表示装置
【課題】特別な機器や手法に依拠することなく、ユーザが簡単にガンマ調整を行うことができるようにする。
【解決手段】表示装置のガンマ調整を行う際に、輝度０％の画素と輝度１００％の画素よりなる基準画像１１と、その基準画像１１に隣接し、輝度５０％の画素よりなる比較画像１２と同時に表示する。基準画像１１は、ガンマ特性に依存せず常に同じ輝度となり、比較画像１２は、ガンマ特性の５０％輝度に応じて変化する。基準画像１１は、充分に距離を置いてみると、輝度５０％のグレーとして認識されるため、基準画像１１と比較画像１２との輝度が異なる場合、基準画像１１と比較画像１２との輝度が同じになるようにガンマ特性を調整すればよい。つまり、基準画像１１と比較画像１２との境界が曖昧になってはっきりと視認できない程度に、ガンマ特性を調整する。
【解決手段】表示装置のガンマ調整を行う際に、輝度０％の画素と輝度１００％の画素よりなる基準画像１１と、その基準画像１１に隣接し、輝度５０％の画素よりなる比較画像１２と同時に表示する。基準画像１１は、ガンマ特性に依存せず常に同じ輝度となり、比較画像１２は、ガンマ特性の５０％輝度に応じて変化する。基準画像１１は、充分に距離を置いてみると、輝度５０％のグレーとして認識されるため、基準画像１１と比較画像１２との輝度が異なる場合、基準画像１１と比較画像１２との輝度が同じになるようにガンマ特性を調整すればよい。つまり、基準画像１１と比較画像１２との境界が曖昧になってはっきりと視認できない程度に、ガンマ特性を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、より詳細には、表示装置で表示させる画像のガンマ特性をユーザ操作によって調整可能とした表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビなどの表示装置では、入力されるデジタル画像データに対してガンマを補正するガンマ補正回路が設けられている。ガンマ補正回路の一例においては、使用される液晶パネル等のガンマ特性に応じて設定される適切な変換データが、ＲＯＭ等に設定されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）に予め記憶されている。そしてガンマ補正回路は、入力されるデジタル画像データの階調値に対応した変換データを上記ＬＵＴから読み出すことによりガンマ補正を行うようにしている。
【０００３】
液晶テレビ等の表示装置では、工場から出荷される段階でガンマが調整されているものの表示装置の個体差があり、また、経年劣化等の各種の要因により、表示装置で再現される情報が適切になっていない場合がある。従来は、表示装置のガンマを調整する際に、カメラや輝度計などの光学測定装置を使用していたが、これらの装置は高価でかつ校正が困難であるため、ユーザにとっては経済的にも心理的にも障壁が高い。このため、ユーザが特別な機器や手法に拠らずに、表示装置のガンマ調整を精度よく簡単に行うことが可能となれば非常に有用となる。
【０００４】
このような課題に関連し、例えば、特許文献１には、 測色器等の器材や基準調整画像等を必要とせず、一般利用者でも容易にガンマ調整を行なうことを意図したモニタのガンマ調整方法が開示されている。このガンマ調整方法では、自然階調画像と、その画像の輝度を０%と１００%の画素の面積比に変調して作成した画像（面積変調画像）とを並べて表示し、２つの映像を比較して同じに見えるように表示装置のガンマ特性を調整することで、最適なガンマ特性を得ようとしている。
【特許文献１】特開平１１−３１７８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のガンマ調整方法では、面積比に変調して作成した面積変調画像は、実際には十分に遠方から見ないと階調表現された画像として認識されない。特に近年の表示画面の大型化に伴って１画素の面積自体も大きくなってくると、面積変調した画像の場合には、各輝度（０％，１００％）の画素の境界が視認されやすくなり、これらの輝度が一体となった階調表現の画像として見えにくくなってくる。
その結果、一般利用者によるガンマ調整は困難となる。
【０００６】
また、特許文献１のように、自然階調画像と面積変調画像とを比較する際に、自然階調画像と面積変調画像とを並べて表示し、これらの２つの画像の同じ位置同士を比較しながらガンマ調整を行う必要が生じる。しかしながら、並べて表示された２つの画像のなかから任意の位置の画像部分同士を比較し、それらの部分が同じか異なるかを目視にて判断することは現実的には相当に難しく、実際の運用は極めて困難である。
【０００７】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、特別な機器や手法に依拠することなく、ユーザが簡単にガンマ調整を行うことができるようにした表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、表示手段と、ガンマ調整用のユーザインタフェース画面を表示手段に表示する手段と、ユーザインタフェース画面に対する操作入力に従って表示手段のガンマ特性を調整するガンマ調整手段とを備えた表示装置において、ガンマ特性を調整する際に、輝度０％の画素と輝度１００％の画素よりなる基準画像と、基準画像に隣接し、所定の入力階調に対応する輝度値の画素よりなる比較画像とを同時に表示することを特徴としたものである。
【０００９】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、所定の入力階調が、輝度０％と輝度１００％との画素との面積比によって決定される基準画像の平均輝度を目標の輝度として出力すべき階調であることを特徴としたものである。
【００１０】
第３の技術手段は、第２の技術手段において、比較画像が、目標の輝度が５０％となるべき入力階調の画像であって、基準画像は、表示手段の１つの画素と、１つの画素の一辺に隣接する他の画素とが輝度０％の画素または輝度１００％の互いに異なる画素により形成されていることを特徴としたものである。
【００１１】
第４の技術手段は、第１〜３のいずれかの技術手段において、基準画像が、輝度０％の黒の画素と、輝度１００％の白の画素とを所定のタイミングで交互に切り換えて表示する画像であることを特徴としたものである。
【００１２】
第５の技術手段は、第１〜４のいずれかの技術手段において、所定のタイミングが、画面のリフレッシュレートに一致するタイミングであることを特徴としたものである。
【００１３】
第６の技術手段は、第１〜５のいずれかの技術手段において、比較画像として、入力階調が異なる複数の画像を表示可能であって、複数の比較画像を順次表示手段に表示し、ユーザインタフェース画面に対する操作入力に従って、表示した各比較画像の入力階調に応じたガンマ特性上の出力輝度を調整し、調整した出力輝度に基づいて表示手段のガンマ特性を調整することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、特別な機器や手法に依拠することなく、ユーザが簡単にガンマ調整を行うことができるようにした表示装置を提供することができる。
特に人間の視覚は、絶対的な輝度を定量的に認識することが苦手である一方、隣接した画像を比較して差を検出することについてはかなり高い精度で実行できる。本発明は、このような人間の視覚の特性を利用することで、高価な光学測定装置や基準表示装置を使わなくても精度の高いガンマ調整を可能としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明に係る表示装置の一実施形態の構成例を説明するためのブロック図である。表示装置は、映像信号が入力する映像処理部１と、映像処理部１で映像処理された映像信号を表示する表示部２と、映像処理部１を制御するＣＰＵ３と、ＣＰＵ制御プログラムを格納するＲＯＭ４と、ＣＰＵ３のワーキングエリア等に用いるＲＡＭ５とを有している。表示部２は、本発明の表示手段に該当する。
