映像表示装置および映像表示装置の色補正方法
【課題】映像表示装置および映像表示装置の色補正方法を提供する。
【解決手段】映像表示装置は、映像信号に応じて映像を表示するディスプレイ部、前記ディスプレイ部に入射する外光のスペクトルを測定するセンサ部、前記ディスプレイ部のスペクトル反射率、前記ディスプレイ部の最大原色スペクトルと前記外光のスペクトルを利用して視聴者が認識する順応原色スペクトルを予測し、前記順応原色スペクトルに応じて前記映像信号を補正する補正信号を提供する補正信号提供部を含む。
【解決手段】映像表示装置は、映像信号に応じて映像を表示するディスプレイ部、前記ディスプレイ部に入射する外光のスペクトルを測定するセンサ部、前記ディスプレイ部のスペクトル反射率、前記ディスプレイ部の最大原色スペクトルと前記外光のスペクトルを利用して視聴者が認識する順応原色スペクトルを予測し、前記順応原色スペクトルに応じて前記映像信号を補正する補正信号を提供する補正信号提供部を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像表示装置および映像表示装置の色補正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
映像表示装置は、映像信号に応じて映像を表示する。視聴者は映像表示装置に表示される映像を見る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
視聴者の視環境を調べると、多くの視環境は外光に露出されている。したがって、視聴者は外光下で映像を見る。しかし、外光の影響により、映像表示装置で表示される映像の輝度および色相と、視聴者が認識する映像の輝度および色相間の差が生じ得る。例えば、視聴者が認識する映像の輝度および色相が相対的に歪んでいるように見えることがある。これによって、映像から特定イメージを識別し難くなるなど映像の視認性が低下する場合が生じる。
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、外光下で視聴者が輝度の低下および色相の変化なしで映像を見ることができる映像表示装置を提供しようとすることにある。
【０００５】
本発明が解決しようとする他の課題は、外光による輝度の低下および色相の変化を補正できる映像表示装置の色補正方法を提供しようとすることにある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていないまた他の課題は次の記載から当業者に明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための本発明の一実施形態による映像表示装置は、映像信号に応じて映像を表示するディスプレイ部と、前記ディスプレイ部に入射する外光のスペクトルを測定するセンサ部、および前記ディスプレイ部のスペクトル反射率、前記ディスプレイ部の最大原色スペクトルと前記外光のスペクトルを利用して視聴者が認識する順応原色スペクトルを予測し、前記順応原色スペクトルに応じて前記映像信号を補正する補正信号を提供する補正信号提供部と、を含む。
【０００８】
前記課題を解決するための本発明の一実施形態による映像表示装置の色補正方法は、リアルタイムでディスプレイ部に入射する外光のスペクトルを測定し、前記ディスプレイ部は映像信号に応じて映像を表示し、前記ディスプレイ部のスペクトル反射率、前記ディスプレイ部の最大原色スペクトルと前記外光のスペクトルを利用して視聴者が認識する順応原色スペクトル予測し、前記順応スペクトルに応じて前記映像信号を補正する補正信号を提供することを含む。
【０００９】
本発明のその他具体的な内容は詳細な説明および図面に含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による映像表示装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による補正信号提供部のブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による輝度補正データ演算部のブロック図である。
【図４】本発明の映像表示装置を使用する視環境の概略図である。
【図５】順応原色スペクトルの予測過程を示す概略図である。
【図６】外光照度による順応原色の色度座標と要求輝度比を演算したデータである。
【図７】外光照度による色補正データとガンマセットを演算したデータである。
【図８】本発明の他の実施形態による映像表示装置の色補正方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の利点、特徴、およびそれらを達成する方法は、添付される図面と共に詳細に後述される実施形態を参照すれば明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現されることが可能である。本実施形態は、単に本発明の開示が完全になるように、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に対して発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇によってのみ定義される。なお、明細書全体にかけて、同一の参照符号は同一の構成要素を指すものとする。
【００１２】
本明細書で使用された用語は、実施形態を説明するためであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において単数形は、文言で特別に言及しない限り、複数形をも含む。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及した構成要素、段階、動作、および／または素子は、一つ以上の他の構成要素、段階、動作、および／または素子の存在または追加を排除しない。
【００１３】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態による映像表示装置のブロック図である。図１を参照すると、本発明の一実施形態による映像表示装置１はディスプレイ部１０、センサ部２０、および補正信号提供部３０を含む。
【００１５】
ディスプレイ部１０は映像信号に応じて映像を出力する。例えば、ディスプレイ部１０はＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＥＬＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＶＦＤ（Ｖａｃｕｕｍ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）のうちいずれか一つであってもよいが、これに制限されるものではない。
【００１６】
センサ部２０は、ディスプレイ部１０に入射する外光のスペクトルを測定する。本明細書において外光とは、映像表示装置１の内部に存在する光源であるディスプレイソース（ｄｉｓｐｌａｙ ｓｏｕｒｃｅ）以外の光源から発生する光を意味するものと定義することができる。ディスプレイソースは、例えば、ＬＣＤのような集光素子ではバックライトであってもよい。自発光素子の場合、ディスプレイソースは発光ユニットであってもよい。外光は、例えば、太陽光、照明を含む映像表示装置外部に位置する光源から発生する光であってもよい。
【００１７】
センサ部２０で測定された外光のスペクトルに関するデータは補正信号提供部３０に提供される。
【００１８】
センサ部２０は例えばフォトダイオードを含んでもよい。センサ部２０はディスプレイ部１０の外部に位置する外装型またはディスプレイ部１０の内部に位置する内装型で提供されてもよい。
【００１９】
センサ部２０は外光のスペクトルを測定するため、任意の外光の特性を把握するための正確なデータを得ることができる。例えば、測定されたデータにより、外光の波長と外光のスペクトルの強度間の関係特性を把握することができる。センサ部２０で測定されるデータの正確度が高いほど、後述する反射光のスペクトルおよび順応原色スペクトルを正確に予測することができる。
【００２０】
補正信号提供部３０は、ディスプレイ部のスペクトル反射率、ディスプレイ部の最大原色スペクトル（ｍａｘ ｌｅｖｅｌ ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）と外光のスペクトルを利用して視聴者が認識する順応原色スペクトルを予測し、前記順応原色スペクトルに応じて映像信号を補正する補正信号を提供する。
【００２１】
視聴者は視環境の影響を受ける。例えば、外光による影響を受け得る。外光がディスプレイから反射して発生する反射光によって、視聴者は色の歪みがある映像を見る。したがって、反射光による色の歪みを補正する必要がある。
【００２２】
補正信号提供部３０は色の歪みを補正するため、視聴者が認識する色を予測して色の歪みの程度を把握した後、色の歪みの程度に応じて色を補正する補正信号を提供する。まず、スペクトル反射率、最大原色スペクトル、および外光のスペクトルを利用して視聴者の目に入るスペクトルを演算する。視聴者の目に入るスペクトルはすなわち、視聴者が認識する順応原色スペクトルを意味する。次いで、補正信号提供部３０は順応原色スペクトルにより色の歪みの程度を把握し、順応原色スペクトルの歪みの程度に応じて映像信号を補正する補正信号を提供する。
