JP3495570B2 - 階調特性測定装置 - Google Patents
階調特性測定装置Info
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Description
機などの表示装置の製造工程のうち、調整工程或いは検
査工程において、表示画面の階調特性を計測する階調特
性測定装置に関するものである。
て、供給される映像信号通りの階調の画像が得られるか
どうかを示す階調特性は、画質を評価する上で重要であ
る。従来、表示装置の階調特性は、例えば特開平4−3
26288号公報にて提案されているように、複数の階
調が階調順にストライプ状に並ぶパターンを表示し、こ
の階調特性測定用パターンをビデオカメラで撮影し、ビ
デオカメラの走査線の特定ラインを抽出し、A/D変換
して得られたデジタル出力値を特定の演算式に代入して
階調特性を演算していた。
提案されているように、明度を同心状に段階的或いは連
続的に変化させたテストパターンを表示画面上に表示
し、明るさを測定するか、または、画面中央に一辺が画
面幅の40%である窓を表示し、窓以外の部分は0%
(黒)レベルに設定し、窓のレベルを100%(白)ま
で10%毎に変化させ、各ステップ毎に窓の中央の明る
さを測定していた。
スプレイは画面中央が最も明るく、中心から離れるに従
って同心状に暗くなるという特性を持っている(以降、
この特性をCCR:Corner to Center Ratioと称す)。
このため、同じ映像信号を入力しても画面中の位置によ
って明るさが異なる。
記載のもののように、階調がストライプ状に並ぶパター
ンで測定した場合、図8に示すように、パターン内でC
CRの影響を大きく受けてしまい、画面中央が離れるに
従って本来の明るさよりも暗く表示され、暗い部分はよ
り暗く表示され、正確な測定ができない。また、ビデオ
カメラで撮影しているので、測定結果が光電変換特性や
シェーディングなどのビデオカメラの性能に依存し、正
確に測定することができないという問題があった。
載のもののように、明度を同心状に変化させたテストパ
ターンを用いた場合、図9に示すように、異なる明度が
中心から等距離の位置にないので、やはりパターン内で
CCRの影響を受け、パターンの外側の明度ほど暗くな
り、正確な測定ができないという問題があった。
レベルを変化させる方法においては、CCRの影響を受
けない精度の高い測定が可能であるが、一画面に1レベ
ルしか表示されないので、各ステップの変化が分かりに
くく、階調特性を把握しにくい。また、レベルを一画面
毎に変えて測定する必要があるので、時間、手間がかか
るという問題があった。
れたものであり、時間、手間がかからず、精度の高い測
定が可能な階調特性測定装置を提供することを目的とす
る。
明に係る階調特性測定装置は、表示装置の表示画面上に
階調特性測定用パターンを表示し、該階調特性測定用パ
ターンにおけるグレースケールの各ステップの明るさを
センサーにより測定する階調特性測定装置であって、前
記階調特性測定用パターンのグレースケールの各ステッ
プをパターン中心から等距離の位置に配置したものであ
る。
プがパターン中心から等距離に配置された階調特性測定
用パターンを画面上に表示し、各ステップの明るさをセ
ンサーで測定するので、CCRの影響を受けにくい階調
特性の測定が可能となり、精度良く階調特性を測定する
ことができる。
ステップを表示するので、各ステップの変化が分かりや
すく、階調特性を把握しやすくなる。さらに、一画面に
同時に表示されたグレースケールの各ステップを測定す
ることができるので、時間、手間がかからなくなる。
測定装置は、前記請求項1に記載の階調特性測定装置に
おいて、前記階調特性測定用パターンにおける各ステッ
プを、前記センサーが内接する大きさに設定したもので
ある。
おける各ステップは、センサーによる明るさの測定が可
能な範囲で、極力小さい面積とすることができるため、
より一層CCRの影響を受けにくい階調特性の測定が可
能となり、精度良く階調特性を測定することができる。
測定装置は、前記請求項1又は2に記載の階調特性測定
装置において、前記階調特性測定用パターンを、パター
ン内で各ステップの位置が異なる複数種類備え、該複数
種類の階調特性測定用パターンにおける各ステップ毎の
平均値を求める平均値算出手段を設けたものである。
