CN1479915A - 图像显示***、投影机、图像处理方法与信息存储媒体 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于提供能更正确地再现适合目标色的图像的色彩外观的环境适应型的图像显示***、投影机、图像处理方法和信息存储媒体，其中设有：根据来自色光传感器(60)的环境信息修正目标简档存储部(162)内的目标简档的目标简档修正部(166)；基于该目标简档、环境信息和投影机简档存储部(164)内的投影机简档，计算可显示色域的色域运算部(160)；根据目标色域和可显示色域的关系生成变换用矩阵的矩阵生成部(122)；以及用所生成的变换用矩阵变换图像信息的矩阵变换部(124)；在对图像信息进行矩阵变换后显示图像。

Description

图像显示***、投影机、图像处理方法与信息存储媒体
技术领域
本发明涉及环境适应型的图像显示***、投影机、图像处理方法与信息存储媒体。
背景技术
已有人提出了CMS(Color Management System：彩色管理***)等的色变换***，以能够再现与基于sRGB等的图像种类和NTSC等的图像显示方式的目标色等效的图像色彩的外观。
当再现适合目标色的图像色彩的外观时，由于受到环境光(照明光、日光等)的影响，图像显示***需要根据环境来变换图像信息。
但是，由于人类的眼睛在某种环境下会逐渐适应环境，图像显示***难以仅根据视环境来变换图像信息，再现和目标色等效的图像色彩外观的外观。
再者，图像显示***根据目标色和视环境变换图像信息时，需要生成用于变换的变换用信息。但是，图像显示***要把对应于所有估计的目标色和视环境的变换用信息预先存储在存储区中，这就造成了存储区的工作压力过大的问题。
另外，图像显示***也需要将实时生成的图像信息加以实时变换。
发明内容
鉴于上述的课题，本发明的目的在于提供可以更正确地再现适合于目标色的图像色彩外观的外观的环境适应型图像显示***、投影机、图像处理方法与信息存储体。
(1)为了解决上述课题，本发明的图像显示***为能再现目标色，基于由掌握所述图像的显示区域中的视环境的视环境掌握装置产生的环境信息，对图像显示用的图像信息加以变换后来显示图像，该***的特征在于包含如下装置：
基于所述环境信息和表示适应变移的适应变移信息，修正表示所述目标色的目标色信息的目标色信息修正装置；
基于修正后的所述目标色信息生成变换用矩阵，以显示适合于所述视环境和所述目标色的图像的矩阵生成装置；
基于所生成的变换用矩阵变换所述图像信息的矩阵变换装置；以及
基于变换后的图像信息显示图像的图像显示装置。
(2)并且，本发明的图像显示***为能再现目标色，基于由掌握所述图像的显示区域中的视环境的视环境掌握部产生的环境信息，在对显示所述图像用的图像信息加以变换后来显示图像，其特征在于包含如下部分：
基于所述环境信息和表示适应变移的适应变移信息来修正表示所述目标色的目标色信息的目标色信息修正部；
基于修正后的所述目标色信息生成变换用矩阵，以显示适合于所述视环境和所述目标色的图像的矩阵生成部；
基于所生成的变换用矩阵变换所述图像信息的矩阵变换部；以及
基于已变换的图像信息显示图像的图像显示部。
(3)并且，本发明的投影机为能再现目标色，基于由掌握所述图像的显示区域中的视环境的视环境掌握装置产生的环境信息，在对显示所述图像用的图像信息加以变换后来投影图像，其特征在于包含如下装置：
基于所述环境信息和表示适应变移的适应变移信息来修正表示所述目标色的目标色信息的目标色信息修正装置；
为显示适合于所述视环境和所述目标色的图像，基于修正后的所述目标色信息生成变换用矩阵的矩阵生成装置；
基于已生成的变换用矩阵变换所述图像信息的矩阵变换装置；
基于已变换的图像信息显示图像的图像显示装置。
(4)并且，本发明的投影机为能再现目标色，基于由掌握所述图像的显示区域中的视环境的视环境掌握部产生的环境信息，在对显示所述图像用的图像信息加以变换后来投影图像，其特征在于包含如下部分：
基于所述环境信息和表示适应变移的适应变移信息来修正表示所述目标色的目标色信息的目标色信息修正部；
为显示适合于所述视环境和所述目标色的图像，基于修正后的所述目标色信息生成变换用矩阵的矩阵生成部；
基于已生成的变换用矩阵变换所述图像信息的矩阵变换部；
基于已变换的图像信息投影图像的图像显示部。
(5)并且，本发明的图像处理方法为能再现目标色，基于由掌握所述图像的显示区域中的视环境的视环境掌握装置产生的环境信息，对显示所述图像用的图像信息加以变换，其特征在于包含如下步骤：
基于所述环境信息和表示适应变移的适应变移信息，修正表示所述目标色的目标色信息；
为显示适合于所述视环境和所述目标色的图像，基于修正后的所述目标色信息生成变换用矩阵；以及
基于所生成的变换用矩阵变换所述图像信息。
