JP6801003B2 - 電子ディスプレイの近視発生効果の評価および低減 - Google Patents

電子ディスプレイの近視発生効果の評価および低減 Download PDF

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Description

本出願は、2016年1月18日に出願した仮出願第62/279,954号、名称「EVALUATING AND REDUCING MYOPIAGENIC EFFECTS OF ELECTRONIC DISPLAYS」の利益を主張するものである。この優先出願の内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
電子ディスプレイは、今日世界中に遍在している。たとえば、スマートフォンおよびタブレットコンピュータなどのモバイルデバイスは、一般に、液晶ディスプレイ(LCD)または有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイを使用している。LCDおよびOLEDディスプレイは、両方とも、フラットパネルディスプレイの例であり、デスクトップモニタ、TV、ならびに自動車および航空機用ディスプレイでも使用されている。
多くのLCDおよびOLEDディスプレイを含む、多くのカラーディスプレイは、色を空間的に合成する。言い換えれば、各ピクセルは、異なる色をもたらす3つのサブピクセルからなる。たとえば、各ピクセルは、赤色、緑色、もしくは青色のサブピクセル、またはシアン、マゼンタ、もしくは黄色のサブピクセルを有し得る。観察者によって知覚されるような、ピクセルの色は3つのサブピクセルの各々から来る光の相対的割合に依存する。
ディスプレイに対する色情報は、一般的にRGB信号として符号化され、それによって、信号は各フレーム内の各信号に対するピクセル色の赤色成分、緑色成分、および青色成分の各々に対する値からなる。いわゆるガンマ補正は、信号を強度または電圧に変換して、ディスプレイの固有の非線形性を補正するために使用され、それにより、意図された色がディスプレイによって再現される。
色彩科学の分野では、情報表示に適用されるときに、色はその色度によって指定されることが多く、これはその輝度に関係のない色の客観的指定である。色度は、2つの独立したパラメータ、多くの場合に色相(h)および彩度(s)として指定されるパラメータからなる。色空間(たとえば、1931 CIE XYZ色空間またはCIELUV色区間)は、一般的に色度を定量化するために使用される。たとえば、色空間内で座標として表されるときに、ピクセルの色相は、ディスプレイの白色点に相対的な座標の角度成分であり、その彩度は半径方向成分である。色空間内で色座標が指定された後、それらを他の色空間に変換することが可能である。
人間は、錐体細胞、または単に錐体と呼ばれる視細胞からの信号に応答して色を知覚する。錐体は、中心および周辺網膜全体にわたって存在して、中心黄斑部内の直径0.3mmの無桿体領域である中心窩内に最も密集している。中心窩から遠ざかり網膜の周辺に向かうにつれ錐体はその数を減らす。人間の目には約600万から700万個の錐体がある。
人間は、通常、3タイプの錐体を有し、各々可視光スペクトルにおいて異なる波長にピークがある応答曲線を有する。図1Aは、錐体の各タイプに対する応答曲線を示している。ここで、横軸は、光波長(nm単位)を示し、縦目盛は、応答度を示している。このプロットでは、曲線は、各錐体の下の面積が等しく、均等目盛上で足して10になるようにスケーリングされている。第1のタイプの錐体は、約560nmにピークがある、長波長の光に最もよく応答し、長いこと(long)を示すLで表されている。L錐体に対する分光感度特性曲線は、曲線Aとして示されている。第2のタイプは、530nmにピークがある、中波長の光に最もよく応答し、中程度であること(medium)を示す短縮記号Mで表されている。この応答曲線は、図1Aの曲線Bである。第3のタイプは、420nmにピークがある、短波長の光に最もよく応答し、短いこと(short)を示すSで表され、曲線Cとして示されている。3つのタイプは、それぞれ、564〜580nm、534〜545nm、および420〜440nmに近い典型的なピーク波長を有し、ピークおよび吸収スペクトルは、個人間で異なる。3タイプの錐体から受信した信号の差は、脳が色覚の拮抗過程を通じて、連続的範囲の色を知覚することを可能にする。
一般に、各錐体タイプの相対的な数は変化し得る。S錐体は、通常、全錐体の5〜7%を占める一方で、L錐体とM錐体との比は、5%L/95%Mと低い比から、95%L/5%Mと高い比まで、個人間で幅広く変化し得る。L錐体とM錐体との比も、平均して、異人種の一員間で異なることがあり、アジア人は平均して50/50 L:Mに近いと考えられ、白人は平均して63% L錐体に近いと考えられている(たとえば、米国特許第8,951,729号を参照)。色覚障害も、L錐体とM錐体との割合に影響を及ぼし、1型2色覚者は0%のL錐体を有し、2型2色覚者は0%のM錐体を有する。図1Bを参照すると、錐体は、全体として網膜上にモザイク状で配列されている。この例では、LおよびM錐体は、ほぼ等しい数で分布し、S錐体はそれよりも少ない。したがって、電子ディスプレイ上で画像を見たときに、特定のピクセルに対する人間の目の応答は、そのピクセルの色、およびピクセルが結像される網膜上の場所に依存する。
米国特許第8951729号明細書 国際公開第2012/145672号
Jones, L. A. et al.，Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 48，3524-3532，2007 http://www.scholarpedia.org/article/Watercolor_illusion Prof. D. Heeger，"Perception Lecture Notes: Retinal Ganglion Cell"，http://www.cns.nyu.edu/~david/courses/perception/lecturenotes/ganglion/ganglion.html https://en.wikipedia.org/wiki/LMS_color_space Adrian Ford, Alan Roberts，"Colour Space Conversions"，http://www.poynton.com/PDFs/coloureq.pdf，August 11, 1998 J. Xing, D. J. Heeger，"Measurement and modeling of center-surround suppression and enhancement"，Vision Research，Vol. 41，Issue 5，March 2001，pp. 571-583 Brainard, Stockman，"Vision and Vision Optics"，2009，"Chapter 10: Colorimetry" http://www.dummies.com/how-to/content/nook-tablet-text-and-brightness-tools.html
屋外太陽光に晒されることは、近視に対する危険要因ではないことが当技術分野で知られている(たとえば、Jones, L. A.ら、Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 48、3524〜3532頁(2007年)を参照)。太陽光は、等エネルギー(EE)発光体(equal energy (EE) illuminant)と考えられるが、それは、反対色視覚系(opponent color visual system)をトリガーしないからである(すなわち、太陽光は赤色でも緑色でもなく、また青色でも黄色でもない)。EE発光体は、CIE 1931色空間ダイアグラム内の「白色点」を表し、これは図1Cに示されている。太陽光のようなEE照明への視覚曝露とは反対に、M錐体に対するL錐体の過剰刺激は発育中の人間の目の非対称成長(asymmetric growth)を引き起こし、近視を引き起こし得る(たとえば、特許出願WO2012/145672A1を参照)ことが今般示された。これは、赤を含む、深く飽和した色と、高いコントラストを有する画像を表示するように従来最適化されている電子ディスプレイに対して重要な意義を有している。ディスプレイの近視発生効果(myopiagenic effect)は、画像中の赤い色相のピクセル彩度を低くするか、またはピクセルの色、特に赤色の量が緑色の量を超えるピクセルにおける赤色対緑色の相対量を低くすることによって低減され得ると考えられている。
より最近の発見では、隣接する錐体の間の全体的コントラストが目の非対称成長を刺激し、それにより近視を引き起こすとしている。これは、たとえば、M錐体に勝るL錐体の過剰な刺激である可能性があるが、そのタイプのコントラストだけに限定されない。この発見ではさらに、隣接する錐体における刺激の差は、網膜全体にわたるL対Mの全体的な比とは反対にクリティカルであるとしている。
高コントラスト画像が網膜に映ったときに、網膜上の受容野内の中心周辺拮抗によって視覚系内で画像内のエッジが検出される。したがって、多くのエッジを有する画像は、高コントラストを含むと言うことができ、これは網膜内の隣接する神経細胞(双極細胞および網膜神経節細胞を含む、錐体光受容体およびその下流の信号伝達パートナー)の間にシグナル伝達差を引き起こし、これは視覚系内に中心周辺拮抗を高度に活性化する。同様に、もっぱら長波長光からなる、飽和した赤色を含む画像が網膜に映ったときに、これは、L錐体を強く刺激するが、M錐体またはS錐体を刺激しない。各L錐体は、多数のM錐体および/またはS錐体によって囲まれている場合に、高度に刺激された「中心」として働くが、「周辺」内のMまたはS錐体が刺激される程度はかなり低い。このようにして、飽和した赤色は、隣接する網膜神経細胞の間に高コントラストをもたらすと言うことができ、また高度の中心周辺拮抗を活性化すると言うことができる。高コントラストは、視覚系内の隣接する錐体と他の神経細胞との間に高い信号伝達差を引き起こし、視覚系内に高い中心周辺拮抗を引き起こすので、これらの用語は、網膜上の受容野内のコントラストの程度を記述するために交換可能に使用される。
本発明は、当業者によく知られている現在の方法に関して、近視発生のレベルを決定し、それを低減することができる新しい方法、アルゴリズム、およびデバイスを記述するために両方の最近の生物学的発見を基礎としている。したがって、他の態様のうちでもとりわけ、本開示では、画像上の補正に対する観察者の知覚を最小限度に抑えながら表示の近視発生効果を特徴付けおよび/または低減し、網膜内の隣接する錐体の間のコントラストを特徴付けおよび/または低減する方法を特徴とする。
一般に、説明されている近視発生低減技術は、様々な手段によって実装され得る。たとえば、これらの技術は、スタンドアロンのセットトップボックスを介してTV受像機内に、および/または、TV受像機それ自体、ケーブルボックス、もしくはTV受像機とインターフェースする他の製品とのハードウェア(たとえば、画像処理チップとして)および/またはソフトウェア統合で、実装され得る。TV受像機に加えて、これらの技術は、コンピュータモニタ、モバイルデバイス、自動車用ディスプレイ、航空機用ディスプレイ、ウェアラブルディスプレイ、およびカラーディスプレイを使用する他のアプリケーションで実装され得る。
いくつかの実施形態において、コンテンツのカラースキームは、エンドユーザが追加のハードウェアまたはソフトウェアを使用することなく近視発生の低減の恩恵を受けるようにエンドユーザに配信される前に修正され得る。たとえば、近視発生低減コンテンツは、インターネットを介して、またはケーブルプロバイダから、エンドユーザに配信され得る。
刺激の近視発生効果を定量化するための技術も開示される。そのような技術は、刺激に対する異なる近視発生低減アルゴリズムの比較を可能にする。実装形態では、近視発生に対する、色(たとえば、画像中に赤色がどれだけあるか)および空間(たとえば、画像中に高コントラストがどれだけ、空間周波数成分がどれだけ存在するか)における刺激の寄与度も考慮する。実装形態では、これが計算され、網膜内の隣接する神経細胞の間のコントラストの量または受容野内の中心周辺拮抗の程度のいずれかとして説明されることを可能にする。
本発明の様々な態様が以下で要約されている。
一般に、第1の態様において、本発明は、第1のフレーム
および第2のフレーム
を含むフレームのシーケンスに対する初期画像データを受信するステップであって、
における各ピクセルに対するデータは、第1の色に対する値ri、第2の色に対する値gi、および第3の色に対する値biを含む、ステップと、
における少なくとも1つのピクセルについて、少なくとも、第1の色に対する値riおよび第2の色に対する値giに基づき観察者の目の中の錐体の刺激の相対的レベルを決定するステップと、第2のフレーム
を含むフレームのシーケンスに対する修正済み画像データを生成するステップであって、この第2のフレームは初期画像データの第2のフレーム
に対応し、
は、
における少なくとも1つのピクセルによる観察者の目の中の錐体の刺激のレベルに基づく第1のピクセルについての第1の色に対する値rmおよび第2の色に対する値gmを含む、ステップと、修正済み画像データを電子ディスプレイに伝送するステップとを含む方法を特徴とする。「フレーム」という用語は、ビデオファイル内のフレームを指すことが多いが、これは非ビデオファイルからの画像も包含することを意図されている。たとえば、フレームは、ウェブブラウザ内のページ、電子書籍リーダ内のページ、ビデオゲームでレンダリングする画面などの、ディスプレイによって生成される変化する、または静止している画像を含むことができる。
この方法の実装形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。
錐体の刺激の相対的レベルを決定するステップは、観察者の目の中の隣接する錐体の刺激の相対的レベルを決定するステップを含むことができる。
電子ディスプレイ上で見られたときに、
は、結果として、
と比較して観察者の目の中の隣接する錐体の間のコントラストを低減し得る。
第2のフレームは、シーケンス内の第1のフレームの後に出現し得る。
いくつかの実施形態において、刺激の相対的レベルを決定するステップは、第1の色に対する値riを第2の色に対する値giと比較するステップを含む。riは、初期画像データの第1のフレーム内の複数のピクセルについてgiと比較され得る。いくつかの実装形態において、第1のピクセルに対し、gi≦riのときにrm/gm<ri/giである。rm/gmは、gi>riのときにri/giに等しいものとしてよい。gi≦riであるときに、rm/gmはa・ri/giに等しいものとしてよく、ここで、0<a<1であり、aの値は
に先行するシーケンス内のフレームの数に依存し得る。aは、
に先行するシーケンス内のフレームの数が増加すると増加し得る。
は、rm=riおよびgm=giである少なくとも1つのピクセルを含むことができる。rm=riおよびgm=giである
内のピクセルについて、giはriよりも大きいものとしてよい。
いくつかの実施形態において、
内の少なくとも1つのピクセルに対してbm≠biである。
刺激の相対的レベルを決定するステップは、第1のピクセルの色を表す普遍的色度空間(universal chromaticity space)内の座標を決定するステップを含むことができる。色度空間は、1931 x, y CIE色度空間もしくはCIE XYZ色度空間、または1964もしくは1976 CIE色度空間である。
刺激の相対的レベルは、観察者の目の中のL錐体およびM錐体の相対的スペクトル感度に基づくものとしてよい。刺激の相対的レベルは、観察者の目の中のS錐体の相対的スペクトル感度にさらに基づくものとしてよい。刺激の相対的レベルは、観察者の目の中のL錐体対M錐体の相対的割合にさらに基づくものとしてよい。刺激の相対的レベルは、見られたときのフレームのピクセル/錐体比にさらに基づくものとしてよい。
第1、第2、および第3の色は、それぞれ赤色、緑色、および青色であってよい。いくつかの場合において、第1、第2、および、第3の色は、シアン、マゼンタ、および黄色である。
刺激の相対的レベルは、
におけるピクセルのうちの少なくともいくつかに基づき決定されたL、M、およびS値に基づき決定され得る。
一般に、別の態様において、本発明は、電子プロセッサ、入力(たとえば、ハード配線用の電極または標準的な電気コネクタなどの電気接点)、および出力(たとえば、ハード配線用の電極または標準的な電気コネクタなどの電気接点)を備える電子処理モジュールを具備する装置であって、入力は、第1のフレーム
および第2のフレーム
を含むフレームのシーケンスに対する初期画像データを受信するように構成され、
における各ピクセルに対するデータは、第1の色に対する値ri、第2の色に対する値gi、および第3の色に対する値biを含み、電子プロセッサは、入力から初期画像データを受信するようにプログラムされ、
における少なくとも1つのピクセルについて、第1の色に対する値riを第2の色に対する値giと比較し、第2のフレーム
を含むフレームのシーケンスに対する修正済み画像データを生成するように構成され、この第2のフレームは初期画像データの第2のフレーム
に対応し、
は、
における少なくとも1つのピクセルに対する観察者の目の中の錐体の刺激の相対的レベルに基づく第1のピクセルについての第1の色に対する値rmおよび第2の色に対する値gmを含み、出力は、電子処理モジュールから修正済み画像データを伝送するように構成される、装置を特徴とする。
この装置の実施形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。電子プロセッサは、観察者の目の中の隣接する錐体の刺激の相対的レベルに基づき修正済み画像データを生成するようにプログラムされ得る。
電子処理モジュールは、
における少なくとも1つのピクセルに対するriおよびgiおよびbiの対応する値に少なくとも基づき刺激の相対的レベルを決定するようにプログラムされ得る。
装置は、出力から修正済み画像データを受信し、修正済み画像データに基づきフレームのシーケンスを表示するように構成された電子表示パネルを備えることができる。電子ディスプレイは、液晶ディスプレイ、デジタルマイクロミラーディスプレイ、有機発光ダイオードディスプレイ、プロジェクションディスプレイ、量子ドットディスプレイ、および陰極線管ディスプレイを含む群から選択されたディスプレイであってよい。
いくつかの実施形態において、装置は、半導体チップまたは半導体チップを含む回路基板である。
他の態様では、本発明は、セットトップボックス、フラットパネルディスプレイ、テレビ、モバイルデバイス、ウェアラブルコンピュータ、プロジェクションディスプレイ、および/または前述の装置を含むビデオゲーム機を特徴とする。
セットトップボックスは、別のセットトップボックス、DVDプレーヤ、ビデオゲーム機、またはインターネット接続から入力を受信するように構成され得る。
一般に、別の態様において、本発明は、フレームのシーケンスに対応する未補正画像データを、フレームのシーケンスの各々において赤色の色相を有するピクセルを識別することによって評価するステップと、未補正画像データおよび評価結果に基づきフレームのシーケンスに対応する修正済み画像データを提供するステップと、修正済み画像データに基づき少なくとも1つの補正済みフレームを含むフレームのシーケンスを表示するステップとを含み、補正済みフレーム内の1つまたは複数の赤色の色相のピクセルは未補正フレーム内の対応するピクセルと比較して赤色の彩度が低く、補正済みフレーム内の1つまたは複数の赤色の色相のピクセルにおける赤色の彩度は、補正済みフレームを表示する前に表示されるフレームのうちの1つまたは複数の赤色の色相のピクセルにおける赤色の彩度に基づき低減される、方法を特徴とする。
この方法の実装形態は、他の態様のうちの1つまたは複数の特徴を含み得る。
