３色入力信号のそれより多い色数への変換
【課題】３色入力信号を４色以上の出力信号に変換する改良された方法を提供する。
【解決手段】ディスプレイを駆動する方法は、各信号中の等しい量の組み合わせが正規化色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）を生じる追加カラー原色のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を正規化するステップと、正規化色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）の関数Ｆ１である共通信号Ｓを計算するステップと、色信号（Ｒｎ’、Ｇｎ’、Ｂｎ’）を提供するため、共通信号Ｓの関数Ｆ２を計算しそれを各正規化色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）に加算するステップと、各信号中の等しい量の組み合わせが４色出力信号のうち３つ（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を生じるディスプレイの白色点のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように（Ｒｎ’、Ｇｎ’、Ｂｎ’）を正規化するステップと、共通信号Ｓの関数Ｆ３を計算しそれを第４の色出力信号Ｗに割り当てるステップとを含む。
【解決手段】ディスプレイを駆動する方法は、各信号中の等しい量の組み合わせが正規化色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）を生じる追加カラー原色のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を正規化するステップと、正規化色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）の関数Ｆ１である共通信号Ｓを計算するステップと、色信号（Ｒｎ’、Ｇｎ’、Ｂｎ’）を提供するため、共通信号Ｓの関数Ｆ２を計算しそれを各正規化色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）に加算するステップと、各信号中の等しい量の組み合わせが４色出力信号のうち３つ（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を生じるディスプレイの白色点のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように（Ｒｎ’、Ｇｎ’、Ｂｎ’）を正規化するステップと、共通信号Ｓの関数Ｆ３を計算しそれを第４の色出力信号Ｗに割り当てるステップとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４色以上の原色を有するカラーＯＬＥＤディスプレイ上で表示するための３色画像信号のカラー処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
加法混色デジタル画像ディスプレイ装置は周知であり、陰極線管、液晶変調器、及び有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のようなソリッドステート発光体といった多様な技術に基づいている。一般的なＯＬＥＤカラーディスプレイ装置では、ピクセルは赤色、緑色、及び青色のＯＬＥＤを含んでいる。これらの発光原色は色域を定義し、これらの３つのＯＬＥＤ各々からの照射を加法混色することによって、すなわち、人間の視覚系の統合的能力によって、多様な色を達成できる。電磁スペクトルの望ましい部分のエネルギーを放出するようドーピングした有機材料を使用したＯＬＥＤを使用することによって色を直接発生してもよく、また色フィルタによって広帯域発光（白色に見える）ＯＬＥＤを減衰し赤色、緑色及び青色を達成してもよい。
【０００３】
赤色、緑色、及び青色のＯＬＥＤと共に白色、またはほぼ白色のＯＬＥＤを利用して電力効率及び／または経時的な輝度安定性を改善することが可能である。電力効率及び／または経時的な輝度安定性を改善する他の可能性としては、１色以上の白色でない追加のＯＬＥＤを使用することがある。しかし、カラーディスプレイ装置上での表示を目的とする画像及び他のデータは通常、標準（例えば、ｓＲＧＢ）または固有（例えば、測定されたＣＲＴ蛍光体）の原色の組み合わせに対応する３つの信号を有する３つのチャネルで格納及び／または伝送される。また、このデータは通常、発光素子の特定の空間的配置を想定してサンプリングされていることを認識することも重要である。ＯＬＥＤディスプレイ装置では、こうした発光素子は通常平面上に並んで配置されている。従って、３色のディスプレイ装置上で表示するため入力画像データをサンプリングする場合、３チャネルディスプレイ装置で使用される３つのＯＬＥＤではなくピクセル毎に４つのＯＬＥＤを有するディスプレイ上で表示するためリサンプリングしなければならない。
【０００４】
ＣＭＹＫ印刷の分野では、ＲＧＢからＣＭＹＫ、また特にＣＭＹからＣＭＹＫへの下色除去またはグレー成分置換として知られる変換を行う。その最も基本的な形態では、こうした変換はＣＭＹ値のある小部分を減算しその量をＫ値に加算する。画像構造は通常不連続色調系を含むという制限のためこうした方法は複雑であるが、減色ＣＭＹＫ画像の白色を印刷対象の基板によって決定するため、こうした方法はカラー処理に関して依然として比較的簡単である。同様のアルゴリズムを連続色調加法混色システムに適用しようとする場合、追加原色の色がディスプレイシステムの白色点と異なっているとエラーが生じる。さらに、こうしたシステムで使用する色は通常頂点で重なり合っているので、４つの色を表示する時データを空間的にリサンプリングする必要はない。
【０００５】
順次フィールドカラー投影系の分野では、赤色、緑色、及び青色原色と組み合わせて白色原色を使用することが知られている。白色は赤色、緑色、及び青色原色が提供する輝度を増大するため投影し、投影される色の全てではないにせよ一部の彩度を本質的に低減する。２００２年９月１７日発行のモルガン（Ｍｏｒｇａｎ）他によって米国特許第６，４５３，０６７号で提案された方法は、赤色、緑色、及び青色の強度の最小値に依存して白色原色の強度を計算し、その後基準化によって修正した赤色、緑色、及び青色の強度を計算するアプローチを教示する。基準化は白色によって提供される明度加算の結果生じるカラーエラーを直示的に訂正しようとするが、基準化による単純な訂正では、全ての色について、白色の加算の際失われた彩度の全てを復元できない。この方法では減算ステップがないため、少なくとも一部の色ではカラーエラーが確実に発生する。さらに、モルガンの開示は、白色原色の色がディスプレイ装置の望ましい白色点と異なる場合発生する問題が十分に解決されていないことを記載している。この方法は平均有効白色点を単純に受け入れるが、これは白色原色の選択を装置の白色点付近の狭い範囲に事実上制限している。赤色、緑色、青色、及び白色素子を互いに空間的に重なり合うように投影するので、４色装置上で表示するためデータを空間的にリサンプリングする必要はない。
【０００６】
赤色、緑色、青色、及び白色ピクセルを有するカラー液晶ディスプレイを駆動する同様のアプローチをリー（Ｌｅｅ）他が記載している（ＳＩＤ２００３参考文献）。リー他は、高度な輝度向上を目的として、赤色、緑色、及び青色信号の最小値として白色信号を計算してから、赤色、緑色、及び青色信号を基準化してカラーエラーの全てではないが一部を訂正する。リー他の方法は、モルガンと同じ色の不正確さという欠点を有しており、入力された３色データを赤色、緑色、青色及び白色の素子の配列に空間的にリサンプリングすることについては言及していない。
【０００７】
強誘電性液晶ディスプレイの分野では、１９９９年７月２７日発行の米国特許第５，９２９，８４３号で谷岡が別の方法を提示している。谷岡の方法は周知のＣＭＹＫアプローチと類似のアルゴリズムを採用しており、Ｒ、Ｇ、及びＢ信号の最小値をＷ信号に割り当て、それを各Ｒ、Ｇ、及びＢ信号から減算する。空間的人為結果を回避するため、本方法は、可変換算係数を最小信号に適用することを教示しており、その結果低輝度レベルでよりスムースな色が得られる。ＣＭＹＫアルゴリズムと同様であるため、本方法は上記で言及したのと同じ、すなわちディスプレイの白色点と異なる色を有する白色ピクセルがカラーエラーを発生するという欠点を有する。モルガン他（上記の米国特許第６，４５３，０６７号）と同様、カラー素子は通常互いに空間的に重なり合うように投影するので、データの空間的リサンプリングは必要ない。
【０００８】
ＯＬＥＤディスプレイ装置の光発生及び変調の物理は、印刷で使用する装置、フィールド順次カラー投影の分野で通常使用するディスプレイ装置、及び液晶ディスプレイの物理とは大きく異なっていることに注意されたい。この相違は３色入力信号を変換する方法に対して異なった制約を課すことになる。こうした相違の中には、ＯＬＥＤベースでＯＬＥＤ上の光源をオフにするＯＬＥＤディスプレイ装置の能力がある。これは、通常一定のレベルを維持する広い範囲の光源から放出される光を変調するフィールド順次ディスプレイ装置及び液晶ディスプレイで使用される装置と異なっている。さらに、ＯＬＥＤディスプレイ装置の分野では、駆動電流密度が高いとＯＬＥＤの寿命が短くなることが周知である。この効果は上記の分野で適用される装置にはない特徴である。
【０００９】
先行技術では、各可視空間的位置でフルカラーデータを提供する積層型ＯＬＥＤディスプレイ装置を論じているが、ＯＬＥＤディスプレイ装置は一般に単一平面上に配置した多数の色のＯＬＥＤから構成する。ディスプレイが異なる空間的位置を有するカラー発光素子を提供する場合、空間的配置のためデータをサンプリングすることが周知である。例えば、ベンツショーウェル（Ｂｅｎｚｓｃｈａｗｅｌ）他に対して１９９４年８月２３日に発行された米国特許第５，３４１，１５３号は、異なる色の発光素子が異なる空間的位置を有する低解像度液晶ディスプレイ上で高解像度カラー画像を表示する方法を論じている。この方法を使用して、サブピクセルレンダリングを提供するフォーマットにデータをサンプリングする際、各発光素子のための信号を生じるようサンプリングする原画像の空間的位置と範囲を検討する。この特許は異なる４色の発光素子を有するディスプレイ装置のためのデータのサンプリングを提供することを論じてはいるが、従来の３色画像信号を、異なる４色の発光素子を有するディスプレイ装置での表示に適した画像信号に変換する方法を提供していない。さらに、ベンツショーウェル他は、入力データはディスプレイより高解像度の画像ファイルから作成され全てのピクセル位置の全ての色の発光素子のための情報を含んでいると想定している。
【００１０】
また、先行技術は、発光素子の１つの目的とする空間的配置から発光素子の第２の空間的配置に画像データをリサンプリングする方法を含んでいる。２００３年２月２０日発行のブラウン・エリオット（Ｂｒｏｗｎ Ｅｌｌｉｏｔｔ）他による米国特許出願第２００３／００３４９９２Ａ１号は、３色を有する発光素子の少なくとも１つの空間的配置を有するディスプレイ装置上で表示することを目的とするデータを３色の発光素子の異なる空間的配置を有するディスプレイ装置にリサンプリングする方法を論じている。特に、この特許出願は、従来の配置の発光素子を備えたディスプレイ装置上で表示することを目的とする３色データを、代替配置の発光素子を備えたディスプレイ装置上で表示することを目的とする３色データにリサンプリングすることを論じている。しかし、この出願は、４色以上の装置上で表示するためのデータの変換を論じていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、画像または他のデータを伝える３色入力信号を４色以上の出力信号に変換する改良された方法に対する必要が存在している。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この必要は、３つの色域を定義するカラー原色に対応する３色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を色域を定義するカラー原色とＷと異なる白色点を有するディスプレイを駆動する１つの追加原色Ｗとに対応する４色出力信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ）に変換する方法であって、各信号中の等しい量の組み合わせが正規化カラー信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）を生じる追加カラー原色のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を正規化するステップと、正規化３色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）の関数Ｆ１である共通信号Ｓを計算するステップと、３色信号（Ｒｎ’、Ｇｎ’、Ｂｎ’）を提供するため、共通信号Ｓの関数Ｆ２を計算しそれを各正規化３色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）に加算するステップと、各信号中の等しい量の組み合わせが４色出力信号のうち３つ（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を生じるディスプレイの白色点のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように３色信号（Ｒｎ’、Ｇｎ’、Ｂｎ’）を正規化するステップと、共通信号Ｓの関数Ｆ３を計算しそれを４色出力信号Ｗに割り当てるステップとを含む方法を提供することによって本発明により満足される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、追加のＯＬＥＤがディスプレイの白色点にない時ディスプレイシステムの色精度を保持する変換を提供する利点を有する。さらに、本発明の１つの態様によれば、この変換はＯＬＥＤディスプレイ装置の寿命を保持するマッピングの最適化を可能にする。また、この変換は、データをＯＬＥＤの望ましい空間的配置に空間的にリフォーマットする方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、画像または他のデータを伝える３色入力信号を、４色以上の原色を有する追加ディスプレイ上で表示するための４以上の色出力信号に変換する方法に向けられる。本発明は、例えば、標準３色ＲＧＢ入力カラー画像信号を、各々４色のうち１色の光を放出する発光素子から構成したピクセルを有する４色ＯＬＥＤディスプレイ装置を駆動する４色信号に変換するため有用である。
【００１５】
図１は、４色ＯＬＥＤディスプレイ装置の原色の仮想表示を示す１９３１ＣＩＥ色度図である。赤原色２、緑原色４、及び青原色６は、三角形８を境界とする色域を定義する。追加原色１０は、この例では図の中心近くにあるためほぼ白色であるが、必ずしもディスプレイの白色点ではない。代替追加原色１２を色域８の外に示すが、その使用は後で説明する。
【００１６】
所与のディスプレイ装置は、一般に当業技術分野で周知の方法を通じてハードウェアまたはソフトウェアによって調整可能であるが、この例の目的で固定した白色点を有する。白色点は、アドレス可能な最大範囲まで駆動された３つの原色、この例では赤色、緑色、及び青色の原色の組み合わせの結果得られる色である。白色点は、一般にｘｙＹ値と呼ばれる色度座標及び輝度によって定義され、これは以下の式によってＣＩＥ ＸＹＺ三刺激値に変換すればよい。
