(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる色を表示する複数のサブ画素からなる表示画素が第１方向及び第２方向に複数配列され、前記第２方向において隣り合い、異なる前記表示画素に含まれる前記サブ画素が互いに同じ色を表示する画像表示装置であって、
入力された画像データがグレースケール画像である場合に、
前記画像データのエッジを構成する、第１データ画素および前記第１データ画素よりも階調値が小さい第２データ画素において、前記第１データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、前記第２データ画素に対応する表示画素に近い位置に配列された第１サブ画素と、前記エッジを構成しない第３データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、前記第１サブ画素と同じ色を表示する第２サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に、前記第１サブ画素の明るさが前記第２サブ画素の明るさよりも小さくなるように前記画像データを補正する補正部を備え、
前記補正部はさらに、
前記第１データ画素に対応する表示画素を構成するサブ画素のうち、前記第１サブ画素と前記第１方向において隣り合う第３サブ画素と、前記第３データ画素に対応する表示画素において前記第３サブ画素と同じ色を表示する第４サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に、前記第３サブ画素の明るさが、前記第４サブ画素の明るさよりも小さくなるように前記画像データを補正し、
前記データ画素は、前記表示画素を構成する前記複数のサブ画素が表示する色に対応する階調値を有し、
前記補正部は、ｉ＝１、２、３、４、として、前記第ｉサブ画素に対応する第ｉデータサブ画素の階調値をαｉ、前記第ｉサブ画素において表示可能な最大の階調値をαＭｉ、
前記第ｉサブ画素に対するガンマ補正のγ値をγｉ、前記第ｉサブ画素の補正係数をβｉ、として、
β１＜β２となる前記β１および前記β２、並びに、β３＜β４となる前記β３および前記β４、を用いて、以下の式（１）に基づいて前記第ｉサブ画素に対応する補正後の前記第ｉデータサブ画素の階調値αｏｉを決定する、
画像表示装置。
0005879844.tif 000016
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記表示画素を構成する前記複数のサブ画素は、赤色を表示する赤色サブ画素と、青色を表示する青色サブ画素と、の間に、緑色を表示する緑色サブ画素が配列されている、
画像表示装置。
【請求項３】
互いに異なる色を表示する複数のサブ画素からなる表示画素が第１方向及び第２方向に複数配列され、前記第２方向において隣り合い、異なる前記表示画素に含まれる前記サブ
画素が互いに同じ色を表示する表示部に表示される画像データを処理する画像処理装置であって、
入力された画像データがグレースケール画像である場合に、
前記画像データのエッジを構成する、第１データ画素および前記第１データ画素よりも階調値が小さい第２データ画素において、前記第１データ画素に対応する表示画素を構成
し、かつ、前記第２データ画素に対応する表示画素に近い位置に配列された第１サブ画素と、前記エッジを構成しない第３データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、前記第
１サブ画素と同じ色を表示する第２サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に、前記第１サブ画素の明るさが前記第２サブ画素の明るさよりも小さくなるように前記画像データ
を補正する補正部を有し、
前記補正部はさらに、
前記第１データ画素に対応する表示画素を構成するサブ画素のうち、前記第１サブ画素と前記第１方向において隣り合う第３サブ画素と、前記第３データ画素に対応する表示画素において前記第３サブ画素と同じ色を表示する第４サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に、前記第３サブ画素の明るさが、前記第４サブ画素の明るさよりも小さくなるように前記画像データを補正し、
前記データ画素は、前記表示画素を構成する前記複数のサブ画素が表示する色に対応する階調値を有し、
前記補正部は、ｉ＝１、２、３、４、として、前記第ｉサブ画素に対応する第ｉデータサブ画素の階調値をαｉ、前記第ｉサブ画素において表示可能な最大の階調値をαＭｉ、前記第ｉサブ画素に対するガンマ補正のγ値をγｉ、前記第ｉサブ画素の補正係数をβｉ、として、
β１＜β２となる前記β１および前記β２、並びに、β３＜β４となる前記β３および前記β４、を用いて、以下の式（１）に基づいて前記第ｉサブ画素に対応する補正後の前記第ｉデータサブ画素の階調値αｏｉを決定する画像処理装置。
0005879844.tif 000017