一般に、さらなる態様において、本発明は、フレームのシーケンスに対応する未補正画像データを受信するように構成された入力と、電子プロセッサ、入力、および出力を備える電子処理モジュールとを具備する装置であって、入力はフレームのシーケンスに対応する未補正画像データを受信するように構成され、電子プロセッサはフレームのシーケンスの各々において赤色の色相を有するピクセルを識別することによって未補正画像データを評価するようにプログラムされ、未補正画像データおよび評価結果に基づきフレームのシーケンスに対応する修正済み画像データを提供するように構成され、出力は電子処理モジュールから電子ディスプレイに修正済み画像データを伝送するように構成される。修正済み画像データは、少なくとも1つの補正済みフレームを含むフレームのシーケンスに対応し、補正済みフレーム内の1つまたは複数の赤色の色相のピクセルは未補正フレーム内の対応するピクセルと比較して赤色の彩度が低く、補正済みフレーム内の1つまたは複数の赤色の色相のピクセルにおける赤色の彩度は補正済みフレームに先行するフレームのうちの1つまたは複数の赤色の色相のピクセルにおける赤色の彩度に基づき低減される、装置を特徴とする。
この装置の実施形態は、他の態様のうちの1つまたは複数の特徴を含み得る。
一般に、別の態様において、本発明は、第1のフレーム
を含む初期画像データを受信するステップであって、
における各ピクセルに対するデータは、第1の色に対する値ri、第2の色に対する値gi、および第3の色に対する値biを含む、ステップと、少なくとも第1のピクセル
について、第1の色に対する値riを第2の色に対する値giと比較するステップと、第2のピクセルにおける第1の色に対する値rmと第2のピクセルにおける第2の色に対する値gmとを含む、第1のフレーム
を含む修正済み画像データを生成するステップであって、第2のピクセルは第1のピクセルと異なる、第1のフレーム内の位置にあり、第2のピクセルに対する比rm/gmは、第2のピクセルに対する比ri/giと異なり、これらの比の間の差は
における第1のピクセルのriおよびgiに基づく、ステップと、修正済み画像データを電子ディスプレイに伝送するステップとを含む方法を特徴とする。
この方法の実装形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。
錐体の刺激の相対的レベルを決定するステップは、観察者の目の中の隣接する錐体の刺激の相対的レベルを決定するステップを含むことができる。
ディスプレイ上で見られたときに、
は、
より観察者の目の中のM錐体に関して観察者の目の中のL錐体を刺激することが少ないものとしてよい。
これらの比の間の差は、
における第2のピクセルのriおよびgiにも基づき得る。これらの比の間の差は、第1および第2のピクセルと異なる
における1つまたは複数の追加のピクセルのriおよびgiに基づき得る。
第1のピクセルは、第2のピクセルにn番目に近い隣接要素であり得る。たとえば、第1のピクセルは、第2のピクセルに最も近い隣接ピクセルであってよい。
第2のピクセルに対して、rm/gmは、gi≦riのときにri/gi未満であり得る。
第2のピクセルに対して、rm/gmは、gi>riのときにri/giに等しいものとしてよい。
第2のピクセルに対して、gi≦riであるときに、rm/gmはa・ri/giに等しいものとしてよく、ここで、0<a<1であり、aの値は、第1のピクセルのriおよびgiに依存し得る。aは、第1のピクセルに対する比ri/giが増加するにつれ減少し得る。
rmは、第2のピクセルに対するri未満であり得る。gmは、第2のピクセルに対するgiより大きいものとしてよい。
bmは、ピクセルの少なくともいくつかについてbiに等しくないものとしてよい。
第1、第2、および第3の色は、それぞれ赤色、緑色、および青色であってよい。いくつかの実施形態において、第1、第2、および、第3の色は、シアン、マゼンタ、および黄色である。
一般に、別の態様において、本発明は、第1のフレーム
を含む初期画像データを受信し、
における各ピクセルに対するデータは、第1の色に対する値ri、第2の色に対する値gi、および第3の色に対する値biを含む、ように構成された入力と、電子処理モジュールであって、入力から初期画像データを受信し、少なくとも第1のピクセル
について、第1の色に対する値riを第2の色に対する値giと比較し、第2のピクセルにおける第1の色に対する値rmと第2のピクセルにおける第2の色に対する値gmとを含む、第1のフレーム
を含む修正済み画像データを生成し、第2のピクセルは第1のピクセルと異なる、第1のフレーム内の位置にあり、第2のピクセルに対する比rm/gmは、第2のピクセルに対する比ri/giと異なり、これらの比の間の差は
における第1のピクセルのriおよびgiに基づく、ようにプログラムされている電子処理モジュールと、電子処理モジュールから修正済み画像データを伝送するように構成された出力とを備える装置を特徴とする。
この装置の実施形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。
一般に、別の態様において、本発明は、少なくとも1つの未補正フレームに対応する未補正画像データを、少なくとも1つの未補正フレームにおいて赤色の色相を有するピクセルを識別することによって評価するステップと、未補正画像データおよび評価結果に基づき修正済み画像データを提供するステップであって、修正済み画像データは少なくとも1つの未補正フレームに対応する少なくとも1つの補正済みフレームに対応する、ステップと、少なくとも1つの補正済みフレームを表示するステップであって、補正済みフレーム内の1つまたは複数の赤色の色相のピクセルは未補正フレーム内の対応するピクセルと比較して赤色の彩度が低く、補正済みフレーム内の1つまたは複数の赤色の色相のピクセルにおける赤色の彩度は、未補正フレームの2つまたはそれ以上の異なる部分における赤色の彩度の比較結果に基づき低減される、ステップとを含む方法を特徴とする。
この方法の実装形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。たとえば、2つまたはそれ以上の異なる部分は、赤色の色相を有する部分であるものとしてよい。異なる部分は、1つまたは複数の近接するピクセルを含み得る。
未補正画像データは、複数の未補正フレームに対応するものとしてよく、修正済み画像データは、対応する複数の補正済みフレームを含む。
一般に、さらなる態様において、本発明は、電子プロセッサ、入力、および出力を備える電子処理モジュールを具備する装置であって、入力は、少なくとも1つの未補正フレームに対応する未補正画像データを受信するように構成され、電子プロセッサは、少なくとも1つの未補正フレームにおいて赤色の色相を有するピクセルを識別することによって未補正画像データを評価し、未補正画像データおよび評価結果に基づき修正済み画像データを提供するようにプログラムされ、出力は、電子処理モジュールから電子ディスプレイに修正済み画像データを伝送するように構成され、修正済み画像データは、少なくとも1つの補正済みフレームに対応し、補正済みフレーム内の1つまたは複数の赤色の色相のピクセルは未補正フレーム内の対応するピクセルと比較して赤色の彩度が低く、補正済みフレーム内の1つまたは複数の赤色の色相のピクセルにおける赤色の彩度は、未補正フレームの2つまたはそれ以上の異なる部分における赤色の彩度の比較結果に基づき低減される、装置を特徴とする。
この装置の実施形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。たとえば、装置は、出力から修正済み画像データを受信し、修正済み画像データに基づきフレームのシーケンスを表示するように構成された電子表示パネルを備えることができる。電子ディスプレイは、液晶ディスプレイ、デジタルマイクロミラーディスプレイ、有機発光ダイオードディスプレイ、プロジェクションディスプレイ、量子ドットディスプレイ、および陰極線管ディスプレイを含む群から選択されたディスプレイであってよい。
いくつかの実施形態において、装置は、半導体チップまたは半導体チップを含む回路基板である。
他の態様では、本発明は、セットトップボックス、フラットパネルディスプレイ、テレビ、モバイルデバイス、ウェアラブルコンピュータ、プロジェクションディスプレイ、および/または前述の装置を含むビデオゲーム機を特徴とする。
セットトップボックスは、別のセットトップボックス、DVDプレーヤ、ビデオゲーム機、またはインターネット接続から入力を受信するように構成され得る。
一般に、さらなる態様において、本発明は、第1のフレーム
を含む初期画像データを受信するステップであって、第1のフレーム内の各ピクセルに対するデータは、第1の色に対する値ri、第2の色に対する値gi、および第3の色に対する値biを含む、ステップと、少なくとも
における第1のピクセルについて、riをgiと比較するステップと、修正済みの第1のフレーム
を含む修正済み画像データを生成するステップであって、修正済みの第1のフレームは第1のピクセルにおける第1の色に対する値rmと第2の色に対する値gmとを含み、rmは、第1のピクセルに対するriと異なり、および/またはgmは、第1のピクセルに対するgiと異なり、差は第1のフレーム内の第1のピクセルの配置に基づく、ステップと、修正済み画像データを電子ディスプレイに伝送するステップとを含む方法を特徴とする。
この方法の実装形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。たとえば、rmとriとの差は、第1のピクセルの配置がディスプレイの最近縁に近ければ近いほど増大し得る。
gmとgiとの差は、第1のピクセルの配置がディスプレイの最近縁に近ければ近いほど減少し得る。rmとriとの差は、第1のピクセルの配置がディスプレイの中心に近ければ近いほど増大し得る。gmとgiとの差は、第1のピクセルの配置がディスプレイの中心に近ければ近いほど減少し得る。
いくつかの実施形態において、少なくとも1つのピクセルに対してbm≠biである。
一般に、さらなる態様において、本発明は、電子プロセッサ、入力、および出力を備える電子処理モジュールを具備する装置であって、入力は、第1のフレーム
を含むフレームのシーケンスに対する初期画像データを受信するように構成され、
における各ピクセルに対するデータは、第1の色に対する値ri、第2の色に対する値gi、および第3の色に対する値biを含み、電子プロセッサは、入力から初期画像データを受信するようにプログラムされ、
における少なくとも1つのピクセルについて、riをgiと比較し、修正済みの第1のフレーム
を含む修正済み画像データを生成するように構成され、修正済みの第1のフレームは第1のピクセルにおける第1の色に対する値rmと第2の色に対する値gmとを含み、rmは、第1のピクセルに対するriと異なり、および/またはgmは、第1のピクセルに対するgiと異なり、差は第1のフレーム内の第1のピクセルの配置に基づき、出力は電子処理モジュールから修正済み画像データを伝送するように構成されている、装置を特徴とする。
この装置の実施形態は、他の態様のうちの1つまたは複数の特徴を含み得る。
一般に、さらなる態様において、本発明は、少なくとも1つの未補正フレームに対応する未補正画像データを、少なくとも1つの未補正フレームにおいて赤色の色相を有するピクセルを識別することによって評価するステップと、未補正画像データおよび評価結果に基づき修正済み画像データを提供するステップであって、修正済み画像データは少なくとも1つの未補正フレームに対応する少なくとも1つの補正済みフレームに対応する、ステップと、少なくとも1つの補正済みフレームを表示するステップであって、補正済みフレーム内の1つまたは複数の赤色の色相のピクセルは未補正フレーム内の対応するピクセルと比較して赤色の彩度が低く、補正済み画像フレーム内の1つまたは複数の赤色の色相のピクセルにおける赤色の彩度は、補正済みフレームの1つまたは複数のピクセルのそれぞれの配置に基づき低減される、ステップとを含む方法を特徴とする。
この方法の実装形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。たとえば、補正済み画像フレーム内の1つまたは複数の赤色の色相のピクセルにおける赤色の彩度は、赤色の色相を有するピクセルから補正済みフレームのエッジまでの近接度に基づき低減され得る。赤色の彩度は、補正済みフレームのエッジから遠いピクセルに比べて、補正済みフレームのエッジに近いピクセルに対してより低減され得る。
一般に、別の態様において、本発明は、電子プロセッサ、入力、および出力を備える電子処理モジュールを具備する装置であって、入力は、少なくとも1つの未補正フレームに対応する未補正画像データを受信するように構成され、電子プロセッサは、少なくとも1つの未補正フレームにおいて赤色の色相を有するピクセルを識別することによって未補正画像データを評価し、未補正画像データおよび評価結果に基づき修正済み画像データを提供するようにプログラムされ、出力は、電子処理モジュールから電子ディスプレイに修正済み画像データを伝送するように構成され、補正済み画像フレーム内の1つまたは複数の赤色の色相のピクセルにおける赤色の彩度は、補正済みフレームの1つまたは複数のピクセルのそれぞれの配置に基づき低減される、装置を特徴とする。
この装置の実施形態は、他の態様のうちの1つまたは複数の特徴を含み得る。
一般に、さらなる態様において、本発明は、第1のフレーム
を含む初期画像データを受信するステップであって、第1のフレーム内の各ピクセルに対するデータは、第1の色に対する値ri、第2の色に対する値gi、および第3の色に対する値biを含む、ステップと、少なくとも
における第1のピクセルについて、少なくとも、第1のピクセルに対するriおよびgiおよびbiに基づき観察者の目の中の1つまたは複数の錐体からなる第1の集合上の第1のピクセルによる刺激の程度を計算するステップと、少なくとも、第1のピクセルと異なる
における第2のピクセルについて、少なくとも、第2のピクセルに対するriおよびgiおよびbiに基づき観察者の目の中の1つまたは複数の錐体からなる第2の集合上の第2のピクセルによる刺激の程度を計算するステップと、第1および第2のピクセルによる1つまたは複数の錐体の第1および第2の集合の間の刺激の程度の差を決定するステップと、修正済みの第1のフレーム
を含む修正済み画像データを生成するステップであって、修正済みの第1のフレームは第1のピクセルにおける第1の色に対する値rmと第2の色に対する値gmと第3の色に対する値bmを含み、rm、gm、および/またはbmのうちの1つまたは複数は、それぞれ、ri、gi、および/またはbiと比較して修正され、第1のピクセルによる1つまたは複数の錐体の第1および第2の集合の間の刺激の程度の差は、初期画像データと比較して修正済み画像データについて低減される、ステップと、修正済み画像データを電子ディスプレイに伝送するステップとを含む方法を特徴とする。
この方法の実装形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。たとえば、第1の集合の錐体は、一方の錐体タイプ(L、M、またはS)からのものであってよく、第2の集合の錐体は、異なる錐体タイプ(L、M、またはS)であってよい。
第1および第2のピクセルは、隣接するピクセルまたはピクセルのグループであり得る。少なくとも1つの第2のピクセルは、第1のピクセルに隣接するピクセルの各々を含むことができる。
刺激の程度を計算するステップは、第1および第2のピクセルの色を表す普遍的色度空間内の対応する座標を決定するステップを含むことができる。色度空間は、1931 x, y CIE色度空間もしくはCIE XYZ色度空間、または1964もしくは1976 CIE色度空間であり得る。
刺激の程度は、観察者の目の中のL錐体およびM錐体の相対的スペクトル感度に基づくものとしてよい。刺激の程度は、観察者の目の中のL錐体対M錐体の相対的割合にさらに基づくものとしてよい。刺激の程度は、見られたときの画像のピクセル/錐体比にさらに基づくものとしてよい。
第1のピクセルの赤色の彩度は、初期画像データに関して修正済み画像データにおいて低減され得る。
第1のピクセルと第2のピクセルとの間のコントラストは、初期画像データに関して修正済み画像データにおいて低減され得る。
riはrmより大きく、および/またはgiはgmより小さいものとしてよい。いくつかの実施形態において、少なくとも1つのピクセルに対してbi≠bmである。
一般に、別の態様において、本発明は、電子プロセッサ、入力、および出力を備える電子処理モジュールを具備する装置であって、入力は、第1のフレーム
を含むフレームのシーケンスに対する初期画像データを受信するように構成され、
における各ピクセルに対するデータは、第1の色に対する値ri、第2の色に対する値gi、および第3の色に対する値biを含み、電子プロセッサは、(i)
における少なくとも1つのピクセルに対して、入力から初期画像データを受信し、(ii)少なくとも、第1のピクセルに対するriおよびgiに基づき観察者の目の中の1つまたは複数の錐体からなる第1の集合上の第1のピクセルによる刺激の程度を計算し、(iii)少なくとも、第1のピクセルと異なる
における第2のピクセルについて、少なくとも、第2のピクセルに対するriおよびgiに基づき観察者の目の中の1つまたは複数の錐体からなる第2の集合上の第2のピクセルによる刺激の程度を計算し、(iv)第1および第2のピクセルによる1つまたは複数の錐体の第1および第2の集合の間の刺激の程度の差を決定し、修正済みの第1のフレーム
を含む修正済み画像データを生成するようにプログラムされ、修正済みの第1のフレームは第1のピクセルにおける第1の色に対する値rmと第2の色に対する値gmと第3の色に対する値bmを含み、第1のピクセルによる1つまたは複数の錐体の第1および第2の集合の間の刺激の程度の差は、初期画像データと比較して修正済み画像データについて低減され、出力は、電子処理モジュールから修正済み画像データを伝送するように構成される、装置を特徴とする。
この装置の実施形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。たとえば、第1の集合の錐体はL錐体であり、第2の集合の錐体はM錐体である。
第1および第2のピクセルは、隣接するピクセルであってよい。少なくとも1つの第2のピクセルは、第1のピクセルに隣接するピクセルの各々を含むことができる。
電子処理モジュールは、
における少なくとも1つのピクセルに対するriおよびgiの対応する値に少なくとも基づき刺激の相対的レベルを決定するようにプログラムされ得る。
装置は、出力ポートから修正済み画像データを受信し、修正済み画像データに基づきフレームのシーケンスを表示するように構成された電子表示パネルを備えることができる。電子ディスプレイは、液晶ディスプレイ、デジタルマイクロミラーディスプレイ、有機発光ダイオードディスプレイ、プロジェクションディスプレイ、および陰極線管ディスプレイを含む群から選択されたディスプレイである。
いくつかの実施形態において、装置は、半導体チップまたは半導体チップを含む回路基板である。
他の態様では、本発明は、セットトップボックス、フラットパネルディスプレイ、テレビ、モバイルデバイス、ウェアラブルコンピュータ、プロジェクションディスプレイ、および/または前述の装置を含むビデオゲーム機を特徴とする。
セットトップボックスは、別のセットトップボックス、DVDプレーヤ、ビデオゲーム機、またはインターネット接続から入力を受信するように構成され得る。
一般に、別の態様では、本発明は、電子ディスプレイ上で画像を見たときの観察者の目の錐体の隣接する集合の間の示差的刺激を評価する方法であって、少なくとも、ピクセルの色に基づき1つまたは複数の錐体からなる第1の集合上の画像内のピクセルの刺激の程度を計算するステップと、少なくとも、第2のピクセルの色に基づき1つまたは複数の錐体からなる第2の集合上の画像内のピクセルの刺激の程度を計算するステップと、1つまたは複数の錐体の第1および第2の集合の間の刺激の程度の差を決定するステップとを含む、方法を特徴とする。
