(57)【要約】【課題】スクリーン上の映像表示の輝度均一性を低コストで測定する。【解決手段】マスク・パターン画像が、ステップ５１０で供給され、ステップ５２０で順次連続的に表示される。各パターン画像で生成される光量は、ステップ５３０で、広角光センサで測定される。ステップ５４０で、表示された各パターンに対応する測定光量値を用いて、映像表示品質パラメータが計算される。各パターンは、直交行列から導かれ、高い平均輝度を有する各パターンが得られ、よって、狭角のスポット光メータを使用する必要がなくなり、代わりに、シンプルな広角の入射光又は反射光メータを用いる測定が可能になる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像表示から複数の光量値を測定するよう構成される広角光センサと、
複数の測定された上記光量値を用いて映像品質パラメータを計算するプロセッサとを具え、
上記光量値のそれぞれは、上記映像表示上で順次表示される複数のマスク・パターンの１つに対応し、上記マスク・パターンのそれぞれは、直交行列から導かれる格子パターンである映像表示品質パラメータ測定装置。
【請求項２】
複数の上記マスク・パターンが、階数を下げた４×４のウォルシュ・アダマール行列から導いた３×３の格子パターンであって、上記マスク・パターンのそれぞれは、９個の同サイズ矩形区画から構成され、複数の上記マスク・パターンの半分は、第１選択輝度レベルで照射される５個の区画と、第２選択輝度レベルで照射される４個の区画とを有し、複数の上記マスク・パターンの半分は、上記第１選択輝度レベルで照射される４個の区画と、上記第２選択輝度レベルで照射される５個の区画とを有する請求項１の映像表示品質パラメータ測定装置。
【請求項３】
複数の上記マスク・パターンが、階数を下げた４×４のウォルシュ・アダマール行列から導いた３×３の格子パターンであって、上記マスク・パターンのそれぞれは、９個の同サイズ矩形区画から構成され、複数の上記マスク・パターンの半分は、第１選択輝度レベルで第１選択色光を用いて照射される５個の区画と、第２選択輝度レベルで第２選択色光を用いて照射される４個の区画とを有し、複数の上記マスク・パターンの半分は、上記第１選択輝度レベルで第１選択色光を用いて照射される４個の区画と、上記第２選択輝度レベルで第２選択色光を用いて照射される５個の区画とを有する請求項１の映像表示品質パラメータ測定装置。
【請求項４】
映像表示上で順次表示される複数のマスク・パターンを供給するステップと、
広角光センサを用いて上記映像表示から複数の光量値を測定するステップと、
測定された上記光量値を用いて上記映像表示品質パラメータを計算するステップと
を具え、
上記マスク・パターンのそれぞれは、直交行列から導いた格子パターンであり、上記光量値のそれぞれは、複数の上記マスク・パターンの１つに対応する映像表示品質パラメータ測定方法。
【請求項５】
複数の上記マスク・パターンが、９個の上記マスク・パターンからなる第１セットと、９個の上記マスク・パターンからなる第２セットとに構造化される請求項４の映像表示品質パラメータ測定方法。
【請求項６】
上記供給ステップが、
４×４ウォルシュ・アダマール行列から第１行及び第１列を除去し、３×３準直交行列を形成するステップと、
上記３×３準直交行列の各列と上記３×３準直交行列の各行とを、ペアにして乗算し、９個の３×３基底行列の１セットを生成するステップと、
上記３×３基底行列の上記１セット中の各行列中のマイナス１に等しい要素を全てゼロに置き換えることによって、９個の３×３二値行列の第１セットを生成するステップと、
上記３×３基底行列の上記１セット中の各行列中のマイナス１に等しい要素を全て１に置き換え、上記３×３基底行列の上記１セット中の各行列中の１に等しい要素を全てゼロに置き換えることによって、９個の３×３二値行列の第２セットを生成するステップと、
上記マスク・パターンのそれぞれの上記区画のそれぞれを選択色光を用いて、もし９個の３×３二値行列の上記第１セット中の対応する行列の対応する要素がゼロならば第１選択輝度レベルで、もし対応する行列の対応する要素が１ならば第２選択輝度レベルで、照射することによって、複数の上記マスク・パターンの上記第１セット中に９個の上記マスク・パターンを生成するステップと、
上記マスク・パターンのそれぞれの上記区画のそれぞれを選択色光を用いて、もし９個の３×３二値行列の上記第２セット中の対応する行列の対応する要素がゼロならば第１選択輝度レベルで、もし対応する行列の対応する要素が１ならば第２選択輝度レベルで、照射することによって、複数の上記マスク・パターンの上記第２セット中に９個の上記マスク・パターンを生成するステップと
を更に有する請求項５の映像表示品質パラメータ測定方法。
【請求項７】
計算される上記映像表示品質パラメータは、輝度均一性であり、
光の選択色は、白色であり、
上記第１選択輝度レベルは実質的にゼロ輝度であり、上記第２選択輝度レベルは実質的にフル輝度であり、
測定される上記光量値は、輝度値であって、広角輝度メータ又は広角入射光メータを用いて測定され、
上記輝度均一性は、測定された輝度値と、９個の３×３二値行列の上記第１セットに対応する第１の９×９基底ベクトル行列と、９個の３×３二値行列の上記第２セットに対応する第２の９×９基底ベクトル行列とを用いて計算される請求項６の映像表示品質パラメータ測定方法。
【請求項８】
計算される上記映像表示品質パラメータは、クロミナンス均一性であり、
光の選択色は、白色であり、
上記第１選択輝度レベルは実質的にゼロ輝度であり、上記第２選択輝度レベルは実質的にフル輝度であり、
測定される上記光量値は、光の赤、緑及び青成分のそれぞれに関するクロミナンス値であって、光の赤、緑及び青成分を実質的に同時に測定可能な広角入射光色度計を用いて測定され、
上記クロミナンス均一性は、光の赤、緑及び青成分のそれぞれに関して測定されたクロミナンス値と、９個の３×３二値行列の上記第１セットに対応する第１の９×９基底ベクトル行列と、９個の３×３二値行列の上記第２セットに対応する第２の９×９基底ベクトル行列とを用いて、光の赤、緑及び青成分のそれぞれについて計算される請求項６の映像表示品質パラメータ測定方法。
【請求項９】
計算される上記映像表示品質パラメータは、グレースケール均一性であり、
測定される上記光量値は、クロミナンス値であって、広角入射光色度計を用いて測定され、
光の上記選択色は、白色であり、
供給、測定及び計算のステップを含む第１サイクル内において、上記第１選択輝度レベルは実質的にゼロ輝度であり、上記第２選択輝度レベルは実質的に低輝度であり、
供給、測定及び計算のステップを含む第２サイクル内において、上記第１選択輝度レベルは実質的にゼロ輝度であり、上記第２選択輝度レベルは実質的に中輝度であり、
供給、測定及び計算のステップを含む第３サイクル内において、上記第１選択輝度レベルは実質的にゼロ輝度であり、上記第２選択輝度レベルは実質的に高輝度であり、
上記グレースケール均一性は、測定されたクロミナンス値と、９個の３×３二値行列の上記第１セットに対応する第１の９×９基底ベクトル行列と、９個の３×３二値行列の上記第２セットに対応する第２の９×９基底ベクトル行列とを用いて計算される請求項６の映像表示品質パラメータ測定方法。
【請求項１０】
計算される上記映像表示品質パラメータは、立体３Ｄクロストーク均一性であり、
光の上記選択色は、白色であり、
上記第１選択輝度レベルは実質的にゼロ輝度であり、上記第２選択輝度レベルは実質的にフル輝度であり、
測定される上記光量値は、輝度値であって、広角輝度メータを用いて測定され、
測定及び計算のステップを含む第１サイクル内において、上記マスク・パターンのそれぞれが左イメージとして表示されると共に、上記測定ステップが表示された上記マスク・パターンのそれぞれに関して、左レンズが輝度メータの入力に対して配置されて１回、右レンズが輝度メータの入力に対して配置されて１回の２回行われ、
測定及び計算のステップを含む第２サイクル内において、上記マスク・パターンのそれぞれが右イメージとして表示されると共に、上記測定ステップが表示された上記マスク・パターンのそれぞれに関して、左レンズが輝度メータの入力に対して配置されて１回、右レンズが輝度メータの入力に対して配置されて１回の２回行われ、
立体３Ｄクロストーク均一性は、測定された輝度値と、９個の３×３二値行列の上記第１セットに対応する第１の９×９基底ベクトル行列と、９個の３×３二値行列の上記第２セットに対応する第２の９×９基底ベクトル行列とを用いて計算される請求項６の映像表示品質パラメータ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像表示装置の品質を測定することに関し、特に、表示装置の明るさ又は輝度の均一性を測定する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラット・パネル・ディスプレイ及びシネマ・プロジェクション・スクリーンを含めた映像表示装置の品質の重要な尺度の１つは、強度又は輝度（ルミナンス）の均一性である。シネマ・プロジェクション・スクリーンに関しては、最適な視覚体験（エクスペリエンス）を維持するために、映画のオペレータは、スクリーンの水平及び垂直の両次元に渡って、輝度の整合性（一貫性）の測定を定期的に実行しなければならない。シネマ・スクリーン自身と、ビデオ・プロジェクション・システムの両方が、輝度の非均一性の要因となり得る。時間の経過により、スクリーンが汚れる又は損傷する傾向にあり、スクリーン上に「暗い」又は「明るい」スポットが出現する。汚れ又は損傷スポットは、光のある色にのみ影響して変色することがあり、これによって、スクリーンにわたって色かぶり（color-cast：不必要な色）を生成する。きれいで良くメンテナンスされたスクリーンでさえ、スクリーンからのプロジェクタの距離と、プロジェクタに使われるレンズの形式によっては、照明が不均一な領域が生じる原因となり得る。加えて、シネマの周囲の照明によって、一貫性のないスクリーン照度の領域が生成されることがある。
