(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
色データを含む画像データ対して、黒色の再現性を補正する黒補正処理を実行して黒補正後画像データを出力する黒補正部（１１１〜１１５）と、
前記黒補正後画像データに基づき所定の画面に画像表示を行う画像表示手段（３，３Ｂ）とを備え、
前記黒補正部は、前記画像表示手段の黒表示時の特性に基づき、前記黒補正処理を実行し、
前記色データは所定数の色データを含み、
前記黒補正部（１１１，１１２）は、
前記画像表示手段の前記黒表示時の特性に基づいた黒表示時の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つに関与するデータである黒近似データを発生する黒近似データ発生手段（４，４２）と、
前記画像データに対し、前記黒近似データに基づく減算処理を前記所定数の色データ単位に実行して前記黒補正後画像データを出力する黒補正手段（２Ａ〜２Ｅ）とを含み、
前記黒補正手段は、
前記画像データから前記黒近似データを前記所定数の色データ単位に減算処理して減算後データを得る減算手段（１１）と、
前記減算後データに基づき“０”以上の加算用データを発生する加算データ発生手段（１４）と、
前記減算後データに前記加算用データを前記所定数の色データ単位で加算処理して前記黒補正後画像データを得る加算手段（１５）とを含む、
画像表示装置。
【請求項２】
色データを含む画像データ対して、黒色の再現性を補正する黒補正処理を実行して黒補正後画像データを出力する黒補正部（１１１〜１１５）と、
前記黒補正後画像データに基づき所定の画面に画像表示を行う画像表示手段（３，３Ｂ）とを備え、
前記黒補正部は、前記画像表示手段の黒表示時の特性に基づき、前記黒補正処理を実行し、
前記色データは所定数の色データを含み、
前記黒補正部（１１１，１１２）は、
前記画像表示手段の前記黒表示時の特性に基づいた黒表示時の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つに関与するデータである黒近似データを発生する黒近似データ発生手段（４，４２）と、
前記画像データに対し、前記黒近似データに基づく減算処理を前記所定数の色データ単位に実行して前記黒補正後画像データを出力する黒補正手段（２Ａ〜２Ｅ）とを含み、
前記黒補正手段は、
前記画像データに基づく“１”以下の乗算係数で、前記黒近似データを乗算して減算用データを得る減算データ算出手段（１０Ｂ，１０Ｃ）と、
前記画像データから前記減算用データを前記所定数の色データ単位に減算処理して得られる減算後データを前記黒補正後画像データとして出力する減算手段（１１）とを含む、
画像表示装置。
【請求項３】
前記減算用データ算出手段は、
前記画像データに基づき、“１”以下の乗算係数を算出する乗算係数算出手段（１６ｃ）と、
前記黒近似データを前記乗算係数で乗算して減算用データを得る乗算手段（１０Ｃ）とを含み、
前記乗算係数算出手段は、
前記画像データに基づき、前記所定数の色データに対応した所定数の乗算係数候補を出力する乗算係数候補出力部（１９ａ〜１９ｃ）と、
前記所定数の乗算係数候補のうち、最小の乗算係数候補を選択して前記乗算係数を出力する最小値選択手段（２１）とを含む、
請求項２記載の画像表示装置。
【請求項４】
色データを含む画像データ対して、黒色の再現性を補正する黒補正処理を実行して黒補正後画像データを出力する黒補正部（１１１〜１１５）と、
前記黒補正後画像データに基づき所定の画面に画像表示を行う画像表示手段（３，３Ｂ）とを備え、
前記黒補正部は、前記画像表示手段の黒表示時の特性に基づき、前記黒補正処理を実行し、
前記色データは所定数の色データを含み、
前記黒補正部（１１１，１１２）は、
前記画像表示手段の前記黒表示時の特性に基づいた黒表示時の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つに関与するデータである黒近似データを発生する黒近似データ発生手段（４，４２）と、
前記画像データに対し、前記黒近似データに基づく減算処理を前記所定数の色データ単位に実行して前記黒補正後画像データを出力する黒補正手段（２Ａ〜２Ｅ）とを含み、
前記黒補正手段（２Ｅ）は、
前記画像データに基づく“０”以上の調整データを、前記黒近似データから減算して減算用データを得る減算データ算出手段（１０Ｄ）と、
前記画像データから前記減算用データを前記所定数の色データ単位に減算処理して得られる減算後データを前記黒補正後画像データとして出力する減算手段（１１）とを含む、
画像表示装置。
【請求項５】
前記色データは所定数の色データを含み、
前記黒近似データ発生手段は、
前記画像表示手段の前記所定の画面の表面に照射する外光における輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つを検出し外光検出データを出力する外光検出手段（６）と、
前記外光検出データに基づき、前記画像表示手段の前記黒表示時の特性に基づいた黒近似データを算出して発生する黒近似データ算出・発生手段（４，５）とを含む、
請求項１ないし４のうち、いずれか一の請求項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記画像表示手段の黒表示時の特性は、前記画像表示手段の前記所定の画面の表面における外光の反射光の特性を含む、
請求項１ないし４のうち、いずれか一の請求項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記外光の反射光の特性は、前記外光の反射光における色の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つを含む、
請求項６記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記黒近似データは、外光の影響がない状態時における、前記黒近似データが前記画像表示手段に入力された場合に表示される色の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つのデータである画像指標値と前記画像表示手段の黒表示時における前記画像指標値との差が、前記外光の反射光における前記画像指標値となるように値が設定された黒近似データを含む、
請求項７記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記画像表示手段の黒表示時の特性は、前記画像表示手段の黒表示時における色の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つをさらに含む、
請求項７記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記黒近似データは、外光の影響がない状態時における、前記黒近似データが前記画像表示手段に入力された場合に表示される色の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つである画像指標値と前記画像表示手段の黒表示時における前記画像指標値との差が、外光の影響がある場合の前記画像表示手段の黒表示時における色の前記画像指標値となるように値が設定された黒近似データを含む、
請求項９記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記画像表示手段の黒表示時の特性は、外光の影響がない状態での前記画像表示手段の黒表示時における輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つを含む、
請求項１ないし４のいずれか一の請求項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モニターやプロジェクター等のカラー画像を表示する画像表示装置に関し、特に外光が存在する環境下で使用される画像表示装置やその特性により黒表示時の輝度が大きな値となる画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第２９図は、従来の画像表示装置の一構成例を表したブロック図である。以下、同図を参照して、従来の画像表示装置における動作について説明する。第２９図に示すように、画像表示装置は入力画像処理手段１及び画像表示手段３から構成される。
【０００３】
第２９図に示すように、画像表示装置に入力される３つの色（ＲＧＢ）データからなる画像データＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉは入力画像処理手段１に入力される。入力された画像データＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉは、入力画像処理手段１において後述する入力画像処理が施され、３つの色データからなる画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１として出力される。入力画像処理手段１から出力された画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１は画像表示手段３へと送られる。画像表示手段３では、各画素が対応する画像データの値に応じて発光し、画像表示される。ここで、画像表示手段としては、液晶パネル、ＣＲＴなどが考えられる。
【０００４】
第３０図は、第２９図における入力画像処理手段１の一構成例を表したブロック図である。第３０図に示すように、入力画像処理手段１は、画素数変換手段１０１、色変換手段１０２、及び階調変換手段１０３から構成される。
【０００５】
以下、入力画像処理手段１の動作について説明する。入力画像処理手段１に入力された画像データＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉは、画素数変換手段１０１へと入力され、画像表示手段３における表示画素数に合うように画素数変換を施されて出力される。
【０００６】
画素数変換手段１０１からの出力は、色変換手段１０２へと入力され、画像表示手段３の持つ色再現特性を考慮した色変換処理を施される。この色変換処理を行うことにより、画像表示手段３において所望の色再現での表示を実現することが可能となる。
【０００７】
色変換手段１０２からの出力は、階調変換手段１０３へと入力され、画像表示手段３の特性に応じた階調補正処理が行われ、画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１として出力される。なお、画素数変換手段１０１，色変換手段１０２及び階調変換手段１０３はハードウェアで構成してもソフトウェアで構成しても良い。
【０００８】
次に、画像表示手段３に入力される画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の大きさと、画像表示手段３において表示される色（光）の関係について以下に述べる。外光の影響のない状態において、画像表示手段３に画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１が入力された場合に、画像表示手段３上に表示される色（光）のＣＩＥ ＸＹＺ表色系に基づく三刺激値（以下、「三刺激値」と略記する。）をＸ１，Ｙ１，Ｚ１とする。画像表示手段３として、入力される画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の大きさと、表示される色（光）の三刺激値Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の関係が、下記の式（１）で表されるような画像表示装置を想定する。ここで、Ｙ１は輝度に相当する値である。
【０００９】
【数１】
0004152747.tif 000002
【００１０】
式（１）において、ａｘｒ、ａｙｒ、ａｚｒ、ａｘg、ａｙg、ａｚg、ａｘb、ａｙb、ａｚb、およびＸｂｋ１、Ｙｂｋ１、Ｚｂｋ１は画像表示手段３の特性に依存する値であり、特に、Ｘｂｋ１、Ｙｂｋ１、Ｚｂｋ１は外光の影響のない状態において画像表示手段３の黒表示時、すなわちＲ１＝Ｇ１＝Ｂ１＝０の時に画像表示手段３上に表示される色（光）の三刺激値である。ここで、ａｘｒ、ａｙｒ、ａｚｒ、ａｘg、ａｙg、ａｚg、ａｘb、ａｙb、ａｚbは下記の式（２）で表される値であるとする。
【００１１】
【数２】
0004152747.tif 000003
【００１２】
さらに、画像表示手段３に入力される画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１は整数であり、下記の式（３）で表される範囲の値であるものとする。
【００１３】
【数３】
0004152747.tif 000004
【００１４】
理論上は黒表示時の三刺激値Ｘｂｋ１、Ｙｂｋ１、Ｚｂｋ１は、ともに“０”となるべきであるが、現実には“０”より大きな値を持つ。また、画像表示手段３の表面に外光が照射し、該外光が画像表示手段３の表面において反射されることにより生じる反射光の三刺激値をＸ２、Ｙ２、Ｚ２とする。この場合、画像表示装置を鑑賞する鑑賞者の目に入る光の三刺激値Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３は、入力信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１により画像表示手段３に表示される色の三刺激値Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１と上記反射光の三刺激値Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２の和で表される。すなわち、Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３は、下記の式（４）により表される。鑑賞者にとっては、あたかもＸ３、Ｙ３、Ｚ３で表される色が画像表示手段３上に表示されたかのように感じられる。
【００１５】
【数４】
0004152747.tif 000005
【００１６】
式（４）より、Ｘｂｋ１＋Ｘ２、Ｙｂｋ１＋Ｙ２、Ｚｂｋ１＋Ｚ２が、外光の影響も考慮した画像表示手段３における黒表示時の三刺激値である。式（４）より、外光の影響のない状態での黒表示時の三刺激値Ｘｂｋ１、Ｙｂｋ１、Ｚｂｋ１の値の変化と、外光の反射光の三刺激値Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２の値の変化は、鑑賞者の目に入る光の三刺激値Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３に対して同等の影響を持つ。よって、Ｘｂｋ１、Ｙｂｋ１、Ｚｂｋ１の値を固定し、外光の影響によりＸ２、Ｙ２、Ｚ２の値が変化する場合について以下に説明するが、Ｘｂｋ１、Ｙｂｋ１、Ｚｂｋ１の値が変化する場合においても同様な考え方が適用可能である。ここで、Ｘｂｋ１、Ｙｂｋ１、Ｚｂｋ１は式（５）に示す値であるとする。
【００１７】
【数５】
0004152747.tif 000006
【００１８】
第３１図は、外光の影響のない状態、すなわちＸ２＝Ｙ２＝Ｚ２＝０である場合における、画像表示手段３に入力されるＲ１，Ｇ１，Ｂ１と鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３との関係を表形式で示した説明図である。なお、第３１図においては、Ｒ１＝Ｇ１＝Ｂ１の関係が成立していること、すなわち無彩色のデータが画像表示手段３へ入力される場合を示している。
【００１９】
まず、第３１図を参照して、外光の影響のない場合について考える。外光の影響のない場合は、Ｘ２＝Ｙ２＝Ｚ２＝０となる。画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の最大値である１００，１００，１００が画像表示手段３へと入力されるとき、鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値は、外光の影響のない状態ではＸ１＝９６．０５，Ｙ１＝１０１，Ｚ１＝１０９．９となる。一方、画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の最小値である０，０，０が画像表示手段３へと入力されるとき、鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値は、外光の影響のない状態ではＸ１＝１、Ｙ１＝１、Ｚ１＝１となる。