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、１画素内に複数のサブ画素を備えた画像表示装置が知られている。この種の画像表示装置では、グレースケール画像を表示した場合に、サブ画素の並びに従って、画像のエッジ部に偽色が発生することが知られている。例えば、赤、緑、青の３種類のサブ画素を画面の左端から順にストライプ状に配列した画像表示装置では、白い背景画像の中に黒い線を１本表示すると、黒い線の左側のエッジ部に、青色サブ画素に対応した青色の偽色が発生し、黒い線の右側のエッジ部に、赤色サブ画素に対応した赤色の偽色が発生する。
【０００３】
このような偽色は、画像のエッジ部のサブ画素の色が人間の眼に強く認識されるために、本来白色が表示されている部分に、赤色若しくは青色の色づきが発生しているように感じられる現象である。画面を遠くから見る場合には、このような偽色は殆ど認識されないが、携帯情報端末等のように画面を間近で見る場合（例えば、画面と人間の眼との距離が３０ｃｍ〜５０ｃｍである場合）には、偽色の影響は無視できなくなる。
【０００４】
そこで、特許文献１では、サブ画素の種類を４種類以上とし、それらのサブ画素の配置を工夫することで、偽色の発生を抑制している。例えば、特許文献１の図２では、１画素内に配置するサブ画素を赤、緑、青、エメラルドグリーン、黄の５種類とし、それらをこの順にストライプ状に配列する方法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２４０６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の画像表示装置は、画像表示領域内の全てのサブ画素を特定の配列で配置したものである。そのため、偽色の発生は画面全体で抑制される。しかし、特許文献１の画像表示装置は、サブ画素の種類や配置が特定のものに限定されるため、通常の赤、緑、青の３種類のサブ画素をストライプ配置した画像表示装置に適用することができない。
【０００７】
本発明の目的は、通常の赤、緑、青の３種類のサブ画素をストライプ配置した画像表示装置においても、偽色が認識されにくい画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像表示装置は、互いに異なる色を表示する複数のサブ画素からなる表示画素が第１方向及び第２方向に複数配列され、前記第２方向において隣り合い、異なる前記表示画素に含まれる前記サブ画素が互いに同じ色を表示する画像表示装置であって、入力された画像データがグレースケール画像であるか否かを判定する判定部と、前記画像データがグレースケール画像であると判定された場合に、前記画像データのエッジを検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記エッジを構成する、第１データ画素および前記第１データ画素よりも階調値が小さい第２データ画素において、前記第１データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、前記第２データ画素に対応する表示画素に近い位置に配列された第１サブ画素と、前記エッジを構成しない第３データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、前記第１サブ画素と同じ色を表示する第２サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に、前記第１サブ画素の明るさが前記第２サブ画素の明るさよりも小さくなるように前記画像データを補正する補正部と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
この構成にすれば、判定部によって画像データがグレースケール画像であると判定された場合に、検出部によってグレースケール画像のエッジが検出される。検出されたエッジを構成する、第１データ画素および第１データ画素よりも階調値が小さい第２データ画素において、第１データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、第２データ画素に対応する表示画素に近い位置に配列された第１サブ画素と、エッジを構成しない第３データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、第１サブ画素と同じ色を表示する第２サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に第１サブ画素の明るさが第２サブ画素の明るさよりも小さくなるように画像データを補正部が補正する。これにより、画像表示装置においてエッジを構成する表示画素のうち、相対的に明るい表示画素を構成し、かつ、エッジを構成し相対的に暗い表示画素に最も近い位置にある第１サブ画素の明るさが、エッジを構成しない第３データ画素において第１サブ画素と同じ色を表示する第２サブ画素に対して相対的に低減される。したがって、第１サブ画素の色が第２サブ画素の色よりも人間の眼に認識されにくくなる。すなわち、偽色が認識されにくい画像表示装置を提供することができる。
【００１０】
前記画像表示装置であって、前記補正部はさらに、前記第１データ画素に対応する表示画素を構成するサブ画素のうち、前記第１サブ画素と前記第１方向において隣り合う第３サブ画素と、前記第３データ画素に対応する表示画素において前記第３サブ画素と同じ色を表示する第４サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に、前記第３サブ画素の明るさが、前記第４サブ画素の明るさよりも小さくなるように補正することが望ましい。
