(57)【要約】知覚画像品質を改善するために表示装置（１０）を較正するシステム（１００）は、表示装置によって連続的に表示される複数の階調に関連付けられている複数の白色のおのおのに対して、色度図上の測定色度点と測定輝度レベルとを求めるように配置された較正モジュール（１２０）を含む。較正モジュールは、各階調に対して、測定色度点を目標色度点に向けて同時に移動させて、目標ガンマ値を有する所定輝度曲線上の目標輝度レベルに測定輝度レベルを調節する各原色要素の差異変化を計算し、計算された差異変化に基づいて各原色要素および各階調に対する補正値を計算する。このシステムはまた、計算された補正値を表示装置に出力する手段を含む。表示装置がカラー映像信号の輝度およびカラー特性を正確に再生するように、表示装置は、計算された補正値に基づいてカラー映像信号の原色要素を補正する。
2009503609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置を較正して、その知覚画像品質を改善するシステムであって、
該システムは、
該表示装置によって連続的に表示される複数の階調と関連付けられている複数の白色のおのおのに対して、色度図上の測定色度点と測定輝度レベルとを決定し、
各階調に対して、該測定色度点を目標色度点まで同時に移動させ、目標ガンマ値をもつ所定輝度曲線上の目標輝度レベルに前記測定輝度レベルを調節する各原色要素における差異変化を計算し、
該計算された差異変化に基づき、各原色要素と各階調とに対する補正値を計算する
ように構成された較正モジュールと、
該計算された補正値を該表示装置に出力する手段と
を備え、
該表示装置がカラー映像信号の輝度およびカラー特性を正確に再生するように、該表示装置によって受信された該カラー映像信号の該原色要素が該計算された補正値に基づいて補正される、システム。
【請求項２】
前記表示装置の入力部に結合されたテストパターン制御装置であって、該テストパターン制御装置は、前記表示装置によって連続的に表示される前記複数の階調に関連付けられている前記複数の白色を生成する、テストパターン制御装置と、
各表示された白色に対する輝度およびカラー特性データを測定する測定プローブと
をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記較正モジュールは複数のテーブルを含み、各テーブルは１つの原色要素と関連付けられ、各テーブルは該関連付けられている原色要素に対する前記補正値を保存し、前記対応する階調指数に各補正値を相関させる、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記計算された補正値が複数のルックアップ・テーブル内にロードされ、各ルックアップ・テーブルが原色要素と関連付けられ、該関連付けられている原色要素に対する前記計算された補正値をロードし、前記表示装置の表示画面の入力部に結合されている出力部を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記複数のルックアップ・テーブルのおのおのが前記入力カラー映像信号の前記関連付けられている原色要素を受信し、前記対応する補正値を出力する、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記複数のルックアップ・テーブルが前記表示装置内に組み込まれる、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記複数のルックアップ・テーブルが前記表示装置を利用する表示システム内に組み込まれている、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記目標色度点は、特定の視聴条件と入力映像信号特性とに適した特定の色温度を有する白点であり、前記目標ガンマ値は該特定の視聴条件と該入力映像信号特性とに関連付けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記較正モジュールが、第１の目標色度点／ガンマ値の対に対する各原色要素に対する第1の組の補正値を計算し、第２の目標色度点／ガンマ値の対に対する第２の組の補正値を計算し、該第１の目標色度点／ガンマ値の対および第２の目標色度点／ガンマ値の対が第１視聴条件および第２視聴条件と入力映像信号特性とにそれぞれ関連付けられる、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記表示装置が前記第１の補正値または第２の補正値のいずれかを用いて、前記第１視聴条件または第２視聴条件のいずれかと入力映像信号特性とにおける前記カラー映像信号の輝度およびカラー特性を正確に再生するように、前記第1の組の補正値および前記第２の組の補正値が該表示装置に出力され、保存される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記表示装置によって受信される前記カラー映像信号が、前記表示装置の異なる領域で表示される異なる映像信号特性を有する少なくとも２つの入力映像信号を含む統合カラー映像信号であり、各異なる領域に対して、異なる組の補正値が用いられ、該表示装置の前記対応する領域で表示される前記カラー映像信号の輝度およびカラー特性を正確に再生する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
カラー映像信号の原色要素を表示する表示画面と、
おのおのが原色要素と関連付けられ、前記関連付けられている原色要素に対する補正値をロードし、前記表示画面の入力部に結合される出力部を含む、複数のルックアップ・テーブルと、
を備え、
前記表示装置が前記カラー映像信号の輝度およびカラー特性を正確に再生するように、前記複数のルックアップ・テーブルのおのおのが入力カラー映像信号の前記関連付けられている原色要素を受信し、前記表示画面に前記補正値を出力する、表示装置。
【請求項１３】
前記表示装置が液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である、請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記補正値が較正工程中に較正システムによって決定される、請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記較正工程が製品組立工程中に実施される、請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記較正システムは、
較正モジュールであって、
前記表示装置によって連続的に表示される複数の階調と関連付けられている複数の白色のおのおのに対して、色度図上の測定色度点と測定輝度レベルとを決定し、
各階調に対して、該測定色度点を目標色度点まで移動させることと、目標ガンマ値を有する所定の輝度曲線上の目標輝度レベルに測定輝度レベルを調節することとを同時に行う各原色要素における差異変化を計算し、
該計算された差異変化に基づき、各原色要素と各階調とに対する補正値を計算する
ように構成されている、較正モジュールと、
該計算された補正値を該表示装置に出力する手段と
を含む、請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１７】
補正値の２つ以上の組を保存する保存機構をさらに備え、各組が特定の視聴条件と入力映像信号特性とに関連付けられる、請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記表示装置が、特定の視聴条件と入力映像信号特性とに関連付けられている前記組の補正値のいずれか１つをロードすることによって、２つ以上の特定の視聴条件と入力映像信号とに対する前記カラー映像信号の輝度およびカラー特性を正確に再生する、請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記表示装置が、前記少なくとも２つの異なる映像信号特性と関連付けられている異なる組の補正値をロードすることによって、表示画面上の該少なくとも２つの異なる領域において、少なくとも２つの異なる映像信号特性を含むカラー映像信号を表示するように構成される、請求項１７に記載の表示装置。
【請求項２０】
請求項１２に記載の表示装置を備える表示システムであって、該表示システムは、
入力カラー映像信号を受信する信号受信ユニットと、
前記入力信号をアナログ信号に変換するチューナーボックスと、
該アナログ信号を複数のインタレース映像フィールドに変換するための画像デコーダであって、各映像フィールドは、複数の画素を含み、各画素は、カラーの差に基づいて、輝度値および色度値によって規定される、画像デコーダと、
該インタレース映像フィールドをプログレッシブカラー映像信号に変換するための映像処理モジュールであって、該プログレッシブカラー映像信号の各原色要素が前記関連付けられているルックアップ・テーブルに入力される、映像処理モジュールと
をさらに備える、表示システム。
【請求項２１】
入力カラー映像信号の原色要素を表示する表示装置と、
