JP3800063B2

JP3800063B2 - 画像表示システム

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Publication number: JP3800063B2
Application number: JP2001321794A
Authority: JP
Inventors: 勝仁新川; 淳水口
Original assignee: コニカミノルタフォトイメージング株式会社
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2021-10-19
Also published as: JP2003122292A; US20030080968A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像を表示する画像表示システムに関するものであって、特に、画像を表示する際の画像データの補正技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プロジェクター等の投影装置を用いて、スクリーン等の大画面の表示部に画像を投影することによってプレゼンテーションを行うこと等が頻繁に行われている。また、比較的小さな会議室等では、液晶ディスプレイ等の表示部に画像を表示させつつ会議を行っている場合もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コンピュータに表示されるオリジナル画像を、投影装置等を用いて大画面の表示部に表示させる際に、表示システムの状態によっては、観察者がオリジナル画像とは異なる色の画像として観てしまうという問題がある。
【０００４】
例えば、コンピュータにおいて多数の色を用いたグラフ画像等を生成して、それを大画面の表示部に表示させた場合、観察者はコンピュータにおいて視認されるオリジナル画像とは色調の異なった画像が表示部に表示されているものと認識し、グラフ画像等に用いられた多数の色を視覚的に判別することができなくなることがある。
【０００５】
また、スクリーンに画像を投影した場合や液晶ディスプレイに画像を表示した場合には、その表示画像を視認する際の視線方向が異なると、画像の見え方も違ってくるため、グラフ画像等に用いられた多数の色を視覚的に判別することができなくなることもある。
【０００６】
さらに、室内照明等の環境光の影響によっても表示部に表示される画像がオリジナル画像とは異なった印象のものとなる。
【０００７】
この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、表示部において適切な画像表示を行うことを可能にする画像表示システムを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、スクリーンに対して画像を投影することによって画像を表示する画像表示システムであって、前記スクリーンに対して画像を投影する投影軸と、前記スクリーンを視認する際の視線との角度情報を入力する入力手段と、前記角度情報に応じて前記スクリーンに投影すべき画像データを色補正する補正手段と、前記補正手段によって色補正された画像データに基づいて、前記スクリーンに画像の投影を行う投影手段と、を備えている。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１の発明に係る画像表示システムにおいて、前記投影手段の特性に基づく第１の色補正情報を記憶する記憶手段、をさらに備え、前記補正手段は、前記角度情報に基づいて前記第１の色補正情報を変換し、当該変換後の色補正情報を用いて、前記スクリーンに投影すべき画像データの色補正を行うことを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明は、請求項２の発明に係る画像表示システムにおいて、前記記憶手段は、前記スクリーンの特性に基づく第２の色補正情報を記憶しており、前記補正手段は、さらに前記第２の色補正情報に基づいて前記第１の色補正情報を変換し、当該変換後の色補正情報を用いて、前記スクリーンに投影すべき画像データの色補正を行うことを特徴としている。
また、請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３の発明に係る画像表示システムにおいて、前記スクリーンに照射される環境光に関する環境光情報を入力する入力手段、をさらに備え、前記補正手段は、さらに前記環境光情報に基づいて前記第１の色補正情報を変換し、当該変換後の色補正情報を用いて、前記スクリーンに投影すべき画像データの色補正を行うことを特徴としている。