【００２０】
第３１図において、画像表示手段３に各Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が入力された場合の鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値のうち輝度に相当するＹ３の、Ｒ１＝１００，Ｇ１＝１００，Ｂ１＝１００の時（白表示時）のＹ３に対する割合を対白比（Ｙ／Ｙmax）として示している。各画像データに対してこの値が小さいほど、鑑賞者は画像表示手段３に表示される画像がコントラストの大きい、視認性の良い画像として感じられる。
【００２１】
第３２図は、画像表示手段３へと入力される画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１と輝度刺激値Ｙ３の関係を示したグラフである。
【００２２】
続いて、従来の画像表示装置が外光の影響のあるような環境で使用される場合の、従来の画像表示装置の画像表示手段３における画像の表示について以下に説明する。
【００２３】
第３３図は、外光の影響がある状態における、Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１と鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３との関係を表形式で示した説明図である。なお、第３３図においては、Ｒ１＝Ｇ１＝Ｂ１の関係が成立していること、すなわち無彩色のデータが画像表示手段３へ入力される場合を示している。
【００２４】
ここで、画像表示手段３の表面における外光の反射光の三刺激値をＸ２＝９．５０５，Ｙ２＝１０，Ｚ２＝１０．８９とする。Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の最大値である１００，１００，１００が画像表示手段３へと入力されるとき、鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値は、Ｘ３＝１０５．５５５，Ｙ３＝１１１．０００，Ｚ３＝１２０．７９０となる。一方、Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の最小値である０，０，０が画像表示手段３へと入力されるとき、鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値は、Ｘ３＝１０．５０５，Ｙ３＝１１．０００，Ｚ３＝１１．８９０となる。
【００２５】
第３３図においても、各Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が画像表示手段３に入力された場合の鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値のうち輝度に相当するＹ３の、Ｒ１＝１００，Ｇ１＝１００，Ｂ１＝１００の時（白表示時）のＹ３（Ｙmax）に対する割合を対白比（Ｙ／Ｙmax）として示している。第３１図に示した外光の影響のない場合に比べて、外光の影響のある場合は全体に大きな値となっており、外光の影響がある場合には鑑賞者にとってはコントラストの小さい、視認性の悪い画像として感じられることになる。
【００２６】
第３４図は、画像表示手段３へと入力される画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１と輝度刺激値Ｙ３の関係を示したグラフである。同図において、実線が外光の影響がある場合を表し、点線は外光の影響のない場合を表す。
【００２７】
外光の影響によるコントラストの低下を改善するためには、外光の影響がある場合に画像表示手段３における表示の明るさを明るくすることが考えられる。例えば、画像表示手段３における表示の明るさを上述の場合の２倍とすると、画像表示手段３に表示される色（光）の三刺激値Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の値は２倍となる。
【００２８】
第３５図は、画像表示手段３における表示の明るさを上述の場合の２倍とし、外光の影響がある状態における、Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１と鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３との関係を表形式に示した説明図である。なお、第３５図においては、Ｒ１＝Ｇ１＝Ｂ１の関係が成立していること、すなわち無彩色のデータが画像表示手段３へ入力される場合を示している。ここでも、上記の第３３図の場合と同様に、画像表示手段３の表面における外光の反射光の三刺激値をＸ２＝９．５０５，Ｙ２＝１０，Ｚ２＝１０．８９とする。
【００２９】
第３５図においても、各Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が画像表示手段３に入力された場合の鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値のうち輝度に相当するＹ３の、Ｒ１＝１００，Ｇ１＝１００，Ｂ１＝１００の時（白表示時）のＹ３（Ｙmax）に対する割合を対白比（Ｙ／Ｙmax）として示している。画像表示手段３における表示の明るさを２倍とすることにより、第３３図に示した場合に比べて対白比の値は、外光の影響のない場合である第３１図の対白比に近付いている。しかし、第３１図と比較すると、依然として大きな値となっている。さらにコストの問題や、消費電力の問題、耐用年数の問題により、画像表示手段３における表示の明るさを２倍にすることは非常に困難であるという技術背景もある。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の画像表示装置においては、外光の影響がある場合や、画像表示手段の特性により黒表示時の輝度が大きな値となる場合に、各画像データに対して表示される輝度の白表示時の輝度に対する割合である対白比（Ｙ／Ｙmax）が大幅に大きくなり、鑑賞者にとってはコントラストの小さい、視認性の悪い画像として感じられることになるという問題点があった。
【００３１】
また、画像表示装置における表示の明るさを上げることにより、白表示時の輝度に対する割合の増大を軽減することは、コストの問題や、消費電力の問題、耐用年数の問題により非常に困難であるのに対し、改善効果が小さいという問題点があった。
【００３２】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、外光の影響のある場合や、画像表示手段の特性により黒表示時の輝度が大きな値となる場合においても、鑑賞者にとってはコントラストの大きい視認性の良い画像を表示できるとともに、白表示時の輝度に対する割合の増大を軽減することによる画像表示手段におけるコストや消費電力の増加や、耐用年数の減少などの問題が発生しない画像表示装置を得ることを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像表示装置の第１の態様は、色データを含む画像データ対して、黒色の再現性を補正する黒補正処理を実行して黒補正後画像データを出力する黒補正部と、前記黒補正後画像データに基づき所定の画面に画像表示を行う画像表示手段とを備え、前記黒補正部は、前記画像表示手段の黒表示時の特性に基づき、前記黒補正処理を実行し、前記色データは所定数の色データを含み、前記黒補正部は、前記画像表示手段の前記黒表示時の特性に基づいた黒表示時の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つに関与するデータである黒近似データを発生する黒近似データ発生手段と、前記画像データに対し、前記黒近似データに基づく減算処理を前記所定数の色データ単位に実行して前記黒補正後画像データを出力する黒補正手段とを含み、前記黒補正手段は、前記画像データから前記黒近似データを前記所定数の色データ単位に減算処理して減算後データを得る減算手段と、前記減算後データに基づき“０”以上の加算用データを発生する加算データ発生手段と、前記減算後データに前記加算用データを前記所定数の色データ単位で加算処理して前記黒補正後画像データを得る加算手段とを含む。
【００３７】
本発明に係る画像表示装置の第２の態様は、色データを含む画像データ対して、黒色の再現性を補正する黒補正処理を実行して黒補正後画像データを出力する黒補正部と、前記黒補正後画像データに基づき所定の画面に画像表示を行う画像表示手段とを備え、前記黒補正部は、前記画像表示手段の黒表示時の特性に基づき、前記黒補正処理を実行し、前記色データは所定数の色データを含み、前記黒補正部は、前記画像表示手段の前記黒表示時の特性に基づいた黒表示時の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つに関与するデータである黒近似データを発生する黒近似データ発生手段と、前記画像データに対し、前記黒近似データに基づく減算処理を前記所定数の色データ単位に実行して前記黒補正後画像データを出力する黒補正手段とを含み、前記黒補正手段は、前記画像データに基づく“１”以下の乗算係数で、前記黒近似データを乗算して減算用データを得る減算データ算出手段と、前記画像データから前記減算用データを前記所定数の色データ単位に減算処理して得られる減算後データを前記黒補正後画像データとして出力する減算手段とを含む。
【００３８】
本発明に係る画像表示装置の第３の態様において、前記減算用データ算出手段は、前記画像データに基づき、“１”以下の乗算係数を算出する乗算係数算出手段と、前記黒近似データを前記乗算係数で乗算して減算用データを得る乗算手段とを含み、前記乗算係数算出手段は、前記画像データに基づき、前記所定数の色データに対応した所定数の乗算係数候補を出力する乗算係数候補出力部と、前記所定数の乗算係数候補のうち、最小の乗算係数候補を選択して前記乗算係数を出力する最小値選択手段とを含む。
【００３９】
本発明に係る画像表示装置の第４の態様は、色データを含む画像データ対して、黒色の再現性を補正する黒補正処理を実行して黒補正後画像データを出力する黒補正部と、前記黒補正後画像データに基づき所定の画面に画像表示を行う画像表示手段とを備え、前記黒補正部は、前記画像表示手段の黒表示時の特性に基づき、前記黒補正処理を実行し、前記色データは所定数の色データを含み、前記黒補正部は、前記画像表示手段の前記黒表示時の特性に基づいた黒表示時の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つに関与するデータである黒近似データを発生する黒近似データ発生手段と、前記画像データに対し、前記黒近似データに基づく減算処理を前記所定数の色データ単位に実行して前記黒補正後画像データを出力する黒補正手段とを含み、前記黒補正手段は、前記画像データに基づく“０”以上の調整データを、前記黒近似データから減算して減算用データを得る減算データ算出手段と、前記画像データから前記減算用データを前記所定数の色データ単位に減算処理して得られる減算後データを前記黒補正後画像データとして出力する減算手段とを含む。
【００４２】
本発明に係る画像表示装置の第５の態様において、前記色データは所定数の色データを含み、前記黒近似データ発生手段は、前記画像表示手段の前記所定の画面の表面に照射する外光における輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つを検出し外光検出データを出力する外光検出手段と、前記外光検出データに基づき、前記画像表示手段の前記黒表示時の特性に基づいた黒近似データを算出して発生する黒近似データ算出・発生手段とを含む。
【００４３】
本発明に係る画像表示装置の第６の態様において、前記画像表示手段の黒表示時の特性は、前記画像表示手段の前記所定の画面の表面における外光の反射光の特性を含む。
【００４４】
本発明に係る画像表示装置の第７の態様において、前記外光の反射光の特性は、前記外光の反射光における色の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つを含む。
【００４５】
本発明に係る画像表示装置の第８の態様において、前記黒近似データは、外光の影響がない状態時における、前記黒近似データが前記画像表示手段に入力された場合に表示される色の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つのデータである画像指標値と前記画像表示手段の黒表示時における前記画像指標値との差が、前記外光の反射光における前記画像指標値となるように値が設定された黒近似データを含む。
【００４６】
本発明に係る画像表示装置の第９の態様において、前記画像表示手段の黒表示時の特性は、前記画像表示手段の黒表示時における色の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つをさらに含む。
【００４７】
本発明に係る画像表示装置の第１０の態様において、前記黒近似データは、外光の影響がない状態時における、前記黒近似データが前記画像表示手段に入力された場合に表示される色の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つである画像指標値と前記画像表示手段の黒表示時における前記画像指標値との差が、外光の影響がある場合の前記画像表示手段の黒表示時における色の前記画像指標値となるように値が設定された黒近似データを含む。
【００４８】
本発明に係る画像表示装置の第１１の態様において、前記画像表示手段の黒表示時の特性は、外光の影響がない状態での前記画像表示手段の黒表示時における輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つを含む。
【００４９】
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
１．実施の形態１
第１図はこの発明の実施の形態１における画像表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、実施の形態１の画像表示装置は、入力画像処理手段１、黒補正手段２Ａ、画像表示手段３、及び黒近似データ発生手段４から構成され、黒補正手段２Ａ及び黒近似データ発生手段４によって黒補正部１１１を構成している。
【００５１】
以下、第１図を参照して、実施の形態１の画像表示装置の動作について説明する。画像表示装置に入力された３つの色データからなる画像データＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉは入力画像処理手段１に入力される。入力画像処理手段１は、入力された画像データＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉに入力画像処理を施し、３つの色データからなる入力処理後データＲ１，Ｇ１，Ｂ１を出力する。
【００５２】
ここで、入力画像処理としては、背景技術の欄（第３０図参照）で述べたように、入力される画像データの特性に応じた階調補正処理や画素数変換処理、色変換処理などが考えられる。
【００５３】
一方、黒近似データ発生手段４は、画像表示手段３における黒表示時の輝度、色度及び三刺激値（３つの画像指標値）のうち少なくとも一つに関与するデータである黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を保持しており、黒補正手段２Ａへと発生する。
【００５４】
黒補正手段２Ａは、入力画像処理手段１による入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１および黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を入力し、黒補正後画像データＲ２，Ｇ２，Ｂ２を算出して出力する。黒補正手段２Ａから出力された黒補正後画像データＲ２，Ｇ２，Ｂ２は画像表示手段３へと送られる。
【００５５】
なお、本明細書中において「黒補正」という用語は黒色の再現性の補正を意味し、外光の影響による「黒浮き」の補正と画像表示手段の特性による「黒浮き」の補正との総称として用いている。「黒浮き」とは、黒が本来の黒でなくもっと明るいグレイに見えるような現象を意味し、この黒浮きによって画像のコントラストが低下し、全体に白っぽい画像との印象を鑑賞者に与えてしまう。