複数のルックアップ・テーブルであって、各ルックアップ・テーブルが原色要素と関連付けられ、該関連付けられている原色要素に対する補正値をロードし、該表示装置の入力部に結合される出力部を含む、複数のルックアップ・テーブルと
を備え、
該表示装置が前記カラー映像信号の輝度およびカラー特性を正確に再生するように、該複数のルックアップ・テーブルのおのおのが入力カラー映像信号の該関連付けられている原色要素を受信し、該表示装置に該補正値を出力する、表示システム。
【請求項２２】
前記補正値は、較正工程中に較正システムによって決定される、請求項２１に記載の表示システム。
【請求項２３】
前記較正システムが、
較正モジュールであって、
前記表示装置によって連続的に表示される複数の階調と関連付けられている複数の白色のおのおのに対して、色度図上の測定色度点と測定輝度レベルとを決定し、
各階調に対して、測定色度点を目標色度点まで移動させることと、目標ガンマ値を有する所定の輝度曲線上の目標輝度レベルに測定輝度レベルを調節することとを同時に行う各原色要素における差異変化を計算し、
該計算された差異変化に基づき、各原色要素と各階調とに対する補正値を計算する
ように構成されている、較正モジュールと、
該計算された補正値を前記表示システムに出力する手段と
を含む、請求項２２に記載の表示システム。
【請求項２４】
カラー映像信号を表示するために用いられる表示装置の知覚画像品質を改善する方法であって、該方法は、
該表示装置によって連続的に表示される複数の階調と関連付けられている複数の白色のおのおのに対して、色度図上の測定色度点と測定輝度レベルとを決定するステップと、
各階調に対して、該測定色度点を該目標色度点まで移動させることと、目標ガンマ値を有する所定の輝度曲線上の目標輝度レベルに測定輝度レベルを調節することとを同時に行う各原色要素における差異変化を計算するステップと、
該表示装置が該カラー映像信号の輝度およびカラー特性を正確に再生するように、該計算された差異変化に基づいて該カラー映像信号の原色要素を調節するステップと
を含む、方法。
【請求項２５】
前記複数の階調から一群の階調を選択するステップと、該選択された群の階調と関連付けられている前記表示された白色を測定するステップとをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記差異変化を計算するステップが、
各階調に対して、前記原色要素のおのおのにおける単位差異変化による、前記測定色度点における差異変化と前記測定輝度レベルにおける差異変化とを計算するステップと、
各階調に対して、該測定色度点における該差異変化と該測定輝度レベルにおける該差異変化とに基づき、各原色要素と関連付けられている勾配ベクトルを生成するステップであって、原色要素に対する該勾配ベクトルが、該原色要素における単位差異変化により該測定色度点がどのように動くかを示すステップと、
該勾配ベクトルを用いて、各階調に対して、該測定色度点を該目標色度点に移動させる各原色要素への補正調節を計算するステップと
を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
各階調に対して、前記測定輝度レベルが実質的に前記目標輝度レベルに一致するように、部分調節因子により各原色要素に対して前記補正調節を調節するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
複数のルックアップ・テーブルを準備するステップであって、各ルックアップ・テーブルが原色要素と関連付けられる、ステップと、
各階調に対して前記関連付けられている原色要素への前記計算された差異変化に基づき、各ルックアップ・テーブルに補正値をロードするステップと、
各ルックアップ・テーブルの出力部を前記表示装置の表示画面に結合するステップと
をさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記カラー映像信号の前記原色要素を調節するステップは、
該カラー映像信号の前記関連付けられている原色要素を各ルックアップ・テーブルにおいて受信するステップと、
該原色要素の前記階調に対応する補正値を決定するステップと、
該補正値を前記表示画面に出力するステップと
を含む、請求項２８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、カラー表示装置上に画像を表示することに関し、さらに詳細には、カラー表示装置の知覚画像品質を改善するために、輝度および色度値を自動的に調節して補正する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像は取り込まれ得、映像信号に変換され得、この映像信号はテレビなどの表示システムに伝送され得る。表示システムは、典型的には入力映像信号を処理して、処理された映像信号を表示装置に伝送し、この表示装置は画像の輝度およびカラーを視聴者に対して表示画面上で再生する。典型的な表示装置として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ）がある。各表示装置は、映像信号を取り込み、画像の輝度およびカラー特性を再生する複雑なメカニズムを用いる。
【０００３】
例えばＬＣＤの輝度およびカラー再生は、バックライト、例えば冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ）管あるいは発光ダイオード（ＬＥＤ）のスペクトルパワー分布（ＳＰＤ）と、画面上の各原色副画素に対する偏光子およびカラーフィルタの伝送特性と、入力映像信号からの各画素データにより制御される異なる電界強度下の液晶セルの伝送特性と、によって特徴付けられる。ＣＲＴの輝度およびカラー再生は、画面上のトライアドにおける各原色のドットの各種類の蛍光材料のＳＰＤと、入力映像信号により制御されるグリッド上の異なる電界強度下における電子銃の電子放出力学とによって特徴付けられる。ＰＤＰの輝度およびカラー再生は、画面上の各原色の副画素の各種類の蛍光材料のＳＰＤと、入力映像信号からの各画素データにより制御される電圧差のある電極間の誘導体層の放電力学とによって特徴付けられる。
【０００４】
表示装置の重要な特性は、装置の原色要素の色度値と、基準白点と、入力信号電圧から出力輝度レベルまでの装置の出力伝達関数とによって特徴付けられる。典型的な表示装置において、輝度曲線、ガンマ値、色度値、および色温度は製造工程中に所定の名目設定値（ｎｏｍｉｎａｌ  ｓｅｔｔｉｎｇｓ）になるように設定される。これらの設定値を用いて、理想的な表示装置は、取り込まれた画像の輝度およびカラー特性を正確に再生して、視聴者に対して楽しめる視聴経験を提供することができる。
【０００５】
それにもかかわらず、大量生産される大部分の表示装置は理想には達していない。所定の名目設定値は、製造工程中に発生する表示装置の欠陥や、表示装置自体の複雑な基本物理的メカニズムのために達成が困難である。これにより、費用を低く抑えるために製造中の品質管理があまり厳しくない標準的な大量生産された表示装置では、所定の名目設定値は必ずしも達成可能ではない。例えば、名目設定値が通常一致しないことから、標準的な表示装置が、望ましくない階調カラー偏差と色温度のずれを示すことが普通である。このような階調カラー偏差により、表示された白色の測定色度値が、異なった階調の色度図上で変動する。さらに、階調カラー偏差により、表示された白色の測定色温度が異なった階調で同様に変化する。こういった望ましくないカラー偏差および色温度のずれにより表示装置の画像品質が低下する。
【０００６】
さらに、標準的な表示装置の実際の、すなわち測定された輝度曲線も所定のべき乗則伝達関数から外れ得る。したがって、典型的な大量生産の表示装置の測定輝度曲線、ガンマ値、カラー色度値、および色温度は、通常、予測値から外れ、場合によっては、一定でなければならない値、例えばガンマ値が変動し、滑らかであることが想定される曲線、例えば輝度曲線が不均等になってしまう。こういった理由のために、標準的な大量生産表示装置は理想的でない知覚画像品質となることがしばしばある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、カラー表示装置の知覚画像品質を改善するための方法およびシステムを提供することが望ましい。特に、表示装置の出力特性が理想的な表示装置の予測出力特性と実質的に一致するように、カラー表示装置を自動的に較正するための方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一バージョンにおいて、知覚画像品質を改善するために表示装置を較正するシステムは、表示装置によって連続的に表示される複数の階調に関連付けられている複数の白色のおのおのに対して、色度図上の測定色度点と測定輝度レベルとを求めるように配置された較正モジュールを含む。較正モジュールは、各階調に対して、測定色度点を目標色度点に向けて同時に移動させて目標ガンマ値を有する所定輝度曲線上の目標輝度レベルに測定輝度レベルを調節する各原色要素の差異変化を計算し、計算された差異変化に基づいて各原色要素および各階調に対する補正値を計算する。このシステムはまた、計算された補正値を表示装置に出力する手段を含む。表示装置がカラー映像信号の輝度およびカラー特性を正確に再生するように、表示装置は、計算された補正値に基づいてカラー映像信号の原色要素を補正する。
