装置（カラーテレビジョン装置）を構成する或る液晶パネルにおける原色の色度座標値を示す図である。 従来例における表示装置の構成例を示すブロック図である。 従来例について説明するためのｘｙ色度図である。 ホワイトバランス処理について説明するためのｘｙ色度図である。 パネルの持つｘｙＹ色空間とホワイトバランス処理によって得られるｘｙＹ色空間との相違について説明するための図である。
＜１．処理概要＞
　まず、本発明における画像処理の考え方について説明する。上述したように白色や肌色などの記憶色と呼ばれる色については入力映像信号に忠実な表示がなされるべきであるところ、ＸＹＺ色空間のｘｙ色度図上では、白色を中心としてこれら記憶色が或る領域内に分布している。そこで、本発明においては、内部に記憶色を含む境界線が仮想的にｘｙ色度図上に設けられ、境界線の内部の色については、入力映像信号に忠実な表示がなされるようにデータの変換が行われる。一方、境界線の外側の色については、ｘｙ色度図上においてより外側の色が使用されるように（より広域の色が使用されるように）データの変換が行われる。このようなデータの変換を実現するために、境界線の外側の色については、「当該色の色度座標」と「入力映像信号の基準となっている色再現範囲」と「境界線」との位置関係を示す指標値、詳しくは、「境界線」からどれだけ「入力映像信号の基準となっている色再現範囲」の最外郭側に「当該色の色度座標」が存在するのかを示す指標値が求められる。その指標値は０以上１以下の値であって、境界線上の色については指標値は０となり、入力映像信号の基準となっている色再現範囲の最外郭上の色については指標値は１となる。そして、この指標値が、入力映像信号（ＲＧＢ信号）からパネル用のＲＧＢ信号へのデータの変換が行われる際に、データに重み付け処理を施すための重み付け係数として使用される。具体的には、従来から行われている変換処理によって得られるＲＧＢデータと入力映像信号そのもののＲＧＢデータとに上記重み付け係数に基づく重み付け処理が施され、それら重み付け処理が施されたデータを加算することによって得られるデータがパネルに与えられる。
　図２は、本発明における画像処理の概要について説明するためのブロック図である。画像処理装置は、外部の信号源から与えられるＲＧＢデータＲＧＢinに従来から行われている変換処理（色域変換処理、ホワイトバランス処理など）を施すことによって、パネル用のＲＧＢデータＲＧＢpanelを生成する。なお、ここでの「パネル用のＲＧＢデータＲＧＢpanel」とは、パネルに与えた場合に入力映像信号（外部の信号源から与えられるＲＧＢデータＲＧＢin）に忠実な色が当該パネルに表示されるようなデータのことをいう。
　また、画像処理装置は、上述した重み付け係数ｋを算出する。ここで、パネル用のＲＧＢデータＲＧＢpanelについては、（１－ｋ）を係数として重み付け処理が施される。一方、入力映像信号（ＲＧＢデータＲＧＢin）については、ｋを係数として重み付け処理が施される。そして、それら重み付け処理によって生成されたデータである「（１－ｋ）×ＲＧＢpanel」と「ｋ×ＲＧＢin」とが加算されることによって、パネルに実際に与えるＲＧＢデータが生成される。そして、図２に示すように、加算後のデータである「（１－ｋ）×ＲＧＢpanel＋ｋ×ＲＧＢin」がパネルに与えられる。
　ところで、本発明においては、重み付け係数ｋの算出が行われる際、外部から与えられるＲＧＢデータがＸＹＺデータ（ＸＹＺ表色系の画像データ）に変換され、そのＸＹＺデータに基づいてｘｙＹ色空間が利用される。図３は、本発明における画像処理の概要について説明するためのｘｙ色度図である。図３において、符号４１で示す太点線は、使用されるパネルの色再現範囲（の最外郭）を示し、符号４２で示す細点線は、ＨＤＴＶ規格に基づく色再現範囲（の最外郭）を示している。図３から把握されるように、パネルの色再現範囲４１はＨＤＴＶ規格に基づく色再現範囲４２よりも広くなっている。ここで、本発明における画像処理の際には、上述したように、図３で符号４３の太実線で示すような境界線が仮想的にｘｙ色度図上に設けられる。ｘｙ色度図上に設けられる境界線４３は、少なくとも３点を通過し、閉じた領域を形成する。図３に示す例では、境界線４３は９角形で構成されている。従って、境界線４３を表す式として、９個の線分を表す式が予め定義されている。そして、この境界線４３の内側の色については、重み付け係数ｋは０とされ、図２から把握されるように、パネル用のＲＧＢデータＲＧＢpanelがそのままパネルに与えられることになる。一方、この境界線４３よりも外側の色については、パネル用のＲＧＢデータＲＧＢpanelに（１－ｋ）を係数として重み付け処理が施されたデータと入力映像信号（ＲＧＢデータＲＧＢin）にｋを係数として重み付け処理が施されたデータとの結合データがパネルに与えられることになる。
　次に、重み付け係数ｋの算出について説明する。ここでは、外部から与えられるＲＧＢデータＲＧＢinに含まれる或る画素（以下、「対象画素」という。）の色のｘｙ色度図上における色度座標（ｘ，ｙ）が図３において符号４４で示すＰ点であるものと仮定する。まず、白色点（ＨＤＴＶ規格の場合はＤ６５で、「Ｗ点」とする。）とＰ点とを通過する直線（以下、「重み付け係数算出用直線」という。）４５の式が求められる。次に、重み付け係数算出用直線４５とＨＤＴＶ規格に基づく色再現範囲４２の最外郭との交点（「Ｈ点」とする。）についての色度座標が求められる。さらに、重み付け係数算出用直線４５と境界線４３との交点（「Ｂ点」とする。）についての色度座標が求められる。そして、線分ＢＰの長さおよび線分ＢＨの長さの算出後、線分ＢＰの長さを線分ＢＨの長さで除することによって、重み付け係数ｋが求められる。なお、対象画素の色度座標が境界線４３の内側の座標である場合には、上述のように重み付け係数ｋは０とされる。
　以上を踏まえた上で、以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
＜２．第１の実施形態＞
＜２．１　表示装置の構成および動作の概要＞
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、この表示装置１０は、画像処理装置１０１と液晶パネル１０９とによって構成されている。画像処理装置１０１は、液晶パネル１０９の原色色度座標に応じて、外部の信号源２０から送られるＨＤＴＶ規格のＲＧＢデータＲＧＢin（以下、単に「入力データ」ともいう。）を液晶パネル１０９に与えるためのＲＧＢデータＲＧＢoutに変換するために機能する。液晶パネル１０９は、画像処理装置１０１から与えられるＲＧＢデータＲＧＢoutに基づく電圧を液晶層に印加することにより、表示部（不図示）に画像を表示する。なお、本実施形態で使用される液晶パネル１０９における原色の色度座標値は、図１５で符号９２で示したとおりと仮定する。
