JP4380617B2 - 階調変換特性決定装置、階調変換特性決定方法、階調変換特性決定プログラム、画像処理装置、及び画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、階調特性を変換する際に用いる階調変換特性を決定する階調変換特性決定装置、階調変換特性決定方法、階調変換特性決定プログラムの技術分野に関する。

従来から、液晶パネルなどの表示装置の階調特性などを調整する画像処理装置が知られている。例えば、特許文献１には、液晶表示パネルの駆動データと透過光量との関係を用いて変換テーブルを生成し、液晶表示パネルの階調特性を調整する方法が記載されている。また、特許文献２には、逆γ補正を行って画像データを線形化し、線形化した画像データを用いて画像処理を行う方法が記載されている。その他にも、非特許文献１には、ＲＧＢ各色に対して個別に階調特性を算出する方法が記載されている。詳しくは、非特許文献１には、補正方法は開示されておらず、単に階調特性の算出方法が記載されている。

特開平９−３０４８４０号公報 特開２００２−３００３７１号公報 IEC61966-3 Multimedia systems and equipmentColour measurement and managementPart3: Equipment using cathode ray tubes

ところで、近年、４以上の原色（以下、「多原色」とも呼ぶ。）によって画像を表示する画像表示装置（以下、「多原色表示装置」とも呼ぶ。）が用いられている。しかしながら、上記した特許文献１及び２、並びに非特許文献１には、画像データの階調特性を適切に調整する方法が記載されていない。特に、多原色の画像データに対して適切に階調特性を調整することができない場合があった。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、階調特性を変換する際に用いる階調変換特性を適切に決定することが可能な階調変換特性決定装置、階調変換特性決定方法、階調変換特性決定プログラム、及び、階調変換特性を用いて画像処理する画像処理装置、並びに階調変換特性を用いて画像処理された画像データを表示する表示装置を備える画像表示装置を提供することを課題とする。

本発明の１つの観点では、表示装置に表示する際に所望の階調特性が得られるように、元画像データの階調特性を変換する際に用いる階調変換特性を決定する階調変換特性決定装置は、前記表示装置で表示可能な４以上の色を構成する各々の色の階調値に対する三刺激値の値に基づいて、各色の前記三刺激値において値の大きな要素を決定する三刺激値要素決定手段と、前記三刺激値要素決定手段によって決定された前記三刺激値の要素に基づいて、前記所望の階調特性が得られるような前記階調変換特性を決定する階調変換特性決定手段と、を備え、前記三刺激値は、ＸＹＺを用いて表され、前記三刺激値要素決定手段は、前記各色の最大の階調値に対応する三刺激値において、前記値が最も大きい要素を各色ごとに決定し、前記所望の階調特性は、元画像データの正規化した階調値に対する前記値の大きな要素の正規化した階調値が、線形となる特性である。

上記の階調変換特性決定装置は、表示装置に表示する際に所望の階調特性が得られるように、元画像データの階調特性を変換する際に用いる階調変換特性を決定するために用いられる。三刺激値要素決定手段は、表示装置で表示可能な多色を構成する各々の色の階調値に対する三刺激値の値に基づいて、各色の前記三刺激値において値の大きな要素を決定する。階調変換特性決定手段は、三刺激値要素決定手段によって決定された三刺激値の要素に基づいて、所望の階調特性が得られるような階調変換特性を決定する。上記の階調変換特性決定装置によれば、階調特性を変換するために用いる階調変換特性を精度よく設定することが可能となる。
この場合、三刺激値はＸＹＺを用いて表され、前記三刺激値要素決定手段は、前記各色の最大の階調値に対応する三刺激値において、前記値が最も大きい要素を決定する。これにより、簡便な方法によって、階調特性を変換するために用いる階調変換特性を決定することができる。
また、前記所望の階調特性は、元画像データの正規化した階調値に対する前記値の大きな要素の正規化した階調値が、線形となる特性である。即ち、階調変換特性決定装置は、階調特性が線形特性となるように階調変換特性を決定する。

上記の階調変換特性決定装置において好適な例では、前記４以上の色は、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｃｙａｎで構成され、前記三刺激値要素決定手段は、前記三刺激値のうち、前記Ｒｅｄに対しては「Ｘ」を、前記Ｇｒｅｅｎに対しては「Ｙ」を、前記Ｂｌｕｅに対しては「Ｚ」を、前記Ｃｙａｎに対しては「Ｙ」を前記値が大きな要素として決定する。

上記の階調変換特性決定装置において他の好適な例では、前記４以上の色は、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｙｅｌｌｏｗで構成される。この場合、前記三刺激値要素決定手段は、前記Ｒｅｄ、前記Ｇｒｅｅｎ、前記Ｂｌｕｅ、前記Ｙｅｌｌｏｗに対して、それぞれ「Ｘ」、「Ｙ」、「Ｚ」、「Ｙ」を前記値が大きな要素として決定する。

更に、上記の階調変換特性決定装置において他の好適な例では、前記４以上の色は、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｗｈｉｔｅで構成される。この場合、前記三刺激値要素決定手段は、前記Ｒｅｄ、前記Ｇｒｅｅｎ、前記Ｂｌｕｅ、前記Ｗｈｉｔｅに対して、それぞれ「Ｘ」、「Ｙ」、「Ｚ」、「Ｙ」を前記値が大きな要素として決定する。

好適な１つの例では、前記４以上の色におけるそれぞれの着色領域は、波長に応じて色相が変化する可視光領域のうち、青系の色相の着色領域、赤系の色相の着色領域、及び青から黄までの色相の中で選択された２種の色相の着色領域である。

更に、好適な例では、前記４以上の色におけるそれぞれの着色領域は、着色領域を透過した光の波長のピークが、４１５〜５００ｎｍにある着色領域と、６００ｎｍ以上にある着色領域と、４８５〜５３５ｎｍにある着色領域と、５００〜５９０ｎｍにある着色領域である。

上記の階調変換特性決定装置によって決定された前記階調変換特性は、画像処理装置において好適に利用することができる。この場合、画像処理装置は、階調変換特性をテーブルとして記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶されたテーブルを用いて画像処理する画像処理手段と、を備える。詳しくは、前記画像処理手段は、入力された画像データを表示装置が表示可能な４以上の色の数に色変換した後の画像データに対して、前記テーブルを用いて画像処理する。
本発明の他の観点では、表示装置に表示する際に所望の階調特性が得られるように、元画像データの階調特性を変換する際に用いる階調変換特性を決定する階調変換特性決定装置は、前記表示装置で表示可能な４以上の色を構成する各々の色の階調値に対する三刺激値の値に基づいて、各色の前記三刺激値において値の大きな要素を決定する三刺激値要素決定手段と、前記三刺激値要素決定手段によって決定された前記三刺激値の要素に基づいて、前記所望の階調特性が得られるような前記階調変換特性を決定する階調変換特性決定手段と、を備え、前記三刺激値は、ＸＹＺを用いて表され、前記三刺激値要素決定手段は、前記各色の最大の階調値に対応する三刺激値において、前記値が最も大きい要素を各色ごとに決定し、前記所望の階調特性は、元画像データの正規化した階調値に対する前記値の大きな要素の正規化した階調値が、指定されたγ値に基づいて規定されるγ特性となる特性である。この場合、階調変換特性決定装置は、階調特性がγ特性を満たすように、階調変換特性を決定する。

本発明の他の観点では、表示装置に表示する際に所望の階調特性が得られるように、元画像データの階調特性を変換する際に用いる階調変換特性を決定する階調変換特性決定方法は、前記表示装置に表示可能な４以上の色を構成する各々の色の階調値に対する三刺激値の値に基づいて、各色の前記三刺激値において値の大きな要素を決定する三刺激値要素決定工程と、前記三刺激値要素決定工程で決定された前記三刺激値の要素に基づいて、前記所望の階調特性が得られるような前記階調変換特性を決定する階調変換特性決定工程と、を備え、前記三刺激値は、ＸＹＺを用いて表され、前記三刺激値要素決定工程は、前記各色の最大の階調値に対応する三刺激値において、前記値が最も大きい要素を各色ごとに決定し、前記所望の階調特性は、元画像データの正規化した階調値に対する前記値の大きな要素の正規化した階調値が、線形となる特性である。

本発明の更に他の観点では、階調変換特性決定プログラムは、コンピュータによって実行されることで、前記コンピュータを、表示装置で表示可能な４以上の色を構成する各々の色の階調値に対する三刺激値の値に基づいて、各色の前記三刺激値において値の大きな要素を決定する三刺激値要素決定手段、前記三刺激値要素決定手段によって決定された前記三刺激値の要素に基づいて、前記表示装置に表示する際に所望の階調特性が得られるように、元画像データの階調特性を変換する際に用いる階調変換特性を決定する階調変換特性決定手段、として機能させ、前記三刺激値は、ＸＹＺを用いて表され、前記三刺激値要素決定手段は、前記各色の最大の階調値に対応する三刺激値において、前記値が最も大きい要素を各色ごとに決定し、前記所望の階調特性は、元画像データの正規化した階調値に対する前記値の大きな要素の正規化した階調値が、線形となる特性である。

上記した階調変換特性決定方法及び階調変換特性決定プログラム（記録媒体に記録されたプログラムを含む）を実行することによっても、階調特性を変換するために用いる階調変換特性を精度よく設定することが可能となる。

本発明の更に他の観点では、画像処理装置は、表示装置で表示可能な４以上の色を構成する各々の色の階調値に対する三刺激値の値に基づいて、各色の前記三刺激値において値の大きな要素を決定する三刺激値要素決定手段と、前記三刺激値要素決定手段によって決定された前記三刺激値の要素に基づいて、前記表示装置に表示する際に所望の階調特性が得られるように、元画像データの階調特性を変換する際に用いる階調変換特性を決定する階調変換特性決定手段と、前記階調変換特性を用いて画像処理する画像処理手段と、を備え、前記三刺激値は、ＸＹＺを用いて表され、前記三刺激値要素決定手段は、前記各色の最大の階調値に対応する三刺激値において、前記値が最も大きい要素を各色ごとに決定し、前記所望の階調特性は、元画像データの正規化した階調値に対する前記値の大きな要素の正規化した階調値が、線形となる特性である。これにより、画像処理装置は、適切な階調変換特性を用いて、精度良く階調特性を変換する画像処理を行うことができる。

