画像処理装置および方法
【課題】観察者の視野角を考慮して画像を表示する。
【解決手段】画像処理装置は、観察者が原画像に含まれる対象領域を観察する際の観察者の視野角に関連する視野角関連情報を取得する視野角関連情報取得部と、視野角関連情報に応じて、原画像内の対象領域の色を補正する色補正部と、を備える。
【解決手段】画像処理装置は、観察者が原画像に含まれる対象領域を観察する際の観察者の視野角に関連する視野角関連情報を取得する視野角関連情報取得部と、視野角関連情報に応じて、原画像内の対象領域の色を補正する色補正部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像処理装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
同じ色を有し、異なる面積を有する２つの領域が観察される場合には、観察者は、該２つの領域の色を異なる色と認識する。具体的には、観察者は、面積の大きな領域の色が面積の小さな領域の色よりも明るく鮮やかである、と認識する。この現象は、面積効果と呼ばれている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３９６０２号公報
【特許文献２】特開２００６−３３００９４号公報
【非特許文献１】橋本美菜, 面積効果によるマッチング色の変化, 高知工科大学 情報システム工学科 平成１６年度学士学位論文, 2005
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
観察者が画像表示装置によって表示面に表示された画像を観察する場合にも、面積効果が発生する。すなわち、観察者が表示面から第１の距離だけ離れた位置で画像内の領域を観察する場合と、観察者が表示面から第１の距離よりも大きな第２の距離だけ離れた位置で該画像内の該領域を観察する場合とでは、観察者によって認識される該画像内の該領域の色は、異なっている。これは、観察者と表示面との間の距離に応じて、観察者によって観察される画像内の領域の面積が異なっているためである。換言すれば、観察者と表示面との間の距離に応じて、観察者が画像内の領域を観察する際の観察者の視野角が異なっているためである。
【０００５】
しかしながら、従来の画像表示装置では、観察者の視野角については、考慮されていなかった。
【０００６】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、観察者の視野角を考慮して画像を表示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
［適用例１］ 画像処理装置であって、
観察者が原画像に含まれる対象領域を観察する際の前記観察者の視野角に関連する視野角関連情報を取得する視野角関連情報取得部と、
前記視野角関連情報に応じて、前記原画像内の前記対象領域の色を補正する色補正部と、
を備える、画像処理装置。
【０００９】
この画像処理装置では、視野角関連情報に応じて原画像内の対象領域の色が補正されるため、観察者の視野角を考慮して画像を表示することができる。
【００１０】
［適用例２］ 適用例１記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、実際の視野角で前記観察者によって認識される前記対象領域の色が、所定の視野角で前記観察者によって認識される前記対象領域の色と同じになるように、前記対象領域の色を補正する、画像処理装置。
【００１１】
こうすれば、観察者は、実際の視野角に関わらず、所定の視野角で認識される色で、対象領域の色を認識することができる。
【００１２】
［適用例３］ 適用例１ないし２のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、前記対象領域の彩度を補正する、画像処理装置。
【００１３】
［適用例４］ 適用例１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、前記対象領域の輝度を補正する、画像処理装置。
【００１４】
［適用例５］ 適用例１ないし４のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記視野角関連情報は、
前記観察者と、前記補正済みの画像が表示される表示面と、の間の距離を示す情報を含む、画像処理装置。
【００１５】
このように、視野角関連情報が観察者と表示面との間の距離を示す情報を含んでいれば、対象領域の色を適切に補正することができる。
【００１６】
［適用例６］ 適用例５記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、
複数種の色補正テーブルを備え、
前記色補正部は、前記対象領域のサイズに応じて、前記複数種の色補正テーブルのうちの少なくとも１種類の色補正テーブルを参照して、前記対象領域の色を補正する、画像処理装置。
【００１７】
こうすれば、対象領域のサイズに応じた色補正テーブルが参照されるため、対象領域のサイズに応じて、対象領域の色を適切に補正することができる。
【００１８】
［適用例７］ 適用例１ないし６のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、前記原画像に含まれる複数の領域のうち、前記視野角関連情報に応じて設定される所定サイズ以上のサイズを有する領域を、前記対象領域として選択する、画像処理装置。
【００１９】
観察者は、比較的小さなサイズを有する領域に関しては、視野角の変化に応じた色の変化をあまり認識しない。したがって、上記のようにすれば、色の補正を効率良く実行することができる。
【００２０】
［適用例８］ 画像表示装置であって、
適用例１ないし７のいずれかに記載の画像処理装置と、
前記補正済みの画像を表示面に表示するための表示部と、
を備える、画像表示装置。
【００２１】
なお、この発明は、画像処理装置および方法、画像表示装置および方法、こ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、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の種々の態様で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．視野角と色との関係：
Ｂ．プロジェクタの構成：
Ｃ．画像処理：
【００２３】
Ａ．視野角と色との関係：
実施例の具体的な説明に先行して、観察者の視野角と、観察者によって認識される色と、の関係について説明する。
【００２４】
図１は、観察者の視野角を示す説明図である。図１（Ａ）〜（Ｃ）では、観察者が対象物を観察する際の３種類の視野角が示されている。
【００２５】
図１（Ａ），（Ｃ）では、観察者は、第１の対象物を観察する。図１（Ｂ）では、観察者は、第２の対象物を観察する。第２の対象物の面積Ｓ２は、第１の対象物Ｓ１の面積よりも小さい。また、図１（Ａ），（Ｂ）では、観察者は、対象物から距離Ｄ１だけ離れた位置で、対象物を観察する。図１（Ｃ）では、観察者は、対象物から距離Ｄ２だけ離れた位置で、対象物を観察する。第２の観察距離Ｄ２は、第１の観察距離Ｄ１よりも大きい。
【００２６】
図１（Ａ）では、観察者は、第１の視野角θ１で第１の対象物を観察する。図１（Ｂ）では、観察者は、第２の視野角θ２で第２の対象物を観察する。第２の視野角θ２は、第１の視野角θ１よりも小さい。これは、図１（Ａ），（Ｂ）では、観察距離Ｄ１は同じであるが、第２の対象物の面積Ｓ２が、第１の対象物の面積Ｓ１よりも小さいためである。
【００２７】
また、図１（Ｃ）では、観察者は、第３の視野角θ３で第１の対象物を観察している。第３の視野角θ３は、第１の視野角θ１よりも小さい。これは、図１（Ａ），（Ｃ）では、対象物の面積Ｓ１は同じであるが、第２の観察距離Ｄ２が第１の観察距離Ｄ１よりも大きいためである。
【００２８】
第１の対象物と第２の対象物とは、同じ色（例えば赤色）を有する。図１（Ａ）の場合と図１（Ｂ）の場合とでは、観察者は、図１（Ａ）の場合に、対象物の色がより明るく鮮やかである、と認識する。これは、第１の視野角θ１が、第２の視野角θ２よりも大きいためである。また、図１（Ａ）の場合と図１（Ｃ）の場合とでは、観察者は、図１（Ａ）の場合に、対象物の色がより明るく鮮やかである、と感じる。これは、第１の視野角θ１が、第３の視野角θ３よりも大きいためである。
【００２９】
このように、観察者は、対象物の色が同じであるにも関わらず、視野角θ１〜θ３に応じて、対象物の色を異なる色と認識する。
【００３０】
図２は、視野角と、観察者によって認識される色と、の関係を示す説明図である。具体的には、図２（Ａ）は、視野角と、観察者によって認識される輝度と、の関係を示しており、図２（Ｂ）は、視野角と、観察者によって認識される彩度と、の関係を示している。
【００３１】
図２（Ａ）に示すように、視野角が比較的大きい場合には、観察者は、対象物の輝度が比較的高い、と認識する。より具体的には、視野角が０°〜２０°の範囲では、観察者は、視野角が大きい程、輝度が大きい、と認識する。ただし、視野角が２０°〜３０°の範囲では、観察者は、視野角が大きい程、輝度が小さい、と認識する。
【００３２】
