(57)【要約】  色マッピングシステムは、入力画像信号ＩＳ中の局所的な細部を示す制御信号ＣＳを生成するための、細部検出器１を有する。本システムは更に、該局所的な細部の関数として、第１の画像信号ＦＩＳの強度及び／又は彩度を局所的に変更するために、制御信号ＣＳの制御の下、第１の画像信号ＦＩＳをマッピングされた画像信号ＭＩＳへと色マッピングする、色マッピング器２を有する。第１の画像信号ＦＩＳは、入力画像信号ＩＳ又はローパスフィルタリングされた入力画像信号ＬＩＳである。
2010507311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像中の局所的な画像構造を解析し、前記画像中の局所的な画像構造のタイプを示す制御信号を生成するために利用可能な画像構造の尺度を出力するように構成された、検出器と、
前記局所的な画像構造の関数として、第１の画像信号の強度及び／又は彩度を局所的に変化させるように、前記制御信号の制御の下、色変換により前記第１の画像信号をマッピングされた画像信号へとマッピングするための、色マッピング器と、
を有する、色マッピングシステム。
【請求項２】
入力画像信号により定義される入力画像中の局所的な細部を示す制御信号を生成するための、細部検出器と、
前記局所的な細部の関数として、第１の画像信号の強度及び／又は彩度を局所的に変化させるように、前記制御信号の制御の下、色変換により前記第１の画像信号をマッピングされた画像信号へとマッピングするための、色マッピング器と、
を有し、前記第１の画像信号は前記入力画像信号又はフィルタリングされた入力画像信号である、請求項１に記載の色マッピングシステム。
【請求項３】
前記色マッピング器は、彩度の低い色の強度変化を生成するように構成された、請求項１に記載の色マッピングシステム。
【請求項４】
前記色マッピング器は、前記局所的な細部の増分の関数として前記強度を局所的に減少させるように、又は前記局所的な細部の増分の関数として前記強度を局所的に増大させるように、前記彩度の低い色の強度変化を生成するように構成された、請求項３に記載の色マッピングシステム。
【請求項５】
前記色マッピング器は、前記局所的な細部の増分の関数として、彩度の高い色の彩度を局所的に減少させるように構成された、請求項２に記載の色マッピングシステム。
【請求項６】
前記細部検出器は、前記入力画像信号の色差成分の局所的な細部を示す制御信号を生成するように構成された、請求項２に記載の色マッピングシステム。
【請求項７】
前記細部検出器は、
ハイパスフィルタリングされた入力画像信号であるハイパスフィルタリングされた画像信号を供給するための、ハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタリングされた画像信号を受信し、前記入力画像信号のうち、前記入力画像信号の現在色マッピングされるべき画素を含む領域内の、色差値の局所的な差分を決定するための、色差細部検出器と、
前記局所的な差分を受信し、色差の細部の局所的な量を示す制御信号を生成するための、制御信号生成器と、
を有する、請求項６に記載の色マッピングシステム。
【請求項８】
前記色マッピングされた画像信号は、前記第１の画像信号の第１の色域よりも大きな第２の色域を持つ、請求項１に記載の色マッピングシステム。
【請求項９】
前記第１の色域は３つの原色により定義され、前記第２の色域は前記３つの色域と白色原色とにより定義される、請求項８に記載の色マッピングシステム。
【請求項１０】
前記入力画像信号を受信し、ローパスフィルタリングされる第１の画像信号を供給するためのローパスフィルタを有する、請求項２に記載の色マッピングシステム。
【請求項１１】
前記ローパスフィルタは、増大する細部の関数としてローパスフィルタリングの量を増大させるため前記細部検出器と結合された適応ローパスフィルタである、請求項１０に記載の色マッピングシステム。
【請求項１２】
前記適応ローパスフィルタは、
前記入力画像信号を受信し、第３の画像信号を供給するための、ローパスフィルタと、
前記入力画像信号と前記第３の画像信号との重み付けされた結合である、ローパスフィルタリングされた入力画像信号を供給するための、結合器と、
を有する、請求項１１に記載の色マッピングシステム。
【請求項１３】
前記第１の画像信号は前記入力画像信号であり、前記変換システムは更に、
前記入力画像信号を受信し、第３の画像信号を供給するための、ローパスフィルタと、
前記第３の画像信号と前記マッピングされた画像信号との重み付けされた結合である、出力画像信号を供給するための、結合器と、
を有する、請求項１に記載の色マッピングシステム。
【請求項１４】
Ｍ原色画像信号をＮ原色画像信号に変換するための変換システムであって、前記Ｎは前記Ｍよりも大きく、前記変換システムは、
請求項６に記載の色マッピングシステムであって、前記第１の画像信号と前記マッピングされた画像信号とが共にＭ原色画像信号である、色マッピングシステムと、
前記マッピングされた画像信号を前記Ｎ原色画像信号へと変換するための多原色変換器と、
を有する変換システム。
【請求項１５】
Ｍ原色画像信号をＮ原色画像信号に変換するための変換システムであって、前記Ｎは前記Ｍよりも大きく、前記変換システムは、
請求項１１に記載の色マッピングシステムであって、前記第１の画像信号と前記マッピングされた画像信号とが共にＭ原色画像信号である、色マッピングシステムと、
前記出力画像信号を前記Ｎ原色画像信号へと変換するための多原色変換器と、
を有する変換システム。
【請求項１６】
請求項１に記載の色マッピングシステムと、
サブ画素を有する画素を持つディスプレイと、
前記マッピングされた画像信号を受信し、前記サブ画素のための駆動信号を生成するための、ディスプレイドライバと、
を有する、表示装置。
【請求項１７】
入力画像信号中の局所的な画像構造を示す制御信号を生成するステップと、
前記局所的な画像構造の関数として、第１の画像信号の強度及び／又は彩度を局所的に変更するために、前記制御信号の制御の下、前記第１の画像信号をマッピングされた画像信号へと色マッピングするステップと、
を有する、色マッピング方法。
【請求項１８】
入力画像信号中の局所的な画像構造を示す制御信号を生成するステップと、
前記局所的な画像構造の関数として、第１の画像信号の強度及び／又は彩度を局所的に変更するために、前記制御信号の制御の下、前記第１の画像信号をマッピングされた画像信号へと色マッピングするステップと、
を実行するためのコンピュータコードを有する、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色マッピングシステム、Ｍ原色画像信号をＮ原色画像信号へと変換するための変換システム、表示装置、色マッピング方法、及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