また、上記の画像処理装置は、画像データを表示する表示装置を備える画像表示装置に好適に適用することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、複数の色として多原色を用いて画像を表示可能な画像表示装置を例にとって説明する。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態について説明する。

（全体構成）
図１は、第１実施形態に係る画像表示装置１００の概略構成を示すブロック図である。画像表示装置１００は、外部から画像データと制御コマンドを取得して画像データに対して画像処理を行う画像処理部１０と、画像処理部１０で画像処理された画像データを表示する表示部２０とを備える。なお、画像表示装置１００は、多原色を用いて画像を表示可能に構成されている。具体的には、画像表示装置１００は、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、及びＣｙａｎの４原色（以下、単に「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」、「Ｃ」とも表記する。）を表示可能に構成されている。

画像処理部１０は、Ｉ／Ｆ制御回路１１と、色変換回路１２と、ＶＲＡＭ１３と、アドレス制御回路１４と、テーブル格納メモリ１５と、γ補正回路１６と、を備える。Ｉ／Ｆ制御回路１１は、外部（例えばカメラなど）から画像データと制御コマンドを取得し、画像データｄ１を色変換回路１２に供給する。なお、外部から供給される画像データは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色で構成されている。

色変換回路１２は、取得した画像データｄ１に対して、階調特性を変換するためのテーブル変換（以下、「１ＤＬＵＴ（1-Dimentional Look-Up-Table）変換」と呼ぶ。）と、３原色から４原色に変換する処理を行う。この場合、色変換回路１２は、テーブル格納メモリ１５に記憶されたデータなどを参照して処理を行う。色変換回路１２で画像処理された画像データｄ２は、ＶＲＡＭ１３に書き込まれる。ＶＲＡＭ１３に書き込まれた画像データｄ２は、アドレス制御回路からの制御信号ｄ２１に基づいて、γ補正回路１６によって画像データｄ３として読み出されると共に、表示部２０内の走査線駆動回路２２によってアドレスデータ（走査線駆動回路２２は、アドレスデータをもとに同期をとるため）ｄ４として読み出される。γ補正回路１６は、テーブル格納メモリ１５に記憶されたデータなどを参照して、取得した画像データｄ３に対してγ補正を行う。そして、γ補正回路１６は、γ補正後の画像データｄ５を表示部２０内のデータ線駆動回路２１に供給する。このように、画像処理部１０は、画像処理装置として機能する。

表示部２０は、データ線駆動回路２１と、走査線駆動回路２２と、表示パネル２３と、を備える。データ線駆動回路２１は、９６０本のデータ線に対してデータ線駆動信号Ｘ１〜Ｘ９６０を供給する。走査線駆動回路２２は、３２０本の走査線に対して走査線駆動信号Ｙ１〜Ｙ３２０を供給する。この場合、データ線駆動回路２１と走査線駆動回路２２は、同期して表示パネル２３を駆動する。表示パネル２３は、液晶（ＬＣＤ）などによって構成され、走査線及びデータ線に電圧を印加されることによって、表示すべき文字や映像などの画像を表示する。表示部２０は、表示装置として機能する。

図２は、上記した色変換回路１２及びテーブル格納メモリ１５の具体的な構成を示すブロック図である。色変換回路１２は、入力側１ＤＬＵＴ変換部１２１ｒ、１２１ｇ、１２１ｂと、色変換部１２２と、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ、１２３ｇ、１２３ｂ、１２３ｃと、を備える。また、テーブル格納メモリ１５は、入力側１ＤＬＵＴ記憶部１５１と、色変換パラメータ記憶部１５２と、出力側１ＤＬＵＴ記憶部１５３と、を備える。

入力側１ＤＬＵＴ変換部１２１ｒ〜ｂは、入力側１ＤＬＵＴ記憶部１５１に記憶された１ＤＬＵＴ（以下、「入力側１ＤＬＵＴ」と呼ぶ。）を用いて、入力された画像データＲ０、Ｇ０、Ｂ０に対して１ＤＬＵＴ変換（以下、この変換を「入力側１ＤＬＵＴ変換」と呼ぶ。）を行う。このように入力側１ＤＬＵＴ変換を行うのは、入力された画像データＲ０、Ｇ０、Ｂ０は通常カメラなどによってγ変換されているので、このようなデータを線形化するためである。なお、画像データＲ０、Ｇ０、Ｂ０は、前述した画像データｄ１に対応する。また、画像データＲ０は原色Ｒｅｄ（赤）に対応するデータであり、画像データＧ０は原色Ｇｒｅｅｎ（緑）を示すデータであり、画像データＢ０は原色Ｂｌｕｅ（青）を示すデータである（以下、「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」、「Ｃ」の後に数字を付した符号は、上記した原色を示すデータを表すものとする）。

図３は、入力側１ＤＬＵＴの具体例を示している。横軸は入力側１ＤＬＵＴ変換部１２１ｒ〜ｂに入力される画像データＲ０、Ｇ０、Ｂ０を示し、縦軸は入力側１ＤＬＵＴ変換部１２１ｒ〜ｂから出力される画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１（即ち入力側１ＤＬＵＴ変換後の画像データ）を示している。この場合、画像データＲ０、Ｇ０、Ｂ０に対して別々に入力側１ＤＬＵＴ変換を行うが、同一の入力側１ＤＬＵＴを用いる。

図２に戻って説明を行う。上記のように入力側１ＤＬＵＴ変換された画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１は、色変換部１２２に供給される。色変換部１２２は、色変換パラメータ記憶部１５２に記憶された色変換パラメータを用いて、供給された画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１に対して３原色から４原色に色変換を行う。詳しくは、色変換部１２２は、ＲＧＢの３原色から、Ｃｙａｎを追加したＲＧＢＣの４原色へ色変換する。そして、色変換部１２２は、色変換後の画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２を、それぞれ出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｃに供給する。なお、色変換部１２２における色変換の詳細は後述する。

出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｃは、出力側１ＤＬＵＴ記憶部１５３に記憶された１ＤＬＵＴ（以下、「出力側１ＤＬＵＴ」と呼ぶ。）を用いて、画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２に対して１ＤＬＵＴ変換（以下、この変換を「出力側１ＤＬＵＴ変換」と呼ぶ。）を行う。そして、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｃは、出力側１ＤＬＵＴ変換後の画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３を、前述したＶＲＡＭ１３に対して出力する。これらの画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３は、前述した画像データｄ２に対応する。このように、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｃは、画像処理手段として機能する。なお、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｃが用いる出力側１ＤＬＵＴの詳細は後述する。

（色変換方法）
次に、前述した色変換方法について、図４乃至図８を用いて具体的に説明する。

図４は、色を表す三刺激値ＸＹＺの３次元空間において、変換後のＲＧＢＣで表される色再現領域を示した図である。図４に示すように、馬蹄形をしたスペクトル軌跡２００の内部において、ＲＧＢＣの各々の色がベクトルとして表されている。なお、本明細書では、三刺激値をＸ、Ｙ、Ｚを用いて表す。

図５は、色変換を具体的に説明するための図である。図５（ａ）は、色再現領域を多面体として表した図である。この多面体は、原色に対応するベクトルによって構成され、Ｎ原色の場合には、Ｎ（Ｎ−１）面体となる。図５（ｂ）は、原色を４原色に変換する色変換を説明するための図である。詳しくは、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２の４原色によって構成される１２面体の色再現領域を示している。色変換は、三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺをＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２によって表現するために行う。具体的には、入力側１ＤＬＵＴ変換後の画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１に対して行列Ｍを乗算することによって（以下の式（１）参照）、色を表す三刺激値Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉを得る。なお、行列Ｍは、画像表示装置１００の特性などによって予め決められている。

図６は、色再現領域を示す多面体を分割した四角錐を示している。色変換の目的は、前述したように三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺをＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２で表現することであるが、求めるべき変数の数が次元の数よりも多いため、色再現領域を示す多面体を分割することによって変数に対して拘束条件を与える。即ち、変数の数を下げることによって色変換の計算を行う。具体的には、図６（ａ）〜（ｈ）は、図５（ｂ）に示した１２面体を８個の領域に分割した図を示す。図示のように、８個の領域はいずれも四角錐である。ここで、図６（ａ）の図（「ｎ＝０」で表される四角錐）を代表して説明すると、この四角錐は「Ｂ２＋Ｃ２」、「Ｒ２」、「Ｇ２」の３つのベクトルによって表現され、「Ｂ２＝Ｃ２」という変数の拘束条件が与えられる。この場合、「Ｂ２、Ｃ２≧Ｒ２」且つ「Ｂ２、Ｃ２≧Ｇ２」が、入力された画像データが四角錐の内部に位置する条件となる。

図７は、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２の算出方法を説明するための図である。色再現領域を示す多面体を分割して得られた四角錐を、３つのベクトルＰｎ、Ｑｎ、Ｒｎで表す（「Ｒｎ」は、色を示すＲｅｄと無関係である）。これらのベクトルＰｎ、Ｑｎ、Ｒｎは、それぞれＸＹＺ成分の値を有する。Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２の算出をする際には、まず、ベクトルＰｎ、Ｑｎ、ＲｎのＸＹＺ成分と、上記した三刺激値Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉを用いて、ｐｎ、ｑｎ、ｒｎを求める（「ｒｎ」は、色を示すＲｅｄと無関係である）。具体的には、以下の式（２）で示す計算を行う。この場合、ｎは０〜７の整数である。

そして、求めたｐｎ、ｑｎ、ｒｎが所定の条件（以下、「条件Ａ」と呼ぶ。）を満たす場合には、各領域におけるＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２の設定に対応してｐｎ、ｑｎ、ｒｎからＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２を求める。詳しくは、条件Ａは、以下の式（３）で表される。このような条件Ａを用いることによって、ｐｎ、ｑｎ、ｒｎが、分割されたｎで示される四角推の内部に位置するか否かを判定することができる。

