JP3719499B2

JP3719499B2 - 補正カーブ生成方法、画像処理方法、画像表示装置および記録媒体

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Publication number: JP3719499B2
Application number: JP2000278078A
Authority: JP
Inventors: 政史金井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-09-13
Filing date: 2000-09-13
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2020-09-13
Also published as: EP1189435A3; JP2002091415A; EP1189435A2; US20020051121A1; US6791565B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出力画像に対する外部環境の影響を補正する補正カーブ生成方法、画像処理方法、画像表示装置および記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタなどの画像表示装置を使用する場合、外部環境が変化しても製作者の意図した画像を再現できることが重要である。このような画像の見えを調整する考え方として、デバイスの入出力特性を管理して色を再現するカラーマネージメントという考え方があるが、外部環境の変化を考慮に入れたカラーマネージメントの具体的な手法に関しては明確になっていない。特に、外部環境の変化として、外部照明の明るさ若しくは色、または投影面の色が変化する場合を考慮しなければ適切な色の再現を行うことは困難である。一般的に、外部照明の明るさが増大すると、画像表示装置の出力画像のコントラストが低下して、適切な色再現が不可能となってしまう。また、例えば、同じ白を表示する場合であっても、外部照明の色や投影面の種別によっては、色が変化してしまう場合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、環境が変化しても適切な色再現が可能な補正カーブ生成方法、画像処理方法、画像表示装置および記録媒体を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み、請求項１に記載の発明は、画像表示装置に入力される画像データを補正するための補正カーブを生成するための方法であって、入力画像データの所望の入力階調範囲において、所定輝度値の照明下における前記画像表示装置の照明下出力特性を、暗室内における前記画像表示装置の暗室内出力特性に近似させ、近似された照明下出力特性に基づき画像データを補正する第１補正カーブを生成する第１補正カーブ生成工程と、前記画像表示装置からの出力の所定投影面による色成分毎の反射特性と、前記画像表示装置からの出力の基準投影面による色成分毎の反射特性との差を解消するように画像データを補正する第２補正カーブを生成する第２補正カーブ生成工程と、所定の外部照明の各色成分比の差を解消するように、前記画像表示装置の色成分毎の出力特性を補正する第３補正カーブを生成する第３補正カーブ生成工程と、を備えて構成される。
【０００５】
以上のように構成された、画像表示装置に入力される画像データを補正するための補正カーブを生成するための方法によれば、第１補正カーブ生成工程によって、入力画像データの所望の入力階調範囲において、所定輝度値の照明下における前記画像表示装置の照明下出力特性を、暗室内における前記画像表示装置の暗室内出力特性に近似させ、近似された照明下出力特性に基づき画像データを補正する第１補正カーブが生成される。そして、第２補正カーブ生成工程によって、前記画像表示装置からの出力の所定投影面による色成分毎の反射特性と、前記画像表示装置からの出力の基準投影面による色成分毎の反射特性との差を解消するように画像データを補正する第２補正カーブが生成される。さらに、第３補正カーブ生成工程によって、所定の外部照明の各色成分比の差を解消するように、前記画像表示装置の色成分毎の出力特性を補正する第３補正カーブが生成される。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、画像表示装置に入力される画像データに対する画像処理方法であって、入力画像データの所望の入力階調範囲において、所定輝度値の照明下における前記画像表示装置の照明下出力特性を、暗室内における前記画像表示装置の暗室内出力特性に近似させ、近似された照明下出力特性に基づき画像データを補正する第１補正カーブと、前記画像表示装置からの出力の所定投影面による色成分毎の反射特性と、前記画像表示装置からの出力の基準投影面による色成分毎の反射特性との差を解消するように画像データを補正する第２補正カーブと、所定の外部照明の各色成分比の差を解消するように、前記画像表示装置の色成分毎の出力特性を補正する第３補正カーブと、に基づいて入力画像データに画像処理を行うように構成される。
【０００７】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像処理方法であって、第１補正カーブおよび第２補正カーブに基づく入力画像データに対する画像処理の後に、第３補正カーブに基づく入力画像データに対する画像処理を行うように構成される。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の画像処理方法であって、異なる所定輝度値にそれぞれ対応する、複数の第１補正カーブを備えて構成される。
【０００９】
さらに、請求項５に記載の発明は、請求項２乃至４のいづれか一項に記載の画像処理方法であって、前記所望の入力階調範囲が中階調付近であるように構成される。
【００１０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項２乃至５のいづれか一項に記載の画像処理方法であって、前記暗室内出力特性および前記照明下出力特性を所定の輝度範囲に規格化し、入力画像データの所望の入力階調範囲において、規格化された照明下出力特性を規格化された暗室内出力特性に近似させるように構成される。
【００１１】
さらに、請求項７に記載の発明は、請求項２乃至７のいづれか一項に記載の画像処理方法であって、前記近似の程度が調節可能であるように構成される。
【００１２】
また、請求項８に記載の発明は、請求項４乃至７のいづれか一項に記載の画像処理方法であって、外部照明の輝度値に基づき、複数の第１補正カーブの中から一の第１補正カーブを選択する第１選択工程と、を備え、選択された第１補正カーブに基づいて画像データを補正するように構成される。
【００１３】
さらに、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像処理方法であって、前記第１選択工程における外部照明の輝度値を入力するための工程をさらに備えて構成される。
【００１４】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の画像処理方法であって、前記第１選択工程における外部照明の輝度値を測定するするための工程をさらに備えて構成される。
【００１５】
さらに、請求項１１に記載の発明は、請求項２乃至１０のいづれか一項に記載の画像処理方法であって、複数の投影面にそれぞれ対応する、複数の第２補正カーブを備えて構成される。
【００１６】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至１１のいづれか一項に記載の画像処理方法であって、第２補正カーブによる入力画像データの補正量が調整可能であるように構成される。
【００１７】
さらに、請求項１３に記載の発明は、請求項１１または１２に記載の画像処理方法であって、投影面による各色成分毎の反射特性に基づき、複数の第２補正カーブの中から一の第２補正カーブを選択する第２選択工程を備え、選択された第２補正カーブに基づいて画像データを補正するように構成される。
【００１８】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の画像処理方法であって、前記第２選択工程における投影面による各色成分毎の反射特性を入力するための工程をさらに備えて構成される。
【００１９】
さらに、請求項１５に記載の発明は、請求項１３に記載の画像処理方法であって、前記第２選択工程における投影面による各色成分毎の反射特性を測定するための工程をさらに備えて構成される。
【００２０】
また、請求項１６に記載の発明は、請求項２乃至１５のいづれか一項に記載の画像処理方法であって、各色成分比の異なる複数の外部照明にそれぞれ対応する、複数の第３補正カーブを備えて構成される。
【００２１】
