(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される画像データに基づいて画像をスクリーンに投影して表示を行う画像表示装置に入力される前記画像データを補正するための補正カーブを生成する方法であって、
測定手段が、前記画像表示装置の暗室内出力特性と、照明が前記スクリーンに反射された反射光が所定の輝度値である場合の前記画像表示装置の照明下出力特性とを測定する測定工程と、
特性近似手段が、前記暗室内出力特性を平行移動させて、入力画像データの入力階調Doにおいて前記照明下出力特性と同じ値をとるようにして、前記照明下出力特性を前記暗室内出力特性に近似させる特性近似工程と、
補正カーブ生成手段が、近似された照明下出力特性に基づき、補正カーブを生成する補正カーブ生成工程と、
を備えた補正カーブ生成方法。
【請求項２】
入力される画像データに基づいて画像をスクリーンに投影して表示を行う画像表示装置に入力される前記画像データに対する画像処理方法であって、
色補正テーブル生成手段が、前記画像表示装置の暗室内出力特性を平行移動させて、入力画像データの入力階調Doにおいて、照明が前記スクリーンに反射された反射光が所定の輝度値である場合の照明下出力特性と同じ値をとるようにして、前記照明下出力特性を前記暗室内出力特性に近似させた前記照明下出力特性に基づく補正カーブを用いて色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成工程と、
色補正手段が、生成された前記色補正テーブルに基づき、前記画像データの色補正を行う色補正工程と、
を備えた画像処理方法。
【請求項３】
請求項２に記載の画像処理方法であって、入力最大階調を１としたときに前記入力階調Doが0.25≦Do≦0.50である、画像処理方法。
【請求項４】
入力される画像データに基づいて画像をスクリーンに投影して表示を行う画像表示装置であって、
前記画像表示装置の暗室内出力特性を平行移動させて、入力画像データの入力階調Doにおいて、照明が前記スクリーンに反射された反射光が所定の輝度値である場合の照明下出力特性と同じ値をとるようにして、前記照明下出力特性を前記暗室内出力特性に近似させた前記照明下出力特性に基づく補正カーブを用いて色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成手段と、
生成された前記色補正テーブルに基づき、前記画像データの色補正を行う色補正手段と、
を備えた画像表示装置。
【請求項５】
入力される画像データに基づいて画像をスクリーンに投影して表示を行う画像表示装置における画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読取可能な記録媒体であって、
前記画像表示装置の暗室内出力特性を平行移動させて、入力画像データの入力階調Doにおいて、照明が前記スクリーンに反射された反射光が所定の輝度値である場合の照明下出力特性と同じ値をとるようにして、前記照明下出力特性を前記暗室内出力特性に近似させた前記照明下出力特性に基づく補正カーブを用いて色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成処理と、
生成された前記色補正テーブルに基づき、前記画像データの色補正を行う色補正処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読取可能な記録媒体。
【請求項６】
入力される画像データに基づいて画像をスクリーンに投影して表示を行う画像表示装置における画像処理を行うための補正カーブを記録したコンピュータによって読取可能な記録媒体であって、
前記補正カーブが、前記画像表示装置の暗室内出力特性を平行移動させて、入力画像データの入力階調Doにおいて、照明が前記スクリーンに反射された反射光が所定の輝度値である場合の照明下出力特性と同じ値をとるようにして、前記照明下出力特性を前記暗室内出力特性に近似させた前記照明下出力特性に基づいており、
前記画像処理は、
前記補正カーブを用いて色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成処理と、
生成された前記色補正テーブルに基づき、前記画像データの色補正を行う色補正処理と、
を有する記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用環境の変化を補正することによって出力画像の見えを調整する補正カーブ生成方法、画像表示装置、画像処理方法および記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタなどの画像表示装置を用いる場合、使用環境が変化しても製作者の意図した画像を再現できることが重要である。このような画像の見えを調整する考え方として、デバイスの入出力特性を管理して色を再現するカラーマネージメントという考え方があるが、使用環境の変化を加味したカラーマネージメントの具体的な手法に関しては明確になっていない。特に、使用環境の変化として、外部照明の明るさが変化する場合を考慮しなければ適切な色の再現を行うことは困難である。