JP2011215509A - Method for creating color conversion profile for multi-primary color display, and multi-primary color projector using the same - Google Patents
Method for creating color conversion profile for multi-primary color display, and multi-primary color projector using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011215509A JP2011215509A JP2010085700A JP2010085700A JP2011215509A JP 2011215509 A JP2011215509 A JP 2011215509A JP 2010085700 A JP2010085700 A JP 2010085700A JP 2010085700 A JP2010085700 A JP 2010085700A JP 2011215509 A JP2011215509 A JP 2011215509A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- color
- primary
- index
- sample
- primary color
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 116
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 80
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 74
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 50
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 47
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 description 14
- 235000019557 luminance Nutrition 0.000 description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 8
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Projection Apparatus (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Color Image Communication Systems (AREA)
Abstract
【課題】従来よりも滑らかな色再現が可能な多原色表示用の色変換プロファイル及び多原色表示装置を提供する。
【解決手段】プロファイルの作成方法では、分光投影モデルコンバータを用いて、各サンプル多原色データを仮想サンプルカラーパッチの分光強度に変換する。また、各サンプル多原色データのサンプル色に関する色差を表す予め指定されたタイプの色差指数を含む評価指数を算出する。また、サンプル色に応じて複数のサンプル多原色データを複数の組に分類するとともに、評価指数に基づいて複数の組のそれぞれにおいて最良サンプル多原色データを選択する。そして、選択された複数の最良サンプル多原色データに基づいて色変換プロファイルを作成する。色差指数としては、スクリーンに投影されたカラーパッチを異なる角度で観察したときの色差を示す指数が使用される。
【選択図】図4A color conversion profile for multi-primary color display and a multi-primary color display device capable of smoother color reproduction than before are provided.
In a profile creation method, each sample multi-primary color data is converted into a spectral intensity of a virtual sample color patch using a spectral projection model converter. In addition, an evaluation index including a color difference index of a previously specified type representing a color difference related to the sample color of each sample multi-primary color data is calculated. The plurality of sample multi-primary color data is classified into a plurality of sets according to the sample color, and the best sample multi-primary color data is selected in each of the plurality of sets based on the evaluation index. Then, a color conversion profile is created based on the plurality of selected best sample multi-primary color data. As the color difference index, an index indicating the color difference when the color patch projected on the screen is observed at different angles is used.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、多原色表示用の色変換プロファイル、及び、その色変換プロファイルを用いた多原色プロジェクターなどのカラー画像表示装置に関する。 The present invention relates to a color conversion profile for multi-primary color display, and a color image display device such as a multi-primary projector using the color conversion profile.
通常のカラー画像表示装置は、RGBの3原色(加法混色の3原色)を用いてカラー表示を行うのが普通である。但し、近年では、より広い色再現域(カラーガマット)を用いてきれいなカラー画像を表示するために、RGB以外にシアンやマゼンタなどの他の原色を含む4つ以上の原色を用いてカラー表示を行う多原色表示装置が提案されている(特許文献1)。多原色表示装置では、任意の1色を表現する原色値の組み合わせが多数存在する。そこで、色変換プロファイルとして、個々の色を再現するための原色値の組み合わせを示すプロファイルが予め準備され、多原色表示装置に実装される。 Ordinary color image display devices usually perform color display using RGB three primary colors (additive mixed three primary colors). However, in recent years, in order to display a clear color image using a wider color reproduction range (color gamut), color display is performed using four or more primary colors including other primary colors such as cyan and magenta in addition to RGB. A multi-primary color display device has been proposed (Patent Document 1). In a multi-primary color display device, there are many combinations of primary color values that represent an arbitrary color. Therefore, as a color conversion profile, a profile indicating a combination of primary color values for reproducing individual colors is prepared in advance and mounted on a multi-primary color display device.
特許文献1には、色再現域を複数の角錐の領域に分割し、各々の角錐領域において、入力三刺激値に対応する4つの原色の出力値を計算する方法が開示されている。この方法では、入力三刺激値に対応する表示色が属する領域は、入力三刺激値に対する条件判定を行うことによって求められる。しかし、この方法では、特に角錐領域の境界付近にある表示色同士の間に違和感が生じてしまう場合があった。そこで、従来から、より滑らかな色再現が可能な多原色表示用の色変換プロファイルが望まれていた。
また、画像を投写表示するプロジェクターでは、各種のスクリーンに画像を投写する場合がある。従って、4種類以上の色光を用いてカラー画像を行う多原色プロジェクターに関しても、スクリーン特性を考慮した色変換プロファイルを作成することが好ましい。しかし、従来は、多原色プロジェクター用の色変換プロファイルにおいて、スクリーン特性はほとんど考慮されていないのが実情であった。また、色の見え方はスクリーンの観察条件によってもかなり異なる。しかし、従来は、スクリーンの観察条件に関しても十分に考慮されていなかった。 Further, a projector that projects and displays an image may project an image on various screens. Therefore, it is preferable to create a color conversion profile in consideration of the screen characteristics for a multi-primary projector that performs color images using four or more types of color light. However, conventionally, in the color conversion profile for a multi-primary projector, the screen characteristics are hardly taken into consideration. Also, the color appearance varies considerably depending on the viewing conditions of the screen. However, conventionally, the screen observation conditions have not been sufficiently considered.
さらに、一般に、カラー画像表示装置では色むらが問題になることが多い。しかし、従来は、色変換プロファイルの作成に際して、色むらの低減についてはまったく考慮されていないのが実情であった。また、階調再現の滑らかさや、粒状性についてもそれほど考慮されていなかった。 Further, in general, color unevenness often becomes a problem in a color image display device. However, conventionally, when creating a color conversion profile, the actual situation is that no consideration has been given to the reduction of color unevenness. In addition, the smoothness of gradation reproduction and the granularity have not been so much considered.
なお、上述のような種々の課題は、プロジェクターに限らず、4つ以上の原色を利用してカラー画像を表示する多原色表示装置に共通する問題であった。 The various problems as described above are not limited to projectors, but are common to multi-primary color display devices that display a color image using four or more primary colors.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]
4つ以上の複数の原色を用いてカラー画像を投影可能な多原色プロジェクターで使用される色変換プロファイルとして、前記複数の原色の原色値を含む多原色データと測色値との対応関係を規定する色変換プロファイルを作成する方法であって、
(a)前記多原色データを、前記多原色データに従って投影されるカラーパッチの分光強度に変換する分光投影モデルコンバータを準備する工程と、
(b)複数のサンプル多原色データを準備する工程と、
(c)前記分光投影モデルコンバータを用いて、各サンプル多原色データを、前記サンプル多原色データに従って投影されるべき仮想サンプルカラーパッチの分光強度に変換する工程と、
(d)各サンプル多原色データについて、前記分光強度から算出されるサンプル色に関する色差を表す予め指定されたタイプの色差指数を含む評価指数を算出する工程と、
(e)前記複数のサンプル多原色データについてそれぞれ算出されたサンプル色に応じて前記複数のサンプル多原色データを複数の組に分類するとともに、前記評価指数に基づいて、前記複数の組のそれぞれにおいて最良サンプル多原色データを選択する工程と、
(f)前記選択された複数の最良サンプル多原色データに基づいて、測色値と多原色データとの対応関係を規定する色変換プロファイルを作成する工程と、
を備え、
前記色差指数は、スクリーンに投影されたカラーパッチを異なる角度で観察したときの色差を示す指数である、方法。
この方法によれば、スクリーンに投影されたカラーパッチを異なる角度で観察したときの色差を示す色差指数を含む評価指数に基づいて最良サンプル多原色データが選択されるので、従来のように色再現域を複数の角錐の領域に分割する場合に比べてより滑らかな色再現が可能な多原色表示用の色変換プロファイルを作成することが可能である。また、異なる角度でスクリーン上の画像を観察したときに、その色の見えの変化が小さな画像を表示可能である。
[Application Example 1]
As a color conversion profile used in a multi-primary projector capable of projecting a color image using four or more primary colors, a correspondence relationship between multi-primary color data including primary color values of the plurality of primary colors and colorimetric values is defined. A method for creating a color conversion profile
(A) preparing a spectral projection model converter that converts the multi-primary color data into spectral intensities of color patches projected according to the multi-primary color data;
(B) preparing a plurality of sample multi-primary color data;
(C) using the spectral projection model converter, converting each sample multi-primary color data into a spectral intensity of a virtual sample color patch to be projected according to the sample multi-primary color data;
(D) for each sample multi-primary color data, calculating an evaluation index including a color difference index of a predesignated type representing a color difference related to the sample color calculated from the spectral intensity;
(E) classifying the plurality of sample multi-primary color data into a plurality of sets according to the sample color calculated for each of the plurality of sample multi-primary color data, and in each of the plurality of sets based on the evaluation index Selecting the best sample multi-primary color data;
(F) creating a color conversion profile defining a correspondence relationship between colorimetric values and multi-primary color data based on the selected plurality of best sample multi-primary color data;
With
The color difference index is an index indicating a color difference when the color patches projected on the screen are observed at different angles.
According to this method, the best sample multi-primary color data is selected based on the evaluation index including the color difference index indicating the color difference when the color patch projected on the screen is observed at different angles. It is possible to create a color conversion profile for multi-primary color display capable of smoother color reproduction than in the case where a region is divided into a plurality of pyramid regions. Further, when images on the screen are observed at different angles, it is possible to display an image with a small change in color appearance.
[適用例2]
適用例1記載の方法であって、
前記評価指数は、前記色差指数とともに、前記多原色プロジェクターの消費電力を示す消費電力指数を含む、色変換プロファイル作成方法。
この構成によれば、滑らかな色再現が可能であり、かつ、消費電力を低減できる色変換プロファイルを作成することが可能である。
[Application Example 2]
A method described in Application Example 1,
The color conversion profile creation method, wherein the evaluation index includes a power consumption index indicating power consumption of the multi-primary color projector together with the color difference index.
According to this configuration, it is possible to create a color conversion profile that enables smooth color reproduction and that can reduce power consumption.
[適用例3]
4つ以上の複数の原色を用いてカラー画像を投影可能な多原色プロジェクターであって、
予め準備された色変換プロファイルを参照して、入力カラー画像信号を前記複数の原色の原色値に変換する色変換部と、
前記色変換後の複数の原色の原色値に応じて画像をスクリーンに投影する画像投影部と、
を備え、
前記色変換プロファイルは、スクリーンに投影されたカラーパッチを異なる角度で観察したときの色差を示す色差指数を含む評価指数が最小となるように生成されたプロファイルである、多原色プロジェクター。
この多原色プロジェクターによれば、分光特性の異なる複数の異なるスクリーンに投影されるカラーパッチ間での色差を示す色差指数を含む評価指数が最小となるように生成された色変換プロファイルを用いて色変換が行われるので、従来のように色再現域を複数の角錐の領域に分割する場合に比べてより滑らかな色再現が可能である。また、異なる角度でスクリーン上の画像を観察したときに、その色の見えの変化が小さな画像を表示可能である。
[Application Example 3]
A multi-primary projector capable of projecting a color image using four or more primary colors,
A color conversion unit that converts an input color image signal into primary color values of the plurality of primary colors with reference to a color conversion profile prepared in advance;
An image projection unit that projects an image on a screen according to primary color values of a plurality of primary colors after the color conversion;
With
The color conversion profile is a multi-primary color projector that is generated such that an evaluation index including a color difference index indicating a color difference when a color patch projected on a screen is observed at different angles is minimized.
