JPH06208360A - カラー画像表示方法およびシステム - Google Patents

カラー画像表示方法およびシステム

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JPH06208360A
JPH06208360A JP5275667A JP27566793A JPH06208360A JP H06208360 A JPH06208360 A JP H06208360A JP 5275667 A JP5275667 A JP 5275667A JP 27566793 A JP27566793 A JP 27566793A JP H06208360 A JPH06208360 A JP H06208360A
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Helen R Delp
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    • G—PHYSICS
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    • G09G5/02—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示装置上で画像の忠実なカラー再生を表示
すること。 【構成】 標準コンピュータ・システム10が、標準表
示装置に関する情報に基づいてパレット較正テーブルを
作成し、パレット較正テーブルと原画像とから、装置か
ら独立した画像を作成する。その後、パレット較正テー
ブルと装置から独立した画像とが、特定コンピュータ・
システム20に送られる。特定コンピュータ・システム
は、標準コンピュータ・システムからパレット較正テー
ブルと装置から独立した画像とを受け取り、パレット較
正テーブルと特定表示装置28に関する情報とから、表
示装置固有のパレットを計算する。その後、特定コンピ
ュータ・システムは、特定コンピュータ・システム内の
表示装置アダプタ25に装置から独立した画像と表示装
置固有のパレットとを送ることによって、忠実なカラー
画像を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、忠実なカラーの画像を
作成しコンピュータ駆動式表示装置上に表示するための
方法および装置に関する。具体的に言うと、本発明は、
表示装置に依存するパレットを含む表示装置アダプタに
よって制御される表示装置上に提示するための、表示装
置から独立したパレット化画像を作成する方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】コンピュータ駆動式表示装置に関連する
電子機器では、表示装置アダプタを使用して色の数値表
現を作成している。表示装置アダプタは、通常は、3原
色すなわち赤、緑、青のそれぞれ用のディジタル・アナ
ログ(D/A)変換器を有する。これらの変換器は、正
規化ディジタル駆動信号によって駆動される。D/A変
換器が処理できる2進ビットの数が、変換器の解像度の
尺度を与え、カラー・パレット項目を選択するための色
の数を決定する。表示装置アダプタは、表示画素を表現
する画像メモリをも有し、このメモリ内の画素あたりの
2進ビットの数が、1画素の表示に使用できるカラー・
パレット項目の数を決定する。通常、パレット項目の数
は、可能なカラー・パレット選択の数よりはるかに少な
い。ある画像に使用される色を決定するカラー・パレッ
トは、そのパレット内のカラー項目ごとに固有の正規化
ディジタル駆動信号によって定義される。たとえば、カ
ラー表示装置の実用的な実施例の1つは、8つの2進ビ
ットを使用して、3原色すなわち赤、緑、青のそれぞれ
のディジタル駆動信号を定義する。これによって、各原
色ごとにそれぞれ256の異なる強度レベルが可能にな
る。単一の画素に3つの色が含まれるので、1画素につ
いて可能な異なる色選択の数は、2563すなわち16
777216色である。しかし、カラー・パレット項目
として選択できる色の典型的な数は、256色であり、
これは、16万色以上の可能な異なる選択のうちから、
256色のみを有するカラー・パレットを展開しなけれ
ばならないことを意味する。カラー・パレット項目は、
通常、すべての色選択の全範囲にわたって多少とも均一
になり、したがって、パレット項目として選択される実
際の各色の間に多数の可能な色選択が残されるように選
択される。
【0003】色測定に関する国際規格がいくつか存在す
る。色測定に関する最も有名な国際規格は、国際照明委
員会(CIE)システムと総称される。CIEシステム
は、特定の知覚された色が、発光体または基準光源と物
体と観察者の固有の組合せから生じるという前提に基づ
いている。CIEシステムの有用な説明が、ビルマイヤ
ー(Billmeyer)およびザルツマン(Saltzman)著"Princip
les of Color Technology"、 Section 2B and 2C、 1981
年版に出ている。米国特許第4985853号明細書
に、CIEシステムの説明と、3次元表色システムに関
連する他の情報が記載されている。これらの技法は当業
者にとって既知であるものと想定する。
【0004】コンピュータ駆動式表示装置上に忠実なカ
ラー画像を表示するための現在の方法は、特定の表示装
置ごとに画像を用意する必要があり、したがって、かな
りの量の計算時間を消費し、かなりの記憶空間を要す
る。カラー表示装置に表示される画像は、通常、それぞ
れ標準CIE三刺激値X、YまたはZを表す、画素ごと
に3つの2進値と、さらに、表示画面上での画素の水平