(6)并且，本发明的信息存储媒体是计算机可读取的信息存储媒体，其中存储了为能再现目标色而基于由掌握所述图像的显示区域中的视环境的视环境掌握装置产生的环境信息，对图像显示用的图像信息加以变换的程序，其特征在于所存的程序让计算机执行如下装置的功能：
基于所述环境信息和表示适应变移的适应变移信息来修正表示所述目标色的目标色信息的目标色信息修正装置；
为显示适合于所述视环境和所述目标色的图像，基于修正后的所述目标色信息生成变换用矩阵的矩阵生成装置；以及
基于所生成的变换用矩阵变换所述图像信息的矩阵变换装置。
依据本发明，图像显示***等通过基于环境信息和适应变移信息修正目标色信息，能够把已与视环境和适应变移相符合的目标色信息用于色变换。这样一来，图像显示***等就可以再现符合目标色的图像色彩的外观。
还有，所谓适应变移是表示从初期状态起至达到视环境状态时的人眼的适应变化。
另外，依据本发明，图像显示***等生成变换用矩阵作为变换用信息，通过用该变换用矩阵来变换图像信息，跟使用查用表(以下称[LUT])作为变换用信息的场合相比，可以更高速地变换，且可以降低由变换用信息对存储区的占用量。
再者，这里的所谓目标色是按照例如由用户选择的图像显示制式(例如，NTSC、PAL、SECAM等)和图像类别(例如，RGB、sRGB等)的理想色。
(7)另外，在所述图像显示***和所述投影机中，所述适应变移信息也可以根据用在暗室条件下的所述图像显示装置可显示的色域面积与用在所述视环境下的所述图像显示装置可显示的色域面积的比率来求出。
(8)还有，在所述图像处理方法和所述信息存储媒体中，所述适应变移也可以根据用基于暗室条件下的所述图像信息显示图像的图像显示装置可显示的色域面积与用所述视环境中的所述图像显示装置可显示的色域面积的比率来求出。
由此，图像显示***等就可以在更短的时间内进行考虑了适应变移的目标色信息的修正。这是因为适应变移受照明光的影响大，上述色域的面积也反映照明光的影响，所以，图像显示***等可以用短时间进行上述色域面积的运算，通过进行该运算，就可使适应变移在运算结果上得到模拟地反映。
(9)并且，所述的图像显示***和所述的投影机中设有色域运算装置，它基于所述环境信息和所述修正后的目标色信息来计算在所述视环境中所述图像显示装置可显示的色域。
在所述的可显示色域比表示所述目标色的色域的目标色域更宽、比所述目标色域更窄、与所述目标色域一致或者与所述目标色域有重叠的部分和不重叠的部分等各种场合，所述的矩阵生成装置可生成不同的变换用矩阵。
(10)并且，所述信息存储媒体存有让计算机具备色域运算装置的功能的程序，该功能计算基于所述图像特性的色域即目标色域，同时基于所述环境信息计算可在所述视环境中用所述图像显示装置显示的色域即可显示色域；
所述矩阵生成装置，可以在所述可显示色域比所述目标色域更宽、比所述目标色域更窄、与所述目标色域一致、有与所述目标色域重叠的部分和不重叠部分等各种场合，生成不同的变换用矩阵。
(11)并且，可以在生成所述变换用矩阵时，计算基于所述图像特性的色域即目标色域，同时基于所述环境信息计算在所述视环境中所述图像显示装置可显示的色域即可显示色域；
在所述可显示色域比所述目标色域宽、比所述目标色域窄、与所述目标色域一致、有与所述目标色域重叠部分和不重叠部分等各种场合，可以生成不同的变换用矩阵。
基于图像特性的色域和用所述图像显示装置可显示的色域的关系，因视环境和图像特性而不同。因此，用仅以单独的变换用矩阵来变换图像信息的方法不能适当地再现图像的色彩外观。
依据本发明，图像显示***等通过区分上述的四种场合生成适应各自场合的变换用矩阵，就能更适当地再现图像。
(12)并且，在所述图像显示***、所述投影机和所述信息存储媒体中，在所述可显示色域比所述目标色域窄的场合，以及存在与所述目标色域重叠的部分和不重叠的部分的场合，所述矩阵生成装置可以生成重视色调再现性或色域再现性的变换用矩阵。
(13)并且，在生成所述变换用矩阵时，在所述可显示色域比所述目标色域窄的场合以及在存在与所述目标色域重叠的部分和不重叠的部分的场合，可以生成重视色调的再现性或色域的再现性的变换用矩阵。
这样，图像显示***等通过生成重视色调或色域的再现性的变换用矩阵，能够更适当地再现图像色彩的外观。
(14)并且，在所述图像处理方法中，也可以在所述图像信息的修正之前，生成校准图像；
在所述的显示区域上显示所生成的校准图像；
掌握在所述校准图像被显示的显示区域上的视环境，生成所述环境信息。
如此，图像显示***等用校准图像进行视环境的掌握，可以更适当地掌握视环境。因而，可以更适当地再现图像的色彩外观。
附图的简单说明
图1是本实施例的一例图像显示***的概略说明图。
图2是适应变移的示意图。
图3是表示在亮室与暗室中的投影机可显示色域的示意图。
图4A表示目标色域与可显示色域一致的场合，图4B表示可显示色域比目标色域更宽的场合。
图5A表示可显示色域比目标色域窄的场合，图5B表示目标色域有与可显示色域重叠部分与不重叠部分的场合。
