DE10321927B4 - Projektionsebenen-Farbkorrektur, Verfahren und System für Projektionsebenen-Farbkorrektur für Projektoren - Google Patents

Abstract

Projektionsebenen-Farbkorrekturverfahren eines Projektors (2) zum Projizieren eines Farbbildes auf eine Projektionsebene (8) zum Anzeigen eines Bildes,wobei eine Farbreproduktion durch Konvertieren einer Mischgröße von Primärfarben, die an einer originalen Projektionsebene (8) projiziert werden sollen, in eine Mischgröße der Primärfarben zum Reproduzieren einer gleichen Farbe mittels eines Gemisches aus Primärfarben einschließlich der Farbinformation der Projektionsebene (8) durchgeführt wird,mit der folgenden Konversionsmatrix (A):wobei x, yund zFarbabgleichfunktionen sind,wobei β ein spektrales Reflexionsvermögen der Projektionsebene (8) ist, undwobei I, Iund ISpektralintensitäten der drei Arten von Primärlicht sind.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Projektionsebenen-Farbkorrekturverfahren eines Projektors, ein Projektionsebenen-Farbkorrektursystem eines Projektors und ein Programm für ein Projektionsebenen-Farbkorrekturverfahren eines Projektors, ein Projektionsebenen-Farbkorrektursystem eines Projektors und ein Programm für die Projektionsebenen-Farbkorrektur eines Projektors, bei denen für den Fall, dass ein Farbbild auf eine Wand oder dergleichen projiziert wird, die eine Farbe hat, eine gute Farbwiedergabe realisiert werden kann.
• Ein Beispiel eines herkömmlichen Projektors mit einer Korrekturschaltung ist in der JPH0453374A mit dem Titel „Projektor mit einer Korrekturschaltung“ beschrieben. Wie in der 4 gezeigt, wird in diesem herkömmlichen Projektor mit einer Korrekturschaltung ein Bild, das auf eine Projektionsebene 8 von einem Projektor 10 projiziert wird, durch einen Informationsdetektionsabschnitt 11 gelesen, und eine Korrekturschaltung 12 führt eine Weißabgleicheinstellung und eine Helligkeitseinstellung durch. Das Bild, bei dem die Farbe und die Helligkeit eingestellt sind, wird wiederum mittels des Projektors 10 über einen Treiber 13 projiziert.
• Da hier überhaupt keine Angabe gemacht ist, wie die Weißabgleicheinstellung durchgeführt wird, ist es nicht bekannt, wie diese realisiert wird, und es wird jedoch vermutet, dass die Weißabgleicheinstellung (Weißabgleich) im Allgemeinen mit einer Fernsehtechnologie durchgeführt wird, bei der die Intensität der drei Arten von Primärfarblicht von Rot (R), Grün (G) und Blau (B) eingestellt werden, und für den Fall, dass Weiß infolge des Einflusses der Projektionsebene 8 beispielsweise mit Gelb gefärbt ist, blaues Licht um m_b-Male mehr als üblich gegeben wird und an der Projektionsebene eine weiße Farbe erhalten wird, wenn weißes Licht projiziert wird.
• Anders ausgedrückt, wenn die Intensitäten von Rot, Grün und Blau des Originals jedes Pixels R, G und B sind, wird eine Korrektur wie in Gleichung (1) durchgeführt, und es wird Farblicht mit den Intensitäten R', G' und B' projiziert. Hierbei sind m_r, m_g und m_b Proportionalkoeffizienten. $$\left(\begin{array}{c}R\text{'}\\ G\text{'}\\ B\text{'}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{m}_r\cdot R\\ m_g\cdot G\\ m_b\cdot B\end{array}\right)$$