【００１６】
映像信号としては、例えばテレビジョン受像機として構成された表示装置のアンテナで受信しチューナ部で選局され復調された放送映像信号や、外部機器等から入力信された映像信号等が使用される。映像処理部１では、例えば、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換処理）、ＹＣ分離処理、ＩＰ変換処理、マトリクス変換処理、あるいはその他映像処理を適宜必要に応じて実行するとともに、映像信号に対するガンマ調整処理を実行する。
【００１７】
表示部２は、映像処理部１から出力された映像信号に従って映像表示を行うもので、液晶パネル、もしくはＣＲＴなどを備える表示手段である。この他、プラズマパネルや有機ＬＥＤパネルなどを適用したものであってもよい。
【００１８】
ＣＰＵ３は、ＲＯＭ４に格納されたＣＰＵ制御プログラムに従って動作し、リモコン等の操作入力手段からの入力に応じて映像処理部１を制御する。また、ＲＯＭ４には、ガンマ補正を行うための変換データを有するＬＵＴが記憶保持されている。ＲＯＭ４に保持されているＬＵＴの変換データは、所定のガンマ特性が得られるように入力映像信号の階調値を変換して出力する処理に用いられる。
【００１９】
また表示装置１では、ユーザ操作によって上記のガンマ調整を実行できる機能を備えている。ここではユーザは、表示装置の表示部２に表示された調整ＵＩ（ユーザインタフェース）を確認しながら、リモコンなどの操作入力手段を使用して、ガンマ調整を行うことができる。
表示装置１のＣＰＵ３は、ガンマ調整用の画像を表示部２に表示させる制御を行う。ガンマ調整用の画像は、輝度０％の画素と輝度１００％と画素よりなる基準画像と、所定の入力階調に対応する輝度値の画素よりなる比較画像とからなる。またＣＰＵ３は、映像のガンマ調整を行うためのユーザインタフェース画面を表示部２に表示させる制御を行う。
【００２０】
上記のガンマ調整用の画像において、比較画像は、目標の輝度値が例えば５０％輝度となるべき入力階調の画像である。また基準画像では、輝度０％の画素と輝度１００％の画素とを市松状に配置し、これらの面積比によって決定される基準画像の平均輝度が５０％となる面積変調画像とする。基準画像と比較画像とは互いに隣接して配置する。
そしてＣＰＵ３は、上記の基準画像と比較画像を視認したユーザが、上記ユーザインタフェース画面に対してガンマ調整を指示する操作入力を行ったときに、その操作入力に応じて映像のガンマ調整を行う。
【００２１】
ガンマ特性が変更されると、そのガンマ特性に基づく新たな変換データがＬＵＴに記憶される。映像処理部１では、その新たな変換データを用いて入力映像信号の階調値の変換処理を行う。変更されたガンマ特性は、ガンマ調整用の画像にも反映されるため、ユーザは、ガンマ調整用の画像を確認しながら、ユーザインタフェースにより最適なガンマ調整を行うことができる。
【００２２】
図２は、本発明に係る表示装置によりガンマ調整を行う際に表示させる基準画像と比較画像との表示例を説明するための図である。
ユーザがガンマ調整を行う場合、まずユーザは、リモコン等の操作入力手段を使用して、所定の調整ＵＩ（ユーザインタフェース）画面を呼び出し、図２に示すようなガンマ調整用の画面１０を表示させる。ガンマ調整用の画面１０の呼び出しや調整、及び調整後の記憶等を指示する操作入力手段として、表示装置のリモコンを用いることができる。
【００２３】
ガンマ調整用の画面１０では、図２に示すような基準画像１１と比較画像１２とが互いに隣接するように表示する。この例では、基準画像１１が画面の上半分に表示され、比較画像１２が画面の下半分に表示される。図２では、説明のために基準画像１１と比較画像１２との間に間隔があるように示されているが、実際には、基準画像１１と比較画像１２とが一辺を共有して隣接して表示される。従って基準画像１１と比較画像１２との輝度が同じであれば、これらの画像の境界が曖昧になって視認できなくなる。
【００２４】
表示装置の表示部２は格子状の画素構成を有している。ここで基準画像１１では、任意の画素が白、その画素と１辺に隣接する画素が黒となるような市松模様１１ａを表示させる。つまり、基準画像１１は、格子上の画素構成による表示画面において、１つの画素と、その１つの画像の一辺に隣接する他の画素とが、輝度０％の黒または輝度１００％の白の互いに異なる画素により形成されたもので、所謂白と黒の市松模様の画像となっている。この場合、市松模様の基準画像１１では、白の総面積と黒の総面積とが同量となるため、充分に遠方から見ると自然階調の輝度５０％のグレーに見える。つまり白と黒との面積比によって決定される基準画像１１の平均輝度が５０％の値となる。
【００２５】
白の画素はガンマ特性における輝度が１００％のときの画素であり、黒の画素はガンマ特性における輝度が０％のときの画素である。ここで輝度０％及び輝度１００％は、それぞれ映像処理部１の出力における表現可能階調数の０％のときの出力値（輝度）、及び１００％のときの出力値（輝度）に該当する。例えば、映像信号を８ｂｉｔで量子化したときの表現可能階調数は０〜２５５までの２５６階調であり、輝度０％は、入力階調数０のときの出力値であり、輝度１００％は、入力階調２５５のときの出力値である。
【００２６】
一方、比較画像１２は、所定の入力階調に対応する輝度値の画素１２ａからなる自然階調の画像である。所定の入力階調とは、輝度０％と輝度１００％との画素の面積比によって決定される基準画像１１の平均輝度を目標の輝度として出力すべき階調である。目標の輝度は、ここでは５０％輝度である。比較画像１２では、基準画像１１のような市松模様の画像を表示させる必要はなく、一律に自然階調の輝度表現のグレーを表示させればよい。
液晶パネルのように、出力輝度が入力階調値の２．２乗に設定されている場合、目標の５０％輝度の出力値を得るためには、７３％の入力階調の信号を入力させればよい。この場合、ユーザ操作によってガンマ特性が調整された場合には、指数（２．２）の値が変化する。
【００２７】
上記のような基準画像１１では、表示パネル等の特性に依存してガンマ特性が異なる場合であっても、常に目的とするガンマ特性の輝度５０％のグレーを表示させることができる。
図３は、ガンマ特性の例を示す図である。ガンマ特性は図３に示すように入力階調値に対する出力階調値（輝度）の関係として示される。映像信号のガンマ特性は、図３に示す特性Ａのように、入力ｘと出力ｙとの関係が直線となることが理想である。本発明に係る実施形では、この直線となるガンマ特性Ａが得られるように、もしくはこのガンマ特性Ａを維持できるようにユーザ調整を支援する。
ガンマ特性としては、例えば上に凸のカーブとなるガンマ特性Ｂや、下に凸のカーブとなるガンマ特性Ｃの状態を取り得る。しかしながら、いずれの場合にも、輝度０％の点ｗと、輝度１００％の点ｂとは変化しない。輝度０％の点ｗは、上記図２で示す市松模様の白の出力階調であり、輝度１００％の点ｂは、同市松模様の黒の出力階調である。
【００２８】
従って、図２に示す基準画像１１を構成する白と黒の画素の輝度は、ガンマ特性が変化しても常に一定である。これにより市松模様によって視認される輝度５０％のグレーは常に一定となり、しかも理想とするガンマ特性Ａにおける輝度５０％のときのグレーが得られる。