图6A表示色域优先时的色域，图6B表示色调优先时的色域。
图7是有关本实施例的一例投影机内的投影机图像处理部的功能方框图。
图8是表示本实施例的一例图像处理的步骤的流程图。
图9是表示本实施例的一例目标简档生成处理的步骤的流程图。
图10是表示本实施例的一例矩阵生成变换处理的步骤的流程图。
图11是本实施例的一例投影机内的图像处理部的硬件方框图。
本发明的最佳实施例
以下，以采用液晶投影机的图像显示***的场合为例，参照附图对本发明进行说明。再者，以下所示的实施例不对权利要求书中记载的发明内容构成任何限制。另外，以下实施例中示出的所有结构不一定为权利要求书中记载的本发明的解决手段所必需。
(关于***的整体说明)
图1是有关本实施例的一例图像***的概略说明图。
作为设置在屏幕10的大致正面的投影显示装置之一种的投影机20，投影规定的演示用图像。演示人30一边用由激光指示器50投射出的光点70指向作为屏幕10上的显示区域12的图像的希望的位置作解说，一边对第三者进行演示。
进行这样的演示时，由于屏幕10的种类和环境光80的不同会带来图像显示区域12的图像的外观有很大的差异。例如，即使投影机20显示相同的白色时，由于屏幕的种类不同，会看到白中带黄或白中带蓝。另外，即使投影机投射相同的白色时，由于环境光的差异，也会看到亮白或暗白。
另外，近年来，由于投影机20小型化的进步，搬运也变得容易。因而，也就有在用户处进行放映的情况，但要满足用户环境由演示人等事前调整颜色是困难的，演示人为了使用户用手动调整颜色则需要过多的时间。
在传统的投影机中，基于示出投影机固有的输入输出特性的输出用的简档，只能进行色的变换，没有考虑所投影图像的视环境。所谓简档，就是特性数据。
但是，如上所述，如果不考虑视环境，统一图像色彩的外观是困难的。色彩外观由光、对象光的反射或透射和视觉等三个要素决定。
本实施例中，图像显示***通过掌握反映由用户设定的目标色或规定的目标色、光和对象光的反射或透射的视环境，实现可再现适当的图像色彩的外观的图像显示***。
具体地说，如图1所示，设置用作掌握视环境的视环境掌握装置是色光传感器60。然后，投影机20输入来自色光传感器60的环境信息。具体地说，色光传感器60计测屏幕10内的图像显示区域12的环境信息(更具体地说是RGB或XYZ的三个刺激值)。
投影机20中设有变换装置，该装置基于来自色光传感器60的环境信息、用户的图像显示方式等的选择信息等生成变换用矩阵，用该变换用矩阵来变换用于图像显示的图像信息。
投影机20基于环境信息掌握视环境，实现可再现适当的图像色彩的外观的图像显示***。
另外，在本实施例中，投影机20根据在即将开始演示前的环境下的环境信息，通过修正目标色信息再现更适当的图像色彩的外观。
(关于适应变移的说明)
图2是适应变移的示意图
如大田登著的“色彩工学”(东京电气大学出版局1993年发行)的184～185页上所记载，观察者从日光(图2的D点)照射的室外进入用白炽灯照明光(图2的A点)照射的室内时，最初看到用白炽灯照明的所有物体都带有黄色，在眼睛习惯于白炽灯照明光之后，最初看到的带黄色的白色也返回到白色的感觉。
最初看到的带黄色的色度点的变化(SD→SA)称为测色变移或照明光变移。另外，上述感觉的变化(SA→SD’)称为适应变移。
而如果观察者的眼睛充分适应白炽灯照明光，则就会感觉到综合了测色变移和适应变移的色变化(SD→SD’)。这个变化称为综合变移。因而，与SD的外观等效的色，成为仅相当于综合变移的部分跟SA不同的色SA’。
如以上所述，如果图像显示***掌握测色变移与适应变移，则能够在特定的环境下再现等效的色采外观。
例如，测色变移可以基于视环境下的图像的亮度值来掌握，而适应变移是有关人眼的习惯的参数，就难以精确掌握。
在本实施例中，基于在照明光等的某个视环境下(明室)的投影机20的可显示色域面积与暗室条件下的投影机20的可显示色域面积来掌握适应变移。
图3是表示明室和暗室中的投影机20的可显示色域的示意图。
如图3所示，在xy色度图上可以看到，暗室条件下的投影机20的可显示色域RGB的面积S1比明室条件下的投影机20的可显示色域R’G’B’的面积S2大。这是由于在明室条件下受到照明光影响的缘故。
在本实施例中，图像显示***用上述的S2/S1来掌握适应变移。而且，本发明者通过实验，用上述的S2/S1来掌握适应变移，得到可以适当再现图像的色采外观的知识。
再有，在本实施例中，图像显示***在演示进行时的视环境下计算投影机20能显示的可显示色域的同时，计算并求出由用户选择的图像显式方式下的目标色域。然后，图像显示***把已求出的可显示色域与目标色域进行比较，并进行图像处理，以能够用投影机20以尽可能接近目标色域的色采进行显示。
(关于目标色域与可显示色域之间关系的说明)
