画像処理装置、画像処理方法
【課題】 白色点の色温度調整時に目標輝度を考慮した色調整を行うための技術を提供すること。
【解決手段】 画像表示装置のキャリブレーションで調整する輝度値の目標としての目標輝度値を設定する。目標輝度値に基づいて、ＲＧＢのそれぞれのゲインの初期値を求める。画像表示装置に設けられており且つ画像表示装置における輝度調整を行う為にＲＧＢのそれぞれのゲインを調整する際に操作する操作部を操作することで変更されるゲインを表示するための画面であって、初期値を輝度調整の初期値として設定した画面を表示する。
【解決手段】 画像表示装置のキャリブレーションで調整する輝度値の目標としての目標輝度値を設定する。目標輝度値に基づいて、ＲＧＢのそれぞれのゲインの初期値を求める。画像表示装置に設けられており且つ画像表示装置における輝度調整を行う為にＲＧＢのそれぞれのゲインを調整する際に操作する操作部を操作することで変更されるゲインを表示するための画面であって、初期値を輝度調整の初期値として設定した画面を表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置のカラーキャリブレーション技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置に対してカラーキャリブレーションを行う場合、測定器を用いて画像表示装置の画面を測定し、その測定結果に基づいて色調整することで、経年変化の補正を行う方法がある。係る方法は、画像表示装置内部の電子回路を調整することで色調整を行う方法である。具体的には、測定器は測定したデータを画像表示装置内部の演算処理装置に送信する。演算処理装置は、測定器から受信したデータと、予め設定されているターゲット値とを比較し、所定の演算を行い、電子回路の設定を変更する。これにより、カラーキャリブレーションを実現する。
【０００３】
測定器を用いた画像表示装置のカラーキャリブレーションには、ソフトウェアキャリブレーションとハードウェアキャリブレーションとがある。
【０００４】
画像表示装置の色調整を、映像信号制御装置内部の映像出力回路を使用して行う方法がソフトウェアキャリブレーションである。この方法は画像表示装置には影響しないため、どのような画像表示装置に対しても利用可能かつ低コストで実現できるというメリットがある。しかしその反面、キャリブレーションを行う際に、画像表示装置の初期設定を基準として、ＲＧＢ各色ゲインを下げて調整するため、必ず輝度が下がり、必要な輝度が実現できなくなる場合がある。また、映像出力回路上でキャリブレーションを行うために数ビットを使用してしまうため、実際に作業を行う場合に使用できる色の階調が減ってしまうという弊害がある。
【０００５】
一方、画像表示装置内部のアナログ回路を調整してキャリブレーションする方法がハードウェアキャリブレーションである。この方法は、映像出力回路のＲＧＢ出力のばらつきまで画像表示装置側で吸収することができるため、輝度を犠牲にすることなく映像出力回路のダイナミックレンジを最大限に活用することができる。ハードウェアキャリブレーションの方法としては、画像表示装置の筐体外側にある電子回路調整用つまみを画像表示装置に表示されるＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）画面に従ってユーザが制御し、調整する方法が一般的である。電子回路調整用つまみの種類としては、白色点の色温度、輝度、ＲＧＢ各チャンネルのゲイン、またコントラストやガンマ等がある。
【０００６】
白色点の色温度をキャリブレーションする方法の詳細については特許文献１に開示がある。特許文献１には、ＲＧＢ各単色光の画面輝度を測定し、３色間の輝度比を求め、目標色温度の混合輝度比と比較し、目標色温度の混合輝度比に調整するために不足する光の各色信号を求める方法が開示されている。
【特許文献１】特開平５−１２７６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
目的の白色点色温度および輝度を調整する場合、まず色温度を調整し、次に輝度を調整する等、順番に調整をする場合を想定する。色温度と輝度の調整順番は逆であっても構わない。このようなケースにおいて特許文献１のような色温度、輝度を各々独立して調整する手法では、目的の色温度を調整した際に、映像出力のダイナミックレンジが低減され、後に調整する目標の輝度を実現できなくなる場合があるという問題があった。さらにこのような場合には、調整ステップを繰返し色温度を調整し直さなければならないため、ハードウェアキャリブレーションを行う場合、ユーザの負担が非常に大きくなるという問題があった。
【０００８】
本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、白色点の色温度調整時に目標輝度を考慮した色調整を行うための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。
【００１０】
即ち、画像表示装置のキャリブレーションを行う画像処理装置であって、
前記キャリブレーションで調整する輝度値の目標としての目標輝度値を設定する手段と、
前記目標輝度値に基づいて、ＲＧＢのそれぞれのゲインの初期値を求める計算手段と、
前記画像表示装置に設けられており且つ前記画像表示装置における輝度調整を行うためにユーザがＲＧＢのそれぞれのゲインを調整する際に操作する操作部、をユーザが操作することで変更されるゲインを表示するための画面であって、前記初期値を前記輝度調整の初期値として設定した画面を表示する手段と
を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の画像処理方法は以下の構成を備える。
【００１２】
即ち、画像表示装置のキャリブレーションを行う画像処理装置が行う画像処理方法であって、
前記キャリブレーションで調整する輝度値の目標としての目標輝度値を設定する工程と、
前記目標輝度値に基づいて、ＲＧＢのそれぞれのゲインの初期値を求める計算工程と、
前記画像表示装置に設けられており且つ前記画像表示装置における輝度調整を行うためにユーザがＲＧＢのそれぞれのゲインを調整する際に操作する操作部、をユーザが操作することで変更されるゲインを表示するための画面であって、前記初期値を前記輝度調整の初期値として設定した画面を表示する工程と
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の構成によれば、白色点の色温度調整時に目標輝度を考慮した色調整を行うことができ、その結果、白色点の色温度と輝度のキャリブレーションを各項目を繰り返すことなく容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照し、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態は、本発明を具体的に実施した場合の一例を示すもので、特許請求の範囲に記載の構成の具体的な実施例の１つである。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。なお、画像処理装置には、例えば、一般のＰＣ（パーソナルコンピュータ）を適用することができる。
【００１６】
ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３やＲＯＭ１０２に格納されているプログラムやデータを用いて処理を実行することで、画像処理装置全体の制御を行うと共に、画像処理装置が行うものとして後述する各処理を実行する。
【００１７】
ＲＯＭ１０２は、画像処理装置の設定データやブートプログラムなどが格納されている。
【００１８】
ＲＡＭ１０３は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１０８からロードされたプログラムやデータ、入力デバイス１０６から入力されたデータ、測色機１９９から入力された測定データ、を一時的に記憶するためのエリアを有する。更に、ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１が各種の処理を実行する際に用いるワークエリアも有する。即ち、ＲＡＭ１０３は、各種のエリアを適宜提供することができる。
【００１９】
入力デバイス１０６は、キーボードやマウス等により構成されており、画像処理装置のユーザが操作することで、各種の指示を入力インターフェース１０５を介してＣＰＵ１０１に対して入力することができる。
【００２０】
測色機１９９は周知の通り、色を測定するための機器であり、入力インターフェース１０５に接続されている。測色機１９９による測定結果を示すデータは、入力インターフェース１０５を介してＲＡＭ１０３やＨＤＤ１０８に送出される。