  
• Auf diese Art und Weise wird weiße Farbe als korrigierte Farbe angezeigt.
• Mit Bezug auf eine Aufgabe in dem Vorstehenden und auf das gezeigte herkömmliche Verfahren, ist nur die weiße Farbe ein strenges Objekt der Korrektur, und es wird für die anderen Farben in einem Farbbild ein Abgleich nur annähernd korrigiert. Demgemäß kann, anders als bei einem Ausnahmefall, die korrekte Farbwiedergabe eines Farbbildes nicht durchgeführt werden.
• EP 1 178 672 A2 betrifft ein umgebungskonformes Bildanzeigesystem und ein Informationsspeichermedium, bei denen ein Aktualisierungsabschnitt für die Farbsteuerungsverarbeitung vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von der Umgebung Farben korrigiert und die Helligkeit anpasst.
• EP 1 189 458 A2 betrifft ein Bildverarbeitungsverfahren, eine Bildanzeigeeinheit und ein Speichermedium, die in der Lage sind, selbst bei einer Farbänderung einer Projektionsebene eine geeignete Farbwiedergabe zu bewirken.
• JP2001320725 A betrifft ein an eine Umgebung angepasstes Bildanzeigesystem, das innerhalb kurzer Zeit nahezu dieselbe Farbe an mehreren verschiedenen Orten reproduzieren kann.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Projektionsebenen-Farbkorrekturverfahren für einen Projektor, ein Projektionsebenen-Farbkorrektursystem für einen Projektor und ein Programm für eine Projektionsebenen-Farbkorrektur für einen Projektor zu schaffen, bei dem die Farbkorrektur des Projektors basierend auf einem Prinzip der Farbreproduktion durchgeführt werden kann.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Projektionsebenen-Farbkorrekturverfahren gemäß Anspruch 1, ein Projektionsebenen-Farbkorrektursystem gemäß Anspruch 4, ein Projektionsebenen-Farbkorrekturprogramm gemäß Anspruch 6 und ein entsprechendes Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 8.
• In der vorliegenden Erfindung wird in einem Projektor für das Projizieren eines Farbbildes auf eine Projektionsebene, wie beispielsweise eine Wandebene, zum Anzeigen eines Bildes, die Farbkorrektur der Projektionsebene durchgeführt, indem eine Mischgröße der Primärfarben, die auf eine originale (beispielsweise) weiße Projektionsebene projiziert werden, in eine Mischgröße der Primärfarben zum Wiedergeben einer gleichen Farbe mittels des Gemisches aus Primärfarben, die die Farbinformation der Projektionsebene enthalten, konvertiert wird.
• Bei der vorliegenden Erfindung kann auch in einem Projektor zum Projizieren eines Farbbildes auf eine Projektionsebene, wie beispielsweise eine Wandebene, zum Anzeigen eines Bildes, Spektralinformation oder Farbinformation der Projektionsebene, wie beispielsweise einer Wandebene, durch einen Farbsensor gemessen werden, und die Farbkorrektur der Projektionsebene wird unter Verwendung der gemessenen Information unabhängig durchgeführt.
• Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den Figuren im Einzelnen hervor, in welchen zeigt:
• 1 ein Blockschaltbild einer Konfiguration einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• 2 ein Blockschaltbild einer Konfiguration einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform, bei der eine Funktion der Farbreproduktionsflächenkonversion in der Farbkonversionseinrichtung eines Farbkorrekturprojektors gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten ist; und
• 4 ein Blockschaltbild zur Erläuterung eines herkömmlichen Beispiels.
• Als Erstes wird ein Prinzip der Korrektur eines Projektionsebenen-Farbkorrektursystems gemäß der vorliegenden Erfindung basierend auf einer Theorie der Farbreproduktion erläutert. Ursprünglich projiziert ein Farbprojektor eine gewünschte Farbe durch Vermischen von drei Arten von Primärfarblicht, ähnlich wie bei einer Kathodenstrahlröhre oder dergleichen. Unter der Annahme, dass die Spektralintensitäten pro Einheitsintensität der drei Arten von Primärfarblicht I_r, I_g und I_b sind und dass entsprechende relative Intensitäten R, G und B sind, wird ein beliebiges Licht I, das von dem Projektor projiziert wird, als eine Gleichung (2) geschrieben. $$I=\left(I_r{I}_g{I}_b\right)\left(\begin{array}{c}R\\ G\\ B\end{array}\right)$$

  
• Hierbei gilt beispielsweise: $$\begin{array}{l}I=\left(\begin{array}{cccc}{I}_{380}& I_{385}& \cdots & I_{780}\end{array}\right)\text{'}\\ I_r=\left(\begin{array}{cccc}{I}_{r\mathrm{,380}}& I_{r\mathrm{,385}}& \cdots & I_{r\mathrm{,780}}\end{array}\right)\text{'}\\ I_g=\left(\begin{array}{cccc}{I}_{g\mathrm{,380}}& I_{g\mathrm{,385}}& \cdots & I_{g\mathrm{,780}}\end{array}\right)\text{'}\\ I_b=\left(\begin{array}{cccc}{I}_{b\mathrm{,380}}& I_{b\mathrm{,385}}& \cdots & I_{b\mathrm{,780}}\end{array}\right)\text{'}\end{array}$$

  

  und die entsprechenden Elemente zeigen Lichtintensitäten in jeder Wellenlänge.
• Beim Messen der Farbe dieses Lichtes wird dies mittels CIE1931-XYZ-Koordinaten eine Gleichung (3). $$\left(\begin{array}{c}{X}_I\\ Y_I\\ Z_I\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\overline{x}}^I\\ {\overline{y}}^I\\ {\overline{z}}^I\end{array}\right)\cdot I$$

  
• Hierbei sind $${\overline{x}}^t,{\overline{y}}^t,{\overline{z}}^t$$

  

  Farbabgleichfunktionen.
• Für die kolorimetrische Farbreproduktion werden diese drei Stimuluswerte X_I, Y_I und Z_I auf der Projektionsebene realisiert. Obwohl kein Problem auftritt, wenn die Projektionsebene ein weißer Schirm ist, wird für den Fall, dass die Wand eine cremefarbene Wand ist, die Farbe ohne Modifikation wie folgt: Unter der Annahme, dass ein spektrales Reflexionsvermögen der Wand β ist, gilt $$\beta =\left(\begin{array}{cccc}{\beta }_{380}& 0& \cdots & 0\\ 0& {\beta }_{385}& \cdots & 0\\ ⋮& ⋮& \ddots & ⋮\\ 0& 0& \cdots & {\beta }_{780}\end{array}\right)$$