　画像処理装置１０１には、図１に示すように、色域変換処理部１１０と第１の色域変換後データ重み付け処理部１１２と重み付け係数算出部１４０と入力データ重み付け処理部１５０と出力用加算部１９０とが含まれている。色域変換処理部１１０は、上式（３）に基づいて、外部の信号源２０から送られるＨＤＴＶ規格のＲＧＢデータＲＧＢinを液晶パネル１０９用のＲＧＢデータＲＧＢpanelに変換する。重み付け係数算出部１４０は、入力データに含まれる各画素のデータについての重み付け係数ｋを算出する。重み付け係数算出部１４０は、また、重み付け係数ｋに基づいて、入力データ重み付け処理部１５０による重み付け処理の際に用いられるべき係数（以下、「第１係数」という。）ｋ1と、第１の色域変換後データ重み付け処理部１１２による重み付け処理の際に用いられるべき係数（以下、「第２係数」という。）ｋ2とを求める。なお、本実施形態においては、第１係数ｋ1は次式（４）によって求められ、第２係数ｋ2は次式（５）によって求められる。
　ｋ1＝ｋ　　　　　・・・（４）
　ｋ2＝１－ｋ　　　・・・（５）
　第１の色域変換後データ重み付け処理部１１２は、色域変換処理部１１０での変換処理によって生成されたＲＧＢデータＲＧＢpanelに重み付け処理を施す。具体的には、第１の色域変換後データ重み付け処理部１１２は、ＲＧＢデータＲＧＢpanelの値に第２係数ｋ2を乗ずることによって新たなデータを生成する。入力データ重み付け処理部１５０は、入力データＲＧＢinに重み付け処理を施す。具体的には、入力データ重み付け処理部１５０は、入力データＲＧＢinの値に第１係数ｋ1を乗ずることによって新たなデータを生成する。出力用加算部１９０は、第１の色域変換後データ重み付け処理部１１２による重み付け処理後のデータと入力データ重み付け処理部１５０による重み付け処理後のデータとを加算することによって新たなデータを生成する。そして、出力用加算部１９０による加算処理によって生成されたＲＧＢデータＲＧＢoutが液晶パネル１０９に与えられる。
　なお、本実施形態においては、色域変換処理部１１０によってＲＧＢデータ変換部が実現され、入力データ重み付け処理部１５０によって第１の重み付け処理部が実現され、第１の色域変換後データ重み付け処理部１１２によって第２の重み付け処理部が実現されている。また、ＲＧＢデータＲＧＢinによって第１のＲＧＢデータが実現され、ＲＧＢデータＲＧＢpanelによって第２のＲＧＢデータが実現されている。
＜２．２　画像処理の手順＞
　次に、本実施形態における画像処理の手順について説明する。図４は、本実施形態における画像処理の手順を示すフローチャートである。なお、図４には、入力データに含まれる１つの画素（対象画素）のデータに着目したときの手順を示している。
　画像処理装置１０１は、まず、外部の信号源２０から送られるＨＤＴＶ規格のＲＧＢデータＲＧＢinを受け取り、各画素（対象画素）のデータを取得する（ステップＳ１００）。このステップＳ１００で取得された対象画素のデータは、色域変換処理部１１０と重み付け係数算出部１４０と入力データ重み付け処理部１５０とに与えられる。次に、色域変換処理部１１０によって、ＨＤＴＶ規格のＲＧＢデータＲＧＢinから液晶パネル１０９用のＲＧＢデータＲＧＢpanelへのデータの変換が行われる（ステップＳ１０２）。このステップＳ１０２でのデータの変換は、上式（３）に基づいて行われる。
　次に、重み付け係数算出部１４０によって、重み付け係数ｋの算出が行われる（ステップＳ１０４）。この重み付け係数ｋの算出については、図５および図６を参照しつつ、詳しく説明する。なお、図５は重み付け係数ｋの算出手順を示すフローチャートであり、図６は図３で符号４９で示す領域の拡大図である。重み付け係数算出部１４０は、まず、ＲＧＢ表色系のデータであるＲＧＢデータＲＧＢinを受け取り、ＲＧＢ表色系からＸＹＺ表色系へのデータの変換を行う（ステップＳ５００）。このステップＳ５００でのデータの変換は、上式（１）に基づいて行われる。次に、重み付け係数算出部１４０は、ＸＹＺ表色系からｘｙＹ表色系へのデータの変換を行う（ステップＳ５０２）。このステップＳ５０２でのデータの変換は、次式（６）および（７）に基づいて行われる。
　ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）　　　・・・（６）
　ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）　　　・・・（７）
これにより、対象画素の色についてのｘｙ色度図上における色度座標点（以下、「入力データ色度座標点」という。）が求められる。なお、入力データ色度座標点は図６におけるＰ点とする。但し、Ｐ点は、境界線４３よりも内側（Ｗ点側）に存在することもある。
　次に、重み付け係数算出部１４０は、入力データ色度座標点（Ｐ点）が境界線４３の内部にあるか否かを判定する（ステップＳ５０４）。ステップＳ５０４での判定の結果、入力データ色度座標点が境界線４３の内部にあればステップＳ５３０に進み、入力データ色度座標点が境界線４３の内部になければステップＳ５１２に進む。ステップＳ５３０では、重み付け係数算出部１４０は、対象画素のデータについての重み付け係数ｋを０に定める。
　ステップＳ５１２では、重み付け係数算出部１４０は、白色点（Ｗ点）とＰ点とを通過する直線である重み付け係数算出用直線４５を表す式を求める。次に、重み付け係数算出部１４０は、重み付け係数算出用直線４５とＨＤＴＶ規格に基づく色再現範囲４２の最外郭との交点（Ｈ点）についての色度座標を求め（ステップＳ５１４）、さらに、重み付け係数算出用直線４５と境界線４３との交点（Ｂ点）についての色度座標を求める（ステップＳ５１６）。次に、重み付け係数算出部１４０は、Ｂ点の色度座標とＰ点の色度座標とに基づいて線分ＢＰの長さｌBPを求め（ステップＳ５１８）、さらに、Ｂ点の色度座標とＨ点の色度座標とに基づいて線分ＢＨの長さｌBHを求める（ステップＳ５２０）。そして、重み付け係数算出部１４０は、次式（８）に示すように、ｌBPをｌBHで除することによって、対象画素のデータについての重み付け係数ｋを算出する（ステップＳ５２２）。
　ｋ＝ｌBP／ｌBH　　　・・・（８）
なお、本実施形態においては、Ｐ点が第１座標に相当し、Ｈ点が第２座標に相当し、Ｂ点が第３座標に相当し、Ｗ点が基準座標に相当する。
　ステップＳ５２２もしくはステップＳ５３０の終了後、処理は図４のステップＳ１０６に進む。以上のようにして、入力データ色度座標点がｘｙ色度図上に設けられた境界線４３の内部にある色については、重み付け係数ｋは０とされ、入力データ色度座標点が境界線４３の外部にある色については、「色度座標」と「ＨＤＴＶ規格に基づく色再現範囲４２の最外郭」と「境界線４３」との位置関係に応じた値が重み付け係数ｋとされる。
　重み付け係数ｋの算出が終了すると、入力データ重み付け処理部１５０によって、入力データＲＧＢinに対する重み付け処理が行われる（図４のステップＳ１０６）。これにより、入力データＲＧＢinの値に第１係数ｋ1（＝ｋ）を乗ずることによって得られるデータが入力データ重み付け処理部１５０から出力される。ステップＳ１０８では、第１の色域変換後データ重み付け処理部１１２によって、ステップＳ１０２の処理で生成されたＲＧＢデータＲＧＢpanelに対する重み付け処理が行われる。これにより、ＲＧＢデータＲＧＢpanelの値に第２係数ｋ2（＝１－ｋ）を乗ずることによって得られるデータが第１の色域変換後データ重み付け処理部１１２から出力される。
