表示装置の評価方法
【課題】表示装置における表示特性を適切に評価することを可能とする表示装置の評価方法を提供する。
【解決手段】評価対象の表示装置１について、測定値としての色差ΔＥｉを取得する。その表示装置１についての色差の主観評価結果を用いて、色変化に対する視感度を考慮した、検知限界色差ΔＥｋを求める。これらの色差ΔＥｉおよび検知限色差ΔＥｋを用いて高色再現評価数ＨＲを求め、この高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置１の表示特性（色再現特性や視野角特性、照明環境特性など）の評価を行う。従来と比べ、人間の感覚により合致した客観的な表示特性評価を実現することができる。
【解決手段】評価対象の表示装置１について、測定値としての色差ΔＥｉを取得する。その表示装置１についての色差の主観評価結果を用いて、色変化に対する視感度を考慮した、検知限界色差ΔＥｋを求める。これらの色差ΔＥｉおよび検知限色差ΔＥｋを用いて高色再現評価数ＨＲを求め、この高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置１の表示特性（色再現特性や視野角特性、照明環境特性など）の評価を行う。従来と比べ、人間の感覚により合致した客観的な表示特性評価を実現することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー映像等を表示する表示装置における色再現特性等の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー映像表示が可能なＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）等を用いた表示装置の表示特性について、様々な評価手法が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１，２には、評価の際の指標値として色差を用いることにより、表示装置の色再現特性を評価するようにした手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５７２１９号公報
【特許文献２】特開２００９−１５９５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、色再現特性は表示装置における重要な表示特性の１つであるものの、現状では、色再現性の範囲（例えば、ｓＲＧＢ空間など）で規定しているに過ぎない。すなわち、これまでは、実際の色に対してどの程度忠実に表示装置上に表現できているのかを、数値的に示す指標（尺度）がなかった。そのため、従来は表示装置の色再現特性に関しては、各社ともばらばらに画質設計を行わざるを得なかった。
【０００６】
また、上記特許文献１，２の手法において指標値として用いられている色差についても、それ自体は、測定結果により得られる物理的なパラメータである。したがって、色によって人間の視感度が変化してしまうことを考慮すると、適切な評価を行うことが困難となってしまう。
【０００７】
このようにして、従来の評価手法では、色再現特性等の表示特性を適切に評価するのが困難であったため、改善する手法の提案が望まれていた。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、表示装置における表示特性を適切に評価することを可能とする表示装置の評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の表示装置の評価方法は、所定の色基準画像を表示している評価対象の表示装置について色差の測定値を取得し、上記色基準画像とその色比較画像とを対比表示している表示装置についての色差の主観評価結果を用いて、色変化に対する視感度を考慮した、表示装置についての色差の検知限界値を求め、上記色差の測定値とこの色差の検知限界値とを用いて評価数を求め、この評価数を用いて表示装置の表示特性に関する評価を行うようにしたものである。
【００１０】
本発明の表示装置の評価方法では、評価対象の表示装置について色差の測定値が取得されると共に、その表示装置についての色差の主観評価結果を用いて、色変化に対する視感度を考慮した、表示装置についての色差の検知限界値が求められる。そして、色差の測定値と色差の検知限界値とを用いて評価数が求められ、この評価数を用いて表示装置の表示特性に関する評価が行われる。すなわち、色変化に対する視感度を考慮した色差の検知限界値を用いて得られる評価数を指標として、表示特性の評価が行われる。これにより、このような色変化に対する視感度を考慮せずに評価を行っている従来と比べ、人間の感覚により合致した客観的な表示特性評価が実現される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の表示装置の評価方法によれば、評価対象の表示装置について色差の測定値を取得し、その表示装置についての色差の主観評価結果を用いて、色変化に対する視感度を考慮した色差の検知限界値を求め、色差の測定値と色差の検知限界値とを用いて評価数を求め、この評価数を用いて表示装置の表示特性に関する評価を行うようにしたので、従来と比べ、人間の感覚により合致した客観的な表示特性評価を実現することができる。よって、表示装置における表示特性を適切に評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る表示装置の評価方法を表す流れ図である。
【図２】表示装置における色差の測定手法について説明するための模式図である。
【図３】表示装置における色差の測定結果の一例を表す図である。
【図４】主観評価実験の際に用いられる画像の一例を表す模式図である。
【図５】主観評価実験結果と検知限色差との関係を説明するための特性図である。
【図６】主観評価実験結果と検知限色差との関係の一例を表す特性図である。
【図７】主観評価実験結果から得られた検知限色差の一例を表す図である。
【図８】各表示装置において得られた高色再現評価数の一例を表す図である。
【図９】図８に示した高色再現評価数を色別に示した図である。
【図１０】本発明の変形例１に係る表示装置の評価方法における視野角について説明するための模式図である。
【図１１】視野角と高色再現評価数との関係について説明するための特性図である。
【図１２】視野角と高色再現評価数との関係の一例を表す特性図である。
【図１３】視野角と高色再現評価数との関係の他の例を表す特性図である。
【図１４】視野角と高色再現評価数との関係の一例を色別に表した特性図である。
【図１５】本発明の変形例２に係る表示装置の評価方法における外部環境の照度と高色再現評価数との関係の一例を色別に表した特性図である。
【図１６】本発明の適用例に係る表示装置を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（高色再現評価数を用いた表示装置の色再現特性の評価方法）
２．変形例
変形例１（高色再現評価数を用いた表示装置の視野角特性の評価方法）
変形例２（高色再現評価数を用いた表示装置の照明環境特性の評価方法）
３．適用例（高色再現評価数を指標として利用した表示装置）
【００１４】
＜１．実施の形態＞
［表示装置の評価方法の手順］
図１は、本発明の一実施の形態に係る表示装置の評価方法における主要な処理手順を流れ図で表したものである。本実施の形態の表示装置の評価方法は、カラー映像等を表示する表示装置における表示特性を評価するものであり、ここでは、表示装置における色再現特性を評価するようになっている。
【００１５】
（色差の測定値の取得：Ｓ１１）
この評価方法では、まず、例えば図２（Ａ）に示したように、例えば分光放射輝度計２を用いて、評価対象である表示装置１における色差の測定値（色差ΔＥｉ）を取得する（図１のステップＳ１１）。具体的には、例えば図２（Ｂ）に示したように、後述する所定の色基準画像（色票画像）３１を表示部１０上に表示している表示装置１から、その表示光Ｌoutを分光放射輝度計２によって側色することにより、測定値である色差ΔＥｉを取得する。この際、色基準画像３１のサイズとしては、例えば、縦横比（垂直（Ｖ）方向のサイズ／水平（Ｈ）方向のサイズ）＝１／５程度のものを用いることができ、表示部１０における背景色としては、例えば２０％程度のグレイ色（灰色）を用いることができる。また、測定の際の環境としては、例えば暗室内で行うのが好ましい。
【００１６】
ここで、評価対象である表示装置１としては、例えば、ＣＲＴやＬＣＤ、ＰＤＰ、有機ＥＬディスプレイなどの各種の方式によるディスプレイを適用することが可能である。また、このようなディスプレイの適用例としても、ＴＶ（Television）やＰＣ（Personal Computer）用のモニター等の種々のものが挙げられる。
【００１７】