この方法の実装形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。たとえば、第1の集合の錐体はL錐体であってよく、第2の集合の錐体はM錐体であってよい。
第1および第2のピクセルは、隣接するピクセルであってよい。少なくとも1つの第2のピクセルは、第1のピクセルに隣接するピクセルの各々を含むことができる。
刺激の程度を計算するステップは、第1および第2のピクセルの色を表す二次元色度空間内の対応する座標を決定するステップを含むことができる。色度空間は、1931 x, y CIE色度空間もしくはCIE XYZ色度空間、または1964もしくは1976 CIE色度空間であり得る。刺激の程度は、観察者の目の中のL錐体およびM錐体の相対的スペクトル感度に基づくものとしてよい。刺激の程度は、観察者の目の中のL錐体対M錐体の相対的割合にさらに基づくものとしてよい。刺激の程度は、見られたときの画像のピクセル/錐体比にさらに基づくものとしてよい。
この方法は、1つまたは複数の錐体の第1および第2の集合の間の刺激の程度の差に基づき画像を含むデジタルビデオファイルの近視発生効果を評価するステップを含むことができる。デジタルビデオファイルはフレームのシーケンスを含むことができ、フレームの少なくとも1つは画像を含む。
この方法は、評価結果に基づきデジタルビデオファイルの近視発生効果を示すスコアをデジタルビデオファイルに割り当てるステップを含むことができる。
この方法は、1つまたは複数の錐体の第1および第2の集合の間の刺激の程度の差を低減するように第1のピクセルおよび/または第2のピクセルの色を修正するステップを含むことができる。色修正は、第1のピクセルおよび/または第2のピクセルの赤色の彩度を低減し得る。代替的に、またはそれに加えて、色修正は、第1のピクセルと第2のピクセルとの間のコントラストを低減することができる。
一般に、別の態様において、本発明は、デジタルビデオファイルの近視発生効果を評価するための方法であって、デジタルビデオファイルの第1のフレーム内の、少なくとも第1のピクセルについて、第1のピクセルの色に基づき第1のピクセルによる観察者の目の中のL錐体の刺激の相対的レベルおよびM錐体の刺激のレベルを決定するステップと、第1のフレーム内の第1のピクセルによるL錐体およびM錐体の刺激の相対的レベルに基づきデジタルビデオファイルの近視発生効果を示すスコアをデジタルビデオファイルに割り当てるステップとを含む、方法を特徴とする。
この方法の実装形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。たとえば、L錐体およびM錐体の刺激の相対的レベルを決定するステップは、各ピクセルに対する色データを二次元色度空間内の座標に変換するステップを含むことができる。色度空間は、1931 x, y CIE色度空間もしくはCIE XYZ色度空間、または1964もしくは1976 CIE色度空間であり得る。
L錐体およびM錐体の刺激の相対的レベルに対する値は、そのピクセルに対する座標に基づき各ピクセルに割り当てられ得る。
この方法は、それぞれの追加のピクセルの各々の色に基づき第1のフレーム内の1つまたは複数の追加のピクセルによる観察者の目の中のL錐体の刺激のレベルおよびM錐体の刺激のレベルを決定するステップと、第1のピクセルと追加のピクセルとの間のM錐体およびL錐体の刺激の相対的レベルの間のコントラストに基づくスコアを割り当てるステップとを含むことができる。1つまたは複数の追加のピクセルは、フレーム内の第1のピクセルに隣接し得る。追加のピクセルは6個または8個あり得る。
L錐体およびM錐体の刺激の相対的レベルを決定するステップは、各ピクセルに対する色データを二次元色度空間内の座標に変換するステップと、各ピクセルに、そのピクセルに対する座標に基づくL錐体およびM錐体の刺激の相対的レベルに対する値を割り当てるステップとを含むことができる。
スコアを割り当てるステップは、刺激の相対的レベルに対する値に基づき近傍平方和(neighbor sum of squares)(NSS)を計算するステップを含む。NSSは、第1のフレーム内の複数のピクセルについて計算され得る。スコアは、第1のフレーム内の複数のピクセルのNSSの平均に基づき割り当てられ得る。スコアを割り当てるステップは、観察者の目の中のM錐体に対するL錐体の相対的密度を考慮するステップを含み得る。スコアを割り当てるステップは、見られたときにフレームのピクセル/錐体比を考慮するステップを含み得る。
決定するステップは、デジタルビデオファイル内の複数のフレームについて繰り返されるものとしてよく、スコアは、複数のフレームの各々に対する決定に基づき割り当てられ得る。
この方法は、デジタルビデオファイルの近視発生効果を示すスコアを正規化するステップと、正規化されたスコアを出力するステップとを含むことができる。
この方法は、デジタルビデオファイルの近視発生効果を示すスコアに基づき英数字グレードをデジタルビデオファイルに割り当てるステップと、英数字グレードを出力するステップとを含むことができる。
この方法は、デジタルビデオファイルまたはデジタルビデオファイルへのリンクを含む媒体により英数字グレードを表示するステップを含むことができる。
デジタルビデオファイルは、MPEG、MP4、MOV、WMV、FLV、AVI、AVC、AVCHD、Divx、およびMXFからなる群から選択されたフォーマットを有することができる。
一般に、さらなる態様において、本発明は、1つまたは複数のフレームからのピクセルに対応する画像データを、それらのフレームのうちの少なくとも1つのフレームにおいて赤色の色相を有するピクセルを識別し、赤色の色相を有するピクセルの各々に対する赤色の彩度を決定することによって評価するステップと、評価に基づきスコアを画像データに割り当てるステップであって、スコアは、画像データが、電子ディスプレイ上で見られたときに、観察者の目の中のM錐体に対してL錐体を示差的に刺激する程度に対応する、ステップとを含む方法を特徴とする。
この方法の実装形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。たとえば、画像データ中の各ピクセルに対するデータは、第1の色に対する値r、第2の色に対する値g、および第3の色に対する値bを含むことができ、赤色の色相を有するピクセルは、各ピクセルに対するr、g、およびbを比較することによって識別される。第1の色は赤色、第2の色は緑色、および第3の色は青色であってよい。
赤色の色相を有するピクセルは、r>gおよびr>bであるピクセルとして識別され得る。
第1の色はシアン、第2の色はマゼンタ、および第3の色は黄色であってよい。
スコアは、英数字スコアであってよい。この方法は、画像データに関連するスコアを表示するステップを含み得る。
画像データは、記憶媒体に記憶されるものとしてよく、スコアは、媒体または媒体用のパッケージング上に表示される。
画像データは、インターネットを介して提供されてよく、スコアは、画像データへのハイパーリンクに関連して表示される。
画像データは、デジタルビデオファイルとしてフォーマットされ得る。
一般に、別の態様において、本発明は、テキストを含む電子ファイルにアクセスするステップと、テキストの少なくとも1つの文字をカラーLCDディスプレイ上の背景の少なくとも1つの領域上に修正済みフォーマットで表示するステップとを含む方法であって、L/M錐体刺激の平均分散または平均絶対差は表示されている領域内の未修正フォーマットと比較して60%以上低減される、方法を特徴とする。
この方法の実装形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。たとえば、電子ファイルは、電子書籍であってよい。電子ファイルは、読書または文書処理のためのテキストファイルであってよい。
修正済みフォーマットの領域は、その時点に読まれている領域に従って選択され得る(たとえば、視標追跡またはタッチセンサーに基づく)。代替的に、またはそれに加えて、修正済みフォーマットの領域は、その時点に読まれていない領域に従って選択され得る。
数学的に、スケールは、たとえば、差または分散の尺度に基づき得る。差の尺度について、L錐体上のテキスト刺激、M錐体上のテキスト刺激、L錐体上の背景刺激、およびM錐体上の背景刺激を計算することができる。網膜の各小領域について、全体的に平均刺激を計算する。次いで、各錐体に対する差対その領域に対する平均の絶対値を計算する。この結果を平均刺激で除算し、シミュレートされた網膜全体にわたってこの値を平均する。
分散の尺度について、L錐体上のテキスト刺激、M錐体上のテキスト刺激、L錐体上の背景刺激、およびM錐体上の背景刺激を計算することができる。網膜の各小領域について、全体的に平均刺激を計算する。次いで、各錐体に対する差を計算し、それを平方する。この結果を平均刺激で除算し、シミュレートされた網膜全体にわたってこの値を平均する。
一般に、別の態様において、本発明は、任意選択で、ディスプレイを備えるモバイルデバイス上でテキストを含む電子ファイルを受信するステップと、カラー表示モードおよびコントラスト表示モードからなる群からテキストを表示するための表示モードを選択するステップと、選択された表示モードを使用してフラットパネルディスプレイ上にテキストの1つのページを表示するステップとを含む方法であって、カラー表示モードでは、テキストはテキスト色で表示され、背景は背景色で表示され、テキストおよび背景色は、LMS近視低減スケール(LMS Myopia Reduction Scale)に基づき白色背景上の黒色テキストに比べて少なくとも30%の近視低減を有し、コントラスト表示モードでは、テキストのそのページの第1の領域が第1のコントラストレベルでテキストと背景との間に表示され、テキストのそのページの第2の領域が第1のレベルよりも低い第2のコントラストレベルで表示される、方法を特徴とする。
この方法の実装形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。たとえば、テキストおよび背景色は、LMS近視低減スケールに基づき白色背景上の黒色テキストと比較して少なくとも35%、40%、45%、50%、55%、60%、または65%の近視低減(たとえば、68%またはそれ以上、70%またはそれ以上、75%またはそれ以上、80%またはそれ以上、85%またはそれ以上、90%またはそれ以上、約95%など)を有することができる。
この方法は、ユーザに対して、テキストおよび背景色に対する色の組合せの選択を提示するステップと、近視安全コントラスト表示方式に対する組合せのうちの1つをユーザが選択することを可能にするステップとを含むことができる。
第2のコントラストレベルは、背景および/またはテキストの輝度レベルを変更することによってもたらされ得る。代替的に、またはそれに加えて、第2のコントラストレベルは、表示されているページ内のテキストのエッジをぼかすことによってもたらされ得る。
テキストのページを表示するステップは、テキストのページ上で第1の領域をスキャンするステップを含むことができる。第1の領域は、見られている単語に基づき決定され得る。
モバイルデバイスは、観察者と向かい合うカメラを備えることができ、モバイルデバイスは、カメラを使用して観察者の目の移動を追跡してどの単語が見られているかを決定することができる。
第1の領域は、テキストの単語について毎分100から500語に対応する速度でスキャンされ得る。
表示モードは、モバイルデバイス上でモバイルアプリを使用して電子ファイルにアクセスすることによって選択され得る。
電子ファイルは、電子書籍ファイルであってよい。モバイルデバイスは、スマートフォン、タブレットコンピュータ、または専用電子書籍リーダであってよい。より一般的に、デバイスは、パーソナルコンピュータ(たとえば、デスクトップもしくはラップトップ)またはモニタを備える他のデバイスであってよい。
一般に、別の態様において、本発明は、ディスプレイと、ディスプレイと通信する電子処理モジュールであって、テキストを含む電子ファイルを受信し、テキストを表示するための表示モードの選択を受信し、表示モードはカラー表示モードおよびコントラスト表示モードからなる群から選択され、ディスプレイ上に、選択された表示モードを使用してテキストの1つのページを表示するようにプログラムされる電子処理モジュールとを備える、モバイルデバイスであって、カラー表示モードでは、テキストはテキスト色で表示され、背景は背景色で表示され、テキストおよび背景色は、LMS近視低減スケールに基づき白色背景上の黒色テキストに比べて少なくとも30%、35%、40%、45%、50%、55%、または60%の近視低減を有し、コントラスト表示モードでは、テキストのそのページの第1の領域が第1のコントラストレベルでテキストと背景との間に表示され、テキストのそのページの第2の領域が第1のレベルよりも低い第2のコントラストレベルで表示される、モバイルデバイスを特徴とする。
モバイルデバイスの実施形態は、他の態様のうちの1つまたは複数の特徴を含み得る。
一般に、さらなる態様において、本発明は、モバイルデバイスにステップを実行させるプログラムを記憶する非一時的コンピュータ可読媒体であって、これらのステップはモバイルデバイス上でテキストを含む電子ファイルを受信するステップと、カラー表示モードおよび近視安全コントラスト表示モードからなる群からテキストを表示するための表示モードを選択するステップと、選択された表示モードを使用してモバイルデバイスのフラットパネルディスプレイ上にテキストの1つのページを表示するステップとを含み、カラー表示モードでは、テキストはテキスト色で表示され、背景は背景色で表示され、テキストおよび背景色は、LMS近視低減スケールに基づき白色背景上の黒色テキストに比べて少なくとも60%の近視低減を有し、コントラスト表示モードでは、テキストのそのページの第1の領域が第1のコントラストレベルでテキストと背景との間に表示され、テキストのそのページの第2の領域が第1のレベルよりも低い第2のコントラストレベルで表示される、非一時的コンピュータ可読媒体を特徴とする。
一般に、なおもさらなる態様において、本発明は、白色背景上の黒色テキストと比較して近視発生効果が低減されているテキストおよび背景に対する色の組合せを使用して電子書籍を表示するための方法であって、ユーザに対して、近視発生効果が低減されていると識別されたテキストおよび背景に対する色の1つまたは複数の組合せを提示するステップであって、提示されている組合せのうちのどれもが黒色もしくは白色テキストまたは黒色もしくは白色背景のいずれも含まず、ユーザの網膜によって見られたときに、提示されている色の組合せのどれかでレンダリングされたテキストおよび背景からなる画像が白色背景上の黒色テキストとして見られる画像と比較してユーザの網膜上に低減された中心周辺コントラストをもたらす、ステップと、ユーザからの色の組合せのうちの1つの選択を受信するステップと、ユーザによって選択されたテキストおよび背景に対する色の組合せを使用して電子書籍ファイルを表示するステップとを含む方法を特徴とする。
この方法の実装形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。たとえば、色の組合せによる低減された中心周辺コントラストは、モデル化された視覚系の受容野の中心周辺コントラストを計算し、計算された中心周辺コントラストに基づきスコアを色の組合せに割り当てる近視スケール(myopia scale)を使用して計算された通りに少なくとも35%(たとえば、40%またはそれ以上、50%またはそれ以上、60%またはそれ以上、80%またはそれ以上、最大90%など)低減された近視発生効果を生み出す。中心周辺コントラストは、それに対する視覚系の受容野の中心の平均刺激と周辺の刺激との間の差に基づき計算され得る。視覚系の受容野の中心は、錐体とその最も近い近傍への周辺に対応し得る。平均刺激は、錐体および視覚系の受容野のその最も近い近傍のLMS刺激値に基づき決定され得る。
この方法は、ユーザから所望の近視発生レベルに関する情報を受信するステップと、受信された情報に従って色の1つまたは複数の組合せを提示するステップであって、色の提示される組合せは所望のレベルに対応する近視発生効果を有する、ステップとをさらに含み得る。所望の近視発生レベルに関する情報は、モデル化された視覚系の受容野の中心と周辺との間の示差的刺激に基づき網膜に対する影響を計算する近視スケールを使用して計算された通りの近視潜在的可能性の所望のパーセンテージの低減であり得る。色の提示された組合せは、近視スケールを使用して計算された通りの近視潜在的可能性の所望のパーセンテージの低減の10%以内(たとえば、5%、3%、2%、1%の範囲内)の近視発生レベルを有することができる。近視スケールは、LMS近視スケールであってよい。
電子書籍は、Broadband eBooks (BBeB)、Comic Book Archive、Compiled HTML、DAISY、DjVu、DOC、DOCX、EPUB、eReader、FictionBook、Founder Electronics、HTML、iBook、IEC62448、INF、KF8、KPF、Microsoft LIT、MOBI、Mobipocket、Multimedia eBooks、Newton eBook、Open Electronic Package、PDF、プレーンテキスト、Plucker、PostScript、RTF、SSReader、Text Encoding Initiative、TomeRaider、およびOpen XML Paper Specificationのうちのいずれのフォーマットのファイルであってもよい。
電子書籍は、スマートフォン、タブレットコンピュータ、または専用電子書籍リーダ(たとえば、Kindle電子書籍リーダ、Nook電子書籍リーダ)などの、モバイルデバイス上に表示できる。
一般に、さらなる態様において、本発明は、電子書籍を表示するためのデバイスであって、ディスプレイと、ユーザから入力を受信するためのインターフェースと、電子処理モジュールであって、デバイスに、(i)ユーザに対して、近視発生効果が低減されていると識別されたテキストおよび背景に対する色の1つまたは複数の組合せを提示し、提示されている組合せのうちのどれもが黒色もしくは白色テキストまたは黒色もしくは白色背景のいずれも含まず、ユーザの網膜によって見られたときに、提示されている色の組合せのどれかでレンダリングされたテキストおよび背景からなる画像が白色背景上の黒色テキストとして見られる画像と比較してユーザの網膜上に低減された中心周辺コントラストをもたらし、(ii)インターフェースを介してユーザから色の組合せのうちの1つの選択を受信し、(iii)メモリから電子書籍を取り出し、(iv)ディスプレイを使用することで、ユーザによって選択されたテキストおよび背景に対する色の組合せを使用して電子書籍を表示することを行わせるようにプログラムされている電子処理モジュールとを備えるデバイスを特徴とする。
このデバイスの実施形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。たとえば、色の組合せによる低減された中心周辺コントラストは、モデル化された視覚系の受容野の中心周辺コントラストを計算し、計算された中心周辺コントラストに基づきスコアを色の組合せに割り当てる近視スケール(myopia scale)を使用して計算された通りに少なくとも35%(たとえば、40%またはそれ以上、50%またはそれ以上、60%またはそれ以上、70%またはそれ以上、80%またはそれ以上、最大90%など)低減された近視発生効果を生み出し得る。中心周辺コントラストは、視覚系の受容野の平均刺激と周辺の刺激との間の差に基づき計算され得る。視覚系の受容野は、錐体およびその最も近い近傍に対応し得る。
電子処理モジュールは、デバイスに、所望の近視発生レベルに関する情報をユーザから受信し、受信された情報に従って色の1つまたは複数の組合せを提示することを行わせるようにさらにプログラムされてよく、色の提示される組合せは所望のレベルに対応する近視発生効果を有する。所望の近視発生レベルに関する情報は、モデル化された視覚系の受容野の中心と周辺との間の示差的刺激に基づき網膜に対する影響を計算する近視スケールを使用して計算された通りの近視潜在的可能性の所望のパーセンテージの低減であり得る。
