WO2015071944A1 - 映像処理装置、映像表示装置および映像処理方法 - Google Patents

映像処理装置、映像表示装置および映像処理方法 Download PDF

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Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to a video processing device, a video display device, and a video processing method.
  • the displayable color gamut may gradually change over time. Then, the correct color will not be displayed on the display. Therefore, it is necessary to manage the colors displayed on the display.
  • a video processing device capable of managing colors displayed on a display.
  • a measurement pattern generation unit that generates one or a plurality of measurement patterns displayed on a display and a sensor that measures the measurement pattern are controlled, and a measurement result of the measurement pattern is acquired from the sensor.
  • An image processing apparatus includes a sensor control unit and a color management unit that manages the color of an image displayed on the display in consideration of the measurement result.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a video display device according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of color management by a color management unit 18; The figure which shows typically another example of the color management by the color management part. The figure which shows typically an example of the brightness management by the color management part. The figure which shows an example of the setting screen 30 displayed for calibration. The figure which shows an example of the relationship between the selected color gamut and target value. The figure which shows an example of the range of the target value which can be set when "custom" is selected as a color gamut. The flowchart which shows the procedure of a calibration process. The figure which shows an example of the measurement pattern for color management. The figure which shows an example of the setting screen 30 after completion
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a video display apparatus according to an embodiment.
  • the video display device includes a video processing device 1 and an LCD (display) 2.
  • the video processing device 1 controls the sensor 3 to measure the characteristics of the LCD 2.
  • the video processing apparatus 1 manages the color and brightness displayed on the LCD 2 in consideration of the characteristics of the LCD 2.
  • managing the color and luminance in consideration of the characteristics of the LCD 2 is also referred to as calibration of the LCD 2.
  • the video processing apparatus 1 includes an input interface (input IF) 11, an image processing unit 12, a measurement pattern generation unit 13, a selector (SEL) 14, a USB interface (USB IF) 15, a sensor control unit 16, It has an MPU (Micro Processing Unit) 17, a color management unit 18, and a calibration control unit 19.
  • the input interface 11 receives a video signal from a device connected to the outside via a predetermined interface.
  • Examples of the interface include HDMI (High Definition Multimedia Interface), HDMI-DUAL, DVI (Digital Visual Interface), and display port.
  • FIG. 1 shows an example in which an optical disk playback device (PLAYER) 4, a camera 5 and a personal computer 6 are connected.
  • PLAYER optical disk playback device
  • a plurality of devices may be connectable to the input interface 11 via a plurality of interfaces.
  • the input interface 11 selects a video signal from one device.
  • the selected video signal is supplied to the image processing unit 12.
  • the image processing unit 12 performs various image processing such as resizing, high image quality processing, and noise removal on the video signal from the input interface 11.
  • the output of the image processing unit 12 is supplied to the selector 14.
  • the measurement pattern generation unit 13 generates a video signal for displaying the measurement pattern on the LCD 2. An example of the measurement pattern will be described later.
  • the output of the measurement pattern generation unit 13 is supplied to the selector 14. If a measurement pattern is input from the outside, it is affected by the processing of the image processing unit 12. On the other hand, in this embodiment, since the measurement pattern is generated immediately before the LCD 2, the influence of the processing of the image processing unit 12 can be avoided.
  • the selector 14 selects the output from the image processing unit 12 or the output from the measurement pattern generation unit 13 and supplies it to the color management unit 18. More specifically, when the characteristics of the LCD 2 are measured, the selector 14 selects the measurement pattern display video signal output from the measurement pattern generation unit 13. On the other hand, in the normal operation, the selector 14 selects a video signal output from the image processing unit 12 and input from the outside and subjected to image processing.
  • the sensor 3 is connected to the USB interface 15 via a USB cable. This sensor 3 measures the color and luminance of a part of the image displayed on the LCD 2 in order to calibrate the LCD 2.
  • the sensor control unit 16 controls the connected sensor 3. More specifically, the sensor control unit 16 causes the sensor 3 to measure the color and brightness of the image displayed on the LCD 2. Further, the sensor control unit 16 obtains measurement values of color and luminance that are measurement results.
  • the color is a value represented by chromaticity x, y in the CIE 1931 color space, chromaticity a * , b *, etc. in the CIE 1976 color space. Moreover, about white, you may represent with a color temperature.
  • the luminance is a value expressed in units of cd / m 2, for example.
  • the MPU 17 controls processing by the color management unit 18 based on the measurement result of the sensor 3. As a specific example, the MPU 17 calculates parameters such as LUT (Look / Up / Table) table values and matrix coefficients in the color management unit 18 described later. The calculated parameters are stored in a non-volatile memory (not shown) in the MPU 17.
  • LUT Look / Up / Table
  • the color management unit 18 converts the video signal from the selector 14 according to the control of the MPU 17. As a result, the color management unit 18 manages the color and luminance of the video displayed on the LCD 2 in consideration of the measurement result of the sensor 3. More specifically, the color management unit 18 converts the video signal from the selector 14 so that the video is displayed on the LCD 2 in a desired color (for example, based on a predetermined standard) and luminance, and a video for display is converted. Generate a signal. For the conversion by the color management unit 18, LUT, matrix conversion, or the like is used. Examples of color management and luminance management will be described later with reference to FIGS. One feature of the present embodiment is that the color management unit 18 is provided in the video display device.
  • the calibration control unit 19 controls the entire calibration process.
  • the LCD 2 includes a backlight device (not shown) composed of a light source such as a white LED. And LCD2 displays the image
  • the color of the light emitted from the light source of the backlight device may change gradually as the use continues.
  • One of the purposes of the present embodiment is to suppress the influence of this change.
  • Sensor 3 is connected to USB interface 15 when measuring the characteristics of LCD 2.