【０００３】
様々な業界団体が、シネマ・スクリーンの輝度不均一性を測定するための規格を規定している。米国規格協会（ＡＮＳＩ）及び映画テレビ技術者協会（ＳＭＰＴＥ）の規格では、９個のゾーンのそれぞれでスクリーンの輝度を測定することを規定しており、このとき、各ゾーンは、スクリーンを同サイズの矩形から構成される３×３のグリッド（格子）に分けることによって定義されている。例えば、ＳＭＰＴＥ  ＲＰ９８−１９９５（以下、「関連測定規格」、「関連ＳＭＰＴＥ規格」又は単に「関連規格」）を参照すると、「スクリーンは、９個の同サイズ矩形に分割されていると考える」と記述している。この規格は、更に、これら９ゾーンのそれぞれに関する輝度測定は、映画館内の６カ所の異なる測定位置から行われると規定している。これら位置は、映画館の中央行（center row）の左端シート、右端シート及び中央シートと、映画館の最後行（rear row）の左端シート、右端シート及び中央シートである。映画館内の各測定位置（シート）において、９個の測定された輝度値が記録され、もしスクリーンの中央ゾーンの測定された輝度が規定の絶対値範囲内（例えば、「１２ｆＬと２２ｆＬの間」）で、かつ、もしスクリーンの残りの８ゾーンの測定された輝度が、中央ゾーンに対して規定範囲内（例えば、「スクリーンの側部と角（コーナー）の輝度が、数値を測定して、スクリーン中央の少なくとも８０％であれば良い」）であって、加えて、互いに比較しても規定範囲内（例えば、残りの８測定点が４ｆＬを超えて異ならない）であるならば、そのスクリーンは仕様の範囲内であると判断される。なお、「ｆＬ」は、フィート・ランバート（輝度の単位）である。
【０００４】
各測定は、典型的には、スペクトラ・シネスポット１次元スポットメータ（http://www.spectracine.com/Product_3.htmlを参照）のようなスポット光メータを用いて、スクリーン上にフラット・フィールド（全白色）フレームを表示し、続いて、スクリーンの９ゾーンそれぞれの中央に連続的にスポット光メータを向け、メータで測定された光量値を記録することによって行われる。このタイプのスポット光メータは、狭い視野角のレンズを有しているので、メータは、スクリーンの小さい領域を「見る」だけで、よって、測定する特定領域からだけの反射光を測定する。こうした測定をするのに適したスポット光メータは、非常に高価な傾向にある。
【０００５】
スポット光メータの使用の代替としては、単純で低価格の広角反射光メータ又は広角入射光メータを使用するものがあろう。広角メータは、測定する特定領域だけでなく、スクリーン全体を見るので、広角メータは、スクリーン上に表示されるパターンのシーケンスと連動して使用する必要があるだろう。ここで、各パターンは、９個の測定ゾーンの中の１つだけに光が当てられたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２２２５７７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】スペクトラ・シネ社による「Spectra Cinespot One-Degree Spotmeter」のサイト、［オンライン］、［２０１４年１２月１６日検索］、インターネット<http://www.spectracine.com/Product_3.html>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、広角メータは、これら比較的低い光量レベル（フル・スクリーン輝度の９分の１）を測定できる高いダイナミック・レンジを有することが必要となろう。高いダイナミック・レンジは、要求される広角光メータを、より高価なものとするであろう。また、これら低光量レベル測定に悪影響を及ぼすを避けるために、映画館内の周囲光を大幅に低減する必要があろう。周囲光を許容レベルまで低減するのは、多くの場合、実行が困難か、不便であろう。
【０００９】
更に、スポット光メータ又は広角メータを使用するかに関わらず、上述の測定プロセスは、少なくとも５４個の別々のマニュアル測定（５４＝９×６、つまり、９個の測定ゾーンと６カ所の測定位置）が必要で、長ったらしく、エラーが生じやすい傾向にある。
【００１０】
必要とされているのは、映画館内の周囲光を低減する必要のないスクリーン輝度の均一性を測定する方法及び装置であり、典型的なフォトセル光メータ又は典型的な新しい携帯電話のカメラに組み込まれているフォトセルのようなダイナミック・レンジの大きくないシンプルな広角光メータを利用可能なものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の実施形態による輝度均一性のような映像の品質パラメータを測定する方法は、映像表示装置上に連続して表示される複数のパターン画像を供給する処理と、広角光センサを用いて各パターン画像によって生成される光の量を測定する処理と、各表示されたパターンに対応する測定された光量値を用いて映像表示装置品質パラメータを計算する処理とを含む。この方法に従って使用される各パターンは、直交行列から導かれ、各パターンが高い平均輝度を有するという結果となり、これによって、狭角スポット光メータを使用する必要をなくし、代わりに、シンプルな広角入射光又は反射光フォトメータを使った測定を可能にする。この方法は、輝度均一性するための関連ＳＭＰＴＥ測定規格に準拠している。加えて、本発明のいくつかの実施形態は、この方法を実現する装置も提供する。
【００１２】
本発明の１つの特徴は、スクリーン上の表示される複数のパターンである。各パターンの構成は、望ましい測定をうまく実現するために重要である。個々のパターンのそれぞれは、「マスク・パターン」と呼ぶことができる。各マスク・パターンは、同サイズの矩形から構成される２次元画像であり、このとき、各矩形は、２つの選択された輝度レベルの内の１つで照らされる。各マスク・パターン内で、これら矩形の約半分が一方の輝度レベルで照らされ、残りの矩形は他方の輝度レベルで照らされる。従って、各マスク・パターンは、表示された時に、合計がほぼ同じ輝度出力（フル・スクリーン輝度の約半分）を生成する。このように、これらマスク・パターンは、光センサが高いダイナミック・レンジを有することを必要とせず、ユーザが周囲光を低減させる必要もない。これらマスク・パターンの導出については、以下でより詳しく記述する。
【００１３】
使用される広角光センサ若しくは使用されるマスク・パターン又は両方の形式を変更することによって、この方法及び装置のバリエーションを、クロミナンス均一性、グレースケール均一性及び立体３Ｄクロストーク均一性を含む、表示スクリーンの他の品質パラメータの測定にも利用できる。
【００１４】
本発明の概念１は、映像表示品質パラメータ測定装置であって、
映像表示から複数の光量値を測定するよう構成される広角光センサと、
複数の測定された上記光量値を用いて映像品質パラメータを計算するプロセッサとを具え、
上記光量値のそれぞれは、上記映像表示上で順次表示される複数のマスク・パターンの１つに対応し、上記マスク・パターンのそれぞれは、直交行列から導かれる格子パターンである。
【００１５】
本発明の概念２は、上記概念１の映像表示品質パラメータ測定装置であって、上記映像表示品質パラメータが、輝度均一性、クロミナンス均一性、グレー・スケール及び立体３Ｄクロストーク均一性から構成されるグループから選択される。
【００１６】
本発明の概念３は、上記概念１の映像表示品質パラメータ測定装置であって、上記直交行列は、ウォルシュ・アダマール行列である。
【００１７】
本発明の概念４は、上記概念１の映像表示品質パラメータ測定装置であって、複数の上記マスク・パターンが、階数を下げた４×４のウォルシュ・アダマール行列から導いた３×３の格子パターンであって、上記マスク・パターンのそれぞれは、９個の同サイズ矩形区画から構成され、複数の上記マスク・パターンの半分は、第１選択輝度レベルで照射される５個の区画と、第２選択輝度レベルで照射される４個の区画とを有し、複数の上記マスク・パターンの半分は、上記第１選択輝度レベルで照射される４個の区画と、上記第２選択輝度レベルで照射される５個の区画とを有する。
【００１８】