【００１７】
【数１】
【００１８】
３つの色度値が全て輝度Ｙによって基準化されていることに注意すると、ＸＹＺ三刺激値は、最も厳密な意味で、ｃｄ／ｍ2といった、輝度の単位を有することが明らかである。しかし、白色点輝度は、値が１００の無次元量に正規化することが多く、事実上パーセント輝度となる。ここで、「輝度」という用語は常にパーセント輝度を指すために使用し、ＸＹＺ三刺激値も同じ意味で使用する。すなわち、ｘｙ色度値が（０．３１２７，０．３２９０）であるＤ６５の一般的なディスプレイの白色点は（９５．０，１００．０，１０８．９）のＸＹＺ三刺激値を有する。
【００１９】
ディスプレイの白色点と、この例では赤色、緑色、及び青色原色であるディスプレイの三原色は共に蛍光体マトリックスを指定するが、その計算は当業技術分野で周知である。また、「蛍光体マトリックス」という俗称は歴史的に発光蛍光体を使用するＣＲＴディスプレイに関するものであるが、物理的蛍光材料の有無に関わらずより一般的にディスプレイの数学的記述において使用してもよい。蛍光体マトリックスは強度をＸＹＺ三刺激値に変換し、ディスプレイである加法混色システムを有効にモデル化し、その逆に、ＸＹＺ三刺激値を強度に変換する。
【００２０】
原色の強度はここでは、その原色の輝度に比例する値として定義し、各３原色の単位強度の組み合わせがディスプレイの白色点に等しいＸＹＺ三刺激値を有するカラー刺激を生じるように基準化する。また、この定義は蛍光体マトリックスの項の基準化をも制約する。それぞれ（０．６３７，０３５９２）、（０．２６９０，０．６５０８）、及び（０．１４４１，０．１８８５）の赤色、緑色、及び青色原色の色度座標とＤ６５の白色点とを備えたＯＬＥＤディスプレイの例は、蛍光体マトリックスＭ３を有する。
【００２１】
【数２】
【００２２】
蛍光体マトリックスＭ３に列ベクトルとして強度を乗算すると、次式のようにＸＹＺ三刺激値が得られる。
【００２３】
【数３】
【００２４】
ここで、Ｉ１は赤原色の強度であり、Ｉ２は緑原色の強度であり、Ｉ３は青原色の強度である。
【００２５】
蛍光体マトリックスは通常線形マトリックス変換であるが、蛍光体マトリックス変換の概念は、強度からＸＹＺ三刺激値を導出する、またはその逆の任意の変換または一連の変換に一般化してもよいことに注意されたい。
【００２６】
また、蛍光体マトリックスは３色より多い原色を処理するよう一般化してもよい。現在の例は、白色に近いがＤ６５白色点にはないｘｙ色度座標（０．３４０５，０．３５３０）を備えた追加原色を含む。輝度が１００になるように任意に選択すると、追加原色は（９６．５，１００．０，８６．８）のＸＹＺ三刺激値を有する。これらの３つの値を修正せずに蛍光体マトリックスＭ３に追加すると第４の列が得られるが、便宜上、ＸＹＺ三刺激値は赤色、緑色、及び青色原色によって定義される色域内で可能な最大値に基準化する。蛍光体マトリックスＭ４は次式の通りである。
【００２７】
【数４】
【００２８】
前に示したものと同様の式によって、赤色、緑色、青色及び追加原色に対応する強度の４値ベクトルを、それらの組み合わせがディスプレイ装置中で有するＸＹＺ三刺激値に変換することが可能になる。
【００２９】
【数５】
【００３０】
一般に、蛍光体マトリックスの値はその反転にあるが、これはＸＹＺ三刺激値における色の仕様を考慮しディスプレイ装置上に色を生じるために必要な強度に帰結する。もちろん、色域は表示が可能な色の範囲を制限し、色域外のＸＹＺ三刺激仕様は範囲［０，１］の強度に帰結する。周知の色域マッピング技術を応用してこの状況を回避してもよいが、この技術の使用は本発明の本題から離れるので論じない。反転は３×３蛍光体マトリックスＭ３の場合単純であるが、３×４蛍光体マトリックスＭ４の場合一意に定義されない。本発明は、３×４蛍光体マトリックスの反転を必要とせず、強度値を４つの原色チャネル全てに割り当てる方法を提供する。
【００３１】
本発明の方法は、３つの色域を定義する原色、この例では赤色、緑色、及び青色原色の強度についてのカラー信号から開始する。これは、上記で説明した蛍光体マトリックスＭ３の反転によってか、または、線形または非線形的に符号化されたＲＧＢ、ＹＣＣ、または他の３チャネルカラー信号を、色域を定義する原色及びディスプレイの白色点に対応する強度に変換する周知の方法によって、ＸＹＺ３刺激値仕様から到達する。
【００３２】
図２は、本発明の方法の一般的なステップの流れ図である。３色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）２２をまず追加原色Ｗを基準にして正規化２４する。ＯＬＥＤの例に従って、各原色の単位強度の組み合わせが追加原色Ｗのものに等しいＸＹＺ三刺激値を有する色刺激を生じるように、赤色、緑色、及び青色原色を正規化する。これは、列ベクトルによって示すように、色域を定義する原色によって追加原色の色を生じるために必要な強度の反転によって赤色、緑色、及び青色の強度を基準化することによって達成する。
【００３３】
【数６】
【００３４】
正規化した信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）２６を使用して、関数Ｆ１（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）である共通信号Ｓを計算する。この例では、関数Ｆ１は、３つのうち負でない最小の信号を選択する特殊な最小関数である。共通信号Ｓを使用して関数Ｆ２（Ｓ）の値を計算３０する。この例では、関数Ｆ２は次式の算術反転を提供する。
Ｆ２（Ｓ） ＝ −Ｓ
【００３５】
関数Ｆ２の出力を正規化した色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）に加算３２して、元の原色チャネルに対応する正規化した出力信号（Ｒｎ’、Ｇｎ’、Ｂｎ’）３４を得る。色域を定義する原色を使用して追加原色の色を再生するために必要な強度を基準化することによってこうした信号をディスプレイの白色点に対して正規化３６し、入力カラーチャネルに対応する出力信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を得る。
【００３６】
【数７】
【００３７】
共通信号Ｓを使用して関数Ｆ３（Ｓ）の値を計算４０する。単純な４色ＯＬＥＤの例では、関数Ｆ３は単純な恒等関数である。関数Ｆ３の出力を出力信号Ｗ４２に割り当てるが、これは追加原色Ｗのための色信号である。この例の４カラー出力信号は強度であり、４値ベクトル（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ）、または一般に（Ｉ１’、Ｉ２’、Ｉ３’、Ｉ４’）に結合してもよい。３×４蛍光体マトリックスＭ４にこのベクトルを乗算し、ディスプレイ装置によって生じるＸＹＺ三刺激値を示す。
【００３８】
【数８】
【００３９】
この例のように、関数Ｆ１が負でない最小信号を選択する場合、関数Ｆ２及びＦ３の選択によって色域内カラーの色再生の精度を決定する。Ｆ２及びＦ３がどちらも線形関数であり、Ｆ２が負の傾斜を有しＦ３が正の傾斜を有する場合、その効果は赤色、緑色、及び青色原色からの強度の減算と、追加原色への強度の追加である。さらに、線形関数Ｆ２及びＦ３の傾斜が、大きさが等しく正負が反対である場合、赤色、緑色、及び青色原色から減算した強度は追加原色に割り当てた強度に完全に対応するので、正確な色再生が保持され、３カラーシステムと同一の輝度を提供する。
【００４０】
また、Ｆ３の傾斜の大きさがＦ２の傾斜より大きい場合、システムの輝度は増大し色精度は劣化し、彩度が減少する。また、Ｆ３の傾斜の大きさがＦ２の傾斜より小さい場合、システムの輝度は減少し色精度は劣化し、彩度が増大する。関数Ｆ２及びＦ３が非線形関数である場合、Ｆ２が減少関数でＦ２及びＦ３が独立軸について対称であるならば、色精度は保持される。
【００４１】
こうした何れの状況においても、関数Ｆ２及びＦ３の設計は色入力信号が表す色に応じて多様なものであってよい。例えば、関数は輝度の増大または彩度の減少に伴って急峻になってもよく、また色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の色相を基準として変更してもよい。色域を定義する原色に対する追加原色の利用レベルが異なる色精度を提供する関数Ｆ２及びＦ３の多くの組み合わせが存在する。さらに、色精度を犠牲にして輝度を優先する関数Ｆ２及びＦ３の組み合わせが存在する。ディスプレイ装置の設計または使用におけるこうした関数の選択はその使用目的及び仕様に依存する。例えば、１つまたはそれより多い色域を定義する原色より高い電力効率を有する追加原色を最大限に利用すれば、携帯型ＯＬＥＤディスプレイ装置は電力効率と、ひいては電池寿命の面で、大きな利益を得る。こうしたディスプレイをデジタルカメラまたは他の撮像装置と共に使用する場合はカラー精度も要求されるが、本発明の方法はその両方を提供する。
【００４２】
本発明が提供する正規化ステップは、追加原色の色に関わらず、ディスプレイ装置の色域内の色の正確な再生を可能にする。追加原色の色がディスプレイの白色点と正確に同じである固有の場合には、こうした正規化ステップは恒等関数に簡略化され、本方法は単純な白色点の置換と同じ結果を生じる。他の何らかの場合、正規化ステップを無視することによって導入されるカラーエラーの量は追加原色とディスプレイの白色点との間の色の差に大きく依存する。
【００４３】
色域を定義する原色が定義する色域外の追加原色を有するディスプレイ装置で表示するための色信号の変換の際正規化は特に有用である。図１に戻ると、色域８外の追加原色１２を示す。これは色域外にあるため、赤色、緑色、及び青色原色を使用してその色を再生するには範囲［０，１］を越える強度が必要となる。物理的に実現不可能であるが、こうした値を計算で使用してもよい。追加原色の色度座標が（０．４０５０，０．１６００）である場合、緑色原色が必要とする強度は負であるが、前に示したのと同じ関係を使用して強度を正規化すればよい。
【００４４】
【数９】
【００４５】
赤色、緑色、及び青色原色の色域外、特に、赤と青の色域境界と追加原色との間の色は、緑色原色の負の強度と赤色及び青色原色の正の強度とを必要とする。この正規化の後、赤色及び青色値は負であり、緑色値は正である。関数Ｆ１は負でない最小値として緑色を選択し、緑色を追加原色からの強度によって部分的または全体的に置換する。追加原色の強度を計算した後正規化を取り消すことによって負号を除去する。
【００４６】
【数１０】
【００４７】
正規化ステップは色精度を保持するので、白色、白色に近い色、または何らかの他の色を加法混色ディスプレイの追加原色として使用できるようにする。ＯＬＥＤディスプレイでは、第２の青色、第２の緑色、第２の赤色、またさらには黄色または紫色といった色域を拡張する発光体の使用と同様、ディスプレイの白色点に近いが同じではない白色発光体の使用が非常に実現可能である。
【００４８】
計算において、強度の近似値である信号を使用することによって費用または処理時間の節約を実現してもよい。ビット深度の使用を最大化し、また目的とするディスプレイ装置の特性曲線（例えばガンマ）を考慮するため、画像信号を非線形的に符号化することが多いのは周知である。装置の白色点で１に正規化されるものとして前に強度を定義したが、本方法の線形関数によれば、コード値２５５、ピーク電圧、ピーク電流、または各原色の輝度出力に線形的に関連する何らかの他の量に輝度を正規化することが可能でありカラーエラーを生じないことが明らかである。
【００４９】
ガンマ補正コード値のような非線形的に関連する量を使用して強度を近似するとカラーエラーが生じる。しかし、線形性からの偏差と関係のどの部分を使用するかに応じて、エラーは時間または費用の節約を考慮すれば許容可能な程度に小さくなることもある。例えば、図３は、コード値に対する非線形強度の応答を例示する、ＯＬＥＤについての特性曲線を示す。曲線は膝５２を有し、それより上の部分はそれより下の部分より外見上より直線的である。コード値を使用して強度を近似するのは恐らく悪い選択であるが、図示される膝５２を使用するため、コード値から定数（図３に示す例の場合約１７５）を減算するとよりよい近似が得られる。図２に示す方法に提供した信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を以下のように計算する。
【００５０】
【数１１】
【００５１】
図２に示す方法が完了した後以下のステップを使用してこのシフトを除去する。
【００５２】
【数１２】
【００５３】
この近似はルックアップ演算を単純な加算によって置換するため、処理時間またはハードウェアの費用の節約になることがある。
【００５４】
本発明を利用して３色入力信号を４以上の色出力信号に変換するには、図２に示す方法を連続して適用する必要がある。本方法を連続して適用する毎に１つの追加原色についての信号を計算し、計算の順序は原色について指定される優先順位の逆によって決定する。例えば、それぞれ（０．６３７，０．３５９２）、（０．２６９０，０．６５０８）、及び（０．１４４１，０．１８８５）の色度を有するすでに論じた赤色、緑色、及び青色の原色プラス、１つが色度（０．３４０５，０．３５３０）を有する薄い黄色でありもう１つが色度（０．２９８０，０．３１０５）を有する薄い青色である２つの追加原色を有するＯＬＥＤディスプレイ装置を考察する。これらの追加原色はそれぞれ黄色及び薄青色と呼ぶ。
【００５５】
追加原色に優先順位を付ける場合、発光体の経時的な輝度安定性、電力効率、または他の特性を考慮してもよい。この場合、黄色原色は薄青色原色より電力効率が大きいので、計算の順序は薄青色を先に計算し、その後黄色を計算する。一旦赤色、緑色、青色、及び薄青色の強度を計算したら、１つを放置して残りの３つの信号を４つに変換する方法を実行しなければならない。放置する値の選択は任意でよいが、関数Ｆ１によって計算した最小値の元になる信号が最良の選択である。その信号が緑色の強度だった場合、本方法は、赤色、青色、及び薄青色の強度に基づいて黄色の強度を計算する。最後に５つを全て集めて表示のための赤色、緑色、青色、薄青色、及び黄色の強度とする。３×蛍光抗体マトリックスを作成してディスプレイ装置でそれらの組み合わせをモデル化すればよい。この技術は、３色入力信号から出発して任意の数の追加原色のための信号を計算するように容易に拡張可能である。
【００５６】
図２で説明した方法をさらに修正してＲＧＢからＲ’Ｇ’Ｂ’Ｗへの変換を最適化しＯＬＥＤディスプレイ装置の物理的制約にさらによく適合するようにしてもよい。著者が行った数学的シミュレーションが示すところによれば、白色ＯＬＥＤの色度座標がディスプレイの白色点の色度座標に近い場合、ＲＧＢ ＯＬＥＤと同じ寸法の白色ＯＬＥＤの寿命はＲＧＢ ＯＬＥＤの寿命より大幅に短くなることがある。例えば、デジタルカメラの背面で使用するように設計した通常のディスプレイでは、ある条件下で、赤色、緑色、及び青色ＯＬＥＤの計画寿命は白色ＯＬＥＤの計画寿命の２倍より大きい。ディスプレイ装置の寿命は最も寿命の短いＯＬＥＤによって制限されるので、４つの原色を発生するために使用する４つのＯＬＥＤの寿命の間によりよいバランスを提供することが重要である。
【００５７】
ＯＬＥＤの寿命はＯＬＥＤを駆動するために使用する電流密度に大きく依存し、電流密度が高ければ寿命が大幅に短くなることは周知である。図４は、電流密度の関数としてＯＬＥＤの寿命の曲線を示す。さらに、ディスプレイにおける電流密度はＯＬＥＤを駆動するために使用する電流に比例し、電流は発生する輝度に比例することが知られている。従って、何れかのＯＬＥＤを何れかの高い強度で使用するのを回避することによって、ＯＬＥＤの寿命を増大することができる。
