JP2014179761A - 画像表示システム、画像表示装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】入力画像により画像表示装置の表示特性が変化する場合でも正しい色で画像を表示する。
【解決手段】画像表示装置は、入力画像に応じて変化する画像表示装置のプロファイルの情報を画像出力装置へ送信する送信手段と、前記プロファイルに基づき画像表示装置の色空間の画像に変換された画像を画像出力装置から取得する取得手段と、取得手段により取得した画像を表示する表示手段と、を備える。画像出力装置は、画像表示装置のプロファイルの情報を画像表示装置から受信する受信手段と、画像表示装置に表示させるための画像を、画像表示装置のプロファイルに基づいて画像表示装置の色空間の画像に変換する変換手段と、変換手段により変換された画像を画像表示装置へ出力する出力手段と、
を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像表示装置の表示特性情報を用いてカラーマネジメント処理を実行する画像表示システム、画像表示装置及びその制御方法に関するものである。

デジタルカメラ、モニタ、プリンタ等で異なるデバイス間の色を統一的な色に変換して扱うことで色のマッチングを行う、カラーマネジメントという技術がある。カラーマネジメントではデバイス依存色(RGBやCMYK)をデバイス非依存色(CIE-XYZやCIE-L*a*b*)に色変換し、色のマッチングを行う。デバイス依存色というのはデバイスによって異なる色を表す。そのため、例えば同じRGB値であっても、あるデジタルカメラで撮った画像の色と、
同じRGB値をあるモニタに入力した時に表示される色は異なる。デバイス非依存色とは、
デバイスによらない統一的な色の指標であり、例えば同じCIE-XYZ値となる色は、モニタ
で見てもデジタルカメラで撮った画像でも同じ色に見える。カラーマネジメントでは、入力機器のデバイス依存色とデバイス非依存色の対応関係情報から、入力機器のデバイス依存色をデバイス非依存色に変換する。そして、出力機器のデバイス依存色とデバイス非依存色の対応関係情報から、デバイス非依存色を出力機器のデバイス依存色へと変換する。このようにすることで、入力機器と同じ色を出力機器で出すことができる。この時の共通のデバイス非依存色をPCS(Profile Connection Space)と呼ぶ。従来、デバイス依存色と
デバイス非依存色の対応関係情報を用いてカラーマネジメント処理を実行するものとしては、デバイス毎に決められた一つの対応関係情報を基に変換するものが一般的であった。

特許文献１には入力画像の輝度成分値に基づいて、適用する色変換のマトリクス係数を変化させることが開示されている。ただし、特許文献１の技術では、デバイスの対応関係情報としては一つであり、画像表示装置の状態にかかわらず、同じ信号に関しては同じ変換を行う。

画像表示装置の色域やγの設定等、画像表示装置の表示特性が異なる場合であっても、そのときの画像表示装置の特性に合った態様で色を表現する技術がある。例えば、特許文献２には画像表示装置内部パラメータの変化を検出し、プロファイルを切り替えることが開示されている。

一方、モニタの高画質技術として、バックライト光量を調整するディミング制御が考えられている。液晶パネルを利用したモニタでは、通常、液晶パネルの背面からバックライト光を照射し、液晶パネルを透過させることで色を表現する。ここで、液晶の透過率を下げるのは限度があるため、液晶の透過率を最小にしてもバックライトの光が透過し、十分なコントラストが得られない場合があった。これに対し、画像信号に合わせてバックライト光量を調整するディミング制御を行うことでコントラストを向上させる技術が知られている。

ディミング制御には、バックライト全体の光量を一様に変化させるグローバルディミングと、バックライトをいくつかの制御領域(以下LD領域)に分割し、分割したLD領域毎に独立に光量を変化させるローカルディミングがある。

特開２００５−１９２０１９号公報 特開２００７−３１２０５７号公報

入力画像により表示特性が変化するディミング制御が行われている画像表示装置に対し上述の従来の技術のカラーマネジメントによる変換処理を行うと、画像の色を正しく画像表示装置に表示することができない。カラーマネジメントに使用した画像表示装置の表示特性と実際の画像表示装置の表示特性が異なるため、正しくカラーマネジメントによる変換処理をすることができないからである。

そこで、本発明は、入力画像により画像表示装置の表示特性が変化する場合でも正しい色で画像を表示することができる画像表示システム、画像表示装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、画像表示装置と、
前記画像表示装置へ画像を出力する画像出力装置と、
からなる画像表示システムであって、
前記画像表示装置は、
入力画像に応じて変化する前記画像表示装置のプロファイルの情報を前記画像出力装置へ送信する送信手段と、
前記プロファイルに基づき前記画像表示装置の色空間の画像に変換された画像を前記画像出力装置から取得する取得手段と、
前記取得手段により取得した画像を表示する表示手段と、
を備え、
前記画像出力装置は、
前記画像表示装置のプロファイルの情報を前記画像表示装置から受信する受信手段と、
前記画像表示装置に表示させるための画像を、前記受信手段により受信した前記画像表示装置のプロファイルに基づいて前記画像表示装置の色空間の画像に変換する変換手段と、
前記変換手段により変換された画像を前記画像表示装置へ出力する出力手段と、
を備える
ことを特徴とする画像表示システムである。

本発明は、画像を表示する表示手段と、
入力画像に応じて変化する前記表示手段のプロファイルの情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得されたプロファイルに基づいて入力画像を前記表示手段の色空間の画像に変換する変換手段と、
を備え、
前記表示手段は、前記変換手段により変換された画像を表示する画像表示装置である。