また、色差としては、例えば以下の（１）〜（４）式で示したように、均等色空間を想定したＣＩＥＬＡＢによる色差を用いることが好ましい。具体的には、まず、分光放射輝度計２により得られる三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚからなる（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）信号に基づいて、図示しないＰＣなどからなる画像処理部において、以下の（２）〜（４）式を用いて、（Ｌ*，ａ*，ｂ*）を算出する。これらの値は、ＣＩＥ（国際照明委員会）により１９７６年に勧告されたＣＩＥ１９７６ Ｌ*ａ*ｂ*色空間（ＣＩＥＬＡＢ色空間）における値である。このＣＩＥＬＡＢ色空間は、均等色空間として勧告されており、人間の知覚的な色の見えに対して均等性を考慮した空間となっている。なお、（２）〜（４）式中のＸｎ，Ｙｎ，Ｚｎは、Ｄ６５をターゲットとする完全拡散反射面の三刺激値である。そして、上記画像処理部は、これらの（Ｌ*，ａ*，ｂ*）の値を用いて、以下の（１）式により、色差ΔＥｉに対応する色差ΔＥ*ａｂを算出する。
【００１８】
【数１】
【００１９】
ここで、このようにして得られる色差ΔＥｉは、表示装置１の画質特性に影響されるため、表示している基準色によって異なる値となる。したがって、表示装置１がＴＶ装置である場合、このときのテレビの画質としては、できるだけ画作りされていない画質モード（例えば、カスタムモードやシネマモードなど）を用いるのが好ましい。
【００２０】
また、上記した色基準画像（色票画像）としては、例えば、標準的な色票であるマクベスチャートを用いることができる。なお、以下の例では、このマクベスチャートにおける基準色のうち、Ｒ（赤）（＃１５），Ｇ（緑）（＃１４），Ｂ（青）（＃１３）の基本３原色と、肌色（＃２），空色（＃３），木の葉色（＃４）の３つの記憶色と、グレイスケールの階調１２８（＃２２），階調６４（＃２３）との合計８色を用いている。
【００２１】
このようにして、例えば図３（Ａ），（Ｂ）に示したような色差ΔＥｉが得られる。具体的には、図３（Ａ）は、表示装置１の一例（ＴＶ装置）としての表示装置Ａ〜Ｈにおける、基準色（上記した＃２〜＃４，＃１３〜＃１５，＃２２，＃２３の８色）ごとの色差ΔＥｉと、これら８色での色差ΔＥｉの平均値（平均色差）ΔＥａｖ８とを表に表したものである。また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示した各色差ΔＥｉの値をグラフに表したものである。これらの図３（Ａ），（Ｂ）により、ここでは上記した画作りがされていない画質モードを用いているにも関わらず、基準色によっては、各表示装置Ａ〜Ｈにおける色差ΔＥｉの値が大きく異なっていることが分かる。また、ここでは、得られた色差ΔＥｉの範囲は、０．７〜２５．６であった。また、８色の平均色差ΔＥａｖ８で比較すると、値が最も小さいのは表示装置Ｅ（ΔＥａｖ８＝３．７）、値が最も大きいのは表示装置Ａ，Ｈ（ΔＥａｖ＝１０．６）であった。
【００２２】
（検知限色差（色差限界値）の取得：Ｓ１２）
次に、以下説明する所定の主観評価実験の結果（主観評価結果）に基づいて、上記画像処理部は、表示装置１についての色差の検知限界値である検知限色差ΔＥｋを求める（ステップＳ１２）。この検知限色差ΔＥｋは、差があることを知覚することができる最小の色差値に対応するものであり、後述するように、色変化に対する人間の視感度を考慮した色差値となっている。
【００２３】
ここで、上記した主観評価実験は例えば以下のようにして行う。具体的には、まず例えば図４に示したように、表示装置１の表示部１０上に、前述した色基準画像（色票画像）３２と、その色比較画像（色変換画像）３３とを対比表示させる。色比較画像３３としては、例えば前述した基準色の８色を用いて、輝度（Ｌ軸）、彩度（Ｃ軸）および色相（Ｈ軸）をそれぞれ、所定間隔で色差ΔＥを＋（プラス）方向および−（マイナス）方向に変化させることによって作成することができる。なお、グレイ色（＃２２，Ｈ２３）については、色相は変化しないことから、Ｌ軸およびＣ軸のみを変化させることになる。
【００２４】
そして、このようにして得られる複数の色比較画像３３を、表示部１０上に順次表示させたうえで、実験者は、色基準画像３２と色比較画像３３との色差ΔＥを知覚することができるか否かを随時判断するようにする。具体的には、色基準画像３２と色比較画像３３とが同じ色である（色差ΔＥを知覚することができない）と判断した場合には、手元にあるコントロールスイッチにおいて、“Ｙｅｓ”のボタンを押すようにする。一方、色基準画像３２と色比較画像３３とが異なる色である（色差ΔＥを知覚することができる）と判断した場合には、そのコントロールスイッチにおいて、“Ｎｏ”のボタンを押すようにする。なお、このような複数の色変換画像３３の順次表示制御や、実験者による回答結果の集計には、例えば図示しないＰＣを用いて行うようにする。
【００２５】
このような主観評価実験としては、例えば、極限法や恒常法、二重上下法などを用いることができる。これらのうち、ここではばらつき精度を考慮して、二重上下法を用いている。この二重上下法は、上記した色比較画像３３を順次表示させる際に、色差ΔＥを＋→−の順で大きい方向から順に変化させて表示していく方法である。基準点に対して軸上の逆の画像が表示されることから、順番の予測が不可能となるため、得られる結果の信頼性が高い主観評価実験の一つして用いられている。
【００２６】
以上のような主観評価実験により、例えば図５に示したような結果（主観評価結果）が得られる。この図５において、横軸は、色比較画像３３における色差ΔＥ（Ｌ軸，Ｃ軸，Ｈ軸に沿った色差）を示している。また、縦軸は、実験者により、色基準画像３２と色比較画像３３とが同じ色である（色差ΔＥを知覚することができない）と判断された確率（同じ色に見える確率）を示しており、全く差が分からない場合を１００％、完全に差が分かる場合を０％としている。そして、ここでは図中に示したように、この同じに見える確率が５０％となるときの色差ΔＥの値を、検知限色差ΔＥｋとして定義している。なお、図中に示した不感帯ΔＥ０は、この同じに見える確率が１００％となるときの色差ΔＥの範囲を表している。
【００２７】
ここで、図６は、このようにして得られる主観評価結果の一例（緑（＃１４）についてＬ軸上で色差ΔＥを変化させた場合）を表したものである。なお、図中に示した「多項式（１４Ｌ）」は、得られた結果を多項式（６次の多項式）で近似した曲線（シグモイド曲線）を表している。この例では、上記した同じに見える確率（図中の縦軸に示した累積出現数）が５０％となるときの色差ΔＥ、すなわち検知限色差ΔＥｋの値は、１．５であることが分かる。
【００２８】
また、図７は、前述した基準色（＃２〜＃４，＃１３〜＃１５，＃２２，＃２３の８色）ごとの、Ｌ軸，Ｃ軸，Ｈ軸の各軸に沿った検知限色差ΔＥｋ（Ｌ），ΔＥｋ（Ｃ），ΔＥｋ（Ｈ）と、これら８色での検知限色差の平均値とを表に表したものである。ここで、平均値の求め方としては様々な手法が挙げられ、例えば、相加平均や相乗平均、調和平均などを用いることができる。ただし、本実施の形態では一例として均等色空間を前提としているため、検知限色差の形状は楕円体になると予想し、その半径はユークリッド距離になると思われる。そこで、ここでは、検知限色差の平均値として、以下の（５）式で示したように、各検知限色差ΔＥｋ（Ｌ），ΔＥｋ（Ｃ），ΔＥｋ（Ｈ）についての２乗和ルートの平均値で求めた値（検知限色差ΔＥｋ（√））を用いている。この図７により、色ごとおよび軸ごとによって、検知限色差ΔＥｋの値がそれぞれ異なっていることが分かる。なお、以下の説明では、検知限色差ΔＥｋとして、上記した検知限色差ΔＥｋ（√）を用いるものとする。ただし、使用する色空間によっては、平均値を求める手法はこれには限られない。
【００２９】
【数２】
【００３０】
（高色再現評価数ＨＲの算出：Ｓ１３）
次に、ステップＳ１１において得られた測定値としての色差ΔＥｉと、ステップＳ１２において得られた検知限色差ΔＥｋとを用いて、上記画像処理部は、以下説明する評価数（高色再現評価数ＨＲ）を求める（ステップＳ１３）。
【００３１】
この高色再現評価数ＨＲは、人間の持つ色の変化に対する感度を考慮した評価数であり、上記した測定値としての色差ΔＥｉが、検知限色差ΔＥｋの何倍に相当するのかを尺度として定義したものである。具体的には、高色再現評価数ＨＲは以下の（６）式により規定されている。すなわち、この高色再現評価数ＨＲにおいて予め規定されている最高値（１００点）から、色差ΔＥｉと検知限色差ΔＥｋとの比（色差ΔＥｉ／検知限色差ΔＥｋ）である色差比と、所定の補正係数（調整係数）である色再現係数ａとの乗算値を減算することにより、高色再現評価数ＨＲが求められるようになっている。ここで、色再現係数ａは、高色再現評価数ＨＲの値を調整するための補正係数であり、例えば、高色再現評価数ＨＲの平均値（平均点）が８０点となるように決定されるようになっている。このようにして求められる高色再現評価数ＨＲは、上記したように、最高値（満点）としての１００点を基準として、色差Ｅｉの値が大きくなるのに応じて（また、検知限色差ΔＥｋの値が小さくなるのに応じて）、その値（点数）が減少していくようになっている。