本発明の概念５は、上記概念１の映像表示品質パラメータ測定装置であって、複数の上記マスク・パターンが、階数を下げた４×４のウォルシュ・アダマール行列から導いた３×３の格子パターンであって、上記マスク・パターンのそれぞれは、９個の同サイズ矩形区画から構成され、複数の上記マスク・パターンの半分は、第１選択輝度レベルで第１選択色光を用いて照射される５個の区画と、第２選択輝度レベルで第２選択色光を用いて照射される４個の区画とを有し、複数の上記マスク・パターンの半分は、上記第１選択輝度レベルで第１選択色光を用いて照射される４個の区画と、上記第２選択輝度レベルで第２選択色光を用いて照射される５個の区画とを有する。
【００１９】
本発明の概念６は、上記概念１の映像表示品質パラメータ測定装置であって、複数の上記マスク・パターンは、上記広角光センサ及び上記プロセッサが、光量値の測定と、対応する上記マスク・パターンの表示とを同期可能にするための印を上記マスク・パターンそれぞれの間に含んでいる。
【００２０】
本発明の概念７は、上記概念１の映像表示品質パラメータ測定装置であって、上記広角光センサが反射光メータを含み、測定された上記光量値が輝度値である。
【００２１】
本発明の概念８は、上記概念１の映像表示品質パラメータ測定装置であって、上記広角光センサが入射光メータを含み、測定された上記光量値が照度値である。
【００２２】
本発明の概念９は、上記概念１の映像表示品質パラメータ測定装置であって、上記広角光センサが色度計を含み、測定された上記光量値がクロミナンス値である。
【００２３】
本発明の概念１０は、映像表示品質パラメータを測定する方法であって、
映像表示上で順次表示される複数のマスク・パターンを供給するステップと、
広角光センサを用いて上記映像表示から複数の光量値を測定するステップと、
測定された上記光量値を用いて上記映像表示品質パラメータを計算するステップと
を具え、
上記マスク・パターンのそれぞれは、直交行列から導いた格子パターンであり、上記光量値のそれぞれは、複数の上記マスク・パターンの１つに対応している。
【００２４】
本発明の概念１１は、上記概念１０の映像表示品質パラメータを測定する方法であって、複数の上記マスク・パターンが、４×４のウォルシュ・アダマール行列から導いた４×４の格子パターンであって、上記マスク・パターンのそれぞれは、１６個の同サイズ矩形区画から構成され、上記区画の半分は第１選択輝度レベルで照射され、上記区画の半分は第２選択輝度レベルで照射される。
【００２５】
本発明の概念１２は、上記概念１１の映像表示品質パラメータを測定する方法であって、複数の測定された上記光量値を選択された複数のグループにおいて平均化し、上記映像表示の複数領域に対応する複数の計算光量値を計算する。
【００２６】
本発明の概念１３は、上記概念１０の映像表示品質パラメータを測定する方法であって、複数の上記マスク・パターンが、４×４のウォルシュ・アダマール行列から導いた４×４の格子パターンであって、上記マスク・パターンのそれぞれは、１６個の同サイズ矩形区画から構成され、上記区画の半分は第１選択輝度レベルで第１選択色光を用いて照射され、上記区画の半分は第２選択輝度レベルで第２選択色光を用いて照射される。
【００２７】
本発明の概念１４は、上記概念１３の映像表示品質パラメータを測定する方法であって、複数の測定された上記光量値を選択された複数のグループにおいて平均化し、上記映像表示の複数領域に対応する複数の計算光量値を計算する。
【００２８】
本発明の概念１５は、上記概念１０の映像表示品質パラメータを測定する方法であって、複数の上記マスク・パターンが、階数を下げた４×４のウォルシュ・アダマール行列から導いた３×３の格子パターンであって、上記マスク・パターンのそれぞれは、９個の同サイズ矩形区画から構成され、複数の上記マスク・パターンの半分は、第１選択輝度レベルで照射される５個の区画と、第２選択輝度レベルで照射される４個の区画とを有し、複数の上記マスク・パターンの半分は、上記第１選択輝度レベルで照射される４個の区画と、上記第２選択輝度レベルで照射される５個の区画とを有する。
【００２９】
本発明の概念１６は、上記概念１０の映像表示品質パラメータを測定する方法であって、複数の上記マスク・パターンが、階数を下げた４×４のウォルシュ・アダマール行列から導いた３×３の格子パターンであって、上記マスク・パターンのそれぞれは、９個の同サイズ矩形区画から構成され、複数の上記マスク・パターンの半分は、第１選択輝度レベルで第１選択色光を用いて照射される５個の区画と、第２選択輝度レベルで第２選択色光を用いて照射される４個の区画とを有し、複数の上記マスク・パターンの半分は、上記第１選択輝度レベルで第１選択色光を用いて照射される４個の区画と、上記第２選択輝度レベルで第２選択色光を用いて照射される５個の区画とを有する。
【００３０】
本発明の概念１７は、上記概念１０の映像表示品質パラメータを測定する方法であって、複数の上記マスク・パターンが、９個の上記マスク・パターンからなる第１セットと、９個の上記マスク・パターンからなる第２セットとに構造化される。
【００３１】
本発明の概念１８は、上記概念１７の映像表示品質パラメータを測定する方法であって、
上記供給ステップが、
４×４ウォルシュ・アダマール行列から第１行及び第１列を除去し、３×３準直交（quasi-orthogonal）行列を形成するステップと、
上記３×３準直交行列の各列と上記３×３準直交行列の各行とを、ペアにして乗算し、９個の３×３基底行列の１セットを生成するステップと、
上記３×３基底行列の上記１セット中の各行列中のマイナス１に等しい要素を全てゼロに置き換えることによって、９個の３×３二値行列の第１セットを生成するステップと、
上記３×３基底行列の上記１セット中の各行列中のマイナス１に等しい要素を全て１に置き換え、上記３×３基底行列の上記１セット中の各行列中の１に等しい要素を全てゼロに置き換えることによって、９個の３×３二値行列の第２セットを生成するステップと、
上記マスク・パターンのそれぞれの上記区画のそれぞれを選択色光を用いて、もし９個の３×３二値行列の上記第１セット中の対応する行列の対応する要素がゼロならば第１選択輝度レベルで、もし対応する行列の対応する要素が１ならば第２選択輝度レベルで、照射することによって、複数の上記マスク・パターンの上記第１セット中に９個の上記マスク・パターンを生成するステップと、
上記マスク・パターンのそれぞれの上記区画のそれぞれを選択色光を用いて、もし９個の３×３二値行列の上記第２セット中の対応する行列の対応する要素がゼロならば第１選択輝度レベルで、もし対応する行列の対応する要素が１ならば第２選択輝度レベルで、照射することによって、複数の上記マスク・パターンの上記第２セット中に９個の上記マスク・パターンを生成するステップと
を更に有している。
【００３２】
本発明の概念１９は、上記概念１８の映像表示品質パラメータを測定する方法であって、
計算される上記映像表示品質パラメータは、輝度均一性であり、
光の選択色は、白色であり、
上記第１選択輝度レベルは実質的にゼロ輝度であり、上記第２選択輝度レベルは実質的にフル輝度であり、
測定される上記光量値は、輝度値であって、広角輝度メータを用いて測定され、
上記輝度均一性は、測定された輝度値と、９個の３×３二値行列の上記第１セットに対応する第１の９×９基底ベクトル行列と、９個の３×３二値行列の上記第２セットに対応する第２の９×９基底ベクトル行列とを用いて計算される。
【００３３】
本発明の概念２０は、上記概念１８の映像表示品質パラメータを測定する方法であって、
計算される上記映像表示品質パラメータは、輝度均一性であり、
光の上記選択色は、白色であり、
上記第１選択輝度レベルは実質的にゼロ輝度であり、上記第２選択輝度レベルは実質的にフル輝度であり、
測定される上記光量値は、輝度値であって、広角入射光メータを用いて測定され、
上記輝度均一性は、測定された輝度値と、９個の３×３二値行列の上記第１セットに対応する第１の９×９基底ベクトル行列と、９個の３×３二値行列の上記第２セットに対応する第２の９×９基底ベクトル行列とを用いて計算される。
【００３４】
本発明の概念２１は、上記概念１８の映像表示品質パラメータを測定する方法であって、
計算される上記映像表示品質パラメータは、クロミナンス均一性であり、
光の選択色は、白色であり、
上記第１選択輝度レベルは実質的にゼロ輝度であり、上記第２選択輝度レベルは実質的にフル輝度であり、
測定される上記光量値は、光の赤、緑及び青成分のそれぞれに関するクロミナンス値であって、光の赤、緑及び青成分を実質的に同時に測定可能な広角入射光色度計を用いて測定され、
上記クロミナンス均一性は、光の赤、緑及び青成分のそれぞれに関して測定されたクロミナンス値と、９個の３×３二値行列の上記第１セットに対応する第１の９×９基底ベクトル行列と、９個の３×３二値行列の上記第２セットに対応する第２の９×９基底ベクトル行列とを用いて、光の赤、緑及び青成分のそれぞれについて計算される。
【００３５】
本発明の概念２２は、上記概念１８の映像表示品質パラメータを測定する方法であって、
計算される上記映像表示品質パラメータは、クロミナンス均一性であり、
測定される上記光量値は、クロミナンス値であって、光の選択された色成分を測定するよう構成された広角入射光色度計を用いて測定され、
供給、測定及び計算のステップを含む第１サイクル内において、光の上記選択色は赤であり、上記第１選択輝度レベルは実質的にゼロ輝度であり、上記第２選択輝度レベルは実質的にフル輝度であり、上記色度計は、光の赤成分を測定するよう構成され、