また、請求項５に記載の発明は、請求項３の発明に係る画像表示システムにおいて、前記第１の色補正情報と前記第２の色補正情報とは、それぞれ、装置の特性に依存しない表色系への変換を行うための変換情報を有していることを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
図１はこの発明の一実施形態である画像表示システム１を示す概念図である。図１に示すように、画像表示システム１はコンピュータ１０と投影装置２０とを備えており、投影装置２０に対向して設置されるスクリーン３０に画像を投影することによって画像表示を行うように構成される。コンピュータ１０は投影装置２０に対して投影すべき画像の画像データを出力するための装置であり、投影装置２０はコンピュータ１０から入力する画像データに基づいて投影用の画像を生成してスクリーン３０に投影する装置である。
【００１９】
図２は画像表示システム１のハードウェア構成を示す図である。図２に示すように、コンピュータ１０は、液晶ディスプレイやＣＲＴ等で構成される表示器１１、キーボードやマウス等の操作部１２、データやプログラムを記憶するＲＯＭ１３、ＣＰＵ１５が画像補正処理等の演算処理を行う際に一時的なデータ等を格納するＲＡＭ１４、画像データを投影装置２０に対して出力する際に画像データを補正して出力する画像補正部１５ａとして機能するＣＰＵ１５、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬性の記録媒体９に格納されたデータを読み取る記録媒体読取装置１６、画像データや色補正情報等を格納する磁気ディスク装置１７、及び、投影装置２０に対して画像データを出力するための出力インタフェース１８を備えて構成される。なお、磁気ディスク装置１７は、大容量のデータを記憶することが可能なその他の記憶装置と置換されてもよい。
【００２０】
また、投影装置２０は入力インタフェース２１と画像投影部２２とを備えており、コンピュータ１０から画像データを入力すると、その画像データに基づいて画像投影部２２が投影用画像を生成し、その投影用画像をスクリーン３０に向けて投影するように構成される。
【００２１】
上記のような構成の画像表示システム１においては、予め画像データが生成又は入力され、磁気ディスク装置１７に格納される。このとき、画像データにはその画像の色再現を最適に行うために用いられるカラーマネジメント用のＩＣＣ（International Color Consortium）プロファイルが関連づけられる。ＩＣＣプロファイルは色補正を行うためのデータ（色補正情報）であり、このＩＣＣプロファイルに基づいて、画像データの色補正を行うことにより、色再現性を向上させることが可能になる。
【００２２】
また、投影装置２０において投影用画像を生成する際には、投影装置２０の特性によって色の再現性が異なる。例えば画像を投影するための光源色が異なれば、画像の再現性が異なってくる。そのため、投影装置において投影用画像を生成する際に再現性の高い画像データを生成するためには、投影装置２０の特性に応じた画像データの色補正が行われることが望まれる。
【００２３】
このため、例えば投影装置２０の販売時には投影装置２０の特性に応じた色補正を行うためのＩＣＣプロファイルがＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納され、コンピュータ１０がその記録媒体から投影装置２０に固有のＩＣＣプロファイルを読み取って磁気ディスク装置１７等に格納しておき、投影装置２０に対して画像データを出力する際に、投影装置２０に固有のＩＣＣプロファイルに基づいた画像データの補正処理を行うように構成される。これにより、投影装置２０において生成される画像の色再現性を向上させることが可能になる。なお、投影装置２０とコンピュータ１０とが双方向にデータ通信を行うことが可能なように構成されている場合は、記録媒体を介さず、直接的なデータ通信によって投影装置２０からコンピュータ１０にＩＣＣプロファイルを送信するようにしてもよい。
【００２４】