一般的に、外部照明の明るさが増大すると、画像表示装置の出力画像のコントラストが低下して、適切な色再現が不可能となってしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、外部照明の明るさが変化しても適切な色再現が可能な補正カーブ生成方法、画像処理方法、画像表示装置および記録媒体を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み、請求項１に記載の発明は、画像表示装置に入力される画像データを補正するための補正カーブを生成する方法であって、前記画像表示装置の暗室内出力特性と、所定輝度値の照明下における前記画像表示装置の照明下出力特性とを測定する測定工程と、入力画像データの所望の入力階調範囲において、前記照明下出力特性を前記暗室内出力特性に近似させる特性近似工程と、近似された照明下出力特性に基づき、補正カーブを生成する補正カーブ生成工程と、を備えて構成される。
【０００５】
以上のように構成された、画像表示装置に入力される画像データを補正するための補正カーブを生成する方法によれば、測定工程によって、前記画像表示装置の暗室内出力特性と、所定輝度値の照明下における前記画像表示装置の照明下出力特性とが測定される。そして、特性近似工程によって、入力画像データの所望の入力階調範囲において、前記照明下出力特性が前記暗室内出力特性に近似され、当該近似された照明下出力特性に基づき、補正カーブが生成される。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、画像表示装置に入力される画像データに対する画像処理方法であって、入力画像データの所望の入力階調範囲において、所定輝度値の照明下における前記画像表示装置の照明下出力特性を前記画像表示装置の暗室内出力特性に近似させた照明下出力特性に基づく補正カーブを用いて、入力画像データに対して画像処理を行うように構成される。
【０００７】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像処理方法であって、
前記所定輝度値が異なる、複数の補正カーブを備えて構成される。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の画像処理方法であって、前記所望の入力階調範囲が中階調付近であるように構成される。
【０００９】
さらに、請求項５に記載の発明は、請求項２乃至４のいづれか一項に記載の画像処理方法であって、前記暗室内出力特性および前記照明下出力特性を所定の輝度範囲に規格化し、入力画像データの所望の入力階調範囲において、規格化された照明下出力特性を規格化された暗室内出力特性に近似させるように構成される。
【００１０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項２乃至５のいづれか一項に記載の画像処理方法であって、低階調領域または高階調領域において補正カーブの丸め処理を行うように構成される。
【００１１】
さらに、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像処理方法であって、前記丸め処理の程度が調節可能であるように構成される。
【００１２】
また、請求項８に記載の発明は、請求項２乃至７のいづれか一項に記載の画像処理方法であって、前記近似の程度が調節可能であるように構成される。
【００１３】
さらに、請求項９に記載の発明は、請求項３乃至８のいづれか一項に記載の画像処理方法であって、外部照明の輝度値に基づき、複数の補正カーブの中から一の補正カーブを選択する選択工程を備え、選択された補正カーブに基づいて、入力画像データに画像処理を行うように構成される。
【００１４】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の画像処理方法であって、前記選択工程における外部照明の輝度値を入力するための工程をさらに備えて構成される。
【００１５】
さらに、請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の画像処理方法であって、前記選択工程における外部照明の輝度値を測定するするための工程をさらに備えて構成される。
【００１６】
また、請求項１２に記載の発明は、入力される画像データに対して所望の画像処理を行って画像を表示する画像表示装置であって、入力画像データの所望の入力階調範囲において、所定輝度値の照明下における前記画像表示装置の照明下出力特性を前記画像表示装置の暗室内出力特性に近似させた照明下出力特性に基づく補正カーブを用いて、入力画像データに対して画像処理を行うように構成される。
【００１７】
さらに、請求項１３に記載の発明は、入力される画像データに対して所望の画像処理を行って画像を表示する画像表示装置であって、請求項１に記載の補正カーブ生成方法における測定工程、特性近似工程および補正カーブ生成工程を順次繰返し、順次生成される補正カーブに基づいて入力画像データに対して画像処理を行うように構成される。
【００１８】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１２に記載の画像処理装置であって、前記所定輝度値が異なる、複数の補正カーブを備えて構成される。
【００１９】