According to this multi-primary projector, color is generated using a color conversion profile generated so that an evaluation index including a color difference index indicating a color difference between color patches projected on a plurality of different screens having different spectral characteristics is minimized. Since the conversion is performed, smoother color reproduction is possible as compared with the conventional case where the color reproduction region is divided into a plurality of pyramid regions. Further, when images on the screen are observed at different angles, it is possible to display an image with a small change in color appearance.
[適用例4]
4つ以上の複数の原色を用いてカラー画像を表示可能な画像表示装置であって、
予め準備された色変換プロファイルを参照して、入力カラー画像信号を前記複数の原色の原色値に変換する色変換部と、
前記色変換後の複数の原色の原色値に応じて画像を表示する画像表示部と、
を備え、
前記色変換プロファイルは、前記画像表示部によって表示されたカラーパッチを異なる角度で観察したときの色差を示す色差指数を含む評価指数が最小となるように生成されたプロファイルである、画像表示装置。
この画像表示装置によれば、表示されたカラーパッチ間での色差を示す色差指数を含む評価指数が最小となるように生成された色変換プロファイルを用いて色変換が行われるので、従来のように色再現域を複数の角錐の領域に分割する場合に比べてより滑らかな色再現が可能である。また、異なる角度で画像を観察したときに、その色の見えの変化が小さな画像を表示可能である。
[Application Example 4]
An image display device capable of displaying a color image using four or more primary colors,
A color conversion unit that converts an input color image signal into primary color values of the plurality of primary colors with reference to a color conversion profile prepared in advance;
An image display unit that displays an image according to primary color values of a plurality of primary colors after the color conversion;
With
The color conversion profile is an image display device that is generated such that an evaluation index including a color difference index indicating a color difference when the color patches displayed by the image display unit are observed at different angles is minimized.
According to this image display device, color conversion is performed using the color conversion profile generated so that the evaluation index including the color difference index indicating the color difference between displayed color patches is minimized. In addition, a smoother color reproduction is possible as compared with the case where the color reproduction area is divided into a plurality of pyramid areas. In addition, when an image is observed at a different angle, an image with a small change in color appearance can be displayed.
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、色変換プロファイルの作成方法及び装置、色変換プロファイルの作成システム、色変換プロファイルが実装された多原色表示装置、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。なお、本明細書において、「記録媒体」とは、DVD、ハードディスク、半導体メモリのような実体的な記録媒体を意味している。 The present invention can be realized in various forms. For example, a color conversion profile creation method and device, a color conversion profile creation system, a multi-primary color display device in which a color conversion profile is implemented, and their The present invention can be realized in the form of a computer program for realizing the function of the method or apparatus, a recording medium on which the computer program is recorded, or the like. In this specification, “recording medium” means a substantial recording medium such as a DVD, a hard disk, or a semiconductor memory.
次に、本発明の実施の形態を以下の順序で説明する。
A.色変換システムの全体構成:
B.第1実施形態(スクリーン間の色差を最小とするプロファイルの作成):
B-1.プロファイル作成の例:
B-2.分光投影モデルの一例:
B-3.スクリーンの分光反射率の影響:
C.第2実施形態(観察角度による色差を最小とするプロファイルの作成):
D.第3実施形態(色むらを最小とするプロファイルの作成):
E.変形例:
Next, embodiments of the present invention will be described in the following order.
A. Overall configuration of the color conversion system:
B. First embodiment (creation of a profile that minimizes the color difference between screens):
B-1. Example of profile creation:
B-2. An example of a spectral projection model:
B-3. Effect of spectral reflectance of screen:
C. Second Embodiment (Creation of a profile that minimizes the color difference depending on the observation angle):
D. Third Embodiment (Creation of a profile that minimizes color unevenness):
E. Variations:
A.色変換システムの全体構成:
図1は、本発明の一実施形態における色変換システムのブロック図である。この色変換システムは、色変換装置100と、多原色表示装置200と、スクリーン300とを備えている。この色変換システムは、入力画像信号に応じて、カラー画像をスクリーン300上に投写表示するシステムである。なお、この色変換システムを「多原色表示システム」とも呼ぶ。
A. Overall configuration of the color conversion system:
FIG. 1 is a block diagram of a color conversion system according to an embodiment of the present invention. This color conversion system includes a
多原色表示装置200は、N個(Nは4以上の整数)の原色の光を利用したカラー画像表示装置である。この多原色表示装置200は、色変換装置100から入力されるN個の多原色表示信号(R,G,B,Y,C)に応じて、N種類の色光(「原色光」とも呼ぶ)を変調し、変調後の色光をスクリーンに投射する。図1の例では、R(Red), G(Green), B(Blue), Y(Yellow), C(Cyan)の5つの原色の光を使用したプロジェクターが例示されている。但し、多原色表示装置200で使用する原色光の種類や数は、これ以外の種々のものを採用可能である。なお、RGB以外の色は、通常は加法混色の原色として使用されていないが、本明細書では、カラー画像表示のために変調される光の色を「原色」と呼ぶ。多原色表示装置200の具体例については後述する。
The multi-primary
色変換装置100は、PCなどの画像入力装置から入力されたRGB信号などの3原色表色系の入力画像信号を、多原色表色系の画像信号に変換する装置である。色変換装置100は、色変換部110と、色変換プロファイル格納部120と、色変換プロファイル選択部130とを備えている。色変換部110は、色変換プロファイル選択部130が選択したプロファイルを参照して、3原色データR,G,Bを多原色データR,G,B,Y,Cに変換するモジュールである。なお、色変換装置100を、多原色表示装置200の内部に設けるようにしてもよい。
The
色変換プロファイル格納部120には、複数種類の色変換プロファイルPF1, PF2, PF3…が記録されている。第1のプロファイルPF1は、異なるスクリーン間における色差を最小とするプロファイルである。第2のプロファイルPF2は、同一のスクリーンを使用したときの観察角度の違いによる色差を最小とするプロファイルである。第3のプロファイルPF3は、色むらを最小とするプロファイルである。後述するように、各プロファイルは、異なる評価指数を利用して作成されている。なお、色変換プロファイルとしては、これ以外の種々のものを採用可能である。
In the color conversion
各プロファイルは、RGBデータ(例えばsRGBデータ)をRGBYCの各原色値に変換するためのプロファイルであり、sRGB表色系とRGBYC表色系とのそれぞれによって色を表現するとともに両者を対応づけ、色再現域の全般にわたって予め選択された複数の色について、この対応関係を記述したテーブルである。色変換部110は、1つのプロファイルを参照し、補間演算を利用して、sRGB表色系で表現された任意の色をRGBYC表色系の色に変換することができる。
Each profile is a profile for converting RGB data (for example, sRGB data) into RGBYC primary color values. Each profile expresses and associates colors with the sRGB and RGBYC color systems. It is a table that describes this correspondence relationship for a plurality of colors selected in advance over the entire reproduction range. The
なお、個々のプロファイルに含まれるデータは、色再現域を細かく分割した入力格子点に対応する値となっており、その格子点の分割数は、9x9x9や17x17x17、33x33x33など、任意の数を設定可能である。 Note that the data included in each profile has values corresponding to input grid points obtained by finely dividing the color gamut, and the number of grid point divisions is set to an arbitrary number, such as 9x9x9, 17x17x17, or 33x33x33. Is possible.
色変換プロファイル選択部130は、色変換プロファイル格納部120に予め記憶されている複数のプロファイルPF1, PF2, PF3…の中から適切なプロファイルを選択して取得する。すなわち、プロファイルデータPF1, PF2, PF3…は、それぞれが異なる評価指数を利用して作成されているので、各プロファイルによって得られる多原色表示データが互いに異なり、色変換対象として好ましい画像や表示条件が異なる。そこで、色変換プロファイル選択部130が適切なプロファイルを選択し、色変換部110が選択されたプロファイルを参照することで、表示対象の画像や観察条件、利用者の意図等に的確に対応した色変換を実施することが可能になる。
The color conversion
なお、色変換プロファイル選択部130は適切なプロファイルを選択することができればよく、一実施形態として、予め利用者が1つのプロファイルを選択する構成を採用可能である。例えば、プロジェクターのOSD設定画面(オンスクリーンメニュー表示画面)に対して、プロファイル選択用の設定画面(図示せず)を表示させ、プロジェクターに備えられたスイッチによるユーザの入力操作を受け付けることによって、選択されたプロファイルを色変換プロファイル選択部130が認識できるように構成することができる。そして、色変換プロファイル選択部130がこのプロファイルを選択すれば、利用者の意図に的確に対応した色変換を実施することが可能になる。
The color conversion
第1のプロファイルPF1が選択されている場合には、色変換部110は、同じ画像を異なるスクリーン上で画像を観測したときの色が略一致するように色変換を行う。また、第2のプロファイルPF2が選択されている場合には、色変換部110は、同じ画像を同一のスクリーン上で異なる観察角度で観測したときの色が略一致するように色変換を行う。さらに、第3のプロファイルPF3を選択している場合には、色変換部110は、画像の色むらが最小になるように色変換を行う。
When the first profile PF1 is selected, the
図2は、多原色表示装置200の画像投影部の一構成例を示す説明図である。この多原色表示装置200は、制御部210と、2つの光源ランプ221,222と、ダイクロイックミラー231〜233と、反射ミラー241〜245と、液晶パネルで構成された変調素子251〜255と、クロスダイクロイックプリズム261,262と、投写レンズ270とを有している。実際には、これら以外の各種の光学素子(レンズ、カラーフィルタ、偏光分離膜など)も設けられているが、ここでは簡略化のために省略されている。光源ランプ221,222はいずれも白色の平行光を射出する。第1の光源ランプ221から射出された白色光は、ダイクロイックミラー231,232によってRGBの3色の光に分離され、各色用の変調素子251〜253で変調された後に、クロスダイクロイックプリズム261によって統合される。第2の光源ランプ222から射出された白色光は、ダイクロイックミラー233によってY,Cの2色の光に分離され、各色用の変調素子254〜255で変調される。第2のクロスダイクロイックプリズム262は、これらの2つの色光Y,Cと、第1のクロスダイクロイックプリズム261で統合された色光R,G,Bとを統合して、5つの色光R,G,B,Y,Cを含む合成画像光を生成する。この合成画像光は、投写レンズ270によってスクリーン300上に投写される。制御部210は、変調素子251〜255に変調信号を送信して変調を行わせるとともに、必要に応じて光源ランプ221,222の出力を調整する機能を有する。投写される画像の輝度は、光源ランプから射出される光の強度と、変調素子における光の透過率との積で決まる。従って、例えば、色光R,G,Bの輝度をあまり高くする必要がない場合には、第1の光源ランプ221の出力を低下させて、消費電力を低減することが可能である。同様に、色光Y,Cの輝度をあまり高くする必要がない場合には、第2の光源ランプ222の出力を低下させて、消費電力を低減することが可能である。なお、光源ランプとしては、1つのランプのみを設けてもよく、或いは、各色毎に異なる光源ランプを設けてもよい。光源ランプの数が多いほど、画像の色に応じて消費電力を低減できる可能性が高い。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of the image projecting unit of the multi-primary
図3は、多原色表示装置の画像投影部の他の構成例を示す説明図である。この多原色表示装置200aは、図2の画像投影部における光源ランプ221,222とダイクロイックミラー231〜233と反射ミラー241〜245を、画素発光素子281〜285に置き換えたものである。実際には、これら以外の各種の光学素子(レンズや偏光分離膜など)も設けられているが、ここでは簡略化のために省略されている。画素発光素子281〜285は、それぞれ異なる色光R,G,B,Y,Cを画素毎に発光する素子である。制御部210は、個々の画素発光素子281〜285にそれぞれの色の表示信号(制御信号)を供給することによって、各画素における色の発光量を制御する。この多原色表示装置200aでは、ある色光の輝度が小さい場合には、その画素発光素子の出力が低下するので、これに応じて装置全体の消費電力が低下する。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating another configuration example of the image projection unit of the multi-primary color display device. The multi-primary
図2及び図3から理解できるように、2つ以上の光源を有するとともに、各光源から1つ又は複数の原色光をそれぞれ発生する光学系を有する画像投影部(「画像表示部」とも呼ぶ)を備えた多原色表示装置を利用することが可能である。このような多原色表示装置では、各光源の出力を独立に制御できるので、多原色を利用した色再現方法を工夫することによって消費電力をかなりの程度低下させることが可能である。但し、光源を1つだけ設けるようにしてもよい。また、多原色表示装置としては、プロジェクター(投写型表示装置)に限らず、直視型の表示装置も利用可能である。 As can be understood from FIGS. 2 and 3, an image projection unit (also referred to as an “image display unit”) having two or more light sources and an optical system that generates one or more primary color lights from each light source. Can be used. In such a multi-primary color display device, since the output of each light source can be controlled independently, the power consumption can be reduced considerably by devising a color reproduction method using multi-primary colors. However, only one light source may be provided. Further, the multi-primary color display device is not limited to a projector (projection display device), and a direct-view display device can also be used.
