(57)【要約】【課題】動画表示時の観視方向に依存した色変動による表示性能の劣化を、総合的に評価可能とする。【解決手段】動画像表示時における色再現特性を評価するディスプレイ評価方法であって、評価対象ディスプレイ２１の表示画面位置毎に、複数の観視方向に対する観視方向階調データを用意する。サンプル画像Ａを評価対象ディスプレイ２１に映出して任意の方向から観視した予測観視画像Ｂを、観視方向階調データから解析的に求める。これらサンプル画像Ａと予測観視画像Ｂを評価対象ディスプレイ２１に一定速度でスクロール表示させ、スクロールに追従させて撮像して評価用画像を取得し、サンプル画像領域と予測観察画像領域の画面内対応位置における色差を求める。この色差に基づいて評価対象ディスプレイ２１の動画像色再現性の評価値を算出する。【選択図】図１
2009157219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像を表示するディスプレイの動画像表示時における色再現特性を評価するディスプレイの評価方法であって、
評価対象ディスプレイの表示画面位置毎に、それぞれ複数の観視方向に対する観察光の情報を求めた観視方向階調データを予め用意し、
特定のサンプル画像を前記評価対象ディスプレイに映出して任意の方向から観視した場合の予測観視画像を、前記観視方向階調データから解析的に求め、
前記サンプル画像と前記予測観視画像とを前記評価対象ディスプレイに並列に配置したパターンで映出させるとともに、該パターンを一定速度でスクロール表示させ、
前記パターンを前記スクロールに追従させて撮像して評価用画像を取得し、
前記評価用画像中の前記サンプル画像の領域と前記予測観察画像の領域に対し、双方の領域間で画面内対応位置における色差をそれぞれ求め、
前記色差に基づいて前記ディスプレイの動画像色再現性の評価値を算出するディスプレイの評価方法。
【請求項２】
請求項１記載のディスプレイの評価方法であって、
前記動画像色再現性の評価値が、前記評価用画像中の前記サンプル画像の領域と前記予測観察画像の領域との対応位置における色差を領域全体で総和を求め、該総和を前記領域の大きさで除した平均値であるディスプレイの評価方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のディスプレイの評価方法であって、
前記動画像色再現性の評価値が、観視方向に対応して重み付け処理した評価値であるディスプレイの評価方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載のディスプレイの評価方法であって、
前記観視方向階調データが、前記評価対象ディスプレイを原色表示したときの各観視角度からの観察輝度および色度を、表示階調値毎に測定して求めた原色階調データであるディスプレイの評価方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載のディスプレイの評価方法であって、
前記対応位置における色差を、それぞれ前記観視方向に対応して同一色差値を等高線表示した色差分布表示用データを求めるディスプレイの評価方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項記載のディスプレイの評価方法であって、
前記色差の算出に用いる色空間として、ＣＩＥ１９７６  Ｌ＊ｕ＊ｖ＊色空間を使用するディスプレイの評価方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項５のいずれか１項記載のディスプレイの評価方法であって、
前記色差の算出に用いる色空間として、ＣＩＥ１９７６  Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間を使用するディスプレイの評価方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項５のいずれか１項記載のディスプレイの評価方法であって、
前記色差の算出に用いる色空間として、ＣＩＥＣＡＭ０２で定義されるＬＨＣ空間を使用するディスプレイの評価方法。
【請求項９】
カラー画像を表示するディスプレイの動画像表示時における色再現特性を評価するディスプレイ評価装置であって、
評価対象ディスプレイの表示画面位置毎に、それぞれ複数の観視方向に対する観察光の情報を求めて観視方向階調データを生成する観視方向階調データ生成手段と、
特定のサンプル画像を前記評価対象ディスプレイに映出して任意の方向から観視した場合の予測観視画像を、前記各観視方向階調データから解析的に求める予測観視画像生成手段と、