【００３２】
【数３】
【００３３】
これにより、例えば図８（Ａ），（Ｂ）および図９（Ａ）〜（Ｄ）に示したような、高色再現評価数ＨＲが得られる。具体的には、図８（Ａ）は、前述した表示装置Ａ〜Ｈにおける、基準色（＃２〜＃４，＃１３〜＃１５，＃２２，＃２３の８色）ごとの高色再現評価数ＨＲと、これら８色での高色再現評価数ＨＲの平均値ＨＲａｖ８とを表に表したものである。また、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示した各高色再現評価数ＨＲをグラフに表したものであり、図９（Ａ）〜（Ｄ）は、図８（Ｂ）に示したグラフを、表示装置Ａ〜Ｈごとおよび色別に詳細にグラフ化して表したものである。なお、ここでは、上記した色再現係数ａ＝１０として高色再現評価数ＨＲを求めている。これらの図８および図９により、表示装置Ａ〜Ｈごとおよび色ごとによって、高色再現評価数ＨＲの値がそれぞれ異なっていることが分かる。
【００３４】
（表示特性の評価：Ｓ１４）
次に、このようにして得られた高色再現評価数ＨＲを指標値として、例えば上記画像処理部において、表示装置１における表示特性（ここでは、色再現特性）の評価を行う（ステップＳ１４）。具体的には、ここでは高色再現評価数ＨＲの大きさを指標として、表示装置１における色再現特性の評価を行う。すなわち、この高色再現評価数ＨＲの値が大きいほど（１００点に近い点数であるほど）、その表示装置１における色再現特性が良いと評価することができる。一方、逆にこの高色再現評価数ＨＲの値が小さいほど（０点に近い点数であるほど）、その表示装置１における色再現特性が悪いと評価することができる。
【００３５】
例えば、上記した図８および図９の例では、８色での平均値ＨＲａｖ８が８０点近くの高い値を示す表示装置がある一方、５０点程度の低い値を示す表示装置もあることが分かる。また、例えば表示装置Ｃでは、基本３原色（赤（＃１５），緑（＃１４），青（＃１３））、記憶色３色（肌色（＃２），空色（＃３），木の葉色（＃４））およびグレイ色２色（＃２２，＃２３）のそれぞれについて、高色再現評価数ＨＲが平均して高い値を示しており、特に色再現特性が良い表示装置であると言える。
【００３６】
このようにして本実施の形態では、評価対象の表示装置１について、測定値としての色差ΔＥｉが取得される。また、その表示装置１についての色差の主観評価結果を用いて、色変化に対する視感度を考慮した、表示装置１についての色差の検知限界値（検知限色差ΔＥｋ）が求められる。そして、これらの色差ΔＥｉおよび検知限色差ΔＥｋを用いて評価数（高色再現評価数ＨＲ）が求められ、この高色再現評価数ＨＲを用いて表示装置１の表示特性（ここでは色再現特性）の評価が行われる。すなわち、色変化に対する視感度を考慮した検知限界色差ΔＥｋを用いて得られる高色再現評価数ＨＲを指標として、表示特性の評価を行っているため、このような色変化に対する視感度を考慮せずに評価を行っている従来と比べ、人間の感覚により合致した客観的な表示特性評価が実現される。
【００３７】
以上のように本実施の形態では、評価対象の表示装置１について測定値としての色差ΔＥｉを取得し、その表示装置１についての色差の主観評価結果を用いて、色変化に対する視感度を考慮した検知限界色差ΔＥｋを求め、これらの色差ΔＥｉおよび検知限色差ΔＥｋを用いて高色再現評価数ＨＲを求め、この高色再現評価数ＨＲを用いて表示装置１の表示特性（色再現特性）の評価を行うようにしたので、従来と比べ、人間の感覚により合致した客観的な表示特性評価を実現することができる。よって、表示装置１における表示特性を適切に評価することが可能となる。
【００３８】
また、このように得られた高色再現評価数ＨＲを用いて、例えばＴＶ装置ごとの正確な色再現特性を比較することにより、どの色の再現性を改善すべきかなどを設計の段階で知ることができ、色作り設計にフィードバックすることが可能となる。一方、表示装置のユーザにとっても、この高色再現評価数ＨＲの大小により、例えばどのＴＶ装置の色再現特性が優れているかなどを知ることができるという利点がある。すなわち、色再現特性等の表示特性の尺度を共通化することができるため、設計者および消費者がそれぞれ、共通の物差し（指標）を用いて表示装置の表示特性を比較検討することが可能となる。
【００３９】
更に、人間の感覚により合致した客観的な表示特性評価が実現されるため、開発や設計段階での品質評価に用いることにより、開発や設計の効率化を図ることが可能となる。
【００４０】
＜２．変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例（変形例１，２）について説明する。なお、上記実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４１】
（変形例１）
変形例１に係る表示装置の評価方法は、上記実施の形態で説明した高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置の視野角特性（視認角特性）を評価するようにしたものである。すなわち、上記実施の形態では、この高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置の表示特性の一例としての色再現特性を評価しているが、本変形例では、この高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置の表示特性の他の例としての視野角特性を評価するようになっている。
【００４２】
本変形例では、具体的にはまず、例えば図１０中の矢印Ｐ１，Ｐ２で示したように、評価対象である表示装置１と分光放射輝度計２との間の測定角度（視認角に対応）を変化させつつ、上記実施の形態と同様に、表示光Ｌoutから測定値としての色差ΔＥｉを取得する。また、検知限色差ΔＥｋを取得する際にも、主観評価実験において表示装置１と実験者との間の視認角を変化させることにより、上記実施の形態と同様に、この主観評価実験の結果から検知限色差ΔＥｋを求める。なお、このようにして得られた色差ΔＥｉおよび検知限色差ΔＥｋを用いて高色再現評価数ＨＲを求める手法は、上記実施の形態と同様である。
【００４３】
そして、本変形例では、例えば図１１に示したように、表示装置１に対する上記測定角度および視認角度（図中の視野角αに対応）の変化に応じた、高色再現評価数ＨＲの変化量ΔＨＲを指標として、この表示装置１の視野角特性の評価を行う。具体的には、ここでは図中に示したように、視野角α＝０°（正面方向）を基準として、高色再現評価数ＨＲの変化量ΔＨＲ＝３０となるときの視野角αの値を、視野角特性値としている（図１１の例では、視野角特性値＝４５°）。なお、この視野角特性値を求める際の高色再現評価数ＨＲの変化量ΔＨＲの値は、上記したΔＨＲ＝３０の場合には限られず、他の値を用いて求めるようにしてもよい。
【００４４】
このようにして本変形例では、例えば図１２〜図１４に示したような、表示装置１の視野角特性が得られる。
【００４５】
具体的には、図１２は、視野角αと高色再現評価数ＨＲとの関係の一例を、表示装置１における表示方式別に表したものである。具体的には、図中に示した「ＶＡ１」〜「ＶＡ４」はそれぞれ、ＶＡ（Vertical Alignment；垂直配向）方式の液晶表示装置における特性を、「ＩＰＳ」はＩＰＳ（In-Plane Switching）方式の液晶表示装置における特性を、「ＰＤＰ」はＰＤＰ表示装置における特性を表している。この図１２により、「ＶＡ２」で示したＶＡ方式の液晶表示装置では、視野角特性値＝４５°であることが分かる。また、ＩＰＳ方式の液晶表示装置やＰＤＰ表示装置では、視野角特性値＝７５°以上であることが分かる。
【００４６】
また、図１３は、ＶＡ方式の液晶表示装置同士における、モデル別（モデルＡ〜Ｃ）の視野角αと高色再現評価数ＨＲとの関係の一例を表したものである。この図１３により、モデルＢの液晶表示装置は、３つのモデルＡ〜Ｃのうちでは正面方向（視野角α＝０°）での色再現特性が最も劣っている（高色再現評価数ＨＲが最も低い）一方、視野角特性は最も良くなっている（視野角特性値が最も高い値を示している）ことが分かる。
【００４７】
更に、図１４は、１つのモデル（上記モデルＡ）の液晶表示装置について、色別の高色再現評価数ＨＲと視野角αとの関係の一例を表したものである。なお、図中に示した「ＨＲ２」等は、例えば＃２の基準色における高色再現評価数ＨＲを表しており、「ＨＲａｖ８」は、前述した基準色８色についての高色再現評価数ＨＲの平均値を表している。また、図中に示した符号Ｐ３１は、視野角特性値を規定する高色再現評価数ＨＲａｖ８の値を表している。この図１４により、色ごとに視野角特性が異なっていることが分かり、例えば図中の符号Ｐ３２で示した「ＨＲ１５（＃１５の色における高色再現評価数ＨＲ）」では、視野角αが０°から５°まで変化したときの高色再現評価数ＨＲの変化が特に大きくなっていることが分かる。このことから、この液晶表示装置では、＃１５の色における視野角特性が特に悪いということが分かる。
