JP6477955B1 - 映像信号変換装置、映像信号変換方法、及び映像信号変換プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】光の散乱の程度を考慮して、白内障者が見る映像を晴眼者が見る映像に近付けることができる映像信号変換装置を提供する。
【解決手段】映像信号変換装置１はＲＧＢ変換部１１を備える。ＲＧＢ変換部１１は、３原色の入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎそれぞれの階調を、変換テーブルまたは変換式に基づいて変換して出力Ｒ信号Ｒｏｕｔ、出力Ｇ信号Ｇｏｕｔ、及び出力Ｂ信号Ｂｏｕｔを生成する。ＲＧＢ変換部１１は、光の散乱の程度を含む白内障の程度を指定する白内障程度指定信号によって光の散乱がある白内障であることが指定されたとき、階調を変換しないリニアな特性を基準として、最小階調から最大階調未満の所定の中間階調までの範囲で、入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調を減少させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、白内障者が見る映像を晴眼者が見る映像に近付けることができる映像信号変換装置、映像信号変換方法、及び映像信号変換プログラムに関する。

人の眼球における水晶体はたんぱく質で組織されており、加齢その他の要因によりたんぱく質が変性して混濁することがある。水晶体の混濁が進行する疾患は白内障と称される。水晶体のたんぱく質が混濁すると、水晶体を透過する光の割合（分光透過率）は人が色を認識できる可視光波長領域で一様に減衰するのではなく、短波長域で大きく減衰する。このため、白内障者は青色の色知覚が低下することから、テレビジョン受像機等に表示された映像を、黄色を帯びた状態で視認する。

特許文献１〜４には、白内障者が見る映像を晴眼者が見る映像に近付けるために、映像信号の輝度または色を補正する映像信号変換装置が記載されている。

特開２００１−２５１６４１号公報 特開２００９−２５７６１号公報 国際公開第２０１６／０１７０８１号 特開２０１７−８５４６１号公報

白内障者には、水晶体の混濁に起因する光の散乱がある白内障者と、光の散乱がない白内障者とが存在する。従って、光の散乱の有無を考慮しないと、白内障者が見る映像を晴眼者が見る映像に近付けることはできない。

本発明は、光の散乱の程度を考慮して、白内障者が見る映像を晴眼者が見る映像に近付けることができる映像信号変換装置、映像信号変換方法、及び映像信号変換プログラムを提供することを目的とする。

本発明は、３原色の入力Ｒ信号、入力Ｇ信号、及び入力Ｂ信号それぞれの階調を、変換テーブルまたは変換式に基づいて変換して出力Ｒ信号、出力Ｇ信号、及び出力Ｂ信号を生成するＲＧＢ変換部を備え、前記ＲＧＢ変換部は、光の散乱の程度を含む白内障の程度を指定する白内障程度指定信号によって光の散乱がある白内障であることが指定されたとき、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調に対して前記出力Ｒ信号、前記出力Ｇ信号、及び前記出力Ｂ信号の階調を変換しないリニアな特性を基準として、最小階調から最大階調未満の所定の中間階調までの範囲で、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を減少させる映像信号変換装置を提供する。

本発明は、光の散乱の程度を含む白内障の程度を指定する白内障程度指定信号を受信し、前記白内障程度指定信号によって光の散乱がある白内障であることが指定されたとき、３原色の入力Ｒ信号、入力Ｇ信号、及び入力Ｂ信号の階調に対して出力Ｒ信号、出力Ｇ信号、及び出力Ｂ信号の階調を変換しないリニアな特性を基準として、最小階調から最大階調未満の所定の中間階調までの範囲で、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を減少させて、出力Ｒ信号、出力Ｇ信号、及び出力Ｂ信号を生成する映像信号変換方法を提供する。

本発明は、コンピュータに、光の散乱の程度を含む白内障の程度を指定する白内障程度指定信号を受信する受信ステップと、前記白内障程度指定信号によって光の散乱がある白内障であることが指定されたとき、３原色の入力Ｒ信号、入力Ｇ信号、及び入力Ｂ信号の階調に対して出力Ｒ信号、出力Ｇ信号、及び出力Ｂ信号の階調を変換しないリニアな特性を基準として、最小階調から最大階調未満の所定の中間階調までの範囲で、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を減少させて、出力Ｒ信号、出力Ｇ信号、及び出力Ｂ信号を生成する生成ステップとを実行させる映像信号変換プログラムを提供する。

本発明の映像信号変換装置、映像信号変換方法、及び映像信号変換プログラムによれば、光の散乱の程度を考慮して、白内障者が見る映像を晴眼者が見る映像に近付けることができる。

一実施形態の映像信号変換装置を示すブロック図である。 図１における変換テーブル保持部１３が備える変換テーブルを示すブロック図である。 軽度白内障者用Ｒ信号変換テーブルによる変換特性を示す特性図である。 軽度白内障者用Ｇ信号変換テーブルによる変換特性を示す特性図である。 軽度白内障者用Ｂ信号変換テーブルによる変換特性を示す特性図である。 中度白内障者用Ｒ信号変換テーブルによる変換特性を示す特性図である。 中度白内障者用Ｇ信号変換テーブルによる変換特性を示す特性図である。 中度白内障者用Ｂ信号変換テーブルによる変換特性を示す特性図である。 重度白内障者用Ｒ信号変換テーブルによる変換特性を示す特性図である。 重度白内障者用Ｇ信号変換テーブルによる変換特性を示す特性図である。 重度白内障者用Ｂ信号変換テーブルによる変換特性を示す特性図である。 一実施形態の映像信号変換プログラムを実行するコンピュータの構成例を示すブロック図である。 一実施形態の映像信号変換装置の動作、一実施形態の映像信号変換方法及び映像信号変換プログラムで実行される処理を示すフローチャートである。

以下、一実施形態の映像信号変換装置、映像信号変換方法、及び映像信号変換プログラムについて、添付図面を参照して説明する。

図１において、一実施形態の映像信号変換装置１には、映像信号として、３原色のＲ（赤）信号Ｒｉｎ、Ｇ（緑）信号Ｇｉｎ、及びＢ（青）信号Ｂｉｎが入力される。映像信号は動画像信号であってもよいし、静止画信号であってもよい。映像信号変換装置１は、ＲＧＢ変換部１１及び変換テーブル保持部１３を備える。ＲＧＢ変換部１１は、補間変換部１２を備える。ＲＧＢ変換部１１が補間変換部１２を備えることは必須ではないが、補間変換部１２を備える方が好ましい。

ＲＧＢ変換部１１は、変換テーブル保持部１３に保持された変換テーブルに基づいて、入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調を変換して、出力Ｒ信号Ｒｏｕｔ、出力Ｇ信号Ｇｏｕｔ、及び出力Ｂ信号Ｂｏｕｔを生成する。出力Ｒ信号Ｒｏｕｔ、出力Ｇ信号Ｇｏｕｔ、及び出力Ｂ信号Ｂｏｕｔは、テレビジョン受像機またはモニタ装置等の任意の表示装置３に供給されて、映像が表示される。