さらに、請求項１７に記載の発明は、請求項２乃至１６のいづれか一項に記載の画像処理方法であって、外部照明の各色成分比の差が、外部照明の各色成分比の差をオフセットすることによって解消されるように構成される。
【００２２】
また、請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の画像処理方法であって、前記オフセットの量を、色成分の平均から各色成分を減算することによって求めるように構成される。
【００２３】
さらに、請求項１９に記載の発明は、請求項１７または１８に記載の画像処理方法であって、前記オフセットの量が調節可能であるように構成される。
【００２４】
また、請求項２０に記載の発明は、請求項１６乃至１９のいづれか一項に記載の画像処理方法であって、外部照明の各色成分比に基づき、複数の第３補正カーブの中から一の第３補正カーブを選択する第３選択工程と、を備え、選択された第３補正カーブに基づいて画像データを補正する、ように構成される。
【００２５】
さらに、請求項２１に記載の発明は、請求項２０に記載の画像処理方法であって、前記第３選択工程における外部照明の各色成分比を入力するための工程をさらに備えて構成される。
【００２６】
また、請求項２２に記載の発明は、請求項２０に記載の画像処理方法であって、
前記第３選択工程における外部照明の各色成分比を測定するするための工程をさらに備えて構成される。
【００２７】
さらに、請求項２３に記載の発明は、請求項２乃至２２のいづれか一項のいづれか一項に記載の画像処理方法であって、前記第１、第２および第３補正カーブに基づき、最終補正カーブを生成する工程をさらに備え、当該最終補正カーブの低階調領域または高階調領域において最終補正カーブの丸め処理を行うように構成される。
【００２８】
また、請求項２４に記載の発明は、請求項２３に記載の画像処理方法であって、前記丸め処理の程度が調節可能であるように構成される。
【００２９】
さらに、請求項２５に記載の発明は、入力される画像データに対して所望の画像処理を行って画像を表示する画像処理装置であって、請求項１に記載の第１補正カーブ生成工程、第２補正カーブ生成工程、第３補正カーブ生成工程を順次繰返し、順次生成される第１、第２および第３補正カーブに基づいて入力画像データに対する画像処理を行うように構成される。
【００３０】
また、請求項２６に記載の発明は、入力される画像データに対して所望の画像処理を行って画像を表示する画像処理装置であって、入力画像データの所望の入力階調範囲において、所定輝度値の照明下における前記画像表示装置の照明下出力特性を、暗室内における前記画像表示装置の暗室内出力特性に近似させ、近似された照明下出力特性に基づき画像データを補正する第１補正カーブと、前記画像表示装置からの出力の所定投影面による色成分毎の反射特性と、前記画像表示装置からの出力の基準投影面による色成分毎の反射特性との差を解消するように画像データを補正する第２補正カーブと、所定の外部照明の各色成分比の差を解消するように、前記画像表示装置の色成分毎の出力特性を補正する第３補正カーブと、を備え、前記第１、第２および第３補正カーブに基づいて、入力画像データに画像処理を行うように構成される。
【００３１】
さらに、請求項２７に記載の発明は、請求項２６に記載の画像処理装置であって、異なる所定輝度値にそれぞれ対応する、複数の第１補正カーブを備えて構成される。
【００３２】
また、請求項２８に記載の発明は、請求項２６または２７に記載の画像処理装置であって、複数の投影面にそれぞれ対応する、複数の第２補正カーブを備えて構成される。
【００３３】
さらに、請求項２９に記載の発明は、請求項２６乃至２８のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、各色成分比の異なる複数の外部照明にそれぞれ対応する、複数の第３補正カーブを備えて構成される。
【００３４】
また、請求項３０に記載の発明は、請求項２５乃至２９のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、第１補正カーブおよび第２補正カーブに基づく入力画像データに対する画像処理の後に、第３補正カーブに基づく入力画像データに対する画像処理を行うように構成される。
【００３５】
さらに、請求項３１に記載の発明は、請求項２５乃至３０のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、前記所望の入力階調範囲が中階調付近であるように構成される。
【００３６】
また、請求項３２に記載の発明は、請求項２５乃至３１のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、前記暗室内出力特性および前記照明下出力特性を所定の輝度範囲に規格化し、入力画像データの所望の入力階調範囲において、規格化された照明下出力特性を規格化された暗室内出力特性に近似させるように構成される。
【００３７】
さらに、請求項３３に記載の発明は、請求項２５乃至３２のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、前記近似の程度が調節可能であるように構成される。
【００３８】
また、請求項３４に記載の発明は、請求項２５乃至３３のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、第２補正カーブによる入力画像データの補正量が調整可能であるように構成される。
【００３９】
さらに、請求項３５に記載の発明は、請求項２５乃至３４のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、外部照明の各色成分比の差が、外部照明の各色成分比の差をオフセットすることによって解消されるように構成される。
【００４０】
また、請求項３６に記載の発明は、請求項３５に記載の画像処理装置であって、前記オフセットの量を、色成分の平均から各色成分を減算することによって求めるように構成される。
【００４１】
さらに、請求項３７に記載の発明は、請求項３５または３６に記載の画像処理装置であって、前記オフセットの量が調節可能であるように構成される。
【００４２】
また、請求項３８に記載の発明は、請求項２７に記載の画像処理装置であって、外部照明の輝度値に基づき、複数の第１補正カーブの中から一の第１補正カーブを選択する第１選択手段を備え、選択された第１補正カーブに基づいて画像データを補正するように構成される。
【００４３】
さらに、請求項３９に記載の発明は、請求項３８に記載の画像処理装置であって、前記第１選択手段における外部照明の輝度値を入力するための手段をさらに備えて構成される。
【００４４】
また、請求項４０に記載の発明は、請求項３８に記載の画像処理装置であって、前記第１選択手段における外部照明の輝度値を測定するするための手段をさらに備えて構成される。
【００４５】
さらに、請求項４１に記載の発明は、請求項２８に記載の画像処理装置であって、投影面による各色成分毎の反射特性に基づき、複数の第２補正カーブの中から一の第２補正カーブを選択する第２選択手段を備え、選択された第２補正カーブに基づいて画像データを補正するように構成される。
【００４６】
また、請求項４２に記載の発明は、請求項４１に記載の画像処理装置であって、
前記第２選択手段における投影面による各色成分毎の反射特性を入力するための手段をさらに備えて構成される。
【００４７】
さらに、請求項４３に記載の発明は、請求項４１に記載の画像処理装置であって、前記第２選択手段における投影面による各色成分毎の反射特性を測定するための手段をさらに備えて構成される。
【００４８】
また、請求項４４に記載の発明は、請求項２９に記載の画像処理装置であって、外部照明の各色成分比に基づき、複数の第３補正カーブの中から一の第３補正カーブを選択する第３選択手段と、を備え、選択された第３補正カーブに基づいて画像データを補正するように構成される。
【００４９】
さらに、請求項４５に記載の発明は、請求項４４に記載の画像処理装置であって、前記第３選択手段における外部照明の各色成分比を入力するための手段をさらに備えて構成される。
【００５０】
また、請求項４６に記載の発明は、請求項４４に記載の画像処理装置であって、前記第３選択手段における外部照明の各色成分比を測定するするための手段をさらに備えて構成される。
【００５１】
さらに、請求項４７に記載の発明は、請求項２５乃至４６のいづれか一項のいづれか一項に記載の画像処理装置であって、前記第１、第２および第３補正カーブに基づき、最終補正カーブを生成する手段をさらに備え、当該最終補正カーブの低階調領域または高階調領域において最終補正カーブの丸め処理を行うように構成される。
【００５２】
また、請求項４８に記載の発明は、請求項４７に記載の画像処理装置であって、前記丸め処理の程度が調節可能であるように構成される。