【００１１】
この構成によれば、補正部はさらに、第１データ画素に対応する表示画素を構成するサブ画素のうち、第１サブ画素と第１方向において隣り合う第３サブ画素と、第３データ画素に対応する表示画素において第３サブ画素と同じ色を表示する第４サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に、第３サブ画素の明るさが、第４サブ画素の明るさよりも小さくなるように、画像データを補正する。したがって、第１サブ画素が含まれる表示画素において、エッジを表示する相対的に暗い表示画素に第１サブ画素の次に近い位置にある第３サブ画素の明るさが、第３データ画素において第３サブ画素と同じ色を表示する第４サブ画素に対して相対的に低減される。したがって、第３サブ画素の色が第４サブ画素の色よりも人間の眼に認識されにくくなる。これにより、第１サブ画素に対応した色の偽色だけではなく、第３サブ画素に対応した色の偽色の発生を抑えることができる。第１サブ画素の明るさのみを低減する場合に比べて、さらに偽色の発生を抑えることができる。
【００１２】
前記画像表示装置であって、前記データ画素は、前記表示画素を構成する前記複数のサブ画素が表示する色に対応する階調値を有し、前記補正部は、ｉ＝１、２、３、４、として、前記第ｉサブ画素に対応する第ｉデータサブ画素の階調値をαi、前記第ｉサブ画素において表示可能な最大の階調値をαMi、前記第ｉサブ画素に対するガンマ補正のγ値をγi、前記第ｉサブ画素の補正係数をβi、として、β1＜β2となる前記β1および前記β2、並びに、β3＜β4となる前記β3および前記β4、を用いて、以下の式（１）に基づいて前記第ｉサブ画素に対応する補正後の前記第ｉデータサブ画素の階調値αoiを決定することが望ましい。
【００１３】
【数１】
0005879844.tif 000002
【００１４】
この構成によれば、補正部は、ｉ＝１、２、３、４、として、第ｉサブ画素の補正係数をβi、として、β1＜β2となる前記β1および前記β2、並びに、β3＜β4となる前記β3および前記β4、を用いて、式（１）に基づいて第ｉデータサブ画素の階調値αoiを決定する。第１サブ画素の補正係数が第２サブ画素の補正係数よりも小さく、第３サブ画素の補正係数が第４サブ画素の補正係数よりも小さいので、ガンマ補正に付随して、第１サブ画素の明るさが第２サブ画素の明るさよりも小さく、第３サブ画素の明るさが第４サブ画素の明るさよりも小さくなるように画像データの補正を行うことができる。画像表示装置のサブ画素の構成は従来のものを流用することができる。よって、画像データの補正の計算結果を記載したルックアップテーブルの内容を変更するのみで、本発明の効果を容易に得ることができる。
【００１５】
前記画像表示装置であって、前記表示画素を構成する前記複数のサブ画素は、赤色を表示する赤色サブ画素と、青色を表示する青色サブ画素と、の間に、緑色を表示する緑色サブ画素が配列されていることが望ましい。この場合、各サブ画素の補正量は以下の方法により決定することができる。
【００１６】
第１の方法としては、前記画像表示装置であって、前記第１サブ画素が前記赤色サブ画素であり、前記第３サブ画素が前記緑色サブ画素である場合に、前記補正部は、前記第１サブ画素の補正量をβｒ、前記第３サブ画素の補正量をβｇとしたときに、前記βｒと前記βｇとを以下の関係式（２）を満たすように決定することができる。
【００１７】
【数２】
0005879844.tif 000003
【００１８】
第２の方法としては、前記画像表示装置であって、前記第１サブ画素が前記青色サブ画素であり、前記第３サブ画素が前記緑色サブ画素である場合に、前記補正部は、前記第１サブ画素の補正量をβｂ、前記第３サブ画素の補正量をβｇとしたときに、前記βｂと前記βｇとを以下の関係式（３）を満たすように決定することができる。
【００１９】
【数３】
0005879844.tif 000004
【００２０】
第３の方法としては、前記画像表示装置であって、前記第１サブ画素が前記赤色サブ画素であり、前記第３サブ画素が前記緑色サブ画素である場合に、前記補正部は、前記第１サブ画素の補正量をβｒ、前記第３サブ画素の補正量をβｇとしたときに、前記βｒと前記βｇとを以下の関係式（４）を満たすように決定することができる。
【００２１】
【数４】
0005879844.tif 000005
【００２２】
第４の方法としては、前記画像表示装置であって、前記第１サブ画素が前記青色サブ画素であり、前記第３サブ画素が前記緑色サブ画素である場合に、前記補正部は、前記第１サブ画素の補正量をβｂ、前記第３サブ画素の補正量をβｇとしたときに、前記βｂと前記βｇとを以下の関係式（５）を満たすように決定することができる。
【００２３】
【数５】
0005879844.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態の画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】同画像表示装置の表示部の具体的な構成を示す斜視図である。
【図３】同画像表示装置の表示部に設けられた画像表示領域の平面図である。