スケールの各ステップの位置をパターン内で変えた複数
の階調特性測定用パターンを用いて測定し、各ステップ
毎に平均をとるので、パターン内のCCRの影響を取り
除くことができ、さらに測定精度を上げることができ
る。
測定装置は、前記請求項1乃至3に記載の階調特性測定
装置において、前記センサーを、前記階調特性測定用パ
ターンにおける各ステップの測定位置に合わせて複数個
配設したものである。
の測定位置に合わせて配置しているので、表示画面のコ
ーナー部、周辺部などにパターンを表示した場合にも、
複数のセンサーを一度に移動することにより、短時間で
局所的な階調特性を測定することができる。また、グレ
ースケールの各ステップにセンサーを移動する必要がな
く、短時間で階調特性を測定することができる。
の第1実施形態を、図1乃至図5とともに以下説明す
る。ここで、図1は本実施形態の階調特性測定装置の概
略構成を示す説明図、図2は本実施形態の階調特性測定
装置における階調測定用パターンを示す説明図、図3は
本実施形態の階調特性測定装置におけるセンサー部の配
置例を示す説明図、図4は本実施形態の階調特性測定装
置における測定結果を示す説明図、図5は本実施形態の
階調特性測定装置における測定結果を示す説明図であ
る。
タ、2はフロントプロジェクタ1による表示画面、3は
フロントプロジェクタ1に表示信号を供給する信号発生
器、4は表示画面2との距離が限りなく0に近くなるよ
うに設置されたセンサー部、5はセンサー部4の出力に
基づき表示画面2上の明るさを検知する照度計、6はA
/D変換ボード、7はセンサー部4が表示画面2の横方
向と平行なX軸方向及び縦方向と平行なY軸方向に移動
可能に取り付けられた移動台、8はパソコンである。
プロジェクタ1へ出力する階調特性測定用パターンを制
御するパターン制御手段11と、センサー部4を表示画
面2上の任意の位置へ移動させるセンサー移動手段12
と、A/D変換ボード6を介して照度計5より得られた
測定値に基づいて、階調測定の評価や計算を行う階調特
性計算手段13と、前記各手段11〜13の制御を行う
測定制御手段14とを有している。
ンは、図2に示すように、円形状のパターン内にグレー
スケールの各ステップがパターン中心から等距離の位置
になるように配置されている。また、この階調特性測定
用パターンは、CCRの影響を考慮して極力小さいもの
とするため、各ステップがセンサー部4に内接する大き
さに設定されている。さらに、階調特性測定用パターン
は、図2(b),(c)に示すように、パターン内でグ
レーレベルの各ステップの位置を変えた複数種類を用い
る。
る測定動作について説明する。まず、フロントプロジェ
クタ1の表示画面2中央部に階調特性測定用パターンを
表示させる。そして、センサー部104をパターン内の
グレースケールの各ステップの中央に移動させて照度を
測定し、該照度計5の出力をA/D変換ボード6を介し
てパソコン8に入力する。
も階調特性測定用パターンを表示し、これにリンクして
センサー部4を移動させれば、局所的な階調特性を自動
的に測定することができる。この場合、階調特性測定用
パターンの表示位置を制御するパソコン8により、セン
サー部4を画面左右方向、画面上下方向に自動的に階調
特性測定用パターンの表示位置まで移動させて測定する
ようにすると良い。
ログラムを格納し、予め表示画面2の左上コーナー部及
び右下コーナー部等の位置をプリセットしておき、該プ
リセットしたデータに従ってセンサー部4の移動台7を
作動させる。
異なるN個の階調特性測定用パターンそれぞれに対し
て、上記のように明るさを測定し、パソコン8の階調特
性計算手段13で各ステップごとの平均値を求めて測定
値とする。あるステップの明るさbは、ステップの位置
を変えたN個の階調測定用パターンで測定された明るさ
をそれぞれb1、b2、…、bNとすると、 b=(b1+b2+…+bN)/N で表わされる。
に、パターン内で各ステップの位置が異なる2個の階調
特性測定用パターンを用いて測定すると、50%レベル
の照度bは、図2(b)に示すパターンの50%レベル
の照度b1と、図2(c)に示すパターンの50%レベ
ルの照度b2 の平均値(b1+b2)/2となる。
ーン内の異なる位置で測定し、平均することで、パター
ン内での位置の違いによるバラ付きを抑えることがで
き、CCRの影響をさらに低減することが可能となり、