  

  wobei die Komponenten jedes Primärfarblichtes infolge der Farbe der Wand geändert werden und dies sieht in den Augen wie Farblicht gemäß einer Gleichung (5) aus. $$\begin{array}{l}I{\text{'}}_r=B{I}_r=\left(\begin{array}{cccc}{\beta }_{380},I_{r\mathrm{,380}}& {\beta }_{385},I_{r\mathrm{,385}}& \cdots & {\beta }_{780}{I}_{r\mathrm{,780}}\end{array}\right)\\ I{\text{'}}_g=B{I}_g=\left(\begin{array}{cccc}{\beta }_{380},I_{g\mathrm{,380}}& {\beta }_{385},I_{g\mathrm{,385}}& \cdots & {\beta }_{780}{I}_{g\mathrm{,780}}\end{array}\right)\\ I{\text{'}}_b=B{I}_b=\left(\begin{array}{cccc}{\beta }_{380},I_{b\mathrm{,380}}& {\beta }_{385},I_{b\mathrm{,385}}& \cdots & {\beta }_{780}{I}_{b\mathrm{,780}}\end{array}\right)\end{array}$$

  
• Mischlicht wird auch I' gemäß einer Gleichung (6) und ein kolorimetrischer Wert wird gleich der Gleichung (7). $$I\text{'}=\left(I_r^{\text{'}}{I}_g^{\text{'}}{I}_b^{\text{'}}\right)\left(\begin{array}{c}R\\ G\\ B\end{array}\right)$$

  

  $$\left(\begin{array}{c}{X}_I^{\text{'}}\\ Y_I^{\text{'}}\\ Z_I^{\text{'}}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\overline{x}}^t\\ {\overline{y}}^t\\ {\overline{z}}^t\end{array}\right)\cdot I\text{'}$$

  
• Diese drei Stimuluswerte unterscheiden sich von den Originalwerten und werden eine unterschiedliche Farbe.
• Aus der vorstehenden Analyse ist jedoch zu ersehen, dass, um die reproduzierten Farben miteinander innerhalb beider Farbreproduktionsbereiche in Übereinstimmung zu bringen, die drei Stimuluswerte, in welchen die Gleichung (7) auf I' angewandt wird, erhalten werden, wenn die relativen Intensitäten jeder der Primärfarben der Gleichung (6) mit R', G' und B' angenommen sind, sich von R, G und B unterscheiden, miteinander übereinstimmen, so dass eine Gleichung (8) aufgestellt werden kann. $$\left(\begin{array}{ccc}{\overline{x}}^t{I}_r& {\overline{x}}^t{I}_g& {\overline{x}}^t{I}_b\\ {\overline{y}}^t{I}_r& {\overline{y}}^t{I}_g& {\overline{y}}^t{I}_b\\ {\overline{z}}^t{I}_r& {\overline{z}}^t{I}_g& {\overline{z}}^t{I}_b\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}R\\ G\\ B\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{\overline{x}}^t\beta I_r& {\overline{x}}^t\beta I_g& {\overline{x}}^t\beta I_b\\ {\overline{y}}^t\beta I_r& {\overline{y}}^t\beta I_g& {\overline{y}}^t\beta I_b\\ {\overline{z}}^t\beta I_r& {\overline{z}}^t\beta I_g& {\overline{z}}^t\beta I_b\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}R\text{'}\\ G\text{'}\\ B\text{'}\end{array}\right)$$

  
• Wenn dies für R', G' und B' gelöst wird, ist eine Gleichung (9) eine Lösung. $$\left(\begin{array}{c}R\text{'}\\ G\text{'}\\ B\text{'}\end{array}\right)={\left(\begin{array}{ccc}{\overline{x}}^t\beta I_r& {\overline{x}}^t\beta I_g& {\overline{x}}^t\beta I_b\\ {\overline{y}}^t\beta I_r& {\overline{y}}^t\beta I_g& {\overline{y}}^t\beta I_b\\ {\overline{z}}^t\beta I_r& {\overline{z}}^t\beta I_g& {\overline{z}}^t\beta I_b\end{array}\right)}^{-1}\left(\begin{array}{ccc}{\overline{x}}^t{I}_r& {\overline{x}}^t{I}_g& {\overline{x}}^t{I}_b\\ {\overline{y}}^t{I}_r& {\overline{y}}^t{I}_g& {\overline{y}}^t{I}_b\\ {\overline{z}}^t{I}_r& {\overline{z}}^t{I}_g& {\overline{z}}^t{I}_b\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}R\\ G\\ B\end{array}\right)$$

  
• Ansonsten gilt $$\left(\begin{array}{c}R\text{'}\\ G\text{'}\\ B\text{'}\end{array}\right)=A\left(\begin{array}{c}R\\ G\\ B\end{array}\right)$$