  • the measuring unit 3a of the sensor 3 is installed facing a part of the LCD 2, and measures the color and luminance of the facing part. In order to prevent the sensor 3 from being affected by external light, it is desirable that the measurement unit 3a is in close contact with the LCD 2 during measurement. Note that the sensor 3 is removed after the measurement is completed.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of color management by the color management unit 18. This figure shows chromaticity coordinates, with chromaticity x on the horizontal axis and chromaticity y on the vertical axis. The horseshoe shape in the figure shows the colors that exist in nature.
  • the LCD 2 can initially display the color gamut of Adobe RGB itself. Then, it is assumed that the color gamut currently displayable on the LCD 2 is different from Adobe RGB as shown by the broken line in the figure due to secular change or the like (this can be grasped by measurement by the sensor 3).
  • the color management unit 18 converts the color component indicated by the video signal to absorb the difference between the Adobe RGB color gamut and the color gamut that the LCD 2 can display. As a result, colors that can be displayed on the LCD 2 are correctly displayed. Even if the color cannot be displayed on the LCD 2, the color indicated by the color component in the video signal is approximately displayed as much as possible.
  • the color management unit 18 may correct the secular change of the LCD 2.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing another example of color management by the color management unit 18. It is assumed that the color gamut that the LCD 2 can currently display is Adobe RGB itself as shown by the solid line in the figure (this can be grasped by measurement by the sensor 3). On the other hand, it is assumed that the input video signal conforms to sRGB as indicated by the broken line in the figure (this may be set by the user in the video display device. Can also be entered).
  • SRGB color gamut is narrower than Adobe RGB color gamut.
  • the color management unit 18 absorbs the difference between the color gamut that the LCD 2 can display and the sRGB color gamut by converting the color components in the video signal. As a result, the correct color is displayed on the LCD 2 in the sRGB color gamut.
  • the color management unit 18 does not perform any processing, this signal is displayed as the color g 'in FIG. This is significantly different from the correct green g intended by sRGB. Therefore, when the color management unit 18 appropriately converts the color component in the video signal, the video signal can be correctly displayed as green g in FIG.
  • the color management unit 18 may correct the difference between the color gamut of the LCD 2 and the color gamut determined by the standard.
  • the color management unit 18 may convert the video signal so that the color gamut of the video displayed on the LCD 2 approaches the target color gamut. That is, the color management unit 18 may convert the video signal so that a specific signal (for example, red, green, blue, white, etc.) in the video signal is displayed on the LCD 2 as a predetermined color.
  • a specific signal for example, red, green, blue, white, etc.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an example of luminance management by the color management unit 18.
  • the color management unit 18 may manage the gamma value of the video.
  • the relationship between the luminance component p indicated by the video signal and the luminance f (p) of the video displayed on the LCD 2 is as shown by the solid line in the figure, and the gamma value is the target value.
  • the gamma value is the target value.
  • it has deviated from 2.2 (broken line) (this can be grasped by measurement by the sensor 3).
  • the color management unit 18 converts the luminance component in the video signal so that the gamma value becomes 2.2.
  • the color management unit 18 may convert the video signal so that the relationship between the luminance component in the video signal and the luminance displayed on the LCD 2 is a predetermined relationship.
  • the specific processing by the color management unit 18 is arbitrary and is not particularly limited. Specific processing for color management and luminance management is as follows.
  • the color management unit 18 may convert the video signal using the LUT. More specifically, the color management unit 18 receives a total of three values of one luminance component and two color components, and also outputs a total of three values of one luminance component and two color components.
  • An LUT may be used. In this case, the color management unit 18 first converts the video signal represented by R, G, and B into one luminance component and two color components. Then, the color management unit 18 converts the luminance component and the color component using the three-dimensional LUT. Thereafter, the color management unit 18 converts the converted luminance component and color component into R, G, and B again.
  • the color management unit 18 can flexibly convert the color component and luminance component of the video signal.
  • the color management unit 18 may convert the video signal using a matrix of 3 rows and 3 columns. Similar to the case of using the three-dimensional LUT, the color management unit 18 may perform matrix conversion by converting the video signal into one luminance component and two color components. Alternatively, the color management unit 18 may perform matrix conversion while maintaining R, G, and B. By using the matrix, the color management unit 18 can easily perform linear conversion of the video signal.
  • LUT values and matrix coefficients are calculated by the MPU 17 in accordance with the characteristics of the LCD 2, in other words, the measurement results by the sensor 3.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the setting screen 30 displayed for calibration.
  • the calibration control unit 19 displays a setting screen 30 as shown in FIG.
  • the setting screen 30 includes an input selection unit 31, a color gamut selection unit 32, and a target value setting unit 33.
  • the input selection unit 31 receives from the user selection of which interface in the input interface 11 is to be calibrated.
  • one of HDMI1, HDMI2, HDMI DUAL, and display port is selected as the interface.
  • the color gamut selection unit 32 receives from the user a selection of how to set the color gamut and gamma value displayed on the LCD 2.
  • “Adobe RGB”, “sRGB”, “BT.709”, “SMPTE-C”, and “EBU” have the color gamut and gamma value of the LCD 2 set in advance by the standard. It is a mode to match.
  • “for printing”, “for photos”, and “for web contents” are modes that match the recommended color gamut.
  • “custom” is a mode in which the user can arbitrarily set the color gamut and gamma value.
  • FIG. 5 shows an example in which “for photograph” is selected.
  • the target value setting unit 33 is set with target values for color and brightness in accordance with the selected color gamut.
  • Color target values include white color temperature and chromaticity, and red, green and blue chromaticity target values.
  • the target value of brightness includes the target value of maximum brightness and gamma value.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the selected color gamut and the target value.
  • the preset brightness and color temperature shown in FIG. 6 are automatically set and displayed as target values in the target value setting unit 32 of FIG. The user cannot change these target values.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a range of target values that can be set when “custom” is selected as the color gamut.