インターフェースは、タッチパネル、マウス、またはキーボードを含み得る。
ディスプレイは、フラットパネルディスプレイであってよい。
デバイスは、スマートフォン、タブレットコンピュータ、または専用電子書籍リーダであってよい。
一般に、別の態様において、本発明は、白色背景上の黒色テキストと比較して近視発生効果が低減されているテキストおよび背景に対する色の組合せを使用して電子書籍を表示するための方法であって、黒色または白色以外のテキスト色を使用してテキストを表示するステップと、黒色または白色以外の背景色を使用してテキストへの背景を表示するステップとを含み、表示されている背景色上に表示されているテキスト色を使用して表示される画像は、ユーザの網膜によって見られたときに、白黒で見たときの画像に比較して低減された中心周辺コントラストをユーザの網膜上にもたらす、方法を特徴とする。
この方法の実装形態は、次の特徴および/または他の態様の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。テキスト色および背景色からLMS近視スケール上でテキスト可読性のスコアと近視スコアとの比が得られるものとしてよく、これは0.60より大きい(たとえば、0.65またはそれ以上、0.7またはそれ以上、0.75またはそれ以上である)。
近視潜在的可能性は、LMS近視スケールを使用して計算された通り58%より大きく低減されるものとしてよく、テキスト可読性のスコアは、白色背景上で黒色テキストとして見られたときの画像と比較して65%以下(たとえば、60%またはそれ未満、50%またはそれ未満、40%またはそれ未満)しか低減されない。他の利点もあるがとりわけ、開示されている実装形態は、電子ディスプレイの近視発生効果を低減することができる。
S、M、およびLタイプのヒト錐体細胞の正規化された応答性スペクトルを示すプロットである。 網膜上の錐体モザイクの一例を示す図である。 等エネルギー発光点CIE-E、CIE-D65、およびCIE-Cを示すCIE 1931色度図である。 TV受像機の近視発生効果を低減するためのセットトップボックスを備えるシステムの一実施形態を示す図である。 TV受像機の近視発生効果を低減するためのセットトップボックスを備えるシステムの別の実施形態を示す図である。 近視発生効果が低減されたコンテンツを配信するためのサーバを含むローカルエリアネットワークの一実施形態を示す図である。 近視眼および正常眼の側断面を示す図である。 近視眼および正常眼の側断面を示す図である。 白黒の市松模様の配列からなる刺激を示す図である。 シミュレートされた網膜内のL錐体、M錐体、およびS錐体の分布を示す図である。 図5Aに示されている刺激による図5Bに示されているシミュレートされた網膜内の錐体の刺激のレベルを示す図である。 赤色ピクセルの配列からなる刺激を示す図である。 シミュレートされた網膜内のL錐体、M錐体、およびS錐体の分布を示す図である。 図6Aに示されている刺激による図6Bに示されているシミュレートされた網膜内の錐体の刺激のレベルを示す図である。 ディスプレイの近視発生効果を低減するために修正済みビデオ信号を発生するためのアルゴリズムのフローチャートを示す図である。 水彩画効果が画像の近視発生効果を低減するために使用されている刺激を示す図である。 コーンスウィート効果が画像の近視発生効果を低減するために使用されている刺激を示す図である。 シミュレートされた網膜内で錐体刺激レベルを決定するためのアルゴリズムを示すフローチャートである。 刺激の近視発生効果を定量化するためのアルゴリズムを示すフローチャートである。 シミュレートされた網膜内の錐体の可能な配置構成を示す図である。 シミュレートされた網膜内の錐体の可能な配置構成を示す図である。 最高網膜解像度における視距離と錐体分離距離との間の関係を示す概略図である。 1080Pの60インチディスプレイに対する錐体ピクセルマッピングを示す概略図である。 異なるテキストおよび背景色に応じて変化する計算された近視発生スケール値の三次元プロットである。 異なるテキストおよび背景色の組合せに対する計算された近視発生スケール値と可読性の値を列挙した表である。 異なるテキストおよび背景色の組合せに対する計算された近視発生スケール値と可読性の値を列挙した別の表である。 2つのテキストおよび背景色の組合せに対する計算された近視発生スケール値と可読性の値を列挙したさらなる表である。 図15Aの表の第1の行で指定されている色の組合せに対する背景の2つの細長領域の間のテキストの細長領域からの計算された錐体刺激を示すプロットである。 図15Aの表の第2の行で指定されている色の組合せに対する背景の2つの細長領域の間のテキストの細長領域からの計算された錐体刺激を示すプロットである。 2つの追加のテキストおよび背景色の組合せに対する計算された近視発生スケール値と可読性の値を列挙した別の表である。 図16Aの表の第1の行で指定されている色の組合せに対する背景の2つの細長領域の間のテキストの細長領域からの計算された錐体刺激を示すプロットである。 図16Aの表の第2の行で指定されている色の組合せに対する背景の2つの細長領域の間のテキストの細長領域からの計算された錐体刺激を示すプロットである。 白色背景上の黒色テキストと比較して近視発生効果が低減されているテキストおよび背景に対する色の組合せで電子書籍を表示するためのアルゴリズムを示すフローチャートである。 電子処理モジュールの概略図である。
様々な図面中の同様の参照番号および名称は同様の要素を示す。
図2を参照すると、テレビ(TV)受像機130の近視発生効果を低減するためのセットトップボックス100がケーブルボックス120とTV受像機130との間に接続されている。ケーブル125は、ケーブルボックス120の出力ポートをセットトップボックス100の入力ポートに接続し、別のケーブル135は、セットトップボックス100の出力ポートをTV受像機130の入力ポートに接続する。ケーブル125および135は、アナログビデオケーブル(たとえば、コンポジットビデオケーブル、Sビデオケーブル、コンポーネントビデオケーブル、SCARTケーブル、VGAケーブル)およびデジタルビデオケーブル(たとえば、シリアルデジタルインターフェース(SDI)ケーブル、デジタルビジュアルインターフェース(DVI)ケーブル、HDMI（登録商標）ケーブル、DisplayPortケーブル)を含む、ビデオ信号を搬送することができるケーブルである。
セットトップボックス100は、電子処理モジュール110と内部電源140とを備える。電子処理モジュール110は、セットトップボックス100の入力ポートから入力ビデオ信号を受信し、修正済みビデオ信号を出力ポートに出力するようにプログラムされた1つまたは複数の電子プロセッサを備える。一般に、適切にプログラムされた特定用途向け集積回路(ASIC)または汎用集積回路(たとえば、フィールドプログラマブルゲートアレイすなわちFPGA)などの様々な電子プロセッサが使用され得る。電子処理モジュール110は、他の集積回路コンポーネント(たとえば、1つまたは複数のメモリブロック)および/または電子コンポーネントを備え得る。
内部電源140は電源ポートに接続され、これに電源ケーブル105が接続される。電源ケーブル105は、セットトップボックス100を、標準的なプラグソケットなどの、外部電源に接続する。電源140は、外部電源から電力を受け取り、その電力を電子処理モジュール110に電力を供給するのに適した電力に変換する(たとえば、適切な電流および電圧レベルでのAC-DC変換)ように構成される。内部配線は、電源140を電子処理モジュール110に接続する。
TV受像機130は、たとえば、発光ダイオードディスプレイ(LED)、液晶ディスプレイ(LCD)、LEDバックライトLCD、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイ、カラープロジェクターディスプレイ、量子ドットディスプレイ、陰極線管(CRT)、またはデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)などのMEMSベースのディスプレイを含む適切なカラーディスプレイを含み得る。TV受像機130は、直視型ディスプレイまたはプロジェクションディスプレイ(たとえば、フロントまたはリアプロジェクションディスプレイ)であってよい。
動作時に、ケーブルボックス120は、ケーブル122を介してソースから、ビデオ信号を含む入力信号を受信する。一般に、ケーブル122は、Ethernetケーブル、同軸ケーブル、DSL回線などの、ビデオ信号を搬送することができる様々なケーブルのうちのどれかのケーブルであってよい。入力信号源は、衛星放送受信アンテナ、ケーブルTVおよび/もしくはブロードバンドインターネットプロバイダ、またはVHFもしくはUHFアンテナであってよい。さらに、入力信号は、オーディオ信号、インターネットウェブページ、インタラクティブビデオゲームなどの、ビデオ信号に加えてコンテンツを含み得る。
ケーブルボックス120は、ケーブル125を介して入力RGBビデオ信号をセットトップボックス100に導く。入力ビデオ信号は、画像フレームのシーケンスを含む。各フレームは、場合によってはピクセル配列として配置構成される、ピクセルの一連の行および列からなり、入力ビデオ信号は、各フレーム内の各ピクセルの色に関する情報を含む。一般に、入力RGBビデオ信号は、各フレーム内の各ピクセルについて、赤色の値ri、および緑色の値gi、および青色の値biを含む。典型的には、各色に対する値が高ければ高いほど、ピクセルの色への一次的な寄与の強度は高くなる。各色に対する値の範囲は、信号のビットの数、すなわち色深度に依存する。たとえば、24ビットカラーについては、各コンポーネントカラーは、0から255の範囲内の値を有し、2563の可能な色の組合せをもたらす。他の色深度は8ビットカラー、12ビットカラー、30ビットカラー、36ビットカラー、および48ビットカラーである。
より一般的には、RGBへのビデオ信号におけるカラーコーディングに対する代替的形態(たとえば、Y'CbCr、Y'UV)が使用されてよく、RGB信号を他のカラー信号フォーマットに変換し、戻すためのアルゴリズムが知られている。
電子処理モジュール110は、入力ビデオ信号を使用して生成された画像を見ることと比較して、TV130を使用して表示される対応する画像が(i)観察者の目の中のL錐体とM錐体との間の示差的刺激の低減されたレベル、および/または(ii)隣接する錐体の間の示差的刺激の低減されたレベルのいずれかを生成するように入力ビデオ信号に基づき出力RGBビデオ信号を生成する。電子処理モジュールは、各フレーム内の各ピクセルについて、入力ビデオ信号の中の対応するフレーム内の対応するピクセルに対する少なくともそれぞれの値ri、gi、およびbiに基づき、赤色に対する値rm、緑色に対する値gm、および青色に対するbmを有するステップを含むビデオ信号を出力するステップによってこれを達成する。表示される画像において近視発生を低減するために、いくつかのピクセルについて、rm≠ri、gm≠gi、および/またはbm≠biである。一般に、ビデオ信号修正は、たとえば、TV130上の設定、見られているコンテンツ、見ている時間、観察者のレチナール組成、観察者の年齢、観察者の人種または民族、観察者の色覚状態、などを含む要因に応じて変化し得る。ビデオ信号修正に対する例示的なアルゴリズムが以下で説明される。
セットトップボックス100は内部電源140を備えているが、他の構成も可能である。たとえば、いくつかの実施形態において、外部電源が使用される。代替的に、またはそれに加えて、セットトップボックス100は、電池から、またはケーブルボックス120から2つのコンポーネントを接続するケーブル125もしくは別のケーブルを介して電力を引くことができる。セットトップボックス100は、処理する前の入力信号、または処理してからTV受像機130に送信するまでの間の修正済み信号をバッファリングするためのメモリバッファなどの追加のコンポーネントを備えることができる。メモリバッファは、動作時に待ち時間を短縮し得る。
さらに、図2に示されているコンポーネントは、物理的ケーブルを介して互いに接続されるが、一般に、接続のうちの1つまたは複数は、ワイヤレス接続(たとえば、Wi-Fi接続またはBluetooth（登録商標）)であってよい。
図3を参照すると、いくつかの実施形態において、近視発生効果を低減するための電子処理モジュールは、すでに説明されているような別個のセットトップボックスとしてではなく、TV受像機それ自体の中に収納される。ここで、TV受像機200は、表示パネル230およびディスプレイドライバ220に加えて電子処理モジュール210を備える。ケーブル205は、ケーブルボックス120をTV受像機200に接続する。
電子処理モジュール210は、ケーブルボックス120から入力ビデオ信号を受信し、低減された近視発生に対する修正済みビデオ信号を出力するという点において、上記に説明されている電子処理モジュール110と同様の仕方で動作する。電子処理モジュール210は、修正済みビデオ信号をディスプレイドライバ220に導き、次いで、駆動信号を表示パネル230に送り、修正済み画像を表示する。
さらに、図2および図3で説明されている前述の例では、ケーブルボックスからデジタルビデオ信号を受信するが、ビデオ信号は、他のソースからのものであってよい。たとえば、ビデオ信号は、ケーブルボックスの代わりに(またはそれに加えて)ビデオゲーム機またはテレビセットトップボックスから供給されてもよい。たとえば、市販のセットトップボックス(Roku、Apple TV、Amazon Fireなど)またはTiVOもしくは同様のものなどのデジタルビデオ記録(DVR)デバイス、X-boxコンソール(ワシントン州レドモンド所在のMicrosoft Corp.からの)、PlayStationコンソール(ニューヨーク州ニューヨーク市所在のSony Corp.からの)、もしくはWiiコンソール(ワシントン州レドモンド所在のNintendoからの)などのビデオゲーム機からのビデオ信号は修正され得る。
他の実装形態も可能である。たとえば、図4を参照すると、いくつかの実施形態において、修正済みビデオ信号が、WAN310(たとえば、インターネット)を介してネットワーク接続サーバ320によって1つまたは複数のエンドユーザ340〜344に提供され、エンドユーザ側では追加のハードウェアは必要とされない。元の(未修正)ビデオ信号は、ネットワーク接続サーバ330によってネットワーク接続プロバイダ330から、またはブロードキャスト信号(たとえば、VHF、UHF、もしくは衛星信号)を介してブロードキャスタ350から受信され得る。
前述の例は、TV受像機内で色を修正するステップに関係しているが、本明細書で開示されている概念は、一般的に、カラーディスプレイを備える他のデバイスに適用されてよい。たとえば、これらの概念は、コンピュータモニタ、デジタル標識ディスプレイ、モバイルデバイス(たとえば、スマートフォン、タブレットコンピュータ、電子書籍リーダ)、および/またはウェアラブルディスプレイ(たとえば、仮想現実および拡張現実ヘッドセット、Googleグラス、およびスマートウォッチなどのヘッドマウントディスプレイ)で実装されてよい。
さらに、前述の例では、表示信号を修正するために専用電子処理モジュールを利用しているが、他の実装形態も可能である。たとえば、いくつかの実施形態において、ビデオ信号修正は、ソフトウェアソリューションのみを介して適用され得る。言い換えれば、ビデオ信号は、既存のハードウェア上にインストールされているソフトウェアソリューションを使用して修正され得る(たとえば、ディスプレイのビデオカードまたはコンピュータもしくはモバイルデバイスのプロセッサを使用して)。
いくつかの実施形態において、ビデオ信号は、たとえばインターネットからダウンロードされたアプリを使用して修正される。たとえば、モバイルデバイス(たとえば、GoogleのAndroidオペレーティングシステムまたはAppleのiOSオペレーティングシステムを実行している)上で、ダウンロードされたアプリを使用して信号修正が実装され得る。
より一般的に、システムのバージョンは、ソフトウェア、ミドルウェア、ファームウェア、デジタル電子回路、またはコンピュータのハードウェア、またはこれらの組合せで実装され得る。システムは、プログラム可能なプロセッサによる実行のため機械可読記憶装置デバイス内に有形に具現化されたコンピュータプログラム製品を含むことができ、方法ステップは、入力データを操作し出力を生成することによって機能を実行する命令のプログラムを実行するプログラム可能なプロセッサによって実行され得る。システムは、データ記憶システム、少なくとも1つの入力デバイス、および少なくとも1つの出力デバイスからデータおよび命令を受信し、データ記憶システム、少なくとも1つの入力デバイス、および少なくとも1つの出力デバイスにデータおよび命令を伝送するように結合されている少なくとも1つのプログラム可能なプロセッサを備えるプログラム可能なシステム上で実行可能である1つまたは複数のコンピュータプログラムで実装され得る。各コンピュータプログラムは、高水準手続き型もしくはオブジェクト指向プログラミング言語で、または望ましい場合にはアセンブリもしくは機械語で実装されてよく、いずれの場合も、言語は、コンパイラ型またはインタープリタ型言語であり得る。好適なプロセッサは、たとえば、汎用および専用マイクロプロセッサの両方を含む。一般に、プロセッサは、読出し専用メモリおよび/またはランダムアクセスメモリから命令およびデータを受け取る。一般に、コンピュータは、データファイルを記憶するための1つまたは複数の大容量記憶装置デバイスを備え、そのようなデバイスは、内蔵ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、および光ディスクを含む。コンピュータプログラムの命令およびデータを有形に具現化するのに好適な記憶装置デバイスは、たとえば、EPROM、EEPROM、およびフラッシュメモリデバイスなどの半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、ならびにCD-ROMディスクを含む、あらゆる形態の不揮発性メモリを含む。上記のものは、ASIC(特定用途向け集積回路)によって補助されるか、またはASICに組み込まれ得る。
近視発生効果
ビデオ信号を修正するためのアルゴリズムについて説明する前に、電子ディスプレイの近視発生効果の原因を考察することは有益である。近視--または近眼--は、目に入った光が、正常眼について図4Cに示されているように網膜それ自体ではなく、近視眼について図4Bに示されているように網膜の前に画像焦点を形成する目の屈折効果である。理論によって拘束されることを望まずに、テレビ、読書、屋内照明、ビデオゲーム、およびコンピュータモニタはすべて、特に子供の場合に、近視の進行の原因となると信じられているが、それは、それらのディスプレイが、L錐体およびM錐体の不均一な励起(たとえば、M錐体よりもL錐体を大きく刺激する)および/または網膜内の隣接する錐体の不均一な励起を引き起こす刺激を生成するからである。小児期(約8歳)、青年期(18歳前)、および若成人期(25歳または30歳まで)において、示差的刺激のこうした要因は結果として、目の異常な伸長を引き起こし、その結果、画像の焦点が網膜上に結ばれるのを妨げる。