【００５３】
さらに、請求項４９に記載の発明は、画像表示装置に入力される画像データに対する画像処理を行うための補正カーブを記録したコンピュータによって読取可能な記録媒体であって、入力画像データの所望の入力階調範囲において、所定輝度値の照明下における前記画像表示装置の照明下出力特性を、暗室内における前記画像表示装置の暗室内出力特性に近似させ、近似された照明下出力特性に基づき画像データを補正する第１補正カーブと、前記画像表示装置からの出力の所定投影面による色成分毎の反射特性と、前記画像表示装置からの出力の基準投影面による色成分毎の反射特性との差を解消するように画像データを補正する第２補正カーブと、所定の外部照明の各色成分比の差を解消するように、前記画像表示装置の色成分毎の出力特性を補正する第３補正カーブと、を記録してコンピュータによって読取可能に構成される。
【００５４】
また、請求項５０に記載の発明は、画像表示装置に入力される画像データに対する画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読取可能な記録媒体であって、入力画像データの所望の入力階調範囲において、所定輝度値の照明下における前記画像表示装置の照明下出力特性を、暗室内における前記画像表示装置の暗室内出力特性に近似させ、近似された照明下出力特性に基づき画像データを補正する第１補正カーブと、前記画像表示装置からの出力の所定投影面による色成分毎の反射特性と、前記画像表示装置からの出力の基準投影面による色成分毎の反射特性との差を解消するように画像データを補正する第２補正カーブと、所定の外部照明の各色成分比の差を解消するように、前記画像表示装置の色成分毎の出力特性を補正する第３補正カーブと、に基づく入力画像データに対する画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録してコンピュータによって読取可能に構成される。
【００５５】
さらに、請求項５１に記載の発明は、請求項５０に記載の記録媒体であって、第１補正カーブおよび第２補正カーブに基づく入力画像データに対する画像処理の後に、第３補正カーブに基づく入力画像データに対する画像処理を行うように構成される。
【００５６】
また、請求項５２に記載の発明は、請求項５０または５１に記載の記録媒体であって、異なる所定輝度値にそれぞれ対応する複数の第１補正カーブを備えて構成される。
【００５７】
さらに、請求項５３に記載の発明は、請求項５０乃至５２のいづれか一項に記載の記録媒体であって、前記所望の入力階調範囲が中階調付近であるように構成される。
【００５８】
また、請求項５４に記載の発明は、請求項５０乃至５３のいづれか一項に記載の記録媒体であって、前記暗室内出力特性および前記照明下出力特性を所定の輝度範囲に規格化し、入力画像データの所望の入力階調範囲において、規格化された照明下出力特性を規格化された暗室内出力特性に近似させるように構成される。
【００５９】
さらに、請求項５５に記載の発明は、請求項５０乃至５４のいづれか一項に記載の記録媒体であって、前記近似の程度が調節可能であるように構成される。
【００６０】
また、請求項５６に記載の発明は、請求項５２乃至５５のいづれか一項に記載の記録媒体であって、外部照明の輝度値に基づき、複数の第１補正カーブの中から一の第１補正カーブを選択する第１選択処理と、選択された第１補正カーブに基づいて画像データを補正する処理と、をさらにコンピュータに実行させるためのプログラムを記録してコンピュータによって読取可能に構成される。
【００６１】
さらに、請求項５７に記載の発明は、請求項５６に記載の記録媒体であって、前記第１選択処理における外部照明の輝度値を入力するための処理をさらにコンピュータに実行させるためのプログラムを記録してコンピュータによって読取可能に構成される。
【００６２】
また、請求項５８に記載の発明は、請求項５６に記載の記録媒体であって、前記第１選択処理における外部照明の輝度値を測定するするための処理をさらにコンピュータに実行させるためのプログラムを記録してコンピュータによって読取可能に構成される。
【００６３】
さらに、請求項５９に記載の発明は、請求項５０乃至５８のいづれか一項に記載の記録媒体であって、複数の投影面にそれぞれ対応する複数の第２補正カーブを備えて構成される。
【００６４】
また、請求項６０に記載の発明は、請求項５０乃至５９のいづれか一項に記載の記録媒体であって、第２補正カーブによる入力画像データの補正量が調整可能であるように構成される。
【００６５】
さらに、請求項６１に記載の発明は、請求項５９または６０に記載の記録媒体であって、投影面による各色成分毎の反射特性に基づき、複数の第２補正カーブの中から一の第２補正カーブを選択する第２選択処理と、選択された第２補正カーブに基づいて画像データを補正する処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録してコンピュータによって読取可能に構成される。
【００６６】
また、請求項６２に記載の発明は、請求項６１に記載の記録媒体であって、前記第２選択処理における投影面による各色成分毎の反射特性を入力するための処理をさらに備えて構成される。
【００６７】
さらに、請求項６３に記載の発明は、請求項６１に記載の記録媒体であって、前記第２選択処理における投影面による各色成分毎の反射特性を測定するための処理をさらに備えて構成される。
【００６８】
また、請求項６４に記載の発明は、請求項５０乃至６３のいづれか一項に記載の記録媒体であって、各色成分比の異なる複数の外部照明の個々に対して、前記第３補正カーブ生成処理を行い、複数の第３補正カーブを生成する処理をさらにコンピュータに実行させるためのプログラムを記録してコンピュータによって読取可能に構成される。
【００６９】
さらに、請求項６５に記載の発明は、請求項５０乃至６４のいづれか一項に記載の記録媒体であって、外部照明の各色成分比の差が、外部照明の各色成分比の差をオフセットすることによって解消されるように構成される。
【００７０】
また、請求項６６に記載の発明は、請求項６５に記載の記録媒体であって、前記オフセットの量を、色成分の平均から各色成分を減算することによって求めるように構成される。
【００７１】
さらに、請求項６７に記載の発明は、請求項６５または６６に記載の記録媒体であって、前記オフセットの量が調節可能であるように構成される。
【００７２】
また、請求項６８に記載の発明は、請求項６４乃至６７のいづれか一項に記載の記録媒体であって、外部照明の各色成分比に基づき、複数の第３補正カーブの中から一の第３補正カーブを選択する第３選択処理と、を備え、選択された第３補正カーブに基づいて画像データを補正するように構成される。
【００７３】
さらに、請求項６９に記載の発明は、請求項６８に記載の記録媒体であって、前記第３選択処理における外部照明の各色成分比を入力するための処理をさらに備えて構成される。
【００７４】
また、請求項７０に記載の発明は、請求項６８に記載の記録媒体であって、前記第３選択処理における外部照明の各色成分比を測定するするための処理をさらに備えて構成される。
【００７５】
さらに、請求項７１に記載の発明は、請求項５０乃至７０のいづれか一項のいづれか一項に記載の記録媒体であって、前記第１、第２および第３補正カーブに基づき、最終補正カーブを生成する処理をさらに備え、当該最終補正カーブの低階調領域または高階調領域において最終補正カーブの丸め処理を行うように構成される。
【００７６】
また、請求項７２に記載の発明は、請求項７１に記載の記録媒体であって、前記丸め処理の程度が調節可能であるように構成される。
【００７７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００７８】
第１実施形態
システム構成
図１に、本発明の画像表示装置の一実施形態にかかるプロジェクタ２０を用いたプレゼンテーションシステムの概略説明図を示す。本発明の画像表示装置としては、プロジェクタの他、ＣＲＴ、液晶ディスプレイなども含まれる。
【００７９】
スクリーン１０のほぼ正面に設けられたプロジェクタ２０から、所定の画像が投影される。
【００８０】
この場合、スクリーン１０の種別や、外部照明８０によって投影画像の見え方は大きく異なってしまう。例えば、同じ白を表示する場合であっても、スクリーン１０の種別によっては、黄色がかった白に見えたりする。また、同じ白を表示する場合であっても、外部照明８０の強度によっては明るい白に見えたり、暗い白に見えたりする。
【００８１】
図２に、本発明の第１実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の機能ブロック図を示す。
【００８２】