【００５８】
図２に示すアルゴリズムは、一般にＲ、Ｇ、Ｂの強度を低減し、Ｗチャネルの強度を増大する。このため赤色、緑色、及び青色ＯＬＥＤの寿命は増大するが、生成しようとする色度座標が白色ＯＬＥＤの色度座標に近い場合白色ＯＬＥＤの高い強度が生じる。Ｗを高い強度で使用するのを回避するため、Ｆ２及びＦ３を、Ｓの値が高い時、Ｆ２及びＦ３がＳが低い時より小さい絶対値を生じるような非線形関数として定義してもよい。こうした関数は数学的に記述してもよくまたルックアップテーブルを通じて記述してもよい。好適なルックアップテーブルはＦ２に対して−Ｓ及びＦ３に対してＳを提供するが、Ｓの値があるしきい値より大きい時それぞれ−Ｓ及びＳの小部分を提供するものである。小部分とＳのカットオフ値を適切に選択することによって、色精度を損なわずにＷの最大強度を選択できる。目的とする適用業務で、白色ＯＬＥＤの寿命が赤色、緑色、及び青色ＯＬＥＤの寿命と同等になるようにＷの強度の最大値を選択すればよい。
【００５９】
また、白色ＯＬＥＤの色度座標がディスプレイの白色点の色度座標に近い場合、ＲＧＢ信号の正規化ステップ２４及び３６も必要ないことがあるのに注意されたい。また、ＲＧＢ強度を白色原色に正規化２４してもよいが、これらの値はディスプレイの白色点に正規化３６しなくてもよい。
【００６０】
本発明の方法は、入力データをＯＬＥＤディスプレイ装置上のＯＬＥＤのＲＧＢＷパターンに空間的にリサンプリングする画像処理方法の文脈で実現してもよい。こうした方法では、上記で説明した方法のような方法を使用して３色入力信号を通常４つ（またはそれより多い）色信号に変換する。そしてリサンプリングを行い、４つまたはそれより多いカラーディスプレイ装置内のＯＬＥＤの適切な強度を決定する。このリサンプリング処理は、サンプリング範囲、サンプリング位置、及び目的とする各ＯＬＥＤの寸法といった関連するディスプレイの属性を考慮してもよい。
【００６１】
この処理はさらに、入力データに対して目的とするＲＧＢディスプレイフォーマットを決定するステップを含んでもよい。このステップが、画像データはすでにＯＬＥＤの特定の空間的配置を有するディスプレイ装置用にサンプリングされていると決定した場合、予備リサンプリングを行って、ピクセル内の同じ空間的位置を表す３色入力信号を生じてもよい。この予備ステップによって、その後の３色から４色へのカラー変換を通じてディスプレイ装置上の各空間的位置で４つのカラー値を決定することが可能になる。
【００６２】
３カラー信号のリサンプリングと変換のために使用し得る処理を図５に示す。処理は線形強度の３色入力信号を受信６０する。空間的にサンプリングされた入力信号のサンプルフォーマットを決定６２する。一旦サンプルフォーマットを決定したら、３色入力信号が、異なる空間的位置を有するＯＬＥＤ用にレンダリングされているかを決定６４する。データが異なる空間的位置を有する発光素子用にレンダリングされている場合、各サンプリング位置で３色情報を有するデータを必要に応じてリサンプリングする６６ステップを行い、３色入力信号で表される各空間的位置でのカラー値、最終ディスプレイ上の各空間的位置でのカラー値、または他の空間的位置でのカラー値を生じてもよい。
【００６３】
そして、図２に示し前に論じたような方法を使用して３色信号を変換６８し、４またはそれより多い色信号を形成する。リサンプリングがステップ６６で完了していない場合、４またはそれより多いカラー出力信号を４つまたはそれより多いカラーディスプレイ装置の空間的パターンにリサンプリング７０する。こうした基本的ステップは３〜４またはそれより多いカラー空間補間処理に適用してもよいが、入力信号を決定しデータをリサンプリングするステップは、様々なレベルの複雑さを含むいくつかの方法を通じて達成してもよい。こうした各ステップを以下詳述する。
【００６４】
入力信号の決定
３色入力信号を対応する色域を定義するカラー原色及び１つの追加原色に適切に変換するためには、空間的に重なり合う入力信号（すなわち、各空間的位置で３色入力信号を提供する信号）が望ましい。しかし、３色信号の空間的補間は当業技術分野で周知なので、入力信号はすでに特定の空間的配置の発光素子を備えたディスプレイ装置用にサンプリングされている。例えば、入力信号は、ディスプレイ装置８０が、縞状パターンに配置した赤色８４、緑色８６、及び青色８８のＯＬＥＤの共通配置から構成したピクセル８２を有する、図６に示すディスプレイ装置用に空間的にサンプリングされていてもよい。すなわち、ＭＳウィンドウズ（登録商標）２０００のようなコンピュータオペレーティングシステムの通常のレンダリングルーチンで、縞状パターンを備えたディスプレイ装置上で表示する目的で情報をレンダリングしてもよい。
【００６５】
空間的にサンプリングした入力信号のフォーマットを決定するため、メタデータフラグまたは信号分析を通じて目的とするデータフォーマットを通信することを含む多数の手段を利用してもよい。メタデータを使用してこの決定を行うため、１つまたはそれより多いデータフィールドは、ディスプレイ装置上の発光素子の目的とする配置を示す３色入力信号を備えてもよい。
【００６６】
また、入力信号を分析してデータ中の何らかの空間的オフセットを決定してもよい。こうした分析を行うためには、リサンプリングが３色入力信号に適用されているかを示す入力信号の特徴を決定することが重要である。この分析を行う１つの方法を図７に示す。この方法によって、リサンプリングしていないカラー入力信号、リサンプリングしたカラー入力信号を含む異なる３色入力信号の自動微分を図６ａに示すような縞状パターン上に表示し、リサンプリングしたカラー入力信号を図６ｂに示すようなデルタパターン上に表示することが可能になる。こうしたパターンをこの例に含めたのはこうした空間的配置がディスプレイ産業で一般的に利用される配置だからである。しかし、色入力信号が代替的なパターンにリサンプリングされているかを決定するようにこの方法を拡張してもよいことを当業者は認識するだろう。
【００６７】
図７に示すように、各３色入力信号についてエッジ強調を行う９０。図６ａに示す縞状パターンのようなＯＬＥＤ配置は互いに水平方向にオフセットしたＯＬＥＤからなるので、水平エッジ強調ルーチンを画像信号に適用する。以下の式を使用し各水平位置ｉ及び垂直位置ｊの値を計算することによってこうしたデジタルエッジ強調アルゴリズムの１つを適用する。
Ｅi,j,c ＝ Ｖi,j,c − Ｖ(i+1,j,c) 式１
ここで、Ｅi,j,cは色信号ｃの水平位置に対して強調した値であり、Ｖi,j,cは色ｃの位置ｉ，ｊに対する入力値であり、Ｖ(i+1,j,c)は色ｃの位置ｉ＋１，ｊに対する入力値である。
【００６８】
そして、各３エッジ強調色入力信号でのエッジピクセルを決定９２する。エッジピクセルを決定する一般的な技術はしきい値を強調した値に適用することである。適当なしきい値より高い値を備えた位置をエッジピクセルとみなす。しきい値は、各３エッジ強調色信号について同じものでも異なるものでもよい。
【００６９】
そして、３色チャネル全ての信号を備えた１つまたはそれより多いエッジ位置を特定９４する。こうしたエッジ位置は、しきい値より大きい値が全てピクセルのサイズによって決定されたサンプリングウィンドウ内で発生する強調ピクセルを含む空間的位置を決定することによって発見してもよい。
【００７０】
そして、エッジ特性の位置を決定９６する。適当なエッジ特性は、例えば、各エッジの半分の高さの空間的位置でもよい。エッジの半分の高さを計算するため、２次多項式またはシグモイド関数のような輪郭をエッジピクセル位置の３〜５ピクセル以内の元のデータに適合すればよい。そして、最大振幅の半分の位置の関数上の点を決定し、この値の空間的位置をエッジ特性の位置として決定する。このステップは各３色入力信号について別々に完了する。
【００７１】
３色信号のエッジの特性の空間的位置を比較９８してもよく、各エッジ特性の整合の度合を分析する。しかし、こうした位置は正確でないことがあるので、各色信号内のいくつかのエッジについてピクセルエッジの空間的位置に対する相対空間的位置を決定し、各色入力信号内で特定した全てのエッジ位置を平均１００する。
【００７２】
各色のエッジ特性の平均相対的位置を他の色のエッジ特性の平均相対的位置と比較１０２する。３つの色のこうしたエッジ特性のうち少なくとも２つがＯＬＥＤの幅より大きく不整合となっている場合、以前に空間的リサンプリングステップが行われたこと強く示している。この比較を通じて、空間的リサンプリングが適用されているかを決定１０４する。３つのエッジ特性が全て不整合になっている場合、信号は、図６ａに示すような全てのエネルギーを１つの次元に有する発光素子のパターンに補間されている。１つの行の２つの色のエッジ特性が隣接する行の１つまたはそれより多い色のエッジ特性と同じ空間的位置で発生する場合、信号は、図６ｂに示すデルタパターンの場合のように、２つの行にわたる発光素子のパターンに補間されている。この比較を通じて、ディスプレイ中の発光素子の想定される空間的配置を決定１０６する。
【００７３】
リサンプリング
リサンプリングは、図６ａ及び図６ｂに示すような先行技術の縞状パターンまたはデルタパターン上で表示することを目的としたフォーマットからカラー信号が空間的位置毎の値を表すフォーマットにデータをリサンプリングするために行ってもよく、また空間的位置毎のカラー信号を備えたフォーマットから、図８ａに示す縞状パターンまたは図８ｂに示すクアドパターンといった白色サブピクセルを含むパターンにデータをリサンプリングするために行ってもよい。各図に示すように、ディスプレイ装置１１０は、赤色１１４、緑色１１６、青色１１８及び白色１２０のＯＬＥＤを有するピクセル１１２から構成される。
【００７４】
様々なリサンプリング技術は当業技術分野で周知であり、上記で援用した米国特許出願第２００３／００３４９９２Ａ１号、及びクロンペンハウワー（Ｋｌｏｍｐｅｎｈｏｕｗｅｒ）他、「カラーマトリックスディスプレイのためのサブピクセル画像基準化（Ｓｕｂｐｉｘｅｌ Ｉｍａｇｅ Ｓｃａｌｉｎｇ ｆｏｒ Ｃｏｌｏｒ Ｍａｔｒｉｘ Ｄｉｓｐｌａｙｓ）」、ＳＩＤ０２摘要、１７６〜１７９ページを含む他の文献に記載されている。こうした技術は一般に同じ基本的ステップを含む。リサンプリングを行うため、単一カラー信号（例えば、赤色、緑色、青色、または白色）を選択１３０する。入力信号のサンプリング格子（すなわち、各サンプルの位置）を決定１３２する。そして、望ましいサンプリング格子１３４を決定する。望ましいサンプリング格子内で、ピクセル内の空間的位置に対応するサンプル点を選択１３６する。この空間的位置の入力信号中にサンプルが存在しない場合、色信号（すなわち、処理のどの時点でリサンプリングを適用するかに応じて３色入力信号または４色出力信号の何れか）中の隣接する入力信号の位置を１つまたは２つの次元で特定１３８する。そして、隣接する入力信号値が表す空間的位置に関連する加重小部分の集合を計算１４０する。こうした小部分は、各空間的次元内の入力信号中の望ましいサンプル位置から隣接するサンプルまでの距離を決定し、それらの距離を合計して各距離を各次元内の選択したサンプル点から隣接するサンプルの位置までの距離で除算することを含む多数の手段によって計算してもよい。そして、隣接する入力信号値をそれぞれの加重小部分によって乗算１４２し、加重入力信号値を生じる。そして、結果として得られた値を加算１４４し、望ましいサンプリング格子内の選択した位置のリサンプリングデータを得る。望ましいサンプリング格子内の各格子位置に対し、またその後各カラー信号に対してこの同じ処理を反復１４６する。
【００７５】
図５に示すような空間的リサンプリングと色変換を実行することによって、結果として得られる信号は３から４またはそれより多い色信号に変換されるだけではなく、想定される空間的サンプリングが１つである３色信号から、望ましい空間的サンプリングを伴う３より多い色信号に変換される。
【００７６】
この方法は、特定用途向け集積回路（ａｓｉｃ）、プログラム可能論理素子、ディスプレイドライバまたはソフトウェア製品で利用してもよい。こうした各製品は、プログラム可能なパラメータの格納を通じて関数Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の形式の調整を可能にする。こうしたパラメータは製造環境内で調整してもよく、またこうしたパラメータへのアクセスを可能にするソフトウェア製品を通じて調整してもよい。
【００７７】
ＯＬＥＤディスプレイ装置中のＯＬＥＤ材料の経年変化または減衰を補償する方法を提供することは当業技術分野で周知である。こうした方法は、各ピクセル中の各原色の輝度または各原色の推定を提供することによってＯＬＥＤ材料の減衰を測定または予測する手段を提供する。この情報が利用可能な場合、この情報をディスプレイの相対的輝度の計算への入力として使用してもよい。また、経年変化を決定する方法を有するディスプレイ装置では、Ｆ１、Ｆ２、及びＦ３を調整して、ディスプレイ装置中最も減衰している原色への依存を低減することが望ましい。赤色、緑色、青色及び白色カラー信号を有するディスプレイ装置では、Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の何れかまたは全ての調整を使用して、ＯＬＥＤのこれらのグループの１つの輝度出力を低下させることで望ましい色を生じるために使用するＯＬＥＤの減衰を遅らせることができる場合、他より多い輝度出力を赤色、緑色及び青色原色または白色原色にシフトしてもよい。
【００７８】
本発明をそのいくつかの好適実施形態を特に参照して詳細に説明したが、本発明の精神と範囲から逸脱することなく変形及び修正をなし得ることが理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】色域内及び色域外の色を記述するのに有用な先行技術のＣＩＥ１９３１色度図である。
【図２】本発明の方法を例示する流れ図である。
【図３】先行技術のＯＬＥＤ装置の特性曲線を示すグラフである。
【図４】ＯＬＥＤを駆動するために使用する電流密度の関数としてのＯＬＥＤ寿命の曲線を示すグラフである。
【図５】空間的補間を含む本発明の方法を例示する流れ図である。
【図６ａ】ＯＬＥＤの通常の先行技術のＲＧＢ縞状配置の描写である。
【図６ｂ】ＯＬＥＤの従来の先行技術のＲＧＢデルタ配置の図である。
【図７】想定されるＯＬＥＤ配置を決定する方法を例示する流れ図である。
【図８ａ】本発明と共に有用なＯＬＥＤのＲＧＢＷストライプ配置の描写である。
【図８ｂ】本発明と共に有用なＯＬＥＤのＲＧＢＷクアド配置の描写である。
【図９】本発明と共に有用なカラー信号の空間的リサンプリングを実行する方法を例示する流れ図である。
【符号の説明】
【００８０】
２ 赤原色色度
４ 緑原色色度
６ 青原色色度
８ 色域三角形
１０ 追加色域内原色色度
１２ 追加色域外原色色度
２２ 色域を定義する原色の入力信号
２４ 追加原色正規化信号を計算するステップ
２６ 追加原色に正規化した信号
２８ 共通信号の関数Ｆ１を計算するステップ
３０ 共通信号の関数Ｆ２を計算するステップ
３２ 加算するステップ
３４ 追加原色に正規化した出力信号
３６ 白色点正規化信号を計算するステップ
４０ 共通信号の関数Ｆ３を計算するステップ
４２ 追加原色の出力信号
５２ 曲線の膝
６０ 受信するステップ
６２ フォーマットを決定するステップ
６４ 空間的位置を決定するステップ
６６ ３カラー入力信号をリサンプリングするステップ
６８ ４カラー出力信号に変換するステップ
７０ ４カラー出力信号をリサンプリングするステップ
８０ ディスプレイ装置
８２ ピクセル
８４ 赤色ＯＬＥＤ
８６ 緑色ＯＬＥＤ
８８ 青色ＯＬＥＤ