高度の網膜錐体コントラストおよび高い中心周辺拮抗を視覚系内に結果として引き起こし得る2つの要因が画像内にあり、1つは空間であり、もう1つは色である。空間要因は、画像が高い空間周波数、高いコントラスト特徴を含む程度を指す。白色のページ上の黒色テキストなどの、ファインコントラストまたはディテールは、網膜錐体モザイク上に高コントラスト刺激パターンを形成する。色要因は、高度に飽和した色の均一なブロックがどのように錐体タイプを非対称的に刺激し、したがって高コントラストパターンを網膜上に形成するかを指す。たとえば、赤色はM錐体よりもL錐体を刺激するが、緑色の光はL錐体よりもM錐体を刺激する。青色などのより短い波長の光は、LまたはM錐体のいずれよりもS錐体を刺激する。色の程度は、その色のピクセルの数さらには彩度レベルのいずれか、またはその両方を指すものとしてよい。ここで、たとえば、赤色ピクセルは、rがgおよび/またはbより閾値量またはパーセンテージ量だけ大きいピクセルとして識別され得る。代替的に、またはそれに加えて、赤色ピクセルは、1931または1976 CIE色空間内で赤色の色相を有するピクセルとして識別され得る。同様に、緑色ピクセルは、gがrおよび/もしくはbより閾値もしくはパーセンテージ量だけ大きいピクセルとして識別され得るか、または緑色ピクセルは、1931もしくは1976 CIE色空間内で緑色の色相を有するピクセルとして識別され得る。同様に、青色ピクセルは、bがrおよび/もしくはgより閾値量もしくはパーセンテージ量だけ大きいピクセルとして識別され得るか、または青色ピクセルは、1931もしくは1976 CIE色空間内で青色の色相を有するピクセルとして識別され得る。
図5A〜図5Cおよび図6A〜図6Cを参照すると、空間および色効果は、次のように説明され得る。各図は、網膜上の錐体の空間的モザイクに対応する、六角形モザイクを示している。錐体の配置構成は、図5Bおよび図6Bに示されており、L錐体の色は赤色、M錐体の色は緑色、およびS錐体の色は青色である。図5Aおよび図6Aは、網膜における刺激の2つの異なるタイプを示し、図5Cおよび図6Cは、それぞれの刺激による錐体応答を示している。
図5Aの刺激は、網膜上の白黒の高周波数高コントラストの市松模様に対応する。本明細書で使用されているように、黒色は、最も暗い状態のピクセルを指し、白色は、最も明るい状態のピクセルを指す。RGB表色系における8ビットカラーについては、たとえば、黒色は、典型的には値(0,0,0)によって表され、白色は(255,255,255)によって表される。市松模様の空間周波数は、錐体の空間周波数の半分であり、したがって、行毎では、すべての交互する錐体は、高い応答率を有し(白色光による刺激のせいで)、隣接する錐体には応答が見えない(入射光がまったくないからである)。この応答は図6Cに示されており、その結果、少なくともL錐体のいくつかとM錐体のいくつかとの間を含む、錐体モザイク内の示差的刺激の程度が高くなる。応答は、0から1のスケールで示されており、0は刺激なしであり、1は最大刺激である。このスケール上のグレースケール範囲を示す凡例が用意されている。
図6Aの刺激は、網膜上の均一な強度の均質な赤色光に対応する。図6Cに示されているように、MおよびS錐体による低い応答(モザイク内の黒色正方形で示されている)と、L錐体による何らかの応答(灰色の正方形で示されている)とがある。したがって、赤色の刺激の結果、網膜内に錐体の示差的刺激、特にM錐体と比較したL錐体の示差的刺激が生じる。
ディスプレイの近視発生効果に対処する以前のアプローチは、M錐体と比較したL錐体の過剰刺激に主眼を置いていた(たとえば、WO2012/145672A1を参照)。言い換えれば、従来のアプローチでは、画像内の赤色ピクセルの彩度を低減することに主眼を置いていた。L錐体およびM錐体上の焦点も、これらの錐体が一緒に人間の目の中の錐体の約95%を占めるので理解可能である。特に赤色の波長の焦点も、次の2つの理由、すなわち、(1)赤色の波長は、緑色光(約1:1:5)または青色光(約1:1)と比較して高い差(約4.5:1)でLおよびM錐体を刺激する、および(2)画面からの、たとえばビデオゲームおよびアニメーションからの人工光は、それが控えめに見つかる戸外世界における赤色の発生源と比較して豊富な赤色光を含む、という理由により理解可能である。しかしながら、本開示では、高空間周波数高コントラスト画像も同様に結果として同様の近視発生応答を引き起こすことがあり、より包括的な解決手段でそのような画像の効果を考慮すべきであるとさらに認識している。たとえば、補正を適用するときに画像中の赤色の量を考慮する場合、赤色の画像の近視発生効果(たとえば、L>Mを有する)は、たとえば、画像の周りに緑色のリングを導入することによって、ならびに/または、赤色レベルを下げおよび/もしくは緑色を増やすことによって赤色の画像の彩度を低減することによって低減される。しかしながら、そのようなアプローチは、隣接する錐体のコントラストに基づき画像に改善を適用することをしない。同様に、白黒の市松模様は、以前のアプローチの下で改善可能でないが、それは、各黒色ピクセルおよび各白色ピクセルは等エネルギー発光体を近似し、したがって改善されたL/M比の影響を受けないからである。しかしながら、そのような白黒の市松模様は、高い隣接錐体コントラストを生じるので本開示における改善の影響を受け、そのような画像を改善するための方法が本明細書において開示され、説明されている。したがって、単独で使用され得るか、または赤色の彩度を低減するアルゴリズムと組み合わせて使用され得る、高空間周波数効果を考慮するアルゴリズムが開示されている。
近視低減のためのアルゴリズム
次に表示画像の近視発生効果を低減するためのアルゴリズムを考察するが、一般に、各フレーム内の各ピクセルの色は、パラメータ、すなわち、(i)フレームそれ自体の中のピクセルの色、(ii)ピクセルからフレームのエッジへの近接度などの、フレーム内のピクセルの配置、(iii)隣接するピクセルなどの、フレーム内の別のピクセルの色、(iv)先行するフレームなどの、別のフレーム内のその同じピクセルの色、および/または(v)異なるフレーム内の異なるピクセルの色、のうちの1つまたは複数に基づき修正され得る。
実装形態は、画像中の赤色ピクセルの彩度を低減するか、隣接するピクセルの間のコントラストを低減するか、または両方を行い得る。
図7を参照すると、一連のn個の初期フレーム
に対する画像情報を含む初期ビデオ信号410が提示される。各フレームは、k個のピクセル、p1、p2、…、pkからなる。各ピクセルは、それぞれ、赤色、緑色、および青色に対する値に対応する、3つのカラーコンポーネント値ri、gi、およびbiからなる。
ステップ420において、L錐体、M錐体、および/またはS錐体の刺激の相対的レベルが、値ri、gi、およびbiに基づき各フレーム内の各ピクセルについて決定される。たとえば、このステップは、あるピクセルについてriの値をgiおよび/またはbiの値と比較するステップを単に伴い得る。代替的に、またはそれに加えて、XYZ三刺激値、LMS値、または錐体刺激を測定するための他の方法が、RGB値から計算され得る。
次に、ステップ430において、各ピクセルによるL、M、および/またはS錐体刺激の相対的レベルに基づき色修正について1つまたは複数のピクセルが識別される。たとえば、いくつかの実施形態において、赤色ピクセルは、RGB値を比較することによって、または各ピクセルの色相に基づき識別される。他の実施形態では、ピクセルは、他の隣接するピクセルとの色の対比のレベルが高いという理由で選択される。さらに他の実施形態では、ピクセルは、隣接する錐体の間の錐体刺激レベルの差が大きいという理由で選択される。
いくつかの実施形態において、ピクセルは、フレーム内の他のピクセルの色に基づき識別される。たとえば、隣接する赤色ピクセル(たとえば、画像中の赤色の対象に対応する)のグループは、修正のため識別され、孤立した赤色ピクセルは未修正のまま残される。代替的に、またはそれに加えて、ピクセルは、他のフレーム内の同じピクセルの色に基づき色修正のため識別され得る。たとえば、いくつかの実施形態において、複数のフレーム(たとえば、1秒もしくは数秒間、またはそれ以上)の間持続する赤色ピクセルは、色修正のために識別されてよいが、1フレームだけまたは数フレームだけ(たとえば、<1秒、<0.1秒、または<0.01秒)存在する赤色ピクセルは、未修正のまま残されてよい。
ステップ440において、修正済み画像データは、M錐体に対するL錐体の刺激の相対的レベル、または隣接する錐体のコントラストのレベル、および場合によっては、他の要因(たとえば、ユーザ選好および/または美観要因)に基づき生成される。様々な修正機能が使用されてよい。一般に、修正は、ピクセルの色の赤色の彩度のレベルを低減し、および/または隣接するピクセルもしくはピクセルの隣接するグループの間のコントラストレベルを低減する。
いくつかの実施形態において、色修正のために識別されたピクセルについて、修正済み画像データは、ri、gi、および/またはbiをスケーリングすることによって、たとえば、対応するスケール係数α、β、γによって生成される。
言い換えると、
rm=αri、
gm=βgi、および/または
bm=γbi
である。
一般に、各ピクセルに対するスケール係数α、β、および/またはγは、たとえば、そのピクセルに対するri、gi、および/もしくはbi、同じフレーム内の別のピクセルのri、gi、および/もしくはbi、異なるフレーム内の同じピクセルのri、gi、および/またはbi、異なるフレーム内の異なるピクセルのri、gi、および/またはbi、ならびに/または他の要素などの、様々な要素に応じて変化し得る。
たとえば、いくつかの実施形態において、ピクセルにおいてri>giおよびri>biである場合、riはそのピクセルについてある量(すなわち、0<α<1)だけ減らされ得、および/またはgiはそのピクセルについてある分数量(すなわち、1<β)だけ増やされ得る。biは無変更のままであり得るか(すなわち、γ=1)、または増やされるか、もしくは減らされるものとしてよい。いくつかの実装形態において、αおよび/またはβは、riとgiとの差の関数となっている。たとえば、スケール係数は、riとgiとの差が大きければ大きいほど、修正済み信号中の赤色値が初期信号に関してより低減され、および/または修正済み信号中の緑色値がより増大されるように設定され得る。たとえば、このタイプのスケールに対する単純な数学的定式化の1つは、次の通りである。
α=kα(ri-gi)+cα、および
β=kβ(ri-gi)+cα
ここで、kαおよびkβは、比例定数であり、cαおよびcβは、定数オフセットである。kαは負であるので、riとgiとの差が大きければ大きいほどαに対する値が結果として小さくなる。逆に、kβは正であるので、βがriとgiとの差に比例して大きくなる。比例定数および定数オフセットは、経験的に決定され得る。
一般的に、0<α<1およびβ=γ=1である実装形態において、修正済み画像中の赤色ピクセルは初期画像にある場合と比べて暗く見える。α=γ=1および1<βである実装形態において、修正済み画像中の赤色ピクセルは初期画像にある場合と比べて白く、明るく見える。両方の場合において、赤色ピクセルにおける赤色の彩度は、赤色の量が緑色に対して減少するにつれ減少する。
さらに別の実施形態において、以下の一次変換を形成する行列乗算が使用され得る。
いくつかの実施形態において、rf、gf、およびbfに対する値が、その対応する初期値およびrとgとの差との一次結合から導出される。本発明を制限することを意図しない例を示すと、
rf=ri+α(ri-gi)
gf=gi+β(ri-gi)
bf=bi+γ(ri-gi)
である。一実施形態において、-1<α<0であり、βおよびγは両方とも0と1との間の値である。より具体的には、β=γ=-α/2である場合、変換の結果、最終ピクセルは初期ピクセルと等輝度になる。等輝度の条件は、(rf+gf+bf)=(ri+gi+bi)であるときに充足される。
上で説明されている各コンポーネントカラーの修正は、入力コンポーネントカラー値に比例しているが、非線形スケーリングも可能である(たとえば、入力コンポーネントカラー値内に複数のスケール係数および1つまたは複数の追加の高次項を伴う)。
最後に、修正済みビデオ信号440が出力され、これは一連のn個の修正済みフレーム
に対する画像情報を含み、各々初期フレームとして同じ数のピクセルkを含む。ピクセルの少なくとも部分集合について、RGB値は、入力信号から修正される。他のピクセルは、入力信号から無変更のままであるものとしてよい。たとえば、すべての赤色ピクセルの色が修正されるものとしてよく、赤色でないピクセルの色は無変更のまま残される。
前に指摘されているように、いくつかの実施形態において、ピクセルの色は、同じフレーム内の異なるピクセルの色に基づき修正される。たとえば、アルゴリズムは、隣接する赤色ピクセル(たとえば、画像中の対応する赤色の対象)を含めて、孤立している赤色ピクセルを無変更のまま残すか、または異なる(たとえば、より小さい)量だけri-giを低減しながら、特定の量だけそれらのピクセルに対するri-giを低減することができる。
ピクセルの色修正を同じフレーム内の異なるピクセルの色に基づかせることによって、観察者の脳内の視覚的処理によって知覚される色修正の効果は、たとえば、いわゆる水彩画効果またはいわゆるコーンスウィート効果などの錯覚を使用して低減され得る。水彩画効果では、赤色の対象は、対象のエッジが内部に比べて飽和しているときに実際にそうである以上に飽和しているように見えることがある。水彩画効果は、フレーム内で対象の色を修正するときに、特に色空間内で反対方向の色度を有するピクセルまたはかなり暗いピクセルによって縁取られているときに使用され得る。たとえば、http://www.scholarpedia.org/article/Watercolor_illusionを参照。
図8Aを参照すると、水彩画効果は、黒色背景に赤色の円について示されている。初期画像は、高度に飽和した、均一に赤い円を特徴とする。修正済み画像は、図示されているように、円の境界のところで高度に飽和した赤色ピクセル(R=255、G=0、B=0)を維持するが、円の内部に向かって赤色の彩度を下げる(R=177、G=57、B=55)。中心に向かって径方向勾配があり、勾配は円の外側1/2から1/3上に出現し、円色の環状の不連続が見えるのを回避する。
コーンスウィート効果は、中心線またはセクション内の勾配が画像の片側が実際には現実に暗い以上に暗く見える印象を生じさせる錯覚である。この効果は、他の赤色の対象の縁となる赤色の対象の明度を下げる、たとえば、画像が高度に飽和しているという観察者への印象を保持しながら近視発生コントラストの低減を可能にするために利用され得る。
図8Bは、コーンスウィート効果の一例を示している。ここで、図の一番左側は、右側よりも明るい赤色であるように見える。実際、両側は同じ明度を有する。錯覚は、左から右へ見られたときに2つの側の間の暗から明の勾配によって生み出される。コーンスウィート効果を使用することで、最小の変化が観察者によって知覚されるより低く飽和している赤色の対象に隣接するいくつかの赤色の対象の彩度を、2つの対象の間に明から暗の勾配を導入することによって低減することが可能であり得る。
水彩画効果およびコーンスウィート効果のような錯覚を使用する実装形態は、その効果に対する候補であり得る画像中の赤色の対象を識別するなど、追加の画像処理ステップを含み得る。これらの効果に対する対象の候補を確立するステップは、赤色の対象のサイズおよび形状、対象の赤い色の均一さ、および/または縁取り色の性質などの要素に基づき実行され得る。
いくつかの実施形態において、赤色ピクセルの色への修正は、フレーム内のピクセルの配置に基づき修正され得る。たとえば、フレームのエッジの近くに配置されているピクセルが修正され得る場合に、フレームの中央により近く配置されている同じ色のピクセルは無変更であるか、または修正される程度が低い。
他の実施形態において、赤色ピクセルの色への修正は、ピクセルが表す対象のタイプに基づき修正され得る。いくつかの対象は、その元の色で保存するのが重要であるとみなされ得る。一例は、色が非常に認識可能である会社ロゴまたはブランドの付いた製品でもあり得る。画像解析を用いることで、それらの対象は画像データベースとの比較によって識別され、アルゴリズムで差分処理を行うようにフラグをたてられるものとしてよい。
代替的に、またはそれに加えて、1つのフレーム内のピクセルの色は、別のフレーム内のそのピクセルの色に基づき修正され得る。たとえば、一連のフレーム上で永続するカラーの対象の色は、対象内の赤色の彩度が時間の経過とともに小さくなるように修正され得る。時間スケールおよび色変化速度は、効果が観察者に気付かれにくく、しかも色の彩度または全体的な網膜コントラストを効果的に低減するのに十分なものとしてよい。
別の例では、赤色ピクセルが修正される程度は、時間の経過とともに大きくなり得る。したがって、観察者が特定の見るセッションにおいてディスプレイを見ている時間が長ければ長いほど、赤色ピクセルの修正の程度は大きくなる。
一般に、アルゴリズムは、計算効率を改善する、たとえば、画像をディスプレイに配信するときの待ち時間の問題を回避するための1つまたは複数の技術を実装し得る。たとえば、いくつかの実施形態において、ピクセルおよび/またはフレームの部分集合のみが修正のため評価される。たとえば、計算効率を目的とした場合、すべてのフレームが評価されるわけではない(たとえば、フレーム1つおきのみ、またはそれよりも少ないフレームが評価される)。そのようなサンプリングは、リアルタイムで実行されるときにアルゴリズムの待ち時間を改善し得る。
いくつかの実施形態において、すべてのピクセルがすべてのフレーム内で評価されるわけではない。たとえば、フレームの中心に近い(たとえば、観察者が合焦する可能性が高い)ピクセルのみが評価される。代替的に、観察者が変化に気付く可能性が低い、フレームの中心から遠いピクセルのみが評価される。代替的に、またはそれに加えて、画像解析技術が、フレームのどの部分に焦点が合っている(したがって、観察者が合焦している可能性が高い)かを識別し、色修正を焦点が合っている部分のピクセルにのみ適用され得る。
いくつかの実装形態において、アルゴリズムは、他のピクセルを評価するかどうかを決定するために各フレーム内のピクセルを定期的にサンプリングする。たとえば、アルゴリズムは、2個目のピクセル毎またはそれ以下のピクセル(たとえば、3個目のピクセル毎またはそれ以下、5個目のピクセル毎、10個目のピクセル毎またはそれ以下、20個目のピクセル毎)の色をチェックすることができる。この初期サンプリングで修正に対する候補であるピクセルを検出する場合、アルゴリズムは、色修正を識別されたピクセルに適用することができる。サンプリングされた領域の間にあるピクセルは、無修正のまま残されるか、またはさらにサンプリングされてそれらが修正に対する候補であるかどうかを決定することができる。代替的に、それらは同じ一次変換によって初期サンプリングされたピクセルとして修正される可能性があるか、またはサンプリングされたピクセルの間にある補間された値が最終ピクセル値を決定するために使用される可能性もある。そのようなサンプリング技術は、アルゴリズムの速度を改善するために有用であり得、したがって、すべてのフレーム内のすべてのピクセルを評価する必要はない。
画像を符号化するために使用される圧縮技術も、効率を改善するために使用され得る。たとえば、いくつかの実施形態において、色度サブサンプリングが使用されてよい。色度サブサンプリングの例は、4:2:2、4:2:1、4:1:1、および4:2:0のサブサンプリングを含む。このサブサンプリングも、アルゴリズムの速度を改善するために有用であり得、したがって、すべてのフレーム内のすべてのピクセルを評価する必要はない。これらの技術を使用することで、カラーピクセルの解像度は全体として、観察者に容易に気付かれることなく色のピクセルレンダリングがより容易になるように低減される。代替的に、解像度は、初期画像の場合と同じままに保たれてもよく、間のピクセルは、サンプリングされたピクセルに基づき補間値または一次変換から導出される。
追加のハードウェアコンポーネントからの入力も、色修正アルゴリズムを修正するために使用され得る。いくつかの実施形態において、システムは、ユーザがディスプレイ上のどの配置を見ているか追跡するために視標追跡モジュールを備えることができる。その後、色修正が、見られているディスプレイ上の配置のみに適用される。代替的に、色修正は、見られていないディスプレイ上の配置のみに適用される。市販の視標追跡ソリューションは、この目的に使用されてよい。市販のソリューションの一例は、Tobii AB(スウェーデン、ダンデリード所在)から入手可能であるTobii EyeX Controllerである。