【図４】第１実施形態における画像処理回路の処理フローを示す図である。
【図５】S−CIELABの計算手順を示す図である。
【図６】S−CIELABの計算手順で用いられるパラメーターである。
【図７】S−CIELABの計算手順で用いられるパラメーターである。
【図８】左方向のエッジに対応するサブ画素の補正量の組み合わせを示す図である。
【図９】右方向のエッジに対応するサブ画素の補正量の組み合わせを示す図である。
【図１０】左方向のエッジに対応するサブ画素の補正量の画質評価結果である。
【図１１】右方向のエッジに対応するサブ画素の補正量の画質評価結果である。
【図１２】画質評価指標を色差平均値とした場合の左方向エッジの画質評価結果である。
【図１３】画質評価指標を色差平均値とした場合の右方向エッジの画質評価結果である。
【図１４】画質評価指標を色差最大値とした場合の左方向エッジの画質評価結果である。
【図１５】画質評価指標を色差最大値とした場合の右方向エッジの画質評価結果である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の画像表示装置１００の概略構成を示すブロック図である。
【００２６】
画像表示装置１００は、主に、画像処理部１０と、データ線駆動回路２１と、走査線駆動回路２２と、表示部２３と、を有する。画像表示装置１００は、赤色を表示する赤色サブ画素、緑色を表示する緑色サブ画素、青色を表示する青色サブ画素の３つのサブ画素を用いて画像を表示可能に構成されている。なお、以下では、「赤」、「緑」、「青」を単に「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」と表記する場合がある。
【００２７】
画像処理部１０は、Ｉ／Ｆ制御回路１１と、画像処理回路１２と、ＶＲＡＭ１３と、アドレス制御回路１４と、テーブル格納メモリー１５と、γ補正回路１６と、を備える。Ｉ／Ｆ制御回路１１は、外部（例えばカメラなど）から画像データと制御コマンドを取得し、画像データｄ１を画像処理回路１２に供給する。外部から供給される画像データは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色で構成されている。
【００２８】
画像処理回路１２は、テーブル格納メモリー１５に記憶されたデータなどを参照して画像データの補正を行う。画像処理回路１２で補正された画像データｄ２は、ＶＲＡＭ１３に書き込まれる。ＶＲＡＭ１３に書き込まれた画像データｄ２は、アドレス制御回路からの制御信号ｄ２１に基づいて、γ補正回路１６によって画像データｄ３として読み出されると共に、走査線駆動回路２２によってアドレスデータ（走査線駆動回路２２はアドレスデータを元に同期をとるため）ｄ４として読み出される。γ補正回路１６は、テーブル格納メモリー１５に記憶されたデータ（ルックアップテーブル）などを参照して、取得した画像データｄ３に対してガンマ補正を行う。γ補正回路１６は、ガンマ補正後の画像データｄ５をデータ線駆動回路２１に供給する。
【００２９】
画像処理回路１２は、以下の式（６）に基づいて、サブ画素に入力する補正後の画像データの階調値αoiを決定し、補正を行う。
【００３０】
【数６】
0005879844.tif 000007
【００３１】
ただし、αiは外部から入力される画像データの階調値であり、αMiは表示可能な最大の階調値であり、γiはガンマ補正値であり、αoiはサブ画素に対応する補正後の画像データの階調値であり、βiはサブ画素毎に設定される補正量である。
【００３２】
データ線駆動回路２１は、３０７２本のデータ線に対してデータ線駆動信号Ｘ１〜Ｘ３０７２を供給する。走査線駆動回路２２は、７６８本の走査線に対して走査線駆動信号Ｙ１〜Ｙ７６８を供給する。データ線駆動回路２１と走査線駆動回路２２は、同期して表示部（表示パネル）２３を駆動する。表示部２３は、液晶（ＬＣＤ）によって構成され、ＲＧＢの３色を用いて画像を表示する。表示部２３は、ＲＧＢに対応する３つのサブ画素を一組として有する単位画素（以下、単に「画素」と呼ぶ。）が、「縦７６８個×横１０２４個」有するＸＧＡサイズによって構成されている。そのため、データ線の数が「１０２４×３＝３０７２本」となっている。表示部２３は、走査線及びデータ線に電圧を印加されることによって、表示すべき文字や映像などの画像を表示する。
【００３３】
図２は、表示部２３の具体的な構成を示す斜視図である。ＴＦＴアレイ基板２３ｇの内側には画素電極２３ｆが形成され、対向基板２３ｂの内側には共通電極２３ｄが形成されている。対向基板２３ｂと共通電極２３ｄの間には、カラーフィルター２３ｃが形成されている。ＴＦＴアレイ基板２３ｇと対向基板２３ｂの外側には、バックライトユニット２３ｉと、上下偏光板２３ａ、２３ｈとが形成されている。
【００３４】
ＴＦＴアレイ基板２３ｇ及び対向基板２３ｂは、ガラス・プラスチック等の透明基板によって構成されている。画素電極２３ｆ及び共通電極２３ｄは、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体によって形成されている。画素電極２３ｆは、ＴＦＴアレイ基板２３ｇに設けられたＴＦＴ（Thin film Transistor）に接続されており、ＴＦＴのスイッチング駆動に応じて、共通電極２３ｄと画素電極２３ｆの間の液晶層２３ｅに電圧を付与するようになっている。液晶層２３ｅは、共通電極２３ｄと画素電極２３ｆによって付与された電圧値に応じて配列が変化する液晶分子を有している。