座標および垂直座標を決定する2進情報とによって表現
される。画素ごとに所望の色を定義する3つの2進値
は、そのシステムで表示装置上に画像を提示するのに使
用可能なカラー・パレットのために選択された色と必ず
しも対応しない。したがって、(画素ごとに)所望の画
像色をそのシステムで使用可能な最も近いパレット色と
色合せする、色合せの処理がそのシステムで使用可能と
なっている必要がある。この処理を「パレット化」と称
し、使用可能なパレット色だけを使用して、所望の画像
に最も近い色合せが行えるように、すぐに表示できる画
像を作成する。すぐに表示できる画像の各画素は、その
画素に望まれるパレット項目の指標を含む。画像のパレ
ット化に使用される2つの一般的な技法を、「ディザリ
ング」および「誤差拡散」と称する。
【0005】当技術分野で現在既知のパレット化技法で
は、特定のカラー・パレット用の画像を用意するが、そ
の際に、パレットは、複数の選択された色として定義さ
れ、各色は、赤、緑および青の特定の原色ディジタル駆
動信号によって定義される。所与の画素について、所望
の色を最も近い使用可能なカラー・パレット項目の色に
修正する場合、このパレット化技法で、色の差を平均化
し、カラー画像全体をより忠実に再現するために、結果
として生じた色誤差を隣接画素に分配する。しかし、表
示装置は、異なるカラー表示特性を有する可能性があ
り、そのために問題が複雑になる。たとえば、所与のデ
ィジタル駆動信号に対する蛍光体の色や輝度(カラー強
度)応答が、表示装置ごとに変わる可能性がある。これ
は、パレット化画像が、同一の表示装置に表示される場
合にのみ所望の画像と一致し、別の表示装置では一致し
ない可能性があることを意味する。
【0006】各表示装置のクロミナンス応答特性と輝度
応答特性がわかっている場合、所望の画像に非常に近似
したパレット化画像を用意することができるが、このパ
レット化画像は、表示装置ごとに独自のものとなる。こ
れは、忠実なカラーを望む場合、所与のタイプのすべて
の表示装置で使用される単一のパレット化画像が用意で
きないことを意味する。複数の表示装置用に複数のパレ
ット化画像を用意すると、その用意のために過大な計算
時間が必要になり、それらを記憶するために過大な量の
記憶空間が必要になる。
【0007】従来技術では、特定のシステムまたは表示
装置上でカラー画像を忠実に表示する処理全体で、少な
くとも3系列の動作ステップが必要である。第1系列の
ステップでは、特定のコンピュータ駆動式表示装置の較
正を処理し、第2系列のステップでは、そのシステムで
表示するため、表示装置固有のパレット化画像を用意
し、第3系列のステップでは、用意された画像をそのシ
ステムで実際に表示する。
【0008】従来技術の処理全体の目的は、まずCIE
標準三刺激値(XYZ)として表される所望の画素色を
表示装置固有のRGB三刺激値に変換する変換行列を決
定し、適当なカラー・パレットを決定し、特定の表示装
置上で各パレット項目のXYZ値を測定し、パレット項
目の測定されたXYZ値に対応するRGB三刺激値を計
算し、パレット項目のこれらのRGB三刺激値を含む表
示装置固有の正規化パレット・テーブルを作成すること
である。次に、所望の画像の各画素を、正規化パレット
・テーブル内の最もよく一致する色のパレット項目指標
で置き換え、その結果色の不一致が生じた場合は、それ
を標準ハーフトーン化技法を使用して隣接画素に分配す
る。その結果得られる画像は、所望の画像を忠実に表現
する表示装置固有のパレット化画像である。最後に、こ
のパレットと表示装置固有のパレット化画像を、表示装
置アダプタにコピーする。
【0009】この従来技術の処理の短所は、各画像の各
画素を、特定の表示装置ごとに、その表示装置に独自の
正規化パレット・テーブルを使用して再パレット化しな
ければならないことである。各画像のパレット化に必要
な計算は大量であり、異なるクロミナンス特性および異
なる輝度特性を有する表示装置に各画像を表示するたび
に、この計算を繰り返さなければならない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主目的は、異
なる色再現特性を有する表示装置上で画像の忠実なカラ
ー再生を表示するためのシステムを提供することであ
る。
【0011】本発明のもう1つの目的は、色再現特性の
異なる複数の表示装置上で提示すべき単一のパレット化
画像のみを作成することによって、画像の忠実なカラー
再生を提供することである。
【0012】本発明のもう1つの目的は、標準の色選択
パレットを使用して、特定の表示モニター上で標準のカ
ラー・パレットを忠実に再生させなければならないディ
ジタル駆動信号を定義する表示装置固有のパレットを展
開することである。
【0013】本発明の長所としては、表示画像が未変更
の表示装置から独立した形で表示装置アダプタに送ら
れ、忠実な再生のために表示装置固有のカラー・パレッ
トの変更しか必要とせずに、複数の表示装置上で表示画
像が忠実に再生されることがある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明では、「標準」の
表示装置に関して表示装置から独立した「標準」の正規
化パレット・テーブルを定義する処理を組み込む。本発
明における処理全体の目的は、まず、CIE XYZ三
刺激値として表される所望の画素色を、標準表示装置に
対して基準付けされたRGB三刺激値に変換する変換行
列を決定し、適当なカラー・パレットを決定し、標準表
示装置上で各パレット項目のXYZ*値を測定し、パレ
ット項目の測定されたXYZ*値に対応するRGB*三
刺激値を計算し、パレット項目のこれらのRGB*三刺