【０００９】
別のバージョンにおいて、表示装置は、カラー映像信号の原色要素と複数のルックアップ・テーブルとを表示する表示画面を含む。各ルックアップ・テーブルは原色要素と関連付けられ、関連付けられている原色要素に対する補正値をロードする。各テーブルは、表示画面の入力部に結合されている出力部を含む。表示画面がカラー映像信号の輝度およびカラー特性を正確に再生するように、複数のルックアップ・テーブルのおのおのが入力カラー映像信号の関連付けられている原色要素を受信し、表示画面に補正値を出力する。
【００１０】
別のバージョンにおいて、表示システムは、入力カラー映像信号の原色要素と、関連付けられている原色要素に対する補正値がロードされた複数のルックアップ・テーブルとを表示する表示装置を含む。
【００１１】
別のバージョンにおいて、カラー映像信号を表示するために用いられる表示装置の知覚画像品質を改善する方法は、表示装置によって連続的に表示される複数の階調と関連付けられている複数の白色のおのおのに対して、色度図上の測定色度点と測定輝度レベルとを求めるステップと、各階調に対して、測定色度点を目標色度点まで同時に移動させ、目標ガンマ値をもつ所定の輝度曲線上の目標輝度レベルに測定輝度レベルを調節する各原色要素における差異変化を計算するステップと、表示装置がカラー映像信号の輝度およびカラー特性を正確に再生するように、計算された差異変化に基づいてカラー映像信号の原色要素を調節するステップと、を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の特性、態様および利点は、本発明の例を示す以下の説明、添付請求項および添付図面を通してさらに良く理解されるであろう。しかしながら、特性のおのおのは、本発明において一般的に用いることができるものであり、特定の図面に関してだけ用いられるものではなく、本発明はこれらの特性のいかなる組む合わせをも含むことを理解するべきである。
【００１３】
本発明は、概して、カラー映像信号を表示するカラー表示装置に関し、さらに詳細には、カラー表示の知覚画像品質を改善するために、輝度および色度値を自動的に調節して補正する方法および装置に関する。以下の説明は、当業者が本発明を構成および使用可能にするために提示され、特許出願とその要件に関して与えられるものである。好ましい実施形態に対する種々の改造と、本明細書で記述されている一般原理および特性は当業者にとって直ちに明らかとなるであろう。例えば、一バージョンによる較正システムおよび工程ではＣＩＥ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）三刺激値および（ｘ，ｙ）色度値を用いているが、本発明の方法およびシステムは、ＣＩＥ  ＸＹＺ色座標系および派生（ｘ，ｙ）色度値に限定する必要はない。当業者は、本発明の方法およびシステム、とりわけ知覚的に均一なＣＩＥ（ｕ’，ｖ’）色度値または知覚的に均一なＣＩＥ  Ｌ＊ｕ＊ｖまたはＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂカラーシステムにより、他の明瞭なカラーシステムも同様に用いることが可能ということを容易に認識する。このため、本発明の方法およびシステムは、提示される実施形態に限定されるように意図されず、本明細書で開示される原理および特性と矛盾しない広範な適用範囲と一致する。
【００１４】
人の目で本質的に識別可能な色の特性は、（色相および彩度と関係する）色度値および（明るさと関係する）輝度である。したがって、カラーシステムは、色相、彩度、および明るさに関係する種々のパラメータで色を特徴付ける。このようなシステムは、国際照明委員会（ＣＩＥ）によって１９３１年に規定された量的ＸＹＺ色体系を含むが、ここで３つの三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は正であり、すべての目に見えるカラーは、３つの三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から派生した２つの色度値（ｘ，ｙ）によって明瞭に表される。すべての目に見える色のマッピングにより、（図１で示されている）ＣＩＥ（ｘ，ｙ）色度図として公知の（ｘ，ｙ）面上の魚鰭型領域（ｓｈａｒｋ−ｆｉｎ−ｓｈａｐｅｄ  ｒｅｇｉｏｎ）が生成される。色度図上の魚鰭型領域は、人の色知覚の全範囲を表わす。すべての単色カラーは、紫のラインにより接合されるスペクトル軌跡によって規定される領域の湾曲縁部の周りに分散される。すべての知覚可能な色は色度図上の魚鰭型領域内にある。領域の外の点は人の目には色を表わさない。領域内にあり、赤、緑および青の３つの原色で規定される三角形は、３つの原色を混ぜることによって一致され得る知覚色を表す。３つの原色の所与の組の混合によって一致できる色の範囲、すなわち色域は、頂点が３つの原色の色度値になる三角形で色度図上に与えられる。
【００１５】
ＣＩＥ（ｘ，ｙ）色度図上のいかなる色も、３つのＣＩＥ三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の三次元空間から２つのＣＩＥ色度値（ｘ，ｙ）の二次元平面への投射とみなすことができる。ＣＩＥ三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、常に負ではなく、すべての知覚可能な色を表すことができる。さらに、Ｙ三刺激値は光源の輝度を決める一方、（ｘ、ｙ）色度値は光源の色を決める。ＣＩＥ三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、波長領域で定義された対応する３つの対応する色のマッチング関数を用いて、有色物体のスペクトルパワー密度（ＳＰＤ）から得ることができる。同一のＣＩＥ三刺激値の組をもたらす光波長の異なる組合せは人の目では識別できない。
【００１６】
人の目で本質的に識別可能な色の別の特性は光源の色温度として公知である。色温度は、所定の光源からの白色光として人の目で知覚されるのと同じ色をもつ色光を放射する黒体放射体の温度をケルビン（Ｋ）で表わしたものによって色彩科学的に特徴付けられる。相関色温度（ＣＣＴ）は、近くではあるが正確ではなく黒体放射体によって一致できる光源を含めるという考え方を拡張したものである。再び図１を参照すると、プランク（白）軌跡は約１５００Ｋから約１００００Ｋの範囲の白の温度を表す。例えば、早朝の日光は約３０００Ｋ（Ｄ３０）の相関色温度をもち、比較的赤味がかった色調をもつ。曇っている時の正午の空は約１００００Ｋ（Ｄ１００）の相関色温度をもち、比較的青味がかった色調をもつ。以下に続く論議において、相関色温度は、色温度という用語が用いられている場合に意味をなす。
【００１７】
観測を通して、視聴環境の周辺光の明るさおよび色温度と表示された画像の明るさおよび色温度とが、表示装置の知覚画質に影響を与えることが知られている。最適の知覚画質を与えるために、画面上で表示された画像の色温度は、周辺光の明るさおよび色温度に応じて調節できる。知覚画質を改善する１つの既知の方法は、周辺光の色温度に基づいて表示装置（例えば、ＲＧＢ）で用いられている個別の原色要素の強度を調整することで周辺光の色温度に基づいて表示された色画像を均等化することである。
【００１８】
さらに、主観的試験結果では、現場における白表面を拡散して反射する輝度を指す拡散白の約１％から２％までの明るさ、すなわち輝度の差を人の目が区別することができ、人の目が暗い画像における明るさの変化に対して最極端に感度が良いことを示す。試験により、コントラスト感度と輝度識別しきい値は、対数あるいは１未満のガンマ値（ｙ）をもつべき乗則伝達関数といった非線形関数によって最良のモデル化ができることが明らかにされる。
【００１９】
アナログテレビ、例えばＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．４７０およびデジタルテレビ、例えばＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９に対する世界的な映像標準において、０．４から０．５の間のガンマ値をもつべき乗則伝達関数は、取込みソース、すなわちカメラでの映像符号化が想定される。非線形べき乗則伝達関数を適用した後のアナログまたはデジタル電子映像信号は、ガンマ前補正信号と呼ばれる。ガンマ前補正映像信号を表示することが意図される表示装置のガンマ値γは、およそ２．２から２．８の間になることが想定される。表示装置のガンマ値は、可能な限り高いコントラストに対応する輝度範囲にわたって可能な限りまっすぐな輝度曲線になるように表示の明るさ制御が設定される際に、入力映像信号の振幅の対数の関数として輝度曲線の対数の傾きとして定義される。図２は、表示装置に対する典型的な輝度曲線を示し、ここで曲線ｆ（ｘ）は次の式で特徴付けられる。
ｆ（ｘ）＝ｘγ
上述のとおり、最も典型的な表示装置は、輝度曲線、ガンマ値、色度値、および色温度を所定の名目設定値に設定するように、装置製造者によって事前設定される。これらの所定の名目設定値は必ずしも装置特有の値でなく、装置の根本的な表示メカニズムに影響を与え得る、品質管理といった製造実施中における変動のために、取得が困難である。このように、典型的な大量生産された表示装置の測定輝度曲線、ガンマ値、色度値、および色温度は期待値を反映しないことがよくある。むしろ、典型的には不正確で、一貫性がなく、輝度曲線が不均等な挙動を示すが、これは非常に望ましくないものである。
