JP2019062285A - 表示装置原色設計システム、表示装置原色設計方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】観察者毎に表示色の補正を行なわず、多数の観察者間で表示色が同様に観察される表示装置の原色を設計する表示装置原色設計システムを提供する。【解決手段】本発明の表示装置原色設計システムは、物体の物体分光放射輝度と異なる等色関数各々から、物体色の物体三刺激値を等色関数毎に算出する物体三刺激値算出部と、物体三刺激値の物体色と等色する表示色分光放射輝度を算出する表示装置等色分光放射輝度算出部と、等色関数毎の表示装置等色分光放射輝度から、それぞれＣＩＥ三刺激値を求めるＣＩＥ三刺激値算出部と、ＣＩＥ三刺激値から表示色間の色差を求める色差算出部と、表示色が各観察者で同様に知覚されるか否かの評価値を色差から求める適合判定部と、表示色を生成する原色の原色分光放射輝度を、異なる原色分光放射輝度に変更して求める表示装置原色最適化部とを備え、評価値を閾値以下或は最小とする表示装置の原色分光放射輝度を抽出する。【選択図】図１
Description
本発明は、表示装置における表示色の原色の分光放射輝度を設計するための表示装置原色設計システム、表示装置原色設計方法及びプログラムに関する。
ディスプレイ等の表示装置においては、その分光特性によって、それぞれの色の見え方（色の知覚）に対する観察者の個人差が非常に大きく表れる装置と、観察者の個人差によらず多数の人にとって同じ色に見える装置とが存在する（例えば、特許文献１参照）。
一方、表示装置に画像を表示して、デザインの色の評価などを行なう場合、このデザインの画像における色の見え方が、画像を観察する観察者の多数間で同様である必要がある。
このため、観察者によって知覚される色の違いを、特許文献１におけるように、観察者間で同様となるように表示色を補正し、色の見え方を統一する必要がある。
一方、表示装置に画像を表示して、デザインの色の評価などを行なう場合、このデザインの画像における色の見え方が、画像を観察する観察者の多数間で同様である必要がある。
このため、観察者によって知覚される色の違いを、特許文献１におけるように、観察者間で同様となるように表示色を補正し、色の見え方を統一する必要がある。
上述したように、特許文献１の表示装置によれば、表示色の分光特性の違いにより、表示色の見え方が観察者の個人差によって異なる場合、表示装置の表示色の見え方を補正することができる。
しかしながら、上述したように、同様の色の評価が行えない装置を統一する場合、表示色を各観察者に対応して補正する機能を表示装置に付加することになり、表示装置の価格が上昇してしまう。
さらに、複数の観察者の各々が表示装置に表示された表示色を観察して、物品などの色についてのコミュニケーションを図ろうとした場合、互いに見えている色が視感覚の個人差により異なり、観察者間における色に対する意志の疎通ができない。
また、複数の観察者の各々が同様の色と知覚してコミュニケーションを取る必要から、観察者のそれぞれの知覚に対応させた表示装置を、観察者毎に１台ずつ設ける必要があり、設備のコストが上昇するという問題もあった。
しかしながら、上述したように、同様の色の評価が行えない装置を統一する場合、表示色を各観察者に対応して補正する機能を表示装置に付加することになり、表示装置の価格が上昇してしまう。
さらに、複数の観察者の各々が表示装置に表示された表示色を観察して、物品などの色についてのコミュニケーションを図ろうとした場合、互いに見えている色が視感覚の個人差により異なり、観察者間における色に対する意志の疎通ができない。
また、複数の観察者の各々が同様の色と知覚してコミュニケーションを取る必要から、観察者のそれぞれの知覚に対応させた表示装置を、観察者毎に１台ずつ設ける必要があり、設備のコストが上昇するという問題もあった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、観察者毎に表示色の補正を行なう必要が無い、多数の観察者間で表示色が同様に観察される表示装置の原色の分光放射輝度を設計する表示装置原色設計システム、表示装置原色設計方法及びプログラムを提供する。
上述した課題を解決するために、本発明の表示装置原色設計システムは、物体の分光放射輝度である物体分光放射輝度と複数の異なる等色関数の各々とから、物体の色である物体色の三刺激値である物体三刺激値を、異なる等色関数毎にそれぞれ算出する物体三刺激値算出部と、前記物体三刺激値の前記物体色と等色する表示装置における表示色の分光放射輝度である表示装置等色分光放射輝度を算出する表示装置等色分光放射輝度算出部と、前記等色関数毎の前記表示装置等色分光放射輝度から、ＣＩＥ（国際照明委員会）が定めた等色関数によりそれぞれＣＩＥ三刺激値を求めるＣＩＥ三刺激値算出部と、前記ＣＩＥ三刺激値の各々に基づき、前記表示色間の色差を求める色差算出部と、前記表示装置に表示される前記表示色が複数の観察者の各々に対して同様に知覚されるか否かを評価する評価値を前記色差から求める適合判定部と、前記表示色を生成する表示装置の原色の分光放射輝度である原色分光放射輝度を、異なる原色分光放射輝度に変更して算出する表示装置原色最適化部とを備え、前記表示装置原色最適化部が、前記評価値を所定の閾値以下あるいは最小とする前記原色分光放射輝度を抽出することを特徴とする。
本発明の表示装置原色設計システムは、前記物体の分光反射率と光源の分光放射輝度とから前記物体分光放射輝度を算出する物体分光放射輝度算出部をさらに有することを特徴とする。
本発明の表示装置原色設計システムは、前記表示装置等色分光放射輝度算出部が、前記表示装置等色分光放射輝度を算出する際、前記物体三刺激値に対して、誤差が最も小さい三刺激値となる前記表示色の分光放射輝度を表示装置等色分光放射輝度として算出することを特徴とする。
本発明の表示装置原色設計システムは、前記表示装置等色分光放射輝度算出部が、前記表示装置における原色の分光放射輝度に所定の係数を乗じて前記表示色の前記表示色分光放射輝度を生成することを特徴とする。
本発明の表示装置原色設計システムは、前記表示装置等色分光放射輝度算出部が、前記表示装置のカラーマネージメントプロファイルから前記表示色の分光放射輝度を生成することを特徴とする。
本発明の表示装置原色設計システムは、前記複数の異なる等色関数が、異なる観察者の錐体分光感度であることを特徴とする。
本発明の表示装置原色設計システムは、前記複数の異なる等色関数が、ＣＩＥ１９３１の標準観測者の等色関数と、ＣＩＥ１９６４の補助標準観測者の等色関数との各々であることを特徴とする。
本発明の表示装置原色設計システムは、前記複数の異なる等色関数が、ＣＩＥ１７０−２における２度視野等色関数と、１０度視野等色関数との各々であることを特徴とする。
本発明の表示装置原色設計方法は、物体三刺激値算出部が、物体の分光放射輝度である物体分光放射輝度と複数の異なる等色関数の各々とから、物体の色である物体色の三刺激値である物体三刺激値を、異なる等色関数毎にそれぞれ算出する物体三刺激値算出過程と、表示装置等色分光放射輝度算出部が、前記物体三刺激値の前記物体色と等色する表示装置における表示色の分光放射輝度である表示装置等色分光放射輝度を算出する表示装置等色分光放射輝度算出過程と、ＣＩＥ三刺激値算出部が、前記等色関数毎の前記表示装置等色分光放射輝度から、ＣＩＥ（国際照明委員会）が定めた等色関数によりそれぞれＣＩＥ三刺激値を求めるＣＩＥ三刺激値算出過程と、色差算出部が、前記ＣＩＥ三刺激値の各々に基づき、前記表示色間の色差を求める色差算出過程と、適合判定部が、前記表示装置に表示される前記表示色が複数の観察者の各々に対して同様に知覚されるか否かを評価する評価値を前記色差から求める適合判定過程と、表示装置原色最適化部が、前記表示色を生成する表示装置の原色の分光放射輝度である原色分光放射輝度を、異なる原色分光放射輝度に変更して算出する表示装置原色最適化過程とを含み、前記表示装置原色最適化部が、前記評価値を所定の閾値以下あるいは最小とする前記原色分光放射輝度を抽出する過程をさらに含むことを特徴とする。
本発明のプログラムは、コンピュータを、物体の分光放射輝度である物体分光放射輝度と複数の異なる等色関数の各々とから、物体の色である物体色の三刺激値である物体三刺激値を、異なる等色関数毎にそれぞれ算出する物体三刺激値算出手段、前記物体三刺激値の前記物体色と等色する表示装置の表示色の分光放射輝度である表示装置等色分光放射輝度を算出する表示装置等色分光放射輝度算出手段、前記等色関数毎の前記表示装置等色分光放射輝度から、ＣＩＥ（国際照明委員会）が定めた等色関数によりそれぞれＣＩＥ三刺激値を求めるＣＩＥ三刺激値算出手段、前記ＣＩＥ三刺激値の各々に基づき、前記表示色間の色差を求める色差算出手段、前記表示装置に表示される前記表示色が複数の観察者の各々に対して同様に知覚されるか否かを評価する評価値を前記色差から求める適合判定部手段、前記表示色を生成する表示装置の原色の分光放射輝度である原色分光放射輝度を、異なる原色分光放射輝度に変更して算出する表示装置原色最適化手段、前記評価値を所定の閾値以下あるいは最小とする前記原色分光放射輝度を抽出する手段として動作させるためのプログラムである。