激値を含む表示装置から独立した正規化パレット・テー
ブルを作成することである。次に、所望の画像の各画素
を、表示装置から独立した正規化パレット・テーブル内
の最もよく一致する色のパレット項目指標で置き換え、
その結果色の不一致が生じた場合は、それを標準ハーフ
トーン化技法を使用して隣接画素に分配する。その結果
得られる画像は、所望の画像を忠実に表現する表示装置
から独立したパレット化画像である。次に、表示装置か
ら独立したパレット化画像を表示すべき各表示装置を、
そのRGB値と、それらを生じるディジタル駆動信号
が、対応する標準XYZ*値に最もよく一致するように
較正する。このように決定されたディジタル駆動信号か
ら表示装置ごとに表示装置固有のパレットを構成する。
最後に、表示装置固有のパレットと標準パレット化画像
を、表示装置アダプタにコピーする。
【0015】本発明の処理の長所は、「標準」の表示装
置用として、表示装置から独立した正規化パレット・テ
ーブルを使用して各画像の各画素を1回だけパレット化
すればよいことである。これは、表示装置ごとに各画像
の別々のパレット化画像を必要とする従来技術に比べ
て、必要な計算の量が非常に大幅に削減されることを意
味する。表示装置固有のパレットは、標準画像を表示す
る各表示装置ごとに計算する必要があるが、表示装置固
有の各パレットは、表示装置ごとに1回計算するだけで
よい。従来技術では、異なる各表示装置ごとに、各画像
の別々のコピーを記憶する必要があるのに対して、各パ
レット化画像の表示装置から独立したコピーをそれぞれ
1つ記憶するだけでよい。表示装置固有のパレットのコ
ピーは、異なる各表示装置ごとに記憶する必要がある
が、パレットに必要な記憶域は、パレット化画像に必要
な記憶域よりはるかに小さい。
【0016】
【実施例】本発明の処理を実施するための前提条件とし
て、「標準」の表示装置を選択することが必要である。
これは、米国映画テレビ技術者協会(SMPTE)によ
って開発されたものなどの独立に承認された規格を利用
するか、または一群の表示装置のうちの平均的な表示装
置を選択することによって達成できる。この一群の表示
装置は、すべてが同一メーカーの同一モデルのもので
も、類似の色特性と非線形特性を有するもっと多様なも
のでもよい。
【0017】標準表示装置を、異なる蛍光体色を有する
一群の表示装置から選択し、蛍光体色間の差の調節に本
方法を使用することを望む場合には、その蛍光体色がす
べての表示装置で達成できるように、標準表示装置とし
て、その蛍光体色が各蛍光体色のうちで最も彩度の低い
ものを選択することができる。既知の最適化技法を使用
して、蛍光体の彩度低下による色純度の喪失と、蛍光体
色の誤差を許容することによる色精度の喪失の間のバラ
ンスをとる。最良の結果を得るには、これらの最適化技
法を、CIE L*u*v*やCIE L*a*b*な
ど視覚的に均一な空間内で実行すべきである。
【0018】標準表示装置を選択した後、CIE XY
Z値で表現された色を表示装置の蛍光体のRGB値に変
換する変換行列を決定することが必要である。この計算
は、既知の方法で、それぞれ完全にオンのディジタル駆
動信号で駆動された、赤、緑および青の表示装置蛍光体
のそれぞれのXYZ値と、すべてが完全にオンの駆動信
号で駆動された3つの蛍光体の組合せである「白表示」
のXYZ値を測定することによって行われる。この行列
を、M*と呼ぶ。
【0019】標準表示装置に関する次の前提条件は、従
来技術で既知の任意の技法に従って標準表示装置用のパ
レットを選択することである。カラー・パレットは、各
色を表示する3つの駆動信号に関して定義される。使い
易くするために、パレット内の項目の大多数を直交にす
ることができる。パレット内のすべての組合せに、必ず
しも同数ではないいくつかの赤、緑および青用の駆動信
号が存在することができる。このパレット項目の3次元
配列を使って標準表示装置上にカラー画像を提示し、項
目は、できる限り視覚的に均一な形で色の全範囲にまた
がるように選択することができる。各標準パレット項目
は、パレット項目の色を発生するために必要とされるそ
のディジタル駆動信号に関して、普通の方法で指定され
る。
【0020】標準パレットを選択した後、各パレット選
択から得られる表示装置蛍光体のCIE XYZ三刺激
値を測定する必要がある。これらの測定値をXYZ*と
呼ぶが、この測定値が、この表示装置および使用され得
る他のすべての表示装置用の「標準」パレットの定義と
なり、パレット較正テーブルとしてセーブされる(標準
表示装置が形式仕様で定義される場合、XYZ*は、測
定ではなく計算できることに留意されたい)。XYZ*
が得られると、変換行列M*を使用して、対応するRG
B*三刺激値を計算することができる。RGB*は、最
も明るい色の最も明るい成分が1になるように正規化さ
れ、正規化されたRGB*が、表示装置から独立した正
規化パレット・テーブルとしてセーブされる。
【0021】表示装置から独立した画像を用意するため
の処理ステップは、従来技術の節で述べた表示装置依存
の画像を用意するための処理ステップに類似している
が、いつくかの重要な相違がある。所望のディジタル画
像が、その画素色がCIE XYZ三刺激値によって、
すなわち標準原色X、YおよびZの正規化輝度を指定す
る画素ごとに3つのディジタル値によって定義された状
態で使用可能であるものと仮定する。従来技術の表示装
置固有の行列Mの代わりに表示装置から独立した変換行
列M*を使用して、所望の画像の各画素のXYZを、表
示装置から独立したRGB三刺激値に変換する。次に、
所望の画像の各画素を、従来技術で使用される表示装置
固有の正規化パレット・テーブルではなく、表示装置か