【００２１】
ＨＤＤ１０８には、ＯＳ（オペレーティングシステム）や、画像処理装置が行うものとして後述する各処理をＣＰＵ１０１に実行させるためのプログラムやデータが保存されている。更に、ＨＤＤ１０８には、既知の情報として説明するものや、当業者であれば当然の如く用いるものであろう情報についても保存されている。ＨＤＤ１０８に保存されているプログラムやデータは、ＣＰＵ１０１による制御に従って適宜ＲＡＭ１０３にロードされる。そしてＣＰＵ１０１が、このロードされたプログラムやデータを用いて処理を実行することで、画像処理装置は、画像処理装置が行うものとして後述する各処理を実行することになる。
【００２２】
なお、ＨＤＤ１０８に対するアクセスは、ＨＤＤインターフェース１０７を介して行うことになる。
【００２３】
モニタ１１０は、ＣＲＴや液晶画面などにより構成されており、ＣＰＵ１０１による処理結果を画像や文字などでもって表示することができる。また、モニタ１１０は、後述する各画面（ＧＵＩ：グラフィカルユーザインターフェース）を表示することもできる。モニタ１１０は、ビデオインターフェース１０９に接続されている。
【００２４】
１０４はバスで、上記ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、入力インターフェース１０５、ＨＤＤインターフェース１０７、ビデオインターフェース１０９は何れも、このバス１０４に接続されている。
【００２５】
次に、一般的なハードウェアキャリブレーションについて、図２を用いて説明する。
【００２６】
図２は、一般的なハードウェアキャリブレーションを行うための機器の機能構成を示すブロック図である。
【００２７】
映像信号制御装置２０１において、制御部２０２は記憶部２０３からキャリブレーション用測色データを読み出し、測定用データ表示部２０４に送出する。
【００２８】
測定用データ表示部２０４は、キャリブレーション用測色データを受けると、これに基づいて測定用データ信号を生成し、画像表示装置２５１が有する映像出力アナログ回路２５２に送出する。
【００２９】
映像出力アナログ回路２５２は、測定用データ信号を受信すると、これに基づいた画像を表示する。一方で、測定部２０５は、この表示された画像を測定する。白色点調整部２０６、ガンマ調整部２０９は、測定部２０５による測定値と、記憶部２０３から読み出した目標値と、を用いて各調整量を算出し、算出した各調整量を、画像表示装置２５１に表示させる。
【００３０】
係る表示（各調整量）を見たユーザ３０１は、ＯＳＤインターフェース２５３を操作し、映像出力アナログ回路２５２を調整する。
【００３１】
以上がハードウェアキャリブレーションの一連の流れであり、測定部２０５による測定以降の処理を各調整項目が目標値に収束するまで繰り返し行う。
【００３２】
次に、一般的なハードウェアキャリブレーションの環境について、図３を用いて説明する。図３は、一般的なハードウェアキャリブレーションの環境を示す図である。本実施形態においても、係る環境を採用する。
【００３３】
４０１は映像信号制御装置であり、本実施形態に係る画像処理装置に相当する。映像信号制御装置４０１は、映像出力信号を画像表示装置４０２に送信する。画像表示装置４０２は、モニタ１１０に相当する。４０３は電子回路調整用つまみ（操作部）である。電子回路調整用つまみ４０３は、画像表示装置４０２に表示されているＯＳＤ画面４０４と連動しており、ユーザ４０６は、このＯＳＤ画面４０４を参照しながら電子回路調整用つまみ４０３を操作し、様々な調整を行う。
【００３４】
図４は、ＯＳＤ画面４０４の表示例を示す図である。ＯＳＤ画面４０４には様々な調整対象が一覧表示されており、何れを調整対象とするのかは、ユーザ４０６が電子回路調整用つまみ４０３を用いて選択する。例えば調整対象として「コントラスト・ブライトネス」を選択すると、ＯＳＤ画面４０４の代わりに、コントラスト・ブライトネスの詳細設定画面８０２が表示される。従って、ユーザ４０６は、電子回路調整用つまみ４０３を操作して、コントラストおよびブライトネス（以下、輝度）の値を調整することができる。
【００３５】
一方、ユーザは電子回路調整用つまみ４０３を操作して、ＯＳＤ画面４０４において「カラー調整」を選択すると、ＯＳＤ画面４０４の代わりに、ゲイン調整の詳細設定画面８０３が表示される。従って、ユーザ４０６は、電子回路調整用つまみ４０３を操作して、ＲＧＢ各色のゲインを調整することができる。ＲＧＢ各色ゲインは、ＲＧＢ各出力の最大出力に影響する。すなわち、白色点の色度および色温度に影響する。
【００３６】
次に、画像処理装置が行う、画像表示装置（本実施形態の場合、モニタ１１０）に対するキャリブレーション処理について、同処理のフローチャートを示す図１０を用いて説明する。なお、図１０のフローチャートに従った処理をＣＰＵ１０１に実行させるためのプログラムやデータは、ＨＤＤ１０８に保存されている。係るプログラムやデータは、ＣＰＵ１０１による制御に従って適宜ＲＡＭ１０３にロードされる。そして、ＣＰＵ１０１がこのロードされたプログラムやデータを用いて処理を実行することで、画像処理装置は図１０のフローチャートに従った処理を実行することになる。
【００３７】
先ず、ユーザは、入力デバイス１０６を用いて、白色点の目標色温度値、目標輝度値を設定するので、ステップＳ１１０１では、設定した目標色温度値、目標輝度値のデータをＲＡＭ１０３に取得する。
【００３８】
ここで、ユーザは、測色機１９９をキャリブレーションした後、モニタ１１０の画面上にアタッチする（貼り付ける）。そしてその後、ユーザはモニタ１１０のコントラスト調整を行う。コントラストの調整方法は幾つか考えられる。例えば、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，０）、（８，８，８）、…、（２５５，２５５，２５５）までのグレーのグラデーションパッチをモニタ１１０の画面上に表示する。そして、ハイライト部、シャドウ部、中間調の階調性を、ユーザがしっかり視認できるよう、モニタ１１０に備わっている電子回路調整用つまみ４０３を操作して、調整する。係る調整については図４を用いて既に説明している。
【００３９】
そして、コントラスト調整後、最適なコントラストが得られなければ再度コントラスト調整を行う。一方、得られれば、ユーザは電子回路調整用つまみ４０３や入力デバイス１０６を用いて、ステップＳ１００６以降の処理を開始する旨の指示を入力する。
【００４０】
ステップＳ１１０６では、ステップＳ１１０７における色温度調整の前に、妥当ゲイン解析を行う。ここで、「妥当ゲイン」とは、目標輝度値を実現するための、ＲＧＢ各色ゲインの初期値であり、この初期値を予め求めておくことで、目標輝度値を実現できる範囲内で色温度を調整することが可能となる。
【００４１】
妥当ゲインの解析方法としては最初に、モニタ１１０のブライトネスとゲインの関係を簡易的に調査する。調査個所としては、図１１に示す如く、４点（ブライトネスが０％のときのゲインが０％および１００％の２点、ブライトネスが１００％のときのゲインが０％および１００％の２点）の白色点の輝度である。ここで、一般的な画像表示装置では、ＲＧＢ各色ゲインを０％にすると、ブライトネスは限りなく０ｃｄ／m2になることから、ＲＧＢ各色ゲインが０％の個所は０ｃｄ／m2と近似しておく。従って、ステップＳ１１０６では先ず、図１１に示した輝度ａおよびｂを測定する。図１１は、輝度値とゲインとの対応関係を示す図である。
【００４２】
そのためには、ステップＳ１１０６では先ず、図１２に示す画面をモニタ１１０に表示する。図１２は、妥当ゲインを求めるための画面の表示例を示す図である。
【００４３】
係る表示を見たユーザは、上述の操作により、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれのゲインを１００％にし、ブライトネスを０％にする。係る操作結果は、領域１２２２内に反映される。そしてその後、ユーザは測色機１９９を領域１２２２に当てた後（はじめから測色機１９９が領域１２２２上に位置していれば係る操作は不要）、入力デバイス１０６を用いて「スタート」ボタン１２２３を指示する。これにより、ＣＰＵ１０１は測色機１９９を制御し、領域１２２２内を測定する。そして測定した結果（測定値）に基づいて、輝度値を求める。係る輝度値が、図１１に示した「ａ」となる。そしてユーザが入力デバイス１０６を用いて「進む」ボタン１２２５を指示すると、モニタ１１０には図１３に示す画面が表示される。図１３は、妥当ゲインを求めるための画面の表示例を示す図である。
【００４４】