【００５６】
すなわち、「黒補正」とは画像信号処理により、外光の影響の大きい場合もしくは画像表示手段における黒表示時の輝度または三刺激値が大きな場合において、画像表示手段に表示される色の輝度、色度または三刺激値を、外光の影響の少ない場合もしくは画像表示手段における黒表示時の輝度または三刺激値が小さな場合と同等にすることを指している。
【００５７】
画像表示手段３は、各画素が対応する黒補正後画像データＲ２，Ｇ２，Ｂ２の値に応じて発光することにより、所定の画面上で画像表示処理を行う。ここで、画像表示手段３としては液晶パネルやＣＲＴなどが考えられる。
【００５８】
第２図は、第１図で示した黒補正手段２Ａの内部構成例を示すブロック図である。同図に示すように、黒補正手段２Ａは、減算データ算出手段１０、減算手段１１、及びリミッタ１３から構成される。
【００５９】
以下、第２図を参照して、黒補正手段２Ａの動作について説明する。黒補正手段２Ａに入力された黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は減算データ算出手段１０に入力される。減算データ算出手段１０は、入力された黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３より、減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を算出して出力する。実施の形態１における減算データ算出手段１０は、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３をそのまま減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４として出力する、すなわちＲ４＝Ｒ３，Ｇ４＝Ｇ３，Ｂ４＝Ｂ３であるものとする。なお、減算データ算出手段１０は黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３をそのまま減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４として出力可能に、ハードウェア，ソフトウェアのいずれで構成してもよい。
【００６０】
減算手段１１は、入力後処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１および減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を入力し、下記の式（６）に示す比較的簡単な減算処理を実行することにより、減算後データＲ５，Ｇ５，Ｂ５を算出して出力する。なお、減算手段１１は既存の減算器等のハードウェアで構成しても、ソフトウェアで実現してもよい。
【００６１】
【数６】
0004152747.tif 000007
【００６２】
減算手段１１から出力される減算後データＲ５，Ｇ５，Ｂ５は、リミッタ１３へと入力される。リミッタ１３は、減算後データＲ５，Ｇ５，Ｂ５のうち、負の値を持つデータを“０”とし、“０”以上の値を持つデータはそのままの値を黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２として出力する。
【００６３】
ここで、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３について説明する。黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は画像表示手段３における黒表示時の輝度または色度より算出されたデータである。黒表示時の輝度または色度には、外光の影響のない状態での黒表示時の輝度または色度と、外光の反射光の輝度または色度が関与する。外光の影響のない状態での黒表示時の輝度または色度は、画像表示手段３の特性により決定され、外光の反射光の輝度または色度は、画像表示手段３に照射される外光の明るさまたは色度により決定される。
【００６４】
外光の影響のない状態において、画像表示手段３に黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２が入力された場合に、画像表示手段３上に表示される色（光）のＣＩＥ ＸＹＺ表色系に基づく三刺激値（以下、三刺激値とのみ記載）をＸ１，Ｙ１，Ｚ１とする。画像表示手段３として、入力される黒補正後画像データＲ２，Ｇ２，Ｂ２の大きさと、表示される色（光）の三刺激値Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の関係が、下記の式（７）で表されるような画像表示手段３を想定する。ここで、三刺激値は輝度および色度に相当し、三刺激値のうちＹ１は輝度に相当する値である。
【００６５】
【数７】
0004152747.tif 000008
【００６６】
式（７）において、ａｘｒ、ａｙｒ、ａｚｒ、ａｘg、ａｙg、ａｚg、ａｘb、ａｙb、ａｚb、およびＸｂｋ１、Ｙｂｋ１、Ｚｂｋ１は画像表示手段３の特性に依存する値であり、特に、Ｘｂｋ１、Ｙｂｋ１、Ｚｂｋ１は外光の影響のない状態において画像表示手段３の黒表示時、すなわちＲ２＝Ｇ２＝Ｂ２＝０の時に画像表示手段３上に表示される色（光）の三刺激値である。ここで、ａｘｒ、ａｙｒ、ａｚｒ、ａｘg、ａｙg、ａｚg、ａｘb、ａｙb、ａｚbは下記の式（８）で表される値であるとする。
【００６７】
【数８】
0004152747.tif 000009
【００６８】
さらに、入力画像処理手段１より出力される入力処理後データＲ１，Ｇ１，Ｂ１は整数であり、下記の式（９）で表される範囲の値であるものとする。
【００６９】
【数９】
0004152747.tif 000010
【００７０】
また、画像表示手段３の所定の画面の表面に外光が照射し、該外光が画像表示手段３の表面において反射されることにより生じる反射光の三刺激値をＸ２，Ｙ２，Ｚ２とする。この場合、画像表示装置を鑑賞する鑑賞者の目に入る光の三刺激値Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３は、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２により画像表示手段３に表示される色の三刺激値Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１と上記反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２の和で表される。すなわち、Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３は、下記の式（１０）により表される。鑑賞者にとっては、あたかもＸ３，Ｙ３，Ｚ３で表される色が画像表示手段３上に表示されたかのように感じられる。
【００７１】
【数１０】
0004152747.tif 000011
【００７２】
式（１０）より、Ｘｂｋ１＋Ｘ２，Ｙｂｋ１＋Ｙ２，Ｚｂｋ１＋Ｚ２が、外光の影響も考慮した画像表示手段３における黒表示時の三刺激値である。式（１０）より、外光の影響のない状態での黒表示時の三刺激値Ｘｂｋ１，Ｙｂｋ１，Ｚｂｋ１の値の変化と、外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２の値の変化は、鑑賞者の目に入る光の三刺激値Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３に対して同等の影響を持つ。本実施の形態においては、外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２による影響を補正する。ここで、Ｘｂｋ１，Ｙｂｋ１，Ｚｂｋ１は式（１１）に示す値であるとする。
【００７３】
【数１１】
0004152747.tif 000012
【００７４】
外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２による影響を黒補正手段２Ａにて補正する場合においては、上記外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２を画像表示手段３における仮想的な発光によるものであると考える。この場合、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は上記の仮想的な発光を発生させるための画像表示手段３へ入力されるデータとなる。ここで、外光の影響のない状態において画像表示手段３に入力される黒補正後画像データＲ２，Ｇ２，Ｂ２を特に黒補正後画像データＲ２０，Ｇ２０，Ｂ２０とすると、外光の影響のない状態において画像表示手段３上に表示される色（光）の三刺激値は、式（７）において黒補正後画像データＲ２，Ｇ２，Ｂ２を黒補正後画像データＲ２０，Ｇ２０，Ｂ２０に置き換えた下記式（１２）で表される。
【００７５】
【数１２】
0004152747.tif 000013
【００７６】
また、外光の影響がある状態においては、上記外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２は画像表示手段３における黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３による仮想的な発光の増加分であると考えられるので、上記式（１０）は下記式（１３）のように書き換えることができる。
【００７７】
【数１３】
0004152747.tif 000014
【００７８】
式（１２）および式（１３）より、下記の式（１４）が求められる。
【００７９】
【数１４】
0004152747.tif 000015
【００８０】
よって、式（１４）を用いれば、画像表示手段３の所定の画面の表面における外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２より、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を求めることができる。測定などによりＸ２，Ｙ２，Ｚ２が得られている場合、式（１４）により黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を算出し、黒近似データ発生手段に設定すればよい。三刺激値は、当該光の色度および輝度を表す数値である。
【００８１】
ここで、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３が画像表示手段３に入力された場合に表示される色の三刺激値Ｘ３１，Ｙ３１，Ｚ３１は、上記式（１０）において、Ｒ２＝Ｒ３，Ｇ２＝Ｇ３，Ｂ２＝Ｂ３とした時のＸ３，Ｙ３，Ｚ３であり、上記式（１４）および式（１０）より、下記の式（１５）により表される。
【００８２】
【数１５】
0004152747.tif 000016
【００８３】
また、画像表示手段３における黒表示時の三刺激値Ｘ３０，Ｙ３０，Ｚ３０は、上記式（１０）において、Ｒ２＝０，Ｇ２＝０，Ｂ２＝０することにより求められ、下記の式（１６）により表される。
【００８４】
【数１６】
0004152747.tif 000017
【００８５】
式（１５）および式（１６）より、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３が画像表示手段３に入力された場合に表示される色の三刺激値Ｘ３１，Ｙ３１，Ｚ３１と、画像表示手段３における黒表示時の三刺激値Ｘ３０，Ｙ３０，Ｚ３０の差は、画像表示手段３の所定の画面の表面における外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２となる。
【００８６】
一方、画像表示手段３の所定の画面の表面における外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２のうち、輝度を表すＹ２のみしか得られていない場合においては、外光の反射光の分光分布を仮定することにより、Ｘ２およびＺ２を求めた後、式（１４）により黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を算出して黒近似データ発生手段４に設定することができる。例えば、外光の反射光の分光分布が標準の光源であるＤ６５の分光分布と等しいと仮定すると、Ｘ２：Ｙ２：Ｚ２＝０．９５０５：１：１．０８９であることより、Ｙ２の値よりＸ２，Ｚ２の値を求めることができる。
【００８７】
ただし、外光の反射光の輝度Ｙ２から、外光の反射光の分光分布を仮定することによりＸ２およびＺ２を求める場合においては、実際の外光の分光分布と仮定した分光分布との相違が、黒補正後画像データＲ２，Ｇ２，Ｂ２に基づき画像表示手段３に表示される色の色度の相違につながる。
【００８８】
以下、実施の形態１の画像表示装置による具体的な効果の一例について示す。画像表示手段３の所定の画面の表面における外光の反射光の三刺激値をＸ３＝９．５０５，Ｙ３＝１０，Ｚ３＝１０．８９とする。この時、式（１４）より、黒近似データはＲ３＝１０，Ｇ３＝１０，Ｂ３＝１０となる。実施の形態１においては、減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４と黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３との間において、Ｒ４＝Ｒ３，Ｇ４＝Ｇ３，Ｂ４＝Ｂ３としているので、減算手段１１より出力される減算後データＲ５，Ｇ５，Ｂ５は、下記の式（１７）で表される。
【００８９】
【数１７】
0004152747.tif 000018
【００９０】
ここで、減算後データＲ５，Ｇ５，Ｂ５は、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１が１０未満の値である場合には負の値となるため、リミッタ１３において、当該負の値を“０”に置き換え、黒処理後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２として出力される。
【００９１】
本発明の実施の形態１における画像表示装置は、上記のように減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４（＝黒補正後画像データＲ２，Ｇ２，Ｂ２）を入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１から減算することにより、擬似的に外光の影響を除去することができる。
【００９２】
第３図は、実施の形態１による画像表示装置における、外光の影響がある状態での入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２と鑑賞者の目に入る色（光）のＣＩＥ ＸＹＺ表色系に基づく三刺激値Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３との関係を表形式で示した説明図である。なお、第３図においては、Ｒ１＝Ｇ１＝Ｂ１の関係が成立していること、すなわち無彩色のデータが黒補正手段２Ａへ入力される場合を示している。
【００９３】
第３図において、黒補正後画像データＲ２，Ｇ２，Ｂ２それぞれが画像表示手段３に入力された場合の鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値のうち輝度に相当するＹ３の、Ｒ１＝１００，Ｇ１＝１００，Ｂ１＝１００の時（白表示時）のＹ３（Ｙmax）に対する比を対白比（Ｙ／Ｙmax）として示している。
【００９４】
第４図は、外光の影響のない状態での入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１と鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３との関係を表形式で示した説明図である。なお、外光の影響のない場合においては、黒近似データはＲ３＝０，Ｇ３＝０，Ｂ３＝０となる。
【００９５】
第３図と第４図との比較より、実施の形態１における画像表示装置においては、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１が黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３（＝１０，１０，１０）より大きな値である場合においては、外光の影響のない場合と同等の表示が実現されている。