以上説明したように、本発明によれば、観察者毎に表示色の補正を行なう必要が無い、多数の観察者間で表示色が同様に観察される表示装置の原色の分光放射輝度を設計することが可能となる。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態による表示装置原色設計システムの構成例を示す概念図である。表示装置原色設計システム１は、データ入力部１１、物体分光放射輝度算出部１２、物体三刺激値算出部１３、表示装置原色最適化部１４、ＣＩＥ三刺激値算出部１５、色差算出部１６、適合判定部１７、記憶部１８及び表示装置等色分光放射輝度算出部１９を備えている。
データ入力部１１は、外部装置から入力される表示装置の原色の分光放射輝度を設計するデータを記憶部１８に書き込んで記憶する、あるいは操作者が入力手段（キーボードあるいはマウスなど）から入力する表示装置原色設計システム１に対する操作の指令などを入力する。
データ入力部１１は、外部装置から入力される表示装置の原色の分光放射輝度を設計するデータを記憶部１８に書き込んで記憶する、あるいは操作者が入力手段（キーボードあるいはマウスなど）から入力する表示装置原色設計システム１に対する操作の指令などを入力する。
表示装置の原色の分光放射輝度を設計するデータは、例えば、物体色の分光反射率Ｐｉ（λ）、物体色を観察する際の光源の分光放射輝度Ｏ（λ）、各観察者の錐体分光感度ｌｎ（λ）、ｍｎ（λ）、ｓｎ（λ）、判別対象の表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）の候補、表示装置の適合性を判断する判別閾値などである。ここで、１≦ｉ≦Ｉであり、Ｉは物体色の色数である。また、２≦ｎ≦Ｎであり、Ｎは観察者の数である。λは可視光線の波長である。
上記物体色のデータは、表示装置の原色の評価に用いる物体色のデータであり、物体の分光放射輝度である物体分光放射輝度である。本実施形態においては、例えば、物体の分光反射率と観察する光源の分光放射輝度とが物体色のデータとして用意されている。この物体色は、単数（単一色）でも複数（複数色）でも良い。また、物体色は、色票だけでなく、マクベスカラーチェッカなどのカラーチャートや、印刷物や、プリンタによる出力物から得ても良い。オフセット印刷などの色を評価する場合には、実物による測定した分光反射率だけでなく、特許５９６２８２５に記載されている予測された印刷物の分光反射率を用いても良い。
上記物体色のデータは、表示装置の原色の評価に用いる物体色のデータであり、物体の分光放射輝度である物体分光放射輝度である。本実施形態においては、例えば、物体の分光反射率と観察する光源の分光放射輝度とが物体色のデータとして用意されている。この物体色は、単数（単一色）でも複数（複数色）でも良い。また、物体色は、色票だけでなく、マクベスカラーチェッカなどのカラーチャートや、印刷物や、プリンタによる出力物から得ても良い。オフセット印刷などの色を評価する場合には、実物による測定した分光反射率だけでなく、特許５９６２８２５に記載されている予測された印刷物の分光反射率を用いても良い。
物体分光放射輝度算出部１２は、光源の分光放射輝度Ｏ（λ）と、物体色の分光反射率Ｐｉ（λ）とを乗算し、物体分光放射輝度Ｐｉ（λ）・Ｏ（λ）を算出する。
また、外部装置から物体色の物体分光放射輝度Ｐｉ（λ）・Ｏ（λ）を入力する構成としても良いし、記憶部１８に予め記憶させておいても良い。この場合、物体分光放射輝度算出部１２は、表示装置原色設計システムの構成として必要が無くなる。
また、外部装置から物体色の物体分光放射輝度Ｐｉ（λ）・Ｏ（λ）を入力する構成としても良いし、記憶部１８に予め記憶させておいても良い。この場合、物体分光放射輝度算出部１２は、表示装置原色設計システムの構成として必要が無くなる。
物体三刺激値算出部１３は、物体色ｉの物体分光放射輝度Ｐｉ（λ）・Ｏ（λ）に対して、観察者ｎの錐体分光感度ｌｎ（λ）、ｍｎ（λ）及びｓｎ（λ）の各々とを乗算した後に積和し、観察者ｎ毎の物体色ｉに対応する物体三刺激値Ｌｎｉ、Ｍｎｉ及びＳｎｉの各々を、以下の（１）式により算出する。
表示装置等色分光放射輝度算出部１９は、観察者の物体三刺激値Ｌｎｉ、Ｍｎｉ及びＳｎｉの物体色ｉと等色する表示装置の表示色の分光放射輝度Ｄｎｉを、以下の（２）式から（４）式の各々を用いて、観察者ｎ毎に算出する。
表示装置等色分光放射輝度算出部１９は、（２）式における誤差Ｅが最小となる、表示装置の表示色の三刺激値である表示三刺激値ＬＤｎｉ（λ）、ＭＤｎｉ（λ）及びＳＤｎｉ（λ）の各々を（３）式により観察者ｎ毎に算出する。また、表示装置等色分光放射輝度算出部１９は、観察者の錐体分光感度ｌｎ（λ）、ｍｎ（λ）、ｓｎ（λ）と、表示装置の表示色の分光放射輝度Ｄｎｉ（λ）とを、（３）式に対して代入することにより、表示三刺激値ＬＤｎｉ（λ）、ＭＤｎｉ（λ）、ＳＤｎｉ（λ）それぞれを算出する。（２）式においては、二乗誤差を用いているが平均二乗誤差など他のいかなる誤差を用いても良い。
また、表示装置原色最適化部１４は、上記（４）式における表示装置の表示色を生成する原色Ｒ、Ｇ及びＢの各々の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）それぞれを、異なる特性（後述する曲線形状）の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）に変更する。また、表示装置原色最適化部１４は，予め記憶部１８に記憶された原色Ｒ、Ｇ及びＢの各々の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）となる候補を、適宜読み出して、変更しても良い。
図２は、２名の観察者の各々の錐体分光感度ｌｎ（λ）、ｍｎ（λ）、ｓｎ（λ）を示す図である。図２に示すグラフは、横軸が波長であり、縦軸が分光感度の正規化値である。観察者＃１の錐体分光感度ｌ１（λ）、ｍ１（λ）及びｓ１（λ）の各々は、それぞれ実線、破線、点線の各々で示されている。また、観察者＃２の錐体分光感度ｌ２（λ）、ｍ２（λ）及びｓ２（λ）の各々は、それぞれ一点鎖線、二点鎖線、長破線の各々で示されている。この図に示すように、観察者毎に、すなわち個体毎に錐体分光感度が異なるため、個体毎に色覚が異なり、同一の色が同一として知覚されない。
このとき、表示装置等色分光放射輝度算出部１９は、表示装置の原色であるＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分の各々の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）それぞれに対して、（４）式に示すように、係数ｒ、ｇ、ｂを乗じて分光放射輝度Ｄｎｉ（λ）を求める。すなわち、表示装置等色分光放射輝度算出部１９は、係数ｒ、ｇ、ｂを、（２）式による誤差Ｅが最小となる分光放射輝度として算出する。
図３は、表示装置の原色の分光放射輝度の一例を示す図である。図３に示すグラフは、横軸が波長であり、縦軸が分光放射輝度の正規化値である。実線が原色Ｂ成分の分光放射輝度Ｂ（λ）であり、破線が原色Ｇ成分の分光放射輝度Ｇ（λ）であり、点線が原色Ｒ成分の分光放射輝度Ｒ（λ）である。
また、表示装置等色分光放射輝度算出部１９は、観察者ｎの物体色ｉに対応する表示色の分光放射輝度Ｄｎｉ（λ）を求める際、（４）式を用いる換わりに、ｉｃｃ (International Color Consortium) Ｍａｘ、ＩＣＣ．２などのカラーマネージメントプロファイルを用いて求めても良い。このカラーマネージメントプロファイルは、例えば、表示色を表示させる入力値（Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分の制御値）と、この表示色に対応した分光放射輝度Ｄとの対応関係が示されているルックアップテーブルである。