９０ エッジ強調を実行するステップ
９２ エッジピクセルを決定するステップ
９４ エッジの位置を特定するステップ
９６ エッジ特性を決定するステップ
９８ エッジ特性を比較するステップ
１００ 平均相対的エッジ特性の位置を特定するステップ
１０２ 平均相対的エッジ特性の位置を比較するステップ
１０４ 空間的リサンプリングの適用を決定するステップ
１０６ 想定される空間的配置を決定するステップ
１１０ ディスプレイ装置
１１２ ピクセル
１１４ 赤色ＯＬＥＤ
１１６ 緑色ＯＬＥＤ
１１８ 青色ＯＬＥＤ
１２０ 白色ＯＬＥＤ
１３０ カラー信号を選択するステップ
１３２ 入力サンプリング格子を決定するステップ
１３４ 望ましいサンプリング格子を決定するステップ
１３６ サンプル点を選択するステップ
１３８ 隣接する入力信号値の位置を特定するステップ
１４０ 加重小部分を計算するステップ
１４２ 隣接する入力信号値を乗算するステップ
１４４ 結果として得られる値を加算するステップ
１４６ 反復するステップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４色以上の原色を有するカラーＯＬＥＤディスプレイ上で表示するための３色画像信号のカラー処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
加法混色デジタル画像ディスプレイ装置は周知であり、陰極線管、液晶変調器、及び有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のようなソリッドステート発光体といった多様な技術に基づいている。一般的なＯＬＥＤカラーディスプレイ装置では、ピクセルは赤色、緑色、及び青色のＯＬＥＤを含んでいる。これらの発光原色は色域を定義し、これらの３つのＯＬＥＤ各々からの照射を加法混色することによって、すなわち、人間の視覚系の統合的能力によって、多様な色を達成できる。電磁スペクトルの望ましい部分のエネルギーを放出するようドーピングした有機材料を使用したＯＬＥＤを使用することによって色を直接発生してもよく、また色フィルタによって広帯域発光（白色に見える）ＯＬＥＤを減衰し赤色、緑色及び青色を達成してもよい。
【０００３】
赤色、緑色、及び青色のＯＬＥＤと共に白色、またはほぼ白色のＯＬＥＤを利用して電力効率及び／または経時的な輝度安定性を改善することが可能である。電力効率及び／または経時的な輝度安定性を改善する他の可能性としては、１色以上の白色でない追加のＯＬＥＤを使用することがある。しかし、カラーディスプレイ装置上での表示を目的とする画像及び他のデータは通常、標準（例えば、ｓＲＧＢ）または固有（例えば、測定されたＣＲＴ蛍光体）の原色の組み合わせに対応する３つの信号を有する３つのチャネルで格納及び／または伝送される。また、このデータは通常、発光素子の特定の空間的配置を想定してサンプリングされていることを認識することも重要である。ＯＬＥＤディスプレイ装置では、こうした発光素子は通常平面上に並んで配置されている。従って、３色のディスプレイ装置上で表示するため入力画像データをサンプリングする場合、３チャネルディスプレイ装置で使用される３つのＯＬＥＤではなくピクセル毎に４つのＯＬＥＤを有するディスプレイ上で表示するためリサンプリングしなければならない。
【０００４】
ＣＭＹＫ印刷の分野では、ＲＧＢからＣＭＹＫ、また特にＣＭＹからＣＭＹＫへの下色除去またはグレー成分置換として知られる変換を行う。その最も基本的な形態では、こうした変換はＣＭＹ値のある小部分を減算しその量をＫ値に加算する。画像構造は通常不連続色調系を含むという制限のためこうした方法は複雑であるが、減色ＣＭＹＫ画像の白色を印刷対象の基板によって決定するため、こうした方法はカラー処理に関して依然として比較的簡単である。同様のアルゴリズムを連続色調加法混色システムに適用しようとする場合、追加原色の色がディスプレイシステムの白色点と異なっているとエラーが生じる。さらに、こうしたシステムで使用する色は通常頂点で重なり合っているので、４つの色を表示する時データを空間的にリサンプリングする必要はない。
【０００５】
順次フィールドカラー投影系の分野では、赤色、緑色、及び青色原色と組み合わせて白色原色を使用することが知られている。白色は赤色、緑色、及び青色原色が提供する輝度を増大するため投影し、投影される色の全てではないにせよ一部の彩度を本質的に低減する。２００２年９月１７日発行のモルガン（Ｍｏｒｇａｎ）他によって米国特許第６，４５３，０６７号で提案された方法は、赤色、緑色、及び青色の強度の最小値に依存して白色原色の強度を計算し、その後基準化によって修正した赤色、緑色、及び青色の強度を計算するアプローチを教示する。基準化は白色によって提供される明度加算の結果生じるカラーエラーを直示的に訂正しようとするが、基準化による単純な訂正では、全ての色について、白色の加算の際失われた彩度の全てを復元できない。この方法では減算ステップがないため、少なくとも一部の色ではカラーエラーが確実に発生する。さらに、モルガンの開示は、白色原色の色がディスプレイ装置の望ましい白色点と異なる場合発生する問題が十分に解決されていないことを記載している。この方法は平均有効白色点を単純に受け入れるが、これは白色原色の選択を装置の白色点付近の狭い範囲に事実上制限している。赤色、緑色、青色、及び白色素子を互いに空間的に重なり合うように投影するので、４色装置上で表示するためデータを空間的にリサンプリングする必要はない。
【０００６】
赤色、緑色、青色、及び白色ピクセルを有するカラー液晶ディスプレイを駆動する同様のアプローチをリー（Ｌｅｅ）他が記載している（ＳＩＤ２００３参考文献）。リー他は、高度な輝度向上を目的として、赤色、緑色、及び青色信号の最小値として白色信号を計算してから、赤色、緑色、及び青色信号を基準化してカラーエラーの全てではないが一部を訂正する。リー他の方法は、モルガンと同じ色の不正確さという欠点を有しており、入力された３色データを赤色、緑色、青色及び白色の素子の配列に空間的にリサンプリングすることについては言及していない。
【０００７】
強誘電性液晶ディスプレイの分野では、１９９９年７月２７日発行の米国特許第５，９２９，８４３号で谷岡が別の方法を提示している。谷岡の方法は周知のＣＭＹＫアプローチと類似のアルゴリズムを採用しており、Ｒ、Ｇ、及びＢ信号の最小値をＷ信号に割り当て、それを各Ｒ、Ｇ、及びＢ信号から減算する。空間的人為結果を回避するため、本方法は、可変換算係数を最小信号に適用することを教示しており、その結果低輝度レベルでよりスムースな色が得られる。ＣＭＹＫアルゴリズムと同様であるため、本方法は上記で言及したのと同じ、すなわちディスプレイの白色点と異なる色を有する白色ピクセルがカラーエラーを発生するという欠点を有する。モルガン他（上記の米国特許第６，４５３，０６７号）と同様、カラー素子は通常互いに空間的に重なり合うように投影するので、データの空間的リサンプリングは必要ない。
【０００８】
ＯＬＥＤディスプレイ装置の光発生及び変調の物理は、印刷で使用する装置、フィールド順次カラー投影の分野で通常使用するディスプレイ装置、及び液晶ディスプレイの物理とは大きく異なっていることに注意されたい。この相違は３色入力信号を変換する方法に対して異なった制約を課すことになる。こうした相違の中には、ＯＬＥＤベースでＯＬＥＤ上の光源をオフにするＯＬＥＤディスプレイ装置の能力がある。これは、通常一定のレベルを維持する広い範囲の光源から放出される光を変調するフィールド順次ディスプレイ装置及び液晶ディスプレイで使用される装置と異なっている。さらに、ＯＬＥＤディスプレイ装置の分野では、駆動電流密度が高いとＯＬＥＤの寿命が短くなることが周知である。この効果は上記の分野で適用される装置にはない特徴である。
【０００９】
先行技術では、各可視空間的位置でフルカラーデータを提供する積層型ＯＬＥＤディスプレイ装置を論じているが、ＯＬＥＤディスプレイ装置は一般に単一平面上に配置した多数の色のＯＬＥＤから構成する。ディスプレイが異なる空間的位置を有するカラー発光素子を提供する場合、空間的配置のためデータをサンプリングすることが周知である。例えば、ベンツショーウェル（Ｂｅｎｚｓｃｈａｗｅｌ）他に対して１９９４年８月２３日に発行された米国特許第５，３４１，１５３号は、異なる色の発光素子が異なる空間的位置を有する低解像度液晶ディスプレイ上で高解像度カラー画像を表示する方法を論じている。この方法を使用して、サブピクセルレンダリングを提供するフォーマットにデータをサンプリングする際、各発光素子のための信号を生じるようサンプリングする原画像の空間的位置と範囲を検討する。この特許は異なる４色の発光素子を有するディスプレイ装置のためのデータのサンプリングを提供することを論じてはいるが、従来の３色画像信号を、異なる４色の発光素子を有するディスプレイ装置での表示に適した画像信号に変換する方法を提供していない。さらに、ベンツショーウェル他は、入力データはディスプレイより高解像度の画像ファイルから作成され全てのピクセル位置の全ての色の発光素子のための情報を含んでいると想定している。
【００１０】
また、先行技術は、発光素子の１つの目的とする空間的配置から発光素子の第２の空間的配置に画像データをリサンプリングする方法を含んでいる。２００３年２月２０日発行のブラウン・エリオット（Ｂｒｏｗｎ Ｅｌｌｉｏｔｔ）他による米国特許出願第２００３／００３４９９２Ａ１号は、３色を有する発光素子の少なくとも１つの空間的配置を有するディスプレイ装置上で表示することを目的とするデータを３色の発光素子の異なる空間的配置を有するディスプレイ装置にリサンプリングする方法を論じている。特に、この特許出願は、従来の配置の発光素子を備えたディスプレイ装置上で表示することを目的とする３色データを、代替配置の発光素子を備えたディスプレイ装置上で表示することを目的とする３色データにリサンプリングすることを論じている。しかし、この出願は、４色以上の装置上で表示するためのデータの変換を論じていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、画像または他のデータを伝える３色入力信号を４色以上の出力信号に変換する改良された方法に対する必要が存在している。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この必要は、３つの色域を定義するカラー原色に対応する３色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を色域を定義するカラー原色とＷと異なる白色点を有するディスプレイを駆動する１つの追加原色Ｗとに対応する４色出力信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ）に変換する方法であって、各信号中の等しい量の組み合わせが正規化カラー信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）を生じる追加カラー原色のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を正規化するステップと、正規化３色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）の関数Ｆ１である共通信号Ｓを計算するステップと、３色信号（Ｒｎ’、Ｇｎ’、Ｂｎ’）を提供するため、共通信号Ｓの関数Ｆ２を計算しそれを各正規化３色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）に加算するステップと、各信号中の等しい量の組み合わせが４色出力信号のうち３つ（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を生じるディスプレイの白色点のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように３色信号（Ｒｎ’、Ｇｎ’、Ｂｎ’）を正規化するステップと、共通信号Ｓの関数Ｆ３を計算しそれを４色出力信号Ｗに割り当てるステップとを含む方法を提供することによって本発明により満足される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、追加のＯＬＥＤがディスプレイの白色点にない時ディスプレイシステムの色精度を保持する変換を提供する利点を有する。さらに、本発明の１つの態様によれば、この変換はＯＬＥＤディスプレイ装置の寿命を保持するマッピングの最適化を可能にする。また、この変換は、データをＯＬＥＤの望ましい空間的配置に空間的にリフォーマットする方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、画像または他のデータを伝える３色入力信号を、４色以上の原色を有する追加ディスプレイ上で表示するための４以上の色出力信号に変換する方法に向けられる。本発明は、例えば、標準３色ＲＧＢ入力カラー画像信号を、各々４色のうち１色の光を放出する発光素子から構成したピクセルを有する４色ＯＬＥＤディスプレイ装置を駆動する４色信号に変換するため有用である。
【００１５】
図１は、４色ＯＬＥＤディスプレイ装置の原色の仮想表示を示す１９３１ＣＩＥ色度図である。赤原色２、緑原色４、及び青原色６は、三角形８を境界とする色域を定義する。追加原色１０は、この例では図の中心近くにあるためほぼ白色であるが、必ずしもディスプレイの白色点ではない。代替追加原色１２を色域８の外に示すが、その使用は後で説明する。
【００１６】
所与のディスプレイ装置は、一般に当業技術分野で周知の方法を通じてハードウェアまたはソフトウェアによって調整可能であるが、この例の目的で固定した白色点を有する。白色点は、アドレス可能な最大範囲まで駆動された３つの原色、この例では赤色、緑色、及び青色の原色の組み合わせの結果得られる色である。白色点は、一般にｘｙＹ値と呼ばれる色度座標及び輝度によって定義され、これは以下の式によってＣＩＥ ＸＹＺ三刺激値に変換すればよい。
【００１７】
【数１】
【００１８】
３つの色度値が全て輝度Ｙによって基準化されていることに注意すると、ＸＹＺ三刺激値は、最も厳密な意味で、ｃｄ／ｍ2といった、輝度の単位を有することが明らかである。しかし、白色点輝度は、値が１００の無次元量に正規化することが多く、事実上パーセント輝度となる。ここで、「輝度」という用語は常にパーセント輝度を指すために使用し、ＸＹＺ三刺激値も同じ意味で使用する。すなわち、ｘｙ色度値が（０．３１２７，０．３２９０）であるＤ６５の一般的なディスプレイの白色点は（９５．０，１００．０，１０８．９）のＸＹＺ三刺激値を有する。
【００１９】
ディスプレイの白色点と、この例では赤色、緑色、及び青色原色であるディスプレイの三原色は共に蛍光体マトリックスを指定するが、その計算は当業技術分野で周知である。また、「蛍光体マトリックス」という俗称は歴史的に発光蛍光体を使用するＣＲＴディスプレイに関するものであるが、物理的蛍光材料の有無に関わらずより一般的にディスプレイの数学的記述において使用してもよい。蛍光体マトリックスは強度をＸＹＺ三刺激値に変換し、ディスプレイである加法混色システムを有効にモデル化し、その逆に、ＸＹＺ三刺激値を強度に変換する。
【００２０】
原色の強度はここでは、その原色の輝度に比例する値として定義し、各３原色の単位強度の組み合わせがディスプレイの白色点に等しいＸＹＺ三刺激値を有するカラー刺激を生じるように基準化する。また、この定義は蛍光体マトリックスの項の基準化をも制約する。それぞれ（０．６３７，０３５９２）、（０．２６９０，０．６５０８）、及び（０．１４４１，０．１８８５）の赤色、緑色、及び青色原色の色度座標とＤ６５の白色点とを備えたＯＬＥＤディスプレイの例は、蛍光体マトリックスＭ３を有する。