【００２３】
補正信号は、ディスプレイ部１０の原色の色相の調整に関連する色補正データと、ディスプレイ部１０の原色の輝度の調整に関連する輝度補正データとを反映して生成される。補正信号によって、ディスプレイ部１０の色相と輝度が補正され、これにより外光による色相の変化が減り、輝度の低下が減少して色視認性を向上させることができる。
【００２４】
本発明の他のいくつかの実施形態において、映像表示装置１はメモリ部４０、駆動部５０および補正部６０をさらに含んでもよい。
【００２５】
メモリ部４０には映像表示装置の特性に関するデータが保存されている。映像表示装置の特性に関するデータは、例えば、ディスプレイ部１０の最大原色スペクトル、スペクトル反射率、ターゲットホワイトカラーを含むデータであってもよい。ただし、これに制限されるものではなく、映像表示装置の出荷前に多様な特性に関するデータがメモリ部４０に保存されてもよい。
【００２６】
また、メモリ部４０は補正信号提供部３０で色補正データ、および輝度補正データを演算する過程のうち演算中のデータが一時的に保存される空間として活用されてもよい。
【００２７】
そして、本発明のいくつかの実施形態で、補正信号提供部３０から提供される補正信号はメモリ部４０を経て補正部６０に提供されてもよい。例えば、補正信号はメモリ部４０に一時的に保存された後、メモリ部４０から補正部６０に保存された補正信号を提供してもよい。
【００２８】
以下、メモリ部４０に保存されるデータについて詳細に説明する。
【００２９】
スペクトル反射率は、ディスプレイ部１０の表面で外光のスペクトルを反射させる程度に関するデータである。例えば、スペクトル反射率は波長とディスプレイ部の反射率の関係により示し得る。スペクトル反射率は映像表示装置の出荷前に測定されてメモリ部４０に保存されてもよい。ディスプレイ部のスペクトル反射率は外光の種類に関係がなく適用され得、外光がディスプレイ部１０から反射して発生する反射光のスペクトルの予測に使用される。
【００３０】
通常、色を再現する色再現装置は赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ） ３種類の原色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）を使用する。色再現装置で色を再現できる範囲は、色再現装置が使用する原色によって決定される。ディスプレイ部１０の原色および原色のスペクトルは、映像表示装置の出荷前に測定されてメモリ部４０に保存されてもよい。また、最大原色スペクトル（ｍａｘ ｌｅｖｅｌ ｄｉｓｐｌａｙ ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）は、順応原色スペクトルの予測に使用されるデータであって、映像表示装置の出荷前に測定されてメモリ部４０に保存されてもよい。
【００３１】
ターゲットホワイトカラーはディスプレイ部１０の特定ホワイトカラーを意味する。ディスプレイ部１０のターゲットホワイトカラーは、映像表示装置の出荷前に決定されてメモリ部４０に保存されてもよい。
【００３２】
駆動部５０はディスプレイしようとする映像に対する情報が含まれた映像信号を補正部６０に提供する。
【００３３】
補正部６０は駆動部５０から映像信号を受けて、補正信号提供部３０から補正信号を受ける。そして、補正信号を利用して映像信号を補正し、補正された映像信号をディスプレイ部１０に提供する。
【００３４】
映像表示装置１は次のように駆動する。センサ部２０は外光スペクトルに関するデータを補正信号提供部３０に提供し、補正信号提供部３０は補正信号を補正部６０に提供する。駆動部５０もまた映像信号を補正部６０に提供し、補正部６０は補正信号に基づき映像信号を補正し、補正された映像信号をディスプレイ部１０に提供する。ディスプレイ部１０は補正された映像信号に応じて原色の色相および輝度を補正して映像を出力する。
【００３５】
図２は、本発明の一実施形態による補正信号提供部３０のブロック図である。図２を参照すると、補正信号提供部３０は、順応原色スペクトル予測部３１、順応原色予測部３２、要求輝度比演算部３３、色補正データ演算部３４、輝度補正データ演算部３５を含んでもよい。
【００３６】
順応原色スペクトル予測部３１は、ディスプレイ部１０のスペクトル反射率、最大原色スペクトル、外光のスペクトルを利用して、視聴者が認識する順応原色スペクトルを予測することができる。
【００３７】
順応原色スペクトル予測部３１について詳細に説明するため、図４および図５を参照する。図４は、本発明の映像表示装置を使用する視環境の概略図である。図５は、順応原色スペクトルの予測過程を示す概略図である。
【００３８】
先に、図４を参照すると、視聴者の視環境は外光に露出されている。外光はディスプレイ部１０に入射し、ディスプレイ部１０から外光が反射して反射光が発生する。ディスプレイソースによる光と反射光が共に視聴者の目に入るため、視聴者はディスプレイソースで意図した色より相対的に輝度が低下し、色相が変化した色を認識するようになる。
【００３９】
視聴者が認識する色を予測できれば、色の歪みの程度を把握することができる。視聴者が認識する色を予測するため、視聴者が認識する順応原色スペクトルを求めることができる。視聴者の目に入る光はディスプレイソースによる光と反射光であるため、図５に図示するように、この二つの光の混合スペクトルを予測することができる。
【００４０】
順応原色スペクトルを予測するため、まず、反射光のスペクトルを演算する。反射光のスペクトルは、センサ部２０でリアルタイムで測定した外光スペクトルとディスプレイ部の表面反射率を利用して演算することができる。例えば、外光のスペクトルの波長別放射輝度（ｓｐｅｃｔｒａｌ ｒａｄｉａｎｃｅ）にディスプレイ部１０の波長別スペクトル反射率を乗じて、外光のスペクトルのうちディスプレイ部１０から反射する反射光スペクトルを演算する。結果的に、反射光の波長別放射輝度を求めることができ、これより、反射光のスペクトルを予測することができる。
【００４１】
続いて、反射光スペクトルにディスプレイソースによるスペクトルを加算する。ディスプレイソースによるスペクトルとして、例えば、ディスプレイ部１０の最大原色スペクトルを利用してもよい。したがって、反射光のスペクトルとディスプレイ部の最大原色スペクトルを加算し、順応原色スペクトルを演算することができる。
【００４２】
順応原色スペクトルの演算過程に使用される外光のスペクトルに関するデータは、センサ部２０で外光のスペクトルをリアルタイムで測定して提供する。そして、ディスプレイ部１０のスペクトル反射率、最大原色スペクトルに関するデータはメモリ部４０から提供される。したがって、順応原色スペクトル予測部３１は、リアルタイムで順応原色スペクトルを予測することができる。すなわち、外光の変化を含み、視聴者の視環境が変わっても、リアルタイムで視環境に応じる順応原色スペクトルの予測が可能である。
【００４３】
順応原色予測部３２は順応原色スペクトルを利用して順応原色を予測する。順応原色は外光下で視聴者がディスプレイ部の原色として認識する色を意味する。
【００４４】
順応原色を予測するため、順応原色スペクトルの三刺激値を演算し、次いで順応原色の色度座標を演算する。
【００４５】
本明細書で使用する三刺激値はＣＩＥ三刺激値を意味する。ＣＩＥ三刺激値はＲ、Ｇ、Ｂ原色光による三刺激値であり、Ｘ、Ｙ、Ｚで表示する。表面色に対する三刺激値を求めるため、まず、順応原色スペクトルから光源の分光分布Ｓ（λ）を求める。そして、光源の分光分布Ｓ（λ）と各々のＲ、Ｇ、Ｂカラーマッチング関数ｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）を乗じた値を全可視波長に対して加算する（ｓｕｍｍａｔｉｏｎ）ことにより三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを求めることができる。Ｒ、Ｇ、Ｂカラーマッチング関数ｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）は、ＣＩＥ標準観察者（ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｂｓｅｒｖｅｒ）を含む標準条件下で計算される値である。
【００４６】
三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの演算式は下の式１のとおりである。式１を利用して順応原色スペクトルの三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを演算することができる。
【００４７】
【数１】
【００４８】
続いて、順応原色スペクトルの三刺激値を利用して順応原色の色度座標を演算することができる。色度とは、明るさと関係ない色の情報を意味する。色度座標（ｘ、ｙ）は式２を参照して求めることができる。
【００４９】
【数２】
【００５０】