图4A表示目标色域与可显示色域一致的场合，图4B是表示可显示色域比目标色域宽的场合。并且，图5A表示可显示色域比目标色域窄的场合，图5B表示有目标色域与可显示色域重叠的部分和不重叠的部分存在的场合。
在图4A～图5B中，实线表示目标色域，虚线表示可显示色域。另外，从三角形的各色域的各顶点向三角形中心部分的引线的交点为白色点。
由于存在图像特性与视环境这样两个变动因素，目标色域与可显示色域的关系是不固定的，图4A～图5B所示的四种图形上就是大致区分变动的情况。
根据符合这四种图形中的哪一个，图像信息的变换方法会有若干差异。例如，如图4A和图4B所示的情况那样，可显示色域覆盖目标色域的全部时，图像显示***即使使用普通的变换方法，也可以适当再现设定为目标的图像。
但是，如图5A和图5B所示那样，可显示色域没有覆盖目标色域的全部时，图像显示***就不能用普通的变换方法适当再现被设为目标的图像。
在这种场合，图像显示***有必要把可显示色域外部的目标色域的色彩跟目标色域内部的色彩进行对应的色域映射(有时也称作色域压缩)。
本实施例中，作为色域映射的方法，图像显示***采用使色域优先的方法和使色调优先的方法中的一种。
图6A是表示色域优先时的映射色域，图6B是表示色调优先时的映射色域。
在图6A和图6B中，虚线表示可显示色域，双点划线表示目标色域。并且，图6A和图6B示出在图5B中所示的目标色域与可显示色域部分重叠时的色域映射的例子。
例如，如图6A所示，目标色域的顶点D处于可显示色域ABC的内部，而目标色域的顶点E和顶点F处于可显示色域ABC的外部。因此，图像显示***就不能照原样地再现顶点E和顶点F近旁的色彩。
因此，图像显示***在存在对不能再现色的显示要求时，为了用尽可能接近的色再现，要进行色域映射。
在本实施例中，图像显示***以色域或色调优先来进行色域映射。
例如，在色域优先时，图像表意***如图6A所示在三角形DEF与三角形ABC的交点内，求出尽可能接近于顶点E的点H和尽可能接近于顶点F的点I。再者，由于顶点D在三角形ABC内部，图像显示***可把顶点D原样地直接作为新色域的顶点G。
这样求得的三角形GHI是色域优先的情况，亦即构成考虑到尽可能宽的映射色域情况下的映射色域。
另外，例如在色调优选时，如图6B所示，图像显示***求得从三角形DEF的顶点向白色点引出的线段与三角形ABC的各边的交点K、L。再者，由于D点D处于三角形ABC的内部，图像显示***可把顶点D原样地直接作为新的色域的顶点J。
这样求得的三角形JKL是色调优先的情况，亦即构成考虑了可以尽可能正确地再现色调时的映射色域。色彩有所谓的亮度、色度、色调三个属性。其中，人的眼睛对色调的感觉最为敏感。因而，图像显示***通过优先色调来求出映射色域，就可以用投影机20再现更接近于目标色域的色彩。
并且，图像显示***中，作为图4A和图4B所示情况的映射色域可原样地直接适用于目标色域。
在本实施例中，为能够再现如上述那样确定的映射色域，图像显示***生成变换图像信息的变换用矩阵，用生成的变换用矩阵来变换图像信息。
(功能方框图的说明)
接着就为实现这些功能的投影机20的投影机图像处理部的功能方框图进行说明。
图7是有关本实施例的一例投影机20内的投影机图像处理部100的功能方框图。
投影机20的结构包含有：A/D变换部110；投影机图像处理部100；D/A变换部180；图像投影部190。
投影机20把从PC送出的构成模拟形式的RGB信号的R1信号、G1信号、B1信号输入到A/D变换部110中，把数字形式的R2信号、G2信号、B2信号用由CPU 200控制的投影机图像处理部100进行色变换。
然后，投影机20将色变换后的R3信号、G3信号、B3信号输入到D/A变换部180中，把被模拟变换后的R4信号、G4信号、B4信号输入到作为图像显示装置的一部分的图像投影部190来进行图像的投影。
投影机图像处理部100的结构包含有：投影机色变换部120；校准信号发生部150；色域运算部160；目标简档存储部162；投影机简档存储部164；目标简档修正部166。
校准信号发生部150生成校准图像信号。与从A/D变换部110输出的信号同样地，校准图像信号作为数字形式的R2信号、G2信号、B2信号被输入到投影机色变换部120。
于是，图像显示***为了在投影机20内部生成校准图像信号，不需要从PC等的外部输入装置向投影机20输入校准图像信号，就可以单独用投影机20进行校正。
并且，投影机色变换部120参照投影机简档存储部164管理的投影机简档，把来自校准信号发生部150的RGB的各数字信号(R2信号、G2信号、B2信号)变换成适于投影机输出的RGB数字信号(R3信号、G3信号、B3信号)。
并且，投影机色变换120中包含：生成用以变换作为图像信息的各数字信号(R2信号、G2信号、B2信号)的变换用矩阵的矩阵生成部122；用已生成的变换用矩阵来变换图像信息的矩阵变换部124；
更具体地说，矩阵生成部122生成变换用矩阵，以再现由色域运算部160算出的映射色域。