また、図２（Ｂ）に示すように、視野角が比較的大きい場合には、観察者は、対象物の彩度が比較的高い、と認識する。より具体的には、視野角が０°〜２０°の範囲では、観察者は、視野角が大きい程、彩度が大きい、と認識する。ただし、視野角が２０°〜３０°の範囲では、観察者は、視野角が大きい程、彩度が小さい、と認識する。
【００３３】
なお、図２（Ａ），（Ｂ）から分かるように、視野角の変化に応じた輝度の変化および彩度の変化は、視野角が０°〜２０°の範囲では、比較的大きく、視野角が２０°〜３０°の範囲では、比較的小さい。このため、視野角が０°〜２０°の範囲では、観察者は、輝度の変化および彩度の変化とを比較的認識し易いが、視野角が２０°〜３０°の範囲では、観察者は、輝度の変化および彩度の変化とを比較的認識し難い。図２（Ａ），（Ｂ）から分かるように、視野角が２０°〜３０°の範囲では、観察者は、輝度の変化よりも、彩度の変化を、認識し易い。
【００３４】
図２（Ａ），（Ｂ）に示す傾向は、色相に関わらず、発生する。なお、観察者は、視野角の変化に応じた色相の変化を、殆ど認識しない。
【００３５】
本実施例では、上記のような、視野角と、観察者によって認識される色と、の関係を考慮して、画像が表示される。具体的には、観察者の視野角に関わらず、換言すれば、観察者と画像の表示面との間の距離に関わらず、観察者が画像内の領域の色をほぼ同じと認識するように、工夫されている。
【００３６】
Ｂ．プロジェクタの構成：
図３は、実施例におけるプロジェクタＰＪの概略構成を示す説明図である。このプロジェクタＰＪは、リア投写型のプロジェクタである。リア投写型のプロジェクタＰＪでは、スクリーンＳＣの背面側に画像を表す光が投写され、観察者は、スクリーンＳＣの表面側から画像を観察する。
【００３７】
プロジェクタＰＪは、照明光学系１１０と、３つの液晶ライトバルブ１２０Ｒ，Ｇ，Ｂと、投写光学系１３０と、プロジェクタＰＪの全体を制御する制御回路２００と、を備えている。なお、図１では、光学系の図示は、かなり簡略化されている。
【００３８】
照明光学系１１０は、光源ランプ１１２を含んでいる。照明光学系１１０は、光源ランプ１１２から射出された光を３つの色光（赤色光，緑色光，青色光）に分離して、３つの色光を射出する。
【００３９】
３つの液晶ライトバルブ１２０Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ、照明光学系１１０から射出された３つの色光を変調する。これにより、各液晶ライトバルブ１２０Ｒ，Ｇ，Ｂの射出面には、各色の画像を表す光（画像光）が形成される。
【００４０】
投写光学系１３０は、３つの液晶ライトバルブ１２０Ｒ，Ｇ，Ｂに形成された３つの色の画像光をスクリーンＳＣ上に投写して、スクリーンＳＣ上にカラー画像を表示する。
【００４１】
制御回路２００は、ＣＰＵとメモリとを備えており、メモリには、画像処理部２１０として機能するコンピュータプログラムが格納されている。なお、画像処理部２１０の機能は、ＣＰＵがメモリ内のコンピュータプログラムを実行することによって実現される。
【００４２】
画像処理部２１０は、種々の画像処理を実行可能である。例えば、画像処理部２１０は、原画像を表す原画像データに対して画像処理を施し、処理済み画像を表す処理済み画像データを生成する。画像処理部２１０は、処理済み画像データを、液晶ライトバルブ１２０Ｒ，Ｇ，Ｂに供給する。
【００４３】
画像処理部２１０は、視野角関連情報取得部２２０と、色補正部２３０と、を備えている。
【００４４】
視野角関連情報取得部２２０は、観察者が原画像に含まれる対象領域を観察する際の観察者の視野角に関連する情報を取得する。本実施例では、視野角関連情報取得部２２０は、視野角関連情報として、観察者とスクリーンＳＣとの間の距離を取得する。
【００４５】
色補正部２３０は、取得済みの視野角関連情報に応じて、原画像に含まれる対象領域に対して色補正処理を施す。色補正部２３０は、予め準備された複数種の色補正テーブルを備えており、該複数種の色補正テーブルを利用して色補正処理を実行する。この色補正処理によって、観察者は、視野角に依存せずに、換言すれば、観察者とスクリーンＳＣとの間の距離に依存せずに、スクリーンＳＣ上に表示された対象領域の色を認識することができる。
【００４６】
図４は、４種類の色補正テーブルＴ１〜Ｔ４を示す説明図である。図４（Ａ）〜（Ｄ）に示す色補正テーブルＴ１〜Ｔ４は、それぞれ、視野角４°，１０°，２０°，３０°用のテーブルである。
【００４７】
各テーブルＴ１〜Ｔ４は、３次元ルックアップテーブルである。各テーブルＴ１〜Ｔ４には、複数組の入力値に対応して複数組の出力値が登録されている。具体的には、第１のテーブルＴ１（図４（Ａ））には、複数組の入力値（Ｈ，Ｌ，Ｓ）に対応して複数組の出力値（Ｈ4，Ｌ4，Ｓ4）が登録されている。同様に、第２，第３，第４のテーブルＴ２，Ｔ３，Ｔ４（図４（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ））には、それぞれ、複数組の入力値（Ｈ，Ｌ，Ｓ）に対応して、複数組の出力値（Ｈ10，Ｌ10，Ｓ10），（Ｈ20，Ｌ20，Ｓ20），（Ｈ30，Ｌ30，Ｓ30）が登録されている。なお、Ｈ，Ｌ，Ｓは、それぞれ、色相（Hue），輝度（Lightness），彩度（Saturation）の値を示す。
【００４８】
色補正部２３０は、４つのテーブルＴ１〜Ｔ４のうちの１つのテーブルを参照することによって、入力値に対応する出力値を得ることができる。
【００４９】
図４に示す４つのテーブルＴ１〜Ｔ４は、図２（Ａ），（Ｂ）に示す傾向を考慮して作成されている。すなわち、４つのテーブルＴ１〜Ｔ４は、観察者が、視野角に関わらず、画像内の対象領域の色をほぼ同じと認識するように、作成されている。
【００５０】
具体的には、本実施例では、視野角１０°用の第２のテーブルＴ２が基準テーブルとして利用される。第２のテーブルＴ２は、視野角１０°で観察者によって認識される対象領域の色が、目標の色に等しくなるように、設定される。なお、目標の色は、例えば、メーカによって定められる。そして、第１のテーブルＴ１は、視野角４°で観察者によって認識される対象領域の色が、視野角１０°で観察者によって認識される対象領域の色と同じになるように、設定される。同様に、第３のテーブルＴ３は、視野角２０°で認識される対象領域の色が、視野角１０°で認識される色と同じになるように、設定される。第４のテーブルＴ４は、視野角３０°で認識される対象領域の色が、視野角１０°で認識される色と同じになるように、設定される。
【００５１】
すなわち、図２（Ａ），（Ｂ）から分かるように、視野角４°用の第１のテーブルＴ１は、出力輝度値Ｌ4および出力彩度値Ｓ4が入力輝度値Ｌおよび入力彩度値Ｓよりも大きくなるように、設定されている。また、視野角２０°用の第３のテーブルＴ３と視野角３０°用の第４のテーブルＴ４とは、それぞれ、出力輝度値Ｌ20，Ｌ30および出力彩度値Ｓ20，Ｓ30が入力輝度値Ｌおよび入力彩度値Ｓよりも大きくなるように、設定されている。前述のように、観察者は視野角の変化に応じた色相の変化を殆ど認識しないため、各テーブルＴ１〜Ｔ４に登録された各出力色相値Ｈ4，Ｈ10，Ｈ20，Ｈ30は互いに同じ値である。
【００５２】
なお、本実施例では、基準テーブルである第２のテーブルＴ２に登録された入力値（Ｈ，Ｌ，Ｓ）と出力値（Ｈ10，Ｌ10，Ｓ10）とは、異なる値であるが、これに代えて、入力値（Ｈ，Ｌ，Ｓ）と出力値（Ｈ10，Ｌ10，Ｓ10）とは、同じ値であってもよい。また、本実施例では、出力色相値Ｈ4，Ｈ10，Ｈ20，Ｈ30は、入力色相値Ｈと同じ値であるが、異なる値であってもよい。
【００５３】
なお、本実施例における照明光学系１１０と３つの液晶ライトバルブ１２０Ｒ，Ｇ，Ｂと投写光学系１３０とが本発明における表示部に相当し、スクリーンＳＣが本発明における表示面に相当する。
【００５４】
Ｃ．画像処理：
図５は、画像処理部２１０の一連の処理の手順を示すフローチャートである。なお、図５の処理は、画像処理部２１０によって提供されるメニュー画面を介して、観察者（ユーザ）が色補正処理の実行を指示した際に実行される。
【００５５】
ステップＳ１１０では、視野角関連情報取得部２２０は、視野角関連情報を取得する。前述のように、本実施例では、視野角関連情報として、観察者とスクリーンＳＣとの間の距離を示す情報（距離情報）が取得される。具体的には、視野角関連情報取得部２２０は、画像処理部２１０によって準備されるインタフェース画面を介して観察者（ユーザ）によって入力された距離情報を取得する。
【００５６】
ステップＳ１２０では、色補正部２３０は、原画像内において、色補正処理の対象領域を特定する。具体的には、まず、原画像が複数の色領域に区分される。各色領域は、ほぼ同じ色を有する領域であり、連続する複数の画素を含んでいる。色領域の区分は、原画像を構成する各画素の色に基づいて、換言すれば、原画像データ（ＲＧＢデータ）を構成する各画素データの値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に基づいて、実行される。そして、区分された複数の色領域のうち、所定のサイズ（画素数）以上の領域が色補正処理の対象領域として特定される。
【００５７】