色域マッピングは、画像が表示される必要のある表示装置の出力色域とは異なる入力色域において定義される入力画像を持つシステムより知られている。例えば、それぞれが赤、緑、青及び白のサブ画素を有する画素を持つＲＧＢＷ（赤、緑、青、白）ディスプレイについては、色域マッピングは、標準的なＲＧＢ（赤、緑、青）入力信号を、ＲＧＢＷディスプレイのサブ画素において表示されることができるマッピングされた画像信号へとマッピングする。これらサブ画素は、表示原色と呼ばれる対応する色を持つ光を発する。通常、該マッピングは、入力画像信号ＲＧＢにより定義される入力色空間における色が、ＲＧＢＷ原色により定義される出力色域にフィットする色へと、入力色空間においてどのようにマッピングされる必要があるかを決定する処理のみを含む。後続する多原色変換が、ＲＧＢＷサブ画素のための駆動信号へと、該マッピングされた色を変換する。先行技術の色域マッピング及び多原色変換の動作は、図２Ａ乃至２Ｃに関連してより詳細に議論される。既知の色マッピング又は色域マッピングシステムの欠点は、特定の入力画像構造に対してアーティファクトが発生する点である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、色マッピングされた画像信号の画質を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様は、請求項１に記載の色マッピングシステムを提供する。本発明の第２の態様は、請求項１３に記載の変換システムを提供する。本発明の第３の態様は、請求項１５に記載の表示装置を提供する。本発明の第４の態様は、請求項１６に記載の色マッピング方法を提供する。
【０００５】
本発明の第５の態様は、請求項１７に記載のコンピュータプログラムを提供する。有利な実施例は、従属請求項において定義される。
【０００６】
本発明の第１の態様による色マッピングシステムは、入力画像信号中の局所的な細部（local detail）を示す制御信号を生成する細部検出器を有する。ここで細部とは、局所的な画像の構造として理解されるべきであり、即ち必ずしも高周波数の局所的なパターンの存在を必要とせず、該存在がなくとも良く、また即ち例えばことによると何らかのノイズを除く均一な領域として理解されるべきである（本明細書においては通常、細部とは粒度の小さい又は高い周波数の細部を意味する）。色マッピングなる語は、入力色域と出力色域とが異なるか否かにかかわらず、入力画像の色の、出力画像の色へのいずれかのマッピングを示すために用いられる。色域マッピングは、異なる色域のために色マッピングが発生する特殊なケースとみなされる。色マッピングのため、色マッピング器の出力部において、入力信号の少なくとも一色が、異なる色にマッピングされる。ここで色とは、輝度、彩度（saturation）及び／又は色相を意味する。
【０００７】
入力画像信号は、画素から成る画像を持つ。画素のそれぞれの色及び強度は、入力画像信号を表現するために利用される原色のそれぞれの強度を直接的に（ＲＧＢ）又は間接的に（ＹＵＶ）定義する成分を有する、入力信号サンプルによって定義される。フルカラー画像については、少なくとも３つの異なる色の原色が必要とされる。これら原色は、入力信号の色域を定義する。画像は写真、映画の画像、又はテキストと写真及び／又は映画の合成であっても良いコンピュータにより生成された画像であっても良い。
【０００８】
細部検出器は、入力画像の各画素について、該画素を含む局所的な領域に存在する細部をチェックする。例えば、前の画素のサンプルと色マッピングされるべき現在の画素のサンプルとの間の差分が決定される。該差分が大きいほど、より高い周波数の細部が存在する。該差分は、サンプルの全ての又は特定の成分の差分から決定されても良い。例えば、局所的な色差（chrominance）が決定されるべき場合には、現在の処理対象の入力サンプルに隣接する入力サンプルの色差成分の差分が決定されても良い。代替として、現在の処理対象の画素と同じライン上の１つよりも多い画素が、局所的な細部を決定するために利用されても良い。局所的な領域はまた、先行する及び／又は後続するラインの画素を含んでも良い。局所的な細部とは、いずれの局所的な構造としても解釈されることは、留意されるべきである。予め定義された領域中に多くの細部又は構造が存在する場合、及び／又は予め定義された領域中に高い周波数の細部が存在する場合に、局所的な細部の量が増大する。
【０００９】
色マッピング器（又は色マッピングユニット）は、制御信号の制御の下、入力信号を、マッピングされた画像信号へとマッピングする。該制御信号は、検出された局所的な細部の関数として、入力信号の強度及び／又は彩度を局所的に変化させる。その結果、現在の画素の強度又は彩度に依存する及び現在の画素における局所的な細部に依存するアーティファクトが引き起こされる場合、該局所的な細部に依存する強度又は彩度の変化が、該アーティファクトの可視性を減少させる。
【００１０】
一実施例においては、制御信号が、色マッピング器により、彩度の低い（unsaturated）色の局所的な強度変化を操作する。色マッピング器が特定の色域からより大きな色域へとマッピングする場合には、多くの局所的な細部が存在するときには、該制御信号が、該色マッピング器に、強度の増大を局所的に減少させる。より大きな色域とは、より多くの原色が利用される場合に通常生じる、より大きな輝度範囲を提供する色域を意味する。換言すれば、強度の増大が、局所的な細部の増分の関数として、減少させられる。マッピング器が特定の色域からより小さな色域へとマッピングする場合には、通常、多くの局所的な細部が存在するときには、該制御信号が、該色マッピング器に、強度の減少を局所的に減少させる。換言すれば、強度の減少が、局所的な細部の増分の関数として、減少させられる。入力色域と出力色域とが同一であるシステムにおいても、細部により制御された色マッピングが実装され得る。色マッピング器により受信される画像信号は、細部検出器により受信されたものと同一の入力画像信号であっても良いし、又は代替として、フィルタリングされた入力画像信号であっても良い。例えば、適応型又はアンチエイリアシングフィルタであっても良いローパスフィルタである。該フィルタは線形であっても良いし又は非線形であっても良く、連続するサブ画素マッピングにおいてアーティファクトが生じることを防ぐように構成される。
【００１１】
その結果、マッピングされるべき信号中に多くの細部が存在する場合には、先行技術のマッピングは、細部が存在しない場合と同様のマッピング（例えば強度の増大）を適用する。特定の入力画像コンテンツ（例えば、緑色の背景における細い彩度の高い（saturated）赤色の線があり、該赤色の線の側に彩度の低い赤色の線が存在するようなもの）については、標準的な多量の強度増大が適用されると、アーティファクトが発生する。該彩度の低い赤色の線は強度増大され、かくしてマッピングされた信号においては入力信号よりも明るくなる。該彩度の高い赤色の線は増大され得ず、元の色及び強度を維持する。色マッピングの効果は、薄い赤色の線が広くなるということとなる。その結果、該色マッピングは、表示される画像における細部の喪失に帰着する。
【００１２】