并且，色域运算部160基于由用户选择的目标简档(目标色信息)、来自色光传感器60的环境信息以及投影机简档来运算用图4A～图6B说明的映射色域，使其成为用户所选择的喜好颜色且适合于视环境的图像的色彩外观。
并且，目标简档存储部162存储目标简档，投影机简档存储部164存储投影机简档。
这里，所谓目标简档，是应作为目标的色彩的输入输出特性数据的一种。作为目标简档，设置有对应于用户可选择的多种图像特性的多种简档。另外，所谓投影机简档，对应于投影机20的机种的输入输出特性数据的一种。
并且，目标简档修正部166具有目标色信息修正装置的功能，它基于来自色光传感器60的环境信息修正存储在目标简档存储部162的目标色简档。
再者，图像投影部190中包含：空间光调制器192；基于来自D/A变换部的R4信号、G4信号、B4信号驱动空间光调制器192的驱动部194；向空间光调制器192输出光的光源196；以及投影由空间光调制器192所调制光的透镜198。
图像投影部190基于R4信号、G4信号、B4信号来投影图像。
(图像处理的流程说明)
下面用流程图就用于各部的图像处理流程进行说明。
图8是表示本实施例的一例图像处理步骤的流程图。
首先，在进行演示之前，投影机20的用户从分配在投影机20的操作钮上的多种图像特性中选择一个图像特性。具体地说，例如，在投影机20的外面设置有NTSC、PAL、SECAM等的图像特性选择用按钮，图像显示***就让用户按动选择用按钮来选择一个图像特性。
投影机图像处理部100接收这个选择信息。投影机图像处理部100基于该选择信息，从目标简档存储部162的多个目标简档中把所选择的目标简档的标志(flag)置于ON。
这样，投影机图像处理部100按照用户的选择来决定目标简档。
然后，投影机20通过基于视环境修正该目标简档，生成适合于视环境的目标简档(步骤S2)。
这里，就目标简档生成处理(步骤S2)进行说明。
图9是表示本实施例的一例目标简档生成处理步骤的流程图。
在按照用户的选择来选择目标简档后，投影机20使来自校准信号发生部150的校准信号(R2、G2、B2)发生。
校准信号发生部150向投影机色变换部120输出该校准信号。
投影机色变换部120用默认(初始状态)的变换用矩阵变换校准信号，作为数字RGB信号(R3、G3、B3)输出。
然后，D/A变换部180把数字RGB信号变换成模拟RGB信号(R4、G4、B4)。而驱动部194基于模拟RGB信号(R4、G4、B4)驱动空间光调制器192。然后，图像投影部190把来自光源196的光经由空间光调制器192、透镜198进行投影。这样，投影机20就把校正图像投影到图像显示区域12上(步骤S12)。
在校准图像被显示在图像显示区域12上的状态下，色光传感器60为了掌握视环境检测出三刺激值，并作为环境信息输出到色域运算部160和目标简档修正部166上(步骤S14)。由此，色域运算部160和目标简档修正部166就能够掌握视环境。
如此，投影机20通过用校准图像进行视环境的掌握，可以更适当地掌握视环境，更适当地再现图像色彩的外观。
而且，目标简档修正部166基于来自色光传感器60的环境信息来修正目标简档(步骤S16)。
在本实施例中，红、绿、蓝、白、黑色各自的校准图像是用下列信号值来定义的。
红：(R2、G2、B2)＝(255、0、0)
绿：(R2、G2、B2)＝(0、255、0)
蓝：(R2、G2、B2)＝(0、0、255)
白：(R2、G2、B2)＝(255、255、255)
黑：(R2、G2、B2)＝(0、0、0)
目标简档具有将RGB的信号值和标准的色空间(例如CIEXYZ空间)的座标相对应的功能。例如，用线性变换将用RGB的信号值表达的空间和标准的色空间相对应时，式1的矩阵运算中的矩阵Mt能起到作为目标简档的功能。 X Y Z = Mt R 2 G 2 B 2 …(式1)
Mt是三行三列的矩阵。另外，对每个RGB的信号值，存储与之对应的XYZ值的查用表(Look Up Table：LUT)也能起到作为目标简档的功能。
色光传感器60基于规定的校正图像信号对于所显示的图像(校正图像)在屏幕上求出三刺激值(Xc、Yc、Zc)，把它们提供给目标简档修正部166。目标简档修正部166基于下式从三刺激值算出色度座标Wc＝(xc、yc)。 xc = Xc Xc + Yc + Zc …(式2) yc = Yc Xc + Yc + Zc
然后，关于该校正图像，目标简档修正部166基于式3导出测色变移参数P1。另外，关于该校正图像，将由修正前的目标简档定义的色度座标表示为W＝(X、Y)。P1＝Wc-W＝(xc-x，yc-y)…(式3)
另外，把由修正前的目标简档定义的色域的大小设为S1，把视环境下可表现的色域的大小设为S2，目标简档修正部166基于式4求出适应变移参数P2。P2＝P1*S2/S1…(式4)
