(57)【要約】  【課題】表示前にカラー画像を増強し表示装置のカラー画像の様子を向上させる方法を提供すること。  【解決手段】第1および第2色成分を有する2つ以上のデータピクセルを有するカラー画像を受信し、それを2つ以上の表示ピクセルを有する表示装置にマッピングするステップを有する。マッピングは、第1データピクセルの第1色成分を第1表示ピクセルの第1サブピクセルに、第2データピクセルの第2色成分を第1表示ピクセルの第2サブピクセルに、各々マッピングする。そして、第1および第2色成分をメモリーに記憶する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
2つ以上のデータピクセルにより定義されるカラー画像を受信するステップであって、前記各データピクセルは少なくとも第1および第2色成分を有するステップと、
前記カラー画像を2つ以上の表示ピクセルを有する表示装置にマッピングするステップであって、前記各表示ピクセルは2つ以上のサブピクセルを有するステップとを有し、
前記マッピングするステップは、
第1データピクセルの第1色成分を第1表示ピクセルの第1サブピクセルにマッピングするステップと、
第2データピクセルの第2色成分を前記第1表示ピクセルの第2サブピクセルにマッピングするステップと、
前記第1および第2色成分をメモリーに記憶するステップとを有する画像処理方法。
【請求項２】
前記表示装置は2つ以上の安定状態を有する電気光学表示装置である請求項1に記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記第1および第2サブピクセルの表示状態を前記第1および第2色成分に対応する表示状態に変化させるステップをさらに有する請求項2に記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記第1および第2色成分は各々付属する色特性を有し、さらに、
カラーフィルターアレイマップにおける1つ以上のサブピクセル位置を選択して量子化誤差を拡散するステップと、
前記第1色成分に対し第1量子化色成分を決定するステップと、
前記第1量子化色成分に付属する第1量子化誤差を決定するステップと、
前記第1量子化誤差を前記選択された1つ以上のサブピクセル位置に拡散するステップとを有する請求項1に記載の画像処理方法。
【請求項５】
前記第1色成分は色成分値の特定範囲内の値を有するか判定するステップと、
前記第1色成分の前記値が前記特定範囲外にある場合、前記選択された1つ以上のサブピクセル位置への前記量子化誤差の前記拡散から前記第1色成分を除外するステップとをさらに有する請求項4に記載の画像処理方法。
【請求項６】
前記カラーフィルターアレイマップは白サブピクセルを含む請求項5に記載の画像処理方法。
【請求項７】
カラーフィルターアレイマップにおける1つ以上のサブピクセル位置を選択して量子化誤差を拡散するステップと、
2つ以上のデータピクセルにより定義されるカラー画像を受信するステップであって、前記各データピクセルは2つ以上の色成分を有し、前記各色成分は色特性を有するステップと、
第1データピクセルの各色成分に対し量子化色成分を決定するステップと、
各量子化成分に付属する量子化誤差を決定するステップと、
前記量子化誤差を前記1つ以上のサブピクセル位置に拡散するステップとを有する画像処理方法。
【請求項８】
前記第1データピクセルはデータピクセル値の特定範囲内の値を有するか判定するステップと、
前記第1色成分の前記値が前記特定範囲外にある場合、前記選択された1つ以上のサブピクセル位置への前記量子化誤差の前記拡散から前記第1色成分を除外するステップとをさらに有する請求項7に記載の画像処理方法。
【請求項９】
2つ以上のデータピクセルにより定義されるカラー画像を受信するインターフェイスであって、前記各データピクセルは少なくとも第1および第2色成分を有するインターフェイスと、
前記カラー画像を2つ以上の表示ピクセルを有する表示装置にマッピングするマッピング部であって、前記各表示ピクセルは2つ以上のサブピクセルを有するマッピング部とを有し、
前記マッピング部は、第1データピクセルの第1色成分を第1表示ピクセルの第1サブピクセルにマッピングするステップと、第2データピクセルの第2色成分を前記第1表示ピクセルの第2サブピクセルにマッピングするステップとを含む、画像処理装置。
【請求項１０】
前記表示装置は2つ以上の安定状態を有する電気光学表示装置である請求項9に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記第1および第2サブピクセルの表示状態を前記第1および第2色成分に対応する表示状態に変化させる波形を提供する表示エンジンをさらに有する請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記表示装置は電気泳動表示装置である請求項9に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記画像処理装置はディスプレイコントローラーである請求項12に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記第1および第2色成分は各々付属する色特性を有し、色処理部をさらに有する画像処理装置であって、
前記色処理部は、
量子化誤差を拡散するためにカラーフィルターアレイマップにおける1つ以上のサブピクセル位置の選択を受信するステップと、
前記カラー画像の各色成分に対し量子化色成分を決定するステップと、
各量子化色成分に付属する量子化誤差を決定するステップと、
各々の量子化誤差を前記選択された1つ以上のサブピクセル位置に拡散するステップとを行う請求項9に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記色処理部は、
前記第1色成分は色成分値の第1範囲内の値を有するか判定し、
前記第1色成分の前記値が前記第1範囲外にある場合、前記選択された1つ以上のサブピクセル位置への前記各々の量子化誤差の前記拡散から前記第1色成分を除外するよう動作可能である請求項14に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記色処理部は、
前記第2色成分は色成分値の第2範囲内の値を有するか判定し、
前記第2色成分の前記値が前記第2範囲外にある場合、前記選択された1つ以上のサブピクセル位置への前記各々の量子化誤差の前記拡散から前記第2色成分を除外するよう動作可能であり、かつ、前記第1および第2範囲は異なる請求項15に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記表示装置は電気泳動装置である請求項15に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
前記画像処理装置はディスプレイコントローラーであり、前記表示装置は電気泳動表示装置である請求項15に記載の画像処理装置。
【請求項１９】
前記カラーフィルターアレイマップは白サブピクセルを含む請求項14に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は35 USC 119（e）項に基づき2010年5月21日に申請された米国仮出願６１／３４７，２６３号の権利を主張する。本出願は前記仮出願に基づき前記出願からの優先権を主張し、この開示は引用により明示的に本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本発明の分野は一般的に表示装置のデジタル画像処理に関する。
【背景技術】
【０００３】
デジタル画像は多数の小さな画素またはピクセルからなる。カラーデジタル画像が表示装置上で表示される場合、1つのピクセルを赤、緑、および青（RGB）のサブピクセルで形成することができる。いくつかのRGB表示装置におけるサブピクセルは赤、緑、または青のフィルターを含むことができる。表示装置におけるサブピクセルは空間的に密接で、このため人間の視覚は赤、緑、および青のサブピクセルを単一色のピクセルとして知覚する。個々のサブピクセルの色を変調することにより各ピクセルに対しさまざまな色を生成することができる。
【０００４】
カラーフィルターアレイ（CFA）はカラー画像センサーおよび他のカラー表示装置におけるサブピクセルの配列を記述している。さまざまなCFAが知られている。ベイヤーCFAは周知の例の1つである。ベイヤーCFAにおいて赤、緑、および青のサブピクセルは正方形のグリッドに配列される。青と赤のサブピクセルを組み合わせたものと同数の緑のサブピクセルがあり、水平および垂直方向双方において一つ置きの位置に緑のサブピクセルがあり、残りの位置は青および赤のサブピクセルで埋められる。ベイヤーCFAにおいて、1つのピクセルは2つの緑および1つずつの青および赤のサブピクセルを含む。
【０００５】
従来、カラーピクセルに対するデータはピクセルの知覚された色に各サブピクセルがどれだけの色を加えるかを定義している。各サブピクセルに対するデータは表示システムにおいてサブピクセル値に対し割り当てられるデータビットの数により、ある範囲内で異なることができる。例えば24ビットのRGBカラーの場合、サブピクセル毎に8ビットが割り当てられ、各色チャンネルに対し256の可能な値を提供する。1つのRGBピクセルにおけるすべての成分に対するデータ値がゼロの場合、ピクセルは理論的に黒く見える。他方、3つのサブピクセル値すべてが最大値である場合、ピクセルは理論的に白く見える。24ビット（8：8：8）を用いて表現されたRGBピクセルは16，777，216色のカラーパレットを提供する。しかしカラーピクセルのデータは24ビットを用いて表現する必要はない。RGBピクセルデータはわずか１チャンネル毎に１ビット（1：1：1）を用いて表すことができ、8色のカラーパレットを提供する。
【０００６】
電気光学材料は少なくとも2つの「表示状態」を有し、状態は少なくとも1つの光学特性において異なる。電気光学材料は材料に電界を印加することにより1つの状態から別の状態に変えることができる。光学特性は人間の目で知覚できてもできなくても良く、光学的伝送、反射率、またはルミネセンスを含むことができる。例えば光学特性は知覚可能な色またはグレーの色合いであることができる。
【０００７】
電気光学表示には回転バイクローマル部材、エレクトロクロミック媒体、エレクトロウェッティング、および微粒子電気泳動型が含まれる。電気泳動表示装置（“EPD”）は時々「電子ペーパー」装置と呼ばれるが、異なるいくつかの電気光学技術の1つを用いることができる。微粒子電気泳動媒体には液体または気体のいずれかであり得る流体が含まれる。各種微粒子EPD装置にはキャプセル電気泳動、ポリマー分散電気泳動、およびマイクロセル媒体が含まれる。EPDに類似した別の電気光学表示の種類として誘電泳動表示がある。（特許文献１参照）。
【０００８】
電気光学表示装置は複数の安定表示状態を有する表示ピクセルまたはサブピクセルを有することができる。このカテゴリーにおける表示装置は（a）2つ以上の表示状態を表示することができ、（b）表示状態は安定しているとみなされる。双安定表示の表示ピクセルまたはサブピクセルは第1および第2安定表示状態を有することができる。第1および第2表示状態は知覚可能な色またはグレーの色合いなど、少なくとも1つの光学特性において異なる。例えば、第1表示状態において表示ピクセルは黒く見え、第2表示状態において表示ピクセルは白く見えることができる。複数の安定表示状態を有する表示装置における表示ピクセルまたはサブピクセルは3つ以上の安定表示状態を有することができ、表示状態の各々は例えば特定色の淡い、中間の、および濃い色合いなど、少なくとも1つの光学特性において異なる。例えば、表示ピクセルまたはサブピクセルは4、8、16、32、または64の異なるグレーの色合いに対応する状態を表示することができる。
【０００９】
機能（b）に関し、1つの定義によると表示ピクセル駆動時間に対し表示状態の持続性が充分に長い場合に表示状態は安定しているとみなすことができる。典型的な電気光学表示ピクセルまたはサブピクセルは共通電極とピクセル電極間に位置する電気光学材料の層を含むことができる。表示ピクセルまたはサブピクセルの表示状態は画面の望まれる様子が得られるまで駆動パルス（通常は電圧パルス）を電極の1つに対し駆動することにより変更することができる。あるいは、表示ピクセルまたはサブピクセルの表示状態は電極に対し一連のパルスを駆動させることにより変更することができる。いずれの場合でも表示ピクセルまたはサブピクセルは駆動時間が終了すると新しい表示状態を示す。新しい表示状態が駆動時間の持続時間の少なくとも数倍持続した場合、新しい表示状態は安定しているとみなすことができる。一般的に関連技術において、液晶表示（“LCD”）およびCRTの表示ピクセルの表示状態は安定しているとみなされず、他方例えば電気泳動表示は安定しているとみなされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第６１３７７７４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
表示装置のカラー画像の様子は表示前にカラー画像を増強することにより向上させることができる。カラーデータピクセルは各色チャンネルに対する色成分を含む。従って、カラー画像におけるデータピクセルの個々の色成分を増強する機能は有用であることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の画像処理方法は、2つ以上のデータピクセルにより定義されるカラー画像を受信するステップであって、前記各データピクセルは少なくとも第1および第2色成分を有するステップと、
前記カラー画像を2つ以上の表示ピクセルを有する表示装置にマッピングするステップであって、前記各表示ピクセルは2つ以上のサブピクセルを有するステップとを有し、
前記マッピングするステップは、
第1データピクセルの第1色成分を第1表示ピクセルの第1サブピクセルにマッピングするステップと、
第2データピクセルの第2色成分を前記第1表示ピクセルの第2サブピクセルにマッピングするステップと、
前記第1および第2色成分をメモリーに記憶するステップとを有することを特徴とする。
また、本発明の画像処理方法において、前記表示装置は2つ以上の安定状態を有する電気光学表示装置であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の画像処理方法において、前記第1および第2サブピクセルの表示状態を前記第1および第2色成分に対応する表示状態に変化させるステップをさらに有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の画像処理方法において、前記第1および第2色成分は各々付属する色特性を有し、さらに、
カラーフィルターアレイマップにおける1つ以上のサブピクセル位置を選択して量子化誤差を拡散するステップと、
前記第1色成分に対し第1量子化色成分を決定するステップと、
前記第1量子化色成分に付属する第1量子化誤差を決定するステップと、
前記第1量子化誤差を前記選択された1つ以上のサブピクセル位置に拡散するステップとを有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の画像処理方法において、前記第1色成分は色成分値の特定範囲内の値を有するか判定するステップと、
前記第1色成分の前記値が前記特定範囲外にある場合、前記選択された1つ以上のサブピクセル位置への前記量子化誤差の前記拡散から前記第1色成分を除外するステップとをさらに有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の画像処理方法において、前記カラーフィルターアレイマップは白サブピクセルを含むことを特徴とする。