前記サンプル画像と前記予測観視画像とを前記評価対象ディスプレイに並列に配置したパターンで映出させるとともに、該パターンを一定速度でスクロール表示させるビデオ信号発生手段と、
前記パターンを前記スクロールに追従させて撮像して評価用画像を取得する撮像手段と、
前記評価用画像中の前記サンプル画像の領域と前記予測観察画像の領域に対し、双方の領域間で画面内対応位置における色差をそれぞれ求め、前記色差に基づいて前記ディスプレイの動画像色再現性の評価値を算出する演算手段と、
を備えたディスプレイの評価装置。
【請求項１０】
請求項９記載のディスプレイの評価装置であって、
前記撮像手段が、撮像カメラと、該撮像カメラを前記スクロールの移動速度に同期して前記評価用ディスプレイに対して移動させるカメラ移動機構と、
を備えたディスプレイの評価装置。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０記載のディスプレイの評価装置であって、
前記対応位置における色差をそれぞれ前記観視方向に対応して同一色差値を等高線表示する色差マップ表示手段を備えたディスプレイの評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイなどの動画像における色再現特性を評価するディスプレイの評価方法およびそれに用いる評価装置に関し、特に、視野角に依存した色階調変化を正確に評価する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面表示装置である液晶ディスプレイは、画質が向上し、ＰＣモニタや家庭向けＴＶ用途として広く利用されるようになってきた。その一方で液晶ディスプレイ特有の問題点に、観視角度に依存する輝度・色味変動がある。このような観視角度依存性が存在すると、観察者がどの方向からディスプレイを見るかによって表示像の色が異なってしまう問題がある。例えば、液晶ディスプレイを真正面から見ているときの表示色に対し、同一色を表示していても、この液晶ディスプレイを斜めから見たときの色の見え方は異なってしまう。従来、このような観視角度依存性を評価するには静止画像において例えば白、黒、グレーや肌色、空色などの特定色の色変動を確認することで観視角度に依存する色変化評価が行われていた。
【０００３】
また、液晶ディスプレイでは、液晶の応答速度などに起因して、動画表示時にボヤケ（動きボケ）が生じ易いことから動画性能の改善が課題となっている。従来、液晶ディスプレイの動画性能評価は、液晶の応答速度を測定することにより代用されてきたが、動画性能の劣化と対応しにくい中間調に対しての評価も含めると多大な情報量となり測定に莫大な時間を要した。このような不具合を解消しようとしたものに例えば特許文献１には、測定対象となる画面上で測定パターンを移動させながら画像センサを追従移動させて静止パターンを撮影し、撮影された画像分布に現われるぼやけ幅（ラインエッジのボケ）を観測することで、画面の動画質を評価可能とする動画質評価方法が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、評価対象ディスプレイに標識画像を表示させるドライバと、標識画像を撮影するカメラと、カメラを移動させるカメラムーバと、ドライバ、カメラ、およびカメラムーバを同期制御して標識画像を所定の動画速度で移動させ移動中の標識画像にカメラを向けて撮影する制御器とを備えることで、ディスプレイの動画性能を評価可能とする動画性能評価装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−３６３７９８号公報
【特許文献２】特開２００２−２９１００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来、行われていた観視角度に依存する色変化評価は、すべて静止画像に関してのみの評価方法であり、動画表示時における観視角度に依存した色変化評価を行うことはできなかった。また、動画性能を評価可能とする従来の評価手段は、正面からの測定を想定しており、異なる観視角度における評価を行うことはできなかった。すなわち、見た目の違和感に重要となる動画時のボヤケを含むディスプレイの総合的な視野角変動を評価できるような評価手段が存在しなかった。また、ラインのエッジボケを解析する特許文献１の動画質評価方法では、疑似輪郭を定量化することが困難であったため、液晶ディスプレイと比較評価を行うことができなかった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、動画表示時の観視方向に依存した色変動による表示性能の劣化を、総合的に評価できるディスプレイの評価方法およびそれに用いる評価装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  カラー画像を表示するディスプレイの動画像表示時における色再現特性を評価するディスプレイの評価方法であって、