前記式２を利用してＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの原色ごとの色度座標を求めることができる。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色度座標は（Ｒｘ、Ｒｙ）、（Ｇｘ、Ｇｙ）、（Ｂｘ、Ｂｙ）で表現されてもよい。
【００５１】
順応原色予測部３２について詳細に説明するため、図６を参照する。図６は、外光照度に応じて順応原色の色度座標と要求輝度比を演算したデータである。
【００５２】
図６を参照すると、外光照度に応じて順応原色が変わることが分かる。外光照度ごとに順応原色スペクトルが異なるため、順応原色スペクトルから演算される順応原色も外光照度に応じて変わる。結局、視聴者が同一ディスプレイソースによる光を見ても外光に応じて認識される色が異なることが分かる。
【００５３】
要求輝度比演算部３３は、ターゲットホワイトカラーを実現するための順応原色間の要求輝度比を演算する。ターゲットホワイトカラーは映像表示装置の設計段階で決定された値であり、ディスプレイ部の原色間の輝度比はターゲットホワイトカラーを実現できるように調整されている。しかし、視聴者は外光下で映像を見るため、視聴者が認識する順応ホワイトカラーはターゲットホワイトカラーと異なってもよい。したがって、視聴者が認識する順応ホワイトカラーとターゲットホワイトカラーが同一になるように順応原色間の輝度比を調整することができる。
【００５４】
要求輝度比演算部３３について詳細に説明するため図６を参照する。図６を参照すると、ターゲットホワイトカラーの色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．３０、０．３１）である。外光照度が０ ｌｕｘであるときは外光の影響がないため、視聴者はディスプレイ部１０の原色そのままを認識する。ディスプレイ部１０の原色の輝度比をＲ：Ｇ：Ｂ＝２５％：６６％：９％で設定すればターゲットホワイトカラーを実現することができる。
【００５５】
しかし、外光照度が５００ ｌｕｘである場合、視聴者が認識する順応原色が（Ｒｘ、Ｒｙ）、（Ｇｘ、Ｇｙ）、（Ｂｘ、Ｂｙ） ＝ （０．６７、０．３３）、（０．２５、０．７０）、（０．１５、０．０７）に変わる。したがって、５００ ｌｕｘの外光照度下の順応原色を利用してターゲットホワイトカラー（ｘ、ｙ）＝（０．３０，０．３１）を実現するためには、順応原色間の輝度比をＲ：Ｇ：Ｂ＝２４％：６５％：１１％で調整すれば良い。
【００５６】
色補正データ演算部３４は、要求輝度比に対応する階調を示す色補正データを演算する。色補正データはディスプレイ部１０の原色の色相を調整することと関連する。
【００５７】
例えば、逆ガンマ曲線（ｉｎｖｅｒｓｅ ｇａｍｍａ ｃｕｒｖｅ）を利用して要求輝度比に該当する階調を示す色補正データを演算することができる。色補正データは要求輝度比の差異を反映するが、例えば、要求輝度比の増減により、色補正データの値も増加したり減少したりする。ただし、色補正データは階調と関連するデータであるため、色補正データの範囲は０以上２５５以下である。したがって、要求輝度比が増加してもこれに該当する色補正データは２５５より大きい値を有することができなく、要求輝度比が減少してもこれに該当する色補正データは負数の値を有することができない。
【００５８】
色補正データ演算部３４について詳細に説明するため図６および図７を参照する。図７は、外光照度に応じる色補正データとガンマセットを演算したデータである。図７のデータは、図６に示す要求輝度比に該当する色補正データをガンマ２．２である逆ガンマ曲線（ｉｎｖｅｒｓｅ ｇａｍｍａ ｃｕｒｖｅ）を利用して演算したものである。
【００５９】
例えば、外光照度が０ ｌｕｘであるとき、要求輝度比はＲ：Ｇ：Ｂ＝２５％：６６％：９％であり、これに対応する色補正データは（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（２５５，２５５，２５５）である。そして、外光照度が５００ ｌｕｘであるときの要求輝度比はＲ：Ｇ：Ｂ＝２４％：６５％：１１％であり、これに対応する色補正データは（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（２５０，２５３，２５５）である。
【００６０】
Ｒの場合、外光照度が０ ｌｕｘであるとき、輝度比が２５％であったが、外光照度が５００ ｌｕｘであるときは輝度比が２４％に減少した。したがって、色補正データやはり２５５から２５０に減少した。
【００６１】
Ｇの場合、外光照度が０ ｌｕｘであるとき、輝度比が６６％であったが、外光照度が５００ ｌｕｘであるときは輝度比が６５％に減少した。したがって、色補正データやはり２５５から２５３に減少した。
【００６２】
Ｂの場合、外光照度が０ ｌｕｘであるとき、輝度比が９％であったが、外光照度が５００ ｌｕｘであるときは輝度比が１１％に増加した。しかし、色補正データは２５５より大きい値を有することができないため、５００ ｌｕｘであるときの色補正データは０ ｌｕｘであるときと同じ２５５を維持する。
【００６３】
輝度補正データ演算部３５は、色補正データに基づいて視聴者が認識するものと予測される順応ホワイトカラーとターゲットホワイトカラーが同一輝度を有するように、ディスプレイ部１０の原色の輝度を調整する輝度補正データを演算する。
【００６４】
輝度補正データ演算部３５の詳細な説明のため図３を参照する。図３は、本発明の一実施形態による輝度補正データ演算部のブロック図である。
【００６５】
図３を参照すると、輝度補正データ演算部３５は順応ホワイトカラーを予測して順応ホワイトカラーの輝度比を演算する輝度比演算部３７、順応ホワイトカラーの輝度比とターゲットホワイトカラーの輝度比が同一になるように、順応ホワイトカラーの輝度比とターゲットホワイトカラーの輝度比の差を補償できるガンマセットを選定するガンマセット選定部３８を含んでもよい。
【００６６】
輝度比演算部３７はまず、色補正データに基づいてディスプレイ部１０の原色の色相を調整したとき、外光下で視聴者が認識する順応ホワイトカラーを予測する。
【００６７】
図７を参照すると、色補正データに基づいてディスプレイ部１０の原色の色相を調整したとき、外光下で視聴者が認識する順応ホワイトカラーの色度座標を演算してみると、ターゲットホワイトカラーの色度座標と比較したときの色差は±０．００７以内である。したがって、本発明の一実施形態による映像表示装置の色補正方法を利用する場合、色度に関する歪みが補正されることが分かる。
【００６８】
続いて、順応ホワイトカラーの輝度比を予測する。図７を参照すると、外光照度に応じて順応ホワイトカラーの輝度比に差がある。外光照度に応じて予測された順応ホワイトカラーの輝度比に差が生じる理由は、色補正データを計算するとき、０以上２５５以下である色補正データの範囲の制限によって、要求輝度比の差を反映できない色補正データがあるからである。例えば、外光照度が５００ ｌｕｘであるときのＢの色補正データおよび外光照度が１００００ ｌｕｘであるときのＲの色補正データは輝度比の差を反映できない代表的な色補正データである。不正確な色補正データによって、外光下で順応ホワイトカラーの輝度比は０ ｌｕｘであるときのターゲットホワイトカラーの輝度比より減少する。
【００６９】
ガンマセット選定部３８は、ターゲットホワイトカラーの輝度比と順応ホワイトカラーの輝度比の差異を補償し、ターゲットホワイトカラーの輝度比と外光下の順応ホワイトカラーの輝度比が同一になるようにガンマセット（ｇａｍｍａ ｓｅｔ）を選定する。例えば、図７を参照すると、０ ｌｕｘであるとき、順応ホワイトカラーの輝度比は１．０００であり、ガンマセットの値は１００％である。５００ ｌｕｘであるとき、順応ホワイトカラーの輝度比は０．９７８であり、０ ｌｕｘであるときの順応ホワイトカラーの輝度比に比べ、輝度比が０．０２２減少した。すなわち、５００ ｌｕｘであるときの順応ホワイトカラーの輝度比は０ ｌｕｘであるときの順応ホワイトカラーの輝度比に比べて２．２％輝度比が減少した。したがって、このような輝度比の減少を補償できるように、５００ ｌｕｘのガンマセットを０ ｌｕｘのガンマセットより２％高い１０２％に決定することができる。
【００７０】
ガンマセットはディスプレイ部１０の原色の輝度を調整できる電圧レベルに関する値である。すなわち、ガンマセットの値に該当するだけの順応ホワイトカラーの輝度を高めるように電圧レベルを調節することができ、電圧レベルが調節されればディスプレイ部１０の原色の輝度が変わる。例えば、補正信号による映像信号の補正過程で、ガンマセットと電圧レベルとの関係を示すルックアップテーブルが利用され得、結果的に映像信号でディスプレイ部１０の原色の輝度に関するデータが補正され得る。
【００７１】
纏めると、補正信号は、ディスプレイ部１０の原色の色相調整に関する色補正データと、ディスプレイ部１０の原色の輝度調整に関する輝度補正データを反映して生成される。補正信号はディスプレイ部１０の原色の色相と輝度を調整できるように映像信号を補正する。結果的に、順応ホワイトカラーの色相と輝度がターゲットホワイトカラーの色相と輝度と同一になり、色の恒常性が維持され、色視認性が向上する。
【００７２】
図８は、本発明の一実施形態による映像表示装置の色補正方法を示すフローチャートである。
【００７３】