係る表示を見たユーザは、上述の操作により、ブライトネスを１００％にする。係る操作結果は、領域１２２８内に反映される。そしてその後、ユーザは測色機１９９を領域１２２８に当てた後（はじめから測色機１９９が領域１２２８上に位置していれば係る操作は不要）、入力デバイス１０６を用いて「スタート」ボタン１２２９を指示する。これにより、ＣＰＵ１０１は測色機１９９を制御し、領域１２２８内を測定する。そして測定した結果（測定値）に基づいて、輝度値を求める。係る輝度値が、図１１に示した「ｂ」となる。そしてユーザが入力デバイス１０６を用いて「進む」ボタン１２３１を指示すると、ＣＰＵ１０１は、上記測定により得られた輝度値「ａ」、「ｂ」と、目標輝度値と、を用いて、妥当ゲイン値を計算する。
【００４５】
妥当ゲイン値は以下の色に基づいて計算される。
【００４６】
妥当ゲイン値＝１００×ｄ／ｃ
ここで、ｃ＝（ａ＋ｂ）／２
ｄ＝目標輝度値
そして妥当ゲイン値を求めると、モニタ１１０に、図１４に示す画面を表示する。図１４は、妥当ゲイン値を報知するための画面の表示例を示す図である。
【００４７】
図１４に例示した画面では、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれのゲインの初期値（妥当ゲイン値）は７８％と計算されている。これにより、ユーザは、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれのゲインの初期値を知ることができる。そしてユーザは、入力デバイス１０６を用いて「進む」ボタン１２３５を指示すると、処理はステップＳ１００７に進む。
【００４８】
ステップＳ１１０７では、白色点の色温度調整を行う。本ステップにおける処理の詳細については後述する。次に、本ステップにおける処理の終了指示、即ち、色温度調整を終了させる指示が、入力デバイス１０６を介して入力された場合には処理をステップＳ１１０８を介してステップＳ１１０９に進める。一方、係る指示が入力されない限りは、処理はステップＳ１１０８を介してステップＳ１１０７に戻る。
【００４９】
ステップＳ１１０９では、輝度調整を行う。本ステップにおける処理の詳細については後述する。次に、本ステップにおける処理の終了指示、即ち、輝度調整を終了させる指示が、入力デバイス１０６を介して入力された場合には処理をステップＳ１１１０を介してステップＳ１１１１に進める。一方、係る指示が入力されない限りは、処理はステップＳ１１１０を介してステップＳ１１０９に戻る。
【００５０】
ステップＳ１１１１では、ガンマ調整を行う。ガンマ調整の方法は幾つか考えられるが、例えば、映像出力ＲＧＢゲインの出力特性を目標ガンマの出力特性に補正する方法でも構わない。
【００５１】
次に、上記ステップＳ１１０７における処理、即ち、ＲＧＢ各色ゲイン制御による白色点の色温度調整について、図５〜７を用いて説明する。
【００５２】
図５は、ステップＳ１１０７における処理の詳細を示すフローチャートである。
【００５３】
先ず、ステップＳ１１０７における処理を開始する際には、モニタ１１０には、図７に示す画面が表示される。図７は、ユーザが電子回路調整用つまみ４０３を操作することで調整中のゲインに連動して変化する色温度をユーザに知らしめるための画面の表示例を示す図である。図７において１２０１は、色温度をユーザに知らしめるための画面である。
【００５４】
１２０６はＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれのゲインを表示するための領域で、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれには対応するゲインを示すスライダ１２０８が設けられている。
【００５５】
ユーザは、モニタ１１０に備わっている電子回路調整用つまみ４０３を操作してそれぞれのゲインを調整する。調整されたゲインは、スライダ１２０８の位置に反映される。即ち、ユーザによる電子回路調整用つまみ４０３の操作に連動して（操作により設定されたゲインに応じて）、スライダ１２０８の位置は適宜変更される。もちろん、電子回路調整用つまみ４０３により操作されたゲインは、上述のようにして取得し、取得したゲインの値に応じて、それぞれのスライダ１２０８の位置が決まる。なお、係るスライダ１２０８は、ユーザが左右に操作する類のものではないことに注意されたい。また、電子回路調整用つまみ４０３を操作した結果は、領域１２０５内に表示される。
【００５６】
ここで、１２０７は、上記妥当ゲイン値を示しており、ユーザは、係る妥当ゲイン値を参照しながら電子回路調整用つまみ４０３を操作し、それぞれのゲインを調整することになる。
【００５７】
ユーザは測色機１９９を領域１２０５に当てた後（はじめから測色機１９９が領域１２０５上に位置していれば係る操作は不要）、入力デバイス１０６を用いて「スタート」ボタン１２０４を指示する。これにより、ステップＳ５０１では、ＣＰＵ１０１は測色機１９９を制御し、領域１２０５内（現在白色点、例えば、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，２５５，２５５）の色信号）の測定を開始させる。
【００５８】
次に、ステップＳ５０２では、ステップＳ５０１における測定値から色温度を算出する。測定値は、分光分布放射率でもＸＹＺでも構わない。分光放射率の場合は所定の方法にてＸＹＺに変換する。そしてその後、ＸＹＺから色温度（現在色温度）を算出する。ＸＹＺから色温度を算出する方法は幾つか挙げられるが、例えば色度座標ｘ、ｙから色温度Ｔを求める簡便な計算方法としてＭｃＣａｍｙ（１９９２年）は次式の多項近似式を提案している。
【００５９】
Ｔ＝−４３７ｎ３＋３６０１ｎ２−６８６１ｎ＋５５１４．３１
ここで、ｎは以下の通りである。
【００６０】
ｎ＝（ｘ−０．３３２０）／（ｙ−０．１８５８）
また、色度座標ｘ、ｙは、ＸＹＺから以下の式で求まる。
【００６１】
ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）
ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）
以上の方法により、測定値から現在色温度を求めることができる。求めた現在色温度は、表示領域１２０３に表示される。
【００６２】
そして次にステップＳ５０３では、ステップＳ５０２で求めた現在色温度（表示領域１２０３内に表示されている）と、目標色温度値（表示領域１２０２内に表示されている）との差分値を計算する。
【００６３】
そしてステップＳ５０４では、ステップＳ５０３で求めた差分値と、予め設定されている閾値との比較処理を行う。そして以下の式が満たされているか否かを判断する。
【００６４】
｜現在色温度−目標色温度｜＜閾値ε
満たされている場合には図５のフローチャートに従った処理を終了させる。一方、係る式が満たされていない場合には、処理をステップＳ５０５に進める。
【００６５】
ステップＳ５０５では、現在色温度から目標色温度を達成するための色温度調整量、すなわちＲＧＢ各色ゲイン調整量を計算し、モニタ１１０上に表示する。ＲＧＢ各色ゲイン調整量を計算する方法は幾つか考えられるが例えば以下の方法を用いて行う。
【００６６】
図６は、ステップＳ５０５における処理の詳細を示すフローチャートである。
【００６７】
まずステップＳ９０１では、測色機１９９によってＲｅｄ（例えば８ｂｉｔ信号であれば２５５，０，０）、Ｇｒｅｅｎ（０，２５５，０）、Ｂｌｕｅ（０，０，２５５）、Ｗｈｉｔｅ（２５５，２５５，２５５）を測色する。各色は領域１２０５内に表示される。そして、測定したそれぞれを、Ｒ（Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）、Ｇ（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）、Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）、Ｗ（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）として取得する。ＲＧＢ各色は一次独立な関係であるため、ステップＳ９０２では、以下の３×３マトリクスを求める。
【００６８】
｜Ｘ｜ ｜Ｘｒ Ｘｇ Ｘｂ｜｜Ｒ｜
｜Ｙ｜＝｜Ｙｒ Ｙｇ Ｙｂ｜｜Ｇ｜
｜Ｚ｜ ｜Ｚｒ Ｚｇ Ｚｂ｜｜Ｂ｜
｜Ｒ｜ ｜Ｘｒ Ｘｇ Ｘｂ｜−１｜Ｘ｜
｜Ｇ｜＝｜Ｙｒ Ｙｇ Ｙｂ｜ ｜Ｙ｜
｜Ｂ｜ ｜Ｚｒ Ｚｇ Ｚｂ｜ ｜Ｚ｜
次に、ステップＳ９０３では、目標色温度から目標ＸＹＺを算出する。色温度から色度を算出する方法は例えば、新編色彩ハンドブック［第２版］Ｐ６９に記載されている実験値から得られた以下の多項近似式を用いて算出する。
【００６９】
ｙ＝３．０００ｘ２＋２．８７０ｘ−０．２７５