表示装置３に表示される映像を見る白内障者は、操作部２を操作して、自分自身の白内障の程度を選択する。操作部２は、白内障の程度を示す白内障程度指定信号をＲＧＢ変換部１１に供給する。ＲＧＢ変換部１１は白内障程度指定信号を受信する。白内障の程度には、白内障の進行の程度の他に光の散乱の程度が含まれる。光の散乱の程度とは光の散乱が“ある”及び“なし”の２段階であってもよい。白内障程度指定信号は、白内障の程度に加えて光の散乱の程度を指定する信号である。以下、光の散乱の程度を２段階とする。

後述するように、変換テーブル保持部１３は、光の散乱の有無に応じて、白内障の程度ごとに変換テーブルを保持している。ＲＧＢ変換部１１は、白内障程度指定信号によって指定された光の散乱の有無及び白内障の程度に応じて変換テーブルを選択する。ＲＧＢ変換部１１は、選択した変換テーブルに基づいて、入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎを出力Ｒ信号Ｒｏｕｔ、出力Ｇ信号Ｇｏｕｔ、及び出力Ｂ信号Ｂｏｕｔに変換する。

変換テーブル保持部１３の代わりに、後述する変換テーブルによる変換特性のように、入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎを出力Ｒ信号Ｒｏｕｔ、出力Ｇ信号Ｇｏｕｔ、及び出力Ｂ信号Ｂｏｕｔに変換する変換式を保持する変換式保持部を設けてもよい。この場合、ＲＧＢ変換部１１は、白内障程度指定信号によって指定された光の散乱の有無及び白内障の程度に応じて変換式を選択する。ＲＧＢ変換部１１は、選択した変換式に基づいて、入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎを出力Ｒ信号Ｒｏｕｔ、出力Ｇ信号Ｇｏｕｔ、及び出力Ｂ信号Ｂｏｕｔに変換する。

図１においては、映像信号変換装置１を表示装置３の外部に設けているが、映像信号変換装置１を表示装置３に内蔵させてもよい。また、映像信号変換装置１が変換テーブル保持部１３を備えるが、映像信号変換装置１の外部に設けられた記憶装置が変換テーブルまたは変換式を記憶していてもよい。この場合、ＲＧＢ変換部１１が記憶装置より変換テーブルまたは変換式を読み出して、入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調を変換すればよい。外部の記憶装置は、映像信号変換装置１とインターネット等のネットワークによって接続されたサーバであってもよい。

図２に示すように、変換テーブル保持部１３は、光の散乱がない白内障者用の散乱なし白内障者用変換テーブルと、光の散乱がある白内障者の散乱あり白内障者用変換テーブルとを保持している。

散乱なし白内障者用変換テーブルは、軽度白内障者用Ｒ信号変換テーブルＴＲ０１、軽度白内障者用Ｇ信号変換テーブルＴＧ０１、軽度白内障者用Ｂ信号変換テーブルＴＢ０１を含む。散乱なし白内障者用変換テーブルは、中度白内障者用Ｒ信号変換テーブルＴＲ０２、中度白内障者用Ｇ信号変換テーブルＴＧ０２、中度白内障者用Ｂ信号変換テーブルＴＢ０２を含む。散乱なし白内障者用変換テーブルは、重度白内障者用Ｒ信号変換テーブルＴＲ０３、重度白内障者用Ｇ信号変換テーブルＴＧ０３、重度白内障者用Ｂ信号変換テーブルＴＢ０３を含む。

以下、軽度白内障者用Ｒ信号変換テーブルＴＲ０１、軽度白内障者用Ｇ信号変換テーブルＴＧ０１、軽度白内障者用Ｂ信号変換テーブルＴＢ０１を、それぞれ、変換テーブルＴＲ０１、ＴＧ０１、ＴＢ０１と略記する。中度白内障者用Ｒ信号変換テーブルＴＲ０２、中度白内障者用Ｇ信号変換テーブルＴＧ０２、中度白内障者用Ｂ信号変換テーブルＴＢ０２を、それぞれ、変換テーブルＴＲ０２、ＴＧ０２、ＴＢ０２と略記する。重度白内障者用Ｒ信号変換テーブルＴＲ０３、重度白内障者用Ｇ信号変換テーブルＴＧ０３、重度白内障者用Ｂ信号変換テーブルＴＢ０３を、それぞれ、変換テーブルＴＲ０３、ＴＧ０３、ＴＢ０３と略記する。

散乱あり白内障者用変換テーブルは、軽度白内障者用Ｒ信号変換テーブルＴＲ１１、軽度白内障者用Ｇ信号変換テーブルＴＧ１１、軽度白内障者用Ｂ信号変換テーブルＴＢ１１を含む。散乱あり白内障者用変換テーブルは、中度白内障者用Ｒ信号変換テーブルＴＲ１２、中度白内障者用Ｇ信号変換テーブルＴＧ１２、中度白内障者用Ｂ信号変換テーブルＴＢ１２を含む。散乱あり白内障者用変換テーブルは、重度白内障者用Ｒ信号変換テーブルＴＲ１３、重度白内障者用Ｇ信号変換テーブルＴＧ１３、重度白内障者用Ｂ信号変換テーブルＴＢ１３を含む。

以下、軽度白内障者用Ｒ信号変換テーブルＴＲ１１、軽度白内障者用Ｇ信号変換テーブルＴＧ１１、軽度白内障者用Ｂ信号変換テーブルＴＢ１１を、それぞれ、変換テーブルＴＲ１１、ＴＧ１１、ＴＢ１１と略記する。中度白内障者用Ｒ信号変換テーブルＴＲ１２、中度白内障者用Ｇ信号変換テーブルＴＧ１２、中度白内障者用Ｂ信号変換テーブルＴＢ１２を、それぞれ、変換テーブルＴＲ１２、ＴＧ１２、ＴＢ１２と略記する。重度白内障者用Ｒ信号変換テーブルＴＲ１３、重度白内障者用Ｇ信号変換テーブルＴＧ１３、重度白内障者用Ｂ信号変換テーブルＴＢ１３を、それぞれ、変換テーブルＴＲ１３、ＴＧ１３、ＴＢ１３と略記する。

ここでは、白内障の程度を軽度、中度、重度の３段階に分けて、それぞれの変換テーブルを設定しているが、白内障の程度を軽度及び重度の２段階に分けてもよく、４段階以上に分けてもよい。さらに、白内障の程度を１つのみとし、単に散乱の有無によって変換テーブルを異ならせてもよい。勿論、白内障の程度を２段階以上に分けて変換テーブルを設定することが好ましい。

図３〜図１１を用いて、各変換テーブルによる変換特性を説明する。入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎが８ビットである場合を例とする。

図３〜図５は、軽度白内障者用ＲＧＢ信号変換テーブルによる変換特性を示す。図３に示す一点鎖線は変換テーブルＴＲ０１によるＲ信号の変換特性、破線は変換テーブルＴＲ１１によるＲ信号の変換特性を示している。入力Ｒ信号Ｒｉｎを変換テーブルＴＲ０１及びＴＲ１１によって変換した出力Ｒ信号Ｒｏｕｔはそれぞれ式（１）及び（２）で表される。