以下では、このような色変換システムで使用可能な各種の色変換プロファイルを作成する方法について説明する。 Hereinafter, a method for creating various color conversion profiles that can be used in such a color conversion system will be described.
B.第1実施形態(スクリーン間の色差を最小とするプロファイルの作成):
B-1.プロファイル作成の例:
第1実施形態では、分光特性(分光反射率または分光透過率)が異なる複数のスクリーンに画像を投写表示した場合に、スクリーン間での色の差異が最小となるようなプロファイルを作成する。
B. First embodiment (creation of a profile that minimizes the color difference between screens):
B-1. Example of profile creation:
In the first embodiment, when an image is projected and displayed on a plurality of screens having different spectral characteristics (spectral reflectance or spectral transmittance), a profile that minimizes the color difference between the screens is created.
図4は、色変換プロファイルを作成するプロファイル作成システムのブロック図である。このプロファイル作成システムは、分光投影モデルコンバータ500と、インデックス選択部510と、消費電力指数算出部520と、色差指数算出部530と、評価指数算出部550と、サンプル選択部560と、プロファイル生成部570と、ガマットマッピング処理部580とを備えている。
FIG. 4 is a block diagram of a profile creation system that creates a color conversion profile. This profile creation system includes a spectral
分光投影モデルコンバータ500は、多原色データを、その多原色データに応じて投影されるカラーパッチの画像光の分光強度Ismp(λ)に変換する。すなわち、この分光強度Ismp(λ)は、多原色表示装置200から射出される画像光の分光強度である。なお、本明細書において「カラーパッチ」とは、有彩色のパッチに限らず、無彩色のパッチ含む広い意味を有している。この実施形態では、R,G,B,Y,Cの5色の原色を利用可能なプロジェクターを想定しており、分光投影モデルコンバータ500もこの5種類の原色の強度(原色値)を入力としている。分光強度Ismp(λ)は、多原色表示装置200の型式に依存するので、分光投影モデルコンバータ500は多原色表示装置の型式毎に予め準備される。分光投影モデルについては、後で詳述する。以下では、「分光投影モデル」を「フォワードモデル」とも呼ぶ。
The spectral
インデックス選択部510は、分光強度Ismp(λ)とともに、各種の指数の作成に必要なデータやパラメーターを、個々の指数算出部520、530に供給する機能を有する。指数の作成に必要なデータやパラメーターとしては、例えば、複数のスクリーンの分光反射率データや、同一スクリーンの観察角度毎の分光反射率データ、各原色の信号レベルに応じた多原色表示装置の消費電力、各指数の重み係数等が使用される。消費電力指数算出部520は、多原色表示装置200の消費電力の大きさを示す消費電力指数Tpowerを算出するためのTpower算出部522を備えている。色差指数算出部530は、特性の異なる複数のスクリーンに画像を投影した場合の色差を示す色差指数CDIを算出するためのCDI算出部532を備えている。
The
インデックス選択部510は、ユーザからの指定に応じて消費電力指数Tpowerと色差指数CDIの重みを0.0〜1.0の範囲で設定可能であり、また、それらの重みを消費電力指数算出部520と色差指数算出部530に供給することが可能である。これにより、各算出部520,530で指数が計算される。インデックス選択部510は、利用者の指示を受け付けて予めいずれの指数を用いるのかを決定するなど、種々の構成を採用可能である。
The
評価指数算出部550は、消費電力指数算出部520と色差指数算出部530とが出力する指数Tpower, CDIから、高い色彩恒常性及び/又は低消費電力を満たすサンプル多原色データを選択するための評価指数EIを算出する。なお、本明細書において、「高い色彩恒常性」という用語は、異なるスクリーン間の色差や、同一スクリーン上での異なる観察角度の間の色差が小さいことを意味している。
The evaluation
この評価指数EIは、分光投影モデルコンバータ500に入力される複数のサンプル多原色データのそれぞれに対して算出される。サンプル選択部560は、これらの複数のサンプル多原色データそれぞれについての評価指数EIから、良好な評価指数EIを有するサンプル多原色データを選択する。プロファイル生成部570は、選択されたサンプル多原色データと、それらのサンプル多原色データを用いて表示されるカラーパッチの測色値(L*a*b*値)とを用いて、原色プロファイル572を作成する。この原色プロファイル572は、測色値(L*a*b*値)と多原色データRGBYCとの対応関係を示すルックアップテーブルである。なお、「原色プロファイル」を「出力デバイスプロファイル」とも呼ぶ。本明細書において、「プロファイル」とは、色空間の変換を行うための変換規則を具現化したものを意味しており、各種のデバイスプロファイルとルックアップテーブルとを含む広い意味を有している。
This evaluation index EI is calculated for each of a plurality of sample multi-primary color data input to the spectral
ガマットマッピング処理部580は、この原色プロファイル572と、予め準備されたsRGBプロファイル582とを用い、ガマットマッピングを行うことによって、プロファイルデータ590を作成する。第1実施形態において、このプロファイルデータ590は、図1の第1のプロファイルPF1のデータである。ここで、sRGBプロファイル582としては、例えばsRGB色空間をL*a*b*色空間に変換するプロファイルを使用することができる。なお、「sRGBプロファイル」を「入力デバイスプロファイル」とも呼ぶ。
The gamut
図5は、プロファイル作成システムによる色変換プロファイルの作成手順を示すフローチャートである。ステップS100では、分光投影モデルを決定して、分光投影モデルコンバータ500を作成する。一実施形態では、分光投影モデルとして各原色の最大出力に重みを与えて合成する線形モデルを使用する。その詳細については後述する。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for creating a color conversion profile by the profile creation system. In step S100, a spectral projection model is determined and a spectral
次のステップS110では、多数の仮想サンプルを設定する。ここで、「仮想サンプル」とは、プロファイルの作成処理において使用される仮の多原色データ、および、その多原色データに応じて表示される仮想的なカラーパッチを意味している。なお、以下では、仮想サンプルを単に「サンプル」とも呼ぶ。一実施形態では、RGBYCの各原色に関して、0〜100%の範囲で10%おきに11点の原色値をそれぞれ設定し、5種類の原色値のすべての組合せを仮想サンプル(サンプル多原色表示データ)として準備する。こうすれば、115=161,051個の仮想サンプルが準備される。なお、「原色値100%」の色とは、1種類の原色の出力を最大にしたときの色を意味する。 In the next step S110, a large number of virtual samples are set. Here, the “virtual sample” means temporary multi-primary color data used in the profile creation process and a virtual color patch displayed in accordance with the multi-primary color data. Hereinafter, the virtual sample is also simply referred to as “sample”. In one embodiment, for each primary color of RGBYC, 11 primary color values are set every 10% in the range of 0 to 100%, and all combinations of the five primary color values are set as virtual samples (sample multi-primary color display data). ) Prepare as. In this way, 11 5 = 161,051 virtual samples are prepared. Note that a color having a “primary color value of 100%” means a color when the output of one primary color is maximized.
次のステップS120では、分光投影モデルコンバータ500を用いて、各仮想サンプルの多原色データを、多原色表示装置200の分光強度Ismp(λ)(「分光発光強度Ismp(λ)」とも呼ぶ)に変換する。インデックス選択部510はこの分光強度Ismp(λ)を取得し、この分光強度Ismp(λ)を有する光を、全ての波長の反射率が1.0である理想的な白色板に投影した場合のCIELAB表色系の測色値L*a*b*を算出する。この測色値L*a*b*は、例えばCIE1931 2ー観測者の観察条件で算出することが可能である。各サンプルの測色値L*a*b*と、サンプル多原色データRGBYCとの対応関係は、一時的にメモリ(図示せず)に記憶される。
In the next step S120, the spectral
次のステップS130では、測色値L*a*b*の色空間(ここではCIELAB空間)の全体を複数のセルに分割し、予め準備した複数のサンプル色をセルに関してソート(分類)する。例えば、CIELAB空間を16×16×16個のセルに均等に分割するようにしてもよい。 In the next step S130, the entire color space of the colorimetric values L * a * b * (here, CIELAB space) is divided into a plurality of cells, and a plurality of sample colors prepared in advance are sorted (classified) with respect to the cells. For example, the CIELAB space may be equally divided into 16 × 16 × 16 cells.