　ステップＳ１１０では、出力用加算部１９０によって、ステップＳ１０６の処理で生成されたデータとステップＳ１０８の処理で生成されたデータとが加算される。そして、出力用加算部１９０は、その加算後のデータＲＧＢoutを液晶パネル１０９に与える（ステップＳ１１２）。
　以上のようにして、入力データに含まれる１つの画素のデータについて、ＨＤＴＶ規格のＲＧＢデータＲＧＢinから液晶パネル１０９に与えるためのＲＧＢデータＲＧＢOUTへの変換処理が行われる。なお、この変換処理は次式（９）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
＜２．３　効果＞
　本実施形態によれば、入力データの示す色のｘｙ色度図上における色度座標点（入力データ色度座標点）が（ｘｙ色度図上に）予め設けられた境界線４３の内側にあるか外側にあるかによって、当該色のデータに異なる変換処理が施される。
　入力データ色度座標点が境界線４３の外側にある場合には、ｘｙ色度図上における「入力データの示す色の色度座標」と「入力データの基準となっている色再現範囲４２の最外郭」と「予め設けられた境界線４３」との位置関係に応じて決定される重み付け係数ｋに基づいて色域変換処理後のデータと入力データとに重み付け処理が施され、それらの結合データが液晶パネル１０９に与えられる。このとき、入力データの示す色の色度座標が予め設けられた境界線４３に近いほど、色域変換処理後のデータに相対的に大きな重み付けがなされ、入力データの示す色の色度座標が入力データの基準となっている色再現範囲４２の最外郭に近いほど、入力データに相対的に大きな重み付けがなされる。
　例えば、２５６階調の階調表示が可能な或る液晶パネル１０９において、上式（３）に基づくと階調値「２５５」が「２００」に変換されると仮定する。このとき、入力データの示す色の色度座標が入力データの基準となっている色再現範囲４２の最外郭上にあれば、重み付け係数ｋは「１」となり、液晶パネル１０９に与えられるべきデータの値ＯＵＴは次式（１０）に示すように「２５５」となる。
　ＯＵＴ＝（１－１）×２００＋１×２５５
　　　　＝２５５　　　・・・（１０）
　また、入力データの示す色の色度座標が入力データの基準となっている色再現範囲４２の最外郭と境界線４３との中間にあれば、重み付け係数ｋは「０．５」となり、液晶パネル１０９に与えられるべきデータの値ＯＵＴは次式（１１）に示すように「２２８」となる。
　ＯＵＴ＝（１－０．５）×２００＋０．５×２５５
　　　　＝２２８　　　・・・（１１）
　さらに、入力データの示す色の色度座標が境界線４３上にあれば、重み付け係数ｋは「０」となり、液晶パネル１０９に与えられるべきデータの値ＯＵＴは次式（１２）に示すように「２００」となる。
　ＯＵＴ＝（１－０）×２００＋０×２５５
　　　　＝２００　　　・・・（１２）
　以上のように、入力データ色度座標点が境界線４３の外側にある場合には、ｘｙ色度図上においてより外側の色が使用されるように（より広域の色が使用されるように）、液晶パネル１０９に与えられるべきデータの値ＯＵＴが決定される。これにより、液晶パネル１０９では、色再現能力を最大限に活かした画像表示が行われる。
　これに対して、入力データ色度座標点が境界線４３の内側にある場合には、ｘｙＹ色空間におけるデータの値に変換は施されず、液晶パネル１０９の表示部には、入力データの示す色に忠実な色が表示される。このため、白色や肌色など記憶色と呼ばれる色が内部に含まれるように境界線４３を定めておくことによって、記憶色については入力データの示す色に忠実な色が表示されるようにすることができる。
　以上より、表示装置において、視聴者に違和感を与えることなくパネルの持つ色再現能力を充分に活かした画像表示を行うことが可能となる。
＜３．第２の実施形態＞
＜３．１　表示装置の構成および動作の概要＞
　図７は、本発明の第２の実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。本実施形態においては、画像処理装置１０２には、上記第１の実施形態における色域変換処理部１１０に代えてホワイトバランス処理部１２０が設けられており、また、上記第１の実施形態における第１の色域変換後データ重み付け処理部１１２に代えて第１のホワイトバランス後データ重み付け処理部１２２が設けられている。それ以外の構成については、上記第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
　ホワイトバランス処理部１２０は、外部の信号源２０から送られるＨＤＴＶ規格のＲＧＢデータＲＧＢinに対してホワイトバランス処理を施す。このホワイトバランス処理は、次式（１３）～（１５）に示すように、ＲＧＢデータＲＧＢinの各色の値にそれぞれ予め定められたゲインを乗ずることによって行われる。
ＲWB＝ＧａｉｎR×ＲIN　　　・・・（１３）
ＧWB＝ＧａｉｎG×ＧIN　　　・・・（１４）
ＢWB＝ＧａｉｎB×ＢIN　　　・・・（１５）
なお、ＲWB，ＧWB，およびＢWBはそれぞれホワイトバランス処理後のＲ（赤），Ｇ（緑），およびＢ（青）の値であって、ＧａｉｎR，ＧａｉｎG，およびＧａｉｎBはそれぞれＲ（赤），Ｇ（緑），およびＢ（青）用のゲインであって、ＲIN，ＧIN，およびＢINはそれぞれホワイトバランス処理前のＲ（赤），Ｇ（緑），およびＢ（青）の値である。
　第１のホワイトバランス後データ重み付け処理部１２２は、ホワイトバランス処理部１２０での変換処理によって生成されたＲＧＢデータＲＧＢWBに重み付け処理を施す。具体的には、第１のホワイトバランス後データ重み付け処理部１２２は、ＲＧＢデータＲＧＢWBの値に第２係数ｋ2を乗ずることによって新たなデータを生成する。なお、上記第１の実施形態と同様、第２係数ｋ2の値は「１－ｋ」となっている。
　なお、本実施形態においては、ホワイトバランス処理部１２０によってＲＧＢデータ変換部が実現され、第１のホワイトバランス後データ重み付け処理部１２２によって第２の重み付け処理部が実現されている。
＜３．２　画像処理の手順＞
　次に、本実施形態における画像処理の手順について説明する。図８は、本実施形態における画像処理の手順を示すフローチャートである。なお、上記第１の実施形態と同様の処理については簡単に説明する。
　画像処理装置１０２は、まず、外部から送られるＲＧＢデータＲＧＢinを受け取り、各画素（対象画素）のデータを取得する（ステップＳ２００）。次に、ホワイトバランス処理部１２０によって、ＨＤＴＶ規格のＲＧＢデータＲＧＢinから液晶パネル１０９用のＲＧＢデータＲＧＢWBへのデータの変換が行われる（ステップＳ２０２）。このステップＳ２０２でのデータの変換は、上式（１３）～（１５）に基づいて行われる。