評価対象ディスプレイの表示画面位置毎に、それぞれ複数の観視方向に対する観察光の情報を求めた観視方向階調データを予め用意し、
特定のサンプル画像を前記評価対象ディスプレイに映出して任意の方向から観視した場合の予測観視画像を、前記観視方向階調データから解析的に求め、
前記サンプル画像と前記予測観視画像とを前記評価対象ディスプレイに並列に配置したパターンで映出させるとともに、該パターンを一定速度でスクロール表示させ、
前記パターンを前記スクロールに追従させて撮像して評価用画像を取得し、
前記評価用画像中の前記サンプル画像の領域と前記予測観察画像の領域に対し、双方の領域間で画面内対応位置における色差をそれぞれ求め、
前記色差に基づいて前記ディスプレイの動画像色再現性の評価値を算出するディスプレイの評価方法。
【０００７】
このディスプレイの評価方法によれば、まず、評価対象ディスプレイにおける複数の観視方向において観視方向階調データが測色され記憶される。この観視方向階調データを用いてサンプル画像を任意の方向から観視した予測観視画像を生成する。つまり、任意の角度から観視したサンプル画像を階調データ分得る。そして、評価対象ディスプレイに、サンプル画像と特定観視方向からの予測観視画像を並列に表示させ、一定の速度でスクロールさせた状態で追従カメラにて撮像し評価用画像を取得する。この評価用画像からサンプル画像と予測観視画像の色差に基づいた動画像色再現性の評価値を算出する。この評価値を全ての観視方向について得ることで、動画像の観視方向依存性や動きボケが評価可能となる。つまり、見た目の違和感に重要となる動画表示時のボヤケを含むディスプレイの総合的な評価が可能となる。
【０００８】
（２）  （１）のディスプレイの評価方法であって、
前記動画像色再現性の評価値が、前記評価用画像中の前記サンプル画像の領域と前記予測観察画像の領域との対応位置における色差を領域全体で総和を求め、該総和を前記領域の大きさで除した平均値であるディスプレイの評価方法。
【０００９】
このディスプレイの評価方法によれば、評価対象の領域内に複数存在する色差が一つの平均値として表され、所望の領域全体が簡単な数値として定量評価可能となる。
【００１０】
（３）  （１）または（２）のディスプレイの評価方法であって、
前記動画像色再現性の評価値が、観視方向に対応して重み付け処理した評価値であるディスプレイの評価方法。
【００１１】
このディスプレイの評価方法によれば、例えば表示性能が厳格に評価されなければならない正面近傍からの観視方向における評価値には大きい重み付け処理がなされ、表示性能がさほど厳格に評価されない画面上下左右端に近い斜めからの観視方向における評価値には小さい重み付け処理がなされる。このように、観視方向によって評価基準が変えられることで、実効的な評価が可能となる。
【００１２】
（４）  （１）〜（３）のいずれか１つのディスプレイの評価方法であって、
前記観視方向階調データが、前記評価対象ディスプレイを原色表示したときの各観視角度からの観察輝度および色度を、表示階調値毎に測定して求めた原色階調データであるディスプレイの評価方法。
【００１３】
このディスプレイの評価方法によれば、観視方向階調データが、複数色の原色、すなわち、ＲＧＢ表示毎の階調データとして得られ、原色表示色毎の動画像色再現性の評価が可能となる。
【００１４】
（５）  （１）〜（４）のいずれか１つのディスプレイの評価方法であって、
前記対応位置における色差を、それぞれ前記観視方向に対応して同一色差値を等高線表示した色差分布表示用データを求めるディスプレイの評価方法。
【００１５】
このディスプレイの評価方法によれば、同一色差位置と異なる色差位置とがそれぞれ線によって結ばれた等高線状の図となって表され、色差の大小関係と、その大小関係の及ぶ領域とが同時に視覚的に評価可能となる。
【００１６】
（６）  （１）〜（５）のいずれか１つのディスプレイの評価方法であって、
前記色差の算出に用いる色空間として、ＣＩＥ１９７６  Ｌ＊ｕ＊ｖ＊色空間を使用するディスプレイの評価方法。
【００１７】
このディスプレイの評価方法によれば、比較的小さい色差の算出に用いて好適となる。
【００１８】
（７）  （１）〜（５）のいずれか１つのディスプレイの評価方法であって、
前記色差の算出に用いる色空間として、ＣＩＥ１９７６  Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間を使用するディスプレイの評価方法。
【００１９】