図６は、図５のステップＳ１２０の処理内容を示す説明図である。図６（Ａ）は、原画像データによって表される原画像を示している。図６（Ａ）では、原画像に含まれる比較的大きなサイズを有する３つの色領域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃが例示されている。
【００５８】
図６（Ｂ）は、色領域と画素数との関係を示している。図中、横軸は、３つの色領域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃを示しており、縦軸は、画素数Ｎを示している。縦軸には、値Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄが示されている。第１の色領域Ｗａの画素数Ｎは、値Ｎａより小さい。第２の色領域Ｗｂの画素数Ｎは、値Ｎａよりも大きく値Ｎｂよりも小さい。第３の色領域Ｗｃの画素数Ｎは、値Ｎｂよりも大きく値Ｎｃよりも小さい。
【００５９】
ステップＳ１２０では、上記のように、３つの色領域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃの画素数Ｎが算出される。そして、３つの色領域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃのうち、画素数Ｎが値Ｎａ以上である２つの色領域Ｗｂ，Ｗｃが、色補正処理の対象領域として特定される。
【００６０】
ところで、値Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄは、それぞれ、視野角４°，１０°，２０°，３０°に対応する値である。例えば、画素数Ｎａ個の領域は、観察距離Ｄにおいて、観察者によって視野角４°で観察される領域である。また、画素数Ｎｃ個の領域は、該観察距離Ｄにおいて、観察者によって視野角２０°で観察される領域である。
【００６１】
上記の説明から分かるように、値Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄは、観察距離Ｄに応じて決定される値である。具体的には、図１（Ａ）〜（Ｃ）から分かるように、視野角は、実際には、スクリーンＳＣ上における対象領域の面積と、観察者とスクリーンＳＣとの間の観察距離Ｄと、に基づいて、定まる。なお、対象領域の面積は、対象領域の画素数と、スクリーンＳＣにおける１画素あたりの面積と、の積で表される。リアプロジェクタＰＪでは、スクリーンＳＣにおける１画素あたりの面積は一定であり、既知である。したがって、ステップＳ１１０で得られる観察距離Ｄを用いれば、視野角４°，１０°，２０°，３０°に対応する画素数の値Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄを求めることができる。
【００６２】
なお、本実施例では、複数組の観察距離Ｄと４つの値Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄとの関係が、予め図示しないテーブルに格納されている。視野角関連情報取得部２２０は、ステップＳ１１０において、観察距離Ｄを取得した際に、該テーブルを参照して、観察距離Ｄに対応する４つの値Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄを取得する。
【００６３】
ステップＳ１３０（図５）では、色補正部２３０は、原画像データ（ＲＧＢデータ）に対して色補正処理を実行して、補正済み画像データ（ＲＧＢデータ）を生成する。
【００６４】
ステップＳ１４０（図５）では、画像処理部２１０は、補正済み画像データを液晶ライトバルブＲ，Ｇ，Ｂに供給する。このとき、スクリーンＳＣ上には、補正済み画像データによって表される補正済み画像が表示される。
【００６５】
なお、ステップＳ１２０〜Ｓ１４０の処理は、順次与えられる原画像毎に実行される。
【００６６】
図７は、図５のステップＳ１３０の色補正処理の具体的な内容を示すフローチャートである。
【００６７】
ステップＳ２０２では、ＲＧＢ色空間からＨＬＳ色空間への変換処理が実行される。この処理によって、原画像データ（ＲＧＢデータ）から第１の中間画像データ（ＨＬＳデータ）が生成される。なお、ＨＬＳ色空間は、色相（Hue），輝度（Lightness），彩度（Saturation）の３つの成分からなる色空間であり、ＨＳＬ色空間，ＨＳＩ色空間とも呼ばれている。
【００６８】
ステップＳ２０４では、第１の中間画像データ（ＨＬＳデータ）の画素が順次選択される。
【００６９】
ステップＳ２０６では、ステップＳ２０４で選択された画素が、ステップＳ１２０で特定された対象領域内の画素であるか否かが判断される。選択された画素が対象領域内の画素である場合には、ステップＳ２０８に進み、選択された画素が対象領域内の画素でない場合には、ステップＳ２１０に進む。
【００７０】
ステップＳ２０８では、選択された画素に対して、色補正処理が実行される。色補正処理では、該選択された画素を含む対象領域の画素数Ｎに応じて、１つまたは２つの色補正テーブルが参照される。そして、入力値（Ｈ，Ｌ，Ｓ）に対する補正済みの値が決定される。
【００７１】
具体的には、選択された画素を含む対象領域の画素数Ｎが４つの値Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄのいずれかと等しい場合には、１つの色補正テーブルが選択される。例えば、選択された画素を含む対象領域の画素数Ｎが値Ｎａである場合には、視野角４°用の第１のテーブルＴ１が選択される。このとき、色補正部２３０は、第１のテーブルＴ１を参照して、入力値（Ｈ，Ｌ，Ｓ）に対応する出力値（Ｈ4，Ｌ4，Ｓ4）を、補正済みの値として決定する。
【００７２】
一方、選択された画素を含む対象領域の画素数Ｎが４つの値Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄと等しくない場合には、２つのテーブルが選択されて、補間処理が実行される。例えば、選択された画素を含む対象領域（例えば色領域Ｗｃ）の画素数Ｎが値Ｎｂよりも大きく値Ｎｃよりも小さい場合には、視野角１０°用の第２のテーブルＴ２と、視野角２０°用の第３のテーブルＴ３と、が選択される。このとき、色補正部２３０は、第２のテーブルＴ２を参照して、入力値（Ｈ，Ｌ，Ｓ）に対応する第１の出力値（Ｈ10，Ｌ10，Ｓ10）を取得すると共に、第３のテーブルＴ３を参照して、入力値（Ｈ，Ｌ，Ｓ）に対応する第２の出力値（Ｈ20，Ｌ20，Ｓ20）を取得する。そして、色補正部２３０は、２つの出力値（Ｈ10，Ｌ10，Ｓ10），（Ｈ20，Ｌ20，Ｓ20）を用いて補間処理を実行し、補正済みの値を求める。
【００７３】
ステップＳ２０８の処理を実行することによって、選択された画素の色、具体的には、選択された画素の輝度および彩度が変更される。
【００７４】
ステップＳ２１０では、第１の中間画像データ（ＨＬＳデータ）内に未選択の画素が存在するか否かが判断される。未選択の画素が存在する場合には、ステップＳ２０４に戻り、ステップＳ２０４〜Ｓ２１０の処理が繰り返し実行される。一方、未選択の画素が存在しない場合には、ステップＳ２１２に進む。
【００７５】
ステップＳ２０４〜Ｓ２１０の処理によって、第１の中間画像データ（ＨＬＳデータ）から第２の中間画像データ（ＨＬＳデータ）が生成される。
【００７６】
ステップＳ２１２では、ＨＬＳ色空間からＲＧＢ色空間への変換処理が実行される。この処理によって、第２の中間画像データ（ＨＬＳデータ）から補正済み画像データ（ＲＧＢデータ）が生成される。
【００７７】
上記のように、図７の処理（すなわち図５のステップＳ１３０の処理）を実行することによって、原画像データ（ＲＧＢデータ）に対して色補正処理が施された補正済み画像データ（ＲＧＢデータ）が得られる。
【００７８】
なお、本実施例では、画素数Ｎａ未満の色領域内の画素に対してはステップＳ２０８の色補正処理は施されない。これは、比較的小さなサイズを有する色領域については、観察者は、視野角の変化に応じた色（輝度・彩度）の変化をあまり認識しないためである。
【００７９】
以上説明したように、本実施例では、原画像に含まれる対象領域を観察する際の観察者の視野角に関連する距離情報が取得され、該距離情報に応じて、原画像内の対象領域の色が補正される。このため、観察者の視野角を考慮して、スクリーンＳＣ上に補正済み画像を表示することが可能となる。
【００８０】
特に、本実施例では、観察者によって実際の視野角で認識される対象領域の色が、観察者によって視野角１０°で認識される対象領域の色と同じになるように、色補正処理が実行されている。このため、観察者は、実際の視野角に関わらず、換言すれば、観察者とスクリーンＳＣとの間の実際の距離に関わらず、視野角１０°で認識される色で、対象領域の色を認識することができる。
【００８１】
また、本実施例では、４種類の色補正テーブルＴ１〜Ｔ４が利用されており、対象領域のサイズに応じた１つまたは２つの色補正テーブルが参照されるため、対象領域のサイズに応じて、対象領域の色を適切に補正することができる。
【００８２】
なお、この発明は上記の実施例や実施形態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。