Ｒｏｕｔ＝-0.0009×Ｒｉｎ^２＋1.2579×Ｒｉｎ−2.1774 …（１）
Ｒｏｕｔ＝0.0016×Ｒｉｎ^２＋0.6353×Ｒｉｎ−7.2819 …（２）

軽度で散乱なしの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、一点鎖線で示すように、入力Ｒ信号Ｒｉｎの最小階調である階調０から最大階調である階調２５５の全体で非変換のリニアな特性よりもＲ信号の階調を増大させる。式（１）で示す変換特性は、入力Ｒ信号Ｒｉｎの階調０〜６４、６４〜１２７、１２７〜１９１において１を超える傾きを有しており、階調１９１〜２５５において１未満の傾きを有している。

一方、軽度で散乱ありの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、破線で示すように、入力Ｒ信号Ｒｉｎの階調０〜２５５の全体で非変換のリニアな特性よりもＲ信号の階調を減少させる。式（２）で示す変換特性は、入力Ｒ信号Ｒｉｎの階調０〜６４において１を大きく下回る傾きを有し、階調６４〜１２７、１２７〜１９１、１９１〜２５５において１を超える傾きを有している。

ここでは、白内障者を光の散乱がない白内障者と光の散乱がある白内障者とに分けているが、散乱の程度が中間の白内障者も存在する。そこで、散乱の程度を３段階以上とする場合には、補間変換部１２は、式（１）で示す変換特性と式（２）で示す変換特性との間の変換特性を補間することによって生成することが好ましい。補間変換部１２は、補間によって生成した変換特性に基づいて、入力Ｒ信号Ｒｉｎを出力Ｒ信号Ｒｏｕｔに変換する。補間変換部１２は、散乱の程度に応じて、入力Ｒ信号Ｒｉｎを式（１）で示す変換特性と式（２）で示す変換特性との間に位置する出力Ｒ信号Ｒｏｕｔに変換すればよい。

図４に示す一点鎖線は変換テーブルＴＧ０１によるＧ信号の変換特性、破線は変換テーブルＴＧ１１によるＧ信号の変換特性を示している。入力Ｇ信号Ｇｉｎを変換テーブルＴＧ０１及びＴＧ１１によって変換した出力Ｇ信号Ｒｏｕｔはそれぞれ式（３）及び（４）で表される。

Ｇｏｕｔ＝-0.0013×Ｇｉｎ^２＋1.3508×Ｇｉｎ−3.0924 …（３）
Ｇｏｕｔ＝0.0009×Ｇｉｎ^２＋0.8457×Ｇｉｎ−10.3410 …（４）

軽度で散乱なしの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、一点鎖線で示すように、入力Ｇ信号Ｇｉｎの階調０〜２５５の全体で非変換のリニアな特性よりもＧ信号の階調を増大させる。式（３）で示す変換特性は、入力Ｇ信号Ｇｉｎの階調０〜６４、６４〜１２７、１２７〜１９１において１を超える傾きを有しており、階調１９１〜２５５において１未満の傾きを有している。式（３）で示す変換特性における階調０〜１９１までの傾きは、式（１）で示す変換特性におけるそれよりも大きい。

一方、軽度で散乱ありの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、破線で示すように、入力Ｇ信号Ｇｉｎの階調０から最大階調未満の所定の中間階調である階調１７０程度までの範囲において非変換のリニアな特性よりもＧ信号の階調を減少させる。また、ＲＧＢ変換部１１は、階調１７０程度を超えて階調２５５までの範囲においてリニアな特性よりもＲ信号の階調を増大させる。

式（４）で示す変換特性は、入力Ｇ信号Ｇｉｎの階調０〜６４において１を大きく下回る傾きを有し、階調６４〜１２７及び１２７〜１９１において１を超える傾きを有し、階調１９１〜２５５において１未満の傾きを有する。式（４）で示す変換特性における階調６４〜１９１までの傾きは、式（２）で示す変換特性におけるそれよりも大きい。

同様に、散乱の程度を３段階以上とする場合には、補間変換部１２は、式（３）で示す変換特性と式（４）で示す変換特性との間の変換特性を補間することによって生成することが好ましい。補間変換部１２は、補間によって生成した変換特性に基づいて、入力Ｇ信号Ｇｉｎを出力Ｇ信号Ｇｏｕｔに変換する。補間変換部１２は、散乱の程度に応じて、入力Ｇ信号Ｇｉｎを式（３）で示す変換特性と式（４）で示す変換特性との間に位置する出力Ｇ信号Ｇｏｕｔに変換すればよい。

図５に示す一点鎖線は変換テーブルＴＢ０１によるＢ信号の変換特性、破線は変換テーブルＴＢ１１によるＢ信号の変換特性を示している。入力Ｂ信号Ｂｉｎを変換テーブルＴＢ０１及びＴＢ１１によって変換した出力Ｂ信号Ｂｏｕｔはそれぞれ式（５）及び（６）で表される。

Ｂｏｕｔ＝-0.0044×Ｂｉｎ^２＋2.1688×Ｂｉｎ−5.7943 …（５）
Ｂｏｕｔ＝-0.0002×Ｂｉｎ^２＋1.1236×Ｂｉｎ−10.4670 …（６）

軽度で散乱なしの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、一点鎖線で示すように、入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調０〜２５５の全体で非変換のリニアな特性よりもＢ信号の階調を増大させる。

式（５）で示す変換特性は、入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調０〜６４及び６４〜１２７において１を大きく上回る傾きを有する。式（５）で示す変換特性は、階調１２７〜１９１において傾きが階調６４〜１２７におけるそれよりも小さくなり、階調１９１〜２５５において傾きが０で出力Ｂ信号Ｂｏｕｔは階調２５５の一定値である。式（５）で示す変換特性における階調０〜１２７の傾きは、式（３）で示す変換特性におけるそれよりも大きい。

一方、軽度で散乱ありの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、破線で示すように、入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調０から中間階調である階調１２７までの範囲においては非変換のリニアな特性よりもＲ信号の階調を減少させる。また、ＲＧＢ変換部１１は、階調１２７を超えて階調２５５までの範囲においてはリニアな特性よりもＲ信号の階調を増大させる。

式（６）で示す変換特性は、入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調０〜６４において１未満の傾きを有し、階調６４〜１２７及び１２７〜１９１において１を超える傾きを有し、階調１９１〜２５５において１未満の傾きを有する。

同様に、散乱の程度を３段階以上とする場合には、補間変換部１２は、式（５）で示す変換特性と式（６）で示す変換特性との間の変換特性を補間することによって生成することが好ましい。補間変換部１２は、補間によって生成した変換特性に基づいて、入力Ｂ信号Ｂｉｎを出力Ｇ信号Ｂｏｕｔに変換する。補間変換部１２は、散乱の程度に応じて、入力Ｂ信号Ｂｉｎを式（５）で示す変換特性と式（６）で示す変換特性との間に位置する出力Ｂ信号Ｂｏｕｔに変換すればよい。

図６〜図９は、中度白内障者用ＲＧＢ信号変換テーブルによる変換特性を示す。図６に示す一点鎖線は変換テーブルＴＲ０２によるＲ信号の変換特性、破線は変換テーブルＴＲ１２によるＲ信号の変換特性を示している。入力Ｒ信号Ｒｉｎを変換テーブルＴＲ０２及びＴＲ１２によって変換した出力Ｒ信号Ｒｏｕｔはそれぞれ式（７）及び（８）で表される。