また、上記のように比較画像１２には、自然階調の輝度表現による５０％のグレーを表示させる。このときに、液晶パネルなどの出力輝度が入力階調値の２．２乗に設定されている場合には、その指数を予め考慮して、５０％輝度の出力値を得るために７３％の入力階調の信号を入力させる。そしてこの表示状態でガンマ特性を調整し、７３％の入力階調のときに５０％輝度のグレーが表示されるようにする。このときに、ガンマ特性の変化に応じて比較画像１２の輝度が変化し、かつ基準画像１１は変化しない。そして、ガンマ特性が適正に調整されると、入力階調値の１／２．２乗に補正された出力輝度をもつ映像信号を表示したときに図３に示す最適なガンマ特性Ａが得られる。
【００２９】
図４は、基準画像と調整画像との表示例を示す図である。図３のガンマ特性Ｂの状態のとき、比較画像１２は図４に示すような状態となる。つまり上記のように黒（０％）および白（１００％）の絶対輝度は変わらないので、基準画像１１において市松模様によって人間に視認される輝度５０％のグレーは一定であるが、比較画像１２の自然階調の輝度表現による５０％グレーは、ガンマ特性Ｂの影響を受けて基準画像１１より明るく見える。この場合、基準画像１１と比較画像１２との境界は、はっきりと視認することができる。
【００３０】
図５は、基準画像と調整画像との他の表示例を示す図である。表示装置のガンマ特性が、図３のガンマ特性Ｃの状態になっている場合、比較画像１２は図５に示すような状態となる。ここでも黒（０％）および白（１００％）の絶対輝度は変わらないので、市松模様によって人間に視認される輝度５０％のグレーは一定であるが、比較画像１２の自然階調の輝度表現による５０％グレーは、ガンマ特性Ｃの影響を受けて基準画像１１より暗く見える。従って、基準画像１１と比較画像１２との境界は、はっきりと視認することができる。
【００３１】
図４あるいは図５に示すように基準画像１１と比較画像１２との輝度が異なる場合、基準画像１１と比較画像１２との明るさ（輝度）が同じになるように調整すればよい。つまり、基準画像１１と比較画像１２との境界が曖昧になってはっきりと視認できない程度に、比較画像１２の輝度を調整すればよい。つまり、市松模様による基準画像１１と、輝度表現による比較画像１２との境界が曖昧になるようにガンマを調整すればよい。
【００３２】
ここでは、基準画像１１と比較画像１２とは隣接して表示されているので、ユーザが比較画像１２の輝度を調整する際にも、その境界部分が曖昧になるようにガンマ特性を調整すればよく、簡単な調整方法で精度よくガンマ特性を調整することができる。
【００３３】
図６は、基準画像と調整画像との更に他の表示例を示す図である。本例では、基準画像１１を表示する場合に、市松模様の白と黒との画素を交互に切り換えて表示させることにより、基準画像１１における輝度５０％のグレーとしての視認性を高めるようにしている。
つまり、市松模様を構成する輝度０％の白の画素と、輝度１００％の黒の画素とを所定のタイミングで交互に入れ替える表示を行う。例えば白の画素に注目すれば、所定のタイミングで白→黒→白・・・と表示が切り換えられる。同様に黒の画素に注目すれば、所定のタイミングで黒→白→黒・・・と表示が切り換えられる。図６の例では、第１の市松模様１１ａと、第２の市松模様１１ｂとが交互に切り換えられる。
【００３４】
市松模様を切り換える所定のタイミングとしては、切換が速いほど錯視による視認効果が高まるが、好適には画面のリフレッシュレート（例えば１／６０sec，１／１２０secなど）に一致させることが好ましい。これにより水平走査中に画面が切り換えられることによる映像品位の低下を防ぐことができる。
【００３５】
上記のように液晶テレビ等の表示装置は大型化しているため、ユーザは表示装置に対して十分に距離を取ることができず、基準画像１１の市松模様が市松模様のままでユーザに認識され、５０％グレーとして認識されにくい場合がある。この場合、自然階調の輝度表現の５０％グレーによる比較画像１２と基準画像１１との境界が曖昧になるポイントを探しにくくなる。
そこで、本実施形態のように、市松模様の各画素を白→黒→白・・・と高速に交互に切り替えて表示させることで、錯視により市松模様を輝度５０％グレーとして認識しやすくする。これにより、上記のような市松模様を基準画像１１としてガンマ特性を調整することにより、最適なガンマ特性を容易に得ることができるようになる。
【００３６】
なお、上記の各例では、ガンマ調整用の画面１０の上半分に基準画像１１が表示され、下半分に比較画像１２が表示されているが、本発明ではこのような構成に限定されることなく、基準画像１１と比較画像１２との表示形態は適宜変更することができる。ただし、ユーザが境界を確認しながらガンマ調整を行うことを可能とするために、基準画像１１と比較画像とが隣接して表示されることが必要となる。
【００３７】
図７は、本発明の表示装置におけるＧＵＩを用いたガンマ特性の調整例を説明するための図で、図７（Ａ）は、ガンマ調整用の画面１０に対してＯＳＤ（on screen display）によりガンマ調整を行うためのＵＩ（ユーザインタフェース）画面を表示した状態を示す図で、図７（Ｂ）はＵＩ画面を拡大して示す図である。
ユーザがガンマ特性を調整する場合、リモコン等の操作入力手段を操作して基準画像１１と比較画像１２とによるガンマ調整用の画面１０を表示させ、さらにガンマ調整用のスライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂ含むＵＩ画面１３を表示させる。
【００３８】
ＵＩ画面１３には、赤（Ｒ）のガンマ調整用のスライドバー１４ｒと、緑（Ｇ）のガンマ調整用のスライドバー１４ｇと、青（Ｂ）のガンマ調整用のスライドバー１４ｂとが設けられていて、ユーザはリモコンの方向キー等の操作によって、これらスライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂを適宜移動させて、各色（ＲＧＢ）のガンマ調整を行うことができる。
【００３９】
ここで、赤，緑，青の入力信号の階調をそれぞれＲin，Ｇin，Ｂin、表示部のガンマ値を２．２、出力階調をそれぞれＲout，Ｇout，Ｂoutとする。また、スライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂにより可変設定できる調整値を赤，緑，青についてそれぞれgr，gg，gbとする。ガンマ値２．２の表示部では、次式によって出力階調を補正できる。
Rout＝Rin＾（gr／２．２）
Gout＝Gin＾（gg／２．２）
Bout＝Bin＾（gb／２．２）
上記の“２．２”はＮＴＳＣ方式のガンマ値である。従って他のガンマ値をもつ表示部では、それに応じて上記計算式が異なる。
【００４０】
入力階調が０．５（５０％）のときには、出力階調Ｒｌ，Ｇｌ，Ｂｌは以下のごとくとなる。
Rl＝０．５＾（gr／２．２）
Gl＝０．５＾（gg／２．２）
Bl＝０．５＾（gb／２．２）
【００４１】
基準画像１１と比較画像１２とを表示する画面において、画面の上半分の基準画像１１では白と黒の市松模様が表示される。このときに、白と黒の市松模様を交互に切り換えて表示する形態であってもよい。
基準画像１１は、ユーザがスライドバーによってガンマ設定を変更したとしても、輝度０％の黒と輝度１００％の白の出力は変化しない。また、基準画像１１と比較画像１２とを表示する表示画面において、画面の下半分の比較画像１２には、目標輝度が５０％となる入力階調（７３％）の画像が表示されている。
【００４２】
そして、表示部のガンマ特性によって、比較画像１２の５０％輝度のグレーとなるべき画像が基準画像１１の輝度と異なる場合には、ユーザ操作によってgr，gg，gbの値を変更し、比較画像１２の５０％輝度のグレーを基準画像１１に合わせる。このとき、ユーザ操作によって、gr，gg，gbが調整されると、それに従って比較画像１２の輝度が変化する。ユーザは、比較画像１２と基準画像１１との境界が曖昧になってほぼ視認できなくなるまでスライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂを調整することにより、ガンマ特性を最適に調整することができる。
