(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然階調画像に対して、希望のガンマ値に応じた輝度の面積変調パターンにより面積変調を行って面積変調画像を形成し、
前記自然階調画像の各画素に対して同じＲＧＢ値を持つｎ×ｎ画素で構成された評価用画像を形成し、
前記面積変調画像と前記評価用画像の各画素を格子状に選択して重ね合わせて、調整用画像を形成することを特徴とするガンマ調整用画像形成装置。
【請求項２】
コンピュータを、
自然階調画像に対して、希望のガンマ値に応じた輝度の面積変調パターンにより面積変調を行って面積変調画像を形成し、
前記自然階調画像の各画素に対して同じＲＧＢ値を持つｎ×ｎ画素で構成された評価用画像を形成し、
前記面積変調画像と前記評価用画像の各画素を格子状に選択し重ね合わせて、調整用画像を形成する手段、
として機能させるプログラムが記録された記憶媒体。
【請求項３】
請求項１記載のガンマ調整用画像形成装置で形成された調整用画像をモニタに表示しつつ目視で確認し、モニタのガンマ値を調整することを特徴とするガンマ調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示におけるガンマ調整用画像形成装置、ガンマ調整方法および記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モニタのガンマ調整では、（１）測色器を用いてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）およびグレーのカラーチャートの輝度値を測定し、入力信号値と輝度値との関係からモニタのガンマ値を算出し、ガンマ調整を行う方法、（２）基準モニタ、基準調整画像、基準印刷物等の参照と目視で比較することでガンマ値を算出し、ガンマ調整を行う方法、（３）モニタのガンマ調整ボリュームや同様の機能を有するプログラム等の調整機能を備えている場合は、その設定値からガンマ値を算出し、ガンマ調整を行う方法等が取られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法では、前述の（１）の場合、ガンマ値を測定するためのカラーチャートが必要であり、また測色器等の器材が必要となり、さらに測定手順も複雑であることから、一般利用者が容易に測定できない。また、前述の（２）の場合、基準モニタや基準調整画像、基準印刷物が必要であり、一般利用者には入手することが難しい。前述の（３）の場合、調整機能の調整精度が問題となり正確なガンマ値が得られない。
【０００４】
本発明は、このような問題を鑑みてなされたもので、その目的とするところは、測色器等の器材、基準調整画像等を必要とせず、一般利用者でも容易にガンマ調整を行なえるモニタのガンマ調整方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために第１の発明は、自然階調画像に対して、希望のガンマ値に応じた輝度の面積変調パターンにより面積変調を行って面積変調画像を形成し、前記自然階調画像の各画素に対して同じＲＧＢ値を持つｎ×ｎ画素で構成された評価用画像を形成し、前記面積変調画像と前記評価用画像の各画素を格子状に選択し重ね合わせて、調整用画像を形成することを特徴とするガンマ調整用画像形成装置である。
【０００６】
また、第２の発明は、請求項１記載のガンマ調整用画像形成装置で形成された調整用画像をモニタに表示しつつ目視で確認し、モニタのガンマ値を調整することを特徴とするガンマ調整方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るガンマ調整用画像形成装置１の構成図である。図１に示すように、ガンマ調整用画像形成装置１は、表示装置３、パーソナルコンピュータ５、外部入力手段７、外部記憶装置９等を有する。
【０００８】
表示装置３は、ガンマ調整用カラー画像１１を表示し、表示するカラー画像１１の各ＲＧＢの明るさを目視で比較・調整を行うガンマ調整ボリューム１３を有する。パーソナルコンピュータ５は、任意の自然階調画像からのガンマ調整用画像と評価用画像の形成、目視によるガンマ調整を行う。外部入力装置７は、マウス等を用いて表示装置３に表示されたガンマ調整ボリューム１３等を操作する。外部記憶装置９は、ＣＤ- ＲＯＭ等であり、自然階調画像、調整用画像の情報等を記憶する。