【００１７】
一方、本発明の画像処理方法は、カラーフィルターアレイマップにおける1つ以上のサブピクセル位置を選択して量子化誤差を拡散するステップと、
2つ以上のデータピクセルにより定義されるカラー画像を受信するステップであって、前記各データピクセルは2つ以上の色成分を有し、前記各色成分は色特性を有するステップと、
第1データピクセルの各色成分に対し量子化色成分を決定するステップと、
各量子化成分に付属する量子化誤差を決定するステップと、
前記量子化誤差を前記1つ以上のサブピクセル位置に拡散するステップとを有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の画像処理方法において、前記第1データピクセルはデータピクセル値の特定範囲内の値を有するか判定するステップと、
前記第1色成分の前記値が前記特定範囲外にある場合、前記選択された1つ以上のサブピクセル位置への前記量子化誤差の前記拡散から前記第1色成分を除外するステップとをさらに有することを特徴とする。
【００１９】
ここで、本発明の画像処理装置は、2つ以上のデータピクセルにより定義されるカラー画像を受信するインターフェイスであって、前記各データピクセルは少なくとも第1および第2色成分を有するインターフェイスと、
前記カラー画像を2つ以上の表示ピクセルを有する表示装置にマッピングするマッピング部であって、前記各表示ピクセルは2つ以上のサブピクセルを有するマッピング部と、を有し、
前記マッピング部は、第1データピクセルの第1色成分を第1表示ピクセルの第1サブピクセルにマッピングするステップと、第2データピクセルの第2色成分を前記第1表示ピクセルの第2サブピクセルにマッピングするステップとを含むことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の画像処理装置において、前記表示装置は2つ以上の安定状態を有する電気光学表示装置であることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の画像処理方法において、前記第1および第2サブピクセルの表示状態を前記第1および第2色成分に対応する表示状態に変化させる波形を提供する表示エンジンをさらに有することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の画像処理方法において、前記表示装置は電気泳動表示装置であることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の画像処理方法において、前記画像処理装置はディスプレイコントローラーであることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の画像処理方法において、前記第1および第2色成分は各々付属する色特性を有し、色処理部をさらに有する画像処理装置であって、
前記色処理部は、
量子化誤差を拡散するためにカラーフィルターアレイマップにおける1つ以上のサブピクセル位置の選択を受信するステップと、
前記カラー画像の各色成分に対し量子化色成分を決定するステップと、
各量子化色成分に付属する量子化誤差を決定するステップと、
各々の量子化誤差を前記選択された1つ以上のサブピクセル位置に拡散するステップとを行うことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の画像処理方法において、前記色処理部は、
前記第1色成分は色成分値の第1範囲内の値を有するか判定し、
前記第1色成分の前記値が前記第1範囲外にある場合、前記選択された1つ以上のサブピクセル位置への前記各々の量子化誤差の前記拡散から前記第1色成分を除外するよう動作可能であることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の画像処理方法において、前記色処理部は、
前記第2色成分は色成分値の第2範囲内の値を有するか判定し、
前記第2色成分の前記値が前記第2範囲外にある場合、前記選択された1つ以上のサブピクセル位置への前記各々の量子化誤差の前記拡散から前記第2色成分を除外するよう動作可能であり、かつ、前記第1および第2範囲は異なることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の画像処理方法において、前記表示装置は電気泳動装置であることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の画像処理方法において、前記画像処理装置はディスプレイコントローラーであり、前記表示装置は電気泳動表示装置であることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の画像処理方法において、前記カラーフィルターアレイマップは白サブピクセルを含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態が実施され得る代表的システムの簡略図である。
【図２】一実施形態による、図1のシステムにおけるメモリーおよびカラープロセッサーの簡略図である。
【図３】一実施形態により原色の色合成に対するフレキシブルデータパスを示す図である。
【図４】図3のフレキシブルデータパスを実施する代表的回路のブロック図である。
【図５】図5は一実施形態による代表的な彩度調節部の簡略ブロック図である。
【図６】図6は入力ピクセルの定量化エラーの、入力ピクセルに隣接するピクセルへの典型的な拡散を示す図である。
【図７】ディザーしたピクセルの典型的な計算に用い得る隣接ピクセルの定量化エラーを示す図である。
【図８】一実施形態による代表的な白サブピクセル生成部の簡略図である。
【図９】一実施形態による代表的なCFAマッピングおよび後処理部を示す図である。
【図１０】入力画像ピクセルのサンプルを表示装置のサブピクセルにマッピングする例を示す図である。
【図１１】代表的な画像の一部におけるピクセルおよび表示装置の一部におけるサブピクセルを示す図である。
【図１２】典型的なカラーフィルターアレイを示す図である。
【図１３】サブピクセルの定量化エラーを受信する隣接ピクセルまたはサブピクセルを指定するのに用いられるマップを示す図である。
【図１４】サブピクセルの定量化エラーを受信するために隣接ピクセルまたはサブピクセルを指定するという、図13のマップの代表的な使用を示す図である。
【図１５】第1カラーフィルターから入り隣接するカラーフィルターから出る周辺光を描く代表的な電気泳動ディスプレイの一部の断面の簡略図である。
【図１６】第1カラーフィルターから入り隣接するカラーフィルター間の隙間から出る周辺光を描く代表的な電気泳動ディスプレイの一部の断面の簡略図である。
【図１７】一実施形態による代表的な電気泳動ディスプレイの一部の断面の簡略図およびカラーフィルターアレイの正面図である。
【図１８】2つの代表的なカラーフィルターアレイの正面図を示す図である。
【図１９】別の一実施形態による原色の色合成に対するフレキシブルデータパスを実施する回路のブロック図を示す図である。
【図２０】一実施形態によるカラープロセッサー、白サブピクセル生成部、および後処理部の簡略ブロック図である。
【図２１】一実施形態による代表的な白サブピクセル生成部の簡略図である。
【図２２】図21のルックアップ表メモリーの使用に対する別の代表的な構成を示す図である。
【図２３】2つのカラーフィルターアレイの正面図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の要旨は以下のように記載することができる。
一実施形態はカラーサブピクセルを処理する方法に向けられる。方法はカラー画像を受信しカラー画像を表示装置にマッピングすることを含むことができる。カラー画像は2つ以上のデータピクセルにより定義することができ、各データピクセルは少なくとも第1および第2色成分を有する。表示装置は2つ以上の表示ピクセルを有することができ、各表示ピクセルは2つ以上のサブピクセルを有する。マッピングは第1データピクセルの第1色成分を第1表示ピクセルの第1サブピクセルにマッピングし、第2データピクセルの第2色成分を第1表示ピクセルの第2サブピクセルにマッピングし、第1および第2色成分をメモリーに記憶することを含むことができる。一実施形態において、表示装置は2つ以上の安定表示状態を有する電気光学表示装置である。一実施形態において、方法は第1および第2サブピクセルの表示状態を第1および第2色成分に対応する表示状態に変更させることを含むことができる。
【００３２】
一実施形態において、第1および第2色成分は各々付属する色特性を有し、方法は定量化エラーを拡散するためにカラーフィルターアレイマップにおける1つ以上のサブピクセル位置を選択すること、第1色成分について第1定量化色成分を判定すること、第1定量化色成分に関連する第1定量化エラーを判定すること、および第1定量化エラーを選択された1つ以上のサブピクセル位置に拡散することを含むことができる。さらに方法は第1色成分が色成分値の特定範囲内にある値を有するかを判定すること、および第1色成分の値が特定範囲外にある場合選択された1つ以上のサブピクセル位置に第1定量化エラーを拡散から第1色成分を除外することを含むことができる。一実施形態において、カラーフィルターアレイマップは白いサブピクセルを含むことができる。
【００３３】
一実施形態はカラーサブピクセルの解像度を減らすことに向けられる。方法は定量化エラーを拡散するためにカラーフィルターアレイマップにおける1つ以上のサブピクセル位置を選択すること、2つ以上のデータピクセルにより定義されるカラー画像を受信することで各データピクセルは2つ以上の色成分を有し各色成分は色特性を有すること、および第1データピクセルの各色成分に対する定量化色成分を判定することを含むことができる。加えて、方法はさらに各定量化色成分に付随する定量化エラーを判定すること、および定量化エラーを選択された1つ以上のサブピクセル位置に拡散することを含むことができる。
【００３４】
一実施形態において、カラーサブピクセルの解像度を減らす方法は第1データピクセルがデータピクセル値の特定範囲内にある値を有するか判定すること、および第1データピクセルの値が特定範囲外にある場合定量化エラーを選択された1つ以上のサブピクセル位置に拡散することから第1データピクセルを除外することを含むことができる。
【００３５】
一実施形態はプロセッサーに向けられる。プロセッサーはカラー画像を受信するインターフェイスおよびマッピング部を含むことができる。カラー画像は2つ以上のデータピクセルで定義されることができ、各データピクセルは少なくとも第1および第2色成分を有する。マッピング部はカラー画像を2つ以上の表示ピクセルを有する表示装置にマッピングするよう動作可能であることができ、各表示ピクセルは2つ以上のサブピクセルを有する。マッピングは第1データピクセルの第1色成分を第1表示ピクセルの第1サブピクセルにマッピングし、第2データピクセルの第2色成分を第1表示ピクセルの第2サブピクセルにマッピングすることを含むことができる。
【００３６】
一実施形態において、表示装置は2つ以上の安定表示状態を有する電気光学表示装置であることができる。一実施形態において、プロセッサーは第1および第2サブピクセルの表示状態を第1および第2色成分に対応する表示状態に変更させる波形を提供するディスプレイエンジンを含むことができる。一実施形態において、表示装置は電気泳動表示装置であることができる。一実施形態において、プロセッサーはディスプレイコントローラーであることができる。
【００３７】
一実施形態において、第1および第2色成分は各々付属する色特性を有することができ、プロセッサーは色処理部を有することができる。色処理部は定量化エラーを拡散するためにカラーフィルターアレイマップにおける選ばれた1つ以上のサブピクセル位置を受信することができる。加えて、色処理部はカラー画像の各色成分に対し定量化色成分を判定し、各定量化色成分に付随する定量化エラーを判定し、定量化エラーを各々選ばれた1つ以上のサブピクセル位置に拡散することができる。
【００３８】
一実施形態において、色処理部は第1色成分が色成分値の第1範囲内にある値を有するか判定し、第1色成分の値が第1範囲外にある場合定量化エラーを各々選ばれた1つ以上のサブピクセル位置に拡散することから第1色成分を除外することができる。
【００３９】
一実施形態において、色処理部は第2色成分が色成分値の第2範囲内にある値を有するか判定し、第2色成分の値が第2範囲外にある場合定量化エラーを各々選ばれた1つ以上のサブピクセル位置に拡散することから第2色成分を除外することができ、第1および第2範囲は異なる。加えて、表示装置は電気泳動表示装置であることができる。さらにプロセッサーはディスプレイコントローラーであり、表示装置は電気泳動表示装置であることができる。一実施形態において、カラーフィルターアレイマップは白いサブピクセルを含むことができる。
【００４０】
以下に、本詳細な説明および図面は代表的な実施形態を示す。図面において、類似した数字は類似した部分、構成要素、操作、または要素を特定することができる。具体的に説明される実施形態に加え、他の実施形態も実施することができ、本明細書に呈示される要旨の精神または範囲を逸脱することなく説明される実施形態に変更を加えることができる。本詳細な説明および図面は限定的な意味で捉えるものではなく、本明細書に説明される発明の範囲はクレームにより定義される。
【００４１】
図1は実施形態が実施され得る1つの状況を図示する代表的表示システム120のブロック図を示す。システム120はホスト122、表示行列126を有する表示装置124、ディスプレイコントローラー128、およびシステムメモリー130を含む。一実施形態において、システム120は画像センサー118を含むことができる。システム120はさらに波形メモリー134、温度センサー136、およびディスプレイ電源モジュール137も含むことができる。加えてシステム120はバス138、140、142、144、146、148、および149を含むことができる。一実施形態において、ディスプレイコントローラー128はディスプレイコントローラーメモリー150、カラープロセッサー152、ディスプレイエンジン154、およびその他の構成要素（図示せず）を含む。一実施形態において、ディスプレイコントローラー128は任意の種類のコンピューター読み取り可能な命令を実施して操作を行なう回路または論理を含むことができる。システム120は任意のデジタルシステムまたは装置であって良い。例えば、システム120は電子リーダー、携帯電話、デジタルフォトフレーム、またはディスプレイサインなど電池駆動（図示せず）の携帯装置であることができる。図1は開示される実施形態の理解に有用と思われる特徴のみ示しており、他の多数の特徴は省かれている。
【００４２】
ホスト122は汎用マイクロプロセッサー、デジタル信号プロセッサー、コントローラー、コンピューター、または任意の種類のコンピューター読み取り可能な命令を実施して操作を行なう他の任意の装置、回路、または論理であることができる。ホストまたはマスターとして機能し得る任意の種類の装置は実施形態の範囲内にあると想定される。ホスト122は従来のホストまたはプロセッサー機能以外の機能を行なう機能部を有する「システムオンチップ」であることができる。例えば、ホスト122はトランシーバーまたはディスプレイコントローラーを含むことができる。本明細書およびクレームにおいて「プロセッサー」の用語はホスト122またはディスプレイコントローラー128のいずれかを指すために用いることができる。
【００４３】
システムメモリー130はSRAM、VRAM、SGRAM、DDRDRAM、SDRAM、DRAM、フラッシュ、ハードディスク、または他の任意の適当な揮発性または非揮発性メモリーであって良い。システムメモリーはホスト122が操作を行なうために読み取り、実行できる命令を記憶することができる。さらにシステムメモリーはデータを記憶することができる。