本発明は、画像を表示する表示手段を備えた画像表示装置の制御方法であって、
入力画像に応じて変化する前記表示手段のプロファイルの情報を取得する取得工程と、
前記取得工程により取得されたプロファイルに基づいて入力画像を前記表示手段の色空間の画像に変換する変換工程と、
前記変換工程により変換された画像を前記表示手段に表示させる表示工程と、
を有する画像表示装置の制御方法である。

本発明によれば、入力画像により画像表示装置の表示特性が変化する場合でも正しい色で画像を表示することができる。

実施例１、２、及び３の概略図 実施例１及び２に係る画像表示システムの機能ブロック図 実施例１及び２で表示する画像例 実施例１に係る画像出力装置の動作の流れを示すフローチャート 実施例１に係る画像表示装置の動作の流れを示すフローチャート 画像のプロファイル及び画像表示装置のプロファイルの例 実施例１でのディミングOFFの場合の画像データの変換される流れを示す図 ディミングON及びOFFの場合の画像表示装置の表示特性の例 ディミングONでの画像表示装置のプロファイルの例 実施例１及び２の表示特性算出部の動作の流れを示すフローチャート 実施例１のディミングONの場合の画像データの変換される流れを示す図 実施例１及び２の表示特性算出部が表示特性を推測するフローチャート 実施例１及び２で表示する画像例 実施例２の画像表示装置のLD領域を説明する図 実施例２の画像出力装置の動作の流れを示すフローチャート 実施例２の画像表示装置の動作の流れを示すフローチャート 従来のディミングONの場合の画像データの変換される流れを示す図 実施例３に係る画像表示装置の機能ブロック図

（実施例１）
以下、図面を参照して本発明の実施の一形態を説明する。ただし、本発明は本実施例に限られることなく本発明の趣旨を逸脱することなく、種々の構成により実施できる。
実施例１では、グローバルディミングを行う画像表示装置に対応する画像表示システムについて説明する。本実施例では画像信号はRGBそれぞれの8bit(0〜255)で構成されてい
るとして説明するが、これに限ることなく、さまざまな信号に適用可能である。
また、PCSとしてはCIE-XYZを使用して説明するが、CIE-L*a*b*や他の表色系だとしてもCIE-XYZに変換してから同様の処理を行うことができる。

図１（Ａ）は本発明が適用される画像表示システムの概略図である。画像表示システムは主に画像出力装置１００と画像表示装置２００からなり、画像出力装置１００から出力された画像はDVI(Digital Visual Interface)ケーブル３００を通じて画像表示装置２０
０に入力され、表示される。また、USB(Universal Serial Bus)ケーブル３０１を通じて
、画像出力装置１００、画像表示装置２００の間で情報のやり取りができる。なお、本実施例では、DVIケーブルにより画像出力装置１００と画像表示装置２００とを接続した例
を示しているが、これに限らない。また、画像出力装置１００と画像表示装置２００の間で情報をやり取りするケーブルをUSBケーブルとした例を示しているが、これに限らない
。

図２は本発明が適用される画像表示システムの機能ブロック図である。画像出力装置１００は記憶部１０１、制御部１０２、画像出力部１０３からなり、制御部１０２はカラーマネジメント実施部１０４、ディミングON/OFF検出部１０５、入力画像切り替わり検出部１０６からなる。画像表示装置２００は画像入力部２０１、制御部２０２、記憶部２０３、表示特性情報送信部２０４、画像表示部２０５からなり、制御部２０２はディミング実施部２０６、表示特性算出部２０７、表示特性情報生成部２０８からなる。

各ブロックの機能について説明する。記憶部１０１には画像ファイルが記憶されている。画像ファイルは、例えば、TIFF(Tagged Image File Format)、JPEG(Joint Photographi
c Experts Group)、PDF(Portable Document Format)等である。画像の例として画像４０
０を図３に示す。画像ファイルには画像のデバイス依存色(以下画像RGB)とデバイス非依
存色(以下XYZ)の対応関係が記載されたICC(International Color Consortium)プロファイルが埋め込まれている。一般的にはAdobeRGBまたはsRGB(standard RGB)の色空間が用いられることが多い。プロファイルには全てのRGB値の組み合わせに対するXYZ値の情報を持たせるとサイズが膨大になるため、マトリクス形式のプロファイルとLUT(Look-Up Table)形式のプロファイルの2形式が使われている。

マトリクス形式のプロファイルは、R(255,0,0), G(0,255,0), B(0,0,255)の点の色度、RGBそれぞれのγカーブ、W(255,255,255)とBk(0,0,0)の輝度、色度等が記されたプロファイルである。LUT形式のプロファイルは、0,32,64,96,128,160,192,224,255等の均等な各RGB値の格子点の組み合わせに対応するXYZ値と、XYZ値を均等に取った組み合わせに対応するRGB値が記載されているプロファイルである。いずれの形式にしても全ての組み合わせ
のRGB値からXYZ値への変換値、XYZ値からRGB値への変換値の情報は持たない。そのため、プロファイルの持つ情報から補間計算することで全ての組み合わせのRGB値からXYZ値への変換値、XYZ値からRGB値への変換値を得る。

AdobeRGBやsRGBのプロファイルに関しては規格で定まっている。そのため、そのICCプ
ロファイルが画像ファイルに埋め込まれていなくても、AdobeRGBである旨、またはsRGBである旨が画像ファイル内のヘッダ情報等に記されていれば変換が可能な場合もある。その場合は画像出力装置１００の記憶部１０１に記憶されたAdobeRGBやsRGBのプロファイル情報を参照することでRGB値からXYZ値への変換を行う。また、記憶部１０１にはディミングOFF状態での画像表示装置２００の表示特性を示すICCプロファイルが記録されている。