【００４３】
ここでは、ＲＧＢのそれぞれについてスライドバーが設けられていて、ＲＧＢ個々に調整できるようになっている。基準画像１２が完全な無彩色のグレーとして表示されている場合には、これらＲＧＢのスライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂの相対関係を維持したまま全てのスライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂを動かして５０％輝度のグレーを調整する。
またこのときに、５０％輝度のグレーが完全な無彩色には見えず、色がついているように見える場合に、ＲＧＢのスライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂを個別に調整して無彩色のグレーを得るようにする。
【００４４】
例えば、５０％輝度のグレーが赤みがかって見えるようであれば、ＲＧＢのスライドバーのうちのＲのスライドバー１４ｒの値を、ＧＢのスライドバー１４ｂ，１４ｃの値よりも相対的に低くなるように調整する。あるいは５０％輝度のグレーが黄色っぽく見えるようであればＢのスライドバー１４ｂの値を、ＲＧのスライドバー１４ｒ，１４ｂの値よりも相対的に低くなるように調整する。そしてこれらＲＧＢのスライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂの相対関係を維持したまま全てのスライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂを動かして５０％輝度のグレーを調整する。このように、ＲＧＢごとに調整可能とすることで、ガンマ特性を最適に調整することができる。
【００４５】
上記の調整例によって、５０％輝度の比較画像１２と基準画像１１とを参照しながらガンマ特性を調整することによって、最適なガンマ特性を容易に得ることができる。上記の例では、ｙ＝ａｘ＾ｇ＋ｂ（ｙ：出力、ｘ：入力、ａ，ｂ：定数、ｇ：ガンマ値、＾：累乗の演算子）の式を満足するときに、特定の輝度値（ここでは５０％）のグレーでガンマ値を定めることにより、ガンマ特性が定められる。５０％輝度を選択するのは、上記のように基準画像１１を０％と１００％の市松模様により作成することで見かけ上の５０％輝度グレーが得られるためで、白と黒の画素が交互に配列しているため錯視効果が高い。
【００４６】
また。上記の式を満足する場合には、５０％輝度のグレーではなくても他の輝度値（例えば２５％や７５％など）を選択することもできる。例えば２５％を選択した場合には、基準画像１１では、４つの画素を１単位として、そのうちの１つの画素を白（１００％）とし、３つの画素を黒（０％）とする。錯視効果をさらに高めるために、これらの４つの画素を所定のタイミングで切り換えるようにする。このとき、常に同じ輝度（白／黒）の画素が生じないように、４つの画素が順番に黒になるように切り換えていくとよい。所定のタイミングは、上述の例と同様に、リフレッシュレートに一致させることが好適である。
他の輝度値を選択する場合にも、同様の考え方で画素を面積変調し、平均輝度が目的の輝度となるグレーが得られるようにすればよい。そしてこのときに一つの画素が常に同じ輝度にならないように、画素の輝度を切り換えて表示させるようにする。
この場合、比較画像１２には、基準画像１１で設定した面積変調による平均輝度を目標輝度とする画像を表示させる。例えばガンマ値２．２の表示部で目標輝度２５％の入力階調は５３％である。
【００４７】
また、上記ｙ＝ａｘ＾ｇ＋ｂで表現できないような複雑なガンマ特性を有する表示装置で、かつそれを厳密に補正する必要がある場合には、複数点でガンマ特性を調整することが有効となる。ここでは、基準画像の輝度を複数点容易する。例えば上記のように２５％、５０％、７５％などのような面積変調輝度値をもつグレーを用意し、これら複数の基準画像を順次表示部に表示する。このとき、比較画像も基準画像の面積変調された輝度値に応じて、自然階調の輝度値の画像を表示させ、ユーザインタフェースによるユーザ調整を可能とする。そして、インタフェース画面に対する操作入力に従って、表示した各比較画像の入力階調に応じたガンマ特性上の出力輝度を調整し、調整した出力輝度に基づいて表示部のガンマ特性を調整する。例えば調整したガンマ特性上の出力輝度を補間して、トータルのガンマ特性を演算する。
ただし、表示装置のガンマ特性は、近似的には上記式で表現可能であり、ユーザ操作によるガンマ調整を目的とする場合には、上記式に基づく調整を行うことで十分に高品位の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る表示装置の一実施形態の構成例を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明に係る表示装置によりガンマ調整を行う際に表示させる基準画像と比較画像との表示例を説明するための図である。
【図３】ガンマ特性の例を示す図である。
【図４】基準画像と調整画像との表示例を示す図である。
【図５】基準画像と調整画像との他の表示例を示す図である。
【図６】基準画像と調整画像との更に他の表示例を示す図である。
【図７】本発明の表示装置におけるＧＵＩを用いたガンマ特性の調整例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…映像処理部、２…表示部、３…ＣＰＵ、４…ＲＯＭ、５…ＲＡＭ、１０…画面、１１…基準画像、１１ａ，１１ｂ…市松模様、１２…比較画像、１２ａ…輝度値の画素、１３…ＵＩ画面、１４ｒ，１４ｇ，１４ｂ…スライドバー。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、より詳細には、表示装置で表示させる画像のガンマ特性をユーザ操作によって調整可能とした表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビなどの表示装置では、入力されるデジタル画像データに対してガンマを補正するガンマ補正回路が設けられている。ガンマ補正回路の一例においては、使用される液晶パネル等のガンマ特性に応じて設定される適切な変換データが、ＲＯＭ等に設定されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）に予め記憶されている。そしてガンマ補正回路は、入力されるデジタル画像データの階調値に対応した変換データを上記ＬＵＴから読み出すことによりガンマ補正を行うようにしている。
【０００３】
液晶テレビ等の表示装置では、工場から出荷される段階でガンマが調整されているものの表示装置の個体差があり、また、経年劣化等の各種の要因により、表示装置で再現される情報が適切になっていない場合がある。従来は、表示装置のガンマを調整する際に、カメラや輝度計などの光学測定装置を使用していたが、これらの装置は高価でかつ校正が困難であるため、ユーザにとっては経済的にも心理的にも障壁が高い。このため、ユーザが特別な機器や手法に拠らずに、表示装置のガンマ調整を精度よく簡単に行うことが可能となれば非常に有用となる。
【０００４】
このような課題に関連し、例えば、特許文献１には、 測色器等の器材や基準調整画像等を必要とせず、一般利用者でも容易にガンマ調整を行なうことを意図したモニタのガンマ調整方法が開示されている。このガンマ調整方法では、自然階調画像と、その画像の輝度を０%と１００%の画素の面積比に変調して作成した画像（面積変調画像）とを並べて表示し、２つの映像を比較して同じに見えるように表示装置のガンマ特性を調整することで、最適なガンマ特性を得ようとしている。