ｘ＝−４．６０７０×１０９／Ｔ３＋２．９６７８×１０６／Ｔ２＋０．０９９１１×１０３／Ｔ＋０．２４４０６３
（色温度Ｔが約４０００〜７０００Ｋの場合）
ｘ＝−２．００６４×１０９／Ｔ３＋１．９０１８×１０６／Ｔ２＋０．２４７４８×１０３／Ｔ＋０．２３７０４０
（色温度Ｔが約７０００〜２５０００Ｋの場合）
上記式を用いて、目標色温度から目標色度を算出し、その後、目標ＸＹＺを算出する。即ち、色度ｘ，ｙからＸＹＺに変換するために現在の白色点の輝度Ｙｗを基に変換する。変換式は以下の通りである。
【００７０】
Ｘ＝（ｘ−ｙ）×Ｙｗ
Ｙ＝Ｙｗ
Ｚ＝（１−ｘ）／（ｙ−１）×Ｙｗ
そしてステップＳ９０４では、ステップＳ９０３で求めた目標ＸＹＺから、目標ＲＧＢを、ステップＳ９０２で求めたマトリクスを用いて求める。
【００７１】
図５に戻って、ユーザは電子回路調整用つまみ４０３を操作することで、対応するゲインを増減させるので、ステップＳ５０６では、現在のＲＧＢの各ゲインを取得して現在色温度を更新し、画面１２０１の表示を更新する。そして処理をステップＳ５０４に戻し、以降の処理を行う。
【００７２】
ここで、ユーザが入力デバイス１０６を用いて、画面１２０１における「進む」ボタン１２１１を指示すると、処理はステップＳ１１０８を介してステップＳ１１０９に進み、図９に示す画面をモニタ１１０に表示させる。図９は、輝度を調整するための画面の表示例を示す図である。
【００７３】
図８は、ステップＳ１１０９における処理の詳細を示すフローチャートである。
【００７４】
図９において１２１２は、輝度を調整するための画面である。
【００７５】
ユーザは測色機１９９を領域１２１４に当てた後（はじめから測色機１９９が領域１２１４上に位置していれば係る操作は不要）、入力デバイス１０６を用いて「スタート」ボタン１２１３を指示する。これにより、ステップＳ６０１では、ＣＰＵ１０１は測色機１９９を制御し、領域１２１４内（現在白色点、例えば、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，２５５，２５５）の色信号）の測定を開始させる。
【００７６】
次に、ステップＳ６０２では、ステップＳ６０１で測定した測定値から、現在の輝度値を算出する。測定値は分光分布放射率でもＸＹＺでも構わない。分光放射率の場合は所定の方法にてＸＹＺに変換する。測定値がＸＹＺならばＹ成分が輝度となる。求めた輝度値は、表示領域１２１６内に表示する。
【００７７】
次に、ステップＳ６０３では、ステップＳ６０２で求めた輝度値（表示領域１２１６内に表示されている）と、目標輝度値（表示領域１２１５内に表示されている）との差分値を求める。
【００７８】
次に、ステップＳ６０４では、ステップＳ６０３で求めた差分値と、予め設定された閾値との比較処理を行う。そして以下の式が満たされているか否かを判断する。
【００７９】
｜現在輝度−目標輝度｜＜閾値ε
満たされている場合には図８のフローチャートに従った処理を終了させる。一方、係る式が満たされていない場合には、処理をステップＳ６０６に進める。
【００８０】
そして、ユーザは入力デバイス１０６を用いて輝度を調整するので、ステップＳ６０６では、入力された輝度を現在の輝度値として再設定すると共に、画面１２１２の表示を更新する。そして処理をステップＳ６０４に戻し、以降の処理を行う。
【００８１】
ここで、ユーザが入力デバイス１０６を用いて、画面１２１２における「進む」ボタン１２１９を指示すると、処理はステップＳ１１１０を介してステップＳ１１１１に進む。
【００８２】
このように、妥当ゲイン値を計算し、提示しないと、白色点の色温度および輝度調整を行う際には、色温度調整後、目標輝度調整において何回調整しても目標輝度を実現できないケースがある。このようなケースでは色温度調整まで戻り、再調整を行わなければならず、非常にユーザに負担がかかる。
【００８３】
しかし、本実施形態では、妥当ゲイン値を計算して、ユーザに提示することで、ユーザは、目標輝度を考慮しながら目標色温度を調整することができる。なお、妥当ゲイン値のユーザへの提示方法については、図７に示した形態に限定するものではなく、他の提示方法を用いても良い。
【００８４】
［その他の実施形態］
また、本発明の目的は、以下のようにすることによって達成されることはいうまでもない。即ち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体（または記憶媒体）を、システムあるいは装置に供給する。係る記憶媒体は言うまでもなく、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
【００８５】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行う。その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００８６】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれたとする。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００８７】
本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図２】一般的なハードウェアキャリブレーションを行うための機器の機能構成を示すブロック図である。
【図３】一般的なハードウェアキャリブレーションの環境を示す図である。
【図４】ＯＳＤ画面４０４の表示例を示す図である。
【図５】ステップＳ１１０７における処理の詳細を示すフローチャートである。
【図６】ステップＳ５０５における処理の詳細を示すフローチャートである。
【図７】ユーザが電子回路調整用つまみ４０３を操作することで調整中のゲインに連動して変化する色温度をユーザに知らしめるための画面の表示例を示す図である。
【図８】ステップＳ１１０９における処理の詳細を示すフローチャートである。
【図９】輝度を調整するための画面の表示例を示す図である。
【図１０】画像処理装置が行う、画像表示装置に対するキャリブレーション処理のフローチャートである。
【図１１】輝度値とゲインとの対応関係を示す図である。
【図１２】妥当ゲインを求めるための画面の表示例を示す図である。
【図１３】妥当ゲインを求めるための画面の表示例を示す図である。
【図１４】妥当ゲイン値を報知するための画面の表示例を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置のカラーキャリブレーション技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置に対してカラーキャリブレーションを行う場合、測定器を用いて画像表示装置の画面を測定し、その測定結果に基づいて色調整することで、経年変化の補正を行う方法がある。係る方法は、画像表示装置内部の電子回路を調整することで色調整を行う方法である。具体的には、測定器は測定したデータを画像表示装置内部の演算処理装置に送信する。演算処理装置は、測定器から受信したデータと、予め設定されているターゲット値とを比較し、所定の演算を行い、電子回路の設定を変更する。これにより、カラーキャリブレーションを実現する。
【０００３】
測定器を用いた画像表示装置のカラーキャリブレーションには、ソフトウェアキャリブレーションとハードウェアキャリブレーションとがある。
【０００４】
画像表示装置の色調整を、映像信号制御装置内部の映像出力回路を使用して行う方法がソフトウェアキャリブレーションである。この方法は画像表示装置には影響しないため、どのような画像表示装置に対しても利用可能かつ低コストで実現できるというメリットがある。しかしその反面、キャリブレーションを行う際に、画像表示装置の初期設定を基準として、ＲＧＢ各色ゲインを下げて調整するため、必ず輝度が下がり、必要な輝度が実現できなくなる場合がある。また、映像出力回路上でキャリブレーションを行うために数ビットを使用してしまうため、実際に作業を行う場合に使用できる色の階調が減ってしまうという弊害がある。
【０００５】
一方、画像表示装置内部のアナログ回路を調整してキャリブレーションする方法がハードウェアキャリブレーションである。この方法は、映像出力回路のＲＧＢ出力のばらつきまで画像表示装置側で吸収することができるため、輝度を犠牲にすることなく映像出力回路のダイナミックレンジを最大限に活用することができる。ハードウェアキャリブレーションの方法としては、画像表示装置の筐体外側にある電子回路調整用つまみを画像表示装置に表示されるＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）画面に従ってユーザが制御し、調整する方法が一般的である。電子回路調整用つまみの種類としては、白色点の色温度、輝度、ＲＧＢ各チャンネルのゲイン、またコントラストやガンマ等がある。