この画像表示装置２００のICCプロファイルは画像表示装置２００の工場出荷時、また
は、画像表示装置２００のキャリブレーション実施時に作成され保存される。画像表示装置２００のキャリブレーションとは、不図示の測色器を用いて画像表示装置２００で表示される色を校正する処理のことである。画像表示装置２００のICCプロファイルは画像表
示装置２００の入力RGBとそれを表示した際の表示特性(CIE-XYZ)の関係を記したもので、画像のプロファイルと同じく、マトリクス形式のもの、LUT形式のものがある。

制御部１０２には画像表示ビューワアプリケーションが搭載されている。画像表示ビューワアプリケーションは、ユーザからの画像表示指示に基づいて記憶部１０１から画像やICCプロファイルを読み出し、カラーマネジメント実施部１０４にICCプロファイルと画像を指定してカラーマネジメント処理するように指示する。カラーマネジメント実施部１０４は、画像のプロファイルと画像表示装置２００のプロファイルを元に、画像データに対してカラーマネジメント処理を実施する。画像表示装置２００のプロファイルは、記憶部１０１に記憶されているディミングOFF状態でのプロファイル、または、画像表示装置２
００から送付される、ディミングによって変化したバックライトの発光量（バックライト光量）に応じたプロファイルを使用する。

ディミングのON/OFF検出部１０５は画像表示装置２００のディミングのON/OFF状態を検出する。ディミングのON/OFF検出部１０５は、例えばUSBケーブル３０１を通じて画像表
示装置２００へディミング状態確認コマンドを送信し、画像表示装置２００から返信されるディミングON/OFF情報に基づき検出する。入力画像切り替わり検出部１０６はカラーマネジメント実施部１０４からの画像切り替え情報に基づき、画像の切り替わりフラグをON/OFFする。入力画像切り替わり検出部１０６は、画像の切り替わりを検出すると画像表示装置２００に画像切り替わりフラグON/OFF情報を送る。

ディミング実施部２０６は入力された画像に対して、統計量を取得し、統計量からバッ
クライト光量を決定する。そしてバックライト光量に応じて信号の伸長幅（補正量）を決定する。統計量は例えば、画面全体の最大の信号レベルである。バックライト光量はディミングOFFの時のバックライト光量を100%として、

ただし、20%以下となる場合は20％となるようにバックライトを制御し、信号の伸長（補
正）処理は

となるように伸長処理をする。画像切り替わりフラグが立っている場合には、ディミング実施部２０６は信号の伸長処理はせず、バックライト光量だけを決定し、バックライト光量を表示特性算出部２０７に送る。画像切り替わりフラグが立っていない場合は、ディミング実施部２０６は、バックライト光量については前回算出したバックライト光量とし、そのバックライト光量を使って式２に基づいて信号の伸長処理を行い、画像表示部２０５に伸長処理した画像を送る。

表示特性算出部２０７はバックライト光量に応じた画像表示装置２００の表示特性を記憶部２０３から読み出す。表示特性算出部２０７は、読み出した表示特性を表示特性情報生成部２０８に送る。表示特性情報生成部２０８は送られてきた表示特性情報に合った画像表示装置２００のICCプロファイルを作成する。表示特性情報送信部２０４は表示特性
情報生成部２０８からICCプロファイルを受け取り、USBケーブル３０１を通じてカラーマネジメント実施部１０４へICCプロファイルを送信する。

画像出力装置１００の記憶部１０１に保存されている画像４００を画像表示装置２００に表示する際の、画像出力装置１００の処理の流れを図４のフローチャートに沿って、画像表示装置２００の処理の流れを図５のフローチャートに沿って説明する。図４のフローチャートの処理は画像表示ビューワアプリケーションに対して、ユーザが画像を表示するように指定した時点から開始する。図５のフローチャートの処理は入力画像信号の垂直同期期間毎に開始する。

まず、ディミングがOFFの場合のカラーマネジメント処理について説明する。
まず図４に沿って画像出力装置１００の処理の流れを説明する。Ｓ１０１で画像出力装置１００の制御部１０２は記憶部１０１からTIFF画像ファイルを読み出し、TIFF画像ファイルから画像のICCプロファイルと、画像データを抜き出し、それぞれをカラーマネジメ
ント実施部１０４に送る。また、制御部１０２は記憶部１０１からディミングOFF状態で
の画像表示装置２００の表示特性を表すICCプロファイルも読み出し、カラーマネジメン
ト実施部１０４に送る。

Ｓ１０２で制御部１０２はディミングON/OFF検出部１０５に指示し、ディミングON/OFF検出部１０５は画像表示装置２００がディミングON状態であるかOFF状態であるかを検出
する。ディミングがOFFだった場合はＳ１０８に進む。Ｓ１０８でカラーマネジメント実
施部１０４は、画像データに付属したICCプロファイルと、ディミングOFF状態での画像表示装置２００のICCプロファイルを元に、画像データに対しカラーマネジメント処理する
。Ｓ１０９で画像出力部１０３は、カラーマネジメント処理された画像データを画像表示装置２００へ出力する。

次に、図５に沿って画像表示装置２００の処理の流れを説明する。Ｓ２０１で画像表示装置２００の画像入力部２０１は画像データを受け取る。Ｓ２０２でディミングがOFFな
ので、ディミング実施部２０６は入力画像によらずバックライト光量を一定（ここでは最大発光量（１００％））とする通常制御を行う。この場合、処理はＳ２０９に進み、画像表示部２０５は入力されたRGB値で液晶を駆動し、ディミングOFFでのバックライト光量でバックライト制御することで、バックライト光を変調し、パネルに画像を表示する。以上のようにしてディミングOFF時におけるカラーマネジメント処理された画像の表示が行わ
れる。