【００９６】
一般に、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に比べて１／１０程度と小さい値である場合が多く、本発明の実施の形態１による画像表示装置によれば、外光の影響がある場合においても、多くのデータにおいて外光の影響のない状態と同等の表示が可能となり、鑑賞者にとってコントラストの大きい、視認性の良い画像を提供することが可能となる。
【００９７】
さらに、実施の形態１における画像表示装置においては、画像表示手段３における表示の明るさを変化させず、画像表示手段３に入力されるデータに対する画像処理を行うので、コストや消費電力の増加や、耐用年数の減少などの問題は発生しない。
【００９８】
また第５図は、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１と輝度刺激値Ｙ３との関係を示すグラフである。同図において、実線が外光の影響のある場合での本発明による画像表示装置を表し、一点破線は外光の影響のある場合での従来の画像表示装置を表し、点線は外光の影響のない場合を表す。第５図から、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１が黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３（＝１０，１０，１０）より大きな値である場合においては、外光の影響のない場合と同等の表示が実現されていることが容易に理解できる。
【００９９】
２．実施の形態２
上記実施の形態１においては、外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２による影響のみを補正するように黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を設定するようにしたが、外光の影響および画像表示手段の特性の両方により黒表示時の三刺激値が大きな値となる場合において、その影響を軽減するように黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を設定することもできる。
【０１００】
第６図はこの発明における実施の形態２である画像表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、実施の形態２における画像表示装置の全体構成は、黒近似データ発生手段４が黒近似データ発生手段４２に置き換わっている点を除き上記実施の形態１と同じであり、黒近似データ発生手段４２は黒近似データ発生手段４とは異なる黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を発生する。すなわち、黒補正手段２Ａ及び黒近似データ発生手段４２によって黒補正部１１２を構成している。
【０１０１】
なお、実施の形態２においても、実施の形態１と同様、画像表示手段３の所定の画面の表面に外光が照射し、該外光が画像表示手段３の所定の画面の表面において反射されることにより生じる反射光の三刺激値をＸ２，Ｙ２，Ｚ２とする。この場合、画像表示装置を鑑賞する鑑賞者の目に入る光の三刺激値Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３は、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２により画像表示手段３に表示される色の三刺激値Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１と上記反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２の和で表される。すなわち、Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３は、下記の式（１８）により表される。以上の動作は上記実施の形態１と同様である。
【０１０２】
【数１８】
0004152747.tif 000019
【０１０３】
式（１８）において、ａｘｒ、ａｙｒ、ａｚｒ、ａｘg、ａｙg、ａｚg、ａｘb、ａｙb、ａｚb、およびＸｂｋ１、Ｙｂｋ１、Ｚｂｋ１は画像表示手段３の特性に依存する値であり、特に、Ｘｂｋ１、Ｙｂｋ１、Ｚｂｋ１は外光の影響のない状態において画像表示手段３の黒表示時、すなわちＲ２＝Ｇ２＝Ｂ２＝０の時に画像表示手段３上に表示される色（光）の三刺激値である。黒表示時の三刺激値Ｘｂｋ１，Ｙｂｋ１，Ｚｂｋ１は現実には“０”より大きな値を持つが、理論上はともに“０”となるべき値であり、できるだけ小さな値であることが望ましい。
【０１０４】
外光の影響のない状態における画像表示手段３の黒表示時の三刺激値Ｘｂｋ１，Ｙｂｋ１，Ｚｂｋ１、および外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２による影響を黒補正手段２Ａにて補正する場合においては、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は下記の式（１９）により求める。
【０１０５】
【数１９】
0004152747.tif 000020
【０１０６】
測定などにより、外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２が得られている場合、式（１９）により黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を算出し、黒近似データ発生手段に設定すればよい。三刺激値は、当該光の色度および輝度を表す数値である。
【０１０７】
ここで、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３が画像表示手段３に入力された場合に表示される色の三刺激値Ｘ３１，Ｙ３１，Ｚ３１は、上記式（１８）において、Ｒ２＝Ｒ３，Ｇ２＝Ｇ３，Ｂ２＝Ｂ３とした時のＸ３，Ｙ３，Ｚ３であり、上記式（１９）および式（１８）より、下記の式（２０）により表される。
【０１０８】
【数２０】
0004152747.tif 000021
【０１０９】
また、画像表示手段３における黒表示時の三刺激値Ｘ３０，Ｙ３０，Ｚ３０は、上記式（１８）において、Ｒ２＝０，Ｇ２＝０，Ｂ２＝０することにより求められ、下記の式（２１）により表される。
【０１１０】
【数２１】
0004152747.tif 000022
【０１１１】
式（２０）および式（２１）より、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３が画像表示手段３に入力された場合に表示される色の三刺激値Ｘ３１，Ｙ３１，Ｚ３１と、画像表示手段３における黒表示時の三刺激値Ｘ３０，Ｙ３０，Ｚ３０の差は、外光の影響がある場合の画像表示手段３における黒表示時の三刺激値Ｘｂｋ１＋Ｘ２，Ｙｂｋ１＋Ｙ２，Ｚｂｋ１＋Ｚ２となる。
【０１１２】
一方、画像表示手段３の所定の画面の表面における外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２のうち、輝度を表すＹ２のみしか得られていない場合においては、外光の反射光の分光分布を仮定することにより、Ｘ２およびＺ２を求め、式（１９）により黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を算出した後、黒近似データ発生手段４２に設定することができる。例えば、外光の反射光の分光分布が標準の光源であるＤ６５の分光分布と等しいと仮定すると、Ｘ２：Ｙ２：Ｚ２＝０．９５０５：１：１．０８９であることより、Ｙ２の値よりＸ２，Ｚ２の値を求めることができる。
【０１１３】
ただし、外光の反射光の輝度Ｙ２から、外光の反射光の分光分布を仮定することによりＸ２およびＺ２を求める場合においては、実際の外光の分光分布と仮定した分光分布との相違が、黒補正後画像データＲ２，Ｇ２，Ｂ２に基づき画像表示手段３に表示される色の色度の相違につながる。
【０１１４】
以下、実施の形態２の具体的な効果の一例について示す。画像表示手段３の所定の画面の表面における外光の反射光の三刺激値をＸ３＝９．５０５，Ｙ３＝１０，Ｚ３＝１０．８９とする。また、外光の影響のない状態における画像表示手段３の黒表示時の三刺激値をＸｂｋ１＝１０，Ｙｂｋ１＝１０，Ｚｂｋ１＝１０とする。この時、式（１９）より、黒近似データはＲ３＝２２，Ｇ３＝１９，Ｂ３＝１９となる。本実施の形態においては、Ｒ４＝Ｒ３，Ｇ４＝Ｇ３，Ｂ４＝Ｂ３としているので、減算手段１１より出力される減算後データＲ５，Ｇ５，Ｂ５は、下記の式（２２）で表される。
【０１１５】
【数２２】
0004152747.tif 000023
【０１１６】
ここで、減算後データは、入力処理後データが２２未満の値である場合には負の値となるため、リミッタ１３において負の値を“０”に置き換え、黒補正後画像データＲ２，Ｇ２，Ｂ２として出力される。
【０１１７】
本発明の実施の形態２における画像表示装置は、上記のように、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１から減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４（＝黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３）を減算することにより、外光の影響のない状態における画像表示手段の黒表示時の三刺激値Ｘｂｋ１，Ｙｂｋ１，Ｚｂｋ１、および外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２による影響を擬似的に除去することができる。
【０１１８】
第７図は、実施の形態２による画像表示装置における、外光の影響がある状態での入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２と鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３との関係を表形式で示した説明図である。第７図においては、Ｒ１＝Ｇ１＝Ｂ１の関係が成立していること、すなわち無彩色のデータが黒補正手段２Ａへ入力される場合を示している。
【０１１９】
第７図において、黒補正後画像データＲ２，Ｇ２，Ｂ２がそれぞれ画像表示手段３に入力された場合の鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値のうち輝度に相当する輝度刺激値Ｙ３の、Ｒ１＝１００，Ｇ１＝１００，Ｂ１＝１００の時（白表示時）のＹ３（Ｙmax）に対する比を対白比（Ｙ／Ｙmax）として示している。
【０１２０】
第８図は、外光の影響がある状態において、黒近似データはＲ３＝０，Ｇ３＝０，Ｂ３＝０とした場合、すなわち黒補正手段２Ａにおける補正を行わない場合での入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１と鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３との関係を表形式で示した説明図である。
【０１２１】
第９図は、外光の影響がなく、しかもＸｂｋ１＝Ｙｂｋ１＝Ｚｂｋ１＝０と仮定した仮想画像表示装置の入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１と鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３との関係を表形式で示した説明図である。
【０１２２】
第７図と第９図の比較より、実施の形態２における画像表示装置においては、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１が黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３（Ｒ３＝２２，Ｇ３＝１９，Ｂ３＝１９）より大きな値である場合においては、三刺激値Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３に外光の影響がなく、しかもＸｂｋ１＝Ｙｂｋ１＝Ｚｂｋ１＝０と仮定した仮想画像表示装置と同等の表示が実現されている。
【０１２３】
一般に、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に比べて小さい値である場合が多く、本発明の実施の形態２による画像表示装置によれば、外光の影響および画像表示手段の特性の両方により黒表示時の三刺激値が大きな値となる場合においても、多くのデータにおいて黒表示時の三刺激値が“０”である場合と同等の表示が可能となり、鑑賞者にとってコントラストの大きい、視認性の良い画像を提供することが可能となる。
【０１２４】
また、第１０図は、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１と輝度刺激値Ｙ３の関係を示したグラフである。第１０図において、実線が外光の影響および画像表示手段の特性の両方により黒表示時の三刺激値が大きな値となる場合での本発明による画像表示装置を表し、一点破線は外光の影響および画像表示手段の特性の両方により黒表示時の三刺激値が大きな値となる場合での従来の画像表示装置を表し、点線は外光の影響がなく、Ｘｂｋ１＝Ｙｂｋ１＝Ｚｂｋ１＝０である場合を表す。
【０１２５】
なお、実施の形態２においては、外光の影響および画像表示手段の特性の両方により黒表示時の三刺激値が大きな値となる場合において、黒表示時の三刺激値が“０”である場合と同等の表示を行うように黒近似データの値を設定したが、必ずしもその必要はなく、黒表示時の三刺激値について所定の値を規定し、黒表示時の三刺激値が該所定の値である場合と同等の表示を行うように黒近似データの値を設定してもよい。
【０１２６】
３．実施の形態３
第１１図はこの発明の実施の形態３による画像表示装置における黒補正手段の構成を示すブロック図である。同図に示すように、黒補正手段２Ｂは、減算データ算出手段１０、減算手段１１、加算データ発生手段１４及び加算手段１５から構成される。なお、減算データ算出手段１０、減算手段１１は第２図で示した実施の形態１におけるものと同一のものである。また、黒補正手段２Ａが黒補正手段２Ｂに置き換わった以外の全体構成は、第１図で示した実施の形態１と同様である。
【０１２７】
第１１図に示すように、実施の形態１の場合と同じく、黒補正手段２Ｂに入力された黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は減算データ算出手段１０に入力され、減算データ算出手段１０において減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４が算出される。本実施の形態における減算データ算出手段１０も、上記した実施の形態１と同じく、黒近似データをそのまま減算データとして出力する、すなわちＲ４＝Ｒ３，Ｇ４＝Ｇ３，Ｂ４＝Ｂ３であるものとする。減算手段１１は、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１及び減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を入力とし、減算処理により減算後データＲ５，Ｇ５，Ｂ５を算出して出力する。
【０１２８】
加算データ発生手段１４は、減算手段１１からの出力である減算後データＲ５，Ｇ５，Ｂ５が入力し、減算後データＲ５，Ｇ５，Ｂ５の値に対応した加算用データＲ６，Ｇ６，Ｂ６を発生する。ここで、減算後データＲ５，Ｇ５，Ｂ５が所定のしきい値以上の場合、加算用データＲ６，Ｇ６，Ｂ６の値を“０”とする。加算データ発生手段１４は、メモリを用いたルックアップテーブルなどにより実現できる。
【０１２９】
加算手段１５は、減算手段１１からの出力である減算後データＲ５，Ｇ５，Ｂ５と加算用データＲ６，Ｇ６，Ｂ６とを入力し、下記の式（２３）により表される加算処理により、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２を算出する。なお、加算手段１５は既存の加算器等のハードウェアで構成しても、ソフトウェアで構成してもよい。
【０１３０】
【数２３】
0004152747.tif 000024
【０１３１】
