DE112014000821B4

DE112014000821B4 - Signalwandlungsvorrichtung und Verfahren, und Programm und Speichermedium

Info

Publication number: DE112014000821B4
Application number: DE112014000821.4T
Authority: DE
Inventors: Hidetsugu Suginohara; Hideki Yoshii; Satoshi Yamanaka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-02-14
Filing date: 2014-02-14
Publication date: 2023-12-07
Anticipated expiration: 2034-02-15
Also published as: WO2014126180A1; JPWO2014126180A1; DE112014000821T5; JP5963933B2; CN104981861A; CN104981861B; US9578296B2; US20150312542A1

Abstract

Ein Maximalwert Yimax und ein Minimalwert Yimin von Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi für jedes Pixel werden bestimmt. Ein Sättigungsanpassungswert X wird unter Verwenden einer Funktion g(Yimax, Yimin) bestimmt, Weißpixeldaten Wo werden unter Verwendung einer Funktion f(Yimin) bestimmt, und diese werden benutzt, um Ausgangsdaten Ro, Go, Bo zu bestimmen. Selbst die Sättigung, die durch RGB-Dreifarbendaten dargestellt wird, ist hoch, eine Wandlung auf RGBW-Vierfarbendaten mit verbesserter Helligkeit kann ohne Ändern des Farbtons hergestellt werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Signalwandlungsvorrichtung und ein Verfahren. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Programm, um einen Computer zu veranlassen, die Funktionen der Signalwandlungsvorrichtung oder die Prozesse des Signalwandlungsverfahrens auszuführen, und ein Speichermedium zum Speichern des Programms.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Es sind Bildanzeigegeräte bekannt (wie Flüssigkeitskristallanzeigen, Projektoren oder organische EL-Anzeigen), welche Bilder unter Verwenden von vier Farben, einschließende Rot (R), Grün (G) und Blau (B) und zusätzlich, Weiß (W) anzeigen können. In der vorliegenden Patentschrift werden solche Anzeigegeräte RGBW-typische Anzeigegeräte genannt. Die drei Farben von Rot, Grün und Blau werden erhalten, indem weißes Licht durch entsprechende Farbfilter von Rot, Grün und Blau geleitet wird. Das Licht wird abgeschwächt, wenn es durch die Farbfilter hindurch tritt, was es schwierig macht, die Leuchtdichte (Luminanz) des Bildanzeigegeräts zu steigern. Für Weiß ist kein Farbfilter erforderlich (es ist nur notwendig, einen transparenten Filter bereitzustellen), und es tritt keine Abschwächung aufgrund des Farbfilters auf. Als Folge davon sind RGBW-typische Anzeigegeräte vorteilhaft, weil sie eine höhere Leuchtdichte verglichen mit Bildanzeigegeräten realisieren können, die nur die drei Farben von Rot, Grün und Blau verwenden.
Zusätzlich können RGBW-typische Anzeigegeräte wie Flüssigkeitskristallanzeigegeräte unter Nutzung einer niedrigeren Hintergrundbeleuchtung das gleiche Leuchtdichtenniveau wie Bildanzeigegeräte erreichen, die nur drei Farben von Rot, Grün und Blau verwenden. Dementsprechend kann der Stromverbrauch reduziert werden.
Die Eingangspixeldaten, die einem Anzeigegerät zugeführt werden, bestehen üblicherweise aus Daten von drei Farben von Rot, Grün und Blau. Deshalb müssen bei einem RGBW-typischen Anzeigegerät vor dem Anzeigen die Dreifarbendaten von Rot, Grün und Blau in Vierfarbendaten von Rot, Grün, Blau und Weiß gewandelt werden. Wenn diese Wandlung nicht richtig durchgeführt wird, kann zum Beispiel Weiß in alle die Anzeigefarben gemischt werden, was zu einem weißlichen Bild führt, und die Farbanzeige kann von dem abweichen, was von den Eingangspixeldaten gewünscht ist.
Patentreferenz 1 und Nichtpatentreferenz 1 offenbaren Schemata zum Wandeln von Dreifarbendaten von Rot, Grün und Blau in Vierfarbendaten von Rot, Grün, Blau und Weiß, durch welche die Helligkeit ohne Ändern des Farbtons und der Sättigung verbessert wird.
STAND DER TECHNIK REFERENZEN
PATENTREFERENZEN

Patent Referenz 1: japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2001-147666 US 2009/0207182 A1 offenbart eine Anzeigevorrichtung umfassend ein RGBW-Anzeigemodul, bei der eine Erhöhung der Helligkeit und eine Reduzierung des Stromverbrauchs erreicht werden kann.
US 2009/0040207 A1 offenbart eine Anzeigevorrichtung und insbesondere eine mehrfarbige organische lichtemittierende Vorrichtung mit mehreren Pixeln, von denen jedes vier oder mehr Farben repräsentiert.
WO 2006/077554 A2 offenbart eine Vorrichtung zum Ansteuern einer Anzeige, einschließlich einer Anordnung von Anzeigeelementen, wobei jedes Element eine Vielzahl von Subpixeln in Rot, Grün, Blau und Weiß umfasst.
WO 2007/125630 A1 offenbart eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, welche die eingegebenen Farbdaten (Rin), (Gin) und (Bin) in Bezug auf die Farben R, G und B in Farbdaten (Rout), (Gout), (Bout) und (Wout) in Bezug auf die Farben R, G, B und W umwandelt, um ein Bild mit dem Helligkeitsausdehnungskoeffizienten anzuzeigen:
- S=(Lmax+Lmin)/Lmax.

NICHTPATENTREFERENZEN
Nichtpatentreferenz 1: SID 03 Digest, P. 1212 bis 1215, TFT-LCD mit RGBW-Farbsystem, Beak-woon Lee, et al.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
In den Schemata, die in diesen Referenzen offenbart sind, können jedoch, wenn die Sättigung hoch ist, die durch die drei Farben von Rot, Grün und Blau dargestellt wird, die Daten von Weiß nach der Wandlung nicht auf einen hohen Wert gesetzt werden, so dass die Helligkeit nach der Wandlung nicht hoch eingestellt werden kann.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Das vorstehende Problem wird gelöst durch eine Signalwandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, eine Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 6, ein Signalwandlungsverfahren nach Anspruch 8, ein Programm nach Anspruch 9 und ein computer-lesbares Aufnahmemedium nach Anspruch 10.
EFFEKT DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Dreifarbendaten von Rot, Grün und Blau in Vierfarbendaten von Rot, Grün, Blau und Weiß mit verbesserter Helligkeit zu wandeln, ohne den Farbton zu ändern, selbst wenn die Sättigung, die von den Dreifarbendaten dargestellt wird, hoch ist.
Es ist auch möglich, eine Farbwandlung durchzuführen, bei welcher die Sättigung erhöht wird, wenn der Sättigungsanpassungswert X einen größeren Wert als die Weißpixeldaten Wo aufweist, und die Sättigung verringert wird, wenn der Sättigungsanpassungswert X einen kleineren Wert als der Weißpixeldaten Wo aufweist.
Das heißt, es ist möglich, durch das Setzen der ersten Funktion g(Yimax, Yimin), welche den Sättigungsanpassungswert X bestimmt, und die zweite Funktion f(Yimin), welche den Weißpixelwert Wo bestimmt, die Art zu ändern, in welcher die Sättigung variiert wird.
Es ist gemäß der vorliegenden Erfindung auch möglich, den Abstufungswert von jedem der Pixeldaten von Rot, Grün und Blau zu variieren, ohne einen Obergrenze Wert zu begrenzen, wodurch gewünschte Änderungen der Sättigung erlaubt werden.
Ist auch möglich, den Abstufungswert der Weißpixeldaten ohne Berücksichtigung der Sättigung der Eingangspixeldaten zu bestimmen. Im Ergebnis kann durch Setzen des Abstufungswerts der Weißpixeldaten auf einen großen Wert die erhaltene Leuchtdichte durch Betreiben der RGBW-typischen Anzeigeeinheit mit der Ausgabe der Signalwandlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung frei erhöht werden. Es ist demgemäß möglich, die erforderliche Leuchtdichte mit einer geringeren elektrischen Leistung als zuvor zu realisieren.
Weiterhin wird, wenn die Ausgabe der Signalwandlung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, um eine RGBW-typische Anzeigeeinheit mit einer Differenz zwischen der Leuchtdichte zu betreiben, die durch die Pixeldaten von Rot, Grün und Blau eines bestimmten Abstufungswerts (Gradationswerts) angezeigt wird, und der Leuchtdichte (Luminanz), die durch die Weißpixeldaten des gleichen Abstufungswerts angezeigt wird, durch Einstellen des Sättigungsanpassungswerts basierend auf der Differenz der Leuchtdichte eine geeignete RGBW-Signalwandlung erzielt.
KURZE BERSCHREI BUNG DER ZEI CHNUNGEN

1 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Signalwandlungsvorrichtung 100 von Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit 2 in Ausführungsform 1 schematisch darstellt.
3 ist eine Kurve, die Schwankungen der Werte von Koeffizientenwerten in einer Funktion g(Yimax, Yimin) und einer Funktion f(Yimin) in Ausführungsform 1 zeigt.
4 ist eine Kurve, die Schwankungen einer Obergrenze L bezüglich des Minimalwerts Yimin zeigt.
5 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit 2 schematisch darstellt, die in Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
6 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Weißpixelwertberechnungseinheit 4 schematisch darstellt, die in Ausführungsform 2 verwendet wird.
7 ist eine Kurve, die Beispiele einer Funktion g(Yimax, Yimin) und einer Funktion f(Yimin) zeigt, die in Ausführungsform 2 verwendet werden.
8 ist eine Kurve, die andere Beispiele der Funktion g(Yimax, Yimin) und der Funktion f(Yimin) zeigt, die in Ausführungsform 2 verwendet werden.
9 ist eine Kurve, die weitere andere Beispiele der Funktion g(Yimax, Yimin) und der Funktion f(Yimin) zeigt, die in Ausführungsform 22 verwendet werden.
10 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Konfigurationsbeispiel der Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit 2 schematisch darstellt, die in Ausführungsform 2 verwendet wird.
11 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Konfigurationsbeispiel der Weißpixelwertberechnungseinheit 4 schematisch darstellt, die in Ausführungsform 2 verwendet wird.
12 ist ein Blockdiagramm, das eine Anzeigevorrichtung 300 von Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
13(a) und 13(b) sind Diagramme, die Anordnungsbeispiele von Subpixeln zeigen, die Pixel in einer Anzeigeeinheit bilden.
14 ist ein Graph, welche die durch Rot, Grün und Blau angezeigte Leuchtdichte und die durch Weiß angezeigte Leuchtdichte in Ausführungsform 3 zeigt.

MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Ausführungsform 1.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Signalwandlungsvorrichtung 100 von Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt. Die Signalwandlungsvorrichtung 100 wandelt ein Eingangsbildsignal Di, das aus Dreifarbendaten (Eingangspixeldaten) Ri, Gi, Bi von Rot, Grün und Blau für jedes Pixel gebildet ist, in ein Ausgangsbildsignal Do um, das aus Vierfarbendaten (Ausgangspixeldaten), Ro, Go, Bo von Rot, Grün, Blau und Weiß gebildet ist.
Die Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi sind bevorzugte Daten, welche sich bezüglich der Leuchtdichte von den drei Farben von Rot, Grün und Blau entsprechend linear ändern. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Dies deshalb, weil ob oder nicht die Gammacharakteristik entfernt wurde, dies keine signifikanten Effekte auf das angezeigte Bild ausübt, gegeben die Anzeigecharakteristiken, die von einem üblichen Bildanzeige gefordert sind.
Im Allgemeinen sind Dreifarbenpixeldaten von Rot, Grün und Blau in den Bild/Videodaten von Bitmap, MPEG oder der gleichen 8-Bit Digitaldaten, welche einen Abstufungswert von 0 bis 255 für jede von Rot, Grün und Blau ausdrücken, und welche in Übereinstimmung mit der Gammacharakteristik von Anzeigegeräte abstufungskonvertiert sind. Um die digitalen Daten in Daten zu wandeln, die einen Abstufungswert darstellen, welcher bezüglich der Leuchtdichte linear variiert, muss die Gammacharakteristik entfernt werden. Bei der Entfernung der Gammacharakteristik ist es erforderlich, die Anzahl von Bits zum Ausdrücken der Daten zu erhöhen, die bezüglich der Helligkeit linear variieren, um eine Berechnungsgenauigkeit aufrechtzuerhalten, und einen Abstufungsstoß (gradiation crush) zu vermeiden. Wenn sich die Anzahl von Bits der Daten erhöht, wird die Schaltung, welche für die Wandlungsverarbeitung notwendig ist, die von der Signalwandlungsvorrichtung 100 durchgeführt wird, kompliziert und großformatig, was zu einem Ansteigen der Kosten führt.
Die Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi können deshalb 8-Bit-Digitaldaten für jedes von Rot, Grün und Blau sein, die einen Abstufungswert von 0 bis 255 darstellen, ohne dass die Gammacharakteristik entfernt wurde. Das heißt, die Signalwandlung durch die Signalwandlungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung kann ungeachtet dessen angewendet werden, ob die Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi Daten mit einem Abstufungswert sind, welcher bezüglich der Leuchtdichte linear variiert, oder Digitaldaten, von welchen die Gammacharakteristik nicht entfernt wurde. In der folgenden Beschreibung der Ausführungsform wird angenommen, dass die Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi 8-Bit-Digitaldaten sind, die einen Abstufungswert von 0 bis 255 darstellen.
Wenn die Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi 8-Bit-Digitaldaten sind, die einen Abstufungswert von 0 bis 255 für Rot, Grün und Blau darstellen, von welchem die Gammacharakteristik nicht entfernt wurde, werden die Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo, Wo der Signalwandlungsvorrichtung 100 als Digitaldaten angegeben, von welchen die Gammacharakteristik nicht entfernt wurde. Die Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo, Wo werden an die RGBW-typische Anzeigeeinheit ausgegeben (siehe 12, später beschrieben) und als ein Bild angezeigt.
In der folgenden Beschreibung der Ausführungsform wird angenommen, dass die Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo, Wo wie die Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi 8-Bit-Digitaldaten sind. Um die Genauigkeit in dem Berechnungsergebnis jedoch zu erhöhen kann die Anzahl der Bits auf 10 oder 12 erhöht werden. Wenn die Anzahl der Bits der Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo größer ist als die Anzahl der Bits, welche von der RGBW-typischen Anzeigeeinheit gehandhabt werden kann, können diese nach Reduzieren der Anzahl der Bits ausgegeben werden, während die Genauigkeit des Berechnungsergebnisses beibehalten wird, zum Beispiel durch Verwenden eines Fehlerverteilungsverfahrens (error diffusion method).
In 1 schließt die Signalwandlungsvorrichtung 100 eine Pixelwertvergleichseinheit 1 ein, eine Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit 2, eine Dreifarbenpixelwertberechnungseinheit 3 und eine Weißpixelwertberechnungseinheit 4. Jede Komponente wird nun beschrieben.
Die Pixelwertvergleichseinheit 1 empfängt als Eingaben die Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi, und vergleicht die Werte von diesen Daten für jedes Pixel (Pixelwerte), und gibt den Maximalwert (den Maximalwert für jedes Pixel) Yimax und den Minimalwert (den Minimalwert für jedes Pixel) Yimin aus.
Die Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit 2 empfängt als Eingaben den Maximalwert Yimax und den Minimalwert Yimin, die von der Pixelwertvergleichseinheit 1 ausgegeben werden, und berechnet für jedes Pixel einen Sättigungsanpassungswert X unter Verwenden einer vorbestimmten Funktion g(Yimax, Yimin), die den Maximalwert Yimax und den Minimalwert Yimin als Variablen nimmt, und gibt den Sättigungsanpassungswert X aus.
Die Konfiguration der Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit 2 in Ausführungsform 1 ist in 2 gezeigt. Die dargestellte Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit 2 schließt eine Obergrenzenberechnungseinheit 21 ein, eine Vorläufigkeitswertberechnungseinheit 22 und eine Entscheidungseinheit 23.
Die Obergrenzenberechnungseinheit 21 empfängt als Eingaben den Maximalwert Yimax und den Minimalwert Yimin, die von der Pixelwertvergleichseinheit 1 ausgegeben werden, und führt die folgende Berechnung durch, um eine Obergrenze L zu bestimmen.

[Mathematischer Ausdruck 1] $L = \frac{Y i max \times Y i min}{Y i max - Y i min}$
Die Vorläufigkeitswertberechnungseinheit 22 bestimmt einen Vorläufigkeitswert Xt unter Verwenden einer vorbestimmten Funktion gt(Yimin), die den Minimalwert Yimin als eine Variable nimmt.

[Mathematischer Ausdruck 2] $X t = g t (Y i min)$
Die Entscheidungseinheit 23 vergleicht die Obergrenze L und den Vorläufigkeitswert Xt und gibt den kleineren der zwei als den Sättigungsanpassungswert X aus. Das heißt, der Sättigungsanpassungswert X ist auf einen Wert gleich oder kleiner als dem der Obergrenze L beschränkt.
Wenn der Maximalwert Yimax und den Minimalwert Yimin gleich sind, ist der Nenner des Ausdrucks (1) 0, so dass die Obergrenze L durch einen Computer nicht erhalten werden kann. In diesem Fall wird die Obergrenze L als unendlich angenommen, und der Vorläufigkeitswert Xt wird bedingungslos als der Sättigungsanpassungswert X ausgegeben.
In der Summe kann die Verarbeitung in der Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit 2 zum Bestimmen des Sättigungsanpassungswerts X unter Verwenden der Funktion g(Yimax, Yimin), die den Maximalwert Yimax und den Minimalwert Yimin als Variablen nimmt, wie folgt ausgedrückt werden.

[Mathematischer Ausdruck 3] $\begin{array}{l} X = g (Y i max, Y i min) \\ = {\begin{matrix} g r (Y i min) & (i f g t (Y i min) \leq \frac{Y i max \times Y i min}{Y i max - Y i min}) o r Y i max = Y i min) \\ \frac{Y i max \times Y i min}{Y i max - Y i min} & (o t h e r w i s e) \end{matrix} \end{array}$
Die Dreifarbenpixelwertberechnungseinheit 3 empfängt als Eingaben die Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi, den Maximalwert Yimax und den Minimalwert Yimin, die von der Pixelwertvergleichseinheit 1 ausgegeben werden, und den Sättigungsanpassungswert X, der von der Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit 2 ausgegeben wird, und führt die Berechnungen durch, die durch die folgenden Ausdrücke dargestellt sind, um die Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo zu bestimmen und auszugeben.

[Mathematischer Ausdruck 4] $R o = R i \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max} - X$
$G o = G i \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max} - X$
$B o = B i \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max} - X$
Die Weißpixelwertberechnungseinheit 4 empfängt als eine Eingabe den Minimalwert Yimin, der von der Pixelwertvergleichseinheit 1 ausgegeben wird, bestimmt Weißpixeldaten Wo unter Verwenden einer vorbestimmten Funktion f(Yimin), die den Minimalwert Yimin als eine Variable nimmt, und gibt die bestimmten Weißpixeldaten Wo aus. Die Weißpixeldaten Wo sind 8-Bit-Digitaldaten, so dass die Funktion f(Yimin) einen Wert von 0 bis 255 annehmen muss.

[Mathematischer Ausdruck 5] $W o = ƒ (Y i min)$
Die Art des Wandelns der Dreifarbenpixeldaten Ri, Gi, Bi von Rot, Grün und Blau in die Vierfarbenpixeldaten Ro, Go, Bo, Wo in der Signalwandlungsvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform wird nun im Detail beschrieben.
Als ein Verfahren zum Ausdrücken von Farbe wurden mannigfaltige Farberäume vorgeschlagen. Zum Beispiel ist der HSV-Farbraum ein Farbraum bestehend aus drei Komponenten von Farbton H, Sättigung S und Helligkeit V. Der Farbton H, die Sättigung S und die Helligkeit V können durch folgende Ausdrücke unter Verwenden von 8-Bit-Digitaldaten Rn, Gn, Bn bestimmt werden, die Farbkomponenten der drei Farben von Rot, Grün und Blau darstellen. In den folgenden Ausdrücken sind Ynmax und Ynmin der Maximalwert und der Minimalwert der digitalen Daten Rn, Gn, Bn.