図８は、具体的に実行される色変換処理を示したフローチャートである。なお、色変換処理は、色変換回路１２の色変換部１２２が行う。

まず、ステップＳ１０１では、入力側１ＤＬＵＴ変換部１２１ｒ〜ｂから色変換部１２２に画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１を入力する。そして、処理はステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、色変換部１２２が、上記の式（１）を用いて三刺激値Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉを算出する。そして、処理はステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、色変換部１２２は、変数ｎを「０」にセットし、ステップＳ１０４の処理に進む。ステップＳ１０４では、色変換部１２２は、上記の式（２）を用いてｐｎ、ｑｎ、ｒｎを計算し、ステップＳ１０５の処理に進む。ステップＳ１０５では、色変換部１２２は、ステップＳ１０４で算出されたｐｎ、ｑｎ、ｒｎが式（３）で示される条件Ａを満たしているか否かを判定する。即ち、ステップＳ１０５では、ｐｎ、ｑｎ、ｒｎが分割された領域に位置するか否かを判定している。

ｐｎ、ｑｎ、ｒｎが条件Ａを満たしている場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）には、処理はステップＳ１０７に進む。この場合には、ステップＳ１０７において、色変換部１２２は、各領域におけるＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２の設定に対応してｐｎ、ｑｎ、ｒｎからＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２を求めて、これを出力する。そして、処理は当該フローを抜ける。

一方、ｐｎ、ｑｎ、ｒｎが条件Ａを満たしていない場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）には、処理はステップＳ１０６に進む。この場合には、ｐｎ、ｑｎ、ｒｎが分割された領域に位置しない。そのため、ステップＳ１０６では、色変換部１２２が、変数ｎに「１」を加算する処理を行う。そして、処理はステップＳ１０４に戻る。即ち、新しい変数ｎに設定して上記の処理を行う。

（出力側１ＤＬＵＴ決定方法）
次に、第１実施形態に係る出力側１ＤＬＵＴ決定方法について、図９乃至図１９を用いて具体的に説明する。

まず、ＲＧＢＣの４原色で表示可能な画像表示装置１００の表示特性について、簡単に説明する。

図９は、画像表示装置１００の表示部２０の表示特性の一例を示した図である。図９（ａ）は表示部２０で用いられるカラーフィルタの分光特性を示した図であり、横軸が波長（ｎｍ）を示し、縦軸が透過率（％）を示している。図９（ｂ）は、光源であるバックライトの発光特性を示した図であり、横軸が波長（ｎｍ）を示し、縦軸が相対輝度を示している。図９（ｃ）は、バックライトの発光特性に対してカラーフィルタの透過特性を反映させた図、即ち４原色の発光特性を示した図である。図９（ｃ）も、横軸が波長（ｎｍ）を示し、縦軸が相対輝度を示している。なお、液晶によって透過光の制御を行っているが透過特性がほぼ平坦であるため、これを図示していない。図９（ｄ）は、４原色の発光特性について色を表す三刺激値を計算し、ｘｙ色度図上にプロットした図を示す。図９（ｄ）における四角形の内部が表示部２０において再現できる色を示し、この四角形が画像表示装置１００の表示部２０における色再現領域に対応する。また、四角形の頂点が、原色を構成するＲＧＢＣに対応する。

次に、出力側１ＤＬＵＴ変換に用いる出力側１ＤＬＵＴを決定する方法について説明する。

第１実施形態では、表示部２０に表示する際に所望の階調特性（以下、単に「所望特性」と呼ぶ。）が得られるように、元画像データの階調特性を変換する際に用いる階調変換特性を決定する。具体的には、多原色を構成する各々の原色の階調値に対応する三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚに基づいて、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚにおいて値の大きな要素を決定し、決定された三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの要素に基づいて階調変換特性を決定する。詳しくは、第１実施形態では、ＲＧＢＣの原色の階調値に対する三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを得て、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚにおいて値が最も大きい要素を決定する。そして、所望特性として線形特性を用いて、決定された三刺激値の要素及び線形特性に基づいて、階調特性を変換するために用いる階調変換特性をＲＧＢＣのそれぞれに対して決定する。この階調変換特性が、出力側１ＤＬＵＴに対応する。

図１０は、出力側１ＤＬＵＴを決定する階調変換特性決定装置５０の概略構成を示した図である。階調変換特性決定装置５０は、ＣＰＵ５１と、メモリ５２と、ＲＯＭ５３と、を備える。

階調変換特性決定装置５０には、画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３のそれぞれに対する三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚがデータｄ５１として入力される。ＲＯＭ５３には階調変換特性決定プログラムが記憶されており、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５３に記憶された階調変換特性決定プログラムを読み出して実行する。これにより、階調変換特性決定装置５０は、三刺激値要素決定手段５０ａ及び階調変換特性決定手段５０ｂとして機能して、階調変換特性を決定する。第１実施形態では、階調変換特性決定装置５０は、階調変換特性として出力側１ＤＬＵＴを決定する。そして、階調変換特性決定装置５０は、出力側１ＤＬＵＴをデータｄ５２として出力する。階調変換特性決定装置５０から出力された出力側１ＤＬＵＴは、画像表示装置１００内のテーブル格納メモリ１５などに格納される。なお、階調変換特性決定装置５０内に記憶された階調変換特性決定プログラムを実行することによって出力側１ＤＬＵＴを決定することに限定はされない。他の例では、コンピュータが、記録媒体（光ディスクなど）に記録された階調変換特性決定プログラムを読み出すことによって、三刺激値要素決定手段及び階調変換特性決定手段として機能して、出力側１ＤＬＵＴを決定することができる。

図１１乃至図１４は、前述した階調変換特性決定装置５０によって行われる、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｃｙａｎに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法を示した図である。

図１１は、Ｒｅｄに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法を説明するための図である。図１１（ａ）は、Ｒｅｄを示す画像データＲ３の階調値（横軸に示す）に対する、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚのそれぞれの値（縦軸に示す）を示しており、測定などによって得られたグラフである。図１１（ａ）より、画像データＲ３においては、三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺのうちＸの値が他の要素よりも大きいことがわかる。したがって、画像データＲ３においては、三刺激値におけるＸを値が大きな要素として決定する。

このように三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚにおける値の大きな要素が決定された後、決定されたＸを正規化する。図１１（ｂ）は、横軸に画像データＲ３の階調値を示し、縦軸に正規化されたＸ（０〜１までの値を有する）を示している。次に、画像データの階調値が満たすべき所望特性を取得する。図１１（ｃ）は、所望特性の具体例として線形特性を示している。横軸は、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒに入力される画像データＲ２の正規化した階調値を示し、縦軸に三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの階調値、具体的にはＸの正規化した階調値を示している。

上記した図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）を用いることによって、出力側１ＤＬＵＴが決定される。具体的には、まず、図１１（ｃ）の線形特性を用いて、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒに入力される画像データＲ２から得られるべき三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの階調値を得る。具体的には、画像データＲ２の階調値Ａ１１から三刺激値の階調値Ａ１２が得られる。次に、図１１（ｂ）を用いて、三刺激値におけるＸに対して、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒから出力されるべき画像データＲ３を得る。具体的には、前述した階調値Ａ１１に対応するＸの階調値Ａ１２から、画像データＲ３の階調値Ａ１３が得られる。即ち、画像データＲ２の階調値Ａ１１から画像データＲ３の階調値Ａ１３が得られることになる。

以上により、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒに入力される画像データＲ２と、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒから出力されるべき画像データＲ３との関係、即ち出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒにおいて画像データＲ２に対して用いるべき出力側１ＤＬＵＴ（階調変換特性）が決定される。図１１（ｄ）は、Ｒｅｄに対して用いる出力側１ＤＬＵＴを示している。具体的には、横軸に出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒに入力される画像データＲ２を示し、縦軸に出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒから出力される（即ち出力側１ＤＬＵＴ変換後の）画像データＲ３を示している。例えば、階調値Ａ１１を有する画像データＲ２に対して出力側１ＤＬＵＴを用いた変換を行うことによって、階調値Ａ１３を有する画像データＲ３が得られる。

図１２は、Ｇｒｅｅｎに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法を説明するための図である。図１２（ａ）は、Ｇｒｅｅｎを示す画像データＧ３の階調値（横軸に示す）に対応する、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚのそれぞれの値（縦軸に示す）を示しており、測定などによって得られたグラフである。図１２（ａ）より、画像データＧ３においては、三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺのうちＹの値が他の要素よりも大きいことがわかる。したがって、画像データＧ３においては、三刺激値におけるＹを値が大きな要素として決定する。

このように三刺激値における値の大きな要素が決定された後、前述した手順で、決定されたＹの正規化（図１２（ｂ）参照）と、線形特性の取得（図１２（ｃ）参照）を行う。そして、図１２（ｃ）に示す線形特性の横軸から縦軸を読み出し、これを図１２（ｂ）に示す正規化したＹの特性の縦軸に対応させ、横軸を読み出す。具体的には、画像データＧ２の階調値Ａ２１からＹの階調値Ａ２２を得て、Ｙの階調値Ａ２２から画像データＧ３の階調値Ａ２３を得る。これにより、図１２（ｄ）に示すように、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｇに入力される画像データＧ２と出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｇから出力されるべき画像データＧ３との関係、即ち出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｇにおいて画像データＧ２に対して用いるべき出力側１ＤＬＵＴが決定される。

図１３は、Ｂｌｕｅに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法を説明するための図である。図１３（ａ）は、Ｂｌｕｅを示す画像データＢ３の階調値（横軸に示す）に対応する、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚのそれぞれの値（縦軸に示す）を示しており、測定などによって得られたグラフである。図１３（ａ）より、画像データＢ３においては、三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺのうちＺの値が他の要素よりも大きいことがわかる。したがって、画像データＢ３においては、三刺激値におけるＺを値が大きな要素として決定する。

このように三刺激値における値の大きな要素が決定された後、前述した手順で、決定されたＺの正規化（図１３（ｂ）参照）と、線形特性の取得（図１３（ｃ）参照）を行う。そして、図１３（ｃ）に示す線形特性の横軸から縦軸を読み出し、これを図１３（ｂ）に示す正規化したＺの特性の縦軸に対応させ、横軸を読み出す。具体的には、画像データＢ２の階調値Ａ３１からＺの階調値Ａ３２を得て、Ｚの階調値Ａ３２から画像データＢ３の階調値Ａ３３を得る。これにより、図１３（ｄ）に示すように、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｂにおいて画像データＢ２に対して用いるべき出力側１ＤＬＵＴが決定される。