以上の処理で、評価指数EIを算出するために必要なデータの準備が完了したので、次のステップS140では、好ましいサンプルの選択に使用する評価指数EIを設定する。第1実施形態で使用される評価指数EI1は、以下の(1-1)式で表されるものを想定する。
ステップS150では、評価指数算出部550が、各サンプルに対する評価指数EI1を算出し、サンプル選択部560がこの評価指数EI1に応じてCIELAB色空間の各セル内で最良のサンプルを選択する。
In step S150, the evaluation
図6は、ステップS150の詳細手順を示すフローチャートである。最初のステップS151では、あるセル内の1つのサンプルを選択する。次のステップS152では、色差指数CDIaを算出する。次のステップS153で消費電力指数Tpowerの重みk2が0でないと判断されたときにはステップS154で消費電力指数Tpowerを算出し、重みk2が0であると判断されたときには、次のステップS155に進む。ステップS155では、上記(1-1)式に従って評価指数EI1を算出し、そのセル内の全てのサンプルに対して評価指数EI1を計算し終わるまでこの処理を続ける。そのセル内の全てのサンプルに対する指数の計算が終了すると、次のステップS157で、評価指数EI1がベストなサンプルを選択し、処理を終了する。なお、図6の処理は、CIELAB空間内のすべてのセルに対してそれぞれ実行される。 FIG. 6 is a flowchart showing the detailed procedure of step S150. In the first step S151, one sample in a certain cell is selected. In the next step S152, a color difference index CDia is calculated. When the weight k 2 of the power consumption index Tpower in the next step S153 is not 0 determined by calculating the power index Tpower in step S154, when the weight k 2 is determined to be zero, the next step S155 move on. In step S155, the evaluation index EI 1 is calculated according to the above equation (1-1), and this process is continued until the evaluation index EI 1 is calculated for all the samples in the cell. When the calculation of the indices for all the samples in the cell is completed, in the next step S157, the sample with the best evaluation index EI 1 is selected, and the process is terminated. Note that the processing of FIG. 6 is executed for all cells in the CIELAB space.
図7は、図6のステップS152における色差指数CDIaの算出手順を示すフローチャートである。この処理はCDI算出部532(図4)によって実施される。この処理に際して、インデックス選択部510は、分光投影モデルコンバータ500から供給される分光強度Ismp(λ)をCDI算出部532に受け渡す。最初のステップS200では、スクリーンの番号を示すパラメーターiに1番目のスクリーンAであることを示す値1を代入する。
FIG. 7 is a flowchart showing a calculation procedure of the color difference index CDDIa in step S152 of FIG. This process is performed by the CDI calculation unit 532 (FIG. 4). In this process, the
CDI算出部532は、次のステップS210において、投射されるカラーパッチの分光強度Ismp(λ)とスクリーンAの分光反射特性Rscr(1,λ)を乗算することによって、視覚に入射する分光強度Osmp(1,λ)を算出する。
次のステップS220では、この分光強度Osmp(1,λ)から三刺激値XYZを算出する。例えば、ある分光反射特性Rscr(1,λ)をもつスクリーンAに対して投影した場合の、CIE1931 2ー観測者の観察条件で三刺激値XYZを算出することができる。本明細書において、「観察条件」とはスクリーンと観測者の組合せを意味しているが、特に言及しない限り観測者としてCIE1931 2ー観測者を使用する。 In the next step S220, tristimulus values XYZ are calculated from the spectral intensity Osmp (1, λ). For example, the tristimulus values XYZ can be calculated under the CIE19332-observer observation conditions when projected onto the screen A having a certain spectral reflection characteristic Rscr (1, λ). In this specification, “observation condition” means a combination of a screen and an observer, but CIE1931 2-observer is used as an observer unless otherwise specified.
次のステップS230では、この三刺激値XYZに色順応変換を適用して、標準観察条件での対応色を算出する。例えば、標準観察条件の光源として標準の光D65を用い、色順応変換としてCIECAT02を利用することができる。CIECAT02については、例えば"The CIECAM02 Color Appearance Model", Nathan Moroney et al., IS&T/SID Tenth Color Imaging Conference, pp. 23-27,および、"The performance of CIECAM02", Changjun Li et al., IS&T/SID Tenth Color Imaging Conference, pp. 28-31に記載されている。但し、色順応変換としては、フォン・クリースの色順応予測式などの他の任意の色順応変換を用いることも可能である。また、色順応変換を省略しても良いが、色順応変換を行えば、色の見えの差異をより正しく評価することができる。 In the next step S230, chromatic adaptation conversion is applied to the tristimulus values XYZ to calculate the corresponding color under the standard viewing conditions. For example, standard light D65 can be used as a light source for standard viewing conditions, and CIECAT02 can be used as chromatic adaptation conversion. For CIECAT02, for example, “The CIECAM02 Color Appearance Model”, Nathan Moroney et al., IS & T / SID Tenth Color Imaging Conference, pp. 23-27, and “The performance of CIECAM02”, Changjun Li et al., IS & T / SID Tenth Color Imaging Conference, pp. 28-31. However, as the chromatic adaptation conversion, any other chromatic adaptation conversion such as a von Kries chromatic adaptation prediction formula may be used. Further, the chromatic adaptation conversion may be omitted, but if the chromatic adaptation conversion is performed, the difference in color appearance can be evaluated more correctly.
次のステップS240では、この対応色のCIELAB表色系の測色値L*a*b*を算出する。ステップS250ではパラメーターiが1だけインクリメントされ、ステップS260では、パラメーターiがスクリーン数Nscrを越えたか否かが判断される。スクリーン数Nscrは、評価対象とするスクリーンの数であり、2以上の任意の整数である。パラメーターiがスクリーン枚数Nscrを越えていなければ、ステップS210に戻り、ステップS210〜S250の処理を繰り返す。こうして、すべてのスクリーンに対するCIELAB表色系の測色値L*a*b*を求めた後、最後のステップS270に移行する。 In the next step S240, a colorimetric value L * a * b * of the CIELAB color system of the corresponding color is calculated. In step S250, the parameter i is incremented by 1. In step S260, it is determined whether the parameter i has exceeded the screen number Nscr. The screen number Nscr is the number of screens to be evaluated, and is an arbitrary integer of 2 or more. If the parameter i does not exceed the screen number Nscr, the process returns to step S210, and the processes of steps S210 to S250 are repeated. After obtaining the colorimetric values L * a * b * of the CIELAB color system for all screens in this way, the process proceeds to the last step S270.
最終ステップS270では、以上で得られた測色値L*a*b*の複数の組から、色差指数CDIaを算出する。色差指数CDIaは、例えば以下の式で表現される。この式は、全てのスクリーンのうちから2つを選択して得られるすべてのスクリーンペアに関する色差の平均を求めている。
なお、色差指数CDIaの算出に使用する色差式としては、他の式を用いることも可能である。色差指数CDIaは、あるカラーパッチを複数の異なるスクリーンに投影して観察したときの色の見えの差として定義される。従って、色差指数CDIaが小さいサンプルは、異なるスクリーンに投影した際の色の見えの差が小さいという点で好ましい。 It should be noted that other formulas can be used as the color difference formula used to calculate the color difference index CDDIa. The color difference index CDIa is defined as a difference in color appearance when a certain color patch is projected onto a plurality of different screens and observed. Therefore, a sample having a small color difference index CDDIa is preferable in that the difference in color appearance when projected onto different screens is small.
以上のように色差指数CDIaを算出した後、図6のステップS154では、Tpower算出部522によって消費電力指数Tpowerを算出する処理が実行される。Tpower算出部522は、サンプルの多原色データRGBYCを入力として、この多原色データRGBYCが表すカラーパッチを表示した際に多原色表示装置200が消費する電力をシミュレーションにより算出する。この消費電力指数Tpowerは、例えば、複数組の多原色データに従ってカラーパッチを表示した際の消費電力をそれぞれ測定しておき、個々の多原色データに対応する消費電力を線形補間することで求められる。
After calculating the color difference index CDDIa as described above, in step S154 of FIG. 6, a process for calculating the power consumption index Tpower is executed by the
多原色表示装置200の消費電力及びその調整可能範囲は、多原色表示装置200のタイプに依存する。例えば、図2に示したように、2つの光源ランプ221,222を有する多原色表示装置200を使用する場合には、個々の光源ランプ221,222に必要とされる出力(輝度)が、再現する色によって異なる。従って、消費電力指数Tpowerとして、2つの光源ランプ221,222の合計の消費電力を示す指数を使用することが可能である。例えば、図2の多原色表示装置200に関する消費電力指数Tpowerは、以下の式で表すことが可能である。
なお、この消費電力指数Tpowerは1色のカラーパッチのみを画面上に表示する際の消費電力を示している。従って、多数の色で構成されたカラー画像を消費電力指数Tpowerが小さな色で表示するものとしても、画面全体として消費電力が低下することは保証されていない。しかしながら、通常は、消費電力指数Tpowerが小さな色でカラー画像を表示すれば、画面全体では消費電力が低くなる場合が十分に多いものと推定される。この意味で、カラーパッチの選択時の評価指数EI1として、消費電力指数Tpowerを含むものを使用することに十分な意義がある。 The power consumption index Tpower indicates the power consumption when only one color patch is displayed on the screen. Therefore, even if a color image composed of a large number of colors is displayed in a color with a small power consumption index Tpower, it is not guaranteed that the power consumption of the entire screen will be reduced. However, normally, if a color image is displayed with a color with a small power consumption index Tpower, it is estimated that the power consumption is sufficiently low on the entire screen. In this sense, it is sufficiently meaningful to use an index that includes the power consumption index Tpower as the evaluation index EI 1 when selecting a color patch.
また、図3に示したように、原色毎に設けられた画素発光素子281〜285を有する多原色表示装置200aを使用する場合にも、個々の画素発光素子281〜285に必要とされる出力(輝度)が再現する色によって異なる。従って、消費電力指数Tpowerとして、複数の画素発光素子281〜285の合計の消費電力を示す指数を使用することが可能である。このような消費電力指数Tpowerは、例えば以下の式で算出することが可能である。
この多原色表示装置200aでは、図2の装置とは異なり、画素毎に別個に発光するので、消費電力指数Tpowerが小さな色再現だけを利用すれば、画面全体でも消費電力が低下することが保証される。
Unlike the device of FIG. 2, the multi-primary
1つの光源のみを有する多原色表示装置に関する消費電力指数Tpowerは、例えば以下の式を用いて算出することが可能である。
このような1つの光源のみを有する多原色表示装置においても、消費電力指数Tpowerの小さな色で画面全体を表示すれば、消費電力が低下することが期待できる。 Even in such a multi-primary color display device having only one light source, if the entire screen is displayed with a color with a small power consumption index Tpower, it can be expected that the power consumption is reduced.