【００４４】
表示装置124は行と列に配列され行列124（「表示行列」）を形成する表示ピクセルを有することができる。表示ピクセルは単一要素であっても良く、2つ以上のサブピクセルを含むことができる。表示装置124は複数の安定表示状態を有する表示ピクセルを有する電気光学表示装置であることができ、個々の表示ピクセルは2つ以上の一連の駆動パルスにより現行表示状態から新しい表示状態に駆動され得る。別の形において、表示装置124は複数の安定表示状態を有する表示ピクセルを有する電気光学表示装置であることができ、個々の表示ピクセルは単一の駆動パルスにより現行表示状態から新しい表示状態に駆動され得る。表示装置124はアクティブマトリクス表示装置であることができる。一実施形態において、表示装置124は流体に懸濁される1種以上の荷電粒子を含む表示ピクセルを有するアクティブマトリクスの微粒子電気泳動表示装置であることができ、表示ピクセルの光学的外見は表示ピクセルに電界を印加して流体を介し粒子を動かすことにより変化させ得る。表示装置124はディスプレイコントローラーがピクセルデータおよび制御信号をディスプレイに提供するために用いる1つ以上のバス142、149経由でディスプレイコントローラー128に接続されることができる。表示装置124はグレースケールディスプレイまたはカラーディスプレイであることができる。一実施形態において、ディスプレイコントローラー128はグレースケールまたはカラー画像を入力として受信し出力として提供することができる。
【００４５】
表示ピクセルの表示状態は「データピクセル」と呼ぶことができる1つ以上のデータのビットにより定義される。画像はデータピクセルにより定義され、「フレーム」と呼ぶことができる。
【００４６】
一実施形態において、ディスプレイコントローラー128はシステム120の他の要素とは分離され集積回路（“IC”）上に配置されることができる。別の実施形態において、ディスプレイコントローラー128は別のIC上に具現されなくて良い。一実施形態において、ディスプレイコントローラー128はシステム120の1つ以上の要素に統合されることができる。例えば、ディスプレイコントローラー128は1つのIC上でホスト122に統合されることができる。
【００４７】
ディスプレイメモリー150はディスプレイコントローラー128の内部でも外部でも良く、またはディスプレイコントローラーの内部にある1つ以上の構成要素とディスプレイコントローラーの外部にある1つ以上の構成要素とに分割されても良い。ディスプレイメモリー150はSRAM、VRAM、SGRAM、DDRDRAM、SDRAM、DRAM、フラッシュ、ハードディスク、または他の任意の適当な揮発性または非揮発性メモリーであって良い。ディスプレイメモリー150はデータまたは命令を記憶することができる。
【００４８】
波形メモリー134はフラッシュメモリー、EPROM、EEPROM、または他の任意の適当な非揮発性メモリーであって良い。波形メモリー134は1つ以上の駆動機構を記憶することができ、各駆動機構は表示ピクセルを新しい表示状態に駆動するのに用いられる1つ以上の波形を含む。波形メモリー134は1つ以上の更新モードのために異なる波形のセットを含むことができる。波形メモリー134は1つ以上の温度での使用に適した波形を含むことができる。波形メモリー134は直列または並列バス経由でディスプレイコントローラー128に接続されることができる。一実施形態において、波形メメモリー134はデータまたは命令を記憶することができる。
【００４９】
温度センサー136は周囲温度を判断するために提供され得る。表示ピクセルの表示状態を新しい表示状態に変更するのに必要な駆動パルス（または、より典型的には一連の駆動パルス）は一部温度に依存し得る。温度センサー136は表示装置124における表示ピクセルの実際の温度に近似する温度測定を得るのに適した任意の位置に実装することができる。温度センサー136は駆動機構を選ぶのに用い得る温度データを提供するためにディスプレイコントローラー128に接続されることができる。
【００５０】
電源モジュール137はディスプレイコントローラー128と表示装置124に接続されることができる。電源モジュール137はディスプレイコントローラー128から信号を受信し、表示装置124の選択された表示ピクセルを駆動する適当な電圧（または電流）を発生させることができる。一実施形態において、電源モジュール137は＋15V、‐15V、または0Vの電圧を発生させることができる。
【００５１】
画像センサー118は光を各ピクセルにおける光のレベルを表す電子信号に転換する電荷結合素子（CCD）または相補形酸化金属半導体（CMOS）型画像センサーを含むことができる。光が表面に当たることにより形成される画像を、画像を代表する電子信号に転換できる他の知られているまたは知られるようになり得る他の画像感知素子も用いることができる。画像センサー118はさらに電子信号を画像データに転換しシステムの他の構成要素とインターフェイスする回路を含むこともできる。
【００５２】
ディスプレイエンジン154は表示更新操作を行なうことができる。ディスプレイエンジン154はピクセルプロセッサー（図示せず）および更新パイプシーケンサー（図示せず）を含むことができる。ディスプレイ更新操作は電気光学表示装置の表示行列における表示ピクセルの更新を含むことができる。具体的に、表示更新操作は：（a）ピクセル合成操作；および（b）表示出力操作を含むことができる。表示更新操作は表示行列126における表示ピクセルのすべて（「全体的」表示更新）に対し行なうことができる。あるいは、表示更新操作は表示行列126における表示ピクセルのすべてでない部分（「局地的」表示更新）に対し行なわれることができる。さらに、2つ以上の局地的更新が並行して行なわれることができる。例えば、表示行列126における第1領域と第2領域が同じ表示ピクセルまたはサブピクセルを含まない限り、第1領域の局地的表示更新は第2領域の局地的表示更新と並行して操作されることができる。後述されるように、表示装置に表示される画像は2つ以上の画像を含むことができ、各サブ画像または領域は異なる色処理アルゴリズムを用いて処理することができる。ピクセル合成および表示出力操作は色処理後に行なわれるので、かつピクセル合成と表示出力操作は表示行列126の別個の領域に対し独立して行なわれ得るので、同時表示更新は異なる色処理アルゴリズムを用いた表示ピクセルの更新であり得ることが理解されよう。
【００５３】
図2は一実施形態による、図1のディスプレイコントローラー128を示す。ディスプレイコントローラーメモリー150はカラー画像バッファー220として割り当てられる第1部分および処理済みカラー画像バッファー222としてわりあてられる第2部分を含むことができる。カラープロセッサー152はカラー画像バッファー220からデータを取り入れ、バス138を用いて処理済みカラー画像バッファー222にデータを記憶する。カラープロセッサー152はメモリー150をアクセスできるように読み取りマスター部224および書き込みマスター部226を含む。一実施形態において、カラープロセッサー152は原色の色合成（Color Synthesis of Primaries＝CSP）部228、白サブピクセル生成（White Sub‐Pixel Generation＝WSG）部230、およびCFAマッピングおよび後処理部（PPU）232を含む。選択部234はCSP部228およびWSG部230の出力を選択してPPU232に入力させる。WSG部230はCSP部228からピクセルデータを受信することができ、CSP部228に彩度率提供することができる。カラープロセッサー152はカラー画像バッファー220から読み取られた画像データの柔軟な処理を提供する。ユーザーはカラープロセッサー152に含まれ得る設定および状態レジスター236にパラメーターを書き込むことにより特定の表示装置に対する特別の色処理アルゴリズムを実施するようにカラープロセッサー152を設定することができる。これらのパラメーターはホスト122によりバス140経由でバスインターフェース238ｎ書き込むことができる。カラープロセッサー152は特定の色処理アルゴリズムにより必要とされる場合に入力データを遅延する入力待ち時間バッファー240を含むことができる。
【００５４】
特定の種類の表示装置に対する色処理アルゴリズムは：（a）色補正；（b）色線形化（ガンマ補正とも呼ばれる）；（c）ルマスケーリング；（d）フィルタリング；（e）色彩度調節；（f）ディザリング；および（g）他の機能を含むことができる。さまざまな異なる機能を含むことができる色処理アルゴリズムを実施する装置が望まれる。一般的に2つ以上の機能を連続して適用する効果は相加的である。言い換えれば2つの異なる機能を実施した後の画像の最終的な外観は機能が適用される順序に影響される。望まれる機能を任意の順序で行なえる色処理アルゴリズムを実施する装置が望まれる。
【００５５】
図3は一実施形態による原色の色合成に対するフレキシブルデータパス320のブロック図を示す。フレキシブルデータパス320の中心にはデータスイッチ322がある。一実施形態において、フレキシブルデータパス320は：（a）色補正モジュール324；（b）フィルタリングモジュール326；（c）色線形化モジュール328；（d）色彩度調節モジュール330；（e）ルマスケーリングモジュール332；および（f）ディザリングモジュール334も含むことができる。データスイッチ322は画像データを受信する入力336および画像データを出力する出力338を含む。画像データは任意の望まれる形式、例えばRGB、YcrCb、HSL、CMY、等々、で受信できる。加えて、入力画像データのピクセル深度は任意の望まれるビット数、例えば24ビット、であって良い。
一実施形態において、入力画像は1ピクセルにつき12ビットの解像度で定義されることができる。データスイッチ322はプログラム可能であるか設定可能であることができる。言い換えれば、フレキシブルデータパス320は処理モジュール324から334の1つい上を含むように設定し得る。加えて、フレキシブルデータパス320は1つ以上の追加モジュール（図示せず）を含むよう設定できる。いずれの特定処理モジュールも2回以上データパス320に含むことができる。加えて、フレキシブルデータパス320はモジュール324から334の1つ以上を除外するよう設定することができる。任意の特定の処理モジュールを除外できることの1つの利点は他の処理モジュールの影響と切り離して各処理モジュールを個々に分析できることである。データスイッチ322をプログラムまたは設定することによりある特定モジュールを含むか、除外するかできる。データスイッチ322は1つ以上の制御言語を設定および状態レジスター236に記憶することによりプログラムまたは設定できる。加えて、制御言語を用いて処理モジュールが用いられる順序を指定し、特定の処理モジュールに付属するパラメーターを選択することができる。
【００５６】
図4は一実施形態により原色の色合成のフレキシブルデータパス320を実施する回路420のブロック図である。一実施形態において回路はCSP部の中に含まれることができる。一実施形態において、回路420はデータスイッチ422およびさまざまな処理モジュールを含むことができる。一実施形態において、回路420は色補正モジュール324、フィルタリングモジュール326、色線形化モジュール328、ディザリングモジュール334、色彩度調節モジュール330、およびルマスケーリングモジュール330を含むことができる。データスイッチ422はマルチプレクサーM0からM6、または他の任意の適当な選択装置を含むことができる。マルチプレクサーM0からM6の各々は選択入力（図示せず）を含む。選択入力は色処理アルゴリズムに含まれる処理モジュールを選択し、かつ処理モジュールが用いられる順序をプログラムするために用いられる。データスイッチ422は画像データを受信する入力434および画像データを出力する出力436を含む。入力画像データは望まれる任意のビット数であって良い。
【００５７】
説明の目的からマルチプレクサーM0からM6の各々の入力は上から下へ0から6の番号が付けられていると仮定する。一例として、マルチプレクサー0の0入力を選択することによりすべてのモジュールをバイパスすることができる。第2の例として、（1）色の線形化328、（2）フィルター326、（3）色補正324、（4）彩度調節330、および（5）ディザー334の順序でモジュールを選択しルマスケーリングモジュール332を除外するにはマルチプレクサーの入力は（a）マルチプレクサーM0‐入力4を選択、（b）マルチプレクサーM1‐入力2を選択、（c）マルチプレクサーM2‐入力3を選択、（d）マルチプレクサーM3‐入力0を選択、（e）マルチプレクサーM4‐入力5を選択、および（f）マルチプレクサーM5‐入力1を選択、のように選択すべきである。
【００５８】
次に図3のフレキシブルデータパス320に含まれる代表的なモジュールを見ると、色補正モジュール324は色補正されたピクセルを生成するために特定の種類の表示装置に対する色処理アルゴリズムの一部として用いることができる。色補正モジュール324はピクセルの各色成分に対し独立した調節を行なうことができる。EPDピクセルまたはサブピクセルの反射率のレベルは100パーセント未満であるかもしれない。従って、カラー画像がEPD上で表示されると、色は明るさ、彩度、または明るさと彩度双方が足りなくなりがちかもしれない。加えて、カラー画像が表示装置上で表示される場合、「色かぶり」があるかもしれない。明るさまたは彩度が足りない表示装置に表示される画像は暗すぎて見える。色かぶりのある表示装置上に表示された画像は色が付いたように見える可能性がある。色かぶりは表示装置の特性または画像データ固有の特性の結果かもしれない。明るさ不足、望ましくないか不自然かの外観、または他の問題を補うために、色補正モジュール324を用いてピクセルの明るさまたは彩度を変えることができる。加えて、色補正モジュール324を用いて色値を移すことができる。一実施形態において、色補正モジュール324はRGBベクターに3×3のカーネルを掛け、積をRGBオフセットベクター、RGB‐outoff、に加える論理を含むことができる。記号で記述すると、色補正モジュール324は次の式を評価するのに用いることができる：
【００５９】
【数１】
2011248358.tif 000003
ここでR0、G0、およびB0は入力されたRGB値である。R’、G’、およびB’は色補正された値である。RGB“inoff”および“outoff”の各々はオフセット値である。3×3のカーネル行列の“K”値はプログラム可能な係数であることができる。ピクセルの強度または明るさを変えることに加え、色補正モジュール324を用いて色補正のための使用に加え色空間転換を行なうことができる。例えば、上記の式を用いてRGBをYcrCbに転換することができ、YcrCbをRGBに転換することができ、またはYcrCbをCMYに転換することができる。色空間転換設定において、異なる入力、出力、およびオフセット変数を代用することができる。例えば、上記の式におけるRGB入力値R0、G0、およびB0をY0、Cr0、およびCb0で置き換えることができ、補正された値R’、G’、およびB’をY’Cr’Cb’またはC’M’Y’で置き換えることができる。さらに、色補正モジュール324を用いてオフセット付きまたはなしでスケーリング機能を実施することができる。例えば、色補正モジュール324を用いてYCrCb空間に定義される画像の色彩度を調節することができる。これは次の式に示すようにカーネル行列のK値をプログラムすることにより達成できる：
【００６０】
【数２】
2011248358.tif 000004
ここでSは彩度調節因数である。
【００６１】