図１４は、Ｃｙａｎに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法を説明するための図である。図１４（ａ）は、Ｃｙａｎを示す画像データＣ３の階調値（横軸に示す）に対応する、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚのそれぞれの値（縦軸に示す）を示しており、測定などによって得られたグラフである。図１４（ａ）より、画像データＣ３においては、三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺのうちＹの値が他の要素よりも大きいことがわかる。したがって、画像データＣ３においては、三刺激値におけるＹを値が大きな要素として決定する。

このように三刺激値における値の大きな要素が決定された後、前述した手順で、決定されたＹの正規化（図１４（ｂ）参照）と、線形特性の取得（図１４（ｃ）参照）を行う。そして、図１４（ｃ）に示す線形特性の横軸から縦軸を読み出し、これを図１４（ｂ）に示す正規化したＹの特性の縦軸に対応させ、横軸を読み出す。具体的には、画像データＣ２の階調値Ａ４１からＹの階調値Ａ４２を得て、Ｙの階調値Ａ４２から画像データＣ３の階調値Ａ４３を得る。これにより、図１４（ｄ）に示すように、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｃにおいて画像データＣ２に対して用いるべき出力側１ＤＬＵＴが決定される。

図１５は、このようにして決定された４原色全ての出力側１ＤＬＵＴを重ねて表示した図を示す。図１５は、横軸に出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｃに入力される画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２を示し、縦軸に出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｃから出力される画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３を示している。出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｃは、画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２に対して、これらのそれぞれに対応する出力側１ＤＬＵＴを用いて出力側１ＤＬＵＴ変換を行う。

図１６は、第１実施形態に係る出力側１ＤＬＵＴ決定処理を示すフローチャートである。なお、この処理は、前述した階調変換特性決定装置５０が実行する。

まず、ステップＳ２０１では、階調変換特性決定装置５０に対して三刺激値を入力する。即ち、階調変換特性決定装置５０は、画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３のそれぞれに対する三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを取得する。そして、処理はステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２では、階調変換特性決定装置５０は、画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３のそれぞれに対して、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚにおいて値の大きな要素を決定する。そして、処理はステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３では、階調変換特性決定装置５０は、決定された三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの要素の階調値を正規化（階調特性正規化）する。そして、処理はステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、まず、階調変換特性決定装置５０に対して所望特性を入力する。具体的には、線形特性を入力する。そして、階調変換特性決定装置５０は、入力された線形特性と、ステップＳ２０３で正規化された階調値を参照して、出力側１ＤＬＵＴを決定する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。

ここで、第１実施形態における出力側１ＤＬＵＴ決定方法と、他の方法とを比較する。詳しくは、ＲＧＢＣに対してそれぞれＸＹＺＹ要素を選択する第１実施形態に係る方法に対して、ＲＧＢＣに対してそれぞれＸＹＺＺ要素を選択する方法（以下、「他方式１」と呼ぶ。）と、ＲＧＢＣに対してそれぞれＹＹＹＹ要素を選択する方法（以下、「他方式２」と呼ぶ。）を比較する。つまり、他方式１は、Ｃに対してＹの代わりにＺを用いる点で第１実施形態に係る方法と異なる。また、他方式２は、Ｒに対してＸの代わりにＹを用い、Ｂに対してＺの代わりにＹを用いる点で、第１実施形態に係る方法と異なる。

図１７は、他方式１と他方式２によって得られた出力側１ＤＬＵＴを示している。具体的には、図１７（ａ）が他方式１によって得られた出力側１ＤＬＵＴを示し、図１７（ｂ）が他方式２によって得られた出力側１ＤＬＵＴを示している。図１７は、図１５と同様に、横軸に画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２を示し、縦軸に画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３を示している。

第１実施形態に係る方法と他方式１、２との比較は、以下の手順で行う。まず、それぞれの方法によって得られた出力側１ＤＬＵＴを用いて、画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２を画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３に変換し、画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３それぞれのＸＹＺを測定値として得る。そして、それらの加法混色値としてＷｈｉｔｅのＸＹＺを算出し、輝度（以下、「輝度Ｌ＊」と表記する。）と彩度（以下、「彩度Ｃ＊」と表記する。）を計算する。ここで、所望特性を線形特性に設定しているため、Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３の特性が線形であるとともに、加法混色したＷｈｉｔｅの特性も線形であることが理想である。この場合、Ｗｈｉｔｅが線形ならば、ＸＹＺが単調に増加して色づきが発生しない。色づきが発生しない場合には、彩度Ｃ＊が「０」となる。以上より、横軸に彩度Ｃ＊を有し、縦軸に輝度Ｌ＊を有するグラフ上に測定値をプロットし、輝度Ｌ＊における彩度Ｃ＊の大きさを比較することによって、上記の方法を比較することができる。この場合、彩度Ｃ＊が小さい方が理想値に近い。

図１８は、上記の方法を比較する方法を示すフローチャートである。まず、ステップＳ３０１では、画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２を入力し、ステップＳ３０２に進む。ステップＳ３０２では、画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２を出力側１ＤＬＵＴによって変換し、画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３を出力する。そして、処理はステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０３では、画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３のそれぞれからＸＹＺを測定値として得て、ステップＳ３０４の処理に進む。ステップＳ３０４では、加法混色値としてＷｈｉｔｅのＸＹＺを算出し、輝度Ｌ＊と彩度Ｃ＊を計算して、これを表示する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。

図１９は、図１８に示すフローチャートを実行することによって得られた結果を示している。図１９より、第１実施形態に係る方法は他方式１、２と比較して、輝度Ｌ＊に対応する彩度Ｃ＊の値が小さく、理想値に近いことがわかる。したがって、所望特性として線形特性を設定する場合、第１実施形態に係る方法によれば、他方式１、２と比較して線形特性に近い出力側１ＤＬＵＴ変換を行うことができる。

このように、第１実施形態に係る出力側１ＤＬＵＴ決定方法によれば、ＲＧＢＣの多原色表示において、階調特性を変換するために用いる出力側１ＤＬＵＴを精度よく設定することが可能となる。また、第１実施形態では、入力した各原色の三刺激値ＸＹＺのうち値の最も大きいものを選択しているため、簡便な処理によって出力側１ＤＬＵＴを決定することができる。

なお、本発明は、左から画素がＲＧＢＣの順に並ぶ構成を有する表示パネル２３（図１参照）に対する適用に限定はされない。本発明は、これ以外の順序にＲＧＢＣを並べた構成を有する表示パネルに対しても適用することができる。

また、上記では、傾きが「１」である線形特性を用いる例を示したが、本発明は、これ以外の傾きを有する線形特性を用いた場合にも適用することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図２０乃至図２２を用いて説明する。第２実施形態と第１実施形態は、多原色の構成が異なる。具体的には、第２実施形態は、Ｃｙａｎの代わりにＹｅｌｌｏｗ（以下、「Ｙｅ」とも表記する。）を用いる点で、第１実施形態と異なる。

図２０は、第２実施形態に係る色変換回路１２ａとテーブル格納メモリ１５ａの構成を示すブロック図である。色変換回路１２ａは、第１実施形態に係る色変換回路１２と異なり、色変換部１２２の代わりに色変換部１２２ａを有し、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｃの代わりに出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｙｅを有する。また、テーブル格納メモリ１５ａは、第１実施形態に係るテーブル格納メモリ１５と異なり、色変換パラメータ記憶部１５２の代わりに色変換パラメータ記憶部１５２ａを有し、出力側１ＤＬＵＴ記憶部１５３の代わりに出力側１ＤＬＵＴ記憶部１５３ａを有する。よって、同一の構成要素に対しては、同一の符号を付し、その説明を省略する。なお、第２実施形態に係る色変換回路１２ａとテーブル格納メモリ１５ａを有する画像表示装置は、ＲＧＢＹｅの原色によって表示可能に構成されている。

色変換部１２２ａは、色変換パラメータ記憶部１５２ａに記憶された色変換パラメータを用いて、供給された画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１に対して３原色から４原色に色変換を行う。詳しくは、色変換部１２２ａは、ＲＧＢの３原色から、Ｙｅｌｌｏｗを追加したＲＧＢＹｅの４原色へ色変換する。そして、色変換部１２２ａは、色変換後の画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｙｅ２を、それぞれ出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｙｅに供給する。

出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｙｅは、出力側１ＤＬＵＴ記憶部１５３ａに記憶された出力側１ＤＬＵＴを用いて、画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｙｅ２に対して出力側１ＤＬＵＴ変換を行う。そして、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｙｅは、出力側１ＤＬＵＴ変換後の画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｙｅ３を、前述したＶＲＡＭ１３に対して出力する。このように、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｙｅは、画像処理手段として機能する。

図２１は、第２実施形態に係る画像表示装置の表示特性の一例を示した図である。図２１（ａ）はカラーフィルタの分光特性を示した図であり、横軸が波長（ｎｍ）を示し、縦軸が透過率（％）を示している。図２１（ｂ）は、バックライトの発光特性を示した図であり、横軸が波長（ｎｍ）を示し、縦軸が相対輝度を示している。図２１（ｃ）は、ＲＧＢＹｅの４原色の発光特性を示した図であり、横軸が波長（ｎｍ）を示し、縦軸が相対輝度を示している。図２１（ｄ）は、４原色の発光特性について色を表す三刺激値を計算し、ｘｙ色度図上にプロットした図を示す。図２１（ｄ）に示す四角形が色再現領域に対応し、四角形の頂点が原色を構成するＲＧＢＹｅに対応する。

次に、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｙｅｌｌｏｗに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法を説明する。Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅは、第１実施形態で示した方法と同様の方法を行うことによって、それぞれＸＹＺが値の大きな三刺激値の要素として決定され、これに基づいて出力側１ＤＬＵＴが決定される。よって、ここでは、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法の説明を省略し、Ｙｅｌｌｏｗに対してのみ説明を行う。なお、Ｙｅｌｌｏｗに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法は、前述した階調変換特性決定装置５０が行うことができる。この場合、階調変換特性決定装置５０は、画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｙｅ３のそれぞれに対応する三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを取得し、これらのそれぞれに対して用いる出力側１ＤＬＵＴを決定する。