目标简档修正部166用上述参数P1和P2对式5所示的规定的校正图像的色度座标Wc＝(xc、yc)加以变换，得到变换后的色度座标W’＝(x’、y’)。然后，基于上述座标W’按式6导出修正后的三刺激值(X’、Y’、Z’)。W’＝(x’，y’)＝W+P1+P2＝(xc+(xc-x)*S2/S1，yc+(yc-y)*S2/S1)…(式5) X ′ = Y ′ × ( x ′ y ′ ) …(式6) Z ′ = Y ′ × ( z ′ y ′ )
式中，Y’＝100或Y。
结果，输入(R2、G2、B2)被对应于新的(X’、Y’、Z’)，目标简档修正部166通过对多个校正图像进行这项处理，得到新的目标简档，亦即修正后的目标简档。
适应变移参数P2，可以是跟由修正前的目标简档定义的色域面积S1与视环境下可再现色域面积S2之比成比例的参数，或者是跟该比值的乘方成比例的参数，也可设定为P2＝S2/S1。
而且，色域面积基于和所显示的红、绿、蓝的各自的校准图像对应的各自的色度座标导出。
然后，投影机色变换部120基于所掌握的视环境生成变换用矩阵，再用该变换用矩阵来变换图像信息(步骤S4)。
以下，就该矩阵生成变换处理(步骤S4)作更具体地说明。
图10是表示有关本实施例的一例矩阵生成变换处理步骤的流程图。
色域运算部160基于来自目标简档存储部162的修正后的目标简档运算并求出目标色域。并且，色域运算部160基于存储在投影机简档存储部164中的投影机简档和用色光传感器60检测到的三刺激值，运算并求出投影机20的可显示色域(步骤S22)。
然后，色域运算部160把可显示色域与目标色域进行比较。
首先，当可显示色域与目标色域一致时，也就是图4B所示的情况(步骤S24)，矩阵生成部122生成变换用矩阵(步骤S26)，以能再现图4B的实线三角形的映射色域。
另外，可显示色域比目标色域宽时，亦即图4A所示的情况(步骤S22)，矩阵生成部122生成变换用矩阵(步骤S30)，以能再现图4A的实线三角形的映射色域。
再者，当可显示色域比目标色域窄时，亦即图5A所示的情况(步骤S22)，矩阵生成部122生成变换用矩阵(步骤S34)，以能再现对作图6A或图6B所示的色域或色调的再现优先的映射色域。
同样，在上述的三个图形(步骤S24、S28、S32)以外的场合，在可显示色域与目标色域有重叠部分和不重叠部分的场合，也就是图5B所示的场合。这时，矩阵生成部122生成变换用矩阵(步骤S36)，以能再现图6A或图6B所示的、色域和色调再现被优先的映射色域。
还有，用矩阵生成方式(步骤S26、S30、S34、S36步)生成的变换用矩阵，全部不相同。
而且，矩阵变换部124用由矩阵生成部122所生成的变换用矩阵进行色变换(图像信息的变换)(步骤S38)。更具体地说，矩阵变换部124用3行3列的变换用矩阵来变换数字RGB信号(R2、G2、B2)，作为数字RGB信号(R3、G3、B3)输出。
若用数字式子来表达，则为(R3、G3、B3)＝M(R2、G2、B2)。其中M是变换用矩阵。
投影机20把变换后的数字RGB信号(R3、G3、B3)用D/A变换部180进行D/A变换，用变换后的模拟RGB信号(R4、G4、B4)来显示实际的放映图像(步骤S6)。
如上所述，依据本实施例，通过基于环境信息和适应变移信息来修正目标色信息，投影机20可将适用于视环境和适应变移和目标色信息用于色变换。由此，投影机20就可以再现适合于目标色的图像的色彩外观。
特别是，反映了照明光等的影响的投影机20，通过基于可显示色域的面积比来模拟地掌握适应变移，可以在更短的时间进行目标色信息的修正。
另外，依据本实施例，投影机20用变换用矩阵变换图像信息，以能显示适合于用户选择的图像特性的图像。
由此，可以实现能适合于用户喜好的图像的图像显示***。
另外，本实施例中，投影机20通过用色光传感器60掌握视环境，根据视环境来投影图像。
由此，投影机20可以适应图像显示时的视环境来显示图像，可以吸收显示环境的差异而不取决于所适用环境地显示相同的图像。因而，投影机20在多个不同的场所可用短时间再现大致相同的色彩。
再者，在本实施例中，投影机20不是用LUT而是用变换用矩阵变换图像信息，可以更高速地变换图像信息，而且能以较少的存储区占有量完成变换。
另外，在本实施例中，投影机20在生成变换用矩阵的时候，根据可显示色域与目标色域的关系分成四种图形的场合，按照各自的场合生成变换用矩阵。
可显示色域与目标色域的关系，因投影机20所适用的环境和由用户对图像特性的选择之不同而异。为此，投影机20需要根据可显示色域与目标色域的关系生成变换用矩阵。
在本实施例中，投影机20通过按设想的四种图形生成变换用矩阵，就可以生成适当的变换用矩阵。
还有，在图4A和图4B所示图形的场合，由于投影机20能将目标色域大致照原样地作为映射色域使用，所以，跟图5A和图5B所示的需要色域映射的场合相比，能够高速地生成变换用矩阵。