【特許文献１】特開平１１−３１７８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のガンマ調整方法では、面積比に変調して作成した面積変調画像は、実際には十分に遠方から見ないと階調表現された画像として認識されない。特に近年の表示画面の大型化に伴って１画素の面積自体も大きくなってくると、面積変調した画像の場合には、各輝度（０％，１００％）の画素の境界が視認されやすくなり、これらの輝度が一体となった階調表現の画像として見えにくくなってくる。
その結果、一般利用者によるガンマ調整は困難となる。
【０００６】
また、特許文献１のように、自然階調画像と面積変調画像とを比較する際に、自然階調画像と面積変調画像とを並べて表示し、これらの２つの画像の同じ位置同士を比較しながらガンマ調整を行う必要が生じる。しかしながら、並べて表示された２つの画像のなかから任意の位置の画像部分同士を比較し、それらの部分が同じか異なるかを目視にて判断することは現実的には相当に難しく、実際の運用は極めて困難である。
【０００７】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、特別な機器や手法に依拠することなく、ユーザが簡単にガンマ調整を行うことができるようにした表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、表示手段と、ガンマ調整用のユーザインタフェース画面を表示手段に表示する手段と、ユーザインタフェース画面に対する操作入力に従って表示手段のガンマ特性を調整するガンマ調整手段とを備えた表示装置において、ガンマ特性を調整する際に、輝度０％の画素と輝度１００％の画素よりなる基準画像と、基準画像に隣接し、所定の入力階調に対応する輝度値の画素よりなる比較画像とを同時に表示することを特徴としたものである。
【０００９】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、所定の入力階調が、輝度０％と輝度１００％との画素との面積比によって決定される基準画像の平均輝度を目標の輝度として出力すべき階調であることを特徴としたものである。
【００１０】
第３の技術手段は、第２の技術手段において、比較画像が、目標の輝度が５０％となるべき入力階調の画像であって、基準画像は、表示手段の１つの画素と、１つの画素の一辺に隣接する他の画素とが輝度０％の画素または輝度１００％の互いに異なる画素により形成されていることを特徴としたものである。
【００１１】
第４の技術手段は、第１〜３のいずれかの技術手段において、基準画像が、輝度０％の黒の画素と、輝度１００％の白の画素とを所定のタイミングで交互に切り換えて表示する画像であることを特徴としたものである。
【００１２】
第５の技術手段は、第１〜４のいずれかの技術手段において、所定のタイミングが、画面のリフレッシュレートに一致するタイミングであることを特徴としたものである。
【００１３】
第６の技術手段は、第１〜５のいずれかの技術手段において、比較画像として、入力階調が異なる複数の画像を表示可能であって、複数の比較画像を順次表示手段に表示し、ユーザインタフェース画面に対する操作入力に従って、表示した各比較画像の入力階調に応じたガンマ特性上の出力輝度を調整し、調整した出力輝度に基づいて表示手段のガンマ特性を調整することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、特別な機器や手法に依拠することなく、ユーザが簡単にガンマ調整を行うことができるようにした表示装置を提供することができる。
特に人間の視覚は、絶対的な輝度を定量的に認識することが苦手である一方、隣接した画像を比較して差を検出することについてはかなり高い精度で実行できる。本発明は、このような人間の視覚の特性を利用することで、高価な光学測定装置や基準表示装置を使わなくても精度の高いガンマ調整を可能としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明に係る表示装置の一実施形態の構成例を説明するためのブロック図である。表示装置は、映像信号が入力する映像処理部１と、映像処理部１で映像処理された映像信号を表示する表示部２と、映像処理部１を制御するＣＰＵ３と、ＣＰＵ制御プログラムを格納するＲＯＭ４と、ＣＰＵ３のワーキングエリア等に用いるＲＡＭ５とを有している。表示部２は、本発明の表示手段に該当する。
【００１６】
映像信号としては、例えばテレビジョン受像機として構成された表示装置のアンテナで受信しチューナ部で選局され復調された放送映像信号や、外部機器等から入力信された映像信号等が使用される。映像処理部１では、例えば、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換処理）、ＹＣ分離処理、ＩＰ変換処理、マトリクス変換処理、あるいはその他映像処理を適宜必要に応じて実行するとともに、映像信号に対するガンマ調整処理を実行する。
【００１７】
表示部２は、映像処理部１から出力された映像信号に従って映像表示を行うもので、液晶パネル、もしくはＣＲＴなどを備える表示手段である。この他、プラズマパネルや有機ＬＥＤパネルなどを適用したものであってもよい。
【００１８】
ＣＰＵ３は、ＲＯＭ４に格納されたＣＰＵ制御プログラムに従って動作し、リモコン等の操作入力手段からの入力に応じて映像処理部１を制御する。また、ＲＯＭ４には、ガンマ補正を行うための変換データを有するＬＵＴが記憶保持されている。ＲＯＭ４に保持されているＬＵＴの変換データは、所定のガンマ特性が得られるように入力映像信号の階調値を変換して出力する処理に用いられる。
【００１９】
また表示装置１では、ユーザ操作によって上記のガンマ調整を実行できる機能を備えている。ここではユーザは、表示装置の表示部２に表示された調整ＵＩ（ユーザインタフェース）を確認しながら、リモコンなどの操作入力手段を使用して、ガンマ調整を行うことができる。
表示装置１のＣＰＵ３は、ガンマ調整用の画像を表示部２に表示させる制御を行う。ガンマ調整用の画像は、輝度０％の画素と輝度１００％と画素よりなる基準画像と、所定の入力階調に対応する輝度値の画素よりなる比較画像とからなる。またＣＰＵ３は、映像のガンマ調整を行うためのユーザインタフェース画面を表示部２に表示させる制御を行う。
【００２０】
上記のガンマ調整用の画像において、比較画像は、目標の輝度値が例えば５０％輝度となるべき入力階調の画像である。また基準画像では、輝度０％の画素と輝度１００％の画素とを市松状に配置し、これらの面積比によって決定される基準画像の平均輝度が５０％となる面積変調画像とする。基準画像と比較画像とは互いに隣接して配置する。
そしてＣＰＵ３は、上記の基準画像と比較画像を視認したユーザが、上記ユーザインタフェース画面に対してガンマ調整を指示する操作入力を行ったときに、その操作入力に応じて映像のガンマ調整を行う。
【００２１】
ガンマ特性が変更されると、そのガンマ特性に基づく新たな変換データがＬＵＴに記憶される。映像処理部１では、その新たな変換データを用いて入力映像信号の階調値の変換処理を行う。変更されたガンマ特性は、ガンマ調整用の画像にも反映されるため、ユーザは、ガンマ調整用の画像を確認しながら、ユーザインタフェースにより最適なガンマ調整を行うことができる。
【００２２】
図２は、本発明に係る表示装置によりガンマ調整を行う際に表示させる基準画像と比較画像との表示例を説明するための図である。