  • the user selects a target value for luminance or color gamut within the range shown in FIG. 7 using a remote controller or the like, and sets it in the target value setting unit shown in FIG.
  • optical disc playback apparatus 4 is connected to “HDMI1” in the input interface 11.
  • General optical disks include BT. A video signal conforming to 709 is recorded. Therefore, when “HDMI1” is the calibration target, the user may select “BT.709” in the color gamut selection unit 32.
  • the camera 5 is connected to “HDMI2” in the input interface 11.
  • the camera 5 records a video signal compliant with sRGB. Therefore, when “HDMI2” is a calibration target, the user may select “sRGB” in the color gamut selection unit 32.
  • the personal computer 6 is connected to the “display port” of the input interface 11.
  • the personal computer 6 includes AdobeRGB, sRGB, BT. Video signals conforming to various standards such as 709 are recorded.
  • the color gamut selection unit 32 may select “Adobe RGB” having a relatively wide color gamut.
  • the set color gamut may be displayed on the chromaticity coordinates on the setting screen 30 (broken line in the chromaticity coordinates in FIG. 5).
  • FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of the calibration process.
  • the selector 14 in FIG. 1 selects an output from the measurement pattern generation unit 13.
  • the color management unit 18 does not particularly process the output from the measurement pattern generation unit 13. An outline of calibration will be described with reference to FIG.
  • the measurement pattern generation unit 13 generates one of the measurement patterns and displays it on the LCD 2 (step S1).
  • the sensor control unit 16 controls the sensor 3 to measure the color and brightness of the displayed measurement pattern (step S2). And the sensor control part 16 acquires the measurement result by the sensor 3 (step S3). If there are a plurality of measurement patterns, the above processing is performed for all measurement patterns (step S4).
  • the MPU 17 calculates parameters necessary for processing by the color management unit 18 (step S5).
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a measurement pattern for color management.
  • step S1 the measurement pattern shown in FIG. 9A is displayed.
  • This measurement pattern includes a black background and a red central portion.
  • the central portion where the red color is displayed is the measurement target, and is set slightly larger than the measurement portion 3a of the sensor 3.
  • R in the video signal may be a maximum value
  • G and B may be a minimum value.
  • step S2 the sensor 3 measures the red chromaticity at the center.
  • step S3 the sensor control unit 16 acquires red chromaticity.
  • a measurement pattern shown in FIG. 9 (b) whose center is green is displayed, and the chromaticity of green is measured.
  • a measurement pattern shown in FIG. 9C whose center is blue is displayed, and the blue chromaticity is measured.
  • a measurement pattern shown in FIG. 9D with white at the center is displayed, and white chromaticity is measured.
  • white the color temperature and brightness are also measured.
  • all of R, G, and B in the video signal may be set to the maximum value.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the setting screen 30 after the color measurement is completed.
  • the calibration control unit 19 displays the measurement results of red, green, blue, and white colors. Further, the calibration control unit 19 may indicate the measured color gamut of the LCD 2 on the chromaticity coordinates (solid line).
  • step S5 the MPU 17 uses parameters (LUT values) used for processing in the color management unit 18 based on the chromaticities of red, green, blue and white so that the video is displayed in the color gamut set as the target value. Table values and matrix coefficients).
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a measurement pattern for luminance management.
  • step S1 an all-black measurement pattern shown in FIG. 11A is displayed.
  • all black for example, all of R, G and B in the video signal may be set to the minimum value.
  • step S2 the sensor 3 measures the brightness of all black.
  • step S3 the sensor control unit 16 acquires the brightness of all black.
  • This measurement pattern includes a black background and a central portion of a gray image.
  • the central part where the gray image is displayed is the measurement target, and is set slightly larger than the measurement part 3a of the sensor 3.
  • the luminance component of the video signal in the gray image is set to 25% of the maximum value. For this purpose, for example, all of R, G, and B in the video signal may be set to 1/4 of the maximum value.
  • the sensor 3 measures the luminance of the gray image at the center.
  • the sensor 3 measures the luminance while changing the luminance component of the gray image to 50%, 75%, and 100%.
  • FIG. 11 shows an example in which the luminance component is changed in increments of 25% to simplify the drawing. However, it is actually preferable to change the luminance component as much as possible.
  • step S5 the MPU 17 considers the brightness of each gray image (not only the chromaticities of red, green, blue and white) so that the video is displayed with the gamma value set as the target value.
  • Parameters LUT table values and matrix coefficients used for processing in the unit 18 are calculated.
  • the color and brightness displayed on the LCD 2 can be managed by measuring the characteristics of the LCD 2 and calculating the parameters by the MPU 17 as described above.
  • Adobe RGB is defined as the color gamut of the LCD 2 in the ICC (International Color Consortium) profile 62 in the personal computer 6.
  • the color management unit 61 of the personal computer 6 manages the color gamut for each video signal. For example, when the personal computer 6 outputs an sRGB-compliant video signal to the video display device, the color management unit 61 displays the video signal so that the sRGB-compliant video signal is displayed on the LCD 2 having the AdobeRGB color gamut. After the conversion, it may be output to the video display device.
  • the color management unit 18 is provided in the video display device. Therefore, the color displayed on the LCD 2 can be managed regardless of the connected device, and accurate color reproduction can be realized.
  • the color management unit 18 manages the color and the luminance is shown, but only one of them may be managed.