【００２０】
この深刻な懸念に対処するために、実施形態の一バージョンは、表示装置の測定された輝度曲線が所望の所定ガンマ値をもち、表示された色が所望の色度値および色温度をもつように、入力映像信号を調節するのに用いることのできる補正値を計算する較正システムを提供する。一バージョンにおいて、較正システムは、表示装置が１を超えるガンマ値と、色度値および色温度の１を超える組とで特徴付けられるように、１を超える組の補正値を計算することができる。これは、異なる視聴条件と入力映像信号特性の下で最適の知覚画像品質を達成する上で望ましい。
【００２１】
好ましい実施形態において、較正システムは、階調しきい値を超える複数の階調に対して、色度図上の所定の目標点に色度値を固定し、目標ガンマ値に輝度曲線のガンマ値を固定することを同時に行うために、表示装置により用いられる各原色要素の相対強度をどれほど調節しなければならないかを計算する。補正値は、表示装置内の複数のルックアップ・テーブルにロードされる補正値を計算するために用いられ、操作中に入力映像信号を補正するのに用いられる。
【００２２】
図３は、一実施形態のバージョンによる表示装置１０に結合される較正システム１００のブロック図である。一バージョンによれば、表示装置１０は、表示画面１４に結合されている出力部をもつ複数の組み込まれたガンマ補正ＬＵＴ１２と、組み込まれたガンマ補正ＬＵＴ１２に結合されている保存メカニズム１６とを含む。他のバージョンにおいて、複数の組み込まれたガンマ補正ＬＵＴ１２は、表示装置１０の外部、例えば、テレビといった表示装置１０を用いる（図示されていない）表示システムの映像プロセッサモジュール内であり得る。各原色要素は複数の組み込まれたＬＵＴ１２のうちの１つと関連付けられる。補正値は、保存メカニズム１６から、組み込まれたＬＵＴ１２にロードされ、表示装置が入力画像の輝度および色を正確に再生するように、入力映像信号を調節するために用いられる。補正値は較正工程中に較正システム１００によって求められる。
【００２３】
較正システム１００は、測定プローブ１１０と、較正モジュール１２０と、テストパターン制御装置１３０とを含む。テストパターン制御装置１３０は、既知のテストパターンに対応する映像信号を生成することができ、表示装置１０に直接結合され、これにより、表示装置１０が映像信号、すなわち、テストパターンを表示画面１４上に表示する。テストパターン制御装置１３０は、特定の原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）要素値を生成することができる。一バージョンにおいて、テストパターン制御装置１３０は、当該技術で公知のコンピュータグラフィックカードが可能である。あるいは、テストパターン制御装置１３０は当該分野で公知のパターン発生器が可能である。テストパターン制御装置１３０により生成された映像信号は表示画面１４で直接受信でき、これにより、組み込まれたＬＵＴ１２を迂回する。他のバージョンにおいて、映像信号は組み込まれたＬＵＴ１２内に入力できる。
【００２４】
表示画面１４が入力映像信号、すなわちテストパターンを表示すると、測定プローブ１１０は、表示画面の表面から放出された光の輝度および色特性データを測定することができる。測定プローブ１１０は、色分析器１２２とルックアップ・テーブル（ＬＵＴ）値発生器１２４とを含む較正モジュール１２０に結合される。較正モジュール１２０の色分析器１２２は輝度と色特性データとを分析し、測定されたデータに対応する輝度レベルと色三刺激値とを計算する。ＬＵＴ値発生器１２４は、中間ＬＵＴ値を保存する複数の中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６を含む。好ましい実施形態において、各原色要素は複数の中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６のうちの１つと関連付けられる。較正工程中にＬＵＴ値発生器１２４は、測定された輝度レベルと色三刺激値とを用いて、組み込まれたガンマ補正ＬＵＴ１２に対する適切な補正値を計算する。
【００２５】
較正システムにおいて、階調しきい値を超えるすべての階調に対応する色度図上の測定色度点は白軌跡上の所定目標色度点上あるいはその近くでなければならない。最大階調の約１０％から２０％にあたる階調しきい値未満において、測定色度点の挙動はさらに不規則で予測がしにくい。階調しきい値未満の表示画面１４の挙動は、組み込まれたガンマ補正ＬＵＴ１２からのその入力によって制御されにくいため、較正プロセスはこれらの階調では効果的でない。未較正のシステムにおいて、階調しきい値を超える階調に対応する色度図上の測定された色度点は図４で示されるように散乱され、測定された色温度は５，０００Ｋ程度、目標色温度から外れ得る。これは階調色偏差と呼ばれ、これにより表示装置の知覚画像品質が大きく劣化する。
【００２６】
一バージョンによれば、複数の階調に対応する測定された輝度レベルＹと色度値（ｘ、ｙ）とを分析して、各階調に対して色度図上の対応する測定色度点を求めることで、組み込まれたガンマ補正ＬＵＴ１２に対する値は計算される。ＬＵＴ値発生器１２４は、測定された各色度点に対して、測定された色度点を目標色度点に移動させるのに必要な各原色要素値における差異変化を求める。次に、目標色度値と目標輝度レベルとしきい値を超える階調にわたって同時に一致するように、ＬＵＴ値発生器１２４は各階調に対する各原色要素の補正値を計算する。この完了時に表示装置１０は入力信号の輝度および色特性を正確に再生し、知覚画像品質が最適化される。
【００２７】
図５は、一バージョンにより、図３で示される較正システム１００によって行われる較正工程を示すフローチャートである。図３および図５を参照すると、次の線形増加関数で中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６を初期化することで、較正工程は始まる。
ＬＵＴＲ（ｉ）＝ｉ
ＬＵＴＧ（ｉ）＝ｉ
ＬＵＴＢ（ｉ）＝ｉ
ここで、ｉ＝０，１，．．．，Ｍ−１であり、Ｍは表示画面１４のＲ、ＧおよびＢの副画素のおのおのに対する階調数である（ステップ５００）。典型的には、８ビットの画素データに対して、Ｍは２５６に等しく、１０ビットデータに対して、Ｍは１０２４に等しい。図６Ａは、対応する３つの中間ガンマ補正ＬＵＴに対する階調ｉの最初の値を示すグラフである。
【００２８】
中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６の初期化後に、テストパターン制御装置１３０は、複数のテストパターンに対応するＲ、Ｇ、およびＢ要素値を生成し、画面１４上にテストパターンを表示する表示装置１０にテストパターンを伝送する（ステップ５０２）。表示された各テストパターンは、好ましくは、選択された階調ｋに対応する白色である。
【００２９】
一バージョンによれば、テストパターン制御装置１３０の出力は、組み込まれたガンマ補正テーブル１２の入力部に結合できる。この構成において、中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６、例えばＬＵＴＲ（ｉ）、ＬＵＴＧ（ｉ）、ＬＵＴＢ（ｉ）の値は、対応する組み込まれたガンマ補正ＬＵＴＳ１２にロードでき、ｋを選択された階調とすると、テストパターン制御装置１３０は、Ｒ、Ｇ、およびＢ要素出力（ｋ、ｋ、ｋ）を生成させることができる。あるいは、ｉ＝０，１，．．．，Ｍ−１とするとＬＵＴＳ１２の値は（ｉ、ｉ、ｉ）が可能であり、ｋが選択された階調とすると、テストパターン制御装置１３０は、ｋに対する中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６の値、例えばＬＵＴＲ（ｋ）、ＬＵＴＧ（ｋ）、ＬＵＴＢ（ｋ）に対応するＲ、Ｇ、およびＢ要素出力を生成させることができる。
【００３０】
別のバージョンによれば、テストパターン制御装置１３０の出力は、表示画面１４の入力部に直接結合できる。この構成において、テストパターン制御装置１３０は、ｋに対する中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６の値、例えばＬＵＴＲ（ｋ）、ＬＵＴＧ（ｋ）、ＬＵＴＢ（ｋ）に対応するＲ、Ｇ、およびＢ要素出力を生成させることができる。
【００３１】
おのおのの表示されたテストパターン、例えば、選択された階調に対応する表示された白色に対して、輝度レベルＹ（ｋ）および色度値［ｘ（ｋ）、ｙ（ｋ）］が求められる（ステップ５０４）。特に、測定プローブ１１０は、表示されたテストパターンの輝度および色特性データを測定し、色分析器１２２は輝度および色特性データをＣＩＥ三刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に変換し、この値は次に、色度値（ｘ、ｙ）を計算するために用いられる。図６Ｂは、較正前の測定輝度曲線と階調に対する目標輝度曲線とを示すグラフである。一バージョンにおいて、較正システム１００は、それぞれ選択された階調ｋに対して以下の値を求める。