【０００６】
白色点の色温度をキャリブレーションする方法の詳細については特許文献１に開示がある。特許文献１には、ＲＧＢ各単色光の画面輝度を測定し、３色間の輝度比を求め、目標色温度の混合輝度比と比較し、目標色温度の混合輝度比に調整するために不足する光の各色信号を求める方法が開示されている。
【特許文献１】特開平５−１２７６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
目的の白色点色温度および輝度を調整する場合、まず色温度を調整し、次に輝度を調整する等、順番に調整をする場合を想定する。色温度と輝度の調整順番は逆であっても構わない。このようなケースにおいて特許文献１のような色温度、輝度を各々独立して調整する手法では、目的の色温度を調整した際に、映像出力のダイナミックレンジが低減され、後に調整する目標の輝度を実現できなくなる場合があるという問題があった。さらにこのような場合には、調整ステップを繰返し色温度を調整し直さなければならないため、ハードウェアキャリブレーションを行う場合、ユーザの負担が非常に大きくなるという問題があった。
【０００８】
本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、白色点の色温度調整時に目標輝度を考慮した色調整を行うための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。
【００１０】
即ち、画像表示装置のキャリブレーションを行う画像処理装置であって、
前記キャリブレーションで調整する輝度値の目標としての目標輝度値を設定する手段と、
前記目標輝度値に基づいて、ＲＧＢのそれぞれのゲインの初期値を求める計算手段と、
前記画像表示装置に設けられており且つ前記画像表示装置における輝度調整を行うためにユーザがＲＧＢのそれぞれのゲインを調整する際に操作する操作部、をユーザが操作することで変更されるゲインを表示するための画面であって、前記初期値を前記輝度調整の初期値として設定した画面を表示する手段と
を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の画像処理方法は以下の構成を備える。
【００１２】
即ち、画像表示装置のキャリブレーションを行う画像処理装置が行う画像処理方法であって、
前記キャリブレーションで調整する輝度値の目標としての目標輝度値を設定する工程と、
前記目標輝度値に基づいて、ＲＧＢのそれぞれのゲインの初期値を求める計算工程と、
前記画像表示装置に設けられており且つ前記画像表示装置における輝度調整を行うためにユーザがＲＧＢのそれぞれのゲインを調整する際に操作する操作部、をユーザが操作することで変更されるゲインを表示するための画面であって、前記初期値を前記輝度調整の初期値として設定した画面を表示する工程と
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の構成によれば、白色点の色温度調整時に目標輝度を考慮した色調整を行うことができ、その結果、白色点の色温度と輝度のキャリブレーションを各項目を繰り返すことなく容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照し、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態は、本発明を具体的に実施した場合の一例を示すもので、特許請求の範囲に記載の構成の具体的な実施例の１つである。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。なお、画像処理装置には、例えば、一般のＰＣ（パーソナルコンピュータ）を適用することができる。
【００１６】
ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３やＲＯＭ１０２に格納されているプログラムやデータを用いて処理を実行することで、画像処理装置全体の制御を行うと共に、画像処理装置が行うものとして後述する各処理を実行する。
【００１７】
ＲＯＭ１０２は、画像処理装置の設定データやブートプログラムなどが格納されている。
【００１８】
ＲＡＭ１０３は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１０８からロードされたプログラムやデータ、入力デバイス１０６から入力されたデータ、測色機１９９から入力された測定データ、を一時的に記憶するためのエリアを有する。更に、ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１が各種の処理を実行する際に用いるワークエリアも有する。即ち、ＲＡＭ１０３は、各種のエリアを適宜提供することができる。
【００１９】
入力デバイス１０６は、キーボードやマウス等により構成されており、画像処理装置のユーザが操作することで、各種の指示を入力インターフェース１０５を介してＣＰＵ１０１に対して入力することができる。
【００２０】
測色機１９９は周知の通り、色を測定するための機器であり、入力インターフェース１０５に接続されている。測色機１９９による測定結果を示すデータは、入力インターフェース１０５を介してＲＡＭ１０３やＨＤＤ１０８に送出される。
【００２１】
ＨＤＤ１０８には、ＯＳ（オペレーティングシステム）や、画像処理装置が行うものとして後述する各処理をＣＰＵ１０１に実行させるためのプログラムやデータが保存されている。更に、ＨＤＤ１０８には、既知の情報として説明するものや、当業者であれば当然の如く用いるものであろう情報についても保存されている。ＨＤＤ１０８に保存されているプログラムやデータは、ＣＰＵ１０１による制御に従って適宜ＲＡＭ１０３にロードされる。そしてＣＰＵ１０１が、このロードされたプログラムやデータを用いて処理を実行することで、画像処理装置は、画像処理装置が行うものとして後述する各処理を実行することになる。
【００２２】
なお、ＨＤＤ１０８に対するアクセスは、ＨＤＤインターフェース１０７を介して行うことになる。
【００２３】
モニタ１１０は、ＣＲＴや液晶画面などにより構成されており、ＣＰＵ１０１による処理結果を画像や文字などでもって表示することができる。また、モニタ１１０は、後述する各画面（ＧＵＩ：グラフィカルユーザインターフェース）を表示することもできる。モニタ１１０は、ビデオインターフェース１０９に接続されている。
【００２４】
１０４はバスで、上記ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、入力インターフェース１０５、ＨＤＤインターフェース１０７、ビデオインターフェース１０９は何れも、このバス１０４に接続されている。
【００２５】
次に、一般的なハードウェアキャリブレーションについて、図２を用いて説明する。
【００２６】
図２は、一般的なハードウェアキャリブレーションを行うための機器の機能構成を示すブロック図である。
【００２７】
映像信号制御装置２０１において、制御部２０２は記憶部２０３からキャリブレーション用測色データを読み出し、測定用データ表示部２０４に送出する。
【００２８】
測定用データ表示部２０４は、キャリブレーション用測色データを受けると、これに基づいて測定用データ信号を生成し、画像表示装置２５１が有する映像出力アナログ回路２５２に送出する。
【００２９】
映像出力アナログ回路２５２は、測定用データ信号を受信すると、これに基づいた画像を表示する。一方で、測定部２０５は、この表示された画像を測定する。白色点調整部２０６、ガンマ調整部２０９は、測定部２０５による測定値と、記憶部２０３から読み出した目標値と、を用いて各調整量を算出し、算出した各調整量を、画像表示装置２５１に表示させる。
【００３０】
係る表示（各調整量）を見たユーザ３０１は、ＯＳＤインターフェース２５３を操作し、映像出力アナログ回路２５２を調整する。
【００３１】
以上がハードウェアキャリブレーションの一連の流れであり、測定部２０５による測定以降の処理を各調整項目が目標値に収束するまで繰り返し行う。
【００３２】
次に、一般的なハードウェアキャリブレーションの環境について、図３を用いて説明する。図３は、一般的なハードウェアキャリブレーションの環境を示す図である。本実施形態においても、係る環境を採用する。
【００３３】
４０１は映像信号制御装置であり、本実施形態に係る画像処理装置に相当する。映像信号制御装置４０１は、映像出力信号を画像表示装置４０２に送信する。画像表示装置４０２は、モニタ１１０に相当する。４０３は電子回路調整用つまみ（操作部）である。電子回路調整用つまみ４０３は、画像表示装置４０２に表示されているＯＳＤ画面４０４と連動しており、ユーザ４０６は、このＯＳＤ画面４０４を参照しながら電子回路調整用つまみ４０３を操作し、様々な調整を行う。