このディスプレイの評価方法によれば、簡単な式での算出が可能となり、色再現を行う応用時において、微妙な色の差があまり問題とならない。
【００２０】
（８）  （１）〜（５）のいずれか１つのディスプレイの評価方法であって、
前記色差の算出に用いる色空間として、ＣＩＥＣＡＭ０２で定義されるＬＨＣ空間を使用するディスプレイの評価方法。
【００２１】
このディスプレイの評価方法によれば、照明光源やその明るさ等の観察条件によって観察対象の色がどのように変化するかを推定した上での評価が可能となる。
【００２２】
（９）  カラー画像を表示するディスプレイの動画像表示時における色再現特性を評価するディスプレイ評価装置であって、
評価対象ディスプレイの表示画面位置毎に、それぞれ複数の観視方向に対する観察光の情報を求めて観視方向階調データを生成する観視方向階調データ生成手段と、
特定のサンプル画像を前記評価対象ディスプレイに映出して任意の方向から観視した場合の予測観視画像を、前記各観視方向階調データから解析的に求める予測観視画像生成手段と、
前記サンプル画像と前記予測観視画像とを前記評価対象ディスプレイに並列に配置したパターンで映出させるとともに、該パターンを一定速度でスクロール表示させるビデオ信号発生手段と、
前記パターンを前記スクロールに追従させて撮像して評価用画像を取得する撮像手段と、
前記評価用画像中の前記サンプル画像の領域と前記予測観察画像の領域に対し、双方の領域間で画面内対応位置における色差をそれぞれ求め、前記色差に基づいて前記ディスプレイの動画像色再現性の評価値を算出する演算手段と、
を備えたディスプレイの評価装置。
【００２３】
このディスプレイの評価装置によれば、サンプル画像の任意方向から観視した予測観視画像が各観視方向階調データから解析的に求められ、スクロール表示させたサンプル画像と予測観視画像が追従撮像により評価用画像として取得される。演算手段にて評価用画像中のサンプル画像と予測観察画像の画面内対応位置における色差が求められ、この色差に基づいて動画像色再現性の評価値が算出される。
【００２４】
（１０）  （９）のディスプレイの評価装置であって、
前記撮像手段が、撮像カメラと、該撮像カメラを前記スクロールの移動速度に同期して前記評価用ディスプレイに対して移動させるカメラ移動機構と、
を備えたディスプレイの評価装置。
【００２５】
このディスプレイの評価装置によれば、撮像カメラがカメラ移動機構によってスクロール表示と同期して移動されることで、動画表示に伴って刻々と変化するパターンの観察光を積分して蓄積した追従撮像画像が得られる。
【００２６】
（１１）  （９）または（１０）のディスプレイの評価装置であって、
前記対応位置における色差をそれぞれ前記観視方向に対応して同一色差値を等高線表示する色差マップ表示手段を備えたディスプレイの評価装置。
【００２７】
このディスプレイの評価装置によれば、同一色差位置と異なる色差位置とがそれぞれ線によって結ばれた等高線状の画像となって色差マップ表示手段に表示され、色差の大小関係と、その大小関係の及ぶ領域とが同時に視覚的に評価可能となる。
【００２８】
（１２）  コンピュータに、（１）〜（８）のいずれか１つのディスプレイの評価方法の各ステップを実行させるためのプログラム。
【００２９】
このディスプレイの評価プログラムによれば、動画像色再現性を評価するために必要となる観視方向階調データ、予測観視画像、評価用画像、評価値を取得するための複雑な手順が迅速に再現性良く実行可能となり、動画表示時の動きボケや視野角に依存する色変動による表示性能の劣化を、短時間かつ的確に総合評価できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係るディスプレイの評価方法によれば、サンプル画像を任意の方向から観視した場合の予測観視画像を観視方向階調データから求め、スクロールさせたサンプル画像と予測観視画像を追従撮像して評価用画像を取得し、サンプル画像と予測観察画像の双方の画面内対応位置における色差をそれぞれ求め、この色差に基づき動画像色再現性の評価値を算出するので、液晶ディスプレイなどにおいて、動画表示時の動きボケや視野角に依存する色階調変化（色変動）による表示性能の劣化を総合的に評価することができる。また、従来手法では困難であった疑似輪郭の定量化も可能となり、液晶ディスプレイとＰＤＰの動きボケに対する比較評価も可能とすることができる。
【００３１】