また、スクリーン３０は略平面の表示面を有しており、投影装置２０によって投影される画像をその表示面に映し出す。スクリーン３０を観察する観察者が表示画像を視認することができるのは、スクリーン３０に投影された画像が表示面において反射し、その反射される像が観察者の視覚によって捉えられるからである。このため、スクリーン３０の各色成分ごとの反射率はスクリーン３０に固有の特性値であり、この反射率が異なると、観察者は色調の異なる画像を視認することになる。すなわち、スクリーン３０の特性が異なる場合には、投影装置２０から同一の画像を投影した場合でも色再現性が異なった状態で画像表示が行われることになるのである。この現象を抑制し、スクリーン３０において再現性の高い画像を表示するためには、スクリーン３０の特性に応じた画像データの色補正が行われることが望まれる。
【００２５】
このため、例えばスクリーン３０の販売時には、スクリーン３０の特性に応じた色補正を行うためのＩＣＣプロファイルが格納されたＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体が同梱され、コンピュータ１０がその記録媒体からスクリーン３０に固有のＩＣＣプロファイルを読み取って磁気ディスク装置１７等に格納しておき、投影装置２０に対して画像データを出力する際に、上記の投影装置２０に固有のＩＣＣプロファイルに基づいた画像データの補正処理に加えて、スクリーン３０に固有のＩＣＣプロファイルに基づいた画像データの補正処理を行うように構成される。この結果、投影装置２０において生成される画像は、スクリーン３０に画像を投影した際に、オリジナル画像の色調を高い再現性で再現した画像となる。
【００２６】
また、画像表示システム１においては、図１に示すように、投影装置２０からの投影軸Ｎ１と、スクリーン３０を視認する観察者の視線Ｎ２と、の角度θに応じた画像データの補正処理が行われるとともに、室内照明等の環境光の状態に応じて画像データの補正処理が行われるように構成される。
【００２７】
このようにコンピュータ１０が磁気ディスク装置１７に格納される画像データを投影装置２０に出力する際には、ＣＰＵ１５がＲＯＭ１３又は磁気ディスク装置１７に格納されている所定のプログラムを読み出して実行することによって画像補正部１５ａとしての機能を実現し、画像がスクリーン３０に投影された際に画像の再現性を向上させるような補正処理が行われる。
【００２８】
図３は、画像表示システム１における画像補正処理の概念を示す図である。図３に示すように、ＣＰＵ１５は磁気ディスク装置１７に格納される画像データＤｔ、及び画像データのＩＣＣプロファイルＰＦａを読み込む。そしてＣＰＵ１５で起動された画像表示アプリケーション４１において、ＩＣＣプロファイルＰＦａの色補正情報を反映する色補正が画像データＤｔに施される。
【００２９】
このとき、一般的なカラーマネジメントシステムの原理を適用し、入力する画像データＤｔが例えばＲＧＢ表色系で表現された画像データで合った場合、表示器１１等の装置の特性に依存しない色空間（ＰＣＳ：Profile Connection Space）の表色系で表現された画像データに変換する。なお、この実施の形態では、一例として、画像データＤｔのＲＧＢ表色系をＸＹＺ表色系で表現された画像データに変換することとする。
【００３０】
一方、ＣＰＵ１５においては投影装置２０に固有のＩＣＣプロファイルＰＦｂに基づく色補正も行われるが、ユーザによってスクリーン３０に固有のＩＣＣプロファイルＰＦｃに基づいた色補正も行うことが指定された場合には、プロファイル変換処理４０によってスクリーン３０のＩＣＣプロファイルＰＦｃを用いて投影装置２０のＩＣＣプロファイルＰＦｂを変換する。そして、その変換後のＩＣＣプロファイルを適用してガマット調整処理４２が色補正を行うように構成される。
【００３１】
また、ＣＰＵ１５には、観察者がスクリーン３０を視認する際の角度情報（投影軸Ｎ１と視線Ｎ２との角度θに関する情報）ＤＡ、及び、室内照明等に関する環境光情報ＤＢとが操作部１２より入力され、プロファイル変換処理４０の際には、角度情報ＤＡ及び環境光情報ＤＢを反映したプロファイル変換を行うように構成される。環境光情報ＤＢには、環境光の明るさに関する情報である輝度情報ＤＢ１と、光源の種類を特定するための光源情報ＤＢ２とが含まれる。
【００３２】
図４及び図５は角度情報ＤＡ及び環境光情報ＤＢの入力操作を行う際に表示器１１に表示される表示画面を示す図である。ＣＰＵ１５が画像補正部１５ａとして機能すると、まず図４に示す表示画面Ｇ１が表示器１１に表示される。この表示画面Ｇ１において、ユーザが操作部１２を操作し、スクリーン３０のＩＣＣプロファイルを使用した画像補正を行う否かを指定するためのチェックボックスＢ１内にチェックマークを付ける。