【００３４】
図４は、ＯＳＤ画面４０４の表示例を示す図である。ＯＳＤ画面４０４には様々な調整対象が一覧表示されており、何れを調整対象とするのかは、ユーザ４０６が電子回路調整用つまみ４０３を用いて選択する。例えば調整対象として「コントラスト・ブライトネス」を選択すると、ＯＳＤ画面４０４の代わりに、コントラスト・ブライトネスの詳細設定画面８０２が表示される。従って、ユーザ４０６は、電子回路調整用つまみ４０３を操作して、コントラストおよびブライトネス（以下、輝度）の値を調整することができる。
【００３５】
一方、ユーザは電子回路調整用つまみ４０３を操作して、ＯＳＤ画面４０４において「カラー調整」を選択すると、ＯＳＤ画面４０４の代わりに、ゲイン調整の詳細設定画面８０３が表示される。従って、ユーザ４０６は、電子回路調整用つまみ４０３を操作して、ＲＧＢ各色のゲインを調整することができる。ＲＧＢ各色ゲインは、ＲＧＢ各出力の最大出力に影響する。すなわち、白色点の色度および色温度に影響する。
【００３６】
次に、画像処理装置が行う、画像表示装置（本実施形態の場合、モニタ１１０）に対するキャリブレーション処理について、同処理のフローチャートを示す図１０を用いて説明する。なお、図１０のフローチャートに従った処理をＣＰＵ１０１に実行させるためのプログラムやデータは、ＨＤＤ１０８に保存されている。係るプログラムやデータは、ＣＰＵ１０１による制御に従って適宜ＲＡＭ１０３にロードされる。そして、ＣＰＵ１０１がこのロードされたプログラムやデータを用いて処理を実行することで、画像処理装置は図１０のフローチャートに従った処理を実行することになる。
【００３７】
先ず、ユーザは、入力デバイス１０６を用いて、白色点の目標色温度値、目標輝度値を設定するので、ステップＳ１１０１では、設定した目標色温度値、目標輝度値のデータをＲＡＭ１０３に取得する。
【００３８】
ここで、ユーザは、測色機１９９をキャリブレーションした後、モニタ１１０の画面上にアタッチする（貼り付ける）。そしてその後、ユーザはモニタ１１０のコントラスト調整を行う。コントラストの調整方法は幾つか考えられる。例えば、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，０）、（８，８，８）、…、（２５５，２５５，２５５）までのグレーのグラデーションパッチをモニタ１１０の画面上に表示する。そして、ハイライト部、シャドウ部、中間調の階調性を、ユーザがしっかり視認できるよう、モニタ１１０に備わっている電子回路調整用つまみ４０３を操作して、調整する。係る調整については図４を用いて既に説明している。
【００３９】
そして、コントラスト調整後、最適なコントラストが得られなければ再度コントラスト調整を行う。一方、得られれば、ユーザは電子回路調整用つまみ４０３や入力デバイス１０６を用いて、ステップＳ１００６以降の処理を開始する旨の指示を入力する。
【００４０】
ステップＳ１１０６では、ステップＳ１１０７における色温度調整の前に、妥当ゲイン解析を行う。ここで、「妥当ゲイン」とは、目標輝度値を実現するための、ＲＧＢ各色ゲインの初期値であり、この初期値を予め求めておくことで、目標輝度値を実現できる範囲内で色温度を調整することが可能となる。
【００４１】
妥当ゲインの解析方法としては最初に、モニタ１１０のブライトネスとゲインの関係を簡易的に調査する。調査個所としては、図１１に示す如く、４点（ブライトネスが０％のときのゲインが０％および１００％の２点、ブライトネスが１００％のときのゲインが０％および１００％の２点）の白色点の輝度である。ここで、一般的な画像表示装置では、ＲＧＢ各色ゲインを０％にすると、ブライトネスは限りなく０ｃｄ／m2になることから、ＲＧＢ各色ゲインが０％の個所は０ｃｄ／m2と近似しておく。従って、ステップＳ１１０６では先ず、図１１に示した輝度ａおよびｂを測定する。図１１は、輝度値とゲインとの対応関係を示す図である。
【００４２】
そのためには、ステップＳ１１０６では先ず、図１２に示す画面をモニタ１１０に表示する。図１２は、妥当ゲインを求めるための画面の表示例を示す図である。
【００４３】
係る表示を見たユーザは、上述の操作により、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれのゲインを１００％にし、ブライトネスを０％にする。係る操作結果は、領域１２２２内に反映される。そしてその後、ユーザは測色機１９９を領域１２２２に当てた後（はじめから測色機１９９が領域１２２２上に位置していれば係る操作は不要）、入力デバイス１０６を用いて「スタート」ボタン１２２３を指示する。これにより、ＣＰＵ１０１は測色機１９９を制御し、領域１２２２内を測定する。そして測定した結果（測定値）に基づいて、輝度値を求める。係る輝度値が、図１１に示した「ａ」となる。そしてユーザが入力デバイス１０６を用いて「進む」ボタン１２２５を指示すると、モニタ１１０には図１３に示す画面が表示される。図１３は、妥当ゲインを求めるための画面の表示例を示す図である。
【００４４】
係る表示を見たユーザは、上述の操作により、ブライトネスを１００％にする。係る操作結果は、領域１２２８内に反映される。そしてその後、ユーザは測色機１９９を領域１２２８に当てた後（はじめから測色機１９９が領域１２２８上に位置していれば係る操作は不要）、入力デバイス１０６を用いて「スタート」ボタン１２２９を指示する。これにより、ＣＰＵ１０１は測色機１９９を制御し、領域１２２８内を測定する。そして測定した結果（測定値）に基づいて、輝度値を求める。係る輝度値が、図１１に示した「ｂ」となる。そしてユーザが入力デバイス１０６を用いて「進む」ボタン１２３１を指示すると、ＣＰＵ１０１は、上記測定により得られた輝度値「ａ」、「ｂ」と、目標輝度値と、を用いて、妥当ゲイン値を計算する。
【００４５】
妥当ゲイン値は以下の色に基づいて計算される。
【００４６】
妥当ゲイン値＝１００×ｄ／ｃ
ここで、ｃ＝（ａ＋ｂ）／２
ｄ＝目標輝度値
そして妥当ゲイン値を求めると、モニタ１１０に、図１４に示す画面を表示する。図１４は、妥当ゲイン値を報知するための画面の表示例を示す図である。
【００４７】
図１４に例示した画面では、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれのゲインの初期値（妥当ゲイン値）は７８％と計算されている。これにより、ユーザは、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれのゲインの初期値を知ることができる。そしてユーザは、入力デバイス１０６を用いて「進む」ボタン１２３５を指示すると、処理はステップＳ１００７に進む。
【００４８】
ステップＳ１１０７では、白色点の色温度調整を行う。本ステップにおける処理の詳細については後述する。次に、本ステップにおける処理の終了指示、即ち、色温度調整を終了させる指示が、入力デバイス１０６を介して入力された場合には処理をステップＳ１１０８を介してステップＳ１１０９に進める。一方、係る指示が入力されない限りは、処理はステップＳ１１０８を介してステップＳ１１０７に戻る。
【００４９】
ステップＳ１１０９では、輝度調整を行う。本ステップにおける処理の詳細については後述する。次に、本ステップにおける処理の終了指示、即ち、輝度調整を終了させる指示が、入力デバイス１０６を介して入力された場合には処理をステップＳ１１１０を介してステップＳ１１１１に進める。一方、係る指示が入力されない限りは、処理はステップＳ１１１０を介してステップＳ１１０９に戻る。
【００５０】
ステップＳ１１１１では、ガンマ調整を行う。ガンマ調整の方法は幾つか考えられるが、例えば、映像出力ＲＧＢゲインの出力特性を目標ガンマの出力特性に補正する方法でも構わない。
【００５１】
次に、上記ステップＳ１１０７における処理、即ち、ＲＧＢ各色ゲイン制御による白色点の色温度調整について、図５〜７を用いて説明する。
【００５２】
図５は、ステップＳ１１０７における処理の詳細を示すフローチャートである。
【００５３】
先ず、ステップＳ１１０７における処理を開始する際には、モニタ１１０には、図７に示す画面が表示される。図７は、ユーザが電子回路調整用つまみ４０３を操作することで調整中のゲインに連動して変化する色温度をユーザに知らしめるための画面の表示例を示す図である。図７において１２０１は、色温度をユーザに知らしめるための画面である。
【００５４】