本発明の第１実施形態にかかるプロジェクタ内の画像処理部１００は、アナログ形式の画像入力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１１０と、一次元色補正テーブルを各ＲＧＢ画像入力信号に対して適用して所望の色補正を行う色補正部１２０と、デジタル信号をアナログ信号に変換するためのＤ／Ａ変換部１３０と、液晶ライトバルブを駆動して画像の投影表示を行うためのＬ／Ｖ（ライトバルブ）駆動部１４０と、暗室内で基準投影面に対して出力した場合のプロジェクタの色特性情報を格納しておくためのデバイス特性保存メモリ１６０と、プロジェクタおよび外部照明のスクリーンによる反射光の輝度を測定するための光センサ１７０と、光センサ１７０の測色値とデバイス特性保存用メモリに格納されている情報とに基づき外部照明の影響を考慮した色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成部１５０と、を備えて構成される。
【００８３】
本発明によるプロジェクタでは、パーソナルコンピュータなどから供給されるアナログ形式の画像入力信号が、Ａ／Ｄ変換部１１０によってデジタル画像信号に変換される。そして、当該変換されたデジタル画像信号は、色補正テーブル生成部１５０によって生成される色補正テーブルを参照して、色補正部１２０によって外部照明の影響を考慮した所望の色補正がなされる。色補正されたデジタル画像信号は、Ｄ／Ａ変換部１３０によってアナログ信号に変換される。Ｌ／Ｖ駆動部１４０は、当該変換されたアナログ信号に基づき、液晶ライトバルブを駆動して画像の投影表示を行う。
【００８４】
画像処理部１００の動作
次に、図３を参照して、本発明の第１実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の動作を説明する。なお、以下に説明する色補正テーブルの生成・書込処理などの画像処理部１００による処理は、プロジェクタ２０のプログラム格納部（図示せず）に記録された画像処理プログラムを実行することによって行われる。前記プログラム格納部は、画像処理プログラムを記録した媒体を構成する。さらに、当該画像処理プログラム自体も、本願発明の範囲内に包含される。
【００８５】
まず、本発明によるプロジェクタ２０の使用が開始されると、色補正テーブル生成部１５０によって色補正テーブルの生成・書換処理が行われる（ステップ２０４）。当該色補正テーブルの生成・書換処理に関しては、以下で図４を参照して詳細に説明する。
【００８６】
そして、色補正テーブルの生成・書換処理の後、書き換えられた色補正テーブルを参照して色補正部１２０によって色補正された画像信号に基づき、画像の表示が行われる（ステップ２０６）。ここで、画像の表示を終了せず（ステップ２０８、Ｎｏ）、前回の色補正テーブルの生成・書換処理終了時から一定時間経過していない場合（ステップ２１０、Ｎｏ）、ステップ２０６の画像の表示状態が継続する。一方、画像の表示を終了せず（ステップ２０８、Ｎｏ）、前回の色補正テーブルの生成・書換処理終了時から一定時間経過した場合（ステップ２１０、Ｙｅｓ）、時間の経過とともに外部照明の明るさ若しくは色、または投影面の色が変化する場合を考慮して、再度色補正テーブルの生成・書換処理を行い（ステップ２０４）、画像の表示を行う（ステップ２０６）。本発明によれば、一定時間毎に外部照明の明るさ若しくは色、または投影面の色の変化を考慮して色補正テーブルを書き換えるので、外部照明の明るさ若しくは色、または投影面の色が変化しても適切な色再現が可能となる。
【００８７】
そして、プロジェクタの電源をオフするなどして画像の表示を終了する場合（ステップ２０８、Ｙｅｓ）には処理を終了する。
【００８８】
色補正テーブルの生成・書換処理
次に、図４を参照して、本発明の第１実施形態にかかるプロジェクタ２０内の色補正テーブル生成部１５０による色補正テーブルの生成・書換処理（図３のステップ２０４における処理）について説明する。
【００８９】
当該色補正テーブルの生成・書換処理では、まず、色補正カーブ計算処理１（外部照明の明るさの変化に対する補正）（ステップ２２２）、色補正カーブ計算処理２（投影面の色の変化に対する補正）（ステップ２２３）および色補正カーブ計算処理３（外部照明の色の変化に対する補正）（ステップ２２４）がそれぞれ行われる。次に、３段階の補正カーブの丸め処理１、２および３が行われる（ステップ２２５、２２６および２２７）。各補正カーブ計算処理および補正カーブ丸め処理については、後に詳述する。
【００９０】
そして、計算された補正カーブに基づいて、新たな一次元色補正テーブルが生成され、色補正部１２０で参照される一次元色補正テーブルが、新たに生成された一次元色補正テーブルによって書き換えられ（ステップ２２８）、ステップ２０６に戻る。
【００９１】
補正カーブの計算処理１（外部照明の明るさの変化に対する補正）
次に、図５を参照して、補正カーブの計算処理１について説明する。
【００９２】
補正カーブの計算処理１の前提として、暗室内でプロジェクタ（画像表示装置）２０に白（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝２５５階調）を出力させ、そのスクリーン１０からの反射光の輝度を輝度計などの光センサ１７０で予め測定しておく。
【００９３】
当該補正カーブの計算処理１では、まず、プロジェクタ２０からの出力がない状態で、外部照明のスクリーン１０からの反射光の輝度を測定する（ステップ２２９）。
【００９４】
次に、各環境下でγカーブを規格化する（ステップ２３０）。Ｗ（白）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれの補正カーブも同一のカーブとなるので、当該実施の形態では一例としてＷに関して補正カーブを計算する。各環境下（暗室の場合および外部照明が存在する場合）におけるγカーブを以下のように仮定する。ここで、γは対象となるプロジェクタの階調特性である。ガンマは、対象となるプロジェクタの階調特性を実際に測定して求め、その平均的な値を用いるのが適当である。当該実施の形態では、一例として、γ＝2.2とする。
暗室の場合：
Fd(Din)＝Yw・Din^γ … (1)
外部照明が存在する場合：
Fi(Din)＝Yw・Din^γ＋Yi … (2)
各環境下におけるγカーブを図６に示す。
【００９５】
ここで、Fがスクリーンからの反射光の合計輝度、DinがＲＧＢのデジタル入力値（０〜２５５階調）を０〜１に規格化したもの、Ywがプロジェクタの白の輝度、Yiが照明の輝度である。そして、これらの式(1)および式(2)を、各環境下でプロジェクタが白を出力した時の輝度（暗室の場合：Yw、外部照明外存在する場合：Yw＋Yi）で目が順応しているという仮定の下で規格化する。すなわち、式(1)および式(2)を、各環境下でプロジェクタが白を出力した時の輝度（暗室の場合：Yw、外部照明外存在する場合：Yw＋Yi）が１になるように規格化する。具体的には、
暗室の場合：
F’d(Din)＝Fd(Din)／Yw＝Din^γ … (3)
外部照明が存在する場合：
F’i(Din)＝Fi(Din)／(Yw＋Yi)＝(Yw・Din^γ＋Yi)／(Yw＋Yi) … (4)
となる。
【００９６】
各環境下における規格化されたγカーブを図７に示す。
【００９７】
次に、γカーブを基準点Doで重ね合わせる（ステップ２３２）。図８に示すように、基準点Doで、F’d(Din)がF’i(Din)と同一の値をとるように、F’d(Din)をF’軸方向に{F’i(Do)−F’d(Do)}だけ平行移動させる。具体的には、

とする。ここで、式(3)および式(4)を用いると、
F”d(Din)＝Din^γ−Do^γ＋(Yw・Do^γ＋Yi)／(Yw＋Yi) … (5)
となる。
【００９８】
そして、式(5)を用いて第１補正カーブを算出する（ステップ２３４）。
【００９９】
このように当該実施形態では、図８に示すように、基準点Do付近で、外部照明が存在する場合の補正カーブの出力値と、暗室の場合の補正カーブの出力値とが一致するように第１補正カーブを形成する。
【０１００】
そして、基準点Do付近での相対的なコントラスト（γカーブの傾き）が、外部照明の有無によって変化しないように入力階調データを補正することによって、外部照明の有無による出力画像の色の変化を小さくする。
【０１０１】
以上を式で表現すると以下のようになる。
【０１０２】
F’i(Dout1)＝F”d(Din) … (6)
ここで、Dout1は、第１補正カーブによって補正された入力階調データである。
式(4)および式(5)を式(6)に代入すると、
(Yw・Dout1^γ＋Yi)／(Yw＋Yi)＝Din^γ−Do^γ＋(Yw・Do^γ＋Yi)／(Yw＋Yi)
これより、
Dout1＝[(1＋Yi／Yw)Din^γ−(Yi／Yw)Do^γ]¹ ^／γ … (7)
