JP2023102499A - Display method and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示方法、及び、表示装置に関する。 The present invention relates to a display method and a display device.
従来から、表示装置の表示特性に応じて、表示装置に入力される入力画像に補正処理を実行することが普及している。例えば、下記特許文献1には、入力信号の輝度が分岐点よりも低い低階調範囲において、入力信号の輝度に関する情報と表示輝度に関する情報とに基づいて、入力信号に対して階調変換を行う表示装置が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, it has become popular to perform correction processing on an input image input to a display device according to the display characteristics of the display device. For example,
しかしながら、上述の特許文献1には、入力信号が示す画素が複数の色成分を有する場合に、複数の色成分についての輝度を変換することについては記載がない。仮に、画素ごとに1つの輝度を用いて特許文献1に記載の変換を行うと、ある画素の第1色成分の輝度が第2色成分の輝度と異なる場合であっても、高い輝度と低い輝度とに同一の補正が実行される。高い輝度と低い輝度とに同一の補正が実行された結果、第1色成分と第2色成分とのバランスが崩れ、色の再現性が低下することがあった。
However, the above-mentioned
本発明の一態様に係る表示方法は、複数の画素から構成される入力画像のうち、一の画素を示す入力画素情報に含まれる複数の色成分のうち明度が最も高い第1色成分の明度である第1明度に第1ゲインを乗じる第1補正処理を実行することと、前記複数の色成分のうち前記第1色成分とは異なる第2色成分の第2明度に前記第1ゲインより小さい第2ゲインを乗じる第2補正処理を実行することと、前記入力画素情報に前記第1補正処理及び前記第2補正処理を実行することによって得られる出力画素情報を用いて出力画像を表示することと、を含む。 A display method according to an aspect of the present invention includes: performing a first correction process of multiplying a first lightness, which is the lightness of a first color component having the highest lightness among a plurality of color components included in input pixel information indicating one pixel among a plurality of pixels, by a first gain; performing a second correction process of multiplying a second lightness of a second color component different from the first color component among the plurality of color components by a second gain smaller than the first gain; and performing a second correction process of multiplying the input pixel information. displaying an output image using output pixel information obtained by executing the first correction process and the second correction process.
本発明の一態様に係る表示装置は、光学装置と、前記光学装置を制御する制御回路と、を含み、前記制御回路は、複数の画素から構成される入力画像のうち、一の画素を示す入力画素情報に含まれる複数の色成分のうち明度が最も高い第1色成分の明度である第1明度に第1ゲインを乗じる第1補正処理を実行することと、前記複数の色成分のうち前記第1色成分とは異なる第2色成分の第2明度に前記第1ゲインより小さい第2ゲインを乗じる第2補正処理を実行することと、前記入力画素情報に前記第1補正処理及び前記第2補正処理を実行することによって得られる出力画素情報を用いて出力画像を前記光学装置に表示させることと、を実行する。 A display device according to an aspect of the present invention includes an optical device and a control circuit that controls the optical device, wherein the control circuit performs a first correction process of multiplying a first brightness, which is the brightness of a first color component having the highest brightness among a plurality of color components included in input pixel information indicating one pixel in an input image formed of a plurality of pixels, by a first gain, and a second brightness of a second color component, which is different from the first color component among the plurality of color components, and has a second brightness smaller than the first gain. executing a second correction process of multiplying the input pixel information by a second gain; and displaying an output image on the optical device using output pixel information obtained by executing the first correction process and the second correction process on the input pixel information.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。ただし、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, in each drawing, the dimensions and scale of each part are appropriately different from the actual ones. In addition, the embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and therefore are subject to various technically preferable limitations. However, the scope of the present invention is not limited to these forms unless there is a description to the effect that the present invention is particularly limited in the following description.
1.第1実施形態
図1は、第1実施形態にかかる表示システム1を例示する模式図である。表示システム1は、投射面SCに出力画像Poを表示する。表示システム1は、プロジェクター10と、デジタルカメラ20とを有する。なお、プロジェクター10は、「表示装置」の一例である。
1. First Embodiment FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a
プロジェクター10は、入力画像情報PDiをデジタルカメラ20から取得し、入力画像情報PDiに基づく出力画像Poを投射面SCに投射する。
The
デジタルカメラ20は、デジタルカメラ20のユーザーの操作によって撮像された、人物又は風景などを示す画像を撮像することによって入力画像情報PDiを生成する。デジタルカメラ20は、生成した入力画像情報PDiを、プロジェクター10に出力する。
The
1.1.デジタルカメラ20の構成
図2は、デジタルカメラ20の構成を示す図である。デジタルカメラ20は、少なくとも1つの制御回路21と、記憶回路22と、通信装置23と、入力装置26と、出力装置27と、受光装置28とを有する。制御回路21と、記憶回路22と、通信装置23と、入力装置26と、出力装置27と、受光装置28とは、情報を通信するためのバス29により相互に接続される。
1.1. Configuration of
制御回路21は、CPU等のコンピューターである。CPUは、Central Processing Unitの略語である。なお、制御回路21は、1又は複数のプロセッサーによって構成されてもよい。
The
記憶回路22は、磁気的記憶装置又はフラッシュROM等で構成される。ROMは、Read Only Memoryの略語である。記憶回路22は、制御回路21が読取可能な記録媒体であり、制御回路21が実行する制御プログラムを含む複数のプログラム、及び、制御回路21が使用する各種の情報などを記憶する。
The storage circuit 22 is composed of a magnetic storage device, a flash ROM, or the like. ROM is an abbreviation for Read Only Memory. The storage circuit 22 is a recording medium readable by the
通信装置23は、プロジェクター10と通信を行うハードウェアである。通信装置23は、例えば、NIC(Network Interface Card)である。
The
入力装置26は、ユーザーが情報を入力するためのデバイスである。入力装置26は、例えば、デジタルカメラ20の背面に設けられたボタンである。
The
出力装置27は、外部に情報を出力する出力デバイスである。出力装置27は、例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプ等である。LEDは、Light Emitting Diodeの略語である。
The
受光装置28は、不図示のレンズを透過した光を検出する撮像素子であり、受光面に行列状に配列された複数の受光素子を具備する。各受光素子は、例えばフォトダイオードであり、受光量に応じた検出信号を生成する。1つの受光素子が生成した検出信号が、1つの画素を示す。例えば公知のCMOSセンサー及びCCDが受光装置28として好適に利用される。CMOSは、Complementary MOSの略語である。MOSは、Metal Oxide Semiconductorの略語である。CCDは、Charge Coupled Deviceの略語である。
The light-receiving
受光装置28は、複数の受光素子が生成したそれぞれの検出信号を、元画像情報PDgとして生成する。以下、元画像情報PDgが示す画像を、「元画像」と記載する。元画像は、「補正前の第1画像」の一例である。元画像情報PDgは、1つの画素を示す画素情報PXを、M個有する。Mは、元画像情報PDgが有する画素の個数を示す。Mは、2以上の整数である。以下では、M個の画素情報PXを区別するために、m番目の画素情報PXを、画素情報PX[m]と記載する場合がある。mは、1以上M以下の整数である。Mは、例えば、元画像情報PDgが示す画像の解像度がHDである場合に1280×720=92万1600であり、解像度がフルHDである場合に1920×1080=207万3600であり、解像度が4Kである場合に3840×2160=829万4400である。HDは、High Definitionの略語である。
The
図3は、画素情報PX[1]から画素情報PX[M]までの一例を示す図である。元画像情報PDg、後述する入力画像情報PDi、又は、後述する出力画像情報PDoのうちm番目の画素情報PXである画素情報PX[m]は、1つの画素を表す複数の色成分の明度を示す情報を有する。複数の色成分は、図3の例示では、赤、緑、青という3種類の色成分である。画素情報PX[m]は、赤、緑、青という3つの色成分のそれぞれについて、最も明るい明度から最も暗い明度までのうち、どの段階の明度であるかを示す。以下、明暗差の段階、言い換えれば、最も明るい明度から最も暗い明度までの段階を、「階調」と記載する。また、明度差の段階の個数を、「階調数」と記載する。画素情報PX[m]が取り得る階調数は、画素情報PX[m]の1つの色成分の明度を示す情報のビット数を用いて、「ビット深度」で表示されることがある。例えば、1つの色成分のビット深度が8bitである場合に、明暗差の段階を256段階で表現できることを意味し、1つの色成分のビット深度が10bitである場合に、明暗差の段階を1024段階で表現できることを意味する。HDR規格の一つであるHDR10は、ビット深度が10bitである。HDRは、High Dynamic Rangeの略語である。HDR10において、最高の明度は、10000nitである。nitは、明度の単位である。一方、プロジェクター10が表示可能な最高明度は、10000nit未満であり、典型的には数百nitから千nitまでの間である。プロジェクターの機種によっては、プロジェクターが表示可能な最高明度も変動することがある。例えば、プロジェクターによっては、出力画像Poの焦点位置を調整可能である場合がある。このプロジェクターは、プロジェクターと投射面SCとの距離を変更し、且つ、出力画像Poの焦点距離を調整することにより、出力画像Poの大きさを調整可能である場合がある。出力画像Poの大きさに応じて、プロジェクターが表示可能な最高明度も変動する。但し、第1実施形態では、説明の簡略化のため、プロジェクター10が表示可能な最高明度は固定値であるという前提とする。
FIG. 3 is a diagram showing an example of pixel information PX[1] to pixel information PX[M]. The pixel information PX[m], which is the m-th pixel information PX in the original image information PDg, the input image information PDi described later, or the output image information PDo described later, has information indicating the lightness of a plurality of color components representing one pixel. The plurality of color components are three types of color components, red, green, and blue, in the illustration of FIG. The pixel information PX[m] indicates the level of lightness from the brightest lightness to the darkest lightness for each of the three color components of red, green, and blue. Hereinafter, the level of brightness difference, in other words, the level from the brightest brightness to the darkest brightness is referred to as "gradation". Also, the number of steps of lightness difference is described as "the number of gradations". The number of gradations that the pixel information PX[m] can take may be represented by "bit depth" using the number of bits of information indicating the lightness of one color component of the pixel information PX[m]. For example, if the bit depth of one color component is 8 bits, it means that the brightness difference can be expressed in 256 levels, and if the bit depth of one color component is 10 bits, it means that the brightness difference can be expressed in 1024 levels. HDR10, which is one of the HDR standards, has a bit depth of 10 bits. HDR is an abbreviation for High Dynamic Range. At HDR10, the highest brightness is 10000nit. nit is a unit of lightness. On the other hand, the maximum brightness that can be displayed by the
説明を図2に戻す。制御回路21は、元画像情報PDgに対して、元画像情報PDgに含まれる複数の画素情報PXが示す画像の階調を補正することにより、入力画像情報PDiを生成する。より詳細には、制御回路21は、元画像情報PDgに含まれる1つの画素情報PX[m]が有する複数の色成分の明度を補正することにより、入力画像情報PDiに含まれる、補正後の画素情報PX[m]を生成する。従って、入力画像情報PDiは、元画像情報PDgに含まれる画素情報PXと同数である、M個の画素情報PXを有する。以下において、元画像情報PDgに含まれる画素情報PXを、「元画素情報PXg」と記載し、入力画像情報PDiに含まれる画素情報PXを、「入力画素情報PXi」と記載することがある。また、m番目の元画素情報PXgを、元画素情報PXg[m]と記載し、m番目の入力画素情報PXiを、入力画素情報PXi[m]と記載することがある。入力画素情報PXi[m]が示す画素は、「一の画素」の一例である。以下、画像の階調を補正することを、「ガンマ補正」と記載することがある。制御回路21が実行するガンマ補正について、図4を用いて説明する。
Returning to FIG. The
1.2.デジタルカメラ20のガンマ補正
図4は、制御回路21が実行するガンマ補正を説明するための図である。図4に示すグラフ401内に示すカメラガンマ特性gcは、制御回路21のガンマ補正において用いられる補正関数の特性を示す。制御回路21のガンマ補正において用いられる補正関数を、以下、「カメラガンマ関数γc」と記載する。カメラガンマ関数γcは、元画素情報PXgが示す画像の明度を変数とし、補正後の明度を出力する。カメラガンマ関数γcは、「第3補正関数」の一例である。カメラガンマ関数γcは、複数の色成分ごとに存在してもよいし、複数の色成分の間で共通でもよい。以下では、説明の簡略化のため、カメラガンマ関数γcは、複数の色成分の間で共通であるとして説明する。
1.2. Gamma Correction of
グラフ401の横軸は、元画素情報PXg[m]が有する明度が取り得る階調を示し、グラフ401の縦軸は、入力画素情報PXi[m]が有する明度が取り得る階調を示す。カメラガンマ関数γcは、元画素情報PXgが有する明度が取り得る階調のうち、暗部の階調TN1に属する明度を階調TN3に属する明度に補正し、明部の階調TN2に属する明度を階調TN4に属する明度に補正する。図4に示すように、PXi[m]=γc(PXg[m])の関係がある。カメラガンマ特性gcが示すように、階調TN1の階調数と、階調TN2の階調数と、階調TN3の階調数と、階調TN4の階調数とには、下記(1-1)式に示す関係がある。
The horizontal axis of the
(階調TN3の階調数)/(階調TN1の階調数)>(階調TN4の階調数)/(階調TN2の階調数) (1-1) (Number of gradations of gradation TN3)/(Number of gradations of gradation TN1)>(Number of gradations of gradation TN4)/(Number of gradations of gradation TN2) (1-1)
(1-1)式は、人間の視覚が、暗部の階調TN1が明部の階調TN2と比較して敏感であるという特性から導かれている。より詳細には、暗部の階調TN1及び明部の階調TN2のそれぞれから抽出した所定数の階調について、人間の視覚では、暗部の階調を知覚できるが、明部の階調を知覚できない場合がある。人間の視覚は明部の階調TN2が暗部の階調TN1と比較して鈍感であるから、カメラガンマ関数γcは、階調TN1の階調数と比較して階調TN2の階調数をより減らすように補正することにより、人間が知覚できる範囲で階調を滑らかに表現しつつ、入力画素情報PXiのビット深度を低ビットに抑制できる。以下の記載において、入力画像情報PDiは、HDR10に準拠していることを前提とする。即ち、入力画素情報PXiの1つの色成分のビット深度は、10bitであり、入力画素情報PXiは、1つの色成分に対して、0から1023までの1024段階の明度を表現できることとして説明する。なお、元画素情報PXgの1つの色成分のビット深度は、10bit以上でもよいし、10bit以下でもよい。 Expression (1-1) is derived from the characteristic that human vision is more sensitive to the gradation TN1 of the dark area than to the gradation TN2 of the bright area. More specifically, for a predetermined number of gradations extracted from each of the dark gradation TN1 and the bright gradation TN2, the human eye can perceive the gradation of the dark gradation, but may not be able to perceive the gradation of the bright region. Since the human vision is less sensitive to the gradation TN2 of the bright area than the gradation TN1 of the dark area, the camera gamma function γc is corrected so that the gradation number of the gradation TN2 is reduced compared to the gradation number of the gradation TN1, thereby suppressing the bit depth of the input pixel information PXi to a low bit while expressing the gradation smoothly within the range perceivable by humans. In the following description, it is assumed that the input image information PDi conforms to HDR10. That is, the bit depth of one color component of the input pixel information PXi is 10 bits, and the input pixel information PXi can express 1024 levels of lightness from 0 to 1023 for one color component. Note that the bit depth of one color component of the original pixel information PXg may be 10 bits or more, or may be 10 bits or less.
カメラガンマ関数γcは、下記(1-2)式により表される。 The camera gamma function γc is represented by the following formula (1-2).
但し、明度LgMAXは、元画素情報PXgが取り得る最高明度である。明度LgMAXは、入力画素情報PXiが取り得る最高明度と一致してもよいし、異なってもよい。係数γは、ガンマ補正値である。カメラガンマ関数γcにおいて、係数γは、0より大きく1より小さい実数である。例えば、係数γは、約0.45である。 However, the lightness LgMAX is the maximum lightness that the original pixel information PXg can have. The lightness LgMAX may match or may differ from the maximum lightness that the input pixel information PXi can have. The coefficient γ is a gamma correction value. In the camera gamma function γc, the coefficient γ is a real number greater than 0 and less than 1. For example, the factor γ is approximately 0.45.