Ｒｏｕｔ＝-0.0022×Ｒｉｎ^２＋1.6237×Ｒｉｎ−5.4976 …（７）
Ｒｏｕｔ＝0.0028×Ｒｉｎ^２＋0.4091×Ｒｉｎ−13.1520 …（８）

中度で散乱なしの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、一点鎖線で示すように、入力Ｒ信号Ｒｉｎの階調０〜２５５の全体で非変換のリニアな特性よりもＲ信号の階調を増大させる。

式（７）で示す変換特性は、入力Ｒ信号Ｒｉｎの階調０〜６４、６４〜１２７、１２７〜１９１において１を超える傾きを有し、階調１９１〜２５５において１未満の傾きを有する。式（７）で示す変換特性の階調０〜１９１における傾きは、式（１）で示す変換特性のそれよりも大きい。

一方、中度で散乱ありの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、破線で示すように、入力Ｒ信号Ｒｉｎの階調０から中間階調である階調１８０程度までの範囲において非変換のリニアな特性よりもＲ信号の階調を減少させる。また、ＲＧＢ変換部１１は、階調１８０程度を超えて階調２５５までの範囲においてリニアな特性よりもＲ信号の階調を増大させる。

式（８）で示す変換特性は、入力Ｒ信号Ｒｉｎの階調０〜６４において傾きが０で出力Ｒ信号Ｒｏｕｔは階調０の一定値である。式（８）で示す変換特性は、階調６４〜１２７において１を超える傾きを有し、階調１２７度〜１９１において傾きが階調６４〜１２７におけるそれよりも大きくなり、階調１９１〜２５５において１未満の傾きを有する。

同様に、散乱の程度を３段階以上とする場合には、補間変換部１２は、式（７）で示す変換特性と式（８）で示す変換特性との間の変換特性を補間することによって生成することが好ましい。補間変換部１２は、補間によって生成した変換特性に基づいて、入力Ｒ信号Ｒｉｎを出力Ｒ信号Ｒｏｕｔに変換する。補間変換部１２は、散乱の程度に応じて、入力Ｒ信号Ｒｉｎを式（７）で示す変換特性と式（８）で示す変換特性との間に位置する出力Ｒ信号Ｒｏｕｔに変換すればよい。

図７に示す一点鎖線は変換テーブルＴＧ０２によるＧ信号の変換特性、破線は変換テーブルＴＧ１２によるＧ信号の変換特性を示している。入力Ｇ信号Ｇｉｎを変換テーブルＴＧ０２及びＴＧ１２によって変換した出力Ｇ信号Ｒｏｕｔはそれぞれ式（９）及び（１０）で表される。

Ｇｏｕｔ＝-0.0034×Ｇｉｎ^２＋1.9285×Ｇｉｎ−6.9237 …（９）
Ｇｏｕｔ＝0.0020×Ｇｉｎ^２＋0.6501×Ｇｉｎ−17.5830 …（１０）

中度で散乱なしの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、一点鎖線で示すように、入力Ｇ信号Ｇｉｎの階調０〜２５５の全体で非変換のリニアな特性よりもＧ信号の階調を増大させる。式（９）で示す変換特性は、入力Ｇ信号Ｇｉｎの階調０〜６４、６４〜１２７、１２７〜１９１において１を大きく上回る傾きを有し、階調１９１〜２５５において傾きが０で出力Ｇ信号Ｒｏｕｔは階調２５５の一定値である。式（９）で示す変換特性における階調０〜１９１の傾きは、式（７）で示す変換特性におけるそれよりも大きい。

一方、中度で散乱ありの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、破線で示すように、入力Ｇ信号Ｇｉｎの階調０から中間階調である階調１５０程度までの範囲において非変換のリニアな特性よりもＧ信号の階調を減少させる。また、ＲＧＢ変換部１１は、階調１５０程度を超えて階調２５５までの範囲においてリニアな特性よりもＧ信号の階調を増大させる。

式（１０）で示す変換特性は、入力Ｇ信号Ｇｉｎの階調０〜６４において傾きが０で出力Ｇ信号Ｒｏｕｔは階調０の一定値である。式（１０）で示す変換特性は、階調６４〜１２７において１を超える傾きを有し、階調１２７〜１９１において傾きが階調６４〜１２７におけるそれよりも大きくなり、階調１９１〜２５５において１未満の傾きを有する。

同様に、散乱の程度を３段階以上とする場合には、補間変換部１２は、式（９）で示す変換特性と式（１０）で示す変換特性との間の変換特性を補間することによって生成することが好ましい。補間変換部１２は、補間によって生成した変換特性に基づいて、入力Ｇ信号Ｇｉｎを出力Ｇ信号Ｇｏｕｔに変換する。補間変換部１２は、散乱の程度に応じて、入力Ｇ信号Ｇｉｎを式（９）で示す変換特性と式（１０）で示す変換特性との間に位置する出力Ｇ信号Ｇｏｕｔに変換すればよい。

図８に示す一点鎖線は変換テーブルＴＢ０２によるＢ信号の変換特性、破線は変換テーブルＴＢ１２によるＢ信号の変換特性を示している。入力Ｂ信号Ｂｉｎを変換テーブルＴＢ０２及びＴＢ１２によって変換した出力Ｂ信号Ｂｏｕｔはそれぞれ式（１１）及び（１２）で表される。

Ｂｏｕｔ＝-0.0065×Ｂｉｎ^２＋2.6584×Ｂｉｎ−3.6196 …（１１）
Ｂｏｕｔ＝ 0.0002×Ｂｉｎ^２＋1.1566×Ｂｉｎ−25.1270 …（１２）

中度で散乱なしの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、一点鎖線で示すように、入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調０〜２５５の全体で非変換のリニアな特性よりもＢ信号の階調を増大させる。

式（１１）で示す変換特性は、入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調０〜６４及び６４〜１２７度において１を大きく上回る傾きを有し、階調１２７〜１９１において１を大きく下回る傾きを有し、階調１９１〜２５５において傾きが０で出力Ｂ信号Ｂｏｕｔは階調２５５の一定値である。式（１１）で示す変換特性における階調０〜１２７の傾きは、式（９）で示す変換特性におけるそれよりも大きい。

一方、中度で散乱ありの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、破線で示すように、入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調０から階調１３０程度の中間階調までの範囲においては非変換のリニアな特性よりもＲ信号の階調を減少させる。また、ＲＧＢ変換部１１は、階調１３０程度を超えて階調２５５までの範囲においてはリニアな特性よりもＲ信号の階調を増大させる。

式（１２）で示す変換特性は、入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調０〜６４において傾きが０で出力Ｂ信号Ｂｏｕｔは階調０の一定値である。式（１２）で示す変換特性は、階調６４〜１２７及び１２７〜１９１において１を大きく上回る傾きを有し、階調１９１〜２５５において傾きが０で出力Ｂ信号Ｂｏｕｔは階調２５５の一定値である。