いくつかの実施形態において、アルゴリズムは、観察者の焦点ではない画像の部分を修正するが、合焦されている画像の部分を無修正のまま残す。このようにして、見る体験に対する修正の影響は、修正済みピクセルが観察者の周辺にあるので低減される。
そのようなアプローチは、電子書籍リーダおよび文書処理ソフトウェアなどの、テキストをレンダリングするアプリケーションにおいて特に有用であり得る。テキストは高コントラストの白黒で表示されることが多いが、これは、前に説明されている理由から、これらの画像が典型的には赤色ピクセルを含まないとしても特に急性の近視発生応答を引き起こし得る。いくつかの実施形態では、テキストは、画像の一部の中のみ高コントラストでレンダリングされてよく(たとえば、ビューイングバブル(viewing bubble))、この領域の外のテキストは、コントラストを下げて、および/またはぼかし効果を使用して表示されてよい。いくつかの実施形態において、画像のピンぼけ/低コントラスト部分とビューイングバブルとの間に勾配があってよい。読書をしやすくするために、このバブルは、テキスト上に移動され得るか、またはテキストは、静止バブルを通して移動され得る。相対的移動の速度は、ユーザの好ましい読書速度に従って選択され得る(たとえば、毎分20ワードまたはそれ以上、毎分50ワードまたはそれ以上、毎分80ワードまたはそれ以上、毎分100ワードまたはそれ以上、毎分150ワードまたはそれ以上、毎分200ワードまたはそれ以上、毎分250ワードまたはそれ以上、毎分300ワードまたはそれ以上、毎分350ワードまたはそれ以上、毎分400ワードまたはそれ以上、毎分450ワードまたはそれ以上、毎分500ワードまたはそれ以上、最大毎分約800ワードまで)。
ビューイングバブルのサイズおよび形状も、望み通りに変えてよい。ビューイングバブルは、水平および/または垂直視線方向にユーザの視野内で約20°またはそれ未満の角度(たとえば、15°またはそれ未満、10°またはそれ未満、5°またはそれ未満)に対応することができる。ビューイングバブルは、楕円形、円形、または他の何らかの形状であるものとしてよい。いくつかの実施形態において、ユーザは、ビューイングバブルのサイズおよび/または形状を設定することができる。
いくつかの実施形態において、ビューイングバブルは、テキスト数行にわたってトレースするときのユーザの指を追跡することができる。デバイスは、指の追跡にタッチスクリーンを利用してもよい。代替的に、このバブルは、スタイラス、マウス、または他の注目指標をトレースすることによって移動され得る。
観察者の焦点を確立するための様々な技術が、実装形態に応じて使用できる。たとえば、視標追跡技術は、ユーザが見ているディスプレイ上の配置を辿るために使用され得る。アルゴリズムは、視標追跡カメラからの情報を使用して修正のためのピクセルをリアルタイムで識別することができる。見られている配置から遠ざかるそれらのピクセルは、焦点の領域が未修正である(または修正の程度が低い)間に修正される。視標追跡は、たとえばモバイルデバイス(たとえば、前面カメラを使用する)、コンピュータモニタ(たとえば、ビデオ会議カメラを使用する)、および/またはビデオゲーム機を使用する場合に特に有用であり得る。
代替的な錐体刺激決定および近視スケール
網膜内の、L錐体およびM錐体を含む、錐体をピクセルが示差的に刺激するかどうかを評価するためにri、gi、および/またはbi値を単純に比較するのではなく、いくつかの実施形態では、アルゴリズムは、画像による錐体刺激の他の定量化可能な尺度を計算する。たとえば、画像に含まれている空間および色コントラストの程度を直接定量化することによって、画像が人間の視覚系内の中心周辺拮抗をどれだけ示差的に刺激するかをモデル化することが可能である。相対的に高い中心周辺拮抗は、結果として示差的刺激の程度を高くし、したがって、比較的低い中心周辺コントラストに比べて大きい近視誘発効果をもたらすと予想される。視覚系内の中心周辺受容野の説明については、たとえば、http://www.cns.nyu.edu/~david/courses/perception/lecturenotes/ganglion/ganglion.htmlから利用可能なProf. D. Heegerによる「Perception Lecture Notes: Retinal Ganglion Cell」を参照。
いくつかの実施形態において、アルゴリズムの尺度は、L錐体およびM錐体のみを含む。他の実施形態では、S錐体の寄与も含まれる。いくつかの実施形態において、錐体刺激を計算するステップは、最初に、ピクセルのスペクトル成分を人間の視覚で生理学的に知覚される色に定量的にリンクする色空間に各ピクセルに対するRGB値を変換するステップを伴う。そのような色空間の一例は、前に説明されている、CIE 1931 XYZ色空間である。この色空間は、人間の目のLMS錐体応答に似た形でXYZ三刺激値を定義する。したがって、どのピクセルが色修正を必要とするかを評価するためにriとgiとを比較する代わりに、アルゴリズムは、XとY(または望ましい場合にはX、Y、およびZ)を比較することができる。たとえば、いくつかの場合において、色修正は、X>YおよびZであるピクセルに適用され、X≦Yおよび/またはZであるピクセルについては適用されない。
代替的に、またはそれに加えて、LMS色空間内の錐体刺激値は、XYZ三刺激値から計算され得る(たとえば、https://en.wikipedia.org/wiki/LMS_color_spaceを参照)。そのような計算を実行するためのアルゴリズムが知られている(たとえば、www.imageval.com/ISET-Manual-201506/iset/color/transforms/xyz2lms.htmlから入手可能なxyz2lmsプログラムを参照)。LMS値では、色修正は、候補ピクセル、たとえば、L値が特定の閾値よりも高いピクセルおよび/またはL>M(たとえば、L>MおよびS)となるピクセルに適用され得る。
代替的に、錐体刺激は、光の物理的特性を使用して直接計算できる。R、G、およびBの各々からの光強度および波長は、テレビ、コンピュータ、またはタブレットなどのデバイスから測定され得る。目を通過し、網膜に到達する各波長の強度は、計算され得る。次いで、これらの値は、たとえば、Smith-Pokorny錐体分光感度(1992)またはStockmanおよびSharpe(2000)によって修正されたような錐体分光感度を使用することによってL、M、およびS錐体の刺激に変換され得る。一般に、LMS値に基づき錐体刺激を決定する計算から導出されたスケールは、LMS近視スケールと称される。
前述の技術は、表示されている画像を修正してその近視発生効果を低減するのに有益であり得るが、これらの技術は、画像情報にのみ基づき、人々の網膜または画像が見られる際の状態の間の変化を考慮しない。
異なる錐体と観察者の目の比を変化させるステップおよび/または錐体の空間的分布を変化させるステップを考慮することも可能である。これは、異なる個人はL錐体対M錐体との異なる割合を有することが知られているので重要である。それに加えて、異なる人口集団は、平均して、L錐体対M錐体との異なる割合を有する。たとえば、白人は、平均して約63%のL錐体を有するが、アジア人は、平均して等しい数のL錐体とM錐体とを有する。したがって、特定の刺激の近視発生効果は、異なる人口集団について異なり得る。
異なる網膜に対する刺激の効果は、たとえば、網膜モデル(または「シミュレートされた網膜」)に基づき計算され得る。図9を参照すると、シミュレートされた網膜上のRGBフォーマットされた刺激による錐体刺激レベルを決定するための例示的なアルゴリズム900は次の通りである。アルゴリズム900はシミュレートされた網膜を確立する(920)ことによって開始する(901)。一般的に、これは、L、M、およびS錐体の相対的な数を確定するステップと、その配置構成パターンを確定するステップとを伴う。図6Bは、シミュレートされた網膜の一例を示している。ここで、異なる数のL、M、およびS錐体は、六方充填で(すなわち、レンガパターンのグリッド上に)ランダムに配置構成される。
アルゴリズム900は、RGBフォーマットで刺激パターンを受け取る(910)。RGB刺激パターンは、前に説明されているように、ピクセル配列の色に対応する。一般に、ピクセル配列は、たとえば、単一の画像フレームまたは画像フレームの一部に対応することができる。一般的に、入力ビデオファイルが解析されている場合に、各フレームは、別個のRGB刺激パターンに対応する。図6Aは、刺激パターンの一例を示している。
ステップ930において、刺激パターンの各要素に対するRGB値は、XYZ三刺激値の対応する集合に変換される。そのような変換はよく知られている。たとえば、http://www.poynton.com/PDFs/coloureq.pdfから入手可能なAdrian Ford(ajoec1@wmin.ac.uk <defunct>)およびAlan Roberts(Alan.Roberts@rd.bbc.co.uk)による「Colour Space Conversions」、1998年8月11日を参照。次に、ステップ940において、LMS値は、たとえばxyz2lmsを使用して、XYZ三刺激値の各々から計算される。
次いで、ステップ950において、刺激パターンは、シミュレートされた網膜上にマッピングされる。この例では、刺激パターンの要素は、シミュレートされた網膜の錐体と1:1対応関係にあり、マッピングの結果、対応する網膜配置における錐体がそれぞれL錐体であるか、M錐体であるか、またはS錐体であるかに応じて刺激パターンの各要素においてL、M、またはS値が選択される。
各錐体における刺激レベルは、マッピングから決定される(ステップ960)。いくつかの実装形態において、この決定は、単純に、マッピングに基づきL、M、またはS値を各錐体に割り当てるステップを伴う。いくつかの場合において、LMS値は、特定の範囲内に収まるようにスケーリングされるか、またはLMS値は、スペクトルのいくつかの部分または他の要因による寄与分を増加または減少させるように重みを付けられる。
アルゴリズムは、錐体刺激レベルを出力した後に終了する(999)。
実装形態は、アルゴリズム900の変更形態を伴い得る。たとえば、アルゴリズム900は1:1のピクセル対錐体マッピングを伴うが、より高いまたはより低いマッピング比が使用されてもよい。たとえば、いくつかの場合において、錐体刺激は、複数のピクセルが単一の錐体に結像される場合に刺激について計算され得る。これは、たとえば、高解像度ディスプレイにおいて、またはディスプレイが比較的遠く離れている場所から見られる場合に生じ得る。そのような配置構成において、アルゴリズムは、ピクセルのグループの色を平均してシミュレートされた網膜と同じ解像度およびグリッド形状を有する刺激パターンを形成する追加のステップを含み得る。錐体毎のピクセルの数は変わり得る。錐体1個当たり2個またはそれ以上のピクセルが使用されてよい(たとえば、錐体1個当たり3個もしくはそれ以上のピクセル、錐体1個当たり4個もしくはそれ以上のピクセル、錐体1個当たり5個もしくはそれ以上のピクセル、錐体1個当たり6個もしくはそれ以上のピクセル、錐体1個当たり7個もしくはそれ以上のピクセル、錐体1個当たり8個もしくはそれ以上のピクセル、錐体1個当たり9個もしくはそれ以上のピクセル、または錐体1個当たり10個のピクセル)。
いくつかの場合において、アルゴリズムは、1個より少ないピクセルが各錐体に結像されることを考慮し得る(たとえば、ピクセル1個当たり2個またはそれ以上の錐体、ピクセル1個当たり3個またはそれ以上の錐体、ピクセル1個当たり4個またはそれ以上の錐体、ピクセル1個当たり5個またはそれ以上の錐体、ピクセル1個当たり6個またはそれ以上の錐体、ピクセル1個当たり7個またはそれ以上の錐体、ピクセル1個当たり8個またはそれ以上の錐体、ピクセル1個当たり9個またはそれ以上の錐体、ピクセル1個当たり最大10個までの錐体)。これは、より低い解像度のディスプレイの場合、またはディスプレイがより近い距離から見られるときである。そのような場合、ピクセルはシミュレートされた網膜と同じ解像度およびグリッド形状を有する刺激パターンで複数のグリッド点に割り当てられ得る。
いくつかの実装形態は、特定のディスプレイおよび/またはユーザに対して錐体1個当たりのピクセルの個数を計算する(すなわち、考慮する)ステップを含むことができる。たとえば、図12Aおよび図12Bを参照すると、錐体1個当たりのピクセルの個数は、次のようにディスプレイに対するピクセル密度から計算され得る。最初に、1分角の典型的な最大網膜解像度θが仮定され、さらに、典型的にはディスプレイの対角線上の寸法の≒2.5倍である視距離dが仮定される(すなわち、60"のTVは12.5'離れて見られ、iPhone（登録商標）6は1フィート離れて見られる)。計算は、望み通りに、他の視距離について調整され得る。したがって、画面のサイズおよび解像度(たとえば、1080p 60"のTV受像機に対しては1,920×1,080、Apple iPhone 6に対しては1,334×750)を知ることで、画面の正方形領域当たりのピクセルの個数と画面の正方形領域当たりの錐体の個数とを比較することができる。これらの数の比は、錐体1個当たりのピクセルの個数を与える(またはその逆数)。これは、錐体1個当たりの画面面積が0.24mm2に等しい図12Bにおいて60" 1080PのTVに対して示されている。
この計算を60" 1080PのTVおよびiPhone 6に対して適用すると、錐体1個当たりのピクセルはそれぞれ0.49および0.24である。
いくつかの実施形態において、光の点広がり関数は、ピクセルから錐体に届く光を網膜内にマッピングするために使用され得る。当業者であれば理解するように、光の点広がり関数は、人間の目の不完全な光学系によるものであり、入射光が網膜錐体モザイクにどのように当たるかに対して影響を及ぼす。
いくつかの実施形態において、図1からの等面積錐体分光感度は、L、M、およびS錐体の相対的励起を計算するために使用される。錐体分光感度の他の表現を使用する実装形態も可能である。これらは、量子、エネルギー項に合わせて補正されているもの、およびピーク値に正規化されているものに基づく錐体分光感度を含む。2度または10度のいずれかの観測者に対する錐体分光感度が使用されることが可能であるか、または錐体分光感度データが利用可能である他の観測者が使用され得る。それに加えて、これらの計算は、人の年齢、斑状色素沈着、錐体モザイク組成、および/または他の要因に対して調整され、固有のものにされ得る。
いくつかの実施形態において、等エネルギー発光体D65は、RGB、XYZ、およびLMSの間の変換に使用される。他の実施形態では、CIE-A(白熱灯)、CIE-C、またはCIE-Eなどの他の発光体も使用され得る。
いくつかの実施形態において、XYZ値とLMS値との間で変換を行うためにCIECAM02行列が使用される。他の実施形態では、一次変換を実行するために他の行列が使用される。この点で、許容可能な任意の変換行列が使用され得る(またはXYZ値が直接使用される場合には、まったく使用され得ない)。
刺激パターンによるLMS錐体刺激に対する定量化可能な値を計算することによって、所与の刺激がL錐体およびM錐体を含む錐体を示差的に刺激する程度を定量化することが可能である。この定量化は、刺激(たとえば、特定の画像、ビデオファイル)のスコアリングを可能にし、次いで--スコアを比較することによって--異なる媒体の近視発生効果の客観的比較を可能にする。
図10を参照すると、デジタルビデオファイルにスコアを付けるためのアルゴリズム1000は次の通りである。このアルゴリズム、または類似のアルゴリズムは、画像ファイルなどの、他の媒体に適用され得る。アルゴリズムは、デジタルビデオファイルのフレームによって刺激されたシミュレートされた網膜に対する錐体刺激値を受け取る(または生成する)(1010)ことによって開始する(1001)。錐体刺激値は、たとえば、図9に示されているアルゴリズム900を使用して決定され得る。
各錐体について、アルゴリズムは、その錐体(c)およびその隣接要素(ni)の各々に対するLMS刺激値の平均
を計算する。そのような実装形態について、錐体cは、視覚系の受容野の中心と考えられ、最も近い隣接要素は周辺である。m番目に近い隣接要素に対して、
は、次のように計算される。
一般に、隣接要素の数は、刺激された網膜内の錐体パターン、および各錐体についていくつの隣接要素が含まれるかに依存する。一実施形態において、最も近い隣接要素のみが考察される。たとえば、グリッドパターンでは、錐体は、8個の最も近い隣接要素を有する。そのようなパターンは、図11Aに例示されている。六方充填により、各錐体は、図11Bに示されているように6個の最も近い隣接要素を有する。
ステップ1030および1040において、隣接要素刺激値niと平均
との差が計算され、平方され、
で除算される。これは、錐体cとそれの最も近い隣接要素の各々との間の刺激の相対的差の尺度となる。これらの値は総和され、錐体cに対する近傍平方和(NSS)の値が得られる。
この値は、最も近い隣接要素に関する、錐体cの刺激のレベルの量的尺度となる。比較的高いNSS値は、大きい応答差を表し、低いNSS値に比べて大きい、錐体cからの近視発生応答に対応すると考えられている。
平方和は、この場合に、相対的な錐体刺激の尺度を計算するために使用されるが、他のアプローチも可能である。たとえば、niと
との差の絶対値の総和が、代わりに使用されてよい。代替的に、相対的絶対値
または範囲全体|nmax-nmin|が使用されてよい。他の代替的手段は、値の分散または標準偏差を計算するステップを含む。
刺激された網膜内の各錐体についてNSS値が計算され(1060)、次いで、NSS値はフレーム全体にわたって平均され得る(1070)。このプロセスは、各フレームについて繰り返され(1080)、次いで、NSS値はすべてのフレームにわたって平均される(1090)。
最後に、フレーム平均NSS値は、所望の範囲(たとえば、パーセンテージ)に合わせてスケーリングされ、および/または媒体ファイルは、フレーム平均NSS値に基づきスコアを付けられる。
以下の表1は、変化する刺激に対するそのような計算の例示的な結果をまとめたものである。1番目の列「フレーム」は、各実験に対する刺激を列挙したものである。100×100ピクセル配列が使用されており(「ピクセルカウント」)、1:1錐体ピクセルマッピングが仮定される。L対M対Sの錐体のパーセンテージは、列2〜4に示されているように変化した。各計算の結果は、列6(「生スケール」)に与えられている。スコアは、特定の値に対して生で見積もられ、正規化されていない。
他の中心周辺モデルも可能である。一般に、そのようなモデルは、一般的に相互排他的でない、相対的な中心および周辺のコントラスト、相対的な位相/共線性、周辺の幅、相対的な配向、空間周波数、および速度、閾値対閾値上限、ならびに個別の差などの、中心周辺相互作用に影響を及ぼすと考えられている様々な要因を考慮することができる。たとえば、中心周辺相互作用に対する別のモデルは、J. XingおよびD. J. Heeger、「Measurement and modeling of center-surround suppression and enhancement」、Vision Research、第41巻、第5号(2001年3月)、571〜583頁所収、で説明されている。ここで、モデルは、4つの構成要素、局所的励起、局所的阻害、周辺励起、および周辺阻害の非線形相互作用に基づく。
一般に、近視発生値は、スケールに合わせて正規化され得るか、またはコンテンツの近視発生効果を示す他の何らかの識別子を割り当てられ得る。たとえば、値は、ある範囲(たとえば、1から10)内の値として、パーセンテージとして、または他の何らかの英数字識別子(たとえば、レターグレード)、カラースケール、または説明によって提示され得る。
上で説明されているスケールなどの、コンテンツに対する近視発生スケールは、多くの方法において有用であり得る。たとえば、スケールは、コンテンツ(たとえば、映画または他のビデオファイル)を観察者に対する近視発生効果に関して格付けすることを可能にする。