映像表示装置の色補正方法はまず、リアルタイムでディスプレイ部１０に入射する外光のスペクトルを測定（Ｓ１０）する。ディスプレイ部１０は映像信号に応じて映像を表示する機能をする。
【００７４】
続いて、ディスプレイ部１０のスペクトル反射率、ディスプレイ部１０の最大原色スペクトルと外光のスペクトルを利用して視聴者が認識する順応スペクトルを予測（Ｓ２０）する。具体的に、順応スペクトルを予測することは、スペクトル反射率と外光のスペクトルを利用して外光スペクトルがディスプレイ部１０から反射して発生する反射光のスペクトルを演算し、反射光のスペクトルと最大原色スペクトルを加算し、順応原色スペクトルを演算する。
【００７５】
ディスプレイ部１０のスペクトル反射率と最大原色スペクトルに関するデータは外光のスペクトルを測定（Ｓ１０）する前に測定されて提供される。例えば、スペクトル反射率と最大原色スペクトルは、映像表示装置の出荷前に測定されてメモリ部４０に保存されてもよい。
【００７６】
後述するディスプレイ部１０のターゲットホワイトカラーに対するデータも、外光のスペクトルを測定（Ｓ１０）する前に決定されて提供されてもよい。例えば、ターゲットホワイトカラーは、映像表示装置の出荷前に決定されてメモリ部４０に保存されてもよい。
【００７７】
続いて、順応スペクトルに応じて映像信号を補正する補正信号を提供してもよい。補正信号を提供することは、順応原色スペクトルを利用して順応原色を予測（Ｓ３０）し、ターゲットホワイトカラーを実現するための順応原色間の要求輝度比を演算（Ｓ４０）し、要求輝度比に対応される階調を示す色補正データを演算（Ｓ５０）し、色補正データに基づいて視聴者が認識する順応ホワイトカラーとターゲットホワイトカラーが同一輝度を有することができるようにディスプレイ部１０の原色の輝度を調整する輝度補正データ（Ｓ６０）を演算することを含んでもよい。
【００７８】
順応原色を予測（Ｓ３０）することは、具体的に順応原色スペクトルの三刺激値を演算して順応原色の色度座標を演算することにより行われる。また、輝度補正データを演算すること（Ｓ６０）は、具体的に順応ホワイトカラーを予測し、順応ホワイトカラーの輝度比を演算し、順応ホワイトカラーの輝度比とターゲットホワイトカラーの輝度比が同一になるように、順応ホワイトカラーの輝度比とターゲットホワイトカラーの輝度比の差を補償できるガンマセットを選定することを含んでもよい。結局、補正信号は映像信号を補正できる信号であり、補正された映像信号によってディスプレイ部１０の原色の色相と輝度が調整され得る。
【００７９】
以上添付された図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更しない範囲で他の具体的な形態で実施され得ることを理解することができる。したがって、上記実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的でないものと理解しなければならない。
【符号の説明】
【００８０】
１ 映像表示装置
１０ ディスプレイ部
２０ センサ部
３０ 補正信号提供部
３１ 順応原色スペクトル予測部
３２ 順応原色予測部
３３ 要求輝度比演算部
３４ 色補正データ演算部
３５ 輝度補正データ演算部
３７ 輝度比演算部
３８ ガンマセット選定部
３９ 輝度補正データ演算部
４０ メモリ部
５０ 駆動部
６０ 補正部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像表示装置および映像表示装置の色補正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
映像表示装置は、映像信号に応じて映像を表示する。視聴者は映像表示装置に表示される映像を見る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
視聴者の視環境を調べると、多くの視環境は外光に露出されている。したがって、視聴者は外光下で映像を見る。しかし、外光の影響により、映像表示装置で表示される映像の輝度および色相と、視聴者が認識する映像の輝度および色相間の差が生じ得る。例えば、視聴者が認識する映像の輝度および色相が相対的に歪んでいるように見えることがある。これによって、映像から特定イメージを識別し難くなるなど映像の視認性が低下する場合が生じる。
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、外光下で視聴者が輝度の低下および色相の変化なしで映像を見ることができる映像表示装置を提供しようとすることにある。
【０００５】
本発明が解決しようとする他の課題は、外光による輝度の低下および色相の変化を補正できる映像表示装置の色補正方法を提供しようとすることにある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていないまた他の課題は次の記載から当業者に明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための本発明の一実施形態による映像表示装置は、映像信号に応じて映像を表示するディスプレイ部と、前記ディスプレイ部に入射する外光のスペクトルを測定するセンサ部、および前記ディスプレイ部のスペクトル反射率、前記ディスプレイ部の最大原色スペクトルと前記外光のスペクトルを利用して視聴者が認識する順応原色スペクトルを予測し、前記順応原色スペクトルに応じて前記映像信号を補正する補正信号を提供する補正信号提供部と、を含む。
【０００８】
前記課題を解決するための本発明の一実施形態による映像表示装置の色補正方法は、リアルタイムでディスプレイ部に入射する外光のスペクトルを測定し、前記ディスプレイ部は映像信号に応じて映像を表示し、前記ディスプレイ部のスペクトル反射率、前記ディスプレイ部の最大原色スペクトルと前記外光のスペクトルを利用して視聴者が認識する順応原色スペクトル予測し、前記順応スペクトルに応じて前記映像信号を補正する補正信号を提供することを含む。
【０００９】
本発明のその他具体的な内容は詳細な説明および図面に含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による映像表示装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による補正信号提供部のブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による輝度補正データ演算部のブロック図である。
【図４】本発明の映像表示装置を使用する視環境の概略図である。
【図５】順応原色スペクトルの予測過程を示す概略図である。
【図６】外光照度による順応原色の色度座標と要求輝度比を演算したデータである。
【図７】外光照度による色補正データとガンマセットを演算したデータである。
【図８】本発明の他の実施形態による映像表示装置の色補正方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の利点、特徴、およびそれらを達成する方法は、添付される図面と共に詳細に後述される実施形態を参照すれば明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現されることが可能である。本実施形態は、単に本発明の開示が完全になるように、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に対して発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇によってのみ定義される。なお、明細書全体にかけて、同一の参照符号は同一の構成要素を指すものとする。
【００１２】
本明細書で使用された用語は、実施形態を説明するためであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において単数形は、文言で特別に言及しない限り、複数形をも含む。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及した構成要素、段階、動作、および／または素子は、一つ以上の他の構成要素、段階、動作、および／または素子の存在または追加を排除しない。
【００１３】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態による映像表示装置のブロック図である。図１を参照すると、本発明の一実施形態による映像表示装置１はディスプレイ部１０、センサ部２０、および補正信号提供部３０を含む。
【００１５】
ディスプレイ部１０は映像信号に応じて映像を出力する。例えば、ディスプレイ部１０はＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＥＬＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＶＦＤ（Ｖａｃｕｕｍ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）のうちいずれか一つであってもよいが、これに制限されるものではない。
【００１６】