Ｙ（ｋ）＝Ｙ［ＬＵＴＲ（ｋ）、ＬＵＴＧ（ｋ）、ＬＵＴＢ（ｋ）］、０≦ｋ≦Ｍ−１
ｘ（ｋ）＝ｘ［ＬＵＴＲ（ｋ）、ＬＵＴＧ（ｋ）、ＬＵＴＢ（ｋ）］、０≦ｋ≦Ｍ−１
ｙ（ｋ）＝ｙ［ＬＵＴＲ（ｋ）、ＬＵＴＧ（ｋ）、ＬＵＴＢ（ｋ）］、０≦ｋ≦Ｍ−１
ここで、Ｙ［・］、ｘ［・］、およびｙ［・］は、試験下の表示装置１０の表示画面１４の入力部における３つの要素値の未知の基本関数である。
【００３２】
ＬＵＴ値発生器１２４は、測定された輝度レベルと色度値とを受信し、各組を所定の目標輝度レベルＹＴ（ｋ）および所定の目標輝度点（ｘＴ，ｙＴ）と比較して（ステップ５０６）、測定値と目標値との間の偏差が許容差内になるかどうかを求める（ステップ５０７）。好ましい実施形態において、目標輝度レベルは、所定の目標ガンマ値、例えば約２．２の輝度曲線上の輝度レベルに対応する。目標色度点は、好ましくは、特定の色温度、例えば約６５００Ｋに対応する白点である。表示装置１０を異なる視聴環境および入力映像信号特性に適するよう較正するために、異なる目標輝度曲線および異なる目標色度点が選択できる。例えば目標色度点は、知覚画像品質が暖かい、あるいは冷たい周囲照明条件で維持されるように、暖かい、あるいは冷たい色温度に対応するよう選択できる。
【００３３】
測定輝度レベルと目標輝度レベルとの間の偏差に対する可能な許容差は、好ましくは±１％であり、測定色度点と目標色度点との間の偏差に対する許容差は、好ましくは（±０．００２，±０．００２）内になる。許容値は、必要とされる精度の度合いに応じて大きくされるか、あるいは小さくできる。しかしながら、表示装置そのものの品質に応じて小さな許容値が得られない場合もある。典型的な例において、上で示唆された許容値を用いて、較正工程の完了後に、測定輝度レベルが±１％内になるように目標レベルを一致させる一方、測定色度点を目標色度点の（±０．００２，±０．００２）内にすることができ、測定色温度を目標色温度の±１００Ｋ内にすることができる。
【００３４】
測定輝度レベルおよび色度値の偏差が許容値内にあれば（ステップ５０７）、表示装置１０は較正基準を満たす。中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６の値は表示装置１０に出力され保存され（ステップ５１６）、較正プロセスが完了する。
【００３５】
測定輝度レベルおよび色度値の偏差が可能な許容値内になければ（ステップ５０７）、ＬＵＴ値発生器１２４は中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６に対する更新値を計算する。まず、各原色要素値が単位差異量を増減すると、ＬＵＴ値発生器１２４は測定輝度レベルＹの差異変化と測定色度値（ｘ、ｙ）の差異変化とを求める（ステップ５０８）。特に、おのおの選択された階調に対して、テストパターン制御装置１３０は、おのおの選択された対応する前要素出力値からの所定差異変化を含むＲ、ＧおよびＢ要素出力値を生成する。これらのテストパターンは表示装置１０により表示され、輝度レベルおよび色度値が測定される。
【００３６】
一バージョンにおいて、較正システム１００は、それぞれ選択された階調ｋに対して以下の値を求める。
ＹＲ＋（ｋ）＝Ｙ［ｍｉｎ（ＬＵＴＲ（ｋ）＋ΔＲ，Ｍ−１），ＬＵＴＧ（ｋ），ＬＵＴＢ（ｋ）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ｘＲ＋（ｋ）＝ｘ［ｍｉｎ（ＬＵＴＲ（ｋ）＋ΔＲ，Ｍ−１），ＬＵＴＧ（ｋ），ＬＵＴＢ（ｋ）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ｙＲ＋（ｋ）＝ｙ［ｍｉｎ（ＬＵＴＲ（ｋ）＋ΔＲ，Ｍ−１），ＬＵＴＧ（ｋ），ＬＵＴＢ（ｋ）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ＹＲ−（ｋ）＝Ｙ［ｍａｘ（ＬＵＴＲ（ｋ）−ΔＲ，０），ＬＵＴＧ（ｋ），ＬＵＴＢ（ｋ）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ｘＲ−（ｋ）＝ｘ［ｍａｘ（ＬＵＴＲ（ｋ）−ΔＲ，０），ＬＵＴＧ（ｋ），ＬＵＴＢ（ｋ）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ｙＲ−（ｋ）＝Ｙ［ｍａｘ（ＬＵＴＲ（ｋ）−ΔＲ，０），ＬＵＴＧ（ｋ），ＬＵＴＢ（ｋ）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ＹＧ＋（ｋ）＝Ｙ［ＬＵＴＲ（ｋ），ｍｉｎ（ＬＵＴＧ（ｋ）＋ΔＧ，Ｍ−１），ＬＵＴＢ（ｋ）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ｘＧ＋（ｋ）＝ｘ［ＬＵＴＲ（ｋ），ｍｉｎ（ＬＵＴＧ（ｋ）＋ΔＧ，Ｍ−１），ＬＵＴＢ（ｋ）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ｙＧ＋（ｋ）＝ｙ［ＬＵＴＲ（ｋ），ｍｉｎ（ＬＵＴＧ（ｋ）＋ΔＧ，Ｍ−１），ＬＵＴＢ（ｋ）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ＹＧ−（ｋ）＝Ｙ［ＬＵＴＲ（ｋ），ｍａｘ（ＬＵＴＧ（ｋ）−ΔＧ，０），ＬＵＴＢ（ｋ）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ｘＧ−（ｋ）＝ｘ［ＬＵＴＲ（ｋ），ｍａｘ（ＬＵＴＧ（ｋ）−ΔＧ，０），ＬＵＴＢ（ｋ）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ｙＧ−（ｋ）＝ｙ［ＬＵＴＲ（ｋ），ｍａｘ（ＬＵＴＧ（ｋ）−ΔＧ，０），ＬＵＴＢ（ｋ）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ＹＢ＋（ｋ）＝Ｙ［ＬＵＴＲ（ｋ），ＬＵＴＧ（ｋ），ｍｉｎ（ＬＵＴＢ（ｋ）＋ΔＢ，Ｍ−１）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ｘＢ＋（ｋ）＝ｘ［ＬＵＴＲ（ｋ），ＬＵＴＧ（ｋ），ｍｉｎ（ＬＵＴＢ（ｋ）＋ΔＢ，Ｍ−１）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ｙＢ＋（ｋ）＝ｙ［ＬＵＴＲ（ｋ），ＬＵＴＧ（ｋ），ｍｉｎ（ＬＵＴＢ（ｋ）＋ΔＢ，Ｍ−１）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ＹＢ−（ｋ）＝ｘ［ＬＵＴＲ（ｋ），ＬＵＴＧ（ｋ），ｍａｘ（ＬＵＴＢ（ｋ）−ΔＢ，０）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ｘＢ−（ｋ）＝ｘ［ＬＵＴＲ（ｋ），ＬＵＴＧ（ｋ），ｍａｘ（ＬＵＴＢ（ｋ）−ΔＢ，０）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ｙＢ−（ｋ）＝ｙ［ＬＵＴＲ（ｋ），ＬＵＴＧ（ｋ），ｍａｘ（ＬＵＴＢ（ｋ）−ΔＢ，０）］，０≦ｋ≦Ｍ−１；
ここで、ΔＲ、ΔＧ、およびΔＢは、それぞれＲ、Ｇ、およびＢ要素出力値における所定差異変化である。
【００３７】
選択された階調ｋにおける測定値は次に、良く知られている曲線適合および内挿演算法を用いて全階調にわたって滑らかにされて内挿され、測定データにおいて較正アルゴリズムの感度を小さな誤差になるまで小さくする。滑らかにする関数は次に、原色要素のおのおのにおける単位差異変化による輝度レベルと輝度レベルとにおける差異変化を計算するために用いられる。
ｄＹＲ（ｉ）＝［ＹＳＲ＋（ｉ）−ＹＳＲ−（ｉ）］／［ｍｉｎ（ＬＵＴＲ（ｉ）＋ΔＲ，Ｍ−１）−ｍａｘ（ＬＵＴＲ（ｉ）−ΔＲ，０）］、
ｄＹＧ（ｉ）＝［ＹＳＧ＋（ｉ）−ＹＳＧ−（ｉ）］／［ｍｉｎ（ＬＵＴＧ（ｉ）＋ΔＧ，Ｍ−１）−ｍａｘ（ＬＵＴＧ（ｉ）−ΔＧ，０）］、
ｄＹＢ（ｉ）＝［ＹＳＢ＋（ｉ）−ＹＳＢ−（ｉ）］／［ｍｉｎ（ＬＵＴＢ（ｉ）＋ΔＢ，Ｍ−１）−ｍａｘ（ＬＵＴＢ（ｉ）−ΔＢ，０）］、
ｄｘＲ（ｉ）＝［ｘＳＲ＋（ｉ）−ｘＳＲ−（ｉ）］／［ｍｉｎ（ＬＵＴＲ（ｉ）＋ΔＲ，Ｍ−１）−ｍａｘ（ＬＵＴＲ（ｉ）−ΔＲ，０）］、
ｄｘＧ（ｉ）＝［ｘＳＧ＋（ｉ）−ｘＳＧ−（ｉ）］／［ｍｉｎ（ＬＵＴＧ（ｉ）＋ΔＧ，Ｍ−１）−ｍａｘ（ＬＵＴＧ（ｉ）−ΔＧ，０）］、
ｄｘＢ（ｉ）＝［ｘＳＢ＋（ｉ）−ｘＳＢ−（ｉ）］／［ｍｉｎ（ＬＵＴＢ（ｉ）＋ΔＢ，Ｍ−１）−ｍａｘ（ＬＵＴＢ（ｉ）−ΔＢ，０）］、
ｄｙＲ（ｉ）＝［ｙＳＲ＋（ｉ）−ｙＳＲ−（ｉ）］／［ｍｉｎ（ＬＵＴＲ（ｉ）＋ΔＲ，Ｍ−１）−ｍａｘ（ＬＵＴＲ（ｉ）−ΔＲ，０）］
ｄｙＧ（ｉ）＝［ｙＳＧ＋（ｉ）−ｙＳＧ−（ｉ）］／［ｍｉｎ（ＬＵＴＧ（ｉ）＋ΔＧ，Ｍ−１）−ｍａｘ（ＬＵＴＧ（ｉ）−ΔＧ，０）］
ｄｙＢ（ｉ）＝［ｙＳＢ＋（ｉ）−ｙＳＢ−（ｉ）］／［ｍｉｎ（ＬＵＴＢ（ｉ）＋ΔＢ，Ｍ−１）−ｍａｘ（ＬＵＴＢ（ｉ）−ΔＢ，０）］
ここで、ＹＳＲ＋（ｉ）は、全ての階調ｉに対して、他の滑らかにされて測定された量の間の関係と同じように、選択された階調ｋに対するＹＲ＋（ｋ）に対応する滑らかにされた関数である。
【００３８】
上記の輝度レベルおよび色度値の差異変化を用いて、各原色要素と関連付けられている勾配ベクトルを定義することができる。すなわち、