画像のプロファイルから補間算出した画像RGBとXYZの関係を図６（Ａ）に示す。ディミングOFFでの画像表示装置２００のプロファイルから補間算出したRGBとXYZの関係を図６
（Ｂ）に示す。これらの関係に基づき図３の画像４００が変換される例を図７に示す。図６（Ｂ）で(X,Y,Z)=(0.1,0.1,0.1)と(X,Y,Z)=(0.2,0.2,0.2)の(R,G,B)値が共に(0,0,0)で一致しているのは、画像表示装置２００はディミング無しではこれ以上暗くできないためである。

画像データのRGB値は図６（Ａ）の関係に基づきXYZ値に変換される。XYZ値は図６（Ｂ
）の関係に基づき画像表示装置２００のRGB値に変換される。そのRGB値で画像表示装置２００の液晶が駆動される。画像表示装置２００の表示特性は図６（Ｂ）の入力と出力を入れ替えたものであり、図６（Ｃ）に示す関係となる。以上のカラーマネジメント処理により、画像データに基づく画像は画像表示装置２００において本来の色で表示することができる。ただし、黒浮きのため、画像表示装置の黒より暗い部分は本来の色で正しく表示できない。例えば画像RGB=(0,0,0)の部分は本来の色で正しく表示できない。

上記で示したようにディミングを行わないと暗い部分を本来の色で正しく表現できない場合がある。次に、本発明に特徴的な処理である、ディミングがONの場合のカラーマネジメント処理について説明する。

ディミングがONの場合は、バックライト光量が変わるため信号の伸長処理をしても、Bkの輝度や色度、色域等が変化し、入力信号に対する出力画像の色は変わる。ディミングOFFの時とディミングONでバックライト光量が50%にした時のそれぞれについて、表示特性の例を図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示す。この違いのため、ディミングOFFの状態の表示特性
を利用してカラーマネジメント処理したのでは、XYZ値から画像表示装置のRGB値への変換がディミングON状態での表示特性に基づいて行えず、画像表示装置で表示される色は画像本来の色と異なってしまう。

ディミングON状態(バックライト光量50%)での画像表示装置２００の表示特性を図９（
Ａ）、図９（Ｂ）に示す。ディミングON状態で本発明のカラーマネジメント処理を行わなかった場合の図３の画像４００が変換される参考例を図１７に示す。画像表示装置に入力されるRGB値はディミングOFFの場合と同じである。ディミングONではこの画像データにディミング処理が行われて、ディミングON時の表示特性(図９（Ｂ）)に従って表示されるため、図１７に示すように、表示される色が画像本来の色と異なってしまう。これは、XYZ
から画像表示装置のRGBへの変換がディミングOFFでの表示特性に従って行われるが、画像表示装置において入力ＲＧＢから出力ＸＹＺへの変換はディミングONでの表示特性によっ
て行われるため、２つの変換が整合しないからである。

本実施例でのディミングONの場合のカラーマネジメント処理の流れを説明する。まず図４に沿って画像出力装置１００の処理の流れを説明する。Ｓ１０２でディミングのON/OFF検出結果がONだった場合、処理はＳ１０３に進む。Ｓ１０３でカラーマネジメント実施部１０４は、画像のプロファイルと画像表示装置２００の所定のプロファイル（ここではディミングOFF状態のプロファイル）とから、画像データに対してカラーマネジメント処理
する。Ｓ１０４で画像切り替わり検出部１０６は、画像切り替わりフラグをONにし、画像表示装置２００に画像切り替わりフラグ情報を送信する。

Ｓ１０５で画像出力部１０３はカラーマネジメント処理された画像データを画像表示装置２００に出力する。Ｓ１０６でカラーマネジメント実施部１０４は、画像のプロファイルとディミングON状態のプロファイルを用いて、Ｓ１０３と同じ画像データのカラーマネジメント処理を実施する。ここで用いるディミングON状態のプロファイルは、Ｓ１０５で出力した画像データを基に、画像表示装置２００が算出し、画像表示装置２００から送信されてくるものである。そのため、このプロファイルが送られてくる前に、Ｓ１０６に到達した場合は、カラーマネジメント実施部１０４は、画像表示装置２００からプロファイルが送られてくるまでＳ１０６の実行を待つ。

Ｓ１０７で画像切り替わり検出部１０６は、画像切り替わりフラグをOFFにし、画像表
示装置２００に画像切り替わりフラグ情報を送信する。Ｓ１０９で画像出力部１０３はカラーマネジメント処理された画像データを画像表示装置２００に出力する。

次に、図５に沿って画像表示装置２００の処理の流れを説明する。Ｓ２０１で画像表示装置２００の画像入力部２０１は、Ｓ１０５で画像出力装置１００が出力した画像データを受け取る。Ｓ２０２でディミングはONなので、入力画像に応じてバックライト光量を変更するディミング制御が行われる。この場合、処理はＳ２０３に進み、画像切り替わりフラグはONなので、処理はＳ２０４に進む。Ｓ２０４でディミング実施部２０６は、入力画像からバックライト光量を決定し、表示特性算出部２０７に送信する。

Ｓ２０５で表示特性算出部２０７は、送信されたバックライト光量に応じた表示特性の情報を記憶部２０３から取得し、表示特性情報生成部２０８へ送信する。Ｓ２０６で表示特性情報生成部２０８は、表示特性算出部２０７から送信された表示特性の情報を元に、ICCプロファイルを作成し、表示特性情報送信部２０４に送る。Ｓ２０７で表示特性情報
送信部２０４は、ＵＳＢケーブル３０１を通じて、ICCプロファイルを画像出力装置１０
０のカラーマネジメント実施部１０４に送信する。