  
• Hierbei gilt $$A\equiv \left(\begin{array}{ccc}{\alpha }_{11}& {\alpha }_{12}& {\alpha }_{13}\\ {\alpha }_{21}& {\alpha }_{22}& {\alpha }_{23}\\ {\alpha }_{31}& {\alpha }_{32}& {\alpha }_{33}\end{array}\right)\equiv {\left(\begin{array}{ccc}{\overline{x}}^t\beta I_r& {\overline{x}}^t\beta I_g& {\overline{x}}^t\beta I_b\\ {\overline{y}}^t\beta I_r& {\overline{y}}^t\beta I_g& {\overline{y}}^t\beta I_b\\ {\overline{z}}^t\beta I_r& {\overline{z}}^t\beta I_g& {\overline{z}}^t\beta I_b\end{array}\right)}^{-1}\left(\begin{array}{ccc}{\overline{x}}^t{I}_r& {\overline{x}}^t{I}_g& {\overline{x}}^t{I}_b\\ {\overline{y}}^t{I}_r& {\overline{y}}^t{I}_g& {\overline{y}}^t{I}_b\\ {\overline{z}}^t{I}_r& {\overline{z}}^t{I}_g& {\overline{z}}^t{I}_b\end{array}\right)$$

  
• Elemente, die in der Gleichung (11) erscheinen, können berechnet werden, wenn die spektrale Intensität des Projektors und ein spektrales Reflexionsvermögen der Projektionsebene bekannt sind oder gemessen werden können, oder wenn Primärfarbwerte des Projektors und einer Farbe, die mit Primärfarblicht des Projektors an der Projektionsebene reflektiert worden ist, bekannt ist oder gemessen werden kann. Nebenbei gesagt, gilt in CIE1931-XYZ-Koordinaten, da die Primärfarbwerte des Projektors repräsentiert sind, durch $$\text{rot}:\left(\begin{array}{c}{X}_r\\ Y_r\\ Z_r\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\overline{x}}^t{I}_r\\ {\overline{y}}^t{I}_r\\ {\overline{z}}^t{I}_r\end{array}\right)$$

  

  $$\text{grün}:\left(\begin{array}{c}{X}_g\\ Y_g\\ Z_g\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\overline{x}}^t{I}_g\\ {\overline{y}}^t{I}_g\\ {\overline{z}}^t{I}_g\end{array}\right),$$

  

  $$\text{blau}:\left(\begin{array}{c}{X}_b\\ Y_b\\ Z_b\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\overline{x}}^t{I}_b\\ {\overline{y}}^t{I}_b\\ {\overline{z}}^t{I}_b\end{array}\right)$$

  

  und ähnlich ist die Farbe, die an der Projektionsebene des Primärfarblichtes des Projektors repräsentiert durch $$\text{rot}:\left(\begin{array}{c}X{\text{'}}_r\\ Y{\text{'}}_r\\ Z{\text{'}}_r\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\overline{x}}^t\beta I_r\\ {\overline{y}}^t\beta I_r\\ {\overline{z}}^t\beta I_r\end{array}\right),$$

  

  $$\text{gr}ü\text{n}:\left(\begin{array}{c}X{\text{'}}_g\\ Y{\text{'}}_g\\ Z{\text{'}}_g\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\overline{x}}^t\beta I_g\\ {\overline{y}}^t\beta I_g\\ {\overline{z}}^t\beta I_g\end{array}\right),$$

  

  $$\text{blau}:\left(\begin{array}{c}X{\text{'}}_b\\ Y{\text{'}}_b\\ Z{\text{'}}_b\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\overline{x}}^t\beta I_b\\ {\overline{y}}^t\beta I_b\\ {\overline{z}}^t\beta I_b\end{array}\right)$$

  

  wobei die Gleichung (11) auch als eine Gleichung (11') geschrieben werden kann. $$A\equiv \left(\begin{array}{ccc}{\alpha }_{11}& {\alpha }_{12}& {\alpha }_{13}\\ {\alpha }_{21}& {\alpha }_{22}& {\alpha }_{23}\\ {\alpha }_{31}& {\alpha }_{32}& {\alpha }_{33}\end{array}\right)\equiv \left(\begin{array}{ccc}{X}_r^{\text{'}}& X_g^{\text{'}}& X_b^{\text{'}}\\ Y_r^{\text{'}}& Y_g^{\text{'}}& Y_b^{\text{'}}\\ Z_r^{\text{'}}& Z_g^{\text{'}}& Z_b^{\text{'}}\end{array}\right)\left(\begin{array}{ccc}{X}_r& X_g& X_b\\ Y_r& Y_g& Y_b\\ Z_r& Z_g& Z_b\end{array}\right)$$

  
• Um sicherzustellen, wird die Korrektur des Weißabgleichs, der ein Stand der Technik ist, im Folgenden erläutert.
• Es sei angenommen, dass eine ursprüngliche Gestaltung so ausgebildet ist, dass eine Farbe weiß wird, wenn die relative Intensität jedes Primärfarblichtes des Projektors 1 ist. Dann können die relativen Intensitäten R'_w, G'_w und B'_w, wenn Weiß angezeigt wird, als eine Gleichung (12) erhalten werden, indem 1 für R, G und B in die Gleichung (9) eingesetzt wird. $$\left(\begin{array}{c}{R}_w^{\text{'}}\\ G_w^{\text{'}}\\ B_w^{\text{'}}\end{array}\right)={\left(\begin{array}{ccc}{\overline{x}}^t\beta I_r& {\overline{x}}^t\beta I_g& {\overline{x}}^t\beta I_b\\ {\overline{y}}^t\beta I_r& {\overline{y}}^t\beta I_g& {\overline{y}}^t\beta I_b\\ {\overline{z}}^t\beta I_r& {\overline{z}}^t\beta I_g& {\overline{z}}^t\beta I_b\end{array}\right)}^{-1}\left(\begin{array}{lllll}{\overline{x}}^t{I}_r\hfill & +\hfill & {\overline{x}}^t{I}_g\hfill & +\hfill & {\overline{x}}^t{I}_b\hfill \\ {\overline{y}}^t{I}_r\hfill & +\hfill & {\overline{y}}^t{I}_g\hfill & +\hfill & {\overline{y}}^t{I}_g\hfill \\ {\overline{z}}^t{I}_r\hfill & +\hfill & {\overline{z}}^t{I}_g\hfill & +\hfill & {\overline{z}}^t{I}_b\hfill \end{array}\right)$$