図4及び(1-2)式に示すように、カメラガンマ関数γcは、元画素情報PXg[m]の明度が0である場合に、入力画素情報PXi[m]の明度として0を出力し、元画素情報PXg[m]の明度が最大値である場合に、入力画素情報PXi[m]の明度の最大値を出力する。更に、カメラガンマ関数γcは、元画素情報PXg[m]の明度が増加することに応じて、入力画素情報PXi[m]の明度が単調に増加する関数である。更に、カメラガンマ関数γcの傾きは、元画素情報PXg[m]の明度が増加することに応じて単調に減少する。
As shown in FIG. 4 and equation (1-2), the camera gamma
制御回路21は、カメラガンマ関数γcに元画素情報PXg[m]が示す画素の明度を入力することにより、入力画素情報PXi[m]を生成する。カメラガンマ関数γcの具体的な実装として、以下に示す2つの態様がある。第1の態様において、カメラガンマ関数γcは、元画素情報PXg[m]が示す画像の明度を(1-2)式に入力する関数である。第2の態様において、デジタルカメラ20の製造者、又は、ユーザー等が、(1-2)式に基づいて生成されたルックアップテーブルを記憶回路22に記憶させておく。以下、ルックアップテーブルを、「LUT」と記載する。LUTは、関数に入力可能な全ての入力値と、入力値を関数に入力した場合に得られる出力値とを対応付けたテーブルである。LUTは、関数に入力可能な全ての入力値と、全ての入力値に1対1に対応する出力値とを対応付けた情報を有する。以下、説明の簡略化のため、ある関数に入力可能な全ての入力値と、入力値をある関数に入力した場合に得られる出力値とを対応付けたLUTを、「ある関数に対応するLUT」と記載することがある。
The
画像処理では、1次元LUT及び3次元LUTの一方又は両方が利用されることがある。1次元LUTは、1つの色成分に関する入力値と1つの色成分に関する出力値とを対応付けたテーブルである。3次元LUTは、3つの色成分に関するそれぞれの入力値と、3つの色成分に関するそれぞれの出力値とを対応付けたテーブルである。以下では、「LUT」と記載した場合に、特に記載がない場合は1次元LUTであるとして説明する。 One or both of a one-dimensional LUT and a three-dimensional LUT may be utilized in image processing. A one-dimensional LUT is a table that associates an input value for one color component with an output value for one color component. A three-dimensional LUT is a table that associates input values for three color components with output values for three color components. In the following description, the term “LUT” is assumed to be a one-dimensional LUT unless otherwise specified.
(1-2)式に基づいて生成されたLUTは、画素が取り得る最小明度から最大明度までの明度ごとに、明度を(1-2)式に入力し、入力した明度と(1-2)式が出力した明度とを対応付けたテーブルである。 The LUT generated based on the equation (1-2) is a table in which the brightness is input to the equation (1-2) for each brightness from the minimum brightness to the maximum brightness that the pixel can take, and the input brightness and the brightness output by the equation (1-2) are associated.
制御回路21は、入力画像情報PDiを、通信装置23を介してプロジェクター10に送信する。
The
1.3.プロジェクター10の構成
図5は、プロジェクター10の構成を示す図である。プロジェクター10は、少なくとも1つの制御回路11と、記憶回路12と、通信装置13と、入力装置16と、投射装置18とを有する。制御回路11と、記憶回路12と、通信装置13と、入力装置16と、投射装置18とは、情報を通信するためのバス19により相互に接続される。なお、投射装置18は、「光学装置」の一例である。
1.3. Configuration of
制御回路11は、CPU等のコンピューターである。なお、制御回路11は、1又は複数のプロセッサーによって構成されてもよい。制御回路11は、入力画像情報PDiにガンマ補正を実行して、出力画像Poを示す出力画像情報PDoを生成する。より詳細には、制御回路11は、入力画像情報PDiに含まれる入力画素情報PXiが示す画像にガンマ補正を実行し、出力画像情報PDoに含まれる、補正後の画素情報PXを生成する。従って、出力画像情報PDoは、入力画像情報PDiに含まれる入力画素情報PXiと同数である、M個の画素情報PXを有する。以下において、出力画像情報PDoに含まれる画素情報PXを、「出力画素情報PXo」と記載することがある。また、m番目の出力画素情報PXoを、出力画素情報PXo[m]と記載することがある。
The
記憶回路12は、磁気的記憶装置又はフラッシュROM等で構成される。記憶回路12は、制御回路11が読取可能な記録媒体である。記憶回路12は、制御回路11が実行する制御プログラムを含む複数のプログラム、及び、制御回路21が使用する各種の情報などを記憶する。
The
通信装置13は、デジタルカメラ20と通信を行うハードウェアである。通信装置13は、例えば、NICである。通信装置13は、デジタルカメラ20から、入力画像情報PDiを受信する。
The
入力装置16は、ユーザーが情報を入力するためのデバイスである。入力装置16は、例えば、プロジェクター10が有する機能の一覧を表示する機能一覧表示キー、上キー、下キー、左キー、右キー、決定キー、及びキャンセルキーを含む複数のボタンである。又は、入力装置16は、ポインティングデバイス、タッチパネル等の1種類以上の装置で構成されてもよい。又は、プロジェクター10は、入力装置16として、前述した複数のボタンを有する、プロジェクター10の本体と通信するリモートコントローラーと通信してもよい。
The
投射装置18は、出力画像情報PDoが示す出力画像Poを投射面SCに投射する。投射装置18の構成について、図6を用いて説明する。
The
図6は、投射装置18の一例を示す図である。投射装置18は、光源181と、光変調装置の一例である3つの液晶ライトバルブ182R、182G、及び182Bと、投射光学系の一例であるレンズ183と、ライトバルブ駆動部184等とを含む。投射装置18は、光源181から出射される光を、制御回路11の制御により液晶ライトバルブ182で変調した変調光を生成し、出力画像Poをレンズ183から拡大投射する。出力画像Poは、投射面SCに表示される。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the
光源181は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、LED、又はレーザー光源等から形成される光源部181aと、光源部181aが放射する光の方向のばらつきを低減するリフレクター181bとを含む。LEDは、Light Emitting Diodeの略語である。光源181から出射される光は、不図示のインテグレーター光学系によって輝度分布のばらつきが低減され、その後、不図示の色分離光学系によって光の3原色である赤色、緑色、青色の色光成分に分離される。赤色、緑色、青色の色光成分は、それぞれ液晶ライトバルブ182R、182G、182Bに入射する。
The
液晶ライトバルブ182は、一対の透明基板間に液晶が封入される液晶パネル等によって構成される。液晶ライトバルブ182には、マトリクス状に配列された複数の画素182pからなる矩形の画素領域182aが形成されている。液晶ライトバルブ182では、液晶に対して画素182pごとに駆動電圧を印加することが可能である。ライトバルブ駆動部184が、出力画像情報PDoに応じた駆動電圧を各画素182pに印加すると、各画素182pは、出力画像情報PDoに応じた光透過率に設定される。このため、光源181から出射される光は、画素領域182aを透過することで変調され、投射面SCに投射する出力画像Poが色光ごとに形成される。
The liquid crystal light valve 182 is composed of a liquid crystal panel or the like in which liquid crystal is sealed between a pair of transparent substrates. The liquid crystal light valve 182 is formed with a
1.4.プロジェクター10の機能
図7は、プロジェクター10の機能を示す図である。制御回路11は、記憶回路12から制御プログラムを読み出し、読み出した制御プログラムを実行することによって、第1補正処理実行部111と、第2補正処理実行部112と、投射制御部113として機能する。
1.4. Functions of
第1補正処理実行部111は、入力画像情報PDiが示す入力画像のうち、ある1つの画素を示す入力画素情報PXi[m]に含まれる複数の色成分の明度のうち、明度が最も高い第1色成分の第1明度に第1ゲインを乗じる第1補正処理を実行する。第1補正処理は、明度を変数とする第1ガンマ関数γ1に第1明度を入力することによって第1ガンマ補正を第1色成分に施す。
The first correction
第2補正処理実行部112は、複数の色成分のうち第1色成分とは異なる第2色成分の第2明度に第2ゲインを乗じる第2補正処理を実行する。第2補正処理は、第1ガンマ関数γ1に第1明度を入力し、且つ、明度を変数とする第2ガンマ関数γ2に第1明度及び第2明度を入力することによって第2ガンマ補正を第2色成分に施す。また、第2補正処理実行部112は、第1色成分及び第2色成分とは異なる第3色成分の第3明度に第2補正処理を実行する。
The second correction
以下、説明を容易にするため、入力画素情報PXi[m]に含まれる複数の色成分の明度のうち、明度が最も高い「第1色成分」が青成分であるとし、「第2色成分」が緑成分であるとし、「第3色成分」が赤成分であるとして説明する。従って、青成分の明度が「第1明度」に相当し、緑成分の明度が「第2明度」に相当し、赤成分の明度が「第3明度」に相当する。第1ガンマ関数γ1は、「第1補正関数」の一例である。第2ガンマ関数γ2は、「第2補正関数」の一例である。但し、「第1色成分」は、複数の色成分の明度のうち、明度が最も高い色成分であるから、「第1色成分」が常に青成分であるとは限らず、緑成分又は赤成分である場合もある。また、「第1色成分」が青成分である場合に、「第2色成分」が赤成分でもよい。 In the following, for ease of explanation, it is assumed that the "first color component" having the highest lightness of the plurality of color components included in the input pixel information PXi[m] is the blue component, the "second color component" is the green component, and the "third color component" is the red component. Therefore, the brightness of the blue component corresponds to the "first brightness", the brightness of the green component corresponds to the "second brightness", and the brightness of the red component corresponds to the "third brightness". The first gamma function γ1 is an example of a "first correction function". The second gamma function γ2 is an example of a "second correction function". However, since the "first color component" is the color component with the highest brightness among the plurality of color components, the "first color component" is not always the blue component, and may be the green component or the red component. Also, when the "first color component" is the blue component, the "second color component" may be the red component.
図7に例示されるように、記憶回路12は、第1LUT121、及び、第2LUT122を記憶する。第1LUT121は、第1ガンマ関数γ1に対応する。第2LUT122は、第2ガンマ関数γ2に対応する。第1LUT121及び第2LUT122は、例えば、プロジェクター10の開発者等の操作によって、記憶回路12に記憶される。
As illustrated in FIG. 7, the
第1補正処理は、下記(1-3)式により、入力画素情報PXi[m]に含まれる青成分の明度Biを補正する処理である。 The first correction process is a process of correcting the brightness Bi of the blue component included in the input pixel information PXi[m] using the following formula (1-3).
Bo=γ2(Bi)×γ1(MAXi)/γ2(MAXi) (1-3) Bo=γ2(Bi)×γ1(MAXi)/γ2(MAXi) (1-3)
但し、Boは、出力画素情報PXo[m]に含まれる青成分の明度を示す。γ1()は、第1ガンマ関数γ1を示す。γ2()は、第2ガンマ関数γ2を示す。MAXiは、入力画素情報PXi[m]に含まれる複数の色成分の明度のうち、最も高い明度を意味し、第1実施形態では、青成分の明度Biである。従って、(1-3)式の右辺の分母と分子にγ2(Bi)が出現するため、(1-3)式は、下記(1-4)式に変形できる。 However, Bo indicates the lightness of the blue component included in the output pixel information PXo[m]. γ1( ) indicates the first gamma function γ1. γ2( ) indicates the second gamma function γ2. MAXi means the highest lightness among the lightnesses of a plurality of color components included in the input pixel information PXi[m], and is the lightness Bi of the blue component in the first embodiment. Therefore, since γ2(Bi) appears in the denominator and numerator on the right side of equation (1-3), equation (1-3) can be transformed into equation (1-4) below.
Bo=γ1(Bi) (1-4) Bo=γ1(Bi) (1-4)
(1-4)式に示すように、第1補正処理は、第1明度の一例である明度Biを第1ガンマ関数γ1に入力することによって第1ガンマ補正を青成分に施す。より具体的には、第1補正処理は、第1LUT121から、明度Biに対応付けられた出力値を、明度Boとして出力する処理である。
As shown in equation (1-4), the first correction process applies the first gamma correction to the blue component by inputting the brightness Bi, which is an example of the first brightness, to the first gamma function γ1. More specifically, the first correction process is a process of outputting the output value associated with the brightness Bi from the
第2補正処理は、下記(1-5)式により、入力画素情報PXi[m]に含まれる緑成分の明度Giを補正する処理である。 The second correction process is a process of correcting the lightness Gi of the green component included in the input pixel information PXi[m] using the following formula (1-5).
Go=γ2(Gi)×γ1(MAXi)/γ2(MAXi) (1-5) Go=γ2(Gi)×γ1(MAXi)/γ2(MAXi) (1-5)
但し、Goは、出力画素情報PXo[m]に含まれる緑成分の明度を示す。(1-5)式に示すように、第2補正処理は、明度Bi、言い換えればMAXiを第1ガンマ関数γ1に入力することにより得られるγ1(MAXi)を係数に含み、且つ、明度Bi及び明度Giを第2ガンマ関数γ2に入力することによって第2ガンマ補正を緑成分に施す。より具体的には、第2補正処理は、第2LUT122から、明度Giに対応付けられた出力値と、明度Biに対応付けられた出力値とを取得し、第1LUT121から明度Biに対応付けられた出力値を取得し、取得した3つの値を(1-5)式に代入して明度Goを算出する処理である。なお、(1-5)式の「γ1(MAXi)」は、「第1補正関数に第1明度を入力することによって得られる値」の一例である。
However, Go indicates the lightness of the green component included in the output pixel information PXo[m]. As shown in formula (1-5), the second correction process includes, as a coefficient, γ1 (MAXi) obtained by inputting the brightness Bi, in other words MAXi, into the first gamma function γ1, and the second gamma correction is applied to the green component by inputting the brightness Bi and the brightness Gi into the second gamma function γ2. More specifically, the second correction process acquires the output value associated with the brightness Gi and the output value associated with the brightness Bi from the
赤成分についても、第2補正処理実行部112は、第2補正処理によって、下記(1-6)式に従って、入力画素情報PXi[m]に含まれる赤成分の明度Riを補正する処理を実行する。
For the red component as well, the second correction
Ro=γ2(Ri)×γ1(MAXi)/γ2(MAXi) (1-6) Ro=γ2(Ri)×γ1(MAXi)/γ2(MAXi) (1-6)
但し、Roは、出力画素情報PXo[m]に含まれる赤成分の明度を示す。(1-6)式に示すように、赤成分の明度Riに対する第2補正処理では、明度Biを第1ガンマ関数γ1に入力し、且つ、明度Bi及び明度Riを第2ガンマ関数γ2に入力することによって第2ガンマ補正を赤成分に施す。 However, Ro indicates the lightness of the red component included in the output pixel information PXo[m]. As shown in equation (1-6), in the second correction process for the red component lightness Ri, the lightness Bi is input to the first gamma function γ1, and the lightness Bi and the lightness Ri are input to the second gamma function γ2, thereby applying the second gamma correction to the red component.
投射制御部113は、投射装置18を制御する。具体的には、投射制御部113は、入力画素情報PXiに第1補正処理及び第2補正処理を実行することによって得られる出力画素情報PXoを用いた出力画像Poを投射装置18に投射させる。より具体的には、投射制御部113は、出力画像Poを示す出力画像情報PDoを投射装置18に送信する。
The
投射装置18は、出力画像情報PDoに基づいて出力画像Poを投射する。第1ガンマ関数γ1と第2ガンマ関数γ2とについて、図8を用いて説明する。
The
1.5.第1ガンマ関数γ1と第2ガンマ関数γ2との特性
図8は、第1ガンマ関数γ1と第2ガンマ関数γ2とを説明するための図である。図8に示すグラフ801内には、ディスプレイガンマ特性gdと、第1ガンマ特性g1と、第2ガンマ特性g2とが示される。グラフ801の横軸は、入力画素情報PXiの明度を示す。グラフ801の縦軸は、プロジェクター10が表示可能な明度の最高値に対する出力画素情報PXoの明度の割合〔%〕を示す。ディスプレイガンマ特性gdと、第1ガンマ特性g1と、第2ガンマ特性g2とは、それぞれ異なる補正関数の特性を示す。ディスプレイガンマ特性gdは、カメラガンマ関数γcの逆関数の特性を示す。以下、カメラガンマ関数γcの逆関数を、「ディスプレイガンマ関数γd」と記載する。また、第1ガンマ特性g1は、第1ガンマ関数γ1の特性を示し、第2ガンマ特性g2は、第2ガンマ関数γ2の特性を示す。
1.5. Characteristics of First Gamma Function γ1 and Second Gamma Function γ2 FIG. 8 is a diagram for explaining the first gamma function γ1 and the second gamma function γ2. A
ディスプレイガンマ関数γdは、カメラガンマ関数γcの逆関数であり、下記(1-7)式により表される。 The display gamma function γd is an inverse function of the camera gamma function γc and is represented by the following formula (1-7).