[Mathematischer Ausdruck 6] $H = A r c tan {\sqrt{3} \frac{G n - B n}{2 R n - G n - B n}}$
$S = \frac{Y n max \times Y n min}{Y n max}$
$V = \frac{Y n max}{255}$
Dem entsprechend werden der Farbton Hi, die Sättigung Si und die Helligkeit Vi der Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi entsprechend durch die folgenden Ausdrücke (7h), und (7s) und (7v) dargestellt.

[Mathematischer Ausdruck 7] $H i = A r c tan {\sqrt{3} \frac{G i - B i}{2 R i - G i - B i}}$
$S i = \frac{Y i max - Y i min}{Y i max}$
$V i = \frac{Y i max}{255}$
Es wird nun beschrieben, wie der Farbton H, die Sättigung S und die Helligkeit V je nach Signalwandlung gemäß der vorliegende Erfindung schwanken. Die Signalwandlungsvorrichtung 100 wandelt die Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi in die Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo, Wo um. Vor und nach der Wandlung gilt, dass Weiß, welches eine achromatische Farbe ist, unter Verwenden der drei Farben von Rot, Grün und Blau ebenso (durch Gleichmachen der Abstufungswerte der Pixeldaten von Rot, Grün und Blau) ausgedrückt werden kann, so dass ein Teil oder die Gesamtheit der weißen Komponente, ausgedrückt durch die Weißpixeldaten nach der Wandlung, ebenso den Pixeldaten der drei Farben von Rot, Grün und Blau zugeordnet werden kann. Mit anderen Worten können die Vierfarbenpixeldaten von Rot, Grün, Blau und Weiß durch Dreifarbenpixeldaten mit durch Ro + Wo, Go + Wo, Bo + Wo ausgedrückten Werten ersetzt werden, wenn die Werte der Pixeldaten nicht auf den Bereich beschränkt sind, welcher durch 8 Bit ausgedrückt werden kann. Das heißt, ein Betreiben der Anzeigeeinheit mit den Dreifarbenpixeldaten, erhalten durch die Ersetzung, wird zu der Anzeige mit der gleichen Leuchtdichte führen wie ein Betreiben der Anzeigeeinheit mit den Vierfarbenpixeldaten von Rot, Grün, Blau und Weiß. Der Farbton Ho, angegeben durch die Dreifarbenpixeldaten Ro + Wo, Go + Wo, Bo + Wo, wird durch den folgenden Ausdruck angegeben.

[Mathematischer Ausdruck 8] $H o = A r c tan {\sqrt{3} \frac{(G o + W o) - (B o + W o)}{2 (R o + W o) - (G o + W o) - (B o + W o)}}$
Wenn Ro, Go, Bo in dem Ausdruck (8) entsprechend mit den Ausdrücken (4r), (4g), (4b) ersetzt werden, wird der Nenner des Bruches an der rechten Seite des Ausdrucks (8) sein:
[Mathematischer Ausdruck 9] $\begin{array}{l} (G o + W o) - (B o + W o) \\ = (G i \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max)} - X + W o) - (B i \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max} - X + W o) \\ = \frac{(X + Y i max)}{(Y i max)} \times (G i - B i) \end{array}$
Der Nenner wird sein:
[Mathematischer Ausdruck 10] $\begin{array}{l} 2 (R o + W o) - (G o + W o) - (B o + W o) \\ = 2 (R i \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max} - X + W o) - (G i \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max)} - X + W o) \\ = (B i \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max} - X + W o) \\ = \frac{(X + Y i max)}{(Y i max)} \times (2 R i - G i - B i) \end{array}$
Deshalb,
[Mathematischer Ausdruck 11] $\begin{array}{l} H o \\ = A r c tan {\sqrt{3} \frac{\frac{(X + Y i max)}{Y i max} \times (G i - B i)}{\frac{(X + Y i max)}{Y i max} \times (2 R i - G i - B i)}} \\ = A r c tan {\sqrt{3} \frac{(G i - B i)}{(2 R i - G i - B i)}} \\ = H i \end{array}$
Durch Umschreiben (Vereinfachen der rechten Seite) des vorstehenden Ausdrucks wird zu erkennen sein, dass der Farbton Ho nach der Wandlung (der Farbton ausgedrückt durch die Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo, Wo) gleich dem Farbton Hi vor der Wandlung ist (dem Farbton ausgedrückt durch die Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi). Daher ändert die Signalwandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Farbton H nicht.
Als nächstes wird eine Erläuterung der Sättigung S gegeben. Der Maximalwert der Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo für jedes Pixel wird mit Yomax bezeichnet, und der Minimalwert für die Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo für jedes Pixel wird mit Yomin bezeichnet. Durch die Wandelung unter Verwenden der Ausdrücke (4r), (4g), (4b) wird der Maximalwert Yimax vor der Wandlung zum Maximalwert Yomax werden. Das heißt, wenn R durch Yimax ersetzt wird, und Ri in dem Ausdruck (4r) mit Yomax ersetzt wird, wird das Ergebnis wie folgt sein:

[Mathematischer Ausdruck 12] $Y o min = Y i min \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max} - X = Y i max$
Der Ausdruck (12) zeigt, dass Yomax gleich Yimax ist.
In ähnlicher Weise wird Yimin zu Yomin gewandelt. Wenn in dem Ausdruck (4r) Ri durch Yimin ersetzt wird und Ro durch Yomin ersetzt wird, wird das Ergebnis wie folgt sein:
[Mathematischer Ausdruck 13] $Y o max = Y i max \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max} - X$
Die Sättigung So, die erhalten wird, wenn eine Anzeige unter Verwenden der Summen Ro + Wo, Go + Wo, Bo + Wo der Pixeldaten von Rot, Grün und Blau und der Pixeldaten von Weiß nach der Signalwandlung gemacht wird, ist durch den folgenden Ausdruck gegeben, aus dem Ausdruck (6s).
[Mathematischer Ausdruck 14] $S o = \frac{(Y o max + W o) - (Y o min + W o)}{Y o max + W o} = \frac{Y o max - Y o min}{Y o max + W o}$
Wenn Yomax und Yomin in dem Ausdruck) Wasser 14) mit den Ausdrücken (12) und (13) ersetzt werden, und die Sättigung So (siehe den Ausdruck (6s)) der Eingangspixeldaten verwendet wird, kann der Ausdruck wie folgt umgeschrieben werden:
[Mathematischer Ausdruck 15] $\begin{array}{l} S o \\ = \frac{Y i max - {Y i min \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max} - X}{Y i max + W o} \\ = \frac{Y i {max}^{2} - Y i min \times X - Y i min \times Y i max \times X}{Y i max \times (Y i max + W o)} \\ = \frac{(Y i max - Y i min) \times (Y i max + X)}{Y i max \times (Y i max + W o)} \\ = S i \times \frac{Y i max + X}{Y i max + W o} \end{array}$
Der Ausdruck (15) gibt an, dass die Sättigung So nach der Signalwandlung (die Sättigung ausgedrückt durch die Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo, Wo) abhängig von dem Sättigungsanpassungswert X und dem Wert der Weißpixeldaten Wo schwankt. Wenn der Sättigungsanpassungswert X und die Weißpixeldaten Wo gleich sind, sind die Sättigung vor der Signalwandlung und die Sättigung nach der Signalwandlung gleich. Wenn der Sättigungsanpassungswert X größer als die Weißpixeldaten Wo ist, ist die Sättigung durch die Signalwandlung erhöht. Umgekehrt, wenn der Sättigungsanpassungswert X kleiner als die Weißpixeldaten Wo ist, ist die Sättigung durch die Signalwandlung verringert.
Da der Sättigungsanpassungswert X und die Weißpixeldaten Wo durch die entsprechenden Ausdrücke (3) und (5) gegeben ist, wird das Betragsverhältnis zwischen diesen durch die Funktion g(Yimax, Yimin) und die Funktion f(Yimin) bestimmt.
Um die Erläuterung zu vereinfachen, wird angenommen, dass die Funktion gt(Yimin) zum Bestimmen des Vorläufigkeitswerts Xt eine lineare Funktion ist, mit einem Koeffizienten, der gleich 1,2 ist, und ohne jeglichen konstanten Term, wie durch den folgenden Ausdruck und (16) dargestellt. Die folgende Erläuterung wird unter solch einer Annahme gegeben.
[Mathematischer Ausdruck 16] $g t (Y i m i n) = 1,2 \times Y i m i n$
Wenn der Ausdruck (16) auf den Ausdruck (3) angewendet wird, wird der folgende Ausdruck erhalten.
[Mathematischer Ausdruck 17] $\begin{array}{l} g (Y i max, Y i min) \\ = {\begin{matrix} 1,2 \times Y i min & (i f 1,2 \leq \frac{Y i max \times Y i min}{Y i max - Y i min}) o r Y i max = Y i min) \\ \frac{Y i max \times Y i min}{Y i max - Y i min} & (o t h e r w i s e) \end{matrix} \end{array}$
Unter Verwenden der Sättigung Si, ausgedrückt durch die Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi, kann der Ausdruck (17) wie folgt umgeschrieben werden:
[Mathematischer Ausdruck 18] $\begin{array}{l} g (Y i max, Y i min) \\ = {\begin{matrix} 1,2 \times Y i min & (i f 1,2 \leq \frac{1}{S i} = 0,833 o r S i = 0 \\ \frac{1}{S i} \times Y i min & (o t h e r w i s e) \end{matrix} \end{array}$
In ähnlicher Weise wird angenommen, dass die Funktion f(Yimin) zum Bestimmen der Weißpixeldaten Wo eine lineare Funktion mit einem Koeffizienten gleich 1,1 ist, und ohne jeglichen konstanten Term, (und mit ihrem Wert beschnitten (clipped) auf den Obergrenzwert 255,) wie durch den folgenden Ausdruck (19) gezeigt.
[Mathematischer Ausdruck 19] $ƒ (Y i min) = {\begin{matrix} 1,1 \times Y i min & (i f Y i min \leq \frac{255}{1,1} = 231.818) \\ 255 & (i f Y i min> \frac{255}{1,1} = 231.818) \end{matrix}$
in dem Ausdruck (19) ist, wenn ich Yimin>231,818 ist, f(Yimin) auf einen festen Wert von 255 (f(Yimin) = 255) beschränkt. Wenn jedoch „255/Yimin“ als ein Koeffizient für „Yimin“ gesehen wird, kann erkannt werden, dass der Koeffizientenwert der linearen Funktion f(Yimin) mit ansteigenden Yimin schrittweise abnimmt.
Somit schließt die rechte Seite von jedem der Ausdrücke (18) und (19) Yimin multipliziert mit einem Koeffizienten ein, so dass das Betragsverhältnis zwischen der Funktion g(Yimax, Yimin) und der Funktion f(Yimin) von dem Betragsverhältnis zwischen den Koeffiziententeilen abhängt.
3 zeigt, wie die Koeffizientenwerte der Funktion g(Yimax, Yimin) und der Funktion f(Yimin) bezüglich zu 1/Si auf der horizontalen Achse schwanken. Die Sättigung Si nimmt einen Wert von 0 bis 1,0 an, so dass 1/Si auf der horizontalen Achse einen Wert von 1,0 bis unendlich annimmt.
In 3 ist die durchgezogene Linie CG1 ein Graph, der den Koeffizienten der Funktion g(Yimax, Yimin) zeigt. Die durchgezogene Linie CG1 fällt zusammen mit dem Graph von $Koeffizientenwert = 1/Si,$
angegeben durch die gestrichelte Linie CG0 in dem Intervall, wo 1/Si 1,0 bis 1,2 ist, und der Koeffizientenwert bei 1,2 in dem Intervall fest ist, wo 1/Si gleich oder größer als 1,2 ist.
Auf der anderen Seite ist die durchgezogene Linie CF1 ein Graph, der den Koeffizienten von der Funktion f(Yimin) zeigt. Die durchgezogene Linie CF1 ist bei 1,1 fest, ungeachtet des Werts 1/Si auf der horizontalen Achse. In dem Intervall jedoch, wo die Funktion f(Yimin) auf den Obergrenzenwert 255 beschnitten ist, nimmt der Koeffizient von der Funktion f(Yimin) einen Wert an, welcher in Wirklichkeit kleiner als 1,1 ist. Dies ist das I ntervall, wo Yimin einen Wert größer 255/1,1 = 231,818 annimmt, und 1/Si größer ist als 255/23=11,08. Dies rührt daher, weil die Sättigung Si ihr Maximum Si = 23/255 annimmt, wenn Yimax=255 und Yimin=232 ist.
In die Sättigung So nach der Signalwandlung wird bezugnehmend auf die Graphen von 3 erläutert. In dem Intervall Sa, wo 1/Si in 3 auf der horizontalen Achse 1,0 bis 1,1 ist, nimmt der Koeffizient der Funktion g(Yimax, Yimin) einen Wert kleiner als der Koeffizient der Funktion f(Yimin) an. Dementsprechend nimmt in dem Intervall Sa der Sättigungsanpassungswert X einen Wert kleiner als die Weißpixeldaten Wo an. Als Ergebnis ist, wegen des Verhältnisses des Ausdrucks (15), die Sättigung So nach der Signalwandlung kleiner als die Sättigung vor der Signalwandlung (die Sättigung dargestellt durch die Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi).
In dem Intervall Sb, wo 1/Si in 3 auf der horizontalen Achse 1,1 überschreitet, nimmt der Koeffizient der Funktion g(Yimax, Yimin) einen Wert größer als der Koeffizient der Funktion f(Yimin) an. Dementsprechend nimmt in dem Intervall Sb der Sättigungsanpassungswert X einen Wert größer als die Weißpixeldaten Wo an. Als Ergebnis ist die Sättigung So nach der Signalwandlung größer als die Sättigung Si vor der Signalwandlung (die Sättigung dargestellt durch die Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi).
In dem vorstehenden Beispiel variiert das Verhältnis zwischen der Funktion g(Yimax, Yimin) und f(Yimin) abhängig von der Sättigung Si der Eingangspixeldaten. Das Verhältnis zwischen den Funktionen g(Yimax, Yimin) und f(Yimin), und der Sättigung Si, variiert jedoch abhängig von den Inhalten der Funktionen g(Yimax, Yimin) und f(Yimin). Das Betragsverhältnis zwischen den Funktionen g(Yimax, Yimin) und f(Yimin) variiert auch abhängig von den Inhalten der Funktionen g(Yimax, Yimin) und f(Yimin). Die Funktionen g(Yimax, Yimin) und f(Yimin) können bestimmt sein, immer zu erfüllen: $g (Yimax, Yimin) > f (Yimin),$
so dass die Sättigung durch die Signalwandlung immer erhöht wird. Alternativ können die Funktionen bestimmt sein, immer zu erfüllen: $g (Yimax, Yimin) < f (Yimin),$
so dass die Sättigung durch die Signalwandlung immer verringert wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch die Obergrenze L, gegeben durch den Ausdruck (1), für die Funktion g(Yimax, Yimin) gesetzt. Das Setzen der Obergrenze L wird in der folgenden Art abgeleitet, durch Vorgeben einer Bedingung für den Ausdruck (13) zum Bestimmen von Yomin, dass Yomin ein nicht negativer Wert ist, das heißt, von einem Wert gleich oder größer 0 ist (die Bedingung, dass die rechte Seite des Ausdrucks (13) gleich ist oder größer als 0).
[Mathematischer Ausdruck 20] $Y o min = Y i min \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max} - X \geq 0$
Durch Umschreiben dieses Ausdrucks wird die folgende Ungleichung erhalten.
[Mathematische Ausdruck 21] $X \leq \frac{Y i max \times Y i min}{Y i max - Y i min} = L$
4 zeigt die Obergrenze L, gegeben durch den Ausdruck (1), auf der vertikalen Achse, und Yimin auf der horizontalen Achse. Die durchgezogene Linie L0 ist ein Grpah für Yimax=255; die durchgezogene Linie L1 ist ein Graph für Yimax=128; und die durchgezogene Linie L2 ist ein Graph für Yimax=32. Wie in 4 gezeigt, wird der Wert der Obergrenze L kleiner, wenn Yimax erhöht wird, und der Bereich, in welchem die Funktion g(Yimax, Yimin) eingestellt werden kann, wird reduziert.
Tatsächlich kann gesagt werden, dass die Funktion g(Yimax, Yimin) durch die Obergrenze L stärker beeinflusst wird, wenn die Sättigung Si der Eingangspixeldaten höher ist. Dies ist aus der Tatsache heraus verständlich, dass der Koeffizient der Funktion g(Yimax, Yimin) in 3 auf einen Wert kleiner als 1,2 in dem Intervall beschränkt ist, wo 1/Si 1,0 bis 1,2 ist, das heißt Si ist 0,833 bis 1,0. Die Einschränkung entspricht der Tatsache, dass wenn die Sättigung Si, dargestellt durch die Eingangspixeldaten, hoch ist, die Bandbreite, in welcher die Sättigung durch die Signalwandlung erhöht werden kann, reduziert ist, da der Obergrenzenwert der Sättigung S 1,0 ist, und ein großer Wert nicht als der Sättigungsanpassungswert X gesetzt werden kann.
Auf der anderen Seite verlangt die vorliegende Erfindung keine Einschränkung der Funktion f(Yimin), außer der, dass der Ausgabewert innerhalb des Bereichs von 0 bis 255 liegt, und die Funktion frei eingestellt werden kann.
Es wird schließlich die Helligkeit V beschrieben. Von dem Ausdruck (12), Yomax= Yimax, so dass die Helligkeit Vo durch den folgenden Ausdruck bestimmt wird.