１２０６はＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれのゲインを表示するための領域で、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれには対応するゲインを示すスライダ１２０８が設けられている。
【００５５】
ユーザは、モニタ１１０に備わっている電子回路調整用つまみ４０３を操作してそれぞれのゲインを調整する。調整されたゲインは、スライダ１２０８の位置に反映される。即ち、ユーザによる電子回路調整用つまみ４０３の操作に連動して（操作により設定されたゲインに応じて）、スライダ１２０８の位置は適宜変更される。もちろん、電子回路調整用つまみ４０３により操作されたゲインは、上述のようにして取得し、取得したゲインの値に応じて、それぞれのスライダ１２０８の位置が決まる。なお、係るスライダ１２０８は、ユーザが左右に操作する類のものではないことに注意されたい。また、電子回路調整用つまみ４０３を操作した結果は、領域１２０５内に表示される。
【００５６】
ここで、１２０７は、上記妥当ゲイン値を示しており、ユーザは、係る妥当ゲイン値を参照しながら電子回路調整用つまみ４０３を操作し、それぞれのゲインを調整することになる。
【００５７】
ユーザは測色機１９９を領域１２０５に当てた後（はじめから測色機１９９が領域１２０５上に位置していれば係る操作は不要）、入力デバイス１０６を用いて「スタート」ボタン１２０４を指示する。これにより、ステップＳ５０１では、ＣＰＵ１０１は測色機１９９を制御し、領域１２０５内（現在白色点、例えば、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，２５５，２５５）の色信号）の測定を開始させる。
【００５８】
次に、ステップＳ５０２では、ステップＳ５０１における測定値から色温度を算出する。測定値は、分光分布放射率でもＸＹＺでも構わない。分光放射率の場合は所定の方法にてＸＹＺに変換する。そしてその後、ＸＹＺから色温度（現在色温度）を算出する。ＸＹＺから色温度を算出する方法は幾つか挙げられるが、例えば色度座標ｘ、ｙから色温度Ｔを求める簡便な計算方法としてＭｃＣａｍｙ（１９９２年）は次式の多項近似式を提案している。
【００５９】
Ｔ＝−４３７ｎ３＋３６０１ｎ２−６８６１ｎ＋５５１４．３１
ここで、ｎは以下の通りである。
【００６０】
ｎ＝（ｘ−０．３３２０）／（ｙ−０．１８５８）
また、色度座標ｘ、ｙは、ＸＹＺから以下の式で求まる。
【００６１】
ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）
ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）
以上の方法により、測定値から現在色温度を求めることができる。求めた現在色温度は、表示領域１２０３に表示される。
【００６２】
そして次にステップＳ５０３では、ステップＳ５０２で求めた現在色温度（表示領域１２０３内に表示されている）と、目標色温度値（表示領域１２０２内に表示されている）との差分値を計算する。
【００６３】
そしてステップＳ５０４では、ステップＳ５０３で求めた差分値と、予め設定されている閾値との比較処理を行う。そして以下の式が満たされているか否かを判断する。
【００６４】
｜現在色温度−目標色温度｜＜閾値ε
満たされている場合には図５のフローチャートに従った処理を終了させる。一方、係る式が満たされていない場合には、処理をステップＳ５０５に進める。
【００６５】
ステップＳ５０５では、現在色温度から目標色温度を達成するための色温度調整量、すなわちＲＧＢ各色ゲイン調整量を計算し、モニタ１１０上に表示する。ＲＧＢ各色ゲイン調整量を計算する方法は幾つか考えられるが例えば以下の方法を用いて行う。
【００６６】
図６は、ステップＳ５０５における処理の詳細を示すフローチャートである。
【００６７】
まずステップＳ９０１では、測色機１９９によってＲｅｄ（例えば８ｂｉｔ信号であれば２５５，０，０）、Ｇｒｅｅｎ（０，２５５，０）、Ｂｌｕｅ（０，０，２５５）、Ｗｈｉｔｅ（２５５，２５５，２５５）を測色する。各色は領域１２０５内に表示される。そして、測定したそれぞれを、Ｒ（Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）、Ｇ（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）、Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）、Ｗ（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）として取得する。ＲＧＢ各色は一次独立な関係であるため、ステップＳ９０２では、以下の３×３マトリクスを求める。
【００６８】
｜Ｘ｜ ｜Ｘｒ Ｘｇ Ｘｂ｜｜Ｒ｜
｜Ｙ｜＝｜Ｙｒ Ｙｇ Ｙｂ｜｜Ｇ｜
｜Ｚ｜ ｜Ｚｒ Ｚｇ Ｚｂ｜｜Ｂ｜
｜Ｒ｜ ｜Ｘｒ Ｘｇ Ｘｂ｜−１｜Ｘ｜
｜Ｇ｜＝｜Ｙｒ Ｙｇ Ｙｂ｜ ｜Ｙ｜
｜Ｂ｜ ｜Ｚｒ Ｚｇ Ｚｂ｜ ｜Ｚ｜
次に、ステップＳ９０３では、目標色温度から目標ＸＹＺを算出する。色温度から色度を算出する方法は例えば、新編色彩ハンドブック［第２版］Ｐ６９に記載されている実験値から得られた以下の多項近似式を用いて算出する。
【００６９】
ｙ＝３．０００ｘ２＋２．８７０ｘ−０．２７５
ｘ＝−４．６０７０×１０９／Ｔ３＋２．９６７８×１０６／Ｔ２＋０．０９９１１×１０３／Ｔ＋０．２４４０６３
（色温度Ｔが約４０００〜７０００Ｋの場合）
ｘ＝−２．００６４×１０９／Ｔ３＋１．９０１８×１０６／Ｔ２＋０．２４７４８×１０３／Ｔ＋０．２３７０４０
（色温度Ｔが約７０００〜２５０００Ｋの場合）
上記式を用いて、目標色温度から目標色度を算出し、その後、目標ＸＹＺを算出する。即ち、色度ｘ，ｙからＸＹＺに変換するために現在の白色点の輝度Ｙｗを基に変換する。変換式は以下の通りである。
【００７０】
Ｘ＝（ｘ−ｙ）×Ｙｗ
Ｙ＝Ｙｗ
Ｚ＝（１−ｘ）／（ｙ−１）×Ｙｗ
そしてステップＳ９０４では、ステップＳ９０３で求めた目標ＸＹＺから、目標ＲＧＢを、ステップＳ９０２で求めたマトリクスを用いて求める。
【００７１】
図５に戻って、ユーザは電子回路調整用つまみ４０３を操作することで、対応するゲインを増減させるので、ステップＳ５０６では、現在のＲＧＢの各ゲインを取得して現在色温度を更新し、画面１２０１の表示を更新する。そして処理をステップＳ５０４に戻し、以降の処理を行う。
【００７２】
ここで、ユーザが入力デバイス１０６を用いて、画面１２０１における「進む」ボタン１２１１を指示すると、処理はステップＳ１１０８を介してステップＳ１１０９に進み、図９に示す画面をモニタ１１０に表示させる。図９は、輝度を調整するための画面の表示例を示す図である。
【００７３】
図８は、ステップＳ１１０９における処理の詳細を示すフローチャートである。
【００７４】
図９において１２１２は、輝度を調整するための画面である。
【００７５】
ユーザは測色機１９９を領域１２１４に当てた後（はじめから測色機１９９が領域１２１４上に位置していれば係る操作は不要）、入力デバイス１０６を用いて「スタート」ボタン１２１３を指示する。これにより、ステップＳ６０１では、ＣＰＵ１０１は測色機１９９を制御し、領域１２１４内（現在白色点、例えば、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，２５５，２５５）の色信号）の測定を開始させる。
【００７６】
次に、ステップＳ６０２では、ステップＳ６０１で測定した測定値から、現在の輝度値を算出する。測定値は分光分布放射率でもＸＹＺでも構わない。分光放射率の場合は所定の方法にてＸＹＺに変換する。測定値がＸＹＺならばＹ成分が輝度となる。求めた輝度値は、表示領域１２１６内に表示する。
【００７７】
次に、ステップＳ６０３では、ステップＳ６０２で求めた輝度値（表示領域１２１６内に表示されている）と、目標輝度値（表示領域１２１５内に表示されている）との差分値を求める。
【００７８】
次に、ステップＳ６０４では、ステップＳ６０３で求めた差分値と、予め設定された閾値との比較処理を行う。そして以下の式が満たされているか否かを判断する。
【００７９】
｜現在輝度−目標輝度｜＜閾値ε
満たされている場合には図８のフローチャートに従った処理を終了させる。一方、係る式が満たされていない場合には、処理をステップＳ６０６に進める。
【００８０】
そして、ユーザは入力デバイス１０６を用いて輝度を調整するので、ステップＳ６０６では、入力された輝度を現在の輝度値として再設定すると共に、画面１２１２の表示を更新する。そして処理をステップＳ６０４に戻し、以降の処理を行う。
【００８１】