但し、γd()は、ディスプレイガンマ関数γdを示す。LiMAXは、入力画素情報PXiが取り得る最高明度であり、第1実施形態では、1023である。γが0.45である場合に、1/γは、2.2である。なお、第1補正処理は、第1ガンマ関数γ1を用いており、第2補正処理は、第1ガンマ関数γ1及び第2ガンマ関数γ2を用いている。一方、ディスプレイガンマ関数γdは、第1ガンマ関数γ1と第2ガンマ関数γ2とに対する比較のために図8に記載しており、制御回路11は、ディスプレイガンマ関数γdを用いない。
where γd( ) represents the display gamma function γd. LiMAX is the maximum lightness that the input pixel information PXi can take, and is 1023 in the first embodiment. When γ is 0.45, 1/γ is 2.2. The first correction process uses the first gamma function γ1, and the second correction process uses the first gamma function γ1 and the second gamma function γ2. On the other hand, the display gamma function γd is shown in FIG. 8 for comparison with the first gamma function γ1 and the second gamma function γ2, and the
図8に示すように、ディスプレイガンマ関数γd、第1ガンマ関数γ1、及び、第2ガンマ関数γ2は、入力画素情報PXi[m]の明度が0である場合に、出力画素情報PXoの明度が0であると出力し、入力画素情報PXi[m]の明度が最高値である1023である場合に、出力画素情報PXo[m]の明度を最高値として出力する。更に、ディスプレイガンマ関数γd、第1ガンマ関数γ1、及び、第2ガンマ関数γ2は、入力画素情報PXi[m]の明度が増加することに応じて、出力画素情報PXo[m]の明度が単調に増加する関数である。ディスプレイガンマ関数γdの傾きは、入力画素情報PXi[m]の明度が増加することに応じて単調に増加する。第1ガンマ関数γ1の傾きは、入力画素情報PXi[m]の明度が0から明度Lg1までは単調に増加し、入力画素情報PXi[m]の明度が明度Lg1から1023までは単調に減少し、0に近づく。入力画素情報PXi[m]の明度が最高値付近において、第1ガンマ関数γ1の傾きは、略0である。第2ガンマ関数γ2の傾きは、入力画素情報PXi[m]の明度が0から明度Lg2までは単調に増加し、入力画素情報PXi[m]の明度がLg2から1023までは単調に減少する。明度Lg1は明度Lg2より低い。 As shown in FIG. 8, the display gamma function γd, the first gamma function γ1, and the second gamma function γ2 output the brightness of the output pixel information PXo as 0 when the brightness of the input pixel information PXi[m] is 0, and output the brightness of the output pixel information PXo[m] as the highest value when the brightness of the input pixel information PXi[m] is the highest value of 1023. Furthermore, the display gamma function γd, the first gamma function γ1, and the second gamma function γ2 are functions in which the brightness of the output pixel information PXo[m] monotonically increases as the brightness of the input pixel information PXi[m] increases. The slope of the display gamma function γd monotonously increases as the brightness of the input pixel information PXi[m] increases. The slope of the first gamma function γ1 monotonously increases when the brightness of the input pixel information PXi[m] ranges from 0 to Lg1, and monotonously decreases when the brightness of the input pixel information PXi[m] ranges from Lg1 to 1023, approaching 0. The slope of the first gamma function γ1 is approximately 0 when the lightness of the input pixel information PXi[m] is near the maximum value. The slope of the second gamma function γ2 monotonically increases when the brightness of the input pixel information PXi[m] ranges from 0 to Lg2, and decreases monotonously when the brightness of the input pixel information PXi[m] ranges from Lg2 to 1023. Lightness Lg1 is lower than lightness Lg2.
図8に例示される通り、第1ガンマ関数γ1、第2ガンマ関数γ2、及び、ディスプレイガンマ関数γdに同一の明度が入力された場合に、第1ガンマ関数γ1から出力される明度は、第2ガンマ関数γ2から出力される明度よりも高く、第2ガンマ関数γ2から出力される明度は、ディスプレイガンマ関数γdから出力される明度よりも高い。入力画像情報PDiに含まれる、ある1つの入力画素情報PXi[m]において、青成分の明度が明度Biであり、緑成分の明度が明度Giである場合を例に用いて説明する。図8に示すように、明度Biは、明度Giより高い。明度Biが第1ガンマ関数γ1に入力されることにより、明度B1が得られる。明度Biが第1ガンマ関数γ1に入力されることにより、第1ガンマ関数γ1は、明度Biに第1ゲインGa1を乗じた明度B1を出力するとも言える。第1ゲインGa1は、B1/Biである。明度Biが第2ガンマ関数γ2に入力されることにより、明度B2が得られる。明度Biがディスプレイガンマ関数γdに入力されることにより、明度Bdが得られる。図8に示すように、明度B1は明度B2よりも高く、明度B2は明度Bdよりも高い。 As illustrated in FIG. 8, when the same brightness is input to the first gamma function γ1, the second gamma function γ2, and the display gamma function γd, the brightness output from the first gamma function γ1 is higher than the brightness output from the second gamma function γ2, and the brightness output from the second gamma function γ2 is higher than the brightness output from the display gamma function γd. An example will be described in which the brightness of the blue component is the brightness Bi and the brightness of the green component is the brightness Gi in one piece of input pixel information PXi[m] included in the input image information PDi. As shown in FIG. 8, the brightness Bi is higher than the brightness Gi. The brightness B1 is obtained by inputting the brightness Bi into the first gamma function γ1. By inputting the brightness Bi to the first gamma function γ1, the first gamma function γ1 can be said to output the brightness B1 obtained by multiplying the brightness Bi by the first gain Ga1. The first gain Ga1 is B1/Bi. The brightness B2 is obtained by inputting the brightness Bi into the second gamma function γ2. The brightness Bd is obtained by inputting the brightness Bi into the display gamma function γd. As shown in FIG. 8, brightness B1 is higher than brightness B2, and brightness B2 is higher than brightness Bd.
同様に、明度Giが第1ガンマ関数γ1に入力されることにより、明度G1が得られる。明度Giが第2ガンマ関数γ2に入力されることにより、明度G2が得られる。第2補正処理は、(1-5)式に示すように、明度Biが第1ガンマ関数γ1に入力され、明度Bi及び明度Giが第2ガンマ関数γ2に入力されることにより、明度Giに第2ゲインGa2を乗じた明度Goを出力するとも言える。第2ゲインGa2は、第1ゲインGa1より小さい。明度Giがディスプレイガンマ関数γdに入力されることにより、明度Gdが得られる。図8に示すように、明度G1は明度G2よりも高く、明度G2は明度Gdよりも高い。図8の例では、明度Goは、明度G1と明度G2との間の値である。第1ガンマ関数γ1と第2ガンマ関数γ2との関係について、図9を用いて更に説明する。 Similarly, the brightness G1 is obtained by inputting the brightness Gi to the first gamma function γ1. The brightness G2 is obtained by inputting the brightness Gi to the second gamma function γ2. In the second correction process, as shown in equation (1-5), the brightness Bi is input to the first gamma function γ1, and the brightness Bi and the brightness Gi are input to the second gamma function γ2, thereby outputting the brightness Go by multiplying the brightness Gi by the second gain Ga2. The second gain Ga2 is smaller than the first gain Ga1. The brightness Gd is obtained by inputting the brightness Gi into the display gamma function γd. As shown in FIG. 8, the brightness G1 is higher than the brightness G2, and the brightness G2 is higher than the brightness Gd. In the example of FIG. 8, the brightness Go is a value between the brightness G1 and the brightness G2. The relationship between the first gamma function γ1 and the second gamma function γ2 will be further explained using FIG.
図9は、第1ガンマ関数γ1と第2ガンマ関数γ2との関係を説明する図である。入力画像情報PDiが示す入力画像に含まれる2つの画素を用いて、第1ガンマ関数γ1と第2ガンマ関数γ2との関係を示す。第1の画素が、a番目の画素であり、第2の画素がb番目の画素であるとする。a及びbは、互いに異なる整数であり、且つ、1以上M以下である。更に、a番目の画素の青成分の明度Biと緑成分の明度Giとの差分ΔLiaは、b番目の画素の青成分の明度Biと緑成分の明度Giとの差分ΔLibより大きいことを前提とする。以下、入力画素情報PXi[m]に含まれる青成分の明度Biを明度Bi[m]と記載し、緑成分の明度Gを明度Gi[m]と記載することがある。 FIG. 9 is a diagram for explaining the relationship between the first gamma function γ1 and the second gamma function γ2. The relationship between the first gamma function γ1 and the second gamma function γ2 is shown using two pixels included in the input image indicated by the input image information PDi. Let the first pixel be the a-th pixel and the second pixel be the b-th pixel. a and b are integers different from each other and are 1 or more and M or less. Furthermore, it is assumed that the difference ΔLia between the blue component brightness Bi and the green component brightness Gi of the a-th pixel is greater than the difference ΔLib between the blue component brightness Bi and the green component brightness Gi of the b-th pixel. Hereinafter, the brightness Bi of the blue component included in the input pixel information PXi[m] may be referred to as brightness Bi[m], and the brightness G of the green component may be referred to as brightness Gi[m].
図9に示すように、入力画素情報PXi[m]の青成分の明度Biと緑成分の明度Giとの差分が大きいことに応じて、第1ガンマ関数γ1により明度Biが補正された青成分の明度B1と、第2ガンマ関数γ2により明度Giが補正された緑成分の明度G2との差分が大きくなる。より具体的な値を用いて説明する。明度Bi[a]を第1ガンマ関数γ1に入力することにより、明度B1[a]が得られる。明度Bi[b]を第1ガンマ関数γ1に入力することにより、明度B1[b]が得られる。明度Gi[a]を第2ガンマ関数γ2に入力することにより、明度G2[a]が得られる。明度Gi[b]を第2ガンマ関数γ2に入力することにより、明度G2[b]が得られる。図9に例示されるように、明度Bi[a]と明度Gi[a]との差分ΔLiaは、明度Bi[b]と明度Gi[b]との差分ΔLibよりも大きい。なお、本明細書において、差分は、2つの値の差の絶対値である。差分ΔLiaが差分ΔLibより大きいため、明度B1[a]と明度G2[a]との差分ΔLaは、明度B1[b]と明度G2[b]との差分ΔLbより大きい。 As shown in FIG. 9, as the difference between the blue component brightness Bi and the green component brightness Gi of the input pixel information PXi[m] is large, the difference between the blue component brightness B1 whose brightness Bi is corrected by the first gamma function γ1 and the green component brightness G2 whose brightness Gi is corrected by the second gamma function γ2 increases. Description will be made using more specific values. By inputting the brightness Bi[a] into the first gamma function γ1, the brightness B1[a] is obtained. By inputting the brightness Bi[b] into the first gamma function γ1, the brightness B1[b] is obtained. By inputting the brightness Gi[a] into the second gamma function γ2, the brightness G2[a] is obtained. By inputting the brightness Gi[b] into the second gamma function γ2, the brightness G2[b] is obtained. As illustrated in FIG. 9, the difference ΔLia between the brightness Bi[a] and the brightness Gi[a] is larger than the difference ΔLib between the brightness Bi[b] and the brightness Gi[b]. Note that in this specification, the difference is the absolute value of the difference between two values. Since the difference ΔLia is greater than the difference ΔLib, the difference ΔLa between the brightness B1[a] and the brightness G2[a] is greater than the difference ΔLb between the brightness B1[b] and the brightness G2[b].
なお、明度Bi[a]が「第7値」の一例であり、明度B1[a]が「第8値」の一例である。明度Bi[b]が「第9値」の一例であり、明度B1[b]が「第10値」の一例である。明度Gi[a]が「第11値」の一例であり、明度G2[a]が「第12値」の一例である。明度Gi[b]が「第13値」の一例であり、明度G2[b]が「第14値」の一例である。差分ΔLiaは、「第7値と第11値との差分」の一例である。差分ΔLibは、「第9値と第13値との差分」の一例である。差分ΔLaは、「第8値と第12値との差分」の一例である。差分ΔLbは、「第10値と第14値との差分」の一例である。 The brightness Bi[a] is an example of the "seventh value", and the brightness B1[a] is an example of the "eighth value". The brightness Bi[b] is an example of the "ninth value", and the brightness B1[b] is an example of the "tenth value". The brightness Gi[a] is an example of the "eleventh value", and the brightness G2[a] is an example of the "twelfth value". The brightness Gi[b] is an example of the "13th value", and the brightness G2[b] is an example of the "14th value". The difference ΔLia is an example of "the difference between the seventh value and the eleventh value". The difference ΔLib is an example of "the difference between the ninth value and the thirteenth value". The difference ΔLa is an example of "the difference between the eighth value and the twelfth value". The difference ΔLb is an example of "the difference between the 10th value and the 14th value".
説明を図8に戻す。ディスプレイガンマ関数γdが利用される状況について説明する。仮に、表示可能な最大明度が10000nit以上である表示装置が、入力画像情報PDiに基づく画像を表示する場合に、ディスプレイガンマ関数γdに入力画像情報PDiを入力することによって得られる画像情報が示す画像を表示することにより、受光装置28が生成した元画像情報PDgが示す元画像を精度良く再現できる。一方、表示可能な最大明度が10000nit未満である表示装置、具体的には、プロジェクター10が、ディスプレイガンマ関数γdに入力画像情報PDiを入力することによって得られる画像情報が示す画像を投射しても、投射面SCに投射される画像は、元画像よりも全体的に暗い。
Returning to FIG. A situation in which the display gamma function γd is used will be described. If a display device having a maximum displayable brightness of 10000 nit or more displays an image based on the input image information PDi, by displaying the image indicated by the image information obtained by inputting the input image information PDi into the display gamma function γd, the original image indicated by the original image information PDg generated by the
そこで、投射面SCに投射される画像を明るくするために、第1ガンマ特性g1が示す第1ガンマ関数γ1の特性に従って、入力画像情報PDiを補正することが考えられる。第1ガンマ補正は、出力画像Poを明るく表示させるために用いられる入力画像情報PDiの補正と言える。しかしながら、第1ガンマ関数γ1の特性に従って入力画像情報PDiを補正すると、色の再現性が低下することがある。色の再現性とは、出力画素情報PXo[m]が示す画素の色と、元画素情報PXg[m]が示す画素の色との一致の程度を意味する。具体的には、出力画素情報PXo[m]に含まれる複数の色成分の明度の比率が、元画素情報PXg[m]に含まれる複数の色成分の明度の比率から離れることに応じて、色の再現性が低下する。 Therefore, in order to brighten the image projected onto the projection surface SC, it is conceivable to correct the input image information PDi according to the characteristics of the first gamma function γ1 indicated by the first gamma characteristics g1. The first gamma correction can be said to be correction of the input image information PDi used for brightly displaying the output image Po. However, when the input image information PDi is corrected according to the characteristics of the first gamma function γ1, color reproducibility may deteriorate. Color reproducibility means the degree of matching between the pixel color indicated by the output pixel information PXo[m] and the pixel color indicated by the original pixel information PXg[m]. Specifically, the color reproducibility decreases as the lightness ratio of the plurality of color components included in the output pixel information PXo[m] deviates from the lightness ratio of the plurality of color components included in the original pixel information PXg[m].
色の再現性が低下する例について、前述した明度Biと明度Giとを用いて説明する。仮に、ディスプレイガンマ関数γdを用いて入力画素情報PXiを補正した場合に、元画素情報PXgと同一の情報を得ることができる。但し、補正時に発生し得る丸め誤差等によって、ディスプレイガンマ関数γdを用いて入力画素情報PXiを補正しても、元画素情報PXgと完全同一ではなく、略同一の情報を得る場合もある。明度Biをディスプレイガンマ関数γdに入力すると、明度Bdが得られる。明度Giをディスプレイガンマ関数γdに入力すると、明度Gdが得られる。入力画素情報PXiにおける緑成分の明度と青成分の明度との比は、Gd:Bdであり、この比の値は、Gd/Bdである。以下、複数の色成分の明度のうち、最も高い明度に対する、ある明度の比の値を、「明度比率」と記載することがある。また、ある明度の色成分が青成分である場合に「青成分の明度比率」と記載し、ある明度の色成分が緑成分である場合に「緑成分の明度比率」と記載し、ある明度の色成分が赤成分である場合に「赤成分の明度比率」と記載することがある。図8の例では、ディスプレイガンマ関数γdの補正による緑成分の明度比率Gd/Bdは、約54%である。緑成分の明度比率が、Gd/Bd、即ち、約54%から離れることに応じて、色の再現性が低下する。一方、第1ガンマ関数γ1の出力後の画素情報PX[m]が示す緑成分の明度比率は、G1/B1である。図8の例では、G1/B1は、約94%である。 An example of deterioration in color reproducibility will be described using the aforementioned brightness Bi and brightness Gi. If the input pixel information PXi is corrected using the display gamma function γd, the same information as the original pixel information PXg can be obtained. However, even if the input pixel information PXi is corrected using the display gamma function γd, it may not be exactly the same as the original pixel information PXg, but substantially the same information may be obtained due to rounding errors that may occur during correction. Inputting the brightness Bi into the display gamma function γd yields the brightness Bd. Inputting the brightness Gi into the display gamma function γd yields the brightness Gd. The ratio of the brightness of the green component to the brightness of the blue component in the input pixel information PXi is Gd:Bd, and the value of this ratio is Gd/Bd. Hereinafter, the value of the ratio of a given brightness to the highest brightness among the brightnesses of a plurality of color components may be referred to as "brightness ratio". In addition, when a color component with a certain brightness is a blue component, it may be described as "lightness ratio of blue component", when a color component with a certain brightness is a green component, it may be described as "lightness ratio of green component", and when a color component with a certain lightness is a red component, it may be described as "lightness ratio of red component". In the example of FIG. 8, the brightness ratio Gd/Bd of the green component obtained by correcting the display gamma function γd is about 54%. As the lightness ratio of the green component deviates from Gd/Bd, ie, about 54%, color reproducibility deteriorates. On the other hand, the brightness ratio of the green component indicated by the pixel information PX[m] after the output of the first gamma function γ1 is G1/B1. In the example of FIG. 8, G1/B1 is approximately 94%.