【００８３】
（１）上記実施例では、ステップＳ１１０において、観察者によって距離情報が入力されているが、これに代えて、プロジェクタＰＪが距離センサを備え、距離センサが観察者とスクリーンＳＣとの間の距離を検出してもよい。
【００８４】
（２）上記実施例では、視野角関連情報として、観察者とスクリーンＳＣとの間の距離を示す情報が利用されているが、これに代えて、観察者がスクリーンＳＣの全体を見るときの観察者の視野角（全視野角）を示す情報が利用されてもよい。この場合にも、画像の全画素数が既知であるため、全視野角に応じて、視野角４°，１０°，２０°，３０°に対応する画素数Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄを求めることができる。
【００８５】
すなわち、一般には、観察者が原画像に含まれる対象領域を観察する際の観察者の視野角に関連する視野角関連情報が取得されればよい。
【００８６】
ただし、観察者が全視野角を見積もって入力するのは、観察者が距離情報を見積もって入力するよりも困難である。したがって、上記実施例にように、観察者が距離情報を入力すれば、対象領域の色をより適切に補正することができるという利点がある。
【００８７】
（３）上記実施例では、原画像に含まれる複数の色領域のうち、視野角４°に対応する画素数Ｎａ個未満の色領域は、色補正処理の対象領域として選択されていないが、これに代えて、選択されてもよい。こうすれば、原画像に含まれるすべての色領域の色を補正することができる。なお、この場合には、例えば、画素数Ｎａ個未満の色領域の色は、視野角４°用の第１の色補正テーブルＴ１を用いて、補正されればよい。
【００８８】
一般には、原画像に含まれる少なくとも一部の対象領域の色が補正されればよい。
【００８９】
ただし、上記実施例のように、複数の色領域のうちの比較的大きなサイズを有する色領域が対象領域として選択されれば、色補正処理を効率良く実行することができるという利点がある。
【００９０】
（４）上記実施例では、対象領域の輝度と彩度とが補正されているが、これに代えて、彩度のみが補正されるようにしてもよいし、輝度のみが補正されるようにしてもよい。ただし、観察者が認識する視野角の変化に応じた色の変化を考慮すると、少なくとも対象領域の彩度を補正することが好ましい。
【００９１】
（５）上記実施例では、プロジェクタは、液晶ライトバルブを備えているが、これに代えて、ＤＭＤ（ディジタル・マイクロミラー・デバイス）（ＴＩ社の商標）などのマイクロミラー型光変調装置を備えていてもよい。あるいは、プロジェクタは、高輝度ブラウン管や、プラズマディスプレイパネル、エレクトロルミネッセンスディスプレイパネル、発光ダイオード型ディスプレイパネル、フィールドエミッションディスプレイパネルなどを備えていてもよい。このように、表示部としては、非自発光型のデバイスや、自発光型のデバイスを用いることができる。
【００９２】
（６）上記実施例では、リア投写型のプロジェクタに本発明が適用されているが、これに代えて、直視型の画像表示装置に本発明が適用されてもよい。あるいは、フロント投写型のプロジェクタに本発明が適用されてもよい。フロント投写型のプロジェクタでは、スクリーンＳＣの表面側に画像を表す光が投写され、観察者は、スクリーンＳＣの表面側から画像を観察する。
【００９３】
フロント投写型のプロジェクタが利用される場合にも、ステップＳ１１０において、視野角関連情報として、観察者と表示面（スクリーン）との間の距離情報が取得されればよい。
【００９４】
ところで、リア投写型のプロジェクタや直視型の画像表示装置では、通常、画像のサイズは表示面（スクリーン）のサイズと一致しており、表示面における１画素あたりの面積は一定である。しかしながら、フロント投写型のプロジェクタでは、通常、画像のサイズは表示面（スクリーン）のサイズよりも小さく、画像のサイズは変更され得る。例えば、画像のサイズは、プロジェクタと表示面（スクリーン）との間の距離に応じて、変更され得る。また、画像のサイズは、投写レンズ（ズームレンズ）の倍率によって、変更され得る。このため、フロント投写型のプロジェクタが利用される場合には、表示面（スクリーン）における１画素あたりの面積は変更され得る。
【００９５】
したがって、フロント投写型のプロジェクタに本発明が適用される場合には、プロジェクタは、視野角関連情報として、さらに、プロジェクタと表示面（スクリーン）との間の距離情報と、投写レンズの倍率と、を取得することが好ましい。なお、プロジェクタと表示面（スクリーン）との間の距離は、例えば、インタフェース画面を介して観察者（ユーザ）によって入力されてもよいし、距離センサによって計測されてもよい。また、投写レンズの倍率は、例えば、投写レンズのズーム位置を検出するためのセンサによって検出されてもよいし、インタフェース画面を介して観察者（ユーザ）によって入力されてもよい。こうすれば、プロジェクタは、プロジェクタと表示面との間の距離情報と、投写レンズの倍率情報と、に応じて、表示面（スクリーン）における１画素あたりの面積を決定することができる。
【００９６】
一般には、本発明は、画像処理装置と、補正済みの画像を表示面に表示するための表示部と、を備える画像表示装置に適用可能である。
【００９７】
（７）上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】観察者の視野角を示す説明図である。
【図２】視野角と、観察者によって認識される色と、の関係を示す説明図である。
【図３】実施例におけるプロジェクタＰＪの概略構成を示す説明図である。
【図４】４種類の色補正テーブルを示す説明図である。
【図５】画像処理部２１０の一連の処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】図５のステップＳ１２０の処理内容を示す説明図である。
【図７】図５のステップＳ１３０の色補正処理の具体的な内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９９】
１１０…照明光学系
１１２…光源ランプ
１２０Ｒ，Ｇ，Ｂ…液晶ライトバルブ
１３０…投写光学系
２００…制御回路
２１０…画像処理部
２２０…視野角関連情報取得部
２３０…色補正部
ＰＪ…プロジェクタ
ＳＣ…スクリーン
Ｔ１〜Ｔ４…色補正テーブル
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像処理装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
同じ色を有し、異なる面積を有する２つの領域が観察される場合には、観察者は、該２つの領域の色を異なる色と認識する。具体的には、観察者は、面積の大きな領域の色が面積の小さな領域の色よりも明るく鮮やかである、と認識する。この現象は、面積効果と呼ばれている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３９６０２号公報
【特許文献２】特開２００６−３３００９４号公報
【非特許文献１】橋本美菜, 面積効果によるマッチング色の変化, 高知工科大学 情報システム工学科 平成１６年度学士学位論文, 2005
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
観察者が画像表示装置によって表示面に表示された画像を観察する場合にも、面積効果が発生する。すなわち、観察者が表示面から第１の距離だけ離れた位置で画像内の領域を観察する場合と、観察者が表示面から第１の距離よりも大きな第２の距離だけ離れた位置で該画像内の該領域を観察する場合とでは、観察者によって認識される該画像内の該領域の色は、異なっている。これは、観察者と表示面との間の距離に応じて、観察者によって観察される画像内の領域の面積が異なっているためである。換言すれば、観察者と表示面との間の距離に応じて、観察者が画像内の領域を観察する際の観察者の視野角が異なっているためである。
【０００５】
しかしながら、従来の画像表示装置では、観察者の視野角については、考慮されていなかった。
【０００６】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、観察者の視野角を考慮して画像を表示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
［適用例１］ 画像処理装置であって、
観察者が原画像に含まれる対象領域を観察する際の前記観察者の視野角に関連する視野角関連情報を取得する視野角関連情報取得部と、
前記視野角関連情報に応じて、前記原画像内の前記対象領域の色を補正する色補正部と、
を備える、画像処理装置。
【０００９】
この画像処理装置では、視野角関連情報に応じて原画像内の対象領域の色が補正されるため、観察者の視野角を考慮して画像を表示することができる。
【００１０】
［適用例２］ 適用例１記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、実際の視野角で前記観察者によって認識される前記対象領域の色が、所定の視野角で前記観察者によって認識される前記対象領域の色と同じになるように、前記対象領域の色を補正する、画像処理装置。