ここで、ユーザが入力デバイス１０６を用いて、画面１２１２における「進む」ボタン１２１９を指示すると、処理はステップＳ１１１０を介してステップＳ１１１１に進む。
【００８２】
このように、妥当ゲイン値を計算し、提示しないと、白色点の色温度および輝度調整を行う際には、色温度調整後、目標輝度調整において何回調整しても目標輝度を実現できないケースがある。このようなケースでは色温度調整まで戻り、再調整を行わなければならず、非常にユーザに負担がかかる。
【００８３】
しかし、本実施形態では、妥当ゲイン値を計算して、ユーザに提示することで、ユーザは、目標輝度を考慮しながら目標色温度を調整することができる。なお、妥当ゲイン値のユーザへの提示方法については、図７に示した形態に限定するものではなく、他の提示方法を用いても良い。
【００８４】
［その他の実施形態］
また、本発明の目的は、以下のようにすることによって達成されることはいうまでもない。即ち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体（または記憶媒体）を、システムあるいは装置に供給する。係る記憶媒体は言うまでもなく、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
【００８５】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行う。その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００８６】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれたとする。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００８７】
本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図２】一般的なハードウェアキャリブレーションを行うための機器の機能構成を示すブロック図である。
【図３】一般的なハードウェアキャリブレーションの環境を示す図である。
【図４】ＯＳＤ画面４０４の表示例を示す図である。
【図５】ステップＳ１１０７における処理の詳細を示すフローチャートである。
【図６】ステップＳ５０５における処理の詳細を示すフローチャートである。
【図７】ユーザが電子回路調整用つまみ４０３を操作することで調整中のゲインに連動して変化する色温度をユーザに知らしめるための画面の表示例を示す図である。
【図８】ステップＳ１１０９における処理の詳細を示すフローチャートである。
【図９】輝度を調整するための画面の表示例を示す図である。
【図１０】画像処理装置が行う、画像表示装置に対するキャリブレーション処理のフローチャートである。
【図１１】輝度値とゲインとの対応関係を示す図である。
【図１２】妥当ゲインを求めるための画面の表示例を示す図である。
【図１３】妥当ゲインを求めるための画面の表示例を示す図である。
【図１４】妥当ゲイン値を報知するための画面の表示例を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置のキャリブレーションを行う画像処理装置であって、
前記キャリブレーションで調整する輝度値の目標としての目標輝度値を設定する手段と、
前記目標輝度値に基づいて、ＲＧＢのそれぞれのゲインの初期値を求める計算手段と、
前記画像表示装置に設けられており且つ前記画像表示装置における輝度調整を行うためにユーザがＲＧＢのそれぞれのゲインを調整する際に操作する操作部、をユーザが操作することで変更されるゲインを表示するための画面であって、前記初期値を前記輝度調整の初期値として設定した画面を表示する手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記計算手段は、
Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれのゲインを１００％、ブライトネスを０％に設定したときの前記画像表示装置の画面を測色機を用いて測定した結果としての輝度値をａ、
Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれのゲインを１００％、ブライトネスを１００％に設定したときの前記画像表示装置の画面を測色機を用いて測定した結果としての輝度値をｂ、
目標輝度値をｄ、
としたときに、前記初期値を１００×ｄ／ｃ （ｃ＝（ａ＋ｂ）／２）として求めることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
画像表示装置のキャリブレーションを行う画像処理装置が行う画像処理方法であって、
前記キャリブレーションで調整する輝度値の目標としての目標輝度値を設定する工程と、
前記目標輝度値に基づいて、ＲＧＢのそれぞれのゲインの初期値を求める計算工程と、
前記画像表示装置に設けられており且つ前記画像表示装置における輝度調整を行うためにユーザがＲＧＢのそれぞれのゲインを調整する際に操作する操作部、をユーザが操作することで変更されるゲインを表示するための画面であって、前記初期値を前記輝度調整の初期値として設定した画面を表示する工程と
を備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
コンピュータに請求項３に記載の画像処理方法を実行させるためのプログラム。
【請求項５】
請求項４に記載のプログラムを格納した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１】
画像表示装置のキャリブレーションを行う画像処理装置であって、
前記キャリブレーションで調整する輝度値の目標としての目標輝度値を設定する手段と、
前記目標輝度値に基づいて、ＲＧＢのそれぞれのゲインの初期値を求める計算手段と、
前記画像表示装置に設けられており且つ前記画像表示装置における輝度調整を行うためにユーザがＲＧＢのそれぞれのゲインを調整する際に操作する操作部、をユーザが操作することで変更されるゲインを表示するための画面であって、前記初期値を前記輝度調整の初期値として設定した画面を表示する手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記計算手段は、
Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれのゲインを１００％、ブライトネスを０％に設定したときの前記画像表示装置の画面を測色機を用いて測定した結果としての輝度値をａ、
Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれのゲインを１００％、ブライトネスを１００％に設定したときの前記画像表示装置の画面を測色機を用いて測定した結果としての輝度値をｂ、
目標輝度値をｄ、
としたときに、前記初期値を１００×ｄ／ｃ （ｃ＝（ａ＋ｂ）／２）として求めることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
画像表示装置のキャリブレーションを行う画像処理装置が行う画像処理方法であって、
前記キャリブレーションで調整する輝度値の目標としての目標輝度値を設定する工程と、
前記目標輝度値に基づいて、ＲＧＢのそれぞれのゲインの初期値を求める計算工程と、
前記画像表示装置に設けられており且つ前記画像表示装置における輝度調整を行うためにユーザがＲＧＢのそれぞれのゲインを調整する際に操作する操作部、をユーザが操作することで変更されるゲインを表示するための画面であって、前記初期値を前記輝度調整の初期値として設定した画面を表示する工程と
を備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
コンピュータに請求項３に記載の画像処理方法を実行させるためのプログラム。
【請求項５】
請求項４に記載のプログラムを格納した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−１４１８０３（Ｐ２００９−１４１８０３Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１７５８５（Ｐ２００７−３１７５８５）
【出願日】平成１９年１２月７日（２００７．１２．７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月７日（２００７．１２．７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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