スケールは、画像の色の変化を含む、画像を修正するアルゴリズムを測定する客観的手段にもなる。これらは、隣接する錐体のコントラストを高くするか、または低くするように設計されているアルゴリズムの有効性を格付けするために使用され得る。これらは、近視発生度を高くするか、または低くするように設計されているアルゴリズムの有効性を格付けするためにも使用され得る。たとえば、それぞれのアルゴリズムを使用して修正された後に共通ビデオファイルのスコアを比較することによってアルゴリズムを比較することができる。いくつかの実施形態において、スケールを使用して異なる計算効率を有するアルゴリズムの近視発生低減に対する効果を比較することができる。たとえば、ビデオファイル内のすべてのフレームを修正するアルゴリズムと、より少ないフレーム(たとえば、フレーム1おき、3個目のフレーム毎になど)を修正するアルゴリズムとのトレードオフの関係を評価することができる。同様に、すべてのピクセルを評価するアルゴリズムとフレーム内のピクセルをサンプリングすることとの間のトレードオフの関係を評価することができる。
本明細書の例では電子画像およびビデオを説明しているが、当業者であれば、そのようなスケールは、たとえば、書籍、新聞、ボードゲームなどを含む、印刷媒体の隣接する錐体のコントラストまたは近視発生を格付けするために、非デジタル世界において有用であり得ることを理解するであろう。そのような物理的媒体から反射された光は測定され、上で述べた方式で網膜刺激が計算され得る。
近視発生スケールを使用して設計された電子書籍リーダおよびワードプロセッサ
定量的近視発生スケールは、媒体を評価するステップに加えて製品の設計において有用であり得る。たとえば、近視発生スケールは、いくつかのタイプのディスプレイにおいて色の組合せを評価し、近視発生スケール上で有利な格付けを得るそれらの色組合せを識別するために使用され得る。
そのような色組合せは、特にディスプレイによって許されている最大コントラストで白色背景において黒色テキストを使用して一般的に表示される、テキストを表示するときに有用である。しかしながら、テキストと背景との間の高レベルのコントラストは、観察者の網膜において高レベルのコントラストを発生し、それにより近視を引き起こすと考えられている。したがって、読書の近視発生効果は、比較的低い全体的な錐体コントラストをもたらす色組合せを選択することによって低減され得ると考えられている。これは、限定はしないが、電子書籍ハードウェア、電子書籍ソフトウェア、文書処理ソフトウェア、および同様のものを含む、様々な設定におけるテキストを表示する際に有用であり得る。
したがって、上で説明されているような、近視発生スケールは、テキストを表示するために色組合せを選択する上で有用であり得る。これは、スケールを使用することで、テキストおよび背景に対する色の異なる組合せを評価することによって達成され得る。
たとえば、異なるコントラストのエッジを有する、候補テキストおよび背景色の100×100の市松模様を使用することでモデル化された一連の色組合せについて例示的な評価が実行された。このパターンは、50%のテキスト色と50%の背景色とを有する刺激をもたらす。テキスト色と背景色との間の異なる比をもたらす他のパターンが使用されてよく、これはいくつかのフォント、間隔、および余白をよく表し得る(たとえば、約5%のテキスト色、約10%のテキスト色、約15%のテキスト色、約20%のテキスト色、約25%のテキスト色、約30%のテキスト色、約35%のテキスト色、約40%のテキスト色、または約45%のテキスト色)。
直線状の行と列のグリッドにおいて100×100の錐体のパターンを有するシミュレートされた網膜が使用され、またピクセル対錐体の1:1の比が使用された。
例を目的として、8ビットカラーが仮定された。したがって、各色は、各RGBに対して0〜255の値で選択された。利用可能な色空間は、50のステップ(テキストおよび背景の各々に対して63個の値)ですべての色を使用してサンプリングされ、その結果、合計66すなわち46,656の組合せが得られた。
図13を参照すると、三次元プロットが実験結果を示している。縦軸は、スケーリングされていない近視発生スコアを示す。横軸は、それぞれのテキスト色および背景色を示す。横軸上の値は、16進数で表され、0〜255のRGB値は16進数に変換され、色はRRGGBBとして報告されることに留意されたい。
結果は、0の近視発生スコア(白色背景上の白色テキストおよび黒色背景上の黒色テキスト)から419.34(白色背景上の黒色テキスト)の範囲である。したがって、白色背景上の黒色テキストに比べて低減された近視発生スコアをもたらす色組合せ(たとえば、シアン上の薄緑、155のスコアを有する)が、テキストを表示するときに使用するために選択され得る。
明らかに、最低のスコア(白色上に白色、黒色上に黒色)は、テキストと背景との間にコントラストを生じさせず、読むことができないので実用的でない。しかしながら、一般的に、低いがゼロでないスコアを有する色組合せが選択され得る。いくつかの場合において、テキストと背景との間の色コントラストが低いため、テキストの可読性のトレードオフの関係がある。したがって、電子書籍リーダの色組合せを選択するときに追加の基準が考慮され得る。たとえば、可読性に対する客観的指標が考察され得る。最高の可読性は、表色系がテキスト色と背景色とを最もよく区別できるときに(たとえば、LおよびM値がテキストと背景との間で最も異なるときに)生じると予想される。これは、隣接する錐体が最高の示差刺激を有するときに最高の近視発生効果が生じると仮定する近視発生スケールと異なる。言い換えれば、近視発生効果は、テキストと背景との間の両方の差に由来するが(可読性を改善するが近視を高める)、テキストおよび背景内にも由来する(可読性を改善しないが、近視を高める)。
たとえば、可読性(R)は、応答者を調べることによってスコアを付けられ得る。代替的に、LMS系または別の表色系を使用してテキストと背景との間の色コントラストに基づきスコアを付けられるものとしてよい。そのような差は、以下の式などの公式を使用して定量化され得る。
ここで、L、M、Sは、下付1がテキスト色を指し、下付2が背景色を指す、上で説明されている値である。αR、βR、およびγRは、錐体系の相対的な寄与に重みを付けるための重み係数である。これらの係数は、経験的に決定されてよい。この例では、L、M、およびSに対して等面積関数が使用されており、αR=0.17、βR=0.84、γR=0.01の値は、例を使用するために、4人の観測者の集団について決定された(3人の女性正常色覚者および1人の男性1型2色覚者)。この方法を使用してスコアを付けられた可読性は、本明細書では「テキスト可読性」スコアと称される。
可読性は、また、他の方法で、たとえばCIELAB空間ΔE*abにおける2つの色の間の距離により、スコアを付けられ得る。色区別のこの尺度は、BrainardおよびStockman(「Vision and Vision Optics」、2009年、「Chapter 10: Colorimetry」)によって、以下のように説明された。
図14Aおよび図14Bを参照すると、実験からのいくつかの色組合せの結果が表にされている。各表において、列1、2、および3は背景色に対するRGB値(各々0〜255から)であり、列4〜6は対応するX、Y、Z三刺激値であり、列7〜9は対応するLMS値である。列10、11、および12はテキスト色に対するRGB値(各々0〜255から)であり、列13〜15は対応するX、Y、Z三刺激値であり、列16〜18は対応するLMS値である。テキスト50%/背景50%の100×100市松模様グリッドに基づく計算された近視発生スケールスコアは、列19に与えられており、白色背景上の黒色テキスト(行1)に関するスコアの%低減は列20に与えられている。カラースキームの一例は、列21に示されている。次の4つの列(22〜25)は、可読性スコアに関係する値を与える。特に、列22は、それぞれ、
に対する値を与える。列25は、可読性スコアRを与え、値αR=0.17、βR=0.84、γR=0.01が使用される。列26は、可読性/近視スコアの比からなる複合スコアを与える。
テキストレンダリングのためにテキスト/背景色組合せを識別するときに可読性を考察することの重要さを示すためにいくつかの例を考察することは有益である。たとえば、それぞれ背景に対する(200,150,150)およびテキストに対する(100,150,200)のRGB値を有する第1の色組合せ、ならびにそれぞれ背景に対する(250,150,100)およびテキストに対する(250,150,150)のRGB値を有する第2の色組合せを考える。図15Aは、列1、2、および3は背景色に対するRGB値であり、列4〜6は対応するX、Y、Z三刺激値であり、列7〜9は対応するLMS値である表を示している。列10、11、および12はテキスト色に対するRGB値であり、列13〜15は対応するX、Y、Z三刺激値であり、列16〜18は対応するLMS値である。列19は近視スケールスコアを示し、列20は白色背景上の黒色テキストからのパーセント低減(10進法で)を示し、列21は色組合せを使用してレンダリングされたテキストの一例を示している。列22〜24は図14における列22〜24と同じパラメータを与え、列25は可読性スコアを与える。したがって、上で説明されているスケールを使用することで、第1および第2の組合せに対する近視スコアは類似している(両方とも約18)。列21の例示的なテキストから明らかなように(少なくとも事例的には)、第1の色組合せは、第2の色組合せよりも読みやすい。これは、それぞれ約2.0および0.1である、相対的可読性スコアによって裏付けられる。
これは、各々33個の錐体を有する3つの行にわたって背景の2つの細長領域の間のテキストの細長領域に対する錐体刺激をシミュレートする、図15Bおよび図15Cに示されているプロット中にそれぞれさらに示されている。図15Bは、第1の色組合せに対するシミュレートされた錐体刺激を示す。一般に、テキストおよび錐体は、異なるレベルの刺激を有し、テキスト刺激レベルはおおよそ32から40の範囲内で変化する。高い刺激の少数のピークを除き(この例では、シミュレートされたS錐体から結果として得られる)、背景刺激レベルはおおよそ22から30のより低い、もっぱら重なり合わない範囲内で変化する。
図15Cは、第2の色組合せに対する錐体刺激レベルを示す。ここで、テキストおよび背景内の分散は、テキストと背景との間の分散に類似している。テキストと背景は両方とも、第1の色組合せと比較してより大きい分散を有する(この例ではシミュレートされたS錐体からの、背景によるより低い刺激レベルを有する少数の錐体を除き、おおよそ35から55の範囲内)。テキストの錐体刺激は、背景の錐体刺激と重なり合う。
図16A〜図16Cは、2つのさらなる色組合せの例について同じ原理を示している。図16Aを参照すると、第1の色組合せは、背景に対するRGB値(150,150,150)およびテキストに対するRGB値(150,50,50)を有する。第2の色組合せは、背景に対するRGB値(250,100,250)およびテキストに対するRGB値(150,150,200)を有する。ここもまた、事例的に、第1の色組合せは、第2の色組合せに比べて可読性が著しく高い。列1〜26は、図15Aにおける列1〜26と同じパラメータを示している。
図16Bは、第1の色組合せに対する背景の2つの細長領域の間のテキストの細長領域に対する錐体刺激のプロットを示している。テキストおよび背景は、テキスト内では著しく異なるレベルの刺激および分散を有し、背景内では、テキストのレベルと背景のレベルとの間の分散と比較して低い。
図16Cは、第2の色組合せに対する背景の2つの細長領域の間のテキストの細長領域に対する錐体刺激のプロットを示している。テキストおよび背景内の分散は、テキストと背景との間の分散に類似している。テキストおよび背景は両方とも、第1の色組合せと比較してより大きい分散を有し、テキストの錐体刺激は、背景の錐体刺激と重なり合う。
市販の電子書籍リーダは、白色背景上の黒色テキストと比較して低減された近視発生効果を有し得る白黒以外の色組合せでテキストを表示する動作モードを備えているが、開示されている実装形態は、実質的により大きい低減をもたらす色組合せを形成すると考えられている。たとえば、NookColorは、「Day」(白色背景に対する基本的な黒色テキスト)に加えて「Night」、「Gray」、「Butter」、「Mocha」、および「Sepia」などの「color text modes」を提供する(たとえば、http://www.dummies.com/how-to/content/nook-tablet-text-and-brightness-tools.htmlを参照)。特に、「Night」は、「黒色または灰色の背景に対する白色タイプ」と説明される。「Gray」は、「薄い灰色の背景上の黒色のテキスト」である。「Butter」は「浅黄色のページに対して暗褐色のテキスト」を使用する。「Mocha」は、「淡褐色の背景に対する白色テキスト」であり、「セピア」は、「黄褐色のページに対して黒色テキスト」である。上で説明されているLMS近視モデルを使用してこれらの説明に対応する推定されたRGB値(8ビット)に基づきこれらのモードに対する近視スコアを計算することは有益である。これらの推定値および対応するスコアは、可読性値Rとともに、以下の表2にまとめられている。
したがって、そのようなモードは約133の最低の近視スコア(白色(255,255,255)背景上の黒色(0,0,0)テキストに対する約438のスコアを生じる、上で説明されているスケールを使用して計算されるような)および約0.47から0.60の範囲内の可読性/近視スコアの比をもたらすと考えられている。
図14Aおよび図14Bに示されている表から明らかなように、約130未満のLMS近視スケールを使用する近視スコアを有する色組合せが可能である(たとえば、約120またはそれ未満、約110またはそれ未満、約100またはそれ未満、約90またはそれ未満、約80またはそれ未満、約70またはそれ未満、約60またはそれ未満、約50またはそれ未満、約40またはそれ未満、約30またはそれ未満、約20から約30までなど)。白黒テキストと比較して、そのような色は、約65%またはそれ以上(たとえば、約70%またはそれ以上、約75%またはそれ以上、約80%またはそれ以上、約85%またはそれ以上、約90%またはそれ以上、約95%またはそれ以上)の近視低減の改善をもたらし得る。0.80またはそれ以上(たとえば、0.85またはそれ以上、0.90またはそれ以上、0.95またはそれ以上、1.00またはそれ以上、1.05またはそれ以上、1.10またはそれ以上、1.15またはそれ以上、1.20またはそれ以上、1.25またはそれ以上、1.30またはそれ以上、1.35またはそれ以上、1.40またはそれ以上、1.45など)の複合可読性/近視スコアを有する色組合せが可能である。
一般に、上記に基づく電子書籍リーダまたは文書処理ソリューションは、様々な手段によって実装され得る。たとえば、カラーディスプレイを備える電子書籍リーダまたはモバイルデバイス上の電子書籍リーダアプリケーションでは、有利な近視発生スコアおよび可読性スコアを有する色組合せは、ユーザによってオプションとして選択され得る。たとえば、セットアップ時に、または設定メニューを介して、電子書籍リーダはユーザに、様々な色組合せオプションを提示することができ、そこからユーザは望ましい選択肢を選択することができる。これは、好ましい色組合せがユーザ毎に異なると予想され、選択肢の選択を提供するステップは、各ユーザがそれらに最も望ましい色組合せを使用することを可能にするので有利である。同様に、文書処理ソリューションは、同様の仕方で決定されることが可能であろう。
その一方で、上で説明されているものなどのスケールに基づく低減された近視発生スコアおよび比較的良好な可読性を有する色組合せを有する、電気泳動ディスプレイを使用するものなどのモノクローム電子書籍リーダが使用され得る。モノクローム電子書籍リーダのいくつかの実装形態において、各ピクセルは対立する電荷を有する2種類の色素粒子を含む1つまたは複数の「マイクロカプセル」からなる。電荷が特定のピクセルに印加されると、類似の電荷を有する粒子は反発してピクセルの一方の側から他方の側へ移動し、対立する電荷を有する粒子は引き寄せられる。したがって、ピクセル上の電荷を反転させることによって、ピクセルは、電荷がどれだけ長く印加されているかに応じて、一方の色素または他方の色素、またはこれら2つの様々な組合せの色を帯びることができる。したがって、実施形態において、色素は、黒色および白色の色素に関して低減された近視発生スコアを有する色組合せに対応するように(単独で、または黒色および/または白色の色素と組み合わせて)選択され得る。表示されたときに、そのような色素組合せは、網膜の隣接する神経細胞の間のコントラストを低減し、および/または中心周辺拮抗を低減することができる。
いくつかの実施形態において、ユーザは、近視低減の所望のレベルを入力することができ、電子書籍リーダはその所望のレベルに対応する色組合せの選択を返す。たとえば、図17は、ユーザが所望のレベルの近視低減を有するテキスト-背景色組合せを選択することができるアルゴリズム1700を示している。ここで、たとえば、電子書籍リーダのセットアップの一部として、または電子書籍リーダのオペレーティングシステムの一部であるオプションのメニュー内で、電子書籍リーダはユーザに入力ボックス、スライダー、ドロップダウンボックス、ラジオボタン、または他の入力ツールなどのインターフェースを提示し、そこで、ユーザは近視低減の所望のレベルを入力することができる。所望のレベルは、近視低減の最小量、近視低減値の範囲、または所望のレベルを示す単一値であってよい。レベルは、パーセンテージとして(たとえば、近視発生の最も大きい組合せは0%の低減に対応し、近視低減の最も大きい組合せは100%である)または他の何らかのスケール(たとえば、0から10または他の何らかの英数字スケール)上で表現され得る。
ユーザの入力を受け取った後(ステップ1710)、アルゴリズム1700は、ユーザによって指定されたレベルに対応する色組合せを取り出し、1つまたは複数の組合せをユーザに提示する(ステップ1720)。色組合せは、アルゴリズムなどによって近視スケールを使用して計算され得るか、または予め計算され、アルゴリズムによってアクセスされるデータベース(たとえば、ローカルまたはリモート)に記憶され得る。
ユーザに提示される色組合せの数は異なり得る。たとえば、アルゴリズムは、ユーザの所望のレベルと最もよく一致する組合せの部分集合(たとえば、10またはそれ未満、8またはそれ未満、5またはそれ未満)のみを提示することができる。いくつかの実装形態において、アルゴリズムは、特定の範囲内(たとえば、所望のレベルの10%以内、5%以内、2%以内、1%以内)のユーザの所望の近視低減レベルと一致する色組合せを提示することができる。
提示されている色組合せを見た後、ユーザは所望の組合せを選択する。選択を受け取った後(ステップ1730)、アルゴリズムは選択された色組合せを使用してテキストを表示する(ステップ1740)。
いくつかの実施形態において、アルゴリズムは、近視低減の所望のレベルに加えて1つまたは複数の基準に基づき色組合せをユーザに提示することができる。たとえば、ユーザは、近視低減のレベルに加えて可読性スコア(上記参照)に基づき色組合せを提示され得る。代替的に、ユーザは、他のユーザから集められたプリファレンスまたは特定のユーザによって以前に表されたおよび/または特定のユーザもしくはユーザのグループの前の挙動によって導出されるプリファレンスに基づき色組合せを提示され得る。
いくつかの実施形態において、アルゴリズムは、電子書籍内のコンテンツの性質に基づき近視低減色組合せの選択をもたらす推奨エンジンを備える。たとえば、推奨は、電子書籍がもっぱらテキストである(たとえば、小説もしくはノンフィクション本)か、テキストと図の両方を含む(たとえば、教科書、雑誌、または新聞)か、またはもっぱら図である(たとえば、グラフィックノベルまたはマンガ)かに応じて変わり得る。異なる電子書籍コンテンツに対する推奨される色組合せは、異なるタイプのコンテンツの近視発生効果を評価するために使用される近視発生スケール(たとえば、上で説明されているLMSスケール)に基づき得る。代替的に、またはそれに加えて、推奨は、異なるタイプのコンテンツを電子書籍リーダで読むのが好ましいか、または適しているものとしてよいユーザプリファレンスに関して収集され観察されたデータ(たとえば、その時点において画面の前にいる個別のユーザ、多くのユーザから時間をかけて蓄積されたもの関するユーザデータの広範な集合、またはその両方)に基づくものとしてよい。