実施の形態３では、実施の形態１と同じく、画像表示手段３の所定の画面の表面における外光の反射光の三刺激値をＸ３＝９．５０５，Ｙ３＝１０，Ｚ３＝１０．８９とする。この時、黒近似データはＲ３＝１０，Ｇ３＝１０，Ｂ３＝１０となる。本実施の形態においては、Ｒ４＝Ｒ３，Ｇ４＝Ｇ３，Ｂ４＝Ｂ３としているので、減算手段１１より出力される減算後データＲ５，Ｇ５，Ｂ５は、下記の式（２４）で表される。
【０１３２】
【数２４】
0004152747.tif 000025
【０１３３】
第１２図(a) 〜第１２図(c) は、減算後データと加算用データとの関係を示すグラフである。同図に示すように、加算データ発生手段１４は、減算後データＲ５，Ｇ５，Ｂ５の値に応じた加算用データＲ６，Ｇ６，Ｂ６を発生する。例えば、減算後データＲ５が１０以上であるとき、Ｒ６＝０であり、減算後データＲ５＝０の時にはＲ６＝５、減算後データＲ５＝−１０の時にはＲ６＝１０となる。
【０１３４】
第１３図は、本実施の形態による画像表示装置における、外光の影響がある状態での入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２と鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３との関係を表形式で示した説明図である。第１３図においては、Ｒ１＝Ｇ１＝Ｂ１の関係が成立していること、すなわち無彩色のデータが黒補正手段２Ｂへ入力される場合を示している。第１３図において、黒補正後画像データＲ２，Ｇ２，Ｂ２それぞれが画像表示手段３に入力された場合の鑑賞者の目に入る色（光）のＣＩＥ ＸＹＺ表色系に基づく三刺激値のうち輝度に相当するＹ３の、Ｒ１＝１００，Ｇ１＝１００，Ｂ１＝１００の時（白表示時）のＹ３（Ｙmax）に対する比を対白比（Ｙ／Ｙmax）として示している。
【０１３５】
実施の形態３における画像表示装置においては、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１が黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３（Ｒ３＝１０，Ｇ３＝１０，Ｂ３＝１０）の２倍より大きな値である場合においては、外光の影響のない場合と同等の表示が実現されている。一般に、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に比べて１／１０程度と小さい値である場合が多く、本発明の実施の形態３による画像表示装置によれば、外光の影響がある場合においても、多くの割合のデータで外光の影響のない状態と同等の表示が可能となり、鑑賞者にとってコントラストの大きい、視認性の良い画像を提供することが可能となる。
【０１３６】
また、実施の形態１における画像表示装置においては、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１が黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３以下である領域において輝度が一定となる「黒つぶれ」現象が見られるが、実施の形態３における画像表示装置においては、加算データ発生手段１４が画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に基づき加算用データＲ６，Ｇ６，Ｂ６を発生することにより、「黒つぶれ」は生じていない。なお、実施の形態３における画像表示装置において、外光の影響のない場合と同等の表示が実現される入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の範囲は、加算データ発生手段１４により発生される加算データの内容により異なる。
【０１３７】
第１４図は、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１と輝度刺激値Ｙ３との関係を示したグラフである。同図において、実線は外光の影響がある場合での本発明の実施の形態３による画像表示装置を表し、一点破線は外光の影響がある場合での従来の画像表示装置を表し、点線は外光の影響のない場合を表す。
【０１３８】
なお、実施の形態３においては、外光の影響がある場合において、外光の影響のない場合と同等の表示を行うように黒近似データの値を設定したが、実施の形態２の考え方を応用することにより、外光の影響に加え、画像表示手段の特性により黒表示時の三刺激値が大きな値となる場合において、黒表示時の三刺激値が０である場合と同等の表示を行うように黒近似データの値を設定することもできる。
【０１３９】
４．実施の形態４
第１５図はこの発明の実施の形態４による画像表示装置における黒補正手段の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、実施の形態４の黒補正手段２Ｃは、減算データ算出手段１０Ｂ（乗算係数算出手段１６ａ，乗算手段１７）及び減算手段１１で構成される。なお、減算手段１１は第２図で示した実施の形態１におけるものと同一のものである。なお、黒補正手段２Ａが黒補正手段２Ｃに置き換わった以外の全体構成は、第１図で示した実施の形態１と同一である。
【０１４０】
実施の形態１の場合と同じく、黒補正手段２Ｃに入力された黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は減算データ算出手段１０Ｂに入力され、減算データ算出手段１０Ｂにおいて減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４が算出される。
【０１４１】
減算データ算出手段１０Ｂは、乗算手段１７と乗算係数算出手段１６ａから構成され、乗算係数算出手段１６ａは、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１および黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を入力し、これらのデータに基づき乗算係数ｐを算出して出力する。
【０１４２】
乗算手段１７は、乗算係数算出手段１６ａから出力された乗算係数ｐと、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３とを入力し、下記の式（２５）に示す乗算処理により減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を算出する。なお、乗算手段１７は既存の乗算器等のハードウェアで構成しても、ソフトウェアで構成しても良い。
【０１４３】
【数２５】
0004152747.tif 000026
【０１４４】
減算手段１１は入力後処理後データＲ１，Ｇ１，Ｂ１および減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を入力し、下記の式（２６）に示す減算処理により、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２を算出して出力する。
【０１４５】
【数２６】
0004152747.tif 000027
【０１４６】
第１６図は乗算係数算出手段１６ａの内部構成例を示すブロック図である。同図に示すように、乗算係数算出手段１６ａは、最小値判別手段１８、ルックアップテーブル１９ａ〜１９ｃ、データ選択手段２０、及び減算手段２５から構成される。
【０１４７】
入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１および黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は、減算手段２５に入力される。減算手段２５は下記の式（２７）で表される減算処理により、減算後データＲ７，Ｇ７，Ｂ７を算出する。なお、減算手段２５は減算手段１１同様、ハードウェア，ソフトウェアのいずれで実現しても良い。
【０１４８】
【数２７】
0004152747.tif 000028
【０１４９】
減算手段２５より出力される減算後データＲ７，Ｇ７，Ｂ７は、最小値判別手段１８に入力される。最小値判別手段１８は、減算後データＲ７，Ｇ７，Ｂ７のうち、いずれの値が最小値であるかを判別し、その判別結果を選択信号Ｓとして出力する。なお、最小値判別手段１８はハードウェア，ソフトウェアのいずれで実現しても良い。
【０１５０】
一方、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１は、それぞれルックアップテーブル（ＬＵＴ）１９ａ，１９ｂ，１９ｃにも入力される。
【０１５１】
ルックアップテーブル１９ａは、入力処理後の画像データＲ１をアドレスとし、対応する乗算係数があらかじめ記憶されている。したがって、ルックアップテーブル１９ａは、入力処理後の画像データＲ１の値に対応する乗算係数ｐｒ（＜１）を出力する。ルックアップテーブル１９ｂ，１９ｃについても同様であり、ルックアップテーブル１９ｂからは画像データＧ１の値に対応する乗算係数ｐｇ（＜１）が出力され、ルックアップテーブル１９ｃからは画像データＢ１の値に対応する乗算係数ｐｂ（＜１）が出力される。
【０１５２】
ルックアップテーブル１９ａ，１９ｂ，１９ｃから出力された乗算係数ｐｒ，ｐｇ，ｐｂは、データ選択手段２０に入力される。データ選択手段２０には、最小値判別手段１８からの選択信号Ｓも入力される。
【０１５３】
データ選択手段２０は、選択信号Ｓの内容に従って、乗算係数ｐの候補である乗算係数ｐｒ，ｐｇ，ｐｂのうちから乗算係数ｐを選択して出力する。なお、データ選択手段２０はハードウェア，ソフトウェアのいずれで実現しても良い。
【０１５４】
実施の形態４における乗算係数算出手段１６ａは、以上のような動作により乗算係数ｐを算出して出力する。
【０１５５】
ここで、ルックアップテーブル１９ａ，１９ｂ，１９ｃに記憶される乗算係数ｐｒ，ｐｇ，ｐｂの一例について述べる。実施の形態４における画像表示装置においては、減算手段１１にて入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１から減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を減算することにより黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２を算出することは上述の通りである。理論的には、減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４は、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３と等しくなるべきである。
【０１５６】
しかし、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は画像表示手段３における黒表示時の輝度、色度または三刺激値に関与するデータであって、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の値によっては変化しない。したがって、減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４と黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３とが等しい場合、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の値が黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３よりも小さいと、黒補正後データに負の値が発生することになる。そこで、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の値が小さい場合に、１より小さい乗算係数ｐｒ，ｐｇ，ｐｂを発生し、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３と乗じて減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４とすることにより、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２に負の値が発生することを確実に防止する。
【０１５７】
第１７図は、入力処理後の画像データと黒補正後データとの関係例を示すグラフである。入力処理後の画像データＲ１と黒補正後データＲ２が第１７図に示すような関係となるような乗算係数ｐｒをルックアップテーブル１９ａに記憶する場合を考える。この時、Ｒ２は下記の式（２８）で表される。
【０１５８】
【数２８】
0004152747.tif 000029
【０１５９】
減算用データＲ４は、黒補正後データＲ２と入力処理後の画像データＲ１の差であるので、下記の式（２９）により表される。
【０１６０】
【数２９】
0004152747.tif 000030
【０１６１】
さらに、乗算係数ｐｒは減算用データＲ４の黒近似データＲ３に対する比であり、下記の式（３０）により求めることができる。以上は乗算係数ｐｒについて説明したが、乗算係数ｐｇ，ｐｂについても同様である。
【０１６２】
【数３０】
0004152747.tif 000031
【０１６３】
また、実施の形態４においては、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１から黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を減算して得られる減算後データＲ７，Ｇ７，Ｂ７の最小値を最小値判別手段１８によって判別し、最小値判別手段１８の判別結果に基づき、データ選択手段２０によって乗算係数ｐを選択するように構成している。このように、減算後データＲ７，Ｇ７，Ｂ７の最小値判別結果を用いることにより、乗算係数ｐｒ，ｐｇ，ｐｂのうちの最小値を乗算係数ｐとして選択することができる。そして、乗算係数ｐｒ，ｐｇ，ｐｂのうちの最小値を乗算係数ｐとして選択することにより、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２において負の値が発生することを確実に防止することが可能となる。
【０１６４】
第１８図は、実施の形態４による画像表示装置における、外光の影響がある状態での入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２と鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３との関係を表形式で示した説明図である。第１８図においては、Ｒ１＝Ｇ１＝Ｂ１の関係が成立していること、すなわち無彩色のデータが黒補正手段２Ｃへ入力される場合を示している。
【０１６５】
第１８図において、各Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２が画像表示手段３に入力された場合の鑑賞者の目に入る色（光）の三刺激値のうち輝度に相当するＹ３の、Ｒ１＝１００，Ｇ１＝１００，Ｂ１＝１００の時（白表示時）のＹ３（Ｙmax）に対する比を対白比（Ｙ／Ｙmax）として示している。
【０１６６】
ここで、実施の形態１と同じく、画像表示手段３の所定の画面の表面における外光の反射光の三刺激値をＸ３＝９．５０５，Ｙ３＝１０，Ｚ３＝１０．８９とする。この時、黒近似データはＲ３＝１０，Ｇ３＝１０，Ｂ３＝１０となる。
【０１６７】
実施の形態４における画像表示装置においては、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１が黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３（Ｒ３＝１０，Ｇ３＝１０，Ｂ３＝１０）の２倍より大きな値である場合においては、外光の影響のない場合と同等の表示が実現されている。一般に、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に比べて１／１０程度と小さい値である場合が多く、本発明の実施の形態４による画像表示装置によれば、外光の影響がある場合においても、多くの割合のデータで外光の影響のない状態と同等の表示が可能となり、鑑賞者にとってコントラストの大きい、視認性の良い画像を提供することが可能となる。
【０１６８】