【００１１】
こうすれば、観察者は、実際の視野角に関わらず、所定の視野角で認識される色で、対象領域の色を認識することができる。
【００１２】
［適用例３］ 適用例１ないし２のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、前記対象領域の彩度を補正する、画像処理装置。
【００１３】
［適用例４］ 適用例１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、前記対象領域の輝度を補正する、画像処理装置。
【００１４】
［適用例５］ 適用例１ないし４のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記視野角関連情報は、
前記観察者と、前記補正済みの画像が表示される表示面と、の間の距離を示す情報を含む、画像処理装置。
【００１５】
このように、視野角関連情報が観察者と表示面との間の距離を示す情報を含んでいれば、対象領域の色を適切に補正することができる。
【００１６】
［適用例６］ 適用例５記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、
複数種の色補正テーブルを備え、
前記色補正部は、前記対象領域のサイズに応じて、前記複数種の色補正テーブルのうちの少なくとも１種類の色補正テーブルを参照して、前記対象領域の色を補正する、画像処理装置。
【００１７】
こうすれば、対象領域のサイズに応じた色補正テーブルが参照されるため、対象領域のサイズに応じて、対象領域の色を適切に補正することができる。
【００１８】
［適用例７］ 適用例１ないし６のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、前記原画像に含まれる複数の領域のうち、前記視野角関連情報に応じて設定される所定サイズ以上のサイズを有する領域を、前記対象領域として選択する、画像処理装置。
【００１９】
観察者は、比較的小さなサイズを有する領域に関しては、視野角の変化に応じた色の変化をあまり認識しない。したがって、上記のようにすれば、色の補正を効率良く実行することができる。
【００２０】
［適用例８］ 画像表示装置であって、
適用例１ないし７のいずれかに記載の画像処理装置と、
前記補正済みの画像を表示面に表示するための表示部と、
を備える、画像表示装置。
【００２１】
なお、この発明は、画像処理装置および方法、画像表示装置および方法、こ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、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の種々の態様で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．視野角と色との関係：
Ｂ．プロジェクタの構成：
Ｃ．画像処理：
【００２３】
Ａ．視野角と色との関係：
実施例の具体的な説明に先行して、観察者の視野角と、観察者によって認識される色と、の関係について説明する。
【００２４】
図１は、観察者の視野角を示す説明図である。図１（Ａ）〜（Ｃ）では、観察者が対象物を観察する際の３種類の視野角が示されている。
【００２５】
図１（Ａ），（Ｃ）では、観察者は、第１の対象物を観察する。図１（Ｂ）では、観察者は、第２の対象物を観察する。第２の対象物の面積Ｓ２は、第１の対象物Ｓ１の面積よりも小さい。また、図１（Ａ），（Ｂ）では、観察者は、対象物から距離Ｄ１だけ離れた位置で、対象物を観察する。図１（Ｃ）では、観察者は、対象物から距離Ｄ２だけ離れた位置で、対象物を観察する。第２の観察距離Ｄ２は、第１の観察距離Ｄ１よりも大きい。
【００２６】
図１（Ａ）では、観察者は、第１の視野角θ１で第１の対象物を観察する。図１（Ｂ）では、観察者は、第２の視野角θ２で第２の対象物を観察する。第２の視野角θ２は、第１の視野角θ１よりも小さい。これは、図１（Ａ），（Ｂ）では、観察距離Ｄ１は同じであるが、第２の対象物の面積Ｓ２が、第１の対象物の面積Ｓ１よりも小さいためである。
【００２７】
また、図１（Ｃ）では、観察者は、第３の視野角θ３で第１の対象物を観察している。第３の視野角θ３は、第１の視野角θ１よりも小さい。これは、図１（Ａ），（Ｃ）では、対象物の面積Ｓ１は同じであるが、第２の観察距離Ｄ２が第１の観察距離Ｄ１よりも大きいためである。
【００２８】
第１の対象物と第２の対象物とは、同じ色（例えば赤色）を有する。図１（Ａ）の場合と図１（Ｂ）の場合とでは、観察者は、図１（Ａ）の場合に、対象物の色がより明るく鮮やかである、と認識する。これは、第１の視野角θ１が、第２の視野角θ２よりも大きいためである。また、図１（Ａ）の場合と図１（Ｃ）の場合とでは、観察者は、図１（Ａ）の場合に、対象物の色がより明るく鮮やかである、と感じる。これは、第１の視野角θ１が、第３の視野角θ３よりも大きいためである。
【００２９】
このように、観察者は、対象物の色が同じであるにも関わらず、視野角θ１〜θ３に応じて、対象物の色を異なる色と認識する。
【００３０】
図２は、視野角と、観察者によって認識される色と、の関係を示す説明図である。具体的には、図２（Ａ）は、視野角と、観察者によって認識される輝度と、の関係を示しており、図２（Ｂ）は、視野角と、観察者によって認識される彩度と、の関係を示している。
【００３１】
図２（Ａ）に示すように、視野角が比較的大きい場合には、観察者は、対象物の輝度が比較的高い、と認識する。より具体的には、視野角が０°〜２０°の範囲では、観察者は、視野角が大きい程、輝度が大きい、と認識する。ただし、視野角が２０°〜３０°の範囲では、観察者は、視野角が大きい程、輝度が小さい、と認識する。
【００３２】
また、図２（Ｂ）に示すように、視野角が比較的大きい場合には、観察者は、対象物の彩度が比較的高い、と認識する。より具体的には、視野角が０°〜２０°の範囲では、観察者は、視野角が大きい程、彩度が大きい、と認識する。ただし、視野角が２０°〜３０°の範囲では、観察者は、視野角が大きい程、彩度が小さい、と認識する。
【００３３】
なお、図２（Ａ），（Ｂ）から分かるように、視野角の変化に応じた輝度の変化および彩度の変化は、視野角が０°〜２０°の範囲では、比較的大きく、視野角が２０°〜３０°の範囲では、比較的小さい。このため、視野角が０°〜２０°の範囲では、観察者は、輝度の変化および彩度の変化とを比較的認識し易いが、視野角が２０°〜３０°の範囲では、観察者は、輝度の変化および彩度の変化とを比較的認識し難い。図２（Ａ），（Ｂ）から分かるように、視野角が２０°〜３０°の範囲では、観察者は、輝度の変化よりも、彩度の変化を、認識し易い。
【００３４】
図２（Ａ），（Ｂ）に示す傾向は、色相に関わらず、発生する。なお、観察者は、視野角の変化に応じた色相の変化を、殆ど認識しない。
【００３５】
本実施例では、上記のような、視野角と、観察者によって認識される色と、の関係を考慮して、画像が表示される。具体的には、観察者の視野角に関わらず、換言すれば、観察者と画像の表示面との間の距離に関わらず、観察者が画像内の領域の色をほぼ同じと認識するように、工夫されている。
【００３６】
Ｂ．プロジェクタの構成：
図３は、実施例におけるプロジェクタＰＪの概略構成を示す説明図である。このプロジェクタＰＪは、リア投写型のプロジェクタである。リア投写型のプロジェクタＰＪでは、スクリーンＳＣの背面側に画像を表す光が投写され、観察者は、スクリーンＳＣの表面側から画像を観察する。
【００３７】
プロジェクタＰＪは、照明光学系１１０と、３つの液晶ライトバルブ１２０Ｒ，Ｇ，Ｂと、投写光学系１３０と、プロジェクタＰＪの全体を制御する制御回路２００と、を備えている。なお、図１では、光学系の図示は、かなり簡略化されている。
【００３８】
照明光学系１１０は、光源ランプ１１２を含んでいる。照明光学系１１０は、光源ランプ１１２から射出された光を３つの色光（赤色光，緑色光，青色光）に分離して、３つの色光を射出する。
【００３９】
３つの液晶ライトバルブ１２０Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ、照明光学系１１０から射出された３つの色光を変調する。これにより、各液晶ライトバルブ１２０Ｒ，Ｇ，Ｂの射出面には、各色の画像を表す光（画像光）が形成される。
【００４０】
投写光学系１３０は、３つの液晶ライトバルブ１２０Ｒ，Ｇ，Ｂに形成された３つの色の画像光をスクリーンＳＣ上に投写して、スクリーンＳＣ上にカラー画像を表示する。
【００４１】
制御回路２００は、ＣＰＵとメモリとを備えており、メモリには、画像処理部２１０として機能するコンピュータプログラムが格納されている。なお、画像処理部２１０の機能は、ＣＰＵがメモリ内のコンピュータプログラムを実行することによって実現される。
【００４２】
画像処理部２１０は、種々の画像処理を実行可能である。例えば、画像処理部２１０は、原画像を表す原画像データに対して画像処理を施し、処理済み画像を表す処理済み画像データを生成する。画像処理部２１０は、処理済み画像データを、液晶ライトバルブ１２０Ｒ，Ｇ，Ｂに供給する。
【００４３】
画像処理部２１０は、視野角関連情報取得部２２０と、色補正部２３０と、を備えている。
【００４４】