ＣＩＥ三刺激値算出部１５は、観察者ｎの物体色ｉに対応する表示装置の表示色の分光放射輝度Ｄｎｉ（λ）に対し、ＣＩＥ（国際照明委員会）が定めた等色関数ｘ１０（λ）、ｙ１０（λ）及びｚ１０（λ）の各々を、以下の（５）式により乗算した後に積和して、ＣＩＥ三刺激値Ｘ１０ｎｉ、Ｙ１０ｎｉ及びＺ１０ｎｉを算出する。また、ＣＩＥ三刺激値として、１０度視野のＣＩＥ三刺激値Ｘ１０（λ）、Ｙ１０（λ）及びＺ１０（λ）ではなく、ＣＩＥ１９３１の標準観測者の２度視野の等色関数ｘ（λ）、ｙ（λ）及びｚ（λ）の各々により、ＣＩＥ三刺激値Ｘ２ｎｉ、Ｙ２ｎｉ及びＺ２ｎｉを算出して用いても良い。また、ＣＩＥが２０１５に出版したテクニカルレポート（ＣＩＥ１７０−２：２０１５，Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ，Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ Ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ Ｄｉａｇｒａｍ ｗｉｔｈ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ａｘｅｓ−Ｐａｒｔ２：Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｌｕｍｉｎｎｏｕｓ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ Ｄｉａｇｒａｍｓ、以下参考文献）における２度視野の等色関数ｘＦ（λ）、ｙＦ（λ）及びｚＦ（λ）、あるいは１０度視野の等色関数ｘＦ１０（λ）、ｙＦ１０（λ）及びｚＦ１０（λ）を用いても良い。
色差算出部１６は、各観察者のＣＩＥ三刺激値Ｘ１０ｎｉ、Ｙ１０ｎｉ及びＺ１０ｎｉを、ＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊の色空間における座標値であるＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊値に変換する。そして、色差算出部１６は、ＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊値からＣＩＥ２０００色差式により色差、すなわち各観察者間における物体色ｉに対応する表示色の色差ΔＥ００ｉを算出する。ここで、色差は、ＣＩＥ２０００色差式により求めたものではなく、ＣＩＥＬＡＢ色差式、ＣＩＥＬＵＶ色差式及びＣＩＥ９４色差式のいずれかを用いて算出した数値を使用しても良い。ここで、ＣＩＥＬＵＶ色差式は、ＣＩＥ１９７６（Ｌ＊ｕ＊ｖ＊）色空間において色の間における色差を求める。なお、色差算出部１６は、ＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊値に変換する際に必要となる完全拡散反射体の三刺激値を、記憶部１８から観察する光源の分光放射輝度Ｏ（λ）に対して分光反射率「１．０」を乗ずることによって算出する。
適合判定部１７は、例えば、物体色毎における観察者間の色差ΔＥ００ｉを用いて、以下の（６）式により、表示装置を判別する評価値Ａを算出する。以下の（６）式において、αは、重み付け係数であり、数値範囲が０≦α≦１である。ＤＥ００ａｖｅは、全ての物体色において全ての観察者間における色差ΔＥ００ｉの平均値である。ＤＥ００ｍａｘは、全ての物体色において全ての観察者間における色差ΔＥ００ｉの最大値である。
例えば、上記（６）式において、評価値Ａは、αが０の場合、最大値ＤＥ００ｍａｘとなり、αが１の場合、平均値ＤＥ００ａｖｅとなる。また、評価値Ａを求める式として（６）式を用いているが、どのような統計量、例えば、色差ΔＥ００ｉに重みを加えて平均色差ＤＥ００ａｖｅを算出したり、評価値Ａに標準偏差を加えて算出しても良い。
また、適合判定部１７は、判別閾値と、算出された原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の評価値Ａを比較し、判別閾値以下の評価値Ａを有する場合には表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々と、評価値Ａとを組み合わせて記憶部１８に書き込んで記憶させる。
また、適合判定部１７は、算出された原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々と評価値Ａを記憶部１８に書き込んで記憶させ，そのなかから、評価値Ａが最小となる原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）と、評価値Ａとを選択して記憶部１８に書き込んで記憶させる構成としても良い。
また、適合判定部１７は、算出された原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々と評価値Ａを記憶部１８に書き込んで記憶させ，そのなかから、評価値Ａが最小となる原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）と、評価値Ａとを選択して記憶部１８に書き込んで記憶させる構成としても良い。
適合判定部１７は、判別閾値以下の評価値Ａが得られなかったと判断された場合、または評価値Ａが最小値でなかった場合、所定の評価値Ａが得られないことを示す評価値情報を、表示装置原色最適化部１４に対して出力する。
表示装置原色最適化部１４は、適合判定部１７から上記評価値情報が供給された場合、原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々の曲線形状を、すなわち原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々の特性を変更する。そして、表示装置原色設計システム１は、変更された原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々により、再度、上述した評価値Ａを求める原色の設計処理を行う。
表示装置原色最適化部１４は、適合判定部１７から上記評価値情報が供給された場合、原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々の曲線形状を、すなわち原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々の特性を変更する。そして、表示装置原色設計システム１は、変更された原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々により、再度、上述した評価値Ａを求める原色の設計処理を行う。
図４は、分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々の曲線形状（すなわち特性）の変更処理例を説明する概念図である。図４におけるグラフにおいては、横軸が波長（ｎｍ）であり、縦軸が分光放射輝度であり、分光放射輝度は正規化されており、相対ピーク値が１．０となっている。本実施形態においては、分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々をガウス曲線の形状と仮定している。
このとき、表示装置原色最適化部１４は、中心波長μと、短波長側半値幅σｓと、長波長側半値幅σｌとの各々を調整し、分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々の曲線形状の変更を行う。また、表示装置原色最適化部１４は、分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々に対し、それぞれ独立して別々に、中心波長μと、短波長側半値幅σｓと、長波長側半値幅σｌとの各々の調整を行う。
表示装置原色最適化部１４は、上記原色フィルタの波形を図４に示すガウス分布として、このガウス分布の中心波長及び半値幅の各々を非線形最適化法などにより更新することにより、分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々の変更を行う。
ここで、ガウス分布の形状の変更に対する拘束条件としては、例えば本実施形態において以下のように設定されている。ガウス分布の中心波長は、分光放射輝度Ｒ（λ）に対して５８１ｎｍから７３０ｎｍの範囲とし、分光放射輝度Ｇ（λ）に対して５００ｎｍから５８０ｎｍの範囲とし、分光放射輝度Ｂ（λ）に対して４００ｎｍから４９９ｎｍの範囲としている。また、短波長側半値幅σｓ及び長波長側半値幅σｌの各々は、１ｎｍから３０ｎｍの範囲としている。
表示装置における原色の発光特性として求める場合には、上記分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）を上述した非線形最適化法などを用いて直接求めても良い。