図6のステップS151〜S154の処理により、評価指数EI1の構成要素としての色差指数CDIaと消費電力指数Tpowerとが算出されたことになるので、図6の次のステップS155では、上記(1-1)式によって評価指数EI1を算出する。次のステップS156では、処理対象となっているセルに含まれるすべてのサンプル色に関して評価指数EI1の算出が終了したか否かが判断される。こうして、各ステップが繰り返し実行されて、そのセル内のすべてのサンプル色に関して評価指数EI1が算出される。次のステップS157では、サンプル選択部560が、そのセル内の複数のサンプル色のうちで、評価指数EI1が最良であるサンプルを、そのセルに関する代表サンプルとして選択する。この結果、少なくとも1つのサンプルを含む各セルに関して、1つの代表サンプルがそれぞれ選択される。以下では、代表サンプルを「高評価サンプル」又は「最良サンプル」とも呼ぶ。
Since the color difference index CDDIa and the power consumption index Tpower as the constituent elements of the evaluation index EI 1 are calculated by the processing in steps S151 to S154 in FIG. 6, in the next step S155 in FIG. The evaluation index EI 1 is calculated by the equation -1). In the next step S156, it is determined whether or not the calculation of the evaluation index EI 1 has been completed for all sample colors included in the cell to be processed. In this way, each step is repeatedly executed, and the evaluation index EI 1 is calculated for all the sample colors in the cell. In the next step S157, the
図5の最終ステップS160では、ガマットマッピング処理部580(図4)が、原色プロファイル572とsRGBプロファイル582とに基づいてガマットマッピングを行い、プロファイルデータ590を作成する。ガマットマッピングを行う理由は、多原色表示装置200で再現可能な色域と、入力色空間(この実施形態ではsRGB空間)で表現可能な色域とに差があるためである。原色色空間の色域は原色プロファイル572で規定されており、入力色空間の色域はsRGBプロファイル582で規定されている。一般に、入力色空間と原色色空間には食い違いがあるので、入力色空間の色域を原色色空間の色域にマッピングすることが好ましい。
In the final step S160 of FIG. 5, the gamut mapping processing unit 580 (FIG. 4) performs gamut mapping based on the
こうしてガマットマッピングが行われると、最終的なプロファイルデータ590が完成する。このプロファイルデータ590を多原色表示装置200に実装すれば、色彩恒常性が高く(すなわち、異なるスクリーンに投影した場合でも色の見えの変化が小さく)、高画質な表示が可能である。また、消費電力指数Tpowerの重みk2として0で無い重みを用いて作成したプロファイルデータを使用すれば、低消費電力を実現可能である。
When gamut mapping is performed in this way,
B-2.分光投影モデルの一例:
以下では、分光投影モデルの一例を説明する。プロジェクターによってスクリーンに投影される光の分光強度Ismp(λ)は、次式に従って求められる。
Hereinafter, an example of a spectral projection model will be described. The spectral intensity Ismp (λ) of the light projected on the screen by the projector is obtained according to the following equation.
なお、ここで用いた分光強度Rmax(λ), Gmax(λ), Gmax(λ), Yemax(λ), Cmax(λ), BK(λ)は実際にプロジェクターからスクリーン上に投影された画像の分光強度を測定し、その測定値をスクリーンの分光反射率(既知)で除算することによって求めた特性である。すなわち、これらの分光強度Rmax(λ), Gmax(λ), Gmax(λ), Yemax(λ), Cmax(λ), BK(λ)は、分光反射率が1.0であるスクリーンに投影した場合に観察される光強度である。それぞれの分光強度は、プロジェクターの光学要素(光源、レンズ、ダイクロイックミラー、カラーフィルタ、液晶パネルなど)の分光特性の影響を受けるため、上記の要素が異なる型式のプロジェクターに対してこのモデルを適用する場合は、分光強度を測定しなおすことが好ましい。また、同じ型式のプロジェクターでも、実際には多少特性が異なるので、同じ型式の複数のプロジェクターを用意し、それぞれ分光強度の測定を行って、それらの平均値を取ることが好ましい。 Note that the spectral intensities Rmax (λ), Gmax (λ), Gmax (λ), Yemax (λ), Cmax (λ), and BK (λ) used here are the images actually projected on the screen from the projector. This is a characteristic obtained by measuring the spectral intensity and dividing the measured value by the spectral reflectance (known) of the screen. That is, when these spectral intensities Rmax (λ), Gmax (λ), Gmax (λ), Yemax (λ), Cmax (λ), BK (λ) are projected onto a screen having a spectral reflectance of 1.0, This is the observed light intensity. Since each spectral intensity is affected by the spectral characteristics of the optical elements of the projector (light source, lens, dichroic mirror, color filter, liquid crystal panel, etc.), this model is applied to projectors of different types. In such a case, it is preferable to re-measure the spectral intensity. Even in the same type of projector, the characteristics are actually slightly different. Therefore, it is preferable to prepare a plurality of projectors of the same type, measure their spectral intensities, and take their average values.
B-3.スクリーンの分光反射率の影響:
図8〜図11は、実在するスクリーンの分光反射率の測定値の例を示すグラフである。これらの測定値は、スクリーン1〜4に対してほぼ垂直に光を投射表示し、スクリーンの法線から所定角度(例えば30度)傾いた方向から観察した場合の測定例である。
B-3. Effect of spectral reflectance of screen:
8 to 11 are graphs showing examples of measured values of the spectral reflectance of an existing screen. These measurement values are measurement examples when light is projected and displayed substantially perpendicularly to the
下記の表1は、これらのスクリーンに対して、異なる色を有する3種類のカラーパッチをそれぞれ投影した場合の色差指数CDIaの算出例である。
表1から、ほぼ同じ(L*,a*,b*)値をとる異なる原色値の組み合わせを持つサンプルが複数あるが、それらのサンプル毎に、色差指数CDIaの値が異なることが理解できる。よって、最も小さい色差指数CDIaをとるサンプル(原色値の組み合わせ)を選択することにより、複数のスクリーンに対して、色の見えの変化が小さい画像表示を行えることがわかる。なお、表1は、原色値の組み合わせ全体の中の一部のみを評価した結果であり、全てのサンプルを評価すれば、さらに色差指数CDIaの値の差が広がる可能性がある。 From Table 1, it can be understood that there are a plurality of samples having a combination of different primary color values having substantially the same (L *, a *, b *) values, and the color difference index CDDIa is different for each sample. Therefore, it can be seen that by selecting a sample (combination of primary color values) having the smallest color difference index CDDIa, it is possible to display an image with a small change in color appearance on a plurality of screens. Table 1 shows the result of evaluating only a part of the total combination of primary color values, and if all the samples are evaluated, the difference in the value of the color difference index CDDIa may be further widened.
以上のように、第1実施形態では、サンプルを選択する際の評価指数EI1として、少なくとも色差指数CDIaを含み、また、所望により消費電力指数Tpowerを含む評価指数EI1を使用している。従って、これらの種々の指数及びその重みを加味した色変換プロファイルを容易に作成することができる。すなわち、異なるスクリーンに投影した場合でも色の見えの変化が小さい色再現を達成する色変換プロファイルを容易に作成することができ、また、この色再現の達成と同時に低消費電力での表示を実施可能な色変換プロファイルを作成可能である。さらに、本実施形態では、従来技術のように、色再現域を複数の角錐の領域に分割していないので、従来に比べてより滑らかな色再現が可能な色変換プロファイルを作成することが可能である。 As described above, in the first embodiment, as the evaluation index EI 1 in selecting a sample including at least color difference index CDIA, also using the evaluation index EI 1 including power consumption index Tpower desired. Therefore, it is possible to easily create a color conversion profile in consideration of these various indexes and their weights. In other words, it is possible to easily create a color conversion profile that achieves color reproduction with little change in color appearance even when projected on different screens, and at the same time achieves this color reproduction, displays with low power consumption. Possible color conversion profiles can be created. Furthermore, in this embodiment, unlike the prior art, the color reproduction area is not divided into a plurality of pyramid areas, so it is possible to create a color conversion profile that enables smoother color reproduction than in the prior art. It is.
C.第2実施形態(観察角度による色差を最小とするプロファイルの作成):
第2実施形態では、スクリーンを1つの種類に固定し、視聴者が異なる位置に座っていても、つまり、異なる角度からスクリーンを見た場合でも、色の見えの差異が最小となるように色変換プロファイルを作成する。
C. Second Embodiment (Creation of a profile that minimizes the color difference depending on the observation angle):
In the second embodiment, the screen is fixed to one type, and even if the viewer is sitting at a different position, that is, when viewing the screen from different angles, the color difference is minimized. Create a conversion profile.
図12は、図11に示したスクリーン4を異なる角度から見た場合の分光反射率の例を示すグラフである。なお、図12は、スクリーン4に対してほぼ垂直に光を投射表示し、スクリーンの法線にほぼ近い角度で観察した場合の例である。図11と図12の比較から、観察角度によって分光反射率が異なり、異なる位置から映像を観察する場合には色の見えも異なることが理解できる。よって、この色の見えの差異を最小にするような原色値の組み合わせを出力する色変換プロファイルを作成しておくことで、いずれの方向からみても色の変化が少ない表示が可能となる。第2実施形態が第1実施形態と異なる点は色差指数CDIを求めるフローであり、装置構成は第1実施形態と同じである。 FIG. 12 is a graph showing an example of the spectral reflectance when the screen 4 shown in FIG. 11 is viewed from different angles. FIG. 12 shows an example in which light is projected and displayed substantially perpendicular to the screen 4 and observed at an angle substantially close to the normal line of the screen. From the comparison between FIG. 11 and FIG. 12, it can be understood that the spectral reflectance varies depending on the observation angle, and the color appearance also varies when the image is observed from different positions. Therefore, by creating a color conversion profile that outputs a combination of primary color values that minimizes the difference in color appearance, it is possible to perform display with little color change from any direction. The second embodiment is different from the first embodiment in the flow for obtaining the color difference index CDI, and the apparatus configuration is the same as that in the first embodiment.
図13は、第2実施形態における色差指数の算出手順を示すフローチャートである。図13の処理は、図7のステップS210、S260を変更したものであり、他のステップは図7と同じである。なお、ステップS200におけるパラメーターiは、スクリーンの観察角度の番号を示すパラメーターであり、また、ステップS260aの角度数Nangleは、異なる観察角度の個数を示すパラメーターである。 FIG. 13 is a flowchart illustrating a procedure for calculating a color difference index according to the second embodiment. The processing in FIG. 13 is a modification of steps S210 and S260 in FIG. 7, and the other steps are the same as in FIG. The parameter i in step S200 is a parameter indicating the number of observation angles of the screen, and the angle number Nangle in step S260a is a parameter indicating the number of different observation angles.
ステップS210aでは、i番目の角度からスクリーンを観察したときのスクリーンAの分光反射特性Rscr(i,λ)と、サンプルの分光強度Ismp(λ)とを乗算して、視覚に入射する分光強度Osmp(1,λ)を算出する。ステップS220以降の処理は、図7のステップS220以降の処理とほぼ同じである。 In step S210a, the spectral reflection characteristic Rscr (i, λ) of the screen A when the screen is observed from the i-th angle is multiplied by the spectral intensity Ismp (λ) of the sample, and the spectral intensity Osmp incident on the vision is obtained. Calculate (1, λ). The processing after step S220 is almost the same as the processing after step S220 in FIG.
図13の最終ステップS270では、色差指数CDIbが算出される。色差指数CDIbは、例えば以下の式で表現される。この式では、全ての角度の組に対する色差の平均を求めている。
この色差指数CDIbは、同一スクリーン上に表示された同一色のカラーパッチを複数の異なる角度から観察したときの色の見えの差として定義されている。従って、色差指数CDIbが小さいサンプルは、異なる角度から観察した際の色の見えの差が小さいという点で好ましい。 This color difference index CDIb is defined as the difference in color appearance when the same color patch displayed on the same screen is observed from a plurality of different angles. Therefore, a sample having a small color difference index CDIb is preferable in that the difference in color appearance when observed from different angles is small.