照明によるコントラスト低下を補正する際の中心となる階調Doを変化させることによって第１補正カーブは様々に変化する。一般的に、Doの値が小さいと、図９に示すような第１補正カーブとなり、投影画面が白いように見え、淡い色調となる。一方、Doの値を大きくすると、図１０に示すような第１補正カーブとなり、投影画面が黒いように見え、低階調での階調変化がさらに少なくなる（いわゆる、階調のつぶれが顕著になる）。Doを適当な値にすることによって、投影画像の全体的な明るさを補正前とあまり変化させずに、鮮やかさが最も強調されるような補正をかけることができる。実験による評価を行った結果、Doの値は中階調付近（0.25≦Do≦0.50程度）が好適であることを確かめた。
【０１０３】
さらに、図１１に示すように、補正量ΔＦをα1倍(0≦α1≦1)して補正量を調整することもできる。補正のかかり過ぎによる、不自然な画像再現を防ぐためである。補正量を調整する場合のDout1の式(7)は、
Dout1＝[(1＋α1・Yi／Yw)Din^γ−(α1・Yi／Yw)Do^γ]¹ ^／γ … (8)
となる。従って、ＲＧＢの各色の第１補正カーブの式は、
Ｄ_Rout1＝[(1＋α1・Yi／Yw)Ｄ_Rin^γ−(α1・Yi／Yw)Do^γ]¹ ^／γ … (9)
Ｄ_Gout1＝[(1＋α1・Yi／Yw)Ｄ_Gin^γ−(α1・Yi／Yw)Do^γ]¹ ^／γ … (10)
Ｄ_Bout1＝[(1＋α1・Yi／Yw)Ｄ_Bin^γ−(α1・Yi／Yw)Do^γ]¹ ^／γ … (11)
となる。
【０１０４】
補正量をα1倍することは、結果として照明の輝度Yiをα1倍することに相当する。なお、α1の値は、0.8≦α1≦1の範囲内であることが好ましい。
【０１０５】
式(9)〜(11)のように第１補正カーブが計算され（ステップ２３４）、図４のステップ２２３に戻り、補正カーブ計算処理２が行われる。
【０１０６】
補正カーブの計算処理２（投影面の色の変化に対する補正）
次に、図１２を参照して、補正カーブの計算処理２について説明する。
【０１０７】
補正カーブ計算処理２の前提として、暗室内でプロジェクタ（画像表示装置）２０からR(赤)、G(緑)、B(青)、bk(黒)の各色を基準投影面に対して出力させ、当該各色出力の基準投影面による反射光の輝度値を光センサ１７０で予め測定し、デバイス特性保存用メモリ１６０に格納しておく。ここで、基準投影面とは、例えば、標準拡散板などの可視光領域の反射率が１に近いものを選択することができる。
【０１０８】
さらに、暗室内でプロジェクタ（画像表示装置）２０からR(赤)G(緑)B(青)bk(黒)の各色を補正対象投影面に対して出力させ、当該各色出力の補正対象投影面による反射光の輝度値も光センサ１７０で予め測定しておく。
【０１０９】
補正カーブの計算処理２では、まず、予め測定された測定値（R(赤)、G(緑)、B(青)、bk(黒)の基準投影面による反射光の輝度値、およびR(赤)、G(緑)、B(青)、bk(黒)の補正対象投影面による反射光の輝度値）に基づき、各投影面におけるプロジェクタのRGB各色の輝度比を計算する（ステップ２４２）。計算式は以下のとおりである。
ｙ_R＝(Ｙ_R−Ｙbk)／(Ｙ_G−Ｙbk) … (12)
ｙ_G＝(Ｙ_G−Ｙbk)／(Ｙ_G−Ｙbk)＝１ … (13)
ｙ_B＝(Ｙ_B−Ｙbk)／(Ｙ_G−Ｙbk) … (14)
ここで、Ｙ_R、Ｙ_G、Ｙ_B、Ｙbkは、プロジェクタのR、G、B、bk各色の輝度、ｙ_R、ｙ_G、ｙ_BはRGBの輝度比である。ここでは、Gの輝度に対する比をとっているのでｙ_Gが常に１となる。基準投影面におけるＲＧＢの輝度比ｙ_R0、ｙ_G0、ｙ_B0も同様に計算する。
【０１１０】
次に、第２補正カーブを算出する（ステップ２４６）。プロジェクタの一次色（RGB）は、二次色、三次色に比べて投影面の違いによる色度の変化を受けにくいので、対象となる投影面の輝度比ｙ_R、ｙ_G、ｙ_Bを、基準となる投影面の輝度比ｙ_R0、ｙ_G0、ｙ_B0と一致するように補正をかければ、全ての色において投影面の違いによる色度の変化が補正される。補正前のRGBのデジタルの入力値を0〜1の範囲に規格化したものをＤ_Rin2、Ｄ_Gin2、Ｄ_Bin2とし、補正後のRGBのデジタルの入力値を0〜1の範囲に規格化したものをＤ_Rout2、Ｄ_Gout2、Ｄ_Bout2とすると、補正カーブの式は、
Ｄ_Rout2＝[ｙ_R’／max(ｙ_R’、ｙ_G’、ｙ_B’)]¹ ^／γ×Ｄ_Rin2，ｙ_R’＝ｙ_R0／ｙ_R … (15)
Ｄ_Gout2＝[ｙ_G’／max(ｙ_R’、ｙ_G’、ｙ_B’)]¹ ^／γ×Ｄ_Gin2，ｙ_G’＝ｙ_G0／ｙ_G＝１ … (16)
Ｄ_Bout2＝[ｙ_B’／max(ｙ_R’、ｙ_G’、ｙ_B’)]¹ ^／γ×Ｄ_Bin2，ｙ_B’＝ｙ_B0／ｙ_B … (17)
となる。ここで、max(ｙ_R’、ｙ_G’、ｙ_B’)はｙ_R’、ｙ_G’、ｙ_B’の最大値を示している。このように補正することによって、投影面による色度の変化を測色的に補正することができる。
【０１１１】
このようにして、測色的には投影面による色度の変化を補正することができるが、人間の目の順応度や対比の効果を加味して補正量α3（0＜α3＜1）を調整する場合、補正カーブは、
Ｄ_Rout2＝[１−α3{１−ｙ_R’／max(ｙ_R’、ｙ_G’、ｙ_B’)}]¹ ^／γ×Ｄ_Rin2 … (18)
Ｄ_Gout2＝[１−α3{１−ｙ_G’／max(ｙ_R’、ｙ_G’、ｙ_B’)}]¹ ^／γ×Ｄ_Gin2 … (19)
Ｄ_Bout2＝[１−α3{１−ｙ_B’／max(ｙ_R’、ｙ_G’、ｙ_B’)}]¹ ^／γ×Ｄ_Bin2 … (20)
となる。
【０１１２】
ここで、
ΔRgain＝ｙ_R’／max(ｙ_R’、ｙ_G’、ｙ_B’)
ΔGgain＝ｙ_G’／max(ｙ_R’、ｙ_G’、ｙ_B’)
ΔBgain＝ｙ_B’／max(ｙ_R’、ｙ_G’、ｙ_B’)
とすると、(18)〜(20)は、
Ｄ_Rout2＝{１−α3(１−ΔRgain)}¹ ^／γ×Ｄ_Rin2 … (21)
Ｄ_Gout2＝{１−α3(１−ΔGgain)}¹ ^／γ×Ｄ_Gin2 … (22)
Ｄ_Bout2＝{１−α3(１−ΔBgain)}¹ ^／γ×Ｄ_Bin2 … (23)
となる。
【０１１３】
測定によって得られた投影面の色に対して１００％（α3＝１）の補正をかけると測色的には正しい補正が行われる。しかしながら、外部照明がある場合は投影画像の周囲に投影面の色が存在するため、投影画像と投影面との色の対比や外部照明に対する眼の順応の効果などによって、実際よりも補正が強くかかっているように見える。この現象を解消するために、補正量を調整する。補正量α3は、各環境下において実際に画像の評価を行いながら調整する必要がある。α3の値としては、0.5〜1.0が好適である。
【０１１４】
式(21)〜(23)のように第２補正カーブが計算され（ステップ２４６）、図４のステップ２２４に戻り、補正カーブ計算処理３が行われる。
【０１１５】
ここで、補正カーブ計算処理１と補正カーブ計算処理２とは、ともに入力値を相対的に補正するための処理である。すなわち、第１補正カーブの式(9)〜(11)と、第２補正カーブの式(21)〜(23)とにおいて、入力値に対して補正パラメータが掛け算されて出力値が得られる。従って、補正カーブ計算処理１と、補正カーブ計算処理２とを逆の順番で行うこと、すなわち、図４のステップ２２２とステップ２２３とを入れ換えることができる。
【０１１６】
補正カーブ計算処理３（外部照明の色の変化に対する補正）
次に、図１３を参照して、補正カーブの計算処理３について説明する。
【０１１７】
補正カーブ計算処理３の前提として、暗室内でプロジェクタ（画像表示装置）２０からR(赤)G(緑)B(青)bk(黒)の各色を出力させ、当該各色出力のスクリーンによる反射光のＸＹＺ値を輝度計などの光センサ１７０で予め測定してデバイス特性保存用メモリ１６０に格納しておく。また、プロジェクタ２０からの出力がない状態で、外部照明のスクリーン１０からの反射光のＸＹＺ値も予め測定しておく。
【０１１８】
当該補正カーブの計算処理３では、まず、上記のように予め測定された値（プロジェクタの各色のＸＹＺ値）をＲＧＢ値に変換する（ステップ２５０）。当該実施形態では、照明の色をプロジェクタのＲＧＢ値で表現するために、プロジェクタのＲＧＢ値とＸＹＺ値との間の変換を行うための行列Ｍを、上記のように測定されたプロジェクタの各色のＸＹＺ値から求める。行列Ｍおよび変換式は、
【０１１９】
【数１】

となる。ここで、Ｘc、Ｙc、Ｚc（c＝R,G,B,bk）はプロジェクタの各R,G,B,bk色のＸＹＺ値、D_R,D_G,D_BはＲＧＢのデジタルの入力値（０〜２５５）を０から１の範囲に規格化したもの、γはプロジェクタの階調特性である。ガンマは、補正カーブの計算処理１と同様に、対象となるプロジェクタの階調特性を実際に測定して求め、当該実施の形態では、一例として、γ＝2.2とする。
【０１２０】
そして、照明のＸＹＺ値をＸiＹiＺiとすると、照明の色をプロジェクタの混色として表現する場合のＲＧＢ値ｒ_i,ｇ_i,ｂ_iは、