局所的な階調特性も精度良く測定することができる。
ー部4を1個だけ設けた場合は、該センサー部4を階調
特性測定用パターンの各ステップに順次移動させて測定
を行う。同様に、表示画面2の周辺部に階調特性測定用
パターンを表示するときには、センサー部4を周辺部に
移動させた後、パターンの各ステップに順次移動させる
必要があり、安価にシステムを構築することができる
が、測定に時間を要する。
部4を階調特性測定用パターンの各ステップ個数に合わ
せて複数個設けた場合は、パターン内でセンサー部4を
移動させる必要がなく、一度に各ステップについて測定
することができる。同様に、表示画面2の周辺部に階調
特性測定用パターンを表示するときには、複数のセンサ
ー部4を周辺部に移動させた後、パターンの各ステップ
における明るさを一度に測定することができるので、測
定に要する時間を大幅に短縮することが可能である。
ターンを用いて測定した結果と、上述した従来のストラ
イプ状のパターンを用いて測定した結果を図4に示す。
従来のストライプ状のパターンを用いて測定した場合、
明部(白)の特性の測定が正しく行われていないのに対
し、本実施形態の階調特性測定装置によれば、ほぼ表示
装置自体の階調特性に近似した測定結果が得られる。
パターンのように各ステップがセンサー部4に内接する
大きさに設定されたものを用いて測定した結果と、これ
の3倍の面積を有する階調特性測定用パターンを用いて
測定した結果を図5に示す。3倍の大きさのパターンを
用いて測定した場合、CCRの影響を受け、明部(白)
の特性の測定が正しく行われていないのに対し、本実施
形態の階調特性測定装置によれば、ほぼ表示装置自体の
階調特性に近似した測定結果が得られる。
CCRの影響を受けにくく、センサー部4による明るさ
の測定が可能な範囲で小さくすることが望ましい。本実
施形態においては、扇形状の各ステップの大きさはセン
サー部4が内接する大きさとしているので、センサー部
4による測定が可能な範囲で、極力小さい面積とするこ
とができる。
ては、表示装置としてフロントプロジェクタを用いたも
のについて説明したが、リアプロジェクタ、直視型ディ
スプレイに適用したものについて、本発明の階調特性測
定装置の第2実施形態として、図6とともに説明する。
尚、上記第1実施形態と同一部分には同一符号を付し、
その説明は省略する。ここで、図6は本実施形態の階調
特性測定装置の概略構成を示す説明図である。
たは直視型ディスプレイ、22は表示画面、24は輝度
計である。輝度計24はA/D変換ボード6を介してパ
ソコン8に接続されている。また、輝度計24はパソコ
ン8とリンクして自動的に作動する移動台7に取り付け
られており、表示画面22の高さHの3倍の距離だけ離
した位置に限りなく近くなるように設置される。
は、人が画面を見る時に目を疲労させないために適切な
鑑賞距離とされているものであり、実際に鑑賞される条
件と極力一致させるためにそのように設定している。
定用パターンとして、図2に示すような円形状のものを
用いたものについて説明したが、例えば図7に示すよう
に、センサー部と略同一の大きさの各ステップからなる
円環状のパターンを用いても良く、本発明の階調特性測
定装置は、上述した実施形態に限定されるものではな
い。
性測定装置は、上述のような構成としているため、グレ
ースケールの各ステップがパターン中心から等距離に配
置された階調特性測定用パターンを画面上に表示し、各
ステップの明るさをセンサーで測定するので、CCRの
影響を受けにくい階調特性の測定が可能となり、精度良
く階調特性を測定することができる。
ステップを表示するので、各ステップの変化が分かりや
すく、階調特性を把握しやすくなる。さらに、一画面に
同時に表示されたグレースケールの各ステップを測定す
ることができるので、時間、手間がかからなくなる。
測定装置は、階調特性測定用パターンにおける各ステッ
プは、センサーによる明るさの測定が可能な範囲で、極
力小さい面積とすることができるため、より一層CCR
の影響を受けにくい階調特性の測定が可能となり、精度
良く階調特性を測定することができる。
測定装置は、階調特性測定用パターン内におけるグレー
スケールの各ステップの位置をパターン内で変えた複数
の階調特性測定用パターンを用いて測定し、各ステップ
毎に平均をとるので、パターン内のCCRの影響を取り
除くことができ、さらに測定精度を上げることができ