第2実施形態において、サンプル選択部560が高評価サンプルを選択する際に使用する評価指数としては、上記(1-1)式と同様な次の(2-2)式で与えられる評価指数EI2を利用することが可能である。
以上説明した第2実施形態によれば、異なる角度から観察した場合でも、色の見えの差異が小さい色変換プロファイルを作成することができる。この色変換プロファイルデータをプロジェクターに実装すれば、異なる角度から観察した場合の色彩恒常性が高い、高画質な表示が可能である。また、(2-2)式の重みk2として0でない値を使用すれば、観察角度による色差が小さく、かつ、低消費電力での表示を実施可能なプロファイルを作成可能である。 According to the second embodiment described above, a color conversion profile with a small difference in color appearance can be created even when observed from different angles. If this color conversion profile data is installed in a projector, high-quality display with high color constancy when observed from different angles is possible. Further, if a value other than 0 is used as the weight k2 in the equation (2-2), it is possible to create a profile that has a small color difference depending on the viewing angle and can be displayed with low power consumption.
なお、色差指数CDIとしては、上述した2種類の色差指数CDIa, CDIb以外のものも使用可能である。例えば、下記の(2-3)式に従って色差指数CDIを算出すれば、特定のスクリーンにおいて、ターゲットとする色に忠実な色表示が可能な色変換プロファイルを作成することが可能である。
このように、色差指数CDIとしては、サンプルの分光強度Ismp(λ)から算出されるサンプル色に関する色差を表す色差指数であって、予め指定されたタイプの色差指数を使用することが可能である。 As described above, the color difference index CDI is a color difference index representing the color difference relating to the sample color calculated from the spectral intensity Ismp (λ) of the sample, and a color difference index of a predetermined type can be used. .
D.第3実施形態(色むらを最小とするプロファイルの作成):
第3実施形態では、表示されるカラーパッチの色むらを最小とするような色変換プロファイルを作成する。
D. Third Embodiment (Creation of a profile that minimizes color unevenness):
In the third embodiment, a color conversion profile that minimizes the color unevenness of the displayed color patch is created.
図14は、第3実施形態におけるプロファイル作成システムのブロック図である。このプロファイル作成システムは、図4のシステムに、画質指数算出部540を追加した構成を有しており、他の構成は図4のシステムと同じである。
FIG. 14 is a block diagram of a profile creation system in the third embodiment. This profile creation system has a configuration in which an image quality
画質指数算出部540は、表示される各パッチの画質指数として、画面の色むらの程度を示す色むら指数UEを算出するUE算出部542と、階調の滑らかさを示す階調性指数SIを算出するSI算出部546と、粒状度を示す粒状性指数GIを算出するGI算出部544を備えている。また、消費電力指数算出部520と色差指数算出部530は、第1実施形態又は第2実施形態で説明したものと同じ指数を算出可能である。
The image quality
インデックス選択部510は、それぞれの指数算出部520〜540における指数の算出に必要なデータやパラメーターを、各指数算出部520〜540に受け渡す。また、インデックス選択部510は画質指数UE,GI,SIと消費電力指数Tpowerと色差指数CDIの重みが0.0〜1.0までの間で変化するように、各指数算出部520〜540を制御する。
The
図15は、第3実施形態における色変換プロファイルの作成手順を示すフローチャートである。この手順は、図5のステップS140,S150の内容を変更したものであり、他のステップは図5と同じである。 FIG. 15 is a flowchart showing a procedure for creating a color conversion profile in the third embodiment. This procedure is obtained by changing the contents of steps S140 and S150 in FIG. 5, and other steps are the same as those in FIG.
ステップS140aでは、好ましいサンプルの選択に使用する評価指数EI3が設定される。この評価指数EI3は、例えば以下の式で表される。
図15のステップS150aでは、評価指数算出部550が、各サンプルに対する評価指数EI3を算出し、サンプル選択部560がこの評価指数EI3に応じてCIELAB色空間の各セル内で最良のサンプルを選択する。
In step S150a of FIG. 15, the evaluation
図16は、ステップS150aの詳細手順を示すフローチャートである。図16の処理手順は、図6のステップS154とステップS155の間に、ステップS301〜S306を追加したものであり、他のステップは図6と同じである。ステップS301〜S306では、色むら指数UEと、階調性指数SIと、粒状性指数GIの重み係数k3, k4, k5が0で無い場合に、それぞれの指数が算出される。なお、上述したように、第3実施形態においては、色むら指数UEの重み係数k3は0以外の値に設定されて、少なくとも色むら指数UEは算出されることが好ましい。但し、上記(3-1)式の5つの指数CDI, Tpower, UE, SI, GIの係数k1〜k5は、少なくとも1つが0以外の値に設定されれば良く、他の係数は0に設定されてもよい。
FIG. 16 is a flowchart showing the detailed procedure of step S150a. The processing procedure of FIG. 16 is obtained by adding steps S301 to S306 between step S154 and step S155 of FIG. 6, and the other steps are the same as those of FIG. In steps S301 to S306, when the color unevenness index UE, the gradation index SI, and the weighting coefficients k 3 , k 4 , and k 5 of the graininess index GI are not 0, the respective indices are calculated. As described above, in the third embodiment, the weighting factor k 3 color unevenness index UE is set to a value other than 0, at least uneven color index UE preferably be calculated. However, five indices CDI of the equation (3-1), tPOWER, UE, SI, coefficient k 1 to k 5 of the GI may be set to at least one value other than 0, the
図17は、色むら指数UEの算出方法のフローチャートである。ステップS410では、サンプル多原色データに従ってカラーパッチを変調素子の画面全体に表示し、ステップS420では画面内の複数の測定位置においてRGBデータを測定する。ステップS430では、RGBデータを三刺激値XYZに変換し、ステップS440ではこれらの三刺激値XYZの平均値を算出する。そして、ステップS450では、三刺激値XYZの平均値を測色値(L*a*b*値)に変換することによって、カラーパッチ全体に渡る平均測色値を取得する。ステップS460では、個々の測定位置について、ステップS430〜S450と同様にしてL*a*b*値を算出する。 FIG. 17 is a flowchart of a method for calculating the color unevenness index UE. In step S410, the color patch is displayed on the entire screen of the modulation element according to the sample multi-primary color data, and in step S420, RGB data is measured at a plurality of measurement positions in the screen. In step S430, the RGB data is converted into tristimulus values XYZ, and in step S440, an average value of these tristimulus values XYZ is calculated. In step S450, the average value of the tristimulus values XYZ is converted into a colorimetric value (L * a * b * value), thereby obtaining an average colorimetric value over the entire color patch. In step S460, L * a * b * values are calculated for each measurement position in the same manner as in steps S430 to S450.
ステップS470では、各測定位置のL*a*b*値と、カラーパッチ全体のL*a*b*平均値を用い、次式に従って色むら指数UEを算出する。
上記(3-2)式では3つの成分L*, a*, b*のユークリッド距離を求めているが、この代わりに、L*成分を考慮せずに、a*成分およびb*成分のみを考慮したユークリッド距離を用いても良い。また、パッチの輝度に応じた補正項を乗算するように上記(3-2)式を構成しても良い。 In the above equation (3-2), the Euclidean distance of the three components L *, a *, and b * is obtained. Instead, only the a * and b * components are considered without considering the L * component. A considered Euclidean distance may be used. Further, the above equation (3-2) may be configured to multiply the correction term corresponding to the luminance of the patch.
多原色表示装置200における色むらは、変調素子(液晶ライトバルブ)や、レンズ、カラーフィルタ、画素発光素子などの各種の光学部品の製造誤差に起因して発生すると考えられる。例えば、薄膜を有する光学部品では、同じ寸法誤差でも、設計膜厚が薄いほど、その誤差によって画面全体に渡る輝度のむらが大きくなる傾向にある。従って、4つ以上の原色光のうちで、輝度のむらが比較的大きな原色光と、比較的小さな原色光とが存在する場合がある。このような場合に、多原色を用いた各種の色再現方法のうちで、輝度のむらが大きな原色光をより多く使用する色再現方法は色むらが大きくなりやすい。逆に、輝度のむらが小さな原色光をより多く使用する色再現方法を使用すれば、色むらを小さく抑えられる。このような具体的な特性を反映するために、ステップS410においては、複数台の多原色表示装置200を順次使用して同一のカラーパッチをそれぞれ表示し、表示されたカラーパッチ内の複数の測定箇所で色の測定をそれぞれ行うことが好ましい。こうすれば、多原色表示装置200を用いてカラーパッチを変調素子の画面全体に表示したときに発生する色むらの程度を示す色むら指数UEを得ることが可能である。
The color unevenness in the multi-primary
図18は、階調性指数SIの算出方法のフローチャートである。最初のステップS510では、評価指数算出部550が上記(3-1)式の右辺第4項(k4・SI)以外の各項の和で与えられる評価指数EI3'を算出し、サンプル選択部560がこの評価指数EI3'が最小であるサンプルを各セル毎に1つずつ選択し、これを代表サンプルセットとする。この代わりに、各セルにおいて、評価指数EI3'が最小であるサンプルを複数個(例えば10個)選択し、それらのサンプルの平均値で表される色をそのセルの代表サンプルとして採用してもよい。評価指数EI3が粒状性指数GIを含む場合には、階調性指数SIの算出は粒状性指数GIの算出後に行えばよい。ステップS520では、これらの代表サンプルセットを用いて、各セルの代表サンプルに関するスムージング処理が行われる。すなわち、ここでは、CIELAB空間において3次元ガウス関数(Gaussian function)によるぼかし処理が行われる。ガウス関数は、CIELAB空間の1つのセルの代表サンプル(対象サンプル)と、これに近い他のセルの代表サンプルとに重みを与える。そして、これらの対象サンプルと代表サンプルの原色データにこの重みを乗じた値を足し合わせ、重みの合計で規格化を行って、対象サンプルに対するスムージングされたサンプル多原色データを得る。なお、スムージング処理としては、単純平均を用いてもよい。次のステップS530では、色再現域外において原色値が0に落ち込むことを防止するためにリスケーリング処理が実施される。すなわち、各原色データは各色の原色データの最大値によって除されるとともに、原色データのダイナミックレンジの最大値が乗じられる。この結果、各原色データの最大値は、そのダイナミックレンジの最大値(例えば255)に規格化される。このリスケーリング処理は、スムージング処理における繰り返しにおいてガマット内の原色値が低減してしまうことを防止するために実施されるものであるが、省略してもよい。
FIG. 18 is a flowchart of a method for calculating the gradation index SI. In the first step S510, the evaluation
次のステップS540では、以下の式によって、対象サンプルのぼかし前の多原色データで表される色とぼかし後の多原色データで表される色とのユークリッド距離を算出し、階調性指数SIとする。
この階調性指数SIは、ぼかし前後での色の変化を示しており、元のサンプルの色とぼかし後の色とがどの程度近いのかを示している。ここで、階調性指数SIが小さいほど色の変化が小さいので、その対象サンプルの色と、周囲の他のセルの代表サンプルの色との間隔がより均等に近く、その局所的な色の範囲で階調が滑らかに再現されると考えることができる。従って、階調性指数SIは、入力に対する階調変化の滑らかさを表す指標として利用できる。 This gradation index SI indicates a change in color before and after blurring, and indicates how close the color of the original sample is to the color after blurring. Here, the smaller the gradation index SI, the smaller the change in color, so the distance between the target sample color and the representative sample colors of other surrounding cells is more evenly spaced, and the local color It can be considered that the gradation is reproduced smoothly in the range. Therefore, the gradation index SI can be used as an index representing the smoothness of the gradation change with respect to the input.