　次に、重み付け係数算出部１４０によって、重み付け係数ｋの算出が行われる（ステップＳ２０４）。次に、入力データ重み付け処理部１５０によって、入力データＲＧＢinに対する重み付け処理が行われる（ステップＳ２０６）。次に、第１のホワイトバランス後データ重み付け処理部１２２によって、ステップＳ２０２の処理で生成されたＲＧＢデータＲＧＢWBに対する重み付け処理が行われる（ステップＳ２０８）。これにより、ＲＧＢデータＲＧＢWBの値に第２係数ｋ2（＝１－ｋ）を乗ずることによって得られるデータが第１のホワイトバランス後データ重み付け処理部１２２から出力される。次に、出力用加算部１９０によって、ステップＳ２０６の処理で生成されたデータとステップＳ２０８の処理で生成されたデータとが加算される（ステップＳ２１０）。そして、出力用加算部１９０は、その加算後のデータＲＧＢoutを液晶パネル１０９に与える（ステップＳ２１２）。
　以上のようにして、入力データに含まれる１つの画素のデータについて、ＨＤＴＶ規格のＲＧＢデータＲＧＢinから液晶パネル１０９に与えるためのＲＧＢデータＲＧＢOUTへの変換処理が行われる。なお、この変換処理は次式（１６）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
＜３．３　効果＞
　本実施形態によれば、入力データ色度座標点が境界線４３の外側にある場合には、上記第１の実施形態と同様、ｘｙ色度図上においてより外側の色が使用されるように（より広域の色が使用されるように）、液晶パネル１０９に与えられるべきデータの値が決定される。また、入力データ色度座標点が境界線４３の内側にある場合には、ホワイトバランス処理が施されたデータがそのまま液晶パネル１０９に与えられ、当該データに基づく色が表示される。以上より、（色域変換処理などを要することなく）ホワイトバランスの調整のみによって良好な表示が行われる表示装置において、視聴者に違和感を与えることなくパネルの持つ色再現能力を充分に活かした画像表示を行うことが可能となる。
＜４．第３の実施形態＞
＜４．１　表示装置の構成および動作の概要＞
　図９は、本発明の第３の実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。図９に示すように、本実施形態における画像処理装置１０３には、色域変換処理部１１０と第２の色域変換後データ重み付け処理部１１４とホワイトバランス処理部１２０と第２のホワイトバランス後データ重み付け処理部１２４とデータ加算部１３０と重み付け係数算出部１４０と入力データ重み付け処理部１５０と加算データ重み付け処理部１６０と出力用加算部１９０とが含まれている。
　色域変換処理部１１０は、上式（３）に基づいて、外部の信号源２０から送られるＨＤＴＶ規格のＲＧＢデータＲＧＢinを液晶パネル１０９用のＲＧＢデータＲＧＢpanelに変換する。第２の色域変換後データ重み付け処理部１１４は、色域変換処理部１１０での変換処理によって生成されたＲＧＢデータＲＧＢpanelに重み付け処理を施す。具体的には、第２の色域変換後データ重み付け処理部１１４は、ＲＧＢデータＲＧＢpanelの値に予め定められた係数である第３係数αを乗ずることによって新たなデータを生成する。
　ホワイトバランス処理部１２０は、上式（１３）～（１５）に基づいて、外部の信号源２０から送られるＨＤＴＶ規格のＲＧＢデータＲＧＢinに対してホワイトバランス処理を施す。第２のホワイトバランス後データ重み付け処理部１２４は、ホワイトバランス処理部１２０での変換処理によって生成されたＲＧＢデータＲＧＢWBに重み付け処理を施す。具体的には、第２のホワイトバランス後データ重み付け処理部１２４は、ＲＧＢデータＲＧＢWBの値に上記第３係数αとは相反的に増減する第４係数（１－α）を乗ずることによって新たなデータを生成する。
　データ加算部１３０は、第２の色域変換後データ重み付け処理部１１４による重み付け処理後のデータと第２のホワイトバランス後データ重み付け処理部１２４による重み付け処理後のデータとを加算することによって新たなデータを生成する。重み付け係数算出部１４０は、入力データに含まれる各画素のデータについての重み付け係数ｋを算出する。重み付け係数算出部１４０は、また、上式（４）に基づいて第１係数ｋ1を求め、上式（５）に基づいて第２係数ｋ2を求める。
　入力データ重み付け処理部１５０は、入力データＲＧＢinに重み付け処理を施す。具体的には、入力データ重み付け処理部１５０は、入力データＲＧＢinの値に第１係数ｋ1を乗ずることによって新たなデータを生成する。加算データ重み付け処理部１６０は、データ加算部１３０による加算処理によって得られたデータに重み付け処理を施す。具体的には、加算データ重み付け処理部１６０は、データ加算部１３０による加算処理によって得られたデータの値に第２係数ｋ2を乗ずることによって新たなデータを生成する。出力用加算部１９０は、加算データ重み付け処理部１６０による重み付け処理後のデータと入力データ重み付け処理部１５０による重み付け処理後のデータとを加算することによって新たなデータを生成する。そして、出力用加算部１９０による加算処理によって生成されたＲＧＢデータＲＧＢoutが液晶パネル１０９に与えられる。
　上述の第３係数α，第４係数（１－α）の値については、パネルの特性や人の視覚特性などを考慮して好適な値に決定されれば良い。
　なお、本実施形態においては、色域変換処理部１１０と第２の色域変換後データ重み付け処理部１１４とホワイトバランス処理部１２０と第２のホワイトバランス後データ重み付け処理部１２４とデータ加算部１３０とによってＲＧＢデータ変換部が実現され、入力データ重み付け処理部１５０によって第１の重み付け処理部が実現され、加算データ重み付け処理部１６０によって第２の重み付け処理部が実現されている。また、第２の色域変換後データ重み付け処理部１１４によって第３の重み付け処理部が実現され、第２のホワイトバランス後データ重み付け処理部１２４によって第４の重み付け処理部が実現されている。さらに、ＲＧＢデータＲＧＢinによって第１のＲＧＢデータが実現され、データ加算部１３０から出力されるデータによって第２のＲＧＢデータが実現され、ＲＧＢデータＲＧＢpanelによって第３のＲＧＢデータが実現され、ＲＧＢデータＲＧＢWBによって第４のＲＧＢデータが実現されている。
＜４．２　画像処理の手順＞
　次に、本実施形態における画像処理の手順について説明する。図１０は、本実施形態における画像処理の手順を示すフローチャートである。画像処理装置１０１は、まず、外部の信号源２０から送られるＨＤＴＶ規格のＲＧＢデータＲＧＢinを受け取り、各画素（対象画素）のデータを取得する（ステップＳ３００）。このステップＳ３００で取得された対象画素のデータは、色域変換処理部１１０とホワイトバランス処理部１２０と重み付け係数算出部１４０と入力データ重み付け処理部１５０とに与えられる。