さらに、請求項１５に記載の発明は、入力される画像データに対して所望の画像処理を行って画像を表示する画像表示装置であって、請求項１に記載の補正カーブ生成方法における測定工程、特性近似工程および補正カーブ生成工程を、所定輝度値を変化させて複数回繰り返すことによって生成された複数の補正カーブを格納するための格納手段を備えて構成される。
【００２０】
また、請求項１６に記載の発明は、請求項１２乃至１５のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、前記所望の入力階調範囲が中階調付近であるように構成される。
【００２１】
さらに、請求項１７に記載の発明は、請求項１２乃至１６のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、前記暗室内出力特性および前記照明下出力特性が所定の輝度範囲に規格化され、入力画像データの所望の入力階調範囲において、規格化された照明下出力特性が規格化された暗室内出力特性に近似しているように構成される。
【００２２】
また、請求項１８に記載の発明は、請求項１２乃至１７のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、低階調領域または高階調領域において補正カーブの丸め処理を行うように構成される。
【００２３】
さらに、請求項１９に記載の発明は、請求項１８に記載の画像処理装置であって、前記丸め処理の程度が調節可能であるように構成される。
【００２４】
また、請求項２０に記載の発明は、請求項１２乃至１９のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、前記近似の程度が調節可能であるように構成される。
【００２５】
さらに、請求項２１に記載の発明は、請求項１４乃至２０のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、外部照明の輝度値に基づき、複数の補正カーブの中から一の補正カーブを選択する選択手段を備え、選択された補正カーブに基づいて、入力画像データに画像処理を行うように構成される。
【００２６】
また、請求項２２に記載の発明は、請求項２１に記載の画像処理装置であって、前記選択手段における外部照明の輝度値を入力するための手段をさらに備えて構成される。
【００２７】
さらに、請求項２３に記載の発明は、請求項２１に記載の画像処理装置であって、前記選択手段における外部照明の輝度値を測定するするための手段をさらに備えて構成される。
【００２８】
また、請求項２４に記載の発明は、画像表示装置に入力される画像データに対する画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読取可能な記録媒体であって、入力画像データの所望の入力階調範囲において、所定輝度値の照明下における前記画像表示装置の照明下出力特性を前記画像表示装置の暗室内出力特性に近似させた照明下出力特性に基づく補正カーブを用いての入力画像データに対する画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録してコンピュータによって読取可能に構成される。
【００２９】
さらに、請求項２５に記載の発明は、請求項２４に記載の記録媒体であって、前記所定輝度値が異なる、複数の補正カーブを備えて構成される。
【００３０】
また、請求項２６に記載の発明は、請求項２４または２５に記載の記録媒体であって、前記所望の入力階調範囲が中階調付近であるように構成される。
【００３１】
さらに、請求項２７に記載の発明は、請求項２４乃至２６のいづれか一項に記載の記録媒体であって、前記暗室内出力特性および前記照明下出力特性が所定の輝度範囲に規格化され、入力画像データの所望の入力階調範囲において、規格化された照明下出力特性が規格化された暗室内出力特性に近似しているように構成される。
【００３２】
また、請求項２８に記載の発明は、請求項２４乃至２７のいづれか一項に記載の記録媒体であって、低階調領域または高階調領域において補正カーブの丸め処理を行うように構成される。
【００３３】
さらに、請求項２９に記載の発明は、請求項２８に記載の記録媒体であって、
前記丸め処理の程度が調節可能であるように構成される。
【００３４】
また、請求項３０に記載の発明は、請求項２４乃至２９のいづれか一項に記載の記録媒体であって、前記近似の程度が調節可能であるように構成される。
【００３５】
さらに、請求項３１に記載の発明は、請求項２５乃至３０のいづれか一項に記載の記録媒体であって、外部照明の輝度値に基づき、複数の補正カーブの中から一の補正カーブを選択する選択処理と、選択された補正カーブに基づく、入力画像データに対する画像処理と、をさらにコンピュータに実行させるためのプログラムを記録してコンピュータによって読取可能に構成される。
【００３６】
また、請求項３２に記載の発明は、請求項３１に記載の記録媒体であって、前記選択処理における外部照明の輝度値を入力するための処理をさらに備えて構成される。
【００３７】
さらに、請求項３３に記載の発明は、請求項３１に記載の記録媒体であって、前記選択処理における外部照明の輝度値を測定するするための処理をさらに備えて構成される。
【００３８】