供給、測定及び計算のステップを含む第２サイクル内において、光の上記選択色は緑であり、上記第１選択輝度レベルは実質的にゼロ輝度であり、上記第２選択輝度レベルは実質的にフル輝度であり、上記色度計は、光の緑成分を測定するよう構成され、
供給、測定及び計算のステップを含む第３サイクル内において、光の上記選択色は青であり、上記第１選択輝度レベルは実質的にゼロ輝度であり、上記第２選択輝度レベルは実質的にフル輝度であり、上記色度計は、光の青成分を測定するよう構成され、
上記クロミナンス均一性は、光の赤、緑及び青成分のそれぞれに関して測定されたクロミナンス値と、９個の３×３二値行列の上記第１セットに対応する第１の９×９基底ベクトル行列と、９個の３×３二値行列の上記第２セットに対応する第２の９×９基底ベクトル行列とを用いて、光の赤、緑及び青成分のそれぞれについて計算される。
【００３６】
本発明の概念２３は、上記概念１８の映像表示品質パラメータを測定する方法であって、
計算される上記映像表示品質パラメータは、グレースケール均一性であり、
測定される上記光量値は、クロミナンス値であって、広角入射光色度計を用いて測定され、
光の上記選択色は、白色であり、
供給、測定及び計算のステップを含む第１サイクル内において、上記第１選択輝度レベルは実質的にゼロ輝度であり、上記第２選択輝度レベルは実質的に低輝度であり、
供給、測定及び計算のステップを含む第２サイクル内において、上記第１選択輝度レベルは実質的にゼロ輝度であり、上記第２選択輝度レベルは実質的に中輝度であり、
供給、測定及び計算のステップを含む第３サイクル内において、上記第１選択輝度レベルは実質的にゼロ輝度であり、上記第２選択輝度レベルは実質的に高輝度であり、
上記グレースケール均一性は、測定されたクロミナンス値と、９個の３×３二値行列の上記第１セットに対応する第１の９×９基底ベクトル行列と、９個の３×３二値行列の上記第２セットに対応する第２の９×９基底ベクトル行列とを用いて計算される。
【００３７】
本発明の概念２４は、上記概念１８の映像表示品質パラメータを測定する方法であって、
計算される上記映像表示品質パラメータは、立体３Ｄクロストーク均一性であり、
光の上記選択色は、白色であり、
上記第１選択輝度レベルは実質的にゼロ輝度であり、上記第２選択輝度レベルは実質的にフル輝度であり、
測定される上記光量値は、輝度値であって、広角輝度メータを用いて測定され、
測定及び計算のステップを含む第１サイクル内において、上記マスク・パターンのそれぞれが左イメージとして表示されると共に、上記測定ステップが表示された上記マスク・パターンのそれぞれに関して、左レンズが輝度メータの入力に対して配置されて１回、右レンズが輝度メータの入力に対して配置されて１回の２回行われ、
測定及び計算のステップを含む第２サイクル内において、上記マスク・パターンのそれぞれが右イメージとして表示されると共に、上記測定ステップが表示された上記マスク・パターンのそれぞれに関して、左レンズが輝度メータの入力に対して配置されて１回、右レンズが輝度メータの入力に対して配置されて１回の２回行われ、
立体３Ｄクロストーク均一性は、測定された輝度値と、９個の３×３二値行列の上記第１セットに対応する第１の９×９基底ベクトル行列と、９個の３×３二値行列の上記第２セットに対応する第２の９×９基底ベクトル行列とを用いて計算される。
【００３８】
本発明の目的、高価、その他の新規な特徴は、以下の詳細な説明から明かである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、従来の輝度均一性測定方法によって、測定ゾーンに分割された映像表示スクリーンを示す。
【図２】図２は、従来の輝度均一性測定方法によって、映像表示スクリーンの測定ゾーンの１つにおける輝度を測定するのに利用されるスポット光メータを描いている。
【図３】図３は、本発明のいくつかの実施形態によるマスク・パターンを描いている。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明のいくつかの実施形態による９個のマスク・パターンのセットを描いている。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による、図４Ａに示したマスク・パターンのセットと相補的な９個のマスク・パターンのセットを描いている。
【図５】図５は、本発明のいくつかの実施形態による映像スクリーンの輝度均一性の測定に使用される方法のフローチャートを示す。
【図６】図６は、本発明のいくつかの実施形態による映像スクリーンの輝度均一性の測定に使用される装置を描いている。
【図７】図７は、本発明の実施形態に従って、４×４マスク・パターンを用いて計算され、関連ＳＭＰＴＥ仕様で要求される９個の測定ゾーンからなる３×３格子（グリッド）上にマッピングされる映像スクリーンの１６区画に関する輝度値を描いている。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、関連ＳＭＰＴＥ測定規格で要求される９個の測定ゾーンの範囲を定める９個の同サイズ矩形（細い線で示す）に論理的に分割された従来技術の映像表示スクリーン１０を示す。各ゾーンは、スクリーンを見ている人の観点から、ゾーンのスクリーン上の行と列の位置に対応する名前で呼ぶことができる。例えば、４つの「角」のゾーン１５、２５、４５及び５５は、それぞれ、「左上」、「右上」、「左下」及び「右下」ゾーンと呼ぶことができる。４つの「端」のゾーン２０、３０、４０及び５０は、それぞれ、「中央上」、「左中央」、「右中央」及び「中央下」ゾーンと呼ぶことができる。ゾーン３５は、「中央」ゾーンと呼ぶことができる。
【００４１】
図２は、従来の方法によって、表示装置１０の輝度（ルミナンス）を測定するのに使用されるスポット光メータ６０の斜視図を示す。フル輝度（全白色）画像が、スクリーン１０上に表示される。選択された観測位置から、スポット光メータ６０は、スクリーン１０上の測定ゾーンの１つのほぼ中央にねらいをつけ、そして、そのゾーンに関して、輝度測定値が記録される。例えば、図２では、中央ゾーン３５のほぼ中央にスポット光メータ６０を向ける。観測位置は、スクリーンからの典型的な視聴者の距離と同様なものを選択しても良いし、又は、シネマ・スクリーンの場合では、関連測定仕様、例えば、関連ＳＭＰＴＥ仕様で要求される６カ所のシート位置に従って選択してもよい。スポット光メータ６０は、比較的狭い視野角６５を有しているので、スポット光メータ６０は、スクリーン１０の比較的小さい領域７０だけの輝度を測定する。ユーザ（図示せず）は、続けて、スポット光メータ６０を他の測定ゾーン１５、２０、２５、３０、４０、４５、５０及び５５それぞれの中央に向けて、各ゾーンに関する輝度測定値を記録する。ユーザは、次に、記録された測定値を用いて、選択された観測位置におけるスクリーンの輝度均一性を計算する。ユーザは、続いて、その他の所望の観測位置の輝度測定及び輝度均一性計算を繰り返す。関連ＳＭＰＴＥ仕様に従った測定値の完全なセットは、少なくとも５４個の別々の測定値が要求される（映画館における各観測位置で９×６の観測位置）。
【００４２】
図３は、マスク・パターン１００の例を示し、これは、本発明のいくつかの実施形態によるもので、スクリーンの品質パラメータを測定するために、表示スクリーン上で表示され、複数のマスク・パターンからなるセットにおける他のマスク・パターンと連動して使用される。図３に示すマスク・パターン１００は、９個の同サイズ矩形領域１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０及び１５５から構成される。表示されたマスク・パターンがスクリーンを満たしたとき、これら矩形領域は、図１に示す９個の測定ゾーンと同じ境界を有している。これら矩形領域は、スクリーンの区画とも呼ぶことができる。マスク・パターン中の各区画は、２つの選ばれた色の光の１つにより、２つの選ばれた輝度レベルの１つで照らされる。これら２つの選択色の光を同じにしても良い、即ち、第１選択色の光と第２選択色の光の両方を、例えば、白色光としても良い。図３に示すマスク・パターン１００の例では、各矩形は、白色光により、ゼロ輝度（黒色）又はフル輝度（白色）のどちらかで照らされる。当業者であれば、光の第１及び第２選択輝度は、それぞれ０%及び１００%である必要なく、例えば、それぞれ１０%及び９０%としても良いことが理解できよう。図３に示すマスク・パターンは、４つの白色区画１２０、１３０、１４０及び１５０と、５つの黒色区画１１５、１２５、１３５、１４５、１５５とを含んでいる。このように、スクリーンに表示されたとき、マスク・パターン１００は、フル・スクリーン輝度（つまり、全９区画が白色だった場合に生成される合計輝度出力）に比較して、約半分（９分の４）の輝度出力を生成する。
【００４３】