　次に、色域変換処理部１１０によって、ＨＤＴＶ規格のＲＧＢデータＲＧＢinから液晶パネル１０９用のＲＧＢデータＲＧＢpanelへのデータの変換が行われる（ステップＳ３０２）。このステップＳ３０２でのデータの変換は、上式（３）に基づいて行われる。次に、第２の色域変換後データ重み付け処理部１１４によって、ステップＳ３０２の処理で生成されたＲＧＢデータＲＧＢpanelに対する重み付け処理が行われる（Ｓ３０４）。これにより、ＲＧＢデータＲＧＢpanelの値に第３係数αを乗ずることによって得られるデータが第２の色域変換後データ重み付け処理部１１４から出力される。
　次に、ホワイトバランス処理部１２０によって、ＨＤＴＶ規格のＲＧＢデータＲＧＢinから液晶パネル１０９用のＲＧＢデータＲＧＢWBへのデータの変換が行われる（ステップＳ３０６）。このステップＳ３０６でのデータの変換は、上式（１３）～（１５）に基づいて行われる。次に、第２のホワイトバランス後データ重み付け処理部１２４によって、ステップＳ３０６の処理で生成されたＲＧＢデータＲＧＢWBに対する重み付け処理が行われる（ステップＳ３０８）。これにより、ＲＧＢデータＲＧＢWBの値に第４係数（１－α）を乗ずることによって得られるデータが第２のホワイトバランス後データ重み付け処理部１２４から出力される。
　次に、データ加算部１３０によって、ステップＳ３０４の処理で生成されたデータとステップＳ３０８の処理で生成されたデータとが加算される（ステップＳ３１０）。次に、重み付け係数算出部１４０によって、重み付け係数ｋの算出が行われる（ステップＳ３１２）。次に、入力データ重み付け処理部１５０によって、入力データＲＧＢinに対する重み付け処理が行われる（ステップＳ３１４）。これにより、入力データＲＧＢinの値に第１係数ｋ1（＝ｋ）を乗ずることによって得られるデータが入力データ重み付け処理部１５０から出力される。次に、加算データ重み付け処理部１６０によって、ステップＳ３１０の処理で生成されたデータに対する重み付け処理が行われる（ステップＳ３１６）。これにより、データ加算部１３０による加算処理によって得られたデータの値に第２係数ｋ2（＝１－ｋ）を乗ずることによって得られるデータが加算データ重み付け処理部１６０から出力される。
　次に、出力用加算部１９０によって、ステップＳ３１４の処理で生成されたデータとステップＳ３１６の処理で生成されたデータとが加算される（ステップＳ３１８）。そして、出力用加算部１９０は、その加算後のデータＲＧＢoutを液晶パネル１０９に与える（ステップＳ３２０）。
　以上のようにして、入力データに含まれる１つの画素のデータについて、ＨＤＴＶ規格のＲＧＢデータＲＧＢinから液晶パネル１０９に与えるためのＲＧＢデータＲＧＢOUTへの変換処理が行われる。なお、この変換処理は次式（１７）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
＜４．３　効果＞
　本実施形態によれば、入力データ色度座標点が境界線４３の外側にある場合には、上記第１および第２の実施形態と同様、ｘｙ色度図上においてより外側の色が使用されるように（より広域の色が使用されるように）、液晶パネル１０９に与えられるべきデータの値が決定される。また、入力データ色度座標点が境界線４３の内側にある場合には、色域変換処理後のデータとホワイトバランス処理後のデータとの結合データが液晶パネル１０９に与えられ、当該データに基づく色が表示される。以上より、表示装置において、記憶色については色域変換処理およびホワイトバランス処理によって入力データの示す色に忠実な表示を行いつつ、記憶色以外の色についてはパネルの持つ色再現能力を充分に活かした表示を行うことが可能となる。
＜５．第４の実施形態＞
＜５．１　表示装置の構成および動作の概要＞
　図１１は、本発明の第４の実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、本実施形態における画像処理装置１０４には、上記第３の実施形態における入力データ重み付け処理部１５０に代えてスケーリング処理部１７０およびスケーリングデータ重み付け処理部１８０が設けられている。それ以外の構成については、上記第３の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
　スケーリング処理部１７０は、外部の信号源２０から送られるＨＤＴＶ規格のＲＧＢデータＲＧＢinに対してスケーリング処理を施す。なお、スケーリング処理とは、入力データのＲＧＢ値をそのままパネルに与えると当該パネルに表示される色の彩度が高くなりすぎることがあるので、彩度の調整を行う処理のことである。このスケーリング処理は、次式（１８）～（２０）に示すように、ＲＧＢデータＲＧＢinの各色の値にそれぞれ予め定められた（スケーリング処理用の）係数を乗ずることによって行われる。
ＲS＝ＳR×ＲIN　　　・・・（１８）
ＧS＝ＳG×ＧIN　　　・・・（１９）
ＢS＝ＳB×ＢIN　　　・・・（２０）
なお、ＲS，ＧS，およびＢSはそれぞれスケーリング処理後のＲ（赤），Ｇ（緑），およびＢ（青）の値であって、ＳR，ＳG，およびＳBはそれぞれＲ（赤），Ｇ（緑），およびＢ（青）についてのスケーリング処理用の係数であって、ＲIN，ＧIN，およびＢINはそれぞれスケーリング処理前のＲ（赤），Ｇ（緑），およびＢ（青）の値である。
　スケーリングデータ重み付け処理部１８０は、スケーリング処理部１７０でのスケーリング処理によって生成されたＲＧＢデータＲＧＢSに重み付け処理を施す。具体的には、スケーリングデータ重み付け処理部１８０は、ＲＧＢデータＲＧＢSの値に第１係数ｋ1を乗ずることによって新たなデータを生成する。なお、上記第３の実施形態と同様、第１係数ｋ1の値はｋとなっている。
　なお、本実施形態においては、スケーリングデータ重み付け処理部１８０によって第５の重み付け処理部が実現され、ＲＧＢデータＲＧＢSによって第５のＲＧＢデータが実現されている。
＜５．２　画像処理の手順＞
　次に、本実施形態における画像処理の手順について説明する。図１２は、本実施形態における画像処理の手順を示すフローチャートである。なお、データ取得（ステップＳ４００）から重み付け係数算出（ステップＳ４１２）までの処理については、上記第３の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
　ステップＳ４１４では、スケーリング処理部１７０によって、ＨＤＴＶ規格のＲＧＢデータＲＧＢinにスケーリング処理が施される。このステップＳ４１４でのスケーリング処理は、上式（１８）～（２０）に基づいて行われる。次に、スケーリングデータ重み付け処理部１８０によって、ステップＳ４１４の処理で生成されたデータＲＧＢSに対する重み付け処理が行われる（ステップＳ４１６）。これにより、スケーリング処理によって得られたデータＲＧＢSの値に第１係数ｋ1（＝ｋ）を乗ずることによって得られるデータがスケーリングデータ重み付け処理部１８０から出力される。
　次に、加算データ重み付け処理部１６０によって、ステップＳ４１０の処理で生成されたデータに対する重み付け処理が行われる（ステップＳ４１８）。これにより、データ加算部１３０による加算処理によって得られたデータの値に第２係数ｋ2（＝１－ｋ）を乗ずることによって得られるデータが加算データ重み付け処理部１６０から出力される。次に、出力用加算部１９０によって、ステップＳ４１６の処理で生成されたデータとステップＳ４１８の処理で生成されたデータとが加算される（ステップＳ４２０）。そして、出力用加算部１９０は、その加算後のデータＲＧＢoutを液晶パネル１０９に与える（ステップＳ４２２）。