【０００９】
次に、本実施の形態に係るガンマ調整用画像形成装置１における自然階調画像から面積変調パターンで構成したガンマ調整用画像を形成する手順を説明する。図５は、面積変調パターンで構成したガンマ調整用画像Ａを形成するための構成図である。
【００１０】
図５に示すように、まず、任意の自然階調画像３１の１画素を同じＲＧＢ値の２×２画素の同色のパターン３４に置き換え、評価用画像３５を形成する。次に、自然階調画像３１の画素の各ＲＧＢ値について、２×２画素の調整するガンマ値３２に応じた階調パターン３３で置き換え、ＲＧＢそれぞれの面積変調パターン３６を合成し、調整用画像Ａ（３７）を形成する。
【００１１】
次に、自然階調画像３１から面積変調を利用したガンマ調整用画像Ａ（３７）の形成手順を詳細に説明する。図２、図３、図４は、自然階調画像から面積変調を利用したガンマ調整用画像の形成手順を示すフローチャートである。図６は、黒を基準に構成する面積階調パターンにおけるガンマ曲線を示す。図７は、白を基準に構成する面積階調パターンにおけるガンマ曲線を示す。図８は、自然階調画像３１から同色パターンで置き換えた評価用画像３５と自然階調画像３１から面積変調を利用して形成された調整用画像Ａ（３７、３８）を示す。
【００１２】
図２、図８に示すように、まず、任意の自然階調画像３１のピクセルデータのＲＧＢ値を外部記憶装置９から読込む（ステップ２０１）。次に、面積変調を行わない場合（ステップ２０２）、すなわち、同色パターン３４で置き換える評価用画像３５を作成する場合は、自然階調画像３１の１画素に対して、同じＲＧＢ値を持つ２×２画素で構成する同色パターン３４を生成し（ステップ２０３）、評価用画像３５を形成する。
【００１３】
次に、面積変調を行う場合（ステップ２０２）、図３に示すように、利用者が任意のガンマ値を設定する（ステップ３０１）。
【００１４】
次に、各ＲＧＢ値を面積変調で階調再現できるかどうか調べる（ステップ３０２）。黒および白を基準に構成する面積変調パターンでは、調整するガンマ値に対して図６および図７に示す階調再現性が表示装置３に表示される。図６、図７に示すように、面積変調を用いて再現可能な階調は、
０  ≦  面積変調パターンで表される階調２１  ≦  ３／４Ｙｍａｘ
（黒を基準―図６）
１／４Ｙｍａｘ  ≦  面積変調パターンで表される階調２３  ≦  Ｙｍａｘ
（白を基準―図７）
の範囲内である。
【００１５】
従って、自然階調画像３１の画素の各ＲＧＢ値がこの範囲外にある場合、すなわち、面積変調を用いて表せない場合（ステップ３０２）、元の自然階調画像３１と同じＲＧＢ値を持つ２×２画素で構成する同色パターン３４を生成する（ステップ４０１）。
【００１６】
自然階調画像３１の画素の各ＲＧＢ値がこの範囲内にある場合、すなわち、面積変調パターンを用いて表せる場合（ステップ３０２）、面積変調パターンを、黒を基準にするか、あるいは白を基準にするか設定する（ステップ３０３、ステップ３０４）。例えば、黒を基準とする。
【００１７】
次に、元の自然階調画像３１の各画素のＲＧＢ値から２×２画素の面積変調パターンを選択する（ステップ３０５）。例えば、黒を基準とする場合、図８に示す面積変調パターン３６の中から選択する。再現できるパターンの輝度をＹと表すと、
（１）０≦Ｙ＜１／４Ｙｍａｘの場合、面積変調パターン３６−１、３６−２、３６−３のいずれかである。
（２）１/ ４Ｙｍａｘ＜Ｙ≦１/ ２Ｙｍａｘの場合、面積変調パターン３６−１、３６−２のいずれかである。
（３）１/ ２Ｙｍａｘ＜Ｙ≦３/ ４Ｙｍａｘの場合、面積変調パターン３６−１である。
（４）３/ ４Ｙｍａｘ＜Ｙ≦Ｙｍａｘの場合、面積変調パターンでは再現できない。
と表される。よって、再現する輝度Ｙに応じて各画素のＲＧＢ値から再現可能なパターン３６の中から任意の面積変調パターンを選択する。
【００１８】
次に、元の自然階調画像３１の画素の値から、面積変調パターンを構成する画素の各ＲＧＢ値を算出する（ステップ３０６）。図９は、元の画像をＲ・Ｇ・Ｂの各チャンネル毎に分解し、Ｒ、Ｇ、Ｂの各チャンネル毎に面積変調パターンに置き換える処理を示す。
【００１９】
図９に示すように、ＲＧＢ画像４１は、（Ｒ1 、Ｇ1 、Ｂ1 ）、（Ｒ2 、Ｇ2 、Ｂ2 ）、（Ｒ3 、Ｇ3 、Ｂ3 ）、（Ｒ4 、Ｇ4 、Ｂ4 ）のようにＲ、Ｇ、Ｂの座標で表される。このＲＧＢ画像をＲ、Ｇ、Ｂの各チャンネル毎に分解すると、Ｒチャンネル４２、Ｇチャンネル４３、Ｂチャンネル４４の３つのチャンネルで表される。各チャンネル毎に面積変調パターンを構成する各画素値Ｒｘ、Ｇｘ、Ｂｘを算出する。