処理はＳ２０１に戻り、画像表示装置２００の画像入力部２０１は、Ｓ１０９で画像出力装置１００が出力した画像データをＳ２０１で受け取る。Ｓ２０２でディミングはONなので、処理はＳ２０３に進み、画像切り替わりフラグはOFFなので処理はＳ２０８に進む
。Ｓ２０８でディミング実施部２０６は、Ｓ２０４で決定したバックライト光量に基づき、式２により信号伸長処理を行い、画像信号を画像表示部２０５に送る。Ｓ２０９で画像表示部２０５は伸長処理された信号で液晶を駆動し、Ｓ２０４で決定したバックライト光量になるようにバックライト制御を行う。これにより表示パネルに画像が表示される。

Ｓ２０５での表示特性の算出処理を図１０のフローチャートに沿って説明する。Ｓ４０１で表示特性算出部２０７は記憶部２０３からディミング実施部２０６で決定したバックライト光量に対応する赤の色度を取得する。同様にＳ４０２で表示特性算出部２０７は緑の色度、Ｓ４０３で青の色度を取得する。Ｓ４０４で表示特性算出部２０７は記憶部２０３からディミング実施部２０６で決定したバックライト光量に対応する白の輝度と色度を
取得する。同様にＳ４０５で表示特性算出部２０７は黒の輝度と色度を取得する。Ｓ４０６で表示特性算出部２０７は記憶部２０３からディミング実施部２０６で決定したバックライト光量に対応するγ値を取得する。

このようにディミングにより変化した画像表示装置の表示特性を元にカラーマネジメント処理をすることで、画像の本来の色を正しく表示することができる。

ディミングON状態(バックライト光量50%)での画像表示装置２００の表示特性を図９（
Ａ）、図９（Ｂ）として、本実施例のカラーマネジメント処理が行われた場合の図３の画像４００が変換される例を図１１に示す。画像表示装置２００に入力されるRGB値は、バ
ックライト光量の決定はディミングOFFの時と同じであり、これによりバックライト光量
が50%に決定される。そして、その時の表示特性(図９（Ａ）)に従い画像データに対しカ
ラーマネジメント処理が行われ、その画像データに対しディミング処理(信号伸長処理)が行われたうえで表示パネルに表示される。その表示特性は図９（Ｂ）であり、この特性は図９（Ａ）に示す特性の入力と出力を入れ替えたものであるため、画像本来の色が表示可能である。

なお、本実施例では静止画像を表示する場合の処理の流れについて説明したが、本発明はこれに限らず、動画像を表示する場合にも適用できる。例えば動画像においてシーンチェンジ等でディミング制御によるバックライト光量に切り替わりが発生する毎に上述の処理と同様の処理を行うようにすればよい。

また、各バックライト光量での表示特性は記憶部２０３に記憶されているものとして説明した。しかし、記憶したものでなくとも、特定のバックライト光量での特性、例えばバックライト光量最大での特性とバックライト光量最小での特性等から計算により各バックライト光量での特性を求めてもよい。計算方法としては以下のような方法を例示できる。

例えば、記憶部１０１にはバックライト光量最大(100%)での表示特性(各RGBに対するXYZ値)と、バックライト光量最小(20%)での黒(信号(0,0,0))の表示特性((0,0,0)に対するXYZ値)と、が記憶されているとする。この場合、あるバックライト光量(a%)での表示特性(XYZ値)は、バックライト光量(x%)でのRGB値に対するXYZ値をXYZ(R,G,B,x)とすると

で推測することができる。バックライト光量(a%)での表示特性(XYZ値)を推測する処理を
フローチャートで表すと図１２となる。Ｓ５０１で表示特性算出部２０７はバックライト光量100%での表示特性を記憶部２０３から取得する。Ｓ５０２で表示特性算出部２０７はバックライト光量20%での表示特性を記憶部２０３から取得する。Ｓ５０３で表示特性算
出部２０７は数式３に従いディミングで決定したバックライト光量(a%)に対応する表示特性を推測する。

表示特性情報が3DLUT形式である場合は、その格子点毎に上記計算式で求めることによ
りバックライト光量(a%)での3DLUT形式の表示特性を求められる。

また、Ｓ２０８でのディミング処理では、Ｓ２０４でのバックライト光量算出結果を利用する例を説明した。これは、バックライト光量を算出しなおしてＳ２０４でのバックライト光量算出結果と異なるバックライト光量となった場合に、表示特性が異なることにな
るためである。しかし、バックライト光量毎の表示特性を全て取得し、変化する表示特性も考慮してカラーマネジメント処理を行ってもよい。

また、本実施例ではカラーマネジメント実施部１０４が画像出力装置１００にある例を示したが、画像表示装置２００がカラーマネジメント実施部１０４を備えていてもよい。その場合は画像出力装置１００ではカラーマネジメント処理を実施せず、画像データと画像のプロファイルを受け取った画像表示装置２００がカラーマネジメント処理を行う。

（実施例２）
実施例２では、画像表示装置２００がローカルディミングを行う場合に対応する例について説明する。実施例２では実施例１との相違点を中心に説明する。
図１３の画像４０１をグローバルディミングで表示すると、画像に信号レベル255があ
るため、式1の計算によりバックライト光量は100%となり、ディミング無しと同じになっ
てしまう。そのため、黒浮きのため、画像表示装置の黒より暗い部分は本来の色で表示できない。