Abstract

［課題］ディスプレイ上に表示される色を管理することが可能な映像処理装置、映像表示装置および映像処理方法を提供する。 ［解決手段］実施形態によれば、ディスプレイに表示される、１または複数の測定パターンを生成する測定パターン生成部と、前記測定パターンを測定するセンサを制御し、該センサから前記測定パターンの測定結果を取得するセンサ制御部と、前記測定結果を考慮して、前記ディスプレイに表示される映像の色を管理するカラーマネジメント部と、を備える映像処理装置が提供される。

Description

映像処理装置、映像表示装置および映像処理方法
　本発明の実施形態は、映像処理装置、映像表示装置および映像処理方法に関する。
　液晶パネルなどのディスプレイは、使用を続けるにつれ、表示可能な色域が少しずつ経年変化することがある。そうするとディスプレイには正しい色が表示されなくなってしまう。よって、ディスプレイ上に表示される色を管理する必要がある。
　例えばディスプレイと接続されるパーソナルコンピュータで色を管理することが考えられる。しかしながら、その場合には、色の管理に用いられたパーソナルコンピュータとは異なる機器が接続されると、色の管理が適切に行われないことになる。
特開２０１０－２５５０６０号公報
　ディスプレイ上に表示される色を管理することが可能な映像処理装置、映像表示装置および映像処理方法を提供する。
　実施形態によれば、ディスプレイに表示される、１または複数の測定パターンを生成する測定パターン生成部と、前記測定パターンを測定するセンサを制御し、該センサから前記測定パターンの測定結果を取得するセンサ制御部と、前記測定結果を考慮して、前記ディスプレイに表示される映像の色を管理するカラーマネジメント部と、を備える映像処理装置が提供される。
一実施形態に係る映像表示装置の概略構成を示すブロック図。 カラーマネジメント部１８による色管理の一例を模式的に示す図。 カラーマネジメント部１８による色管理の別の例を模式的に示す図。 カラーマネジメント部１８による輝度管理の一例を模式的に示す図。 キャリブレーション用に表示される設定画面３０の一例を示す図。 選択された色域と目標値との関係の一例を示す図。 色域として「カスタム」が選択された場合の、設定可能な目標値の範囲の一例を示す図。 キャリブレーション処理の手順を示すフローチャート。 色管理用の測定パターンの一例を示す図。 測定終了後の設定画面３０の一例を示す図。 輝度管理用の測定パターンの一例を示す図。
　以下、実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
　図１は、一実施形態に係る映像表示装置の概略構成を示すブロック図である。映像表示装置は、映像処理装置１と、ＬＣＤ（ディスプレイ）２とを備えている。映像処理装置１はセンサ３を制御してＬＣＤ２の特性を測定する。そして、映像処理装置１はＬＣＤ２の特性を考慮してＬＣＤ２に表示される色および輝度を管理する。このように、ＬＣＤ２の特性を考慮して色および輝度を管理することを、ＬＣＤ２のキャリブレーションとも呼ぶ。キャリブレーションを行うことで、ＬＣＤ２の特性が経年変化した場合でも、ＬＣＤ２に表示される色や輝度が大きく変化してしまうのを抑制できる。以下、詳細に説明する。
　映像処理装置１は、入力インターフェース（入力ＩＦ）１１と、画像処理部１２と、測定パターン生成部１３と、セレクタ（ＳＥＬ）１４と、ＵＳＢインターフェース（ＵＳＢ　ＩＦ）１５と、センサ制御部１６と、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）１７と、カラーマネジメント部１８と、キャリブレーション制御部１９とを有する。
　入力インターフェース１１は、所定のインターフェースを介して、外部に接続される機器から映像信号を受信する。インターフェースの例として、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface），ＨＤＭＩ－ＤＵＡＬ，ＤＶＩ（Digital Visual Interface）、ディスプレイポートなどが挙げられる。図１では、光ディスク再生装置（ＰＬＡＹＥＲ）４、カメラ５およびパーソナルコンピュータ６が接続される例を示している。
　入力インターフェース１１には、複数のインターフェースを介して、複数の機器が接続可能であってもよい。そして、ユーザからの指示に応じて、入力インターフェース１１は１つの機器からの映像信号を選択する。選択された映像信号は画像処理部１２に供給される。
　画像処理部１２は、入力インターフェース１１からの映像信号に対して、リサイズ、高画質化処理、ノイズ除去など種々の画像処理を行う。画像処理部１２の出力はセレクタ１４に供給される。
　測定パターン生成部１３はＬＣＤ２に測定パターンを表示するための映像信号を生成する。測定パターンの例は後述する。測定パターン生成部１３の出力はセレクタ１４に供給される。仮に外部から測定パターンを入力すると、画像処理部１２の処理の影響を受けてしまう。これに対し、本実施形態では測定パターンはＬＣＤ２の直前で生成さるため、画像処理部１２の処理の影響を避けられる。
　セレクタ１４は、画像処理部１２からの出力、または、測定パターン生成部１３からの出力を選択し、カラーマネジメント部１８に供給する。より具体的には、ＬＣＤ２の特性が測定される際には、セレクタ１４は測定パターン生成部１３から出力される測定パターン表示用の映像信号を選択する。一方、通常動作の際には、セレクタ１４は、画像処理部１２から出力される、外部から入力されて画像処理された映像信号を選択する。
　ＵＳＢインターフェース１５にはＵＳＢケーブルを介してセンサ３が接続される。このセンサ３は、ＬＣＤ２をキャリブレーションするために、ＬＣＤ２に表示される映像の一部の色や輝度を測定する。