しかしながら、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）のように、原色の光学フィルタとして設計する場合、表示装置原色最適化部１４は、以下の（７）式を用いて、分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々の変更を行う。
しかしながら、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）のように、原色の光学フィルタとして設計する場合、表示装置原色最適化部１４は、以下の（７）式を用いて、分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々の変更を行う。
上記（７）式において、Ｃ（λ）は表示装置におけるバックライトの分光放射輝度である。また、ＴＦ（λ）は、光学フィルムなどの透過率である。ＴＲ（λ）、ＴＧ（λ）及びＴＢ（λ）の各々は、原色の光学フィルタの透過率である。
適合判定部１７は、分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々の組合わせのなかで最も評価値Ａを小さくする組合わせ、あるいは評価値Ａを判別閾値以下とする組合わせを、表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の設計値として決定する。そして、設計値の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）を有する表示装置を作成することにより、複数の観察者が同一の表示色を観察した際、全ての観察者が同一の色として知覚することができる表示装置を得ることができる。
これにより、本実施形態における表示装置原色設計システム１は、複数の観察者において同一の表示色と視認できる分光特性を有している表示装置を作成する、原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の設計値を容易に設計することができる。
このため、本実施形態においては、複数の観察者により色の評価を行なう処理に適合した表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の設計値を得て、複数の観察者に同様に知覚することができる表示色を表示ができるため、複数の観察者の各々の個人差に対応するように、表示色の見え方を制御する機能を持たせた表示装置を用いる必要がなくなり、色の評価を行なう際の機材の価格を低減することができる。
さらに、複数の観察者の各々の個人差に対応するように、表示色の見え方を制御する機能を持たせた表示装置を用いた場合、観察者毎に調整した表示色を順番に表示する煩雑な処理が必要となる。しかしながら、本実施形態においては、複数の観察者の全てが同一の表示画面を観察することができる表示色を表示する表示装置が得られるため、色の評価を行なう処理の効率を向上させることができる。
図５は、本実施形態による表示装置原色設計システムが行なう表示装置の原色の設計処理の動作例を示すフローチャートである。このフローチャートが実行される前の時点において、データ入力部１１は、複数色（Ｉ色）の各々の物体色の分光反射率Ｐｉ（λ）、物体色を観察する際の光源の分光放射輝度Ｏ（λ）、複数観察者（Ｎ人）の各々の錐体分光感度ｌｎ（λ）、ｍｎ（λ）、ｓｎ（λ）、表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）の候補、表示装置の適合性を判断する判別閾値などの設計するデータが、外部装置から入力された場合、記憶部１８に対して書き込んで記憶させる。
ステップＳ１：
次に、物体分光放射輝度算出部１２は、物体色を観察する光源の分光放射輝度Ｏ（λ）を、記憶部１８から読み出す。
次に、物体分光放射輝度算出部１２は、物体色を観察する光源の分光放射輝度Ｏ（λ）を、記憶部１８から読み出す。
ステップＳ２：
表示装置原色最適化部１４は、表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々を図３に示すガウス分布のように生成して設定し、記憶部１８に対して書き込んで記憶させる。
表示装置原色最適化部１４は、表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々を図３に示すガウス分布のように生成して設定し、記憶部１８に対して書き込んで記憶させる。
ステップＳ３：
また、物体分光放射輝度算出部１２は、物体色の分光反射率Ｐｉ（λ）を、記憶部１８から読み出す。
物体分光放射輝度算出部１２は、読み出した分光反射率Ｐｉ（λ）と光源の分光放射輝度Ｏ（λ）とを乗算し、物体色ｉの物体分光放射輝度Ｐｉ（λ）・Ｏ（λ）を算出する。
そして、物体分光放射輝度算出部１２は、算出した物体色ｉの物体分光放射輝度Ｐｉ（λ）・Ｏ（λ）を物体三刺激値算出部１３に出力する。
また、物体分光放射輝度算出部１２は、物体色の分光反射率Ｐｉ（λ）を、記憶部１８から読み出す。
物体分光放射輝度算出部１２は、読み出した分光反射率Ｐｉ（λ）と光源の分光放射輝度Ｏ（λ）とを乗算し、物体色ｉの物体分光放射輝度Ｐｉ（λ）・Ｏ（λ）を算出する。
そして、物体分光放射輝度算出部１２は、算出した物体色ｉの物体分光放射輝度Ｐｉ（λ）・Ｏ（λ）を物体三刺激値算出部１３に出力する。
ステップＳ４：
物体三刺激値算出部１３は、物体分光放射輝度Ｐｉ（λ）・Ｏ（λ）が供給された場合、観察者ｎの錐体分光感度ｌｎ（λ）、ｍｎ（λ）及びｓｎ（λ）の各々を、記憶部１８から読み出す。
物体三刺激値算出部１３は、物体分光放射輝度Ｐｉ（λ）・Ｏ（λ）が供給された場合、観察者ｎの錐体分光感度ｌｎ（λ）、ｍｎ（λ）及びｓｎ（λ）の各々を、記憶部１８から読み出す。
ステップＳ５：
物体三刺激値算出部１３は、物体分光放射輝度Ｐｉ（λ）・Ｏ（λ）と、錐体分光感度ｌｎ（λ）、ｍｎ（λ）及びｓｎ（λ）の各々とを、（１）式に代入して、観察者ｎの物体三刺激値Ｌｎｉ、Ｍｎｉ、Ｓｎｉそれぞれを算出する。
そして、物体三刺激値算出部１３は、算出した観察者ｎの物体三刺激値Ｌｎｉ、Ｍｎｉ、Ｓｎｉの各々を、表示装置等色分光輝度算出部１９に出力する。
物体三刺激値算出部１３は、物体分光放射輝度Ｐｉ（λ）・Ｏ（λ）と、錐体分光感度ｌｎ（λ）、ｍｎ（λ）及びｓｎ（λ）の各々とを、（１）式に代入して、観察者ｎの物体三刺激値Ｌｎｉ、Ｍｎｉ、Ｓｎｉそれぞれを算出する。
そして、物体三刺激値算出部１３は、算出した観察者ｎの物体三刺激値Ｌｎｉ、Ｍｎｉ、Ｓｎｉの各々を、表示装置等色分光輝度算出部１９に出力する。
ステップＳ６：
表示装置等色分光放射輝度算出部１９は、表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）の各々を記憶部１８から読み出し、（２）式、（３）式及び（４）式を用いた数値計算により、観察者ｎの物体色ｉと等色する表示装置における表示色の分光放射輝度Ｄｎｉ（λ）を算出する。
そして、表示装置等色分光放射輝度算出部１９は、算出した観察者ｎの物体色ｉと等色する表示装置における表示色の分光放射輝度Ｄｎｉ（λ）を，ＣＩＥ三刺激値算出部１５に出力する。
表示装置等色分光放射輝度算出部１９は、表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）の各々を記憶部１８から読み出し、（２）式、（３）式及び（４）式を用いた数値計算により、観察者ｎの物体色ｉと等色する表示装置における表示色の分光放射輝度Ｄｎｉ（λ）を算出する。
そして、表示装置等色分光放射輝度算出部１９は、算出した観察者ｎの物体色ｉと等色する表示装置における表示色の分光放射輝度Ｄｎｉ（λ）を，ＣＩＥ三刺激値算出部１５に出力する。
ステップＳ７：
ＣＩＥ三刺激値算出部１５は、ＣＩＥが定めた等色関数ｘ１０（λ）、ｙ１０（λ）、ｚ１０（λ）を記憶部１８から読み出す。そして、ＣＩＥ三刺激値算出部１５は、読み出した等色関数ｘ１０（λ）、ｙ１０（λ）、ｚ１０（λ）と、表示装置の分光放射輝度Ｄｎｉ（λ）とを（５）式に代入して、ＣＩＥ三刺激値Ｘ１０ｎｉ、Ｙ１０ｎｉ、Ｚ１０ｎｉそれぞれを求める。
ＣＩＥ三刺激値算出部１５は、観察者ｎにおける物体色ｉのＣＩＥ三刺激値Ｘ１０ｎｉ、Ｙ１０ｎｉ、Ｚ１０ｎｉを、記憶部１８に対して書き込んで記憶させる。
ＣＩＥ三刺激値算出部１５は、ＣＩＥが定めた等色関数ｘ１０（λ）、ｙ１０（λ）、ｚ１０（λ）を記憶部１８から読み出す。そして、ＣＩＥ三刺激値算出部１５は、読み出した等色関数ｘ１０（λ）、ｙ１０（λ）、ｚ１０（λ）と、表示装置の分光放射輝度Ｄｎｉ（λ）とを（５）式に代入して、ＣＩＥ三刺激値Ｘ１０ｎｉ、Ｙ１０ｎｉ、Ｚ１０ｎｉそれぞれを求める。
ＣＩＥ三刺激値算出部１５は、観察者ｎにおける物体色ｉのＣＩＥ三刺激値Ｘ１０ｎｉ、Ｙ１０ｎｉ、Ｚ１０ｎｉを、記憶部１８に対して書き込んで記憶させる。