本発明の本実施例による色マッピングシステムは、該薄い赤色の線を有する領域中の高周波情報を検出し、該領域の強度の増大を局所的に減少させる。かくして、側に存在する線の彩度の低い赤色は、先行技術におけるよりも、彩度の高い赤色の線の色に向かって変化させられず、又は全く変化させられない。その結果、入力画像中の細部は、マッピングされた画像において保たれる。一方で、細部が存在しない領域については、アーティファクトを生成することなく先行技術の強度増大が適用され得る。結論として、本発明による細部適応型色マッピングは、少量の細部を含む領域においては先行技術の色マッピングと同一の強度増大が得られ、多量の細部を含む領域におけるアーティファクトが減少させられる、という利点を持つ。
【００１３】
一実施例においては、色マッピング器が、局所的な細部の増分の関数として、予め定義された量まで、彩度の高い色の彩度を局所的に減少させる。彩度を低下させることにより、後続するサブ画素描画により引き起こされるアーティファクトが減少させられる。このことは、例としてＲＧＢＷディスプレイについて説明される。ＲＧＢＷディスプレイにおける彩度の高い画像領域の表示は、ＲＧＢサブ画素を駆動することによってのみ可能である。該彩度の高い領域が彩度低下させられてしまうため、Ｗサブ画素は利用されることができない。例えば、完全な彩度を持つ黄色の領域については、Ｒ及びＧサブ画素のみが光を発するように駆動され、Ｂ及びＷサブ画素は光を発しない。大きな均一の領域については、このことは何ら問題を引き起こさない。しかしながら、例えば彩度の高い黄色の背景に細い黒色の線が存在する場合に、強烈なアーティファクトが発生する。また、該黒色の線の黒色の画素は、ＲＧＢサブ画素群に又はＷサブ画素にマッピングされる。該画素がＲＧＢサブ画素群にマッピングされた場合、隣接するＷサブ画素もまた光を発しないため、該線が広くなったように見える。該画素がＷサブ画素にマッピングされた場合、全てのＷサブ画素が既に光を発しておらず、一方で隣接するＲＧＢサブ画素群が黄色の光を生成するために利用されるため、該黒色の画素が喪失する。
【００１４】
この先行技術の問題は、検出された細部の制御の下で、入力信号を彩度低下させることにより、軽減され得る。細部が検出されない場合には、彩度低下は必要とはされず、均一な領域の彩度の高い色は、彩度が高いまま保たれる。細部が検出された場合には、彩度の高い色が彩度低下され、その結果、Ｗサブ画素が情報を表示することができ、スイッチオフされたＷサブ画素により引き起こされるアーティファクトを減少させる。前記細い黒色の線は、より彩度の低い背景において、より可視となる。
【００１５】
彩度低下の量は、細部に依存しても良い。例えば、細部の所定のレベルまで細部が増大するにつれて、彩度低下の量が増大しても良い。該細部の所定のレベルは、ディスプレイが表示することが可能な最大の色差の細部であっても良い。該細部の所定のレベルが最大の色差の細部ではなく、該細部が該所定のレベルを超えて増大する場合には、該細部の増大につれて彩度低下が減少する。
【００１６】
該彩度低下は、入力ＲＧＢ画素の輝度強度を、入力サブ画素強度Ｒ、Ｇ、Ｂと混合することにより得られても良い。該混合は、重み係数を用いた線形の加算であっても良い。該重み係数は、検出された局所的な細部により制御されても良い。代替としては、Ｒ、Ｇ、Ｂサブ画素強度の平均値が、個々のＲ、Ｇ、Ｂサブ画素値と混合されても良い。代替としては、輝度の細部（入力信号のハイパスフィルタリングされた輝度）が、輝度自体の代わりに加算されても良い。
【００１７】
勿論、該手法は、Ｘが付加的な原色であるＲＧＢＸディスプレイ、又はいずれの多原色ディスプレイについても、同様に動作する。
【００１８】
一実施例においては、細部検出器は、入力画像信号の色差における局所的な細部を検出する。例えば、ＵＶ成分における細部が決定されても良い。ＵＶ信号は、入力信号がＹＵＶ信号である場合には直接に利用可能であり得、又は入力信号がＲＧＢ信号である場合には算出されても良い。このことは、アーティファクトが入力画像信号サンプルの色差に依存する場合には、特に重要である。
【００１９】
一実施例においては、細部検出器は、入力画像信号のハイパスフィルタリングされたバージョンである、ハイパスフィルタリングされた画像信号を供給するハイパスフィルタを有する。色差細部検出器は、該ハイパスフィルタリングされた画像信号を受信し、入力画像信号の一領域内の色差値の局所的な差分を決定する。該領域は、色マッピングされる必要のある入力画像信号の画素を含む。制御信号生成器は、該局所的な差分を受信し、色差の細部の局所的な量を示す制御信号を生成する。
【００２０】
一実施例においては、色マッピングされた画像信号は、第１の画像信号の色域よりも大きな（明るい）色域を持つ。このことは例えば、ＲＧＢをＲＧＢＷにマッピングする場合に当てはまる。彩度の低い色の強度を増大させる色マッピングが、色域が増大させられるシステムにおいて有利にも実装される。斯かる色マッピング器は、表示色域が入力画像信号の色域よりも大きいシステムにおいて、特に重要である。例えば、通常、入力画像信号はＥＢＵのＲＧＢ（赤、緑、青）色域で定義され、一方で表示画像は、通常のＲＧＢサブ画素に加えて、例えば白色又は黄色の光を発する付加的なサブ画素を有する。白色の原色の付加は、彩度の低い色の強度を最大限増大させることを可能とする。
【００２１】
一実施例においては、該色マッピングシステムは、入力画像信号を受信し、ローパスフィルタリングされた入力画像信号をマッピング器に供給する、ローパスフィルタを有する。斯かるローパスフィルタリングは、表示解像度が、輝度についてよりも色差についての方が低い場合、特に有利である。このことは、例えばpentile画素構造のようなＲＧＢＷサブ画素を持つ構成について当てはまる。ローパスフィルタの使用は、細い彩度の高い線の不鮮明化を引き起こすことは、留意されるべきである。実際、該細い彩度の高い線は、彩度の低い線に隣接されることとなる。先行技術の色マッピングがこれらの不鮮明化された線に適用されると、以上において議論されたように、細部が失われる。本発明による色マッピングがローパスフィルタと組み合わせられた場合には、該彩度の低い線の強度増大は減少され、色マッピングされた画像における解像度の喪失を減少させる。
【００２２】
マッピング器がローパスフィルタリングされた入力画像信号を受信する一実施例においては、ローパスフィルタは、増大する細部の関数としてローパスフィルタリングを増大させる、適応ローパスフィルタである。かくして、適応ローパスフィルタリングを制御するために、マッピングのために利用されたものと同一の細部検出器が利用され得る。
【００２３】
マッピング器がローパスフィルタリングされた入力画像信号を受信する一実施例においては、ローパスフィルタリングされた入力画像信号を得るために入力画像をローパスフィルタリングする適応ローパスフィルタは、ローパスフィルタと結合器とを有する。該ローパスフィルタは、入力画像信号をローパスフィルタリングし、フィルタリングされた画像信号を得る。該結合器は、入力画像信号とフィルタリングされた画像信号との重み付けされた結合として、ローパスフィルタリングされた入力画像信号を決定する。該重み付けは、検出された局所的な細部の関数として制御される。多くの細部が検出されるほど、ローパスフィルタリングされた信号に大きな重みが割り当てられる。
【００２４】