第1実施形態では、第1補正処理によって、(1-4)式により明度Biを明度B1に補正し、第2補正処理によって、(1-5)式により明度Giを明度Go=G2×G1/B2に補正する。従って、第1実施形態において、出力画素情報PXo[m]が示す緑成分の明度比率は、(G2×G1/B2)/B1=(G2×G1)/(B1×B2)である。図8の例では、(G2×G1)/(B1×B2)は、約74%であり、G1/B1と比較して、Gd/Bdに近づいている。即ち、第1実施形態によれば、第1ガンマ関数γ1のみ用いて入力画素情報PXi[m]を補正する態様と比較して、色の再現性を向上できる。なお、以下の記載において、「1つのガンマ関数のみ用いて入力画素情報PXiを補正する」とは、明度Biを1つのガンマ関数に入力することによって得られた出力値を青成分の明度として補正し、明度Giをこの1つのガンマ関数に入力することによって得られた出力値を緑成分の明度として補正し、明度Riをこの1つのガンマ関数に入力することによって得られた出力値を赤成分の明度として補正することを言う。 In the first embodiment, the first correction process corrects the lightness Bi to the lightness B1 according to the formula (1-4), and the second correction process corrects the lightness Gi to the lightness Go=G2×G1/B2 according to the formula (1-5). Therefore, in the first embodiment, the brightness ratio of the green component indicated by the output pixel information PXo[m] is (G2×G1/B2)/B1=(G2×G1)/(B1×B2). In the example of FIG. 8, (G2*G1)/(B1*B2) is about 74% and is closer to Gd/Bd compared to G1/B1. That is, according to the first embodiment, it is possible to improve the color reproducibility as compared with the mode in which only the first gamma function γ1 is used to correct the input pixel information PXi[m]. In the following description, "correcting the input pixel information PXi using only one gamma function" means correcting the output value obtained by inputting the lightness Bi into one gamma function as the lightness of the blue component, correcting the output value obtained by inputting the lightness Gi into the one gamma function as the lightness of the green component, and correcting the output value obtained by inputting the lightness Ri into the one gamma function as the lightness of the red component.
1.6.プロジェクター10の動作
図10は、プロジェクター10の動作を示すフローチャートである。図10に示すフローチャートは、入力画素情報PXi[m]に含まれる複数の色成分の明度のうち、明度が最も高い第1明度の色成分が、青成分、緑成分、及び、赤成分のいずれであっても動作する。
1.6. Operation of
ステップS2において、制御回路11は、通信装置13から入力画像情報PDiを取得する。次に、ステップS4において、制御回路11は、変数mに1を代入する。そして、ステップS6において、制御回路11は、入力画素情報PXi[m]の青成分の明度Gi、緑成分の明度Gi、及び、赤成分の明度Riのうち、明度が最も高い色成分の明度MAXiを特定する。
In step S<b>2 , the
次に、ステップS8において、制御回路11は、入力画素情報PXi[m]の青成分の明度Biと、明度MAXiとを(1-3)式に入力することにより、出力画素情報PXo[m]の青成分の明度Boを算出する。また、ステップS6の後、ステップS10において、制御回路11は、入力画素情報PXi[m]の緑成分の明度Giと、明度MAXiとを(1-5)式に入力することにより、出力画素情報PXo[m]の緑成分の明度Goを算出する。また、ステップS6の後、ステップS12において、制御回路11は、入力画素情報PXi[m]の赤成分の明度Riと、明度MAXiとを(1-6)式に入力することにより、出力画素情報PXo[m]の赤成分の明度Boを算出する。
Next, in step S8, the
なお、ステップS8の処理、ステップS10の処理、及び、ステップS12の処理のうち、明度MAXiである色成分に関するステップの処理が第1補正処理であり、第1補正処理実行部111に相当し、残余のステップの処理が、第2補正処理であり、第2補正処理実行部112に相当する。例えば、明度MAXiが明度Biである場合に、ステップS8の処理が、第1補正処理であり、第1補正処理実行部111に相当する。ステップS10の処理、及び、ステップS12の処理が、第2補正処理であり、第2補正処理実行部112に相当する。
Among the processing of step S8, the processing of step S10, and the processing of step S12, the processing of the steps related to the color component having the brightness MAXi is the first correction processing and corresponds to the first correction
ステップS8、ステップS10、及び、ステップS12の処理終了後、ステップS14において、制御回路11は、変数mを1追加する。そして、ステップS16において、制御回路11は、変数mが入力画素情報PXiの個数であるMより大きいか否かを判定する。ステップS16でNoの場合、即ち、変数mがM以下である場合に、制御回路11は、処理をステップS6に戻す。ステップS16でYesの場合に、ステップS18において、制御回路11は、出力画像情報PDoを出力する。なお、ステップS18において、制御回路11は、出力画像情報PDoを出力する前に、記憶回路12に記憶されてた3次元LUTに基づいて、出力画像情報PDoを補正してもよい。ステップS18の処理終了後、制御回路11は、図10に示す一連の処理を終了する。
After the processing of steps S8, S10, and S12 is completed, the
なお、図10に示すフローチャートは、矛盾のない限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、制御回路11は、ステップS8の処理、ステップS10の処理、及び、ステップS12の処理を、どの順番で実行してもよいし、並列に実行してもよい。
The order of the flowcharts shown in FIG. 10 may be changed as long as there is no contradiction. For example, the
1.7.第1実施形態のまとめ
以下、「第1色成分」が青成分であり、「第2色成分」が緑成分であり、「第3色成分」が赤成分であり、「第1明度」が青成分の明度Biであり、「第2明度」が緑成分の明度Giであり、「第3明度」が赤成分の明度Riである例を用いて、第1実施形態のまとめを記載する。
1.7. Summary of First Embodiment Hereinafter, a summary of the first embodiment will be described using an example in which the “first color component” is the blue component, the “second color component” is the green component, the “third color component” is the red component, the “first brightness” is the brightness Bi of the blue component, the “second brightness” is the brightness Gi of the green component, and the “third brightness” is the brightness Ri of the red component.
プロジェクター10が実行する表示方法は、複数の画素から構成される入力画像のうち、ある1つの画素を示す入力画素情報PXi[m]に含まれる複数の色成分のうち、明度Biに第1ゲインGa1を乗じる第1補正処理を実行することと、明度Giに第1ゲインGa1より小さい第2ゲインGa2を乗じる第2補正処理を実行することと、入力画素情報PXiに第1補正処理及び第2補正処理を実行することによって得られる出力画素情報PXoを用いて出力画像Poを表示することと、を含む。
The display method performed by the
第1実施形態によれば、第1ゲインGa1が第2ゲインGa2より大きいため、明度Biに第2ゲインGa2を乗じる補正処理を実行する態様と比較して、出力画像Poを明るく表示できる。また、複数の色成分の明度の全てを高くすると、白飛びが発生し易くなり、色の再現性が低下する傾向にある。しかしながら、第1実施形態によれば、第2ゲインGa2が第1ゲインGa1より小さいため、明度Giに第1ゲインGa1を乗じる補正処理を実行する態様と比較して、色の再現性の低下を抑制できる。 According to the first embodiment, since the first gain Ga1 is greater than the second gain Ga2, it is possible to display the output image Po brighter than in the case where the correction process of multiplying the brightness Bi by the second gain Ga2 is executed. In addition, when the lightness of all of the plurality of color components is increased, overexposure tends to occur and color reproducibility tends to deteriorate. However, according to the first embodiment, since the second gain Ga2 is smaller than the first gain Ga1, it is possible to suppress deterioration in color reproducibility compared to the mode in which the correction process of multiplying the lightness Gi by the first gain Ga1 is executed.
また、第1補正処理は、明度を変数とする第1ガンマ関数γ1に明度Biを入力することによって第1ガンマ補正を青成分に施す。第2補正処理は、明度を変数とする第2ガンマ関数γ2に明度Giを入力することによって第2ガンマ補正を緑成分に施すことを含む。より詳細には、第2補正処理は、(1-5)式に示すように、第2ガンマ関数γ2に明度Gi及び明度Biを入力し、且つ、第1ガンマ関数γ1に明度Biを入力することによって第2ガンマ補正を緑成分に施す。第1ガンマ関数γ1及び第2ガンマ関数γ2に同一の明度が入力された場合に、第1ガンマ関数γ1から出力される明度は、第2ガンマ関数γ2から出力される明度よりも高い。 In the first correction process, the blue component is subjected to the first gamma correction by inputting the brightness Bi to the first gamma function γ1 having the brightness as a variable. The second correction process includes applying a second gamma correction to the green component by inputting the lightness Gi to a second gamma function γ2 with lightness as a variable. More specifically, the second correction process applies the second gamma correction to the green component by inputting the brightness Gi and the brightness Bi into the second gamma function γ2 and the brightness Bi into the first gamma function γ1, as shown in equation (1-5). When the same brightness is input to the first gamma function γ1 and the second gamma function γ2, the brightness output from the first gamma function γ1 is higher than the brightness output from the second gamma function γ2.
第1実施形態によれば、第1補正処理において、明度が最も高い明度Biを第1ガンマ関数γ1を用いて補正することにより、第2ガンマ関数γ2を用いて明度Biを補正する態様と比較して、出力画像Poを明るく表示できる。更に、第1実施形態によれば、第2補正処理において、第2ガンマ関数γ2を用いて明度Giを補正することにより、明度Giを第1ガンマ関数γ1のみを用いて入力画素情報PXiを補正する態様と比較して、色の再現性の低下を抑制できる。特に、入力画素情報PXiに含まれる複数の色成分の明度がある程度高い場合に、第1ガンマ関数γ1のみを用いて入力画素情報PXiを補正する態様では、明るい部分の階調が失われる現象、いわゆる白飛びが発生してしまい、色の再現性の低下が発生してしまう。 According to the first embodiment, in the first correction process, by correcting the highest brightness Bi using the first gamma function γ1, the output image Po can be displayed brighter than when the brightness Bi is corrected using the second gamma function γ2. Furthermore, according to the first embodiment, in the second correction process, by correcting the lightness Gi using the second gamma function γ2, it is possible to suppress deterioration in color reproducibility compared to correcting the input pixel information PXi using only the first gamma function γ1. In particular, when the lightness of a plurality of color components included in the input pixel information PXi is high to some extent, in a mode in which only the first gamma function γ1 is used to correct the input pixel information PXi, a phenomenon in which the gradation of bright portions is lost, so-called whiteout occurs, and color reproducibility deteriorates.
また、第1補正処理は、第1ガンマ関数γ1に明度Biを入力することによって、補正後の明度B1を出力することを含む。また、第2ガンマ関数γ2に明度Giが入力されることによって出力される明度を明度G2とし、第2ガンマ関数γ2に明度Biが入力されることによって出力される明度を明度B2とし、第2補正処理による補正後の緑成分の明度を明度Goとすると、第2補正処理は、下記(1-8)式により明度Goを出力する。なお、(1-8)式は、(1-5)式のγ2(Gi)をG2に置き換え、γ1(MAXi)をB1に置き換え、γ2(MAXi)をB2に置き換えた式に一致する。 Further, the first correction processing includes outputting corrected brightness B1 by inputting brightness Bi to the first gamma function γ1. Further, if the lightness output by inputting the lightness Gi to the second gamma function γ2 is lightness G2, the lightness output by inputting the lightness Bi to the second gamma function γ2 is lightness B2, and the lightness of the green component after correction by the second correction process is lightness Go, the second correction process outputs the lightness Go according to the following equation (1-8). The formula (1-8) matches the formula (1-5) in which γ2(Gi) is replaced by G2, γ1(MAXi) is replaced by B1, and γ2(MAXi) is replaced by B2.
Go=G2×B1/B2 (1-8) Go=G2×B1/B2 (1-8)
(1-8)式に示す明度B1/明度B2は、図8に示すように1より大きい値である。明度R2を第2補正処理の補正後の明度とする態様では、出力画像Poが暗くなる傾向にある。そこで、明度G2に、1より大きい値である明度B1/明度B2を乗じることにより、色の再現性が低下することを抑制しつつ、明度G2を第2補正処理の補正後の明度とする態様と比較して、出力画像Poを明るく表示できる。 The brightness B1/brightness B2 shown in the formula (1-8) is a value greater than 1 as shown in FIG. In the mode in which the lightness R2 is the lightness after correction in the second correction process, the output image Po tends to be dark. Therefore, by multiplying the lightness G2 by the lightness B1/lightness B2, which is a value greater than 1, the output image Po can be displayed brighter than in the case where the lightness G2 is the lightness after correction in the second correction process while suppressing the deterioration of the color reproducibility.
また、(1-8)式を、複数の色成分のうち明度が最も高い色成分がいずれである場合にも適用できるように汎化した式を、下記(1-9)式として記載する。第1補正処理は、第1ガンマ関数γ1に第1明度を入力することによって、補正後の第1明度を出力することを含む。第2ガンマ関数γ2に第2明度が入力されることによって出力される明度をγ2Bとし、補正後の第1明度をγ1Aとし、第2ガンマ関数γ2に第1明度が入力されることによって出力される明度をγ2Aとし、補正後の第2明度をL2とすると、第2補正処理は、下記(1-9)式により補正後の第2明度を出力する。 In addition, a generalized equation of equation (1-8) that can be applied to any of the plurality of color components having the highest lightness is described as equation (1-9) below. The first correction process includes outputting the corrected first lightness by inputting the first lightness to the first gamma function γ1. Let γ2B be the lightness output when the second lightness is input to the second gamma function γ2, γ1A be the first lightness after correction, γ2A be the lightness output when the first lightness is input to the second gamma function γ2, and L2 be the second lightness after correction.
L2=γ2B×γ1A/γ2A (1-9) L2=γ2B×γ1A/γ2A (1-9)
入力画像情報PDiが示す入力画像は、元画像情報PDgが示す元画像の明度を変数とするカメラガンマ関数γcによって元画像を補正することによって得られる画像である。第2ゲインGa2は、明度Giを第1補正処理によって補正する場合のゲインと、カメラガンマ関数γcの逆関数、即ち、ディスプレイガンマ関数γdに第2明度を入力した場合のゲインとの間である。換言すれば、図8を用いると、明度Goは、明度G1と明度Gdとの間である。 The input image indicated by the input image information PDi is an image obtained by correcting the original image using the camera gamma function γc whose variable is the brightness of the original image indicated by the original image information PDg. The second gain Ga2 is between the gain when the brightness Gi is corrected by the first correction process and the inverse function of the camera gamma function γc, that is, the gain when the second brightness is input to the display gamma function γd. In other words, using FIG. 8, the brightness Go is between the brightness G1 and the brightness Gd.
第1実施形態によれば、明度Goが明度Gdより高いことにより、明度Giをディスプレイガンマ関数γdのみ用いて入力画素情報PXiを補正する態様と比較して、出力画像Poを明るく表示できる。更に、明度Goが明度G1より低いことにより、明度Giを第1ガンマ関数γ1のみ用いて入力画素情報PXiを補正する態様と比較して、色の再現性の低下を抑制できる。 According to the first embodiment, since the lightness Go is higher than the lightness Gd, it is possible to display the output image Po brighter than when the input pixel information PXi is corrected using only the display gamma function γd for the lightness Gi. Furthermore, since the lightness Go is lower than the lightness G1, it is possible to suppress deterioration in color reproducibility compared to the mode of correcting the input pixel information PXi using only the first gamma function γ1 for the lightness Gi.
上述したように、複数の色成分は、青成分と、緑成分と、赤成分とであり、プロジェクター10が実行する表示方法は、赤成分の明度Riに、第2補正処理を実行することを更に含む。
As described above, the plurality of color components are a blue component, a green component, and a red component, and the display method performed by the
第1実施形態によれば、赤成分の明度Riを、第1補正処理及び第2補正処理とは異なる補正処理により入力画素情報PXiを補正する態様と比較して、処理を簡素化できる。 According to the first embodiment, the processing can be simplified compared to the aspect of correcting the input pixel information PXi for the lightness Ri of the red component by a correction process different from the first correction process and the second correction process.