【００３３】
そして、ＯＫボタンＢ３又は適用ボタンＢ５を押下する操作を行うと、スクリーン３０のＩＣＣプロファイルを使用した画像補正を行うための設定がシステムに反映される。また、キャンセルボタンＢ４を押下する操作を行うと、スクリーン３０のＩＣＣプロファイルを使用した画像補正を行う設定がシステムに反映されずに、表示画面Ｇ１の表示が終了する。
【００３４】
また、設定ボタンＢ２を押下する操作を行うと、表示器１１の表示状態は図５に示すように変化する。すなわち、表示画面Ｇ１に重畳した状態で新たな表示画面Ｇ２が表示されるのである。この表示画面Ｇ２により、ユーザは角度情報ＤＡ及び環境光情報ＤＢの入力操作を行う。
【００３５】
表示画面Ｇ２の上部にはスクリーン３０の名称表示Ｐ１が行われ、その下方には室内照明の状態を設定するための表示が行われる。室内照明を設定するための表示には、室内照明の明るさを設定するためのスクロールバー表示Ｐ２と、光源の種類を蛍光灯又は白熱灯のうちから択一的に選択するための選択ボタン表示Ｐ３とがある。ユーザは室内照明の明るさに応じてスクロールバーＢ６を左右に移動させる操作を行うことで環境光情報ＤＢのうちの輝度情報ＤＢ１を入力することができる。また、ユーザは選択ボタン表示Ｐ３における蛍光灯及び白熱灯のそれぞれに対応して設けられたラジオボタンＢ７，Ｂ８の一方を選択する操作を行うことで環境光情報ＤＢのうちの光源情報ＤＢ２を入力することができる。
【００３６】
また、表示画面Ｇ２において選択ボタン表示Ｐ３の下方には、スクリーン３０を視認する観察者の視線角度を設定するための案内表示Ｐ４，Ｐ５が行われる。案内表示Ｐ４は、投影装置２０からの投影軸Ｎ１と視線Ｎ２との角度θを設定するためにユーザが視線Ｎ２のライン表示を移動させることによって角度θを入力する表示である。案内表示Ｐ５は、ユーザが投影装置２０からの投影軸Ｎ１と視線Ｎ２との角度θを直接数値入力するための表示である。
【００３７】
そしてユーザは入力した環境光情報ＤＢ及び角度情報ＤＡをシステムに反映させる場合にはＯＫボタンＢ９の押下操作をし、反映させない場合にはキャンセルボタンＢ１０の押下操作を行って図４の表示画面Ｇ１の表示状態に戻る。
【００３８】
図３に戻り、上記のようにして入力された角度情報ＤＡ及び環境光情報ＤＢはプロファイル変換処理４０に与えられ、プロファイル変換が行われる。
【００３９】
一般に、投影装置２０のＩＣＣプロファイルＰＦｂには、投影装置２０の特性に基づく表色系（ＲＧＢ表色系）から投影装置２０に依存しない表色系（ＸＹＺ表色系）への変換を行うための変換情報が含まれている。そして、ガマット調整処理４２において投影装置２０に適合するようなガマット（Gamut）調整が行われるとともに、上記の変換情報に基づいて投影装置２０に依存しない色空間（ＰＣＳ）の表色系（ＸＹＺ表色系）で表現された画像データを、投影装置２０の特性を反映した表色系（ＲＧＢ表色系）の画像データに変換する処理が行われる。
【００４０】
ところが、一般的なコンピュータにおいてはガマット調整処理４２の際に、画像を出力する出力装置（この実施の形態では投影装置２０）についてのＩＣＣプロファイルを反映した色補正処理を行うことは可能であるが、出力装置が画像を出力する媒体（この実施の形態ではスクリーン３０）についてのＩＣＣプロファイルを反映した色補正処理を行うことは困難な場合もある。
【００４１】
そのため、この実施の形態ではプロファイル変換処理４０において、スクリーン３０のＩＣＣプロファイルＰＦｃ、角度情報ＤＡ及び環境光情報ＤＢに基づいて投影装置２０のＩＣＣプロファイルＰＦｂをプロファイル変換した後に、ガマット調整処理４２において、プロファイル変換処理４０において変換された投影装置２０のプロファイルを用いてガマット調整及び表色系変換を行うように構成される。このような構成とすることにより、例えば、ガマット調整処理４２が角度情報ＤＡ及び環境光情報ＤＢに基づく色補正処理をサポートしていない場合でも、スクリーン３０のＩＣＣプロファイルを反映した色補正処理を行うことが可能になる。
【００４２】
ここで、プロファイル変換の一例について説明する。投影装置２０によって再現される画像のＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色成分の値をＤｒ，Ｄｇ，Ｄｂとすると、Ｄｒ，Ｄｇ，ＤｂをＸＹＺ表色系に変換するための、投影装置２０のＩＣＣプロファイルＰＦｂに基づく変換式は、一般に、
【００４３】
【数１】

【００４４】