図２２は、Ｙｅｌｌｏｗに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法を説明するための図である。図２２（ａ）は、Ｙｅｌｌｏｗを示す画像データＹｅ３の階調値（横軸に示す）に対応する、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚのそれぞれの値（縦軸に示す）を示しており、測定などによって得られたグラフである。図２２（ａ）より、画像データＹｅ３においては、三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺのうちＹの値が他の要素よりも大きいことがわかる。したがって、画像データＹｅ３においては、三刺激値におけるＹを値が大きな要素として決定する。

このように三刺激値における値の大きな要素が決定された後、前述した手順と同様の手順によって、決定されたＹの正規化（図２２（ｂ）参照）と、線形特性の取得（図２２（ｃ）参照）を行う。そして、図２２（ｃ）に示す線形特性の横軸から縦軸を読み出し、これを図２２（ｂ）に示す正規化したＹの特性の縦軸に対応させ、横軸を読み出す。具体的には、画像データＹｅ２の階調値Ｂ１１からＹの階調値Ｂ１２を得て、Ｙの階調値Ｂ１２から画像データＹｅ３の階調値Ｂ１３を得る。これにより、図２２（ｄ）に示すように、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｙｅに入力される画像データＹｅ２と出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｙｅから出力されるべき画像データＹｅ３との関係、即ち出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｙｅにおいて画像データＹｅ２に対して用いるべき出力側１ＤＬＵＴが決定される。

このように、第２実施形態に係る出力側１ＤＬＵＴ決定方法によれば、ＲＧＢＹｅの多原色表示において、階調特性を変換するために用いる出力側１ＤＬＵＴを精度よく設定することが可能となる。また、第２実施形態によっても、簡便な処理によって出力側１ＤＬＵＴを決定することができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図２３乃至図２５を用いて説明する。第３実施は、Ｃｙａｎ及びＹｅｌｌｏｗの代わりにＷｈｉｔｅ（以下、「Ｗｈ」とも表記する。）を用いる点で、第１実施形態及び第２実施形態と異なる。なお、「Ｗｈｉｔｅ」は、カラーフィルタによって形成される色ではなく、透明色に相当する。

図２３は、第３実施形態に係る色変換回路１２ｂとテーブル格納メモリ１５ｂの構成を示すブロック図である。色変換回路１２ｂは、第１実施形態に係る色変換回路１２と異なり、色変換部１２２の代わりに色変換部１２２ｂを有し、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｃの代わりに出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｗｈを有する。また、テーブル格納メモリ１５ｂは、第１実施形態に係るテーブル格納メモリ１５と異なり、色変換パラメータ記憶部１５２の代わりに色変換パラメータ記憶部１５２ｂを有し、出力側１ＤＬＵＴ記憶部１５３の代わりに出力側１ＤＬＵＴ記憶部１５３ｂを有する。よって、同一の構成要素に対しては、同一の符号を付し、その説明を省略する。なお、第３実施形態に係る色変換回路１２ｂとテーブル格納メモリ１５ｂを有する画像表示装置は、ＲＧＢＷｈの原色によって表示可能に構成されている。

色変換部１２２ｂは、色変換パラメータ記憶部１５２ｂに記憶された色変換パラメータを用いて、供給された画像データＲ１、Ｇ１、Ｂ１に対して３原色から４原色に色変換を行う。詳しくは、色変換部１２２ｂは、ＲＧＢの３原色から、Ｗｈｉｔｅを追加したＲＧＢＷｈの４原色へ色変換する。そして、色変換部１２２ｂは、色変換後の画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｗｈ２を、それぞれ出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｗｈに供給する。

出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｗｈは、出力側１ＤＬＵＴ記憶部１５３ｂに記憶された出力側１ＤＬＵＴを用いて、画像データＲ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｗｈ２に対して出力側１ＤＬＵＴ変換を行う。そして、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｗｈは、出力側１ＤＬＵＴ変換後の画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｗｈ３を、前述したＶＲＡＭ１３に対して出力する。このように、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｒ〜ｗｈは、画像処理手段として機能する。

図２４は、第３実施形態に係る画像表示装置の表示特性の一例を示した図である。図２４（ａ）はカラーフィルタの分光特性を示した図であり、横軸が波長（ｎｍ）を示し、縦軸が透過率（％）を示している。なお、Ｗｈｉｔｅに対応するカラーフィルタを用いていない。図２４（ｂ）は、バックライトの発光特性を示した図であり、横軸が波長（ｎｍ）を示し、縦軸が相対輝度を示している。図２４（ｃ）は、ＲＧＢＷｈの４原色の発光特性を示した図であり、横軸が波長（ｎｍ）を示し、縦軸が相対輝度を示している。この場合、Ｗｈｉｔｅに対応する画素部にはカラーフィルタを設けていないため、Ｗｈｉｔｅの分光特性はバックライトの分光特性とほぼ同じ形状となる。図２４（ｄ）は、４原色の発光特性について色を表す三刺激値を計算し、ｘｙ色度図上にプロットした図を示す。図２４（ｄ）に示すように、色再現領域は四角形ではなく、三角形で構成される。この三角形の頂点がＲＧＢに対応し、Ｗｈは三角形の内部に位置する。このような色再現領域は、３原色における色再現領域と同様であるが、Ｗｈｉｔｅを追加して４原色にすることによって、透過率が上昇する。そのため、表示部の表面輝度を向上させる効果を得ることできる。

次に、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｗｈｉｔｅに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法を説明する。Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅは、第１実施形態で示した方法と同様の方法を行うことによって、それぞれＸＹＺが値の大きな三刺激値の要素として決定され、これに基づいて出力側１ＤＬＵＴが決定される。よって、ここでは、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法の説明を省略し、Ｗｈｉｔｅに対してのみ説明を行う。なお、Ｗｈｉｔｅに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法は、前述した階調変換特性決定装置５０が行うことができる。この場合、階調変換特性決定装置５０は、画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｗｈ３のそれぞれに対応する三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを取得し、これらのそれぞれに対して用いる出力側１ＤＬＵＴを決定する。

図２５は、Ｗｈｉｔｅに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法を説明するための図である。図２５（ａ）は、Ｗｈｉｔｅを示す画像データＷｈ３の階調値（横軸に示す）に対応する、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚのそれぞれの値（縦軸に示す）を示しており、測定などによって得られたグラフである。図２５（ａ）より、画像データＷｈ３においては、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの値が近い値を有していることがわかる。そのため、前述した階調変換特性決定装置５０は、全体的に観察したときの三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの値を用いるのではなく、原色の最大の階調値（即ち、「２５５」）に対応する三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの値を用いて、値の大きな要素の決定を行う。この場合には、階調値が「２５５」であるとき、Ｙの値が他の要素よりも大きいことがわかる。したがって、画像データＷｈ３においては、三刺激値におけるＹを値が大きな要素として決定する。

このように三刺激値における値の大きな要素が決定された後、前述した手順と同様の手順によって、決定されたＹの正規化（図２５（ｂ）参照）と、線形特性の取得（図２５（ｃ）参照）を行う。そして、図２５（ｃ）に示す線形特性の横軸から縦軸を読み出し、これを図２５（ｂ）に示す正規化したＹの特性の縦軸に対応させ、横軸を読み出す。具体的には、画像データＷｈ２の階調値Ｃ１１からＹの階調値Ｃ１２を得て、Ｙの階調値Ｃ１２から画像データＷｈ３の階調値Ｃ１３を得る。これにより、図２５（ｄ）に示すように、出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｗｈに入力される画像データＷｈ２と出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｗｈから出力されるべき画像データＹｅ３との関係、即ち出力側１ＤＬＵＴ変換部１２３ｗｈにおいて画像データＷｈ２に対して用いるべき出力側１ＤＬＵＴが決定される。

このように、第３実施形態に係る出力側１ＤＬＵＴ決定方法によれば、ＲＧＢＷｈの多原色表示において、階調特性を変換するために用いる出力側１ＤＬＵＴを精度よく設定することが可能となる。また、第３実施形態によっても、簡便な処理によって出力側１ＤＬＵＴを決定することができる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態では、出力側１ＤＬＵＴ変換のみでなくγ補正においても、原色の階調値に対応する三刺激値において値の大きな要素に基づいて決定された階調変換特性を用いて変換を行う点で、前述した第１実施形態乃至第３実施形態と異なる。即ち、第４実施形態では、所望特性を線形特性の代わりにγ特性に設定して階調変換特性を決定し、これを用いてγ補正を行う。詳しくは、第４実施形態では、γ値に基づいて規定されるγ特性を所望特性として設定して、三刺激値において値の大きな要素に基づいてγ補正テーブルを決定し、決定されたγ補正テーブルに基づいてγ補正を行う。このγ補正テーブルは、階調変換特性に対応する。

図２６は、第４実施形態に係る画像表示装置１００ｃの概略構成を示すブロック図である。画像表示装置１００ｃは、テーブル格納メモリ１５の代わりにテーブル格納メモリ１５ｃを有し、γ補正回路１６の代わりにγ補正回路１６ｃを有する点で、第１実施形態に係る画像表示装置１００と異なる。よって、同一の構成要素及び画像データに対しては、同一の符号を付し、その説明を省略する。なお、画像表示装置１００ｃは、ＲＧＢＣの４原色によって画像を表示する点で、第１実施形態に係る画像表示装置１００と同様である。よって、色変換回路１２では、ＲＧＢの３原色からＲＧＢＣの４原色への色変換、及び前述した方法で決定された出力側１ＤＬＵＴを用いて出力側１ＤＬＵＴ変換を行う。

γ補正回路１６ｃは、ＶＲＡＭ１３から画像データｄ３（前述した、画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３に対応する）を読み出し、テーブル格納メモリ１５ｃに格納されたγ補正テーブルを参照してγ補正を行う。そして、γ補正回路１６ｃは、γ補正後の画像データｄ５ｃ（以下、「画像データＲ４、Ｇ４、Ｂ４、Ｃ４」とも表記する。）を表示部２０内のデータ線駆動回路２１に供給する。このように、γ補正回路１６ｃは、画像処理手段として機能する。