実施例２では、画像表示部２０５のバックライトは複数の発光領域から構成され、発光領域毎に独立に発光量が制御される。発光領域を以下LD領域という。ローカルディミングの場合のLD領域を図１４に示す。図１４のA11,A12,…のそれぞれがLD領域であり、バックライト光量はこのLD領域毎に独立に制御可能である。ローカルディミングの場合の画像出力装置１００による処理のフローチャートを図１５に、画像表示装置２００による処理のフローチャートを図１６に示す。グローバルディミングとの違いを説明する。Ｓ３０３で制御部１０２は、処理対象のLD領域を一つ選択する。Ｓ３０４でカラーマネジメント実施部１０４は、そのＬＤ領域に対してディミングＯＦＦの場合のカラーマネジメント処理を実施する。Ｓ３０５で制御部１０２は、全てのLD領域の処理が終わったかどうかを判定し、終わっていなければＳ３０３に戻り繰り返す。また、終わっていれば制御部１０２はＳ３０６の処理に進み、グローバルディミングの場合と同様に画像切り替わりフラグをＯＮにする処理を行う。

Ｓ３０３でのLD領域の選択は、例えば画面左上の領域から右下の領域へ向かって順に行う(A11⇒A12⇒・…⇒A16⇒A21⇒A46)。Ｓ３０９でのディミングＯＮの場合のカラーマネ
ジメント処理、Ｓ４０５からＳ４０８でのバックライト光量の算出及びバックライト光量に対応するICCプロファイル作成、Ｓ４１１での信号伸長処理でも同様に、LD領域毎に処
理する。これによりローカルディミングが行われる。図１３の画像４０１を表示する場合、各LD領域で式２により計算することで、図１４のように、A11領域等はバックライト光
量は20%、A22領域等はバックライト光量100%、A46領域はバックライト50%となる。各LD領域に対応する画像領域の画像データはそれぞれのバックライト光量に応じた表示特性(20%の場合は図８（Ｃ）、50%の場合は図８（Ｂ）、100%の場合は図８（Ａ）に示す表示特性)に基づいてカラーマネジメント処理される。

このようにすることでローカルディミングの場合も各LD領域がそれぞれのバックライト光量に対応する表示特性に基づきカラーマネジメント処理されるため、正しい色で表示することができる。

ここでは左上のLD領域から順に右方向に表示特性の算出をしてカラーマネジメント処理していく例を説明したが、他の順番でもよい。例えばバックライト光量の相違による表示特性の変化が大きいＬＤ領域、すなわちバックライト光量が小さいLD領域から順に変換していくようにしてもよい。変換にかかる時間がある閾値を超えた時点で画像を出力してもよい。これにより、表示の遅延を小さくすることができる。その場合、バックライト光量の変化が大きい領域は先に変換を済ませているため、変換が間に合わないことによる影響
を最小限にとどめることができる。

（実施例３）
実施例１及び２では画像出力装置１００と画像表示装置２００が別体の構成である例を説明したが、実施例３ではこれらの機能が一体化した構成の画像表示装置の実施例を説明する。

図１（Ｂ）は実施例３に係る画像表示装置２０００の概略構成を示す図である。画像表示装置２０００は外部から画像データの入力を受けて、入力される画像データに基づく画像を表示する。図１８は実施例３に係る画像表示装置２０００の概略機能ブロック図である。実施例１及び２で説明したブロックと同等の処理を行うブロックには同じ符号及び名称を付して詳細な説明を省略する。図１８に示すように、実施例３では、実施例１及び２の画像出力装置１００の主要な機能ブロックを画像表示装置自体が有している。そして、カラーマネジメント処理を行うカラーマネジメント制御部１０２０が、実施例１及び２の画像出力装置１００の制御部１０２に相当する機能を有する。また、ディミング制御を行うディミング制御部２０２０が実施例１及び２の画像表示装置２００の制御部２０２に相当する機能を有する。

実施例３の画像表示装置２０００は画像データとともに画像プロファイルの入力を受け、その画像プロファイルに基づきカラーマネジメント処理を行うことができる。また、実施例１及び２と同様、記憶部１０１からプロファイル情報を取得してそれに基づいてカラーマネジメント処理を行うこともできる。カラーマネジメント実施部１０４からの出力はディミング実施部２０６に入力される。また、表示特性情報生成部２０８からの出力はカラーマネジメント実施部１０４に入力される。実施例１及び２では画像出力装置１００と画像表示装置２００との情報や画像データの通信はＵＳＢケーブルや画像ケーブルを介して行われたが、実施例３では一体構成となっているため内部の信号線を介してこれらの通信が行われる。

実施例３の構成では、画像表示装置に入力される画像データに対し、まずディミングOFFでのプロファイルに基づき変換が行われ、この変換された画像データに基づきディミン
グ制御でのバックライト光量が決定される。そして、決定されたバックライト光量に応じたディミングONでのプロファイルが取得され、このプロファイルに基づき画像データに対する変換が行われ、この変換された画像データに基づき表示制御が行われる。すなわち、変換された画像データに対しバックライト光量に応じた伸長処理が行われ、伸長処理された画像データに基づき液晶パネルが駆動される。また、前記決定されたバックライト光量によりバックライトの発光制御が行われる。これにより、ディミング制御による黒の再現性の向上が図られるとともに、ディミング制御によるモニタプロファイルの変動に適応したカラーマネジメント処理のおかげで画像本来の色の再現性の向上も図られる。

このように、実施例３では、画像表示装置内部で、画像に応じたバックライト光量の制御と、バックライト光量に応じたカラーマネジメント処理と、の両者が実行される。実施例３の画像表示装置においても、グローバルディミング及びローカルディミングが可能である。