【００４８】
以上のように本変形例では、高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置１の視野角特性を評価するようにしたので、従来と比べ、人間の感覚により合致した客観的な視野角特性評価を実現することができる。よって、表示装置１における視野角特性を適切に評価することが可能となる。
【００４９】
具体的には、従来の視野角特性は、例えばＪＥＩＴＡ（社団法人電子情報技術産業協会）の規格では、コントラスト比の値が１０：１を確保できる角度と規定されている。ところが、これは世の中のほぼ全ての表示装置が満たしてしまう値であり、実用には即していない。また、従来は、視野角特性の良し悪しに関しては、定量化されていないのが現状であった。これに対し、本変形例の評価方法を用いることにより、視野角特性の定量化を実用に即して行うことが可能となる。
【００５０】
（変形例２）
変形例２に係る表示装置の評価方法は、上記実施の形態で説明した高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置の照明環境特性を評価するようにしたものである。すなわち、上記実施の形態では、この高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置の表示特性の一例としての色再現特性を評価しているが、本変形例では、この高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置の表示特性の他の例としての照明環境特性を評価するようになっている。
【００５１】
本変形例では、具体的にはまず、評価対象である表示装置１の外部環境の照度を変化させつつ、上記実施の形態と同様に、表示光Ｌoutから測定値としての色差ΔＥｉを取得する。また、検知限色差ΔＥｋを取得する際にも、主観評価実験において表示装置１の外部環境の照度を変化させることにより、上記実施の形態と同様に、この主観評価実験の結果から検知限色差ΔＥｋを求める。なお、このようにして得られた色差ΔＥｉおよび検知限色差ΔＥｋを用いて高色再現評価数ＨＲを求める手法は、上記実施の形態と同様である。
【００５２】
これにより、例えば図１５に示したような、表示装置１の照明環境特性（色別の照度と高色再現評価数ＨＲとの関係）が得られる。なお、図中に示した「ＨＲＭ１」等は、例えばマクベスチャートでの１番（＃１）の基準色（濃い肌色）における高色再現評価数ＨＲを表しており、「ＨＲａｖ４０」は、これらの４０色についての高色再現評価数ＨＲの平均値を表している。この図１５により、照度の変化に応じて高色再現評価数ＨＲの値も変化（減少）していること、および、色ごとに照明環境特性が異なっていることが分かる。また、例えば図中の符号Ｐ４で示した「ＨＲＭ２１（ライトミディアムグレイの色における高色再現評価数ＨＲ）」では、照度が０Ｌｕｘから５０Ｌｕｘまで変化したときの高色再現評価数ＨＲの変化が特に大きくなっていることが分かる。このことから、この表示装置１では、ライトミディアムグレイの色における照明環境特性が特に悪いということが分かる。
【００５３】
以上のように本変形例では、高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置１の照明環境特性を評価するようにしたので、従来と比べ、人間の感覚により合致した客観的な照明環境特性評価を実現することができる。よって、表示装置１における照明環境特性を適切に評価することが可能となる。
【００５４】
＜３．適用例＞
続いて、上記実施の形態および変形例で説明した表示装置の評価方法の適用例について説明する。
【００５５】
図１６は、上記実施の形態等に係る表示装置の評価方法を利用した表示装置（表示装置４）のブロック構成を表したものである。表示装置４は、上記実施の形態等で説明した高色再現評価数ＨＲを、後述する映像処理部４３の設計の際の指標として利用したものである。この表示装置４は、例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group）復号部４１と、照度センサ４２と、映像処理部４３と、表示駆動部４４と、表示部４５とを備えている。
【００５６】
ＭＰＥＧ復号部４１は、ＭＰＥＧ信号からなる映像信号Ｄinに対してＭＰＥＧ復号化処理を行うことにより、復号化された映像信号Ｄ１を生成するものである。
【００５７】
照度センサ４２は、表示装置４の外部環境の照度を測定するセンサである。
【００５８】
映像処理部４３は、映像信号Ｄ１と、照度センサ４２から出力される照度検出値とを用いて、例えば図中に示したような種々の映像信号処理を行うことにより、映像信号処理後の映像信号Ｄ２を生成するものである。この映像処理部４３は、上記したように、その設計の際に高色再現評価数ＨＲを指標として用いて得られたものである。
【００５９】
表示駆動部４４は、映像信号Ｄ２に基づいて表示部４５に対する表示駆動を行うものである。表示部４５は、このような表示駆動に応じて、映像信号Ｄinに基づく映像表示を行うものであり、ＣＲＴやＬＣＤ、ＰＤＰ、有機ＥＬディスプレイなどの各種の方式によるディスプレイを用いることが可能である。
【００６０】
この表示装置４では、上記高色再現評価数ＨＲを設計の際の指標として用いていることにより、従来と比べてより正確な（正しい）色再現特性を得ることができる。また、色再現特性としては、このような正しい色再現特性に加え、（ユーザにとって）好ましい色再現特性とが挙げられるが、本発明の評価手法はこのような好ましい色再現手法にも応用することが可能である。
【００６１】
（その他の変形例）
以上、実施の形態、変形例および適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
【００６２】
例えば、上記実施の形態等では、検知限色差ΔＥｋを求める際に、色基準画像３２と色比較画像３３とが同じに見える確率（累積出現数）が５０％となるときの色差ΔＥとして検知限色差ΔＥｋを定義したが、この場合には限られない。すなわち、この同じに見える確率が５０％以外の値になるときの色差ΔＥを、検知限色差ΔＥｋの値として定義するようにしてもよい。
【００６３】
また、上記実施の形態等では、高色再現評価数ＨＲを求める際に、前述の（６）式で示したように、色再現係数（補正係数）ａを用いる場合について説明したが、場合によってはこの色再現係数ａを用いないようにしてもよい。すなわち、高色再現評価数ＨＲにおける最高値（１００点）から、色差ΔＥｉと検知限色差ΔＥｋとの比（色差ΔＥｉ／検知限色差ΔＥｋ）である色差比を減算することにより、高色再現評価数ＨＲを求めるようにしてもよい。
【００６４】
更に、上記実施の形態等で説明した一連の処理は、ハードウェア（回路）で行われるようにしてもよいし、ソフトウェア（プログラム）で行われるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１…表示装置（評価対象）、１０…表示部、２…分光放射輝度計、３１，３２…色基準画像（色票画像）、３３…色比較画像（色変換画像）、４…表示装置、４１…ＭＰＥＧ復号部、４２…照度センサ、４３…映像処理部、４４…表示駆動部、４５…表示部、ΔＥ，ΔＥｉ…色差、ΔＥｋ，ΔＥｋ（Ｌ），ΔＥｋ（Ｃ），ΔＥｋ（Ｈ），ΔＥｋ（√）…検知限色差（色差の検知限界値）、ΔＥ０…不感帯、ａ…色再現係数（補正係数）、ＨＲ，ＨＲｉ…高色再現評価数、α…視野角（視認角）、Ｌout…表示光、Ｄin，Ｄ１，Ｄ２…映像信号。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー映像等を表示する表示装置における色再現特性等の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー映像表示が可能なＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）等を用いた表示装置の表示特性について、様々な評価手法が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１，２には、評価の際の指標値として色差を用いることにより、表示装置の色再現特性を評価するようにした手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５７２１９号公報
【特許文献２】特開２００９−１５９５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、色再現特性は表示装置における重要な表示特性の１つであるものの、現状では、色再現性の範囲（例えば、ｓＲＧＢ空間など）で規定しているに過ぎない。すなわち、これまでは、実際の色に対してどの程度忠実に表示装置上に表現できているのかを、数値的に示す指標（尺度）がなかった。そのため、従来は表示装置の色再現特性に関しては、各社ともばらばらに画質設計を行わざるを得なかった。