また、図9に示すように、第1ガンマ関数γ1は、明度Biが明度Bi[a]である場合に、明度Bi[a]を明度B1[a]に補正し、明度Biが明度Bi[b]である場合に、明度Bi[b]を明度B1[b]に補正する。第2ガンマ関数γ2は、明度Giが明度Gi[a]である場合に、明度Gi[a]を明度G2[a]に補正し、明度Giが明度Gi[b]である場合に、明度Gi[b]を明度G2[b]に補正する。明度Bi[a]と明度Gi[a]との差分ΔLiaが明度Bi[b]と明度Gi[b]との差分ΔLibより大きい場合に、明度B1[a]と明度G2[a]との差分ΔLaが明度B1[b]と明度G2[b]との差分ΔLbよりも大きい。 Further, as shown in FIG. 9, the first gamma function γ1 corrects the brightness Bi[a] to the brightness B1[a] when the brightness Bi is the brightness Bi[a], and corrects the brightness Bi[b] to the brightness B1[b] when the brightness Bi is the brightness Bi[b]. The second gamma function γ2 corrects the lightness Gi[a] to the lightness G2[a] when the lightness Gi is the lightness Gi[a], and corrects the lightness Gi[b] to the lightness G2[b] when the lightness Gi is the lightness Gi[b]. When the difference ΔLia between the lightnesses Bi[a] and Gi[a] is greater than the difference ΔLib between the lightnesses Bi[b] and Gi[b], the difference ΔLa between the lightnesses B1[a] and G2[a] is greater than the difference ΔLb between the lightnesses B1[b] and G2[b].
差分ΔLiaが差分ΔLibより大きい場合、即ち、入力画像情報PDiにおいて画素内の明度の差分が大きい場合には、差分ΔLaが差分ΔLbより大きい、即ち、出力画像情報PDoにおいても画素内の明度の差分を大きくできる。 If the difference ΔLia is larger than the difference ΔLib, that is, if the difference in brightness within the pixel is large in the input image information PDi, the difference ΔLa is larger than the difference ΔLb, that is, the difference in brightness within the pixel can also be increased in the output image information PDo.
2.第2実施形態
以下、本発明の第2実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。第1実施形態では、青成分の明度Bi、緑成分の明度Gi、赤成分の明度Riを、それぞれ(1-3)式、(1-5)式、(1-6)式に基づいて補正する。これに対して、第2実施形態では、元画像では階調の変化が一定である場合に、出力画像Poの階調の変化が一定に近づくことを可能にする。
2. 2nd Embodiment Hereinafter, 2nd Embodiment of this invention is described. In the embodiments exemplified below, the reference numerals used in the description of the first embodiment are used for the elements whose actions and functions are the same as those of the first embodiment, and the detailed description of each element is appropriately omitted. In the first embodiment, the blue component brightness Bi, the green component brightness Gi, and the red component brightness Ri are corrected based on equations (1-3), (1-5), and (1-6), respectively. On the other hand, in the second embodiment, when the change in gradation of the original image is constant, the change in gradation of the output image Po can approach a constant change.
2.1.プロジェクター10aの機能
図11は、第2実施形態のプロジェクター10aの機能を示す図である。プロジェクター10aは、制御回路11の替わりに制御回路11aを有する点で、プロジェクター10と相違する。制御回路11aは、第1補正処理実行部111の替わりに第1補正処理実行部111aとして機能し、且つ、第2補正処理実行部112の替わりに第2補正処理実行部112aとして機能する点で、制御回路11と相違する。
2.1. Functions of
第2実施形態でも、複数の色成分の明度のうち、明度が最も高い「第1色成分」が青成分であるとし、「第2色成分」が緑成分であるとし、「第3色成分」が赤成分であるとして説明する。 In the second embodiment as well, it is assumed that the "first color component" having the highest brightness among the plurality of color components is the blue component, the "second color component" is the green component, and the "third color component" is the red component.
第1補正処理実行部111aは、下記(2-1)式に従って、入力画素情報PXi[m]に含まれる青成分の明度Biを補正する。 The first correction processing execution unit 111a corrects the brightness Bi of the blue component included in the input pixel information PXi[m] according to the following formula (2-1).
Bo=Xb×(1-V4)+γ1(Bi) (2-1) Bo=Xb×(1−V 4 )+γ1(Bi) (2−1)
係数Xbは、青成分における補正係数である。値Vは、入力画素情報PXi[m]に含まれる最も高い明度を正規化した値である。値Vは、0以上1以下の実数である。値Vは、以下に示す2つの態様がある。第1の態様における値Vは、入力画素情報PXi[m]が取り得る最高明度に対する、出力画素情報PXo[m]の複数の色成分の明度のうち最も高い明度の割合である。例えば、入力画素情報PXi[m]が取り得る最高明度が1023であり、出力画素情報PXo[m]の複数の色成分の明度のうち最も高い明度が850である場合に、値Vは、約0.83である。第2の態様における値Vは、出力画素情報PXo[m]が取り得る最高明度に対する、出力画素情報PXo[m]の複数の色成分の明度のうち最も高い明度を第1ガンマ関数γ1に入力した場合に得られる値の割合である。以下の記載では、値Vは、第1の態様であるとして説明する。第1補正処理実行部111aは、係数Xbを下記(2-2)式に従って求める。 The factor Xb is a correction factor for the blue component. The value V is a value obtained by normalizing the highest brightness included in the input pixel information PXi[m]. The value V is a real number between 0 and 1 inclusive. The value V has the following two aspects. The value V in the first mode is the ratio of the highest lightness among the lightnesses of the plurality of color components of the output pixel information PXo[m] to the maximum lightness that the input pixel information PXi[m] can take. For example, when the maximum possible brightness of the input pixel information PXi[m] is 1023 and the highest brightness among the multiple color components of the output pixel information PXo[m] is 850, the value V is approximately 0.83. The value V in the second mode is the ratio of the value obtained when the highest lightness among the lightnesses of the plurality of color components of the output pixel information PXo[m] is input to the first gamma function γ1 with respect to the maximum lightness that the output pixel information PXo[m] can take. In the following description, the value V is described as being the first aspect. The first correction processing execution unit 111a obtains the coefficient Xb according to the following formula (2-2).
Xb=γ2(Bi)×γ1(MAXi)/γ2(MAXi)-γ1(Bi) (2-2) Xb=γ2(Bi)×γ1(MAXi)/γ2(MAXi)−γ1(Bi) (2-2)
第2実施形態でも第1実施形態と同様に、MAXiは、入力画素情報PXi[m]に含まれる複数の色成分の明度のうち、明度が最も高い明度を意味し、第2実施形態では、青成分の明度Biである。従って、(2-2)式の第1項は、γ1(Bi)であるから、係数Xbは0である。係数Xbが0であるため、(2-1)式は、上記(1-4)式に変形できる。 In the second embodiment, as in the first embodiment, MAXi means the highest lightness among the lightnesses of a plurality of color components included in the input pixel information PXi[m], and in the second embodiment, it is the lightness Bi of the blue component. Therefore, the first term of the formula (2-2) is γ1(Bi), so the coefficient Xb is 0. Since the coefficient Xb is 0, the formula (2-1) can be transformed into the above formula (1-4).
第2補正処理実行部112aは、第2補正処理によって、下記(2-3)式に従って入力画素情報PXi[m]に含まれる緑成分の明度Giを補正する処理を実行する。
The second correction
Go=Xg×(1-V4)+γ1(Gi) (2-3) Go=Xg×(1−V 4 )+γ1(Gi) (2−3)
係数Xgは、緑成分における補正係数である。第2補正処理実行部112aは、係数Xgを下記(2-4)式に従って求める。
The factor Xg is the correction factor for the green component. The second correction
Xg=γ2(Gi)×γ1(MAXi)/γ2(MAXi)-γ1(Gi) (2-4) Xg=γ2(Gi)×γ1(MAXi)/γ2(MAXi)−γ1(Gi) (2-4)
(2-4)式の第1項は、(1-5)式の右辺と同一である。(2-3)式と(2-4)式とから理解されるように、値Vが0に近づくことに応じて、第2実施形態における明度Goは、第1実施形態における明度Goに近づく。一方、値Vが1に近づくことに応じて、第2実施形態における明度Goは、γ1(Gi)に近づく。換言すれば、入力画素情報PXi[m]に含まれる最も高い明度が高くなることに応じて、第2実施形態における明度Goは、γ1(Gi)に近づく。 The first term of equation (2-4) is the same as the right side of equation (1-5). As can be understood from the formulas (2-3) and (2-4), as the value V approaches 0, the brightness Go in the second embodiment approaches the brightness Go in the first embodiment. On the other hand, as the value V approaches 1, the brightness Go in the second embodiment approaches γ1(Gi). In other words, the brightness Go in the second embodiment approaches γ1(Gi) as the highest brightness included in the input pixel information PXi[m] increases.
第2補正処理実行部112aは、第2補正処理によって、下記(2-5)式に従って入力画素情報PXi[m]に含まれる赤成分の明度Riを補正する処理を実行する。
The second correction
Ro=Xr×(1-V4)+γ1(Ri) (2-5) Ro=Xr×(1−V 4 )+γ1(Ri) (2−5)
係数Xrは、赤成分における補正係数である。第2補正処理実行部112aは、係数Xrを下記(2-6)式に従って求める。
The coefficient Xr is a correction coefficient for the red component. The second correction
Xr=γ2(Ri)×γ1(MAXi)/γ2(MAXi)-γ1(Ri) (2-6) Xr=γ2(Ri)×γ1(MAXi)/γ2(MAXi)−γ1(Ri) (2-6)
第2補正処理実行部112aの補正例について、図12を用いて説明する。
An example of correction by the second correction
図12は、第2補正処理実行部112aの補正例を説明するための図である。入力画像情報PDiが示す入力画像に含まれる2つの画素を用いて、第2補正処理実行部112aの補正例を説明する。第1の画素が、c番目の画素であり、第2の画素がd番目の画素であるとする。c及びdは、互いに異なる整数であり、且つ、1以上M以下である。更に、明度Bi[d]は、明度Bi[c]より高い。更に、明度Gi[c]は、明度Gi[d]と同一の値である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a correction example of the second correction
第2実施形態では、入力画素情報PXi[m]に含まれる最も高い明度が高くなることに応じて、第2実施形態における明度Goは、γ1(Gi)に近づく。より具体的な値を用いて説明する。明度Bi[c]を第1ガンマ関数γ1に入力することにより、明度B1[c]が得られる。明度Bi[c]を第2ガンマ関数γ2に入力することにより、明度B2[c]が得られる。明度Gi[c]を第1ガンマ関数γ1に入力することにより、明度G1[c]が得られる。明度Gi[c]を第2ガンマ関数γ2に入力することにより、明度G2[c]が得られる。明度Bi[d]を第1ガンマ関数γ1に入力することにより、明度B1[d]が得られる。明度Bi[d]を第2ガンマ関数γ2に入力することにより、明度B2[d]が得られる。明度Gi[d]を第1ガンマ関数γ1に入力することにより、明度G1[d]が得られる。明度Gi[d]を第2ガンマ関数γ2に入力することにより、明度G2[d]が得られる。明度Gi[d]が明度Gi[c]と同一の値であるため、明度G1[d]は明度G1[c]と同一の値であり、明度G2[d]は明度G2[c]と同一の値である。 In the second embodiment, as the highest lightness included in the input pixel information PXi[m] increases, the lightness Go in the second embodiment approaches γ1(Gi). Description will be made using more specific values. By inputting the brightness Bi[c] into the first gamma function γ1, the brightness B1[c] is obtained. By inputting the brightness Bi[c] into the second gamma function γ2, the brightness B2[c] is obtained. By inputting the brightness Gi[c] into the first gamma function γ1, the brightness G1[c] is obtained. By inputting the brightness Gi[c] into the second gamma function γ2, the brightness G2[c] is obtained. By inputting the brightness Bi[d] into the first gamma function γ1, the brightness B1[d] is obtained. By inputting the brightness Bi[d] into the second gamma function γ2, the brightness B2[d] is obtained. By inputting the brightness Gi[d] into the first gamma function γ1, the brightness G1[d] is obtained. By inputting the brightness Gi[d] into the second gamma function γ2, the brightness G2[d] is obtained. Since the lightness Gi[d] is the same value as the lightness Gi[c], the lightness G1[d] is the same value as the lightness G1[c], and the lightness G2[d] is the same value as the lightness G2[c].
第2補正処理実行部112aは、(2-3)式及び(2-4)式を用いて、出力画素情報PXo[c]に含まれる緑成分の明度Go[c]と、出力画素情報PXo[d]に含まれる緑成分の明度Go[d]とを算出する。明度Go[c]の算出において、(2-3)式における値Vは、Bi[c]/1023である。同様に、明度Go[d]の算出において、(2-3)式における値Vは、Bi[d]/1023である。図12に示すように、明度G1[d]と明度Go[d]との差分ΔLdは、明度G1[c]と明度Go[c]との差分ΔLcよりも小さい。
The second correction
なお、明度Bi[c]が「第1値」の一例である。明度Gi[c]及び明度Gi[d]が「第2値」の一例である。明度Go[c]が「第3値」の一例である。明度Bi[d]が「第4値」の一例である。明度Go[d]が「第5値」の一例である。明度G1[c]及び明度G2[d]が「第6値」の一例である。 Note that the brightness Bi[c] is an example of the "first value". The brightness Gi[c] and the brightness Gi[d] are examples of the "second value". Brightness Go[c] is an example of the “third value”. Brightness Bi[d] is an example of the "fourth value". Brightness Go[d] is an example of the “fifth value”. The brightness G1[c] and the brightness G2[d] are examples of the "sixth value".
2.2.プロジェクター10aの動作
図13は、プロジェクター10aの動作を示すフローチャートである。図13に示すフローチャートは、入力画素情報PXi[m]に含まれる複数の色成分の明度のうち、明度が最も高い明度の色成分が、青成分、緑成分、及び、赤成分のいずれであっても動作する。
2.2. Operation of
ステップS22において、制御回路11aは、通信装置13から入力画像情報PDiを取得する。次に、ステップS24において、制御回路11aは、変数mに1を代入する。そして、ステップS26において、制御回路11aは、入力画素情報PXi[m]の青成分の明度Gi、緑成分の明度Gi、及び、赤成分の明度Riのうち、明度が最も高い色成分の明度MAXiを特定する。
In step S<b>22 , the control circuit 11 a acquires the input image information PDi from the
次に、ステップS28において、制御回路11aは、値V、係数Xb、係数Xg、係数Xrをそれぞれ算出する。具体的には、制御回路11aは、MAXi/1023を値Vとして算出し、(2-2)式に基づいて係数Xbを算出し、(2-4)式に基づいて係数Xgを算出し、(2-6)式に基づいて係数Xrを算出する。 Next, in step S28, the control circuit 11a calculates the value V, the coefficient Xb, the coefficient Xg, and the coefficient Xr. Specifically, the control circuit 11a calculates MAXi/1023 as the value V, calculates the coefficient Xb based on the formula (2-2), calculates the coefficient Xg based on the formula (2-4), and calculates the coefficient Xr based on the formula (2-6).
ステップS28の処理終了後、ステップS30において、制御回路11aは、入力画素情報PXi[m]の青成分の明度Biと、係数Xbと、値Vとを(2-1)式に入力することにより、出力画素情報PXo[m]の青成分の明度Boを算出する。また、ステップS28の後、ステップS32において、制御回路11aは、入力画素情報PXi[m]の緑成分の明度Giと、係数Xgと、値Vとを(2-3)式に入力することにより、出力画素情報PXo[m]の緑成分の明度Goを算出する。また、ステップS28の後、ステップS34において、制御回路11aは、入力画素情報PXi[m]の赤成分の明度Riと、係数Xrと、値Vとを(2-5)式に入力することにより、出力画素情報PXo[m]の赤成分の明度Roを算出する。 After the process of step S28 is completed, in step S30, the control circuit 11a calculates the blue component brightness Bo of the output pixel information PXo[m] by inputting the blue component brightness Bi of the input pixel information PXi[m], the coefficient Xb, and the value V into equation (2-1). After step S28, in step S32, the control circuit 11a calculates the green component brightness Go of the output pixel information PXo[m] by inputting the green component brightness Gi of the input pixel information PXi[m], the coefficient Xg, and the value V into equation (2-3). Further, after step S28, in step S34, the control circuit 11a calculates the red component brightness Ro of the output pixel information PXo[m] by inputting the red component brightness Ri of the input pixel information PXi[m], the coefficient Xr, and the value V into the equation (2-5).
ステップS30、ステップS32、及び、ステップS34の処理終了後、ステップS36において、制御回路11aは、変数mを1追加する。そして、ステップS38において、制御回路11aは、変数mが画素情報PXの個数であるMより大きいか否かを判定する。ステップS38でNoの場合、即ち、変数mがM以下である場合に、制御回路11aは、処理をステップS26に戻す。ステップS38でYesの場合に、ステップS40において、制御回路11aは、出力画像情報PDoを出力する。なお、ステップS40において、制御回路11aは、出力画像情報PDoを出力する前に、記憶回路12に記憶されてた3次元LUTに基づいて、出力画像情報PDoを補正してもよい。ステップS40の処理終了後、制御回路11は、図13に示す一連の処理を終了する。
After the processing of steps S30, S32, and S34 is completed, the control circuit 11a adds 1 to the variable m in step S36. Then, in step S38, the control circuit 11a determines whether or not the variable m is greater than M, which is the number of pieces of pixel information PX. If No in step S38, that is, if the variable m is M or less, the control circuit 11a returns the process to step S26. If Yes in step S38, the control circuit 11a outputs output image information PDo in step S40. In step S40, the control circuit 11a may correct the output image information PDo based on the three-dimensional LUT stored in the
なお、図10に示すフローチャートも、図13に示すフローチャートと同様に、矛盾のない限り、順序を入れ替えてもよい。 As with the flowchart shown in FIG. 13, the order of the flowchart shown in FIG. 10 may be changed as long as there is no contradiction.