また、上記実施の形態１における画像表示装置においては、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１が黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３以下である領域において輝度が一定となる「黒つぶれ」現象が見られるが、実施の形態４における画像表示装置においては、減算データ算出手段１０Ｂが画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に基づき減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を算出することにより「黒つぶれ」は生じていない。なお、実施の形態４における画像表示装置において、外光の影響のない場合と同等の表示が実現される入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の範囲は、ルックアップテーブル１９ａ，１９ｂ，１９ｃに記憶される乗算係数ｐｒ，ｐｇ，ｐｂの内容により異なる。
【０１６９】
第１９図は、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１と輝度刺激値Ｙ３との関係を示したグラフある。同図において、実線は外光の影響がある場合での本発明の実施の形態４による画像表示装置を表し、一点破線は外光の影響がある場合での従来の画像表示装置を表し、点線は外光の影響のない場合を表す。
【０１７０】
なお、実施の形態４においては、外光の影響がある場合において、外光の影響のない場合と同等の表示を行うように黒近似データの値を設定したが、実施の形態２の考え方を応用することにより、外光の影響に加え、画像表示手段の特性により黒表示時の三刺激値が大きな値となる場合において、黒表示時の三刺激値が０である場合と同等の表示を行うように黒近似データの値を設定することもできる。
【０１７１】
５．実施の形態５
第２０図はこの発明の実施の形態５による画像表示装置における黒補正手段の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、黒補正手段２Ｄは、減算データ算出手段１０Ｃ（乗算係数算出手段１６ｂ，乗算手段１７）及び減算手段１１から構成される。同図において、減算手段１１、乗算手段１７は第１５図で示した実施の形態４におけるものと同一のものであり、黒補正手段２Ａが黒補正手段２Ｄに置き換わる以外の全体構成は、第１図で示した実施の形態１と同一である。
【０１７２】
上記実施の形態４の場合と同じく、黒補正手段２Ｄに入力された黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は減算データ算出手段１０Ｃに入力され、減算データ算出手段１０Ｃにおいて減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４が算出される。減算データ算出手段１０Ｃは、乗算手段１７と乗算係数算出手段１６ｂから構成される。乗算係数算出手段１６ｂは、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１を入力し、乗算係数ｐを算出する。
【０１７３】
乗算手段１７は、乗算係数算出手段１６ｂから出力された乗算係数ｐと、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３とを入力し、乗算処理により減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を算出する。減算手段１１は入力後処理後データＲ１，Ｇ１，Ｂ１及び減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を入力とし、減算処理により黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２を算出して出力する。減算手段１１及び乗算手段１７の処理は実施の形態４と同様である。
【０１７４】
第２１図は、第２０図で示した乗算係数算出手段の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、乗算係数算出手段１６ｂは、最小値判別手段１８Ｂ、ルックアップテーブル１９ａ〜１９ｃ、及びデータ選択手段２０から構成される。なお、ルックアップテーブル１９ａ〜１９ｃ及びデータ選択手段２０は第１６図で示した実施の形態４におけるものと同一である。
【０１７５】
実施の形態４においては、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１および黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３の差を最小値判別手段１８に入力し、その最小値判別結果を用いて、乗算係数ｐを乗算係数ｐｒ，ｐｇ，ｐｂの中から選択するように構成していた。
【０１７６】
一方、実施の形態５における乗算係数算出手段１６ｂにおける最小値判別手段１８Ｂは、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１を入力し、その最小値判別結果を用いて、乗算係数ｐを乗算係数ｐｒ，ｐｇ，ｐｂの中から選択する選択信号Ｓを出力する。なお、最小値判別手段１８Ｂはハードウェアで構成してもソフトウェアで構成しても良い。また、乗算係数算出手段１６ｂ以外の構成は第１６図で示した実施の形態４と同一であり、詳しい説明は省略する。
【０１７７】
実施の形態５における乗算係数算出手段１６ｂを用いても、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３間に大きなバラツキがないため、実施の形態４における乗算係数算出手段１６ａと同じく、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２において負の値が発生することを防止することが可能となる。
【０１７８】
したがって、本発明の実施の形態５による画像表示装置によれば、外光の影響がある場合においても、多くの割合のデータで外光の影響のない状態と同等の表示が可能となり、鑑賞者にとってコントラストの大きい、視認性の良い画像を提供することが可能となる。また、実施の形態１における画像表示装置においては、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１が黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３以下である領域において輝度が一定となる「黒つぶれ」現象が見られるが、実施の形態５における画像表示装置においては、ルックアップテーブルに適切な乗算係数を記憶させることにより、「黒つぶれ」を抑制することが可能となる。
【０１７９】
また、実施の形態５は、実施の形態２の考え方を応用して黒近似データを設定することにより、外光の影響に加え、画像表示手段の特性により黒表示時の三刺激値が大きな値となる場合において、黒表示時の三刺激値が０である場合と同等の表示を行うこともできる。
【０１８０】
６．実施の形態６
第２２図はこの発明の実施の形態６による画像表示装置における乗算係数算出手段の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、乗算係数算出手段１６ｃはルックアップテーブル１９ａ〜１９ｃ及び最小値選択手段２１から構成される。なお、ルックアップテーブル１９ａ〜１９ｃは第１６図及び第２１図で示した実施の形態４及び実施の形態５におけるものと同一である。また、黒補正手段２Ｄ内の構成は乗算係数算出手段１６ｂが乗算係数算出手段１６ｃに置き換わる以外は、第２０図で示した実施の形態５と同一である。また、黒補正手段２Ａが黒補正手段２Ｄに置き換わる以外の全体構成は、第１図で示した実施の形態１と同一である。
【０１８１】
第２２図に示すように、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１は、ルックアップテーブル１９ａ，１９ｂ，１９ｃに入力され、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の値に対応する乗算係数ｐｒ，ｐｇ，ｐｂが出力される処理は、上記実施の形態５と同一である。ルックアップテーブル１９ａ，１９ｂ，１９ｃから出力された乗算係数ｐｒ，ｐｇ，ｐｂは、最小値選択手段２１に入力され、最小値選択手段２１は、乗算係数ｐｒ，ｐｇ，ｐｂの中の最小値を乗算係数ｐとして出力する。なお、最小値選択手段２１はハードウェアで構成してもソフトウェアで構成しても良い。
【０１８２】
実施の形態６における乗算係数算出手段１６ｃにおいては、乗算係数ｐｒ，ｐｇ，ｐｂの中の最小値を乗算係数ｐとして出力するので、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２において負の値が発生することを防止することが可能となる。したがって、本発明による画像表示装置によれば、外光の影響がある場合においても、多くの割合のデータで外光の影響のない状態と同等の表示が可能となり、鑑賞者にとってコントラストの大きい、視認性の良い画像を提供することが可能となる。
【０１８３】
また、実施の形態１における画像表示装置においては、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１が黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３以下である領域において輝度が一定となる「黒つぶれ」現象が見られるが、実施の形態６における画像表示装置においては、ルックアップテーブルに適切な乗算係数を記憶させることにより、「黒つぶれ」を抑制することが可能となる。
【０１８４】
また、実施の形態６は、実施の形態２の考え方を応用して黒近似データを設定することにより、外光の影響に加え、画像表示手段の特性により黒表示時の三刺激値が大きな値となる場合において、黒表示時の三刺激値が０である場合と同等の表示を行うこともできる。
【０１８５】
７．実施の形態７
第２３図はこの発明の実施の形態７による画像表示装置の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、入力画像処理手段１、黒補正手段２Ａ、画像表示手段３、及び黒近似データ発生手段４は、第１図で示した実施の形態１におけるものと同一であり、新たに黒近似データ算出手段５、及び外光検出手段６が追加された点が実施の形態１と異なる。すなわち、黒補正手段２Ａ、黒近似データ発生手段４、黒近似データ算出手段５及び外光検出手段６によって黒補正部１１３を構成している。
【０１８６】
外光検出手段６は、画像表示手段３の所定の画面の表面に照射する外光の三刺激値Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４を検出し、外光検出データとして黒近似データ算出手段５に出力する。
【０１８７】
黒近似データ算出手段５は、外光検出手段６から出力された外光の三刺激値Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４を入力し、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を算出して、算出した黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を黒近似データ発生手段４に設定する。
【０１８８】
一方、画像表示装置に入力された３つの色データからなる画像データＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉは入力画像処理手段１に入力される。入力画像処理手段１は、入力された画像データＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉに入力画像処理を施し、３つの色データからなる入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１を出力する。ここで、入力画像処理としては、入力される画像データの特性に応じた階調補正処理や画素数変換処理、色変換処理などが考えられる。黒近似データ発生手段４は、黒近似データ算出手段５により設定された黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を保持しており、この黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を発生して黒補正手段２Ａに出力する。
【０１８９】
黒補正手段２Ａは、上記入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１および黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を入力とし、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２を算出して出力する。黒補正手段２Ａから出力された黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２は画像表示手段３へと送られる。画像表示手段３３では、各画素が対応する黒補正後画像データＲ２，Ｇ２，Ｂ２の値に応じて発光し、画像表示される。ここで、画像表示手段としては液晶パネルやＣＲＴなどが考えられる。黒補正手段２Ａにおいて、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２が算出される処理は、上記実施の形態１と同様であるため詳しい説明は省略する。また、黒補正手段２Ａを実施の形態２〜実施の形態６に示した構成で実現することもできる。
【０１９０】
ここで、黒近似データ算出手段５において、外光の三刺激値Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４から黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を算出する処理について説明する。黒近似データ算出手段５においては、まず、外光の三刺激値Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４から画像表示手段３の所定の画面の表面における外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２を算出する。外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２の算出は、画像表示手段３の所定の画面の表面における反射率や分光反射率特性などの情報を用いて行うことができる。例えば、画像表示手段３の所定の画面の表面における反射率がａ１であり、すべての波長の光を均一に反射するとすると、外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２は下記の式（３１）により算出できる。
【０１９１】
【数３１】
0004152747.tif 000032
【０１９２】
次に、算出した外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２より、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を算出するのであるが、外光の反射光の三刺激値Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２からの黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３の算出方法については、既に実施の形態１に述べた通りである。
【０１９３】
実施の形態７における画像表示装置は、外光検出手段６において画像表示手段の表面に照射する外光の三刺激値を検出し、検出結果により黒近似データを算出するため、あらかじめ黒近似データを設定することなく、画像表示装置が使用される環境に沿って自動的に適切な黒近似データが設定される。
【０１９４】
したがって、外光の影響がある場合においても、多くの割合のデータで外光の影響のない状態と同等の表示が可能となり、鑑賞者にとってコントラストの大きい、視認性の良い画像を提供することが可能となる。
【０１９５】
なお、実施の形態７においては、外光検出手段６が反射光の三刺激値を検出し、外光検出データとして出力する場合について示したが、外光検出手段６は、反射光の輝度のみを検出してもよい。この場合、検出された輝度が外光検出データとして黒近似データ算出手段５へと出力される。輝度のみから黒近似データを算出する手順については、既に実施の形態１で述べた通りである。