【００２１】
【数２】
【００２２】
蛍光体マトリックスＭ３に列ベクトルとして強度を乗算すると、次式のようにＸＹＺ三刺激値が得られる。
【００２３】
【数３】
【００２４】
ここで、Ｉ１は赤原色の強度であり、Ｉ２は緑原色の強度であり、Ｉ３は青原色の強度である。
【００２５】
蛍光体マトリックスは通常線形マトリックス変換であるが、蛍光体マトリックス変換の概念は、強度からＸＹＺ三刺激値を導出する、またはその逆の任意の変換または一連の変換に一般化してもよいことに注意されたい。
【００２６】
また、蛍光体マトリックスは３色より多い原色を処理するよう一般化してもよい。現在の例は、白色に近いがＤ６５白色点にはないｘｙ色度座標（０．３４０５，０．３５３０）を備えた追加原色を含む。輝度が１００になるように任意に選択すると、追加原色は（９６．５，１００．０，８６．８）のＸＹＺ三刺激値を有する。これらの３つの値を修正せずに蛍光体マトリックスＭ３に追加すると第４の列が得られるが、便宜上、ＸＹＺ三刺激値は赤色、緑色、及び青色原色によって定義される色域内で可能な最大値に基準化する。蛍光体マトリックスＭ４は次式の通りである。
【００２７】
【数４】
【００２８】
前に示したものと同様の式によって、赤色、緑色、青色及び追加原色に対応する強度の４値ベクトルを、それらの組み合わせがディスプレイ装置中で有するＸＹＺ三刺激値に変換することが可能になる。
【００２９】
【数５】
【００３０】
一般に、蛍光体マトリックスの値はその反転にあるが、これはＸＹＺ三刺激値における色の仕様を考慮しディスプレイ装置上に色を生じるために必要な強度に帰結する。もちろん、色域は表示が可能な色の範囲を制限し、色域外のＸＹＺ三刺激仕様は範囲［０，１］の強度に帰結する。周知の色域マッピング技術を応用してこの状況を回避してもよいが、この技術の使用は本発明の本題から離れるので論じない。反転は３×３蛍光体マトリックスＭ３の場合単純であるが、３×４蛍光体マトリックスＭ４の場合一意に定義されない。本発明は、３×４蛍光体マトリックスの反転を必要とせず、強度値を４つの原色チャネル全てに割り当てる方法を提供する。
【００３１】
本発明の方法は、３つの色域を定義する原色、この例では赤色、緑色、及び青色原色の強度についてのカラー信号から開始する。これは、上記で説明した蛍光体マトリックスＭ３の反転によってか、または、線形または非線形的に符号化されたＲＧＢ、ＹＣＣ、または他の３チャネルカラー信号を、色域を定義する原色及びディスプレイの白色点に対応する強度に変換する周知の方法によって、ＸＹＺ３刺激値仕様から到達する。
【００３２】
図２は、本発明の方法の一般的なステップの流れ図である。３色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）２２をまず追加原色Ｗを基準にして正規化２４する。ＯＬＥＤの例に従って、各原色の単位強度の組み合わせが追加原色Ｗのものに等しいＸＹＺ三刺激値を有する色刺激を生じるように、赤色、緑色、及び青色原色を正規化する。これは、列ベクトルによって示すように、色域を定義する原色によって追加原色の色を生じるために必要な強度の反転によって赤色、緑色、及び青色の強度を基準化することによって達成する。
【００３３】
【数６】
【００３４】
正規化した信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）２６を使用して、関数Ｆ１（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）である共通信号Ｓを計算する。この例では、関数Ｆ１は、３つのうち負でない最小の信号を選択する特殊な最小関数である。共通信号Ｓを使用して関数Ｆ２（Ｓ）の値を計算３０する。この例では、関数Ｆ２は次式の算術反転を提供する。
Ｆ２（Ｓ） ＝ −Ｓ
【００３５】
関数Ｆ２の出力を正規化した色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）に加算３２して、元の原色チャネルに対応する正規化した出力信号（Ｒｎ’、Ｇｎ’、Ｂｎ’）３４を得る。色域を定義する原色を使用して追加原色の色を再生するために必要な強度を基準化することによってこうした信号をディスプレイの白色点に対して正規化３６し、入力カラーチャネルに対応する出力信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を得る。
【００３６】
【数７】
【００３７】
共通信号Ｓを使用して関数Ｆ３（Ｓ）の値を計算４０する。単純な４色ＯＬＥＤの例では、関数Ｆ３は単純な恒等関数である。関数Ｆ３の出力を出力信号Ｗ４２に割り当てるが、これは追加原色Ｗのための色信号である。この例の４カラー出力信号は強度であり、４値ベクトル（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ）、または一般に（Ｉ１’、Ｉ２’、Ｉ３’、Ｉ４’）に結合してもよい。３×４蛍光体マトリックスＭ４にこのベクトルを乗算し、ディスプレイ装置によって生じるＸＹＺ三刺激値を示す。
【００３８】
【数８】
【００３９】
この例のように、関数Ｆ１が負でない最小信号を選択する場合、関数Ｆ２及びＦ３の選択によって色域内カラーの色再生の精度を決定する。Ｆ２及びＦ３がどちらも線形関数であり、Ｆ２が負の傾斜を有しＦ３が正の傾斜を有する場合、その効果は赤色、緑色、及び青色原色からの強度の減算と、追加原色への強度の追加である。さらに、線形関数Ｆ２及びＦ３の傾斜が、大きさが等しく正負が反対である場合、赤色、緑色、及び青色原色から減算した強度は追加原色に割り当てた強度に完全に対応するので、正確な色再生が保持され、３カラーシステムと同一の輝度を提供する。
【００４０】
また、Ｆ３の傾斜の大きさがＦ２の傾斜より大きい場合、システムの輝度は増大し色精度は劣化し、彩度が減少する。また、Ｆ３の傾斜の大きさがＦ２の傾斜より小さい場合、システムの輝度は減少し色精度は劣化し、彩度が増大する。関数Ｆ２及びＦ３が非線形関数である場合、Ｆ２が減少関数でＦ２及びＦ３が独立軸について対称であるならば、色精度は保持される。
【００４１】
こうした何れの状況においても、関数Ｆ２及びＦ３の設計は色入力信号が表す色に応じて多様なものであってよい。例えば、関数は輝度の増大または彩度の減少に伴って急峻になってもよく、また色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の色相を基準として変更してもよい。色域を定義する原色に対する追加原色の利用レベルが異なる色精度を提供する関数Ｆ２及びＦ３の多くの組み合わせが存在する。さらに、色精度を犠牲にして輝度を優先する関数Ｆ２及びＦ３の組み合わせが存在する。ディスプレイ装置の設計または使用におけるこうした関数の選択はその使用目的及び仕様に依存する。例えば、１つまたはそれより多い色域を定義する原色より高い電力効率を有する追加原色を最大限に利用すれば、携帯型ＯＬＥＤディスプレイ装置は電力効率と、ひいては電池寿命の面で、大きな利益を得る。こうしたディスプレイをデジタルカメラまたは他の撮像装置と共に使用する場合はカラー精度も要求されるが、本発明の方法はその両方を提供する。
【００４２】
本発明が提供する正規化ステップは、追加原色の色に関わらず、ディスプレイ装置の色域内の色の正確な再生を可能にする。追加原色の色がディスプレイの白色点と正確に同じである固有の場合には、こうした正規化ステップは恒等関数に簡略化され、本方法は単純な白色点の置換と同じ結果を生じる。他の何らかの場合、正規化ステップを無視することによって導入されるカラーエラーの量は追加原色とディスプレイの白色点との間の色の差に大きく依存する。
【００４３】
色域を定義する原色が定義する色域外の追加原色を有するディスプレイ装置で表示するための色信号の変換の際正規化は特に有用である。図１に戻ると、色域８外の追加原色１２を示す。これは色域外にあるため、赤色、緑色、及び青色原色を使用してその色を再生するには範囲［０，１］を越える強度が必要となる。物理的に実現不可能であるが、こうした値を計算で使用してもよい。追加原色の色度座標が（０．４０５０，０．１６００）である場合、緑色原色が必要とする強度は負であるが、前に示したのと同じ関係を使用して強度を正規化すればよい。
【００４４】
【数９】
【００４５】
赤色、緑色、及び青色原色の色域外、特に、赤と青の色域境界と追加原色との間の色は、緑色原色の負の強度と赤色及び青色原色の正の強度とを必要とする。この正規化の後、赤色及び青色値は負であり、緑色値は正である。関数Ｆ１は負でない最小値として緑色を選択し、緑色を追加原色からの強度によって部分的または全体的に置換する。追加原色の強度を計算した後正規化を取り消すことによって負号を除去する。
【００４６】
【数１０】
【００４７】
正規化ステップは色精度を保持するので、白色、白色に近い色、または何らかの他の色を加法混色ディスプレイの追加原色として使用できるようにする。ＯＬＥＤディスプレイでは、第２の青色、第２の緑色、第２の赤色、またさらには黄色または紫色といった色域を拡張する発光体の使用と同様、ディスプレイの白色点に近いが同じではない白色発光体の使用が非常に実現可能である。
【００４８】
計算において、強度の近似値である信号を使用することによって費用または処理時間の節約を実現してもよい。ビット深度の使用を最大化し、また目的とするディスプレイ装置の特性曲線（例えばガンマ）を考慮するため、画像信号を非線形的に符号化することが多いのは周知である。装置の白色点で１に正規化されるものとして前に強度を定義したが、本方法の線形関数によれば、コード値２５５、ピーク電圧、ピーク電流、または各原色の輝度出力に線形的に関連する何らかの他の量に輝度を正規化することが可能でありカラーエラーを生じないことが明らかである。
【００４９】
ガンマ補正コード値のような非線形的に関連する量を使用して強度を近似するとカラーエラーが生じる。しかし、線形性からの偏差と関係のどの部分を使用するかに応じて、エラーは時間または費用の節約を考慮すれば許容可能な程度に小さくなることもある。例えば、図３は、コード値に対する非線形強度の応答を例示する、ＯＬＥＤについての特性曲線を示す。曲線は膝５２を有し、それより上の部分はそれより下の部分より外見上より直線的である。コード値を使用して強度を近似するのは恐らく悪い選択であるが、図示される膝５２を使用するため、コード値から定数（図３に示す例の場合約１７５）を減算するとよりよい近似が得られる。図２に示す方法に提供した信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を以下のように計算する。
【００５０】
【数１１】
【００５１】
図２に示す方法が完了した後以下のステップを使用してこのシフトを除去する。
【００５２】
【数１２】
【００５３】
この近似はルックアップ演算を単純な加算によって置換するため、処理時間またはハードウェアの費用の節約になることがある。
【００５４】
本発明を利用して３色入力信号を４以上の色出力信号に変換するには、図２に示す方法を連続して適用する必要がある。本方法を連続して適用する毎に１つの追加原色についての信号を計算し、計算の順序は原色について指定される優先順位の逆によって決定する。例えば、それぞれ（０．６３７，０．３５９２）、（０．２６９０，０．６５０８）、及び（０．１４４１，０．１８８５）の色度を有するすでに論じた赤色、緑色、及び青色の原色プラス、１つが色度（０．３４０５，０．３５３０）を有する薄い黄色でありもう１つが色度（０．２９８０，０．３１０５）を有する薄い青色である２つの追加原色を有するＯＬＥＤディスプレイ装置を考察する。これらの追加原色はそれぞれ黄色及び薄青色と呼ぶ。
【００５５】
追加原色に優先順位を付ける場合、発光体の経時的な輝度安定性、電力効率、または他の特性を考慮してもよい。この場合、黄色原色は薄青色原色より電力効率が大きいので、計算の順序は薄青色を先に計算し、その後黄色を計算する。一旦赤色、緑色、青色、及び薄青色の強度を計算したら、１つを放置して残りの３つの信号を４つに変換する方法を実行しなければならない。放置する値の選択は任意でよいが、関数Ｆ１によって計算した最小値の元になる信号が最良の選択である。その信号が緑色の強度だった場合、本方法は、赤色、青色、及び薄青色の強度に基づいて黄色の強度を計算する。最後に５つを全て集めて表示のための赤色、緑色、青色、薄青色、及び黄色の強度とする。３×蛍光抗体マトリックスを作成してディスプレイ装置でそれらの組み合わせをモデル化すればよい。この技術は、３色入力信号から出発して任意の数の追加原色のための信号を計算するように容易に拡張可能である。
【００５６】
図２で説明した方法をさらに修正してＲＧＢからＲ’Ｇ’Ｂ’Ｗへの変換を最適化しＯＬＥＤディスプレイ装置の物理的制約にさらによく適合するようにしてもよい。著者が行った数学的シミュレーションが示すところによれば、白色ＯＬＥＤの色度座標がディスプレイの白色点の色度座標に近い場合、ＲＧＢ ＯＬＥＤと同じ寸法の白色ＯＬＥＤの寿命はＲＧＢ ＯＬＥＤの寿命より大幅に短くなることがある。例えば、デジタルカメラの背面で使用するように設計した通常のディスプレイでは、ある条件下で、赤色、緑色、及び青色ＯＬＥＤの計画寿命は白色ＯＬＥＤの計画寿命の２倍より大きい。ディスプレイ装置の寿命は最も寿命の短いＯＬＥＤによって制限されるので、４つの原色を発生するために使用する４つのＯＬＥＤの寿命の間によりよいバランスを提供することが重要である。
【００５７】
ＯＬＥＤの寿命はＯＬＥＤを駆動するために使用する電流密度に大きく依存し、電流密度が高ければ寿命が大幅に短くなることは周知である。図４は、電流密度の関数としてＯＬＥＤの寿命の曲線を示す。さらに、ディスプレイにおける電流密度はＯＬＥＤを駆動するために使用する電流に比例し、電流は発生する輝度に比例することが知られている。従って、何れかのＯＬＥＤを何れかの高い強度で使用するのを回避することによって、ＯＬＥＤの寿命を増大することができる。
【００５８】
図２に示すアルゴリズムは、一般にＲ、Ｇ、Ｂの強度を低減し、Ｗチャネルの強度を増大する。このため赤色、緑色、及び青色ＯＬＥＤの寿命は増大するが、生成しようとする色度座標が白色ＯＬＥＤの色度座標に近い場合白色ＯＬＥＤの高い強度が生じる。Ｗを高い強度で使用するのを回避するため、Ｆ２及びＦ３を、Ｓの値が高い時、Ｆ２及びＦ３がＳが低い時より小さい絶対値を生じるような非線形関数として定義してもよい。こうした関数は数学的に記述してもよくまたルックアップテーブルを通じて記述してもよい。好適なルックアップテーブルはＦ２に対して−Ｓ及びＦ３に対してＳを提供するが、Ｓの値があるしきい値より大きい時それぞれ−Ｓ及びＳの小部分を提供するものである。小部分とＳのカットオフ値を適切に選択することによって、色精度を損なわずにＷの最大強度を選択できる。目的とする適用業務で、白色ＯＬＥＤの寿命が赤色、緑色、及び青色ＯＬＥＤの寿命と同等になるようにＷの強度の最大値を選択すればよい。
【００５９】
また、白色ＯＬＥＤの色度座標がディスプレイの白色点の色度座標に近い場合、ＲＧＢ信号の正規化ステップ２４及び３６も必要ないことがあるのに注意されたい。また、ＲＧＢ強度を白色原色に正規化２４してもよいが、これらの値はディスプレイの白色点に正規化３６しなくてもよい。
【００６０】
本発明の方法は、入力データをＯＬＥＤディスプレイ装置上のＯＬＥＤのＲＧＢＷパターンに空間的にリサンプリングする画像処理方法の文脈で実現してもよい。こうした方法では、上記で説明した方法のような方法を使用して３色入力信号を通常４つ（またはそれより多い）色信号に変換する。そしてリサンプリングを行い、４つまたはそれより多いカラーディスプレイ装置内のＯＬＥＤの適切な強度を決定する。このリサンプリング処理は、サンプリング範囲、サンプリング位置、及び目的とする各ＯＬＥＤの寸法といった関連するディスプレイの属性を考慮してもよい。