視野角関連情報取得部２２０は、観察者が原画像に含まれる対象領域を観察する際の観察者の視野角に関連する情報を取得する。本実施例では、視野角関連情報取得部２２０は、視野角関連情報として、観察者とスクリーンＳＣとの間の距離を取得する。
【００４５】
色補正部２３０は、取得済みの視野角関連情報に応じて、原画像に含まれる対象領域に対して色補正処理を施す。色補正部２３０は、予め準備された複数種の色補正テーブルを備えており、該複数種の色補正テーブルを利用して色補正処理を実行する。この色補正処理によって、観察者は、視野角に依存せずに、換言すれば、観察者とスクリーンＳＣとの間の距離に依存せずに、スクリーンＳＣ上に表示された対象領域の色を認識することができる。
【００４６】
図４は、４種類の色補正テーブルＴ１〜Ｔ４を示す説明図である。図４（Ａ）〜（Ｄ）に示す色補正テーブルＴ１〜Ｔ４は、それぞれ、視野角４°，１０°，２０°，３０°用のテーブルである。
【００４７】
各テーブルＴ１〜Ｔ４は、３次元ルックアップテーブルである。各テーブルＴ１〜Ｔ４には、複数組の入力値に対応して複数組の出力値が登録されている。具体的には、第１のテーブルＴ１（図４（Ａ））には、複数組の入力値（Ｈ，Ｌ，Ｓ）に対応して複数組の出力値（Ｈ4，Ｌ4，Ｓ4）が登録されている。同様に、第２，第３，第４のテーブルＴ２，Ｔ３，Ｔ４（図４（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ））には、それぞれ、複数組の入力値（Ｈ，Ｌ，Ｓ）に対応して、複数組の出力値（Ｈ10，Ｌ10，Ｓ10），（Ｈ20，Ｌ20，Ｓ20），（Ｈ30，Ｌ30，Ｓ30）が登録されている。なお、Ｈ，Ｌ，Ｓは、それぞれ、色相（Hue），輝度（Lightness），彩度（Saturation）の値を示す。
【００４８】
色補正部２３０は、４つのテーブルＴ１〜Ｔ４のうちの１つのテーブルを参照することによって、入力値に対応する出力値を得ることができる。
【００４９】
図４に示す４つのテーブルＴ１〜Ｔ４は、図２（Ａ），（Ｂ）に示す傾向を考慮して作成されている。すなわち、４つのテーブルＴ１〜Ｔ４は、観察者が、視野角に関わらず、画像内の対象領域の色をほぼ同じと認識するように、作成されている。
【００５０】
具体的には、本実施例では、視野角１０°用の第２のテーブルＴ２が基準テーブルとして利用される。第２のテーブルＴ２は、視野角１０°で観察者によって認識される対象領域の色が、目標の色に等しくなるように、設定される。なお、目標の色は、例えば、メーカによって定められる。そして、第１のテーブルＴ１は、視野角４°で観察者によって認識される対象領域の色が、視野角１０°で観察者によって認識される対象領域の色と同じになるように、設定される。同様に、第３のテーブルＴ３は、視野角２０°で認識される対象領域の色が、視野角１０°で認識される色と同じになるように、設定される。第４のテーブルＴ４は、視野角３０°で認識される対象領域の色が、視野角１０°で認識される色と同じになるように、設定される。
【００５１】
すなわち、図２（Ａ），（Ｂ）から分かるように、視野角４°用の第１のテーブルＴ１は、出力輝度値Ｌ4および出力彩度値Ｓ4が入力輝度値Ｌおよび入力彩度値Ｓよりも大きくなるように、設定されている。また、視野角２０°用の第３のテーブルＴ３と視野角３０°用の第４のテーブルＴ４とは、それぞれ、出力輝度値Ｌ20，Ｌ30および出力彩度値Ｓ20，Ｓ30が入力輝度値Ｌおよび入力彩度値Ｓよりも大きくなるように、設定されている。前述のように、観察者は視野角の変化に応じた色相の変化を殆ど認識しないため、各テーブルＴ１〜Ｔ４に登録された各出力色相値Ｈ4，Ｈ10，Ｈ20，Ｈ30は互いに同じ値である。
【００５２】
なお、本実施例では、基準テーブルである第２のテーブルＴ２に登録された入力値（Ｈ，Ｌ，Ｓ）と出力値（Ｈ10，Ｌ10，Ｓ10）とは、異なる値であるが、これに代えて、入力値（Ｈ，Ｌ，Ｓ）と出力値（Ｈ10，Ｌ10，Ｓ10）とは、同じ値であってもよい。また、本実施例では、出力色相値Ｈ4，Ｈ10，Ｈ20，Ｈ30は、入力色相値Ｈと同じ値であるが、異なる値であってもよい。
【００５３】
なお、本実施例における照明光学系１１０と３つの液晶ライトバルブ１２０Ｒ，Ｇ，Ｂと投写光学系１３０とが本発明における表示部に相当し、スクリーンＳＣが本発明における表示面に相当する。
【００５４】
Ｃ．画像処理：
図５は、画像処理部２１０の一連の処理の手順を示すフローチャートである。なお、図５の処理は、画像処理部２１０によって提供されるメニュー画面を介して、観察者（ユーザ）が色補正処理の実行を指示した際に実行される。
【００５５】
ステップＳ１１０では、視野角関連情報取得部２２０は、視野角関連情報を取得する。前述のように、本実施例では、視野角関連情報として、観察者とスクリーンＳＣとの間の距離を示す情報（距離情報）が取得される。具体的には、視野角関連情報取得部２２０は、画像処理部２１０によって準備されるインタフェース画面を介して観察者（ユーザ）によって入力された距離情報を取得する。
【００５６】
ステップＳ１２０では、色補正部２３０は、原画像内において、色補正処理の対象領域を特定する。具体的には、まず、原画像が複数の色領域に区分される。各色領域は、ほぼ同じ色を有する領域であり、連続する複数の画素を含んでいる。色領域の区分は、原画像を構成する各画素の色に基づいて、換言すれば、原画像データ（ＲＧＢデータ）を構成する各画素データの値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に基づいて、実行される。そして、区分された複数の色領域のうち、所定のサイズ（画素数）以上の領域が色補正処理の対象領域として特定される。
【００５７】
図６は、図５のステップＳ１２０の処理内容を示す説明図である。図６（Ａ）は、原画像データによって表される原画像を示している。図６（Ａ）では、原画像に含まれる比較的大きなサイズを有する３つの色領域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃが例示されている。
【００５８】
図６（Ｂ）は、色領域と画素数との関係を示している。図中、横軸は、３つの色領域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃを示しており、縦軸は、画素数Ｎを示している。縦軸には、値Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄが示されている。第１の色領域Ｗａの画素数Ｎは、値Ｎａより小さい。第２の色領域Ｗｂの画素数Ｎは、値Ｎａよりも大きく値Ｎｂよりも小さい。第３の色領域Ｗｃの画素数Ｎは、値Ｎｂよりも大きく値Ｎｃよりも小さい。
【００５９】
ステップＳ１２０では、上記のように、３つの色領域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃの画素数Ｎが算出される。そして、３つの色領域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃのうち、画素数Ｎが値Ｎａ以上である２つの色領域Ｗｂ，Ｗｃが、色補正処理の対象領域として特定される。
【００６０】
ところで、値Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄは、それぞれ、視野角４°，１０°，２０°，３０°に対応する値である。例えば、画素数Ｎａ個の領域は、観察距離Ｄにおいて、観察者によって視野角４°で観察される領域である。また、画素数Ｎｃ個の領域は、該観察距離Ｄにおいて、観察者によって視野角２０°で観察される領域である。
【００６１】
上記の説明から分かるように、値Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄは、観察距離Ｄに応じて決定される値である。具体的には、図１（Ａ）〜（Ｃ）から分かるように、視野角は、実際には、スクリーンＳＣ上における対象領域の面積と、観察者とスクリーンＳＣとの間の観察距離Ｄと、に基づいて、定まる。なお、対象領域の面積は、対象領域の画素数と、スクリーンＳＣにおける１画素あたりの面積と、の積で表される。リアプロジェクタＰＪでは、スクリーンＳＣにおける１画素あたりの面積は一定であり、既知である。したがって、ステップＳ１１０で得られる観察距離Ｄを用いれば、視野角４°，１０°，２０°，３０°に対応する画素数の値Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄを求めることができる。
【００６２】
なお、本実施例では、複数組の観察距離Ｄと４つの値Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄとの関係が、予め図示しないテーブルに格納されている。視野角関連情報取得部２２０は、ステップＳ１１０において、観察距離Ｄを取得した際に、該テーブルを参照して、観察距離Ｄに対応する４つの値Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄを取得する。
【００６３】
ステップＳ１３０（図５）では、色補正部２３０は、原画像データ（ＲＧＢデータ）に対して色補正処理を実行して、補正済み画像データ（ＲＧＢデータ）を生成する。