本発明に係るディスプレイの評価装置によれば、予測観視画像生成手段にてサンプル画像の任意方向から観視した予測観視画像を各観視方向階調データから解析的に求め、ビデオ信号発生手段にてスクロール表示させたサンプル画像と予測観視画像を撮像手段にて追従撮像して評価用画像を取得し、演算手段にて評価用画像中のサンプル画像と予測観察画像の画面内対応位置における色差を求め、この色差に基づいて動画像色再現性の評価値を算出するので、動きボケと視野角依存性を同時に評価し、液晶ディスプレイなどにおいて、動画表示時の動きボケや視野角に依存する色階調変化（色変動）による表示性能の劣化を総合的に評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明に係るディスプレイの評価方法およびそれに用いる評価装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る評価装置の概略構成図である。
本実施の形態によるディスプレイ評価装置１００は、カラー画像を表示する平面表示装置（ディスプレイ）の動画像表示時における色再現特性を評価可能とする。そのための主要な構成要件として、観視方向階調データ生成手段１１と、予測観視画像生成手段としての画像合成部１３と、ビデオ信号発生手段としてのビデオ信号発生器１５と、撮像手段１７と、演算手段としての制御部１９とを備える。
【００３３】
本実施の形態では評価対象ディスプレイ２１として液晶ディスプレイが用いられる。液晶ディスプレイは、液晶層を挟む２つの透明電極と、透明電極の上に設けられるカラーフィルタとを備えてカラー画像を表示するもので、近接するＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の３つのカラーフィルタによって１画素が構成されている。なお、本実施の形態では、評価対象ディスプレイ２１が液晶ディスプレイである場合を例に説明するが、評価対象ディスプレイ２１は、例えばプラズマディスプレイパネル：ＰＤＰなどの他の平面表示装置であってもよい。
【００３４】
観視方向階調データ生成手段１１は、階調データ生成部２３と、測色装置２５とを備える。測色装置２５は、図示しない移動ステージに取り付けられて評価対象ディスプレイ２１の表示面に対して様々な方向から測色が可能である。
図２は（ａ）に観視方向、（ｂ）に観視方向別データテーブル、（ｃ）に任意観視方向における原色毎かつ表示領域毎の観視方向階調データを表した説明図である。本実施の形態では、図２（ａ）に示すように、評価対象ディスプレイ２１の表示面２７に対する任意の方位角φM、表示面２７に対する任意の極角（表示面２７に立てた垂直線Ｎに対する角度）θMの方向から測色を行うことが可能となっている。観視方向階調データ生成手段１１は、評価対象ディスプレイ２１の表示画面位置毎に、それぞれ複数の観視方向に対する観察光の情報を求めて観視方向階調データＤ（θM，φM）（図２（ｂ）参照）を生成する。生成された観視方向階調データＤ（θM，φM）は、ＲＧＢ階調データメモリ２９に記憶される。
【００３５】
予測観視画像生成手段である画像合成部１３は、サンプル画像メモリ３１から特定のサンプル画像Ａを評価対象ディスプレイ２１に映出して任意の方向から観視した場合の予測観視画像Ｂを、各観視方向階調データＤ（θM，φM）から解析的に求める。
【００３６】
ビデオ信号発生器１５は、サンプル画像Ａと予測観視画像Ｂを評価対象ディスプレイ２１に上下並列に配置したパターンＰＴで映出させるとともに、このパターンＰＴを一定速度ｖでスクロール表示可能とする。
【００３７】
撮像手段１７は、撮像カメラ３３と、この撮像カメラ３３をスクロールの移動速度ｖに同期して評価対象ディスプレイ２１に対して移動させるカメラ移動機構３５を備える。撮像手段１７は、パターンＰＴをスクロールに追従させて撮像して評価用画像Ｃ（図６参照）を取得する。評価用画像Ｃは、評価用画像メモリ３０に記憶される。カメラ移動機構３５は、追従駆動部３７によって動画移動方向に駆動制御される。撮像カメラ３３がカメラ移動機構３５によってスクロール表示と同期して移動されることで、動画表示に伴って刻々と変化するパターンＰＴの観察光を積分して蓄積した追従撮像画像（評価用画像Ｃ）として得られるようになっている。
【００３８】
上記した階調データ生成部２３、測色装置２５、画像合成部１３、ビデオ信号発生器１５、ＲＧＢ階調データメモリ２９、サンプル画像メモリ３１、追従駆動部３７は、演算手段としての制御部１９に接続されている。制御部１９は、ＣＰＵとメモリと入出力インターフェースを有したコンピュータ３９からなり、上記した階調データ生成部２３、画像合成部１３は、コンピュータ３９の内部メモリに格納された一定処理手順のプログラムにより、その機能を発揮する。
【００３９】