テーブル格納メモリ１５ｃには、ＲＧＢＣのそれぞれの階調値に対応する三刺激値において値の大きな要素と、指定されたγ特性とに基づいて決定されたγ補正テーブルが記憶されている。このγ補正テーブルは、ＲＧＢＣのそれぞれに対するデータが存在する。

ここで、ＲＧＢＣのそれぞれに対してγ補正テーブルを決定する方法について、図２７乃至図３０を用いて説明する。γ補正テーブルの決定方法は、基本的な考え方は、前述した出力側１ＤＬＵＴの決定方法と同様である。即ち、多原色を構成する各々の原色の階調値に対応する三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚに基づいて、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚにおいて値の大きな要素を決定し、決定された三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの要素に基づいてγ補正テーブルを決定する。なお、γ補正テーブルの決定は、前述した階調変換特性決定装置５０が行うことができる。この場合、階調変換特性決定装置５０は、画像データＲ４、Ｇ４、Ｂ４、Ｃ４のそれぞれに対応する三刺激値Ｘ，Ｙ、Ｚを取得し、これらのそれぞれに対して用いる階調変換特性を決定してγ補正テーブルとして出力する。

図２７は、Ｒｅｄに対するγ補正テーブルの決定方法を説明するための図である。図２７（ａ）は、Ｒｅｄを示す画像データＲ４の階調値（横軸に示す）に対応する、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚのそれぞれの値（縦軸に示す）を示しており、測定などによって得られたグラフである。図２７（ａ）より、画像データＲ４においては、三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺのうちＸの値が他の要素よりも大きいことがわかる。したがって、画像データＲ４においては、三刺激値におけるＸを値が大きな要素として決定する。

このように三刺激値における値の大きな要素が決定された後、決定されたＸの正規化（図２７（ｂ）参照）と、γ特性の取得（図２７（ｃ）参照）を行う。この場合、図２７（ｃ）に示すように、γ特性におけるγ値は「γ＝２．２」が指定されている。次に、図２７（ｃ）に示すγ特性の横軸から縦軸を読み出し、これを図２７（ｃ）に示す正規化したＸの特性の縦軸に対応させ、横軸を読み出す。具体的には、画像データＲ３の階調値Ｄ１１からＸの階調値Ｄ１２を得て、Ｘの階調値Ｄ１２から画像データＲ４の階調値Ｄ１３を得る。これにより、図２７（ｄ）に示すように、γ補正回路１６ｃに入力される画像データＲ３とγ補正回路１６ｃから出力されるべき画像データＲ４との関係、即ちγ補正回路１６ｃにおいて画像データＲ３に対して用いるべきγ補正テーブルが決定される。

図２８は、Ｇｒｅｅｎに対するγ補正テーブルの決定方法を説明するための図である。図２８（ａ）は、Ｇｒｅｅｎを示す画像データＧ４の階調値（横軸に示す）に対応する、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚのそれぞれの値（縦軸に示す）を示しており、測定などによって得られたグラフである。図２８（ａ）より、画像データＧ４においては、三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺのうちＹの値が他の要素よりも大きいことがわかる。したがって、画像データＧ４においては、三刺激値におけるＹを値が大きな要素として決定する。

このように三刺激値における値の大きな要素が決定された後、決定されたＹの正規化（図２８（ｂ）参照）と、γ特性の取得（図２８（ｃ）参照）を行う。この場合も、γ特性におけるγ値は「γ＝２．２」が指定されている。次に、図２８（ｃ）に示すγ特性の横軸から縦軸を読み出し、これを図２８（ｂ）に示す正規化したＹの特性の縦軸に対応させ、横軸を読み出す。具体的には、画像データＧ３の階調値Ｄ２１からＹの階調値Ｄ２２を得て、Ｙの階調値Ｄ２２から画像データＧ４の階調値Ｄ２３を得る。これにより、図２８（ｄ）に示すように、γ補正回路１６ｃにおいて画像データＧ３に対して用いるべきγ補正テーブルが決定される。

図２９は、Ｂｌｕｅに対するγ補正テーブルの決定方法を説明するための図である。図２９（ａ）は、Ｂｌｕｅを示す画像データＢ４の階調値（横軸に示す）に対応する、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚのそれぞれの値（縦軸に示す）を示しており、測定などによって得られたグラフである。図２９（ａ）より、画像データＢ４においては、三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺのうちＺの値が他の要素よりも大きいことがわかる。したがって、画像データＢ４においては、三刺激値におけるＺを値が大きな要素として決定する。

このように三刺激値における値の大きな要素が決定された後、決定されたＺの正規化（図２９（ｂ）参照）と、γ特性の取得（図２９（ｃ）参照）を行う。この場合も、γ特性におけるγ値は「γ＝２．２」が指定されている。次に、図２９（ｃ）に示すγ特性の横軸から縦軸を読み出し、これを図２９（ｂ）に示す正規化したＺの特性の縦軸に対応させ、横軸を読み出す。具体的には、画像データＢ３の階調値Ｄ３１からＺの階調値Ｄ３２を得て、Ｚの階調値Ｄ３２から画像データＢ４の階調値Ｄ３３を得る。これにより、図２９（ｄ）に示すように、γ補正回路１６ｃにおいて画像データＢ３に対して用いるべきγ補正テーブルが決定される。

図３０は、Ｃｙａｎに対するγ補正テーブルの決定方法を説明するための図である。図３０（ａ）は、Ｃｙａｎを示す画像データＣ４の階調値（横軸に示す）に対応する、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚのそれぞれの値（縦軸に示す）を示しており、測定などによって得られたグラフである。図３０（ａ）より、画像データＣ４においては、三刺激値Ｘ、Ｙ、ＺのうちＹの値が他の要素よりも大きいことがわかる。したがって、画像データＣ４においては、三刺激値におけるＹを値が大きな要素として決定する。

このように三刺激値における値の大きな要素が決定された後、決定されたＹの正規化（図３０（ｂ）参照）と、γ特性の取得（図３０（ｃ）参照）を行う。この場合も、γ特性におけるγ値は「γ＝２．２」が指定されている。次に、図３０（ｃ）に示すγ特性の横軸から縦軸を読み出し、これを図３０（ｂ）に示す正規化したＹの特性の縦軸に対応させ、横軸を読み出す。具体的には、画像データＣ３の階調値Ｄ４１からＹの階調値Ｄ４２を得て、Ｙの階調値Ｄ４２から画像データＣ４の階調値Ｄ４３を得る。これにより、図３０（ｄ）に示すように、γ補正回路１６ｃにおいて画像データＣ３に対して用いるべきγ補正テーブルが決定される。

図３１は、このようにして決定された４原色全てのγ補正テーブルを重ねて表示した図を示す。図１５は、横軸にγ補正回路１６ｃに入力される画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３を示し、縦軸にγ補正回路１６ｃから出力される画像データＲ４、Ｇ４、Ｂ４、Ｃ４を示している。γ補正回路１６ｃは、画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３に対して、これらのそれぞれに対応するγ補正テーブルを用いてγ補正を行う。

図３２は、第４実施形態に係るγ補正テーブル決定処理を示すフローチャートである。なお、この処理は、前述した階調変換特性決定装置５０が実行する。

まず、ステップＳ４０１では、階調変換特性決定装置５０に対して三刺激値を入力する。即ち、階調変換特性決定装置５０は、画像データＲ４、Ｇ４、Ｂ４、Ｃ４のそれぞれに対する三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを取得する。そして、処理はステップＳ４０２に進む。ステップＳ４０２では、階調変換特性決定装置５０は、画像データＲ４、Ｇ４、Ｂ４、Ｃ４のそれぞれに対して、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚにおいて値の大きい要素を決定する。そして、処理はステップＳ４０３に進む。

ステップＳ４０３では、階調変換特性決定装置５０は、決定された三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの要素の階調値を正規化（階調特性正規化）する。そして、処理はステップＳ４０４に進む。ステップＳ４０４では、まず、階調変換特性決定装置５０に対して所望特性を入力する。具体的には、γ特性を入力する。そして、階調変換特性決定装置５０は、入力されたγ特性と、ステップＳ４０３で正規化された階調値を参照して、γ補正テーブルを決定する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。

ここで、第４実施形態におけるγ補正テーブル決定方法と、他の方法とを比較する。詳しくは、ＲＧＢＣに対してそれぞれＸＹＺＹ要素を選択する第１実施形態に係るγ補正テーブル決定方法に対して、ＲＧＢＣに対してそれぞれＸＹＺＺ要素を選択するγ補正テーブル決定方法（以下、「他方式３」と呼ぶ。）と、ＲＧＢＣに対してそれぞれＹＹＹＹ要素を選択するγ補正テーブル決定方法（以下、「他方式４」と呼ぶ。）を比較する。つまり、他方式３は、Ｃに対してＹの代わりにＺを用いる点で第４実施形態に係る方法と異なる。また、他方式４は、Ｒに対してＸの代わりにＹを用い、Ｂに対してＺの代わりにＹを用いる点で、第４実施形態に係る方法と異なる。

図３３は、他方式３と他方式４によって得られたγ補正テーブルを示している。具体的には、図３３（ａ）が他方式３によって得られたγ補正テーブルを示し、図３３（ｂ）が他方式４によって得られたγ補正テーブルを示している。図３３は、図３１と同様に、横軸に画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３を示し、縦軸に画像データＲ４、Ｇ４、Ｂ４、Ｃ４を示している。