  
• Und da für die auf diese Art und Weise normalisierten relativen Intensitäten die drei Primärfarbintensitäten in einem gleichen Verhältnis wie die herkömmlichen geändert werden und die Projektion durchgeführt wird, wird, unter der Annahme, dass k beispielsweise eine Konstante ist, eine Form, in der eine Gleichung (13) für die Gleichung (1) substituiert wird, erhalten. $$\left(\begin{array}{c}{m}_r\\ m_g\\ m_b\end{array}\right)=k\left(\begin{array}{c}{R}_w^{\text{'}}\\ G_w^{\text{'}}\\ B_w^{\text{'}}\end{array}\right)$$

  
• Reflektiertes Licht wird ein Licht, das als eine Gleichung (14) anstatt der Gleichung (6) gezeigt ist. $$I\text{'}=\left(\begin{array}{ccc}{I}_r^{\text{'}}& I_g^{\text{'}}& I_b^{\text{'}}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{m}_{r}R\\ m_{g}G\\ m_{b}B\end{array}\right)$$

  
• Die drei Stimuluswerte werden $$\left(\begin{array}{c}{X}_r\\ Y_r\\ Z_r\end{array}\right)=\left(\begin{array}{ccc}{m}_r{\overline{x}}^t\beta I_r& m_g{\overline{x}}^t\beta I_g& m_b{\overline{x}}^t\beta I_b\\ m_r{\overline{y}}^t\beta I_r& m_g{\overline{y}}^t\beta I_g& m_b{\overline{y}}^t\beta I_b\\ m_r{\overline{z}}^t\beta I_r& m_g{\overline{z}}^t\beta I_g& m_b{\overline{z}}^t\beta I_b\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}R\\ G\\ B\end{array}\right)$$

  