ユーザがガンマ調整を行う場合、まずユーザは、リモコン等の操作入力手段を使用して、所定の調整ＵＩ（ユーザインタフェース）画面を呼び出し、図２に示すようなガンマ調整用の画面１０を表示させる。ガンマ調整用の画面１０の呼び出しや調整、及び調整後の記憶等を指示する操作入力手段として、表示装置のリモコンを用いることができる。
【００２３】
ガンマ調整用の画面１０では、図２に示すような基準画像１１と比較画像１２とが互いに隣接するように表示する。この例では、基準画像１１が画面の上半分に表示され、比較画像１２が画面の下半分に表示される。図２では、説明のために基準画像１１と比較画像１２との間に間隔があるように示されているが、実際には、基準画像１１と比較画像１２とが一辺を共有して隣接して表示される。従って基準画像１１と比較画像１２との輝度が同じであれば、これらの画像の境界が曖昧になって視認できなくなる。
【００２４】
表示装置の表示部２は格子状の画素構成を有している。ここで基準画像１１では、任意の画素が白、その画素と１辺に隣接する画素が黒となるような市松模様１１ａを表示させる。つまり、基準画像１１は、格子上の画素構成による表示画面において、１つの画素と、その１つの画像の一辺に隣接する他の画素とが、輝度０％の黒または輝度１００％の白の互いに異なる画素により形成されたもので、所謂白と黒の市松模様の画像となっている。この場合、市松模様の基準画像１１では、白の総面積と黒の総面積とが同量となるため、充分に遠方から見ると自然階調の輝度５０％のグレーに見える。つまり白と黒との面積比によって決定される基準画像１１の平均輝度が５０％の値となる。
【００２５】
白の画素はガンマ特性における輝度が１００％のときの画素であり、黒の画素はガンマ特性における輝度が０％のときの画素である。ここで輝度０％及び輝度１００％は、それぞれ映像処理部１の出力における表現可能階調数の０％のときの出力値（輝度）、及び１００％のときの出力値（輝度）に該当する。例えば、映像信号を８ｂｉｔで量子化したときの表現可能階調数は０〜２５５までの２５６階調であり、輝度０％は、入力階調数０のときの出力値であり、輝度１００％は、入力階調２５５のときの出力値である。
【００２６】
一方、比較画像１２は、所定の入力階調に対応する輝度値の画素１２ａからなる自然階調の画像である。所定の入力階調とは、輝度０％と輝度１００％との画素の面積比によって決定される基準画像１１の平均輝度を目標の輝度として出力すべき階調である。目標の輝度は、ここでは５０％輝度である。比較画像１２では、基準画像１１のような市松模様の画像を表示させる必要はなく、一律に自然階調の輝度表現のグレーを表示させればよい。
液晶パネルのように、出力輝度が入力階調値の２．２乗に設定されている場合、目標の５０％輝度の出力値を得るためには、７３％の入力階調の信号を入力させればよい。この場合、ユーザ操作によってガンマ特性が調整された場合には、指数（２．２）の値が変化する。
【００２７】
上記のような基準画像１１では、表示パネル等の特性に依存してガンマ特性が異なる場合であっても、常に目的とするガンマ特性の輝度５０％のグレーを表示させることができる。
図３は、ガンマ特性の例を示す図である。ガンマ特性は図３に示すように入力階調値に対する出力階調値（輝度）の関係として示される。映像信号のガンマ特性は、図３に示す特性Ａのように、入力ｘと出力ｙとの関係が直線となることが理想である。本発明に係る実施形では、この直線となるガンマ特性Ａが得られるように、もしくはこのガンマ特性Ａを維持できるようにユーザ調整を支援する。
ガンマ特性としては、例えば上に凸のカーブとなるガンマ特性Ｂや、下に凸のカーブとなるガンマ特性Ｃの状態を取り得る。しかしながら、いずれの場合にも、輝度０％の点ｗと、輝度１００％の点ｂとは変化しない。輝度０％の点ｗは、上記図２で示す市松模様の白の出力階調であり、輝度１００％の点ｂは、同市松模様の黒の出力階調である。
【００２８】
従って、図２に示す基準画像１１を構成する白と黒の画素の輝度は、ガンマ特性が変化しても常に一定である。これにより市松模様によって視認される輝度５０％のグレーは常に一定となり、しかも理想とするガンマ特性Ａにおける輝度５０％のときのグレーが得られる。
また、上記のように比較画像１２には、自然階調の輝度表現による５０％のグレーを表示させる。このときに、液晶パネルなどの出力輝度が入力階調値の２．２乗に設定されている場合には、その指数を予め考慮して、５０％輝度の出力値を得るために７３％の入力階調の信号を入力させる。そしてこの表示状態でガンマ特性を調整し、７３％の入力階調のときに５０％輝度のグレーが表示されるようにする。このときに、ガンマ特性の変化に応じて比較画像１２の輝度が変化し、かつ基準画像１１は変化しない。そして、ガンマ特性が適正に調整されると、入力階調値の１／２．２乗に補正された出力輝度をもつ映像信号を表示したときに図３に示す最適なガンマ特性Ａが得られる。
【００２９】
図４は、基準画像と調整画像との表示例を示す図である。図３のガンマ特性Ｂの状態のとき、比較画像１２は図４に示すような状態となる。つまり上記のように黒（０％）および白（１００％）の絶対輝度は変わらないので、基準画像１１において市松模様によって人間に視認される輝度５０％のグレーは一定であるが、比較画像１２の自然階調の輝度表現による５０％グレーは、ガンマ特性Ｂの影響を受けて基準画像１１より明るく見える。この場合、基準画像１１と比較画像１２との境界は、はっきりと視認することができる。
【００３０】
図５は、基準画像と調整画像との他の表示例を示す図である。表示装置のガンマ特性が、図３のガンマ特性Ｃの状態になっている場合、比較画像１２は図５に示すような状態となる。ここでも黒（０％）および白（１００％）の絶対輝度は変わらないので、市松模様によって人間に視認される輝度５０％のグレーは一定であるが、比較画像１２の自然階調の輝度表現による５０％グレーは、ガンマ特性Ｃの影響を受けて基準画像１１より暗く見える。従って、基準画像１１と比較画像１２との境界は、はっきりと視認することができる。
【００３１】
図４あるいは図５に示すように基準画像１１と比較画像１２との輝度が異なる場合、基準画像１１と比較画像１２との明るさ（輝度）が同じになるように調整すればよい。つまり、基準画像１１と比較画像１２との境界が曖昧になってはっきりと視認できない程度に、比較画像１２の輝度を調整すればよい。つまり、市松模様による基準画像１１と、輝度表現による比較画像１２との境界が曖昧になるようにガンマを調整すればよい。
【００３２】
ここでは、基準画像１１と比較画像１２とは隣接して表示されているので、ユーザが比較画像１２の輝度を調整する際にも、その境界部分が曖昧になるようにガンマ特性を調整すればよく、簡単な調整方法で精度よくガンマ特性を調整することができる。
【００３３】
図６は、基準画像と調整画像との更に他の表示例を示す図である。本例では、基準画像１１を表示する場合に、市松模様の白と黒との画素を交互に切り換えて表示させることにより、基準画像１１における輝度５０％のグレーとしての視認性を高めるようにしている。
つまり、市松模様を構成する輝度０％の白の画素と、輝度１００％の黒の画素とを所定のタイミングで交互に入れ替える表示を行う。例えば白の画素に注目すれば、所定のタイミングで白→黒→白・・・と表示が切り換えられる。同様に黒の画素に注目すれば、所定のタイミングで黒→白→黒・・・と表示が切り換えられる。図６の例では、第１の市松模様１１ａと、第２の市松模様１１ｂとが交互に切り換えられる。
【００３４】
市松模様を切り換える所定のタイミングとしては、切換が速いほど錯視による視認効果が高まるが、好適には画面のリフレッシュレート（例えば１／６０sec，１／１２０secなど）に一致させることが好ましい。これにより水平走査中に画面が切り換えられることによる映像品位の低下を防ぐことができる。