センサ部２０は、ディスプレイ部１０に入射する外光のスペクトルを測定する。本明細書において外光とは、映像表示装置１の内部に存在する光源であるディスプレイソース（ｄｉｓｐｌａｙ ｓｏｕｒｃｅ）以外の光源から発生する光を意味するものと定義することができる。ディスプレイソースは、例えば、ＬＣＤのような集光素子ではバックライトであってもよい。自発光素子の場合、ディスプレイソースは発光ユニットであってもよい。外光は、例えば、太陽光、照明を含む映像表示装置外部に位置する光源から発生する光であってもよい。
【００１７】
センサ部２０で測定された外光のスペクトルに関するデータは補正信号提供部３０に提供される。
【００１８】
センサ部２０は例えばフォトダイオードを含んでもよい。センサ部２０はディスプレイ部１０の外部に位置する外装型またはディスプレイ部１０の内部に位置する内装型で提供されてもよい。
【００１９】
センサ部２０は外光のスペクトルを測定するため、任意の外光の特性を把握するための正確なデータを得ることができる。例えば、測定されたデータにより、外光の波長と外光のスペクトルの強度間の関係特性を把握することができる。センサ部２０で測定されるデータの正確度が高いほど、後述する反射光のスペクトルおよび順応原色スペクトルを正確に予測することができる。
【００２０】
補正信号提供部３０は、ディスプレイ部のスペクトル反射率、ディスプレイ部の最大原色スペクトル（ｍａｘ ｌｅｖｅｌ ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）と外光のスペクトルを利用して視聴者が認識する順応原色スペクトルを予測し、前記順応原色スペクトルに応じて映像信号を補正する補正信号を提供する。
【００２１】
視聴者は視環境の影響を受ける。例えば、外光による影響を受け得る。外光がディスプレイから反射して発生する反射光によって、視聴者は色の歪みがある映像を見る。したがって、反射光による色の歪みを補正する必要がある。
【００２２】
補正信号提供部３０は色の歪みを補正するため、視聴者が認識する色を予測して色の歪みの程度を把握した後、色の歪みの程度に応じて色を補正する補正信号を提供する。まず、スペクトル反射率、最大原色スペクトル、および外光のスペクトルを利用して視聴者の目に入るスペクトルを演算する。視聴者の目に入るスペクトルはすなわち、視聴者が認識する順応原色スペクトルを意味する。次いで、補正信号提供部３０は順応原色スペクトルにより色の歪みの程度を把握し、順応原色スペクトルの歪みの程度に応じて映像信号を補正する補正信号を提供する。
【００２３】
補正信号は、ディスプレイ部１０の原色の色相の調整に関連する色補正データと、ディスプレイ部１０の原色の輝度の調整に関連する輝度補正データとを反映して生成される。補正信号によって、ディスプレイ部１０の色相と輝度が補正され、これにより外光による色相の変化が減り、輝度の低下が減少して色視認性を向上させることができる。
【００２４】
本発明の他のいくつかの実施形態において、映像表示装置１はメモリ部４０、駆動部５０および補正部６０をさらに含んでもよい。
【００２５】
メモリ部４０には映像表示装置の特性に関するデータが保存されている。映像表示装置の特性に関するデータは、例えば、ディスプレイ部１０の最大原色スペクトル、スペクトル反射率、ターゲットホワイトカラーを含むデータであってもよい。ただし、これに制限されるものではなく、映像表示装置の出荷前に多様な特性に関するデータがメモリ部４０に保存されてもよい。
【００２６】
また、メモリ部４０は補正信号提供部３０で色補正データ、および輝度補正データを演算する過程のうち演算中のデータが一時的に保存される空間として活用されてもよい。
【００２７】
そして、本発明のいくつかの実施形態で、補正信号提供部３０から提供される補正信号はメモリ部４０を経て補正部６０に提供されてもよい。例えば、補正信号はメモリ部４０に一時的に保存された後、メモリ部４０から補正部６０に保存された補正信号を提供してもよい。
【００２８】
以下、メモリ部４０に保存されるデータについて詳細に説明する。
【００２９】
スペクトル反射率は、ディスプレイ部１０の表面で外光のスペクトルを反射させる程度に関するデータである。例えば、スペクトル反射率は波長とディスプレイ部の反射率の関係により示し得る。スペクトル反射率は映像表示装置の出荷前に測定されてメモリ部４０に保存されてもよい。ディスプレイ部のスペクトル反射率は外光の種類に関係がなく適用され得、外光がディスプレイ部１０から反射して発生する反射光のスペクトルの予測に使用される。
【００３０】
通常、色を再現する色再現装置は赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ） ３種類の原色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）を使用する。色再現装置で色を再現できる範囲は、色再現装置が使用する原色によって決定される。ディスプレイ部１０の原色および原色のスペクトルは、映像表示装置の出荷前に測定されてメモリ部４０に保存されてもよい。また、最大原色スペクトル（ｍａｘ ｌｅｖｅｌ ｄｉｓｐｌａｙ ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）は、順応原色スペクトルの予測に使用されるデータであって、映像表示装置の出荷前に測定されてメモリ部４０に保存されてもよい。
【００３１】
ターゲットホワイトカラーはディスプレイ部１０の特定ホワイトカラーを意味する。ディスプレイ部１０のターゲットホワイトカラーは、映像表示装置の出荷前に決定されてメモリ部４０に保存されてもよい。
【００３２】
駆動部５０はディスプレイしようとする映像に対する情報が含まれた映像信号を補正部６０に提供する。
【００３３】
補正部６０は駆動部５０から映像信号を受けて、補正信号提供部３０から補正信号を受ける。そして、補正信号を利用して映像信号を補正し、補正された映像信号をディスプレイ部１０に提供する。
【００３４】
映像表示装置１は次のように駆動する。センサ部２０は外光スペクトルに関するデータを補正信号提供部３０に提供し、補正信号提供部３０は補正信号を補正部６０に提供する。駆動部５０もまた映像信号を補正部６０に提供し、補正部６０は補正信号に基づき映像信号を補正し、補正された映像信号をディスプレイ部１０に提供する。ディスプレイ部１０は補正された映像信号に応じて原色の色相および輝度を補正して映像を出力する。
【００３５】
図２は、本発明の一実施形態による補正信号提供部３０のブロック図である。図２を参照すると、補正信号提供部３０は、順応原色スペクトル予測部３１、順応原色予測部３２、要求輝度比演算部３３、色補正データ演算部３４、輝度補正データ演算部３５を含んでもよい。
【００３６】
順応原色スペクトル予測部３１は、ディスプレイ部１０のスペクトル反射率、最大原色スペクトル、外光のスペクトルを利用して、視聴者が認識する順応原色スペクトルを予測することができる。
【００３７】
順応原色スペクトル予測部３１について詳細に説明するため、図４および図５を参照する。図４は、本発明の映像表示装置を使用する視環境の概略図である。図５は、順応原色スペクトルの予測過程を示す概略図である。
【００３８】
先に、図４を参照すると、視聴者の視環境は外光に露出されている。外光はディスプレイ部１０に入射し、ディスプレイ部１０から外光が反射して反射光が発生する。ディスプレイソースによる光と反射光が共に視聴者の目に入るため、視聴者はディスプレイソースで意図した色より相対的に輝度が低下し、色相が変化した色を認識するようになる。
【００３９】
視聴者が認識する色を予測できれば、色の歪みの程度を把握することができる。視聴者が認識する色を予測するため、視聴者が認識する順応原色スペクトルを求めることができる。視聴者の目に入る光はディスプレイソースによる光と反射光であるため、図５に図示するように、この二つの光の混合スペクトルを予測することができる。
【００４０】
順応原色スペクトルを予測するため、まず、反射光のスペクトルを演算する。反射光のスペクトルは、センサ部２０でリアルタイムで測定した外光スペクトルとディスプレイ部の表面反射率を利用して演算することができる。例えば、外光のスペクトルの波長別放射輝度（ｓｐｅｃｔｒａｌ ｒａｄｉａｎｃｅ）にディスプレイ部１０の波長別スペクトル反射率を乗じて、外光のスペクトルのうちディスプレイ部１０から反射する反射光スペクトルを演算する。結果的に、反射光の波長別放射輝度を求めることができ、これより、反射光のスペクトルを予測することができる。
【００４１】
続いて、反射光スペクトルにディスプレイソースによるスペクトルを加算する。ディスプレイソースによるスペクトルとして、例えば、ディスプレイ部１０の最大原色スペクトルを利用してもよい。したがって、反射光のスペクトルとディスプレイ部の最大原色スペクトルを加算し、順応原色スペクトルを演算することができる。
【００４２】
順応原色スペクトルの演算過程に使用される外光のスペクトルに関するデータは、センサ部２０で外光のスペクトルをリアルタイムで測定して提供する。そして、ディスプレイ部１０のスペクトル反射率、最大原色スペクトルに関するデータはメモリ部４０から提供される。したがって、順応原色スペクトル予測部３１は、リアルタイムで順応原色スペクトルを予測することができる。すなわち、外光の変化を含み、視聴者の視環境が変わっても、リアルタイムで視環境に応じる順応原色スペクトルの予測が可能である。