制御部１９には色差算出部４１が接続される。色差算出部４１は、後述するように評価用画像Ｃの色差を算出する。つまり、色差算出部４１は、評価用画像Ｃ中のサンプル画像Ａの領域と予測観視画像Ｂの領域に対し、双方の領域間で画面内対応位置における色差をそれぞれ求める。制御部１９は、求めた色差に基づいて評価対象ディスプレイ２１の動画像色再現性の評価値を算出する。色差算出部４１の後段には重み付け処理部４５が接続され、重み付け処理部４５では観視方向に応じて評価値の重み付け処理が施される。そして、重み付け処理された総合評価値を評価結果表示部４７に表示する。
【００４０】
なお、ディスプレイ評価装置１００は、対応位置における色差をそれぞれ観視方向に対応して同一色差値を等高線表示する色差マップ表示部４３を備えるものであってもよい。色差マップ表示部４３を備えることで、同一色差位置と異なる色差位置とがそれぞれ線によって結ばれた等高線状の画像となって表示され、色差の大小関係と、その大小関係の及ぶ領域とが同時に視覚的に評価可能となる。
【００４１】
以上の構成により、ディスプレイ評価装置１００では、評価対象ディスプレイ２１でサンプル画像Ａの任意方向から観視した予測観視画像Ｂが各観視方向階調データＤ（θM，φM）から解析的に求められ、評価対象ディスプレイ２１にスクロール表示させたサンプル画像Ａと予測観視画像Ｂが追従撮像により評価用画像Ｃとして取得される。そして、色差算出部４１により評価用画像Ｃ中のサンプル画像Ａと予測観視画像Ｂの画面内対応位置における色差が求められ、この色差に基づいて制御部１９が動画像色再現性の評価値を算出する。
【００４２】
したがって、ディスプレイ評価装置１００によれば、動きボケと視野角依存性を同時に評価し、液晶ディスプレイなどにおいて、動画表示時の動きボケや視野角に依存する色階調変化（色変動）による表示性能の劣化を総合的に評価することができる。
【００４３】
また、コンピュータ３９に、上記評価方法を実行させるための各ステップをプログラムとして格納したので、動画像色再現性を評価するために必要となる各観視方向階調データＤ（θM，φM）、予測観視画像Ｂ、評価用画像Ｃ、評価値を取得するための複雑な手順が迅速に再現性良く実行可能となる。これにより、動画表示時の動きボケや視野角に依存する色変動による表示性能の劣化を、短時間かつ的確に総合評価できるようになっている。
【００４４】
次に、上記構成のディスプレイ評価装置１００を用いたディスプレイの評価方法について、さらに詳細に説明する。
図３は本発明に係る評価方法の基本的な手順を表すフローチャート、図４は或る点Ｐから画像を見たときに規定される観視方向の説明図、図５は或る点Ｐから見た各表示領域の異なる観視角度を表す説明図である。
評価対象ディスプレイ２１の評価を実施するに先立ち、図２及び図３〜図５に示す以下の準備を行う。
【００４５】
まず、図３に示すステップ１（以下、Ｓ１と略記する）では、図２（ａ）に示すように、各観視方向からの評価対象ディスプレイ２１のＲＧＢ階調データを測定する。測色装置２５は、図２（ｂ）に示す０〜ｐ°の極角θM、０〜ｑ°の方位角φMによる観視方向で、複数の観視方向に対する観察光の情報を撮像して求めて、観視方向階調データＤ（θM，φM）を生成する。なお、本実施の形態では一例としてｐ＝８９°、ｑ＝３６０°としている。観視方向階調データＤ（θM，φM）は、図２（ｃ）に示すように、ＲＧＢ色毎、かつ表示領域（ｉ，ｊ）毎に生成されてＲＧＢ階調データメモリ２９に記憶される。これにより、評価対象ディスプレイ２１の表示画面位置毎に、それぞれ複数の観視方向に対する観察光の情報を求めた観視方向階調データが予め用意されることになる。なお、それぞれの観視方向階調データは、評価対象ディスプレイ２１に複数の階調値毎にＲＧＢ色をそれぞれ表示させて観察光の情報を求めるため、複数の階調数分の観視方向階調データとなる。
【００４６】
つまり、本実施の形態では、観視方向階調データＤ（θM，φM）は、評価対象ディスプレイ２１を原色表示したときの各観視角度からの観察輝度および色度を、表示階調値毎に測定して求めた原色階調データとなる。これにより、観視方向階調データが、複数の原色、すなわち、ＲＧＢ表示毎の階調データとして得られ、各原色表示色の動画像色再現性の評価が可能となる。
【００４７】
次に、Ｓ２において、図４に示すように、特定のサンプル画像Ａを評価対象ディスプレイ２１に映出し、任意の方向から観視した場合の予測観視画像（図６のＢに相当）を、観視方向階調データＤ（θM，φM）から解析的に求める。例えば或る点Ｐ（θ，φ）から見た時の表示画面の各（ｉ，ｊ）位置の極角θ，方位角φをθv（ｉ，ｊ），φv（ｉ，ｊ）とする。或る観視点Ｐが決められると、各（ｉ，ｊ）の位置では図５に示すような、それぞれ異なる観視角度（θv（ｉ，ｊ），φv（ｉ，ｊ））となる。これら観視角度に応じた階調データがＲＧＢ階調データメモリ２９から参照されて予測観視画像Ｂが合成される。
【００４８】