【０１２１】
【数２】

となる。
【０１２２】
次に、ｒ_i,ｇ_i,ｂ_iを用いて第３補正カーブを算出する（ステップ２５４）。完全な等色の再現は、式(27)で求められるｒ_i,ｇ_i,ｂ_iをそのままプロジェクタのＲＧＢの出力からオフセットとして減算することによって実現される。しかしながら、この方法では、プロジェクタの階調が大きくつぶれてしまい現実的ではない。
【０１２３】
そこで、当該実施形態では、図１４に示すように、ｒ_i,ｇ_i,ｂ_iの平均値からの差ΔＲoffset、ΔＧoffset、ΔＢoffsetをオフセットとして差し引くという方法をとる。これによって照明の色とオフセットの色とを重ね合せた色がプロジェクタのグレイと同一の色度となる。
【０１２４】
このようにして、測色的には照明の色の影響を補正することができるが、人間の目の順応度や対比の効果を加味して補正量を調整する場合は、ΔＲoffset、ΔＧoffset、ΔＢoffsetの値を(α2)倍（0＜α2＜1）する。測定によって得られた照明の色に対して１００％（α2＝１）の補正をかけると測色的には正しい補正が行われるが、補正のかかり過ぎによって不自然な画像再現になってしまう場合がある。この現象を解消するために、補正量を調整する。補正量α2は、各環境下において実際に画像の評価を行いながら調整する必要がある。α2の値としては、0.2〜0.5が好適である。
【０１２５】
ところで、プロジェクタのＲＧＢ出力をｒ,ｇ,ｂ、補正後のプロジェクタの出力をｒ’,ｇ’,ｂ’として、当該補正処理を式によって表現すると、以下のようになる。但し、説明を簡単にするためＲの式のみを示す。すなわち、式（26）より、
プロジェクタのＲの出力
ｒ(D_R)（＝D_R ^γ） … (28)
を補正量α2を用いて調整すると、プロジェクタのＲの補正後の出力ｒ’(D_R)は、
ｒ’(D_R)＝D_R ^γ−α2ΔＲoffset … (29)
ΔＲoffset＝ｒ_i−(ｒ_i＋ｇ_i＋ｂ_i)／3
となる。以上より、補正前の入力値をD_Rin3、補正後の入力値をD_Routとすれば、第３補正カーブは、
ｒ(D_Rout)＝ｒ’(D_Rin3) … (30)
となる。式(29)および式(30)より、
D_Rout＝(D_Rin3^γ−α2ΔＲoffset)^１／γ … (31)
となる。同様に、D_Goutおよび D_Boutは、
D_Gout＝(D_Gin3^γ−α2ΔＧoffset)^１／γ … (32)
D_Bout＝(D_Bin3^γ−α2ΔＢoffset)^１／γ … (33)
となる。
【０１２６】
以上のようにして求められた、第１補正カーブ、第２補正カーブおよび第３補正カーブをつなぎ合わせて、最終的な補正カーブを求める（ステップ２５６）。すなわち、式(9)〜(11)および式(21)〜(23)において、
D_Rin2＝D_Rout1
D_Gin2＝D_Gout1
D_Bin2＝D_Bout1
とするとともに、式(21)〜(23)および式(31)〜(33)において、
D_Rin3＝D_Rout2
D_Gin3＝D_Gout2
D_Bin3＝D_Bout2
とすると、最終的な補正カーブは、
D_Rout＝[{１−α3(１−ΔRgain)}
×{(1＋α1・Yi／Yw)Ｄ_Rin^γ−(α1・Yi／Yw)Do^γ}−α2ΔＲoffset) ]^１／γ … (34)
D_Gout＝[{１−α3(１−ΔGgain)}
×{(1＋α1・Yi／Yw)Ｄ_Gin^γ−(α1・Yi／Yw)Do^γ}−α2ΔＧoffset) ]^１／γ … (35)
D_Rout＝[{１−α3(１−ΔBgain)}
×{(1＋α1・Yi／Yw)Ｄ_Bin^γ−(α1・Yi／Yw)Do^γ}−α2ΔＢoffset) ]^１／γ … (36)
となる。
【０１２７】
最終的な補正カーブの一例を図１５に示す。
【０１２８】
式(34)〜(36)のように最終的な補正カーブが求められ（ステップ２５６）、図４のステップ２２５における補正カーブの丸め処理１が行われる。
【０１２９】
補正カーブの丸め処理１
次に、補正カーブの丸め処理１を行う（ステップ２２５）。
【０１３０】
図１５に示すように、式(34)で求めた補正カーブでは、低階調および高階調の領域でＤoutが０のまま変化しない階調が存在する。そこで、以下の手順で補正カーブに丸め処理を施す。まず、以下の式
Ｄout4＝[Ｄout−｜(Ｄout−Ｄin)｜^β] （Ｄout＞Ｄin） … (37)
Ｄout4＝[Ｄout＋｜(Ｄout−Ｄin)｜^β] （Ｄout＜Ｄin） … (38)
を用いて、ＤoutからＤout4を計算する。ここで、βは丸めの程度を調整するためのパラメータである。画像を実際に見ながら行った評価結果によればβ＝1.5程度が適当であることを確かめた。式(37)および式(38)によって、Ｄoutが０のまま変化しない階調がなくなる。このようにして、補正カーブの丸め処理１を終了後、補正カーブの丸め処理２を行なう。
【０１３１】
補正カーブの丸め処理２
次に、補正カーブの丸め処理２を行う（ステップ２２６）。
【０１３２】
補正カーブの丸め処理２では、式(37)または式(38)のそれぞれの値について、その前後２点を加えた計５点での値の平均値を計算する。
【０１３３】
Ｄin×255＝128の場合を例にとると、
Ｄout5(128)＝[Ｄout4(112)＋Ｄout4(120)＋Ｄout4(128)＋Ｄout4(136)
＋Ｄout4(144)]／5 … (39)
となる。当該補正カーブの丸め処理２を行うことによって補正カーブが滑らかになる。
【０１３４】
但し、以下のＤin×255＝0、8、248、255の４点に関しては
Ｄout5(0)＝Ｄout4(0) … (40)
Ｄout5(8)＝[Ｄout4(0)＋Ｄout4(8)＋Ｄout4(16)]／3 … (41)
Ｄout5(248)＝[Ｄout4(240)＋Ｄout4(248)＋Ｄout4(255)]／3 … (42)
Ｄout5(255)＝Ｄout4(255) … (43)
とする。このようにして、補正カーブの丸め処理２を終了後、補正カーブの丸め処理３を行なう。
【０１３５】
補正カーブの丸め処理３
次に、補正カーブの丸め処理３を行う（ステップ２２７）。
【０１３６】
補正カーブの丸め処理３では、以下の式
Ｄout6＝Ｄin＋(Ｄout5−Ｄin)[1−{(0.25−Ｄin)／0.25}^θ] (Ｄin×255＜64)… (44)
Ｄout6＝Ｄin＋(Ｄout5−Ｄin)[1−{(Ｄin−0.75)／0.25}^θ] (Ｄin×255＞192)… (45)
を用いて、Ｄout6を計算する。このＤout6が最終的な補正結果となる。
【０１３７】
この結果を図１６に示す。図１６に示すように、Ｄin×255＝0、255の付近では、補正をかけないことになり、プロジェクタの最高輝度およびコントラストは維持される。式(44)および式(45)のθは、Ｄin×255＝0、255付近での補正量の減衰の程度を調整するためのパラメータであり、画像を実際に見ながら行った評価結果によればθ＝5.0程度が適当であることを確かめた。
【０１３８】
なお、Ｄout5(0)およびＤout5(255)が既に０になっている場合には、補正カーブの丸め処理３（ステップ２２７）を行わずに、
Ｄout6＝Ｄout5
とする。
【０１３９】
そして、補正カーブの丸め処理３の終了後、ステップ２２８に戻る。
【０１４０】
第２実施形態
図１７に、本発明の第２実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の機能ブロック図を示す。第１実施形態と同一の構成要素に関しては、第２実施形態においても同一の参照番号を付す。
【０１４１】
本発明の第２実施形態にかかるプロジェクタ内の画像処理部１００は、アナログ形式の画像入力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１１０と、一次元色補正テーブルを各ＲＧＢ画像入力信号に対して適用して所望の色補正を行う色補正部１２０と、デジタル信号をアナログ信号に変換するためのＤ／Ａ変換部１３０と、液晶ライトバルブを駆動して画像の投影表示を行うためのＬ／Ｖ（ライトバルブ）駆動部１４０と、を備えて構成される。
【０１４２】
本発明の第２実施形態にかかるプロジェクタ内の画像処理部１００は、さらに、各環境に対する色補正テーブルを格納するための色補正テーブル格納部１９０と、光センサ１７０の測色値に基づき、色補正テーブル格納部１９０に格納されている色補正テーブルの中から好適な色補正テーブルを選択する色補正テーブル選択部１８０と、を備えている。
【０１４３】