【００３５】
液晶層２３ｅ及び上下偏光板２３ａ、２３ｈにおいては、液晶層２３ｅに付与される電圧値に応じて液晶分子の配列が変化することで、液晶層２３ｅ及び上下偏光板２３ａ、２３ｈを透過する光量が変わる。液晶層２３ｅは、バックライトユニット２３ｉ側から入射する光の光量を制御して、観察者側に所定の透光量で透過させる。バックライトユニット２３ｉは、光源と導光板によって構成されている。光源から発光した光は導光板内部に均一に広げられ、図２中の矢印で示す方向に光源光が出射されるようになっている。光源は、蛍光管や白色ＬＥＤ等から構成され、導光板は、アクリル等の樹脂から構成される。表示部２３は、バックライトユニット２３ｉの発光を矢印で示す方向に向けて出射し、対向基板２３ｂ側から取り出す透過型液晶表示装置である。即ち、バックライトユニット２３ｉの光源光を利用して液晶表示を行うようになっている。
【００３６】
図３は、表示部２３に設けられた画像表示領域２３Ａの平面図である。図３では、横方向に５個、縦方向に４個の画素１５１が図示されているが、実際には、横方向に１０２４個、縦方向に７６８個の画素１５１が画像表示領域２３Ａに設けられている。なお、「横方向」とは、走査線に平行な方向であり、「第１方向」に相当する。「縦方向」とは、走査線に垂直な方向であり、「第２方向」に相当する。また、図３（ａ）においてサブ画素１５５〜１５９内に表示される数値は、外部から供給される画像データの階調値であり、図３（ｂ）においてサブ画素１５５〜１５９内に表示される数値は、画像処理回路１２によって補正された画像データの階調値である。
【００３７】
画像表示領域２３Ａには、複数の画素１５１が縦方向及び横方向に配列されている。１つの画素１５１には、赤色サブ画素１５２、緑色サブ画素１５３、青色サブ画素１５４の３つのサブ画素が左側から順に設けられている。画素１５１の縦横比は１：１であり、各サブ画素の縦横比は、概ね３：１となっている。赤色サブ画素１５２、緑色サブ画素１５３、青色サブ画素１５４には、それぞれの色に応じた赤色、緑色、青色のカラーフィルターが配置されている。各サブ画素には、画素電極２３ｆが設けられており、画素電極２３ｆとカラーフィルターとが重なる領域がサブ画素の領域となっている。画像表示領域２３Ａには、ストライプ配列が採用されており、同じ色を表示するサブ画素が縦方向に配列され、異なる色を表示するサブ画素が横方向に配列されている。
【００３８】
図４は、図３の画像処理回路１２の処理フローを示す図である。
【００３９】
まず、Ｉ／Ｆ制御回路１１から入力された画像データに対し、判定部によって、入力された画像データがグレースケール画像であるか否かを判定する（STEP０１）。具体的には、すべての画素の各サブ画素の階調値が一致しているか否か、または、画像データ量やヘッダー情報などから判定する。判定部によって画像データがグレースケール画像ではないと判定された場合（STEP０１、NO）には、処理を終了する。
【００４０】
続いて、判定部によって画像データがグレースケール画像であると判定された場合（STEP０１、YES）に、検出部によってグレースケール画像の横方向のエッジを検出する（STEP０２）。具体的には、Robertsフィルター、Sobelフィルター、Prewittフィルター、Laplacianフィルターなどにより、隣接する画素同士の差をとり、勾配強度と勾配方向を求める。そして、求めた勾配強度の絶対値がある閾値以上のデータ画素をエッジとする。また、求めた勾配強度が正の値をとる場合は右方向のエッジ、負の値をとる場合は左方向のエッジとする。
【００４１】
そして、検出されたエッジを構成する、第１データ画素および第１データ画素よりも階調値が小さい第２データ画素において、第１データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、第２データ画素に対応する表示画素に近い位置に配列された第１サブ画素と、エッジを構成しない第３データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、第１サブ画素と同じ色を表示する第２サブ画素とに、同じ階調値を入力した場合に第１サブ画素の明るさが第２サブ画素の明るさよりも小さくなるように画像データを補正部が補正し（STEP０３）、一連の処理を終了する。
【００４２】
図３（ａ）（ｂ）に、第１実施形態におけるパターン画像データの補正処理の一例を示す。パターン画像データは、黒色背景に３画素の灰色垂直線パターンとした。符号１５５〜１５９は、画像表示領域２３Ａにおいて縦方向に配列している複数の画素１５１によって構成される画素列を示す。
【００４３】
画像表示装置１００では、第１データ画素列１５６に含まれる任意の赤色サブ画素１５２を第１サブ画素とし、エッジを構成しない第３データ画素列１５７に対応する表示画素を構成し、かつ、第１サブ画素と同じ色を表示する第２サブ画素とすると、第１サブ画素の補正量βは第２サブ画素の補正量βよりも小さくなっている。そのため、第１サブ画素と第２サブ画素に対して外部から同じ階調の画像データを供給すると、第１サブ画素で表示される画像の明るさは第２サブ画素で表示される画像の明るさよりも小さくなる。