同様に、散乱の程度を３段階以上とする場合には、補間変換部１２は、式（１１）で示す変換特性と式（１２）で示す変換特性との間の変換特性を補間することによって生成することが好ましい。補間変換部１２は、補間によって生成した変換特性に基づいて、入力Ｂ信号Ｂｉｎを出力Ｂ信号Ｂｏｕｔに変換する。補間変換部１２は、散乱の程度に応じて、入力Ｂ信号Ｂｉｎを式（１１）で示す変換特性と式（１２）で示す変換特性との間に位置する出力Ｂ信号Ｂｏｕｔに変換すればよい。

図９〜図１１は、重度白内障者用ＲＧＢ信号変換テーブルによる変換特性を示す。図９に示す一点鎖線は変換テーブルＴＲ０３によるＲ信号の変換特性、破線は変換テーブルＴＲ１３によるＲ信号の変換特性を示している。入力Ｒ信号Ｒｉｎを変換テーブルＴＲ０３及びＴＲ１３によって変換した出力Ｒ信号Ｒｏｕｔはそれぞれ式（１３）及び（１４）で表される。

Ｒｏｕｔ＝-0.0043×Ｒｉｎ^２＋2.1480×Ｒｉｎ−5.8814 …（１３）
Ｒｏｕｔ＝0.0053×Ｒｉｎ^２−0.2269×Ｒｉｎ−7.4907 …（１４）

重度で散乱なしの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、一点鎖線で示すように、入力Ｒ信号Ｒｉｎの階調０〜２５５の全体で非変換のリニアな特性よりもＲ信号の階調を増大させる。式（１３）で示す変換特性は、入力Ｒ信号Ｒｉｎの階調０〜６４及び６４〜１２７において１を大きく上回る傾きを有する。式（１３）で示す変換特性は、階調１２７〜１９１において傾きが階調６４〜１２７におけるそれよりも小さくなり、階調１９１〜２５５において傾きが０で出力Ｒ信号Ｒｏｕｔは階調２５５の一定値である。

式（１３）で示す変換特性の階調０〜１２７における傾きは、式（７）で示す変換特性におけるそれよりも大きい。

一方、重度で散乱ありの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、破線で示すように、入力Ｒ信号Ｒｉｎの階調０から中間階調である階調１８０程度までの範囲において非変換のリニアな特性よりもＲ信号の階調を減少させる。また、ＲＧＢ変換部１１は、階調１８０程度を超えて階調２５５までの範囲においてリニアな特性よりもＲ信号の階調を増大させる。

式（１４）で示す変換特性は、入力Ｒ信号Ｒｉｎの階調０〜６４において傾きが０で出力Ｒ信号Ｒｏｕｔは階調０の一定値である。式（１４）で示す変換特性は、階調６４〜１２７において０に近い小さい傾きを有し、階調１２７〜１９１において１を大きく上回る傾きを有し、階調１９１〜２５５において１未満の傾きを有する。

同様に、散乱の程度を３段階以上とする場合には、補間変換部１２は、式（１３）で示す変換特性と式（１４）で示す変換特性との間の変換特性を補間することによって生成することが好ましい。補間変換部１２は、補間によって生成した変換特性に基づいて、入力Ｒ信号Ｒｉｎを出力Ｒ信号Ｒｏｕｔに変換する。補間変換部１２は、散乱の程度に応じて、入力Ｒ信号Ｒｉｎを式（１３）で示す変換特性と式（１４）で示す変換特性との間に位置する出力Ｒ信号Ｒｏｕｔに変換すればよい。

図１０に示す一点鎖線は変換テーブルＴＧ０３によるＧ信号の変換特性、破線は変換テーブルＴＧ１３によるＧ信号の変換特性を示している。入力Ｇ信号Ｇｉｎを変換テーブルＴＧ０３及びＴＧ１３によって変換したＧ信号Ｒｏｕｔはそれぞれ式（１５）及び（１６）で表される。

Ｇｏｕｔ＝0.0047×Ｇｉｎ^２＋0.0299×Ｇｉｎ−12.0260 …（１５）
Ｇｏｕｔ＝-0.0057×Ｇｉｎ^２＋2.4596×Ｇｉｎ−4.5749 …（１６）

重度で散乱なしの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、一点鎖線で示すように、入力Ｇ信号Ｇｉｎの階調０〜２５５の全体で非変換のリニアな特性よりもＧ信号の階調を増大させる。式（１５）で示す変換特性は、入力Ｇ信号Ｇｉｎの階調０〜６４及び６４〜１２７において１を大きく上回る傾きを有し、階調１２７〜１９１において１未満の傾きを有し、階調１９１〜２５５において傾きが０でＧ信号Ｒｏｕｔは階調２５５の一定値である。

式（１５）で示す変換特性における階調０〜１２７までの傾きは、式（９）で示す変換特性におけるそれよりも大きい。

一方、重度で散乱ありの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、破線で示すように、入力Ｇ信号Ｇｉｎの階調０から中間階調である階調１７０程度までの範囲において非変換のリニアな特性よりもＧ信号の階調を減少させる。また、ＲＧＢ変換部１１は、階調１７０程度を超えて階調２５５までの範囲においてリニアな特性よりもＧ信号の値を増大させる。

式（１６）で示す変換特性は、入力Ｇ信号Ｇｉｎの階調０〜６４において傾きが０でＧ信号Ｒｏｕｔは階調０の一定値である。式（１６）で示す変換特性は、階調６４〜１２７において０に近い小さい傾きを有し、階調１２７〜１９１において１を大きく上回る傾きを有し、階調１９１〜２５５において１未満の傾きを有する。

同様に、散乱の程度を３段階以上とする場合には、補間変換部１２は、式（１５）で示す変換特性と式（１６）で示す変換特性との間の変換特性を補間することによって生成することが好ましい。補間変換部１２は、補間によって生成した変換特性に基づいて、入力Ｇ信号Ｇｉｎを出力Ｇ信号Ｇｏｕｔに変換する。補間変換部１２は、散乱の程度に応じて、入力Ｇ信号Ｇｉｎを式（１５）で示す変換特性と式（１６）で示す変換特性との間に位置する出力Ｇ信号Ｇｏｕｔに変換すればよい。

図１１に示す一点鎖線は変換テーブルＴＢ０３によるＢ信号の変換特性、破線は変換テーブルＴＢ１３によるＢ信号の変換特性を示している。入力Ｂ信号Ｂｉｎを変換テーブルＴＢ０３及びＴＢ１３によって変換した出力Ｂ信号Ｂｏｕｔはそれぞれ式（１７）及び（１８）で表される。

Ｂｏｕｔ＝-0.0074×Ｂｉｎ^２＋2.8202×Ｂｉｎ＋5.3328 …（１７）
Ｂｏｕｔ＝0.0043×Ｂｉｎ^２＋0.1126×Ｂｉｎ−15.2680 …（１８）

重度で散乱なしの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、一点鎖線で示すように、入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調０〜２５５の全体で非変換のリニアな特性よりもＢ信号の階調を増大させる。式（１７）で示す変換特性は、階調０〜６４において１を大きく上回る傾きを有し、階調６４〜１２７において１を上回る傾きであって、階調０〜６４における傾きより小さい傾きを有し、階調１２７〜２５５において傾きが０で出力Ｂ信号Ｂｏｕｔは階調２５５の一定値である。