[Mathematischer Ausdruck 22] $V o = \frac{(Y o max + W o)}{255} = Y i + \frac{W o}{255}$
Die Signalwandlung erhöht somit die Helligkeit durch einen Wert, der durch Teilen der Weißpixeldaten Wo durch 255 erhalten wird.
Gemäß der Signalwandlung der vorliegenden Erfindung wird somit, wenn ein Vergleich zwischen den Werten vor und nach der Signalwandlung angestellt wird, der Farbton beibehalten, die Helligkeit im Verhältnis zu den Weißpixeldaten Wo erhöht, und die Sättigung abhängig von dem Betragsverhältnis zwischen dem Sättigungsanpassungswert X und den Weißpixeldaten Wo erhöht oder verringert.
Der Sättigungsanpassungswert X ist durch die Obergrenze L beschränkt, welche von der Sättigung Si abhängt, die von den Eingangspixeldaten dargestellt wird, während den Weißpixeldaten Wo keine Einschränkung auferlegt wird, ausgenommen dass sie innerhalb eines Bereichs liegen sollten, welcher durch 8-Bit-Digitaldaten ausgedrückt werden kann.
Das heißt, bei der Signalwandlung der vorliegenden Ausführungsform kann ein beliebiges Weißpixeldatum Wo basierend auf Yimin berechnet werden, so dass die Zunahme der Helligkeit willkürlich festgelegt werden kann.
Bei der herkömmlichen Signalwandlungsvorrichtung sind bezüglich der Sättigung So, dargestellt durch die Pixeldaten nach der Signalwandlung, keine Änderungen der Sättigung Si, dargestellt durch die Eingangspixeldaten, erlaubt. Als Ergebnis können, wenn die Sättigung Si, dargestellt durch die Eingangspixeldaten, hoch ist, die Weißpixeldaten Wo nicht auf einen großen Wert gesetzt werden, und die Zunahme der Helligkeit Vo kann beschränkt sein. Gemäß der Erfindung ist eine Schwankung der Sättigung erlaubt, und es wird eine Beschränkung der Schwankung der Sättigung auferlegt, wodurch die Beschränkung der Helligkeit Vo beseitigt wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Leuchtdichte bei der RGBW-typischen Anzeigeeinheit durch Erhöhen der Helligkeit Vo verbessert werden. Umgekehrt kann die Leuchtdichte, welche durch die herkömmliche Bildanzeigeeinheit unter Verwenden nur der drei Farben von Rot, Grün und Blau realisiert wird, mit geringerer elektrischer Leistung realisiert werden.
Durch Festlegen der Berechnungsart des Sättigungsanpassungswerts X in der Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit 2 kann auch, die Berechnungsart der Helligkeit als einen Bezug nehmend, die Sättigung vor und nach der Signalwandlung gesteuert werden.
In Ausführungsform 1 sind die Funktion g(Yimax, Yimin) und die Funktion f(Yimin) lineare Funktionen ohne irgendeinen konstanten Term. Es besteht jedoch keine Einschränkung der Form der Funktionen, und eine quadratische Funktion oder eine kubische (cubit) Funktion können genutzt werden. Weiterhin können die zwei Funktionen in der Form völlig unterschiedlicher Funktionen sein.
Abhängig davon, wie die Funktion g(Yimax, Yimin) zum Bestimmen des Sättigungsanpassungswerts X, der in der Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit 2 genutzt wird, und die Funktion f(Yimin) zum Bestimmen der Weißpixeldaten Wo, die in der Weißpixelwertberechnungseinheit 4 genutzt werden, eingestellt werden, kann die Sättigung So, dargestellt durch die Pixeldaten nach Signalwandlung, von der Sättigung Si, die durch die Eingangspixeldaten dargestellt ist, gesteuert werden, um wie gewünscht zu schwanken.
Zum Beispiel kann in dem in 3 gezeigten Beispiel, wenn die Sättigung Si, dargestellt durch die Eingangspixeldaten, nicht hoch ist, die Sättigung So, dargestellt durch die Pixeldaten nach der Signalwandlung, erhöht werden, wodurch es möglich gemacht wird zu verhindern, dass die Anzeigenfarbe wegen des Anstiegs der Helligkeit Wo aufgrund der Weißpixeldaten Wo visuell blass wird.
Auch die Funktion g(Yimax, Yimin) und die Funktion f(Yimin) können veränderbar sein. Die Änderung der Funktionen kann durch Änderung des Werts des Koeffizienten in dem Ausdruck (18) oder (19) bewirkt werden. Wenn die Funktion einen konstanten Term aufweist, kann der Wert des konstanten Terms verändert werden. Die Änderung kann abhängig von der Nutzungsumgebung der Anzeigeeinheit, welche die Anzeige basierend auf den Pixeldaten durchführt, die von der Signalwandlungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ausgegeben werden, bewirkt werden. Zum Beispiel kann die Nutzungsumgebung erkannt werden, und die vorstehende Änderung kann automatisch, basierend auf dem Ergebnis der Erkennung, gemacht werden, oder die vorstehende Änderung kann basierend auf der Betriebseingabe durch den Nutzer gemacht werden.
Die Änderungen können automatisch oder in Beantwortung auf die Betriebseingabe von dem Nutzer gemacht werden.
Zum Beispiel werden, wenn es gewünscht ist, der Verbesserung der Sättigung Priorität zu verleihen, die Funktion g(Yimax, Yimin) und die Funktion f(Yimin) so eingestellt, dass der Sättigungsanpassungswert X größer als die Weißpixeldaten Wo ist; wenn es gewünscht ist, der Verbesserung der Helligkeit Priorität zu verleihen, wird zum Bestimmen der Weißpixeldaten Wo eine Funktion eingestellt, die einen größeren Wert ausgibt als die Funktion f(Yimin).
Auf diese Weise ist es durch automatisches Ändern der Funktion g(Yimax, Yimin) und der Funktion f(Yimin) abhängig von der Nutzungsumgebung möglich, die Signalwandlung zu ändern, um eine Auswahl zu erlauben. Zum Beispiel kann die Helligkeit zum Verbessern der Sichtbarkeit in einer extrem hellen Umgebung wie draußen zur Tageszeit erhöht werden. Alternativ wird die Sättigung erhöht, um den Farbausdruck in einer Umgebung anzureichern, wie in dunklen Innenräumen, wo es nicht erforderlich ist, die Helligkeit zu erhöhen.
Ausführungsform 2.
Die Gesamtkonfiguration der Signalwandlungsvorrichtung von Ausführungsform 2 ist identisch zu der der Signalwandlungsvorrichtung 100 von 1 beschrieben in Ausführungsform 1. Jedoch unterscheiden sich die Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit 2 und die Weißpixelwertberechnungseinheit 4 von denen in Ausführungsform 1. Die restlichen Teile sind identisch zu denen in Ausführungsform 1, so dass deren Beschreibung weggelassen wird.
5 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit 2 in Ausführungsform 2 schematisch darstellt. Die dargestellte Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit 2 wird von einer Umwandlungstabelle gebildet (Nachschlagtabelle: LUT) 2a.
Die LUT entnimmt Yimax und Yimin auf Koordinatenachsen eines zweidimensionalen Adressraums, empfängt Yimax und Yimin als Adresseingaben, und gibt die Daten, die an dem Speicherort gespeichert sind, der durch die Adresse bezeichnet ist, als den Wert der Funktion g(Yimax, Yimin) aus, die durch den vorstehenden Ausdruck (1) dargestellt ist. Die Funktion g(Yimax, Yimin) ist auf einen Wert gleich oder kleiner als die Obergrenze L beschränkt, wie in Ausführungsform 1 beschrieben. Unter Verwenden einer LUT kann jede beliebige Funktion realisiert werden.
6 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Weißpixelwertberechnungseinheit 4 in Ausführungsform 2 schematisch darstellt. Die dargestellte Weißpixelwertberechnungseinheit 4 wird von einer Umwandlungstabelle (LUT) 4a gebildet. Die LUT 4a entnimmt Ymin auf einer Koordinatenachse in eines eindimensionalen Adressraums, empfängt Yimin als eine Adresseingabe, und gibt die Daten, die an dem Speicherort gespeichert sind, der durch die Adresse bezeichnet ist, als den Wert der Funktion f(Yimin) aus, die von dem Ausdruck (5) dargestellt wird.
Der Ausgabewert der LUT 4a sollte innerhalb des Bereichs (dem Bereich von 0 bis 255) liegen, welcher durch 8-Bit-Digitaldaten ausgedrückt werden kann, es besteht jedoch keine andere Einschränkung. Unter Verwenden einer LUT kann jede beliebige Funktion realisiert werden.
Beispiele der Funktion g(Yimax, Yimin) und der Funktion f(Yimin) sind in 7, 8 und 9 gezeigt. In den Graphen stellt die horizontale Achse Yimin dar, und die vertikale Achse stellt den Sättigungsanpassungswert X dar (durchgezogene Linien G11, G21, G31), und die Weißpixeldaten Wo (gestrichelte Linien F11, F21, F31), erhalten durch die entsprechenden Funktionen.
In jeder von 7, 8 und 9 ist f(Yimin), dargestellt durch die gestrichelte Linie F11, F21 oder F31, so, dass f(Yimin)= 0 wenn Yimin= 0; f(Yimin)= 255 (ein Wert gleich dem maximalen Abstufungswert von Yimin), wenn Yimin=255 (maximaler Abstufungswert); und f(Yimin) steigt über den gesamten Bereich monoton an, wenn Yimin von 0 bis 255 ansteigt (maximaler Abstufungswert).
Weiterhin sind in 7 und 8 f(Yimin), dargestellt durch die gestrichelten Linien F11, F21 Kurven, welche nach oben konvex sind. In 9 ist f(Yimin), dargestellt durch die gestrichelte Linie F31, eine Kurve, welche abwärts konvex ist.
Das heißt, in dem in 7 gezeigten Beispiel ist die Funktion f(Yimin) so eineingestellt, dass sie mit Anstieg von Yimin entlang einer Kurve F11 monoton ansteigt, welche nach oben konvex ist. Die Funktion g(Yimax, Yimin) ist, wenn Yimax=255 ist, leicht S-förmig eingestellt, um monoton anzusteigen, wie durch die durchgezogene Linie G11 gezeigt, das heißt, entlang einer Kurve, welche in dem Bereich, wo Yimin klein ist, nach unten konvex ist, und in dem Bereich nach oben konvex ist, wo Yimin groß ist. Weiterhin ist sie so eingestellt, dass sich die Kurven, welche die Funktion g(Yimax, Yimin) in dem Bereich zeigen, wo Yimin klein ist, sich näher kommen, wenn Yimax kleiner wird, wie angegeben durch Kettenlinien G11a, G11b, und schließlich mit der Kettenlinie G10 zusammenfallen, wenn Yimax= Yimin ist. Durch solch eine Einstellung wird, wenn die Sättigung Si der Eingangspixeldaten hoch ist (wenn Yimax relativ klein ist) die Sättigung So nach der Signalwandlung klein gemacht; andernfalls wird die Sättigung So nach der Signalwandlung hoch gemacht.
Die Höhe des Anstiegs der Sättigung ist durch die Größe des Sättigungsanpassungswerts X festgelegt, wie von dem Ausdruck (15) ersichtlich ist. Durch Realisieren der Funktion g(Yimax, Yimin) unter Verwendung einer zweidimensionalen LUT 2a, wie in 7 gezeigt, kann die Höhe der Änderung der Sättigung bezüglich der Eingangspixeldaten frei eingestellt werden.