2.3.第2実施形態のまとめ
以下、「第1色成分」が青成分であり、「第2色成分」が緑成分であり、「第3色成分」が赤成分であり、「第1明度」が青成分の明度Biであり、「第2明度」が緑成分の明度Giであり、「第3明度」が赤成分の明度Riである例を用いて、第2実施形態のまとめを記載する。
2.3. Summary of Second Embodiment Hereinafter, a summary of the second embodiment will be described using an example in which the “first color component” is the blue component, the “second color component” is the green component, the “third color component” is the red component, the “first brightness” is the brightness Bi of the blue component, the “second brightness” is the brightness Gi of the green component, and the “third brightness” is the brightness Ri of the red component.
図12に示すように、明度G1[d]と明度Go[d]との差分ΔLdは、明度G1[c]と明度Go[c]との差分ΔLcよりも小さい。即ち、第2実施形態では、青成分の明度Bi、緑成分の明度Gi、及び、赤成分の明度Riのうち、最も高い明度が高いことに応じて、最も高い明度以外の明度の補正値が、第1ガンマ関数γ1のみにより補正した値に近づく。 As shown in FIG. 12, the difference ΔLd between the lightness G1[d] and the lightness Go[d] is smaller than the difference ΔLc between the lightness G1[c] and the lightness Go[c]. That is, in the second embodiment, according to the highest brightness among the blue component brightness Bi, the green component brightness Gi, and the red component brightness Ri, the corrected values of the brightnesses other than the highest brightness approach the values corrected only by the first gamma function γ1.
図12に示すように、第1ガンマ関数γ1は、以下に示す2つの特徴がある。第1の特徴は、入力画素情報PXi[m]の明度が最高値である1023付近において、第1ガンマ関数γ1の傾きが、略0であることである。即ち、入力画素情報PXi「m」の明度が最高値付近では、第1ガンマ関数γ1の出力値は、略同一の値である。第2の特徴は、入力画素情報PXi「m」の明度が中程度である512付近から最高値付近までは、最高値付近と比較して、第1ガンマ関数γ1の傾きが大きいことである。仮に、第1実施形態によって明度Giを補正する場合に、明度Biを第1ガンマ関数γ1に入力した値は、(1-5)式に含まれる。従って、明度Biが中程度から最高値付近までは、明度Goの変化が急峻である一方で、明度Biが最高値付近では、明度Goの変化が平坦に近い。従って、元画像では階調の変化が一定である場合であっても、第1実施形態における出力画像Poでは、階調の変化が変動するため、出力画像Poの画質が低下する。 As shown in FIG. 12, the first gamma function γ1 has the following two features. The first feature is that the slope of the first gamma function γ1 is approximately 0 near 1023, which is the maximum lightness value of the input pixel information PXi[m]. That is, when the lightness of the input pixel information PXi"m" is near the maximum value, the output value of the first gamma function γ1 is substantially the same value. The second feature is that the slope of the first gamma function γ1 is greater from the vicinity of 512, where the lightness of the input pixel information PXi“m” is medium, to the vicinity of the maximum value, compared to the vicinity of the maximum value. If the brightness Gi is corrected according to the first embodiment, the value obtained by inputting the brightness Bi to the first gamma function γ1 is included in the formula (1-5). Therefore, the change in the brightness Go is steep from the intermediate level to the vicinity of the maximum value of the brightness Bi, while the change in the brightness Go is almost flat near the maximum value of the brightness Bi. Therefore, even if the change in gradation is constant in the original image, the change in gradation fluctuates in the output image Po according to the first embodiment, resulting in deterioration of the image quality of the output image Po.
第2実施形態では、明度Biが最高値付近である場合であっても、(2-3)式に示すように、値Vによって、(2-3)式の第1項の値が変化する。従って、第2実施形態によれば、第1実施形態と比較して、明度Biが最高値付近であっても明度Goの変化を大きくできる。より詳細には、明度が最高値付近の2つの明度Bi[e]と明度Bi[f]とがあり、明度Bi[f]が明度Bi[e]より高く、明度Gi[e]が明度Gi[f]と同一の値である前提とする。eとfとは、互いに異なる整数であり、1以上M以下の整数である。明度Go[f]は、明度Go[e]と比較して、明度Giを第1ガンマ関数γ1に入力して得られる値に近い値として算出される。以上により、元画像では階調の変化が一定である場合に、第2実施形態における出力画像Poは、第1実施形態と比較して階調の変化が一定に近づくため、出力画像Poの画質を向上できる。 In the second embodiment, even when the brightness Bi is near the maximum value, the value of the first term of the formula (2-3) changes depending on the value V, as shown in the formula (2-3). Therefore, according to the second embodiment, compared with the first embodiment, even if the brightness Bi is near the maximum value, the change in the brightness Go can be increased. More specifically, it is assumed that there are two luminosities Bi[e] and luminosity Bi[f] near the highest luminosity, the luminosity Bi[f] is higher than the luminosity Bi[e], and the luminosity Gi[e] has the same value as the luminosity Gi[f]. e and f are integers different from each other and are integers of 1 or more and M or less. The lightness Go[f] is calculated as a value closer to the value obtained by inputting the lightness Gi into the first gamma function γ1 than the lightness Go[e]. As described above, when the change in gradation is constant in the original image, the output image Po in the second embodiment has a more constant change in gradation than in the first embodiment, so the image quality of the output image Po can be improved.
3.数値例
ディスプレイガンマ関数γd、第1ガンマ関数γ1、第2ガンマ関数γ2、第1実施形態、第2実施形態のそれぞれにおける明度の具体的な数値例について、図14を用いて説明する。
3. Numerical Examples Specific numerical examples of brightness in each of the display gamma function γd, the first gamma function γ1, the second gamma function γ2, the first embodiment, and the second embodiment will be described with reference to FIG.
図14は、補正後の明度の具体例を示す図である。図14では、ある1つの画素を示す入力画素情報PXi[m]の青成分の明度が850であり、緑成分の明度が768であり、赤成分の明度が660である場合の補正例について説明する。なお、第1ガンマ関数γ1又は第2ガンマ関数γ2に明度を入力する場合に得られる値も明度であるが、図14では、複数の色成分の間で比較しやすくするため、出力画素情報PXo[m]が取り得る最高明度に対する、第1ガンマ関数γ1又は第2ガンマ関数γ2に明度を入力する場合に得られる値の割合を記載してある。 FIG. 14 is a diagram showing a specific example of lightness after correction. FIG. 14 illustrates a correction example in which the input pixel information PXi[m] indicating one pixel has a blue component with a brightness of 850, a green component with a brightness of 768, and a red component with a brightness of 660. FIG. Note that the value obtained when the lightness is input to the first gamma function γ1 or the second gamma function γ2 is also lightness, but in FIG. 14, in order to facilitate comparison among a plurality of color components, the ratio of the value obtained when the lightness is input to the first gamma function γ1 or the second gamma function γ2 to the maximum lightness that the output pixel information PXo[m] can take is shown.
図14に示すように、ディスプレイガンマ関数γdに、入力画素情報PXi[m]の青成分の明度、緑成分の明度、赤成分の明度を入力することにより、それぞれ、30%、10%、5%が得られる。第1ガンマ関数γ1に、入力画素情報PXi[m]の青成分の明度、緑成分の明度、赤成分の明度を入力することにより、それぞれ、95%、80%、60%が得られる。第2ガンマ関数γ2に、入力画素情報PXi[m]の青成分の明度、緑成分の明度、赤成分の明度を入力することにより、それぞれ、85%、50%、20%が得られる。第1実施形態によって、入力画素情報PXi[m]の青成分の明度、緑成分の明度、赤成分の明度は、それぞれ、95.0%、55.9%、22.4%に補正される。第2実施形態によって、入力画素情報PXi[m]の青成分の明度、緑成分の明度、赤成分の明度は、それぞれ、95.0%、67.4%、40.3%に補正される。 As shown in FIG. 14, by inputting the brightness of the blue component, the brightness of the green component, and the brightness of the red component of the input pixel information PXi[m] to the display gamma function γd, 30%, 10%, and 5% are obtained, respectively. By inputting the brightness of the blue component, the brightness of the green component, and the brightness of the red component of the input pixel information PXi[m] to the first gamma function γ1, 95%, 80%, and 60% are obtained, respectively. By inputting the brightness of the blue component, the brightness of the green component, and the brightness of the red component of the input pixel information PXi[m] to the second gamma function γ2, 85%, 50%, and 20% are obtained, respectively. According to the first embodiment, the brightness of the blue component, the brightness of the green component, and the brightness of the red component of the input pixel information PXi[m] are corrected to 95.0%, 55.9%, and 22.4%, respectively. According to the second embodiment, the brightness of the blue component, the brightness of the green component, and the brightness of the red component of the input pixel information PXi[m] are corrected to 95.0%, 67.4%, and 40.3%, respectively.
図14に示すように、第1実施形態における補正後の青成分の明度である95%は、第2ガンマ関数γ2による補正後の青成分の明度である85%よりも高い。従って、第1実施形態によれば、明度Biに第2ゲインGa2を乗じる補正処理を実行する態様と比較して、出力画像Poを明るく表示できる。第2実施形態における補正後の青成分の明度も、第1実施形態における補正後の青成分の明度と同一の値であるため、第2実施形態によれば、明度Biに第2ゲインGa2を乗じる補正処理を実行する態様と比較して、出力画像Poを明るく表示できる。図14の数値に基づいた明度比率について、図15を用いて説明する。 As shown in FIG. 14, 95%, which is the brightness of the blue component after correction in the first embodiment, is higher than 85%, which is the brightness of the blue component after correction by the second gamma function γ2. Therefore, according to the first embodiment, the output image Po can be displayed brighter than when the correction process of multiplying the brightness Bi by the second gain Ga2 is executed. Since the lightness of the blue component after correction in the second embodiment is also the same value as the lightness of the blue component after correction in the first embodiment, according to the second embodiment, the output image Po can be displayed brighter than when the correction process is performed by multiplying the lightness Bi by the second gain Ga2. A brightness ratio based on the numerical values in FIG. 14 will be described with reference to FIG.
図15は、図14の数値に基づいた明度比率を示す図である。図15に示すように、ディスプレイガンマ関数γdにおける青成分の明度比率は100%であり、緑成分の明度比率は33%であり、赤成分の明度比率は17%である。第1ガンマ関数γ1における青成分の明度比率は100%であり、緑成分の明度比率は84%であり、赤成分の明度比率は63%である。第2ガンマ関数γ2における青成分の明度比率は100%であり、緑成分の明度比率は59%であり、赤成分の明度比率は24%である。第1実施形態における青成分の明度比率は100%であり、緑成分の明度比率は59%であり、赤成分の明度比率は24%である。第2実施形態における青成分の明度比率は100%であり、緑成分の明度比率は71%であり、赤成分の明度比率は42%である。 FIG. 15 is a diagram showing brightness ratios based on the numerical values in FIG. As shown in FIG. 15, the brightness ratio of the blue component in the display gamma function γd is 100%, the brightness ratio of the green component is 33%, and the brightness ratio of the red component is 17%. The brightness ratio of the blue component in the first gamma function γ1 is 100%, the brightness ratio of the green component is 84%, and the brightness ratio of the red component is 63%. The brightness ratio of the blue component in the second gamma function γ2 is 100%, the brightness ratio of the green component is 59%, and the brightness ratio of the red component is 24%. The brightness ratio of the blue component in the first embodiment is 100%, the brightness ratio of the green component is 59%, and the brightness ratio of the red component is 24%. The lightness ratio of the blue component in the second embodiment is 100%, the lightness ratio of the green component is 71%, and the lightness ratio of the red component is 42%.
図15に示すように、第1実施形態における補正後の緑成分の明度比率である59%は、第1ガンマ関数γ1による補正後の緑成分の明度比率である84%と比較して、ディスプレイガンマ関数γdによる補正後の緑成分の明度比率である33%に近い。第1実施形態によれば、明度Giに第1ゲインGa1を乗じる補正処理を実行する態様と比較して、色の再現性の低下を抑制できる。同様に、第1実施形態における補正後の赤成分の明度比率である24%は、第1ガンマ関数γ1による補正後の赤成分の明度比率である63%と比較して、ディスプレイガンマ関数γdによる補正後の赤成分の明度比率である17%に近い。 As shown in FIG. 15, 59%, which is the brightness ratio of the green component after correction in the first embodiment, is closer to 33%, which is the brightness ratio of the green component after correction by the display gamma function γd, compared to 84%, which is the brightness ratio of the green component after correction by the first gamma function γ1. According to the first embodiment, it is possible to suppress deterioration in color reproducibility compared to a mode in which the correction process of multiplying the lightness Gi by the first gain Ga1 is executed. Similarly, 24%, which is the lightness ratio of the red component after correction in the first embodiment, is closer to 17%, which is the lightness ratio of the red component after correction by the display gamma function γd, compared to 63%, which is the lightness ratio of the red component after correction by the first gamma function γ1.
また、第2実施形態における補正後の緑成分の明度比率である71%は、第1ガンマ関数γ1による補正後の緑成分の明度比率である84%と比較して、ディスプレイガンマ関数γdによる補正後の緑成分の明度比率である33%に近い。第2実施形態によれば、明度Giに第1ゲインGa1を乗じる補正処理を実行する態様と比較して、色の再現性の低下を抑制できる。同様に、第2実施形態における補正後の赤成分の明度比率である42%は、第1ガンマ関数γ1による補正後の赤成分の明度比率である63%と比較して、ディスプレイガンマ関数γdによる補正後の赤成分の明度比率である17%に近い。 Further, 71%, which is the lightness ratio of the green component after correction in the second embodiment, is closer to 33%, which is the lightness ratio of the green component after correction by the display gamma function γd, compared to 84%, which is the lightness ratio of the green component after correction by the first gamma function γ1. According to the second embodiment, it is possible to suppress deterioration in color reproducibility compared to the mode of executing the correction process of multiplying the lightness Gi by the first gain Ga1. Similarly, 42%, which is the lightness ratio of the red component after correction in the second embodiment, is closer to 17%, which is the lightness ratio of the red component after correction by the display gamma function γd, compared to 63%, which is the lightness ratio of the red component after correction by the first gamma function γ1.
上述では、第1実施形態及び第2実施形態によって色の再現性の低下が抑制できることを、明度比率を用いて説明したが、色相及び彩度を用いても説明できる。補正後の画素の色相及び彩度の一方又は両方が、ディスプレイガンマ関数γdによって補正された画素の色相及び彩度の一方又は両方に近づくことに応じて、色の再現性の低下がより抑制できると言える。ある画素の色相は、下記(3-1)式により求められる。(3-1)式により求められる色相の単位は、度数法により示されている。但し、(3-1)式は、ある画素情報PXに含まれる青成分の明度B、緑成分の明度G、赤青成の明度Rのうち、青成分の明度Bが最も高く、緑成分の明度Gが次に高く、赤成分の明度Rが最も低いことを前提とする。 In the above description, the ability to suppress deterioration in color reproducibility according to the first and second embodiments has been described using the lightness ratio, but it can also be described using hue and saturation. It can be said that deterioration in color reproducibility can be further suppressed as one or both of the hue and saturation of the pixel after correction approaches one or both of the hue and saturation of the pixel corrected by the display gamma function γd. The hue of a certain pixel is obtained by the following formula (3-1). The unit of hue obtained by the formula (3-1) is indicated by the frequency method. However, formula (3-1) assumes that among the blue component brightness B, the green component brightness G, and the red/blue component brightness R included in certain pixel information PX, the blue component brightness B is the highest, the green component brightness G is the second highest, and the red component brightness R is the lowest.
但し、Hは、ある画素の色相を示す。また、ある画素の彩度は、下記(3-2)式により求められる。 However, H indicates the hue of a certain pixel. Also, the saturation of a certain pixel is obtained by the following formula (3-2).
S=MAX-MIN/MAX (3-2) S=MAX-MIN/MAX (3-2)
但し、Sは、ある画素の彩度を示す。MAXは、ある画素を示す画素情報PXに含まれる青成分の明度B、緑成分の明度G、赤青成の明度Rのうち、最も高い明度を示す。MINは、ある画素情報PXに含まれる青成分の明度B、緑成分の明度G、赤青成の明度Rのうち、最も低い明度を示す。 However, S indicates the saturation of a certain pixel. MAX indicates the highest lightness among the lightness B of the blue component, the lightness G of the green component, and the lightness R of the red/blue component included in the pixel information PX indicating a certain pixel. MIN indicates the lowest lightness among the lightness B of the blue component, the lightness G of the green component, and the lightness R of the red/blue component included in certain pixel information PX.