【００２０】
元の自然階調画像３１の画素値Ｒ、面積変調パターンを構成する画素値Ｒｘ、調整したいモニタのガンマ値γとすると、例えば、黒を基準とする面積変調パターンの場合、
（１）面積変調パターン３６−１に置き換えるＲｘは、
【数１】
0004071352.tif 000002
が成り立つので、
【数２】
0004071352.tif 000003
と表される。
（２）面積変調パターン３６−２に置き換えるＲｘは、
【数３】
0004071352.tif 000004
が成り立つので、
【数４】
0004071352.tif 000005
と表される。
（３）面積変調パターン３６−３に置き換えるＲｘは、
【数５】
0004071352.tif 000006
が成り立つので、
【数６】
0004071352.tif 000007
と表される。
【００２１】
以上の（１）、（２）、（３）式を用いて各チャンネル毎に面積変調パターン３６を構成する画素値Ｒｘを算出する。同様に、各画素値Ｇｘ、Ｂｘも算出する。各Ｒチャンネル４２、Ｇチャンネル４３、Ｂチャンネル４４毎に面積変調パターン３６に置き換える処理を行い、Ｒの面積変調画像４５、Ｇの面積変調画像４６、Ｂの面積変調画像４７を得る。
【００２２】
次に、各ＲＧＢの面積変調パターンを合成する（ステップ３０７）。すなわち、図９に示すＲの面積変調画像４５、Ｇの面積変調画像４６、Ｂの面積変調画像４７の３つの面積変調画像を足し合わせる。このようにして、図８に示す黒を基準とする面積変調画像３７を形成する。
【００２３】
次に、本実施の形態の場合は、面積変調パターンと同色パターンを格子状に配列せず（ステップ４０２）、面積変調画像３７すなわち調整用画像Ａが形成される。
【００２４】
次に、調整するガンマ値に合わせて形成した評価用画像３５と調整用画像Ａ  （３７）を表示装置３に表示し、目視で比較し、同じ輝度レベルに見えるようにガンマ調整ボリューム１３を用いてガンマ調整を行う。
【００２５】
このように、本実施の形態によると、利用者が保持している任意の自然階調画像からガンマ調整用画像Ａを形成することで、モニタのガンマ調整に用いる特別な基準調整画像を必要としない。また、生成した調整用画像Ａを用いてガンマ調整を目視で行うため、測色器等の器材を必要とせずに、利用者が容易にガンマ調整できる。
【００２６】
次に、第２の実施の形態について説明する。ガンマ調整用画像形成装置１における自然階調画像から調整するガンマ値に合わせた面積変調パターンと同色パターンを格子状に配列するガンマ調整用画像Ｂを形成する手順を説明する。図１０は、調整するガンマ値に合わせた面積変調パターンと同色パターンを格子状に配列するガンマ調整用画像Ｂを形成するための構成図である。
【００２７】
図１０に示すように、まず、任意の自然階調画像３１の１画素を同じＲＧＢ値の２×２画素の同色のパターン３４を形成する。次に、自然階調画像３１の画素の各ＲＧＢ値について、２×２画素の調整するガンマ値３２に応じた階調パターン３３で置き換え、ＲＧＢそれぞれの面積変調パターンを合成し、面積変調パターン３６を生成する。形成した同色パターン３４と面積変調パターン３６を格子状に配列し、調整用画像Ｂ（３９）を形成する。
【００２８】
次に、図２、図３、図４を用いて自然階調画像から調整するガンマ値に合わせた面積変調パターン３６と同色パターン３４を格子状に配列したガンマ調整用画像Ｂ（３９）を形成する手順を詳細に説明する。図１１は、調整するガンマ値に合わせた面積変調パターンと同色パターンを格子状に配列したガンマ調整用画像Ｂ（３９）示す。
【００２９】
図２、図１１に示すように、まず、任意の自然階調画像３１のピクセルデータのＲＧＢ値を外部記憶装置９から読込む（ステップ２０１）。次に、面積変調を行わない場合（ステップ２０２）、すなわち、同色パターンで置き換える同色パターン画像３５を作成する場合は、自然階調画像３１の１画素に対して、同じＲＧＢ値を持つ２×２画素で構成する同色のパターン３４を生成する（ステップ２０３）。
【００３０】
次に、自然階調画像３１の画素の各ＲＧＢ値に対して２×２画素の調整するガンマ値に合わせた面積変調パターン３６で置き換え、各ＲＧＢの面積変調パターン３６を合成して、面積変調画像３７を前述した第１の実施の形態と同様の手順で生成する（ステップ３０１からステップ３０７、ステップ４０１）。