　以上のようにして、入力データに含まれる１つの画素のデータについて、ＨＤＴＶ規格のＲＧＢデータＲＧＢinから液晶パネル１０９に与えるためのＲＧＢデータＲＧＢOUTへの変換処理が行われる。なお、この変換処理は次式（２１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
＜５．３　効果＞
　本実施形態によれば、外部から与えられるＲＧＢデータＲＧＢinの各色の値にそれぞれ予め定められた係数を乗ずるスケーリング処理が行われる。そして、そのスケーリング処理後のデータに重み付け処理が施されたデータと色域変換処理およびホワイトバランス処理後のデータに重み付け処理が施されたデータとの結合データが液晶パネル１０９に与えられ、当該結合データに基づく表示が行われる。このため、上記第３の実施形態と同様の効果が得られるとともに、ｘｙ色度図上においてより外側の色を使用した表示（より広域の色を使用した表示）を行う際に、液晶パネル１０９に表示される色の彩度を調整することが可能となる。
＜６．変形例＞
　以下、上記各実施形態の変形例について説明する。
＜６．１　第１係数および第２係数についての変形例＞
　上記各実施形態においては、上式（８）より求められた重み付け係数ｋすなわちｌBPをｌBHで除することによって求められた重み付け係数ｋに基づいて、入力データや各種変換処理後のデータに重み付け処理を施すための第１係数ｋ1と第２係数ｋ2とが求められているが、本発明はこれに限定されない。例えば、上式（８）より求められた重み付け係数ｋの関数を第１係数ｋ1とし、その第１係数ｋ1を１から減ずることによって得られる値を第２係数ｋ2として用いる構成とすることもできる。
　ここで、上記第１係数ｋ1については、線形の式で求められる構成とすることもできるし、非線形の式で求められる構成とすることもできる。例えば、第１係数ｋ1が次式（２２）で求められる構成とすると、上記各実施形態と同様の変換処理が行われることになる。
　ｋ1＝ｋ　　　・・・（２２）
また、例えば、第１係数ｋ1が次式（２３）に示すような非線形の式で求められる構成とすることもできる。なお、ｅは自然対数の底であり、λは任意の値に定められ得る正の係数である。
　ｋ1＝１－ｅ-kλ　　　・・・（２３）
このようにｋ1が非線形の式で求められる構成とすることによって、視聴者に与える違和感をより小さくしつつ、パネルの持つ色再現能力を充分に活かした画像表示を行うことが可能となる。なお、上記第１係数ｋ1については、人の視覚特性等に基づいて決定されるべきものであるので、上式（２２）や上式（２３）には限定されず、画像の見栄えに関する統計データ等に基づいて決定することが好ましい。
　ところで、ｋの関数であるｋ1を第１係数として用いる構成に関し、ｋ1を予め用意されたルックアップテーブルに保持しておき、当該ルックアップテーブルから第１係数ｋ1が取得されるようにしても良い。これについては、例えば次のようにして実現することができる。まず、ルックアップテーブルに保持する第１係数ｋ1のデータの個数Ｎを決定する。そして、第１係数ｋ1の値を求めるための式として、例えば次式（２４）に示すような式を定める。なお、ｉは、ルックアップテーブルを参照する際のインデックスであって、０以上Ｎ未満の整数である。
　ｋ1［ｉ］＝１－ｅ-iλ　　　・・・（２４）
次に、上式（２４）において、λの値を決めた後、インデックスｉに０以上Ｎ未満の整数を順次に代入する。これにより、第１係数ｋ1のデータの個数Ｎを例えば「３２」としたとき、３２個の第１係数ｋ1［０］～ｋ1［３１］のデータを含む例えば図１３に示すようなルックアップテーブルが生成される。このようにして生成されたルックアップテーブルを画像処理装置内に保持しておき、当該ルックアップテーブルを重み付け係数算出部１４０が参照可能な構成にしておけば良い。
　重み付け係数算出部１４０が第１係数ｋ1の値を取得するためにルックアップテーブルを参照する際のインデックスｉについては、例えば「上式（８）より求めたｋ」と「第１係数ｋ1のデータの個数Ｎ」との積を整数化した値（例えば、小数点以下を切り捨てることによって得られる値）とすれば良い。例えば、上式（８）より得られたｋの値が「０．１」であって、かつ、第１係数ｋ1のデータの個数Ｎが「３２」であれば、「０．１」と「３２」との積である「３．２」の小数点以下を切り捨てることによって得られる「３」を、重み付け係数算出部１４０がルックアップテーブルを参照する際のインデックスｉとする。但し、ｋの値が「１」のときには、インデックスｉの最大値が「３１」であるにもかかわらず「１」と「３２」との積が「３２」となるので、「３１」を重み付け係数算出部１４０がルックアップテーブルを参照する際のインデックスｉとする。
　このように、第１係数ｋ1の値を保持するルックアップテーブルを備える構成とすることによって、この表示装置１０の動作中に重み付け係数算出部１４０が例えば上式（２３）に示すような非線形の式に基づく演算処理を行うことが不要となり、実現が容易になる。
＜６．２　境界線についての変形例＞
　上記各実施形態においては、ｘｙ色度図上の境界線４３の形状を９角形の形状（図３参照）としているが、本発明はこれに限定されない。境界線４３の形状については、ｘｙ平面上の式として表すことのできるものであれば、９角形以外の多角形にしても良いし、例えば図１４に示すように円形にしても良い。なお、画面上における画像の見栄えは視聴者の好みに因るので、例えば画像の見栄えに関する多数の統計データを取得して、当該統計データに基づいて境界線４３を決定するようにすれば良い。
　また、上記実施形態においては、記憶色およびＤ６５（基準白色）の色度座標が境界線４３の内部に含まれる構成としているが、本発明はこれに限定されない。例えば、記憶色に限らず入力映像信号に忠実な表示が行われるべき色およびＤ６５の色度座標が境界線４３の内部に含まれる構成としても良いし、また、Ｄ６５以外の基準白色（Ｄ９３など）の色度座標が境界線４３の内部に含まれる構成としても良い。
＜６．３　色度図についての変形例＞
　上記実施形態においては、重み付け係数ｋを算出するためにｘｙ色度図が用いられているが、本発明はこれに限定されない。ｘｙ色度図に代えてｕｖ色度図を用いても、重み付け係数ｋを算出することができる。このとき、ｕおよびｖの値については、次式（２５）および（２６）に基づいて求められる。
　ｕ＝４Ｘ／（Ｘ＋１５Ｙ＋３Ｚ）　　　・・・（２５）
　ｖ＝６Ｙ／（Ｘ＋１５Ｙ＋３Ｚ）　　　・・・（２６）
なお、重み付け係数ｋを算出する手順については、ｘｙ色度図を用いたときと同様の手順となる。
＜６．４　入力映像信号についての変形例＞