一実施例においては、色マッピング器の入力画像信号は、細部検出器の入力画像信号と同一である。変換システムは、ローパスフィルタリングされた画像信号を得るため入力画像信号をローパスフィルタリングする、ローパスフィルタを有する。結合器は、該ローパスフィルタリングされた画像信号とマッピングされた画像信号との重み付けされた結合として、出力画像信号を決定する。多くの細部が検出されるほど、該ローパスフィルタリングされた信号に大きな重みが割り当てられる。かくして、多量の細部を持つ局所的な領域においては、マッピングされた画像信号は出力信号に寄与しないか、最小限しか寄与しない。従って、マッピング器により引き起こされるアーティファクトは、出力信号には最小限しか追加されない。
【００２５】
一実施例においては、変換システムが、Ｍ原色画像信号をＮ原色画像信号へと変換する。ここで、ＮはＭよりも大きい。該変換システムは、色マッピングシステムと多原色変換器とを有する。色マッピングシステムにおいて、マッピング器により受信された画像信号とマッピングされた画像信号との両方が、Ｍ原色画像信号である。多原色変換器は、Ｍ原色のマッピングされた画像信号を、Ｎ原色の駆動画像信号へと変換する。斯かるシステムは、色マッピングと多原色変換とが分離されており、従って個別に最適化されることができるという利点を持つ。
【００２６】
一実施例においては、変換システムが、Ｍ原色画像信号をＮ原色画像信号へと変換する。ここで、ＮはＭよりも大きい。該変換システムは色マッピングシステムを有し、第１の画像信号とマッピングされた画像信号との両方がＭ原色画像信号である。該変換システムは更に、ローパスフィルタリングされた画像信号とマッピングされた画像信号との結合である出力画像信号を、Ｎ原色画像信号へと変換するための、多原色変換器を有する。
【００２７】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に記載される実施例を参照しながら説明され明らかとなるであろう。
【００２８】
異なる図において同一の参照番号を持つアイテムは、同一の構造的な特徴及び同一の機能を持つか、又は同一の信号であることは留意されるべきである。斯かるアイテムの機能及び／又は構造が説明されている場合には、詳細な説明において該アイテムの繰り返しの説明は必要ではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】Ｍ原色画像信号をＮ原色画像信号へと変換する変換システムの基本的なブロック図を模式的に示す。
【図２（Ａ）】マッピング及び多原色変換を示す図を模式的に示す。
【図２（Ｂ）】マッピング及び多原色変換を示す図を模式的に示す。
【図２（Ｃ）】マッピング及び多原色変換を示す図を模式的に示す。
【図３】適応ローパスフィルタと適応型色マッピング器とが直列に配置された、色マッピングシステムの実施例のブロック図を模式的に示す。
【図４】適応ローパスフィルタと適応型色マッピング器とが並列に配置された、色マッピングシステムの実施例のブロック図を模式的に示す。
【図５】細部により制御された彩度低下を更に実行する色マッピングシステムの実施例のブロック図を模式的に示す。
【図６（Ａ）】図５のブロック図における混合係数の実施例を模式的に示す。
【図６（Ｂ）】図５のブロック図における混合係数の実施例を模式的に示す。
【図６（Ｃ）】図５のブロック図における混合係数の実施例を模式的に示す。
【図７】入力画像のＲＧＢ入力サンプルからpentile構造のディスプレイのサブ画素の駆動値への変換を模式的に示す。
【図８】変換システムを有する表示装置を模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、Ｍ原色画像信号をＮ原色画像信号へと変換する変換システムの基本的なブロック図を模式的に示す。色マッピング器２は、該色マッピング器２のＭ原色入力画像信号ＦＩＳを、Ｍ原色のマッピングされた画像信号ＭＩＳへとマッピングする。多原色変換器３は、該Ｍ原色のマッピングされた画像信号ＭＩＳを、Ｎ原色画像信号ＮＩＳへと変換する。例えば、Ｍ原色入力画像信号ＦＩＳは、それぞれが３原色を表す３つの成分を有する入力サンプルのシーケンスを有する。該３原色は通常赤色、緑色及び青色であり、ＲＧＢ信号により表されるが、ＹＵＶ信号のような他の信号により表されても良い。入力色域は、入力原色により表現され得る全ての色（色相、彩度及び強度）を有する。Ｎ原色画像信号ＮＩＳは、該画像が表示されるべきディスプレイの画素のＮ個のサブ画素を駆動するように意図されたものであっても良い。赤色、緑色、青色及び白色のサブ画素を持つＲＧＢＷディスプレイにおいては、Ｎ＝４である。出力色域は、該ディスプレイにより表現され得る全ての色を有する。ＲＧＢ入力信号がＲＧＢＷディスプレイ駆動信号へと変換される本例においては、入力色域は出力色域よりも小さい。従って、マッピング器は、より大きな出力色域を満たすことが可能となるように、彩度の低い色に対して強度増大を実行する必要がある。多原色変換器は、依然として入力原色ＲＧＢに関して表されているマッピングされた画像中の色を、ディスプレイのための駆動値ＲＧＢＷに変換する。斯かるマッピング器及び多原色変換器は、良く知られている。
【００３１】
本発明によれば、色マッピングシステム又は変換システムは更に、入力画像信号ＩＳ中の局所的な細部を決定する細部検出器１を有する。かくして、本発明によれば、色マッピングシステムは、色マッピング器２及び細部検出器１を有するが、多原色変換器３を有さず、変換システムが更に多原色変換器３を有する。局所的な細部は、変換されるべき又は色マッピングされるべき入力サンプルを含む入力画像信号ＩＳの局所的な領域における細部である。実際には、該細部は、該局所的な領域に出現する画像の画素に対応する入力サンプルに基づいて決定されることが意図される。色マッピング器２はここでは、検出された局所的な細部の制御の下で、彩度の低い色の強度増大を実行するように構成される。強度増大は、多くの細部が検出されるほど、減少させられる。かくして、近接して配置された入力サンプル間の差分が大きい場合には、彩度の低い色の強度増大は小さいか、又はゼロである。従って、元の差分が可能な限り保たれ、それにより解像度の減少を防ぐ。一方で、近接して配置された入力サンプル間の差分が小さい領域においては、細部を失うことなく、大きな強度増大が適用され得、より明るい画像に帰着する。
【００３２】
図４の実施例に関連してより詳細に説明されるように、検出器１の入力画像信号ＩＳと、マッピング器２の入力画像信号ＦＩＳとは、同一の画像信号であっても良い。代替として、マッピング器２の入力画像信号ＦＩＳは、図３の実施例に関連してより詳細に説明される、検出器１の入力画像信号ＩＳのローパスフィルタリングされたバージョンであっても良い。
【００３３】
出力色域が入力色域よりも大きい以上の例において、強度増大を実行することにより彩度の低い色を他の色にマッピングするマッピング器が議論された。しかしながら、入力色域が出力色域よりも広い他のシステムにおいては、マッピング器は彩度の低い色の強度を減少させても良いし、又は他のいずれかの方法によって出力色域外の色を出力色域へとマッピングしても良い。入力色域と出力色域とが同一である場合であっても、色マッピング器が、何らかの方法により、画像を改善するために、特定の色を他の色へとマッピングしても良い。
【００３４】