【００３５】
上記のように液晶テレビ等の表示装置は大型化しているため、ユーザは表示装置に対して十分に距離を取ることができず、基準画像１１の市松模様が市松模様のままでユーザに認識され、５０％グレーとして認識されにくい場合がある。この場合、自然階調の輝度表現の５０％グレーによる比較画像１２と基準画像１１との境界が曖昧になるポイントを探しにくくなる。
そこで、本実施形態のように、市松模様の各画素を白→黒→白・・・と高速に交互に切り替えて表示させることで、錯視により市松模様を輝度５０％グレーとして認識しやすくする。これにより、上記のような市松模様を基準画像１１としてガンマ特性を調整することにより、最適なガンマ特性を容易に得ることができるようになる。
【００３６】
なお、上記の各例では、ガンマ調整用の画面１０の上半分に基準画像１１が表示され、下半分に比較画像１２が表示されているが、本発明ではこのような構成に限定されることなく、基準画像１１と比較画像１２との表示形態は適宜変更することができる。ただし、ユーザが境界を確認しながらガンマ調整を行うことを可能とするために、基準画像１１と比較画像とが隣接して表示されることが必要となる。
【００３７】
図７は、本発明の表示装置におけるＧＵＩを用いたガンマ特性の調整例を説明するための図で、図７（Ａ）は、ガンマ調整用の画面１０に対してＯＳＤ（on screen display）によりガンマ調整を行うためのＵＩ（ユーザインタフェース）画面を表示した状態を示す図で、図７（Ｂ）はＵＩ画面を拡大して示す図である。
ユーザがガンマ特性を調整する場合、リモコン等の操作入力手段を操作して基準画像１１と比較画像１２とによるガンマ調整用の画面１０を表示させ、さらにガンマ調整用のスライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂ含むＵＩ画面１３を表示させる。
【００３８】
ＵＩ画面１３には、赤（Ｒ）のガンマ調整用のスライドバー１４ｒと、緑（Ｇ）のガンマ調整用のスライドバー１４ｇと、青（Ｂ）のガンマ調整用のスライドバー１４ｂとが設けられていて、ユーザはリモコンの方向キー等の操作によって、これらスライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂを適宜移動させて、各色（ＲＧＢ）のガンマ調整を行うことができる。
【００３９】
ここで、赤，緑，青の入力信号の階調をそれぞれＲin，Ｇin，Ｂin、表示部のガンマ値を２．２、出力階調をそれぞれＲout，Ｇout，Ｂoutとする。また、スライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂにより可変設定できる調整値を赤，緑，青についてそれぞれgr，gg，gbとする。ガンマ値２．２の表示部では、次式によって出力階調を補正できる。
Rout＝Rin＾（gr／２．２）
Gout＝Gin＾（gg／２．２）
Bout＝Bin＾（gb／２．２）
上記の“２．２”はＮＴＳＣ方式のガンマ値である。従って他のガンマ値をもつ表示部では、それに応じて上記計算式が異なる。
【００４０】
入力階調が０．５（５０％）のときには、出力階調Ｒｌ，Ｇｌ，Ｂｌは以下のごとくとなる。
Rl＝０．５＾（gr／２．２）
Gl＝０．５＾（gg／２．２）
Bl＝０．５＾（gb／２．２）
【００４１】
基準画像１１と比較画像１２とを表示する画面において、画面の上半分の基準画像１１では白と黒の市松模様が表示される。このときに、白と黒の市松模様を交互に切り換えて表示する形態であってもよい。
基準画像１１は、ユーザがスライドバーによってガンマ設定を変更したとしても、輝度０％の黒と輝度１００％の白の出力は変化しない。また、基準画像１１と比較画像１２とを表示する表示画面において、画面の下半分の比較画像１２には、目標輝度が５０％となる入力階調（７３％）の画像が表示されている。
【００４２】
そして、表示部のガンマ特性によって、比較画像１２の５０％輝度のグレーとなるべき画像が基準画像１１の輝度と異なる場合には、ユーザ操作によってgr，gg，gbの値を変更し、比較画像１２の５０％輝度のグレーを基準画像１１に合わせる。このとき、ユーザ操作によって、gr，gg，gbが調整されると、それに従って比較画像１２の輝度が変化する。ユーザは、比較画像１２と基準画像１１との境界が曖昧になってほぼ視認できなくなるまでスライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂを調整することにより、ガンマ特性を最適に調整することができる。
【００４３】
ここでは、ＲＧＢのそれぞれについてスライドバーが設けられていて、ＲＧＢ個々に調整できるようになっている。基準画像１２が完全な無彩色のグレーとして表示されている場合には、これらＲＧＢのスライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂの相対関係を維持したまま全てのスライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂを動かして５０％輝度のグレーを調整する。
またこのときに、５０％輝度のグレーが完全な無彩色には見えず、色がついているように見える場合に、ＲＧＢのスライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂを個別に調整して無彩色のグレーを得るようにする。
【００４４】
例えば、５０％輝度のグレーが赤みがかって見えるようであれば、ＲＧＢのスライドバーのうちのＲのスライドバー１４ｒの値を、ＧＢのスライドバー１４ｂ，１４ｃの値よりも相対的に低くなるように調整する。あるいは５０％輝度のグレーが黄色っぽく見えるようであればＢのスライドバー１４ｂの値を、ＲＧのスライドバー１４ｒ，１４ｂの値よりも相対的に低くなるように調整する。そしてこれらＲＧＢのスライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂの相対関係を維持したまま全てのスライドバー１４ｒ，１４ｇ，１４ｂを動かして５０％輝度のグレーを調整する。このように、ＲＧＢごとに調整可能とすることで、ガンマ特性を最適に調整することができる。
【００４５】
上記の調整例によって、５０％輝度の比較画像１２と基準画像１１とを参照しながらガンマ特性を調整することによって、最適なガンマ特性を容易に得ることができる。上記の例では、ｙ＝ａｘ＾ｇ＋ｂ（ｙ：出力、ｘ：入力、ａ，ｂ：定数、ｇ：ガンマ値、＾：累乗の演算子）の式を満足するときに、特定の輝度値（ここでは５０％）のグレーでガンマ値を定めることにより、ガンマ特性が定められる。５０％輝度を選択するのは、上記のように基準画像１１を０％と１００％の市松模様により作成することで見かけ上の５０％輝度グレーが得られるためで、白と黒の画素が交互に配列しているため錯視効果が高い。
【００４６】
また。上記の式を満足する場合には、５０％輝度のグレーではなくても他の輝度値（例えば２５％や７５％など）を選択することもできる。例えば２５％を選択した場合には、基準画像１１では、４つの画素を１単位として、そのうちの１つの画素を白（１００％）とし、３つの画素を黒（０％）とする。錯視効果をさらに高めるために、これらの４つの画素を所定のタイミングで切り換えるようにする。このとき、常に同じ輝度（白／黒）の画素が生じないように、４つの画素が順番に黒になるように切り換えていくとよい。所定のタイミングは、上述の例と同様に、リフレッシュレートに一致させることが好適である。