のように示される。ただし、数１の式において、Ｃは、３×３の行列であって、ＲＧＢ表色系からＸＹＺ表色系に変換を行う際にＲＧＢの各色成分が相互に影響を与える部分の演算を行うためのパラメータである。また、ｐ＿ＴＲＣｒ、ｐ＿ＴＲＣｇ、ｐ＿ＴＲＣｂはＲＧＢの各色成分についてのトーンリプロダクションカーブであって、投影装置２０に固有の各色成分ごとの非線形特性を補正して、投影装置２０の特性を反映したＲＧＢの各色成分の値に変換するためのパラメータである。したがって、投影装置２０において再現される各色成分の値をＤｒ，Ｄｇ，Ｄｂを入力として、トーンリプロダクションカーブｐ＿ＴＲＣｒ，ｐ＿ＴＲＣｇ，ｐ＿ＴＲＣｂのそれぞれに基づく変換処理を行えば、投影装置２０の特性を反映したＲＧＢの各色成分の値が得られることになる。
【００４５】
この実施の形態におけるプロファイル変換では、投影装置２０のトーンリプロダクションカーブｐ＿ＴＲＣｒ，ｐ＿ＴＲＣｇ，ｐ＿ＴＲＣｂを、スクリーン３０のＩＣＣプロファイルＰＦｃ、角度情報ＤＡ及び環境光情報ＤＢに基づいて補正する。
【００４６】
図６はスクリーン３０のトーンリプロダクションカーブｓ＿ＴＲＣを示す図である。スクリーン３０のＩＣＣプロファイルＰＦｃには、図６に示すようなトーンリプロダクションカーブが含まれている。すなわち、ＲＧＢの各色成分の入力信号は、それぞれのトーンリプロダクションカーブｓ＿ＴＲＣｒ，ｓ＿ＴＲＣｇ，ｓ＿ＴＲＣｂに基づく変換を受けて出力信号へと変換される。この変換により、スクリーン３０に再現されるＲＧＢの各色成分の値を、スクリーン３０の特性を反映したＲＧＢの各色成分の値に変換することができる。
【００４７】
したがって、投影装置２０のトーンリプロダクションカーブｐ＿ＴＲＣと、スクリーン３０のトーンリプロダクションカーブｓ＿ＴＲＣとに基づく画像変換を行えば、投影装置２０の特性及びスクリーン３０の特性を反映したＲＧＢの各色成分の値が得られることになる。
【００４８】
次に、図７は角度情報ＤＡによる基づく変換特性Ａ（θ）を示す図である。投影軸Ｎ１と視線Ｎ２との角度θに応じて変換特性Ａ（θ）は変化する。例えば、図７に示すように、角度θが０°の場合にはＡ（０°）の変換特性となって入力値と出力値とは等しくなるのに対し、角度θが３０°の場合にはＡ（３０°）の変換特性となる。また、角度θが０°＜θ＜３０°の場合には、角度θに応じて変換特性Ａ（０°）とＡ（３０°）との中間値をとる。すなわち、角度θに応じて適用すべき複数の変換特性Ａ（θ）が予めコンピュータ１０に登録されており、角度情報ＤＡに応じた変換特性Ａ（θ）が選択されることになる。なお、図７に示す角度情報に基づく変換特性Ａ（θ）は各色成分について同一の変換特性となる。
【００４９】
そして、投影装置２０のトーンリプロダクションカーブｐ＿ＴＲＣと、角度情報ＤＡに基づく変換特性Ａ（θ）とに基づいて、画像変換を行えば、観察者がスクリーン３０を視認する際の視線角度θを反映したＲＧＢの各色成分の値が得られることになる。この結果、角度θからスクリーン３０を視認する観察者は、オリジナル画像にほぼ一致した画像を視認することができる。
【００５０】
次に、図８は環境光の明るさ、すなわち輝度情報ＤＢ１に基づく変換特性Ｙを示す図である。環境光が明るい場合には輝度情報ＤＢ１は大きくなり、図８に示す変換特性Ｙ１が選択される。一方、環境光が暗い場合には輝度情報ＤＢ１は小さくなり、図８に示す変換特性Ｙ２が選択される。また、環境光の明るさが中間値をとるときには変換特性Ｙも変換特性Ｙ１とＹ２との中間値を示すこととなる。すなわち、輝度情報ＤＢ１に応じて適用すべき複数の変換特性Ｙが予めコンピュータ１０に登録されており、輝度情報ＤＢ１に応じた変換特性Ｙが選択されることになる。なお、図８に示す輝度情報ＤＢ１に基づく変換特性Ｙも各色成分について同一の変換特性となる。
【００５１】
そして、投影装置２０のトーンリプロダクションカーブｐ＿ＴＲＣと、輝度情報ＤＢ１に基づく変換特性Ｙとに基づいて、画像変換を行えば、画像表示を行う室内環境等の明るさを反映したＲＧＢの各色成分の値が得られることになる。この結果、スクリーン３０に表示される画像を視認する観察者は、オリジナル画像にできるだけ忠実な画像を視認することができる。
【００５２】
次に、図９及び図１０は蛍光灯下及び白熱灯下における変換特性Ｌを示す図である。ユーザによる光源の種類の選択（すなわち、光源情報ＤＢ２）が蛍光灯であった場合には、図９に示す変換特性Ｌｒ，Ｌｂ，Ｌｇが適用される。一方、ユーザによる光源の種類の選択が白熱灯であった場合には、図１０に示す変換特性Ｌｂ，Ｌｇ，Ｌｒが適用される。変換特性Ｌｒ，Ｌｂ，ＬｇはそれぞれＲ成分、Ｂ成分、Ｇ成分についての変換特性である。このような変換特性Ｌｒ，Ｌｂ，Ｌｇにより、光源の種類によってスクリーン３０に投影される画像の色調が変化することを解消することができる。