  und sind im Allgemeinen nicht proportional zu den XYZ-Werten der Gleichung (3).
• Als Nächstes werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
• Ein Projektor mit Farbkorrektur gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 erläutert. An den Projektor 1 mit Farbkorrektur werden drei Primärfarbvideosignale R, G und B eingegeben. Wenn in ursprünglicher Weise diese drei Primärfarbvideosignale R, G und B an einem herkömmlichen Projektor 2 eingegeben werden, wird ein Bild in korrekter Farbe an einem weißen Schirm angezeigt. Diese drei Primärfarbvideosignale R, G und B werden einer Farbkonversionseinrichtung 3 eingegeben und in drei Primärfarbvideosignale R', G' und B' mittels einer Matrix A von 3x3, die in der Gleichung (11) gezeigt ist, umgewandelt und werden an den herkömmlichen Projektor 2 angelegt. Die Wandfarbenspeichereinrichtung 4 speichert Information bezüglich einer Wandfarbe, und die Matrixrecheneinrichtung 5 erhält die Matrix A basierend auf dieser Information und gibt diese an die Farbkonversionseinrichtung. Die vorstehend beschriebene Farbkonversionseinrichtung 3 führt die vorstehend beschriebene Konversion unter Verwendung von A durch.
• Wie vorstehend angegeben, kann die Information, die in der Wandfarbenspeichereinrichtung 4 gespeichert ist, ein spektrales Reflexionsvermögen bezüglich einer Wandfarbe sein oder kann Information mit Bezug auf eine Farbe der drei Stimuluswerte oder dergleichen des reflektierten Lichtes sein, das erzeugt wird, wenn Licht der drei Primärfarben einer Lichtquelle, die in dem herkömmlichen Projektor 2 verwendet wird, durch eine Wand reflektiert wird.
• Die Funktion der Matrixrecheneinrichtung 5 ist so konstruiert, dass, wenn die Information, die in der Wandfarbenspeichereinrichtung 4 gespeichert ist, das spektrale Reflexionsvermögen mit Bezug auf die Wandfarbe ist, basierend auf dieser Information die bekannten Farbabgleichsfunktionen und die spektrale Intensität des Lichtes der drei Primärfarben der Lichtquelle in dem herkömmlichen Projektor 2 verwendet werden, die Matrix A mittels der Gleichung (11) berechnet wird. Auch wenn die Information, die in der Wandfarbenspeichereinrichtung 4 gespeichert ist, die Information bezüglich einer Farbe der drei Stimuluswerte oder dergleichen des reflektierten Lichtes ist, welches erzeugt wird, wenn Licht der drei Primärfarben der Lichtquelle von der Wand reflektiert wird, ist die Funktion der Matrixrecheneinrichtung 5 so aufgebaut, dass die Matrix A mittels der Gleichung (11'), basierend auf dieser Information und bekannter Farbinformation des Lichtes der drei Primärfarben der Lichtquelle, die in dem herkömmlichen Projektor 2 verwendet wird, berechnet wird.
• Zusätzlich enthält in der vorstehenden Erläuterung der Projektor 1 mit Farbkorrektur den herkömmlichen Projektor 2, die Farbkonversionseinrichtung 3, die Wandfarbenspeichereinrichtung 4 und die Matrixrecheneinrichtung 5 und die drei Primärfarbsignale, die von außen zugeführt werden, sind so aufgebaut, dass sie die gleichen Signale wie diejenigen in einem Fall sind, bei dem ein Bild auf einen weißen Schirm unter Verwendung des herkömmlichen Projektors 2 projiziert wird. Für den Fall jedoch, dass der herkömmliche Projektor 2 beispielsweise für eine Anzeigevorrichtung eines Computers verwendet wird, kann genau der gleiche Vorteil erreicht werden, indem die Farbkonversionseinrichtung 3, die Wandfarbenspeichereinrichtung 4 und die Matrixrecheneinrichtung 5 als ein Programm innerhalb des Computers ausgebildet sind und der herkömmliche Projektor 2 mit einem (R', G', B')-Wert, der dessen Konversionsergebnis ist, versehen wird.
• Ein Projektor 7 vom unabhängigen Farbkorrekturtyp gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 2 erläutert. Bei dem Projektor 7 mit unabhängiger Farbkorrektur ist zu dem vorstehend beschriebenen Projektor 1 mit Farbkorrektur ein Farbsensor 6 hinzugefügt. Der Farbsensor 6 misst die Farbe eines mittleren Teils in einer Fläche, auf welche der Projektor 1 mit Farbkorrektur ein Bild auf eine Projektionsebene 8 projiziert. Im folgenden wird eine Ausführungsform des Projektors 7 mit unabhängiger Farbkorrektur erläutert. Im folgenden wird angenommen, dass R-, G- und B-Signale, die an den Projektor 1 mit Farbkorrektur von außen angelegt werden, Werte zwischen 0 bzw. 1 einnehmen. 0 ist ein dunkelster Wert und 1 ist ein hellster Wert. Tatsächlich wird beispielsweise in einem Fall, dass ein Kodierverfahren, welches 8 Bits eines Digitalwertes hat, verwendet wird, ein Wert, der durch Multiplizieren mit 255 erhalten wird, verwendet.
• In einer Situation, in welcher die Projektionsebene 8, wie beispielsweise eine Wand, definiert ist, scheint ein Abgleichmodus, und als Erstes projiziert der Projektor Rot einer Primärfarbe, wenn (R, G, B) = (1, 0, 0) ist, Grün einer Primärfarbe, wenn (R, G, B) = (0, 1, 0) ist und Blau einer Primärfarbe, wenn (R, G, B) = (0, 0, 1) ist, auf die Projektionsebene 8, und eine Farbe der Projektionsebene zu diesem Zeitpunkt wird vom Farbsensor gemessen. Mittels dieser Messung werden für die Projektionsebene 8 (X'_r, Y'_r, Z'_r), (X'_g, Y'_g, Z'_g) und (X'_b, Y'_b, Z'_b) erhalten. Diese Daten werden in die Wandfarbenspeichereinrichtung 4 des Projektors 1 mit Farbkorrektur transferiert. Die Matrixrecheneinrichtung 5 berechnet die Korrekturmatrix A mittels der Gleichung (11') unter Verwendung dieser Werte und der bekannten Werte (X_r, Y_r, Z_r), (X_g, Y_g, Z_g) und (X_b, Y_b, Z_b), die die ursprünglichen drei Stimuluswerte sind.