ステップＳ８：
ＣＩＥ三刺激値算出部１５は、全ての観察者に対する物体色ｉのＣＩＥ三刺激値Ｘ１０ｎｉ、Ｙ１０ｎｉ、Ｚ１０ｎｉの算出が終了したか否かの判定を行う。そして、ＣＩＥ三刺激値算出部１５は、全ての観察者に対するＣＩＥ三刺激値Ｘ１０ｎｉ、Ｙ１０ｎｉ、Ｚ１０ｎｉの算出が終了した場合、処理をステップＳ９へ進める。一方、ＣＩＥ三刺激値算出部１５は、全ての観察者に対するＣＩＥ三刺激値Ｘ１０ｎｉ、Ｙ１０ｎｉ、Ｚ１０ｎｉの算出が終了していない場合、処理をステップＳ４へ進める。
ＣＩＥ三刺激値算出部１５は、全ての観察者に対する物体色ｉのＣＩＥ三刺激値Ｘ１０ｎｉ、Ｙ１０ｎｉ、Ｚ１０ｎｉの算出が終了したか否かの判定を行う。そして、ＣＩＥ三刺激値算出部１５は、全ての観察者に対するＣＩＥ三刺激値Ｘ１０ｎｉ、Ｙ１０ｎｉ、Ｚ１０ｎｉの算出が終了した場合、処理をステップＳ９へ進める。一方、ＣＩＥ三刺激値算出部１５は、全ての観察者に対するＣＩＥ三刺激値Ｘ１０ｎｉ、Ｙ１０ｎｉ、Ｚ１０ｎｉの算出が終了していない場合、処理をステップＳ４へ進める。
ステップＳ９：
色差算出部１６は、観察者の各々のＣＩＥ三刺激値Ｘ１０ｎｉ、Ｙ１０ｎｉ、Ｚ１０ｎｉを記憶部１８から読み出す。そして、色差算出部１６は、観察者の各々のＣＩＥ三刺激値Ｘ１０ｎｉ、Ｙ１０ｎｉ、Ｚ１０ｎｉを、それぞれＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊値に変換する。なお、色差算出部１６は、ＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊値に変換する際に必要となる完全拡散反射体の三刺激値を、観察する光源の分光放射輝度Ｏ（λ）を記憶部１８から読出し、この観察する光源の分光放射輝度Ｏ（λ）に対して分光反射率「１．０」を乗ずることによって算出する。
色差算出部１６は、観察者の各々のＣＩＥ三刺激値Ｘ１０ｎｉ、Ｙ１０ｎｉ、Ｚ１０ｎｉを記憶部１８から読み出す。そして、色差算出部１６は、観察者の各々のＣＩＥ三刺激値Ｘ１０ｎｉ、Ｙ１０ｎｉ、Ｚ１０ｎｉを、それぞれＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊値に変換する。なお、色差算出部１６は、ＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊値に変換する際に必要となる完全拡散反射体の三刺激値を、観察する光源の分光放射輝度Ｏ（λ）を記憶部１８から読出し、この観察する光源の分光放射輝度Ｏ（λ）に対して分光反射率「１．０」を乗ずることによって算出する。
ステップＳ１０：
色差算出部１６は、観察者の各々のＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊値に基づき、ＣＩＥ２０００色差式により、各観察者間における色差ΔＥ００ｉを算出し、記憶部１８に書き込んで記憶させる。
色差算出部１６は、観察者の各々のＣＩＥＬ＊ａ＊ｂ＊値に基づき、ＣＩＥ２０００色差式により、各観察者間における色差ΔＥ００ｉを算出し、記憶部１８に書き込んで記憶させる。
ステップＳ１１：
色差算出部１６は、全ての物体色ｉにおける全ての観察者間の色差ΔＥ００ｉの算出が終了したか否かの判定を行う。そして、色差算出部１６は、全ての物体色ｉにおける全ての観察者間の色差ΔＥ００ｉの算出が終了した場合、処理をステップＳ１２へ進める。一方、色差算出部１６は、全ての物体色ｉにおける全ての観察者間の色差ΔＥ００ｉの算出が終了していない場合、処理をステップＳ３へ進める。
色差算出部１６は、全ての物体色ｉにおける全ての観察者間の色差ΔＥ００ｉの算出が終了したか否かの判定を行う。そして、色差算出部１６は、全ての物体色ｉにおける全ての観察者間の色差ΔＥ００ｉの算出が終了した場合、処理をステップＳ１２へ進める。一方、色差算出部１６は、全ての物体色ｉにおける全ての観察者間の色差ΔＥ００ｉの算出が終了していない場合、処理をステップＳ３へ進める。
ステップＳ１２：
適合判定部１７は、全ての物体色ｉにおける全ての観察者間の色差ΔＥ００ｉを記憶部１８から読み出し、色差ΔＥ００ｉの平均値ＤＥ００ａｖｅと、色差ΔＥ００ｉの最大値ＤＥ００ｍａｘとを求める。
そして、適合判定部１７は、求めた平均値ＤＥ００ａｖｅと最大値ＤＥ００ｍａｘとの各々を（６）式に代入して、評価値Ａを算出する。適合判定部１７は、評価値Ａとこの評価値Ａを算出した際の表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）とを対応させ、記憶部１８に対して書き込んで記憶させる。
適合判定部１７は、全ての物体色ｉにおける全ての観察者間の色差ΔＥ００ｉを記憶部１８から読み出し、色差ΔＥ００ｉの平均値ＤＥ００ａｖｅと、色差ΔＥ００ｉの最大値ＤＥ００ｍａｘとを求める。
そして、適合判定部１７は、求めた平均値ＤＥ００ａｖｅと最大値ＤＥ００ｍａｘとの各々を（６）式に代入して、評価値Ａを算出する。適合判定部１７は、評価値Ａとこの評価値Ａを算出した際の表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）とを対応させ、記憶部１８に対して書き込んで記憶させる。
ステップＳ１３：
適合判定部１７は、記憶部１８から評価値を読み出し、読み出した評価値Ａが、予め設定されている判別閾値以下か否かの判定を行なう。
適合判定部１７は、読み出した評価値Ａが、予め設定されている判別閾値を超えていると判定した場合、複数の観察者が同一の表示色と視認できる分光特性を有さない、表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）として判別する。そして、適合判定部１７は、処理をステップＳ１５へ進める。
一方、適合判定部１７は、読み出した評価値Ａが、予め設定されている判別閾値以下である場合、複数の観察者が同一の表示色と視認できる分光特性を有する、表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）として判別する。そして、適合判定部１７は、処理をステップＳ１４へ進める。
または、適合判定部１７は、読み出した評価値Ａが、予め設定されている判別閾値を超えていると判定した場合であっても、表示装置原色最適化部１４が、表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）をこれ以上変更できない場合、評価値Ａを最小値とする表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）を、複数の観察者が同一の表示色と視認できる分光特性を有する分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）として判別し、処理をステップＳ１４へ進める構成としても良い。
適合判定部１７は、記憶部１８から評価値を読み出し、読み出した評価値Ａが、予め設定されている判別閾値以下か否かの判定を行なう。
適合判定部１７は、読み出した評価値Ａが、予め設定されている判別閾値を超えていると判定した場合、複数の観察者が同一の表示色と視認できる分光特性を有さない、表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）として判別する。そして、適合判定部１７は、処理をステップＳ１５へ進める。
一方、適合判定部１７は、読み出した評価値Ａが、予め設定されている判別閾値以下である場合、複数の観察者が同一の表示色と視認できる分光特性を有する、表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）として判別する。そして、適合判定部１７は、処理をステップＳ１４へ進める。
または、適合判定部１７は、読み出した評価値Ａが、予め設定されている判別閾値を超えていると判定した場合であっても、表示装置原色最適化部１４が、表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）をこれ以上変更できない場合、評価値Ａを最小値とする表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）を、複数の観察者が同一の表示色と視認できる分光特性を有する分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）として判別し、処理をステップＳ１４へ進める構成としても良い。
ステップＳ１４：