【００５３】
そして、投影装置２０のトーンリプロダクションカーブｐ＿ＴＲＣと、光源情報ＤＢ２に基づく変換特性Ｌｒ，Ｌｂ，Ｌｇとに基づいて、画像変換を行えば、画像表示を行う室内環境等の光源色を考慮したＲＧＢの各色成分の値が得られることになる。この結果、スクリーン３０に表示される画像を視認する観察者は、オリジナル画像にできるだけ忠実な画像を視認することができる。
【００５４】
なお、上記に示したトーンリプロダクションカーブを含む各変換特性は一例であり、他の変換特性を採用してもよいことは勿論である。
【００５５】
このように、この実施の形態のプロファイル変換処理４０では、スクリーン３０のＩＣＣプロファイルＰＦｃ、角度情報ＤＡ及び環境光情報ＤＢに基づいて、投影装置２０のＩＣＣプロファイルＰＦｂにおけるトーンリプロダクションカーブｐ＿ＴＲＣが変換される。
【００５６】
すなわち、Ｒ成分については、
【００５７】
【数２】

【００５８】
に示す変換式によって投影装置２０のＲ成分についてのトーンリプロダクションカーブｐ＿ＴＲＣｒが変換される。ただし、数２の式において、Ｈｒは変換後のＲ成分に関するトーンリプロダクションカーブであり、ｓ＿ＴＲＣｒはスクリーン３０のトーンリプロダクションカーブであり、Ａ（θ）は角度情報ＤＡに基づく変換特性であり、Ｙは輝度情報ＤＢ１に基づく変換特性であり、Ｌｒは光源情報ＤＢ２に基づく変換特性である。
【００５９】
また、Ｇ成分については、
【００６０】
【数３】

【００６１】
に示す変換式によって投影装置２０のＧ成分についてのトーンリプロダクションカーブｐ＿ＴＲＣｇが変換され、Ｂ成分については、
【００６２】
【数４】

【００６３】
に示す変換式によって投影装置２０のＢ成分についてのトーンリプロダクションカーブｐ＿ＴＲＣｂが変換される。ただし、数３及び数４の各式において、Ｈｇ及びＨｂは変換後のＲ成分及びＢ成分に関するトーンリプロダクションカーブであり、ｓ＿ＴＲＣｇ，ｓ＿ＴＲＣｂはそれぞれスクリーン３０のＧ成分及びＢ成分に関するトーンリプロダクションカーブであり、Ａ（θ）は角度情報ＤＡに基づく変換特性であり、Ｙは輝度情報ＤＢ１に基づく変換特性であり、Ｌｇ，Ｌｂはそれぞれ光源情報ＤＢ２に基づくＧ成分及びＢ成分の変換特性である。
【００６４】
その結果、数１乃至数４より、
【００６５】
【数５】

【００６６】
に示す演算を適用することにより、スクリーン３０に投影される画像を各装置及び媒体に依存しないＸＹＺ表色系における画像データに変換することができる。このことは、すなわち数５の式の逆変換の式が、ＸＹＺ表色系で表現された画像データを、投影装置２０によって再現される画像のＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色成分の値Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂで表現した画像データに変換するための演算式ということになる。
【００６７】
そしてガマット調整処理４２では、上記数５の式の逆変換の演算式に基づいてＸＹＺ表色系で表現された画像データＤｔの画像変換を行い、ＲＧＢ表色系で表現された画像データを生成する。このとき、ガマット調整処理４２は、投影装置２０及びスクリーン３０に適合したガマット調整処理も同時に行う。
【００６８】
その結果、ガマット調整処理４２において生成される画像データは、その画像データに基づいてスクリーン３０に投影された画像を観察者が視認した際に、オリジナル画像に適合した画像となるような、適切な画像補正の施された画像データとなる。すなわち、ガマット調整処理４２によって、スクリーン３０のＩＣＣプロファイルＰＦｃ、角度情報ＤＡ、及び環境光情報ＤＢを反映する画像処理が行われ、スクリーン３０に適切な色再現性を有する投影画像が表示されることとなる。
【００６９】
そして表示制御４３によって画像補正の施された画像データが投影装置２０に与えられる。そして投影装置２０において、投影用画像を生成する際に、投影装置２０の画像再現特性、スクリーン３０の画像再現特性、観察者の視線とスクリーン３０との角度による画像再現特性、及び、環境光の影響による画像再現特性の全てを考慮した投影用画像を生成してスクリーン３０に投影することができる。したがって、観察者がスクリーン３０に投影される表示画像を視認した場合にオリジナル画像と同様の状態で再現された画像を視認することができ、例えば多数の色を用いて作成されたグラフ等の画像であっても、観察者はすべての色をオリジナル画像と同様に判別することが可能になる。