また、請求項３４に記載の発明は、画像表示装置に入力される画像データに対する画像処理を行うための補正カーブを記録してコンピュータによって読取可能な記録媒体であって、前記補正カーブが、入力画像データの所望の入力階調範囲において、所定輝度値の照明下における前記画像表示装置の照明下出力特性を前記画像表示装置の暗室内出力特性に近似させた照明下出力特性に基づいているように構成される。
【００３９】
さらに、請求項３５に記載の発明は、請求項３４に記載の記録媒体であって、前記所定輝度値が異なる、複数の補正カーブを備えて構成される。
【００４０】
また、請求項３６に記載の発明は、請求項３４または３５に記載の記録媒体であって、前記所望の入力階調範囲が中階調付近であるように構成される。
【００４１】
さらに、請求項３７に記載の発明は、請求項３４乃至３６のいづれか一項に記載の記録媒体であって、前記暗室内出力特性および前記照明下出力特性が所定の輝度範囲に規格化され、入力画像データの所望の入力階調範囲において、規格化された照明下出力特性が規格化された暗室内出力特性に近似しているように構成される。
【００４２】
また、請求項３８に記載の発明は、請求項３４乃至３７のいづれか一項に記載の記録媒体であって、低階調領域または高階調領域において補正カーブの丸め処理を行うように構成される。
【００４３】
さらに、請求項３９に記載の発明は、請求項３８に記載の記録媒体であって、前記丸め処理の程度が調節可能であるように構成される。
【００４４】
また、請求項４０に記載の発明は、請求項３４乃至３９のいづれか一項に記載の記録媒体であって、前記近似の程度が調節可能であるように構成される。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００４６】
第１実施形態
システム構成
図１に、本発明の画像表示装置の一実施形態にかかるプロジェクタ２０を用いたシステムの概略説明図を示す。本発明の画像表示装置としては、プロジェクタの他、ＣＲＴ、液晶ディスプレイなども含まれる。
【００４７】
スクリーン１０のほぼ正面に設けられたプロジェクタ２０から、所定の画像が投影される。
【００４８】
この場合、照明器具５０からの外部照明８０によってスクリーン１０に投影された画像の見え方は大きく異なってしまう。例えば、同じ白を表示する場合であっても、外部照明８０の強度によっては明るい白に見えたり、暗い白に見えたりする。
【００４９】
図２に、本発明の第１実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の機能ブロック図を示す。
【００５０】
本発明の第１実施形態にかかるプロジェクタ内の画像処理部１００は、アナログ形式の画像入力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１１０と、一次元色補正テーブルを各ＲＧＢ画像入力信号に対して適用して所望の色補正を行う色補正部１２０と、デジタル信号をアナログ信号に変換するためのＤ／Ａ変換部１３０と、液晶ライトバルブを駆動して画像の投影表示を行うためのＬ／Ｖ（ライトバルブ）駆動部１４０と、デバイス（プロジェクタ）の特性を保存するためのデバイス特性保存用メモリ１６０と、プロジェクタおよび外部照明のスクリーンによる反射光の輝度を測定するための光センサ１７０と、デバイス特性保存用メモリ１６０に保存されたデバイス特性と光センサ１７０の測色値とに基づき外部照明の影響を考慮した色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成部１５０と、を備えて構成される。
【００５１】
本発明によるプロジェクタでは、パーソナルコンピュータなどから供給されるアナログ形式の画像入力信号が、Ａ／Ｄ変換部１１０によってデジタル画像信号に変換される。そして、当該変換されたデジタル画像信号は、色補正テーブル生成部１５０によって生成される色補正テーブルを参照して、色補正部１２０によって外部照明の影響を考慮した所望の色補正がなされる。色補正されたデジタル画像信号は、Ｄ／Ａ変換部１３０によってアナログ信号に変換される。Ｌ／Ｖ駆動部１４０は、当該変換されたアナログ信号に基づき、液晶ライトバルブを駆動して画像の投影表示を行う。
【００５２】
画像処理部１００の動作
次に、図３を参照して、本発明の第１実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の動作を説明する。なお、以下に説明する色補正テーブルの生成・書込処理などの画像処理部１００による処理は、プロジェクタ２０のプログラム格納部（図示せず）に記録された画像処理プログラムを実行することによって行われる。前記プログラム格納部は、画像処理プログラムを記録した媒体を構成する。さらに、当該画像処理プログラム自体も、本願発明の範囲内に包含される。
【００５３】
まず、本発明によるプロジェクタ２０の使用が開始されると、色補正テーブル生成部１５０によって色補正テーブルの生成・書換処理が行われる（ステップ２０４）。当該色補正テーブルの生成・書換処理に関しては、以下で図４を参照して詳細に説明する。
【００５４】