另外，在需要图5A和图5B所示的色域映射的场合，投影机20通过用重视色调的再现性或色域的再现性的变换用矩阵，比起用重视亮度和色度的再现性的变换用矩阵来能够更适当地再现图像。
(关于硬件的说明)
还有，作为用于上述各部分的硬件，可采用以下的硬件。
图11是有关本实施例的一例投影机内的图像处理部的硬件方框图。
作为A/D变换部110，例如可采用A/D变换器530等；作为D/A变换部180，例如可采用D/A变换器540等；作为空间光调制器，例如可采用图中未示出的液晶屏等来实现；作为驱动部194，例如可采用存储了液晶光阀驱动器的RAM550等；作为投影机色变换部120，例如可采用图像处理电路570等；作为校准信号发生部150，例如可采用图像生成电路510等；作为色域运算部160和目标简档修正部166，例如可采用CPU200和RAM550等；作为目标简档存储部162，例如可采用RAM550等；作为投影机简档存储部164，例如可采用ROM560等。再者，这些部分具有可经由***总线580相互交换信息的结构。另外，这些部分也可用电路的方式硬件地实现，也可以用驱动器的方式软件地来实现。
另外，如图7所示，投影机20也可以从信息存储媒体300读取程序来实现这些部分的功能。作为信息存储媒体300，例如可以采用CD-ROM、DVD-ROM、ROM、RAM、HDD等，其信息的读取方式可以是接触方式，也可以为非接触方式。
另外，投影机20也可取代信息存储媒体300，通过经传送路线从主机装置等下载实现上述各功能的程序来实现上述各功能。
再有，关于色光传感器60，可以采用以下的硬件。
例如，可以采用选择性地透过各刺激值的滤色器和光电二极管，把来自光电二极管的模拟信号变换成数字信号的A/D变换器，以及放大该数字信号的OP放大器等。
以上就采用本发明的适用的实施例作了说明，但本发明的适用范围不限于上述的实施例。
(变形例)
例如，作为上述的目标简档，除NTSC等的图像显示方式以外，也可适用如RGB、sRGB等的图像种类等的图像特性。
另外，作为视环境掌握装置，除了色光传感器60以外，例如也可采用CCD相机、CMOS相机等的摄像装置。
再者，上述的屏幕10是反射型的，也可以使用透射型的屏幕。
还有，上述的变换用矩阵是单一的矩阵，但也可以组合多个矩阵来进行色变换。例如，可以将对应于输出装置的逆变换矩阵和反映环境信息的环境修正矩阵组合来进行色变换。
另外，在用上述的投影机那样的投影型图像显示装置以外的显示装置进行图像显示并进行演示等场合，也可使用本发明。作为这样的显示装置，除液晶投影机之外，适用的例如有：CRT(阴极射线管)、PDP(等离子体屏幕)、FED(场致发射显示)、EL(电致发光)、直视型液晶显示装置等的显示装置、DMD(数字微镜装置)的投影机等。DMD是美国德克萨斯州仪器公司的商标。另外，投影机不限于前投型，也可以是背投型。
再者，除演示以外，也在会议、医疗、设计方式领域、营业活动、商业、教育、再就是电影、TV、视频、游戏等一般放映中进行图像显示的情况下，本发明也是有效的。
还有，上述的投影机20的投影机图像处理部100的功能，可以用图像显示装置(例如，投影机20)以单机实现，也可以用多个处理装置分散地实现(例如，用投影机20和PC机分散处理)。
而且，可以作为另一装置来构成投影机20和色光传感器60，也可采用将它们一体化的结构。

Claims (16)

1.一种图像显示***，该***为了能够再现目标色，基于由掌握图像显示区域中的视环境的视环境掌握装置产生的环境信息，对用以显示所述图像的图像信息加以变换后进行图像显示，其特征在于包括：
基于所述环境信息和表示适应变移的适应变移信息，修正表示所述目标色的目标色信息的目标色信息修正装置；
基于修正后的所述目标色信息生成变换用矩阵，以显示适合于所述视环境和所述目标色的图像的矩阵生成装置；
基于所生成的变换用矩阵，变换所述图像信息的矩阵变换装置；以及
基于所变换的图像信息显示图像的图像显示装置。
2.如权利要求1所述的图像显示***，其特征在于：基于在暗室条件下的所述图像显示装置可显示的色域面积和在所述视环境中所述图像显示装置可显示的色域面积的比率，求出所述适应变移信息。
3.如权利要求2所述的图像显示***，其特征在于：
包含色域计算装置，它基于所述环境信息和所述修正后的目标色信息，计算在所述视环境中用所述图像显示装置所能显示的色域即可显示色域；
所述矩阵生成装置在所述可显示色域比表示所述目标色的色域的目标色域更宽、比所述目标色域更窄、与所述目标色域一致以及存在与所述目标色域重叠的部分和不重叠的部分等各种场合，分别生成不同的变换用矩阵。
4.如权利要求3所述的图像显示***，其特征在于：所述的矩阵生成装置在所述可显示色域比所述目标色域更窄的场合，以及存在与所述目标色域重叠的部分和不重叠的部分的场合，分别生成重视色调的再现性或色域的再现性的变换用矩阵。