図２Ａ乃至２Ｃは、マッピング及び多原色変換を示す図を模式的に示す。図示される例においては、説明の容易さのため、変換システムは、２原色入力信号を３原色ディスプレイ駆動信号へと変換する。ここでもまた、単に例として、該２原色入力信号は、赤色Ｒ及び緑色Ｇの原色を有し、該３原色駆動信号は赤色Ｒ、緑色Ｇ及び黄色Ｙの原色を有する。
【００３５】
図２Ａは、マッピング器２の入力画像信号ＦＩＳの入力サンプルの全ての色を有する、色域ＧＡ１を示す。実際の実装においては、入力画像信号中の原色成分の最小値及び最大値は、物理的な制約のため制限される。例えば、電圧振動が制限され、又は原色成分を表すために利用されるビットの数が制限される。それ故、原色Ｒ及びＧの両方が、０から１までの範囲において（該範囲の境界を含む）正規化された振幅を持つ。図２Ａにおいて、数個のサンプルＰ１乃至Ｐ５が、これらサンプルがどのようにマッピング器２によってマッピングされ多原色変換器３により変換されるかを説明するために示されている。サンプルＰ１は黒色であり、サンプルＰ２は半分の強度を持つ彩度の高い緑色Ｇであり、サンプルＰ３は略完全な彩度を持つ緑色Ｇであり、サンプルＰ４は３／４の強度を持つ黄色Ｙである。色域ＧＡ１は、Ｒ及びＧ原色の強度を０と１との間で変化させることにより再生され得る全ての色を有する。
【００３６】
図２Ｂは、図２Ａにおいて示されたものと同一のＲ及びＧ色空間において、Ｒ原色とＧ原色との合計である黄色原色Ｙが追加された場合に実現され得る色域ＧＡ２を示す。マッピング器２は、図２Ａにおける入力色を、図２Ｂの色域ＧＡ２内のとり得る色へとマッピングするアルゴリズムを実装する。非常に単純なアルゴリズムは、図２Ａにおける各色について、原色Ｒ及びＧの値を、２のファクタだけ増大させることである。かくして、図示される例においては、２のファクタによる強度増大が得られる。強度増大のため他のファクタが可能である。結果は、部分的に破線を用いて図２Ｂに示されるような、原色２Ｒ及び２Ｇで張られた色域となる。しかしながら、図２Ｂから明らかであるように、左上の三角形（Ｇ、２Ｇ、Ｒで張られる）、及び右下の三角形（Ｒ、２Ｒ、Ｇで張られる）における色は、原色Ｒ、Ｇと原色Ｙとの合計によって再生され得ない。それ故、通常、Ｇ又はＲ軸上の彩度の高い色に対しては強度増大は実行されず、彩度の低い色に対してのみ実行される。更に、上述した三角形内での強度増大の後に出現する色に対して、ハード又はソフトクリッピングが実装される。例えば図２Ｂにおいて、該クリッピングは、色域ＧＡ２の外の色を、当該色域へと移動させる。
【００３７】
ここで、図２Ａに示されるサンプルＰ１乃至Ｐ５のマッピングを議論することにより、マッピング器２の動作が説明される。黒色サンプルＰ１が、黒色Ｐ１'にマッピングされる。彩度の高い緑色サンプルＰ２は自身にマッピングされ、Ｐ２'により示される。彩度の低いサンプルＰ４については、色Ｐ４'が色域ＧＡ２内となるように、Ｒ及びＧ値が２倍にされる。しかしながら、彩度の低いサンプルＰ３のＲ及びＧ値が２倍にされると、色Ｐ３'は、色域ＧＡ２外となる。３原色Ｒ、Ｇ及びＹを用いるシステムにおいて再生され得ない色Ｐ３'は、例えば色域ＧＡ２の境界上の色Ｐ３'Ｍへとハードクリッピングされる。かくして、色域ＧＡ１の全ての色について、色マッピング器２は、これらの色が色域ＧＡ２内の色へとどのように変換されるかを定義する。実際には、議論された色マッピングの効果は、彩度の低い色の強度増大であり、彩度の高い色（Ｒ及びＧ）は変化しないまま保たれる。先行技術の色マッピング器においては通常、固定された２の強度増大ファクタではなく、ユーザ制御可能なファクタが利用される点は、留意されるべきである。該ファクタは、原色の色に依存しても良い。
【００３８】
図示された例においては色域ＧＡ１とＧＡ２とは異なるものであったが、このことは必須ではない。代替として、画像処理は、２つの同一の色域間の色マッピング、又はより小さい色域への色マッピングを含んでも良い。色マッピングがより小さい色域へと実行される場合には、前記強度増大は強度減少であっても良い。かくして、より一般的に言えば、色マッピングは彩度の低い色の強度を変化させる。
【００３９】
ここで、全ての色が３原色Ｒ、Ｇ、Ｙで表現され得る色域ＧＡ２内となり、Ｒ、Ｇ色空間からＲ、Ｇ、Ｙ色空間への実際の多原色変換は、３つのＲ、Ｇ、Ｙサブ画素の３つの駆動信号が得られるように実行される必要がある。多原色変換は、図２Ｂ及び２Ｃに関連して説明される。
【００４０】
図２Ｃは、Ｒ、Ｇ、Ｙ色空間において、３つのＲ、Ｇ、Ｙ原色の値の種々の組み合わせにより色Ｐ４'がどのように得られるかの、多くの可能性のうちの２つの例を示す。第１の可能性はＹ、ｂＲ及びｂＧを合計することであり、第２の可能性はｃＹ、ａＲ及びａＧを合計することである。従って、多原色変換器３のタスクは、多くのとり得る種々の組み合わせのなかから１つを選択することである。通常、多原色変換器は、例えば、可能であれば、Ｙ寄与の輝度が、組み合わせられたＲ及びＧ寄与の輝度と等しくなるような合計を選択することのような、制約の下で当該選択処理を実行する。
【００４１】
図３は、適応ローパスフィルタと適応型色マッピング器とが直列に配置された、色マッピングシステムの実施例のブロック図を模式的に示す。
【００４２】
細部検出器１は、ハイパスフィルタ１０と、色差細部検出器１１と、制御信号生成器１２とを有する。ハイパスフィルタ１０は、ローパスフィルタ１０１と加算器１０２とを有する。ローパスフィルタ１０１は、入力画像信号ＩＳを受信し、ローパスフィルタリングされた画像信号ＴＩＳを供給する。加算器１０２は、ローパスフィルタリングされた画像信号ＴＩＳを入力画像信号ＩＳから減算し、ハイパスフィルタリングされた画像信号ＨＦＩを供給する。色差細部検出器１１は、ハイパスフィルタリングされた画像信号ＨＦＩの色差における細部を決定する。色差信号は、Ｕ＝Ｒ−Ｇ及びＶ＝Ｂ−Ｇにより定義され得る。ここで、色差細部検出器１１は、処理対象の現在のサンプルを含む局所的な領域におけるサンプル値について、Ｕ値とＶ値との差分をそれぞれ決定する。制御信号生成器１２は、局所的差分ＬＤＣとも呼ばれる当該差分値を受信し、制御信号ＣＳを生成する。制御信号ＣＳは、局所的な色差細部を示す。例えば、制御信号ＣＳは、０から１までの範囲内の係数ｋを有する。係数ｋは、多くの色差細部が検出されるほど増大する。前記ローパスフィルタは、１又は２次元のカーネルを持っても良い。検出器１１は、色差の細部の代わりに、入力画像信号ＩＳ中の輝度の細部又は合計の細部を決定しても良い。
【００４３】
本発明の実施例による色マッピング器２は、先行技術の色マッピング器２０、乗算器２１、乗算器２３、及び加算器２２を有する。例えば、先行技術の色マッピング器２０は、図２Ａ及び２Ｂにおいて説明されたようなマッピングを実行する。通常、色マッピング器は、適用されるべき強度増大の量を制御する、ユーザ制御可能な係数を受信する。図３に示された実施例においては、該係数は一定であり、例えば最大値である２に固定されている。色マッピング器２により受信される画像信号ＬＩＳは、先行技術の色マッピング器２０によりマッピングされ、画像信号Ｉ１を得る。乗算器２１は、画像信号Ｉ１を係数１−ｋにより乗算し、画像信号Ｉ２を得る。乗算器２３は、色マッピング器２０の入力画像信号である画像信号ＬＩＳを係数ｋにより乗算し、画像信号Ｉ３を得る。加算器２２は、画像信号Ｉ２とＩ３とを合計し、マッピングされた画像信号ＭＩＳを得る。