そして、色補正テーブルの生成・書換処理の後、書き換えられた色補正テーブルを参照して色補正部１２０によって色補正された画像信号に基づき、画像の表示が行われる（ステップ２０６）。ここで、画像の表示を終了せず（ステップ２０８、Ｎｏ）、前回の色補正テーブルの生成・書換処理終了時から一定時間経過していない場合（ステップ２１０、Ｎｏ）、ステップ２０６の画像の表示状態が継続する。一方、画像の表示を終了せず（ステップ２０８、Ｎｏ）、前回の色補正テーブルの生成・書換処理終了時から一定時間経過した場合（ステップ２１０、Ｙｅｓ）、時間の経過とともに外部照明の明るさが変化する場合を考慮して、再度色補正テーブルの生成・書換処理を行い（ステップ２０４）、画像の表示を行う（ステップ２０６）。本発明によれば、一定時間毎に外部照明の明るさの変化を考慮して色補正テーブルを書き換えるので、外部照明の明るさが変化しても適切な色再現が可能となる。
【００５５】
そして、プロジェクタの電源をオフするなどして画像の表示を終了する場合（ステップ２０８、Ｙｅｓ）には処理を終了する。
【００５６】
色補正テーブルの生成・書換処理
次に、図４を参照して、本発明の第１実施形態にかかるプロジェクタ２０内の色補正テーブル生成部１５０による色補正テーブルの生成・書換処理（図３のステップ２０４における処理）について説明する。
【００５７】
色補正テーブルの生成・書換処理では、予め、暗室内でプロジェクタ（画像表示装置）２０に白（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝２５５階調）を出力させ、そのスクリーン１０からの反射光の輝度を光センサ１７０などで測定し、デバイス特性保存用メモリ１６０に格納しておく。
【００５８】
そして、プロジェクタ２０からの出力がない状態で、外部照明のスクリーン１０からの反射光の輝度を測定する（ステップ２２２）。
【００５９】
次に、補正カーブの計算処理が行われる（ステップ２２６）。当該補正カーブの計算処理に関しては、以下で図５を参照して詳細に説明する。そして、計算された補正カーブに基づいて、新たな一次元色補正テーブルが生成される。そして、色補正部１２０で参照される一次元色補正テーブルが、新たに生成された一次元色補正テーブルによって書き換えられる（ステップ２２８）。
【００６０】
補正カーブの計算処理
次に、図５を参照して、本発明の第１実施形態にかかるプロジェクタ２０内の色補正テーブル生成部１５０による補正カーブの計算処理（図４のステップ２２６における処理）について説明する。デバイス特性保存用メモリ１６０に格納されているプロジェクタの白出力のスクリーンによる反射光の輝度と、図４の２２２で求めた測定値と、に基づき以下のようにして補正カーブを求める。
【００６１】
補正カーブの計算処理では、まず、各環境下でγカーブを規格化する（ステップ２３０）。Ｗ（白）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれの補正カーブも同一のカーブとなるので、当該実施の形態では一例としてＷに関して補正カーブを計算する。各環境下（暗室の場合および外部照明が存在する場合）におけるγカーブを以下のように仮定する。ここで、γは対象となるプロジェクタの階調特性である。ガンマは、対象となるプロジェクタの階調特性を実際に測定して求め、その平均的な値を用いるのが適当である。当該実施の形態では、一例として、γ＝2.2とする。
暗室の場合：
Fd(Din)＝Yw・Dinγ  …  (1)
外部照明が存在する場合：
Fi(Din)＝Yw・Dinγ＋Yi  …  (2)
各環境下におけるγカーブを図６に示す。
【００６２】
ここで、Fがスクリーンからの反射光の合計輝度、DinがＲＧＢのデジタル入力値（０〜２５５階調）を０〜１に規格化したもの、Ywがプロジェクタの白の輝度、Yiが照明の輝度である。そして、これらの式(1)および式(2)を、各環境下でプロジェクタが白を出力した時の輝度（暗室の場合：Yw、外部照明外存在する場合：Yw＋Yi）で目が順応しているという仮定の下で規格化する。すなわち、式(1)および式(2)を、各環境下でプロジェクタが白を出力した時の輝度（暗室の場合：Yw、外部照明外存在する場合：Yw＋Yi）が１になるように規格化する。具体的には、
暗室の場合：
F’d(Din)＝Fd(Din)／Yw＝Dinγ  …  (3)
外部照明が存在する場合：
F’i(Din)＝Fi(Din)／(Yw＋Yi)＝(Yw・Dinγ＋Yi)／(Yw＋Yi)  …  (4)
となる。
【００６３】
各環境下における規格化されたγカーブを図７に示す。
【００６４】
次に、γカーブを基準点Doで重ね合わせる（ステップ２３２）。図８に示すように、基準点Doで、F’d(Din)がF’i(Din)と同一の値をとるように、F’d(Din)をF’軸方向に{F’i(Do)−F’d(Do)}だけ平行移動させる。具体的には、
0003719498.tif 000002
とする。ここで、式(3)および式(4)を用いると、
F”d(Din)＝Dinγ−Doγ＋(Yw・Doγ＋Yi)／(Yw＋Yi)  …  (5)
となる。
【００６５】
そして、式(5)を用いて補正カーブを算出する（ステップ２３４）。
【００６６】
このように当該実施形態では、図８に示すように、基準点Do付近で、外部照明が存在する場合の出力特性が、暗室の場合のγカーブと一致するように補正カーブを形成する。
【００６７】
そして、基準点Do付近での相対的なコントラスト（γカーブの傾き）が、外部照明の有無によって変化しないように入力階調データを補正することによって、外部照明の有無による出力画像の色の変化を小さくする。