　センサ制御部１６は接続されたセンサ３を制御する。より具体的には、センサ制御部１６はセンサ３にＬＣＤ２に表示される映像の色や輝度を測定させる。さらに、センサ制御部１６は測定結果である色や輝度の測定値を取得する。色は、ＣＩＥ１９３１色空間における色度ｘ，ｙや、ＣＩＥ１９７６色空間における色度ａ＊，ｂ＊などで表される値である。また白色については色温度で表されてもよい。輝度は例えばｃｄ／ｍ２なる単位で表される値である。
　ＭＰＵ１７はセンサ３の測定結果に基づいてカラーマネジメント部１８による処理を制御する。具体例として、ＭＰＵ１７は後述するカラーマネジメント部１８におけるＬＵＴ（Look Up Table）のテーブル値やマトリクス係数などのパラメータを算出する。算出されたパラメータはＭＰＵ１７内の不揮発性メモリ（不図示）に記憶される。
　カラーマネジメント部１８は、ＭＰＵ１７の制御にしたがって、セレクタ１４からの映像信号を変換する。これにより、カラーマネジメント部１８は、センサ３による測定結果を考慮して、ＬＣＤ２に表示される映像の色や輝度を管理することになる。より具体的には、カラーマネジメント部１８は、ＬＣＤ２に所望の（例えば所定の規格に準拠した）色や輝度で映像が表示されるよう、セレクタ１４からの映像信号を変換し、表示用の映像信号を生成する。カラーマネジメント部１８による変換には、ＬＵＴやマトリクス変換などが用いられる。色管理および輝度管理の例は、図２から図４を用いて後述する。このカラーマネジメント部１８を映像表示装置内に設ける点が、本実施形態の特徴の１つである。
　キャリブレーション制御部１９はキャリブレーション処理の全体を制御する。
　ＬＣＤ２は白色ＬＥＤなどの光源から構成されるバックライト装置（不図示）を備えている。そして、ＬＣＤ２は、この光源を用い、カラーマネジメント部１８により変換された映像信号に応じた映像を表示する。ここで、バックライト装置の光源から照射される光の色は、使用を続けるにつれて、徐々に変化することもある。この変化の影響を抑制するのが、本実施形態の目的の１つでもある。
　センサ３はＬＣＤ２の特性の測定時にＵＳＢインターフェース１５に接続される。センサ３の測定部３ａはＬＣＤ２の一部に対向して設置され、対向する部分の色や輝度を測定する。センサ３が外光の影響を受けないよう、測定時には測定部３ａがＬＣＤ２に密着されるのが望ましい。なお、測定が終了した後は、センサ３が取り外される。
　図２は、カラーマネジメント部１８による色管理の一例を模式的に示す図である。同図は色度座標であり、色度ｘを横軸に、色度ｙを縦軸にとったものである。同図の馬蹄形が自然界に存在する色を示している。
　図２の実線で示すように、ＬＣＤ２は当初はＡｄｏｂｅ　ＲＧＢそのものの色域を表示可能であったとする。そして、経年変化などにより、ＬＣＤ２が現在表示可能な色域は、同図の破線で示すように、Ａｄｏｂｅ　ＲＧＢとは異なったものになったとする（このことはセンサ３による測定で把握できる）。
　この場合、Ａｄｏｂｅ　ＲＧＢに準拠した映像信号が入力されても、ＬＣＤ２には正しい色が表示されない。そこで、カラーマネジメント部１８は映像信号が示す色成分を変換して、Ａｄｏｂｅ　ＲＧＢの色域と、ＬＣＤ２が表示可能な色域との差を吸収する。これにより、ＬＣＤ２で表示可能な色は正しく表示される。また、ＬＣＤ２で表示できない色であっても、可能な限り映像信号における色成分が示す色が近似的に表示される。
　このように、カラーマネジメント部１８はＬＣＤ２の経年変化を補正してもよい。
　図３は、カラーマネジメント部１８による色管理の別の例を模式的に示す図である。ＬＣＤ２が現在表示可能な色域は、同図の実線で示すように、Ａｄｏｂｅ　ＲＧＢそのものであったとする（このことはセンサ３による測定で把握できる）。一方、入力される映像信号は、同図の破線で示すように、ｓＲＧＢに準拠していたとする（このことはユーザが映像表示装置に設定してもよい。あるいは、ＰＣなどではそのような情報が入力されることも可能である）。
　ｓＲＧＢの色域はＡｄｏｂｅ　ＲＧＢの色域より狭い。この場合、ｓＲＧＢに準拠した映像信号が入力されても、映像信号における色成分が示す色が正しく（所望の色として）表示されない。そこで、カラーマネジメント部１８は映像信号における色成分を変換することにより、ＬＣＤ２が表示可能な色域と、ｓＲＧＢの色域との差を吸収する。これにより、ＬＣＤ２にはｓＲＧＢの色域で正しい色が表示される。
　一例として、映像信号がＲ，Ｇ，Ｂの各８ビットのデジタル信号で表され、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，２５５，０）である場合、すなわち映像信号が緑色を示す場合について考える。カラーマネジメント部１８が何ら処理をしない場合、この信号は図３のｇ’の色として表示されてしまう。これはｓＲＧＢが意図する正しい緑色ｇとは大きくずれている。そこで、カラーマネジメント部１８が映像信号における色成分を適切に変換することで、この映像信号を図３の緑色ｇとして正しく表示できる。
　このように、カラーマネジメント部１８はＬＣＤ２の色域と規格などで定められた色域との差を補正してもよい。
　以上２つの例を説明したように、色管理の一例として、ＬＣＤ２に表示される映像の色域が目標の色域に近づくよう、カラーマネジメント部１８は映像信号を変換してもよい。すなわち、映像信号における特定の信号（例えば、赤、緑、青、白など）が予め定めた色としてＬＣＤ２に表示されるよう、カラーマネジメント部１８は映像信号を変換してもよい。
　図４は、カラーマネジメント部１８による輝度管理の一例を模式的に示す図である。カラーマネジメント部１８は映像のガンマ値を管理してもよい。ガンマ値とは、映像信号が示す輝度成分ｐと、実際にＬＣＤ２に表示される映像の輝度ｆ（ｐ）との関係をｆ（ｐ）＝ｐγで表した場合のγの値をいう。