ら独立した正規化パレット・テーブル中で最もよく一致
する色のパレット項目指標で置き換え、その結果色の不
一致が生じた場合は、それを標準ハーフトーン化技法を
使用して隣接画素に分配する。その結果得られる画像
は、「標準」パレットを使用する場合に所望の画像を忠
実に表現する、表示装置から独立したパレット化画像で
ある。
【0022】しかし、表示装置から独立した画像を表示
できるようになる前に、その表示装置用の表示装置固有
のパレットを作成しなければならない。各表示装置固有
のパレットは、パレット較正テーブルXYZ*で指定さ
れた色に、実用的にできるだけ一致するように作成され
る。これを達成するには、まずCIE XYZ標準三刺
激値として表現された所望の画素色を特定の表示装置の
RGB三刺激値に変換する、変換行列を決定する。次
に、3つの表示装置蛍光体のそれぞれの三刺激値Yすな
わち輝度を、そのディジタル駆動信号の関数として測定
し、これらの測定値を、その特定の表示装置の正規化輝
度テーブルとしてセーブする。輝度のすべての離散値に
ついて、それを生成するディジタル駆動値が既知になる
ように、測定値から正規化輝度テーブル内の値を補間す
る。その後、パレット較正テーブルのXYZ*を、特定
の表示装置のために計算された、先に決定された変換行
列を使用して、1つずつRGB三刺激値に変換する。こ
うして決定されたRGB三刺激値は、3つの蛍光体の表
示輝度と同じである。表示輝度値と正規化輝度テーブル
の代わりにこれらのRGB値を使用して、その輝度をも
たらす対応するディジタル駆動信号を決定する。これら
の表示装置固有のディジタル駆動信号は、パレット較正
テーブル内の対応するXYZ*値と同じ順序で、表示装
置固有のパレットに置かれる。表示装置ごとに1つの表
示装置固有のパレットが、このようにして作成され、こ
れは通常1回だけ作成すればよい。
【0023】最後に、画像の表示を実施するため、表示
装置から独立したパレット化画像と表示装置固有のパレ
ットを、表示装置アダプタにコピーする。
【0024】図1は、本発明の標準コンピュータ・シス
テム10および特定コンピュータ・システム20のハー
ドウェア・ブロック図である。標準コンピュータ・シス
テム10は、プロセッサ11、記憶装置12、メモリ1
3、通信アダプタ14、および表示装置アダプタ15を
有する。プロセッサ11は、図12ないし図13に示す
本発明の流れ図を実行するように適当にプログラミング
されている。標準表示装置18は、表示装置アダプタ1
5を介して標準コンピュータ・システム10に接続され
る。表示装置アダプタ15は、パレット記憶域15aと
画像記憶域15bを含む。
【0025】特定コンピュータ・システム20は、プロ
セッサ21、記憶装置22、メモリ23、通信アダプタ
24、および表示装置アダプタ25を含む。プロセッサ
21は、図14ないし図15に示す本発明の流れ図を実
行するように適当にプログラミングされている。特定表
示装置28は、表示装置アダプタ25を介して特定コン
ピュータ・システム20に接続される。表示装置アダプ
タ25は、パレット記憶域25aと画像記憶域25bを
含む。
【0026】好ましい実施例では、標準コンピュータ・
システム10はIBM AS/400コンピュータ・シ
ステムであるが、他のコンピュータ・システムを使用す
ることもできる。標準コンピュータ・システム10は、
通信経路19を介して1つまたは複数の特定コンピュー
タ・システム20に接続される。特定コンピュータ・シ
ステム20は、やはりIBM AS/400コンピュー
タ・システムとしてもよく、IBM PS/2コンピュ
ータ・システムまたは同等品とすることもできる。好ま
しい実施例では、通信経路19で標準コンピュータ・シ
ステム10を特定コンピュータ・システム20に電子的
に接続しているが、特定コンピュータ・システム20に
送るべきデータを、光ディスク、CD−ROM、テープ
などの移送可能媒体に記憶し、それを特定コンピュータ
・システム20宛に郵送または持参して、ロードするこ
ともできる。
【0027】図2および図3は、本発明の好ましい実施
例の忠実なカラー画像の作成および表示の概要を示す図
である。図2は、本発明を実行する際に標準コンピュー
タ・システム10によって実行されるステップを示す図
である。
【0028】図12の流れ図で詳細に説明するように、
CIE XYZ三刺激値31は、標準表示装置30から
得られる。これらの値を、標準パレット32から得た値
と共に使用して、パレット較正テーブル35を決定す
る。代替実施例では、パレット較正テーブル35を別の
標準コンピュータ・システムから直接獲得して、標準コ
ンピュータ・システム10(図1)で使用することがで
きる。この代替実施例では、図2のブロック30とブロ
ック31が不要になる。パレット較正テーブル35とX
YZ−RGB行列M*を使用して、表示装置から独立し
た正規化パレット・テーブル36を作成する。
【0029】図13の流れ図で詳細に説明するように、
RGB画像41を、原画像40(本明細書では所望の画
像とも称する)と行列34から作成する。その後、RG
B画像41を、標準パレット32と共に使用して、表示
装置から独立した画像45を作成する。その後、パレッ
ト較正テーブル35と表示装置から独立した画像45と
を、通信経路19(図1)または移送可能媒体(光ディ
スク、CD−ROM、テープなど)を介して特定コンピ
ュータ・システム20(図1)に送る。
【0030】図3は、本発明を実施する際に特定コンピ
ュータ・システム20によって実行されるステップを示
す図である。図14の流れ図で詳細に説明するように、
特定表示装置のRGB値51を、XYZ−RGB変換行
列M52とパレット較正テーブル35(図2)とから決