【００６８】
以上を式で表現すると以下のようになる。
【００６９】
F’i(Dout)＝F”d(Din)  …  (6)
ここで、Doutは補正後の入力階調データである。
式(4)および式(5)を式(6)に代入すると、
(Yw・Doutγ＋Yi)／(Yw＋Yi)＝Dinγ−Doγ＋(Yw・Doγ＋Yi)／(Yw＋Yi)
これより、
Dout＝[(1＋Yi／Yw)Dinγ−(Yi／Yw)Doγ]1／γ  …  (7)
但し、図９に示すように、出力できる輝度範囲には限界があるため（0≦F”d(Din)≦1）、実際には、図９に示すような出力になるように補正をかける。
【００７０】
従って、Dout＜０のときは
Dout＝０
であり、Dout＞１のときは
Dout＝１
とする。
【００７１】
照明によるコントラスト低下を補正する際の中心となる階調Doを変化させることによって補正カーブは様々に変化する。一般的に、Doの値が小さいと、図１３に示すような補正カーブとなり、低階調域での階調性は向上するが投影画面が全体的に白っぽく見え、淡い色調となる。一方、Doの値を大きくすると、図１４に示すような補正カーブとなり、投影画面が全体的に黒っぽくなる上、低階調での階調変化がさらに少なくなる（いわゆる、低階調域のつぶれが顕著になる）。Doを適当な値にすることによって、投影画像の全体的な明るさを補正前とあまり変化させずに、鮮やかさが最も強調されるような補正をかけることができる。実験による評価を行った結果、Doの値は中階調付近（0.25≦Do≦0.50程度）が好適であることを確かめた。
【００７２】
さらに、図１０に示すように、補正量ΔFをα倍(0≦α≦1)して補正量を調整することもできる。補正のかかり過ぎによる、不自然な画像再現を防ぐためである。補正量を調整する場合のDoutの式(7)は、
Dout＝[(1＋αYi／Yw)Dinγ−(αYi／Yw)Doγ]1／γ  …  (7’)
となる。補正量をα倍することは、結果として照明の輝度Yiをα倍することに相当する。
【００７３】
なお、αの値は、0.8≦α≦1の範囲内であることが好ましい。
【００７４】
次に、補正カーブの丸め処理を行う（ステップ２３６）。
【００７５】
図１１に、式(7)または式(7’)によって表されるDoutとDinとの関係を示す。図１１に示すように、全体的にはコントラストを強調するような補正カーブを構成しているが、図１１に示す補正カーブでは、Dout＝0およびDout＝1の近傍で階調性がなくなってしまっているので、補正カーブを丸めることによって、Dout＝0およびDout＝1の近傍で階調性がなくならないようにする。
【００７６】
１）補正量を減少させる丸め処理
まず、Doutが０または１のまま変化しない階調がなくなるように、補正量ΔD＝Dout−Dinを、
ΔD  →  ΔD−(ΔD)β  …  (8)
のように減少させる。この変換を行うと、図１２に示すように補正量が大きい程、補正量の減少も大きくなるので、結果として補正カーブが丸められる。上記式(8)のβは丸め処理の強さを示すパラメータで、β＝0の場合には丸めの処理を行わない状態となり、β＝∞の場合にはDout＝Dinとなる。βの値は1.5程度が適当である。図１２の（１）に、補正量を減少させる丸め処理を行った場合のDoutとDinとの関係を示す。
【００７７】
２）近傍で平均化する丸め処理
図１２の（１）に示す補正カーブには鋭利な角部が残るので、さらに、各点で近傍平均をとる。具体的には、階調データを３３点（Din×255＝0，8，16，…，255）で計算して、各点において前後２点ずつを加えた計５点の平均をとる。これらの処理を行うことによって、Doutが０または１のまま変化しない階調のない補正カーブを生成することができる。
【００７８】
前記補正カーブの算出にあたっては、プロジェクタのγ、基準点Do、補正量αおよび丸め処理のパラメータβの４つのパラメータが必要となる。これらの値を調節することによって、同一の算出方法でも様々な補正カーブを生成することができる。
【００７９】
第２実施形態
図１５に、本発明の第２実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の機能ブロック図を示す。第１実施形態と同一の構成要素に関しては、第２実施形態においても同一の参照番号を付す。
【００８０】
本発明の第２実施形態にかかるプロジェクタ内の画像処理部１００は、第１実施形態と同様に、アナログ形式の画像入力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１１０と、一次元色補正テーブルを各ＲＧＢ画像入力信号に対して適用して所望の色補正を行う色補正部１２０と、デジタル信号をアナログ信号に変換するためのＤ／Ａ変換部１３０と、液晶ライトバルブを駆動して画像の投影表示を行うためのＬ／Ｖ（ライトバルブ）駆動部１４０と、を備えて構成される。
【００８１】
本発明の第２実施形態にかかるプロジェクタ内の画像処理部１００は、さらに、複数種類の輝度値の外部照明に対して生成された色補正テーブルを格納するための色補正テーブル格納部１９０と；光センサ１７０の測色値に基づき、色補正テーブル格納部１９０に格納されている色補正テーブルの中から好適な色補正テーブルを選択する色補正テーブル選択部１８０と；を備えている。
【００８２】