【００４３】
順応原色予測部３２は順応原色スペクトルを利用して順応原色を予測する。順応原色は外光下で視聴者がディスプレイ部の原色として認識する色を意味する。
【００４４】
順応原色を予測するため、順応原色スペクトルの三刺激値を演算し、次いで順応原色の色度座標を演算する。
【００４５】
本明細書で使用する三刺激値はＣＩＥ三刺激値を意味する。ＣＩＥ三刺激値はＲ、Ｇ、Ｂ原色光による三刺激値であり、Ｘ、Ｙ、Ｚで表示する。表面色に対する三刺激値を求めるため、まず、順応原色スペクトルから光源の分光分布Ｓ（λ）を求める。そして、光源の分光分布Ｓ（λ）と各々のＲ、Ｇ、Ｂカラーマッチング関数ｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）を乗じた値を全可視波長に対して加算する（ｓｕｍｍａｔｉｏｎ）ことにより三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを求めることができる。Ｒ、Ｇ、Ｂカラーマッチング関数ｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）は、ＣＩＥ標準観察者（ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｂｓｅｒｖｅｒ）を含む標準条件下で計算される値である。
【００４６】
三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの演算式は下の式１のとおりである。式１を利用して順応原色スペクトルの三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを演算することができる。
【００４７】
【数１】
【００４８】
続いて、順応原色スペクトルの三刺激値を利用して順応原色の色度座標を演算することができる。色度とは、明るさと関係ない色の情報を意味する。色度座標（ｘ、ｙ）は式２を参照して求めることができる。
【００４９】
【数２】
【００５０】
前記式２を利用してＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの原色ごとの色度座標を求めることができる。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色度座標は（Ｒｘ、Ｒｙ）、（Ｇｘ、Ｇｙ）、（Ｂｘ、Ｂｙ）で表現されてもよい。
【００５１】
順応原色予測部３２について詳細に説明するため、図６を参照する。図６は、外光照度に応じて順応原色の色度座標と要求輝度比を演算したデータである。
【００５２】
図６を参照すると、外光照度に応じて順応原色が変わることが分かる。外光照度ごとに順応原色スペクトルが異なるため、順応原色スペクトルから演算される順応原色も外光照度に応じて変わる。結局、視聴者が同一ディスプレイソースによる光を見ても外光に応じて認識される色が異なることが分かる。
【００５３】
要求輝度比演算部３３は、ターゲットホワイトカラーを実現するための順応原色間の要求輝度比を演算する。ターゲットホワイトカラーは映像表示装置の設計段階で決定された値であり、ディスプレイ部の原色間の輝度比はターゲットホワイトカラーを実現できるように調整されている。しかし、視聴者は外光下で映像を見るため、視聴者が認識する順応ホワイトカラーはターゲットホワイトカラーと異なってもよい。したがって、視聴者が認識する順応ホワイトカラーとターゲットホワイトカラーが同一になるように順応原色間の輝度比を調整することができる。
【００５４】
要求輝度比演算部３３について詳細に説明するため図６を参照する。図６を参照すると、ターゲットホワイトカラーの色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．３０、０．３１）である。外光照度が０ ｌｕｘであるときは外光の影響がないため、視聴者はディスプレイ部１０の原色そのままを認識する。ディスプレイ部１０の原色の輝度比をＲ：Ｇ：Ｂ＝２５％：６６％：９％で設定すればターゲットホワイトカラーを実現することができる。
【００５５】
しかし、外光照度が５００ ｌｕｘである場合、視聴者が認識する順応原色が（Ｒｘ、Ｒｙ）、（Ｇｘ、Ｇｙ）、（Ｂｘ、Ｂｙ） ＝ （０．６７、０．３３）、（０．２５、０．７０）、（０．１５、０．０７）に変わる。したがって、５００ ｌｕｘの外光照度下の順応原色を利用してターゲットホワイトカラー（ｘ、ｙ）＝（０．３０，０．３１）を実現するためには、順応原色間の輝度比をＲ：Ｇ：Ｂ＝２４％：６５％：１１％で調整すれば良い。
【００５６】
色補正データ演算部３４は、要求輝度比に対応する階調を示す色補正データを演算する。色補正データはディスプレイ部１０の原色の色相を調整することと関連する。
【００５７】
例えば、逆ガンマ曲線（ｉｎｖｅｒｓｅ ｇａｍｍａ ｃｕｒｖｅ）を利用して要求輝度比に該当する階調を示す色補正データを演算することができる。色補正データは要求輝度比の差異を反映するが、例えば、要求輝度比の増減により、色補正データの値も増加したり減少したりする。ただし、色補正データは階調と関連するデータであるため、色補正データの範囲は０以上２５５以下である。したがって、要求輝度比が増加してもこれに該当する色補正データは２５５より大きい値を有することができなく、要求輝度比が減少してもこれに該当する色補正データは負数の値を有することができない。
【００５８】
色補正データ演算部３４について詳細に説明するため図６および図７を参照する。図７は、外光照度に応じる色補正データとガンマセットを演算したデータである。図７のデータは、図６に示す要求輝度比に該当する色補正データをガンマ２．２である逆ガンマ曲線（ｉｎｖｅｒｓｅ ｇａｍｍａ ｃｕｒｖｅ）を利用して演算したものである。
【００５９】
例えば、外光照度が０ ｌｕｘであるとき、要求輝度比はＲ：Ｇ：Ｂ＝２５％：６６％：９％であり、これに対応する色補正データは（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（２５５，２５５，２５５）である。そして、外光照度が５００ ｌｕｘであるときの要求輝度比はＲ：Ｇ：Ｂ＝２４％：６５％：１１％であり、これに対応する色補正データは（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（２５０，２５３，２５５）である。
【００６０】
Ｒの場合、外光照度が０ ｌｕｘであるとき、輝度比が２５％であったが、外光照度が５００ ｌｕｘであるときは輝度比が２４％に減少した。したがって、色補正データやはり２５５から２５０に減少した。
【００６１】
Ｇの場合、外光照度が０ ｌｕｘであるとき、輝度比が６６％であったが、外光照度が５００ ｌｕｘであるときは輝度比が６５％に減少した。したがって、色補正データやはり２５５から２５３に減少した。
【００６２】
Ｂの場合、外光照度が０ ｌｕｘであるとき、輝度比が９％であったが、外光照度が５００ ｌｕｘであるときは輝度比が１１％に増加した。しかし、色補正データは２５５より大きい値を有することができないため、５００ ｌｕｘであるときの色補正データは０ ｌｕｘであるときと同じ２５５を維持する。
【００６３】
輝度補正データ演算部３５は、色補正データに基づいて視聴者が認識するものと予測される順応ホワイトカラーとターゲットホワイトカラーが同一輝度を有するように、ディスプレイ部１０の原色の輝度を調整する輝度補正データを演算する。
【００６４】
輝度補正データ演算部３５の詳細な説明のため図３を参照する。図３は、本発明の一実施形態による輝度補正データ演算部のブロック図である。
【００６５】
図３を参照すると、輝度補正データ演算部３５は順応ホワイトカラーを予測して順応ホワイトカラーの輝度比を演算する輝度比演算部３７、順応ホワイトカラーの輝度比とターゲットホワイトカラーの輝度比が同一になるように、順応ホワイトカラーの輝度比とターゲットホワイトカラーの輝度比の差を補償できるガンマセットを選定するガンマセット選定部３８を含んでもよい。
【００６６】
輝度比演算部３７はまず、色補正データに基づいてディスプレイ部１０の原色の色相を調整したとき、外光下で視聴者が認識する順応ホワイトカラーを予測する。
【００６７】
図７を参照すると、色補正データに基づいてディスプレイ部１０の原色の色相を調整したとき、外光下で視聴者が認識する順応ホワイトカラーの色度座標を演算してみると、ターゲットホワイトカラーの色度座標と比較したときの色差は±０．００７以内である。したがって、本発明の一実施形態による映像表示装置の色補正方法を利用する場合、色度に関する歪みが補正されることが分かる。
【００６８】
続いて、順応ホワイトカラーの輝度比を予測する。図７を参照すると、外光照度に応じて順応ホワイトカラーの輝度比に差がある。外光照度に応じて予測された順応ホワイトカラーの輝度比に差が生じる理由は、色補正データを計算するとき、０以上２５５以下である色補正データの範囲の制限によって、要求輝度比の差を反映できない色補正データがあるからである。例えば、外光照度が５００ ｌｕｘであるときのＢの色補正データおよび外光照度が１００００ ｌｕｘであるときのＲの色補正データは輝度比の差を反映できない代表的な色補正データである。不正確な色補正データによって、外光下で順応ホワイトカラーの輝度比は０ ｌｕｘであるときのターゲットホワイトカラーの輝度比より減少する。