【００７０】
このようにプロファイル変換処理４０は、投影装置２０のＩＣＣプロファイルＰＦｂを、スクリーン３０のＩＣＣプロファイルＰＦｃと角度情報ＤＡと環境光情報ＤＢとに基づいてプロファイル変換する。この結果、プロファイル変換されて得られる色補正情報は、スクリーン３０の色再現特性と、スクリーン３０を視認する際の角度及び環境光による影響とが反映された情報となり、ガマット調整処理４２においてその色補正情報に基づく色補正を行うことにより、色再現性の高い画像をスクリーン３０に投影することが可能になるのである。
【００７１】
以上のように、この実施の形態においては、投影装置２０からスクリーン３０に対して画像を投影する際の色補正情報であって、そのスクリーン３０の特性に基づくＩＣＣプロファイルＰＦｃがコンピュータ読み取り可能な記録媒体９に記録されるので、コンピュータ１０においてスクリーン３０の特性に基づいた画像補正、特に、スクリーン３０のＩＣＣプロファイルＰＦｃに基づいた色補正を行うことが可能である。
【００７２】
他方、画像表示システム１に着目すれば、記録媒体９からスクリーン３０の特性に基づくＩＣＣプロファイルＰＦｃを読み取って記憶しておき、そのＩＣＣプロファイルＰＦｃに基づいてスクリーン３０に投影すべき画像データの色補正を行い、その色補正の行われた画像データに基づいて、スクリーン３０に画像の投影を行うように構成されているため、スクリーン３０の色特性に基づいた色補正を行うことが可能であるとも言える。
【００７３】
また、画像表示システム１は、スクリーン３０に表示される画像を視認する際の視線と、スクリーン３０の表示面とがなす角度に応じた角度情報ＤＡを入力することによって、その角度情報ＤＡに応じてスクリーン３０に表示すべき画像データを補正して、画像投影を行うように構成されているため、観察者が適切な表示画像を視認することが可能である。
【００７４】
さらに、画像表示システム１は、スクリーン３０に照射される環境光に関する環境光情報ＤＢを入力することによって、その環境光情報ＤＢに応じてスクリーン３０に投影すべき画像データを補正して、画像投影を行うように構成されているため、投影画像に対する環境光の影響を加味した上で投影用画像を生成することができ、その結果、環境光がスクリーン３０に照射されている場合であっても適切な画像表示を行うことが可能である。
【００７５】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【００７６】
例えば、上記説明においては、コンピュータ１０においてプロファイル変換処理４０やガマット調整処理４２が行われる場合について例示したが、これらの処理は、投影装置２０の内部において行われてもよい。その場合、スクリーン３０のＩＣＣプロファイルＰＦｃ、角度情報ＤＡ、及び環境光情報ＤＢは投影装置２０に入力することになる。
【００７７】
また、上記説明においては、プロファイル変換処理４０を行う際に、スクリーン３０のＩＣＣプロファイルＰＦｃと角度情報ＤＡと環境光情報ＤＢとに基づいたプロファイル変換を行う場合について例示したが、スクリーン３０のＩＣＣプロファイルＰＦｃ、角度情報ＤＡ、及び環境光情報ＤＢのいずれか一つを反映したプロファイル変換を行うように構成してもよい。
【００７８】
また、上記説明においては、画像を表示する表示部がスクリーン３０である場合を例示したが、液晶ディスプレイに対して画像を表示する際にも、液晶ディスプレイを視認する角度に応じて画像の表示状態を変化させるようにしてもよい。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１から請求項５に記載の発明によれば、画像の投影軸と視線とがなす角度に応じた角度情報を入力し、その角度情報に応じてスクリーンに投影すべき画像データを色補正して、画像の投影を行うように構成されるため、観察者の視線方向に合わせて画像の表示状態を変化させることができ、観察者に対して適切な色再現性を示す画像の投影を行うことが可能になる。そしてその結果、観察者がスクリーンに表示される画像を観察した場合に、オリジナル画像に忠実な画像であって、観察者の視線方向が反映された再現性の高い画像を視認することが可能になる。