本発明の第２実施形態によるプロジェクタでは、第１実施形態と同様にして生成された色補正テーブルを色補正テーブル格納部１９０に予め格納しておく。そして、実際に画像を表示する際に、色補正テーブル選択部１８０が、光センサの測色値に基づき、適切な色補正テーブルを選択する。そして、当該選択された色補正テーブルに基づき、色補正部１２０は、デジタル画像入力信号に対して、外部照明の影響を考慮した所望の色補正を施す。色補正されたデジタル画像入力信号は、Ｄ／Ａ変換部１３０によってアナログ信号に変換され、当該変換されたアナログ信号に基づき、Ｌ／Ｖ駆動部１４０は液晶ライトバルブを駆動して画像の投影表示を行う。
【００８３】
本発明の第２実施形態にかかるプロジェクタ２０では、予め、複数種類の輝度値の外部照明に対して、第１実施形態と同様に補正カーブの計算処理を行ない、計算された補正カーブに基づいて、一次元色補正テーブルを生成し、当該生成された一次元色補正テーブルと、各外部照明の輝度値とが色補正テーブル格納部１９０に予め格納されている。
【００８４】
画像処理部１００の動作
次に、図１６を参照して、本発明の第２実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の動作を説明する。なお、以下に説明する画像処理部１００による処理は、第１実施形態と同様に、プロジェクタ２０のプログラム格納部（図示せず）に記録された画像処理プログラムを実行することによって行われる。前記プログラム格納部は、画像処理プログラムを記録した媒体を構成する。さらに、当該画像処理プログラム自体も、本願発明の範囲内に包含される。
【００８５】
まず、本発明によるプロジェクタ２０の使用が開始されると、光センサ１７０によって外部照明の輝度が測定される（ステップ３０２）。
【００８６】
次に、色補正テーブル選択部１８０は、色補正テーブル格納部１９０に格納されている外部照明の輝度値を参照して、光センサ１７０によって測定された外部照明の輝度値に最も近似する輝度値に対して生成された対応色補正テーブルを、色補正テーブル格納部１９０の中から選択して、色補正部１２０に対して、対応色補正テーブルを通知する。そして、色補正部１２０は、対応色補正テーブルを色補正テーブル格納部１９０から読み出し、色補正テーブルを当該対応色補正テーブルに書き換える（ステップ３０４）。
【００８７】
そして、色補正テーブルの選択・書換処理の後、書き換えられた色補正テーブルを参照して色補正部１２０によって色補正された画像信号に基づき、画像の表示が行われる（ステップ３０６）。ここで、画像の表示を終了せず（ステップ３０８、Ｎｏ）、前回の色補正テーブルの選択・書換処理終了時から一定時間経過していない場合（ステップ３１０、Ｎｏ）、ステップ３０６の画像の表示状態が継続する。一方、画像の表示を終了せず（ステップ３０８、Ｎｏ）、前回の色補正テーブルの選択・書換処理終了時から一定時間経過した場合（ステップ３１０、Ｙｅｓ）、時間の経過とともに外部照明の明るさが変化する場合を考慮して、再度外部照明の輝度測定（ステップ３０２）および色補正テーブルの選択・書換処理を行い（ステップ３０４）、画像の表示を行う（ステップ３０６）。本発明によれば、一定時間毎に外部照明の明るさの変化を考慮して色補正テーブルを書き換えるので、外部照明の明るさが変化しても適切な色再現が可能となる。
【００８８】
そして、プロジェクタの電源をオフするなどして画像の表示を終了する場合（ステップ３０８、Ｙｅｓ）には処理を終了する。
【００８９】
第３実施形態
図１７に、本発明の第３実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の機能ブロック図を示す。第１および第２実施形態と同一の構成要素に関しては、第３実施形態においても同一の参照番号を付す。
【００９０】
本発明の第３実施形態にかかるプロジェクタ内の画像処理部１００は、第１および第２実施形態と同様に、アナログ形式の画像入力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１１０と、一次元色補正テーブルを各ＲＧＢ画像入力信号に対して適用して所望の色補正を行う色補正部１２０と、デジタル信号をアナログ信号に変換するためのＤ／Ａ変換部１３０と、液晶ライトバルブを駆動して画像の投影表示を行うためのＬ／Ｖ（ライトバルブ）駆動部１４０と、を備えて構成される。
【００９１】
さらに、本発明の第３実施形態にかかるプロジェクタ内の画像処理部１００は、第２実施形態と同様に、複数種類の輝度値の外部照明に対して生成された色補正テーブルを格納するための色補正テーブル格納部１９０と；色補正テーブル格納部１９０に格納されている色補正テーブルの中から好適な色補正テーブルを選択する色補正テーブル選択部１８０と；を備えている。
【００９２】
本発明の第３実施形態にかかるプロジェクタ内の画像処理部１００は、（１）外部照明の輝度値を入力するための輝度入力手段２００をさらに備えている点、および（２）前記色補正テーブル選択部１８０が、輝度入力手段２００によって入力された輝度値に基づき、色補正テーブル格納部１９０に格納されている色補正テーブルの中から好適な色補正テーブルを選択する点において、第２実施形態とは異なる。
【００９３】
色補正テーブルの生成・格納処理に関しては、第２実施形態と同様なので、その説明を省略する。