In dem in 8 gezeigten Beispiel ist die Funktion f(Yimin) so eingestellt, dass sie mit Anstieg von Yimin entlang einer Kurve F21, welche nach oben konvex ist, monoton ansteigt, und die Funktion g(Yimax, Yimin) ist so eingestellt, dass sie bezüglich Yimin, wie durch die durchgezogenen Linie G21 gezeigt, ohne Rücksicht auf Yimax entlang einer spitz geformten Kurve schwankt (steigend in dem Bereich, wo Yimin klein ist, und abfallend in dem Bereich, wo Yimin groß ist). Daher ist es auch möglich, die Funktion g(Yimax, Yimin) als eine Funktion einzustellen, welche nur von Yimin abhängt, wenn sie die in 4 gezeigt Obergrenze L nicht überschreitet. In dem Beispiel von 8 ist die Sättigung So nach der Signalwandlung kleiner als die Sättigung Si vor der Signalwandlung in dem Bereich, wo Yimin gleich oder kleiner als „82“ (erster Wert) und gleich oder größer als „204“ (zweiter Wert) ist. Die Sättigung nach der Signalwandlung ist größer als die Sättigung Si vor der Signalwandlung in dem Bereich, wo Yimin von 83 bis 203 liegt.
Es wurde durch den Ausdruck (12) gezeigt, dass Yomax= Yimax bei der Signalwandlung der vorliegenden Ausführungsform. Auf der anderen Seite wird der Wert von Yomin größer, wenn die Sättigung So verringert wird als wenn sie erhöht wird, und die Leuchtdichte des Bildes, das durch die Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo, Wo dargestellt ist, wird erhöht.
Das heißt, durch Einstellen der Funktionen, so dass die Funktion g(Yimax, Yimin) kleiner als die Funktion f(Yimin) ist in dem Bereich, wo Yimin groß ist, wie in 8 gezeigt, ist es möglich, die Leuchtdichte des Teils zu erhöhen, wo die Leuchtdichte der Eingangspixeldaten hoch ist.
In dem in 9 gezeigten Beispiel sind die Funktion g(Yimax, Yimin) und die Funktion f(Yimin) beide eingestellt, um mit ansteigenden Yimin entlang von Kurven G31, F31, welche nach unten konvex sind, monoton anzusteigen, die Funktion g(Yimax, Yimin) ist stets größer als die Funktion f(Yimin), und ein Wert, der durch Subtrahieren von f(Yimin) von g(Yimax, Yimin) erhalten wird, steigt mit Ansteigen von Yimin auch monoton an. Mit solch einer Einstellung kann die Sättigung So nach der Signalwandlung immer höher als die Sättigung Si vor der Signalwandlung gemacht werden.
Bei der Signalwandlung in der vorliegenden Ausführungsform wird die Höhe des Anstiegs der Sättigung größer, so wie der Sättigungsanpassungswert X, gegeben durch die Funktion g(Yimax, Yimin), größer wird, wenn Yimax und ich Yimin unverändert bleiben.
Das heißt, durch Einstellen des Sättigungsanpassungswerts X größer, wenn die Weißpixeldaten Wo größer werden, wie in 9 gezeigt, ist es möglich zu verhindern, dass die Anzeigefarbe wegen eines Ansteigens der Helligkeit aufgrund der Weißpixeldaten Wo über das gesamte Bild visuell blass wird, und dieser Effekt kann durchgehend über die gesamten Abstufungsniveaus hinweg erhalten werden, so dass unnatürliche Empfindungen vermieden werden können.
Im Allgemeinen wird eine Anpassung der Sättigung durch Wandeln der Bildsignale, die durch Rot, Grün und Blau dargestellt sind, in Leuchtdichte und Farbdifferenzsignale erreicht, die durch Y, Cb und Cr dargestellt sind, und die Farbdifferenzsignale Cb und Cr werden mit einer Verstärkung multipliziert. Wenn der Bereich -128 bis 127 der Farbdifferenzsignale, welche durch 8 Bit ausgedrückt werden können, durch die Multiplikation mit einer großen Verstärkung überschritten wird, wird ein Beschneiden durchgeführt, das in einem Farbstoß (color crush) resultiert. Darüber hinaus müssen die Leuchtdichte und Farbdifferenzsignale in die Bildsignale, die durch Rot, Grün und Blau dargestellt sind, vor der Ausgabe zurück gewandelt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird in dem Wandlungsprozess von den Dreifarbendaten von Rot, Grün und Blau in die Vierfarbendaten von Rot, Grün, Blau und Weiß die Sättigung durch das Betragsverhältnis zwischen der Funktion g(Yimax, Yimin) und der Funktion f(Yimin) angepasst.
Der Ausdruck (12) zeigt, dass Yomax= Yimax in diesem Prozess erfüllt ist. Dementsprechend wird in der vorliegenden Ausführungsform Yomin < Yimin, wenn die Sättigung durch die Signalwandlung erhöht wird; während Yomin>Yimin, wenn die Sättigung durch die Signalwandlung verringert wird. Der Wert von Yimin wird durch den Sättigungsanpassungswert X bestimmt, und Yomin = 0, wenn der Sättigungsanpassungswert X gleich der Obergrenze L ist.
In dem Bereich, wo der Sättigungsanpassungswert X die Obergrenze L nicht überschreitet, wird Yomin durch ein Beschneiden nicht beeinflusst und kann kontinuierlich schwanken. Die kontinuierliche Schwankung tritt auch in der Farbe mit einem Wert auf, welcher nicht gleich Yomax, Yomin unter den drei Farben von Rot, Grün und Blau ist.
Aus diesem Grund ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Farbstoß bei der Signalwandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform auftritt, verglichen mit der Anpassung der Sättigung unter der Verwendung von der Verstärkung für die Farbdifferenzsignale.
Darüber hinaus ist die Freiheit bei der Sättigungsanpassung größer, da es möglich ist zu Bestimmen, wie die Sättigung abhängig von der Sättigung Si, dargestellt durch die Eingabepixeldaten, zu variieren ist. Weiterhin kann, da die Wandlung in die Leuchtdichte und Farbdifferenzsignale nicht involviert ist, die Sättigung unter Verwenden einfacherer Berechnungsgleichungen angepasst werden.
Es kann so eingerichtet sein, dass eine Vielzahl von unterschiedlichen Funktionen im Vorhinein für die Funktion g(Yimax, Yimin) und die Funktion f(Yimin) gespeichert sind, und jede der gespeicherten Funktionen gewählt und als jede der Funktion g(Yimax, Yimin) und der Funktion f(Yimin) verwendet werden kann.
Die Auswahl kann abhängig von der Nutzungsumgebung der Anzeigeeinheit getroffen werden, welche die Anzeige basierend auf der Pixeldatenausgabe von der Signalwandlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung durchführt. Zum Beispiel kann die Nutzungsumgebung erkannt werden und die Auswahl kann automatisch, basierend auf dem Ergebnis der Erkennung, getroffen werden. Alternativ kann die Auswahl basierend auf der Betriebseingabe durch den Nutzer getroffen werden.
Wenn es zum Beispiel gewünscht ist, der Verbesserung der Sättigung Priorität zu verleihen, werden die Funktion g(Yimax, Yimin) und die Funktion f(Yimin) so eingestellt, dass der Sättigungsanpassungswert X größer als die Weißpixeldaten Wo ist; wenn gewünscht ist, der Verbesserung der Helligkeit Priorität zu verleihen, wird eine Funktion, die einen größeren Wert ausgibt, als die Funktion f(Yimin) eingestellt, um die Weißpixeldaten Wo zu bestimmen.
Durch automatisches Ändern der Funktion g(Yimax, Yimin) und der Funktion f(Yimin) abhängig von der Nutzungsumgebung kann die Signalwandlung geändert werden, und es kann zum Beispiel eine Auswahl getroffen werden, entweder die Helligkeit zu erhöhen, um die Sichtbarkeit in einer extrem hellen Umgebung zu verbessern, so wie draußen zur Tageszeit, oder die Sättigung zu erhöhen, um Farbausdrücke in einer Nutzungsumgebung wie dunkle Innenräumen anzureichern, wo es nicht notwendig ist, die Helligkeit zu erhöhen.
10 und 11 stellen Konfigurationsbeispiele der Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit 2 und der Weißpixelwertberechnungseinheit 4 dar, welche die vorstehend beschriebene wahlweise Nutzung der Funktionen ermöglichen.
Die in 10 gezeigte Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit 2 weist zusätzlich zu einer LUT 2a ähnlich zu der in 5 eine Funktionsspeichereinheit 2b und eine Schreibsteuerungseinheit 2c auf.
Als die LUT 2a wird eine verwendet, welche in der Lage ist, wiederholt beschrieben zu werden.
Die Funktionsspeichereinheit 2b speichert eine Vielzahl von Funktionen (Kandidaten für die erste Funktion) zur Verwendung als die erste Funktion g(Yimax, Yimin).
Die Schreibsteuerungseinheit 2c wählt einen der Vielzahl von Kandidaten für die erste Funktion aus, die in der Funktionsspeichereinheit 2b gespeichert sind, und schreibt den ausgewählten Kandidaten in die LUT 2a. Die Inhalte der Funktion der LUT 2a werden dadurch wiederholt geschrieben. Danach wird die Wiederholungsschreibfunktion für die Berechnung des Sättigungsanpassungswerts X verwendet.
Die in 11 gezeigte Weißpixelwertberechnungseinheit 4 weist zusätzlich zu einer LUT 4a ähnlich zu der in 6 eine Funktionsspeichereinheit 4b und eine Schreibsteuerungseinheit 4c auf.
Als die LUT 4a wird eine verwendet, welche in der Lage ist, wiederholt beschrieben zu werden.
Die Funktionsspeichereinheit 4b speichert eine Vielzahl von Funktionen (Kandidaten für die zweite Funktion) zur Verwendung als die zweite Funktion f(Yimin).
Die Schreibsteuerungseinheit 4c wählt einen aus der Vielzahl von Kandidaten für die zweite Funktion aus, die in dem Funktionsspeichereinheit 4b gespeichert sind, und schreibt den gewählten Kandidaten in die LUT 4a. Die Inhalte der Funktion in der LUT 4a werden dadurch wiederholt geschrieben. Danach wird die Wiederholungsschreibfunktion für die Berechnung des Weißpixelwertwerts Wo verwendet.
Ausführungsform 3.
12 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Anzeigevorrichtung 300 von Ausführungsform 3 schematisch darstellt. Die Anzeigevorrichtung 300 weist eine Eingabeeinheit 301 zum Empfangen eines Eingangsbildsignals Di auf, eine Signalwandlungsvorrichtung 100 zum Empfangen, als Eingänge, von Dreifarbenpixeldaten Ri, Gi, Bi für Rot, Grün und Blau, die in dem Eingangsbildsignal Di enthalten sind, und zum Wandeln dieser in Vierfarbenpixeldaten Ro, Go, Bo, Wo von Rot, Grün, Blau und Weiß, und eine Anzeigeeinheit 302 zum Anzeigen eines Bildes unter Verwenden von vier Farben von Rot, Grün, Blau und Weiß auf der Basis der Vierfarbenpixeldaten von Rot, Grün, Blau und Weiß.
Auf einem Anzeigefeld der Anzeigeeinheit 302 sind Pixel in einer Matrixart angeordnet. Jedes Pixel ist aus Subpixeln von R (rot), Grün (G), Blau (B) und W (weiß), wie in 13(a) oder 13 (b) gezeigt aufgebaut, und wird durch die Vierfarbenpixeldaten Ro, Go, Bo, Wo, ausgegeben von der Signalwandlungsvorrichtung 100 betrieben, um Licht in einer Menge entsprechend zu den Abstufungswerten der Pixeldaten Ro, Go, Bo, Wo abzustrahlen. Als die Signalwandlungsvorrichtung 100 wird die mit einer Konfiguration ähnlich zu der in Ausführungsform 1 oder Ausführungsform 2 beschriebenen verwendet.
In Ausführungsform 3 sind die Leuchtdichte von Weiß, das erhalten wird, wenn die Anzeigeeinheit 302 durch die Pixeldaten von Rot, Grün und Blau eines bestimmten Abstufungswerts betrieben wird, und die Leuchtdichte von Weiß, die erhalten wird, wenn die Anzeigeeinheit 302 durch die Pixeldaten von Weiß des gleichen Abstufungswerts betrieben wird, unterschiedlich.