図４Ａは、本発明のいくつかの実施形態によるもので、表示スクリーン上で連続して表示され、スクリーンの輝度均一性を測定するのに使用できる９つの異なるマスク・パターン６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８、８０及び８２を含むマスク・パターンのセット２００を示す。マスク・パターン６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８、８０及び８２のそれぞれには、おおよそ５個の白色区画と４個の黒色区画とがある。従って、図３に示すマスク・パターン１００と同様に、マスク・パターン・セット２００中のマスク・パターン６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８、８０及び８２のそれぞれも、スクリーン上に表示されたとき、フル・スクリーン輝度に比較して、約半分（９分の５）の輝度出力を生成する。独特のマスク・パターンの重要性については、以下で更に説明する。
【００４４】
図４Ｂは、９つの異なるマスク・パターン８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８及び１００から構成され、図４Ａに示すマスク・パターン・セット２００と相補的なマスク・パターンのセット３００を示す。図４Ａ及び図４Ｂに示すマスク・パターン・セットは、相補的なマスク・パターン・セットである。なぜなら、１つのセット内の各マスク・パターンには、他方のセット内の対応する位置に「相補的な」マスク・パターンがあるからである。あるマスク・パターンが別のマスク・パターンと相補的となるのは、その第２のマスク・パターン内の全区画が、第１のマスク・パターン中の対応する区画と反対の輝度レベルで照らされる場合、つまり、第１マスク・パターン中の全白色区画が第２マスク・パターン中では全て黒色で、第１マスク・パターン中の全黒色区画が第２マスク・パターン中では全て白色の場合である。例えば、図４Ｂに示すマスク・パターン・セット３００中のマスク・パターン１００は、図４Ａに示すマスク・パターン・セット２００中のマスク・パターン８２と相補的である。
【００４５】
詳しくは後述するように、表示品質パラメータの計算を単純化するため、マスク・パターン・セット２００及び３００は、好ましくは、順次表示され、（図４Ａ及び図４Ｂにそれぞれ示すように）、セットの「左上」マスク・パターン６６及び８４でそれぞれ開始して、最も左の列のマスク・パターンを上から下へと進み、続いて、中央列のマスク・パターンを上から下へと進み、続いて、最も右の列のマスク・パターンを上から下へと進み、セットの「右下」マスク・パターン８２及び１００でそれぞれ終わる。加えて、表示品質パラメータの計算を単純化するため、好ましくは、図４Ａに示すマスク・パターン・セット２００を最初に表示し、図４Ｂに示すマスク・パターン・セット３００が続くようにした方が良い。しかし、当業者であれば、これらマスク・パターンを別の順序で表示することも、各マスク・パターンに対応する測定値のベクトル（後述）をそれに応じて配列し直せば、可能なことが理解できよう。
【００４６】
本発明の重要な特徴は、マスク・パターンのセットが直交行列から導かれるということである。本発明のいくつかの実施形態によれば、マスク・パターンは、ウォルシュ・アダマール行列から導かれる。ウォルシュ・アダマール行列は、多くのデジタル通信規格の中核を成す周知の直交行列であり、これにおいて、全ての直交行列のように、行列の行が互いに直交（つまり、それらの内積又はドット積がゼロに等しい）であり、行列の列も互いに直交である。後述の例では、マスク・パターンは、全てウォルシュ・アダマール行列から導かれるが、当業者であれば、シルベスター行列のような、他の形式の直交行列も、適切なマスク・パターンを導くのに利用可能なことが理解できよう。本発明の目的のためには、「直交行列」の定義として、行が直交単位ベクトルは必要はない。本発明の状況においては、直交行列は、その行を正規化する必要はない。行列の逆行列及び転置行列が等しくなる必要はないが、本発明の目的のためには、「直交行列」として定義されるように、スカラー係数で関係づけられる必要がある。
【００４７】
本発明のいくつかの実施形態によれば、使用されるマスク・パターンのセットは、４×４ウォルシュ・アダマール行列から、行列の各列×行列の各行のペアによる（ペアワイズ）ベクトル乗算を実行することによって、直接導かれる。ｍ行×ｎ列の次元を有する直交行列に関して、このペアワイズ・ベクトル乗算は、ｍ×ｎ個の行列のセットという結果が得られる。このとき、セット中の各行列は、ｍ行×ｎ列のペアワイズ直交行列である。例えば、４×４ウォルシュ・アダマール行列で始めて、その行列の各列×その行列の各行のペアワイズ・ベクトル乗算を実行すると、１６個の互い直交な４×４行列（つまり、任意の行列ペアの要素のドット積がゼロ）のセットが得られる。この１６個の行列のセットは、最初に全ての−１要素を０に置換し、続いて、行列の要素を、その行列中のその要素の位置に対応するマスク・パターンの区画を表すと考えて、もし対応する要素が１に等しければ、その区画を白色（フル輝度）で、もし対応する要素が０に等しければ、その区画を黒色（ゼロ輝度）で、照らすことによって、１６個のマスク・パターンのセットに変換される。
【００４８】
本発明のいくつかの実施形態によれば、使用するマスク・パターンのセットは、階数４（rank four）の４×４ウォルシュ・アダマール行列から、最初に第１行と第１列を除いて階数を下げた階数３の３×３対称行列を生成し、続いて、この３×３行列の各列とこの３×３行列の各行とのペアワイズ・ベクトル乗算を実行して、「準直交（quasi-orthogonal）」行を有する９個の３×３行列のセットを生成することによって、間接的に導かれる。この９個の行列のセットは、「基底行列」と呼ぶことができる。次に、「２値基底行列」又は単に「２値行列」とも呼べる９個の行列の２セットは、これら９個の基底行列から形成される。９個の２値行列の第１セットは、９個の基底行列を持ってきて、その−１を０に入れ替えることによって形成される。９個の２値行列の第２セットは、９個の基底行列を持ってきて、その−１を１に、そして、１を０に入れ替えることによって形成される。最後に、これら９個の２値行列の２個のセットは、２値行列の要素がその２値行列の要素の位置に対応するマスク・パターンの区画を表すと考え、もし対応する要素が１に等しければ、その区画を白色（フル輝度）で、もし対応する要素が０に等しければ、その区画を黒色（ゼロ輝度）で、照らすことによって、図４Ａ及び４Ｂに示す９個のマスク・パターンの相補的な２セット２００及び３００をそれぞれ生成するために使用される。
【００４９】
マスク・パターンのセットの導出を更に説明するため、以下の４×４ウォルシュ・アダマール行列Ｈから手始めに検討する。
【００５０】
【数１】
2015118094.tif 000003
【００５１】
この４×４行列Ｈの第１行及び第１列を取り除くと、階数の下がった以下の３×３対称行列が生成される。
【００５２】
【数２】
2015118094.tif 000004
【００５３】
行列Ｇの各列と、行列Ｇの各行とをペアにして乗算すると、９個の３×３基底行列Ａｉ,ｊのセットが生成される。
【００５４】
【数３】
2015118094.tif 000005
【００５５】
従って、９個の３×３基底行列Ａｉ,ｊは：
【００５６】
【数４】
2015118094.tif 000006
【００５７】
次に、９個の２値行列の第１セットは、その基底行列それぞれの−１を０に入れ替えることによって形成される。これに代えて、この操作は、以下の数式によって数学的に記述でき、２値行列の第１セットＢ１ｉ,ｊを生成する。
【００５８】
【数５】
2015118094.tif 000007
【００５９】
よって、２値行列の第１セットＢ１ｉ,ｊは、
【００６０】
【数６】
2015118094.tif 000008
【００６１】
この２値行列の第１セットは、図４Ａに示すマスク・パターンの第１セット２００に対応し、このとき、行列中の１は、マスク・パターンの白色区画を表し、行列中の０は、マスク・パターンの黒色区画を表す。２値行列Ｂ１１,１は、マスク・パターン６６を定義し、２値行列Ｂ１２,１は、マスク・パターン６８を定義する、などである。
【００６２】
次に、９個の２値行列の第２セットは、その基底行列それぞれの−１を１に、そして、１を０に入れ替えることによって形成される。これに代えて、この操作は、以下の数式によって数学的に記述でき、２値行列の第２セットＢ２ｉ,ｊを生成する。
【００６３】
【数７】
2015118094.tif 000009
【００６４】
よって、２値行列の第２セットＢ２ｉ,ｊは、
【００６５】
【数８】
2015118094.tif 000010
【００６６】
この２値行列の第２セットは、図４Ｂに示すマスク・パターンの第２セット３００に対応し、このとき、行列中の１は、マスク・パターンの白色区画を表し、行列中の０は、マスク・パターンの黒色区画を表す。２値行列Ｂ２１,１は、マスク・パターン８４を定義し、２値行列Ｂ２２,１は、マスク・パターン８６を定義する、などである。
【００６７】