る。
測定装置は、複数のセンサーをパターンの測定位置に合
わせて配置しているので、表示画面のコーナー部、周辺
部などにパターンを表示した場合にも、複数のセンサー
を一度に移動することにより、短時間で局所的な階調特
性を測定することができる。また、グレースケールの各
ステップに照度計を移動する必要がなく、短時間で階調
特性を測定することができる。
略構成を示す説明図である。
ける階調特性測定用パターンを示す説明図である。
けるセンサー部の配置例を示す説明図である。
ける測定結果を示す説明図である。
ける測定結果を示す説明図である。
略構成を示す説明図である。
他の階調特性測定用パターンを示す説明図である。
用パターンと表示される明るさとを示す説明図である。
測定用パターンと表示される明るさとを示す説明図であ
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 表示装置の表示画面上に階調特性測定用
パターンを表示し、該階調特性測定用パターンにおける
グレースケールの各ステップの明るさをセンサーにより
測定する階調特性測定装置であって、 前記階調特性測定用パターンは、グレースケールの各ス
テップがパターン中心から等距離の位置に配置されてい
ることを特徴とする階調特性測定装置。 - 【請求項2】 前記請求項1に記載の階調特性測定装置
において、 前記階調特性測定用パターンにおける各ステップを、前
記センサーが内接する大きさに設定したことを特徴とす
る階調特性測定装置。 - 【請求項3】 前記請求項1又は2に記載の階調特性測
定装置において、 前記階調特性測定用パターンを、パターン内で各ステッ
プの位置が異なる複数種類備え、 該複数種類の階調特性測定用パターンにおける各ステッ
プ毎の平均値を求める平均値算出手段を設けたことを特
徴とする階調特性測定装置。 - 【請求項4】 前記請求項1乃至3に記載の階調特性測
定装置において、 前記センサーを、前記階調特性測定用パターンにおける
各ステップの測定位置に合わせて複数個配設したことを
特徴とする階調特性測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20599097A JP3495570B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 階調特性測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20599097A JP3495570B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 階調特性測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1155696A JPH1155696A (ja) | 1999-02-26 |
JP3495570B2 true JP3495570B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=16516086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20599097A Expired - Fee Related JP3495570B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 階調特性測定装置 |
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KR100429799B1 (ko) * | 2001-11-10 | 2004-05-03 | 삼성전자주식회사 | 디스플레이 장치에서의 투사 광의 세기 제어 장치 및 방법 |
WO2010119588A1 (ja) * | 2009-04-16 | 2010-10-21 | シャープ株式会社 | 輝度特性測定方法、輝度特性測定装置、その信号処理システムおよびこの信号処理システムを備える表示装置 |
-
1997
- 1997-07-31 JP JP20599097A patent/JP3495570B2/ja not_active Expired - Fee Related
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