【０００６】
また、上記特許文献１，２の手法において指標値として用いられている色差についても、それ自体は、測定結果により得られる物理的なパラメータである。したがって、色によって人間の視感度が変化してしまうことを考慮すると、適切な評価を行うことが困難となってしまう。
【０００７】
このようにして、従来の評価手法では、色再現特性等の表示特性を適切に評価するのが困難であったため、改善する手法の提案が望まれていた。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、表示装置における表示特性を適切に評価することを可能とする表示装置の評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の表示装置の評価方法は、所定の色基準画像を表示している評価対象の表示装置について色差の測定値を取得し、上記色基準画像とその色比較画像とを対比表示している表示装置についての色差の主観評価結果を用いて、色変化に対する視感度を考慮した、表示装置についての色差の検知限界値を求め、上記色差の測定値とこの色差の検知限界値とを用いて評価数を求め、この評価数を用いて表示装置の表示特性に関する評価を行うようにしたものである。
【００１０】
本発明の表示装置の評価方法では、評価対象の表示装置について色差の測定値が取得されると共に、その表示装置についての色差の主観評価結果を用いて、色変化に対する視感度を考慮した、表示装置についての色差の検知限界値が求められる。そして、色差の測定値と色差の検知限界値とを用いて評価数が求められ、この評価数を用いて表示装置の表示特性に関する評価が行われる。すなわち、色変化に対する視感度を考慮した色差の検知限界値を用いて得られる評価数を指標として、表示特性の評価が行われる。これにより、このような色変化に対する視感度を考慮せずに評価を行っている従来と比べ、人間の感覚により合致した客観的な表示特性評価が実現される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の表示装置の評価方法によれば、評価対象の表示装置について色差の測定値を取得し、その表示装置についての色差の主観評価結果を用いて、色変化に対する視感度を考慮した色差の検知限界値を求め、色差の測定値と色差の検知限界値とを用いて評価数を求め、この評価数を用いて表示装置の表示特性に関する評価を行うようにしたので、従来と比べ、人間の感覚により合致した客観的な表示特性評価を実現することができる。よって、表示装置における表示特性を適切に評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る表示装置の評価方法を表す流れ図である。
【図２】表示装置における色差の測定手法について説明するための模式図である。
【図３】表示装置における色差の測定結果の一例を表す図である。
【図４】主観評価実験の際に用いられる画像の一例を表す模式図である。
【図５】主観評価実験結果と検知限色差との関係を説明するための特性図である。
【図６】主観評価実験結果と検知限色差との関係の一例を表す特性図である。
【図７】主観評価実験結果から得られた検知限色差の一例を表す図である。
【図８】各表示装置において得られた高色再現評価数の一例を表す図である。
【図９】図８に示した高色再現評価数を色別に示した図である。
【図１０】本発明の変形例１に係る表示装置の評価方法における視野角について説明するための模式図である。
【図１１】視野角と高色再現評価数との関係について説明するための特性図である。
【図１２】視野角と高色再現評価数との関係の一例を表す特性図である。
【図１３】視野角と高色再現評価数との関係の他の例を表す特性図である。
【図１４】視野角と高色再現評価数との関係の一例を色別に表した特性図である。
【図１５】本発明の変形例２に係る表示装置の評価方法における外部環境の照度と高色再現評価数との関係の一例を色別に表した特性図である。
【図１６】本発明の適用例に係る表示装置を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（高色再現評価数を用いた表示装置の色再現特性の評価方法）
２．変形例
変形例１（高色再現評価数を用いた表示装置の視野角特性の評価方法）
変形例２（高色再現評価数を用いた表示装置の照明環境特性の評価方法）
３．適用例（高色再現評価数を指標として利用した表示装置）
【００１４】
＜１．実施の形態＞
［表示装置の評価方法の手順］
図１は、本発明の一実施の形態に係る表示装置の評価方法における主要な処理手順を流れ図で表したものである。本実施の形態の表示装置の評価方法は、カラー映像等を表示する表示装置における表示特性を評価するものであり、ここでは、表示装置における色再現特性を評価するようになっている。
【００１５】
（色差の測定値の取得：Ｓ１１）
この評価方法では、まず、例えば図２（Ａ）に示したように、例えば分光放射輝度計２を用いて、評価対象である表示装置１における色差の測定値（色差ΔＥｉ）を取得する（図１のステップＳ１１）。具体的には、例えば図２（Ｂ）に示したように、後述する所定の色基準画像（色票画像）３１を表示部１０上に表示している表示装置１から、その表示光Ｌoutを分光放射輝度計２によって側色することにより、測定値である色差ΔＥｉを取得する。この際、色基準画像３１のサイズとしては、例えば、縦横比（垂直（Ｖ）方向のサイズ／水平（Ｈ）方向のサイズ）＝１／５程度のものを用いることができ、表示部１０における背景色としては、例えば２０％程度のグレイ色（灰色）を用いることができる。また、測定の際の環境としては、例えば暗室内で行うのが好ましい。
【００１６】
ここで、評価対象である表示装置１としては、例えば、ＣＲＴやＬＣＤ、ＰＤＰ、有機ＥＬディスプレイなどの各種の方式によるディスプレイを適用することが可能である。また、このようなディスプレイの適用例としても、ＴＶ（Television）やＰＣ（Personal Computer）用のモニター等の種々のものが挙げられる。
【００１７】
また、色差としては、例えば以下の（１）〜（４）式で示したように、均等色空間を想定したＣＩＥＬＡＢによる色差を用いることが好ましい。具体的には、まず、分光放射輝度計２により得られる三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚからなる（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）信号に基づいて、図示しないＰＣなどからなる画像処理部において、以下の（２）〜（４）式を用いて、（Ｌ*，ａ*，ｂ*）を算出する。これらの値は、ＣＩＥ（国際照明委員会）により１９７６年に勧告されたＣＩＥ１９７６ Ｌ*ａ*ｂ*色空間（ＣＩＥＬＡＢ色空間）における値である。このＣＩＥＬＡＢ色空間は、均等色空間として勧告されており、人間の知覚的な色の見えに対して均等性を考慮した空間となっている。なお、（２）〜（４）式中のＸｎ，Ｙｎ，Ｚｎは、Ｄ６５をターゲットとする完全拡散反射面の三刺激値である。そして、上記画像処理部は、これらの（Ｌ*，ａ*，ｂ*）の値を用いて、以下の（１）式により、色差ΔＥｉに対応する色差ΔＥ*ａｂを算出する。
【００１８】
【数１】
【００１９】
ここで、このようにして得られる色差ΔＥｉは、表示装置１の画質特性に影響されるため、表示している基準色によって異なる値となる。したがって、表示装置１がＴＶ装置である場合、このときのテレビの画質としては、できるだけ画作りされていない画質モード（例えば、カスタムモードやシネマモードなど）を用いるのが好ましい。
【００２０】
また、上記した色基準画像（色票画像）としては、例えば、標準的な色票であるマクベスチャートを用いることができる。なお、以下の例では、このマクベスチャートにおける基準色のうち、Ｒ（赤）（＃１５），Ｇ（緑）（＃１４），Ｂ（青）（＃１３）の基本３原色と、肌色（＃２），空色（＃３），木の葉色（＃４）の３つの記憶色と、グレイスケールの階調１２８（＃２２），階調６４（＃２３）との合計８色を用いている。
【００２１】
このようにして、例えば図３（Ａ），（Ｂ）に示したような色差ΔＥｉが得られる。具体的には、図３（Ａ）は、表示装置１の一例（ＴＶ装置）としての表示装置Ａ〜Ｈにおける、基準色（上記した＃２〜＃４，＃１３〜＃１５，＃２２，＃２３の８色）ごとの色差ΔＥｉと、これら８色での色差ΔＥｉの平均値（平均色差）ΔＥａｖ８とを表に表したものである。また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示した各色差ΔＥｉの値をグラフに表したものである。これらの図３（Ａ），（Ｂ）により、ここでは上記した画作りがされていない画質モードを用いているにも関わらず、基準色によっては、各表示装置Ａ〜Ｈにおける色差ΔＥｉの値が大きく異なっていることが分かる。また、ここでは、得られた色差ΔＥｉの範囲は、０．７〜２５．６であった。また、８色の平均色差ΔＥａｖ８で比較すると、値が最も小さいのは表示装置Ｅ（ΔＥａｖ８＝３．７）、値が最も大きいのは表示装置Ａ，Ｈ（ΔＥａｖ＝１０．６）であった。