【００４４】
かくして、現在処理されている入力サンプルについて多くの局所的な細部が検出されると、色マッピング器２の出力信号は小さな値により乗算され、画像信号ＬＩＳは１に近い値により乗算される。その結果、マッピングされた画像信号ＭＩＳは、マッピング器２の入力信号ＬＩＳと略等しくなる。（高周波の）局所的な細部が検出されないか、少量しか検出されない場合には、係数ｋの値は小さく（ゼロに近い）、係数１−ｋの値は１に近い。その結果、マッピングされた画像信号ＭＩＳは、先行技術のマッピングされた画像信号Ｉ１と略等しくなる。
【００４５】
図３に示された実施例においては、色マッピング器２は、適応ローパスフィルタリングされた入力画像信号ＬＩＳを受信する。適応ローパスフィルタ４は、ローパスフィルタ１０１、乗算器４２、乗算器４３、及び加算器４１を有する。乗算器４２は、ローパスフィルタ１０１の出力画像信号ＴＩＳを係数ｋにより乗算し、画像信号Ｉ４を得る。乗算器４３は、入力画像信号ＩＳを係数１−ｋにより乗算し、画像信号Ｉ５を得る。加算器４１は、画像信号Ｉ４とＩ５とを合計する。かくして、多くの局所的な細部が検出されると、画像信号ＬＩＳはローパスフィルタリングされた画像信号ＴＩＳに等しくなり、局所的な細部が存在しない場合には、画像信号ＬＩＳは入力画像信号ＩＳと等しくなる。斯かる適応ローパスフィルタは、ディスプレイの解像度が色差についてよりも輝度について高い場合（例えばＲＧＢＷサブ画素について当てはまる）に、特に有利である。例えば、pentile構造が図５に関連して説明される。この種のディスプレイについては、ディスプレイの輝度解像度が入力信号の輝度解像度の要求を満たすに十分であることが既知である場合には、局所的細部検出器１は、色差の局所的な細部のみを決定する。
【００４６】
適応ローパスフィルタ４自体は、未公開の欧州特許出願番号05110562.5（ＰＣＴ出願番号IB2006/054005）より知られていることは、留意されるべきである。
【００４７】
図４は、適応ローパスフィルタと適応型色マッピング器とが並列に配置された、色マッピングシステムの実施例のブロック図を模式的に示す。図４に示された細部検出器１は、ここでは２つの係数ｋ及びｋ−１の代わりに、検出された局所的な細部に依存する値を持つ３つの係数ｋ１、ｋ２及びｋ３が任意に生成される点でのみ、図３に示された細部検出器１と異なる。図４においては、細部検出器１及び色マッピング器２は、入力画像信号として入力画像信号ＩＳを受信する。
【００４８】
本実施例の色マッピング器２は、先行技術の色マッピング器２０と、乗算器２１とを有する。乗算器２１は、色マッピング器２０からの色マッピングされた画像信号Ｉ６を係数ｋ２により乗算し、マッピングされた画像信号ＭＩＳを供給する。ここでもまた、該係数ｋ２は、入力画像信号ＩＳ中に多くの局所的な細部が存在するほど、マッピングされた画像信号が抑制される、即ちマッピングされた画像信号ＭＩＳが入力信号ＩＳに近くなるようにするべきである。
【００４９】
適応ローパスフィルタは、ローパスフィルタ１０１、乗算器５、任意の乗算器７、及び加算器６を有する。乗算器５は、ローパスフィルタリングされた画像信号ＴＩＳを係数ｋ１により乗算し、画像信号Ｉ７を得る。係数ｋ１は、局所的な細部が増大するにつれて増大するべきである。乗算器７は、入力画像信号ＩＳを係数ｋ３により乗算し、画像信号Ｉ８を得る。係数ｋ３は、局所的な細部が増大するにつれて減少するべきである（一般にｋ１＋ｋ２＋ｋ３＝１が成り立つ）。加算器６は、画像信号Ｉ７とＩ８とＭＩＳとを加算し、出力画像信号ＳＩＳを供給する。実際には、図３の適応ローパスフィルタと制御される色マッピング器２とはここでは並列に配置され、それにより必要とされる加算器及び乗算器の数を最小化する。
【００５０】
最初に、乗算器７のない実施例が説明され、係数ｋ１は図３における係数ｋと同一であっても良く、係数ｋ２は図３における係数ｋ−１と同一であっても良い。かくして、多くの細部が検出されると、出力画像信号ＳＩＳは、主にローパスフィルタリングされた画像信号ＴＩＳにより決定される。少量の細部が存在する場合には、出力画像信号ＳＩＳは、主にマッピングされた画像信号ＭＩＳにより決定される。
【００５１】
乗算器７を伴う実施例においては、検出された局所的な細部の関数として、ローパスフィルタリングされた入力画像信号ＴＩＳ、マッピングされた入力画像信号ＭＩＳ、及び入力画像信号ＩＳ自体の量を制御することが可能である。例えば、多量の局所的な色差細部については、係数ｋ１が１であり、係数ｋ２及びｋ３が０となり、それにより出力画像信号ＳＩＳがローパスフィルタリングされた入力信号ＴＩＳとなる。ローパスフィルタリング１０１は、入力信号ＩＳの色差成分にのみ適用されても良い。少量の局所的な色差細部については、係数ｋ１及びｋ３が０であっても良く、係数ｋ２が１となる。中間の量の色差細部については、係数ｋ３がゼロでなくとも良い。代替として、局所的な細部の量に依存して又は依存せずに、出力画像信号ＳＩＳにも寄与するように係数ｋ３が制御されても良い。このことは、多くの色差細部が存在する場合にはローパスフィルタリングされた信号が得られ、少量の色差細部が存在する場合には元の（フィルタリングされていない）信号が得られるという利点を持つ。かくして、ここでは、ローパスフィルタリングされた入力信号ＴＩＳ及びマッピングされた入力画像信号ＭＩＳのみならず、入力画像信号ＩＳ自体もが出力信号に寄与することができる選択が可能となる。
【００５２】
図５は、細部により制御された彩度低下を更に実行する色マッピングシステムの実施例のブロック図を模式的に示す。該ブロック図は、図４のものと大部分は同一である。唯一の違いは、入力信号ＩＳを乗算器７に供給する分岐に、彩度低下ブロック８が追加されている点である。かくして、入力信号ＩＳの一部を加算する代わりに、ここでは彩度低下された入力信号ＳＤＩの一部が、出力信号ＳＩＳに寄与する。該一部及び従って局所的な彩度低下の量は、局所的細部依存の係数ｋ３により決定される。該彩度低下は、入力信号ＩＳの結合された入力Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の輝度強度を、個々の入力サブ画素強度Ｒ、Ｇ、Ｂと混合することにより得られ得る。該混合は、重み係数を用いた線形の加算であっても良い。該重み係数は一定であっても良いし、検出された局所的な細部により制御されても良い。代替としては、Ｒ、Ｇ、Ｂサブ画素強度の平均値が、個々のＲ、Ｇ、Ｂサブ画素値と混合される。代替として、輝度細部（入力信号のハイパスフィルタリングされた輝度）が、輝度自体の代わりに加算されても良い。図５のブロック図に示されたシステムの動作は、図６に関連して更に説明される。
【００５３】
図６Ａ乃至６Ｃは、図５のブロック図における混合係数の実施例を模式的に示す。図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃは、検出された局所的な細部の関数として、それぞれ係数ｋ１、ｋ２及びｋ３を示す。局所的な細部は、水平軸に沿って示され、０（細部がない）から１（表示され得る最大の細部）までの範囲に正規化されている。換言すれば、局所的な細部の低い値は少ない量の高周波（即ち局所的構造）を示し、局所的な細部の高い値は多い量の高周波（即ち局所的構造）を示す。