フィルタリングモジュール326は画像を鮮明化、ぼかし、または値をスケールするために特定の種類の表示装置に対する色処理アルゴリズムの一部として用いることができる。加えて、フィルタリングモジュール326はバンプマッピングおよび線検出など、他の目的に用いることができる。フィルタリングモジュール326は各色チャンネルに対し別個のフィルターを含むことができる。一実施形態において、フィルターは3×3のフィルターであることができる。例えば：
【００６２】
【数３】
2011248358.tif 000005
R0、G0、およびB0は元の色値で、R’、G’、およびB’はフィルターされた色値で、プログラム可能なカーネル値“K”はフィルターを定義する。フィルタリングモジュール326がRGBのピクセルデータを処理することは肝要でない。フィルタリングモジュール326は望まれる任意の形式、例えばYCrCb、のピクセルデータを処理することができる。一実施形態において、行なわれるフィルタリングの種類は各色チャンネルで異なることができる。例えば、Yチャンネルのフィルターは鮮明化フィルターであり得、他方CrおよびCbチャンネルのフィルターはぼかしまたは彩度調節を行なうことができる。
【００６３】
色線形化モジュール328は表示装置の入力ピクセル値に対する応答の非線形性を補ったピクセルを生成するために特定の種類の表示装置に対する色処理アルゴリズムの一部として用いることができる。EPDまたは他の表示装置において、信号に応答して生成されるピクセルの明るさは信号の線形関数でないかもしれない。一実施形態において、色線形化モジュール328は各色チャンネルに対し1つで計3つの256入力ルックアップ表（LUT）を含むことができ、各LUTは表示装置の応答の非線形性を補う関数を定義する。より具体的に、色線形化モジュール328は3つの色チャンネルの各々に補正関数を実施することができる。例えば、色線形化モジュール328は次を実施することができる：
【００６４】
【数４】
2011248358.tif 000006
R’、G’、およびB’は線形化された色値である。色線形化LUTは任意の適当な精度の入力を記憶することができる。例えば、色線形化LUTは8または6ビットの幅であって良い。別の場合、色線形化LUTは4ビットの幅であることができる。
【００６５】
色彩度調節モジュール330は色ピクセルの彩度のレベルを調節するために特定の種類の表示装置に対する色処理アルゴリズムの一部として用いることができる。色彩度調節モジュール330はピクセルの各色成分に対し独立した調節を行なうことができる。色彩度調節モジュール330は望まれる任意の色形式で入力データを受けることができる。例えば、色彩度調節モジュール330はRGB、YcrCb、HSL、CMY、等々、で入力データを受けることができる。しかし、入力データは通常RGB形式で提供される。
【００６６】
RGB画像の色彩度を調節する1つの周知の方法は画像をYCbCr色空間に転換し、各YcbCrピクセルのCbおよびCr値に調節係数Sを掛け、次にYCbCr画像をRGB色空間に転換し直すことである。しかしこの方法は2回の色空間転換操作があるので非効率的である。一実施形態において、色彩度調節モジュール330はまずRGB画像の各ピクセルに対するY成分を判定することによりRGB画像の色彩度を調節する。Y成分は次の方程式に従い判定される：
【００６７】
【数５】
2011248358.tif 000007
ここでR0、G0、およびB0は元のまたは入力されたRGB画像ピクセルの色成分である。第2に、Y成分はRGB成分の各々から個々に差し引かれる。次に差に調節係数Sを掛ける。最後に2つ目の操作で得られた積はY成分に加えられる。各々の合計が彩度調節されたRGB成分である。以下に彩度調節された成分R’、G’、およびB’の方程式を示す：
【００６８】
【数６】
2011248358.tif 000008
【００６９】
3つのRGB成分すべてに対し1つの調節係数Sを用いることができる。あるいは、各々のRGB成分に対し3つの独自の調節係数Sを用いることができる。加えて、調節係数SはRGB入力画像の成分値の各組み合わせに対し独自に定義することができる。言い換えれば、一実施形態においてS＝f（R，G，B）である。あるいは、調節係数SはYCrCb入力画像の成分値の各組み合わせに対し独自に定義することができる。一実施形態において、調節係数Sは定数であることができる。
【００７０】
図5は一実施形態による彩度調節モジュール518を示す。彩度調節モジュール518はピクセルデータを受信する入力520、彩度係数値Sを受信する入力520、および彩度調節されたピクセルを出力する出力524を含む。入力520で受信するピクセルデータは望まれる任意の色形式であって良い。一実施形態において入力520で受信するピクセルデータはRGB色形式であることができる。一実施形態において、入力520で受信したピクセルデータはルックアップ表メモリー（LUT）526へのインデックスとして用いられ、後者は彩度調節部518に彩度係数値Sを提供することによりインデックスに応答する。入力520で受信されるピクセルデータは望まれる任意のピクセル当りビット数の解像度であることができる。例えば、入力画像ピクセルがピクセル当り12ビットの解像度で定義される場合、ルックアップ表526は4096個の調節係数Sを記憶する。彩度調節部518は次の式
【００７１】
【数７】
2011248358.tif 000009
を評価する計算モジュール528を含み、RGB’は彩度調節されたR0G0B0ピクセル、Sは彩度係数値で、Yは入力ピクセルR0G0B0のルマ値である。ルマ値Yは式
【００７２】
【数８】
2011248358.tif 000010
を評価できる第2計算モジュール530を用いて計算することができる。一実施形態において、彩度調節モジュール518および彩度調節モジュール330は同じであることができる。
再度図3を参照すると、ルマスケーリングモジュール332はデジタル画像の明度または光度を調節するために特定の種類の表示装置に対する色処理アルゴリズムの一部として用いることができる。加えて、ルマスケーリングモジュール332はデジタル画像のコントラストを調節するために用いることができる。さらに、ルマスケーリングモジュール332はYCrCb色空間で定義されるピクセルの色彩度を調節するために用いることができる。一例として、ルマスケーリングモジュール332は次を定義することができる：
【００７３】
【数９】
2011248358.tif 000011
R0、G0、およびB0は元の色値で、R’、G’、およびB’はルマスケーリングされた色値である。スケール換算係数はPでスケールオフセットはCである。別の場合、ルマスケーリングモジュール332はルマ、クロマ青、クロマ赤（YCrCb）色空間におけるピクセルの光度または彩度を調節するために特定の種類の表示装置に対する色処理アルゴリズムの一部として用いることができる。すなわち、上記の方程式においてR0、G0、およびB0を元の色値Y0、Cr0、およびCb0で置き換えることができる。
【００７４】
ディザリングモジュール334は特定の種類の表示装置に対する色処理アルゴリズムの一部として用いることができる。表示装置によって利用可能なサブピクセルの光度または強度レベルの数は256未満かもしれない。例えば、EPDピクセルは16の強度レベルを有するサブピクセルを含むことができる。この場合例えば12ビットのRGBデータ値（4：4：4）を用いて可能なすべてのピクセル色を定義することができる。12ビットのRGBデータに対応する色域は比較的小さい4，096個である。ディザリングモジュール334は表示装置の見かけの色域を増やすために色処理アルゴリズムに含めることができる。ディザリングモジュール334は誤差拡散法、順序拡散法、または他の任意の拡散に適した方法（適当な拡散法）を用いることができる。
【００７５】
一実施形態において、ディザリングモジュール334は誤差拡散法を用いることができる。代表的な誤差拡散法において、入力画像のピクセルはラスター順に処理される。入力ピクセルのビット深度は出力ピクセルのビット深度より大きくても良い。例えば、入力ピクセルは24ビットのRGBデータ（8：8：8）で、他方出力ピクセルは12ビットのRGBデータ（4：4：4）であることができる。各入力データピクセルに対し次の方程式に従い量子化誤差を計算することができる：
【００７６】
【数１０】
2011248358.tif 000012
【００７７】
ここでP（i， j）は固有ビット深度、例えばピクセル当り24ビット、における入力画像のピクセル、P’（i， j）はディザリングプロセスの出力として提供されるビット深度、例えばピクセル当り12ビット、における入力画像のピクセル（「量子化」ピクセル値）で、iおよびjは列および行の指標である。一実施形態において、各入力データサブピクセルに対し量子化誤差を計算することができる。図6に示すように、量子化誤差を4つの隣接ピクセルにまで拡散することができる。特定の隣接ピクセルに割り当てる誤差の量は加重係数により決定される。量子化誤差が4つの隣接ピクセルに割り当てられる場合、4つの加重係数、α、β、γ、δ、があって良く、次の条件を受ける：
【００７８】
【数１１】
2011248358.tif 000013
図6はどのように加重係数を用いて入力ピクセルP（i，j）に付属する量子化誤差を隣接ピクセルP（i＋1，j）、P（i−1，j＋1）、P（i，j＋1）、およびP（i＋1，j＋1）、に拡散できるかを示し、ここでiおよびjは各々例および行の指標である。 
【００７９】
図7は一実施形態によりディザーされたピクセルP”（i，j）の計算に含み得る隣接ピクセルおよび付属した加重係数を示す。ディザーされたピクセル値は量子化ピクセル値P’（i，j）に誤差項を加えることにより計算することができる。例えば、ディザーされたピクセルP”（i，j）の値は次の方程式：
【００８０】
【数１２】
2011248358.tif 000014
に従い決定することができる。ディザリングモジュール334により用いられるα、β、γ、δの係数は特定の種類の表示装置に対する色処理アルゴリズムに適するようプログラムまたは設定することができる。加えて、誤差項の計算に用いられる特定の隣接ピクセルは特定の色処理アルゴリズムに適するようプログラムすることができる。例えば、ディザリングモジュール334は水平および垂直に隣接するピクセルのみなど、2つの隣接ピクセルのみを含むよう設定することができる。現行ピクセルの計算をはかどらせるためにディザリングモジュール334は1行のピクセルデータ（例、行j−1）に対する誤差項とともに同じ行（例、行j）で現在処理中のピクセルの左と右のピクセル値を記憶するバッファーを含むことができる。
【００８１】
ディザリングが有効なピクセル色値の範囲は特定の色処理アルゴリズムに対しプログラムまたは設定することができる。例えば、カラー写真および白黒のテキスト双方を含む6ビットのRGBデータ（6：6：6）により定義される入力画像を考察する。本例において、32d：32d：32dの最大値を有するピクセルは白く見え、0d：0d：0dの最小値を有するピクセルは黒に見えることができる。ピクセル色値の範囲は例えば30d：30d：30dの最大値と2d：2d：2dの最小値を有する範囲を設定することにより画像のテキスト部分のディザリングを除外すると同時に画像のカラー写真部分のディザリングを含むよう設定することができる。本例において、6.25％の最も白いピクセルと6.25％の最も黒いピクセルはディザリングから除外される。ディザリングから除外する任意の望まれるまたは適当な値の範囲を選択することができる。テキストの画像データをディザリングすると表示されるテキストの画質を落とし得るので色処理アルゴリズムを設定する機能は望ましいかもしれない。後述する別の実施形態において、ディザリングモジュール334はサブピクセルの解像度において機能するようプログラムまたは設定することができる。一実施形態において、データピクセルは1つ以上の色成分を含み、ディザリングが有効となる色成分値の範囲を指定することができる。例えば、ディザリングが有効となる赤の色成分値に対し28dの最大値および4dの最小値を有する範囲を指定することができる。異なる色チャンネルは異なる範囲を有することができる。
【００８２】
再度図2を参照すると、カラープロセッサー152はWSG部230を含むことができる。図8は一実施形態による白サブピクセル彩度（WSG）部818を示す。WSG部818はピクセルデータ用の入力820を含み、彩度係数Sを出力する出力と「第4サブピクセル」（“WSP”）データを出力する別の出力の2つの出力822、824を含むことができる。入力ピクセルデータは任意の色空間において定義することができる。例えば、入力ピクセルデータはRGB、YcrCb、HSL、またはCMYであることができる。WSG部818は彩度係数を記憶する第1ルックアップ表（LUT）メモリー826、および第4ピクセル値を記憶する第2ルックアップ表（LUT）メモリー828を含むことができる。WSG部818はさらに第1入力／出力パス選択器830および第2入力パス選択器832も含むことができる。加えて、WSG部818は第3出力パス選択器834および色空間転換器（“CSC”）836を含むことができる。色空間転換器836は例えばRGB形式の入力ピクセルデータをYCrCbまたはCMY形式に転換するのに用いることができる。一実施形態において、色空間転換器836は第1色形式におけるピクセルデータを第2色形式のピクセルデータを単一成分に転換することができる。例えば、色空間転換期836は以下の式に従いRGBのピクセルデータをYCrCbのピクセルデータのY成分に転換することができる：
【００８３】
【数１３】
2011248358.tif 000015
【００８４】
一実施形態において、LUT826は色彩度モジュール、例えばモジュール330、が用い得る彩度係数値Sを記憶するのに用いることができる。彩度係数値SはユーザーによりLUT826に記憶することができる。LUT826に記憶された彩度係数値Sは特定表示装置の画像表示特性に基づくユーザー決定の値であることができる。LUT826に彩度係数値Sを記憶することにより、色処理アルゴリズムは色彩度調節機能に非線形彩度係数を含むことができる。非線形彩度関数はEPD上で表示できる色域のより良い制御を提供ので線形彩度関数に比べ利点を提供し得る。彩度係数値Sは異なるアーギュメントまたは指標を用いてLUT826から検索することができる。検索指標はパス選択器830および834、ならびに色空間転換器836を適当に設定することにより決定することができる。一実施形態において、入力820で受信されたピクセル値をLUT826への指標として用いることができる。例えば、記憶された彩度係数値Sを検索するのにダウンサンプルされたRGBまたはYCrCbのピクセル値を用いることができる。別の例として、RGBピクセルを入力820で受信してYCrCbピクセルに転換し、次にこれを指標として用いることができる。別の構成で、カラーピクセルの単一成分をLUT826への指標として用いることができる。例えば、記憶された彩度係数値Sを検索するのに受信されたRGBピクセルのR値、またはYCrCbピクセルのY値を指標として用いることができる。後者の例の場合、YCrCbピクセルのY値は入力820で受信されたYCrCbピクセルから決定されることができ、またはY値は受信されたRGBピクセルの転換に続き色空間転換器836から受信されることができる。さらに別の構成において、定数の彩度係数値SをLUT826に記憶し、Sに対し定数値を提供することができる。
【００８５】