【００４４】
また、第１データ画素列１５８に含まれる任意の青色サブ画素１５４を第１サブ画素とし、エッジを構成しない第３データ画素列１５７に対応する表示画素を構成し、かつ、第１サブ画素と同じ色を表示する第２サブ画素とすると、第１サブ画素の補正量βは第２サブ画素の補正量βよりも小さくなっている。そのため、第１サブ画素と第２サブ画素に対して外部から同じ階調の画像データを供給すると、第１サブ画素で表示される画像の明るさは第２サブ画素で表示される画像の明るさよりも小さくなる。
【００４５】
また、画像表示装置１００では、第１データ画素列１５６に含まれる任意の赤色サブ画素１５２と横方向において隣接する緑色サブ画素１５３を第３サブ画素とし、第１データ画素列１５６及び第２データ画素列１５５に含まれない任意の赤色サブ画素１５２と横方向において隣接する緑色サブ画素１５３を第４サブ画素とすると、第３サブ画素の補正量βは第４サブ画素の補正量βよりも小さくなっている。そのため、第３サブ画素と第４サブ画素に対して外部から同じ階調の画像データを供給すると、第３サブ画素で表示される画像の明るさは、第４サブ画素で表示される画像の明るさよりも小さくなる。
【００４６】
また、第１データ画素列１５８に含まれる任意の青色サブ画素１５４と横方向において隣接する緑色サブ画素１５３を第３サブ画素とし、第１データ画素列１５８及び第２データ画素列１５９に含まれない任意の青色サブ画素１５４と横方向において隣接する緑色サブ画素１５３を第４サブ画素とすると、第３サブ画素の補正量βは第４サブ画素の補正量βよりも小さくなっている。そのため、第３サブ画素と第４サブ画素に対して外部から同じ階調の画像データを供給すると、第３サブ画素で表示される画像の明るさは、第４サブ画素で表示される画像の明るさよりも小さくなる。
【００４７】
左方向のエッジを構成する第１データ画素列１５６に含まれる赤色サブ画素１５２及び緑色サブ画素１５３の補正量βiと、右方向のエッジを構成する第１データ画素列１５８に含まれる青色サブ画素１５４及び緑色サブ画素１５３の補正量βiは、S−CIELAB（Spatial CIELAB）による視覚シミュレーションによって決定される。
【００４８】
S−CIELABは、X Zhang等によって提案された画像評価方法であり、主観評価と相関がとれたカラー画像の色再現性を適切に評価できる客観評価方法として知られている。S−CIELABの評価方法には、均等色空間での距離に視覚の空間周波数特性が組み込まれている。S−CIELABを用いることにより、画像表示装置１００で表示した画像をある距離から観察したときの人間の見え方を再現し、画質を評価することができる。
【００４９】
図５は、S−CIELABの計算手順を示す図である。
【００５０】
まず、入力画像として、オリジナル画像（Ideal Image）とディスプレイ画像（RGB−Stripe Image）を入力する。オリジナル画像は、サブ画素構造を持たない理想のディスプレイの画像であり、ディスプレイ画像は、サブ画素構造を持つディスプレイの画像である。オリジナル画像としては、例えば、複数の色画像を同時に重ね合わせる同時加法混色や、複数の色画像を時分割で重ね合わせる継時加法混色によって得られた画像等がある。ディスプレイ画像は、図３に示したような複数のサブ画素の色を並置混色したものである。
【００５１】
本実施形態では、オリジナル画像及びディスプレイ画像として、灰色の画像を表示する。灰色の画像は、表示可能な最大の階調を２５５階調としたときに、赤１２７階調、緑１２７階調、青１２７階調で構成される画像である。
【００５２】
次に、以下の手順に従って、オリジナル画像とディスプレイ画像をある距離から観察したときの人間の見え方を再現する。
【００５３】
まず、式（７）により、ＲＧＢの画像をＸＹＺ表色系のＸＹＺ値（予想値）から反対色空間（Opponent Color Space）の反対色信号Ｏ1Ｏ2Ｏ3に変換する。輝度Ｏ1はLuminance、色差Ｏ2はRed−Green、色差Ｏ2はYellow−Blueに対応している。
【００５４】
【数７】
0005879844.tif 000008
【００５５】
次に、式（８）により、S−CIELAB反対色空間での画像（Ｏ1，Ｏ2，Ｏ3）と、各チャンネルに対応した３つの異なる視覚フィルターとの畳み込み積分を行い、視覚フィルター処理後の画像（Ｏ1′，Ｏ2′，Ｏ3′）を計算する。
【００５６】
【数８】
0005879844.tif 000009
【００５７】
各チャンネルの視覚フィルターは、図６に示される分散の異なる複数のガウス関数を、式（９）及び式（１０）により合成して得られ、輝度に対して色差の空間分解能が大幅に小さくなっている。最後に、Ｏ1′，Ｏ2′，Ｏ3′をＸＹＺに逆変換し、Ｌ*ａ*ｂ*に変換する。
【００５８】
【数９】
0005879844.tif 000010
【００５９】
【数１０】
0005879844.tif 000011
【００６０】
以上の手順により得られたオリジナル画像の再現画像として、ディスプレイ表示画像の再現画像を、Ｌ*ｃ*ｈ*空間で画素毎に色差ΔＥ*94を求め、差分画像（Difference Image）を得る。
【００６１】