図５は、本発明のいくつかの実施形態による映像表示装置の輝度均一性のような品質パラメータを測定するための方法５００のフローチャートを記述している。第１ステップ５１０では、（上述のように）直交行列から導出されたマスク・パターンが用意される。マスク・パターンは、好ましくは、表示されるよりもずっと前に導出され、例えば、デジタル映像ファイル形式でのマスク・パターンのシーケンスのような、測定される表示スクリーン上で表示するのに適したフォーマットで提供される。マスク・パターンは、例えば、コンピュータ読み出し可能な媒体上に蓄積するか、又は、インターネットからダウンロードして利用可能にすることによって、提供されても良い。第２ステップ５２０では、用意されたマスク・パターンのセットから、マスク・パターンが表示スクリーン上に表示される。第３ステップ５３０では、広角光センサを用いて、表示スクリーンから輝度のような光量値が測定される。この光量値は、表示されたマスク・パターンと対応する。次に、表示ステップ５２０及び測定ステップ５３０が、用意されたマスク・パターンのセット中のマスク・パターンのそれぞれについて繰り返される。第４ステップ５４０では、輝度（ルミナンス）均一性のような映像表示品質パラメータが、測定された光量値を用いて計算される。
【００６８】
図６は、本発明のいくつかの実施形態による映像表示装置の輝度均一性のような品質パラメータを測定するための装置の例６００の斜視図である。用意されたマスク・パターンのセットからのマスク・パターン、例えば、マスク・パターン１００が、表示スクリーン６１０上に表示される。選択された観測位置から、ユーザ（図示せず）は、広角入射光センサ６６０を表示スクリーン６１０に向ける。先の図２の説明と同様に、観測位置は、スクリーンからの典型的な視聴者の距離と同様なものを選択しても良いし、又は、シネマ・スクリーンの場合では、関連測定仕様、例えば、関連ＳＭＰＴＥ仕様で要求される６カ所のシート位置に従って選択してもよい。光センサ６６０は、比較的広い視野角６６５を有しているので、光センサ６６０は、表示されるマスク・パターン１００の全ての区画で生成される光に加えて、周囲及び背景の光６７５の両方を含む、比較的広い領域６７０からの光を捕捉する。
【００６９】
光センサ６６０は、マスク・パターン（例えば、マスク・パターン１００）が表示されているときに、表示装置６１０からの輝度のような少なくとも１つの光量値を測定する。用意されたマスク・パターンのシーケンス中において、残りのマスク・パターンのそれぞれが表示されるときに、光センサ６６０は、各マスク・パターンに対応する少なくとも１つの光量値を測定する。これら光量値は、プロセッサ６６２に転送でき、プロセッサ６６２によって、例えば、内部メモリに記録しても良い。用意されたマスク・パターンのシーケンス中の全てのマスク・パターンが少なくとも１回表示されたら、プロセッサ６６２は、測定された光量値を用いて、輝度均一性のような映像表示品質パラメータを計算する。
【００７０】
用意されたマスク・パターンのセットを表示するシーケンスは、光センサ６６０と通信して、ユーザによってマニュアルで制御しても良いし、プロセッサ６６２によって自動でコーディネート（適切に組み合わせる）しても良い。用意されるマスク・パターンのセットが、セット内の各マスク・パターン間か又は１セットの開始時点のどちらかに、ポーズ（休止）のような印又はマークを含んでいても良い。このようなマークによって、プロセッサ６６２が、測定をマスク・パターンの表示と容易かつ自動的に同期させることが可能になる。これに代えて、プロセッサ６６２が、センサの読み出しの変化に関して光センサ６６０をモニタし、表示されたマスク・パターンが変化したときを判断することもできる。光センサ６６０及びプロセッサ６６２は、別々のデバイスを構成しても良いし、カメラを組み込んだ携帯電話のように、１つのデバイス６６４に組み合わされても良い。
【００７１】
プロセッサ６６２は、用意されたマスク・パターンのセットに対応する測定光量値と、用意されたマスク・パターンのセットの行列表現とを用いて、映像表示品質パラメータを計算する。本発明のいくつかの実施形態では、マスク・パターン中の９個の区画のそれぞれが「オン」（白色）又は「オフ」（黒色）のどちらかであるので、各区画が、センサで測定される光量の合計に、それぞれ貢献するか、又は、貢献しないかのどちらかである。従って、マスク・パターンを定義するのに加えて、上述の２値行列のそれぞれは、センサで測定される光量の合計に対する表示されたマスク・パターン中の各区画の貢献量（つまり、重み付け）も定義する。
【００７２】
マスク・パターンの各区画の重み付けを数学的に表現するため、各２値行列が行ベクトルに書き換えられ、このとき、２値行列の第１列が行ベクトルの最初の３要素を形成し、２値行列の第２列が行ベクトルの次の３要素を形成し、２値行列の第３列が行ベクトルの最後の３要素を形成する。これら行ベクトルは、「基底ベクトル」と呼ばれる。よって、９個の２値行列の各セットは、対応する９個の基底ベクトルのセットを有する。基底ベクトルの１セットは、続いて、対応する「基底ベクトル行列」へと組み立てられる。１セット中の基底ベクトルは、対応するマスク・パターンのセットが表示されるのと同じ順番で、基底ベクトル行列の行へと組み立てられる。つまり、マスク・パターンの１セット中で表示される第１マスク・パターンに対応する基底ベクトルが基底ベクトル行列の第１行となり、表示される第２マスク・パターンに対応する基底ベクトルが基底ベクトル行列の第２行となる、などである。
【００７３】
例えば、上述の２値行列の第１セットＢ１ｉ,ｊ中の最初の２値行列Ｂ１１,１は、次のように、行ベクトル（基底ベクトル）Ｂ１'１,１に書き換えられる。
【００７４】
【数９】
2015118094.tif 000011
【００７５】
続いて、２値行列の第１セットＢ１ｉ,ｊ中の９個の２値行列の全てを対応する９個の基底ベクトルのセットに書き換えた後、これら９個の基底ベクトルは、対応する基底ベクトル行列ＢＢ１へと組み立てられる。
【００７６】
【数１０】
2015118094.tif 000012
【００７７】
同様に、上述の２値行列の第２セットＢ２ｉ,ｊは、対応する基底ベクトルのセットに書き換えられ、そして、対応する基底ベクトル行列ＢＢ２へと組み立てられる。
【００７８】
【数１１】
2015118094.tif 000013
【００７９】
この基底ベクトル行列の形において、基底ベクトル行列の各行は、対応するマスク・パターン・セット内の対応するマスク・パターンを表し、そして、その行内の各要素は、そのマスク・パターンが表示されたときに測定される光量の合計に対する、そのマスク・パターンの対応する区画の貢献を表す。
【００８０】
以下の行列式を単純化するために、基底ベクトルを行ベクトルとして記述しているが、当業者であれば、２値行列が対称行列であるから、これらは、代わりに、列ベクトルに書き換えることができ、これら列ベクトルを基底ベクトルに組み立てることができることが理解できよう。
【００８１】
光センサ６６０は、表示された各マスク・パターン（例えば、マスク・パターン１００）に関する光量値の少なくとも１つの測定値を獲得するよう構成される。本発明の１つの実施形態では、表示スクリーンの輝度均一性を測定するため、表示される各マスク・パターンに関して、広角の輝度（単位は、フィート・ランバート又はニト（nit））又は入射光の照度（単位はルクス）を獲得するよう構成される。よって、各セットの９個のマスク・パターンに関して、対応する９個の輝度（又は照度）値のセットがある。上述のように、これら測定値は、捕捉された周囲及び背景光６７５も含んでいる。
【００８２】
これら測定された光量値を１ベクトル（各マスク・パターン・セットに関する複数測定値からなる１ベクトル）に組み立てるについて、これらは次の式に従う。
【００８３】
【数１２】
2015118094.tif 000014
【００８４】
よって、表示スクリーンの９区画のそれぞれに関する光量値を見つけるためには、基底ベクトル行列の逆行列に測定値のベクトルをかける乗算することによって、上記式をベクトルｂについて解けば良い。
【００８５】
【数１３】
2015118094.tif 000015
【００８６】
マスク・パターンの相補的な２セットが、対応する２値行列の２セットと、対応する２つの基底ベクトル行列ＢＢ１及びＢＢ２と、対応する測定光量合計の２つのベクトルｍ１及びｍ２と共にあるので、上記式は、対応する区画光量値の２つのベクトルｂ１及びｂ２について解くのに利用できる。
【００８７】
【数１４】
2015118094.tif 000016
【００８８】
上述のように、これらは、準直交（quasi-orthogonal）で階数を下げた３×３ウォルシュ・アダマール行列から導かれたので、それらのマスク・パターンは直交ではなく、準直交である。行列ＢＢ−１は、マスク・パターンの１セットを表す基底ベクトル行列ＢＢの逆行列であるので、行列ＢＢ−１の行の要素の合計は定数で、ゼロでない値である。
【００８９】
例えば、ＢＢ１とＢＢ２の逆行列は、
【００９０】
【数１５】
2015118094.tif 000017
【００９１】
ＢＢ１−１及びＢＢ２−１は、１／５（０.２）及び１／４（０.２５）の定数でゼロでない行要素合計をそれぞれ有することがわかる。これらゼロでない行要素合計は、背景光のわずかな貢献を生成するが、プロセッサ６６２は、輝度均一性のような所望のスクリーン品質パラメータを計算するときに、これを効率良く除去する。