• Zusätzlich gilt in der vorstehend beschriebenen Erläuterung, dass, obwohl der Projektor 7 mit unabhängiger Farbkorrektur den Projektor 1 mit Farbkorrektur und den Farbsensor 6 enthält, für den Fall, dass der Projektor für eine Anzeigevorrichtung eines Computers verwendet wird, der genau gleiche Vorteil auch mittels einer Konfiguration erreicht werden kann, bei der der Farbsensor 6 an den Computer angeschlossen ist und die Information bezüglich der Wandfarbe dem Projektor 1 mit Farbkorrektur vom Computer eingegeben wird. Ebenfalls kann, wie vorstehend angegeben, für den Fall, dass die Farbkonversionseinrichtung, die Wandfarbenspeichereinrichtung 4 und die Matrixrecheneinrichtung 5 als ein Programm innerhalb des Computers ausgeführt werden, exakt der gleiche Vorteil erreicht werden, indem die gesamte Verarbeitung durchgeführt wird, bis die Farbkonversion mittels eines Programms unter Verwendung eines Eingangswertes vom Farbsensor durchgeführt worden ist und der herkömmliche Projektor 2 mit einem (R', G', B')-Wert, der das Konversionsergebnis desselben ist, versehen worden ist.
• Selbst in einem Fall, bei dem ein Farbbild auf eine farbige Wand projiziert wird, wird es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, das Farbbild in korrekter Farbe auf eine kolorimetrische Art und Weise mittels des Projektors zu projizieren. Obwohl mittels der Konversion, wie beispielsweise der Gleichung (11), in einen (R, G, B)-Wert des Originalbildes jedoch ein Wert von (R', G', B'), der jede Primärfarbe steuert, erhalten wird, ist zu erwarten, dass irgendein Wert einen Bereich zwischen 0 und 1 überschreitet, welches ein Kontrollbereich ist, und zwar infolge der Konversionsmatrix A. Das heißt, dass ein Farbreproduktionsbereich des Projektors infolge der Farbe der Wand oder dergleichen enger wird. Da üblicherweise die Dichte einer Farbe, die für eine Wand oder dergleichen verwendet wird, gering ist, ist deren Einfluss auf die Farbreproduktion eines Bildes klein und im Fall einer Projektion auf eine Wand oder dergleichen mit einer Farbe, die eine hohe Dichte hat, wird jedoch ein Einfluss, der durch die Verengung einer Farbreproduktionsfläche verursacht wird, größer.
• Als ein Verfahren zum Wiedergeben eines Originalbildes ohne das Empfinden von fehlendem Komfort an einer Vorrichtung, bei der die Farbreproduktionsfläche, wie vorstehend angegeben, eng ist, sind verschiedene Arten von Bildkonversionsverfahren zum Ausgeben eines anzuzeigenden Bildes an einen Farbmonitor, wie beispielsweise einer Kathodenstrahlröhre, an einen Farbdrucker oder dergleichen, bei dem eine Farbreproduktionsfläche eng ist, ohne ein Empfinden von fehlendem Komfort herkömmlicherweise bekannt. Beispielsweise ist in der JP H06 - 339 016 A „Automatisches Konversionsverfahren für eine Farbreproduktionsfläche, Gerät zur automatischen Farbreproduktionsflächenkonversion und Gerät zur automatischen Farbkonversion“ ein Verfahren zum Durchführen der geeigneten Farbkonversion für einen derartigen Fall beschrieben.
• Eine Ausführungsform, bei der eine Funktion der Farbreproduktionsflächenkonversion in der Farbkonversionseinrichtung 3 des Projektors 1 mit Farbkorrektur gemäß der Erfindung enthalten ist, wird anhand der 3 beschrieben. Hierbei verwendet die Matrixkonversionseinrichtung 31 die Konversion gemäß der Gleichung (11) oder der Gleichung (11') bei dem Original-(R, G, B)-Wert, der eine Eingabe wird, und gibt (R", G", B") aus. Obwohl diese Werte manchmal einen Wert außerhalb einer anderen Farbreproduktionsfläche als ein Wert zwischen 0 und 1 haben, wird hier ferner eine Farbflächenkompressionseinrichtung 32 angewandt, und es wird ein Wert (R', G', B') innerhalb der Reproduktionsfläche ausgegeben und an den herkömmlichen Projektor 2 angelegt. Wenn eine derartige Konfiguration verwendet wird, ist es möglich, ein Farbbild mit einem geringen Maß an fehlendem Komfort anzuzeigen, selbst an einer Wand mit einer Farbe, die eine hohe Dichte hat.
• Obwohl in der vorliegenden Erfindung für die Konversion einer Mischgröße der elementaren Primärfarben die Matrixberechnung verwendet wird, kann ein Teil oder die ganze Berechnung mittels einer Berechnung durchgeführt werden, bei der eine LUT (Nachschlagtabelle) für einen typischen Wert abgefragt wird und ein Intervall dazwischen interpoliert wird. Wenn ein derartiges Realisierungsverfahren verwendet wird, ist es möglich, einen Teil der vorstehend erwähnten Farbreproduktionsflächenkonversion auch dadurch zu realisieren, indem sie gleichzeitig in der LUT enthalten ist.
• Da es in der vorliegenden Erfindung möglich wird, eine korrekte Farbreproduktion auf eine kolorimetrische Art und Weise für die farbige Projektionsebene, wie beispielsweise eine Wand, durchzuführen, beispielsweise indem die Farbe im Voraus gemessen wird oder die Farbe mittels des Farbsensors gemessen wird und indem die Änderung der Farbe eines primären Farblichtes berechnet wird, besteht ein Vorteil, dass selbst für die farbige Projektionsebene eine gute Farbreproduktion durchgeführt werden kann.
• Auch für den Fall, dass die Dichte der Wandfarbe hoch ist, wird die Farbreproduktionsfläche enger und es wird ein Bild mit einem hohen Grad an fehlendem Komfort erhalten, indem die bekannte Farbflächenkompressionseinrichtung verwendet wird, wobei eine Farbreproduktion errichtet werden kann, die das Maß an fehlendem Komfort vermindert.