ここで、図６にスクロール画像とその観察光を積分して蓄積した追従撮像画像の説明図を示した。
Ｓ３においては、サンプル画像Ａと予測観視画像Ｂを評価対象ディスプレイ２１に図６に示すパターンＰＴとして並列に表示させ、このパターンＰＴを一定速度ｖでスクロール表示させる。そして、Ｓ４において、撮像カメラ３３によりパターンＰＴをスクロールに追従させて撮像し、追従撮像画像である評価用画像Ｃを取得する。この際、スクロール状態にあるサンプル画像Ａと予測観視画像Ｂとを目視によって比較評価して簡便的にディスプレイを評価してもよい。
【００４９】
次に、Ｓ５において、評価用画像Ｃにおけるサンプル画像Ａの領域と予測観視画像Ｂの領域に対し、双方の領域間で画面内対応位置における色差をそれぞれ求め、動画像色再現性の評価値を求める。
図７に図３のＳ５の処理に相当するフローチャートを示した。動画像色再現性の評価値は、評価用画像Ｃから任意の方法で求めることができるが、ここでは次のように求めることを一例として掲げる。
【００５０】
動画像色再現性の評価値は、評価用画像Ｃ中のサンプル画像Ａの領域と予測観視画像Ｂの領域との対応位置における色差を領域全体で総和を求め、この総和を領域の大きさで除した平均値とすることができる。これにより、評価対象の領域内に複数存在する色差が一つの平均値として表され、所望の領域全体が簡単な数値として定量評価可能となる。
【００５１】
ここで、色差の算出に用いる色空間としては、ＣＩＥ１９７６  Ｌ＊ｕ＊ｖ＊色空間、ＣＩＥ１９７６  Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間、またはＣＩＥＣＡＭ０２（Colour Appearance Model 2002）で定義されるＬＨＣ空間を使用することができる。ＣＩＥ１９７６  Ｌ＊ｕ＊ｖ＊色空間は、比較的小さい色差の算出に用いて好適となる。ＣＩＥ１９７６  Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間は、簡単な式での算出が可能となり、色再現を行う応用時において、微妙な色の差があまり問題とならない。ＣＩＥＣＡＭ０２の入力は、対象とする色の三刺激値と観察条件を表わす種々のパラメータである。出力として明るさＱ，明度Ｊ，色相角ｈ，色相成分Ｈ，カラフルネスＭ，クロマＣ，飽和度Ｓが得られる。色差の算出に用いる色空間として、ＣＩＥＣＡＭ０２で定義されるＬＨＣ空間を使用することで、照明光源やその明るさ等の観察条件によって観察対象の色がどのように変化するかを推定した上での評価が可能となる。
【００５２】
まず、色差の算出に先立ち、評価対象ディスプレイ２１のＲの各階調毎に、Ｘ，Ｙ，Ｚ三刺激値ｆＸ，Ｒ（ｋ），ｆＹ，Ｒ（ｋ），ｆＺ，Ｒ（ｋ）を求める。階調ｋは１階調毎ではなく、例えば１０階調毎に変化させて三刺激値を求めても良い。また、Ｘ，Ｙ，Ｚ三刺激値ｆＸ，Ｒ（ｋ），ｆＹ，Ｒ（ｋ），ｆＺ，Ｒ（ｋ）は、上述した観視方向の全てについて求めておく。
【００５３】
次に、同様にして、評価対象ディスプレイ２１のＧの各階調毎に、Ｘ，Ｙ，Ｚ三刺激値ｆＸ，Ｇ（ｋ），ｆＹ，Ｇ（ｋ），ｆＺ，Ｇ（ｋ）を求める。また、評価対象ディスプレイ２１のＢの各階調毎に、Ｘ，Ｙ，Ｚ三刺激値ｆＸ，Ｂ（ｋ），ｆＹ，Ｂ（ｋ），ｆＺ，Ｂ（ｋ）を求める。以下では、これらをまとめて測色三刺激値と呼ぶ。
【００５４】
これにより、評価対象ディスプレイ２１の１つの画素に対し、階調ｋの関数で示される測色三刺激値が得られる。この測色三刺激値をＲＧＢ階調データメモリ２９に記憶しておく。
【００５５】
評価用画像Ｃのデータが入力されると、制御部１９は、ＲＧＢ階調データメモリ２９から測色三刺激値を取得し、サンプル画像Ａと予測観視画像ＢとのＸ，Ｙ，Ｚ三刺激値を算出する（Ｓ９）。
【００５６】
Ｘ，Ｙ，Ｚ三刺激値は、以下の式（１）に、画素に表示される色信号ｒ，ｇ，ｂの各階調を代入することで求める。
Ｘ＝ｆＸ，Ｒ（ｋ）＋ｆＸ，Ｇ（ｋ）＋ｆＸ，Ｂ（ｋ）
Ｙ＝ｆＹ，Ｒ（ｋ）＋ｆＹ，Ｇ（ｋ）＋ｆＹ，Ｂ（ｋ） ・・・（１）
Ｚ＝ｆＺ，Ｒ（ｋ）＋ｆＺ，Ｇ（ｋ）＋ｆＺ，Ｂ（ｋ）
【００５７】
次に、評価用画像Ｃが評価対象ディスプレイ２１に表示された状態で、サンプル画像Ａと予測観視画像Ｂの対応画素間の色の違いを、色空間内における色差ΔＥとして、式（１）で求めた三刺激値を用いて算出する（Ｓ１０）。
【００５８】
図８に色差算出の様子を模式的に表した説明図を示した。色差ΔＥは、サンプル画像Ａと予測観視画像Ｂの三刺激値に対して、画面内対応位置同士を照合して、双方の差分をそれぞれ求める。
【００５９】
次いで、Ｓ１１において、サンプル画像内で色差の総和ＳＵＭ（ΔＥ）を算出する。そして、Ｓ１２において、総和ＳＵＭ（ΔＥ）をサンプル画像の画素数で除算して評価値Ｅｖ（平均色差）を算出する。