特定種類の表示装置に対する色処理アルゴリズムは3成分のピクセルデータに第4サブピクセル“WSP”を加えることを含むことができる。例えば、各RGBトリプレットに白サブピクセルを加えることができ、または各CMYトリプレットに白サブピクセルを加えてCMYWピクセルを作成することができる。第4サブピクセルは任意の色モデルのピクセルに加えることができ、第4サブピクセルは白である必要はない。第4サブピクセルは適当な任意の色であって良く、または無色でも良い。例えば、第4サブピクセルは黄色または黒であることができ、例えばRGBY、CMYB、またはCMYKピクセルを生成することができる。加えて一実施形態において、RGBピクセルに含む第4サブピクセルはRGBトリプレットの緑サブピクセルの重複であることができる。言い換えれば、もたらされるピクセルはRGBGで、G値は同一である。RGBピクセルのG値はデータパス846を用いて入力820から出力824に渡すことができる。
【００８６】
WSG部818は第4サブピクセル値を決定するためにいくつかのオプションを提供することができる。選択の範囲は計算のオプションおよびルックアップ表のオプションを含むことができる。第1入力／出力パス選択器830は第4サブピクセルを決定するオプションを選択するよう構成することができる。オプションにより、異なるパラメーターを必要とする。パラメーターは入力820で受信した入力ピクセル値から直接取ることができ、またはそれから引き出すことができる。色空間転換器836は入力ピクセルを色空間転換することができ、第3出力パス選択器834は色空間転換器836を含み、または除外するよう構成することができる。
【００８７】
第1オプションにおいて、LUT828を用いて第4サブピクセルデータを記憶することができる。WSG部818はピクセル値をLUTへの指標として用いLUT828から第4サブピクセルの検索を可能にし得る。例えば、第4サブピクセルを検索するためにダウンサンプルされたRGBまたはYCrCbピクセル値を指標として用いることができる。第4サブピクセル値はユーザーによりLUT828に記憶することができる。LUT828に記憶される第4サブピクセル値は特定表示装置の画像表示特性に基づくユーザー決定の値であることができる。
【００８８】
さまざまな代わりのオプションにおいて、第4サブピクセルを計算することができる。一実施形態において、第4サブピクセルは式
【００８９】
【数１４】
2011248358.tif 000016
を評価する計算部838を用いて計算することができ、ここで“W1”は計算された第4サブピクセルでR、G、およびBサブピクセル値の最小に設定される。第4サブピクセル値を決定するために計算部838が用いられる場合、パス選択器830および834は計算部838の入力にRGBピクセル値を提供するよう設定される。
【００９０】
別のオプションにおいて、第4サブピクセルは式
【００９１】
【数１５】
2011248358.tif 000017
を評価する計算部840を用いて計算することができ、ここで第4サブピクセル“W2”はRGBサブピクセル値の加重平均である。このオプションが望まれる場合、パス選択器830および834は計算部840にRGBピクセル値を提供するよう設定される。係数α、β、およびλは設定および状態レジスター70に適当な値を書き込むことによりユーザーが選択することができる。
さらに別のオプションにおいて、パス選択器830および834は計算部840の入力にYCrCbピクセル値を提供するよう設定されるが、第4パス選択器842は計算部840がバイパスされるよう設定される。このオプションにおいて、W2はルマに等しく、すなわちW2＝Yに、設定される。さらに別のオプションにおいて、第4サブピクセルは式
【００９２】
【数１６】
2011248358.tif 000018
を評価する計算部844を用いて計算することができ、W1およびW2は上述の方法の1つを用いて決定される。第4サブピクセル“W3”の決定において加重係数AはW1またはW2の1つをより加重するよう選択することができ、または双方とも等しく加重することができる。ユーザーは設定および状態レジスター236に適当な値を書き込むことによりAの望まれる値を選択することができる。あるいは、加重係数Aは入力ピクセル値の関数として変化することができる。この場合、ユーザーは加重係数AのセットをLUT828に記憶することができる。
【００９３】
WSG部230および818はSの出力822をバッファーするために使用できる彩度係数待ち時間バッファー846、およびWSPの出力824をバッファーするために使用できる第4サブピクセル待ち時間バッファー848を含むことができる。待ち時間バッファー846および848、ならびに入力待ち時間バッファー240は個々に用いることができ、または組み合わせて平行して動作するCSP部228およびWSG部818（またはWSG部230）の各々の操作の局面を同期化するために用いることができる。具体的に、WSG部818による彩度係数Sの出力とCSP部の彩度調節モジュール330（またはモジュール518）を同期化することが必要であり得る。加えて、CSPおよびWSG部によるピクセルデータの出力とCFAマッピングおよび後処理部232を同期化される必要があり得る。待ち時間バッファー846、848、および240は可変深度FIFOであることができる。
【００９４】
次に待ち時間バッファーがどのようであるかを判定する一実施形態による方法が説明される。第1ステップにおいて、色処理アルゴリズムで使用される処理モジュールおよびモジュールの使用される順序が決定される。一旦使用されるモジュールおよび操作順序が決定されると、第2ステップは彩度調節操作の完了までのCSP部を通す待ち時間の計算、およびCSP部を通す合計待ち時間の計算を含む。第3ステップにおいて、彩度係数Sを決定し、該当する場合は第4サブピクセルを決定するためのWSP部の待ち時間が計算される。第4ステップにおいて、CSPおよびWSPデータパスについて計算された待ち時間が比較される。CSP部を通す合計待ち時間がWSG部により第4サブピクセルを決定する待ち時間未満である場合、入力待ち時間バッファー240をこの2つの待ち時間値間の差に設定することができる。他方、CSP部を通す合計待ち時間がWSG部により第4サブピクセルを決定する待ち時間を超える場合、第4サブピクセル待ち時間バッファーをこの2つの待ち時間値間の差に設定することができる。最後に彩度調節操作の完了までのCSP部を通す待ち時間がWSG部により彩度係数を判定する待ち時間を超える場合、彩度係数待ち時間バッファーはこの2つの待ち時間値間の差に設定される。一実施形態において、CSPおよびWSG部に対する可能なすべての設定を含む表を提供することができる。表はさらに各設定に対応する待ち時間値を含むこともできる。第2および第3ステップは一旦設定が設定されると表における待ち時間値を調べることにより自動的に実施することができる。次に比較回路が表からの待ち時間値を比較して適当な待ち時間バッファー設定を決定することができる。比較回路は自動的に待ち時間バッファー設定を確立することができる。表はメモリーに記憶することができる。
【００９５】
図9は一実施形態によるCFAマッピングおよび後処理部（PPU）232を示す。PPU232は入力920、畳み込み部922、ラインバッファー924、CFAマッピング部926、および出力928を含むことができる。加えて、PPUは選択部930および932など他の構成要素を含むことができる。PPU232はサブピクセルまたはピクセルモードの2モードの1つで操作するようプログラムまたは設定することができる。加えて、PPU232はユーザー定義のCFA形式でサブピクセルを出力することができる。
【００９６】
一実施形態において、PPU232は入力として4つの色成分、例えばRGBW、CMYW、を有するピクセルデータを受けることができる。別の実施形態において、PPU232は任意数の成分で定義されるピクセルデータを受けることができる。選択部234はCSP部から3つの色成分およびWSG部から第4色成分から取得し、またはWSG部から4つの色成分を取得するよう設定することができる。PPU232による処理後、サブピクセルデータは処理済みカラー画像バッファー222に記憶することができる。PPU232はサブピクセルデータを処理済みカラー画像バッファー222に、表示エンジン154によりラスター順で取り出せるようバッファー222に配置されるよう書き込む。
【００９７】
PPU232のサブピクセルモードの操作において、入力画像の各ピクセルは表示装置の1つのサブピクセルにマップされる。従って、サブピクセルモードは入力画像の解像度が表示装置の解像度より高いことを必要とする。例えば、1,200×1,600ピクセルのカラー入力画像の各ピクセルは1表示ピクセル当り4つのサブピクセルを有する600×800サブピクセルの表示装置の1つのサブピクセルにマッピングすることができる。加えて、マッピングプロセスにおいて入力画像の各ピクセルの１色成分だけをサンプルすることができる。サンプルされた色成分はマップされた表示サブピクセルに割り当てることができる。あるいは、マップされた表示サブピクセルに割り当てられる値は対応ピクセルの色成分に少なくとも一部基づくことができる。例えば、マップされた表示サブピクセルは第4サブピクセルの値を割り当てられることができ、ここで第4サブピクセルは対応入力ピクセルのRGBまたはCMY値に基づき決定される。
【００９８】
図10は入力画像ピクセルのサンプルを表示装置のサブピクセルにマッピングする例を示す。代用的なカラー入力画像1020の一部および代表的な表示装置1022の一部が図10に示される。カラー入力画像1020はピクセル1024を含む。各入力ピクセル1024は2つ以上の色成分を含み、本例においてはR、B、G、およびWの色成分である。表示装置1022は表示ピクセル1028を含む。本例において、各表示ピクセル1028はR、B、G、およびWのサブピクセル1030を含む。図10は入力画像の各ピクセルはサブピクセルモードにおいて表示装置の1サブピクセルにマップできることを図示する。例えば、入力ピクセルP0は表示サブピクセルR0にマッピングすることができ、入力ピクセルP1は表示サブピクセルB1にマッピングすることができ、入力ピクセルP6は表示サブピクセルG6にマッピングすることができ、入力ピクセルP7は表示サブピクセルW7にマッピングすることができる。
図10はさらに入力画像の各ピクセルにおける1つの色成分をサンプルすることができ、サンプルされた成分はマップされたサブピクセルに割り当てることができることを図示する。例えば、入力ピクセルP0のR0色成分はサンプルされ、マップされたサブピクセルR0に割り当てられる。同様に入力ピクセルP1のB1色成分はサンプルされ、マップされたサブピクセルB1に割り当てられる。画像ピクセルのサンプルされない成分は表示サブピクセルに割り当てられない。例えば、入力ピクセルP0の色成分G0、B0、およびW0はサンプルされず、表示サブピクセルに割り当てられない。
【００９９】
PPU232をマッピングするサブピクセルモードの1つの利点はピクセルモードの操作より良好な色の外観を実現できることである。しかしマッピングのサブピクセルモードの使用は画像アーティファクトをもたらす可能性がある。例えば、高勾配のグレースケールエッジを有する画像は色づく可能性がある。経験的な実験により入力画像をサブピクセルモードで処理することによりもたらされる画像アーティファクトは入力ピクセルをぼかし機能を実施する畳み込み操作で処理することにより削減し得ることが示される。畳み込み操作はサブピクセルのマッピング操作の前に行なうことが好ましい。畳み込み操作は畳み込みモジュール922により実施することができる。ユーザーは特定の色処理アルゴリズムに対し望まれるように畳み込みモジュール922を含みまたはバイパスするよう選択部930を設定することができる。
【０１００】
PPU232のピクセルモードの操作において、入力画像の各ピクセルは表示装置の1つのピクセルにマップされる。例えば、600×800ピクセルの入力画像の各ピクセルは600×800ピクセルの表示の1つのピクセルにマップされる。各表示ピクセルが4つのサブピクセルを含む場合、各入力ピクセルは表示における4つのサブピクセルにマップされる。
【０１０１】
マッピングがピクセルモードで実施される場合、ラインバッファー924を用いて入力画像の1行を記憶することができる。入力画像はPPU部232によりラスター順で受信されることができる。加えて、各ピクセルの色成分は入力データストリームにおいて互いに隣接して現れることができる。例えば、入力画像のピクセルはRGBW形式である場合、各入力ピクセルの4つの色成分は入力920に平行して到着することができる。しかしRGBWピクセルのサブピクセルは出力データストリーム、すなわちサブピクセルデータが処理済みカラー画像バッファー222に書き込まれる順、において互いに隣接して現れないかもしれない。逆に、特定入力ピクセルのサブピクセルは、図11に示される画像1120の一部および表示装置1122の一部に図示するように、出力データストリームにおいて異なる行に現れ得る。画像部分1120はピクセルの行P0、P1、等々、の1部を含む。表示装置部分1122も表示ピクセルの行P0、P1、P2、を含む。各表示ピクセルはR、G、B、およびWサブピクセルを含む。図11の例から表示装置1122におけるR0およびB0サブピクセルは第1行において横並びで、G0およびW0サブピクセルは第2行において横並びであることが分かる。サブピクセルがピクセルモードにおいてラスター順で処理済みカラー画像バッファー222に書き込まれる場合、サブピクセルR0およびB0を書き込んだ後でサブピクセルG0およびW0を書き込む前に時間の遅延がある、すなわちサブピクセルのペアは出力データストリームにおいて隣接していないかもしれない。入力画像の1行をラインバッファー924に記憶することにより、特定ピクセルのサブピクセルはすべて同時に書き込まれなくても良い、すなわちサブピクセルは出力データストリームにおいて隣接しない位置に置かれることができる。ユーザーは特定の色処理アルゴリズムに望ましいようにラインバッファー924を含み、またはバイパスするよう選択部932を設定することができる。
【０１０２】
一実施形態によると、PPU232は柔軟なCFAマッピングを提供できる、すなわちPPU232はユーザー定義のCFA形式でサブピクセルデータを出力するよう設定できる。従って、サブピクセルをさまざまな異なるCFAにマッピングする機能を有することが望ましいかもしれない。CFAはサブピクセルを列および行に配列すると見ることができる。異なるCFAは異なる数の列および行を有することができる。サブピクセルは矩形、多角形、円形、等々、任意の望まれる形状であって良い。図12はいくつかの代表的なCFAの構成を示す。CFA1220は2×2のサブピクセル行列である。CFA1224は4×4のサブピクセル行列である。CFA1226は2×4のサブピクセル行列である。一実施形態において、ユーザーは行および列の数の点でCFAの寸法を指定するパラメーターを設定および状態レジスター236に書き込むことができる。加えて、ユーザーは行列位置に割り当てられる色成分を指定するパラメーターを設定レジスター236に書き込むことができる。例えば、2×2のサブピクセル行列の場合、位置は（1，1）、（1，2）、（2，1）、および（2，2）と行および列（行、列）という形で定義することができる。ユーザーは例えばRが位置（1，1）に割り当てられ、Bが位置（1，2）に割り当てられ、Gが位置（2，1）に割り当てられ、Wが位置（2，2）に割り当てられると指定することができる。PPU232は次に指定されたCFA寸法およびマッピング機構を用いてピクセルデータを表示装置のサブピクセルにマッピングする。具体的に、PPU232はサブピクセルを指定されたマッピングおよびCFAサイズに対応する行列位置に配置するよう設定できる水平および垂直サブピクセル計数器を含むことができる。
【０１０３】