式（１７）で示す変換特性における階調０〜１２７の傾きは、式（１１）で示す変換特性におけるそれよりも大きい。

一方、重度で散乱ありの白内障者のために、ＲＧＢ変換部１１は、破線で示すように、入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調０から中間階調である階調１７０程度までの範囲において非変換のリニアな特性よりもＧ信号の階調を減少させる。また、ＲＧＢ変換部１１は、階調１７０程度を超えて階調２５５までの範囲においてリニアな特性よりもＧ信号の階調を増大させる。

式（１８）で示す変換特性は、入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調０〜６４において傾きが０で出力Ｂ信号Ｂｏｕｔは階調０の一定値である。式（１８）で示す変換特性は、階調６４〜１２７において０に近い小さい傾きを有し、階調１２７〜１９１において１を大きく上回る傾きを有し、階調１９１〜２５５において傾きが０で出力Ｂ信号Ｂｏｕｔは階調２５５の一定値である。

同様に、散乱の程度を３段階以上とする場合には、補間変換部１２は、式（１７）で示す変換特性と式（１８）で示す変換特性との間の変換特性を補間することによって生成することが好ましい。補間変換部１２は、補間によって生成した変換特性に基づいて、入力Ｂ信号Ｂｉｎを出力Ｂ信号Ｂｏｕｔに変換する。補間変換部１２は、散乱の程度に応じて、入力Ｂ信号Ｂｉｎを式（１７）で示す変換特性と式（１８）で示す変換特性との間に位置する出力Ｂ信号Ｂｏｕｔに変換すればよい。

以上の図３〜図１１に示す変換特性によって、ＲＧＢ変換部１１は、入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎそれぞれの階調を、次のように変換して出力Ｒ信号Ｒｏｕｔ、出力Ｇ信号Ｇｏｕｔ、及び出力Ｂ信号Ｂｏｕｔを生成すればよい。

ＲＧＢ変換部１１は、入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎに対して出力Ｒ信号Ｒｏｕｔ、出力Ｇ信号Ｇｏｕｔ、及び出力Ｂ信号Ｂｏｕｔを変換しないリニアな特性を基準とする。ＲＧＢ変換部１１は、白内障程度指定信号によって光の散乱がある白内障であることが指定されたとき、リニアな特性を基準として、最小階調から中間階調までの範囲で、入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調を第１の変換特性で減少させる。

ＲＧＢ変換部１１は、白内障程度指定信号によって光の散乱がない白内障であることが指定されたとき、階調を変換しないリニアな特性を基準として、最小階調から最大階調までの全ての範囲で、入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調を第２の変換特性で増大させる。

ＲＧＢ変換部１１は、第１の変換特性として、白内障程度指定信号が示す白内障の程度に応じて、白内障の程度が重くなるほど、入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調を減少させる程度を増大させるのがよい。

散乱がある白内障者が見る映像は、光の散乱によって白みを帯びる。入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調を第１の変換特性で減少させることによって白みを低減させて、晴眼者が見る映像に近付けることができる。白内障の程度が重くなるほどより強く白みを帯びるため、白内障の程度が重くなるほど階調を減少させる程度を増大させることによって、晴眼者が見る映像に近付けることができる。

図３に示すように、ＲＧＢ変換部１１は、第１の変換特性として、白内障の程度が所定の程度より軽いとき、最小階調から前記最大階調までの全ての範囲で、入力Ｒ信号Ｒｉｎの階調を減少させるのがよい。図６及び図９に示すように、ＲＧＢ変換部１１は、第１の変換特性として、白内障の程度が前記所定の程度以上に重いとき、中間階調を超えて最大階調までの範囲で、入力Ｒ信号Ｒｉｎの階調を増大させるのがよい。

図４、図５、図７、図８、図１０、図１１に示すように、ＲＧＢ変換部１１は、第１の変換特性として、中間階調を超えて最大階調までの範囲で、入力Ｇ信号Ｇｉｎ及び入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調を増大させるのがよい。

ＲＧＢ変換部１１は、第１の変換特性として、入力Ｇ信号Ｇｉｎの階調を減少させる程度を入力Ｒ信号Ｒｉｎの階調を減少させる程度以下とし、入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調を減少させる程度を入力Ｇ信号Ｇｉｎの階調を減少させる程度以下とするのがよい。このことは、図３と図６と図９とを比較し、図４と図７と図１０とを比較し、図５と図８と図１１とを比較すれば理解される。

上述のように白内障者が見る映像は黄色を帯びており、入力Ｒ信号Ｒｉｎと入力Ｇ信号Ｇｉｎと入力Ｂ信号Ｂｉｎとの階調の減少のさせ方を上記の関係とすることにより、黄色の成分の比率を低減させて、晴眼者が見る映像に近付けることができる。

ＲＧＢ変換部１１は、光の散乱の程度に応じて、入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎの階調を、第１の変換特性と第２の変換特性との間の変換特性となるように補間して変換する補間変換部１２を備えることが好ましい。ＲＧＢ変換部１１が補間変換部１２を備えれば、変換テーブル保持部１３に２つの変換特性の変換テーブルを保持するだけで、光の散乱の程度に応じた最適な出力Ｒ信号Ｒｏｕｔ、出力Ｇ信号Ｇｏｕｔ、及び出力Ｂ信号Ｂｏｕｔに変換することができる。変換テーブル保持部１３の代わりに２つの変換特性を示す変換式を保持する変換式保持部を設ける場合も同様である。

本発明者は、以下の検証によって、図３〜図１１に示す変換特性によって白内障者が見る映像を晴眼者が見る映像とほぼ同等に近付けることができることを確認している。白内障者は、片眼ずつ白内障の手術を受ける。片眼のみ白内障の手術を受けた白内障者は、手術を受けていない片眼で出力Ｒ信号Ｒｏｕｔ、出力Ｇ信号Ｇｏｕｔ、及び出力Ｂ信号Ｂｏｕｔの映像を見て、手術を受けた片眼で入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎの映像を見て、両者を比較する。

両者に大差がなければ、白内障者が見る映像を晴眼者が見る映像とほぼ同等であると判断できる。本発明者は、白内障の程度が異なる複数の白内障者による検証によって、本実施形態による効果を確認している。

図１における映像信号変換装置１は回路等のハードウェアによって構成してもよいし、ソフトウェア（コンピュータプログラム）によって構成してもよい。ハードウェアとソフトウェアとを混在させて映像信号変換装置１を構成してもよい。

図１２に示すように、コンピュータ１０の中央処理装置１０１（以下、ＣＰＵ１０１）が本実施形態の映像信号変換プログラムを実行することによって、コンピュータ１０を映像信号変換装置として機能させることができる。記憶部１０２には、映像信号変換プログラムが記憶されている。記憶部１０２は、半導体メモリ、光ディスク、ハードディスク等の任意の非一時的な記憶媒体である。記憶部１０２はＲＯＭであって、記憶部１０２から読み出された映像信号変換プログラムが図示していないＲＡＭに展開されてＣＰＵ１０１によって実行されてもよい。