5.一种图像显示***，该***为了能再现目标色，基于由掌握图像显示区域中的视环境的视环境掌握部产生的环境信息，对用以显示所述图像的图像信息加以变换后进行图像显示，其特征在于包括：
基于所述环境信息和表示适应变移的适应变移信息，修正表示所述目标色的目标色信息的目标色信息修正部；
基于修正后的所述目标色信息生成变换用矩阵，以显示适合于所述视环境和所述目标色的图像的矩阵生成部；
基于所生成的变换用矩阵，变换所述图像信息的矩阵变换部；以及
基于变换后的图像信息显示图像的图像显示部。
6.一种投影机，该机为了能够再现目标色，基于由掌握图像显示区域中的视环境的视环境掌握装置产生的环境信息，对用以显示所述图像的图像信息加以变换后进行图像投影，其特征在于包括：
基于所述环境信息和表示适应变移的适应变移信息，修正表示所述目标色的目标色信息的目标色信息修正装置；
基于修正后的所述目标色信息生成变换用矩阵，以显示适合于所述视环境和所述目标色的图像的矩阵生成装置；
基于所生成的变换用矩阵，变换所述图像信息的矩阵变换装置；以及
基于所变换的图像信息显示图像的图像显示装置。
7.一种投影机，该机为了能再现目标色，基于由掌握图像显示区域中的视环境的视环境掌握部产生的环境信息，对用以显示所述图像的图像信息加以变换后进行图像投影，其特征在于包括：
基于所述环境信息和表示适应变移的适应变移信息，修正表示所述目标色的目标色信息的目标色信息修正部；
基于修正后的所述目标色信息生成变换用矩阵，以显示适合于所述视环境和所述目标色的图像的矩阵生成部；
基于所生成的变换用矩阵，变换所述图像信息的矩阵变换部；以及
基于变换后的图像信息投影图像的图像显示部。
8.一种图像处理方法，该方法为了能再现目标色，基于由掌握图像显示区域中的视环境的视环境掌握装置产生的环境信息，对用以显示所述图像的图像信息加以变换，其特征在于包括如下步骤：
基于所述环境信息和表示适应变移的适应变移信息，修正表示所述目标色的目标色信息；
基于修正后的所述目标色信息生成变换用矩阵，以显示适合于所述视环境和所述目标色的图像；
基于所生成的变换用矩阵，变换所述图像信息。
9.如权利要求8所述的图像处理方法，其特征在于：基于根据暗室条件下的所述图像信息来显示图像的图像显示装置所能显示的色域面积跟显示所述视环境中的所述图像的装置所能显示的色域面积的比率，求得所述适应变移信息。
10.如权利要求9所述的图像处理方法，其特征在于：
在生成所述变换用矩阵时，在计算基于所述图像特性的色域即目标色域的同时，基于所述环境信息计算在所述视环境中显示所述图像的装置所能显示的色域即可显示色域；
在所述可显示色域比表示所述目标色的色域的目标色域更宽、比所述目标色域更窄、与所述目标色域一致以及存在与所述目标色域重叠的部分和不重叠的部分等各种场合，分别生成不同的变换用矩阵。
11.如权利要求10所述的图像处理方法，其特征在于：在生成所述变换用矩阵时，在所述可显示色域比所述目标色域窄的场合，以及存在与所述目标色域重叠的部分和不重叠的部分的场合，分别生成重视色调的再现性或色域的再现性的变换用矩阵。
12.如权利要求11所述的图像处理方法，其特征在于：
在所述图像信息的修正之前生成校准图像；
把所生成的校准图像显示在所述显示区域；
掌握在所述校准图像被显示的显示区域上的视环境，生成所述环境信息。
13.一种信息存储媒体，它是为了能再现目标色，基于由掌握图像显示区域中的视环境的视环境掌握装置产生的环境信息，对用以显示所述图像的图像信息加以变换的程序加以存储的计算机可读取的存储媒体，其特征在于存有让计算机执行如下装置的功能的程序：
基于所述环境信息和表示适应变移的适应变移信息，修正表示所述目标色的目标色信息的目标色信息修正装置；
基于修正后的所述目标色信息生成变换用矩阵，以显示适合于所述视环境和所述目标色的图像的矩阵生成装置；以及
基于所生成的变换用矩阵，变换所述图像信息的矩阵变换装置。
14.如权利要求13所述的信息存储媒体，其特征在于：凭借该媒体，可基于根据暗室条件下的所述图像信息来显示图像的图像显示装置所能显示的色域面积跟所述视环境中的所述图像显示装置所能显示的色域面积的比率，求得所述适应变移信息。
15.如权利要求14所述的信息存储媒体，其特征在于：
使计算机具有色域计算装置的功能，基于所述环境信息和所述修正后的目标色信息计算在所述视环境中所述图像显示装置所能显示的色域即可显示色域；
所述的矩阵生成装置在所述可显示色域比表示所述目标色的色域的目标色域宽、比所述目标色域窄、与所述目标色域一致以及存在与所述目标色域重叠的部分与不重叠的部分等各种场合，分别生成不同的变换用矩阵。
16.如权利要求15所述的信息存储媒体，其特征在于：所述矩阵生成装置在所述可显示色域比所述目标色域窄的场合，以及存在与所述目标色域重叠的部分和不重叠的部分的场合，分别生成重视色调的再现性或色域的再现性的变换用矩阵。
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