【０１９６】
８．実施の形態８
第２４図はこの発明の実施の形態８による画像表示装置の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、入力画像処理手段１、画像表示手段３及び黒近似データ発生手段４は第１図で示した実施の形態１におけるものと同一であり、黒補正手段２Ａに置き換わってルックアップテーブル９及びテーブルデータ書込手段２２が用いられた点が実施の形態１と異なる。すなわち、黒近似データ発生手段４、ルックアップテーブル９、及びテーブルデータ書込手段２２によって黒補正部１１４を構成している。
【０１９７】
実施の形態８における画像表示装置は、黒補正手段における処理をルックアップテーブル９により実現している。
【０１９８】
テーブルデータ書込手段２２は、黒近似データ発生手段４からの黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を入力し、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を用いて、入力処理手段後データＲ１，Ｇ１，Ｂ１のすべての組み合わせに対して、（実施の形態１〜実施の形態７のいずれかの黒補正手段から出力されるべき）黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２の値をあらかじめ算出する。
【０１９９】
そして、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２を算出した後、テーブルデータ書込手段２２は、入力処理手段後データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の値を書き込みアドレスとし、算出された黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２の値をテーブルデータＴＤとして、ルックアップテーブル９への書き込みを行う。入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に対する黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２の算出方法は、上述した各実施の形態で述べた方法を使用することができる。なお、テーブルデータ書込手段２２はハードウェアで構成してもソフトウェアで構成しても良い。
【０２００】
ルックアップテーブル９による黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２の算出は、書き込まれたテーブルデータＴＤを読み出すことにより実現される。ルックアップテーブル９には、入力画像処理手段１からの入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１が読み出しアドレスとして入力され、該アドレスに記憶されるテーブルデータＲ２，Ｇ２，Ｂ２が黒補正後データとして出力される。
【０２０１】
ここで、黒補正後データＲ２が入力処理後の画像データＲ１のみに依存する値であり、入力処理後データＧ１およびＢ１には依存しない場合、黒補正後データＲ２は、入力処理後の画像データＲ１のみをアドレスとした１次元のルックアップテーブルにより算出することができる。同じく、黒補正後データＧ２が入力処理後の画像データＧ１のみに依存する値であり、入力処理後の画像データＲ１およびＢ１には依存しない場合、黒補正後データＧ２は、入力処理後の画像データＧ１のみをアドレスとした１次元のルックアップテーブルにより算出することができる。また、黒補正後データＢ２が入力処理後の画像データＢ１のみに依存する値であり、入力処理後の画像データＲ１およびＧ１には依存しない場合、黒補正後データＢ２は、入力処理後の画像データＢ１のみをアドレスとした１次元のルックアップテーブルにより算出することができる。
【０２０２】
一方、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２がそれぞれ入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の組み合わせに依存する値である場合、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２は、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１をアドレスとした３次元のルックアップテーブルにより算出することとなる。
【０２０３】
実施の形態８における画像表示装置は、実施の形態１〜実施の形態７における黒補正手段における処理をルックアップテーブルにより実現しており、回路構成が簡単である。なぜならば、ルックアップテーブルは画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１をアドレスとし、黒補正後画像データＲ２，Ｇ２，Ｂ２の値を読みだす方式のメモリで実現することができるからである。また、ルックアップテーブルを用いることにより、テーブルの内容を自由に設定して自由度が高めることが可能であること、テーブルの内容を書き換えて処理内容を変更可能であること等の効果を奏する。
【０２０４】
さらに、実施の形態８の画像表示装置は、外光の影響がある場合においても、多くの割合のデータで外光の影響のない状態と同等の表示が可能となり、鑑賞者にとってコントラストの大きい、視認性の良い画像を提供することが可能となる。
【０２０５】
また、実施の形態８は、実施の形態２の考え方を応用して黒近似データを設定することにより、外光の影響に加え、画像表示手段の特性により黒表示時の三刺激値が大きな値となる場合において、黒表示時の三刺激値が０である場合と同等の表示を行うこともできる。
【０２０６】
９．実施の形態９
第２５図は、この発明の実施の形態９による画像表示装置の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、入力画像処理手段１、黒補正手段２Ａ、及び黒近似データ発生手段４は、第１図で示した実施の形態１におけるものと同一であり、画像表示手段３に置き換わって画像表示手段３Ｂ及び階調変換手段７が追加された点が実施の形態１と異なる。したがって、黒補正手段２Ａ、黒近似データ発生手段４及び階調変換手段７によって黒補正部１１５を構成している。
【０２０７】
上記実施の形態１〜実施の形態７においては、画像表示手段として、入力される外光補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２の大きさと、表示される色（光）の三刺激値Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の関係が、下記の式（３２）で表される画像表示手段３、すなわち入力される外光補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２に対して三刺激値Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１が線形に変化する（線形な階調特性を持つ）画像表示手段を想定していた。
【０２０８】
【数３２】
0004152747.tif 000033
【０２０９】
しかし、実在の画像表示手段には階調特性が非線形であり、入力されるデータに対して三刺激値Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１が非線形となるものも多い。実施の形態９における画像表示手段３Ｂは非線形な階調特性を持ち、入力される階調変換後画像データＲ８，Ｇ８，Ｂ８と表示される三刺激値Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の関係が下記の式（３３）で表される。
【０２１０】
【数３３】
0004152747.tif 000034
【０２１１】
式（３３）において、ｆ（ｘ）はｘの関数であり、画像表示手段３Ｂにおける階調特性を表す。本実施の形態における画像表示手段３Ｂにおいては、ｆ（ｘ）は非線形な関数となる。
【０２１２】
以下、第２５図を参照して、実施の形態９の画像表示装置の動作について説明する。画像表示装置に入力された３つの色データからなる画像データＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉは入力画像処理手段１に入力される。入力画像処理手段１は、入力された画像データＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉに入力画像処理を施し、３つの色データからなる入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１を出力する。一方、黒近似データ発生手段４は、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を保持しており、黒補正手段２Ａへと発生する。黒補正手段２Ａは、上記入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１および黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３を入力とし、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２を算出して出力する。以上の処理は、上記実施の形態１におけるものと同一である。
【０２１３】
なお、黒補正手段２Ａにおいて、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２が算出される処理は、上記実施の形態１と同様であるため詳しい説明は省略する。また、黒補正手段２Ａを実施の形態２〜実施の形態６に示した構成で実現することもできる。  黒補正手段２Ａから出力された黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２は階調変換手段７へと送られる。階調変換手段７では、下記の式（３４）で表される階調変換を行い、階調変換後画像データＲ８，Ｇ８，Ｂ８を出力する。なお、階調変換手段７はハードウェアで構成してもソフトウェアで構成しても良い。
【０２１４】
【数３４】
0004152747.tif 000035
【０２１５】
式（３４）において、ｇ（ｘ）は画像表示手段３Ｂの階調特性ｆ（ｘ）の逆関数であり、ｇ（ｆ（ｘ））＝ｆ（ｇ（ｘ））＝１となる。階調変換手段７から出力された階調変換後データＲ８，Ｇ８，Ｂ８は、画像表示手段３Ｂに入力される。ここで、画像表示手段３Ｂにおいて、入力される階調補正後画像データＲ８，Ｇ８，Ｂ８と表示される三刺激値Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の関係は式（３３）で表される。一方、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２と階調補正後画像データＲ８，Ｇ８，Ｂ８は式（３４）で表される。したがって、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２と画像表示手段３Ｂに表示される三刺激値Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の関係は、下記の式（３５）で表される。
【０２１６】
【数３５】
0004152747.tif 000036
【０２１７】
式（３５）より、画像表示手段３Ｂに表示される三刺激値Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１は、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２に対して線形となる。よって、黒補正手段２Ａに相当する処理は、上記実施の形態１から７までと同一の処理を行うことができる。
【０２１８】
実施の形態９における画像表示装置は、黒補正後データに対して、画像表示手段の階調特性の逆関数で表される階調変換を施すので、画像表示手段の階調特性が非線形である場合においても、外光の影響がある場合でも、多くの割合のデータで外光の影響のない状態と同等の表示が可能となり、鑑賞者にとってコントラストの大きい、視認性の良い画像を提供することが可能となる。
【０２１９】
また、実施の形態９は、実施の形態２の考え方を応用して黒近似データを設定することにより、外光の影響に加え、画像表示手段の特性により黒表示時の三刺激値が大きな値となる場合において、黒表示時の三刺激値が０である場合と同等の表示を行うこともできる。
【０２２０】
１０．実施の形態１０
第２６図はこの発明の実施の形態１０による画像表示装置における黒補正手段の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、黒補正手段２Ｅは、減算データ算出手段１０Ｄ（調整データ算出手段２３，減算手段２６）及び減算手段１１から構成される。同図において、減算手段１１は第１５図で示した実施の形態４におけるものと同一のものであり、黒補正手段２Ａが黒補正手段２Ｅに置き換わる以外の全体構成は、第１図で示した実施の形態１と同一である。また、黒補正手段２Ｅを実施の形態２〜実施の形態６に示した構成で実現することもできる。
【０２２１】
実施の形態４の場合と同じく、黒補正手段２Ｅに入力された黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は減算データ算出手段１０Ｄに入力され、減算データ算出手段１０Ｄにおいて減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４が算出される。減算データ算出手段１０Ｄは、調整データ算出手段２３と減算手段２６から構成される。
【０２２２】
調整データ算出手段２３は、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１を入力し、画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１に基づき調整データｓｕを算出する。
【０２２３】
減算手段２６は、調整データ算出手段２３から出力された調整データｓｕと、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３とを入力し、下記の式（３６）に示す減算処理により減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を算出する。
【０２２４】
【数３６】
0004152747.tif 000037
【０２２５】
減算手段１１は入力後処理後データＲ１，Ｇ１，Ｂ１および減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を入力とし、下記の式（３７）に示す減算処理により、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２を算出して出力する。
【０２２６】
【数３７】
0004152747.tif 000038
【０２２７】
第２７図は調整データ算出手段２３の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、ルックアップテーブル１９ｄ〜１９ｆ及び最大値選択手段２４から構成される。
【０２２８】
入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１は、ルックアップテーブル１９ｄ、１９ｅ、１９ｆに入力される。ルックアップテーブル１９ｄ，１９ｅ，１９ｆは、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の値に対応する調整データｓｕｒ、ｓｕｇ、ｓｕｂを出力する。
【０２２９】
最大値選択手段２４は、ルックアップテーブル１９ｄ、１９ｅ、１９ｆから出力された調整データｓｕｒ、ｓｕｇ、ｓｕｂのうち、最大値をとる調整データを調整データｓｕとして出力する。
【０２３０】