ｄＲ（ｉ）＝ｄｘＲ（ｉ）ｘ＋ｄｙＲ（ｉ）ｙ
ｄＧ（ｉ）＝ｄｘＧ（ｉ）ｘ＋ｄｙＧ（ｉ）ｙ
ｄＢ（ｉ）＝ｄｘＢ（ｉ）ｘ＋ｄｙＢ（ｉ）ｙ
ここで、ｘおよびｙは、ｘ軸およびｙ軸にそれぞれ沿った色度図上の単位ベクトルである。各勾配ベクトルは、関連付けられている原色要素値の単位差異変化によって色度点がどれほど動くかを記述する。
【００３９】
次に、勾配ベクトルは、色度図上の測定された色度点を目標色度点に移動させるために１つ以上の原色要素で必要とされる差異変化を求めるのに用いられる（ステップ５１０）。一バージョンにおいて、ＬＵＴ値発生器１２４は、色度図上の測定された色度点（ｘｓ，ｙｓ）を、階調しきい値を超える各階調の目標点（ｘＴ，ｙＴ）に移動できる最小基準ベクトルを計算する。ｄＲ（ｉ）、ｄＧ（ｉ）、およびｄＢ（ｉ）を、階調ｉそれぞれにおける３つの原色要素値のおのおのにおける差異変化とする。以下の２つの式は、測定された色度点［ｘｓ（ｉ），ｙｓ（ｉ）］を所定の目標点（ｘＴ，ｙＴ）への移動を記述する。
ｄｘＲ（ｉ）ｄＲ（ｉ）＋ｄｘＧ（ｉ）ｄＧ（ｉ）＋ｄｘＢ（ｉ）ｄＢ（ｉ）＝Ｃ（ｉ）［ｘＴ−ｘｓ（ｉ）］
ｄｙＲ（ｉ）ｄＲ（ｉ）＋ｄｙＧ（ｉ）ｄＧ（ｉ）＋ｄｙＢ（ｉ）ｄＢ（ｉ）＝Ｃ（ｉ）［ｙＴ−ｙｓ（ｉ）］
ここで、Ｃ（ｉ）は、低い階調において滑らかに調節値をフェードアウトさせる、すなわちＣ（０）＝０およびＣ（Ｍ−１）＝１となる所定の色度調節曲線である。このような線形式の過小に決められているシステムに対しては無限数の解が存在する。好ましい実施形態において、すべての有効解で最小の平方ノルムをもつ唯一解［ｄＲ＊（ｉ），ｄＧ＊（ｉ），ｄＢ＊（ｉ）］が選択される。
【００４０】
Ｐ１（ｉ）＝［ｄＲ１（ｉ），ｄＧ１（ｉ），ｄＢ１（ｉ）］およびＰ２（ｉ）＝［ｄＲ２（ｉ），ｄＧ２（ｉ），ｄＢ２（ｉ）］を、各解において異なる変数の１つがゼロである、すなわちｄＲ１（ｉ）＝０およびｄＧ２（ｉ）＝０になる２つの解とする。Ｐ１（ｉ）およびＰ２（ｉ）を含む解ライン上の最適解の点Ｐ＊（ｉ）＝［ｄＲ＊（ｉ），ｄＧ＊（ｉ），ｄＢ＊（ｉ）］は原点に最も近い点である。直交性原則により、原点から最適解Ｐ＊（ｉ）までのベクトルは解ラインに沿ったてベクトルに対して直角でなければならない。この原則を用いると、最適解点は次のとおりである。
Ｐ＊（ｉ）＝［ｄＲ＊（ｉ），ｄＧ＊（ｉ），ｄＢ＊（ｉ）］＝Ｐ１（ｉ）＋α＊（ｉ）［Ｐ２（ｉ）−Ｐ１（ｉ）］、すなわち、
ｄＲ＊（ｉ）＝ｄＲ１（ｉ）＋α＊（ｉ）［ｄＲ２（ｉ）−ｄＲ１（ｉ）］
ｄＧ＊（ｉ）＝ｄＧ１（ｉ）＋α＊（ｉ）［ｄＧ２（ｉ）−ｄＧ１（ｉ）］
ｄＢ＊（ｉ）＝ｄＢ１（ｉ）＋α＊（ｉ）［ｄＢ２（ｉ）−ｄＢ１（ｉ）］
ここで、α＊（ｉ）は直交係数である。
α＊（ｉ）＝Ｐ１（ｉ）・［Ｐ１（ｉ）−Ｐ２（ｉ）／｜Ｐ１（ｉ）−Ｐ２（ｉ）｜２
＝｛ｄＲ１（ｉ）［ｄＲ１（ｉ）−ｄＲ２（ｉ）］＋ｄＧ１（ｉ）［ｄＧ１（ｉ）−ｄＧ２（ｉ）］＋ｄＢ１（ｉ）［ｄＢ１（ｉ）−ｄＢ２（ｉ）」｝／｛［ｄＲ１（ｉ）−ｄＲ２（ｉ）］２＋［ｄＧ１（ｉ）−ｄＧ２（ｉ）］２＋［ｄＢ１（ｉ）−ｄＢ２（ｉ）］２｝
１つ以上の原色要素値に対する差異変化が各階調に対して求められれば、中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６のおのおのに対する更新値が、以下の式に従って各階調に対して計算される（ステップ５１２）。
ここで等号の右辺にあるＬＵＴＲ（ｉ）、ＬＵＴＧ（ｉ）、およびＬＵＴＢ（ｉ）は古い値であるのに対して、左辺のものは対応する更新値である点に注意すること。
ＬＵＴＲ（ｉ）＝ｍａｘ｛ｍｉｎ［ＬＵＴＲ（ｉ）＋ｄＲ＊（ｉ），Ｍ−１］，０｝
ＬＵＴＧ（ｉ）＝ｍａｘ｛ｍｉｎ［ＬＵＴＧ（ｉ）＋ｄＧ＊（ｉ），Ｍ−１］，０｝
ＬＵＴＢ（ｉ）＝ｍａｘ｛ｍｉｎ［ＬＵＴＢ（ｉ）＋ｄＢ＊（ｉ），Ｍ−１］，０｝
好ましい実施形態において、更新された輝度レベルはさらに以下の色によって計算されるが、ここで、等号の右辺にあるＹｓ（ｉ）は古い値であるのに対して、左辺のものは更新値である。
Ｙｓ（ｉ）＝Ｙｓ（ｉ）＋ｄＹＲ（ｉ）ｄＲ＊（ｉ）＋ｄＹＧ（ｉ）ｄＧ＊（ｉ）＋ｄＹＢ（ｉ）ｄＢ＊（ｉ）
図７Ａは、階調に対する中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６の更新値、すなわち、ＬＵＴＲ（ｉ）、ＬＵＴＧ（ｉ）、ＬＵＴＢ（ｉ）を示すグラフであり、図７Ｂは、階調に対する更新輝度レベルＹＳ（ｉ）を示すグラフである。図７Ａにおいて、更新値ＬＵＴＲ（ｉ）、ＬＵＴＧ（ｉ）、ＬＵＴＢ（ｉ）は、表示装置１０の階調色変位を実質的になくすために入力映像信号が調節される程度を示す最大階調の約１０％から２０％の階調しきい値を超える初期線形関数から大きく逸脱する。
【００４１】
図７Ａにおいて、高い階調値では、原色要素の少なくとも１つに対するＬＵＴ値は、最大階調Ｍ−１未満の階調Ｎにおいて（Ｍ−１の最大値で）飽和し始める。同様に、図７Ｂにおいて、高い階調値では、輝度レベルＹｓ（ｉ）は滑らかに増加し、最大階調Ｍ−１未満の階調Ｎで最大輝度値Ｙｍａｘに達する。最大輝度値Ｙｍａｘを超える輝度レベルＹｓ（ｉ）の滑らかな増加は、原色要素の少なくとも１つが階調Ｎを超えて飽和することから、表示画面１４では達成できない。階調Ｎを超えるものを含む階調のおのおのに対して所望の色度値および輝度レベルを一致させるために、中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６における値が調節される（ステップ５１４）。
【００４２】
一バージョンにおいて、ＬＵＴ値は以下の方式で調節される。まず、中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６の少なくとも１つに対するＬＵＴ値がＭ−１の最大値で飽和し始める階調で最大輝度レベルＹＭＡＸは計算される。さらに、全ての中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６に対するＬＵＴ値がゼロに等しい場合に最小輝度レベルＹＭＩＮが計算される。第２に、中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６の各有効指標ｉに対して、目標輝度値ＹＴ（ｉ）を次の式で設定する。
ＹＴ（ｉ）＝Ｌ（ｉ）［（ＹＭＡＸ−ＹＭＩＮ）γＴ（ｉ）＋ＹＭＩＮ］＋［１−Ｌ（ｉ）］Ｙｓ（ｉ）
ここで、Ｌ（ｉ）は、低い階調において滑らかに調節値をフェードアウトさせる、すなわちＬ（０）＝０およびＬ（Ｍ−１）＝１となる所定の輝度調節曲線であり、γＴ（ｉ）は、所定のガンマ値でガンマ関数によって典型的に表わされる正規化目標輝度曲線、すなわちγＴ（ｉ）＝［ｉ／（Ｍ−１）］γ、ｉ＝０，１，．．．，Ｍ−１である。第３に、中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６の各有効指数ｉに対して、次の式で指標ｊを求める。
Ｙｓ（ｊ）≦ＹＴ（ｉ）＜Ｙｓ（ｊ＋１）
さらに部分調節係数を次の式で計算する。
Ｆ（ｉ）＝［ＹＴ（ｉ）−Ｙｓ（ｉ）］／［Ｙｓ（ｊ＋１）−Ｙｓ（ｊ）］
次に、中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６および輝度レベルのおのおのの値は以下の式で調節されるが、ここで、等号の右辺におけるＬＵＴＲ（ｉ）、ＬＵＴＧ（ｉ）、ＬＵＴＢ（ｉ）、およびＹｓ（ｉ）は更新値であり、左辺のものは対応する調節値である。
ＬＵＴＲ＝ｒｏｕｎｄ［（１−Ｆ（ｉ）ＬＵＴＲ（ｊ）＋Ｆ（ｉ）ＬＵＴＲ（ｊ＋１）］
ＬＵＴＧ＝ｒｏｕｎｄ［（１−Ｆ（ｉ）ＬＵＴＧ（ｊ）＋Ｆ（ｉ）ＬＵＴＧ（ｊ＋１）］
ＬＵＴＢ＝ｒｏｕｎｄ［（１−Ｆ（ｉ）ＬＵＴＢ（ｊ）＋Ｆ（ｉ）ＬＵＴＢ（ｊ＋１）］
Ｙｓ（ｉ）＝［１−Ｆ（ｉ）］Ｙｓ（ｊ）＋Ｆ（ｉ）Ｙｓ（ｊ＋１）
ここで、ｒｏｕｎｄ［・］は最も近い整数への切り上げ（ｒｏｕｎｄｉｎｇ）を示す。図８Ａおよび図８Ｂは、中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６および輝度レベルそれぞれの調節値を示すグラフである。較正工程におけるこの段階で、目標色度点および目標輝度曲線の両方は同時に一致される。
【００４３】
中間ガンマ補正ＬＵＴ値および輝度レベルが同時に調節された後（ステップ５１４）、較正モジュール１２０は、較正工程が実施されたかどうかを判定する（ステップ５１５）。例えば、較正システム１００がステップ５０２から５１４までを実施する回数は指定された数を超えないように設定できる。較正工程が実施されない場合（ステップ５１５）、例えば繰り返し数が最大値を超えない場合、較正システム１００はステップ５０２から５１４までを繰り返す。この繰り返しにおいて、表示画面１４の入力テストパターンは中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６のおのおのの値により調節され、表示画面１４による表示テストパターンは調節原色要素に対応する。
【００４４】