出力画素情報PXo[m]が示す画素の色相と元画素情報PXg[m]が示す画素の色相との差分は、第1画素情報PX1が示す画素の色相と元画素情報PXg[m]が示す画素の色相との差分よりも小さい。第1画素情報PX1は、入力画素情報PXi[m]を第1ガンマ関数γ1のみによって補正して得られる情報である。即ち、第1画素情報PX1は、第1ガンマ関数γ1に、明度Bi[m]を入力することによって第1ガンマ補正を青成分に施し、第1ガンマ関数γ1に明度Gi[m]を入力することによって第1ガンマ補正を緑成分に施し、且つ、第1ガンマ関数γ1に明度Ri[m]を入力することによって第1ガンマ補正を赤成分に施す場合に得られる情報である。また、出力画素情報PXo[m]が示す画素の彩度と元画素情報PXg[m]が示す画素の彩度との差分は、第1画素情報PX1が示す画素の彩度と元画素情報PXg[m]が示す画素の彩度との差分よりも小さい。 The difference between the hue of the pixel indicated by the output pixel information PXo[m] and the hue of the pixel indicated by the original pixel information PXg[m] is smaller than the difference between the hue of the pixel indicated by the first pixel information PX1 and the hue of the pixel indicated by the original pixel information PXg[m]. The first pixel information PX1 is information obtained by correcting the input pixel information PXi[m] only by the first gamma function γ1. That is, the first pixel information PX1 is information obtained when the first gamma correction is applied to the blue component by inputting the brightness Bi [m] to the first gamma function γ1, the first gamma correction is applied to the green component by inputting the brightness Gi [m] to the first gamma function γ1, and the first gamma correction is applied to the red component by inputting the brightness Ri [m] to the first gamma function γ1. Also, the difference between the saturation of the pixel indicated by the output pixel information PXo[m] and the saturation of the pixel indicated by the original pixel information PXg[m] is smaller than the difference between the saturation of the pixel indicated by the first pixel information PX1 and the saturation of the pixel indicated by the original pixel information PXg[m].
なお、出力画素情報PXo[m]が示す画素は、入力画素情報PXi[m]に対応しており、「出力画素情報が示す、入力画像のうち一の画素に対応する画素」に相当する。一方の画像のうち第1画素と、他方の画像のうち第2画素とが対応するとは、一方の画像における第1画素の位置と、他方の画像における第2画像の位置とが同一であることを意味する。元画素情報PXg[m]が示す画素は、入力画素情報PXi[m]に対応しており、「第1画像のうち、入力画像のうち一の画素に対応する画素」に相当する。第1画素情報PX1が示す画素は、入力画素情報PXi[m]に対応しており、「第1画素情報が示す、入力画像のうち一の画素に対応する画素」に相当する。 The pixel indicated by the output pixel information PXo[m] corresponds to the input pixel information PXi[m] and corresponds to "the pixel corresponding to one pixel in the input image indicated by the output pixel information". That the first pixel in one image corresponds to the second pixel in the other image means that the position of the first pixel in one image is the same as the position of the second image in the other image. The pixel indicated by the original pixel information PXg[m] corresponds to the input pixel information PXi[m] and corresponds to "a pixel in the first image that corresponds to one pixel in the input image". A pixel indicated by the first pixel information PX1 corresponds to the input pixel information PXi[m], and corresponds to "a pixel corresponding to one pixel in the input image indicated by the first pixel information".
図14に示した数値例に基づいて、(3-1)式を用いて求めた色相、及び、(3-2)式を用いて求めた彩度を、図16を用いて説明する。 Based on the numerical examples shown in FIG. 14, the hue determined using equation (3-1) and the saturation determined using equation (3-2) will be described with reference to FIG.
図16は、色相と彩度との具体例を示す図である。図16に示すように、入力画素情報PXi[m]がディスプレイガンマ関数γdのみによって補正された画素の色相が228度であり、彩度が0.83である。入力画素情報PXi[m]がディスプレイガンマ関数γdのみによって補正された画素が、元画素情報PXg[m]が示す画素に相当する。 FIG. 16 is a diagram showing a specific example of hue and saturation. As shown in FIG. 16, the hue of the pixel obtained by correcting the input pixel information PXi[m] only by the display gamma function γd is 228 degrees and the saturation is 0.83. A pixel obtained by correcting the input pixel information PXi[m] only by the display gamma function γd corresponds to the pixel indicated by the original pixel information PXg[m].
入力画素情報PXi[m]が第1ガンマ関数γ1のみによって補正された第1画素情報PX1の色相は205.7度であり、彩度が0.37である。入力画素情報PXi[m]が第2ガンマ関数γ2のみによって補正された画素の色相が212.3度であり、彩度が0.76である。入力画素情報PXi[m]が第1実施形態によって補正された出力画素情報PXo[m]が示す画素の色相が、212.3度であり、彩度が0.76である。入力画素情報PXi[m]が第2実施形態によって補正された出力画素情報PXo[m]が示す画素の色相が、210.3度であり、彩度が0.58である。 The first pixel information PX1 obtained by correcting the input pixel information PXi[m] only by the first gamma function γ1 has a hue of 205.7 degrees and a saturation of 0.37. A pixel whose input pixel information PXi[m] is corrected only by the second gamma function γ2 has a hue of 212.3 degrees and a saturation of 0.76. The hue of the pixel indicated by the output pixel information PXo[m] obtained by correcting the input pixel information PXi[m] according to the first embodiment is 212.3 degrees and the saturation is 0.76. The hue of the pixel indicated by the output pixel information PXo[m] obtained by correcting the input pixel information PXi[m] according to the second embodiment is 210.3 degrees and the saturation is 0.58.
第1実施形態において、出力画素情報PXo[m]が示す画素の色相と、入力画素情報PXi[m]がディスプレイガンマ関数γdのみによって補正された画素、即ち、元画素情報PXg[m]が示す画素の色相との差分は、|212.3-228|から、15.7度である。なお、|x|は、xの絶対値を意味する。一方、第1画素情報PX1が示す画素の色相と、元画素情報PXg[m]が示す画素の色相との差分は、|205.7-228|から、22.3度である。従って、第1実施形態における出力画素情報PXo[m]が示す画素の色相は、第1画素情報PX1が示す画素の色相と比較して、元画素情報PXg[m]が示す画素の色相に近い。また、出力画素情報PXo[m]が示す画素の彩度と、元画素情報PXg[m]が示す画素の彩度との差分は、|0.76-0.83|から、0.07である。一方、第1画素情報PX1が示す画素の彩度と、元画素情報PXg[m]が示す画素の彩度は、|0.37-0.83|から、0.46である。従って、第1実施形態における出力画素情報PXo[m]が示す画素の彩度は、第1画素情報PX1が示す画素の彩度と比較して、元画素情報PXg[m]が示す画素の彩度に近い。以上により、第1実施形態における出力画素情報PXo[m]が示す画素は、第1画素情報PX1が示す画素と比較して、色相の再現性、及び、彩度の再現性が向上できる。 In the first embodiment, the difference between the hue of the pixel indicated by the output pixel information PXo[m] and the pixel obtained by correcting the input pixel information PXi[m] only by the display gamma function γd, that is, the hue of the pixel indicated by the original pixel information PXg[m] is |212.3-228|, which is 15.7 degrees. |x| means the absolute value of x. On the other hand, the difference between the hue of the pixel indicated by the first pixel information PX1 and the hue of the pixel indicated by the original pixel information PXg[m] is 22.3 degrees from |205.7-228|. Therefore, the hue of the pixel indicated by the output pixel information PXo[m] in the first embodiment is closer to the hue of the pixel indicated by the original pixel information PXg[m] than the hue of the pixel indicated by the first pixel information PX1. Also, the difference between the saturation of the pixel indicated by the output pixel information PXo[m] and the saturation of the pixel indicated by the original pixel information PXg[m] is |0.76−0.83|, which is 0.07. On the other hand, the saturation of the pixel indicated by the first pixel information PX1 and the saturation of the pixel indicated by the original pixel information PXg[m] are |0.37−0.83|, so 0.46. Therefore, the saturation of the pixel indicated by the output pixel information PXo[m] in the first embodiment is closer to the saturation of the pixel indicated by the original pixel information PXg[m] than the saturation of the pixel indicated by the first pixel information PX1. As described above, the pixels indicated by the output pixel information PXo[m] in the first embodiment can have improved hue reproducibility and chroma reproducibility compared to the pixels indicated by the first pixel information PX1.
第2実施形態において、出力画素情報PXo[m]が示す画素の色相と、入力画素情報PXi[m]がディスプレイガンマ関数γdのみによって補正された画素、即ち、元画素情報PXg[m]が示す画素の色相との差分は、|210.3-228|から、17.7度である。従って、第2実施形態における出力画素情報PXo[m]が示す画素の色相は、第1画素情報PX1が示す画素の色相と比較して、元画素情報PXg[m]が示す画素の色相に近い。また、出力画素情報PXo[m]が示す画素の彩度と、元画素情報PXg[m]が示す画素の彩度との差分は、|0.58-0.83|から、0.25である。一方、第1画素情報PX1が示す画素の彩度と、元画素情報PXg[m]が示す画素の彩度は、0.46である。従って、第2実施形態における出力画素情報PXo[m]が示す画素の彩度は、第1画素情報PX1が示す画素の彩度と比較して、元画素情報PXg[m]が示す画素の彩度に近い。以上により、第2実施形態における出力画素情報PXo[m]が示す画素は、第1画素情報PX1が示す画素と比較して、色相の再現性、及び、彩度の再現性が向上できる。 In the second embodiment, the difference between the hue of the pixel indicated by the output pixel information PXo[m] and the pixel obtained by correcting the input pixel information PXi[m] only by the display gamma function γd, that is, the hue of the pixel indicated by the original pixel information PXg[m] is |210.3-228|, which is 17.7 degrees. Therefore, the hue of the pixel indicated by the output pixel information PXo[m] in the second embodiment is closer to the hue of the pixel indicated by the original pixel information PXg[m] than the hue of the pixel indicated by the first pixel information PX1. Also, the difference between the saturation of the pixel indicated by the output pixel information PXo[m] and the saturation of the pixel indicated by the original pixel information PXg[m] is |0.58−0.83|, which is 0.25. On the other hand, the saturation of the pixel indicated by the first pixel information PX1 and the saturation of the pixel indicated by the original pixel information PXg[m] are 0.46. Therefore, the saturation of the pixel indicated by the output pixel information PXo[m] in the second embodiment is closer to the saturation of the pixel indicated by the original pixel information PXg[m] than the saturation of the pixel indicated by the first pixel information PX1. As described above, the pixels indicated by the output pixel information PXo[m] in the second embodiment can have improved hue reproducibility and saturation reproducibility compared to the pixels indicated by the first pixel information PX1.
4.変形例
以上の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲内で適宜に併合され得る。なお、以下に例示する変形例において作用や機能が実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
4. Modifications Each of the above forms can be modified in various ways. Specific modification modes are exemplified below. Two or more aspects arbitrarily selected from the following examples can be combined as appropriate within a mutually consistent range. It should be noted that, in the modifications illustrated below, the reference numerals referred to in the above description will be used for the elements that have the same actions and functions as those of the embodiment, and the detailed description of each will be omitted as appropriate.
4.1.第1変形例
第1実施形態において、第2補正処理は、(1-5)式に示すように、第2ガンマ関数γ2に明度Gi及び明度Biを入力し、且つ、第1ガンマ関数γ1に明度Biを入力することによって第2ガンマ補正を緑成分に施すことを記載したが、これに限らない。例えば、第2補正処理は、明度を変数とする第2ガンマ関数γ2に明度Giを入力することのみによって第2ガンマ補正を緑成分に施してもよい。具体的には、第2補正処理は、下記(4-1)式に従って第2ガンマ補正を緑成分に施す。
4.1. First Modification In the first embodiment, the second correction process is described as inputting the lightness Gi and the lightness Bi into the second gamma function γ2 and the lightness Bi into the first gamma function γ1 as shown in equation (1-5), thereby applying the second gamma correction to the green component. However, this is not the only option. For example, the second correction process may apply the second gamma correction to the green component only by inputting the lightness Gi to the second gamma function γ2 having the lightness as a variable. Specifically, the second correction process applies the second gamma correction to the green component according to the following formula (4-1).
Go=γ2(Gi) (4-1) Go=γ2(Gi) (4-1)
同様に、第2補正処理は、下記(4-1)式に従って第2ガンマ補正を赤成分に施す。 Similarly, the second correction process applies the second gamma correction to the red component according to the following formula (4-1).
Ro=γ2(Ri) (4-2) Ro=γ2(Ri) (4-2)
第1変形例であっても、第1実施形態と同様に、第2補正処理において、第2ガンマ関数γ2を用いて明度Giを補正することにより、明度Giを第1ガンマ関数γ1のみを用いて入力画素情報PXiを補正する態様と比較して、色の再現性の低下を抑制できる。 Even in the first modified example, similarly to the first embodiment, in the second correction process, the second gamma function γ2 is used to correct the lightness Gi, thereby suppressing deterioration in color reproducibility compared to the mode in which only the first gamma function γ1 is used to correct the input pixel information PXi.
4.2.第2変形例
上述した各態様において、第1LUT121は、第1ガンマ関数γ1が取り得る全ての入力値と、この全ての入力値のそれぞれが第1ガンマ関数γ1に入力される場合に得られる出力値との対応関係を示したが、これに限らない。例えば、第1LUT121は、第1ガンマ関数γ1が取り得る全ての入力値のうち一部の入力値と、この一部の入力値のそれぞれが第1ガンマ関数γ1に入力される場合に得られる出力値との対応関係を示してもよい。第1補正処理実行部111は、(1-3)式を算出する場合に、第1LUT121に含まれる一部の入力値のうち、明度Biに一致する値がある場合に、この入力値に対応する出力値を、(1-3)式の出力結果として出力する。一方、第1LUT121の入力値に明度Biに一致する値がない場合に、第1補正処理実行部111は、第1LUT121に含まれる一部の入力値のうち、明度Biに近い値に基づいて補間処理を実行することにより得られる値を、(1-3)式の出力結果として出力する。補間処理は、線形補間又は3次スプライン補間等がある。上述の記載では、第1LUT121について記載したが、第2LUT122についても同様である。
4.2. Second Modification In each aspect described above, the
4.3.第3変形例
上述した各態様において、プロジェクター10が表示可能な最高明度は固定値であるという前提であったが、プロジェクター10が表示可能な最高明度が変動してもよい。制御回路11は、第1ガンマ関数γ1の候補である複数のガンマ関数のうち、第1ガンマ関数γ1を選択してもよい。複数のガンマ関数のそれぞれは、プロジェクター10が表示可能な最高明度が取り得る値に1対1に対応する。
4.3. Third Modification In each aspect described above, it is assumed that the maximum brightness displayable by the
第3変形例の具体的な態様について説明する。例えば、記憶回路12は、第1ガンマ関数γ1の候補である複数のガンマ関数のそれぞれに対応するLUTを記憶する。又は、記憶回路12は、複数のガンマ関数のうちの所定数のガンマ関数のそれぞれに対応するLUTを記憶してもよい。制御回路11は、記憶回路12に記憶されたLUTに対応するガンマ関数以外のガンマ関数が第1ガンマ関数γ1として選択された場合に、選択された第1ガンマ関数γ1を、選択されたガンマ関数又は記憶回路12に記憶されたLUTに基づいて、第1ガンマ関数γ1に対応するLUTを生成する。記憶回路12に記憶されたLUTに基づいて第1ガンマ関数γ1に対応するLUTを生成する場合に、制御回路11は、例えば、記憶回路12に記憶された複数のLUTのうち2つのLUTを選択し、選択した2つのLUTに基づき補間処理を実行することにより、第1ガンマ関数γ1に対応するLUTを生成する。第1ガンマ関数γ1に対応するLUTを生成する場合に、制御回路11は、第1ガンマ関数γ1が取り得る全ての入力値と、この全ての入力値のそれぞれが第1ガンマ関数γ1に入力される場合に得られる出力値との対応関係を示すLUTを生成してもよいし、第1ガンマ関数γ1が取り得る一部の入力値と、この一部の入力値のそれぞれが第1ガンマ関数γ1に入力される場合に得られる出力値との対応関係を示すLUTを生成してもよい。
A specific aspect of the third modification will be described. For example, the
複数のガンマ関数のうち、いずれのガンマ関数を第1ガンマ関数γ1として選択するかについて、以下に示す2つの態様がある。第1の態様において、制御回路11は、プロジェクター10のユーザーの操作に従って、複数のガンマ関数のうち第1ガンマ関数γ1を選択する。第2の態様において、制御回路11は、プロジェクター10が現在表示可能な最高明度を特定し、特定した最高明度に対応するガンマ関数を第1ガンマ関数γ1として選択する。プロジェクター10が現在表示可能な最高明度の特定方法としては、例えば、出力画像Poの焦点位置から特定できる。例えば、プロジェクター10は、フォーカスレンズを有し、フォーカスレンズを出力画像Poの光軸に沿って移動させることにより、出力画像Poの焦点位置を調整する。制御回路11は、フォーカスレンズの位置に基づいて、出力画像Poの焦点位置を特定する。
There are the following two aspects regarding which gamma function to select as the first gamma function γ1 from among the plurality of gamma functions. In the first mode, the
4.4.第4変形例
上述した各態様において、入力画像情報PDiをプロジェクター10に提供する装置は、デジタルカメラ20に限らず、PC、又は、スマートフォン等でもよい。PCは、Personal Computerの略称である。
4.4. Fourth Modification In each aspect described above, the device that provides the input image information PDi to the
4.5.第5変形例
上述した各態様において、入力画像情報PDiは、HDR10に準拠することを記載したが、これに限らない。例えば、入力画像情報PDiは、HDR10+に準拠してもよいし、SDRに準拠してもよい。SDRは、Standard Dynamic Rangeの略語である。
4.5. Fifth Modification In each aspect described above, it was described that the input image information PDi conforms to HDR10, but the present invention is not limited to this. For example, the input image information PDi may conform to HDR10+ or may conform to SDR. SDR is an abbreviation for Standard Dynamic Range.