【００５４】
係数ｋ２は、マッピングされた入力画像信号ＭＩＳの出力画像信号ＳＩＳに対する寄与を制御する。該係数ｋ２は、少量の細部しかない領域について１となり、最大の細部を持つ領域についてゼロへと徐々に減少する。その結果、色又は色域マッピングの量は、局所的な細部が増大するにつれて減少し、それにより高い局所的な細部を持つ領域における色又は色域マッピングにより引き起こされるアーティファクトを減少させる。
【００５５】
係数ｋ１は、ローパスフィルタリングされた入力信号ＴＩＳの出力画像信号ＳＩＳに対する寄与を制御する。局所的な細部が少ない場合、マッピング器２０は、アーティファクトを引き起こすことなく完全にアクティブとなり得る。従って、係数ｋ１は、少ない局所的な細部についてはゼロとなり得る。多くの局所的な細部が存在する場合には、マッピング器の出力信号は抑制され、より多くのローパスフィルタリングされた信号ＴＩＳが出力信号ＳＩＳに加算される。なぜなら、該ローパスされた信号は、アーティファクトを伴わずに表示されるに十分に低い解像度を持つからである。かくして、係数ｋ１は、特定の局所的な細部（本例においては０．５に示される）におけるゼロ値から、最大の局所的な細部における最大値１まで、増大を開始する。一実施例においては、局所的な細部は、局所的な色差の細部である。
【００５６】
係数ｋ３は、彩度が減少させられた画像信号ＳＤＩの寄与を制御する。係数ｋ３は、低い局所的な細部についてはゼロであり、入力画像信号ＩＳに局所的な細部が存在しない場合には、彩度が減少させられる必要はない。局所的な細部が増大すると、係数ｋ３も増大し、より多くの彩度が減少させられた画像信号ＳＤＩを出力画像信号ＳＩＳに加算して、彩度の高い背景において局所的な細部により引き起こされるアーティファクトを最小化する。局所的な細部の所定の値において、出力信号に対する該彩度が減少させられた画像信号ＳＤＩの寄与は、局所的な細部が増大するにつれて減少する。なぜなら、ディスプレイの色差解像度が、当該情報を表示するには低過ぎ、ローパスフィルタリングされた画像信号ＴＩＳを利用することが好ましいからである。任意に、以上に議論されたように、入力画像信号ＩＳの重み付けされた（係数ｋ４）寄与が実装されても良いことは、留意される必要がある。
【００５７】
彩度低下の量は、細部に依存しても良い。例えば、彩度低下の量は、所定のレベルの細部にまで細部が増大するにつれて、増大しても良い。該所定の細部は、ディスプレイが表示することが可能な最大の色差細部であっても良い。細部が該所定のレベルを超えた場合には、非常に詳細な領域におけるアーティファクトを防ぐため、細部の増大につれて彩度低下が減少しても良い。
【００５８】
図７は、入力画像のＲＧＢ入力サンプルからＲＧＢＷディスプレイのサブ画素の駆動値への変換を模式的に示す。図７は、単に例として、サブ画素の特定の構成についての変換を説明する。
【００５９】
モバイル型ディスプレイの解像度は増大を続けているため、画素ピッチ及び従って画素のサブ画素のサイズが減少している。しかしながら、配線や薄膜トランジスタのような各サブ画素における回路は、画素のサイズに対応せず、サブ画素の開口はサイズよりも早く減少している。その結果、バックライトの輝度及び従って電力消費は、表示される画像の同じ明るさを得るために、増大する必要がある。従来の赤色、緑色、青色ディスプレイ（以下ＲＧＢディスプレイとも呼ばれる）においては、各サブ画素は赤色、緑色及び青色のサブ画素を有する。バックライトユニットが白色を発生する場合には、サブ画素のそれぞれについて、入射してくる白色光の最大で３分の１だけを透過することが可能なカラーフィルタが必要とされる。赤色、緑色及び青色のサブ画素に対して白色のサブ画素を追加することは、明るさを改善し得る。なぜなら、白色（Ｗ）のサブ画素についてカラーフィルタが必要とされなくなり、従ってバックライトの白色光が略完全に透過されるからである。勿論、付加的な白色画素を用いては、彩度の低い色の輝度のみが増大され得る。
【００６０】
表示画素は、特定の構成で配置されたＲＧＢＷサブ画素を持つ。図７に示された構成においては、２つの入力画素が、１つの表示画素において表示される。該２つの入力画素のうち一方は表示画素のＲＧＢサブ画素において表示され、該２つの入力画素のうち他方はＷサブ画素において表示される。同じ色を持つサブ画素が列に配置され、１つの入力画素が１つの表示画素により表示される、従来のＲＧＢストライプ技術と同様に知覚される解像度を提供するため、適切なサブ画素描画が利用される。該構成は、画素毎に２つのサブ画素を平均して得るために、サブ画素列の３分の２だけを利用し、かくして従来のＲＧＢストライプ技術よりも大きな画素開口を提供する。本発明は、いずれのＲＧＢＷサブ画素構成に対しても、又は更に他の（ＲＧＢＸ若しくはより一般的な）多原色構成に対してさえも、利益を提供する点に留意されたい。
【００６１】
標準的なＲＧＢ画像信号をＲＧＢＷサブ画素のための駆動信号に変換する変換システムは、色域マッピング２と多原色変換３とを有する。色域マッピング２は、入力ＲＧＢ色域を、ＲＧＢＷサブ画素を用いて表現され得る別の色域ＧＡ２へとマッピングする。大まかに言えば、該マッピングは、彩度の低い色の強度を増大させる。増大された彩度の低い色がＲＧＢＷ色域ＧＡ２の外に出現した場合は、境界へと（ハードクリッピング）又はＲＧＢＷ色域ＧＡ２の内部へと（ソフトクリッピング）クリッピングされる。彩度の高い色は、強度増大されない。多原色変換３は、マッピングされたＲＧＢ値を、ＲＧＢＷサブ画素を駆動するために適切なＲＧＢＷ駆動値へと変換する。該多原色変換は、同一の入力画素により駆動されるサブ画素の数を半減させるサブ画素サンプリングに後続される。該サブ画素サンプリング方法は、白色のための駆動値を破棄するか（ＲＧＢＷ画素をＲＧＢサブ画素トリプレットにマッピングする）、又は赤色、緑色、青色のための駆動値を破棄する（ＲＧＢＷ画素を白色サブ画素にマッピングする）。ＲＧＢトリプレット及び白色サブ画素は共に輝度画素として利用されるため、このことは輝度解像度に影響を与えないが、色差解像度を低下させる。
【００６２】
図７は、入力画像の４つの隣接するＲＧＢ入力画素Ｉ１１、Ｉ１２、Ｉ２１、Ｉ２２から成るブロックについての当該変換の例を示す。各ＲＧＢ入力画素Ｉｉｊは、３つの値Ｒｉｊ、Ｇｉｊ、Ｂｉｊを有する。該変換は最初にマッピング２及び多原色変換３を実行し、ＲＧＢＷ色域ＧＡ２における対応する４つのＲＧＢＷ値Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２を得る。該４つのＲＧＢＷ値Ｓｉｊのそれぞれは、４つの値ＲＩｉｊ、ＧＩｉｊ、ＢＩｉｊ、ＷＩｉｊを有する。該４つの値Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２のセットは、２つのＲＧＢＷ駆動信号Ｄ１２、Ｄ２２へとサブサンプリングされる。該ＲＧＢＷ駆動信号Ｄ１２、Ｄ２２はそれぞれ、pentile構成のディスプレイの、第１の画素の対応するサブ画素ＲＰ１１、ＧＰ１１、ＢＰ１１、ＷＰ１１、及び第２の画素のＷＰ２１、ＲＰ２１、ＧＰ２１、ＢＰ２１についての４つのサブ画素駆動値を有する。該サブサンプリングは、サブ画素ＲＰ１１、ＧＰ１１、ＢＰ１１、ＷＰ１１を有する第１の画素について、値Ｓ１１のＲＧＢ値ＲＩ１１、ＧＩ１１、ＢＩ１１、及び値Ｓ１２のＷ値Ｗ１２を選択する。該サブサンプリングは、サブ画素ＷＰ２１、ＲＰ２１、ＧＰ２１、ＢＰ２１を有する第１の画素について、値Ｓ２２のＲＧＢ値ＲＩ２２、ＧＩ２２、ＢＩ２２、及び値Ｓ２１のＷ値Ｗ２１を選択する。