そして、適合判定部１７は、複数の観察者が同一の表示色と視認できる分光特性を有すると判別した評価値Ａに対応する表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）を、複数の観察者が同一の表示色と視認できる表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）として、表示装置を作成する際の原色の設計値として使用可能であることを図示しないシステムの表示装置の表示画面に出力し、操作者に対して設計値の結果の通知を行う。
または、適合判定部１７は，評価値Ａに対応する表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）を、記憶部１８から読出し，評価値Ａを最小とする表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）を複数の観察者が同一の表示色と視認できる表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）として、表示装置を作成する際の原色の設計値として使用可能であることを図示しないシステムの表示装置の表示画面に出力し、操作者に対して設計値の結果の通知を行っても良い。
そして、適合判定部１７は、複数の観察者が同一の表示色と視認できる分光特性を有すると判別した評価値Ａに対応する表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）を、複数の観察者が同一の表示色と視認できる表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）として、表示装置を作成する際の原色の設計値として使用可能であることを図示しないシステムの表示装置の表示画面に出力し、操作者に対して設計値の結果の通知を行う。
または、適合判定部１７は，評価値Ａに対応する表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）を、記憶部１８から読出し，評価値Ａを最小とする表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）を複数の観察者が同一の表示色と視認できる表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）として、表示装置を作成する際の原色の設計値として使用可能であることを図示しないシステムの表示装置の表示画面に出力し、操作者に対して設計値の結果の通知を行っても良い。
ステップＳ１５：
表示装置原色最適化部１４は、すでに説明したように、原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）の各々のガウス分布において、中心波長μ、短波長側半値幅σｓ、長波長側半値幅σｌのそれぞれを変更する。そして、表示装置原色最適化部１４は、処理をステップＳ２へ進める。
表示装置原色最適化部１４は、すでに説明したように、原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）の各々のガウス分布において、中心波長μ、短波長側半値幅σｓ、長波長側半値幅σｌのそれぞれを変更する。そして、表示装置原色最適化部１４は、処理をステップＳ２へ進める。
本実施形態においては、分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々のガウス分布の波形形状を変更しているが、予め製造可能な分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）の候補のそれぞれを記憶部１８に書き込んで記憶させておく構成としても良い。この場合、分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々は、それぞれが設定されている。表示装置原色最適化部１４は、分光放射輝度Ｒ（λ）の候補から一つ、分光放射輝度Ｇ（λ）の候補から一つ、分光放射輝度Ｂ（λ）の候補から一つと、記憶部１８から任意にそれぞれ選択して読み出す。そして、表示装置原色最適化部１４は、読み出した分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々を組合わせとし、表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）として設定する。そして、上述した評価値Ａを求める原色の設計処理が行れた後、適合判定部１７は、生成した分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の組合わせの中から、判別閾値以下となる評価値Ａの組合わせ、または評価値Ａを最小とする組合わせを抽出し、これを原色の設計値とする。
また、予め製造可能な原色フィルタの透過率ＴＲ（λ）、ＴＧ（λ）、ＴＢ（λ）の各々を記憶部１８に書き込んで記憶させておく構成としても良い。
この場合、透過率ＴＲ（λ）、ＴＧ（λ）、ＴＢ（λ）の各々は、それぞれが設定されている。表示装置原色最適化部１４は、透過率ＴＲ（λ）の候補から一つ、透過率ＴＧ（λ）の候補から一つ、透過率ＴＢ（λ）の候補から一つと、記憶部１８から任意にそれぞれ選択して読み出す。そして、表示装置原色最適化部１４は、読み出した透過率ＴＲ（λ）、ＴＧ（λ）、ＴＢ（λ）の各々を組合わせとし、（７）式から表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）を算出して設定する。そして、上述した評価値Ａを求める原色の設計処理が行われた後、適合判定部１７は、生成した分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の組合わせの中から、判別閾値以下となる評価値Ａの組合わせ、または評価値Ａを最小とする組合わせを抽出し、これを原色の設計値とする。
この場合、透過率ＴＲ（λ）、ＴＧ（λ）、ＴＢ（λ）の各々は、それぞれが設定されている。表示装置原色最適化部１４は、透過率ＴＲ（λ）の候補から一つ、透過率ＴＧ（λ）の候補から一つ、透過率ＴＢ（λ）の候補から一つと、記憶部１８から任意にそれぞれ選択して読み出す。そして、表示装置原色最適化部１４は、読み出した透過率ＴＲ（λ）、ＴＧ（λ）、ＴＢ（λ）の各々を組合わせとし、（７）式から表示装置の原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）を算出して設定する。そして、上述した評価値Ａを求める原色の設計処理が行われた後、適合判定部１７は、生成した分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の組合わせの中から、判別閾値以下となる評価値Ａの組合わせ、または評価値Ａを最小とする組合わせを抽出し、これを原色の設計値とする。
また、本実施形態においては、評価値Ａを（６）により算出しているが、以下に示す（８）式により評価値Ａを算出しても良い。
上記（８）式において、係数α、係数β及び係数γの各々は任意に設定される。また、（６）式におけるＤＥ００ａｖｅ及びＤＥ００ｍａｘの各々に加えて、１／ａｒｅａ（ｘｙ）の項が設けられている。ａｒｅａ（ｘｙ）は、原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）によるｘｙ色度図における色域の面積を示している。適合判定部１７は、ＣＩＥ三刺激値Ｘ１０ｎｉ、Ｙ１０ｎｉ、Ｚ１０ｎｉからｘｙ色度図における色域を求め、この色域の面積をａｒｅａ（ｘｙ）として算出する。
（６）式で求めた場合、複数の観察者に同一の色として知覚される度合いが大きくなるに従い、ガウス分布の半値幅、すなわち原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の波形形状の半値幅が大きくなる。この結果、求めた原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）を設計値として表示装置を作成した場合、鮮やかな表示色を表示することができなくなる虞がある。上述した色域の面積ａｒｅａ（ｘｙ）が小さくなるに従い、鮮やかな表示色を徐々に得ることができなくなる。
このため、（８）式は、１／ａｒｅａ（ｘｙ）の項が設けられ、色域の面積ａｒｅａ（ｘｙ）が小さくなるに従い、評価値Ａが大きくなるように構成されている。
また、（８）式において，１／ａｒｅａ（ｘｙ）そのものの項ではなく，ａｒｅａ（ｘｙ）が大きくなると評価値が小さくなるような関数の項として設けても良いし、色域をＣＩＥＬＡＢ色空間における体積として求め、その体積の値が小さくなると、大きくなるペナルティの項として設けても良い。