【００６１】
この処理はさらに、入力データに対して目的とするＲＧＢディスプレイフォーマットを決定するステップを含んでもよい。このステップが、画像データはすでにＯＬＥＤの特定の空間的配置を有するディスプレイ装置用にサンプリングされていると決定した場合、予備リサンプリングを行って、ピクセル内の同じ空間的位置を表す３色入力信号を生じてもよい。この予備ステップによって、その後の３色から４色へのカラー変換を通じてディスプレイ装置上の各空間的位置で４つのカラー値を決定することが可能になる。
【００６２】
３カラー信号のリサンプリングと変換のために使用し得る処理を図５に示す。処理は線形強度の３色入力信号を受信６０する。空間的にサンプリングされた入力信号のサンプルフォーマットを決定６２する。一旦サンプルフォーマットを決定したら、３色入力信号が、異なる空間的位置を有するＯＬＥＤ用にレンダリングされているかを決定６４する。データが異なる空間的位置を有する発光素子用にレンダリングされている場合、各サンプリング位置で３色情報を有するデータを必要に応じてリサンプリングする６６ステップを行い、３色入力信号で表される各空間的位置でのカラー値、最終ディスプレイ上の各空間的位置でのカラー値、または他の空間的位置でのカラー値を生じてもよい。
【００６３】
そして、図２に示し前に論じたような方法を使用して３色信号を変換６８し、４またはそれより多い色信号を形成する。リサンプリングがステップ６６で完了していない場合、４またはそれより多いカラー出力信号を４つまたはそれより多いカラーディスプレイ装置の空間的パターンにリサンプリング７０する。こうした基本的ステップは３〜４またはそれより多いカラー空間補間処理に適用してもよいが、入力信号を決定しデータをリサンプリングするステップは、様々なレベルの複雑さを含むいくつかの方法を通じて達成してもよい。こうした各ステップを以下詳述する。
【００６４】
入力信号の決定
３色入力信号を対応する色域を定義するカラー原色及び１つの追加原色に適切に変換するためには、空間的に重なり合う入力信号（すなわち、各空間的位置で３色入力信号を提供する信号）が望ましい。しかし、３色信号の空間的補間は当業技術分野で周知なので、入力信号はすでに特定の空間的配置の発光素子を備えたディスプレイ装置用にサンプリングされている。例えば、入力信号は、ディスプレイ装置８０が、縞状パターンに配置した赤色８４、緑色８６、及び青色８８のＯＬＥＤの共通配置から構成したピクセル８２を有する、図６に示すディスプレイ装置用に空間的にサンプリングされていてもよい。すなわち、ＭＳウィンドウズ（登録商標）２０００のようなコンピュータオペレーティングシステムの通常のレンダリングルーチンで、縞状パターンを備えたディスプレイ装置上で表示する目的で情報をレンダリングしてもよい。
【００６５】
空間的にサンプリングした入力信号のフォーマットを決定するため、メタデータフラグまたは信号分析を通じて目的とするデータフォーマットを通信することを含む多数の手段を利用してもよい。メタデータを使用してこの決定を行うため、１つまたはそれより多いデータフィールドは、ディスプレイ装置上の発光素子の目的とする配置を示す３色入力信号を備えてもよい。
【００６６】
また、入力信号を分析してデータ中の何らかの空間的オフセットを決定してもよい。こうした分析を行うためには、リサンプリングが３色入力信号に適用されているかを示す入力信号の特徴を決定することが重要である。この分析を行う１つの方法を図７に示す。この方法によって、リサンプリングしていないカラー入力信号、リサンプリングしたカラー入力信号を含む異なる３色入力信号の自動微分を図６ａに示すような縞状パターン上に表示し、リサンプリングしたカラー入力信号を図６ｂに示すようなデルタパターン上に表示することが可能になる。こうしたパターンをこの例に含めたのはこうした空間的配置がディスプレイ産業で一般的に利用される配置だからである。しかし、色入力信号が代替的なパターンにリサンプリングされているかを決定するようにこの方法を拡張してもよいことを当業者は認識するだろう。
【００６７】
図７に示すように、各３色入力信号についてエッジ強調を行う９０。図６ａに示す縞状パターンのようなＯＬＥＤ配置は互いに水平方向にオフセットしたＯＬＥＤからなるので、水平エッジ強調ルーチンを画像信号に適用する。以下の式を使用し各水平位置ｉ及び垂直位置ｊの値を計算することによってこうしたデジタルエッジ強調アルゴリズムの１つを適用する。
Ｅi,j,c ＝ Ｖi,j,c − Ｖ(i+1,j,c) 式１
ここで、Ｅi,j,cは色信号ｃの水平位置に対して強調した値であり、Ｖi,j,cは色ｃの位置ｉ，ｊに対する入力値であり、Ｖ(i+1,j,c)は色ｃの位置ｉ＋１，ｊに対する入力値である。
【００６８】
そして、各３エッジ強調色入力信号でのエッジピクセルを決定９２する。エッジピクセルを決定する一般的な技術はしきい値を強調した値に適用することである。適当なしきい値より高い値を備えた位置をエッジピクセルとみなす。しきい値は、各３エッジ強調色信号について同じものでも異なるものでもよい。
【００６９】
そして、３色チャネル全ての信号を備えた１つまたはそれより多いエッジ位置を特定９４する。こうしたエッジ位置は、しきい値より大きい値が全てピクセルのサイズによって決定されたサンプリングウィンドウ内で発生する強調ピクセルを含む空間的位置を決定することによって発見してもよい。
【００７０】
そして、エッジ特性の位置を決定９６する。適当なエッジ特性は、例えば、各エッジの半分の高さの空間的位置でもよい。エッジの半分の高さを計算するため、２次多項式またはシグモイド関数のような輪郭をエッジピクセル位置の３〜５ピクセル以内の元のデータに適合すればよい。そして、最大振幅の半分の位置の関数上の点を決定し、この値の空間的位置をエッジ特性の位置として決定する。このステップは各３色入力信号について別々に完了する。
【００７１】
３色信号のエッジの特性の空間的位置を比較９８してもよく、各エッジ特性の整合の度合を分析する。しかし、こうした位置は正確でないことがあるので、各色信号内のいくつかのエッジについてピクセルエッジの空間的位置に対する相対空間的位置を決定し、各色入力信号内で特定した全てのエッジ位置を平均１００する。
【００７２】
各色のエッジ特性の平均相対的位置を他の色のエッジ特性の平均相対的位置と比較１０２する。３つの色のこうしたエッジ特性のうち少なくとも２つがＯＬＥＤの幅より大きく不整合となっている場合、以前に空間的リサンプリングステップが行われたこと強く示している。この比較を通じて、空間的リサンプリングが適用されているかを決定１０４する。３つのエッジ特性が全て不整合になっている場合、信号は、図６ａに示すような全てのエネルギーを１つの次元に有する発光素子のパターンに補間されている。１つの行の２つの色のエッジ特性が隣接する行の１つまたはそれより多い色のエッジ特性と同じ空間的位置で発生する場合、信号は、図６ｂに示すデルタパターンの場合のように、２つの行にわたる発光素子のパターンに補間されている。この比較を通じて、ディスプレイ中の発光素子の想定される空間的配置を決定１０６する。
【００７３】
リサンプリング
リサンプリングは、図６ａ及び図６ｂに示すような先行技術の縞状パターンまたはデルタパターン上で表示することを目的としたフォーマットからカラー信号が空間的位置毎の値を表すフォーマットにデータをリサンプリングするために行ってもよく、また空間的位置毎のカラー信号を備えたフォーマットから、図８ａに示す縞状パターンまたは図８ｂに示すクアドパターンといった白色サブピクセルを含むパターンにデータをリサンプリングするために行ってもよい。各図に示すように、ディスプレイ装置１１０は、赤色１１４、緑色１１６、青色１１８及び白色１２０のＯＬＥＤを有するピクセル１１２から構成される。
【００７４】
様々なリサンプリング技術は当業技術分野で周知であり、上記で援用した米国特許出願第２００３／００３４９９２Ａ１号、及びクロンペンハウワー（Ｋｌｏｍｐｅｎｈｏｕｗｅｒ）他、「カラーマトリックスディスプレイのためのサブピクセル画像基準化（Ｓｕｂｐｉｘｅｌ Ｉｍａｇｅ Ｓｃａｌｉｎｇ ｆｏｒ Ｃｏｌｏｒ Ｍａｔｒｉｘ Ｄｉｓｐｌａｙｓ）」、ＳＩＤ０２摘要、１７６〜１７９ページを含む他の文献に記載されている。こうした技術は一般に同じ基本的ステップを含む。リサンプリングを行うため、単一カラー信号（例えば、赤色、緑色、青色、または白色）を選択１３０する。入力信号のサンプリング格子（すなわち、各サンプルの位置）を決定１３２する。そして、望ましいサンプリング格子１３４を決定する。望ましいサンプリング格子内で、ピクセル内の空間的位置に対応するサンプル点を選択１３６する。この空間的位置の入力信号中にサンプルが存在しない場合、色信号（すなわち、処理のどの時点でリサンプリングを適用するかに応じて３色入力信号または４色出力信号の何れか）中の隣接する入力信号の位置を１つまたは２つの次元で特定１３８する。そして、隣接する入力信号値が表す空間的位置に関連する加重小部分の集合を計算１４０する。こうした小部分は、各空間的次元内の入力信号中の望ましいサンプル位置から隣接するサンプルまでの距離を決定し、それらの距離を合計して各距離を各次元内の選択したサンプル点から隣接するサンプルの位置までの距離で除算することを含む多数の手段によって計算してもよい。そして、隣接する入力信号値をそれぞれの加重小部分によって乗算１４２し、加重入力信号値を生じる。そして、結果として得られた値を加算１４４し、望ましいサンプリング格子内の選択した位置のリサンプリングデータを得る。望ましいサンプリング格子内の各格子位置に対し、またその後各カラー信号に対してこの同じ処理を反復１４６する。
【００７５】
図５に示すような空間的リサンプリングと色変換を実行することによって、結果として得られる信号は３から４またはそれより多い色信号に変換されるだけではなく、想定される空間的サンプリングが１つである３色信号から、望ましい空間的サンプリングを伴う３より多い色信号に変換される。
【００７６】
この方法は、特定用途向け集積回路（ａｓｉｃ）、プログラム可能論理素子、ディスプレイドライバまたはソフトウェア製品で利用してもよい。こうした各製品は、プログラム可能なパラメータの格納を通じて関数Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の形式の調整を可能にする。こうしたパラメータは製造環境内で調整してもよく、またこうしたパラメータへのアクセスを可能にするソフトウェア製品を通じて調整してもよい。
【００７７】
ＯＬＥＤディスプレイ装置中のＯＬＥＤ材料の経年変化または減衰を補償する方法を提供することは当業技術分野で周知である。こうした方法は、各ピクセル中の各原色の輝度または各原色の推定を提供することによってＯＬＥＤ材料の減衰を測定または予測する手段を提供する。この情報が利用可能な場合、この情報をディスプレイの相対的輝度の計算への入力として使用してもよい。また、経年変化を決定する方法を有するディスプレイ装置では、Ｆ１、Ｆ２、及びＦ３を調整して、ディスプレイ装置中最も減衰している原色への依存を低減することが望ましい。赤色、緑色、青色及び白色カラー信号を有するディスプレイ装置では、Ｆ１、Ｆ２及びＦ３の何れかまたは全ての調整を使用して、ＯＬＥＤのこれらのグループの１つの輝度出力を低下させることで望ましい色を生じるために使用するＯＬＥＤの減衰を遅らせることができる場合、他より多い輝度出力を赤色、緑色及び青色原色または白色原色にシフトしてもよい。
【００７８】
本発明をそのいくつかの好適実施形態を特に参照して詳細に説明したが、本発明の精神と範囲から逸脱することなく変形及び修正をなし得ることが理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】色域内及び色域外の色を記述するのに有用な先行技術のＣＩＥ１９３１色度図である。
【図２】本発明の方法を例示する流れ図である。
【図３】先行技術のＯＬＥＤ装置の特性曲線を示すグラフである。
【図４】ＯＬＥＤを駆動するために使用する電流密度の関数としてのＯＬＥＤ寿命の曲線を示すグラフである。
【図５】空間的補間を含む本発明の方法を例示する流れ図である。
【図６ａ】ＯＬＥＤの通常の先行技術のＲＧＢ縞状配置の描写である。
【図６ｂ】ＯＬＥＤの従来の先行技術のＲＧＢデルタ配置の図である。
【図７】想定されるＯＬＥＤ配置を決定する方法を例示する流れ図である。
【図８ａ】本発明と共に有用なＯＬＥＤのＲＧＢＷストライプ配置の描写である。
【図８ｂ】本発明と共に有用なＯＬＥＤのＲＧＢＷクアド配置の描写である。
【図９】本発明と共に有用なカラー信号の空間的リサンプリングを実行する方法を例示する流れ図である。
【符号の説明】
【００８０】
２ 赤原色色度
４ 緑原色色度
６ 青原色色度
８ 色域三角形
１０ 追加色域内原色色度
１２ 追加色域外原色色度
２２ 色域を定義する原色の入力信号
２４ 追加原色正規化信号を計算するステップ
２６ 追加原色に正規化した信号
２８ 共通信号の関数Ｆ１を計算するステップ
３０ 共通信号の関数Ｆ２を計算するステップ
３２ 加算するステップ
３４ 追加原色に正規化した出力信号
３６ 白色点正規化信号を計算するステップ
４０ 共通信号の関数Ｆ３を計算するステップ
４２ 追加原色の出力信号
５２ 曲線の膝
６０ 受信するステップ
６２ フォーマットを決定するステップ
６４ 空間的位置を決定するステップ
６６ ３カラー入力信号をリサンプリングするステップ
６８ ４カラー出力信号に変換するステップ
７０ ４カラー出力信号をリサンプリングするステップ
８０ ディスプレイ装置
８２ ピクセル
８４ 赤色ＯＬＥＤ
８６ 緑色ＯＬＥＤ
８８ 青色ＯＬＥＤ
９０ エッジ強調を実行するステップ
９２ エッジピクセルを決定するステップ
９４ エッジの位置を特定するステップ
９６ エッジ特性を決定するステップ
９８ エッジ特性を比較するステップ
１００ 平均相対的エッジ特性の位置を特定するステップ
１０２ 平均相対的エッジ特性の位置を比較するステップ
１０４ 空間的リサンプリングの適用を決定するステップ
１０６ 想定される空間的配置を決定するステップ
１１０ ディスプレイ装置
１１２ ピクセル
１１４ 赤色ＯＬＥＤ
１１６ 緑色ＯＬＥＤ
１１８ 青色ＯＬＥＤ
１２０ 白色ＯＬＥＤ
１３０ カラー信号を選択するステップ
１３２ 入力サンプリング格子を決定するステップ
１３４ 望ましいサンプリング格子を決定するステップ
１３６ サンプル点を選択するステップ
１３８ 隣接する入力信号値の位置を特定するステップ
１４０ 加重小部分を計算するステップ
１４２ 隣接する入力信号値を乗算するステップ
１４４ 結果として得られる値を加算するステップ
１４６ 反復するステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つの色域を定義するカラー原色に対応する３色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を、Ｗと異なる白色点を有するディスプレイを駆動するための色域を定義するカラー原色と１つの追加カラー原色Ｗとに対応する４色出力信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ）に変換する方法であって、
ａ）各信号中の等しい量の組み合わせが正規化色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）を生じる追加カラー原色のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を正規化するステップと、