第４実施形態に係る方法と他方式３、４との比較は、以下の手順で行う。まず、それぞれの方法によって得られたγ補正テーブルを用いて、画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｃ３を画像データＲ４、Ｇ４、Ｂ４、Ｃ４に変換し、画像データＲ４、Ｇ４、Ｂ４、Ｃ４それぞれのＸＹＺを測定値として得る。そして、それらの加法混色値としてＷｈｉｔｅのＸＹＺを算出し、輝度Ｌ＊と彩度Ｃ＊を計算する。ここで、所望特性を「γ＝２．２」のγ特性に設定しているため、Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４、Ｃ４の特性が「γ＝２．２」であるとともに、加法混色したＷｈｉｔｅの特性も「γ＝２．２」であることが理想である。この場合、Ｗｈｉｔｅが「γ＝２．２」ならば、ＸＹＺが単調に増加して色づきが発生しない。色づきが発生しない場合には、彩度Ｃ＊が「０」となる。以上より、横軸に彩度Ｃ＊を有し、縦軸に輝度Ｌ＊を有するグラフ上に測定値をプロットし、輝度Ｌ＊における彩度Ｃ＊の大きさを比較することによって、上記の方法を比較することができる。この場合、彩度Ｃ＊が小さい方が理想値に近い。なお、このように彩度Ｃ＊と輝度Ｌ＊とを計算した場合、所望特性を線形特性にした場合に得られる図と、所望特性をγ特性にした場合に得られる図とは、単調増加におけるステップが異なる。

図３４は、前述した比較に係る手順を行った結果得られた図を示す。図３４より、第４実施形態に係る方法は他方式３、４と比較して、輝度Ｌ＊に対応する彩度Ｃ＊の値が小さく、理想値に近いことがわかる。したがって、所望特性としてγ特性を設定する場合、第４実施形態に係る方法によれば、他方式３、４と比較して色づきが発生しないことがわかる。

このように、第４実施形態によれば、ＲＧＢＣの多原色表示において、γ補正に用いるγ補正テーブルを精度よく設定することが可能となる。また、第１実施形態で示した方法によって決定した出力側１ＤＬＵＴを用いて出力側１ＤＬＵＴ変換を行うと共に、前述した方法によって決定したγ補正テーブルを用いたγ補正を行っているため、相乗効果によって適切な階調特性へと変換することが可能となる。

なお、上記ではγ値として「γ＝２．２」に設定する例を示したが、他のγ値に対しても、γ補正テーブルを精度よく設定することができる。また、上記では、第１実施形態で示した方法によって決定した出力側１ＤＬＵＴを用いると共に、この方法と同様の方法によって決定したγ補正テーブルを用いる例を示したが、γ補正テーブルを決定する場合のみに前述した方法を適用してもよい。

なお、本発明は、テーブル格納メモリ１５ｃに予め決定されたγ補正テーブルが格納されており、これを読み出すことによってγ補正を行うことに限定はされない。他の例では、画像表示装置内で前述した方法によってγ補正テーブルを決定し、決定されたγ補正テーブルを用いてγ補正を行うことができる。

図３５は、他の例に係る画像表示装置１００ｄの概略構成を示すブロック図である。画像表示装置１００ｄは、画像処理部１０ｄがコンピュータ７０を有する点で、前述した画像表示装置１００ｃ（図２６参照）と構成が異なる。コンピュータ７０は、図示しないＣＰＵやメモリやＲＯＭなどを有している。コンピュータ７０は、外部からγ値に対応する信号ｄ７０が入力される。そして、コンピュータ７０内のＣＰＵが、ＲＯＭに記憶された階調変換特性決定プログラムを読み出して実行する。これにより、コンピュータ７０は、三刺激値要素決定手段及び階調変換特性決定手段として機能して、言い換えると階調変換特性決定装置として機能して、γ補正テーブルを決定する。そして、コンピュータ７０は、γ補正テーブルをデータｄ７１としてテーブル格納メモリ１５ｃに書き込む。なお、コンピュータ７０内に記憶された階調変換特性決定プログラムを実行することによってγ補正テーブルを決定することに限定はされない。更に他の例では、コンピュータが、記録媒体（光ディスクなど）に記録された階調変換特性決定プログラムを読み出すことによって、三刺激値要素決定手段及び階調変換特性決定手段として機能して、γ補正テーブルを決定することができる。

［変形例］
なお、本発明は、３原色よりも多い原色（例えば、５原色や６原色）を用いる画像表示装置に対しても適用可能である。また、本発明は、ＶＲＡＭを有しない画像表示装置に対しても適用することができる。更に、本発明は、液晶（ＬＣＤ）を用いた画像表示装置に対する適用に限定はされず、ＣＲＴ、ＰＤＰ、ＯＬＥＤ、ＦＥＤなどの平面表示を行う画像表示装置や、ＬＣＰ、ＰＴＶなどの投射を行う画像表示装置に対して適用することができる。また、上記の実施形態では、画像処理された画像データを表示する画像表示装置が用いる複数の色としてＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃ等の原色を具体例として説明した。しかし本発明は、複数の色として、Ｒ、Ｇ、Ｂやそれぞれの補色であるＹ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）の他、Ｒ、Ｇ、ＢとＹ、Ｃ、Ｍとの間の色、例えば黄緑や深緑等の色を用いる画像表示装置に対しても適用可能である。

また、上記の実施形態では、出力側１ＤＬＵＴ及びγ補正テーブルの全点（連続的な点）を決定する例を示したが、全点を決定する代わりに、出力側１ＤＬＵＴ及びγ補正テーブルの間引いた点（離散点）を決定することも可能である。この場合、間引いた点と位置に応じた加重による補間演算によって、出力側１ＤＬＵＴ変換及びγ補正を行うことができる。

更に、本発明は、３原色から４原色への色変換を、色再現領域を四角錐に分割して行うことに限定はされない。他の例では、色再現領域を六面体に分割することによって色変換を行うことができる。

［他の実施例］
上記の説明では、複数の色（着色領域）としてＲＧＢＣを挙げて説明したが、本発明の適用はこれには限定されず、他の４色の着色領域により１画素を構成した場合にも、階調変換特性を決定するもできる。

この場合、４色の着色領域は、波長に応じて色相が変化する可視光領域（３８０〜７８０ｎｍ）のうち、青系の色相の着色領域（「第１着色領域」とも呼ぶ。）、赤系の色相の着色領域（「第２着色領域」とも呼ぶ。）と、青から黄までの色相の中で選択された２種の色相の着色領域（「第３着色領域」、「第４着色領域」とも呼ぶ。）からなる。ここで「系」との語を用いているが、例えば青系であれば純粋の青の色相に限定されるものでなく、青紫や青緑等を含むものである。赤系の色相であれば、赤に限定されるものでなく橙を含む。また、これら着色領域は単一の着色層で構成されても良いし、複数の異なる色相の着色層を重ねて構成されても良い。また、これら着色領域は色相で述べているが、当該色相は、彩度、明度を適宜変更し、色を設定し得るものである。

具体的な色相の範囲は、
・青系の色相の着色領域は、青紫から青緑であり、より好ましくは藍から青である。
・赤系の色相の着色領域は、橙から赤である。
・青から黄までの色相で選択される一方の着色領域は、青から緑であり、より好ましくは青緑から緑である。
・青から黄までの色相で選択される他方の着色領域は、緑から橙であり、より好ましくは緑から黄である。もしくは緑から黄緑である。

ここで、各着色領域は、同じ色相を用いることはない。例えば、青から黄までの色相で選択される２つの着色領域で緑系の色相を用いる場合は、他方は一方の緑に対して青系もしくは黄緑系の色相を用いる。

これにより、従来のＲＧＢの着色領域よりも広範囲の色再現性を実現することができる。

また、上記では４色の着色領域による広範囲の色再現性を色相で述べたが、以下に、着色領域を透過した光の波長で表現すると以下のようになる。
・青系の着色領域は、該領域を透過した光の波長のピークが４１５〜５００ｎｍにある着色領域、好ましくは、４３５〜４８５ｎｍにある着色領域である。
・赤系の着色領域は、該領域を透過した光の波長のピークが６００ｎｍ以上にある着色領域で、好ましくは、６０５ｎｍ以上にある着色領域である。
・青から黄までの色相で選択される一方の着色領域は、該領域を透過した光の波長のピークが４８５〜５３５ｎｍにある着色領域で、好ましくは、４９５〜５２０ｎｍにある着色領域である。
・青から黄までの色相で選択される他方の着色領域は、該領域を透過した光の波長のピークが５００〜５９０ｎｍにある着色領域、好ましくは５１０〜５８５ｎｍにある着色領域、もしくは５３０〜５６５ｎｍにある着色領域である。

さらに、４色の着色領域をｘ、ｙ色度図で表現すると以下のようになる。
・青系の着色領域は、ｘ≦0.151、ｙ≦0.056にある着色領域であり、好ましくは、0.134≦ｘ≦0.151、0.034≦ｙ≦0.056にある着色領域である。
・赤系の着色領域は、0.643≦ｘ、ｙ≦0.333にある着色領域であり、好ましくは、0.643≦ｘ≦0.690、0.299≦ｙ≦0.333にある着色領域である。
・青から黄までの色相で選択される一方の着色領域は、ｘ≦0.164、0.453≦ｙにある着色領域であり、好ましくは、0.098≦ｘ≦0.164、0.453≦ｙ≦0.759にある着色領域である。
・青から黄までの色相で選択される他方の着色領域は、0.257≦ｘ、0.606≦ｙにある着色領域であり、好ましくは、0.257≦ｘ≦0.357、0.606≦ｙ≦0.670にある着色領域である。

これら４色の着色領域は、サブ画素に透過領域と反射領域を備えた場合、透過領域及び反射領域も上述した範囲で適用することができるものである。

なお、本例における４色の着色領域を用いた場合、バックライトにはＲＧＢの光源としてＬＥＤ、蛍光管、有機ＥＬなどを用いても良い。または白色光源を用いても良い。なお、白色光源は青の発光体とYAG蛍光体により生成される白色光源でもよい。

但し、ＲＧＢ光源としては、以下のものが好ましい。
・Ｂは波長のピークが４３５ｎｍ〜４８５ｎｍにあるもの
・Ｇは波長のピークが５２０ｎｍ〜５４５ｎｍにあるもの
・Ｒは波長のピークが６１０ｎｍ〜６５０ｎｍにあるもの
そして、ＲＧＢ光源の波長によって、上記CFを適切に選定すればより広範囲の色再現性を得ることができる。また、波長が例えば、４５０ｎｍと５６５ｎｍにピークがくるような、複数のピークを持つ光源を用いても良い。