また特に、請求項２に記載の発明によれば、投影手段の特性に基づく第１の色補正情報を記憶しておき、角度情報に基づいて第１の色補正情報を変換し、当該変換後の色補正情報を用いて、スクリーンに投影すべき画像データの色補正を行うように構成されるため、例えば、角度情報だけを用いて色補正を行うことができない場合でも、適切に色補正を行うことができ、観察者に対して適切な色再現性を示す画像の投影を行うことが可能になる。また、色補正を行う処理を１回行えば、角度情報及び第１の色補正情報を反映した色補正を行うことが可能である。
また特に、請求項３に記載の発明によれば、スクリーンの特性に基づく第２の色補正情報を記憶しており、さらに、その第２の色補正情報に基づいて第１の色補正情報を変換し、当該変換後の色補正情報を用いて、スクリーンに投影すべき画像データの色補正を行うように構成されるため、例えば、第２の色補正情報だけを用いて色補正を行うことができない場合でも、適切に色補正を行うことができ、スクリーンに対して適切な色再現性を有する画像の投影を行うことが可能になる。
また特に、請求項４に記載の発明によれば、スクリーンに照射される環境光に関する環境光情報を入力し、さらに、環境光情報に基づいて第１の色補正情報を変換し、当該変換後の色補正情報を用いて、スクリーンに投影すべき画像データの色補正を行うように構成されるため、環境光の状態に応じた適切な色再現性を示す画像の投影を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態である画像表示システムを示す概念図である。
【図２】画像表示システムのハードウェア構成を示す図である。
【図３】画像表示システムにおける画像補正処理の概念を示す図である。
【図４】表示器に表示される表示画面を示す図である。
【図５】表示器に表示される表示画面を示す図である。
【図６】スクリーンのトーンリプロダクションカーブを示す図である。
【図７】角度情報による基づく変換特性を示す図である。
【図８】環境光の明るさに基づく変換特性を示す図である。
【図９】蛍光灯下における変換特性を示す図である。
【図１０】白熱灯下における変換特性を示す図である。
【符号の説明】
１画像表示システム
９記録媒体
１０コンピュータ
１１表示器
１２操作部
１５ＣＰＵ
１５ａ画像補正部（補正手段）
１７磁気ディスク装置
２０投影装置（投影手段，投影部）
３０スクリーン（表示部）
４０プロファイル変換処理
４１画像表示アプリケーション
４２ガマット調整処理
ＰＦａ画像データのＩＣＣプロファイル
ＰＦｂ投影装置のＩＣＣプロファイル（第２の色補正情報）
ＰＦｃスクリーンのＩＣＣプロファイル（第１の色補正情報）
ＤＡ角度情報
ＤＢ環境光情報
ＤＢ１輝度情報
ＤＢ２光源情報

Claims

スクリーンに対して画像を投影することによって画像を表示する画像表示システムであって、
前記スクリーンに対して画像を投影する投影軸と、前記スクリーンを視認する際の視線との角度情報を入力する入力手段と、
前記角度情報に応じて前記スクリーンに投影すべき画像データを色補正する補正手段と、
前記補正手段によって色補正された画像データに基づいて、前記スクリーンに画像の投影を行う投影手段と、
を備える画像表示システム。
請求項１に記載の画像表示システムにおいて、
前記投影手段の特性に基づく第１の色補正情報を記憶する記憶手段、
をさらに備え、
前記補正手段は、前記角度情報に基づいて前記第１の色補正情報を変換し、当該変換後の色補正情報を用いて、前記スクリーンに投影すべき画像データの色補正を行うことを特徴とする画像表示システム。
請求項２に記載の画像表示システムにおいて、
前記記憶手段は、前記スクリーンの特性に基づく第２の色補正情報を記憶しており、
前記補正手段は、さらに前記第２の色補正情報に基づいて前記第１の色補正情報を変換し、当該変換後の色補正情報を用いて、前記スクリーンに投影すべき画像データの色補正を行うことを特徴とする画像表示システム。
請求項２または請求項３に記載の画像表示システムにおいて、
前記スクリーンに照射される環境光に関する環境光情報を入力する入力手段、
をさらに備え、
前記補正手段は、さらに前記環境光情報に基づいて前記第１の色補正情報を変換し、当該変換後の色補正情報を用いて、前記スクリーンに投影すべき画像データの色補正を行うことを特徴とする画像表示システム。
請求項３に記載の画像表示システムにおいて、
前記第１の色補正情報と前記第２の色補正情報とは、それぞれ、装置の特性に依存しない表色系への変換を行うための変換情報を有していることを特徴とする画像表示システム。