定する。正規化三刺激値輝度値Y54を、特定表示装置
50から決定する。正規化三刺激値輝度値Y54を使用
して、正規化輝度テーブル56を計算する。特定表示装
置のRGB値51と正規化輝度テーブル56とを使用し
て、表示装置固有のパレット55を作成する。図15で
詳細に説明するように、表示装置固有のパレット55
を、表示装置から独立した画像45(図2)と共に表示
装置アダプタ25(図1)にロードして、特定表示装置
28上で忠実なカラー画像58を生成する。
【0031】図4は、本発明の代替実施例を実行する際
に標準コンピュータ・システム10によって実行される
ステップを示す図である。この代替実施例は、図12お
よび図13で詳細に説明する図2の好ましい実施例と全
般的に同じステップを実行するが、わずかに異なる形で
実行することに留意されたい。この実施例では、表示装
置から独立した正規化パレットを、標準表示装置からの
CIE Y値から直接計算する。使用するパレットが直
交パレットである場合、必要な測定値の数が少なくなる
ので、これを行うことが有利になる可能性がある。その
後、パレット較正テーブルを、表示装置から独立した正
規化パレット・テーブルとXYZ−RGB行列M*の逆
行列とから計算し、あるいは上述のように別の標準コン
ピュータ・システムから得ることができる。図4に対応
する流れ図は図示しないが、当業者なら、図12、図1
3および図4の流れ図からこれを簡単に導出できるはず
である。
【0032】図5ないし図8は、例示データを含む、図
2ないし図4のテーブルを示す図である。当業者なら、
これらのテーブルの正確な内容が設計上の選択であり、
他の値を選択しても本発明の範囲内に含まれることを容
易に理解するであろう。
【0033】図9は、従来技術の教示による、特定表示
装置を較正する処理を示す図である。ブロック101
で、この特定の表示装置のXYZ−RGBパラメータを
決定することにより、変換行列Mを展開する。すなわ
ち、この行列は、XYZ値をその表示装置用のRGB三
刺激値に変換できるようにする、特定表示装置用の変換
テーブルを提供する。ブロック102で、このシステム
で利用されるパレット項目を決定する。このステップ
は、このシステム上ですべての画像提示に使用される色
選択のパレットを選択するものである。パレットは、通
常、パレット色項目を生成するのに必要なディジタル駆
動信号のレベルまたは値をリストすることによって指定
される。ブロック103で、特定表示装置上で、選択さ
れたパレットの各パレット項目のCIE XYZ三刺激
値を測定する。このステップで、それぞれのパレット項
目に対応する、特定表示装置用のXYZ値が作表され
る。ブロック104で、特定表示装置のパレット項目ご
とに、測定されたXYZに行列Mをかけて固有RGB三
刺激値を得、この計算の後に、その値を正規化する。ブ
ロック105で、正規化されたRGB三刺激値を含む表
示装置固有の正規化パレット・テーブルを作成する。
【0034】図10は、従来技術の教示による、表示装
置固有の画像を用意する処理ステップを示す図である。
ブロック106で、従来技術で周知の技法に従って、C
IEXYZ三刺激値が画素ごとに指定されている固有デ
ィジタル画像を得る。ブロック107で、ディジタル画
像の1組の画素から修正すべき最初の画素を検索する。
ブロック108で、ブロック107で得た特定の画素の
XYZ座標に行列Mをかけて、表示装置固有のRGB三
刺激値を得る。ブロック109で、マッチング処理を実
行して、標準ハーフトーン化技法を使用し、また図9に
関連して説明した表示装置固有の正規化パレット・テー
ブルを使用して、その画素の最適パレット項目を発見す
る。ブロック110で、選択されたパレット項目を、表
示装置固有のパレット化画像の対応する画素用の画素位
置に記憶する。ブロック111で、反復シーケンスを実
行して、画像を構成する各画素についてブロック107
ないしブロック110のステップを繰り返す。この処理
全体が完了した時点で、表示装置に実際に表示される、
表示装置固有のパレット化画像が作成されている。
【0035】図11は、特定表示装置上で表示装置固有
の画像を表示するのに必要なステップを示す図である。
ブロック120で、ロード・ステップを実行して、パレ
ットを、特定表示装置に関連する表示装置アダプタ論理
回路にロードする。ブロック130で、ロード処理を実
行して、表示装置アダプタに表示装置固有のパレット化
画像をロードし、その結果、RGBディジタル駆動信号
を選択するために各画像画素およびパレットを参照する
ことにより、画像が表示できるようになる。
【0036】前述の従来技術の技法によれば、画像は、
それを提示する特定の表示装置ごとに修正しなければな
らない。システム内の表示装置が変更されるごとに、こ
の処理が時間とメモリを消費する動作ステップを必要と
することは明白である。
【0037】従来技術の技法は、フレッド・ミンツァー
(Fred Mintzer)とジョン・D.マッフォール(John D. M
cFall)の論文"Organization of a System for Managing
theText and Images that Describe an Art Collectio
n"、proceedings of the Image Handling and Reproduc
tion Systems Conference of the 1991 IS&T Internati
onal Symposium on Electronics Imaging, San Jose, C
alifornia、1991年2月26日に全般的に説明され
ている。この主題に関するもう1つの議論が、H.R.