　上記実施形態においては、外部から表示装置１０にＨＤＴＶ規格のＲＧＢ信号が与えられる例を挙げて説明しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＥＢＵ（Europea Broadcasting Union：ヨーロッパ放送連合）規格やＮＴＳＣ（National Television System Committee：全米テレビジョン放送方式標準化委員会）規格などＨＤＴＶ規格以外の規格のＲＧＢ信号が外部から表示装置１０に与えられる構成にも本発明を適用することができる。
　１０…表示装置
　２０…信号源
　４１…液晶パネルの色再現範囲（の最外郭）
　４２…ＨＤＴＶ規格に基づく色再現範囲（の最外郭）
　４３…境界線
　１０１，１０２，１０３，１０４…画像処理装置
　１０９…液晶パネル
　１１０…色域変換処理部
　１１２…第１の色域変換後データ重み付け処理部
　１１４…第２の色域変換後データ重み付け処理部
　１２０…ホワイトバランス処理部
　１２２…第１のホワイトバランス後データ重み付け処理部
　１２４…第２のホワイトバランス後データ重み付け処理部
　１３０…データ加算部
　１４０…重み付け係数算出部
　１５０…入力データ重み付け処理部
　１６０…加算データ重み付け処理部
　１７０…スケーリング処理部
　１８０…スケーリングデータ重み付け処理部
　１９０…出力用加算部
　ｋ…重み付け係数

Claims (23)

  1. 　外部から与えられるＲＧＢ表色系の画像データである第１のＲＧＢデータに所定の変換処理を施して第２のＲＧＢデータを生成するＲＧＢデータ変換部と、
    　前記第１のＲＧＢデータをＸＹＺ表色系のデータであるＸＹＺデータに変換し、前記第１のＲＧＢデータと前記第２のＲＧＢデータとに重み付け処理を施すための重み付け係数を前記ＸＹＺデータに基づいて算出する重み付け係数算出部と、
    　前記重み付け係数に基づいて求められる第１係数を前記第１のＲＧＢデータに乗ずることにより前記第１のＲＧＢデータに重み付け処理を施す第１の重み付け処理部と、
    　前記重み付け係数に基づいて求められ前記第１係数とは相反的に増減する第２係数を前記第２のＲＧＢデータに乗ずることにより前記第２のＲＧＢデータに重み付け処理を施す第２の重み付け処理部と、
    　前記第１の重み付け処理部による重み付け処理によって得られたデータと前記第２の重み付け処理部による重み付け処理によって得られたデータとを加算することにより、外部の出力装置に与えるための出力用のＲＧＢデータを生成する出力用加算部と
    を備え、
    　前記重み付け係数算出部は、
    　　前記ＸＹＺデータに含まれる各画素のデータにつき、ｘｙ色度図上またはｕｖ色度図上において、当該各画素のデータについての色度座標である第１座標と、所定の基準座標と前記第１座標とを通過する直線である重み付け係数算出用直線と前記ＸＹＺデータによって得られる色再現範囲を表す線との交点の色度座標である第２座標と、少なくとも３点から成り閉じた領域を形成する境界線と前記重み付け係数算出用直線との交点の色度座標である第３座標とを求め、前記第１座標と前記第２座標と前記第３座標との位置関係に基づいて前記重み付け係数を算出し、
    　　前記第１座標が前記境界線の内側にあるときには、前記第１係数の値が０となるように前記重み付け係数の値を定めることを特徴とする、画像処理装置。
  2. 　前記重み付け係数算出部は、前記第１座標が前記境界線の外側にあるときには、前記第３座標－前記第１座標間の距離を前記第３座標－前記第２座標間の距離で除することによって得られる値を前記重み付け係数の値とすることを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
  3. 　前記第１係数の値が前記重み付け係数の値に等しいことを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
  4. 　前記第１係数の値が下記の式によって求められることを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置：
    ｋ1＝１－ｅ-kλ
    ここで、ｋ1は前記第１係数、ｋは前記重み付け係数、ｅは自然対数の底、λは任意の値に定められ得る正の係数である。
  5. 　前記第１係数の値を所定のインデックスと対応付けて予め複数個保持するルックアップテーブルを更に備え、
    　前記重み付け係数算出部は、前記重み付け係数に基づいて求められるインデックスを用いて、前記ルックアップテーブルから前記第１係数の値を取得することを特徴とする、請求項４に記載の画像処理装置。
  6. 　前記ＲＧＢデータ変換部は、前記第１のＲＧＢデータが生成される際の基準となる色再現範囲と前記出力装置に前記第２のＲＧＢデータが与えられることによって得られる色再現範囲とが等しくなるように前記第２のＲＧＢデータを生成する色域変換処理部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
  7. 　前記ＲＧＢデータ変換部は、前記第１のＲＧＢデータの各色の値にそれぞれ予め定められたゲインを乗ずることによって前記第２のＲＧＢデータを生成するホワイトバランス処理部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
  8. 　前記ＲＧＢデータ変換部は、
    　　前記第１のＲＧＢデータの変換後のデータである第３のＲＧＢデータが前記出力装置に与えられることによって得られる色再現範囲と前記第１のＲＧＢデータが生成される際の基準となる色再現範囲とが等しくなるように、前記第１のＲＧＢデータに変換処理を施して前記第３のＲＧＢデータを生成する色域変換処理部と、
    　　予め定められた第３係数を前記第３のＲＧＢデータに乗ずることにより前記第３のＲＧＢデータに重み付け処理を施す第３の重み付け処理部と、
    　　前記第１のＲＧＢデータの各色の値にそれぞれ予め定められたゲインを乗じて第４のＲＧＢデータを生成するホワイトバランス処理部と、
    　　前記第３係数とは相反的に増減する第４係数を前記第４のＲＧＢデータに乗ずることにより前記第４のＲＧＢデータに重み付け処理を施す第４の重み付け処理部と、
    　　前記第３の重み付け処理部による重み付け処理によって得られたデータと前記第４の重み付け処理部による重み付け処理によって得られたデータとを加算することにより前記第２のＲＧＢデータを生成するデータ加算部と
    を含むことを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
  9. 　前記第１の重み付け処理部に代えて、前記第１のＲＧＢデータの各色の値にそれぞれ予め定められたスケーリング係数を乗じて第５のＲＧＢデータを生成するスケーリング処理部と、前記第１係数を前記第５のＲＧＢデータに乗ずることにより前記第５のＲＧＢデータに重み付け処理を施す第５の重み付け処理部とを有し、
    　前記出力用加算部では、前記第１の重み付け処理部に代えて前記第５の重み付け処理部による重み付け処理によって得られたデータと前記第２の重み付け処理部による重み付け処理によって得られたデータとが加算されることを特徴とする、請求項８に記載の画像処理装置。