【００９２】
各測定間で背景光が一定で残っていると仮定し、Ｂｇｅを定数背景光量値ｂｇｅのベクトルとすると、背景光を含む測定値のベクトルｍ１及びｍ２に関する式は、次のように書き直すことができる。
【００９３】
【数１６】
2015118094.tif 000018
【００９４】
これら式は、輝度均一性を定めるための所望値であるベクトルｂｍ１及びｂｍ２に関して解くことができる。即ち、ｂｍ１及びｂｍ２は、背景光を除いた区画光量値である。
【００９５】
【数１７】
2015118094.tif 000019
【００９６】
Ｂｇｅは、定数背景光量値ｂｇｅのベクトルであるから、Ｂｇｅと基底ベクトル行列の逆行列の積の項は、ｂｇｅ×基底ベクトル行列の逆行列のゼロでない行要素合計×単位ベクトルに変形される。
【００９７】
【数１８】
2015118094.tif 000020
【００９８】
背景光を除いた区画光量値は、マスク・パターンの各セットについて、同じはずなので、ｂｍ１＝ｂｍ２と仮定できる。そこで、ｂ１及びｂ２を代入すると、次を生じる。
【００９９】
【数１９】
2015118094.tif 000021
【０１００】
したがって、各測定値に加算される背景光の定数スカラー値ｂｇｅは：
【０１０１】
【数２０】
2015118094.tif 000022
【０１０２】
更に、当業者であれば、背景光を除いた測定区画光量値の２つのベクトルｂｍ１及びｂｍ２を平均することによって、算出された区画光量値のベクトルの要素におけるエラーｂを低減させられることが理解できよう。即ち：
【０１０３】
【数２１】
2015118094.tif 000023
【０１０４】
または、単純に：
【０１０５】
【数２２】
2015118094.tif 000024
【０１０６】
要約すれば、背景光を含む区画光量値のベクトルｂ１及びｂ２間の差の合計を取り、この合計に適切なスカラー係数（この例では２０／９）を乗算することで、各測定で捕捉された背景光の定数量ｂｇｅが与えられる。測定エラーを低減するために測定値の平均を利用し、区画光量値のベクトルｂ１及びｂ２から、これら２つのベクトルの差分の合計をこれらベクトルの合計から引き算して２で割ることによって、背景光の値ｂｇｅが効果的に引き算される。
【０１０７】
当業者であれば、もし、準直交なマスク・パターンでなくて、完全に直交なマスク・パターンを利用すれば、背景光の値ｂｇｅが完全に除去され、ベクトルｂに関する式が単純に次のようになることが理解できよう。
【０１０８】
【数２３】
2015118094.tif 000025
【０１０９】
視覚的及び計算上の都合から、算出された区画値のベクトルは、ベクトルの最初の３要素を行列の第１列とし、ベクトルの次の３要素を行列の第２列とし、ベクトルの最後の３要素を行列の第３列とすることによって、３×３行列に変形される。この行列の形では、行列中の要素の位置が、表示スクリーンの測定ゾーンの物理的な位置に対応する。更に、この行列は、中心要素に対して正規化できるので、各要素は、中心要素に比較した割合で表現される。例えば、次のように、区画値のベクトルｂは、区画値の行列Ｍに変形でき、続いて、行列Ｍ’に正規化できる。
【０１１０】
【数２４】
2015118094.tif 000026
【０１１１】
プロセッサ６６２は、行列Ｍの各要素を評価して、それが関連仕様と合致するか判断でき、その値が仕様範囲内に入らない場合には、ユーザに警告できる。
【０１１２】
先の例では、マスク・パターンが複数区画から構成されると仮定しており、このとき、各区画は、白色光で２つの輝度レベルの１つ（ゼロ輝度（つまり、その区画は黒色に見える）か、又は、フル輝度（つまり、その区画は白色に見える）のどちらか）で照らされる。これらマスク・パターンは、ユーザが輝度均一性を測定する場合における本発明の好ましい実施形態である。他の表示スクリーン品質パラメータを測定するには、本発明の別の実施形態が使用される。
【０１１３】
本発明の他の実施形態が、スクリーンのクロミナンス（白色ポイント）均一性品質パラメータ、つまり、水平及び垂直次元の両方でのスクリーンにおける色かぶりを測定するのに使用される。この実施形態、表示スクリーン６１０からの光を測定するのに使用される光センサ６６０の形式は、広角又は入射光色度計（colorimeter）である。もし色度計６６０が光の赤、緑及び青成分を同時に測定できるなら、処理のステップは、各表示マスク・パターンについて３つの光量値（光の赤成分について１つ、光の緑成分について１つ、そして、光の青成分について１つ）が測定されることを除けば、輝度均一性の測定に関して上述したものと同じである。従って、測定値の３ペア（対）のベクトルが、３つのクロミナンス均一性（赤い光について１つ、緑光について１つ、青い光について１つ）を計算するのに使用される。これに代えて、もし色度計６６０が一度に光の１つの成分だけを測定できるのであれば、各センサ測定位置に関して全行程を３回繰り返すことを除けば、輝度均一性の測定に関して上述したものと同じである。１つのサイクルにおいて、使用されるマスク・パターンが（白色の代わりに）赤色光だけで照らされ、このため、そのパターンは、黒と赤の区画として現れるであろう。新たなサイクルでは、使用されるマスク・パターンが緑色光だけで照らされる。第３のサイクルでは、使用されるマスク・パターンが青色光だけで照らされる。赤色光クロミナンス均一性は第１サイクルで計算され、緑色光クロミナンス均一性は第２サイクルで計算され、青色光クロミナンス均一性は第３サイクルで計算される。
【０１１４】
本発明の別の実施形態が、スクリーンのグレースケール均一性品質パラメータ、つまり、スクリーンにおける水平及び垂直の両次元の色成分伝達曲線（ガンマ）及び輝度レベル対グレースケール・トラッキングを測定するのに使用される。この実施形態では、処理のステップは、輝度均一性の測定に関して上述したものと、全行程が各測定位置において３回繰り返されることを除いて同じである。各サイクルでは、使用されるマスク・パターンが白色光で照らされる。３サイクルの全てで、光の第１選択輝度がゼロ、つまり、いくつかの区画が３サイクルの全てで黒色となろう。第２選択輝度は、各サイクルで変化する。１つ目のサイクルでは、第２選択輝度は、比較的低い輝度、例えば、フル輝度の２５％である。もう１つサイクルでは、第２選択輝度は、比較的中程度の輝度、例えば、フル輝度の５０％である。第３のサイクルでは、第２選択輝度は、比較的高い輝度、例えば、フル輝度の７５％である。このように、各サイクルでのマスク・パターンは、グレー（灰色）の明暗が各サイクル間で変化する黒及びグレーの矩形から構成されるように見えるであろう。
【０１１５】
本発明の別の実施形態が、スクリーンの立体３Ｄ（３次元）クロストーク均一性品質パラメータ、つまり、スクリーンの水平及び垂直の両次元における左画像から右画像へ（ＬからＲへ）のクロストークの量と、右画像から左画像へ（ＲからＬへ）のクロストークの量とを測定するのに使用される。技術的に周知なように、３Ｄ動画は、典型的には、２つの画像ストリームを同時に投影することによって見られる。左目で見られることを意図する画像の１つのストリームは、一方の偏光フィルタを通して投影される。右目で見られることを意図する画像の他方のストリームは、直交する偏光フィルタを通して投影される。視聴者の３Ｄグラスには、左偏光画像だけが通過可能な左偏光レンズと、右偏光画像だけが通過可能な右偏光レンズとがある。３Ｄ動画用スクリーンは、左右画像の直交偏光を維持するよう設計された特殊な金属化表面を採用することが多い。この表面は、損傷又は汚れることがあり、これによって、立体３Ｄクロストーク、つまり、右レンズを通して見える左画像の量（ＬからＲへのクロストーク）と、その逆も同様（ＲからＬへのクロストーク）に増加する。ＬからＲへのクロストーク若しくはＲからＬへのクロストーク又は両方の量は、スクリーンの表面にわたって均一でないことがあり、また、視野角又は見る距離にも依存する。
【０１１６】
立体３Ｄクロストーク均一性を測定するために使用される本発明の実施形態において、処理のステップと、使用されるマスク・パターンの構成は、輝度均一性の測定に関して上述したものと同じであるが、次を除く：（１）各マスク・パターンが２回表示される：１つは左画像として、１つは右画像として。（２）マスク・パターンが左画像として表示されたときに、２つの測定が行われる：１つは左偏光レンズを光センサ６６０に配置しての入力、１つは右偏光レンズを光センサ６６０に配置しての入力。同様に、マスク・パターンが右画像として表示されたときに、２つの測定が行われる：１つは左偏光レンズを光センサ６６０に配置しての入力、１つは右偏光レンズを光センサ６６０に配置しての入力。（３）計算ステップでは、算出された輝度値の４つの行列（４つのベクトルに対応）が得られる：左レンズを通していたときの左画像について１個の行列、右レンズを通していたときの左画像について１個の行列、左レンズを通していたときの右画像について１個の行列、そして、右レンズを通していたときの右画像について１個の行列。左画像に関する２つの行列は、要素毎に比較され、スクリーンの各測定ゾーンについて、ＬからＲへのクロストークの比率を計算する。同様に、右画像に関する２つの行列は、要素毎に比較され、スクリーンの各測定ゾーンについて、ＲからＬへのクロストークの比率を計算する。