別の実施形態において、再度図3を参照すると、ディザリングモジュール334はサブピクセルの解像度で操作するようプログラムまたは設定することができる。上述のように、PPU232はサブピクセルまたはピクセルモードで操作するようにプログラムまたは設定することができる。サブピクセルディザリングはピクセルまたはサブピクセルモードのいずれかにおいてCFAマッピングと併せて用いることができる。ピクセルモードにおいて、入力画像の各ピクセルは表示装置の3つまたは4つのサブピクセルにマッピングすることができる。サブピクセルモードにおいて、入力画像の各ピクセルは表示装置の1つのサブピクセルにマッピングすることができる。ディザリングモジュール334がサブピクセルの解像度で操作するよう設定される場合、特定の色チャンネルの量子化誤差は隣接ピクセルの同じ色のサブピクセルに拡散される。例えば、入力画像の赤サブピクセルの量子化誤差は隣接するディザーされたピクセルの赤サブピクセルに拡散される。
【０１０４】
図13は現行サブピクセル“P”の量子化誤差をどの隣接ピクセルまたはサブピクセルが受けるべきかを指定する代表的なマップまたはテンプレート1320を示す。現行ピクセルまたはサブピクセルPは位置1322にある。表示において同じ行でPの右にある可能な隣接ピクセルは“A”と指定される。表示においてPの直下にある次の2つの下方線にある可能な隣接ピクセルは“B”と指定される。次の2つの下方線で、Pの列に先行する列にある可能な隣接ピクセルは“C”と指定される。次の2つの下方線にあるが、Pの列に続く列にある可能な隣接ピクセルは“D”と指定される。図6を参照すると、図13の位置A0、A1、A2、およびA3は図6の隣接ピクセルP（i＋1，j）に対応する。同様に、すなわち位置B0およびB1は隣接ピクセルP（i，j＋1）の位置に対応し、位置C00、C10、C20、C01、C11、およびC21は隣接ピクセルP（i−1，j＋1）の位置に対応し、位置D00、D10、D20、D01、D11、およびD21は隣接ピクセルP（i＋1，j＋1）の位置に対応する。0または00の下付き文字を有する位置はピクセル位置の指定するために用いられる。0または00以外の下付き文字を有する位置はサブピクセル位置を指定するのに用いられる。使用の際、マップ1320は現行ピクセルまたはサブピクセルPが位置1322と合わせられるように概念的にCFA上に重ね合わされる。現行ピクセルまたはサブピクセルを処理した後、マップ1320は位置1322が次の現行ピクセルまたはサブピクセルと合わせられるように概念的に移動させられる。
【０１０５】
CFAマッピングのピクセルモードにおいて、量子化誤差は隣接ピクセルに拡散することができ、ユーザーは図13のマップにおける位置A0、B0、C00、およびD00を指定することができる。
【０１０６】
CFAマッピングのサブピクセルモードにおいて、量子化誤差は現行サブピクセルと同じ色を有する隣接サブピクセルに拡散することができる。具体的なマッピングは表示装置124の特定のCFAによる。例えばユーザーは第1CFAに対してはA1を選択するかもしれないが、第2CFAに対してはA2を選択するかもしれない。図14はサブピクセルモードのCFAマッピングモードで量子化誤差をサブピクセルに拡散するために位置を指定する例を示す。図14はサブピクセルが第1行でR、B、G、Wの順で現れる代表的なCFA1418を仮定し、これらのサブピクセルは第2行においてG、W、R、Bの順で現れるサブピクセルに垂直に隣接している。言い換えると、CFAは2種類のピクセルを含む。第1ピクセルは2×2の行列のサブピクセルを形成し、第1行はBサブピクセルの左側にRサブピクセルを含み、第2行はWサブピクセルの左側にGサブピクセルを含む。第2ピクセルは2×2の行列のサブピクセルを形成し、第1行はWサブピクセルの左側にGサブピクセルを含み、第2行はBサブピクセルの左側にRサブピクセルを含む。加えてマップ1420は図14において2回図示される。第1に、英文字の記号なしで代表的なCFA1418に重ね合わされて図示される。第2に、マップ1420はCFA上に重ね合わされた場合のマップ上のサブピクセル位置に付属するサブピクセル色値付きで図示される。CFA1418による付属サブピクセル色値は図14において各サブピクセル位置の斜線の上に示される。現行サブピクセル位置1322はR（赤）サブピクセルに位置合わせされている。現行サブピクセルRに付属する量子化誤差を拡散する場合、サブピクセル位置A3、B1、C10、およびD10は各々隣接する赤サブピクセルに対応するので、ユーザーはこれらの位置を選択することができる。前述のように、ユーザーは代表的なCFA1418とは異なるCFAに対し異なる位置を選択することができる。マップ1320、1420は他のCFAで用いてどの隣接ピクセルまたはサブピクセルが現行ピクセルまたはサブピクセルの量子化誤差を受けるべきかを指定できることが理解されよう。ユーザーは設定および状態レジスター236に適当な値を書き込むことにより特定CFAに対し誤差拡散用の1つ以上のサブピクセル位置を選択することができる。加えて、ユーザーは設定および状態レジスター236に適当な値を書き込むことにより指定されたサブピクセルに拡散する誤差の加重、量、または割合を指定することができる。
【０１０７】
図15は代表的電気泳動ディスプレイ1518の簡略化された断面図を描く。ディスプレイ1518は透明共通電極1520と複数のサブピクセル電極1522との間に挟まれた電気泳動媒体を含むことができる。サブピクセル電極1522は基板1524上に存在することができる。電気泳動媒体は1つ以上の（通常は多数の）マイクロキャプセル1526を含むことができる。各マイクロキャプセル1526は流体1532に懸濁した正電荷の白粒子1524および負電荷の黒粒子1530を含むことができる。あるいは、白粒子が負電荷で黒粒子が正電荷であっても良い。加えて、粒子が白と黒のみであることは肝要でなく、他の色を使用することもできる。一実施形態において、各サブピクセルは1つのサブピクセル電極1522に対応することができるが、これは必要でも肝要でもない。各サブピクセルは1つ以上のマイクロキャプセル1526に対応することができる。代表的なディスプレイ1518において、各サブピクセルは透明な共通電極1520と特定のサブピクセルに付属するマイクロキャプセル1526との間に配置されるフィルターを含む。一実施形態において、フィルター1534は青のカラーフィルターであって良く、フィルター1536は緑のカラーフィルターであって良く、フィルター1540は赤おカラーフィルターであって良い。白フィルター1538は透明構造であって良い。あるいは、特定サブピクセルに付属するマイクロキャプセル1526と共通電極1520との間の位置において白フィルター1538を省略する（すなわち、そこに存在しないようにする）ことができる。別の形において、透明な共通電極1520はサブピクセルのフィルターとその特定サブピクセルに付属するマイクロキャプセル1526との間に配置することができる。加えて、ディスプレイ1518のカラーフィルターがRGBW色モデルに対応することは必要でも肝要でもない。任意の望まれるカラーフィルターのセット、例えばRGB、CMY、RGBY、CMYB、またはCMYK、を用いることができる。
【０１０８】
サブピクセルの表示状態を変更するために、共通電極1520を接地または他の適当な電圧に置くことができ、適当な電圧がサブピクセル電極1522に印加される。その結果、サブピクセルに付属するマイクロキャプセル1526に電界が確立される。電界が正の場合、白粒子1528が共通電極に向かって移動することができ、これにより表示ピクセルは外観がより白くなり、またはより反射的になる。逆に電界が負の場合、黒粒子1530が共通電極1520に向かって移動することができ、これにより表示ピクセルは外観より黒くなり、または反射性が減る。
【０１０９】
図15において、周辺光の入射光1542は青の表示サブピクセル1534に付属するマイクロキャプセル1526の1つに反射される。光線1542は青のカラーフィルター1534を通して入射するが、隣接サブピクセルに付属する緑のカラーフィルター1536を通して出射する。その結果、反射光線1544は青および緑のカラーフィルター1534および1536双方に影響される。それにより、反射光線1544はシアンに見えるかもしれない。これは一般的に望ましくない。隣接サブピクセルのカラーフィルターを通して出射する散乱された光の反射は表示装置上の画像の色の様子を望ましくなく不自然な形で変える可能性がある。さらに、この側面散乱問題は表示可能な色域を削減する可能性がある。その上、この側面散乱問題はディスプレイ1518が片側または反対側からの角度で見るとより顕著になり得る。従って、側面散乱問題は使用可能な視覚を削減する可能性がある。
【０１１０】
図16は側面散乱問題に対する1つの可能な解決を図示する。図16は代表的な電気泳動ディスプレイ1618の一部の簡略化された断面図を描く。ディスプレイ1618の部分で、ディスプレイ1518と同じ番号を付けられた部分は同じであることができる。ディスプレイ1618は青のカラーフィルター1620、緑のカラーフィルター1624、白フィルター1626、および赤のカラーフィルター1628を含む。ディスプレイ1618のカラーフィルターはサブピクセルに付属するマイクロキャプセル1526を完全に覆わないという点でディスプレイ1518のカラーフィルターと異なる。逆に隣接カラーフィルター間に隙間1630が存在する。開き1630は正面から見たサブピクセルの4つの辺すべてに存在し得る、すなわちある行における特定フィルターとその両側にあるフィルターとの間、およびその特定フィルターの上と下にある行のフィルターとの間に分離1630があり得る。図16において、周辺光の入射光1632は青の表示サブピクセルに付属するマイクロキャプセル1526の1つで反射される。光線1632が青カラーフィルター1620を通して入射する一方、反射光線1634は青および緑カラーフィルター1620、1624の間の隙間1630を通して出射する。反射光1544とは異なり、反射光1634は青カラーフィルター1620にのみ影響される。反射光線1634の色はマイクロキャプセル1526に行く途中に通るフィルターおよび隙間1630の透明度に影響される。しかし、カラーフィルターを分離する隙間1630の使用はディスプレイ上で表示される色彩度を低減させるかもしれない。
【０１１１】
図17は側面散乱問題に対する別の解決法を示し、これはカラーフィルターの寸法を隣接するカラーフィルターが隙間または開きで分離されるようにした場合に起こり得る色彩度の低減を最小限にするか除去し得る。図17は一実施形態による代表的電気泳動ディスプレイ1718の一部の簡略化された断面図である。ディスプレイ1518の部分と同じ番号を付けられたディスプレイ1718の部分は同じ部分であって良い。一実施形態において、ディスプレイ1718は緑カラーフィルター1720、白カラーフィルター1722、青カラーフィルター1724および1726を含む。図17において、周辺光の入射光1742は緑の表示サブピクセルに付属するマイクロキャプセル1526の1つで反射される。光線1742は緑カラーフィルター1720を通して入射する一方、反射光線1734は隣接サブピクセルに付属する白カラーフィルター1722を通して出射する。反射光線1730の色はマイクロキャプセルに行く途中で通るフィルター、すなわち緑フィルター1720、および白カラーフィルター1722の透明度に影響される。その結果、反射光線1730は隣接する赤または青のカラーフィルターにより望ましくない影響を受けることはない。
【０１１２】
図17はさらにディスプレイ1718に対応するCFA1732の正面図を示す。図17に示すように、CFA1732は白サブピクセルに囲まれる4つの同色のサブピクセルカラーフィルターを含むことができる。一実施形態において、CFA1732の白サブピクセルはさまざまな反射率の状態で現れるように変調することができる。CFA1732の1つの利点は白サブピクセルを制御または変調してより多くまたはより少ない光を反射させて、CFAが白ピクセルを含むことによる彩度の低減を補正できることである。
【０１１３】
一実施形態において、カラーフィルターを有するサブピクセルは繰り返しのパターン、例えばベイヤーパターン、で行と列に配列することができる。加えて、カラーフィルターを有するサブピクセルは1つ以上の白サブピクセルに水平に隣接または垂直に隣接（または水平および垂直双方に隣接）することができる。この関連で、色付きのサブピクセルのカラーフィルター、例えば緑、は白サブピクセルのカラーフィルター、例えば透明、は互いに水平または垂直に隣接することができる。別の場合、色付きのサブピクセルのカラーフィルターは白サブピクセルに水平または垂直に接触または隣接することができる。この状況において、垂直および水平はCFAの正面図を指している。例えば、図17のCFA1732に図示される緑サブピクセル1720は白サブピクセル1722に水平に隣接する。加えて、緑サブピクセル1720は白サブピクセル1722に垂直に接触または隣接する。
【０１１４】
図17のCFA1732に図示される白サブピクセル1722は色付きのサブピクセルに水平または垂直に隣接していない。代わりに白サブピクセル1722は色付きサブピクセルに斜めに隣接している。一実施形態において、斜めに隣接するサブピクセルは白サブピクセルである必要はない。具体的に、本例において白サブピクセル1722は図17において白サブピクセルと標示されているが、赤、緑、または青サブピクセルでも良い。一実施形態において、白サブピクセル1722は緑サブピクセルであることができる。
【０１１５】
ディスプレイ1718およびCFA1732に関し、白のカラーフィルター1722が白であることは肝要でなく、例えば黄色など任意の望まれる色であって良い。白フィルター1722は透明の構造であって良く、あるいは白フィルターは特定のサブピクセルに付属するマイクロキャプセル1526と共通電極1520との間の位置から省略しても良く、そこになくとも良い。加えて、CFA1732はRGBWの色モデルと使用することができるが、原色のRGBを任意の望ましいカラーフィルター、例えばCMY、で置き換えることができる。
【０１１６】
CFA1732における色付きおよび白のサブピクセルは同じサイズと形状であるように図示されるが、これは肝要でない。図18および23はCFA1732の別の実施形態を示す。図18は白サブピクセルが色付きのサブピクセルより小さいCFA1820を示す。本例において、白サブピクセルは色付きのサブピクセルの半分の高さで半分の幅である。加えて、図18は白サブピクセルが色付きのサブピクセルの4分の1の高さで4分の1の幅であるCFA1822を示す。図23はCFA2320およびCFA2322を示す。CFA2320および2322はCFAにおける白サブピクセルがさらに2つのサイズで提供されることができ、CFAにおける白サブピクセルが水平および垂直の寸法において異なり得ることを示す。加えて、CFAの白サブピクセルは白でないサブピクセルと寸法上異なることができる。
【０１１７】
カラープロセッサー152のサイズを小さくすることが望ましいかもしれない。これは例えば、カラープロセッサーが集積回路または他のハードウェアに実装される場合などに望ましくなるかもしれない。ハードウェア実装カラープロセッサーのサイズを小さくすることはカラープロセッサー152と比べるとより少ない数の論理ゲートと符合するかもしれない。
【０１１８】
カラープロセッサー152はさまざまな異なる形に設定できるので、カラープロセッサー152を用いてEPD用の多数の異なる色処理アルゴリズムを評価できる。さまざまな色処理アルゴリズムを用いたカラープロセッサー152の経験的な実験から、カラープロセッサー152で利用可能な特定の機能が除去され、またはある機能に付属するオプションのいくつがが除去されてもカラーEPDに適した色処理アルゴリズムを実装できることが示されている。さらに、さまざまな色処理アルゴリズムを用いたカラープロセッサー152の経験的な実験から、色処理機能の実施順序が限定されてもカラーEPDに適した色処理アルゴリズムを実装できることが示されている。
【０１１９】