ここで、ルックアップテーブル１９ｄ、１９ｅ、１９ｆに記憶される調整データｓｕｒ、ｓｕｇ、ｓｕｂの一例について述べる。実施の形態１０における画像表示装置においては、減算手段１１にて入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１から減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を減算することにより黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２を算出することは上述の通りである。理論的には、減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４は、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３と等しくなるべきである。しかし、黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３は画像表示手段３における黒表示時の輝度、色度または三刺激値に関与するデータであって、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の値によっては変化しない。したがって、減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４と黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３とが等しい場合、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の値が黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３よりも小さいと、黒補正後データに負の値が発生することになる。
【０２３１】
そこで、ルックアップテーブル１９ｄ〜１９ｆは、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１の値が小さい場合に、正の値を持つ調整データｓｕｒ、ｓｕｇ、ｓｕｂを発生し、減算データ算出手段１０は黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３に対して調整データｓｕによる減算処理を施して減算用データＲ４，Ｇ４，Ｂ４を算出することにより、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２に負の値が発生することを確実に防止する。
【０２３２】
第２８図は、入力処理後の画像データと黒補正後データの関係の一例を表すグラフである。入力処理後の画像データＲ１と黒補正後データＲ２が第２８図に示すような関係となるような調整データｓｕｒをルックアップテーブル１９ｄに記憶する場合を考える。この時、黒補正後画像データＲ２は下記の式（３８）で表される。
【０２３３】
【数３８】
0004152747.tif 000039
【０２３４】
減算用データＲ４は、黒補正後データＲ２と入力処理後の画像データＲ１の差であるので、下記の式（３９）により表される。
【０２３５】
【数３９】
0004152747.tif 000040
【０２３６】
さらに、調整データｓｕｒは黒近似データＲ３と減算用データＲ４の差であり、下記の式（４０）により求めることができる。なお、式（４０）の黒近似データＲ３の値は、図示しないテーブルデータ書込み手段等を用いてルックアップテーブル１９ｄに予め書き込んでおけば良い。以上はｓｕｒについて説明したが、ｓｕｇ、ｓｕｂについても同様である。
【０２３７】
【数４０】
0004152747.tif 000041
【０２３８】
実施の形態１０における調整データ算出手段２３においては、調整データｓｕｒ、ｓｕｇ、ｓｕｂの中の最大値を調整データｓｕとして出力するので、黒補正後データＲ２，Ｇ２，Ｂ２において負の値が発生することを防止することが可能となる。したがって、本発明の実施の形態１０による画像表示装置によれば、外光の影響がある場合においても、多くの割合のデータで外光の影響のない状態と同等の表示が可能となり、鑑賞者にとってコントラストの大きい、視認性の良い画像を提供することが可能となる。
【０２３９】
また、上記実施の形態１における画像表示装置においては、入力処理後の画像データＲ１，Ｇ１，Ｂ１が黒近似データＲ３，Ｇ３，Ｂ３以下である領域において輝度が一定となる「黒つぶれ」現象が見られるが、本実施の形態における画像表示装置においては、ルックアップテーブルに適切な調整データを記憶させることにより、「黒つぶれ」を抑制することが可能となる。
【０２４０】
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【０２４１】
【発明の効果】
本発明に係る画像表示装置の第１の態様によれば、黒補正部による画像表示手段の黒表示時の特性に基づく黒補正処理の実行によって得られる黒補正後画像データに基づき、画像表示手段が所定の画面に画像表示を行うため、鑑賞者にとってコントラストの大きい、視認性の良い画像表示が行えるという効果を奏する。
【０２４２】
この際、画像表示手段は表示の明るさを変化させる必要がないため、画像表示手段におけるコストや消費電力の増加や、耐用年数の減少などの問題が発生することはない。
【０２４３】
加えて、本発明に係る画像表示装置の第１の態様によれば、黒補正手段によって、画像データに対し、黒近似データに基づく減算処理を所定数の色データ単位に実行するという、比較的簡単な処理により黒補正後画像データを得ることができる。
【０２４５】
さらに、本発明に係る画像表示装置の第１の態様によれば、加算手段によって、減算後データに基づく“０”以上の加算用データを、減算後データに所定数の色データ単位で加算処理して黒補正後画像データを得ているため、減算後データの値が小さい場合でも黒補正後画像データが“０”未満になる不具合を回避することができる。
【０２４６】
本発明に係る画像表示装置の第２の態様によれば、減算データ算出手段によって、画像データに基づく“１”以下の乗算係数で、黒近似データを乗算して減算用データを得ることにより、画像データの値が小さい場合でも黒補正後画像データが“０”未満になる不具合を回避することができる。
【０２４７】
本発明に係る画像表示装置の第３の態様によれば、最小値選択手段によって、所定数の乗算係数候補のうち、最小の乗算係数候補が乗算係数として選択されるため、画像データの値が小さい場合でも黒補正後画像データが“０”未満になる不具合を確実に回避することができる。
【０２４８】
本発明に係る画像表示装置の第４の態様によれば、減算データ算出手段によって、画像データに基づく“０”以上の調整データを、黒近似データから減算して減算用データを得ることにより、画像データの値が小さい場合でも黒補正後画像データが“０”未満になる不具合を回避することができる。
【０２５１】
本発明に係る画像表示装置の第５の態様によれば、画像表示手段の所定の画面の表面に照射する外光における輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つを検出し外光検出データを出力する外光検出手段を有することにより、予め黒近似データを設定する必要はなく、画像表示装置が使用される環境に適した黒近似データを常に得ることができる。
【０２５２】
本発明に係る画像表示装置の第６の態様によれば、画像表示手段の黒表示時の特性は、画像表示手段の所定の画面の表面における外光の反射光の特性を含むため、外光の影響がある場合においても、鑑賞者にとってコントラストの大きい、視認性の良い画像表示が行える。
【０２５３】
本発明に係る画像表示装置の第７の態様によれば、画像表示手段の黒表示時の特性は、外光の反射光における色の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つを含むため、外光の影響により黒表示時の色の三刺激値が大きな値となる場合において、鑑賞者にとってコントラストの大きい、視認性の良い画像表示が行える。
【０２５４】
本発明に係る画像表示装置の第８の態様によれば、外光の影響がない状態時における、黒近似データが画像表示手段に入力された場合に表示される色の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つである画像指標値と画像表示手段の黒表示時に上記画像指標値との差が、外光の反射光における上記画像指標値となるように値が設定された黒近似データを用いることにより、外光の影響がある場合においても、鑑賞者にとってコントラストの大きい、視認性の良い画像表示が行える。
【０２５５】
本発明に係る画像表示装置の第９の態様によれば、画像表示手段の黒表示時の特性は、画像表示手段の黒表示時における色の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つをさらに含むため、画像表示手段の黒表示における色の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つが大きくなる場合においても、鑑賞者にとってコントラストの大きい、視認性の良い画像表示が行える。
【０２５６】
本発明に係る画像表示装置の第１０の態様によれば、外光の影響がない状態時における、黒近似データが画像表示手段に入力された場合に表示される色の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つである画像指標値と画像表示手段の黒表示時における色の上記画像指標値との差が、外光の影響がある場合の画像表示手段の黒表示時における色の上記画像指標値となるように値が設定された黒近似データを含むため、外光の影響に加え画像表示手段の黒表示における色の上記画像指標値が大きくなる場合においても、鑑賞者にとってコントラストの大きい、視認性の良い画像表示が行える。
【０２５７】
本発明に係る画像表示装置の第１１の態様によれば、画像表示手段の黒表示時の特性は、画像表示手段の黒表示時における色の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つを含むため、画像表示手段の黒表示における色の輝度、色度及び三刺激値のうち少なくとも一つが大きくなる場合においても、鑑賞者にとってコントラストの大きい、視認性の良い画像表示が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１における画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  第１図で示した黒補正手段の内部構成例を示すブロック図である。
【図３】  実施の形態１による画像表示装置を鑑賞する鑑賞者の目に入る光のＣＩＥ ＸＹＺ表色系に基づく三刺激値との関係を表形式で示した説明図である。
【図４】  外光の影響のない状態での鑑賞者の目に入る色の三刺激値との関係を表形式で示した説明図である。
【図５】  入力処理後の画像データと輝度刺激値との関係を示すグラフである。
【図６】  この発明の実施の形態２における画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図７】  実施の形態２による画像表示装置を鑑賞する鑑賞者の目に入る光のＣＩＥ ＸＹＺ表色系に基づく三刺激値との関係を表形式で示した説明図である。
【図８】  外光の影響がある状態での鑑賞者の目に入る色の三刺激値との関係を表形式で示した説明図である。
【図９】  仮想画像表示装置の鑑賞者の目に入る色の三刺激値との関係を表形式で示した説明図である。
【図１０】  入力処理後の画像データと輝度刺激値の関係を示したグラフである。
【図１１】  この発明の実施の形態３による画像表示装置における黒補正手段の構成を示すブロック図である。
【図１２】  減算後データと加算用データとの関係を示すグラフである。
【図１３】  本実施の形態による画像表示装置を鑑賞する鑑賞者の目に入る光のＣＩＥ ＸＹＺ表色系に基づく三刺激値との関係を表形式で示した説明図である。
【図１４】  入力処理後の画像データと輝度刺激値との関係を示したグラフである。
【図１５】  この発明の実施の形態４による画像表示装置における黒補正手段の構成例を示すブロック図である。
【図１６】  乗算係数算出手段の内部構成例を示すブロック図である。
【図１７】  入力処理後の画像データと黒補正後データとの関係例を示すグラフである。
【図１８】  実施の形態４による画像表示装置を鑑賞する鑑賞者の目に入る光のＣＩＥ ＸＹＺ表色系に基づく三刺激値との関係を表形式で示した説明図である。
【図１９】  入力処理後の画像データと輝度刺激値との関係を示したグラフある。
【図２０】  この発明の実施の形態５による画像表示装置における黒補正手段の構成例を示すブロック図である。
【図２１】  第２０図で示した乗算係数算出手段の構成例を示すブロック図である。
【図２２】  この発明の実施の形態６による画像表示装置における乗算係数算出手段の構成例を示すブロック図である。
【図２３】  この発明の実施の形態７による画像表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図２４】  この発明の実施の形態８による画像表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図２５】  この発明の実施の形態９による画像表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図２６】  この発明の実施の形態１０による画像表示装置における黒補正手段の構成例を示すブロック図である。
【図２７】  調整データ算出手段の構成例を示すブロック図である。
【図２８】  入力処理後の画像データと黒補正後データの関係の一例を表すグラフである。
【図２９】  従来の画像表示装置の一構成例を表したブロック図である。
【図３０】  第２９図における入力画像処理手段の一構成例を表したブロック図である。
【図３１】  外光の影響のない状態で鑑賞者の目に入る色の三刺激値との関係を表形式で示した説明図である。
【図３２】  画像表示手段へと入力される画像データと輝度刺激値の関係を示したグラフである。
【図３３】  外光の影響がある状態における、鑑賞者の目に入る色の三刺激値との関係を表形式で示した説明図である。
【図３４】  画像表示手段へと入力される画像データと輝度刺激値の関係を示したグラフである。
【図３５】  画像表示手段における表示の明るさを通常の２倍とし場合で外光の影響がある状態における、鑑賞者の目に入る色の三刺激値との関係を表形式に示した説明図である。
【図１】
0004152747.tif 000042
【図２】
0004152747.tif 000043
【図３】
0004152747.tif 000044
【図４】
0004152747.tif 000045
【図５】
0004152747.tif 000046
【図６】
0004152747.tif 000047
【図７】
0004152747.tif 000048
【図８】
0004152747.tif 000049
【図９】
0004152747.tif 000050
【図１０】
0004152747.tif 000051
【図１１】
0004152747.tif 000052
【図１２】
0004152747.tif 000053
【図１３】
0004152747.tif 000054
【図１４】
0004152747.tif 000055
【図１５】
0004152747.tif 000056
【図１６】
0004152747.tif 000057
【図１７】
0004152747.tif 000058
【図１８】
0004152747.tif 000059
【図１９】
0004152747.tif 000060
【図２０】
0004152747.tif 000061
【図２１】
0004152747.tif 000062
【図２２】
0004152747.tif 000063
【図２３】
0004152747.tif 000064
【図２４】
0004152747.tif 000065
【図２５】
0004152747.tif 000066
【図２６】
0004152747.tif 000067
【図２７】
0004152747.tif 000068
【図２８】
0004152747.tif 000069
【図２９】
0004152747.tif 000070
【図３０】
0004152747.tif 000071
【図３１】
0004152747.tif 000072
【図３２】
0004152747.tif 000073
【図３３】
0004152747.tif 000074
【図３４】
0004152747.tif 000075
【図３５】
0004152747.tif 000076