【００６３】
斯かるディスプレイの色差解像度は、輝度解像度の半分である。サブ画素のＲＧＢトリプレット及びＷサブ画素は共に輝度に寄与するが、ＲＧＢサブ画素のみが色情報を表示することができる。彩度の高い色を持つ小さなテキスト又は細い線（例えば１画素幅）が入力画像に存在する場合には、細部が失われ得る。換言すれば、ＲＧＢＷサブ画素構成において表示され得る最高の輝度解像度と同等に高い色差解像度を持つ入力画像中の情報は、解像度が高過ぎるために、アーティファクトなくＲＧＢＷディスプレイに表示されることができない。これらのアーティファクトは、入力画像の色差成分（ＹＵＶ信号のＵ及びＶ）をローパスフィルタリングすることにより、最小化され得る。代替として、より多くの色差細部が検出された場合に、ローパスフィルタリングされた入力画像信号の寄与を増大させる、適応ローパスフィルタが利用されても良い。このことは、輝度解像度を低下させることなく、入力画像の色差解像度を低減させる。未公開の欧州特許出願番号05110562.5に開示されるように、該ローパスフィルタリングは、処理されている入力画像を有する領域中の局所的な細部に依存して制御されても良い。しかしながら、前述した特殊な入力信号については、依然としてアーティファクトが生じ得る。図７に関連して議論された実施例においては、これらのアーティファクトは、局所的な細部に依存してマッピングをも制御することによって減少させられる。
【００６４】
図８は、変換システムを有する表示装置を模式的に示す。該表示装置は、選択ドライバ６２及びデータドライバ６４により駆動される表示画素のアレイ６０を有する。選択ドライバ６２は、ライン毎に画素を選択してデータドライバ６４をイネーブルにし、選択された画素のラインに対して、ライン毎にデータを供給しても良い。入力画素の色及び強度を決定するＲＧＢ入力画像サンプルＩＳは、表示制御器６６に供給される。ユニット６８は、細部検出器１及び色マッピング器２を有する色マッピングユニット（請求項においては色マッピングシステム）を有する。代替としては、ユニット６８は、色マッピングシステム、細部検出器１及び多原色変換３を有する変換システムを有する。色マッピングシステム及び変換システムは共に、局所的な細部により制御される色差ローパスフィルタを更に有しても良い。ユニット６８は、信号処理機能を実装するためのマイクロプロセッサを有しても良い。
【００６５】
本実施例においては、ＲＧＢＷディスプレイについてサブ画素サンプリング問題が説明されたが、特に輝度成分と色差成分とでディスプレイの解像度が同一でない場合に、他のディスプレイについても問題が存在し得る。幾つかの例は、付加的なサブ画素ｘがいずれかの色（例えば黄色又はシアン）を持ち得る、ＲＧＢｘディスプレイである。サブサンプリングが適用される従来のＲＧＢディスプレイにおいて、又は入力画素の入力成分の一部に対してローパスフィルタリングが適用されるディスプレイにおいて、同一の問題が生じ得る。
【００６６】
本実施例においては、サブ画素の特定の構成が示されたが、本発明は、他のサブ画素の構成が利用される他の実装にも関連し得る。
【００６７】
上述した実施例は本発明を限定するものではなく説明するものであって、当業者は添付される請求の範囲から逸脱することなく多くの代替実施例を設計することが可能であることは、留意されるべきである。
【００６８】
本発明は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Displays、液晶ディスプレイ）、ＰＤＰ（plasma display panels、プラズマディスプレイパネル）、ＤＭＤ（micro mirror device）、ＶＣＳＥＬ（vertical-cavity surface-emitting lasers、垂直共振器型面発光レーザ）ディスプレイ、ＬＥＤ又はＯＬＥＤ（organic light emitting diode display、有機発光ダイオードディスプレイ）において、有利に実装され得る。
【００６９】
本発明は、画素強度及び色がどのように定義されるかにかかわらず、画像信号に適用されることができる。本発明によって処理されるため、色データは、例えばＲＧＢフォーマットのような所望のフォーマットへと変換されても良い。
【００７０】
本発明は広範な適用分野を持つが、輝度解像度よりも低い色差解像度を持つディスプレイに対して、本発明は特に有益である。このことは例えばＲＧＢＷディスプレイ、とりわけ、ディスプレイがサブ画素値のサブサンプリングされたセットを用いて駆動されるディスプレイに当てはまる。勿論、本手法は、Ｘが付加的な原色であるＲＧＢＸディスプレイのためにも有利に利用されることができる。
【００７１】
局所的な画像構造は典型的には、関連する色値の画素間のいずれの空間的な関係であっても良い。例えば、明るい局所的な背景上の特定のサイズの暗い粒のような、テクスチャが存在し得る。該構造は、或る尺度（例えばテクスチャ尺度）によって、又は認識装置から出力された何らかの値（例えば、パターンマッチング器、又は統計的、意味的等に局所的な空間−色画素分布を解析する学習システムからの、局所的な形状の分類番号）等により特徴付けられ得る。該構造は次いで、制御信号に変換される。該制御信号は、例えば幾つかの値のうちの１つ（例えば高＝複雑なテクスチャ；低＝単純なテクスチャ）、連続的な曲線、又は多次元信号（勿論、例えば平均的な観測者にとって出力画像がより快適なものとなるように、最終的なコントラスト信号が色変換を行うために適切な大きさのものとなるようにする、付加的な又は含まれるマッピングがあっても良い）であっても良い。
【００７２】
請求項において、括弧に挟まれたいずれの参照記号も、請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。動詞「有する（comprise）」及びその語形変化の使用は、請求項に記載されたもの以外の要素又はステップの存在を除外するものではない。要素に先行する冠詞「１つの（a又はan）」は、複数の斯かる要素の存在を除外するものではない。本発明は、幾つかの別個の要素を有するハードウェアによって、及び適切にプログラムされたコンピュータによって実装されても良い。幾つかの手段を列記した装置請求項において、これら手段の幾つかは同一のハードウェアのアイテムによって実施化されても良い。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に利用されることができないことを示すものではない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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