4.6.第6変形例
上述の各態様における投射装置18では、光変調装置として液晶ライトバルブ182が用いられたが、光変調装置は液晶ライトバルブ182に限らず適宜変更可能である。例えば、光変調装置は、3枚の反射型の液晶パネルを用いた構成であってもよい。また、光変調装置は、1枚の液晶パネルを用いた方式、3枚のデジタルミラーデバイスを用いた方式、1枚のデジタルミラーデバイスを用いた方式等の構成であってもよい。光変調装置として1枚のみの液晶パネル又はデジタルミラーデバイスが用いられる場合には、色分離光学系や色合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネル及びデジタルミラーデバイス以外にも、光源が発する光を変調可能な構成は、光変調装置として採用できる。
4.6. Sixth Modification Although the liquid crystal light valve 182 is used as the light modulation device in the
4.7.第7変形例
上述の各態様において、プロジェクター10が「表示装置」の一例であったが、これに限らない。例えば、表示装置の他の例として、有機ELディスプレイ、又は、液晶ディスプレイでもよい。ELは、Electro Luminescenceの略語である。
4.7. Seventh Modification In each aspect described above, the
また、上述の各態様において、制御回路11が制御プログラムを実行することによって実現される要素の全部又は一部は、例えばFPGA又はASIC等の電子回路によりハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現されてもよい。FPGAは、Field Programmable Gate Arrayの略語である。ASICは、Application Specific ICの略語である。
In each aspect described above, all or part of the elements realized by the
1…表示システム、10,10a…プロジェクター、11,11a…制御回路、12…記憶回路、13…通信装置、16…入力装置、18…投射装置、19…バス、20…デジタルカメラ、21…制御回路、22…記憶回路、23…通信装置、26…入力装置、27…出力装置、28…受光装置、29…バス、111,111a…第1補正処理実行部、112,112a…第2補正処理実行部、113…投射制御部、121…第1LUT、122…第1LUT、181…光源、181a…光源部、181b…リフレクター、182,182B,182G,182R…液晶ライトバルブ、182a…画素領域、182p…画素、183…レンズ、184…ライトバルブ駆動部、401,801…グラフ、B,B1,B2,Bd,Bi,Bo,G,G1,G2…明度、Ga1…第1ゲイン、Ga2…第2ゲイン、Gd,Gi,Go,Lg1,Lg2,LgMAX,MAXi,R,R2,Ri…明度、PDg…元画像情報、PDi…入力画像情報、PDo…出力画像情報、PX…画素情報、PX1…第1画素情報、PXg…元画素情報、PXi…入力画素情報、PXo…出力画素情報、Po…出力画像、SC…投射面、TN1,TN2,TN3,TN4…階調、Xb,Xg,Xr…係数、g1…第1ガンマ特性、g2…第2ガンマ特性、gc…カメラガンマ特性、gd…ディスプレイガンマ特性、ΔLa,ΔLb,ΔLc,ΔLd,ΔLia,ΔLib…差分、γ…係数、γ1…第1ガンマ関数、γ2…第2ガンマ関数、γc…カメラガンマ関数、γd…ディスプレイガンマ関数。 Reference Signs List 1 display system 10, 10a projector 11, 11a control circuit 12 storage circuit 13 communication device 16 input device 18 projection device 19 bus 20 digital camera 21 control circuit 22 storage circuit 23 communication device 26 input device 27 output device 28 light receiving device 29 bus 111, 111a first correction processing execution unit 112, 112a second correction processing execution unit 113 projection control unit 121 first LUT 122 first LUT 181 light source 181a light source unit 181b reflector 182, 182B, 182G, 182R liquid crystal light valve 182a pixel area 182p pixel 183 lens 184 light valve driving unit 401, 80 1 Graph B, B1, B2, Bd, Bi, Bo, G, G1, G2 Brightness Ga1 First gain Ga2 Second gain Gd, Gi, Go, Lg1, Lg2, LgMAX, MAXi, R, R2, Ri Brightness PDg Original image information PDi Input image information PDo Output image information PX Pixel information PX1 First pixel information PX g... original pixel information, PXi... input pixel information, PXo... output pixel information, Po... output image, SC... projection surface, TN1, TN2, TN3, TN4... gradation, Xb, Xg, Xr... coefficient, g1... first gamma characteristic, g2... second gamma characteristic, gc... camera gamma characteristic, gd... display gamma characteristic, ΔLa, ΔLb, ΔLc, ΔLd, ΔLia, ΔLib... difference, γ... coefficient, γ1: first gamma function, γ2: second gamma function, γc: camera gamma function, γd: display gamma function.
Claims (10)
前記複数の色成分のうち前記第1色成分とは異なる第2色成分の第2明度に前記第1ゲインより小さい第2ゲインを乗じる第2補正処理を実行することと、
前記入力画素情報に前記第1補正処理及び前記第2補正処理を実行することによって得られる出力画素情報を用いて出力画像を表示することと、を含む、
表示方法。 executing a first correction process of multiplying a first lightness, which is the lightness of a first color component having the highest lightness among a plurality of color components included in input pixel information indicating one pixel in an input image composed of a plurality of pixels, by a first gain;
executing a second correction process of multiplying a second lightness of a second color component different from the first color component among the plurality of color components by a second gain smaller than the first gain;
displaying an output image using output pixel information obtained by performing the first correction process and the second correction process on the input pixel information;
Display method.
前記第2補正処理は、明度を変数とする第2補正関数に前記第2明度を入力することによって第2ガンマ補正を前記第2色成分に施すことを含み、
前記第1補正関数及び前記第2補正関数に同一の明度が入力された場合に、前記第1補正関数から出力される明度は、前記第2補正関数から出力される明度よりも高い、
請求項1に記載の表示方法。 The first correction process includes applying a first gamma correction to the first color component by inputting the first lightness into a first correction function having lightness as a variable;
The second correction process includes applying a second gamma correction to the second color component by inputting the second lightness into a second correction function having lightness as a variable;
When the same brightness is input to the first correction function and the second correction function, the brightness output from the first correction function is higher than the brightness output from the second correction function.
The display method according to claim 1.
前記第2補正関数に前記第2明度が入力されることによって出力される明度をγ2Bとし、前記補正後の第1明度をγ1Aとし、前記第2補正関数に前記第1明度が入力されることによって出力される明度をγ2Aとし、補正後の第2明度をL2とすると、前記第2補正処理は、下記(1)式により前記補正後の第2明度を出力する、
L2=γ2B×γ1A/γ2A (1)
請求項2に記載の表示方法。 The first correction process includes outputting the corrected first lightness by inputting the first lightness into the first correction function,
Let γ2B be the lightness output by inputting the second lightness to the second correction function, γ1A be the first lightness after correction, γ2A be the lightness output by inputting the first lightness to the second correction function, and L2 be the second lightness after correction.
L2=γ2B×γ1A/γ2A (1)
The display method according to claim 2.
前記第2補正処理は、明度を変数とする第2補正関数に前記第1明度及び前記第2明度を入力することによって第2ガンマ補正を前記第2色成分に施すことを含み、
前記第2補正関数は、
前記第1補正関数に前記第1明度を入力することによって得られる値を係数に含み、
前記第2補正処理は、
前記第1明度が第1値であり、且つ、前記第2明度が第2値である場合に、前記第2値を第3値に補正し、
前記第1明度が前記第1値より大きい第4値であり、且つ、前記第2明度が前記第2値である場合に、前記第2値を第5値に補正し、
前記第1補正関数は、前記第2明度が第2値である場合に、前記第2値を第6値に補正し、
前記第5値と前記第6値との差分は、前記第3値と前記第6値との差分よりも小さい、
請求項1に記載の表示方法。 The first correction process includes applying a first gamma correction to the first color component by inputting the first lightness into a first correction function having lightness as a variable;
The second correction process includes applying a second gamma correction to the second color component by inputting the first lightness and the second lightness into a second correction function having lightness as a variable;
The second correction function is
including a value obtained by inputting the first lightness into the first correction function as a coefficient;
The second correction process includes
correcting the second value to a third value when the first lightness is a first value and the second lightness is a second value;
correcting the second value to a fifth value when the first lightness is a fourth value greater than the first value and the second lightness is the second value;
The first correction function corrects the second value to a sixth value when the second lightness is a second value,
the difference between the fifth value and the sixth value is smaller than the difference between the third value and the sixth value;
The display method according to claim 1.
前記第2ゲインは、前記第2明度を前記第1補正処理によって補正する場合のゲインと、前記第3補正関数の逆関数に前記第2明度を入力した場合のゲインとの間である、
請求項1から4のいずれか1項に記載の表示方法。 wherein the input image is an image obtained by correcting the first image with a third correction function having the lightness of the first image before correction as a variable;
The second gain is between the gain when the second lightness is corrected by the first correction process and the gain when the second lightness is input to the inverse function of the third correction function,
The display method according to any one of claims 1 to 4.
前記第3色成分の第3明度に、前記第2補正処理を実行することを更に含む、
請求項1から5のいずれか1項に記載の表示方法。 the plurality of color components are the first color component, the second color component, and the third color component;
further comprising performing the second correction process on a third lightness of the third color component;
The display method according to any one of claims 1 to 5.
前記第2補正処理は、前記第1補正関数に前記第1明度を入力することによって得られる値を係数に含み、且つ、明度を変数とする第2補正関数に前記第1明度及び前記第2明度を入力することによって第2ガンマ補正を前記第2色成分に施すことを含み、
前記第1補正関数は、
前記第1明度が第7値である場合に、前記第7値を第8値に補正し、
前記第1明度が第9値である場合に、前記第9値を第10値に補正し、
前記第2補正関数は、
前記第2明度が第11値である場合に、前記第11値を第12値に補正し、
前記第2明度が第13値である場合に、前記第13値を第14値に補正し、
前記第7値と前記第11値との差分が前記第9値と前記第13値との差分より大きい場合に、前記第8値と前記第12値との差分が前記第10値と前記第14値との差分よりも大きい、
請求項1に記載の表示方法。 The first correction process includes applying a first gamma correction to the first color component by inputting the first lightness into a first correction function having lightness as a variable;
The second correction process includes applying a second gamma correction to the second color component by inputting the first lightness and the second lightness to a second correction function in which a value obtained by inputting the first lightness to the first correction function is included as a coefficient, and the lightness is a variable;
The first correction function is
when the first lightness is the seventh value, correcting the seventh value to the eighth value;
when the first lightness is the ninth value, correcting the ninth value to the tenth value;
The second correction function is
when the second lightness is the eleventh value, correcting the eleventh value to the twelfth value;
correcting the thirteenth value to a fourteenth value when the second lightness is the thirteenth value;
when the difference between the seventh value and the eleventh value is greater than the difference between the ninth value and the thirteenth value, the difference between the eighth value and the twelfth value is greater than the difference between the tenth value and the fourteenth value;
The display method according to claim 1.
前記入力画素情報は、前記第1明度を示す情報と、前記第2明度を示す情報と、前記第3色成分の第3明度を示す情報とを有し、
前記入力画像は、補正前の第1画像の明度を変数とする第3補正関数によって前記第1画像を補正することによって得られる画像であり、
前記出力画素情報が示す前記一の画素に対応する画素の色相と前記第1画像のうち前記一の画素に対応する画素の色相との差分は、第1画素情報が示す前記一の画素に対応する画素の色相と前記第1画像のうちの前記一の画素に対応する画素の色相との差分よりも小さく、
前記第1画素情報は、前記第1補正関数に前記第1明度を入力することによって前記第1ガンマ補正を前記第1色成分に施し、前記第1補正関数に前記第2明度を入力することによって前記第1ガンマ補正を前記第2色成分に施し、且つ、前記第1補正関数に前記第3明度を入力することによって前記第1ガンマ補正を前記第3色成分に施す場合に得られる情報である、
請求項2から4のいずれか1項に記載の表示方法。 the plurality of color components are the first color component, the second color component, and the third color component;
the input pixel information includes information indicating the first lightness, information indicating the second lightness, and information indicating the third lightness of the third color component;
wherein the input image is an image obtained by correcting the first image with a third correction function having the lightness of the first image before correction as a variable;
the difference between the hue of the pixel corresponding to the one pixel indicated by the output pixel information and the hue of the pixel corresponding to the one pixel in the first image is smaller than the difference between the hue of the pixel corresponding to the one pixel indicated by the first pixel information and the hue of the pixel corresponding to the one pixel in the first image;
The first pixel information is information obtained when the first gamma correction is applied to the first color component by inputting the first lightness to the first correction function, the first gamma correction is applied to the second color component by inputting the second lightness to the first correction function, and the first gamma correction is applied to the third color component by inputting the third lightness to the first correction function.
The display method according to any one of claims 2 to 4.
前記入力画素情報は、前記第1明度を示す情報と、前記第2明度を示す情報と、前記第3色成分の第3明度を示す情報とを有し、
前記入力画像は、補正前の第1画像の明度を変数とする第3補正関数によって前記第1画像を補正することによって得られる画像であり、
前記出力画素情報が示す前記一の画素に対応する画素の彩度と前記第1画像のうち前記一の画素に対応する画素の彩度との差分は、第1画素情報が示す前記一の画素に対応する画素の彩度と前記第1画像のうち前記一の画素に対応する画素の彩度との差分よりも小さく、
前記第1画素情報は、前記第1補正関数に前記第1明度を入力することによって前記第1ガンマ補正を前記第1色成分に施し、前記第1補正関数に前記第2明度を入力することによって前記第1ガンマ補正を前記第2色成分に施し、且つ、前記第1補正関数に前記第3明度を入力することによって前記第1ガンマ補正を前記第3色成分に施す場合に得られる情報である、
請求項2から4のいずれか1項に記載の表示方法。 the plurality of color components are the first color component, the second color component, and the third color component;
the input pixel information includes information indicating the first lightness, information indicating the second lightness, and information indicating the third lightness of the third color component;
wherein the input image is an image obtained by correcting the first image with a third correction function having the lightness of the first image before correction as a variable;
the difference between the saturation of the pixel corresponding to the one pixel indicated by the output pixel information and the saturation of the pixel corresponding to the one pixel in the first image is smaller than the difference between the saturation of the pixel corresponding to the one pixel indicated by the first pixel information and the saturation of the pixel corresponding to the one pixel in the first image;
The first pixel information is information obtained when the first gamma correction is applied to the first color component by inputting the first lightness to the first correction function, the first gamma correction is applied to the second color component by inputting the second lightness to the first correction function, and the first gamma correction is applied to the third color component by inputting the third lightness to the first correction function.
The display method according to any one of claims 2 to 4.
前記光学装置を制御する制御回路と、を含み、
前記制御回路は、
複数の画素から構成される入力画像のうち、一の画素を示す入力画素情報に含まれる複数の色成分のうち明度が最も高い第1色成分の明度である第1明度に第1ゲインを乗じる第1補正処理を実行することと、
前記複数の色成分のうち前記第1色成分とは異なる第2色成分の第2明度に前記第1ゲインより小さい第2ゲインを乗じる第2補正処理を実行することと、
前記入力画素情報に前記第1補正処理及び前記第2補正処理を実行することによって得られる出力画素情報を用いて出力画像を前記光学装置に表示させることと、を実行する、
表示装置。 an optical device;
a control circuit that controls the optical device;
The control circuit is
executing a first correction process of multiplying a first lightness, which is the lightness of a first color component having the highest lightness among a plurality of color components included in input pixel information indicating one pixel in an input image composed of a plurality of pixels, by a first gain;
executing a second correction process of multiplying a second lightness of a second color component different from the first color component among the plurality of color components by a second gain smaller than the first gain;
causing the optical device to display an output image using output pixel information obtained by performing the first correction process and the second correction process on the input pixel information;
display device.
Priority Applications (1)
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