　図示のように、映像信号が示す輝度成分ｐと、ＬＣＤ２に表示される映像の輝度ｆ（ｐ）との関係が、同図の実線に示すようなものであり、ガンマ値が目標値である２．２（破線）から外れていたとする（このことはセンサ３による測定で把握できる）。この場合、何ら処理をしない場合、映像信号における輝度成分が示す輝度が正しく（所望の輝度として）表示されない。そこで、ガンマ値が２．２となるよう、カラーマネジメント部１８は映像信号における輝度成分を変換する。
　このように、輝度管理の一例として、映像信号における輝度成分と、ＬＣＤ２に表示される輝度との関係が予め定めた関係となるよう、カラーマネジメント部１８は映像信号を変換してもよい。
　なお、カラーマネジメント部１８による具体的な処理は任意であり、特に限定されない。具体的な色管理および輝度管理のための処理としては、以下のようなものが考えられる。
　例えば、カラーマネジメント部１８はＬＵＴを用いて映像信号を変換してもよい。より具体的には、カラーマネジメント部１８は、１つの輝度成分および２つの色成分の計３値を入力とし、やはり、１つの輝度成分および２つの色成分の計３値を出力とする３次元ＬＵＴを用いてもよい。この場合、カラーマネジメント部１８は、まず、Ｒ，Ｇ，Ｂで表される映像信号を、１つの輝度成分および２つの色成分に変換する。そして、カラーマネジメント部１８は３次元ＬＵＴを用いて輝度成分および色成分を変換する。その後、カラーマネジメント部１８は変換後の輝度成分および色成分を再びＲ，Ｇ，Ｂに変換する。３次元ＬＵＴを用いることで、カラーマネジメント部１８は柔軟に映像信号の色成分や輝度成分の変換を行うことができる。
　別の例として、カラーマネジメント部１８は、３行３列のマトリクスを用いて、映像信号を変換してもよい。３次元ＬＵＴを用いる場合と同様に、カラーマネジメント部１８は映像信号を１つの輝度成分および２つの色成分に変換して、マトリクス変換を行ってもよい。あるいは、カラーマネジメント部１８はＲ，Ｇ，Ｂのままマトリクス変換を行ってもよい。マトリクスを用いることで、カラーマネジメント部１８は簡易に映像信号の線形変換を行うことができる。
　上述したＬＵＴの値やマトリクスの係数は、ＬＣＤ２の特性、言い換えると、センサ３による測定結果に応じてＭＰＵ１７により算出されるものである。
　以下、キャリブレーションについて詳しく説明する。
　図５は、キャリブレーション用に表示される設定画面３０の一例を示す図である。ユーザからの指示に応じて、キャリブレーション制御部１９は図５のような設定画面３０をＬＣＤ２に表示する。この設定画面３０には、入力選択部３１と、色域選択部３２と、目標値設定部３３とが含まれる。
　入力選択部３１は、入力インターフェース１１におけるどのインターフェースからの入力をキャリブレーション対象とするかの選択を、ユーザから受け付ける。図２の例では、インターフェースとして、ＨＤＭＩ１、ＨＤＭＩ２、ＨＤＭＩ　ＤＵＡＬ、ディスプレイポートのうちの１つが選択される。
　色域選択部３２は、ＬＣＤ２に表示される色域およびガンマ値をどのように設定するかの選択を、ユーザから受け付ける。選択可能な色域のうち「Ａｄｏｂｅ　ＲＧＢ」，「ｓＲＧＢ」，「ＢＴ．７０９」，「ＳＭＰＴＥ－Ｃ」，「ＥＢＵ」は、ＬＣＤ２の色域およびガンマ値を予め規格により定められた色域に合わせるモードである。選択可能な色域のうち「印刷用」、「写真用」および「Ｗｅｂコンテンツ用」は、推奨される色域に合わせるモードである。選択可能な色域のうち「カスタム」は、ユーザが任意に色域およびガンマ値を設定できるモードである。図５では、「写真用」が選択された例を示している。
　目標値設定部３３には選択された色域に応じて、色および輝度の目標値が設定される。色の目標値には、白の色温度および色度、ならびに、赤、緑および青の色度の目標値が含まれる。輝度の目標値には、最大輝度およびガンマ値の目標値が含まれる。
　図６は、選択された色域と目標値との関係の一例を示す図である。色域として「カスタム」以外が選択された場合、図６に示す既設定の輝度や色温度などが目標値として図５の目標値設定部３２に自動的に設定および表示される。ユーザはこれらの目標値を変更することはできない。
　図７は、色域として「カスタム」が選択された場合の、設定可能な目標値の範囲の一例を示す図である。ユーザはリモコンなどを用いて輝度や色域の目標値を、図７に示す範囲で選択し、図５の目標値設定部に設定する。
　具体的な設定の例を説明する。例えば入力インターフェース１１における「ＨＤＭＩ１」に光ディスク再生装置４が接続されているとする。一般的な光ディスクには、ＢＴ．７０９に準拠した映像信号が記録されている。そのため、「ＨＤＭＩ１」をキャリブレーション対象とする場合、ユーザは色域選択部３２において「ＢＴ．７０９」を選択すればよい。
　また入力インターフェース１１における「ＨＤＭＩ２」にカメラ５が接続されているとする。カメラ５には、ｓＲＧＢに準拠した映像信号が記録されている。そのため、ユーザは、「ＨＤＭＩ２」をキャリブレーション対象とする場合、色域選択部３２において「ｓＲＧＢ」を選択すればよい。
　さらに、入力インターフェース１１における「ディスプレイポート」にパーソナルコンピュータ６が接続されているとする。パーソナルコンピュータ６には、ＡｄｏｂｅＲＧＢ，ｓＲＧＢ，ＢＴ．７０９など、種々の規格に準拠した映像信号が記録されている。この場合、「ディスプレイポート」をキャリブレーション対象とする場合、色域選択部３２において、比較的色域が広い「Ａｄｏｂｅ　ＲＧＢ」を選択すればよい。