デルプ(Delp)、G.ゲルツェル(Goertzel)、J.D.リ
ー(Lee)、F.C.ミンツァー(Mintzer)、G.R.トム
ソン(Thompson)およびH.S.ウォン(Wong)の論文"Col
or Properties and Color Calibration for a High-Per
formance, High-Fidelity Color Scanner" 、proceedin
gs of the Symposium on Electronic Photography of t
he IS&T's 44th Annual Conference、1991年,5月
12日〜17日に出ている。
【0038】図12は、標準のコンピュータ・システム
10内のプロセッサ11(図1)によって実行される、
パレットの較正に必要な、本発明の教示によるステップ
を示す図である。ブロック200で、「標準」表示装置
を選択し、ブロック210で、その「標準」表示装置が
単一の表示装置を表すのかそれとも表示装置のグループ
を表すのかに応じて、標準表示装置に関連する代替処理
ステップを実行する。単一の表示装置の場合、ブロック
220で、その表示装置は、特定の表示装置か、業界標
準を使用して選択された表示装置のいずれかである必要
があり、ブロック230で、標準表示装置に関するXY
Z−RGB行列M*を決定する。この決定は、当技術分
野で周知の、本明細書で説明した技法に従って行うこと
ができる。ブロック240で、このシステムで使用され
るパレットを決定し、ブロック250で、測定ステップ
を実行して、標準表示装置上での各パレット項目のCI
EXYZ*三刺激値を計算する。
【0039】一方、選択された表示装置が表示装置のグ
ループを表す場合には、ブロック260で、そのグルー
プのXYZ−RGB行列を決定した後に、加重平均をと
って行列M*を展開する。ブロック270で、パレット
を決定するが、これはブロック240のステップと同じ
である。ブロック280で、ブロック250のステップ
と同様にして、表示装置のグループ全体について各パレ
ット項目のCIE XYZ*三刺激値を測定した後に、
加重平均をとり、各パレット項目の三刺激値を展開す
る。
【0040】ブロック260とブロック280の加重平
均は、CIE L*a*b*またはCIE L*u*v
*などの視覚的に均一な空間内で最もよく実行される。
すべての表示装置がカラーを達成できるように、グルー
プのうちで最も彩度の低い蛍光体に向けて重みをつける
ことが望ましい。
【0041】上述の代替ステップのいずれかの後のブロ
ック290で、測定されたXYZ*に行列M*をかけて
標準表示装置のRGB*三刺激値を求め、その後、これ
らの値を正規化する。ブロック300で、パレット較正
テーブル内の項目ごとにXYZ*三刺激値を記録し、ブ
ロック310で、標準表示装置の正規化RGB*三刺激
値を含む、表示装置から独立した正規化パレットを作成
する。
【0042】図13は、標準コンピュータ・システム1
0内のプロセッサ11(図1)によって実行される、表
示装置から独立した画像を用意するのに必要なステップ
を示す図である。ブロック500で、画像内の画素ごと
にCIE XYZ三刺激値が指定されているディジタル
画像を得る。ブロック510で、ブロック500で参照
された画像から最初の画素を検索する。ブロック520
で、各画素のXYZ値に行列M*をかけて、その画素の
表示装置から独立したRGB三刺激値を得る。ブロック
530で、その画素に最適のパレット項目を識別する。
これは、標準ハーフトーン化技法と表示装置から独立し
た正規化パレット・テーブルとを使用して達成できる。
ブロック540で、表示装置から独立したパレット化画
像に関するパレット項目を対応する画素位置に記憶す
る。ブロック550で、その画像内に調べなければなら
ない画素がまだあるかどうかを判定する。そのような画
素がある場合は、そのような画素がその画像内に残って
いない状態になるまで、ブロック510ないし540を
繰り返す必要がある。
【0043】当技術分野で既知のハーフトーン化技法の
説明は、G.ゲルツェル(Goertzel)およびG.R.トム
ソン(Thompson)の論文、"'Halftoning' Techniques for
Displaying Images with a Limited Color Palette"、
Electronic Imaging West '90, Pasadena, California
に出ている。
【0044】図14は、特定コンピュータ・システム2
0のプロセッサ21(図1)によって実行される、表示
装置固有のパレットを用意するのに必要な本発明のステ
ップを示す図である。ブロック320で、特定表示装置
のXYZ−RGB変換行列Mを決定する。このステップ
は、図9のブロック101のステップと同じである。ブ
ロック330で、特定表示装置の3つの蛍光体それぞれ
の三刺激値Y(輝度)を、その表示装置のディジタル駆
動信号の関数として測定し、その値を正規化する。ブロ
ック340で、特定表示装置の正規化輝度テーブルを計
算する。ブロック350で、後続処理ステップのために
最初のパレット項目を得、ブロック360で、パレット
較正テーブルのXYZ*に行列Mをかけて、特定表示装
置のRGB三刺激値を得る。これは、図9のブロック1
04の処理ステップに類似している。ブロック370
で、計算されたRGBを、正規化輝度テーブルを使用し
て変換して、特定表示装置上でXYZ*を最もよく近似
するディジタル駆動信号を得る。ブロック380で、ブ
ロック370のステップの結果として決定されたディジ
タル駆動信号値を表示装置固有のパレットに記憶する。
ブロック390で、その表示装置用に選択されたすべて
のパレット項目について、全体処理が完了したかどうか
判定する。処理すべきパレット項目がまだある場合、す
べてのパレット項目が処理されるまでブロック350な
いし380を繰り返す。
【0045】図15は、特定コンピュータ・システム2
0のプロセッサ21(図1)によって実行される、本発
明の教示に従って画像を表示するのに必要なステップを
示す図である。まず、ブロック400で、表示装置固有
のパレットを、特定表示装置に関連する表示装置アダプ
タ論理回路にロードする。ブロック410で、同じ表示
装置アダプタ論理回路に表示装置から独立した画像をロ
ードし、この結果、表示装置は、所望の画像色を忠実に
表す色でその画像を表示する準備が整う。
【0046】本発明の処理ステップは、直交パレット項
目の有無にかかわらず、どのようなタイプのパレットで
も機能する。本発明の処理ステップは、カスタム・パレ