図19は、粒状性指数GIの算出方法のフローチャートである。この処理では、サンプルカラーパッチを表示し、その表示結果を撮影してそのカラーパッチのぼかし画像(blurred Image)と元の画像(original image)との差分を算出し、この差分を粒状性指数GIとする。この粒状性指数GIについては、M. D. Fairchild and G. M. Johnson, "Meet iCAM: and Image Color Appearance Model" IS&T/SID 10th Color Imaging Conference, Scottsdale,(2002),あるいはG. M. Johnson and M. D. Fairchild, "Rendering HDR Images" IS*T/SID 11th Color Imaging Conference, Scottsdale, (2003)に記述されたモデル(iCAM)を参照。 FIG. 19 is a flowchart of a method for calculating the graininess index GI. In this process, a sample color patch is displayed, and the display result is taken to calculate the difference between the blurred image of the color patch and the original image, and this difference is used as the graininess index GI. And This graininess index GI is, MD Fairchild and GM Johnson, " Meet iCAM: and Image Color Appearance Model" IS & T / SID 10 th Color Imaging Conference, Scottsdale, (2002), or GM Johnson and MD Fairchild, "Rendering HDR Images "iS * T / SID 11 th Color Imaging Conference, see Scottsdale, the described model (2003) (iCAM).
ステップS550では、まず、サンプル多原色データを用いてサンプルパッチを多原色表示装置200で表示する。ステップS560においては、表示したサンプルパッチをスキャナで撮影してRGBデータを取得する。ここでは、サンプルパッチの粒状性を評価するので、変調素子や画素発光素子の解像度よりも高い解像度で(すなわち、より細かい画素ピッチで)測定を行うことが好ましい。RGBデータは、機器依存色空間内のデータであるため、ステップS570ではスキャナ特性変換(scanner characterization)を行って機器非依存色空間であるXYZ色空間内のデータに変換する。
In step S550, first, the sample patch is displayed on the multi-primary
ステップS580〜S620では、ぼかし画像を作成する。まず、ステップS580では、XYZ色空間を反対色空間(opponent-colors space)に変換する。すなわち、反対色空間の各チャンネルについては実験等によって人間の目におけるコントラスト感度関数(contrast sensitivity function(csf))を周波数空間で定義することが可能であるので、このcsfを利用できるように変換を行う。この変換は、例えば以下の式によって算出することができる。
上記csfは周波数空間で定義されるので、ステップS590では、各反対色チャンネルに対してフーリエ変換を実施する。ステップS600では、各反対色チャンネルに対して上述のcsfでフィルタリングを行う。すなわち、各成分に対してcsfを乗じる。一実施形態では、輝度に対して下記(3-5)式を利用し、クロミナンスチャンネルに対して下記(3-6)式を利用することができる。
以上のように、フィルタリングを行うと、ステップS610ではフィルタリング後の関数を逆フーリエ変換し、ステップS620でさらに反対色空間をXYZ色空間に変換する。この変換は、例えば以下の式によって算出することができる。
以上の処理により、ぼかし画像のXYZ値が算出され、上記ステップS570では元の画像のXYZ値が算出されているので、ステップS630ではそれぞれの画像についてCIELAB値を算出する。そして、ステップS640ではCIEDE2000色差式によってぼかし画像と元の画像とにおける色差を算出する。この色差は、カラーパッチのぼかし画像と元の画像との差分に相当するものであり、元のカラーパッチの粒状性が多いほど大きな値を示す。従って、この差分の値は、元のカラーパッチの粒状性の程度を示す粒状性指数GIとして利用可能である。 With the above processing, the XYZ value of the blurred image is calculated, and the XYZ value of the original image is calculated in step S570. Therefore, in step S630, the CIELAB value is calculated for each image. In step S640, the color difference between the blurred image and the original image is calculated by the CIEDE2000 color difference formula. This color difference corresponds to the difference between the blurred image of the color patch and the original image, and shows a larger value as the granularity of the original color patch increases. Therefore, this difference value can be used as the graininess index GI indicating the degree of graininess of the original color patch.
なお、上述の粒状性指数GIの計算では、実際に表示した画像を撮影してGIを算出していたが、多原色データが示す色の画素を複数個集めて所定の面積を持たせた仮想的なサンプルカラーパッチを考えてシミュレーションにより粒状性指数GIを算出しても良い。 In the calculation of the graininess index GI described above, the GI was calculated by photographing the actually displayed image. However, a virtual area in which a predetermined area is obtained by collecting a plurality of pixels of the color indicated by the multi-primary color data. Considering a typical sample color patch, the graininess index GI may be calculated by simulation.
また、RMS粒状度やウィナースペクトルを用いてサンプルカラーパッチの粒状性指数GIを求めても良い。さらに、笠原広和:"バンディング測定方法能ochJapan Hardcopy '04に記載された方法により、カラーパッチに含まれるバンディング成分と、粒状成分を分離した上で、粒状性指数を求めても良い。 Further, the granularity index GI of the sample color patch may be obtained using the RMS granularity or the Wiener spectrum. Furthermore, the graininess index may be obtained after separating the banding component and the granular component contained in the color patch by the method described in Hirokazu Kasahara: “Banding measurement method capability ochJapan Hardcopy '04”.
以上の処理により、評価指数EI3に含むべき各種の指数CDI, Tpower, UE, SI, GIとが算出されたことになるので図16の次のステップS155では、上記(3-1)式によって評価指数EI3を算出する。次のステップS156では、処理対象となっているセルに含まれるすべてのサンプル色に関して評価指数EI3の算出が終了したか否かが判断される。こうして、各ステップが繰り返し実行されて、そのセル内のすべてのサンプル色に関して評価指数EI3が算出される。次のステップでは、サンプル選択部560が、そのセル内のサンプル色のうちで、評価指数EI3が最良であるサンプルを、そのセルに関する代表サンプルとして選択する。この結果、少なくとも1つのサンプルを含む各セルに関して、1つの代表サンプルがそれぞれ選択される。
With the above processing, various indexes CDI, Tpower, UE, SI, and GI that should be included in the evaluation index EI 3 are calculated. In the next step S155 of FIG. 16, the above equation (3-1) is used. The evaluation index EI 3 is calculated. In the next step S156, it is determined whether or not the calculation of the evaluation index EI 3 has been completed for all sample colors included in the processing target cell. In this way, each step is repeatedly executed, and the evaluation index EI 3 is calculated for all the sample colors in the cell. In the next step, the
以上のように、第3実施形態では、色差指数CDIと色むら指数EIを含む評価指数EI3を用いているので、滑らかな色再現を実現するとともに、色むらの少ない画像表示を達成するプロファイルを作成することが可能である。また、色差指数CDIとして、第1実施形態と同じ色差指数CDIaを使用すれば、同じ画像を異なるスクリーンに投影した場合に色の見えの変化が小さい色再現を達成するプロファイルを作成することができる。さらに、色差指数CDIとして、第2実施形態と同じ色差指数CDIbを使用すれば、同じ画像を同一スクリーンにおいて異なる角度で観察した場合でも色の見えの変化が小さい色再現を達成するプロファイルを作成することができる。また、評価指数EI3に消費電力指数Tpowerを含めるようにすれば、低消費電力での表示を実施可能なプロファイルを作成可能である。また、評価指数EI3に階調性指数SIや粒状性指数GIを含めるようにすれば、局所的な階調再現がより滑らかな色再現や、粒状性の少ない表示を実現するプロファイルを作成可能である。これらの各種の望ましい特性のうち、いずれを重視するかは、これらの特性に関する(3-1)式の重み係数k1〜k5を用いて調整することが可能である。 As described above, in the third embodiment, since the evaluation index EI 3 including the color difference index CDI and the color unevenness index EI is used, a profile that achieves smooth color reproduction and achieves image display with less color unevenness. Can be created. If the same color difference index CDIa as that of the first embodiment is used as the color difference index CDI, a profile that achieves color reproduction with a small change in color appearance when the same image is projected onto a different screen can be created. . Further, if the same color difference index CDIb as that of the second embodiment is used as the color difference index CDI, a profile that achieves color reproduction with a small change in color appearance even when the same image is observed at different angles on the same screen is created. be able to. Further, if to include power consumption index Tpower the evaluation index EI 3, can be created that can be carried out display with low power consumption profile. In addition, if the evaluation index EI 3 includes the gradation index SI and the graininess index GI, it is possible to create profiles that achieve smoother color reproduction with local gradation reproduction and display with less granularity. It is. Which of these various desirable characteristics is to be emphasized can be adjusted using the weighting factors k 1 to k 5 in the equation (3-1) relating to these characteristics.
E.変形例:
なお、この発明は上記の実施形態や実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
E. Variations:
The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
・変形例1:
上述した第1実施形態および第2実施形態では、消費電力指数Tpowerと色差指数CDIを用いて最適な多原色データを選択したが、評価指数EIに含まれる指数としては、画質や装置寿命に関わる指数を含めても良い。例えば、液晶素子やEL素子、レーザー発振素子などは、表示する原色の強度(温度)が寿命に与える影響がある。そこで、原色値の組み合わせによる装置寿命の程度を示す寿命指数を評価指数に含めても良い。なお、上述した各種の指数を求める式や算出方法は例示であり、これとは異なる他の式や算出方法を用いて、それぞれの指数を算出するようにしてもよい。
・ Modification 1:
In the first embodiment and the second embodiment described above, the optimum multi-primary color data is selected using the power consumption index Tpower and the color difference index CDI, but the index included in the evaluation index EI relates to image quality and device life. An index may be included. For example, in liquid crystal elements, EL elements, laser oscillation elements, etc., the intensity (temperature) of the primary color to be displayed has an effect on the lifetime. Therefore, a life index indicating the degree of apparatus life due to the combination of primary color values may be included in the evaluation index. Note that the formulas and calculation methods for obtaining the various indices described above are examples, and the indices may be calculated using other formulas and calculation methods different from those.