本発明の第２実施形態によるプロジェクタでは、各環境に対して第１実施形態と同様の補正カーブ計算処理方法によって生成された色補正テーブルを色補正テーブル格納部１９０に予め格納しておく。そして、実際に画像を表示する際に、色補正テーブル選択部１８０が、光センサの測色値に基づき、適切な色補正テーブルを選択する。そして、当該選択された色補正テーブルに基づき、色補正部１２０は、デジタル画像入力信号に対して、外部照明の影響を考慮した所望の色補正を施す。色補正されたデジタル画像入力信号は、Ｄ／Ａ変換部１３０によってアナログ信号に変換され、当該変換されたアナログ信号に基づき、Ｌ／Ｖ駆動部１４０は液晶ライトバルブを駆動して画像の投影表示を行う。
【０１４４】
色補正テーブルの生成・格納処理
次に、図１８を参照して、本発明の第２実施形態にかかるプロジェクタ２０内の色補正テーブル格納部１９０による色補正テーブルの生成・格納処理について説明する。
【０１４５】
当該色補正テーブルの生成・格納処理では、まず、暗室内でプロジェクタ（画像表示装置）２０からR(赤)G(緑)B(青)bk(黒)の各色を補正対象投影面に対して出力させ、当該各色出力の補正対象投影面による反射光の輝度値を光センサ１７０で測定する（ステップ３２２）。また、プロジェクタ２０からの出力がない状態で、外部照明のスクリーン１０からの反射光のＸＹＺ値も測定する（ステップ３２４）。
【０１４６】
そして、ステップ３２２およびステップ３２４における輝度値に基づき、第１実施形態と同様の補正カーブの計算処理１、２並びに３（ステップ３２６）、および補正カーブの丸め処理１、２並びに３（ステップ３２８）が行われる。
【０１４７】
計算された補正カーブに基づいて、一次元色補正テーブルが生成され、当該生成された一次元色補正テーブルと、この時の外部照明の輝度値（ＸＹＺ値）と、測定値に基づき計算された補正対象投影面による反射光の輝度比と、が色補正テーブル格納部１９０に格納される（ステップ３３０）。
【０１４８】
ステップ３２２〜３３０の処理は、種々の外部照明の輝度値および補正対象投影面に対して行われる。
【０１４９】
画像処理部１００の動作
次に、図１９を参照して、本発明の第２実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の動作を説明する。なお、以下に説明する画像処理部１００による処理は、第１実施形態と同様に、プロジェクタ２０のプログラム格納部（図示せず）に記録された画像処理プログラムを実行することによって行われる。前記プログラム格納部は、画像処理プログラムを記録した媒体を構成する。さらに、当該画像処理プログラム自体も、本願発明の範囲内に包含される。
【０１５０】
当該画像処理部１００の動作では、予め測定された測定値（暗室内でのプロジェクタからのR(赤)、G(緑)、B(青)、bk(黒)の基準投影面による反射光の輝度値、および暗室内でのプロジェクタからのR(赤)、G(緑)、B(青)、bk(黒)の補正対象投影面による反射光の輝度値）に基づき、補正対象投影面におけるプロジェクタのRGB各色の輝度比を計算しておく。
【０１５１】
まず、本発明によるプロジェクタ２０の使用が開始されると、光センサ１７０によって外部照明のスクリーン１０からの反射光の輝度値（ＸＹＺ値）が測定される（ステップ３０２）。
【０１５２】
次に、色補正テーブル選択部１８０は、色補正テーブル格納部１９０に格納されている外部照明の輝度値およびプロジェクタの出力光の補正対象投影面による反射光の輝度比を参照して、光センサ１７０によって測定された外部照明の輝度値およびプロジェクタの出力光の補正対象投影面による反射光の輝度比に最も近似する外部照明の輝度値およびプロジェクタの出力光の補正対象投影面による反射光の輝度比に対して生成された対応色補正テーブルを、色補正テーブル格納部１９０の中から選択して、色補正部１２０に対して、対応色補正テーブルを通知する。そして、色補正部１２０は、対応色補正テーブルを色補正テーブル格納部１９０から読み出し、色補正テーブルを当該対応色補正テーブルに書き換える（ステップ３０４）。
【０１５３】
そして、色補正テーブルの選択・書換処理の後、書き換えられた色補正テーブルを参照して色補正部１２０によって色補正された画像信号に基づき、画像の表示が行われる（ステップ３０６）。ここで、画像の表示を終了せず（ステップ３０８、Ｎｏ）、前回の色補正テーブルの選択・書換処理終了時から一定時間経過していない場合（ステップ３１０、Ｎｏ）、ステップ３０６の画像の表示状態が継続する。一方、画像の表示を終了せず（ステップ３０８、Ｎｏ）、前回の色補正テーブルの選択・書換処理終了時から一定時間経過した場合（ステップ３１０、Ｙｅｓ）、時間の経過とともに外部照明の明るさが変化する場合を考慮して、再度外部照明の輝度測定（ステップ３０２）および色補正テーブルの選択・書換処理を行い（ステップ３０４）、画像の表示を行う（ステップ３０６）。本発明によれば、一定時間毎に外部照明の明るさ等の環境の変化を考慮して色補正テーブルを書き換えるので、環境が変化しても適切な色再現が可能となる。
【０１５４】
そして、プロジェクタの電源をオフするなどして画像の表示を終了する場合（ステップ３０８、Ｙｅｓ）には処理を終了する。
【０１５５】
第３実施形態
図２０に、本発明の第３実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の機能ブロック図を示す。第１および第２実施形態と同一の構成要素に関しては、第３実施形態においても同一の参照番号を付す。
【０１５６】
本発明の第３実施形態にかかるプロジェクタ内の画像処理部１００は、第２実施形態と同様に、アナログ形式の画像入力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１１０と、一次元色補正テーブルを各ＲＧＢ画像入力信号に対して適用して所望の色補正を行う色補正部１２０と、デジタル信号をアナログ信号に変換するためのＤ／Ａ変換部１３０と、液晶ライトバルブを駆動して画像の投影表示を行うためのＬ／Ｖ（ライトバルブ）駆動部１４０と、を備えて構成される。
【０１５７】
さらに、本発明の第３実施形態にかかるプロジェクタ内の画像処理部１００は、第２実施形態と同様に、各環境に対する色補正テーブルを格納するための色補正テーブル格納部１９０と、色補正テーブル格納部１９０に格納されている色補正テーブルの中から好適な色補正テーブルを選択する色補正テーブル選択部１８０と、を備えている。
【０１５８】
しかし、本発明の第３実施形態にかかるプロジェクタ内の画像処理部１００は、（１）外部照明の輝度値およびプロジェクタの出力光の補正対象投影面による反射光の輝度比を入力するための輝度入力手段２００をさらに備えている点、および（２）前記色補正テーブル選択部１８０が、輝度入力手段２００によって入力された輝度値に基づき、色補正テーブル格納部１９０に格納されている色補正テーブルの中から好適な色補正テーブルを選択する点において、第２実施形態とは異なる。
【０１５９】
色補正テーブルの生成・格納処理に関しては、第２実施形態と同様なので、その説明を省略する。
【０１６０】
画像処理部１００の動作
次に、図２１を参照して、本発明の第３実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の動作を説明する。
【０１６１】
以下に説明する画像処理部１００による処理は、第１および第２実施形態と同様に、プロジェクタ２０のプログラム格納部（図示せず）に記録された画像処理プログラムを実行することによって行われる。前記プログラム格納部は、画像処理プログラムを記録した媒体を構成する。さらに、当該画像処理プログラム自体も、本願発明の範囲内に包含される。
【０１６２】
第３実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の動作は、基本的に、第２実施形態と同様である。
【０１６３】
第２実施形態では、ステップ３０２において、一定時間毎に光センサ１７０によって外部照明の輝度が測定され、色補正テーブル選択部１８０が、当該測定された外部照明の輝度値およびプロジェクタの出力光の補正対象投影面による反射光の輝度比に最も近似する輝度値および輝度比に対して生成された対応色補正テーブルを、色補正テーブル格納部１９０の中から選択する。
【０１６４】
一方、第３実施形態では、ステップ４０２において、輝度入力手段２００によって外部照明の輝度値およびプロジェクタの出力光の補正対象投影面による反射光の輝度比が入力され、色補正テーブル選択部１８０が、色補正テーブル格納部１９０に格納されている外部照明の輝度値およびプロジェクタの出力光の補正対象投影面による反射光の輝度比を参照して、当該入力された外部照明の輝度値およびプロジェクタの出力光の補正対象投影面による反射光の輝度比に最も近似する輝度値に対して生成された対応色補正テーブルを、色補正テーブル格納部１９０の中から選択する点において異なる。
【０１６５】