ｂ）正規化３色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）の関数Ｆ１である共通信号Ｓを計算するステップと、
ｃ）３色信号（Ｒｎ’、Ｇｎ’、Ｂｎ’）を提供するため、共通信号Ｓの関数Ｆ２を計算しそれを各正規化３色信号に加算するステップと、
ｄ）各信号中の等しい量の組み合わせが４色出力信号のうち３つ（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を生じるディスプレイの白色点のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように３色信号（Ｒｎ’、Ｇｎ’、Ｂｎ’）を正規化するステップと、
ｅ）共通信号Ｓの関数Ｆ３を計算しそれを４色出力信号Ｗに割り当てるステップとを含む方法。
【請求項２】
関数Ｆ１が正規化色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）の最小値である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
関数Ｆ１が負でない正規化色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）の最小値である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
関数Ｆ２が負の関数である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
関数Ｆ２及びＦ３が線形関数である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
線形関数Ｆ２及びＦ３が逆である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
関数Ｆ２及びＦ３が色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の値に応じて変化する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が表す色彩度の減少に伴って関数Ｆ２及びＦ３の傾斜が増大する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が表す輝度の増大に伴って関数Ｆ２及びＦ３の傾斜が増大する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
関数Ｆ２及びＦ３が非線形であり、共通信号Ｓが高い時小さい傾斜を有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
関数Ｆ２及びＦ３が、色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が表す色相に応じて変化する、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が、各信号中の等しい量の組み合わせが望ましい白色点のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように正規化した対応する原色の強度を表す、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が非線形であり、対応する原色の強度に関連する、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
色入力信号がコード値である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
コード値が強度についてより良好に直線に近似するようある量によってシフトしており、さらに、３色出力信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）をある量の負数によってシフトするステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
さらに、
Ａ’、Ｂ’、及びＣ’が３変換色出力信号でありＷ2がステップａ〜ｅを適用することによってディスプレイを駆動するさらなる追加原色の出力信号である時４色出力信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ）のうち３つを４追加色出力信号（Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｗ2）にさらに変換するステップと、任意の数の追加カラー原色についてさらなる変換を反復するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
各反復に帰結する４色出力信号のうちどの３つをさらに処理するかの選択が現在の反復の関数Ｆ１に依存する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
各反復に帰結する４色出力信号のうちどの３つをさらに処理するかの選択が選択される原色の電力効率に依存する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
さらに、４色出力信号をＯＬＥＤディスプレイ装置中のＯＬＥＤの空間的配置に空間的リサンプリングするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
空間的リサンプリングするステップが、
ａ）ディスプレイ装置中のＯＬＥＤに対応するサンプル点を選択するステップと、
ｂ）選択したサンプル点のＯＬＥＤの色に対応する４色出力信号中の隣接する出力信号値の位置を特定するステップと、
ｃ）隣接する出力信号値が表す空間的位置に関連する加重小部分の集合を形成するステップと、
ｄ）加重出力信号値を生じるため、隣接する出力信号値をそれぞれの加重小部分によって乗算するステップと、
ｅ）選択したサンプル点についてリサンプリングした出力値を得るため、加重出力信号値を加算するステップとを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
３色出力信号がピクセル内の異なる空間的位置を表し、さらに、ピクセル内の同じ空間的位置を表すため３色入力信号をリサンプリングするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
さらに、
ａ）ピクセル内の空間的位置に対応するサンプル点を選択するステップと、
ｂ）選択したサンプル点の色に対応する３色入力信号中の隣接する入力信号値の位置を特定するステップと、
ｃ）隣接する入力信号値が表す空間的位置に関連する加重小部分の集合を形成するステップと、
ｄ）加重入力信号値を生じるため、隣接する入力信号値をそれぞれの加重小部分によって乗算するステップと、
ｅ）選択したサンプル点についてリサンプリングした入力信号値を得るため、加重入力信号値を加算するステップとを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
ＯＬＥＤディスプレイ装置の寿命を改善するため、３つの色域を定義するカラー原色に対応する３色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を、色域を定義するカラー原色と１つの追加カラー原色Ｗとに対応する４色出力信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ）に変換する方法であって、
ａ）３色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の関数Ｆ１である共通信号Ｓを計算するステップと、
ｂ）低い値のＳに対してより高い値のＳに対して関数Ｆ２の傾斜が低くなるように共通信号Ｓの関数Ｆ２を計算し、関数Ｆ２を各３色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に加算して３出力色信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を提供するステップと、
ｃ）低い値のＳに対してより高い値のＳに対して関数Ｆ３の傾斜が低くなるように共通信号Ｓの関数Ｆ３を計算し、それを第４の色出力信号Ｗに割り当てるステップとを含む方法。
【請求項２４】
さらに、各信号中の等しい量の組み合わせが正規化色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）を生じる追加カラー原色のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を正規化するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
関数Ｆ１が色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の最小値である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
関数Ｆ２が負の関数である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
関数Ｆ２及びＦ３が非線形関数である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
関数Ｆ２及びＦ３が逆である、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
関数Ｆ２及びＦ３が色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の値に応じて変化する、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
関数Ｆ２及びＦ３が色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）があらわす色相に応じて変化する、請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が、各信号中の等しい強度の組み合わせが望ましい白色点のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように正規化した対応する原色の強度を表す、請求項２３に記載の方法。
【請求項３２】
色入力信号がコード値であり、コード値が強度についてより良好に直線に近似するようある量によってシフトしており、さらに、３色出力信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）をある量の負数によってシフトするステップを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
さらに、４色出力信号をＯＬＥＤディスプレイ装置中のＯＬＥＤの空間的配置に空間的リサンプリングするステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３４】
空間的リサンプリングするステップが、
ａ）ディスプレイ装置中のＯＬＥＤに対応するサンプル点を選択するステップと、
ｂ）選択したサンプル点のＯＬＥＤの色に対応する４色出力信号中の隣接する出力信号値の位置を特定するステップと、
ｃ）隣接する出力信号値が表す空間的位置に関連する加重小部分の集合を形成するステップと、
ｄ）加重出力信号値を生じるため、隣接する出力信号値をそれぞれの加重小部分によって乗算するステップと、
ｅ）選択したサンプル点についてリサンプリングした出力値を得るため、加重出力信号値を加算するステップとを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
３色出力信号がピクセル内の異なる空間的位置を表し、さらに、ピクセル内の同じ空間的位置を表すため３色入力信号をリサンプリングするステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３６】
さらに、
ａ）ピクセル内の空間的位置に対応するサンプル点を選択するステップと、
ｂ）選択したサンプル点の色に対応する３色入力信号中の隣接する入力信号値の位置を特定するステップと、
ｃ）隣接する入力信号値が表す空間的位置に関連する加重小部分の集合を形成するステップと、
ｄ）加重入力信号値を生じるため、隣接する入力信号値をそれぞれの加重小部分によって乗算するステップと、
ｅ）選択したサンプル点についてリサンプリングした入力信号値を得るため、加重入力信号値を加算するステップとを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
ＯＬＥＤディスプレイ装置の寿命を改善するため、３つの色域を定義するカラー原色に対応する３色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を、色域を定義するカラー原色と１つの追加カラー原色Ｗとに対応する４色出力信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ）に変換する方法であって、
ａ）３色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の関数Ｆ１である共通信号Ｓを計算するステップと、
ｂ）共通信号Ｓの関数Ｆ２を計算し、３色信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を提供するためそれを各３色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に加算するステップと、
ｃ）共通信号Ｓの関数Ｆ３を計算し、それを第４の色出力信号Ｗに割り当てるステップと、
ｄ）ディスプレイ装置中のＯＬＥＤに対応するサンプル点を選択するステップと、
ｅ）選択したサンプル点のＯＬＥＤの色に対応する４色出力信号中の隣接する出力信号値の位置を特定するステップと、
ｆ）隣接する出力信号値が表す空間的位置に関連する加重小部分の集合を形成するステップと、
ｇ）加重出力信号値を生じるため、隣接する出力信号値をそれぞれの加重小部分によって乗算するステップと、
ｈ）選択したサンプル点についてリサンプリングした出力値を得るため、加重出力信号値を加算するステップとを含む方法。
【請求項１】
３つの色域を定義するカラー原色に対応する３色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を、Ｗと異なる白色点を有するディスプレイを駆動するための色域を定義するカラー原色と１つの追加カラー原色Ｗとに対応する４色出力信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ）に変換する方法であって、
ａ）各信号中の等しい量の組み合わせが正規化色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）を生じる追加カラー原色のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を正規化するステップと、
ｂ）正規化３色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）の関数Ｆ１である共通信号Ｓを計算するステップと、
ｃ）３色信号（Ｒｎ’、Ｇｎ’、Ｂｎ’）を提供するため、共通信号Ｓの関数Ｆ２を計算しそれを各正規化３色信号に加算するステップと、