【００６４】
ステップＳ１４０（図５）では、画像処理部２１０は、補正済み画像データを液晶ライトバルブＲ，Ｇ，Ｂに供給する。このとき、スクリーンＳＣ上には、補正済み画像データによって表される補正済み画像が表示される。
【００６５】
なお、ステップＳ１２０〜Ｓ１４０の処理は、順次与えられる原画像毎に実行される。
【００６６】
図７は、図５のステップＳ１３０の色補正処理の具体的な内容を示すフローチャートである。
【００６７】
ステップＳ２０２では、ＲＧＢ色空間からＨＬＳ色空間への変換処理が実行される。この処理によって、原画像データ（ＲＧＢデータ）から第１の中間画像データ（ＨＬＳデータ）が生成される。なお、ＨＬＳ色空間は、色相（Hue），輝度（Lightness），彩度（Saturation）の３つの成分からなる色空間であり、ＨＳＬ色空間，ＨＳＩ色空間とも呼ばれている。
【００６８】
ステップＳ２０４では、第１の中間画像データ（ＨＬＳデータ）の画素が順次選択される。
【００６９】
ステップＳ２０６では、ステップＳ２０４で選択された画素が、ステップＳ１２０で特定された対象領域内の画素であるか否かが判断される。選択された画素が対象領域内の画素である場合には、ステップＳ２０８に進み、選択された画素が対象領域内の画素でない場合には、ステップＳ２１０に進む。
【００７０】
ステップＳ２０８では、選択された画素に対して、色補正処理が実行される。色補正処理では、該選択された画素を含む対象領域の画素数Ｎに応じて、１つまたは２つの色補正テーブルが参照される。そして、入力値（Ｈ，Ｌ，Ｓ）に対する補正済みの値が決定される。
【００７１】
具体的には、選択された画素を含む対象領域の画素数Ｎが４つの値Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄのいずれかと等しい場合には、１つの色補正テーブルが選択される。例えば、選択された画素を含む対象領域の画素数Ｎが値Ｎａである場合には、視野角４°用の第１のテーブルＴ１が選択される。このとき、色補正部２３０は、第１のテーブルＴ１を参照して、入力値（Ｈ，Ｌ，Ｓ）に対応する出力値（Ｈ4，Ｌ4，Ｓ4）を、補正済みの値として決定する。
【００７２】
一方、選択された画素を含む対象領域の画素数Ｎが４つの値Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄと等しくない場合には、２つのテーブルが選択されて、補間処理が実行される。例えば、選択された画素を含む対象領域（例えば色領域Ｗｃ）の画素数Ｎが値Ｎｂよりも大きく値Ｎｃよりも小さい場合には、視野角１０°用の第２のテーブルＴ２と、視野角２０°用の第３のテーブルＴ３と、が選択される。このとき、色補正部２３０は、第２のテーブルＴ２を参照して、入力値（Ｈ，Ｌ，Ｓ）に対応する第１の出力値（Ｈ10，Ｌ10，Ｓ10）を取得すると共に、第３のテーブルＴ３を参照して、入力値（Ｈ，Ｌ，Ｓ）に対応する第２の出力値（Ｈ20，Ｌ20，Ｓ20）を取得する。そして、色補正部２３０は、２つの出力値（Ｈ10，Ｌ10，Ｓ10），（Ｈ20，Ｌ20，Ｓ20）を用いて補間処理を実行し、補正済みの値を求める。
【００７３】
ステップＳ２０８の処理を実行することによって、選択された画素の色、具体的には、選択された画素の輝度および彩度が変更される。
【００７４】
ステップＳ２１０では、第１の中間画像データ（ＨＬＳデータ）内に未選択の画素が存在するか否かが判断される。未選択の画素が存在する場合には、ステップＳ２０４に戻り、ステップＳ２０４〜Ｓ２１０の処理が繰り返し実行される。一方、未選択の画素が存在しない場合には、ステップＳ２１２に進む。
【００７５】
ステップＳ２０４〜Ｓ２１０の処理によって、第１の中間画像データ（ＨＬＳデータ）から第２の中間画像データ（ＨＬＳデータ）が生成される。
【００７６】
ステップＳ２１２では、ＨＬＳ色空間からＲＧＢ色空間への変換処理が実行される。この処理によって、第２の中間画像データ（ＨＬＳデータ）から補正済み画像データ（ＲＧＢデータ）が生成される。
【００７７】
上記のように、図７の処理（すなわち図５のステップＳ１３０の処理）を実行することによって、原画像データ（ＲＧＢデータ）に対して色補正処理が施された補正済み画像データ（ＲＧＢデータ）が得られる。
【００７８】
なお、本実施例では、画素数Ｎａ未満の色領域内の画素に対してはステップＳ２０８の色補正処理は施されない。これは、比較的小さなサイズを有する色領域については、観察者は、視野角の変化に応じた色（輝度・彩度）の変化をあまり認識しないためである。
【００７９】
以上説明したように、本実施例では、原画像に含まれる対象領域を観察する際の観察者の視野角に関連する距離情報が取得され、該距離情報に応じて、原画像内の対象領域の色が補正される。このため、観察者の視野角を考慮して、スクリーンＳＣ上に補正済み画像を表示することが可能となる。
【００８０】
特に、本実施例では、観察者によって実際の視野角で認識される対象領域の色が、観察者によって視野角１０°で認識される対象領域の色と同じになるように、色補正処理が実行されている。このため、観察者は、実際の視野角に関わらず、換言すれば、観察者とスクリーンＳＣとの間の実際の距離に関わらず、視野角１０°で認識される色で、対象領域の色を認識することができる。
【００８１】
また、本実施例では、４種類の色補正テーブルＴ１〜Ｔ４が利用されており、対象領域のサイズに応じた１つまたは２つの色補正テーブルが参照されるため、対象領域のサイズに応じて、対象領域の色を適切に補正することができる。
【００８２】
なお、この発明は上記の実施例や実施形態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。
【００８３】
（１）上記実施例では、ステップＳ１１０において、観察者によって距離情報が入力されているが、これに代えて、プロジェクタＰＪが距離センサを備え、距離センサが観察者とスクリーンＳＣとの間の距離を検出してもよい。
【００８４】
（２）上記実施例では、視野角関連情報として、観察者とスクリーンＳＣとの間の距離を示す情報が利用されているが、これに代えて、観察者がスクリーンＳＣの全体を見るときの観察者の視野角（全視野角）を示す情報が利用されてもよい。この場合にも、画像の全画素数が既知であるため、全視野角に応じて、視野角４°，１０°，２０°，３０°に対応する画素数Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄを求めることができる。
【００８５】
すなわち、一般には、観察者が原画像に含まれる対象領域を観察する際の観察者の視野角に関連する視野角関連情報が取得されればよい。
【００８６】
ただし、観察者が全視野角を見積もって入力するのは、観察者が距離情報を見積もって入力するよりも困難である。したがって、上記実施例にように、観察者が距離情報を入力すれば、対象領域の色をより適切に補正することができるという利点がある。
【００８７】
（３）上記実施例では、原画像に含まれる複数の色領域のうち、視野角４°に対応する画素数Ｎａ個未満の色領域は、色補正処理の対象領域として選択されていないが、これに代えて、選択されてもよい。こうすれば、原画像に含まれるすべての色領域の色を補正することができる。なお、この場合には、例えば、画素数Ｎａ個未満の色領域の色は、視野角４°用の第１の色補正テーブルＴ１を用いて、補正されればよい。
【００８８】
一般には、原画像に含まれる少なくとも一部の対象領域の色が補正されればよい。
【００８９】
ただし、上記実施例のように、複数の色領域のうちの比較的大きなサイズを有する色領域が対象領域として選択されれば、色補正処理を効率良く実行することができるという利点がある。
【００９０】
（４）上記実施例では、対象領域の輝度と彩度とが補正されているが、これに代えて、彩度のみが補正されるようにしてもよいし、輝度のみが補正されるようにしてもよい。ただし、観察者が認識する視野角の変化に応じた色の変化を考慮すると、少なくとも対象領域の彩度を補正することが好ましい。
【００９１】
（５）上記実施例では、プロジェクタは、液晶ライトバルブを備えているが、これに代えて、ＤＭＤ（ディジタル・マイクロミラー・デバイス）（ＴＩ社の商標）などのマイクロミラー型光変調装置を備えていてもよい。あるいは、プロジェクタは、高輝度ブラウン管や、プラズマディスプレイパネル、エレクトロルミネッセンスディスプレイパネル、発光ダイオード型ディスプレイパネル、フィールドエミッションディスプレイパネルなどを備えていてもよい。このように、表示部としては、非自発光型のデバイスや、自発光型のデバイスを用いることができる。
【００９２】
（６）上記実施例では、リア投写型のプロジェクタに本発明が適用されているが、これに代えて、直視型の画像表示装置に本発明が適用されてもよい。あるいは、フロント投写型のプロジェクタに本発明が適用されてもよい。フロント投写型のプロジェクタでは、スクリーンＳＣの表面側に画像を表す光が投写され、観察者は、スクリーンＳＣの表面側から画像を観察する。
【００９３】
フロント投写型のプロジェクタが利用される場合にも、ステップＳ１１０において、視野角関連情報として、観察者と表示面（スクリーン）との間の距離情報が取得されればよい。