輝度入力手段２００によって外部照明の輝度値およびプロジェクタの出力光の補正対象投影面による反射光の輝度比が入力されると（ステップ４０２、Ｙｅｓ）、色補正テーブル選択部１８０は、色補正部１２０に対して、対応色補正テーブルを通知する。そして、色補正部１２０は、対応色補正テーブルを色補正テーブル格納部１９０から読み出し、色補正テーブルを当該対応色補正テーブルに書き換える（ステップ４０４）。そして、書き換えられた色補正テーブルを参照して色補正部１２０によって色補正された画像信号に基づき、画像の表示が行われる（ステップ４０６）。
【０１６６】
一方、輝度入力手段２００によって外部照明の輝度値およびプロジェクタの出力光の補正対象投影面による反射光の輝度比が入力されない場合（ステップ４０２、Ｎｏ）、色補正テーブルの書き換えを行わずに、画像の表示が行われる（ステップ４０６）。
【０１６７】
そして、プロジェクタの電源をオフするなどして画像の表示を終了するまで、上記ステップ４０２〜４０６が繰り返される（ステップ４０８）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の一例にかかるプロジェクタ２０を用いたシステムの概略説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部の機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態にかかるプロジェクタ２０内の色補正テーブル生成部１５０による色補正テーブルの生成・書換処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明による補正カーブ計算処理１（外部照明の明るさの変化に対する補正）を説明するためのフローチャートである。
【図６】各環境下におけるγカーブを示すグラフ図である。
【図７】各環境下における規格化されたγカーブを示すグラフ図である。
【図８】各環境下における規格化されたγカーブを基準点Doで合わせた状態を示すグラフ図である。
【図９】 Doを変化させた場合の補正カーブの一例を示すグラフ図（１）である。
【図１０】 Doを変化させた場合の補正カーブの一例を示すグラフ図（２）である。
【図１１】第１補正カーブの補正量α1の調整を説明するための図である。
【図１２】本発明による補正カーブ計算処理２（投影面の色の変化に対する補正）を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明による補正カーブ計算処理３（外部照明の色の変化に対する補正）を説明するためのフローチャートである。
【図１４】第３補正カーブの算出原理を説明するための図である。
【図１５】補正カーブの一例（丸め処理前）の一例を示すグラフ図である。
【図１６】補正カーブの一例（丸め処理後）の一例を示すグラフ図である。
【図１７】本発明の第２実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の機能ブロック図である。
【図１８】本発明の第２実施形態にかかるプロジェクタ２０内の色補正テーブル生成部１５０および色補正テーブル格納部１９０による色補正テーブルの生成・格納処理を説明するためのフローチャートである。
【図１９】本発明の第２実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２０】本発明の第３実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の機能ブロック図である。
【図２１】本発明の第３実施形態にかかるプロジェクタ２０内の画像処理部１００の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０スクリーン
２０プロジェクタ
５０照明器具
６０光センサ
８０環境光
１００画像処理部
１１０Ａ／Ｄ変換部
１２０色補正部
１３０Ｄ／Ａ変換部
１４０Ｌ／Ｖ駆動部
１５０色補正テーブル生成部
１７０光センサ
１８０色補正テーブル選択部
１９０色補正テーブル格納部
２００輝度入力手段

Claims

入力される画像データに基づいて画像をスクリーンに投影して表示を行う画像表示装置に入力される前記画像データに対する画像処理方法であって、
第１補正カーブ生成手段が、前記画像表示装置の暗室内出力特性を平行移動させて、入力画像データの入力階調 Do において、照明が前記スクリーンに反射された反射光が所定の輝度値である場合の照明下出力特性と同じ値をとるようにして、前記照明下出力特性を、前記暗室内出力特性に近似させた前記照明下出力特性に基づき画像データを補正するための第１補正カーブを生成する第１補正カーブ生成工程と、
第２補正カーブ生成手段が、前記画像表示装置からの出力の所定投影面による色成分毎の反射特性と、前記画像表示装置からの出力の基準投影面による色成分毎の反射特性との差を解消するように画像データを補正するための第２補正カーブを生成する第２補正カーブ生成工程と、
第３補正カーブ生成手段が、所定の外部照明の各色成分比の差を解消するように、前記画像表示装置の色成分毎の出力特性を補正するための第３補正カーブを生成する第３補正カーブ生成工程と、
色補正テーブル生成手段が、前記第１補正カーブ、前記第２補正カーブおよび前記第３補正カーブに基づいて色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成工程と、
色補正手段が、生成された前記色補正テーブルに基づき、前記画像データの色補正を行う色補正工程と、
を備えた画像処理方法。
請求項１に記載の画像処理方法であって、
前記第１補正カーブ生成工程および前記第２補正カーブ生成工程の後に、前記第３補正カーブ生成工程が行われる、
画像処理方法。
請求項１に記載の画像処理方法であって、
前記第１、第２および第３補正カーブに基づき、最終補正カーブを生成する工程をさらに備え、当該最終補正カーブの低階調領域または高階調領域において最終補正カーブの丸め処理を行う、画像処理方法。
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の画像処理方法であって、入力最大階調を１としたときに前記入力階調 Do が 0.25 ≦ Do ≦ 0.50 である、画像処理方法。
入力される画像データに基づいて画像をスクリーンに投影して表示を行う画像表示装置に入力される前記画像データに対する画像処理を行う画像処理装置であって、
前記画像表示装置の暗室内出力特性を平行移動させて、入力画像データの入力階調 Do において、照明が前記スクリーンに反射された反射光が所定の輝度値である場合の照明下出力特性と同じ値をとるようにして、前記照明下出力特性を、前記暗室内出力特性に近似させた前記照明下出力特性に基づき画像データを補正するための第１補正カーブを生成する第１補正カーブ生成手段と、
前記画像表示装置からの出力の所定投影面による色成分毎の反射特性と、前記画像表示装置からの出力の基準投影面による色成分毎の反射特性との差を解消するように画像データを補正するための第２補正カーブを生成する第２補正カーブ生成手段と、
所定の外部照明の各色成分比の差を解消するように、前記画像表示装置の色成分毎の出力特性を補正するための第３補正カーブを生成する第３補正カーブ生成手段と、
前記第１補正カーブ、前記第２補正カーブおよび前記第３補正カーブに基づいて色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成手段と、
生成された前記色補正テーブルに基づき、前記画像データの色補正を行う色補正手段と、
を備えた画像処理装置。
入力される画像データに基づいて画像をスクリーンに投影して表示を行う画像表示装置に入力される前記画像データに対する画像処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読取可能な記録媒体であって、
前記画像表示装置の暗室内出力特性を平行移動させて、入力画像データの入力階調 Do において、照明が前記スクリーンに反射された反射光が所定の輝度値である場合の照明下出力特性と同じ値をとるようにして、前記照明下出力特性を、前記暗室内出力特性に近似させた前記照明下出力特性に基づき画像データを補正するための第１補正カーブを生成する第１補正カーブ生成処理と、
前記画像表示装置からの出力の所定投影面による色成分毎の反射特性と、前記画像表示装置からの出力の基準投影面による色成分毎の反射特性との差を解消するように画像データを補正するための第２補正カーブを生成する第２補正カーブ生成処理と、
所定の外部照明の各色成分比の差を解消するように、前記画像表示装置の色成分毎の出力特性を補正するための第３補正カーブを生成する第３補正カーブ生成処理と、
前記第１補正カーブ、前記第２補正カーブおよび前記第３補正カーブに基づいて色補正テーブルを生成する色補正テーブル生成処理と、
生成された前記色補正テーブルに基づき、前記画像データの色補正を行う色補正処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読取可能な記録媒体。