In Ausführungsform 1 wurde eine Erläuterung der Annahme gegeben, dass die Vierfarbenpixeldaten von Rot, Grün, Blau und Weiß nach der Signalwandlung durch die Dreifarbendaten von Ro + Wo, Go + Wo, Bo + Wo ersetzt werden kann, wenn deren Werte nicht auf den Bereich beschränkt sind, welcher durch 8 Bit ausgedrückt werden kann. Solch eine Ersetzung basiert auf einer Voraussetzung, dass die Leuchtdichte von Weiß, die unter Verwenden der Pixeldaten von Rot, Grün und Blau eines bestimmten Abstufungswerts angezeigt wird, und die Leuchtdichte, die unter Verwenden der Pixeldaten von Weiß des gleichen Abstufungswerts angezeigt wird, gleich sind.
Abhängig von der Konfiguration der Anzeigeeinheit kann jedoch die Leuchtdichte von Weiß, die unter Verwenden der Pixeldaten von Rot, Grün und Blau eines bestimmten Abstufungswerts angezeigt wird, und die Leuchtdichte, die unter Verwenden der Pixeldaten von Weiß des gleichen Abstufungswerts angezeigt wird, unterschiedlich sein. Ein Beispiel ist in 14 gezeigt.
14 ist ein Graph mit einer horizontalen Achse, die den Abstufungswert darstellt, und einer vertikalen Achse, welche die Leuchtdichte darstellt, wobei Schwankungen der Leuchtdichte bezüglich des Abstufungswerts gezeigt sind. Die Kurve LM1 zeigt die Leuchtdichte von Weiß, das angezeigt wird, wenn die Dreifarbenpixeldaten von Rot, Grün und Blau mit einander gleichen Abstufungswerten an einer RGBW-typischen Anzeigeeinheit eingegeben werden (der Abstufungswert der Pixeldaten von Weiß wird auf 0 gehalten). In 14 ist, wenn die Abstufungswerte für Rot, Grün und Blau und der Abstufungswert für Weiß identisch sind, die Leuchtdichte von Weiß, die durch die eine Farbe von Weiß angezeigt wird, höher als die Leuchtdichte von Weiß, die durch die drei Farben von Rot, Grün und Blau angezeigt wird.
Um die Leuchtdichte von Rot, Grün und Blau und die Leuchtdichte von Weiß gleich zu machen ist es notwendig, diejenige mit der höheren Leuchtdichte an diejenige mit der kleineren Leuchtdichte anzugleichen. Es kann in Betracht gezogen werden, den Abstufungswert von Weiß durch Multiplizieren des Abstufungswerts von Weiß mit einem Wert kleiner als 1 zu begrenzen, um die Angleichung der durch die drei Farben von Rot, Grün und Blau dargestellten Leuchtdichte von Weiß zu erreichen. Dieser Prozess legt der durch Weiß darstellbaren Leuchtdichte jedoch eine Begrenzung auf, und ein Vorteil der RGBW-typischen Anzeigeeinheit, die in der Lage ist, eine hohe Leuchtdichte anzuzeigen, geht verloren.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Abstufungswert von Weiß nicht eingeschränkt, sondern der Sättigungsanpassungswert X wird abhängig von dem Unterschied in der Leuchtdichte zwischen RGB (Rot, Grün und Blau), und W (Weiß) in der RGBW-typischen Anzeigeeinheit angepasst, womit eine geeignete Signalwandlung nach Rot, Grün, Blau und Weiß möglich ist.
Die von der vorliegenden Ausführungsform durchgeführte Signalwandlung, wenn ein Leuchtdichtenunterschied zwischen RGB (Rot, Grün und Blau), und W (Weiß) besteht, wird nachstehend beschrieben. Zum Beispiel kann dann, wenn die Leuchtdichte, die durch Weiß (die Leuchtdichte, die durch die Anzeigeeinheit angezeigt wird, wenn die Pixeldaten von Weiß mit einem bestimmten Abstufungswert zugeführt werden) 1,2 mal der Leuchtdichte ist, die durch Rot, Grün und Blau angezeigt wird (Leuchtdichte, die von der Anzeigeeinheit angezeigt wird, wenn die Pixeldaten von Rot, Grün und Blau mit den gleichen Abstufungswert zugeführt werden), die Vierfarbenpixeldaten von Ro, Go, Bo, Wo von Rot, Grün, Blau und Weiß nach der Signalwandlung durch die Dreifarbendaten Ro', Go', Bo' mit den Abstufungswerten ersetzt werden, die gegeben sind durch: $R o' = R o + 1,2 \times W o$
$G o' = G o + 1,2 \times W o$
$B o' = B o + 1,2 \times W o$
(In diesem Fall wird angenommen, dass die Abstufungswerte der Daten, welche die Anzeigeeinheit handhaben kann, nicht auf den Bereich beschränkt sind, welcher durch 8 Bit ausgedrückt werden kann, und die Subpixel von Rot, Grün und Blau der Anzeigeeinheit Licht in einem Umfang entsprechend den Daten Ro', Go', Bo' abstrahlen können.)
Der Farbton H, die Sättigung S und die Helligkeit V in dem HSV-Farbraum vor und nach der Signalwandlung der vorliegenden Ausführungsform können unter Einbeziehung der vorstehend beschriebenen Ersetzung wie folgt bestimmt werden:
Gemäß dem Ausdruck (11) wird durch die Signalwandlung der Farbton H nicht ohne Bezug auf die Größe von Wo verändert.
Für die Sättigung S wird der folgende relationale Ausdruck von dem Ausdruck (15) abgeleitet.
[Mathematischer Ausdruck 23] $S o = S i \times \frac{Y i m a x + X}{Y i m a x + 1,2 \times W o}$
Für die Helligkeit V wird der folgende relationale Ausdruck von dem Ausdruck (22) abgeleitet.
[Mathematischer Ausdruck 24] $V o = V i + \frac{1,2 \times W o}{255}$
Der Ausdruck (23) gibt an, dass wenn der Sättigungsanpassungswert X und die Weißpixeldaten Wo multipliziert mit 1,2 gleich sind, die Sättigung vor der Signalwandlung und die Sättigung nach der Signalwandlung gleich sind (So = Si). Wenn der Sättigungsanpassungswert X größer als die Weißpixeldaten Wo multipliziert mit 1,2 sind, wird die Sättigung durch die Signalwandlung erhöht. Wenn der Sättigungsanpassungswert X kleiner als die Weißpixeldaten Wo multipliziert mit 1,2 ist, wird die Sättigung durch die Signalwandlung verringert.
Das heißt, wenn die Funktion g(Yimax, Yimin), welche den Sättigungsanpassungswert X bestimmt, unter Bezugnahme auf 1,2 mal die Funktion f(Yimin) gesetzt wird, welche die Weißpixeldaten Wo bestimmt, dann ist es möglich, die gleiche Verarbeitung vorzunehmen wie in dem Fall, in welchem kein Unterschied in der Leuchtdichte zwischen dem Weiß, angezeigt durch Rot, Grün und Blau, und dem Weiß, angezeigt durch Weiß, in einer RGBW-typischen Anzeigeeinheit vorliegt.
Ein Setzen der Funktion g(Yimax, Yimin), welche den Sättigungsanpassungswert X unter Bezugnahme von 1,2 mal der Funktion f(Yimin) bestimmt, welche die Weißpixeldaten Wo bestimmt, kann unter Verwenden von g'(Yimax, Yimin) mit einen Wert 1,2 mal der Funktion von g(Yimax, Yimin) realisiert werden.
Verallgemeinernd kann es wie folgt ausgedrückt werden: Es wird angenommen, dass es wünschenswert ist, den Sättigungsanpassungswert X und die Weißpixeldaten Wo, welche entsprechend durch bestimmte Funktionen g(Yimax, Yimin) und f(Yimin) gegeben sind, beim Betreiben einer Anzeigeeinheit zu verwenden, bei welcher die Anzeigenleuchtdichte, die erzeugt wird, wenn die RGB-Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo alle einen bestimmten Wert (erster Wert) Ta aufweisen, zum Beispiel einen Abstufungsmaximalwert, und die Anzeigenleuchtdichte, die erzeugt wird, wenn die Weißpixeldaten Wo den gleichen Wert Ta aufweisen, identisch ist. Basierend auf solch einer Vermutung wird beim Betreiben einer Anzeigeeinheit, bei welcher die Anzeigenleuchtdichte, die erzeugt wird, wenn die Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo von Rot, Grün und Blau alle einen bestimmten Wert TA aufweisen, und die Anzeigenleuchtdichte, die erzeugt wird, wenn die Weißpixeldaten Wo den gleichen Wert TA aufweisen, unterschiedlich ist, und der Wert der Weißpixeldaten Wo von Weiß, welches die Anzeigenleuchtdichte identisch zu der Anzeigenleuchtdichte erzeugt, die erhalten wird, wenn die Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo von Rot, Grün und Blau alle den bestimmten Wert Ta aufweisen, Wa ist, dann ein gewünschtes Ergebnis erzielt werden, wenn der Sättigungsanpassungswert X gegeben ist durch: $g' (Yimax, Yimin) = (Wa / Ta) \times g (Yimax, Yimin),$
anstatt die vorstehende Funktion g(Yimax, Yimin) verwendet wird, solange die Weißpixeldaten Wo, die geben durch die Funktion f(Yimin) verwendet werden.
In diesem Fall gibt die Entscheidungseinheit 23 in der in 2 gezeigten Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit 2 einen Wert Wa/Ta mal der Funktion g(Yimax, Yimin) als den Sättigungsanpassungswert X aus, welcher als der kleinere von der Obergrenze L erhalten wird, die durch die Obergrenzenberechnungseinheit 21 berechnet wird, und dem Vorläufigkeitswert gt(Yimin), der von der Vorläufigkeitswertberechnungseinheit 22 berechnet wird.
Auf diese Weise kann, selbst wenn ein Leuchtdichtenunterschied zwischen dem Weiß, angezeigt durch Rot, Grün und Blau, und dem Weiß, angezeigt durch Weiß, bei einer RGBW-typischen Anzeigeeinheit vorliegt, der Leuchtdichtenunterschied bei dem angezeigten Weiß durch Variieren des Sättigungsanpassungswerts X basierend auf dem Leuchtdichtenunterschied beseitigt werden, ohne die Weißpixeldaten Wo mit einem Wert kleiner als 1 zu multiplizieren. Es ist deshalb möglich, die Helligkeit beim Steuern der Sättigung zu erhöhen, ohne die Leuchtdichte von Weiß zu verringern.
Die Funktionen der Signalwandlungsvorrichtung in Ausführungsformen 1 bis 3, die vorstehend beschrieben wurden, können in einem Aspekt der Erfindung durch Hardware-Schaltkreise realisiert werden. Sie können durch Zusammenwirken zwischen Hardware-Ressourcen und Software realisiert werden. Insbesondere können die Funktionen der Signalwandlungsvorrichtung dadurch realisiert werden, dass ein Computer veranlasst wird, ein Bildverarbeitungsprogramm auszuführen. Genauer gesagt können die Funktionen der Signalwandlungsvorrichtung dadurch implementierte werden, dass eine Hauptspeichereinheit das Bildverarbeitungsprogramm liest, das in einem Aufnahmemedium wie einem ROM aufgenommen ist, und dass eine Zentralverarbeitungseinheit veranlasst wird, das Bildverarbeitungsprogramm auszuführen. Das Bildverarbeitungsprogramm kann dadurch bereitgestellt werden, dass es in einem Computer lesbaren Aufnahmemedium wie einer optischen Disk aufgezeichnet ist, oder in dem es über ein Kommunikationsnetzwerk wie ein Internet zur Verfügung gestellt wird.
Demgemäß bildet ein Signalwandlungsverfahren, das unter Verwendung der Signalwandlungsvorrichtung implementiert ist, auch einen Teil der vorliegenden Erfindung, und ein Programm zum Veranlassen eines Computers, die Funktionen der Signalwandlungsvorrichtung oder die Prozesse der entsprechenden Schritte des Signalwandlungsverfahrens auszuführen und ein Computer lesbares Aufnahmemedium, das das Programm speichert, bilden ebenso einen Teil der vorliegenden Erfindung.
BEZUGSZEICHEN
1: Pixelwertvergleichseinheit; 2: Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit; 2a: L LUT; 3: Dreifarbenpixelwertberechnungseinheit; 4: Weißpixelwertberechnungseinheit; 4a: LUT; 21: Obergrenzenberechnungseinheit; 22: Vorläufigkeitswertberechnungseinheit; 23: Entscheidungseinheit; 100: Signalwandlungsvorrichtung; 300: Anzeigevorrichtung; 301: Eingabeeinheit; 302: Anzeigeeinheit.