【００９４】
画像処理部１００の動作
次に、図１８を参照して、本発明の第３実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の動作を説明する。
【００９５】
以下に説明する画像処理部１００による処理は、第１および第２実施形態と同様に、プロジェクタ２０のプログラム格納部（図示せず）に記録された画像処理プログラムを実行することによって行われる。前記プログラム格納部は、画像処理プログラムを記録した媒体を構成する。さらに、当該画像処理プログラム自体も、本願発明の範囲内に包含される。
【００９６】
第３実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の動作は、基本的に、第２実施形態と同様である。
【００９７】
第２実施形態では、ステップ３０２において、一定時間毎に光センサ１７０によって外部照明の輝度が測定され、色補正テーブル選択部１８０が、当該測定された外部照明の輝度値に最も近似する輝度値に対して生成された対応色補正テーブルを、色補正テーブル格納部１９０の中から選択する。
【００９８】
一方、第３実施形態では、ステップ４０２において、輝度入力手段２００によって外部照明の輝度値が入力され、色補正テーブル選択部１８０が、色補正テーブル格納部１９０に格納されている外部照明の輝度値を参照して、当該入力された外部照明の輝度値に最も近似する輝度値に対して生成された対応色補正テーブルを、色補正テーブル格納部１９０の中から選択する点において異なる。
【００９９】
輝度入力手段２００によって外部照明の輝度値が入力されると（ステップ４０２、Ｙｅｓ）、色補正テーブル選択部１８０は、色補正部１２０に対して、対応色補正テーブルを通知する。そして、色補正部１２０は、対応色補正テーブルを色補正テーブル格納部１９０から読み出し、色補正テーブルを当該対応色補正テーブルに書き換える（ステップ４０４）。そして、書き換えられた色補正テーブルを参照して色補正部１２０によって色補正された画像信号に基づき、画像の表示が行われる（ステップ４０６）。
【０１００】
一方、輝度入力手段２００によって外部照明の輝度値が入力されない場合（ステップ４０２、Ｎｏ）、色補正テーブルの書き換えを行わずに、画像の表示が行われる（ステップ４０６）。
【０１０１】
そして、プロジェクタの電源をオフするなどして画像の表示を終了するまで、上記ステップ４０２〜４０６が繰り返される（ステップ４０８）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の一例にかかるプロジェクタ２０を用いたシステムの概略説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部の機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態にかかるプロジェクタ２０内の色補正テーブル生成部１５０による色補正テーブルの生成・書換処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態にかかるプロジェクタ２０内の色補正テーブル生成部１５０による補正カーブの計算処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】各環境下におけるγカーブを示すグラフ図である。
【図７】各環境下における規格化されたγカーブを示すグラフ図である。
【図８】各環境下における規格化されたγカーブを基準点Doで合わせた状態を示すグラフ図である。
【図９】補正後の出力特性に対する補正処理を説明するためのグラフ図である。
【図１０】補正カーブの補正量の調整を説明するためのグラフ図である。
【図１１】  DoutとDinとの関係を示すグラフ図である。
【図１２】補正カーブの丸め処理を説明するための図である。
【図１３】  Doを変化させた場合の補正カーブの一例を示すグラフ図（１）である。
【図１４】  Doを変化させた場合の補正カーブの一例を示すグラフ図（２）である。
【図１５】本発明の第２実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の機能ブロック図である。
【図１６】本発明の第２実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１７】本発明の第３実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の機能ブロック図である。
【図１８】本発明の第３実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０  スクリーン
２０  プロジェクタ
５０  照明器具
６０  光センサ
８０  外部照明
１００  画像処理部
１１０  Ａ／Ｄ変換部
１２０  色補正部
１３０  Ｄ／Ａ変換部
１４０  Ｌ／Ｖ駆動部
１５０  色補正テーブル生成部
１７０  光センサ
１８０  色補正テーブル選択部
１９０  色補正テーブル格納部
２００  輝度入力手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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