【００２２】
（検知限色差（色差限界値）の取得：Ｓ１２）
次に、以下説明する所定の主観評価実験の結果（主観評価結果）に基づいて、上記画像処理部は、表示装置１についての色差の検知限界値である検知限色差ΔＥｋを求める（ステップＳ１２）。この検知限色差ΔＥｋは、差があることを知覚することができる最小の色差値に対応するものであり、後述するように、色変化に対する人間の視感度を考慮した色差値となっている。
【００２３】
ここで、上記した主観評価実験は例えば以下のようにして行う。具体的には、まず例えば図４に示したように、表示装置１の表示部１０上に、前述した色基準画像（色票画像）３２と、その色比較画像（色変換画像）３３とを対比表示させる。色比較画像３３としては、例えば前述した基準色の８色を用いて、輝度（Ｌ軸）、彩度（Ｃ軸）および色相（Ｈ軸）をそれぞれ、所定間隔で色差ΔＥを＋（プラス）方向および−（マイナス）方向に変化させることによって作成することができる。なお、グレイ色（＃２２，Ｈ２３）については、色相は変化しないことから、Ｌ軸およびＣ軸のみを変化させることになる。
【００２４】
そして、このようにして得られる複数の色比較画像３３を、表示部１０上に順次表示させたうえで、実験者は、色基準画像３２と色比較画像３３との色差ΔＥを知覚することができるか否かを随時判断するようにする。具体的には、色基準画像３２と色比較画像３３とが同じ色である（色差ΔＥを知覚することができない）と判断した場合には、手元にあるコントロールスイッチにおいて、“Ｙｅｓ”のボタンを押すようにする。一方、色基準画像３２と色比較画像３３とが異なる色である（色差ΔＥを知覚することができる）と判断した場合には、そのコントロールスイッチにおいて、“Ｎｏ”のボタンを押すようにする。なお、このような複数の色変換画像３３の順次表示制御や、実験者による回答結果の集計には、例えば図示しないＰＣを用いて行うようにする。
【００２５】
このような主観評価実験としては、例えば、極限法や恒常法、二重上下法などを用いることができる。これらのうち、ここではばらつき精度を考慮して、二重上下法を用いている。この二重上下法は、上記した色比較画像３３を順次表示させる際に、色差ΔＥを＋→−の順で大きい方向から順に変化させて表示していく方法である。基準点に対して軸上の逆の画像が表示されることから、順番の予測が不可能となるため、得られる結果の信頼性が高い主観評価実験の一つして用いられている。
【００２６】
以上のような主観評価実験により、例えば図５に示したような結果（主観評価結果）が得られる。この図５において、横軸は、色比較画像３３における色差ΔＥ（Ｌ軸，Ｃ軸，Ｈ軸に沿った色差）を示している。また、縦軸は、実験者により、色基準画像３２と色比較画像３３とが同じ色である（色差ΔＥを知覚することができない）と判断された確率（同じ色に見える確率）を示しており、全く差が分からない場合を１００％、完全に差が分かる場合を０％としている。そして、ここでは図中に示したように、この同じに見える確率が５０％となるときの色差ΔＥの値を、検知限色差ΔＥｋとして定義している。なお、図中に示した不感帯ΔＥ０は、この同じに見える確率が１００％となるときの色差ΔＥの範囲を表している。
【００２７】
ここで、図６は、このようにして得られる主観評価結果の一例（緑（＃１４）についてＬ軸上で色差ΔＥを変化させた場合）を表したものである。なお、図中に示した「多項式（１４Ｌ）」は、得られた結果を多項式（６次の多項式）で近似した曲線（シグモイド曲線）を表している。この例では、上記した同じに見える確率（図中の縦軸に示した累積出現数）が５０％となるときの色差ΔＥ、すなわち検知限色差ΔＥｋの値は、１．５であることが分かる。
【００２８】
また、図７は、前述した基準色（＃２〜＃４，＃１３〜＃１５，＃２２，＃２３の８色）ごとの、Ｌ軸，Ｃ軸，Ｈ軸の各軸に沿った検知限色差ΔＥｋ（Ｌ），ΔＥｋ（Ｃ），ΔＥｋ（Ｈ）と、これら８色での検知限色差の平均値とを表に表したものである。ここで、平均値の求め方としては様々な手法が挙げられ、例えば、相加平均や相乗平均、調和平均などを用いることができる。ただし、本実施の形態では一例として均等色空間を前提としているため、検知限色差の形状は楕円体になると予想し、その半径はユークリッド距離になると思われる。そこで、ここでは、検知限色差の平均値として、以下の（５）式で示したように、各検知限色差ΔＥｋ（Ｌ），ΔＥｋ（Ｃ），ΔＥｋ（Ｈ）についての２乗和ルートの平均値で求めた値（検知限色差ΔＥｋ（√））を用いている。この図７により、色ごとおよび軸ごとによって、検知限色差ΔＥｋの値がそれぞれ異なっていることが分かる。なお、以下の説明では、検知限色差ΔＥｋとして、上記した検知限色差ΔＥｋ（√）を用いるものとする。ただし、使用する色空間によっては、平均値を求める手法はこれには限られない。
【００２９】
【数２】
【００３０】
（高色再現評価数ＨＲの算出：Ｓ１３）
次に、ステップＳ１１において得られた測定値としての色差ΔＥｉと、ステップＳ１２において得られた検知限色差ΔＥｋとを用いて、上記画像処理部は、以下説明する評価数（高色再現評価数ＨＲ）を求める（ステップＳ１３）。
【００３１】
この高色再現評価数ＨＲは、人間の持つ色の変化に対する感度を考慮した評価数であり、上記した測定値としての色差ΔＥｉが、検知限色差ΔＥｋの何倍に相当するのかを尺度として定義したものである。具体的には、高色再現評価数ＨＲは以下の（６）式により規定されている。すなわち、この高色再現評価数ＨＲにおいて予め規定されている最高値（１００点）から、色差ΔＥｉと検知限色差ΔＥｋとの比（色差ΔＥｉ／検知限色差ΔＥｋ）である色差比と、所定の補正係数（調整係数）である色再現係数ａとの乗算値を減算することにより、高色再現評価数ＨＲが求められるようになっている。ここで、色再現係数ａは、高色再現評価数ＨＲの値を調整するための補正係数であり、例えば、高色再現評価数ＨＲの平均値（平均点）が８０点となるように決定されるようになっている。このようにして求められる高色再現評価数ＨＲは、上記したように、最高値（満点）としての１００点を基準として、色差Ｅｉの値が大きくなるのに応じて（また、検知限色差ΔＥｋの値が小さくなるのに応じて）、その値（点数）が減少していくようになっている。
【００３２】
【数３】
【００３３】
これにより、例えば図８（Ａ），（Ｂ）および図９（Ａ）〜（Ｄ）に示したような、高色再現評価数ＨＲが得られる。具体的には、図８（Ａ）は、前述した表示装置Ａ〜Ｈにおける、基準色（＃２〜＃４，＃１３〜＃１５，＃２２，＃２３の８色）ごとの高色再現評価数ＨＲと、これら８色での高色再現評価数ＨＲの平均値ＨＲａｖ８とを表に表したものである。また、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示した各高色再現評価数ＨＲをグラフに表したものであり、図９（Ａ）〜（Ｄ）は、図８（Ｂ）に示したグラフを、表示装置Ａ〜Ｈごとおよび色別に詳細にグラフ化して表したものである。なお、ここでは、上記した色再現係数ａ＝１０として高色再現評価数ＨＲを求めている。これらの図８および図９により、表示装置Ａ〜Ｈごとおよび色ごとによって、高色再現評価数ＨＲの値がそれぞれ異なっていることが分かる。
【００３４】
（表示特性の評価：Ｓ１４）
次に、このようにして得られた高色再現評価数ＨＲを指標値として、例えば上記画像処理部において、表示装置１における表示特性（ここでは、色再現特性）の評価を行う（ステップＳ１４）。具体的には、ここでは高色再現評価数ＨＲの大きさを指標として、表示装置１における色再現特性の評価を行う。すなわち、この高色再現評価数ＨＲの値が大きいほど（１００点に近い点数であるほど）、その表示装置１における色再現特性が良いと評価することができる。一方、逆にこの高色再現評価数ＨＲの値が小さいほど（０点に近い点数であるほど）、その表示装置１における色再現特性が悪いと評価することができる。
【００３５】
例えば、上記した図８および図９の例では、８色での平均値ＨＲａｖ８が８０点近くの高い値を示す表示装置がある一方、５０点程度の低い値を示す表示装置もあることが分かる。また、例えば表示装置Ｃでは、基本３原色（赤（＃１５），緑（＃１４），青（＃１３））、記憶色３色（肌色（＃２），空色（＃３），木の葉色（＃４））およびグレイ色２色（＃２２，＃２３）のそれぞれについて、高色再現評価数ＨＲが平均して高い値を示しており、特に色再現特性が良い表示装置であると言える。
【００３６】
このようにして本実施の形態では、評価対象の表示装置１について、測定値としての色差ΔＥｉが取得される。また、その表示装置１についての色差の主観評価結果を用いて、色変化に対する視感度を考慮した、表示装置１についての色差の検知限界値（検知限色差ΔＥｋ）が求められる。そして、これらの色差ΔＥｉおよび検知限色差ΔＥｋを用いて評価数（高色再現評価数ＨＲ）が求められ、この高色再現評価数ＨＲを用いて表示装置１の表示特性（ここでは色再現特性）の評価が行われる。すなわち、色変化に対する視感度を考慮した検知限界色差ΔＥｋを用いて得られる高色再現評価数ＨＲを指標として、表示特性の評価を行っているため、このような色変化に対する視感度を考慮せずに評価を行っている従来と比べ、人間の感覚により合致した客観的な表示特性評価が実現される。