操作部２０は、コンピュータ１０に接続されたキーボードまたはマウスである。コンピュータ１０には、表示装置３０が接続されている。

図１２において、ＣＰＵ１０１には、Ｒ信号Ｒｉｎ、Ｇ信号Ｇｉｎ、及びＢ信号Ｂｉｎが入力される。白内障者は、操作部２０を操作して、光の散乱の程度、及び、白内障の程度を選択する白内障程度指定信号をＣＰＵ１０１に供給する。ＣＰＵ１０１は、映像信号変換プログラムを実行して、入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎを出力Ｒ信号Ｒｏｕｔ、出力Ｇ信号Ｇｏｕｔ、及び出力Ｂ信号Ｂｏｕｔに変換する。出力Ｒ信号Ｒｏｕｔ、出力Ｇ信号Ｇｏｕｔ、及び出力Ｂ信号Ｂｏｕｔは表示装置３０に供給されて、映像が表示される。

図１３に示すフローチャートを用いて、図１に示す映像信号変換装置１の動作、映像信号変換装置１で実行される映像信号変換方法、ＣＰＵ１０１が映像信号変換プログラムに基づいて実行する処理を説明する。

図１３において、ＲＧＢ変換部１１（ＣＰＵ１０１）は、ステップＳ１にて、白内障の程度として散乱ありが選択されたか否かを判定する。ステップＳ１は、白内障程度指定信号を受信する受信ステップである。散乱ありが選択されなければ（NO）、ＲＧＢ変換部１１（ＣＰＵ１０１）は、ステップＳ２にて、白内障の程度として軽度が選択されたか否かを判定する。

軽度が選択されれば（YES）、ＲＧＢ変換部１１（ＣＰＵ１０１）は、ステップＳ４にて、散乱なしで軽度白内障者用のＲ信号変換テーブルＴＲ０１、Ｇ信号変換テーブルＴＧ０１、Ｂ信号変換テーブルＴＢ０１を選択する。ＲＧＢ変換部１１（ＣＰＵ１０１）は、この散乱なしで軽度白内障者用のＲＧＢ変換テーブルを用いて入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎを変換して、処理を終了させる。

ステップＳ２にて軽度が選択されなければ（NO）、ＲＧＢ変換部１１（ＣＰＵ１０１）は、ステップＳ３にて、白内障の程度として中度が選択されたか否かを判定する。中度が選択されれば（YES）、ＲＧＢ変換部１１（ＣＰＵ１０１）は、ステップＳ５にて、散乱なしで中度白内障者用のＲ信号変換テーブルＴＲ０２、Ｇ信号変換テーブルＴＧ０２、Ｂ信号変換テーブルＴＢ０２を選択する。ＲＧＢ変換部１１（ＣＰＵ１０１）は、この散乱なしで中度白内障者用のＲＧＢ変換テーブルを用いて入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎを変換して、処理を終了させる。

ステップＳ３にて中度が選択されなければ（NO）、ＲＧＢ変換部１１（ＣＰＵ１０１）は、ステップＳ６にて、散乱なしで重度白内障者用のＲ信号変換テーブルＴＲ０３、Ｇ信号変換テーブルＴＧ０３、Ｂ信号変換テーブルＴＢ０３を選択する。ＲＧＢ変換部１１（ＣＰＵ１０１）は、この散乱なしで重度白内障者用のＲＧＢ変換テーブルを用いて入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎを変換して、処理を終了させる。ステップＳ４〜Ｓ６は、出力Ｒ信号、出力Ｇ信号、及び出力Ｂ信号を生成する生成ステップである。

一方、ステップＳ１にて散乱ありが選択されれば（YES）、ＲＧＢ変換部１１（ＣＰＵ１０１）は、ステップＳ７にて、白内障の程度として軽度が選択されたか否かを判定する。

軽度が選択されれば（YES）、ＲＧＢ変換部１１（ＣＰＵ１０１）は、ステップＳ９にて、散乱ありで軽度白内障者用のＲ信号変換テーブルＴＲ１１、Ｇ信号変換テーブルＴＧ１１、Ｂ信号変換テーブルＴＢ１１を選択する。ＲＧＢ変換部１１（ＣＰＵ１０１）は、この散乱ありで軽度白内障者用のＲＧＢ変換テーブルを用いて入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎを変換して、処理を終了させる。

ステップＳ７にて軽度が選択されなければ（NO）、ＲＧＢ変換部１１（ＣＰＵ１０１）は、ステップＳ８にて、白内障の程度として中度が選択されたか否かを判定する。中度が選択されれば（YES）、ＲＧＢ変換部１１（ＣＰＵ１０１）は、ステップＳ１０にて、散乱ありで中度白内障者用のＲ信号変換テーブルＴＲ１２、Ｇ信号変換テーブルＴＧ１２、Ｂ信号変換テーブルＴＢ１２を選択する。ＲＧＢ変換部１１（ＣＰＵ１０１）は、この散乱ありで中度白内障者用のＲＧＢ変換テーブルを用いて入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎを変換して、処理を終了させる。

ステップＳ８にて中度が選択されなければ（NO）、ＲＧＢ変換部１１（ＣＰＵ１０１）は、ステップＳ１１にて、散乱ありで重度白内障者用のＲ信号変換テーブルＴＲ１３、Ｇ信号変換テーブルＴＧ１３、Ｂ信号変換テーブルＴＢ１３を選択する。ＲＧＢ変換部１１（ＣＰＵ１０１）は、この散乱ありで重度白内障者用のＲＧＢ変換テーブルを用いて入力Ｒ信号Ｒｉｎ、入力Ｇ信号Ｇｉｎ、及び入力Ｂ信号Ｂｉｎを変換して、処理を終了させる。ステップＳ９〜Ｓ１１は、出力Ｒ信号、出力Ｇ信号、及び出力Ｂ信号を生成する生成ステップである。

図１３では図示を省略しているが、補間変換部１２（ＣＰＵ１０１）は、光の散乱の程度に応じて、入力Ｒ信号、入力Ｇ信号、及び入力Ｂ信号の階調を、第１の変換特性と第２の変換特性との間の変換特性となるように補間して変換する補間変換ステップを実行することが好ましい。

以上のように、本実施形態の映像信号変換装置、映像信号変換方法、及び映像信号変換プログラムによれば、光の散乱の程度を考慮して、白内障者が見る映像を晴眼者が見る映像に近付けることができる。

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

１ 映像信号変換装置
２，２０ 操作部
３，３０ 表示装置
１０ コンピュータ
１１ ＲＧＢ変換部
１２ 補間変換部
１３ 変換テーブル保持部
１０１ 中央処理装置（ＣＰＵ）
１０２ 記憶部

Claims (21)