なお、実施例３では外部から画像データが入力される構成を説明したが、デジタル放送を受信するチューナーを有し、外部から放送波が入力され、チューナーが画像データを生成し、その画像データがカラーマネジメント実施部１０４へ入力される構成等でも良い。外部からの画像データの受信方法は、ＤＶＤプレーヤ等の画像信号出力装置からの画像信号を受け付ける構成でも良いし、カードリーダＩ／Ｆを介してメモリカード上の画像ファイルを読み込む構成でも良い。

実施例３によれば、入力される画像データに応じたディミング制御を行う画像表示装置において、バックライト光量に応じた画像表示装置プロファイルを用いてカラーマネジメント処理が行われる。従って、表示特性がバックライト光量によって異なる場合であっても、画像本来の色で精度良く表示を行うことが可能となる。

１００ 画像出力装置、２００ 画像表示装置

Claims (30)

1. 画像表示装置と、
   前記画像表示装置へ画像を出力する画像出力装置と、
   からなる画像表示システムであって、
   前記画像表示装置は、
   入力画像に応じて変化する前記画像表示装置のプロファイルの情報を前記画像出力装置へ送信する送信手段と、
   前記プロファイルに基づき前記画像表示装置の色空間の画像に変換された画像を前記画像出力装置から取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得した画像を表示する表示手段と、
   を備え、
   前記画像出力装置は、
   前記画像表示装置のプロファイルの情報を前記画像表示装置から受信する受信手段と、
   前記画像表示装置に表示させるための画像を、前記受信手段により受信した前記画像表示装置のプロファイルに基づいて前記画像表示装置の色空間の画像に変換する変換手段と、
   前記変換手段により変換された画像を前記画像表示装置へ出力する出力手段と、
   を備える
   ことを特徴とする画像表示システム。
2. 前記画像出力装置において、
   前記変換手段は、画像の色空間からデバイス非依存の色空間へ画像を変換し、さらに前記受信手段により受信した前記画像表示装置のプロファイルに基づきデバイス非依存の色空間から前記画像表示装置の色空間へ画像を変換する請求項１に記載の画像表示システム。
3. 前記画像表示装置において、
   前記表示手段は、発光手段と、前記発光手段による光を変調する表示パネルと、前記発光手段の発光量を制御する発光制御手段と、を有し、
   前記送信手段は、前記発光手段の発光量に応じて変化する前記画像表示装置のプロファイルの情報を前記画像出力装置へ送信する請求項１または２に記載の画像表示システム。
4. 前記画像表示装置において、
   前記取得手段により取得した画像を前記発光手段の発光量に応じて補正する補正手段を備え、
   前記表示パネルは、前記補正手段により補正された画像に基づき光を変調する請求項３に記載の画像表示システム。
5. 前記画像表示装置において、
   前記発光制御手段は、前記画像表示装置の所定のプロファイルに基づき変換された画像を入力画像として前記画像出力装置から取得し、取得した画像に基づいて前記発光手段の発光量を決定し、
   前記送信手段は、前記発光制御手段により決定された発光量に応じた前記画像表示装置のプロファイルの情報を前記画像出力装置へ送信する請求項３又は４に記載の画像表示システム。
6. 前記発光制御手段は、入力画像に応じて前記発光手段の発光量を変更するディミング制御と、入力画像によらず前記発光手段の発光量を一定とする通常制御と、を実行し、
   前記所定のプロファイルは、前記発光制御手段が前記通常制御を行う場合の発光量に応
   じたプロファイルである請求項５に記載の画像表示システム。
7. 前記発光制御手段が前記通常制御を行う場合の発光量は、前記発光手段の最大発光量である請求項６に記載の画像表示システム。
8. 前記画像表示装置は、
   前記発光手段の所定の発光量に応じた前記画像表示装置のプロファイルの情報を記憶する記憶手段と、
   前記発光手段の発光量と、前記記憶手段に記憶されたプロファイルの情報と、に基づき前記発光手段の発光量に応じた前記画像表示装置のプロファイルを算出する算出手段と、を備え、
   前記送信手段は、前記算出手段により算出されたプロファイルの情報を前記画像出力装置へ送信する請求項３〜７のいずれか１項に記載の画像表示システム。
9. 前記画像表示装置において、
   前記発光手段は、独立に発光量が制御される複数の発光領域から構成され、
   前記発光制御手段は、前記発光領域毎に発光量を制御し、
   前記送信手段は、前記発光領域毎に発光量に応じた前記画像表示装置のプロファイルの情報を前記画像出力装置へ送信する請求項３〜８のいずれか１項に記載の画像表示システム。
10. 前記画像表示装置は、
    前記画像表示装置の入力画像の切り替わりを検出する検出手段を備え、
    前記送信手段は、前記検出手段により入力画像の切り替わりが検出された場合に、切り替わった入力画像に応じた前記画像表示装置のプロファイルの情報を前記画像出力装置へ送信する請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像表示システム。
11. 画像を表示する表示手段と、
    入力画像に応じて変化する前記表示手段のプロファイルの情報を取得する取得手段と、
    前記取得手段により取得されたプロファイルに基づいて入力画像を前記表示手段の色空間の画像に変換する変換手段と、
    を備え、
    前記表示手段は、前記変換手段により変換された画像を表示する画像表示装置。
12. 前記変換手段は、画像の色空間からデバイス非依存の色空間へ画像を変換し、さらに前記取得手段により受信した前記表示手段のプロファイルに基づきデバイス非依存の色空間から前記表示手段の色空間へ画像を変換する請求項１１に記載の画像表示装置。
13. 前記表示手段は、発光手段と、前記発光手段による光を変調する表示パネルと、前記発光手段の発光量を制御する発光制御手段と、を有し、
    前記取得手段は、前記発光手段の発光量に応じて変化する前記表示手段のプロファイルの情報を取得する請求項１１又は１２に記載の画像表示装置。