【０１１７】
当業者であれば、直交偏光以外の技術も、左及び右目への画像を選択的に提示するために利用され、本発明が、その場合でも、使用される技術に適合するレンズを用いて立体３Ｄクロストークを測定するのに利用可能なことが理解できよう。
【０１１８】
上述の例では、３×３の格子（グリッド）に配置された９個の矩形から構成されるマスク・パターンを利用することを前提としていた。これら形式のマスク・パターンは、関連ＳＭＴＰＥ仕様で定義された９個の測定ゾーン上にそのままマッピングされるので、利用には都合が良い。しかし、当業者であれば、他の大きさのマスク・パターンを用いても良いことが理解できよう。例えば、本発明の他の実施形態では、使用されるマスク・パターンが、４×４のグリッドに配置された１６個の矩形から構成される。上述のように、４×４マスク・パターンは、完全に直行な４×４ウォルシュ・アダマール行列から直接導かれ、完全に直行な１６個のマスク・パターンからなるセットが得られる。
【０１１９】
上述の同じ４×４ウォルシュ・アダマール行列Ｈで始めて、行列Ｈの各列と行列Ｈの各行をペアにして乗算し、１６個の４×４基底行列Ａｉ,ｊからなるセットを生成するが、これは、続いて、全ての−１要素を０と交換することによって、１６個の４×４の２値行列Ｂｉ,ｊのセットを形成するのに利用できる。
【０１２０】
【数２５】
2015118094.tif 000027
【０１２１】
上述の３×３の２値行列と同様に、これら１６個の４×４の２値行列は、１６個のマスク・パターンからなるセットを定める。同様に、これら１６個の２値行列は、１６×１６の第１基底ベクトル行列に変形される。しかし、この場合、１６×１６基底ベクトル行列の第１行だけがゼロでない行要素合計を有するので、１６個のマスク・パターンに対応する１６個の測定値からなるベクトル中の最初の値だけが、引き算して除く必要のある背景光量値を含む。他の１５個の測定値は、ゼロに等しい行要素合計を有する１６×１６基底ベクトル行列の逆行列の他の行のために、背景光が既にキャンセルされている。これら１５測定値に対応する１５区画の値（つまり、左上区画を除く全ての区画についての区画値）は、１６×１６基底ベクトル行列の逆行列に１６測定値のベクトルを乗算することによって計算される。
【０１２２】
左上区画の値を（背景光を除去して）計算するため、上記行列Ｈを１８０度回転させた次の４×４行列Ｈｒから始めて、１６個の２値行列の第２セットが生成される。
【０１２３】
【数２６】
2015118094.tif 000028
【０１２４】
続いて、行列Ｈｒの各列と行列Ｈｒの各行とをペアにして乗算し、１６個の４×４基底行列の第２セットを生成し、これは、続いて、−１要素の全てを０と交換することによって、次の１６個の４×４の２値行列Ｂｒｉ,ｊの第２セットを形成するのに利用できる。
【０１２５】
【数２７】
2015118094.tif 000029
【０１２６】
２値行列のこの第２セット中の行列の８個、行列Ｂｒ１,１、Ｂｒ１,３、Ｂｒ２,２、Ｂｒ２,４、Ｂｒ３,１、Ｂｒ３,３、Ｂｒ４,２及びＢｒ４,４には、２値行列の第１セット内に既に存在する等しい行列がある。これら８個の行列で定義されるマスク・パターンは、２値行列の２つのセット間で共通である。しかし、他の８個の行列Ｂｒ１,２、Ｂｒ１,４、Ｂｒ２,１、Ｂｒ２,３、Ｂｒ３,２、Ｂｒ３,４、Ｂｒ４,１及びＢｒ４,３は、２値行列の第２セットに特有である。これら８個の行列で定義されるマスク・パターンは、２値行列の第２セットに特有ではあるが、第１セット中の８個のマスク・パターンと相補的である。これら８個の相補的なマスク・パターンは、スクリーン上に表示される２４個のマスク・パターンからなるセットを供給するために、１６個の２値行列の第１セットによって定義される１６個のマスク・パターンのセットに加えられる。従って、測定処理では、２４個の測定値が得られる。
【０１２７】
２値行列の第２セットは、１６×１６の第２基底ベクトル行列に変形される。この第２基底ベクトル行列の逆行列の第１行を、１６個の測定値（８個の共通マスク・パターンに対応する８個の値に加えて、第２セット中の８個の相補マスク・パターンに対応する８個の値）に乗算することによって、スクリーンの第１（左上）区画の補正値が得られる。プロセッサ６６２は、これら計算を実行して、１６個の計算区画値を生成する。
【０１２８】
１６個の計算区画値は、例えば、次の行列Ｍのような４×４行列に変形される。
【０１２９】
【数２８】
2015118094.tif 000030
【０１３０】
関連ＳＭＰＴＥ仕様で定義される９個の測定ゾーンについての値を決定するため、これら１６個の値は、続いて、９個の定義された測定ゾーンに「マッピング」される。
【０１３１】
図７は、表示スクリーン６１０の１６区画に関する計算値が、関連ＳＭＰＴＥ仕様で定義される９個の測定ゾーン上にどのようにマッピングされるかを示す。図７に示す表示スクリーン６１０及び細い線のボーダー（境界線）によって描かれる１６個の矩形は、１６区画を定め、これらについて上記行列Ｍに対応する計算値がある。行列Ｍ中の要素の位置は、表示スクリーン６１０の区画の物理的な位置に対応する。例えば、行列Ｍの最初の要素は、左上区画７１５に対応し、２.５の値を有する。同様に、この例では、区画７２０は２.７の値を有し、区画７３５は３.０の値を有し、そして区画７４０は、３.７の値を有する。仕様で定められ、図７では表示スクリーン６１０及び中くらいの太さのラインで描かれる９個の測定ゾーンは、この１６区画のグリッドに重ねられる。例えば、図７に示す左上ゾーン１５は、明確にするため、わずかに陰影が付けられている。９個の測定ゾーンの１つに関する値を決定するため、その測定ゾーンに重なる４つの区画のグループに関する値が平均化される。例えば、図７では、４つの区画７１５、７２０、７３５及び７４０が、測定ゾーン１５と重なっている。そのため、ゾーン１５に関する値を決定するには、区画７１５、７２０、７３５及び７４０についての値を平均化する（それらの平均が計算される）。これに代わるものとしては、４区画値の平均を計算する代わりに、マッピング処理で、ゾーンに重なる４区画の値の加重平均を計算するが、このとき、区画値の重み付けは、そのゾーンに重なるその区画の割合（パーセント）である。プロセッサ６６２は、このマッピング処理を実行する。
【０１３２】
４つの区画からなるグループそれぞれの平均を計算することによって、上記の全行列Ｍに対してこのマッピング処理を実行すると、計算された値からなる３×３行列Ｎが得られるであろう。
【０１３３】
【数２９】
2015118094.tif 000031
【０１３４】
プロセッサ６６２は、行列Ｎの各要素を評価して関連仕様に合致するかどうか判断でき、もしその値が仕様範囲内に入らないと、ユーザに警告できる。
【０１３５】
上述から明かなように、本発明は、映像表示品質測定における大きな進歩を示す。説明の都合上、本発明の特定の実施形態を図示し記述してきたが、本発明の要旨と範囲から離れることなく、種々の変改が可能であることが理解できよう。
【符号の説明】
【０１３６】
６６  マスク・パターン
６８  マスク・パターン
７０  マスク・パターン
７２  マスク・パターン
７４  マスク・パターン
７６  マスク・パターン
７８  マスク・パターン
８０  マスク・パターン
８２  マスク・パターン
８４  マスク・パターン
８６  マスク・パターン
８８  マスク・パターン
９０  マスク・パターン
９２  マスク・パターン
９４  マスク・パターン
９６  マスク・パターン
９８  マスク・パターン
１００  マスク・パターン
１１５  同サイズ矩形領域（黒色区画）
１２０  同サイズ矩形領域（白色区画）
１２５  同サイズ矩形領域（黒色区画）
１３０  同サイズ矩形領域（白色区画）
１３５  同サイズ矩形領域（黒色区画）
１４０  同サイズ矩形領域（白色区画）
１４５  同サイズ矩形領域（黒色区画）
１５０  同サイズ矩形領域（白色区画）
１５５  同サイズ矩形領域（黒色区画）
２００  マスク・パターンのセット
３００  マスク・パターンのセット
５００  映像表示品質パラメータ測定方法のフローチャート
５１０  供給ステップ
５２０  表示ステップ
５３０  測定ステップ
５４０  計算ステップ
６００  映像表示品質パラメータ測定装置
６１０  表示スクリーン
６６０  広角入射光センサ
６６２  プロセッサ
６６４  オール・イン・ワン・デバイス
６６５  視野角
６７０  周囲の広い領域
６７５  周囲及び背景光
７１５  左上区画
７２０  区画
７３５  区画
７４０  区画
【図１】
2015118094.tif 000032
【図２】
2015118094.tif 000033
【図３】
2015118094.tif 000034
【図４Ａ】
2015118094.tif 000035
【図４Ｂ】
2015118094.tif 000036
【図５】
2015118094.tif 000037
【図６】
2015118094.tif 000038
【図７】
2015118094.tif 000039
【外国語明細書】
2015118094000001.pdf