ｄ）各信号中の等しい量の組み合わせが４色出力信号のうち３つ（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を生じるディスプレイの白色点のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように３色信号（Ｒｎ’、Ｇｎ’、Ｂｎ’）を正規化するステップと、
ｅ）共通信号Ｓの関数Ｆ３を計算しそれを４色出力信号Ｗに割り当てるステップとを含む方法。
【請求項２】
関数Ｆ１が正規化色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）の最小値である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
関数Ｆ１が負でない正規化色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）の最小値である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
関数Ｆ２が負の関数である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
関数Ｆ２及びＦ３が線形関数である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
線形関数Ｆ２及びＦ３が逆である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
関数Ｆ２及びＦ３が色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の値に応じて変化する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が表す色彩度の減少に伴って関数Ｆ２及びＦ３の傾斜が増大する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が表す輝度の増大に伴って関数Ｆ２及びＦ３の傾斜が増大する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
関数Ｆ２及びＦ３が非線形であり、共通信号Ｓが高い時小さい傾斜を有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
関数Ｆ２及びＦ３が、色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が表す色相に応じて変化する、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が、各信号中の等しい量の組み合わせが望ましい白色点のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように正規化した対応する原色の強度を表す、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が非線形であり、対応する原色の強度に関連する、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
色入力信号がコード値である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
コード値が強度についてより良好に直線に近似するようある量によってシフトしており、さらに、３色出力信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）をある量の負数によってシフトするステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
さらに、
Ａ’、Ｂ’、及びＣ’が３変換色出力信号でありＷ2がステップａ〜ｅを適用することによってディスプレイを駆動するさらなる追加原色の出力信号である時４色出力信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ）のうち３つを４追加色出力信号（Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｗ2）にさらに変換するステップと、任意の数の追加カラー原色についてさらなる変換を反復するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
各反復に帰結する４色出力信号のうちどの３つをさらに処理するかの選択が現在の反復の関数Ｆ１に依存する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
各反復に帰結する４色出力信号のうちどの３つをさらに処理するかの選択が選択される原色の電力効率に依存する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
さらに、４色出力信号をＯＬＥＤディスプレイ装置中のＯＬＥＤの空間的配置に空間的リサンプリングするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
空間的リサンプリングするステップが、
ａ）ディスプレイ装置中のＯＬＥＤに対応するサンプル点を選択するステップと、
ｂ）選択したサンプル点のＯＬＥＤの色に対応する４色出力信号中の隣接する出力信号値の位置を特定するステップと、
ｃ）隣接する出力信号値が表す空間的位置に関連する加重小部分の集合を形成するステップと、
ｄ）加重出力信号値を生じるため、隣接する出力信号値をそれぞれの加重小部分によって乗算するステップと、
ｅ）選択したサンプル点についてリサンプリングした出力値を得るため、加重出力信号値を加算するステップとを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
３色出力信号がピクセル内の異なる空間的位置を表し、さらに、ピクセル内の同じ空間的位置を表すため３色入力信号をリサンプリングするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
さらに、
ａ）ピクセル内の空間的位置に対応するサンプル点を選択するステップと、
ｂ）選択したサンプル点の色に対応する３色入力信号中の隣接する入力信号値の位置を特定するステップと、
ｃ）隣接する入力信号値が表す空間的位置に関連する加重小部分の集合を形成するステップと、
ｄ）加重入力信号値を生じるため、隣接する入力信号値をそれぞれの加重小部分によって乗算するステップと、
ｅ）選択したサンプル点についてリサンプリングした入力信号値を得るため、加重入力信号値を加算するステップとを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
ＯＬＥＤディスプレイ装置の寿命を改善するため、３つの色域を定義するカラー原色に対応する３色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を、色域を定義するカラー原色と１つの追加カラー原色Ｗとに対応する４色出力信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ）に変換する方法であって、
ａ）３色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の関数Ｆ１である共通信号Ｓを計算するステップと、
ｂ）低い値のＳに対してより高い値のＳに対して関数Ｆ２の傾斜が低くなるように共通信号Ｓの関数Ｆ２を計算し、関数Ｆ２を各３色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に加算して３出力色信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を提供するステップと、
ｃ）低い値のＳに対してより高い値のＳに対して関数Ｆ３の傾斜が低くなるように共通信号Ｓの関数Ｆ３を計算し、それを第４の色出力信号Ｗに割り当てるステップとを含む方法。
【請求項２４】
さらに、各信号中の等しい量の組み合わせが正規化色信号（Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ）を生じる追加カラー原色のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を正規化するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
関数Ｆ１が色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の最小値である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
関数Ｆ２が負の関数である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
関数Ｆ２及びＦ３が非線形関数である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
関数Ｆ２及びＦ３が逆である、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
関数Ｆ２及びＦ３が色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の値に応じて変化する、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
関数Ｆ２及びＦ３が色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）があらわす色相に応じて変化する、請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が、各信号中の等しい強度の組み合わせが望ましい白色点のものと同一のＸＹＺ三刺激値を有する色を生じるように正規化した対応する原色の強度を表す、請求項２３に記載の方法。
【請求項３２】
色入力信号がコード値であり、コード値が強度についてより良好に直線に近似するようある量によってシフトしており、さらに、３色出力信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）をある量の負数によってシフトするステップを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
さらに、４色出力信号をＯＬＥＤディスプレイ装置中のＯＬＥＤの空間的配置に空間的リサンプリングするステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３４】
空間的リサンプリングするステップが、
ａ）ディスプレイ装置中のＯＬＥＤに対応するサンプル点を選択するステップと、
ｂ）選択したサンプル点のＯＬＥＤの色に対応する４色出力信号中の隣接する出力信号値の位置を特定するステップと、
ｃ）隣接する出力信号値が表す空間的位置に関連する加重小部分の集合を形成するステップと、
ｄ）加重出力信号値を生じるため、隣接する出力信号値をそれぞれの加重小部分によって乗算するステップと、
ｅ）選択したサンプル点についてリサンプリングした出力値を得るため、加重出力信号値を加算するステップとを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
３色出力信号がピクセル内の異なる空間的位置を表し、さらに、ピクセル内の同じ空間的位置を表すため３色入力信号をリサンプリングするステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３６】
さらに、
ａ）ピクセル内の空間的位置に対応するサンプル点を選択するステップと、
ｂ）選択したサンプル点の色に対応する３色入力信号中の隣接する入力信号値の位置を特定するステップと、
ｃ）隣接する入力信号値が表す空間的位置に関連する加重小部分の集合を形成するステップと、
ｄ）加重入力信号値を生じるため、隣接する入力信号値をそれぞれの加重小部分によって乗算するステップと、
ｅ）選択したサンプル点についてリサンプリングした入力信号値を得るため、加重入力信号値を加算するステップとを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
ＯＬＥＤディスプレイ装置の寿命を改善するため、３つの色域を定義するカラー原色に対応する３色入力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を、色域を定義するカラー原色と１つの追加カラー原色Ｗとに対応する４色出力信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ）に変換する方法であって、
ａ）３色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の関数Ｆ１である共通信号Ｓを計算するステップと、
ｂ）共通信号Ｓの関数Ｆ２を計算し、３色信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を提供するためそれを各３色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に加算するステップと、
ｃ）共通信号Ｓの関数Ｆ３を計算し、それを第４の色出力信号Ｗに割り当てるステップと、
ｄ）ディスプレイ装置中のＯＬＥＤに対応するサンプル点を選択するステップと、
ｅ）選択したサンプル点のＯＬＥＤの色に対応する４色出力信号中の隣接する出力信号値の位置を特定するステップと、
ｆ）隣接する出力信号値が表す空間的位置に関連する加重小部分の集合を形成するステップと、
ｇ）加重出力信号値を生じるため、隣接する出力信号値をそれぞれの加重小部分によって乗算するステップと、
ｈ）選択したサンプル点についてリサンプリングした出力値を得るため、加重出力信号値を加算するステップとを含む方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９】
【公表番号】特表２００７−５２４１０９（Ｐ２００７−５２４１０９Ａ）
【公表日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５１７２８１（Ｐ２００６−５１７２８１）
【出願日】平成１６年６月１６日（２００４．６．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０１９００４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００４１０４
【国際公開日】平成１７年１月１３日（２００５．１．１３）
【出願人】（５９００００８４６）イーストマン コダック カンパニー (1,594)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１６日（２００４．６．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０１９００４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００４１０４
【国際公開日】平成１７年１月１３日（２００５．１．１３）
【出願人】（５９００００８４６）イーストマン コダック カンパニー (1,594)
【Ｆターム（参考）】
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