上記の４色の着色領域の構成の例としては、具体的には以下のものがあげられる。
・色相が、赤、青、緑、シアン（青緑）の着色領域
・色相が、赤、青、緑、黄の着色領域
・色相が、赤、青、深緑、黄の着色領域
・色相が、赤、青、エメラルド、黄の着色領域
・色相が、赤、青、深緑、黄緑の着色領域
・色相が、赤、青緑、深緑、黄緑の着色領域

第１実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る色変換回路及びテーブル格納メモリの具体的な構成を示すブロック図である。 入力側１ＤＬＵＴの具体例を示す図である。 ＲＧＢＣで表される色再現領域を示した図である。 色変換を具体的に説明するための図である。 色再現領域を示す多面体を分割した四角錐を示す図である。 Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｃ２の算出方法を説明するための図である。 色変換処理を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る表示部の表示特性の一例を示した図である。 階調変換特性決定装置の概略構成を示した図である。 Ｒｅｄに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法を説明するための図である。 Ｇｒｅｅｎに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法を説明するための図である。 Ｂｌｕｅに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法を説明するための図である。 Ｃｙａｎに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法を説明するための図である。 ＲＧＢＣの４原色全ての出力側１ＤＬＵＴを重ねて表示した図を示す。 第１実施形態に係る出力側１ＤＬＵＴ決定処理を示すフローチャートである。 他方式１と他方式２によって得られた出力側１ＤＬＵＴを示す図である。 第１実施形態に係る方法と他の方法とを比較する方法を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る方法と他の方法との比較結果を示す図である。 第２実施形態に係る色変換回路及びテーブル格納メモリの具体的な構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る表示部の表示特性の一例を示した図である。 Ｙｅｌｌｏｗに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法を説明するための図である。 第３実施形態に係る色変換回路及びテーブル格納メモリの具体的な構成を示すブロック図である。 第３実施形態に係る表示部の表示特性の一例を示した図である。 Ｗｈｉｔｅに対する出力側１ＤＬＵＴの決定方法を説明するための図である。 第４実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。 Ｒｅｄに対するγ補正テーブルの決定方法を説明するための図である。 Ｇｒｅｅｎに対するγ補正テーブルの決定方法を説明するための図である。 Ｂｌｕｅに対するγ補正テーブルの決定方法を説明するための図である。 Ｃｙａｎに対するγ補正テーブルの決定方法を説明するための図である。 ＲＧＢＣの４原色全てのγ補正テーブルを重ねて表示した図を示す。 第４実施形態に係るγ補正テーブル決定処理を示すフローチャートである。 他方式３と他方式４によって得られたγ補正テーブルを示す図である。 第４実施形態に係る方法と他の方法との比較結果を示す図である。 第４実施形態の変形例に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０ 画像処理部、 １２ 色変換回路、 １５ テーブル格納メモリ、 １６ γ補正回路、 ２０ 表示部、 ２３ 表示パネル、 ５０ 階調変換特性決定装置、 １００ 画像表示装置、 １２２ 色変換部、 １２３ 出力側１ＤＬＵＴ変換部、 １５３ 出力側１ＤＬＵＴ記憶部

Claims (12)

1. 表示装置に表示する際に所望の階調特性が得られるように、元画像データの階調特性を変換する際に用いる階調変換特性を決定する階調変換特性決定装置であって、
   前記表示装置で表示可能な４以上の色を構成する各々の色の階調値に対する三刺激値の値に基づいて、各色の前記三刺激値において値の大きな要素を決定する三刺激値要素決定手段と、
   前記三刺激値要素決定手段によって決定された前記三刺激値の要素に基づいて、前記所望の階調特性が得られるような前記階調変換特性を決定する階調変換特性決定手段と、を備え、
   前記三刺激値は、ＸＹＺを用いて表され、
   前記三刺激値要素決定手段は、前記各色の最大の階調値に対応する三刺激値において、前記値が最も大きい要素を各色ごとに決定し、
   前記所望の階調特性は、元画像データの正規化した階調値に対する前記値の大きな要素の正規化した階調値が、線形となる特性であることを特徴とする階調変換特性決定装置。
2. 前記４以上の色は、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｃｙａｎで構成され、
   前記三刺激値要素決定手段は、前記三刺激値のうち、前記Ｒｅｄに対しては「Ｘ」を、前記Ｇｒｅｅｎに対しては「Ｙ」を、前記Ｂｌｕｅに対しては「Ｚ」を、前記Ｃｙａｎに対しては「Ｙ」を前記値が大きな要素として決定することを特徴とする請求項１に記載の階調変換特性決定装置。
3. 前記４以上の色は、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｙｅｌｌｏｗで構成され、
   前記三刺激値要素決定手段は、前記Ｒｅｄに対しては「Ｘ」を、前記Ｇｒｅｅｎに対しては「Ｙ」を、前記Ｂｌｕｅに対しては「Ｚ」を、前記Ｙｅｌｌｏｗに対しては「Ｙ」を前記値が大きな要素として決定することを特徴とする請求項１に記載の階調変換特性決定装置。
4. 前記４以上の色は、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ、Ｗｈｉｔｅで構成され、
   前記三刺激値要素決定手段は、前記Ｒｅｄに対しては「Ｘ」を、前記Ｇｒｅｅｎに対しては「Ｙ」を、前記Ｂｌｕｅに対しては「Ｚ」を、前記Ｗｈｉｔｅに対しては「Ｙ」を前記値が大きな要素として決定することを特徴とする請求項１に記載の階調変換特性決定装置。
5. 前記４以上の色におけるそれぞれの着色領域は、波長に応じて色相が変化する可視光領域のうち、青系の色相の着色領域、赤系の色相の着色領域、及び青から黄までの色相の中で選択された２種の色相の着色領域であることを特徴とする請求項１に記載の色変換装置。
6. 前記４以上の色におけるそれぞれの着色領域は、着色領域を透過した光の波長のピークが、４１５〜５００ｎｍにある着色領域と、６００ｎｍ以上にある着色領域と、４８５〜５３５ｎｍにある着色領域と、５００〜５９０ｎｍにある着色領域であることを特徴とする請求項１に記載の色変換装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の階調変換特性決定装置によって決定された前記階調変換特性をテーブルとして記憶する記憶手段と、
   入力された画像データを前記表示装置が表示可能な４以上の色の数に色変換した後の画像データに対して、前記記憶手段に記憶されたテーブルを用いて画像処理をする画像処理手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
8. 表示装置に表示する際に所望の階調特性が得られるように、元画像データの階調特性を変換する際に用いる階調変換特性を決定する階調変換特性決定装置であって、
   前記表示装置で表示可能な４以上の色を構成する各々の色の階調値に対する三刺激値の値に基づいて、各色の前記三刺激値において値の大きな要素を決定する三刺激値要素決定手段と、
   前記三刺激値要素決定手段によって決定された前記三刺激値の要素に基づいて、前記所望の階調特性が得られるような前記階調変換特性を決定する階調変換特性決定手段と、を備え、
   前記三刺激値は、ＸＹＺを用いて表され、
   前記三刺激値要素決定手段は、前記各色の最大の階調値に対応する三刺激値において、前記値が最も大きい要素を各色ごとに決定し、
   前記所望の階調特性は、元画像データの正規化した階調値に対する前記値の大きな要素の正規化した階調値が、指定されたγ値に基づいて規定されるγ特性となる特性であることを特徴とする階調変換特性決定装置。
9. 表示装置に表示する際に所望の階調特性が得られるように、元画像データの階調特性を変換する際に用いる階調変換特性を決定する階調変換特性決定方法であって、
   前記表示装置に表示可能な４以上の色を構成する各々の色の階調値に対する三刺激値の値に基づいて、各色の前記三刺激値において値の大きな要素を決定する三刺激値要素決定工程と、
   前記三刺激値要素決定工程で決定された前記三刺激値の要素に基づいて、前記所望の階調特性が得られるような前記階調変換特性を決定する階調変換特性決定工程と、を備え、
   前記三刺激値は、ＸＹＺを用いて表され、
   前記三刺激値要素決定工程は、前記各色の最大の階調値に対応する三刺激値において、前記値が最も大きい要素を各色ごとに決定し、
   前記所望の階調特性は、元画像データの正規化した階調値に対する前記値の大きな要素の正規化した階調値が、線形となる特性であることを特徴とする階調変換特性決定方法。
10. コンピュータによって実行されることで、
    前記コンピュータを、
    表示装置で表示可能な４以上の色を構成する各々の色の階調値に対する三刺激値の値に基づいて、各色の前記三刺激値において値の大きな要素を決定する三刺激値要素決定手段、
    前記三刺激値要素決定手段によって決定された前記三刺激値の要素に基づいて、前記表示装置に表示する際に所望の階調特性が得られるように、元画像データの階調特性を変換する際に用いる階調変換特性を決定する階調変換特性決定手段、として機能させ、
    前記三刺激値は、ＸＹＺを用いて表され、
    前記三刺激値要素決定手段は、前記各色の最大の階調値に対応する三刺激値において、前記値が最も大きい要素を各色ごとに決定し、
    前記所望の階調特性は、元画像データの正規化した階調値に対する前記値の大きな要素の正規化した階調値が、線形となる特性であることを特徴とする階調変換特性決定プログラム。
11. 表示装置で表示可能な４以上の色を構成する各々の色の階調値に対する三刺激値の値に基づいて、各色の前記三刺激値において値の大きな要素を決定する三刺激値要素決定手段と、
    前記三刺激値要素決定手段によって決定された前記三刺激値の要素に基づいて、前記表示装置に表示する際に所望の階調特性が得られるように、元画像データの階調特性を変換する際に用いる階調変換特性を決定する階調変換特性決定手段と、
    前記階調変換特性を用いて画像処理する画像処理手段と、を備え、
    前記三刺激値は、ＸＹＺを用いて表され、
    前記三刺激値要素決定手段は、前記各色の最大の階調値に対応する三刺激値において、前記値が最も大きい要素を各色ごとに決定し、
    前記所望の階調特性は、元画像データの正規化した階調値に対する前記値の大きな要素の正規化した階調値が、線形となる特性であることを特徴とする画像処理装置。
12. 請求項１１に記載の画像処理装置と、
    前記画像処理装置によって画像処理された画像データを表示する表示装置と、を備えることを特徴とする画像表示装置。

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