較正工程が実施されると（ステップ５１５）、例えば、反復数が最大反復数に等しいことから、中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６のおのおのの値は表示装置１０の保存メカニズム１６に出力されて保存され（ステップ５１６）、較正工程が完了する。一バージョンにおいて、ＬＵＴ値の出力前に、較正モジュール１２０は、全ての有効指数にわたる中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６のＬＵＴ値に対する傾き、連続性、および単調特性を確認でき、必要な場合には必要な修正を行う。動作において、表示装置１０は保存メカニズム１６から、組み込まれたガンマ補正ＬＵＴ１２にＬＵＴ値をロードすることができる。
【００４５】
図９は、較正工程後の色度軌跡を示すグラフである。図９を図４と比較すると、較正後に、測定色度点は目標色度点上またはその近くになる。したがって、典型的な未較正表示装置１０（図４）により典型的に示される階調色温度のずれは、一実施形態による較正工程後に実質的になくなる。
【００４６】
上述の較正工程において、色度値は目標色度点（ｘＴ，ｙＴ）に固定され、輝度曲線のガンマ値は、階調しきい値を超える全ての階調にわたる目標ガンマ値ｙＴに固定される。他のバージョンにおいて、色度値は目標色度機能［ｘＴ（ｉ），ｙＴ（ｉ）］に固定でき、輝度レベルは目標輝度レベル関数ＹＴ（ｉ）に固定できる。
【００４７】
図１０は、本バージョンによる較正工程を示すフローチャートである。図１０で示される工程ステップ９００から９０８は図５の工程ステップ５００から５０８と同じであるため、ステップ５００から５０８までに関連する上の議論はここでは繰り返さない。
【００４８】
ステップ９０８の後に、原色要素のおのおのにおける単位差異変化に関する輝度レベルおよび色度値の差異変化を用いて、原色要素値のうちの１つでの単位差異変化によって輝度・色度図上の測定点［Ｙｓ（ｉ），ｘｓ（ｉ），ｙｓ（ｉ）］がどのように動くかを示す勾配ベクトルを定義する。図１１は、測定点［Ｙｓ（ｉ），Ｘｓ（ｉ），ｙｓ（ｉ）］および所定目標点［ＹＴ（ｊ），ｘＴ（ｉ），ｙＴ（ｉ）］を表わす三次元輝度・色度図を示す。勾配ベクトルは次のとおりである。
ｄＲ（ｉ）＝ｄＹＲ（ｉ）Ｙ＋ｄｘＲ（ｉ）ｙ＋ｄｙＲ（ｉ）ｙ
ｄＧ（ｉ）＝ｄＹＧ（ｉ）Ｙ＋ｄｘＧ（ｉ）ｘ＋ｄｙＧ（ｉ）ｙ
ｄＢ（ｉ）＝ｄＹＢ（ｉ）Ｙ＋ｄｘＢ（ｉ）ｘ＋ｄｙＢ（ｉ）ｙ
ここで、ＹはＹ軸に沿った単位ベクトルであり、ｘおよびｙは、それぞれｘ軸およびｙ軸に沿った色度図上の単位ベクトルである。
【００４９】
次に、勾配ベクトルは、測定された輝度・色度点を目標輝度・色度点に移動させるために１つ以上の原色要素値で必要とされる差異変化を求めるのに用いられる（ステップ９１０）。本バージョンにおいて、ＬＵＴ値発生器１２４は、輝度・色度図上の測定された輝度・色度点［Ｙｓ（ｉ），ｘｓ（ｉ），ｙｓ（ｉ）］を、階調しきい値を超える各階調の目標点［ＹＴ（ｊ），ｘＴ（ｊ），ｙＴ（ｊ）］に移動できる最小基準ベクトルを計算する。ｄＲ（ｉ，ｊ），ｄＧ（ｉ，ｊ），およびｄＢ（ｉ，ｊ）が、測定輝度・色度点［Ｙｓ（ｉ），ｘｓ（ｉ），ｙｓ（ｉ）］を目標点［ＹＴ（ｉ），ｘＴ（ｉ），ｙＴ（ｉ）］に移動させるために指数ｉそれぞれで中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６のおのおのの値の差異変化である場合、以下の３つの式が適用される。
ｄＹＲ（ｉ）ｄＲ（ｉ，ｊ）＋ｄＹＧ（ｉ）ｄＧ（ｉ，ｊ）＋ｄＹＢ（ｉ）ｄＢ（ｉ，ｊ）＝Ｌ（ｊ）ＹＴ（ｊ）＋［１−Ｌ（ｊ）］Ｙｓ（ｊ）−Ｙｓ（ｉ）
ｄｘＲ（ｉ）ｄＲ（ｉ，ｊ）＋ｄｘＧ（ｉ）ｄＧ（ｉ，ｊ）＋ｄｘＢ（ｉ）ｄＢ（ｉ，ｊ）＝Ｃ（ｊ）ｘＴ（ｊ）＋［１−Ｃ（ｊ）］ｘｓ（ｊ）−ｘｓ（ｉ）
ｄｙＲ（ｉ）ｄＲ（ｉ，ｊ）＋ｄｙＧ（ｉ）ｄＧ（ｉ，ｊ）＋ｄｙＢ（ｉ）ｄＢ（ｉ，ｊ）＝Ｃ（ｊ）ｙＴ（ｊ）＋［１−Ｃ（ｊ）］ｙｓ（ｊ）−ｙｓ（ｉ）
ここで、Ｌ（ｉ）は、低い階調で調節値を滑らかにフェードアウトする、すなわち、Ｌ（０）＝０およびＬ（Ｍ−１）となる所定の輝度調節曲線であり、Ｃ（ｉ）は、低い階調で調節値を滑らかにフェードアウトする、すなわち、すなわち、Ｃ（０）＝０およびＣ（Ｍ−１）＝１となる所定の色度調節曲線である。
【００５０】
所与の指標ｉおよびｊに対して唯一の解が存在する。このように、おのおのの測定点［Ｙｓ（ｉ），Ｘｓ（ｉ），ｙｓ（ｉ）］に対して、所定の目標点［ＹＴ（ｊ），ｘＴ（ｉ），ｙＴ（ｉ）］の全ての有効指数ｊについての最小平方ノルムをもつ唯一の解［ｄＲ＊（ｉ），ｄＧ＊（ｉ），ｄＢ＊（ｉ）］が計算される。すなわち、
［ｄＲ＊（ｉ），ｄＧ＊（ｉ），ｄＢ＊（ｉ）］＝［ｄＲ（ｉ，ｊ＊），ｄＧ（ｉ，ｊ＊），（ｄＢ（ｉ，ｊ＊）］
ここで、ｊ＊は次式のとおり、最適所定目標点［ＹＴ（ｊ＊），ｘＴ（ｊ＊），ｙＴ（ｊ＊）］の最適指標である。ｊ＊を除く所定目標点の全ての有効指数ｊに対して、
［ｄＲ（ｉ，ｊ＊）］２＋［ｄＧ（ｉ，ｊ＊）］２＋［ｄＢ（ｉ，ｊ＊）］２≦［ｄＲ（ｉ，ｊ）］２＋［ｄＧ（ｉ，ｊ）］２＋［ｄＢ（ｉ，ｊ）］２
最小平方ノルムを達成する１を超える数のｊ＊が存在すれば、ｉの最も近くにあるｊ＊が選択される。
【００５１】
１つ以上の原色要素値に対する差異変化が各階調に対して求められれば、輝度レベルおよび色度値に対する中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６のおのおのに対する更新値が以下の式に従って各階調に対して計算されるが（ステップ９１２）、ここで、等号の右辺にあるＬＵＴＲ（ｉ）、ＬＵＴＧ（ｉ）、ＬＵＴＢ（ｉ）、Ｙｓ（ｉ）、ｘｓ（ｉ）、およびｙｓ（ｉ）は古い値であり、左辺にあるものは対応する更新値である。
ＬＵＴＲ（ｉ）＝ｍａｘ｛ｍｉｎ［ＬＵＴＲ（ｉ）＋ｄＲ＊（ｉ），Ｍ−１］，０｝
ＬＵＴＧ（ｉ）＝ｍａｘ｛ｍｉｎ［ＬＵＴＧ（ｉ）＋ｄＧ＊（ｉ），Ｍ−１］，０｝
ＬＵＴＢ（ｉ）＝ｍａｘ｛ｍｉｎ［ＬＵＴＢ（ｉ）＋ｄＢ＊（ｉ），Ｍ−１］，０｝
Ｙｓ（ｉ）＝Ｙｓ（ｉ）＋ｄＹＲ（ｉ）ｄＲ＊（ｉ）＋ｄＹＧ（ｉ）ｄＧ＊（ｉ）＋ｄＹＢ（ｉ）ｄＢ＊（ｉ）
ｘｓ（ｉ）＝ｘｓ（ｉ）＋ｄｘＲ（ｉ）ｄＲ＊（ｉ）＋ｄｘＧ（ｉ）ｄＧ＊（ｉ）＋ｄｘＢ（ｉ）ｄＢ＊（ｉ）
ｙｓ（ｉ）＝ｙｓ（ｉ）＋ｄｙＲ（ｉ）ｄＲ＊（ｉ）＋ｄｙＧ（ｉ）ｄＧ＊（ｉ）＋ｄｙＢ（ｉ）ｄＢ＊（ｉ）
さらに、これらの表の全ての有効指数に対する最適目標点の最適指標ｊ＊は次のとおり記録される。
【００５２】
【数１】
2009503609.tif 000003
階調のおのおのに対して所望の色度関数［ｘＴ（ｊ），ｙＴ（ｊ）］と輝度関数ＹＴ（ｊ）とを合わせるために、中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６の値は調節される（ステップ９１４）。本バージョンにおいて、ＬＵＴ値は以下の方式で調節される。
【００５３】
第１に、中間ガンマ補正テーブル１２６の少なくとも１つに対する更新値がＭ−１の最大値で飽和し始める際に一致できる所定の目標点の最大指標ｊＭＡＸが求められる。第２に、中間ガンマ補正表１２６の各指標ｉに対して、所定の目標点の調節指標ｊＴが以下の方式で設定される。
ＪＴ（ｉ）＝ｉ・ｊＭＡＸ／（Ｍ−１）
第３に、中間ガンマ補正表１２６の各指標ｉに対して、ＪＯＰＴ（ｋ１）およびＪＯＰＴ（ｋ２）が、以下の条件を満たす全ての対のｋ１とｋ２において最小差異となるように、ｋ１およびｋ２が特定される。
ＪＯＰＴ（ｋ１）≦ＪＴ（ｉ）≦ＪＯＰＴ（ｋ２）
部分調節係数が次の式により計算される。
Ｆ（ｉ）＝［ＪＴ（ｉ）−ＪＯＰＴ（ｋ１）］／［ＪＯＰＴ（ｋ２）−ＪＯＰＴ（ｋ１）］
次に、中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６に対する値、輝度レベル、およびこれらのテーブルの全ての有効指数にわたる色度値が次に以下の式により調節されるが、ここで、等号の右辺にあるＬＵＴＲ（ｉ）、ＬＵＴＧ（ｉ）、ＬＵＴＢ（ｉ）、Ｙｓ（ｉ）、ｘｓ（ｉ）、およびｙｓ（ｉ）は更新値であり、左辺にあるものは対応する調節値である。
ＬＵＴＲ（ｉ）＝ｒｏｕｎｄ［（１−Ｆ（ｉ））ＬＵＴＲ（ｋ１）＋Ｆ（ｉ）ＬＵＴＲ（ｋ２）］
ＬＵＴＧ（ｉ）＝ｒｏｕｎｄ［（１−Ｆ（ｉ））ＬＵＴＧ（ｋ１）＋Ｆ（ｉ）ＬＵＴＧ（ｋ２）］
ＬＵＴＢ（ｉ）＝ｒｏｕｎｄ［（１−Ｆ（ｉ））ＬＵＴＢ（ｋ１）＋Ｆ（ｉ）ＬＵＴＢ（ｋ２）］
Ｙｓ（ｉ）＝［１−Ｆ（ｉ）］Ｙｓ（ｋ１）＋Ｆ（ｉ）Ｙｓ（ｋ２）
ｘｓ（ｉ）＝［１−Ｆ（ｉ）］ｘｓ（ｋ１）＋Ｆ（ｉ）ｘｓ（ｋ２）
ｙｓ（ｉ）＝［１−Ｆ（ｉ）］ｙｓ（ｋ１）＋Ｆ（ｉ）ｙｓ（ｋ２）
ＬＵＴ値、輝度レベルおよび色度値が同時に調節された後（ステップ９１４）、較正モジュール１２０は、較正工程が実施されたかどうかを上述のとおり判定する（ステップ９１５）。較正プロセスが実施されない場合、較正システム１００はステップ９０２から９１４を繰り返す。較正工程が実施されると（ステップ９１５）、中間ガンマ補正ＬＵＴ１２６のおのおのの値は表示装置１０の保存メカニズム１６に出力されて保存され（ステップ９１６）、較正工程が完了する。動作において、表示装置１０は保存メカニズム１６から、組み込まれたガンマ補正ＬＵＴ１２にＬＵＴ値をロードすることができる。
【００５４】