（６）式で求めた場合、複数の観察者に同一の色として知覚される度合いが大きくなるに従い、ガウス分布の半値幅、すなわち原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の波形形状の半値幅が大きくなる。この結果、求めた原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）を設計値として表示装置を作成した場合、鮮やかな表示色を表示することができなくなる虞がある。上述した色域の面積ａｒｅａ（ｘｙ）が小さくなるに従い、鮮やかな表示色を徐々に得ることができなくなる。
このため、（８）式は、１／ａｒｅａ（ｘｙ）の項が設けられ、色域の面積ａｒｅａ（ｘｙ）が小さくなるに従い、評価値Ａが大きくなるように構成されている。
また、（８）式において，１／ａｒｅａ（ｘｙ）そのものの項ではなく，ａｒｅａ（ｘｙ）が大きくなると評価値が小さくなるような関数の項として設けても良いし、色域をＣＩＥＬＡＢ色空間における体積として求め、その体積の値が小さくなると、大きくなるペナルティの項として設けても良い。
図６、図７及び図８の各々は、（８）式における１／ａｒｅａ（ｘｙ）の項の効果を示す概念図である。図６（ａ）、図７（ａ）及び図８（ａ）の各々は、ｘｙ色度図を示しており、横軸が色度ｘを示し、縦軸が色度ｙを示している。図６（ｂ）、図７（ｂ）及び図８（ｂ）の各々は、原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の形状を示しており、横軸が波長を示し、縦軸が相対分光放射輝度を示している。また、図６（ｂ）、図７（ｂ）及び図８（ｂ）の各々においては、破線が分光放射輝度Ｂ（λ）を示し、一点鎖線が分光放射輝度Ｇ（λ）を示し、二点鎖線が分光放射輝度Ｒ（λ）を示している。
図６は、係数γを０として、原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々を求めた場合を示している。図７は、係数γを０＜γ＜１として、原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々を求めた場合を示している。図８は、係数γを図７に比較して大きく設定して、原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々を求めた場合を示している。
図６（ａ）、図７（ａ）及び図８（ａ）の各々における色域（三角形）を比較すると、図６（ａ）、図７（ａ）、図８（ａ）の順番に、色域の面積が大きくなっていることが判る。したがって、図８（ａ）の場合が最も鮮やかな表示色を表示することができる原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）であることが判る。
また、図６（ｂ）、図７（ｂ）、図８（ｂ）の順番に、分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々の波形形状が尖度化していることが判り、１／ａｒｅａ（ｘｙ）の項の効果により、ガウス分布の半値幅を抑制していることが判る。
図６（ａ）、図７（ａ）及び図８（ａ）の各々における色域（三角形）を比較すると、図６（ａ）、図７（ａ）、図８（ａ）の順番に、色域の面積が大きくなっていることが判る。したがって、図８（ａ）の場合が最も鮮やかな表示色を表示することができる原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）であることが判る。
また、図６（ｂ）、図７（ｂ）、図８（ｂ）の順番に、分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々の波形形状が尖度化していることが判り、１／ａｒｅａ（ｘｙ）の項の効果により、ガウス分布の半値幅を抑制していることが判る。
図９は、物体色に対する色差ΔＥ００ｉに対する（８）式における１／ａｒｅａ（ｘｙ）の項の効果を示す図である。
図９において、横軸がそれぞれＮｏ．１からＮｏ．１１までの色を示し、縦軸が色差ΔＥ００（ＤＥ００）を示している。破線が図６の場合を示し、点線が図７の場合を示し、実線が図８の場合を示している。
１／ａｒｅａ（ｘｙ）の項を加えて評価値Ａを求めた場合においても、１／ａｒｅａ（ｘｙ）の項を加えずに評価値Ａを用いた場合と同程度に色差を抑制する原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）を求めることができる。
図９において、横軸がそれぞれＮｏ．１からＮｏ．１１までの色を示し、縦軸が色差ΔＥ００（ＤＥ００）を示している。破線が図６の場合を示し、点線が図７の場合を示し、実線が図８の場合を示している。
１／ａｒｅａ（ｘｙ）の項を加えて評価値Ａを求めた場合においても、１／ａｒｅａ（ｘｙ）の項を加えずに評価値Ａを用いた場合と同程度に色差を抑制する原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）を求めることができる。
また、図５に示すフローチャートにおいては、全ての観察者に対する物体色ｉの各々のＣＩＥ三刺激値を求めた後に、全ての観察者間の色差を求める処理を行い、この処理を物体色ｉ単位で繰り返して、全ての物体色ｉにおける全ての観察者間の色差を求めることにより評価値Ａを求めている。
しかしながら、全ての物体色に対する観察者ｎの各々のＣＩＥ三刺激値を求めた後に、この処理を全ての観察者に対して行い、全ての物体色における全ての観察者の三刺激値が求められ後に、物体色毎に全ての観察者間における色差を求め、この色差に基づいて評価値Ａを求める構成としても良い。これにより、全ての物体色ｉにおける全ての観察者間の色差を求めることにより評価値Ａが求められる。
しかしながら、全ての物体色に対する観察者ｎの各々のＣＩＥ三刺激値を求めた後に、この処理を全ての観察者に対して行い、全ての物体色における全ての観察者の三刺激値が求められ後に、物体色毎に全ての観察者間における色差を求め、この色差に基づいて評価値Ａを求める構成としても良い。これにより、全ての物体色ｉにおける全ての観察者間の色差を求めることにより評価値Ａが求められる。
また、（８）式においては、γ（１／ａｒｅａ（ｘｙ））の項が用いられている。しかしながら、このγ（１／ａｒｅａ（ｘｙ））の項に換えて、あるいは加えて、ＣＩＥ三刺激値Ｙ１０ｎｉの平均値の逆数のυ倍した項などを設け、より明るい色度が得られる原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）が求められる評価値Ａを算出する式を、（８）式に換えて用いても良い。
また、図５に示すフローチャートにおいては、ステップＳ１３において、評価値Ａと判別閾値とを比較し、評価値が判別閾値以下である場合に、複数の観察者が同一と知覚する原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）を表示装置の設計値であるとしている。
しかしながら、製造できる範囲内において、原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々を変更し、それぞれの組合わせの評価値Ａを求め、組合わせにおいて最も最小の評価値Ａを有する原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）を表示装置の設計値であるとする構成でも良い。
しかしながら、製造できる範囲内において、原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）の各々を変更し、それぞれの組合わせの評価値Ａを求め、組合わせにおいて最も最小の評価値Ａを有する原色の分光放射輝度Ｒ（λ）、Ｇ（λ）及びＢ（λ）を表示装置の設計値であるとする構成でも良い。
また、本実施形態において、複数の観察者の錐体分光感度ｌｎ（λ）、ｍｎ（λ）及びｓｎ（λ）の各々を用いて、（１）式により物体三刺激値Ｌｎｉ、Ｍｎｉ及びＳｎｉのそれぞれを求めている。
しかしながら、複数の観察者の錐体分光感度ｌｎ（λ）、ｍｎ（λ）及びｓｎ（λ）を用いるのではなく、ＣＩＥ１９３１の標準観測者の等色関数ｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）と、ＣＩＥ１９６４の等色関数ｘ１０（λ）、ｙ１０（λ）、ｚ１０（λ）との異なる２個の視野の等色関数を用いて、物体三刺激値Ｌｎｉ、Ｍｎｉ及びＳｎｉのそれぞれを求める構成としても良い。
しかしながら、複数の観察者の錐体分光感度ｌｎ（λ）、ｍｎ（λ）及びｓｎ（λ）を用いるのではなく、ＣＩＥ１９３１の標準観測者の等色関数ｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）と、ＣＩＥ１９６４の等色関数ｘ１０（λ）、ｙ１０（λ）、ｚ１０（λ）との異なる２個の視野の等色関数を用いて、物体三刺激値Ｌｎｉ、Ｍｎｉ及びＳｎｉのそれぞれを求める構成としても良い。