【００９４】
ところで、リア投写型のプロジェクタや直視型の画像表示装置では、通常、画像のサイズは表示面（スクリーン）のサイズと一致しており、表示面における１画素あたりの面積は一定である。しかしながら、フロント投写型のプロジェクタでは、通常、画像のサイズは表示面（スクリーン）のサイズよりも小さく、画像のサイズは変更され得る。例えば、画像のサイズは、プロジェクタと表示面（スクリーン）との間の距離に応じて、変更され得る。また、画像のサイズは、投写レンズ（ズームレンズ）の倍率によって、変更され得る。このため、フロント投写型のプロジェクタが利用される場合には、表示面（スクリーン）における１画素あたりの面積は変更され得る。
【００９５】
したがって、フロント投写型のプロジェクタに本発明が適用される場合には、プロジェクタは、視野角関連情報として、さらに、プロジェクタと表示面（スクリーン）との間の距離情報と、投写レンズの倍率と、を取得することが好ましい。なお、プロジェクタと表示面（スクリーン）との間の距離は、例えば、インタフェース画面を介して観察者（ユーザ）によって入力されてもよいし、距離センサによって計測されてもよい。また、投写レンズの倍率は、例えば、投写レンズのズーム位置を検出するためのセンサによって検出されてもよいし、インタフェース画面を介して観察者（ユーザ）によって入力されてもよい。こうすれば、プロジェクタは、プロジェクタと表示面との間の距離情報と、投写レンズの倍率情報と、に応じて、表示面（スクリーン）における１画素あたりの面積を決定することができる。
【００９６】
一般には、本発明は、画像処理装置と、補正済みの画像を表示面に表示するための表示部と、を備える画像表示装置に適用可能である。
【００９７】
（７）上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】観察者の視野角を示す説明図である。
【図２】視野角と、観察者によって認識される色と、の関係を示す説明図である。
【図３】実施例におけるプロジェクタＰＪの概略構成を示す説明図である。
【図４】４種類の色補正テーブルを示す説明図である。
【図５】画像処理部２１０の一連の処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】図５のステップＳ１２０の処理内容を示す説明図である。
【図７】図５のステップＳ１３０の色補正処理の具体的な内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９９】
１１０…照明光学系
１１２…光源ランプ
１２０Ｒ，Ｇ，Ｂ…液晶ライトバルブ
１３０…投写光学系
２００…制御回路
２１０…画像処理部
２２０…視野角関連情報取得部
２３０…色補正部
ＰＪ…プロジェクタ
ＳＣ…スクリーン
Ｔ１〜Ｔ４…色補正テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像処理装置であって、
観察者が原画像に含まれる対象領域を観察する際の前記観察者の視野角に関連する視野角関連情報を取得する視野角関連情報取得部と、
前記視野角関連情報に応じて、前記原画像内の前記対象領域の色を補正する色補正部と、
を備える、画像処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、実際の視野角で前記観察者によって認識される前記対象領域の色が、所定の視野角で前記観察者によって認識される前記対象領域の色と同じになるように、前記対象領域の色を補正する、画像処理装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、前記対象領域の彩度を補正する、画像処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、前記対象領域の輝度を補正する、画像処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記視野角関連情報は、
前記観察者と、前記補正済みの画像が表示される表示面と、の間の距離を示す情報を含む、画像処理装置。
【請求項６】
請求項５記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、
複数種の色補正テーブルを備え、
前記色補正部は、前記対象領域のサイズに応じて、前記複数種の色補正テーブルのうちの少なくとも１種類の色補正テーブルを参照して、前記対象領域の色を補正する、画像処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、前記原画像に含まれる複数の領域のうち、前記視野角関連情報に応じて設定される所定サイズ以上のサイズを有する領域を、前記対象領域として選択する、画像処理装置。
【請求項８】
画像表示装置であって、
請求項１ないし７のいずれかに記載の画像処理装置と、
前記補正済みの画像を表示面に表示するための表示部と、
を備える、画像表示装置。
【請求項９】
画像処理方法であって、
観察者が原画像に含まれる対象領域を観察する際の前記観察者の視野角に関連する視野角関連情報を取得する工程と、
前記視野角関連情報に応じて、前記原画像内の前記対象領域の色を補正する工程と、
を備える、画像処理方法。
【請求項１０】
コンピュータに、画像処理を実行させるためのコンピュータプログラムであって、
観察者が原画像に含まれる対象領域を観察する際の前記観察者の視野角に関連する視野角関連情報を取得する機能と、
前記視野角関連情報に応じて、前記原画像内の前記対象領域の色を補正する機能と、
を前記コンピュータに実現させるコンピュータプログラム。
【請求項１】
画像処理装置であって、
観察者が原画像に含まれる対象領域を観察する際の前記観察者の視野角に関連する視野角関連情報を取得する視野角関連情報取得部と、
前記視野角関連情報に応じて、前記原画像内の前記対象領域の色を補正する色補正部と、
を備える、画像処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、実際の視野角で前記観察者によって認識される前記対象領域の色が、所定の視野角で前記観察者によって認識される前記対象領域の色と同じになるように、前記対象領域の色を補正する、画像処理装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、前記対象領域の彩度を補正する、画像処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、前記対象領域の輝度を補正する、画像処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記視野角関連情報は、
前記観察者と、前記補正済みの画像が表示される表示面と、の間の距離を示す情報を含む、画像処理装置。
【請求項６】
請求項５記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、
複数種の色補正テーブルを備え、
前記色補正部は、前記対象領域のサイズに応じて、前記複数種の色補正テーブルのうちの少なくとも１種類の色補正テーブルを参照して、前記対象領域の色を補正する、画像処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像処理装置であって、
前記色補正部は、前記原画像に含まれる複数の領域のうち、前記視野角関連情報に応じて設定される所定サイズ以上のサイズを有する領域を、前記対象領域として選択する、画像処理装置。
【請求項８】
画像表示装置であって、
請求項１ないし７のいずれかに記載の画像処理装置と、
前記補正済みの画像を表示面に表示するための表示部と、
を備える、画像表示装置。
【請求項９】
画像処理方法であって、
観察者が原画像に含まれる対象領域を観察する際の前記観察者の視野角に関連する視野角関連情報を取得する工程と、
前記視野角関連情報に応じて、前記原画像内の前記対象領域の色を補正する工程と、
を備える、画像処理方法。
【請求項１０】
コンピュータに、画像処理を実行させるためのコンピュータプログラムであって、
観察者が原画像に含まれる対象領域を観察する際の前記観察者の視野角に関連する視野角関連情報を取得する機能と、
前記視野角関連情報に応じて、前記原画像内の前記対象領域の色を補正する機能と、
を前記コンピュータに実現させるコンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１３９６１７（Ｐ２００９−１３９６１７Ａ）
【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２００７−３１５５２８（Ｐ２００７−３１５５２８）
【出願日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【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６日（２００７．１２．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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