上で簡単に述べたとおり、本実施形態による較正システム１００は、異なる視聴条件および入力映像信号特性に対して表示装置１０を較正する複数組のＬＵＴ値を生成することができる。ＬＵＴ値の各組は、異なるガンマ値、異なる色度値、および／または異なる色温度に対応し得る。各組は保存メカニズム１６に保存できる。このように、視聴者の好み、あるいは視聴環境および入力映像信号特性により、最適な知覚画像品質を得るために、ＬＵＴ値の適切な組が選択され、組み込まれたガンマ補正ＬＵＴ１２にロードできる。
【００５５】
再び図３を参照すると、組み込まれたガンマ補正ＬＵＴ１２は表示装置１０、例えば、ＬＣＤ、ＣＲＴ、あるいはＰＤＰ内に存在する。表示装置１０は、入力映像信号を受信して、入力映像信号を表示装置１０に送る、テレビといった（図示されていない）表示システムによって用いられ、表示装置１０において、組み込まれたガンマ補正ＬＵＴ１２を用いて、表示画面１４上で表示される前に入力映像信号を調節する。
【００５６】
一バージョンにおいて、組み込まれたガンマ補正ＬＵＴ１２は表示システム内に存在し得る。図１２は、一バージョンによる代表的な表示システムを示す。表示システム２０は、チューナーボックス２４に結合されている信号受信ユニット２２と、映像デコーダ２８とを含む。テレビ信号といった入射信号２１は信号受信ユニット２２により取り込まれ、チューナーボックス２４に伝送される。チューナーボックス２４は、コンバータ２５と、入射信号２１をアナログ信号２７に変換する復調ユニット２６とを含む。アナログ信号２７は映像デコーダ２８によって受信され、これがインタレース映像信号２９を出力する。映像プロセッサモジュール３０はインタレース映像信号２９をプログレッシブ映像信号３２に変換する。次に、プログレッシブ映像信号３２は調節および補正のために、組み込まれたガンマ補正ＬＵＴ１２に入力される。次に、調節されたプログレッシブ映像信号３６は、ＬＣＤ、ＣＲＴあるいはＰＤＰといった表示装置３４を通して表示される。
【００５７】
他のバージョンにおいて、表示画面１４は、異なる入力映像信号特性をもつ複数の表示領域を含むことができる。図１３は、異なる入力映像信号特性をもつ２つの表示領域（１５ａ、１５ｂ）を含む表示画面を示す。例えば、表示領域Ａ（１５ａ）はテレビ信号源からの入力映像信号を表示する場合があり、表示領域Ｂ（１５ｂ）はコンピュータグラフィックカードからの入力映像信号を表示する場合もある。
【００５８】
図１４は、他のバージョンによる代表的な表示システムを示すが、ここで、同様の構成要素は同様の項目符号で識別される。表示システム２０ａは、第１インタレース映像信号２９をプログレッシブ映像信号に変換する映像プロセッサモジュール３０ａを含む。第１インタレース映像信号２９に加えて、映像プロセッサモジュール３０ａはまた、第２入力映像信号２３を受信し、これを第２プログレッシブ映像信号に変換する。好ましい実施形態において、映像プロセッサモジュール３０ａは、表示画面１４ａ上の割り当てられている表示領域、例えば１５ａおよび１５ｂの位置に応じて２つのプログレッシブ映像信号２９、２３を組みあわせるように配置される。次に、映像プロセッサモジュール３０ａは、組み合わされたプログレッシブ映像信号３２ａを生成する。組み合わされたプログレッシブ映像信号３２ａは、入力映像信号特性に応じて、調節および補正のために、複数組の組み込まれたガンマ補正ＬＵＴ１２ａに入力される。
【００５９】
本バージョンによれば、表示領域選択信号３３が同様に映像プロセッサモジュール３０ａによって生成され、複数組の組み込まれたガンマ補正ＬＵＴ１２ａに入力される。選択信号３３は、組み込まれたガンマ補正ＬＵＴ１２ａの組のうちのどの１つが、複数の表示領域、例えば１５ａおよび１５ｂの位置に応じて用いることができるかを判定する。次に、調節されたプログレッシブ映像信号３６は、ＬＣＤ、ＣＲＴあるいはＰＤＰといった表示装置３４を通して表示される。
【００６０】
例示的な実施形態は、カラーディスプレイの輝度および色を自動的に較正する方法およびシステムを提供する。較正システムおよび工程により、正確で安定したガンマ値と、典型的な表示装置に対する滑らかな輝度曲線とを確保できる。さらに、代表的な実施形態により、種々の視聴条件および入力映像信号特性の下で最適知覚画像品質を得るために、輝度曲線およびガンマ値を、工場での事前設定値と異なる設定値になるように変化させることができる。追加の利益として、（１）しきい値を超える全階調に対して、階調色温度のずれを、典型的な未較正表示装置に対する５０００Ｋ程度から色温度の２００Ｋ変動未満まで減少させることで色再生の精度を上げること、（２）大部分の階調にわたって赤、緑、および青の原色要素間で正確な色バランスをもたらすこと、（３）階調の色の一貫性と均一性とを維持すること、（４）改良された知覚画像品質に対する周辺光の色温度に基づき表示装置によって表示される色画像を均等化すること、（５）入力ガンマ事前補正映像信号の所定ガンマ値に応じて表示装置の輝度曲線のガンマ値を調節すること、（６）最適画像再生のために、視聴環境の明るさレベルに基づき、視聴者が表示装置の輝度曲線のガンマ値を調節できるようにすること、がある。
【００６１】
一実施形態による較正システムおよび工程をテレビ製造者が用いて、輝度および色再生の精度および仕様に関連する異なる要件を満たすために、製造者の製品を容易かつ即座に較正することができる。異なるタイプの表示装置、例えばＬＣＤ、ＣＲＴ、あるいはＰＤＰは若干異なる輝度および色特性を示し得るが、一実施形態による較正システムを用いて、最終製品、例えばテレビモニタが、一貫した輝度および色特性を確実に示すようにできる。実際に、較正システムは工場組立てラインの一部になり得る。さらに、一実施形態による較正システムは、最終製品の輝度および色の一貫性と均一性とを損なうことなく、利用可能性および市場条件の影響を受ける、異なる供給業者から主要な表示装置および構成要素を容易かつ便利に調達するために、テレビ製造者に柔軟性をもたらす。
【００６２】
本発明は、特定の好ましいバージョンを参照しながら記述された。しかし、他のバージョンも可能である。例えば、ルックアップ・テーブルの数およびタイプを変えることが可能である。さらに、当業者にとって明らかなように、輝度および色較正工程に対して記述されたものと等価な他のステップを、記述された実施のパラメータによって用いることができる。したがって、添付の特許請求の範囲の精神および範囲は、本明細書に含まれる好ましいバージョンの記述に限定されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は、ＣＩＥ色度図である。
【図２】図２は、表示装置の典型的な輝度曲線である。
【図３】図３は、一実施形態のバージョンによる表示装置に結合される較正システムのブロック図である。
【図４】図４は、較正されていない表示装置の色度軌道を示すグラフである。
【図５】図５は、一実施形態のバージョンによる較正システムによって実施される較正工程を示すフローチャートである。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは、階調に対する赤、緑、青の原色要素に対応する３つの中間ガンマ補正ＬＵＴに対する初期値と、階調に対する較正前の測定輝度レベルおよび目標輝度曲線とをそれぞれ示すグラフである。
【図７】図７Ａおよび図７Ｂは、階調に対する３つの中間ガンマ補正ＬＵＴ、すなわちＬＵＴＲ（ｉ）、ＬＵＴＧ（ｉ），およびＬＵＴＢ（ｉ）に対する更新値と、階調に対する更新された輝度レベルＹｓ（ｉ）とを示すグラフである。
【図８】図８Ａおよび図８Ｂは、階調に対する３つの中間ガンマ補正ＬＵＴの調節値と、階調に対する較正後の輝度レベルとをそれぞれ示すグラフである。
【図９】図９は、一実施形態のバージョンによる較正工程後の色度軌道を示すグラフである。
【図１０】図１０は、一実施形態の別のバージョンによる較正工程を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、三次元輝度色度図を示す。
【図１２】図１２は、一実施形態のバージョンによる代表的な表示システムを示す。
【図１３】図１３は、異なる入力映像信号特性をもつ複数の表示領域を含む表示画面を示す。
【図１４】図１４は、一実施形態の別のバージョンによる代表的な表示システムを示す。
【図１】
2009503609.tif 000004
【図２】
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【図３】
2009503609.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009503609.tif 000010
【図８】
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【図９】
2009503609.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
2009503609.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
2009503609.tif 000016
【図１４】
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【国際調査報告】
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2009503609.tif 000019