　設定された色域が、設定画面３０の色度座標上に表示されてもよい（図５の色度座標における破線）。以上の選択および設定を行い、センサ３の測定部３ａをＬＣＤ２に対向して設置することで、キャリブレーションの準備が整う。図２の画面における「設定完了」ボタンが選択されると、目標値設定部３３に表示されている色および輝度の目標値に近づくよう、ＬＣＤ２がキャリブレーションされる。
　図８は、キャリブレーション処理の手順を示すフローチャートである。なお、キャリブレーション時には、図１のセレクタ１４は測定パターン生成部１３からの出力を選択する。また、カラーマネジメント部１８は特に測定パターン生成部１３からの出力に対して処理を行わない。図８を用いて、キャリブレーションの概略を説明する。
　まず、測定パターン生成部１３は測定パターンの１つを生成し、ＬＣＤ２に表示する（ステップＳ１）。そして、センサ制御部１６はセンサ３を制御して、表示されている測定パターンの色や輝度を測定させる（ステップＳ２）。そして、センサ制御部１６はセンサ３による測定結果を取得する（ステップＳ３）。測定パターンが複数ある場合には、以上の処理を全測定パターンについて行う（ステップＳ４）。測定が完了すると、ＭＰＵ１７はカラーマネジメント部１８による処理に必要なパラメータを算出する（ステップＳ５）。
　続いて、色管理を行うためのキャリブレーションについて具体的に説明する。
　図９は、色管理用の測定パターンの一例を示す図である。ステップＳ１において、図９（ａ）に示す測定パターンが表示される。この測定パターンは、黒い背景と、赤色の中央部とを含んでいる。赤色が表示される中央部が測定対象であり、センサ３の測定部３ａより若干大きく設定される。赤色の部分は、例えば映像信号におけるＲを最大値とし、ＧおよびＢを最小値とすればよい。
　そして、ステップＳ２において、センサ３は中央部の赤の色度を測定する。ステップＳ３において、センサ制御部１６は赤の色度を取得する。
　次に、図９（ｂ）に示す、中央部が緑である測定パターンが表示され、緑の色度が測定される。続いて、図９（ｃ）に示す、中央部が青である測定パターンが表示され、青の色度が測定される。さらに、図９（ｄ）に示す、中央部が白である測定パターンが表示され、白の色度が測定される。白については色温度および輝度も測定される。白色の部分は、例えば映像信号におけるＲ，ＧおよびＢをいずれも最大値とすればよい。
　以上により、赤、緑、青および白の色が取得される。これにより、ＬＣＤ２が現在表示可能な色域が把握される。
　図１０は、色の測定終了後の設定画面３０の一例を示す図である。図示のように、キャリブレーション制御部１９は、赤、緑、青および白の色の測定結果を表示する。さらに、キャリブレーション制御部１９は、測定されたＬＣＤ２の色域を色度座標上に示してもよい（実線）。
　ステップＳ５において、目標値として設定された色域で映像が表示されるよう、ＭＰＵ１７は、赤、緑、青および白の色度に基づいて、カラーマネジメント部１８での処理に用いるパラメータ（ＬＵＴのテーブル値やマトリクス係数）を算出する。
　続いて、色管理だけでなく輝度管理も行う場合のキャリブレーションについて具体的に説明する。
　図１１は、輝度管理用の測定パターンの一例を示す図である。ステップＳ１において、図１１（ａ）に示す全黒の測定パターンが表示される。全黒は、例えば映像信号におけるＲ，ＧおよびＢをいずれも最小値とすればよい。そして、ステップＳ２において、センサ３は全黒の輝度を測定する。ステップＳ３において、センサ制御部１６は全黒の輝度を取得する。
　その後、図１１（ｂ）に示す測定パターンが表示される。この測定パターンは、黒い背景と、グレー画像の中央部とを含んでいる。グレー画像が表示される中央部が測定対象であり、センサ３の測定部３ａより若干大きく設定される。グレー画像における映像信号の輝度成分を、最大値の２５％に設定する。そのためには、例えば映像信号におけるＲ，ＧおよびＢをいずれも最大値の１／４とすればよい。ステップＳ２において、センサ３は中央部のグレー画像の輝度を測定する。
　グレー画像の輝度成分を５０％，７５％，１００％と変化させながら、センサ３は輝度を測定する。なお、図１１では図面を簡略化するために、２５％刻みで輝度成分を変化させる例を示しているが、実際にはできる限り変化させるのが望ましい。
　以上により、映像信号が示す輝度成分と、実際にＬＣＤ２に表示される映像の輝度との関係が把握される。この関係を図１０の設定画面３０に表示してもよい。
　ステップＳ５において、目標値として設定されたガンマ値で映像が表示されるよう、ＭＰＵ１７は、（赤、緑、青および白の色度だけでなく）各グレー画像の輝度も考慮して、カラーマネジメント部１８での処理に用いるパラメータ（ＬＵＴのテーブル値やマトリクス係数）を算出する。
　以上のようなＬＣＤ２の特性測定およびＭＰＵ１７によるパラメータ算出により、ＬＣＤ２に表示される色や輝度を管理できる。
　これにより、カラーマネジメント機能を持たない光ディスク再生装置４やカメラ５が映像表示装置に接続される場合であっても、映像表示装置側でカラーマネジメントを行える。よって、光ディスク再生装置４が接続される場合にはＢＴ．７０９の色域で映像が表示されるし、カメラ５が接続される場合にはｓＲＧＢの色域で映像が表示される。
　また、パーソナルコンピュータ６が映像表示装置に接続される場合、パーソナルコンピュータ６におけるＩＣＣ（International Color Consortium）プロファイル６２には、ＬＣＤ２の色域としてＡｄｏｂｅＲＧＢを定義しておく。そして、パーソナルコンピュータ６のカラーマネジメント部６１は、映像信号ごとに色域の管理を行う。例えば、パーソナルコンピュータ６がｓＲＧＢに準拠した映像信号を映像表示装置に出力する場合、ＡｄｏｂｅＲＧＢの色域を持ったＬＣＤ２にｓＲＧＢ準拠の映像信号が表示されるよう、カラーマネジメント部６１はこの映像信号を変換した上で、映像表示装置に出力すればよい。