【００６９】
ガンマセット選定部３８は、ターゲットホワイトカラーの輝度比と順応ホワイトカラーの輝度比の差異を補償し、ターゲットホワイトカラーの輝度比と外光下の順応ホワイトカラーの輝度比が同一になるようにガンマセット（ｇａｍｍａ ｓｅｔ）を選定する。例えば、図７を参照すると、０ ｌｕｘであるとき、順応ホワイトカラーの輝度比は１．０００であり、ガンマセットの値は１００％である。５００ ｌｕｘであるとき、順応ホワイトカラーの輝度比は０．９７８であり、０ ｌｕｘであるときの順応ホワイトカラーの輝度比に比べ、輝度比が０．０２２減少した。すなわち、５００ ｌｕｘであるときの順応ホワイトカラーの輝度比は０ ｌｕｘであるときの順応ホワイトカラーの輝度比に比べて２．２％輝度比が減少した。したがって、このような輝度比の減少を補償できるように、５００ ｌｕｘのガンマセットを０ ｌｕｘのガンマセットより２％高い１０２％に決定することができる。
【００７０】
ガンマセットはディスプレイ部１０の原色の輝度を調整できる電圧レベルに関する値である。すなわち、ガンマセットの値に該当するだけの順応ホワイトカラーの輝度を高めるように電圧レベルを調節することができ、電圧レベルが調節されればディスプレイ部１０の原色の輝度が変わる。例えば、補正信号による映像信号の補正過程で、ガンマセットと電圧レベルとの関係を示すルックアップテーブルが利用され得、結果的に映像信号でディスプレイ部１０の原色の輝度に関するデータが補正され得る。
【００７１】
纏めると、補正信号は、ディスプレイ部１０の原色の色相調整に関する色補正データと、ディスプレイ部１０の原色の輝度調整に関する輝度補正データを反映して生成される。補正信号はディスプレイ部１０の原色の色相と輝度を調整できるように映像信号を補正する。結果的に、順応ホワイトカラーの色相と輝度がターゲットホワイトカラーの色相と輝度と同一になり、色の恒常性が維持され、色視認性が向上する。
【００７２】
図８は、本発明の一実施形態による映像表示装置の色補正方法を示すフローチャートである。
【００７３】
映像表示装置の色補正方法はまず、リアルタイムでディスプレイ部１０に入射する外光のスペクトルを測定（Ｓ１０）する。ディスプレイ部１０は映像信号に応じて映像を表示する機能をする。
【００７４】
続いて、ディスプレイ部１０のスペクトル反射率、ディスプレイ部１０の最大原色スペクトルと外光のスペクトルを利用して視聴者が認識する順応スペクトルを予測（Ｓ２０）する。具体的に、順応スペクトルを予測することは、スペクトル反射率と外光のスペクトルを利用して外光スペクトルがディスプレイ部１０から反射して発生する反射光のスペクトルを演算し、反射光のスペクトルと最大原色スペクトルを加算し、順応原色スペクトルを演算する。
【００７５】
ディスプレイ部１０のスペクトル反射率と最大原色スペクトルに関するデータは外光のスペクトルを測定（Ｓ１０）する前に測定されて提供される。例えば、スペクトル反射率と最大原色スペクトルは、映像表示装置の出荷前に測定されてメモリ部４０に保存されてもよい。
【００７６】
後述するディスプレイ部１０のターゲットホワイトカラーに対するデータも、外光のスペクトルを測定（Ｓ１０）する前に決定されて提供されてもよい。例えば、ターゲットホワイトカラーは、映像表示装置の出荷前に決定されてメモリ部４０に保存されてもよい。
【００７７】
続いて、順応スペクトルに応じて映像信号を補正する補正信号を提供してもよい。補正信号を提供することは、順応原色スペクトルを利用して順応原色を予測（Ｓ３０）し、ターゲットホワイトカラーを実現するための順応原色間の要求輝度比を演算（Ｓ４０）し、要求輝度比に対応される階調を示す色補正データを演算（Ｓ５０）し、色補正データに基づいて視聴者が認識する順応ホワイトカラーとターゲットホワイトカラーが同一輝度を有することができるようにディスプレイ部１０の原色の輝度を調整する輝度補正データ（Ｓ６０）を演算することを含んでもよい。
【００７８】
順応原色を予測（Ｓ３０）することは、具体的に順応原色スペクトルの三刺激値を演算して順応原色の色度座標を演算することにより行われる。また、輝度補正データを演算すること（Ｓ６０）は、具体的に順応ホワイトカラーを予測し、順応ホワイトカラーの輝度比を演算し、順応ホワイトカラーの輝度比とターゲットホワイトカラーの輝度比が同一になるように、順応ホワイトカラーの輝度比とターゲットホワイトカラーの輝度比の差を補償できるガンマセットを選定することを含んでもよい。結局、補正信号は映像信号を補正できる信号であり、補正された映像信号によってディスプレイ部１０の原色の色相と輝度が調整され得る。
【００７９】
以上添付された図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更しない範囲で他の具体的な形態で実施され得ることを理解することができる。したがって、上記実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的でないものと理解しなければならない。
【符号の説明】
【００８０】
１ 映像表示装置
１０ ディスプレイ部
２０ センサ部
３０ 補正信号提供部
３１ 順応原色スペクトル予測部
３２ 順応原色予測部
３３ 要求輝度比演算部
３４ 色補正データ演算部
３５ 輝度補正データ演算部
３７ 輝度比演算部
３８ ガンマセット選定部
３９ 輝度補正データ演算部
４０ メモリ部
５０ 駆動部
６０ 補正部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号に応じて映像を表示するディスプレイ部と、
前記ディスプレイ部に入射する外光のスペクトルを測定するセンサ部と、
前記ディスプレイ部のスペクトル反射率、前記ディスプレイ部の最大原色スペクトルと前記外光のスペクトルを利用して視聴者が認識する順応原色スペクトルを予測し、前記順応原色スペクトルに応じて前記映像信号を補正する補正信号を提供する補正信号提供部と
を含む映像表示装置。
【請求項２】
前記順応スペクトルを予測することは、
前記スペクトル反射率と前記外光のスペクトルを利用して前記外光スペクトルが前記ディスプレイ部から反射して発生する反射光のスペクトルを演算し、
前記反射光のスペクトルと前記最大原色スペクトルを加算し、前記順応原色スペクトルを演算することを含む請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記スペクトル反射率、前記最大原色スペクトルおよびターゲットホワイトカラーに対するデータが保存されたメモリ部をさらに含む請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記補正信号提供部は、
前記順応原色スペクトルを利用して順応原色を予測する順応原色予測部と、
ターゲットホワイトカラーを実現するための順応原色間の要求輝度比を演算する要求輝度比演算部と、
前記要求輝度比に対応する階調を示す色補正データを演算する色補正データ演算部と、
前記色補正データに基づいて視聴者が認識するものと予測される順応ホワイトカラーと、前記ターゲットホワイトカラーが同一な輝度を有するように前記ディスプレイ部の原色の輝度を調整する輝度補正データを演算する輝度補正データ演算部と
を含み、
前記補正信号は、前記色補正データ、および前記輝度補正データを反映して提供される請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記輝度補正データ演算部は、
前記順応ホワイトカラーを予測し、前記順応ホワイトカラーの輝度比を演算する輝度比演算部と、
前記順応ホワイトカラーの輝度比と前記ターゲットホワイトカラーの輝度比が同一になるように、前記順応ホワイトカラーの輝度比と前記ターゲットホワイトカラーの輝度比の差を補償できるガンマセットを選定するガンマセット選定部と
を含み、
前記輝度補正データは前記ガンマセットを反映して演算される請求項４に記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記順応原色を予測することは、前記順応原色スペクトルの三刺激値を演算して前記順応原色の色度座標を演算することを含む請求項４に記載の映像表示装置。
【請求項７】
リアルタイムでディスプレイ部に入射する外光のスペクトルを測定するステップと、
前記ディスプレイ部に映像信号に応じて映像を表示するステップと、
前記ディスプレイ部のスペクトル反射率、前記ディスプレイ部の最大原色スペクトルと前記外光のスペクトルを利用して視聴者が認識する順応スペクトルを予測するステップと、
前記順応スペクトルに応じて前記映像信号を補正する補正信号を提供するステップと
を含む映像表示装置の色補正方法。
【請求項８】
前記順応スペクトルを予測するステップは、
前記スペクトル反射率と前記外光のスペクトルを利用して、前記外光スペクトルが前記ディスプレイ部から反射して発生する反射光のスペクトルを演算するステップと、
前記反射光のスペクトルと前記最大原色スペクトルを加算し、前記順応原色スペクトルを演算するステップと