  10. 　前記境界線の内側に標準光源であるＤ６５の色度座標が含まれるように、前記境界線が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
  11. 　前記境界線の内側に少なくとも白色と肌色とを含む記憶色の色度座標が含まれるように、前記境界線が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
  12. 　画像を表示する表示パネルを前記出力装置として備えた表示装置であって、
    　請求項１から１１までのいずれか１項に記載の画像処理装置を有することを特徴とする、表示装置。
  13. 　外部から与えられるＲＧＢ表色系の画像データである第１のＲＧＢデータに所定の変換処理を施して第２のＲＧＢデータを生成するＲＧＢデータ変換ステップと、
    　前記第１のＲＧＢデータをＸＹＺ表色系のデータであるＸＹＺデータに変換し、前記第１のＲＧＢデータと前記第２のＲＧＢデータとに重み付け処理を施すための重み付け係数を前記ＸＹＺデータに基づいて算出する重み付け係数算出ステップと、
    　前記重み付け係数に基づいて求められる第１係数を前記第１のＲＧＢデータに乗ずることにより前記第１のＲＧＢデータに重み付け処理を施す第１の重み付け処理ステップと、
    　前記重み付け係数に基づいて求められ前記第１係数とは相反的に増減する第２係数を前記第２のＲＧＢデータに乗ずることにより前記第２のＲＧＢデータに重み付け処理を施す第２の重み付け処理ステップと、
    　前記第１の重み付け処理ステップでの重み付け処理によって得られたデータと前記第２の重み付け処理ステップでの重み付け処理によって得られたデータとを加算することにより、出力装置に与えるための出力用のＲＧＢデータを生成する出力用加算ステップと
    を備え、
    　前記重み付け係数算出ステップでは、
    　　前記ＸＹＺデータに含まれる各画素のデータにつき、ｘｙ色度図上またはｕｖ色度図上において、当該各画素のデータについての色度座標である第１座標と、所定の基準座標と前記第１座標とを通過する直線である重み付け係数算出用直線と前記ＸＹＺデータによって得られる色再現範囲を表す線との交点の色度座標である第２座標と、少なくとも３点から成り閉じた領域を形成する境界線と前記重み付け係数算出用直線との交点の色度座標である第３座標とが求められ、前記第１座標と前記第２座標と前記第３座標との位置関係に基づいて前記重み付け係数が算出され、
    　　前記第１座標が前記境界線の内側にあるときには、前記第１係数の値が０となるように前記重み付け係数の値が定められることを特徴とする、画像処理方法。
  14. 　前記重み付け係数算出ステップでは、前記第１座標が前記境界線の外側にあるときには、前記第３座標－前記第１座標間の距離を前記第３座標－前記第２座標間の距離で除することによって得られる値が前記重み付け係数の値とされることを特徴とする、請求項１３に記載の画像処理方法。
  15. 　前記第１係数の値が前記重み付け係数の値に等しいことを特徴とする、請求項１３に記載の画像処理方法。
  16. 　前記第１係数の値が下記の式によって求められることを特徴とする、請求項１３に記載の画像処理方法：
    ｋ1＝１－ｅ-kλ
    ここで、ｋ1は前記第１係数、ｋは前記重み付け係数、ｅは自然対数の底、λは任意の値に定められ得る正の係数である。
  17. 　前記重み付け係数算出ステップでは、前記第１係数の値を所定のインデックスと対応付けて予め複数個保持するルックアップテーブルから、前記重み付け係数に基づいて求められるインデックスを用いて前記第１係数の値が取得されることを特徴とする、請求項１６に記載の画像処理方法。
  18. 　前記ＲＧＢデータ変換ステップは、前記第１のＲＧＢデータが生成される際の基準となる色再現範囲と前記出力装置に前記第２のＲＧＢデータが与えられることによって得られる色再現範囲とが等しくなるように前記第２のＲＧＢデータを生成する色域変換処理ステップを含むことを特徴とする、請求項１３に記載の画像処理方法。
  19. 　前記ＲＧＢデータ変換ステップは、前記第１のＲＧＢデータの各色の値にそれぞれ予め定められたゲインを乗ずることによって前記第２のＲＧＢデータを生成するホワイトバランス処理ステップを含むことを特徴とする、請求項１３に記載の画像処理方法。
  20. 　前記ＲＧＢデータ変換ステップは、
    　　前記第１のＲＧＢデータの変換後のデータである第３のＲＧＢデータが前記出力装置に与えられることによって得られる色再現範囲と前記第１のＲＧＢデータが生成される際の基準となる色再現範囲とが等しくなるように、前記第１のＲＧＢデータに変換処理を施して前記第３のＲＧＢデータを生成する色域変換処理ステップと、
    　　予め定められた第３係数を前記第３のＲＧＢデータに乗ずることにより前記第３のＲＧＢデータに重み付け処理を施す第３の重み付け処理ステップと、
    　　前記第１のＲＧＢデータの各色の値にそれぞれ予め定められたゲインを乗じて第４のＲＧＢデータを生成するホワイトバランス処理ステップと、
    　　前記第３係数とは相反的に増減する第４係数を前記第４のＲＧＢデータに乗ずることにより前記第４のＲＧＢデータに重み付け処理を施す第４の重み付け処理ステップと、
    　　前記第３の重み付け処理ステップでの重み付け処理によって得られたデータと前記第４の重み付け処理ステップでの重み付け処理によって得られたデータとを加算することにより前記第２のＲＧＢデータを生成するデータ加算ステップと
    を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の画像処理方法。
  21. 　前記第１の重み付け処理ステップに代えて、前記第１のＲＧＢデータの各色の値にそれぞれ予め定められたスケーリング係数を乗じて第５のＲＧＢデータを生成するスケーリング処理ステップと、前記第１係数を前記第５のＲＧＢデータに乗ずることにより前記第５のＲＧＢデータに重み付け処理を施す第５の重み付け処理ステップとを有し、
    　前記出力用加算ステップでは、前記第１の重み付け処理ステップでの重み付け処理によって得られたデータに代えて前記第５の重み付け処理ステップでの重み付け処理によって得られたデータと前記第２の重み付け処理ステップでの重み付け処理によって得られたデータとが加算されることを特徴とする、請求項２０に記載の画像処理方法。
  22. 　前記境界線の内側に標準光源であるＤ６５の色度座標が含まれるように、前記境界線が形成されていることを特徴とする、請求項１３に記載の画像処理方法。
  23. 　前記境界線の内側に少なくとも白色と肌色とを含む記憶色の色度座標が含まれるように、前記境界線が形成されていることを特徴とする、請求項１３に記載の画像処理方法。
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