他の輝度値を選択する場合にも、同様の考え方で画素を面積変調し、平均輝度が目的の輝度となるグレーが得られるようにすればよい。そしてこのときに一つの画素が常に同じ輝度にならないように、画素の輝度を切り換えて表示させるようにする。
この場合、比較画像１２には、基準画像１１で設定した面積変調による平均輝度を目標輝度とする画像を表示させる。例えばガンマ値２．２の表示部で目標輝度２５％の入力階調は５３％である。
【００４７】
また、上記ｙ＝ａｘ＾ｇ＋ｂで表現できないような複雑なガンマ特性を有する表示装置で、かつそれを厳密に補正する必要がある場合には、複数点でガンマ特性を調整することが有効となる。ここでは、基準画像の輝度を複数点容易する。例えば上記のように２５％、５０％、７５％などのような面積変調輝度値をもつグレーを用意し、これら複数の基準画像を順次表示部に表示する。このとき、比較画像も基準画像の面積変調された輝度値に応じて、自然階調の輝度値の画像を表示させ、ユーザインタフェースによるユーザ調整を可能とする。そして、インタフェース画面に対する操作入力に従って、表示した各比較画像の入力階調に応じたガンマ特性上の出力輝度を調整し、調整した出力輝度に基づいて表示部のガンマ特性を調整する。例えば調整したガンマ特性上の出力輝度を補間して、トータルのガンマ特性を演算する。
ただし、表示装置のガンマ特性は、近似的には上記式で表現可能であり、ユーザ操作によるガンマ調整を目的とする場合には、上記式に基づく調整を行うことで十分に高品位の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る表示装置の一実施形態の構成例を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明に係る表示装置によりガンマ調整を行う際に表示させる基準画像と比較画像との表示例を説明するための図である。
【図３】ガンマ特性の例を示す図である。
【図４】基準画像と調整画像との表示例を示す図である。
【図５】基準画像と調整画像との他の表示例を示す図である。
【図６】基準画像と調整画像との更に他の表示例を示す図である。
【図７】本発明の表示装置におけるＧＵＩを用いたガンマ特性の調整例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…映像処理部、２…表示部、３…ＣＰＵ、４…ＲＯＭ、５…ＲＡＭ、１０…画面、１１…基準画像、１１ａ，１１ｂ…市松模様、１２…比較画像、１２ａ…輝度値の画素、１３…ＵＩ画面、１４ｒ，１４ｇ，１４ｂ…スライドバー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示手段と、ガンマ調整用のユーザインタフェース画面を前記表示手段に表示する手段と、該ユーザインタフェース画面に対する操作入力に従って前記表示手段のガンマ特性を調整するガンマ調整手段とを備えた表示装置において、
前記ガンマ特性を調整する際に、輝度０％の画素と輝度１００％の画素よりなる基準画像と、該基準画像に隣接し、所定の入力階調に対応する輝度値の画素よりなる比較画像とを同時に表示することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、前記所定の入力階調は、前記輝度０％と輝度１００％との画素との面積比によって決定される前記基準画像の平均輝度を目標の輝度として出力すべき階調であることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置において、前記比較画像は、前記目標の輝度が５０％となるべき入力階調の画像であって、前記基準画像は、前記表示手段の１つの画素と、該１つの画素の一辺に隣接する他の画素とが輝度０％の画素または輝度１００％の互いに異なる画素により形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の表示装置において、前記基準画像は、輝度０％の黒の画素と、輝度１００％の白の画素とを所定のタイミングで交互に切り換えて表示する画像であることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１に記載の表示装置において、前記所定のタイミングは、画面のリフレッシュレートに一致するタイミングであることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の表示装置において、前記比較画像として、入力階調が異なる複数の画像を表示可能であって、該複数の比較画像を順次前記表示手段に表示し、前記ユーザインタフェース画面に対する操作入力に従って、表示した各前記比較画像の入力階調に応じたガンマ特性上の出力輝度を調整し、該調整した出力輝度に基づいて前記表示手段のガンマ特性を調整することを特徴とする表示装置。
【請求項１】
表示手段と、ガンマ調整用のユーザインタフェース画面を前記表示手段に表示する手段と、該ユーザインタフェース画面に対する操作入力に従って前記表示手段のガンマ特性を調整するガンマ調整手段とを備えた表示装置において、
前記ガンマ特性を調整する際に、輝度０％の画素と輝度１００％の画素よりなる基準画像と、該基準画像に隣接し、所定の入力階調に対応する輝度値の画素よりなる比較画像とを同時に表示することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、前記所定の入力階調は、前記輝度０％と輝度１００％との画素との面積比によって決定される前記基準画像の平均輝度を目標の輝度として出力すべき階調であることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置において、前記比較画像は、前記目標の輝度が５０％となるべき入力階調の画像であって、前記基準画像は、前記表示手段の１つの画素と、該１つの画素の一辺に隣接する他の画素とが輝度０％の画素または輝度１００％の互いに異なる画素により形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の表示装置において、前記基準画像は、輝度０％の黒の画素と、輝度１００％の白の画素とを所定のタイミングで交互に切り換えて表示する画像であることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１に記載の表示装置において、前記所定のタイミングは、画面のリフレッシュレートに一致するタイミングであることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の表示装置において、前記比較画像として、入力階調が異なる複数の画像を表示可能であって、該複数の比較画像を順次前記表示手段に表示し、前記ユーザインタフェース画面に対する操作入力に従って、表示した各前記比較画像の入力階調に応じたガンマ特性上の出力輝度を調整し、該調整した出力輝度に基づいて前記表示手段のガンマ特性を調整することを特徴とする表示装置。
【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２００９−１９２５６５（Ｐ２００９−１９２５６５Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３００３２（Ｐ２００８−３００３２）
【出願日】平成２０年２月１２日（２００８．２．１２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１２日（２００８．２．１２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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