いくつかの実装形態において、電子書籍リーダはユーザのためのモード、すなわち、従来のカラースキームを使用して電子書籍を表示する従来モード、および従来モードと比較して近視発生効果が低減されている色組合せを使用して電子書籍を表示するための近視安全モードを含み得る。言い換えると、異なる色組合せは、デバイス上の異なるアカウントに関連付けられ得るということである。たとえば、電子書籍リーダは、親が異なる近視低減レベルを有する(1人または複数の)子供さらには自身のために設定を作成することを可能にするユーザエクスペリエンスを特徴とし得る。言い換えると、子供は、自分のアカウントで電子書籍リーダを操作するときに色組合せを選択することができないものとしてよい(または少なくとも表示色を変える能力を下げられている)。したがって、いくつかの実装形態において、管理者(たとえば、成人アカウント)は、色組合せを、その後特定のユーザアカウント(たとえば、子供のアカウント)を使用して電子書籍がアクセスされるときに電子書籍リーダによって使用される近視低減モードに関連付けることができる。
さらに、いくつかの実施形態において、テキストおよび背景を提示するために使用される色組合せは、時間を追って変化し得る(自動的に、またはプロンプトが出た後に)。たとえば、いくつかの実施形態において、近視低減モードは、第1のレベルの近視低減を有する色組合せを使用して読書セッションを開始し、読書セッションが進むにつれ色組合せを換えることができる。たとえば、近視低減を高めることを伴う色は、読者セッションの進行に合わせて使用され得る(たとえば、コンテンツを読む時間または進捗状況によって測定されるような)。色変化は、自動的に行われ得る。代替的に、ユーザは、読書セッションが進むにつれ色組合せを変えるよう求められ得る。いくつかの実施形態において、電子書籍リーダは、たとえば、単純にユーザに対する変更を提示するように、読者セッションが進むにつれ類似の近視スコアを有する色組合せを変更することができる。近視低減色組合せは、様々な手段で電子書籍リーダに実装され得る。たとえば、近視低減色組合せは、上で説明されているように電子書籍リーダのオペレーティングシステムの一部として含まれ得る。代替的に、近視低減色組合せは、既存の電子書籍リーダプログラムへのアドオンとして、または電子書籍リーダ、他のモバイルデバイス、もしくは電子書籍を読むために使用される他の任意のデバイス上にインストールできるスタンドアロンの電子書籍リーダアプリケーションとしてソフトウェアを介して実装され得る。
一般に、任意のフォーマットの電子書籍が、白黒と比較して低減された近視潜在的可能性を有する色の組合せを使用して表示されてよく、これは(限定はしないが)、Broadband eBooks (BBeB)(たとえば、拡張子.lrf、.lrxを使用する電子書籍ファイル)、Comic Book Archiveファイル(たとえば、ファイル拡張子.cbr(RAR)、.cbz(ZIP)、.cb7(7z)、.cbt(TAR)、.cba(ACE)を使用する電子書籍ファイル)、Compiled HTML(たとえば、拡張子.chmを使用する電子書籍ファイル)、DAISY - ANSI/NISO Z39.86、DjVu(たとえば、拡張子.djvuを使用する電子書籍ファイル)、DOC(たとえば、拡張子.DOCを使用する電子書籍ファイル)、DOCX(たとえば、拡張子.DOCXを使用する電子書籍ファイル)、EPUB(たとえば、拡張子.epubを使用する電子書籍ファイル)、eReader(たとえば、拡張子.pdbを使用する電子書籍ファイル)、FictionBook(たとえば、拡張子.fb2を使用する電子書籍ファイル)、APABI(たとえば、拡張子.xeb、.cebを使用する電子書籍ファイル)、ハイパーテキストマークアップ言語(たとえば、拡張子.htm、.html、および典型的には補助画像、jsおよびcssを使用する電子書籍ファイル)、iBook(たとえば、拡張子.ibooksを使用する電子書籍ファイル)、IEC 62448、INF(たとえば、拡張子.infを使用する電子書籍ファイル)、KF8(Amazon Kindle)(たとえば、拡張子.azw3、.azw、.kf8を使用する電子書籍ファイル)、Microsoft LIT(たとえば、拡張子.litを使用する電子書籍ファイル)、MOBIもしくはMobipocket(たとえば、拡張子.prc、.mobiを使用する電子書籍ファイル)、Multimedia eBooks(たとえば、拡張子.exeまたは.htmlを使用する電子書籍ファイル)、Newton eBook(たとえば、拡張子.pkgを使用する電子書籍ファイル)、Open Electronic Package(たとえば、拡張子.opfを使用する電子書籍ファイル)、Portable Document Format(たとえば、拡張子.pdfを使用する電子書籍ファイル)、プレーンテキストファイル(たとえば、拡張子.txtを使用する電子書籍ファイル)、Plucker(たとえば、拡張子.pdbを使用する電子書籍ファイル)、PostScript(たとえば、拡張子.psを使用する電子書籍ファイル)、Rich Text Format(たとえば、拡張子.rtfを使用する電子書籍ファイル)、SSReader(たとえば、拡張子.pdgを使用する電子書籍ファイル)、Text Encoding Initiative(たとえば、拡張子.xmlを使用する電子書籍ファイル)、TomeRaider(たとえば、拡張子.tr2、.tr3を使用する電子書籍ファイル)、およびOpen XML Paper Specification(たとえば、拡張子.oxps、.xpsを使用する電子書籍ファイル)を含む。
ここで説明されているシステムおよび方法の態様は、デジタル電子回路で、または本明細書およびその構造的等価物において開示されている構造を含む、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、もしくはハードウェアで、またはそれらのうちの1つもしくは複数の組合せで実装され得る。たとえば、いくつかの実装形態において、上で開示されている電子処理モジュールは、デジタル電子回路を使用して、またはコンピュータソフトウェア、ファームウェア、もしくはハードウェア、またはこれらの1つもしくは複数のものの組合せで実装され得る。
「電子処理モジュール」という用語は、たとえば、前述のものの、プログラム可能プロセッサ、コンピュータ、1つもしくは複数のシステムオンチップ、または組合せを含む、データおよび/または制御信号生成を処理するためのすべての種類の装置、デバイス、およびマシンを包含する。モジュールは、専用論理回路、たとえば、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)、またはASIC(特定用途向け集積回路)を含んでいてもよい。モジュールは、また、ハードウェアに加えて、注目しているコンピュータプログラム用の実行環境を作成するコード、たとえば、プロセッサファームウェア、プロトコルスタック、データベース管理システム、オペレーティングシステム、クロスプラットフォーム実行時環境、仮想マシン、またはこれらのうちの1つもしくは複数のものの組合せを構成するコードも含み得る。モジュールおよび実行環境は、ウェブサービス、分散型コンピューティング、およびグリッドコンピューティング基盤などの様々な異なるコンピューティングモデル基盤を実現することができる。
コンピュータプログラム(プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、スクリプト、またはコードとも呼ばれる)は、コンパイラ型またはインタープリタ型言語、宣言型または手続き型言語を含む、任意の形態のプログラミング言語で書かれるものとしてよい。コンピュータプログラムは、ファイルシステム内のファイルに対応し得るが、そうである必要はない。プログラムは、他のプログラムまたはデータ(たとえば、マークアップ言語ドキュメントに記憶される1つまたは複数のスクリプト)を保持するファイルの一部に、注目しているプログラム専用の単一ファイルに、または複数の協調ファイル(たとえば、1つまたは複数のモジュール、副プログラム、またはコードの一部分を記憶するファイル)に記憶され得る。コンピュータプログラムは、1つのコンピュータ上で、または1つのサイトに配置されるか、もしくは複数のサイトにまたがって分散され、通信ネットワークによって相互接続されている複数のコンピュータ上で実行されるように配備され得る。
上で説明されているプロセスのうちのいくつかは、入力データを操作し、出力を生成することによってアクションを実行するように1つまたは複数のコンピュータプログラムを実行する1つまたは複数のプログラム可能なプロセッサによって実行され得る。これらのプロセスおよび論理の流れは、専用論理回路、たとえば、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)、またはASIC(特定用途向け集積回路)によっても実行され、また装置は、専用論理回路、たとえば、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)、またはASIC(特定用途向け集積回路)としても実装され得る。
コンピュータプログラムの実行に適しているプロセッサは、たとえば、汎用マイクロプロセッサおよび専用マイクロプロセッサの両方、ならびに任意の種類のデジタルコンピュータのプロセッサを含む。一般的に、プロセッサは、読出し専用メモリまたはランダムアクセスメモリまたはその両方から命令およびデータを受け取る。コンピュータは、命令に従ってアクションを実行するためのプロセッサならびに命令およびデータを記憶するための1つもしくは複数のメモリデバイスを備える。コンピュータは、また、データを記憶するための1つもしくは複数の大容量記憶装置デバイス、たとえば、磁気ディスク、磁気光ディスク、もしくは光ディスクも備えてよく、または、これらからデータを受け取るか、もしくはこれらにデータを転送するか、もしくはその両方を行うように動作可能なように結合され得る。しかしながら、コンピュータは、そのようなデバイスを有している必要はない。コンピュータプログラムの命令およびデータを記憶するのに適したデバイスは、たとえば、半導体メモリデバイス(たとえば、EPROM、EEPROM、フラッシュメモリデバイス、および他のデバイス)、磁気ディスク(たとえば、内蔵ハードディスク、リムーバブルディスク、および他のディスク)、光磁気ディスク、ならびにCD-ROMおよびDVD-ROMディスクを含む、あらゆる形態の不揮発性メモリ、媒体、およびメモリデバイスを含む。プロセッサおよびメモリは、専用論理回路によって補助されるか、または専用論理回路に組み込まれ得る。
ユーザとインタラクティブにやり取りするために、ユーザに情報を表示するためのディスプレイデバイス(たとえば、フラットパネルディスプレイ、または別のタイプの表示デバイス)ならびにユーザがコンピュータに入力を送るために使用できるキーボードおよびポインティングデバイス(たとえば、マウス、トラックボール、タブレット、タッチセンサースクリーン、もしくは別のタイプのポインティングデバイス)を有するコンピュータ上でオペレーションが実装され得る。他の種類のデバイスも、ユーザとインタラクティブにやり取りするために使用されてよく、たとえば、ユーザに返されるフィードバックは、任意の形態の感覚フィードバック、たとえば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、または触覚フィードバックであってよく、ユーザからの入力は、音響、話し声、または触覚入力を含む、任意の形態で受け取られ得る。それに加えて、コンピュータは、ドキュメントをユーザによって使用されるデバイスに送り、そのデバイスからドキュメントを受け取ることによって、たとえば、ウェブブラウザから受け取った要求に応答して、ウェブページをユーザのクライアントデバイス上のウェブブラウザに送信することによって、ユーザとインタラクティブにやり取りすることができる。
コンピューティングシステムは、単一のコンピューティングデバイス、または互いに接近して、もしくは互いに一般的に離れて動作し、典型的には通信ネットワークを通じてインタラクティブな動作をする複数のコンピュータを含み得る。通信ネットワークの例は、ローカルエリアネットワーク(「LAN」)およびワイドエリアネットワーク(「WAN」)、インターネットワーク(たとえば、インターネット)、衛星リンクを備えるネットワーク、およびピアツーピアネットワーク(たとえば、アドホックピアツーピアネットワーク)を含む。クライアントとサーバとの関係は、コンピュータプログラムが各コンピュータ上で実行され、互いとの間にクライアント-サーバ関係を有することによって発生し得る。
図18は、プロセッサ810、メモリ820、記憶装置デバイス830、および入力/出力デバイス840を備える例示的な電子処理モジュール800を示している。コンポーネント810、820、830、および840の各々は、たとえば、システムバス850によって相互接続され得る。プロセッサ810は、システム800内で実行するための命令を処理することができる。いくつかの実装形態において、プロセッサ810は、シングルスレッドプロセッサ、マルチスレッドプロセッサ、または別のタイプのプロセッサである。プロセッサ810は、メモリ820内に、または記憶装置デバイス830上に記憶されている命令を処理することができる。メモリ820および記憶装置デバイス830は、モジュール800内に情報を記憶することができる。
入力/出力デバイス840は、モジュール800のための入力/出力オペレーションを提供する。いくつかの実装形態において、入力/出力デバイス840は、ネットワークインターフェースデバイス、たとえば、Ethernetカード、シリアル通信デバイス、たとえば、RS-232ポート、および/またはワイヤレスインターフェースデバイス、たとえば、802.11カード、3Gワイヤレスモデム、4Gワイヤレスモデムなどのうちの1つまたは複数を含むことができる。いくつかの実装形態において、入力/出力デバイスは、入力データを受信し、出力データを他の入力/出力デバイス、たとえば、キーボード、プリンタ、および表示デバイス860に送信するように構成されたドライバデバイスを含むことができる。いくつかの実装形態において、モバイルコンピューティングデバイス、スマートフォンまたはタブレットコンピュータなどのモバイル通信デバイス、および他のデバイスが使用され得る。
他の実施形態は、添付の特許請求の範囲にある。
100 セットトップボックス
105 電源ケーブル
110 電子処理モジュール
120 ケーブルボックス
122 ケーブル
125 ケーブル
130 TV受像機
135 ケーブル
140 内部電源
200 TV受像機
205 ケーブル
210 電子処理モジュール
220 ディスプレイドライバ
230 表示パネル
310 WAN
320 ネットワーク接続サーバ
330 ネットワーク接続サーバ
330 ネットワーク接続プロバイダ
340，341，342，343，344 エンドユーザ
350 ブロードキャスタ
410 初期ビデオ信号
440 修正済みビデオ信号
800 電子処理モジュール
810 プロセッサ
820 メモリ
830 記憶装置デバイス
840 入力/出力デバイス
860 表示デバイス
900 アルゴリズム
1000 アルゴリズム
1700 アルゴリズム

Claims (15)

  1. フレームのシーケンスに対応する未補正画像データを受信するように構成された入力ポートと、
    電子プロセッサ、入力、および出力を備える電子処理モジュールであって、前記入力は、フレームの前記シーケンスに対応する前記未補正画像データを受信するように構成され、前記電子プロセッサは、フレームの前記シーケンスの各々において赤色の色相を有するピクセルを識別することによって前記未補正画像データを評価するようにプログラムされ、前記未補正画像データおよび評価結果に基づきフレームの前記シーケンスに対応する修正済み画像データを提供するように構成され、前記出力は、前記電子処理モジュールから電子ディスプレイに前記修正済み画像データを伝送するように構成される、電子処理モジュールと
    を備え、
    前記評価結果は、前記赤色の色相を有するピクセルのRGB値の比較結果を含み、前記修正済み画像データは、少なくとも1つの補正済みフレームを含むフレームの前記シーケンスに対応し、前記補正済みフレーム内の1つまたは複数の赤色の色相のピクセルは、未補正フレーム内の対応するピクセルと比較して赤色の彩度が低く、前記補正済みフレーム内の前記1つまたは複数の赤色の色相のピクセルにおける赤色の前記彩度は、前記補正済みフレームに先行するフレームのうちの1つまたは複数のフレーム内の赤色の色相のピクセルにおけるR値とG値との差が大きいほどより低減され、所定の数のフレームを超えて持続する赤色の色相のピクセルは、色の修正のために識別され、前記所定の数のフレームを超えずに持続する赤色の色相のピクセルは、修正されず、色の修正のために識別される前記赤色の色相のピクセルが修正される程度は、時間の経過とともに大きくなる、装置。
  2. 前記補正済みフレーム内の前記1つまたは複数の赤色の色相のピクセルにおける赤色の前記彩度は、前記未補正フレームの2つまたはそれ以上の異なる部分における赤色の彩度と関連付けられてさらに低減され、前記2つまたはそれ以上の異なる部分は、赤色の色相を有する部分であり、前記異なる部分は、1つまたは複数の近接するピクセルを含む、請求項1に記載の装置。
  3. 前記未補正画像データは、複数の未補正フレームに対応し、前記修正済み画像データは、対応する複数の補正済みフレームを含む、請求項1に記載の装置。
  4. 前記補正済みフレーム内の前記1つまたは複数の赤色の色相のピクセルにおける赤色の前記彩度は、前記補正済みフレーム内の前記1つまたは複数の赤色の色相のピクセルのそれぞれの配置に基づきさらに低減され、
    前記補正済みフレーム内の前記1つまたは複数の赤色の色相のピクセルにおける赤色の前記彩度は、前記赤色の色相のピクセルから前記補正済みフレームのエッジまでの近接度に基づき低減され、赤色の前記彩度は、前記補正済みフレームの前記エッジから遠いピクセルに比べて、前記補正済みフレームの前記エッジに近いピクセルに対してより低減される、請求項1に記載の装置。
  5. 前記出力から前記修正済み画像データを受信し、前記修正済み画像データに基づきフレームの前記シーケンスを表示するように構成された電子表示パネルをさらに備える、請求項1に記載の装置。
  6. 前記電子ディスプレイは、液晶ディスプレイ、デジタルマイクロミラーディスプレイ、有機発光ダイオードディスプレイ、プロジェクションディスプレイ、量子ドットディスプレイ、および陰極線管ディスプレイを含む群から選択されたディスプレイである、請求項5に記載の装置。
  7. 前記装置は、半導体チップであるか、または半導体チップを含む回路基板である、請求項1に記載の装置。
  8. 請求項1に記載の装置を備えるセットトップボックス。
  9. 別のセットトップボックス、DVDプレーヤ、ビデオゲーム機、またはインターネット接続から入力を受信するように構成されている、請求項8に記載のセットトップボックス。
  10. 請求項1に記載の装置を備えるフラットパネルディスプレイ。
  11. 請求項1に記載の装置を備えるテレビ。
  12. 請求項1に記載の装置を備えるモバイルデバイス。
  13. 請求項1に記載の装置を備えるウェアラブルコンピュータ。
  14. 請求項1に記載の装置を備えるプロジェクションディスプレイ。
  15. 請求項1に記載の装置を備えるビデオゲーム機。
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