【００３７】
以上のように本実施の形態では、評価対象の表示装置１について測定値としての色差ΔＥｉを取得し、その表示装置１についての色差の主観評価結果を用いて、色変化に対する視感度を考慮した検知限界色差ΔＥｋを求め、これらの色差ΔＥｉおよび検知限色差ΔＥｋを用いて高色再現評価数ＨＲを求め、この高色再現評価数ＨＲを用いて表示装置１の表示特性（色再現特性）の評価を行うようにしたので、従来と比べ、人間の感覚により合致した客観的な表示特性評価を実現することができる。よって、表示装置１における表示特性を適切に評価することが可能となる。
【００３８】
また、このように得られた高色再現評価数ＨＲを用いて、例えばＴＶ装置ごとの正確な色再現特性を比較することにより、どの色の再現性を改善すべきかなどを設計の段階で知ることができ、色作り設計にフィードバックすることが可能となる。一方、表示装置のユーザにとっても、この高色再現評価数ＨＲの大小により、例えばどのＴＶ装置の色再現特性が優れているかなどを知ることができるという利点がある。すなわち、色再現特性等の表示特性の尺度を共通化することができるため、設計者および消費者がそれぞれ、共通の物差し（指標）を用いて表示装置の表示特性を比較検討することが可能となる。
【００３９】
更に、人間の感覚により合致した客観的な表示特性評価が実現されるため、開発や設計段階での品質評価に用いることにより、開発や設計の効率化を図ることが可能となる。
【００４０】
＜２．変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例（変形例１，２）について説明する。なお、上記実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４１】
（変形例１）
変形例１に係る表示装置の評価方法は、上記実施の形態で説明した高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置の視野角特性（視認角特性）を評価するようにしたものである。すなわち、上記実施の形態では、この高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置の表示特性の一例としての色再現特性を評価しているが、本変形例では、この高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置の表示特性の他の例としての視野角特性を評価するようになっている。
【００４２】
本変形例では、具体的にはまず、例えば図１０中の矢印Ｐ１，Ｐ２で示したように、評価対象である表示装置１と分光放射輝度計２との間の測定角度（視認角に対応）を変化させつつ、上記実施の形態と同様に、表示光Ｌoutから測定値としての色差ΔＥｉを取得する。また、検知限色差ΔＥｋを取得する際にも、主観評価実験において表示装置１と実験者との間の視認角を変化させることにより、上記実施の形態と同様に、この主観評価実験の結果から検知限色差ΔＥｋを求める。なお、このようにして得られた色差ΔＥｉおよび検知限色差ΔＥｋを用いて高色再現評価数ＨＲを求める手法は、上記実施の形態と同様である。
【００４３】
そして、本変形例では、例えば図１１に示したように、表示装置１に対する上記測定角度および視認角度（図中の視野角αに対応）の変化に応じた、高色再現評価数ＨＲの変化量ΔＨＲを指標として、この表示装置１の視野角特性の評価を行う。具体的には、ここでは図中に示したように、視野角α＝０°（正面方向）を基準として、高色再現評価数ＨＲの変化量ΔＨＲ＝３０となるときの視野角αの値を、視野角特性値としている（図１１の例では、視野角特性値＝４５°）。なお、この視野角特性値を求める際の高色再現評価数ＨＲの変化量ΔＨＲの値は、上記したΔＨＲ＝３０の場合には限られず、他の値を用いて求めるようにしてもよい。
【００４４】
このようにして本変形例では、例えば図１２〜図１４に示したような、表示装置１の視野角特性が得られる。
【００４５】
具体的には、図１２は、視野角αと高色再現評価数ＨＲとの関係の一例を、表示装置１における表示方式別に表したものである。具体的には、図中に示した「ＶＡ１」〜「ＶＡ４」はそれぞれ、ＶＡ（Vertical Alignment；垂直配向）方式の液晶表示装置における特性を、「ＩＰＳ」はＩＰＳ（In-Plane Switching）方式の液晶表示装置における特性を、「ＰＤＰ」はＰＤＰ表示装置における特性を表している。この図１２により、「ＶＡ２」で示したＶＡ方式の液晶表示装置では、視野角特性値＝４５°であることが分かる。また、ＩＰＳ方式の液晶表示装置やＰＤＰ表示装置では、視野角特性値＝７５°以上であることが分かる。
【００４６】
また、図１３は、ＶＡ方式の液晶表示装置同士における、モデル別（モデルＡ〜Ｃ）の視野角αと高色再現評価数ＨＲとの関係の一例を表したものである。この図１３により、モデルＢの液晶表示装置は、３つのモデルＡ〜Ｃのうちでは正面方向（視野角α＝０°）での色再現特性が最も劣っている（高色再現評価数ＨＲが最も低い）一方、視野角特性は最も良くなっている（視野角特性値が最も高い値を示している）ことが分かる。
【００４７】
更に、図１４は、１つのモデル（上記モデルＡ）の液晶表示装置について、色別の高色再現評価数ＨＲと視野角αとの関係の一例を表したものである。なお、図中に示した「ＨＲ２」等は、例えば＃２の基準色における高色再現評価数ＨＲを表しており、「ＨＲａｖ８」は、前述した基準色８色についての高色再現評価数ＨＲの平均値を表している。また、図中に示した符号Ｐ３１は、視野角特性値を規定する高色再現評価数ＨＲａｖ８の値を表している。この図１４により、色ごとに視野角特性が異なっていることが分かり、例えば図中の符号Ｐ３２で示した「ＨＲ１５（＃１５の色における高色再現評価数ＨＲ）」では、視野角αが０°から５°まで変化したときの高色再現評価数ＨＲの変化が特に大きくなっていることが分かる。このことから、この液晶表示装置では、＃１５の色における視野角特性が特に悪いということが分かる。
【００４８】
以上のように本変形例では、高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置１の視野角特性を評価するようにしたので、従来と比べ、人間の感覚により合致した客観的な視野角特性評価を実現することができる。よって、表示装置１における視野角特性を適切に評価することが可能となる。
【００４９】
具体的には、従来の視野角特性は、例えばＪＥＩＴＡ（社団法人電子情報技術産業協会）の規格では、コントラスト比の値が１０：１を確保できる角度と規定されている。ところが、これは世の中のほぼ全ての表示装置が満たしてしまう値であり、実用には即していない。また、従来は、視野角特性の良し悪しに関しては、定量化されていないのが現状であった。これに対し、本変形例の評価方法を用いることにより、視野角特性の定量化を実用に即して行うことが可能となる。
【００５０】
（変形例２）
変形例２に係る表示装置の評価方法は、上記実施の形態で説明した高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置の照明環境特性を評価するようにしたものである。すなわち、上記実施の形態では、この高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置の表示特性の一例としての色再現特性を評価しているが、本変形例では、この高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置の表示特性の他の例としての照明環境特性を評価するようになっている。
【００５１】
本変形例では、具体的にはまず、評価対象である表示装置１の外部環境の照度を変化させつつ、上記実施の形態と同様に、表示光Ｌoutから測定値としての色差ΔＥｉを取得する。また、検知限色差ΔＥｋを取得する際にも、主観評価実験において表示装置１の外部環境の照度を変化させることにより、上記実施の形態と同様に、この主観評価実験の結果から検知限色差ΔＥｋを求める。なお、このようにして得られた色差ΔＥｉおよび検知限色差ΔＥｋを用いて高色再現評価数ＨＲを求める手法は、上記実施の形態と同様である。
【００５２】
これにより、例えば図１５に示したような、表示装置１の照明環境特性（色別の照度と高色再現評価数ＨＲとの関係）が得られる。なお、図中に示した「ＨＲＭ１」等は、例えばマクベスチャートでの１番（＃１）の基準色（濃い肌色）における高色再現評価数ＨＲを表しており、「ＨＲａｖ４０」は、これらの４０色についての高色再現評価数ＨＲの平均値を表している。この図１５により、照度の変化に応じて高色再現評価数ＨＲの値も変化（減少）していること、および、色ごとに照明環境特性が異なっていることが分かる。また、例えば図中の符号Ｐ４で示した「ＨＲＭ２１（ライトミディアムグレイの色における高色再現評価数ＨＲ）」では、照度が０Ｌｕｘから５０Ｌｕｘまで変化したときの高色再現評価数ＨＲの変化が特に大きくなっていることが分かる。このことから、この表示装置１では、ライトミディアムグレイの色における照明環境特性が特に悪いということが分かる。