図19は別の実施形態による原色の色合成用のフレキシブルデータパス322を実施する回路1920のブロック図を示す。回路1920は回路420より少ない数の論理ゲートを用いる。回路1920一実施形態においてCSP部228に含まれることができる。回路1920は一実施形態においてデータスイッチ1922、色補正モジュール1924、フィルタリングモジュール1926、色線形化モジュール1928、ディザリングモジュール1930、および色彩度調節モジュール1932を含むことができる。データスイッチ1922は画像データを受信する入力1934および画像データを出力する出力1936を含む。データスイッチ1922はマルチプレクサーM7からM11を含み、各マルチプレクサーは選択入力（図示せず）を含む。データスイッチ1922は選択入力を用いて色処理アルゴリズムにおける任意の特定処理モジュールを含み、または除外するようプログラムまたは設定することができる。任意の特定処理モジュールを除外する機能の1つの利点は、他の処理モジュールの影響から離して各処理モジュールの別個の分離を可能にすることである。しかし図20に示すように処理モジュールが用いられる順序は限られている。CSP部のサイズを小さくするために、回路1920の入力色深度は（8：8：8）ではなく（5：6：5）に設定される。一実施形態において、入力色深度はRGB（5：6：5）である。さらに、回路1920は出力として4：4：4形式で12ビットのピクセルデータを提供することに限定される。
【０１２０】
未変性の解像度における画像データのみを操作する色処理アルゴリズムは電力および処理時間を無駄にするかもしれない。他方、デジタル画像を電気光学式表示装置のピクセル当りビット数の解像度において前処理するために色処理アルゴリズムを使用すると、次善の見栄えの表示画像をもたらす可能性がある。表示画像の見栄えが最適に及ばない1つの理由は電気光学式ディスプレイが表示できる精度より高い程度の精度で色処理アルゴリズムを実施すると利用可能な表示状態や色の選択範囲が向上する結果となるからであるかもしれないと発明者は理解した。例えば、発明者による実験により色処理アルゴリズムが操作を5：6：5のピクセルデータに実施した時の方が同じ操作が4：4：4のピクセルデータに実施された時より優れた色の見栄えが示された。他方、色処理アルゴリズムが操作を8：8：8のピクセルデータに実施した場合、同じ操作を5：6：5の解像度におけるピクセルデータを用いて実施した場合に比べさらなる向上は見られなかった。加えて、後述するように、色処理アルゴリズムは2つ以上の操作を含むことができ、これらの操作の特定のものを異なるピクセル解像度で実施することが望ましいかもしれない。
【０１２１】
図20は一実施形態により図19における回路の別の表示を含むカラープロッセッサーの簡略化されたブロック図である。データスイッチ1922（図20では図示せず）は処理モジュール1924、1926、1928、1930、および1932のいずれも色処理アルゴリズムに含まれ、またはそれから除外されるようにプログラムまたは設定することができる。図20は図示された処理モジュールが使用される順序は、色線形化モジュール1928がディザリングモジュール1930の前か、または色彩度調節モジュール1932の後に呼び出せること以外は一般的に固定されていることを示している。図20に示すように、すべてのモジュールが使用された場合、色補正モジュール1924は最初にしか使えず、フィルタリングモジュール1926は2番目にしか使えない。色線形化モジュール1928はフィルタリングモジュール1926の後に使用できる。色線形化モジュール1928がフィルタリングの後に使用された場合、ディザリングモジュール1930は4番目にしか使えない。それ以外の場合ディザリングモジュール1930は3番目にしか使えない。彩度調節モジュール1932はディザリングモジュール1930の後にしか使えない。色線形化モジュール1932がフィルタリングモジュール1926に続き使用された場合彩度調節モジュール1932は最後にしか使えない。色線形化モジュール1928がフィルタリングモジュールに続いて使用されない場合、色線形化モジュール1928は最後に使用される。
【０１２２】
CSP回路1920はカラーEPD用のさまざまな色処理アルゴリズムの経験的実験を反映している。実験により色補正が必要である場合、このプロセスを最初に実施することが有利であることが示された。さらに、色補正モジュール1924にRGBからYCrCb変換を含むことは肝要でないことが判定された。従って、色補正モジュール1924はこの色空間変換機能を含んでいない。一実施形態において、色補正モジュール1924は次の式
【０１２３】
【数１７】
2011248358.tif 000019
を実施する。加えて、色補正モジュール1924はカーネル係数とRGBオフセット値の1つ以上の所定セットを含む。色補正変数に個々の値を選択する代わりに、ユーザーは所定の設定を選ぶことができる。所定設定の例は（a）軽い色増強、（b）色増強、（c）強い色増強、（d）グレースケール、（e）穏やかな白暖、（f）穏やかな日照、および（g）穏やかな照明を含む。あるいは、ユーザーは色補正変数に個々の値を選択することを選ぶかもしれない。ユーザーは適当な値を設定および状態レジスター236に書き込むことにより所定設定またはカスタム設定を選択することができる。
【０１２４】
実験により色処理アルゴリズムにある種のフィルタリング操作を含むことがしばしば望ましいことが示された。加えて、実験により色補正の後で色線形化の前にフィルタリングを実施すると良好な結果が得られることが示された。フィルタリング1926は5：6：5のピクセルデータを処理するサイズになっている。フィルタリングモジュール1926はフィルター係数の1つ以上の所定セットを含む。フィルター係数に個々の値を選択する代わりに、ユーザーは所定設定を選択することができる。所定設定の例は鮮明化の5つのレベルに加え、（a）ぼかし、（b）エッジ検出、（c）スケッチ、（d）セピア、（e）エッジ増強、（f）エンボス、（g）グレースケール、および（h）バンプマッピング、を含む。
あるいは、ユーザーはフィルター係数として個々の値を選択することを選ぶことができる。ユーザーは適当な値を設定および状態レジスター236を書き込むことにより所定設定またはカスタム設定を選択することができる。
【０１２５】
色線形化に関する実験により色線形化が一般的に必要であることが示された。一実施形態において、色線形化モジュール1928は色線形化モジュール328と同じであって良い。
【０１２６】
実験によりディザリングは重要な前処理機能であることを明らかにされた。ディザリングアルゴリズムに対するCSP機能の影響を低減するために、ディザリングモジュール1930を色補正および画像鮮明化機能の後に実施されるよう配置することができる。一実施形態において、ディザリングモジュール1930はディザリングモジュール334と同じであって良い。
【０１２７】
白サブピクセルを含むCFAは白サブピクセルを除外するCFAに比べ色彩度が低減している。実験により色彩度調節が多くの色処理アルゴリズム、特に白サブピクセルを含むCFAを有するディスプレイ用の色処理アルゴリズム、に含むことが重要な機能として特定されている。実験によりディザリング操作を実施した後に色彩度調節を実施すると視覚的に好ましい結果が得られることが示された。色彩度調節モジュール1932は次の方程式
【０１２８】
【数１８】
2011248358.tif 000020
である。R’G’B’を決定する色彩度調節モジュール1932の部分は3個の乗算器と6個の加算器のみを用いる。Yを決定する色彩度調節モジュール85の部分は2個の加算器のみを用いる。従って色彩度調節モジュールは色彩度調節モジュール330より小型でより効率的である。
【０１２９】
実験によりルマスケーリングモジュール332はCSP回路1920の柔軟性を著しく低減されることなく省けることが示された。
【０１３０】
回路1920は16ビットのピクセルデータ（5：6：5）を受け付ける。入力画像のビット深度は各サブピクセルの最下位ビットを切り取ることにより16ビットに削減することができる。あるいは、入力ピクセルは四捨五入して、または床関数を用いてビット深度を削減することができる。例えば、
【０１３１】
【数１９】
2011248358.tif 000021
ここでXは入力画像におけるサブピクセルの8ビットのデータ値でYは対応するビット深度が削減されたピクセルの5ビットの値である。
【０１３２】
カラーEPD用のさまざまな色処理アルゴリズムに対する経験的な実験により処理モジュールの各々に対する計算精度の適当なレベルを特定しようとした。実験により回路1920の色補正モジュール1924およびフィルタリングモジュール1926は16ビットのピクセル深度（5：6：5）で各々の操作を実施し得ることが示された。さらに、実験により色線形化モジュール1928が16ビット（5：6：5）のピクセルデータを入力として受け、18ビット（6：6：6）のピクセルデータを出力することができ、あるいは、色線形化モジュール1928は12ビット（4：4：4）のピクセルデータを受け2ビット（4：4：4）のピクセルデータを出力することができることが示された。双方の場合に対処するために、色線形化LUTはピクセル当り6ビットに対応するサイズである。加えて、実験によりディザリングモジュール1930は18ビット（6：6：6）のピクセルデータ（または16ビット（5：6：5）のピクセルデータ）を入力として受け12ビット（4：4：4）のピクセルデータを出力できることが示された。加えて、実験により色彩度調節モジュール1932は12ビット（4：4：4）のピクセルデータを入力として受けてそれを出力できることが示された。色彩度調節モジュール1932はサブピクセル当り4ビットで計算を実施することができる。
【０１３３】
図21は別の実施形態によるWSG部2120のブロック図を示す。WSG部2120はWSG部818より少数の論理ゲートを用いる。加えて、WSG部2120はSの待ち時間が一定で彩度調節モジュール1932に対しゼロであるので待ち時間FIFOを必要としない。さらに、WSPに対する待ち時間は1または2である。Instead of requiring latency待ち時間FIFOを必要とする代わりに、遅延フリップフロップ（図示）を用いることができる。WSG部2120はカラーEPD用のさまざまな色処理アルゴリズムの経験的実験を反映している。WSG部2120はLUTメモリー2122を含み、これは16ビット幅であって良い。
【０１３４】
LUT2122を用いて2つ以上の設定を実施することができる。図22はLUT2122を用い得る3つの可能な設定を示す。第1設定2220において、LUT2122のビット0−7を用いて彩度係数Sの値を記憶することができ、ビット8−11を用いて第4ピクセル“WSP”の値を記憶することができる。第2設定2222において、LUT2122のビット0−3を用いてR値を記憶することができ、ビット4−7を用いてG値を記憶することができ、ビット8−11を用いてB値を記憶することができ、第4ピクセルWSPの値を記憶することができる。第3設定2224において、LUT2122のビット0−3を用いてC値を記憶することができ、ビット4−7を用いてM値を記憶することができ、ビット8−11を用いてY値を記憶することができ、ビット12−15を用いて第4ピクセルWSPの値を記憶することができる。従って、出力2128は8ビットのS値、4：4：4：4 RGBWピクセルのRおよびG値、または4：4：4：4 CMYWピクセルのCおよびM値を出力することができる。加えて、出力2130はRGB値と組み合わせることのできる4ビットの第4ピクセル値を出力することができる。あるいは、出力2130はCMYWピクセルのYおよびW値を出力することができる。第2設定2222および第3設定2224はWSG部2120が入力および出力ピクセル値の1対1のマッピングを可能にすることを示している。ユーザーは望ましい値をLUT2122に記憶することができる。
【０１３５】
このように、本明細書に開示される概念を用いて既存および今後開発されるカラーEPD用の色処理アルゴリズムを柔軟な形で開発し変更できることが理解されよう。多くの場合、特定EPDに対し最も望ましい色処理アルゴリズムは周辺光の条件および表示する画像の種類による。特定EPDに対する色処理アルゴリズムの決定は多数の変数が関わる複雑なプロセスである。EPDが明るい光の中で見られると仮定した場合、EPDが比較的暗い光の中で見られると仮定された場合に比べルマおよび彩度の上方調節がそれほど必要でない可能性が高い。同様に、白黒のテキストを見る場合は人間の顔または自然風景のカラー写真に対し望ましいものとは異なるルマおよび彩度の調節が最適であるとみなされるかもしれない。
【０１３６】
一実施形態において、第1、第2、第3、および第4色処理アルゴリズムをプログラムまたは設定するパラメーターはシステムメモリー130またはディスプレイコントローラーメモリー150に記憶することができる。例えば、第1色処理アルゴリズムは明るい、自然の周囲照明条件、例えば日光、の中でテキストを表示する特定EPDを見るのに最適と判定することができる。第2色処理アルゴリズムは明るい、自然の周囲照明条件の中で人間の顔の写真画像を表示する特定EPDを見るのに最適であると判定することができる。第3色処理アルゴリズムは暗い、人工照明条件、例えば暗い部屋におけるタングステン光源、の中でテキスト画像を表示する特定のEPDを見るのに最適であると判定することができる。第3色処理アルゴリズムは第1色処理アルゴリズムに比べルマおよび彩度を高め得る。第4色処理アルゴリズムは暗い、人工周囲照明条件の中で人間の顔の写真画像を表示する特定EPDを見るのに最適であると判定することができる。第4色処理アルゴリズムは第3アルゴリズムに類似した方法でルマおよび彩度を高め得、加えてタングステン光源による色の歪みを補正するために色を調節し得る。
【０１３７】
メモリーに2つ以上の色処理アルゴリズムを記憶すると表示条件、画像の種類、およびディスプレイの種類に最も適した色処理アルゴリズムの選択と使用を可能にする。現在の表示条件の判定は表示システムのエンドユーザーにより明示的になすことができ、または画像センサー118の使用により自動的にすることができる。エンドユーザーはメニュー、例えば日光、曇った屋外の光、明るい屋内の光、タングステン光、蛍光灯、等々、からの2つ以上の所定オプションの1つを選ぶことにより現在の表示条件を選択することができる。画像センサー118は周辺光のレベルおよび周辺光のスペクトル成分双方を判定することができる。
【０１３８】
同様に、画像の種類の判定は表示システムのエンドユーザーにより明示的になすことができ、または自動的にすることができる。エンドユーザーはメニュー、例えば白黒テキスト、5つ未満の飽和色を含む白黒テキスト、人間の顔のカラー写真、風景のカラー写真、漫画、等々、からの２つ以上の所定条件から1つを選ぶことにより現在の画像の種類を選択することができる。画像の種類の判定は画像ファイルに画像の種類を予めプログラムするか、または1つ以上の既知の自動画像分析手法の使用により自動的に実施することができる。自動画像分析手法の一例として、ソフトウェアまたはハードウェアを用いて画像のカラーヒストグラムを作成することができる。ヒストグラムを用い、画像を色内容により分類することができる。例えば、テキスト画像は特徴的な色内容を有するとして認識することができる。別の例として、顔の画像は1つ以上の特徴的な色内容を有するとして認識することができる。一旦前述の判定がなされると、判定された表示条件および画像の種類に対し最も適した色処理アルゴリズムをメモリーから検索し表示システムをプログラムまたは設定するのに用いることができる。表示条件および画像の種類が変わると、表示システムは自動的またはユーザーにより明示的に設定し直されより適したアルゴリズムを用いることができる。
【０１３９】