次に、左方向のエッジを構成する第１データ画素列１５６に対応するサブ画素の補正量の組み合わせにおける色差ΔＥ*94の平均値と最大値を求め、画質の評価指標として算出する。また、右方向のエッジを構成する第１データ画素列１５８に対応するサブ画素の補正量の組み合わせにおける色差ΔＥ*94の平均値と最大値を求め、画質の評価指標として算出する。
【００６２】
S−CIELABの計算条件は、次の通りである。
・視距離：３０ｃｍ
・画素構造：ＲＧＢストライプ配置
・解像度：１３２ｐｐｉ
（画素数：１０２４×７６８ピクセル）
（サイズ：９．７インチ）
・色特性：図７
・γ：２．２
・入力画像：グレー画像
（ＲＧＢ＝［１２７，１２７，１２７］。ただし、表示可能な最大の階調は２５５）
・第１画素列の各サブ画素の補正量（青色サブ画素を１００％として規格化）：図８
・第２画素列の各サブ画素の補正量（赤色サブ画素を１００％として規格化）：図９
【００６３】
図１０は、左方向のエッジを構成する第１データ画素列１５６に対応するサブ画素の補正量の組み合わせの画質の評価結果である。赤色サブ画素１５２の補正量βｒを１００％、８０％、６０％、４０％、２０％、０％の６段階で変化させ、緑色サブ画素１５３の補正量βｇを１００％、８０％、６０％、４０％、２０％、０％の６段階で変化させている。なお、図１０の「βｒ」及び「βｇ」は青色サブ画素１５４の開口率βｂを１００％として規格化したものである。図１０中、上段側の数値は色差ΔＥ*94の平均値であり、下段側の数値は色差ΔＥ*94の最大値である。
【００６４】
図１０において（βｒ、βｇ）＝（１００％、１００％）は、従来の構成である。（βｒ、βｇ）＝（１００％、１００％）における色差ΔＥ*94の平均値は３．８０であり、色差ΔＥ*94の最大値は１８．５５である。これよりも色差ΔＥ*94の平均値又は最大値の数値が小さければ、従来よりも偽色の発生が抑えられることを意味する。偽色の大きさは、色差の平均値で評価しても良く、最大値で評価しても良い。
【００６５】
図１０に示すように、赤色サブ画素の補正量βｒと緑色サブ画素の補正量βｇを適切に調節することで、偽色の発生を抑えることができる。赤色サブ画素の補正量βｒを小さくすると、偽色の発生は概ね抑えられるが、赤色サブ画素の補正量βｒが小さくなりすぎると、逆に偽色は大きくなる。この理由としては、次のことが考えられる。
【００６６】
まず、左方向のエッジの境界部では、赤色サブ画素がエッジの境界を構成している。そのため、赤色が人間の眼に強く印象付けられ、エッジの周縁部が赤っぽく認識される。これが、左方向のエッジの境界部に赤色の偽色が発生する理由である。よって、左方向のエッジの境界部に配置された赤色サブ画素の補正量βｒを小さくすれば、このような赤の色味が低減され、赤色の偽色の発生を抑えることができる。
【００６７】
しかし、赤色サブ画素の補正量βｒを小さくしすぎると、今度は緑色のサブ画素の色が人間の眼に強く印象付けられてしまい、これが緑色の偽色を発生させる原因となる。よって、赤色サブ画素の補正量βｒを所定の範囲で適切に設計することで赤色の偽色の発生を効果的に抑制することが可能となる。
【００６８】
このことは、緑色サブ画素の補正量βｇを小さくしすぎた場合にも言える。緑色サブ画素の補正量βｇを小さくしすぎると、青色サブ画素の色が人間の眼に強く印象付けられるため、青色の偽色を発生させる可能性がある。
【００６９】
よって、赤色サブ画素の補正量βｒと緑色サブ画素の補正量βｇを所定の大きさ以上とした上で、赤色サブ画素の補正量βｒを緑色サブ画素の補正量βｇよりも小さくすれば、偽色の発生は概ね抑えられる。
【００７０】
図１１は、右方向のエッジを構成する第１データ画素列１５８に対応するサブ画素の補正量の組み合わせの画質の評価結果である。青色サブ画素１５４の補正量βｂを１００％、８０％、６０％、４０％、２０％、０％の６段階で変化させ、緑色サブ画素１５３の補正量βｇを１００％、８０％、６０％、４０％、２０％、０％の６段階で変化させている。なお、図１１の「βｂ」及び「βｇ」は赤色サブ画素１５２の補正量βｒを１００％として規格化したものである。図１１中、上段側の数値は色差ΔＥ*94の平均値であり、下段側の数値は色差ΔＥ*94の最大値である。
【００７１】
図１１において（βｂ、βｇ）＝（１００％、１００％）は、従来の構成である。（βｂ、βｇ）＝（１００％、１００％）における色差ΔＥ*94の平均値は５．５８であり、色差ΔＥ*94の最大値は１７．９８である。これよりも色差ΔＥ*94の平均値又は最大値の数値が小さければ、従来よりも偽色の発生が抑えられることを意味する。
【００７２】
図１１においても、図１０と同様の傾向が見られる。すなわち、青色サブ画素の補正量βｂを小さくすると、偽色の発生は概ね抑えられるが、青色サブ画素の補正量βｂが小さくなりすぎると、逆に偽色は大きくなる。青色サブ画素の補正量βｂと緑色サブ画素の補正量βｇを所定の大きさ以上とした上で、青色サブ画素の補正量βｂを緑色サブ画素の補正量βｇよりも小さくすれば、偽色の発生は概ね抑えられる。
【００７３】
図１２及び図１３は、画質の評価指標を色差ΔＥ*94の平均値とした場合の画質の評価結果を○×で示したものである。図１２は、左方向のエッジを構成する第１データ画素列１５６に対応するサブ画素の補正量の組み合わせの画質の評価結果であり、図１３は、右方向のエッジを構成する第１データ画素列１５８に対応するサブ画素の補正量の組み合わせの画質の評価結果である。図１２及び図１３では、偽色が従来よりも抑えられた場合を「○」とし、偽色が従来と同じか大きくなる場合を「×」としている。