【００６０】
再び図３に戻り、Ｓ６において、全ての観視方向における評価値Ｅｖが得られたか否かを判断する。全ての観視方向の評価値Ｅｖが得られていないときは、Ｓ７で他の角度から観視した予測観視画像Ｂを合成し、この予測観視画像Ｂに対する色差を前述同様の処理により求めることを繰り返し行う。
【００６１】
全ての観視方向における評価値Ｅｖは、図９に色差を観視方向ごとにマトリクス表示した説明図に示すように、極角θと方位角φとの組み合わせで得られる。
次に、これらの評価値Ｅｖに対して観視方向の重み付け処理を行い、総合評価値を求める（Ｓ８）。
これら観視方向毎の評価値は、重み付け処理部４５により重み付け処理される。この場合、重み付け処理の内容は、例えば表示性能が厳格に評価されなければならない正面近傍からの観視方向における評価値には大きい重み付け処理がなされ、表示性能がさほど厳格に評価されない画面上下左右端に近い斜めからの観視方向における評価値には小さい重み付け処理がなされる。これにより、観視方向によって評価基準が変えられ、実効的な評価が可能な評価パラメータが得られる。
【００６２】
最後に、得られた総合評価値を、評価結果表示部４７（図１参照）に表示する。また、サンプル画像の対応位置における色差を、それぞれ観視方向に対応して同一色差値を等高線表示した色差分布表示用データを求め、色差マップ表示部４３に表示させてもよい。この色差分布表示用データは、例えば図１０に示すように極角θと方位角φとの極座標表示の形態で等高線表示することができる。このように等高線表示させることで、色差の大小関係と、その大小関係の及ぶ領域とが同時に視覚的に評価可能となる。
【００６３】
このように、上記の評価方法では、サンプル画像Ａと予測観視画像Ｂの色差に基づき動画像色再現性の評価値を算出する。この評価値を全ての観視方向について得ることで、動画像色差により動きボケと視野角依存性とが同時に評価可能となる。つまり、見た目の違和感に重要となる動画時のボヤケを含むディスプレイの総合的な視野角変動が評価可能となる。
【００６４】
したがって、上記ディスプレイの評価方法によれば、サンプル画像Ａを任意の方向から観視した場合の予測観視画像Ｂを観視方向階調データＤ（θM，φM）から求め、サンプル画像Ａと予測観視画像Ｂとを同一画面上に映出させてスクロールする。このスクロールさせたサンプル画像Ａと予測観視画像Ｂを追従撮像して評価用画像Ｃを取得し、サンプル画像Ａと予測観視画像Ｂの双方の画面内対応位置における色差をそれぞれ求め、この色差に基づき動画像色再現性の評価値を算出する。これにより、液晶ディスプレイなどのディスプレイを、動画表示時における観視方向に依存した色階調変化（色変動）による表示性能の劣化を総合的に評価することができる。したがって、従来手法では困難であった疑似輪郭の定量化も可能なり、液晶ディスプレイやＰＤＰ等の種々のディスプレイに対して、動画像の色再現評価が容易に可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る評価装置の概略構成図である。
【図２】（ａ）に観視方向、（ｂ）に観視方向別データテーブル、（ｃ）に任意観視方向における原色毎かつ表示領域毎の観視方向階調データを表した説明図である。
【図３】本発明に係る評価方法の基本的な手順を表すフローチャートである。
【図４】或る点Ｐから画像を見たときに規定される観視方向の説明図である。
【図５】或る点Ｐから見た各表示領域の異なる観視角度を表す説明図である。
【図６】スクロール画像とその観察光を積分して蓄積した追従撮像画像の説明図である。
【図７】平均色差を算出する手順のフローチャートである。
【図８】平均色差算出の様子を模式的に表した説明図である。
【図９】色差を観視方向毎にマトリクス表示した説明図である。
【図１０】同一色差値を等高線表示する色差分布を表す説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
１１  観視方向階調データ生成手段
１３  予測観視画像生成手段
１５  ビデオ信号発生手段
１７  撮像手段
１９  制御部（演算手段）
２１  評価対象ディスプレイ
３３  撮像カメラ
３５  カメラ移動機構
３９  コンピュータ
４３  色差マップ表示手段
１００  ディスプレイ評価装置
Ａ  サンプル画像
Ｂ  予測観視画像
Ｃ  評価用画像
Ｄ  観視方向階調データ
ＰＴ  パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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