14. 前記変換手段により変換された画像を前記発光手段の発光量に応じて補正する補正手段を備え、
    前記表示パネルは、前記補正手段により補正された画像に基づき光を変調する請求項１３に記載の画像表示装置。
15. 前記発光制御手段は、入力画像を前記表示手段の所定のプロファイルに基づき変換した画像に基づいて前記発光手段の発光量を決定し、
    前記取得手段は、前記発光制御手段により決定された発光量に応じた前記表示手段のプロファイルの情報を取得する請求項１３又は１４に記載の画像表示装置。
16. 前記発光制御手段は、入力画像に応じて前記発光手段の発光量を変更するディミング制御と、入力画像によらず前記発光手段の発光量を一定とする通常制御と、を実行し、
    前記所定のプロファイルは、前記発光制御手段が前記通常制御を行う場合の発光量に応じたプロファイルである請求項１５に記載の画像表示装置。
17. 前記発光制御手段が前記通常制御を行う場合の発光量は、前記発光手段の最大発光量である請求項１６に記載の画像表示装置。
18. 前記発光手段の所定の発光量に応じた前記表示手段のプロファイルの情報を記憶する記憶手段と、
    前記発光手段の発光量と、前記記憶手段に記憶されたプロファイルの情報と、に基づき前記発光手段の発光量に応じた前記表示手段のプロファイルを算出する算出手段と、
    を備え、
    前記取得手段は、前記算出手段により算出されたプロファイルの情報を取得する請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
19. 前記発光手段は、独立に発光量が制御される複数の発光領域から構成され、
    前記発光制御手段は、前記発光領域毎に発光量を制御し、
    前記取得手段は、前記発光領域毎に発光量に応じた前記表示手段のプロファイルの情報を取得する請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
20. 入力画像の切り替わりを検出する検出手段を備え、
    前記取得手段は、前記検出手段により入力画像の切り替わりが検出された場合に、切り替わった入力画像に応じた前記表示手段のプロファイルの情報を取得する請求項１１〜１９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
21. 画像を表示する表示手段を備えた画像表示装置の制御方法であって、
    入力画像に応じて変化する前記表示手段のプロファイルの情報を取得する取得工程と、
    前記取得工程により取得されたプロファイルに基づいて入力画像を前記表示手段の色空間の画像に変換する変換工程と、
    前記変換工程により変換された画像を前記表示手段に表示させる表示工程と、
    を有する画像表示装置の制御方法。
22. 前記変換工程では、画像の色空間からデバイス非依存の色空間へ画像を変換し、さらに前記取得工程により受信した前記表示手段のプロファイルに基づきデバイス非依存の色空間から前記表示手段の色空間へ画像を変換する請求項２１に記載の画像表示装置の制御方法。
23. 前記表示手段は、発光手段と、前記発光手段による光を変調する表示パネルと、を備え、
    前記画像表示装置の制御方法は、前記発光手段の発光量を制御する発光制御工程をさらに有し、
    前記取得工程では、前記発光手段の発光量に応じて変化する前記表示手段のプロファイルの情報を取得する請求項２１又は２２に記載の画像表示装置の制御方法。
24. 前記変換工程により変換された画像を前記発光手段の発光量に応じて補正する補正工程をさらに有し、
    前記表示パネルは、前記補正工程により補正された画像に基づき光を変調する請求項２３に記載の画像表示装置の制御方法。
25. 前記発光制御工程では、入力画像を前記表示手段の所定のプロファイルに基づき変換した画像に基づいて前記発光手段の発光量を決定し、
    前記取得工程では、前記発光制御工程により決定された発光量に応じた前記表示手段のプロファイルの情報を取得する請求項２３又は２４に記載の画像表示装置の制御方法。
26. 前記発光制御工程では、入力画像に応じて前記発光手段の発光量を変更するディミング制御と、入力画像によらず前記発光手段の発光量を一定とする通常制御と、が実行され、
    前記所定のプロファイルは、前記発光制御工程で前記通常制御が行われる場合の発光量に応じたプロファイルである請求項２５に記載の画像表示装置の制御方法。
27. 前記発光制御工程で前記通常制御が行われる場合の発光量は、前記発光手段の最大発光量である請求項２６に記載の画像表示装置の制御方法。
28. 前記発光手段の所定の発光量に応じた前記表示手段のプロファイルの情報を記憶手段から取得する工程と、
    前記発光手段の発光量と、前記記憶手段から取得されたプロファイルの情報と、に基づき前記発光手段の発光量に応じた前記表示手段のプロファイルを算出する算出工程と、
    をさらに有し、
    前記取得工程では、前記算出工程により算出されたプロファイルの情報を取得する請求項２３〜２７のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
29. 前記発光手段は、独立に発光量が制御される複数の発光領域から構成され、
    前記発光制御工程では、前記発光領域毎に発光量を制御し、
    前記取得工程では、前記発光領域毎に発光量に応じた前記表示のプロファイルの情報を取得する請求項２３〜２８のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
30. 入力画像の切り替わりを検出する検出工程をさらに有し、
    前記取得工程では、前記検出工程により入力画像の切り替わりが検出された場合に、切り替わった入力画像に応じた前記表示手段のプロファイルの情報を取得する請求項２１〜２９のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。

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