Claims (8)

1. Projektionsebenen-Farbkorrekturverfahren eines Projektors (2) zum Projizieren eines Farbbildes auf eine Projektionsebene (8) zum Anzeigen eines Bildes, wobei eine Farbreproduktion durch Konvertieren einer Mischgröße von Primärfarben, die an einer originalen Projektionsebene (8) projiziert werden sollen, in eine Mischgröße der Primärfarben zum Reproduzieren einer gleichen Farbe mittels eines Gemisches aus Primärfarben einschließlich der Farbinformation der Projektionsebene (8) durchgeführt wird, mit der folgenden Konversionsmatrix (A): $$A\equiv \left(\begin{array}{ccc}{\alpha }_{11}& {\alpha }_{12}& {\alpha }_{13}\\ {\alpha }_{21}& {\alpha }_{22}& {\alpha }_{23}\\ {\alpha }_{31}& {\alpha }_{32}& {\alpha }_{33}\end{array}\right)\equiv {\left(\begin{array}{ccc}\overline{x^t}\beta I_r& \overline{x^t}\beta I_g& \overline{x^t}\beta I_b\\ \overline{y^t}\beta I_r& \overline{y^t}\beta I_g& \overline{y^t}\beta I_b\\ \overline{z^t}\beta I_r& \overline{z^t}\beta I_g& \overline{z^t}\beta I_b\end{array}\right)}^{-1}\left(\begin{array}{ccc}\overline{x^t}{I}_r& {\overline{x^{t}I}}_g& \overline{x^t}{I}_b\\ \overline{y^t}{I}_r& \overline{y^t}{I}_g& \overline{y^t}{I}_b\\ \overline{z^t}{I}_r& \overline{z^t}{I}_g& \overline{z^t}{I}_b\end{array}\right)$$

   

   wobei x^t, y^t und z^t Farbabgleichfunktionen sind, wobei β ein spektrales Reflexionsvermögen der Projektionsebene (8) ist, und wobei I_r, I_g und I_b Spektralintensitäten der drei Arten von Primärlicht sind.
2. Projektionsebenen-Farbkorrekturverfahren nach Anspruch 1, wobei die Spektralinformation oder Farbinformation der Projektionsebene (8) durch einen Farbsensor (6) gemessen wird und diese gemessene Information verwendet wird.
3. Projektionsebenen-Farbkorrekturverfahren nach Anspruch 1 oder 2, mit dem weiteren Schritt: Anwenden einer Farbflächenkompression an einer Farbe, die außerhalb eines Reproduktionsbereiches erscheint durch die Konversion.
4. Projektionsebenen-Farbkorrektursystem für einen Projektor (2), mit: einer Wandfarbenspeichereinrichtung (4) zum Speichern einer Spektralinformation oder Farbinformation von einer Projektionsebene (8) unter einer Lichtquelle, eine Primärfarbenkonversationseinrichtung zum Berechnen einer Konversion einer Mischgröße von Primärfarben zum Projizieren eines Bildes auf eine originale Projektionsebene (8), in eine Mischgröße von Primärfarben zum Projizieren derselben auf die Projektionsebene (8), basierend auf der Spektralinformation oder Farbinformation, mit der folgenden Konversionsmatrix (A): $$A\equiv \left(\begin{array}{ccc}{\alpha }_{11}& {\alpha }_{12}& {\alpha }_{13}\\ {\alpha }_{21}& {\alpha }_{22}& {\alpha }_{23}\\ {\alpha }_{31}& {\alpha }_{32}& {\alpha }_{33}\end{array}\right)\equiv {\left(\begin{array}{ccc}\overline{x^t}\beta I_r& \overline{x^t}\beta I_g& \overline{x^t}\beta I_b\\ \overline{y^t}\beta I_r& \overline{y^t}\beta I_g& \overline{y^t}\beta I_b\\ \overline{z^t}\beta I_r& \overline{z^t}\beta I_g& \overline{z^t}\beta I_b\end{array}\right)}^{-1}\left(\begin{array}{ccc}\overline{x^t}{I}_r& \overline{x^t}{I}_g& \overline{x^t}{I}_b\\ \overline{y^t}{I}_r& \overline{y^t}{I}_g& \overline{y^t}{I}_b\\ \overline{z^t}{I}_r& \overline{z^t}{I}_g& \overline{z^t}{I}_b\end{array}\right)$$

   

   wobei x^t, y^t und z^t Farbabgleichfunktionen sind, wobei β ein spektrales Reflexionsvermögen der Projektionsebene (8) ist, und wobei I_r, I_g und I_b Spektralintensitäten der drei Arten von Primärlicht sind; und eine Farbkonversionseinrichtung (3) zum Konvertieren der Mischgröße der Primärfarben zum Projizieren eines Bildes auf die originale Projektionsebene (8) in eine Mischgröße von primären Farben für eine tatsächliche Projektion derselben mittels der Konversion, die durch die Primärfarbenkonversationseinrichtung erhalten worden ist.
5. Projektionsebenen-Farbkorrektursystem nach Anspruch 4, wobei das System einen Farbsensor (6) zum Messen der Spektralinformation oder Farbinformation der Projektionsebene (8) aufweist, und die Spektralinformation oder Farbinformation, welche durch diesen Farbsensor (6) erhalten wird, verwendet wird.
6. Projektionsebenen-Farbkorrekturprogramm für einen Projektor (2), ausgebildet zur Ausführung der Schritte des Projektionsebenen-Farbkorrekturverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
7. Projektionsebenen-Farbkorrekturprogramm nach Anspruch 6, ferner ausgebildet zumLesen der Spektralinformation oder Farbinformation der Projektionsebene (8) mit einem Farbsensor (6).
8. Aufzeichnungsmedium, auf welchem das Projektionsebenen-Farbkorrekturprogramm nach Anspruch 6 oder 7 gespeichert ist.

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