また、複数の観察者の錐体分光感度ｌｎ（λ）、ｍｎ（λ）及びｓｎ（λ）を用いるのではなく、すでに述べたＣＩＥが出版した上記参考文献（テクニカルレポート）に記載されている２度視野の等色関数ｘＦ（λ）、ｙＦ（λ）、ｚＦ（λ）と、１０度視野の等色関数ｘＦ１０（λ）、ｙＦ１０（λ）、ｚＦ１０（λ）との異なる２個の視野の等色関数を用いて、物体三刺激値Ｌｎｉ、Ｍｎｉ及びＳｎｉのそれぞれを求める構成としても良い。
なお、本発明における図１の表示装置原色設計システム１の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより表示装置の原色の分光放射輝度の設計処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ（Operating System）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷ（World Wide Web）システムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc - Read Only Memory）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ（Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷ（World Wide Web）システムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc - Read Only Memory）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ（Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
１…表示装置原色設計システム
２…表示装置
３…物体色のデータ
４…入力装置
１１…データ入力部
１２…物体分光放射輝度算出部
１３…物体三刺激値算出部
１４…表示装置原色最適化部
１５…ＣＩＥ三刺激値算出部
１６…色差算出部
１７…適合判定部
１８…記憶部
１９…表示装置等色分光放射輝度算出部
２…表示装置
３…物体色のデータ
４…入力装置
１１…データ入力部
１２…物体分光放射輝度算出部
１３…物体三刺激値算出部
１４…表示装置原色最適化部
１５…ＣＩＥ三刺激値算出部
１６…色差算出部
１７…適合判定部
１８…記憶部
１９…表示装置等色分光放射輝度算出部
Claims (10)
- 物体の分光放射輝度である物体分光放射輝度と複数の異なる等色関数の各々とから、物体の色である物体色の三刺激値である物体三刺激値を、異なる等色関数毎にそれぞれ算出する物体三刺激値算出部と、
前記物体三刺激値の前記物体色と等色する表示装置における表示色の分光放射輝度である表示装置等色分光放射輝度を算出する表示装置等色分光放射輝度算出部と、
前記等色関数毎の前記表示装置等色分光放射輝度から、ＣＩＥ（国際照明委員会）が定めた等色関数によりそれぞれＣＩＥ三刺激値を求めるＣＩＥ三刺激値算出部と、
前記ＣＩＥ三刺激値の各々に基づき、前記表示色間の色差を求める色差算出部と、
前記表示装置に表示される前記表示色が複数の観察者の各々に対して同様に知覚されるか否かを評価する評価値を前記色差から求める適合判定部と、
前記表示色を生成する表示装置の原色の分光放射輝度である原色分光放射輝度を、異なる原色分光放射輝度に変更して算出する表示装置原色最適化部と
を備え、
前記表示装置原色最適化部が、
前記評価値を所定の閾値以下あるいは最小とする前記原色分光放射輝度を抽出する
ことを特徴とする表示装置原色設計システム。 - 前記物体の分光反射率と光源の分光放射輝度とから前記物体分光放射輝度を算出する物体分光放射輝度算出部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置原色設計システム。 - 前記表示装置等色分光放射輝度算出部が、前記表示装置等色分光放射輝度を算出する際、前記物体三刺激値に対して、誤差が最も小さい三刺激値となる前記表示色の分光放射輝度を表示装置等色分光放射輝度として算出する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置原色設計システム。 - 前記表示装置等色分光放射輝度算出部が、前記表示装置における原色の分光放射輝度に所定の係数を乗じて前記表示色の前記表示装置等色分光放射輝度を生成する
ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置原色設計システム。 - 前記表示装置等色分光放射輝度算出部が、前記表示装置のカラーマネージメントプロファイルから前記表示色の分光放射輝度を生成する
ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置原色設計システム。 - 前記複数の異なる等色関数が、異なる観察者の錐体分光感度である
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表示装置原色設計システム。 - 前記複数の異なる等色関数が、ＣＩＥ１９３１の標準観測者の等色関数と、ＣＩＥ１９６４の補助標準観測者の等色関数との各々である
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表示装置原色設計システム。 - 前記複数の異なる等色関数が、ＣＩＥ１７０−２における２度視野等色関数と、１０度視野等色関数との各々である
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表示装置原色設計システム。 - 物体三刺激値算出部が、物体の分光放射輝度である物体分光放射輝度と複数の異なる等色関数の各々とから、物体の色である物体色の三刺激値である物体三刺激値を、異なる等色関数毎にそれぞれ算出する物体三刺激値算出過程と、
表示装置等色分光放射輝度算出部が、前記物体三刺激値の前記物体色と等色する表示装置における表示色の分光放射輝度である表示装置等色分光放射輝度を算出する表示装置等色分光放射輝度算出過程と、
ＣＩＥ三刺激値算出部が、前記等色関数毎の前記表示装置等色分光放射輝度から、ＣＩＥ（国際照明委員会）が定めた等色関数によりそれぞれＣＩＥ三刺激値を求めるＣＩＥ三刺激値算出過程と、
色差算出部が、前記ＣＩＥ三刺激値の各々に基づき、前記表示色間の色差を求める色差算出過程と、
適合判定部が、前記表示装置に表示される前記表示色が複数の観察者の各々に対して同様に知覚されるか否かを評価する評価値を前記色差から求める適合判定過程と、
表示装置原色最適化部が、前記表示色を生成する表示装置の原色の分光放射輝度である原色分光放射輝度を、異なる原色分光放射輝度に変更して算出する表示装置原色最適化過程と
を含み、
前記表示装置原色最適化部が、
前記評価値を所定の閾値以下あるいは最小とする前記原色分光放射輝度を抽出する過程をさらに含む
ことを特徴とする表示装置原色設計方法。 - コンピュータを、
物体の分光放射輝度である物体分光放射輝度と複数の異なる等色関数の各々とから、物体の色である物体色の三刺激値である物体三刺激値を、異なる等色関数毎にそれぞれ算出する物体三刺激値算出手段、
前記物体三刺激値の前記物体色と等色する表示装置の表示色の分光放射輝度である表示装置等色分光放射輝度を算出する表示装置等色分光放射輝度算出手段、
前記等色関数毎の前記表示装置等色分光放射輝度から、ＣＩＥ（国際照明委員会）が定めた等色関数によりそれぞれＣＩＥ三刺激値を求めるＣＩＥ三刺激値算出手段、
前記ＣＩＥ三刺激値の各々に基づき、前記表示色間の色差を求める色差算出手段、
前記表示装置に表示される前記表示色が複数の観察者の各々に対して同様に知覚されるか否かを評価する評価値を前記色差から求める適合判定部手段、
前記表示色を生成する表示装置の原色の分光放射輝度である原色分光放射輝度を、異なる原色分光放射輝度に変更して算出する表示装置原色最適化手段、
前記評価値を所定の閾値以下あるいは最小とする前記原色分光放射輝度を抽出する手段
として動作させるためのプログラム。
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| JP2022139185A (ja) * | 2021-03-11 | 2022-09-26 | 凸版印刷株式会社 | 表示装置原色設計システム、表示装置原色設計方法及びプログラム |
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