　このように、本実施形態では、映像表示装置内にカラーマネジメント部１８を設ける。そのため、接続される機器に関わらず、ＬＣＤ２に表示される色を管理することができ、正確な色再現を実現できる。
　なお、本実施形態では、カラーマネジメント部１８が色および輝度を管理する例を示したが、その一方のみを管理してもよい。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
１　映像処理装置
１１　入力インターフェース
１２　画像処理部
１３　測定パターン生成部
１４　セレクタ
１５　ＵＳＢインターフェース
１６　センサ制御部
１７　ＭＰＵ
１８　カラーマネジメント部
１９　キャリブレーション制御部
２　ＬＣＤ
３　センサ
４　光ディスク再生装置
５　カメラ
６　パーソナルコンピュータ
６１　カラーマネジメント部
６２　ＩＣＣプロファイル

Claims (20)

  1. 　ディスプレイに表示される、１または複数の測定パターンを生成する測定パターン生成部と、
    　前記測定パターンを測定するセンサを制御し、該センサから前記測定パターンの測定結果を取得するセンサ制御部と、
    　前記測定結果を考慮して、前記ディスプレイに表示される映像の色を管理するカラーマネジメント部と、を備える映像処理装置。
  2. 　前記カラーマネジメント部は、前記ディスプレイに表示される映像の色域が目標の色域に近づくよう、映像信号を変換し、
    　前記ディスプレイには、前記変換された映像信号に応じた映像が表示される、請求項１に記載の映像処理装置。
  3. 　前記カラーマネジメント部は、前記映像信号の色成分を変換する、請求項２に記載の映像処理装置。
  4. 　前記カラーマネジメント部は、映像信号における特定の信号が予め定めた色として前記ディスプレイに表示されるよう、映像信号を変換し、
    　前記ディスプレイには、前記変換された映像信号に応じた映像が表示される、請求項１に記載の映像処理装置。
  5. 　前記測定パターン生成部は、測定対象となる赤、緑および青色を含む前記測定パターンを生成する、請求項１に記載の映像処理装置。
  6. 　前記センサ制御部は、前記測定結果として、前記測定パターンにおける赤、緑および青色の色度を取得し、
    　前記カラーマネジメント部は、取得された色度に基づいて、前記ディスプレイに表示される映像の色を管理する、請求項５に記載の映像処理装置。
  7. 　前記カラーマネジメント部は、前記ディスプレイに表示される映像の輝度も管理する、請求項１に記載の映像処理装置。
  8. 　前記カラーマネジメント部は、前記映像信号における輝度成分と、前記ディスプレイに表示される映像の輝度と、が予め定めた関係となるよう、映像信号を変換し、
    　前記ディスプレイには、前記変換された映像信号に応じた映像が表示される、請求項７に記載の映像処理装置。
  9. 　前記カラーマネジメント部は、前記映像信号の輝度成分を変換する、請求項８に記載の映像処理装置。
  10. 　前記測定パターン生成部は、測定対象となる、輝度が互いに異なる複数のグレー画像を含む前記測定パターンを生成する、請求項７に記載の映像処理装置。
  11. 　前記センサ制御部は、前記測定結果として、前記測定パターンにおける前記複数のグレー画像のそれぞれの輝度を取得し、
    　前記カラーマネジメント部は、取得された輝度に基づいて、前記ディスプレイに表示される映像の輝度を管理する、請求項１０に記載の映像処理装置。
  12. 　ディスプレイと、
    　請求項１に記載の映像処理装置と、を備える映像表示装置。
  13. 　ディスプレイに表示される、１または複数の測定パターンを生成するステップと、
    　前記測定パターンを測定するセンサを制御し、該センサから前記測定パターンの測定結果を取得するステップと、
    　前記測定結果を考慮して、前記ディスプレイに表示される映像の色を管理するステップと、を備える映像処理方法。
  14. 　前記色を管理するステップでは、前記ディスプレイに表示される映像の色域が目標の色域に近づくよう、映像信号を変換し、
    　前記ディスプレイには、前記変換された映像信号に応じた映像が表示される、請求項１３に記載の映像処理方法。
  15. 　前記色を管理するステップでは、前記映像信号の色成分を変換する、請求項１４に記載の映像処理方法。
  16. 　前記色を管理するステップでは、映像信号における特定の信号が予め定めた色として前記ディスプレイに表示されるよう、映像信号を変換し、
    　前記ディスプレイには、前記変換された映像信号に応じた映像が表示される、請求項１３に記載の映像処理方法。
  17. 　前記測定パターンを生成するステップでは、測定対象となる赤、緑および青色を含む前記測定パターンを生成する、請求項１３に記載の映像処理方法。
  18. 　前記測定結果を取得するステップでは、前記測定結果として、前記測定パターンにおける赤、緑および青色の色度を取得し、
    　前記色を管理するステップでは、取得された色度に基づいて、前記ディスプレイに表示される映像の色を管理する、請求項１７に記載の映像処理装置。
  19. 　前記測定結果を考慮して、前記ディスプレイに表示される映像の輝度を管理するステップを備える、請求項１３に記載の映像処理方法。
  20. 　前記輝度を管理するステップでは、前記映像信号における輝度成分と、前記ディスプレイに表示される映像の輝度と、が予め定めた関係となるよう、映像信号を変換し、
    　前記ディスプレイには、前記変換された映像信号に応じた映像が表示される、請求項１９に記載の映像処理方法。
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