【００５３】
以上のように本変形例では、高色再現評価数ＨＲを用いて、表示装置１の照明環境特性を評価するようにしたので、従来と比べ、人間の感覚により合致した客観的な照明環境特性評価を実現することができる。よって、表示装置１における照明環境特性を適切に評価することが可能となる。
【００５４】
＜３．適用例＞
続いて、上記実施の形態および変形例で説明した表示装置の評価方法の適用例について説明する。
【００５５】
図１６は、上記実施の形態等に係る表示装置の評価方法を利用した表示装置（表示装置４）のブロック構成を表したものである。表示装置４は、上記実施の形態等で説明した高色再現評価数ＨＲを、後述する映像処理部４３の設計の際の指標として利用したものである。この表示装置４は、例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group）復号部４１と、照度センサ４２と、映像処理部４３と、表示駆動部４４と、表示部４５とを備えている。
【００５６】
ＭＰＥＧ復号部４１は、ＭＰＥＧ信号からなる映像信号Ｄinに対してＭＰＥＧ復号化処理を行うことにより、復号化された映像信号Ｄ１を生成するものである。
【００５７】
照度センサ４２は、表示装置４の外部環境の照度を測定するセンサである。
【００５８】
映像処理部４３は、映像信号Ｄ１と、照度センサ４２から出力される照度検出値とを用いて、例えば図中に示したような種々の映像信号処理を行うことにより、映像信号処理後の映像信号Ｄ２を生成するものである。この映像処理部４３は、上記したように、その設計の際に高色再現評価数ＨＲを指標として用いて得られたものである。
【００５９】
表示駆動部４４は、映像信号Ｄ２に基づいて表示部４５に対する表示駆動を行うものである。表示部４５は、このような表示駆動に応じて、映像信号Ｄinに基づく映像表示を行うものであり、ＣＲＴやＬＣＤ、ＰＤＰ、有機ＥＬディスプレイなどの各種の方式によるディスプレイを用いることが可能である。
【００６０】
この表示装置４では、上記高色再現評価数ＨＲを設計の際の指標として用いていることにより、従来と比べてより正確な（正しい）色再現特性を得ることができる。また、色再現特性としては、このような正しい色再現特性に加え、（ユーザにとって）好ましい色再現特性とが挙げられるが、本発明の評価手法はこのような好ましい色再現手法にも応用することが可能である。
【００６１】
（その他の変形例）
以上、実施の形態、変形例および適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
【００６２】
例えば、上記実施の形態等では、検知限色差ΔＥｋを求める際に、色基準画像３２と色比較画像３３とが同じに見える確率（累積出現数）が５０％となるときの色差ΔＥとして検知限色差ΔＥｋを定義したが、この場合には限られない。すなわち、この同じに見える確率が５０％以外の値になるときの色差ΔＥを、検知限色差ΔＥｋの値として定義するようにしてもよい。
【００６３】
また、上記実施の形態等では、高色再現評価数ＨＲを求める際に、前述の（６）式で示したように、色再現係数（補正係数）ａを用いる場合について説明したが、場合によってはこの色再現係数ａを用いないようにしてもよい。すなわち、高色再現評価数ＨＲにおける最高値（１００点）から、色差ΔＥｉと検知限色差ΔＥｋとの比（色差ΔＥｉ／検知限色差ΔＥｋ）である色差比を減算することにより、高色再現評価数ＨＲを求めるようにしてもよい。
【００６４】
更に、上記実施の形態等で説明した一連の処理は、ハードウェア（回路）で行われるようにしてもよいし、ソフトウェア（プログラム）で行われるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１…表示装置（評価対象）、１０…表示部、２…分光放射輝度計、３１，３２…色基準画像（色票画像）、３３…色比較画像（色変換画像）、４…表示装置、４１…ＭＰＥＧ復号部、４２…照度センサ、４３…映像処理部、４４…表示駆動部、４５…表示部、ΔＥ，ΔＥｉ…色差、ΔＥｋ，ΔＥｋ（Ｌ），ΔＥｋ（Ｃ），ΔＥｋ（Ｈ），ΔＥｋ（√）…検知限色差（色差の検知限界値）、ΔＥ０…不感帯、ａ…色再現係数（補正係数）、ＨＲ，ＨＲｉ…高色再現評価数、α…視野角（視認角）、Ｌout…表示光、Ｄin，Ｄ１，Ｄ２…映像信号。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の色基準画像を表示している評価対象の表示装置について、色差の測定値を取得し、
前記色基準画像とその色比較画像とを対比表示している前記表示装置についての色差の主観評価結果を用いて、色変化に対する視感度を考慮した、前記表示装置についての色差の検知限界値を求め、
前記色差の測定値と前記色差の検知限界値とを用いて評価数を求め、
前記評価数を用いて、前記表示装置の表示特性に関する評価を行う
表示装置の評価方法。
【請求項２】
前記評価数において予め規定されている最高値から、前記色差の測定値と前記色差の検知限界値との比（測定値／検知限界値）である色差比を減算することにより、前記評価数を求める
請求項１に記載の表示装置の評価方法。
【請求項３】
前記最高値から、前記色差比と所定の補正係数との乗算値を減算することにより、前記評価数を求める
請求項２に記載の表示装置の評価方法。
【請求項４】
前記評価数の大きさを指標として、前記表示装置の色再現特性の評価を行う
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の表示装置の評価方法。
【請求項５】
前記表示装置に対する測定および視認の際の角度変化に応じた前記評価数の変化量を指標として、前記表示装置の視野角特性の評価を行う
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の表示装置の評価方法。
【請求項６】
前記色差として、ＣＩＥＬＡＢによる色差を用いる
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の表示装置の評価方法。
【請求項１】
所定の色基準画像を表示している評価対象の表示装置について、色差の測定値を取得し、
前記色基準画像とその色比較画像とを対比表示している前記表示装置についての色差の主観評価結果を用いて、色変化に対する視感度を考慮した、前記表示装置についての色差の検知限界値を求め、
前記色差の測定値と前記色差の検知限界値とを用いて評価数を求め、
前記評価数を用いて、前記表示装置の表示特性に関する評価を行う
表示装置の評価方法。
【請求項２】
前記評価数において予め規定されている最高値から、前記色差の測定値と前記色差の検知限界値との比（測定値／検知限界値）である色差比を減算することにより、前記評価数を求める
請求項１に記載の表示装置の評価方法。
【請求項３】
前記最高値から、前記色差比と所定の補正係数との乗算値を減算することにより、前記評価数を求める
請求項２に記載の表示装置の評価方法。
【請求項４】
前記評価数の大きさを指標として、前記表示装置の色再現特性の評価を行う
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の表示装置の評価方法。
【請求項５】
前記表示装置に対する測定および視認の際の角度変化に応じた前記評価数の変化量を指標として、前記表示装置の視野角特性の評価を行う
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の表示装置の評価方法。
【請求項６】
前記色差として、ＣＩＥＬＡＢによる色差を用いる
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の表示装置の評価方法。
【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１５】
【図１６】
【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１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−１３５２１６（Ｐ２０１１−１３５２１６Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９１２５１（Ｐ２００９−２９１２５１）
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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