一実施形態において、複数の色処理アルゴリズムを設定するパラメーターをメモリーに記憶することができ、表示装置上に表示する画像は2つ以上の画像を含む。例えば、表示される画像はテキスト画像とカラー写真を含む。メモリーに2つ以上の色処理アルゴリズムを記憶するとサブ画像に適した色処理アルゴリズムの選択と使用を可能にする。2種類の画像が同時に表示される場合、各サブ画像に対し異なる色処理アルゴリズムを選択することができる。各サブ画像に対する適当な色処理アルゴリズムは既知の自動画像分析手法を用いて自動的でも良く、エンドユーザーにより明示的になされることができる。
【０１４０】
一実施形態において、色処理アルゴリズムに含める操作のセット（または選択された操作が実施される順序または特定操作に用いられるパラメーター）の選択は周辺光の判定された光学特性、判定された画像の種類、および表示装置の種類に基づくことができる。例えば、色処理アルゴリズムを指定する場合特定種類の電気光学表示装置の画像表示特性とともに照明条件および画像の種類を考慮に入れることができる。
【０１４１】
本明細書に開示される概念はディスプレイコントローラーおよび表示装置を有する表示システムに関して説明されているが、開示された実施形態は例示的であることが理解されよう。開示された概念は反応型および自己照明型を含み、他の種類の表示装置と用いることができる。さらに、開示された概念はデジタルの色特徴を変更することが望ましい任意の用途、例えば印刷または画像の投影、に用いることができる。
【０１４２】
一実施形態において、本説明で記述された操作および方法の一部またはすべてはハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実施することができる。
【０１４３】
一実施形態において、本説明で記述された操作および方法の一部またはすべては非一時的なコンピューター読み取り可能な記録媒体に記憶される命令を実行することにより実施することができる。「コンピューター読み取り可能な記録媒体」はEPROM、EEPROM、ROM、などの不揮発性メモリー、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、フラッシュメモリー、ならびにCD−ROMおよびDVDなどの光媒体を含むことができるが、これらに限定されない。命令は任意の適当な装置、例えばホスト122またはディスプレイコントローラー128、により実行されることができる。命令が実行されると、装置は物理的な機械操作を実施する。
【０１４４】
以下に他の実施形態がいくつか説明される。
電気光学ピクセルまたはサブピクセルの反射率のレベルは100パーセント未満であることができる。従って、カラー画像が電気光学表示装置で表示されると、色の光度が欠けがちになるかもしれない。光度を高める1つの手法は表示ピクセルに付属するカラーフィルターのサイズを削減することが関わる。しかし、この手法の1つの問題は色彩度を低減させがちであるという点である。
【０１４５】
デジタル画像は電気光学表示装置が表示し得るものより多い表示状態を用いて定義されるかもしれない。従って、デジタル画像を電気光学表示装置で表示するために、デジタル画像のピクセル当りビットの解像度を低めることが必要になるかもしれない。画像を電気光学表示装置で表示する前に色処理アルゴリズムでデジタル画像を前処理することができる。色処理アルゴリズムがデジタル画像をその固有または元の解像度で処理する場合、アルゴリズムは画像が電気光学表示装置で表示された時に完全に観察できないような精度を提供するかもしれない。従って、固有の解像度における画像データにのみ作用する色処理アルゴリズムは電力および処理時間を無駄にするかもしれない。
【０１４６】
一実施形態は表示ピクセルの表示行列を有する電気光学表示装置に向けられる。各表示ピクセルは2つ以上の第2サブピクセルおよび1つの第2サブピクセルを含むことができる。各第1サブピクセルは2つ以上の表示状態および1つのカラーフィルターを有することができる。第2サブピクセルは2つ以上の表示状態および1つの白フィルターを有することができる。第1サブピクセルは繰り返しパターンの行および列に配列されることができ、各第1サブピクセルは1つ以上の第2サブピクセルに水平に隣接し、垂直に隣接することができる。一実施形態において、表示装置は電気泳動表示装置である。
【０１４７】
一実施形態はカラー画像を電気光学表示装置上の表示向けに用意する方法に向けられる。
方法は、（a）データピクセルで定義されるカラー画像を第1ピクセル解像度で受信するステップで、第1ピクセル解像度は5ビットの赤成分、6ビットの緑成分、および5ビットの青成分を有する各データピクセルに対応する、ステップ、（b）第1ピクセル解像度におけるカラー画像に色補正操作を実施するステップ、（c）第1ピクセル解像度におけるカラー画像に画像鮮明化操作を実施するステップ、（d）第1ピクセル解像度におけるカラー画像に色線形化操作を実施するステップ、（e）第1ピクセル解像度におけるカラー画像に画像ディザリング操作を実施するステップで、画像ディザリング操作は第2ピクセル解像度でカラー画像を出力し、第2ピクセル解像度は4ビットの赤成分、4ビットの緑成分、および4ビットの青成分を有する各データピクセルに対応する、ステップ、および（f）第1および第2ピクセル解像度の1つにおけるカラー画像に彩度調節操作を実施するステップ、を有することができる。
一実施形態において、操作（b）、（c）、（d）、（e）、および（f）は（b）、（c）、（d）、（e）、（f）の順序で実施される。一実施形態において、操作（b）、（c）、（d）、（e）、および（f）は（b）、（c）、（e）、（f）、（d）の順序で実施される。
【０１４８】
一実施形態はディスプレイコントローラーに向けられる。ディスプレイコントローラーはデータピクセルにより定義されるカラー画像を第1ピクセル解像度において受信する入力を有するデータスイッチを含むことができ、第1ピクセル解像度は5ビットの赤成分、6ビットの緑成分、および5ビットの青成分を有する各データピクセルに対応する。加えて、ディスプレイコントローラーは第1ピクセル解像度におけるカラー画像に色補正操作を実施する色補正モジュール、第1ピクセル解像度におけるカラー画像に画像鮮明化操作を実施する画像フィルタリングモジュール、第1ピクセル解像度におけるカラー画像に色線形化操作を実施する色線形化モジュール、第1ピクセル解像度におけるカラー画像に画像ディザリング操作を実施する画像ディザリングモジュールで、画像ディザリング操作は第2ピクセル解像度でカラー画像を出力し、第2ピクセル解像度は4ビットの赤成分、4ビットの緑成分、および4ビットの青成分を有する各データピクセルに対応する画像ディザリングモジュール、および第1および第2ピクセル解像度の1つにおけるカラー画像に彩度調節操作を実施する彩度調節モジュールを含むことができる。一実施形態において、ディスプレイコントローラーは操作（b）、（c）、（d）、（e）、および（f）を（b）、（c）、（d）、（e）、（f）の順序で実施する。一実施形態においてディスプレイコントローラーは操作（b）、（c）、（d）、（e）、および（f）を（b）、（c）、（e）、（f）、（d）の順序で実施する。
【０１４９】
表示装置上のカラー画像のみかけは表示前にカラー画像を増強することにより向上させることができる。従って、カラー画像を増強する機能が望まれる。加えてカラー画像の増強は彩度の補正を含むことができる。従ってカラー画像の彩度を補正する効率的な方法が望まれる。
【０１５０】
一実施形態はカラー画像を増強する方法に向けられる。方法は操作のグループから操作のセットを選択するステップ、選択された操作のセットを実施する順序を指定するステップ、カラー画像を受信するステップ、およびプロセッサーでカラー画像に対し選択された操作のセットを指定された順序で実施するステップを含むことができる。操作のグループは色補正操作、画像フィルタリング操作、色線形化操作、彩度調節操作、ルマスケーリング操作、および画像ディザリング操作を含むことができる。
【０１５１】
一実施形態において、方法は周囲光源の光学特性を判定するステップを含むことができる。操作のセットの選択は判定された光学特性に少なくとも一部基づくことができる。一実施形態において、周囲光源の光学特性を判定するステップは画像センサーで周囲光源の光学特性を感知することを含むことができる。一実施形態において、方法は周囲光源の光学特性を判定するステップおよび選択された操作の1つにより用いられるパラメーターを少なくとも一部判定された光学特性から決定するステップを含むことができる。一実施形態において、方法はカラー画像の、画像の種類を判定するステップを含むことができる。操作のセットの選択は少なくとも一部判定された画像の種類に基づくことができる。一実施形態において、方法はカラー画像の、画像の種類を2つ以上判定するステップを含むことができる。操作のセットの選択は第1の画像の種類に対し操作の第1セットを選択し、第2の画像の種類に対し操作の第2セットを選択するステップを含むことができる。操作の第1および第2セットの選択は判定された第1および第2の画像の種類に少なくとも一部基づくことができる。
【０１５２】
一実施形態において、方法はプロセッサーが選択された操作のセットの少なくとも第1のものを選択された操作のセットの少なくとも第2のものと平行して実施することを含むことができる。選択された操作のセットにおける各操作に付属する待ち時間が判定され得、より速い操作の待ち時間とより遅い操作の待ち時間を合致させるように、より速い操作の結果を遅延することができる。
【０１５３】
カラー画像は各々赤、緑、および青色成分を有する2つ以上のデータピクセルで定義することができる。一実施形態において、彩度調節操作の実施はカラー画像の第1データピクセルを受信するステップ、第1データピクセルに対するルマ成分を計算するステップ、ならびにルマ成分を第1データピクセルの赤、緑、および青色成分から引くことにより第1、第2、および第3の差を決定するステップを含むことができる。加えて、彩度調節操作の実施は第1、第2、および第3の差の各々に第1、第2、および第3調節係数を掛けることにより第1、第2、および第3の積を決定するステップ、ならびに第1、第2、および第3の積をルマ成分に足すことにより彩度調節された赤、緑、および青色成分を決定するステップを含むことができる。
【０１５４】
一実施形態はカラー画像の画像彩度を補正する方法に向けられる。カラー画像は各々赤、緑、および青色成分を有する2つ以上のデータピクセルで定義することができる。一実施形態において、方法はカラー画像の第1データピクセルを受信するステップ、プロセッサーを用いて第1データピクセルに対するルマ成分を計算するステップ、ルマ成分を第1データピクセルの赤、緑、および青色成分から引くことにより第1、第2、および第3の差を決定するステップを含むことができる。加えて、方法は第1、第2、および第3の差に第1、第2、および第3調節係数を掛けることにより第1、第2、および第3の積を決定するステップ、ならびに第1、第2、および第3の積をルマ成分に足すことにより彩度調節された赤、緑、および青色成分を決定するステップを含むことができる。
【０１５５】
一実施形態において、カラー画像の画像彩度を補正する方法は第1、第2、および第3調節係数が定数に等しいことを含むことができる。加えて、カラー画像の画像彩度を補正する方法は第1、第2、および第3調節係数が各々第1、第2、および第3定数に等しいことを含むことができる。さらに、カラー画像の画像彩度を補正する方法は第1、第2、および第3調節係数が第1データピクセルの赤、緑、および青色成分の関数であることを含むことができる。
【０１５６】
一実施形態はカラー画像を増強するプロセッサーに向けられる。プロセッサーはカラー画像を受信するインターフェイスおよび色処理部を含むことができる。色処理部は操作のグループから操作のセットを選択し、選択された操作のセットを実施する順序を指定し、カラー画像に対し選択された操作のセットを指定された順序で実施することができる。操作のグループは色補正操作、画像フィルタリング操作、色線形化操作、彩度調節操作、ルマスケーリング操作、および画像ディザリング操作を含むことができる。
【０１５７】
一実施形態において、色処理部は周囲光源の光学特性の判定を受信し、判定された光学特性に少なくとも一部基づき操作のセットを選択することができる。一実施形態において、色処理部は周囲光源の光学特性の判定を画像センサーから受信し、判定された光学特性に少なくとも一部基づき選択された操作の1つの実施に用いるパラメーターを決定することができる。一実施形態において、色処理部はカラー画像の、画像の種類を判定し、判定された画像の種類に少なくとも一部基づき操作のセットを選択することができる。一実施形態において、色処理部はカラー画像の2つ以上の画像の種類を判定し、第1の画像の種類に対し操作の第1セットを選択し第2の画像の種類に対し操作の第2セットを選択することができ、操作の第1および第2セットの選択は判定された第1および第2の画像の種類に少なくとも一部基づく。
【０１５８】
一実施形態において、色処理部は選択された操作のセットの少なくとも第1のものを選択された操作のセットの少なくとも第2のものと平行して実施することができる。加えて、色処理部は選択された操作のセットにおける各操作に付属する待ち時間を判定し、より速い操作の待ち時間とより遅い操作の待ち時間を合致させるように、より速い操作の結果を遅延することができる。
【０１５９】
カラー画像は各々赤、緑、および青色成分を有する2つ以上のデータピクセルで定義することができる。一実施形態において、色処理部による彩度調節操作の実施はカラー画像の第1データピクセルを受信するステップ、第1データピクセルに対するルマ成分を計算するステップ、ならびにルマ成分を第1データピクセルの赤、緑、および青色成分から引くことにより第1、第2、および第3の差を決定するステップを含むことができる。加えて、第1、第2、および第3の差の各々に第1、第2、および第3調節係数を掛けることにより第1、第2、および第3の積を決定することができる。さらに、第1、第2、および第3の積をルマ成分に足すことにより彩度調節された赤、緑、および青色成分を決定するステップを含むことができる。
【０１６０】
本説明において、「一実施形態」または「ある実施形態」に言及することがある。これらの言及はその実施形態に関連して説明された特定の特長、構造、または特徴がクレームされる発明の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。従って、さまざまな個所における「一実施形態において」または「ある実施形態」の語句は必ずしもすべて同じ実施形態を指しているのではない。さらに、特定の特長、構造、または特徴は1つ以上の実施形態に組み合わせることができる。
【０１６１】
理解を明白にするために実施形態はかなり詳細に説明されているが、添付クレームの範囲内でいくらかの変更および改変を実施し得ることが明らかであろう。従って、説明された実施形態は限定的ではなく例示的とみなされ、クレームされる発明は本明細書に記述される詳細に限定されず、添付クレームの範囲および均等物内で改変できる。さらに前述の明細書において用いられた用語および表現は限定ではなく説明の用語として使用され、このような用語および表現の使用により示され、説明される特長の均等物を除外する意図は全くなく、発明の範囲は続くクレームによってのみ定義され限定されることと理解される。
【符号の説明】
【０１６２】
１５１８  電気泳動ディスプレイ、１５２０  透明共通電極、１５２２  サブピクセル電極、１５２４  基板、１５２６  マイクロキャプセル、１５２８  正電荷の白粒子、１５３０  負電荷の黒粒子、１５３４  フィルター、１５４２  入射光、１５４４  反射光線、１６３０  隙間。
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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