【００３１】
次に、本実施の形態の場合、面積変調パターンと同色パターンを格子状に配列する。（ステップ４０２）。即ち、形成した同色のパターンと面積変調パターンを格子状に配列して調整用画像Ｂ（３９）を形成する。
【００３２】
調整用画像Ｂ（３９）において、３９−１、３９−３、３９−６、３９−８、３９−９、３９−１１、３９−１４、３９−１６には、同色パターン画像３５の画素が配置され、これ以外には面積変調画像３７の画素が配置される。従って、調整用画像Ｂ（３９）において同色パターン画像３５と面積変調画像３７の画像が格子状に配列される。
【００３３】
次に、調整するガンマ値に合わせて形成した調整用画像Ｂ（３９）を表示装置３に表示し、コントラストを目視で評価し、モアレが発生せずに連続した階調再現が得られるようにガンマ調整ボリューム１３を用いてガンマ調整を行う。
【００３４】
このように、本実施の形態によると、利用者が保持している任意の自然階調画像からガンマ調整用画像Ｂを形成することで、モニタのガンマ調整に用いる特別な基準調整画像を必要としない。また、生成した調整用画像Ｂを用いてガンマ調整を目視で行うため、測色器等の器材を必要とせずに、利用者が容易にガンマ調整できる。
【００３５】
尚、図２、図３、図４に示す処理を行うプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に保持したり、ネットワーク等を介して流通させることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明では、測色器等の器材、基準調整画像等を必要とせず、一般利用者でも容易にガンマ調整を行なえるモニタのガンマ調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係るガンマ調整用画像形成装置１の構成図
【図２】  自然階調画像から面積変調を利用したガンマ調整用画像の形成手順を示すフローチャート（その１）
【図３】  自然階調画像から面積変調を利用したガンマ調整用画像の形成手順を示すフローチャート（その２）
【図４】  自然階調画像から面積変調を利用したガンマ調整用画像の形成手順を示すフローチャート（その３）
【図５】  面積変調パターンで構成したガンマ調整用画像Ａを形成するための構成図
【図６】  黒を基準に構成する面積階調パターンでの階調再現を示す図
【図７】  白を基準に構成する面積階調パターンでの階調再現を示す図
【図８】  自然階調画像３１から同色パターンで置き換えた評価用画像３５と自然階調画像３１から面積変調を利用して形成された調整用画像Ａ（３７、３８）を示す図
【図９】  ＲＧＢ画像をＲ・Ｇ・Ｂの各チャンネル毎に分解し、Ｒ、Ｇ、Ｂの各チャンネル毎に面積変調パターンに置き換える処理を示す図
【図１０】  調整するガンマ値に合わせた面積変調パターンと同色パターンを格子状に配列したガンマ調整用画像Ｂを形成するための構成図
【図１１】  調整するガンマ値に合わせた面積変調パターンと同色パターンを格子状に配列したガンマ調整用画像Ｂ（３９）示す図
【符号の説明】
１………ガンマ調整用画像形成装置
３………表示装置
５………パーソナルコンピュータ
７………外部入力手段
１１………外部記憶装置
１３………ガンマ調整ボリューム
２１………黒を基準とした面積変調で再現可能な階調範囲
２３………白を基準とした面積変調で再現可能な階調範囲
３１………自然階調画像
３４………同色のパターン
３５………評価用画像
３６………面積変調パターン
３７………調整用画像Ａ
３９………調整用画像Ｂ
【図１】
0004071352.tif 000008
【図２】
0004071352.tif 000009
【図３】
0004071352.tif 000010
【図４】
0004071352.tif 000011
【図５】
0004071352.tif 000012
【図６】
0004071352.tif 000013
【図７】
0004071352.tif 000014
【図８】
0004071352.tif 000015
【図９】
0004071352.tif 000016
【図１０】
0004071352.tif 000017
【図１１】
0004071352.tif 000018