ット、すなわち特定の画像用に作成されたパレットでも
機能する。本明細書に記載の好ましい実施例では、すべ
ての表示装置またはすべてのパレット項目を測定する方
法を記述した。しかし、当業者なら、少数の測定から情
報を抽出するための技法が多数存在することを知ってい
よう。たとえば、正規化輝度テーブルを決定するため
に、表示装置の挙動を記述するモデルを作成し、数回の
測定を行ってそのモデルを較正し、補間によってディジ
タル駆動信号の値を計算することができる。また、図1
2では、ほんの少数のパレット項目についてCIE X
YZ*を測定し、R、G、Bの線形組合せを使用して、
他のパレット項目の値を決定することができる。正規化
パレット・テーブルを作成するための他の技法も存在す
る。たとえば、パレット項目のCIE XYZ*三刺激
値を測定して行列M*をかける代わりに、蛍光体それぞ
れの輝度(Y値のみ)をディジタル駆動信号の関数とし
て測定し、これを使ってパレットのディジタル駆動信号
を変換して、正規化されたRGB*三刺激値を作成する
ことも可能である。
【0047】標準表示装置が、非常に近い蛍光体色度を
有する表示装置のグループを表す場合には、本発明の利
点の多くが、差に関する色補正を行わずに実現できる。
これは、表示装置固有のパレットと共に使用するため
に、表示装置を較正するステップ(図14のブロック3
60)で、表示装置固有の行列Mではなく標準行列M*
を使用すべきであることを意味する。
【0048】上述の処理技法は、画像をコンパクト・デ
ィスク(CD)に記憶し、この形で共用または転送する
場合に非常に有用である。たとえば、画像を標準パレッ
ト用にパレット化して記憶し、そのCD上のパレットご
とにパレット較正テーブルを与えることができる。この
場合、CDの製作者がその画像を受け取る側の表示装置
の色特性を知らなくても、画像を受け取る側が、その画
像を忠実なカラーで表示できる。この技法はまた、測定
以外の較正技法と共に機能するように拡張することもで
きる。たとえば、特別に設計された一連の画像を表示し
た後に、ユーザにそのパターンを最もよく表示する画像
を選択するよう求めることによって、正規化パレット・
テーブルを決定する技法が多数存在する。カラー・バラ
ンスや行列近似のための類似技法も存在する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコンピュータ・システムのハードウェ
ア・ブロック図である。
【図2】本発明の好ましい実施例の標準コンピュータ・
システムでの忠実なカラー画像の作成と表示の概要を示
す図である。
【図3】本発明の好ましい実施例の特定コンピュータ・
システムでの忠実なカラー画像の作成と表示の概要を示
す図である。
【図4】本発明の代替実施例を実施する際に標準コンピ
ュータによって実行されるステップを示す図である。
【図5】本発明のテーブルを示す図である。
【図6】本発明のテーブルを示す図である。
【図7】本発明のテーブルを示す図である。
【図8】本発明のテーブルを示す図である。
【図9】表示装置を較正する、従来技術の処理ステップ
を示す図である。
【図10】表示装置固有の画像を用意する、従来技術の
処理ステップを示す図である。
【図11】表示装置固有の画像を表示する、従来技術の
処理ステップを示す図である。
【図12】標準コンピュータ・システムによって実行さ
れる、本発明用のパレットを較正するステップを示す図
である。
【図13】標準コンピュータ・システムによって実行さ
れる、本発明による表示装置から独立した画像を用意す
るステップを示す図である。
【図14】特定コンピュータ・システムによって実行さ
れる、本発明による表示装置固有のパレットを作成する
ステップを示す図である。
【図15】特定コンピュータ・システムによって実行さ
れる、本発明の画像を表示するステップを示す図であ
る。
【符号の説明】
31 XYZ三刺激値 32 標準パレット 34 行列 35 パレット較正テーブル 36 表示装置から独立した正規化パレット・テーブル 40 原画像 41 RGB画像 45 表示装置から独立した画像 50 特定表示装置 51 特定表示装置RGB値 52 XYZ−RGB変換行列M 54 正規化三刺激値輝度値Y 55 表示装置固有のパレット 56 正規化輝度テーブル 58 忠実なカラー画像
フロントページの続き (72)発明者 ヘレン・ロクスロ・デルプ アメリカ合衆国55906、ミネソタ州ロチェ スター、サーティー・サード・ストリー ト・ノース・イースト 1135

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】特定コンピュータ・システムに接続された
    特定コンピュータ表示装置に忠実なカラー画像を表示す
    る方法であって、 標準コンピュータ・システムからパレット較正テーブル
    を受け取るステップと、 標準コンピュータ・システムから表示装置から独立した
    画像を受け取るステップと、 前記パレット較正テーブルと前記特定コンピュータ表示
    装置に関する情報とから、表示装置固有のパレットを計
    算するステップと、 前記表示装置固有のパレットと前記表示装置から独立し
    た画像とから、忠実なカラー画像を生成するステップ
    と、 前記特定コンピュータ表示装置に前記忠実なカラー画像
    を表示するステップとを含む、前記方法。
  2. 【請求項2】前記計算ステップが、さらに前記特定表示
    装置用のXYZ−RGB変換行列Mを決定するステップ
    と、 前記XYZ−RGB変換行列Mと前記パレット較正テー
    ブルとから、前記特定表示装置のRGB三刺激値を計算
    するステップと、 正規化輝度テーブルを使用して前記RGB値を変換し、
    前記表示装置固有のパレットを得るステップとを含むこ
    とを特徴とする、請求項1の方法。
  3. 【請求項3】前記正規化輝度テーブルを使用する前記変
    換ステップが、さらに、 前記特定表示装置用の輝度三刺激値Yを測定するステッ
    プと、 前記輝度三刺激値Yを正規化するステップと、 前記正規化ステップで正規化された前記輝度三刺激値Y
    から、前記正規化輝度テーブルを計算するステップとを
    含むことを特徴とする、請求項2の方法。
  4. 【請求項4】前記生成ステップが、さらに、 前記表示装置固有のパレットを前記特定コンピュータ・
    システム内の表示装置アダプタに送るステップと、 前記表示装置から独立した画像を前記表示装置アダプタ
    に送るステップと、 前記表示装置アダプタ内で前記表示装置固有のパレット