Claims

Signalwandlungsvorrichtung, umfassend: eine Pixelwertvergleichseinheit zum Ausgeben eines Maximalwerts Yimax und eines Minimalwerts Yimin von Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi von Rot, Grün und Blau für jedes Pixel; eine Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit zum Bestimmen eines Sättigungsanpassungswerts X unter Verwenden einer ersten Funktion g(Yimax, Yimin), welcher eine Obergrenze L nicht überschreitet, welche durch den Maximalwert Yimax und den Minimalwert Yimin gegeben ist, durch: $L = \frac{Y i max \times Y i min}{Y i max - Y i min}$
eine Dreifarbenpixelwertberechnungseinheit zum Bestimmen von Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo, unter Verwenden der Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi, des Maximalwerts Yimax, des Minimalwerts Yimin und des Sättigungsanpassungswerts X, durch: [Mathematischer Ausdruck 26] $R o = R i \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max} - X$
$G o = G i \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max} - X$
$B o = B i \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max} - X$
und eine Weißpixelwertberechnungseinheit zum Bestimmen von Weißpixeldaten Wo aus dem Minimalwert Yimin unter Verwenden einer zweiten Funktion f(Yimin); wobei wenn der Sättigungsanpassungswert X größer als die Weißpixeldaten Wo ist, die Sättigung, die durch die Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo und die Weißpixeldaten Wo dargestellt ist, höher eingestellt wird als die Sättigung, die durch die Eingangspixel Daten Ri, Gi, Bi dargestellt ist, und wenn der Sättigungsanpassungswert X kleiner ist als die Weißpixeldaten Wo, die Sättigung, die durch die Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo und die Weißpixeldaten Wo dargestellt ist, kleiner als die Sättigung eingestellt wird, die durch die Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi dargestellt ist.
Signalwandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit umfasst: eine Obergrenzenberechnungseinheit zum Bestimmen der Obergrenze L aus dem Maximalwert Yimax und dem Minimalwert Yimin; eine Vorläufigkeitswertberechnungseinheit zum Bestimmen eines vorläufigen Wertes der ersten Funktion aus dem Minimalwert Yimin, durch eine dritte Funktion gt(Yimin); und eine Entscheidungseinheit zum Bestimmen des kleineren von der Obergrenze L und dem vorläufigen Wert gt(Yimin) als die erste Funktion g(Yimax, Yimin).
Signalwandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Sättigungsanpassungswertberechnungseinheit ein LUT zum Empfangen, als Eingaben, des Maximalwerts Yimax und des Minimalwerts Yimin, und zum Ausgeben des Sättigungsanpassungswerts X umfasst.
Signalwandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher die zweite Funktion f(Yimin) eine Funktion ist, welche bezüglich des Minimalwerts Yimin monoton ansteigt, und wenn der Minimalwert Yimin Null ist, die zweite Funktion f(Yimin) auch Null ist.
Signalwandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher die erste Funktion g(Yimax, Yimin) und die zweite Funktion f(Yimin) änderbar sind.
Bildanzeigevorrichtung, umfassend: die Signalwandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, und eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Bildes unter Verwendung von den Pixeldaten der vier Farben von Rot, Grün, Blau und Weiß.
Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die Anzeigeeinheit eine Differenz zwischen der Leuchtdichte von Weiß, angezeigt durch die Pixeldaten von Rot, Grün und Blau eines bestimmten Gradationswerts, und der Leuchtdichte von Weiß, angezeigt durch die Pixeldaten von Weiß des gleichen Gradationswerts, aufweist, und wenn die Weißpixeldaten Wo, die eine Anzeigenleuchtdichte erzeugen, welche identisch zu der Anzeigenleuchtdichte ist, die erhalten wird, wenn die Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo von Rot, Grün und Blau alle von einem bestimmten ersten Gradationswert Ta sind, einen zweiten Gradationswert Wa aufweisen, der Sättigungsanpassungswert X bezüglich eines Werts eingestellt wird, der durch Multiplizieren der zweiten Funktion f(Yimin) mit einem Verhältnis Wa/Ta des zweiten Gradationswerts auf den ersten Gradationswert erhalten wird.
Signalwandlungsverfahren, umfassend: einen Pixelwertvergleichsschritt zum Ausgeben eines Maximalwerts Yimax und eines Minimalwerts Yimin von Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi von Rot, Grün und Blau für jedes Pixel; einen Sättigungsanpassungswertberechnungsschritt zum Bestimmen eines Sättigungsanpassungswerts X unter Verwenden einer ersten Funktion g(Yimax, Yimin), welcher eine Obergrenze L nicht überschreitet, welche durch den Maximalwert Yimax und den Minimalwert Yimin gegeben ist durch: $L = \frac{Y i max \times Y i min}{Y i max - Y i min}$
einen Dreifarbenpixelwertberechnungsschritt zum Bestimmen von Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo unter Verwenden der Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi, des Maximalwerts Yimax, des Minimalwerts Yimin und des Sättigungsanpassungswerts X, durch: [Mathematischer Ausdruck 28] $R o = R i \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max} - X$
$G o = G i \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max} - X$
$B o = B i \times \frac{(X + Y i max)}{Y i max} - X$
und einen Weißpixelwertberechnungsschritt zum Bestimmen von Weißpixeldaten Wo aus dem Minimalwert Yimin unter Verwenden einer zweiten Funktion f(Yimin); wobei wenn der Sättigungsanpassungswert X größer als die Weißpixeldaten Wo ist, die Sättigung, die durch die Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo und die Weißpixeldaten Wo dargestellt ist, größer eingestellt wird als die Sättigung, die durch die Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi dargestellt ist, und wenn der Sättigungsanpassungswert X kleiner ist als die Weißpixeldaten Wo, die Sättigung, die durch die Ausgangspixeldaten Ro, Go, Bo und die Weißpixeldaten Wo dargestellt ist, kleiner eingestellt wird als die Sättigung, die durch die Eingangspixeldaten Ri, Gi, Bi dargestellt ist.
Programm zum Veranlassen eines Computers, jeden Schritt des Signalwandlungsverfahrens nach Anspruch 8 auszuführen.
Computer-lesbares Aufnahmemedium, welches das Programm nach Anspruch 9 speichert.