【００７４】
図１２によれば、左方向のエッジを構成する第１データ画素列１５６に含まれる赤色サブ画素１５２の補正量βｒと緑色サブ画素１５３の補正量βｇの好適な範囲は、以下の式（１１）で規定される。
【００７５】
【数１１】
0005879844.tif 000012
【００７６】
また、図１３によれば、右方向のエッジを構成する第１データ画素列１５８に含まれる青色サブ画素１５４の補正量βｂと緑色サブ画素１５３の補正量βｇの好適な範囲は、以下の式（１２）で規定される。
【００７７】
【数１２】
0005879844.tif 000013
【００７８】
図１４及び図１５は、画質の評価指標を色差ΔＥ*94の最大値とした場合の画質の評価結果を○×で示したものである。図１４は、左方向のエッジを構成する第１データ画素列１５６に対応するサブ画素の補正量の組み合わせの画質の評価結果であり、図１５は、右方向のエッジを構成する第１データ画素列１５８に対応するサブ画素の補正量の組み合わせの画質の評価結果である。図１４及び図１５では、偽色が従来よりも抑えられた場合を「○」とし、偽色が従来と同じか大きくなる場合を「×」としている。
【００７９】
図１４によれば、左方向のエッジを構成する第１データ画素列１５６に含まれる赤色サブ画素１５２の補正量βｒと緑色サブ画素１５３の補正量βｇの好適な範囲は、以下の式（１３）で規定される。
【００８０】
【数１３】
0005879844.tif 000014
【００８１】
また、図１５によれば、右方向のエッジを構成する第１データ画素列１５８に含まれる青色サブ画素１５４の補正量βｂと緑色サブ画素１５３の補正量βｇの好適な範囲は、以下の式（１４）で規定される。
【００８２】
【数１４】
0005879844.tif 000015
【００８３】
本実施形態の画像表示装置１００によれば、次のような効果が得られる。まず、偽色の原因となるエッジ境界部のサブ画素の明るさが低減されるため、当該サブ画素の色が人間の眼に強く認識されることはない。そのため、偽色の発生が抑えられ、高画質な画像表示装置１００を提供することができる。また、エッジ境界部に位置するサブ画素だけでなく、それに横方向で隣接するサブ画素の開口率も調節することで、より偽色の発生を抑えることができる。
【００８４】
また、本実施形態の画像表示装置１００によれば、ガンマ補正に付随して階調の補正を行うことができるため、画像表示装置１００のサブ画素の構成は従来のものを流用することができる。よって、ガンマ補正の計算結果を記載したルックアップテーブルの内容を変更するのみで、本発明の効果を容易に得ることができる。
【００８５】
なお、本実施形態では、S−CIELABの計算条件として、入力画像をグレー画像としたが、赤色サブ画素、緑色サブ画素、青色サブ画素を全て最大階調（例えば２５５階調）とする白色の画像を入力画像としても良い。この場合も、図１２〜図１５に示した評価結果と同様の結果が得られる。
【００８６】
なお、本実施形態では、エッジを構成する第１データ画素および前記第１データ画素よりも階調値が小さい第２データ画素において、第１データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、前記第２データ画素に対応する表示画素に近い位置に配列された第１サブ画素の明るさを小さくしているが、第２データ画素に対応する表示画素を構成し、かつ、前記第１データ画素に対応する表示画素に近い位置に配列された第１サブ画素の明るさを大きくしても良い。この場合も、同様にエッジ境界部の偽色が減少する。
【００８７】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【００８８】
２３Ａ…画像表示領域、１００…画像表示装置、１５１…画素、１５２…赤色サブ画素、１５３…緑色サブ画素、１５４…青色サブ画素、βｒ…赤色サブ画素の補正量、βｇ…緑色サブ画素の補正量、βｂ…青色サブ画素の補正量。
【図１】
0005879844.tif 000018
【図２】
0005879844.tif 000019
【図３】
0005879844.tif 000020
【図４】
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【図６】
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【図７】
0005879844.tif 000023
【図８】
0005879844.tif 000024
【図９】
0005879844.tif 000025
【図１０】
0005879844.tif 000026
【図１１】
0005879844.tif 000027
【図１２】
0005879844.tif 000028
【図１３】
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【図１４】
0005879844.tif 000030
【図１５】
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【図５】
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