を含む請求項７に記載の映像表示装置の色補正方法。
【請求項９】
前記スペクトル反射率、前記最大原色スペクトルに関するデータは、前記外光のスペクトルを測定する前に測定して提供される請求項７に記載の映像表示装置の色補正方法。
【請求項１０】
前記補正信号を提供するステップは、
前記順応原色スペクトルを利用して順応原色を予測するステップと、
ターゲットホワイトカラーを実現するための順応原色間の要求輝度比を演算するステップと、
前記要求輝度比に対応する階調を示す色補正データを演算するステップと、
前記色補正データに基づいて視聴者が認識するものと予測される順応ホワイトカラーと、前記ターゲットホワイトカラーが同一な輝度を有するように前記ディスプレイ部の原色の輝度を調整する輝度補正データを演算するステップと
を含み、
前記補正信号は、前記色補正データ、および前記輝度補正データを反映して提供される請求項７に記載の映像表示装置の色補正方法。
【請求項１１】
前記輝度補正データを演算するするステップは、
前記順応ホワイトカラーを予測して前記順応ホワイトカラーの輝度比を演算するステップと、
前記順応ホワイトカラーの輝度比と前記ターゲットホワイトカラーの輝度比が同一になるように、前記順応ホワイトカラーの輝度比と前記ターゲットホワイトカラーの輝度比の差異を補償できるガンマセットを選定するステップと
を含み、
前記輝度補正データは、前記ガンマセットを反映して演算される請求項１０に記載の映像表示装置の色補正方法。
【請求項１２】
前記順応原色を予測するステップは、前記順応原色スペクトルの三刺激値を演算して前記順応原色の色度座標を演算するステップを含む請求項１０に記載の映像表示装置の色補正方法。
【請求項１】
映像信号に応じて映像を表示するディスプレイ部と、
前記ディスプレイ部に入射する外光のスペクトルを測定するセンサ部と、
前記ディスプレイ部のスペクトル反射率、前記ディスプレイ部の最大原色スペクトルと前記外光のスペクトルを利用して視聴者が認識する順応原色スペクトルを予測し、前記順応原色スペクトルに応じて前記映像信号を補正する補正信号を提供する補正信号提供部と
を含む映像表示装置。
【請求項２】
前記順応スペクトルを予測することは、
前記スペクトル反射率と前記外光のスペクトルを利用して前記外光スペクトルが前記ディスプレイ部から反射して発生する反射光のスペクトルを演算し、
前記反射光のスペクトルと前記最大原色スペクトルを加算し、前記順応原色スペクトルを演算することを含む請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記スペクトル反射率、前記最大原色スペクトルおよびターゲットホワイトカラーに対するデータが保存されたメモリ部をさらに含む請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記補正信号提供部は、
前記順応原色スペクトルを利用して順応原色を予測する順応原色予測部と、
ターゲットホワイトカラーを実現するための順応原色間の要求輝度比を演算する要求輝度比演算部と、
前記要求輝度比に対応する階調を示す色補正データを演算する色補正データ演算部と、
前記色補正データに基づいて視聴者が認識するものと予測される順応ホワイトカラーと、前記ターゲットホワイトカラーが同一な輝度を有するように前記ディスプレイ部の原色の輝度を調整する輝度補正データを演算する輝度補正データ演算部と
を含み、
前記補正信号は、前記色補正データ、および前記輝度補正データを反映して提供される請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記輝度補正データ演算部は、
前記順応ホワイトカラーを予測し、前記順応ホワイトカラーの輝度比を演算する輝度比演算部と、
前記順応ホワイトカラーの輝度比と前記ターゲットホワイトカラーの輝度比が同一になるように、前記順応ホワイトカラーの輝度比と前記ターゲットホワイトカラーの輝度比の差を補償できるガンマセットを選定するガンマセット選定部と
を含み、
前記輝度補正データは前記ガンマセットを反映して演算される請求項４に記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記順応原色を予測することは、前記順応原色スペクトルの三刺激値を演算して前記順応原色の色度座標を演算することを含む請求項４に記載の映像表示装置。
【請求項７】
リアルタイムでディスプレイ部に入射する外光のスペクトルを測定するステップと、
前記ディスプレイ部に映像信号に応じて映像を表示するステップと、
前記ディスプレイ部のスペクトル反射率、前記ディスプレイ部の最大原色スペクトルと前記外光のスペクトルを利用して視聴者が認識する順応スペクトルを予測するステップと、
前記順応スペクトルに応じて前記映像信号を補正する補正信号を提供するステップと
を含む映像表示装置の色補正方法。
【請求項８】
前記順応スペクトルを予測するステップは、
前記スペクトル反射率と前記外光のスペクトルを利用して、前記外光スペクトルが前記ディスプレイ部から反射して発生する反射光のスペクトルを演算するステップと、
前記反射光のスペクトルと前記最大原色スペクトルを加算し、前記順応原色スペクトルを演算するステップと
を含む請求項７に記載の映像表示装置の色補正方法。
【請求項９】
前記スペクトル反射率、前記最大原色スペクトルに関するデータは、前記外光のスペクトルを測定する前に測定して提供される請求項７に記載の映像表示装置の色補正方法。
【請求項１０】
前記補正信号を提供するステップは、
前記順応原色スペクトルを利用して順応原色を予測するステップと、
ターゲットホワイトカラーを実現するための順応原色間の要求輝度比を演算するステップと、
前記要求輝度比に対応する階調を示す色補正データを演算するステップと、
前記色補正データに基づいて視聴者が認識するものと予測される順応ホワイトカラーと、前記ターゲットホワイトカラーが同一な輝度を有するように前記ディスプレイ部の原色の輝度を調整する輝度補正データを演算するステップと
を含み、
前記補正信号は、前記色補正データ、および前記輝度補正データを反映して提供される請求項７に記載の映像表示装置の色補正方法。
【請求項１１】
前記輝度補正データを演算するするステップは、
前記順応ホワイトカラーを予測して前記順応ホワイトカラーの輝度比を演算するステップと、
前記順応ホワイトカラーの輝度比と前記ターゲットホワイトカラーの輝度比が同一になるように、前記順応ホワイトカラーの輝度比と前記ターゲットホワイトカラーの輝度比の差異を補償できるガンマセットを選定するステップと
を含み、
前記輝度補正データは、前記ガンマセットを反映して演算される請求項１０に記載の映像表示装置の色補正方法。
【請求項１２】
前記順応原色を予測するステップは、前記順応原色スペクトルの三刺激値を演算して前記順応原色の色度座標を演算するステップを含む請求項１０に記載の映像表示装置の色補正方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２３０３４８（Ｐ２０１２−２３０３４８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６０１０６（Ｐ２０１１−２６０１０６）
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（３０８０４０３５１）三星モバイルディスプレイ株式會社 (764)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｍｏｂｉｌｅ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】Ｓａｎ ＃２４ Ｎｏｎｇｓｅｏ−Ｄｏｎｇ，Ｇｉｈｅｕｎｇ−Ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ−Ｃｉｔｙ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−Ｄｏ ４４６−７１１ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ ＫＯＲＥＡ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（３０８０４０３５１）三星モバイルディスプレイ株式會社 (764)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｍｏｂｉｌｅ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】Ｓａｎ ＃２４ Ｎｏｎｇｓｅｏ−Ｄｏｎｇ，Ｇｉｈｅｕｎｇ−Ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ−Ｃｉｔｙ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−Ｄｏ ４４６−７１１ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ ＫＯＲＥＡ
【Ｆターム（参考）】
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