1. ３原色の入力Ｒ信号、入力Ｇ信号、及び入力Ｂ信号それぞれの階調を、変換テーブルまたは変換式に基づいて変換して出力Ｒ信号、出力Ｇ信号、及び出力Ｂ信号を生成するＲＧＢ変換部を備え、
   前記ＲＧＢ変換部は、
   光の散乱の程度を含む白内障の程度を指定する白内障程度指定信号によって光の散乱がある白内障であることが指定されたとき、
   前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調に対して前記出力Ｒ信号、前記出力Ｇ信号、及び前記出力Ｂ信号の階調を変換しないリニアな特性を基準として、最小階調から最大階調未満の所定の中間階調までの範囲で、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を減少させる
   映像信号変換装置。
2. 前記ＲＧＢ変換部は、前記白内障程度指定信号が示す白内障の程度に応じて、白内障の程度が重くなるほど、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を減少させる程度を増大させる請求項１に記載の映像信号変換装置。
3. 前記ＲＧＢ変換部は、
   白内障の程度が所定の程度より軽いとき、前記最小階調から前記最大階調までの全ての範囲で、前記入力Ｒ信号の階調を減少させ、
   白内障の程度が前記所定の程度以上に重いとき、前記リニアな特性を基準として、前記中間階調を超えて前記最大階調までの範囲で、前記入力Ｒ信号の階調を増大させる
   請求項２に記載の映像信号変換装置。
4. 前記ＲＧＢ変換部は、前記リニアな特性を基準として、前記中間階調を超えて前記最大階調までの範囲で、前記入力Ｇ信号及び前記入力Ｂ信号の階調を増大させる請求項１〜３のいずれか１項に記載の映像信号変換装置。
5. 前記ＲＧＢ変換部は、前記入力Ｇ信号の階調を減少させる程度を前記入力Ｒ信号の階調を減少させる程度以下とし、前記入力Ｂ信号の階調を減少させる程度を前記入力Ｇ信号の階調を減少させる程度以下とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の映像信号変換装置。
6. 前記ＲＧＢ変換部は、
   前記白内障程度指定信号によって光の散乱がある白内障であることが指定されたとき、前記最小階調から前記中間階調までの範囲で、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を第１の変換特性で減少させ、
   前記白内障程度指定信号によって光の散乱がない白内障であることが指定されたとき、前記最小階調から前記最大階調までの全ての範囲で、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を第２の変換特性で増大させる
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の映像信号変換装置。
7. 前記ＲＧＢ変換部は、光の散乱の程度に応じて、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を、前記第１の変換特性と前記第２の変換特性との間の変換特性となるように補間して変換する補間変換部をさらに備える請求項６に記載の映像信号変換装置。
8. 光の散乱の程度を含む白内障の程度を指定する白内障程度指定信号を受信し、
   前記白内障程度指定信号によって光の散乱がある白内障であることが指定されたとき、３原色の入力Ｒ信号、入力Ｇ信号、及び入力Ｂ信号の階調に対して出力Ｒ信号、出力Ｇ信号、及び出力Ｂ信号の階調を変換しないリニアな特性を基準として、最小階調から最大階調未満の所定の中間階調までの範囲で、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を減少させて、出力Ｒ信号、出力Ｇ信号、及び出力Ｂ信号を生成する
   映像信号変換方法。
9. 前記白内障程度指定信号が示す白内障の程度に応じて、白内障の程度が重くなるほど、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を減少させる程度を増大させる請求項８に記載の映像信号変換方法。
10. 白内障の程度が所定の程度より軽いとき、前記最小階調から前記最大階調までの全ての範囲で、前記入力Ｒ信号の階調を減少させ、
    白内障の程度が前記所定の程度以上に重いとき、前記リニアな特性を基準として、前記中間階調を超えて前記最大階調までの範囲で、前記入力Ｒ信号の階調を増大させる
    請求項９に記載の映像信号変換方法。
11. 前記リニアな特性を基準として、前記中間階調を超えて前記最大階調までの範囲で、前記入力Ｇ信号及び前記入力Ｂ信号の階調を増大させる請求項８〜１０のいずれか１項に記載の映像信号変換方法。
12. 前記入力Ｇ信号の階調を減少させる程度を前記入力Ｒ信号の階調を減少させる程度以下とし、前記入力Ｂ信号の階調を減少させる程度を前記入力Ｇ信号の階調を減少させる程度以下とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の映像信号変換方法。
13. 前記白内障程度指定信号によって光の散乱がある白内障であることが指定されたとき、前記最小階調から前記中間階調までの範囲で、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を第１の変換特性で減少させ、
    前記白内障程度指定信号によって光の散乱がない白内障であることが指定されたとき、前記最小階調から前記最大階調までの全ての範囲で、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を第２の変換特性で増大させる
    請求項８〜１２のいずれか１項に記載の映像信号変換方法。
14. 光の散乱の程度に応じて、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を、前記第１の変換特性と前記第２の変換特性との間の変換特性となるように補間して変換する請求項１３に記載の映像信号変換方法。
15. コンピュータに、
    光の散乱の程度を含む白内障の程度を指定する白内障程度指定信号を受信する受信ステップと、
    前記白内障程度指定信号によって光の散乱がある白内障であることが指定されたとき、３原色の入力Ｒ信号、入力Ｇ信号、及び入力Ｂ信号の階調に対して出力Ｒ信号、出力Ｇ信号、及び出力Ｂ信号の階調を変換しないリニアな特性を基準として、最小階調から最大階調未満の所定の中間階調までの範囲で、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を減少させて、出力Ｒ信号、出力Ｇ信号、及び出力Ｂ信号を生成する生成ステップと、
    を実行させる映像信号変換プログラム。
16. 前記生成ステップとして、前記白内障程度指定信号が示す白内障の程度に応じて、白内障の程度が重くなるほど、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を減少させる程度を増大させる請求項１５に記載の映像信号変換プログラム。
17. 前記生成ステップとして、
    白内障の程度が所定の程度より軽いとき、前記最小階調から前記最大階調までの全ての範囲で、前記入力Ｒ信号の階調を減少させ、
    白内障の程度が前記所定の程度以上に重いとき、前記リニアな特性を基準として、前記中間階調を超えて前記最大階調までの範囲で、前記入力Ｒ信号の階調を増大させる
    請求項１６に記載の映像信号変換プログラム。
18. 前記生成ステップとして、前記リニアな特性を基準として、前記中間階調を超えて前記最大階調までの範囲で、前記入力Ｇ信号及び前記入力Ｂ信号の階調を増大させる請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の映像信号変換プログラム。
19. 前記生成ステップとして、前記入力Ｇ信号の階調を減少させる程度を前記入力Ｒ信号の階調を減少させる程度以下とし、前記入力Ｂ信号の階調を減少させる程度を前記入力Ｇ信号の階調を減少させる程度以下とする請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の映像信号変換プログラム。
20. 前記生成ステップとして、
    前記白内障程度指定信号によって光の散乱がある白内障であることが指定されたとき、前記最小階調から前記中間階調までの範囲で、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を第１の変換特性で減少させ、
    前記白内障程度指定信号によって光の散乱がない白内障であることが指定されたとき、前記最小階調から前記最大階調までの全ての範囲で、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を第２の変換特性で増大させる
    請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の映像信号変換プログラム。
21. 前記コンピュータに、さらに、光の散乱の程度に応じて、前記入力Ｒ信号、前記入力Ｇ信号、及び前記入力Ｂ信号の階調を、前記第１の変換特性と前記第２の変換特性との間の変換特性となるように補間して変換する補間変換ステップを実行させる請求項２０に記載の映像信号変換プログラム。

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