    と前記表示装置から独立した画像とを組み合わせるステ
    ップとを含むことを特徴とする、請求項1の方法。
  5. 【請求項5】特定コンピュータ・システムに接続された
    特定コンピュータ表示装置に忠実なカラー画像を表示す
    るために使用される情報を作成するための、標準コンピ
    ュータ・システムにおける方法であって、 標準表示装置に関する情報から、パレット較正テーブル
    を生成するステップと、 前記パレット較正テーブルと原画像とから、表示装置か
    ら独立した画像を作成するステップと、 通信経路を介して前記特定コンピュータ表示装置に前記
    パレット較正テーブルを送るステップと、 通信経路を介して前記特定コンピュータ表示装置に前記
    表示装置から独立した画像を送るステップとを含む、前
    記方法。
  6. 【請求項6】前記生成ステップが、さらに、 前記標準表示装置からCIE XYZ*値を決定するス
    テップと、 標準パレットを取得するステップと、 前記CIE XYZ*値と前記標準パレットとから、前
    記パレット較正テーブルを生成するステップとを含むこ
    とを特徴とする、請求項5の方法。
  7. 【請求項7】前記生成ステップが、さらに、 表示装置のグループからCIE XYZ*値を決定する
    ステップと、 前記決定ステップで決定された前記CIE XYZ*値
    の平均をとるステップと、 標準パレットを取得するステップと、 前記平均ステップで平均化された前記CIE XYZ*
    値と前記標準パレットとから、前記パレット較正テーブ
    ルを生成するステップとを含むことを特徴とする、請求
    項5の方法。
  8. 【請求項8】前記作成ステップが、さらに、 前記標準表示装置用のXYZ−RGB行列M*を決定す
    るステップと、 前記XYZ−RGB行列M*と前記パレット較正テーブ
    ルとから、表示装置から独立したパレット・テーブルを
    作成するステップと、 前記原画像からRGB画像を作成するステップと、 標準パレットを取得するステップと、 前記RGB画像と前記標準パレットと前記表示装置から
    独立したパレット・テーブルとから、前記表示装置から
    独立した画像を作成するステップとを含むことを特徴と
    する、請求項5の方法。
  9. 【請求項9】標準コンピュータ・システム内において、 標準表示装置に関する情報からパレット較正テーブルを
    生成するステップと、 前記較正テーブルと原画像とから、表示装置から独立し
    た画像を作成するステップと、 通信経路を介して特定コンピュータ表示装置に前記パレ
    ット較正テーブルを送るステップと、 通信経路を介して特定コンピュータ表示装置に前記表示
    装置から独立した画像を送るステップとを含み、 特定コンピュータ・システム内において、 標準コンピュータ・システムからパレット較正テーブル
    を受け取るステップと、 標準コンピュータ・システムから表示装置から独立した
    画像を受け取るステップと、 前記パレット較正テーブルと前記特定コンピュータ表示
    装置に関する情報とから、表示装置固有のパレットを計
    算するステップと、 前記表示装置固有のパレットと前記表示装置から独立し
    た画像とから、前記忠実なカラー画像を生成するステッ
    プと、 前記特定コンピュータ表示装置上に前記忠実なカラー画
    像を表示するステップとを含む、 特定コンピュータ・システムに接続された特定コンピュ
    ータ表示装置上に忠実なカラー画像を表示するために使
    用される情報を作成するための、標準コンピュータ・シ
    ステムにおける方法。
  10. 【請求項10】標準コンピュータ・システムからパレッ
    ト較正テーブルを受け取る手段と、 標準コンピュータ・システムから表示装置から独立した
    画像を受け取る手段と、 前記パレット較正テーブルと特定コンピュータ表示装置
    に関する情報とから、表示装置固有のパレットを計算す
    る手段と、 前記表示装置固有のパレットと前記表示装置から独立し
    た画像とから、忠実なカラー画像を生成する手段と、 前記特定コンピュータ表示装置上に前記忠実なカラー画
    像を表示する手段とを備える、忠実なカラー画像を表示
    できる特定コンピュータ表示装置を有する特定コンピュ
    ータ・システム。
  11. 【請求項11】標準コンピュータ・システムが、 標準表示装置に関する情報からパレット較正テーブルを
    生成する手段と、 前記パレット較正テーブルと原画像とから、表示装置か
    ら独立した画像を作成する手段と、 通信経路を介して特定コンピュータ表示装置に前記パレ
    ット較正テーブルを送る手段と、 通信経路を介して特定コンピュータ表示装置に前記表示
    装置から独立した画像を送る手段とを備え、 特定コンピュータ・システムが、 標準コンピュータ・システムからパレット較正テーブル
    を受け取る手段と、 標準コンピュータ・システムから表示装置から独立した
    画像を受け取る手段と、 前記パレット較正テーブルと前記特定コンピュータ表示
    装置に関する情報とから、表示装置固有のパレットを計
    算する手段と、 前記表示装置固有のパレットと前記表示装置から独立し
    た画像とから、前記忠実なカラー画像を生成する手段
    と、 前記特定コンピュータ表示装置上に前記忠実なカラー画
    像を表示する手段とを備える、 特定コンピュータ・システムに接続された特定コンピュ
    ータ表示装置上に忠実なカラー画像を表示するために使
    用される情報を作成できる、標準コンピュータ・システ
    ム。
  12. 【請求項12】標準表示装置に関する情報と原画像とか
    ら、表示装置から独立した画像を作成するステップと、 標準表示装置に関する前記情報からパレット較正テーブ
    ルを作成するステップと、 通信経路を介して特定コンピュータ表示装置に前記パレ
    ット較正テーブルを送るステップと、 通信経路を介して前記特定コンピュータ表示装置に前記
    表示装置から独立した画像を送るステップとを含む、特
    定コンピュータ・システムに接続された前記特定コンピ
    ュータ表示装置上に忠実なカラー画像を表示するために
    使用される情報を作成するための、標準コンピュータ・
    システムにおける方法。
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