・変形例2:
上述した各実施形態では、測色値の色空間を複数のセルに分割し、各セルにおいて評価指数EIが最良であるサンプルを代表サンプルとして選択していた。しかし、色変換プロファイルを作成する際に用いる複数の代表サンプルを選択する方法は、これらに限らず、一般には、評価指数EIに基づいて複数の代表サンプルを選択することが可能である。例えば、測色値の色空間を複数のセルに分割せずに複数の代表サンプル(最良サンプル)を選択することも可能である。具体的には、測色値の色空間内で複数のグリッド点(ノード)を設定し、各ノードの近傍の所定範囲に存在するサンプルの中で評価指数EIが最も小さなサンプルをそのノードの代表サンプル(最良サンプル)として選択することができる。これらの場合には、いずれもサンプルの色(すなわち測色値)に応じてサンプルを複数の組に分類し、その各組毎に、評価指数EIに応じた最良サンプルを選択する点で共通していることが理解できる。
Modification 2
In each of the above-described embodiments, the color space of the colorimetric value is divided into a plurality of cells, and the sample having the best evaluation index EI in each cell is selected as the representative sample. However, the method of selecting a plurality of representative samples used when creating a color conversion profile is not limited to these, and generally a plurality of representative samples can be selected based on the evaluation index EI. For example, it is possible to select a plurality of representative samples (best samples) without dividing the color space of the colorimetric values into a plurality of cells. Specifically, multiple grid points (nodes) are set in the color space of the colorimetric values, and the sample with the smallest evaluation index EI among the samples existing in a predetermined range near each node is represented by that node. Can be selected as sample (best sample). These cases are common in that the samples are classified into a plurality of groups according to the color of the sample (that is, the colorimetric value), and the best sample according to the evaluation index EI is selected for each group. I can understand that.
・変形例3:
上記実施形態では、反射型のスクリーンを使用していたが、この代わりに透過型のスクリーンを使用するようにしてもよい。この場合には、スクリーンの分光反射率の代わりに、分光透過率を使用すれば良い。すなわち、スクリーンの分光特性(分光反射率又は分光透過率)と利用すれば、スクリーン上で観察される画像の分光強度を算出することが可能である。
・ Modification 3:
In the above embodiment, a reflective screen is used, but a transmissive screen may be used instead. In this case, the spectral transmittance may be used instead of the spectral reflectance of the screen. That is, if the spectral characteristics (spectral reflectance or spectral transmittance) of the screen are used, the spectral intensity of the image observed on the screen can be calculated.
・変形例4:
上記実施形態では、多原色表示装置としてプロジェクター(投写型表示装置)を使用した場合について説明していたが、本発明は、テレビジョンやモニターなどの直視型の表示装置にも適用可能である。特に、観察角度に応じて見えが大幅に異なる表示装置に関しては、第2実施形態で説明したような観察角度による見えの変化を小さく抑えるような色変換プロファイルを使用することが好ましい。
-Modification 4:
In the above-described embodiment, the case where a projector (projection display device) is used as the multi-primary color display device has been described. However, the present invention can also be applied to a direct-view display device such as a television or a monitor. In particular, for a display device whose appearance varies greatly depending on the observation angle, it is preferable to use a color conversion profile that suppresses the change in appearance due to the observation angle as described in the second embodiment.
100…色変換装置
110…色変換部
120…色変換プロファイル格納部
130…色変換プロファイル選択部
200…多原色表示装置
210…制御部
221,222…光源ランプ
231〜233…ダイクロイックミラー
241〜245…反射ミラー
251〜255…変調素子
261,262…クロスダイクロイックプリズム
270…投写レンズ
281〜285…画素発光素子
300…スクリーン
500…分光投影モデルコンバータ
510…インデックス選択部
520…消費電力指数算出部
530…色差指数算出部
540…画質指数算出部
550…評価指数算出部
560…サンプル選択部
570…プロファイル生成部
572…原色プロファイル
580…ガマットマッピング処理部
590…プロファイルデータ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
(a)前記多原色データを、前記多原色データに従って投影されるカラーパッチの分光強度に変換する分光投影モデルコンバータを準備する工程と、
(b)複数のサンプル多原色データを準備する工程と、
(c)前記分光投影モデルコンバータを用いて、各サンプル多原色データを、前記サンプル多原色データに従って投影されるべき仮想サンプルカラーパッチの分光強度に変換する工程と、
(d)各サンプル多原色データについて、前記分光強度から算出されるサンプル色に関する色差を表す予め指定されたタイプの色差指数を含む評価指数を算出する工程と、
(e)前記複数のサンプル多原色データについてそれぞれ算出されたサンプル色に応じて前記複数のサンプル多原色データを複数の組に分類するとともに、前記評価指数に基づいて、前記複数の組のそれぞれにおいて最良サンプル多原色データを選択する工程と、
(f)前記選択された複数の最良サンプル多原色データに基づいて、測色値と多原色データとの対応関係を規定する色変換プロファイルを作成する工程と、
を備え、
前記色差指数は、スクリーンに投影されたカラーパッチを異なる角度で観察したときの色差を示す指数である、方法。 As a color conversion profile used in a multi-primary projector capable of projecting a color image using four or more primary colors, a correspondence relationship between multi-primary color data including primary color values of the plurality of primary colors and colorimetric values is defined. A method for creating a color conversion profile
(A) preparing a spectral projection model converter that converts the multi-primary color data into spectral intensities of color patches projected according to the multi-primary color data;
(B) preparing a plurality of sample multi-primary color data;
(C) using the spectral projection model converter, converting each sample multi-primary color data into a spectral intensity of a virtual sample color patch to be projected according to the sample multi-primary color data;
(D) for each sample multi-primary color data, calculating an evaluation index including a color difference index of a predesignated type representing a color difference related to the sample color calculated from the spectral intensity;
(E) classifying the plurality of sample multi-primary color data into a plurality of sets according to the sample color calculated for each of the plurality of sample multi-primary color data, and in each of the plurality of sets based on the evaluation index Selecting the best sample multi-primary color data;
(F) creating a color conversion profile defining a correspondence relationship between colorimetric values and multi-primary color data based on the selected plurality of best sample multi-primary color data;
With
The color difference index is an index indicating a color difference when the color patches projected on the screen are observed at different angles.
前記評価指数は、前記色差指数とともに、前記多原色プロジェクターの消費電力を示す消費電力指数を含む、色変換プロファイル作成方法。 The method of claim 1, comprising:
The color conversion profile creation method, wherein the evaluation index includes a power consumption index indicating power consumption of the multi-primary color projector together with the color difference index.
予め準備された色変換プロファイルを参照して、入力カラー画像信号を前記複数の原色の原色値に変換する色変換部と、
前記色変換後の複数の原色の原色値に応じて画像をスクリーンに投影する画像投影部と、
を備え、
前記色変換プロファイルは、スクリーンに投影されたカラーパッチを異なる角度で観察したときの色差を示す色差指数を含む評価指数が最小となるように生成されたプロファイルである、多原色プロジェクター。 A multi-primary projector capable of projecting a color image using four or more primary colors,
A color conversion unit that converts an input color image signal into primary color values of the plurality of primary colors with reference to a color conversion profile prepared in advance;
An image projection unit that projects an image on a screen according to primary color values of a plurality of primary colors after the color conversion;
With
The color conversion profile is a multi-primary color projector that is generated such that an evaluation index including a color difference index indicating a color difference when a color patch projected on a screen is observed at different angles is minimized.
予め準備された色変換プロファイルを参照して、入力カラー画像信号を前記複数の原色の原色値に変換する色変換部と、
前記色変換後の複数の原色の原色値に応じて画像を表示する画像表示部と、
を備え、
前記色変換プロファイルは、前記画像表示部によって表示されたカラーパッチを異なる角度で観察したときの色差を示す色差指数を含む評価指数が最小となるように生成されたプロファイルである、画像表示装置。 An image display device capable of displaying a color image using four or more primary colors,
A color conversion unit that converts an input color image signal into primary color values of the plurality of primary colors with reference to a color conversion profile prepared in advance;
An image display unit that displays an image according to primary color values of a plurality of primary colors after the color conversion;
With
The color conversion profile is an image display device that is generated such that an evaluation index including a color difference index indicating a color difference when the color patches displayed by the image display unit are observed at different angles is minimized.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010085700A JP2011215509A (en) | 2010-04-02 | 2010-04-02 | Method for creating color conversion profile for multi-primary color display, and multi-primary color projector using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010085700A JP2011215509A (en) | 2010-04-02 | 2010-04-02 | Method for creating color conversion profile for multi-primary color display, and multi-primary color projector using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011215509A true JP2011215509A (en) | 2011-10-27 |
Family
ID=44945262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010085700A Pending JP2011215509A (en) | 2010-04-02 | 2010-04-02 | Method for creating color conversion profile for multi-primary color display, and multi-primary color projector using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2011215509A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110515576A (en) * | 2019-07-08 | 2019-11-29 | 华为技术有限公司 | Display control method and device |
-
2010
- 2010-04-02 JP JP2010085700A patent/JP2011215509A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110515576A (en) * | 2019-07-08 | 2019-11-29 | 华为技术有限公司 | Display control method and device |
| US11880629B2 (en) | 2019-07-08 | 2024-01-23 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Display control method and apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3719411B2 (en) | Image display system, projector, program, information storage medium, and image processing method | |
| US8300069B2 (en) | Optimal backlighting determination apparatus and method | |
| US9160891B2 (en) | Image processing method, image processor, and image display system | |
| JP6005857B2 (en) | Method for converting data, display device, arithmetic device, and program incorporated therein, and method for optimizing coefficients, optimization device, and program incorporated therein | |
| JP6218830B2 (en) | Method for reducing metamerism mismatch between observers | |
| JP6430937B2 (en) | Inter-observer metamerism mismatch compensation method | |
| CN104509105B (en) | Display system providing reduced observer metamerism failure | |
| CN102063888B (en) | Method and device for managing colors | |
| WO2008062874A1 (en) | Image processing method, image processing program, image processing device and camera | |
| KR20150110507A (en) | Method for producing a color image and imaging device employing same | |
| CN113994420A (en) | Metameric stabilization via custom viewer color matching function | |
| US20070206853A1 (en) | Method and apparatus for reproducing image using output prediction | |
| US9794450B2 (en) | Image processor, image display device, and image processing method for correcting input image | |
| KR101144265B1 (en) | Method and apparatus for transforming color temperature with luminance transformation | |
| CN1695383A (en) | Equipment, systems and methods for control of color in projection displays | |
| JP2011215509A (en) | Method for creating color conversion profile for multi-primary color display, and multi-primary color projector using the same | |
| JP2011215508A (en) | Method for creating color conversion profile for multi-primary color display, and multi-primary color projector using the same | |
| Fujine et al. | Bit depth needed for high image quality TV-evaluation using color distribution index | |
| WO2009101104A2 (en) | Method for adjusting the settings of a reproduction color device | |
| JP2011215510A (en) | Method for creating color conversion profile for multi-primary color display, and multi-primary color projector using the same | |
| Jang et al. | User-configured monitor-to-printer color reproduction | |
| Son et al. | Improved color separation based on dot-visibility modeling and color mixing rule for six-color printers | |
| Thomas et al. | Cross-media color reproduction and display characterization | |
| JP2021002720A (en) | Image conversion method, image processing device, and image display device | |
| Dutta | Color Primary Correction of Image and Video Between Different Source and Destination Color Spaces |