特許 6351202 シミュレートされた光出力を見る方法及びシミュレートされた光出力を発生する装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6351202

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】シミュレートされた光出力を見る方法及びシミュレートされた光出力を発生する装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 9/64 20060101AFI20180625BHJP

【ＦＩ】

   H04N9/64 F

【請求項の数】2

【外国語出願】

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-288303(P2012-288303)

(22)【出願日】2012年12月28日

(65)【公開番号】特開2013-141239(P2013-141239A)

(43)【公開日】2013年7月18日

【審査請求日】2015年12月4日

(31)【優先権主張番号】13/340,517

(32)【優先日】2011年12月29日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】391002340

【氏名又は名称】テクトロニクス・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＴＥＫＴＲＯＮＩＸ，ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001209

【氏名又は名称】特許業務法人山口国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ケビン・エム・ファーガソン

【審査官】 大室 秀明

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−３２２５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０３２２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３６９０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０２６３７５８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ Ｈ０４Ｎ ９／４４−９／７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１ディスプレイタイプ用に発生されたシミュレートされた光出力を第２ディスプレイ上で見る方法であって、
画像ソースを受ける処理と、
ディスプレイモデルセレクターを用いて、前記第１ディスプレイタイプの中のあるディスプレイモデルを選択する処理と、
ガンマは、入力信号と出力光の輝度間の非線形変換関数を表すパラメータであるところ、前記画像ソースをプレガンマＲＧＢ画像に変換し、行列式による処理を用いて前記プレガンマＲＧＢ画像を前記シミュレートされた光出力に変換することによって、前記第１ディスプレイタイプの特性に基づいて、選択された前記ディスプレイモデル用の前記シミュレートされた光出力を発生する処理と、
前記第２ディスプレイのビューイング環境及びガンマ補償に基いて前記シミュレートされた光出力を補償する処理と、
前記第２ディスプレイのビューイング環境のための補償がなされたシミュレートされた光出力を出力する処理と
を具えるシミュレートされた光出力を見る方法。

【請求項2】

シミュレートされた光出力を発生する装置であって、
画像ソースを受けるよう構成される入力部と、
第１ディスプレイのタイプの中のあるディスプレイモデルを選択するディスプレイモデルセレクターと、
ガンマは、入力信号と出力光の輝度間の非線形変換関数を表すパラメータであるところ、前記画像ソースをプレガンマＲＧＢ画像に変換し、行列式による処理を用いて前記プレガンマＲＧＢ画像を前記シミュレートされた光出力に変換することによって、前記第１ディスプレイの特性に基づいて、選択された前記ディスプレイモデル用のシミュレートされた光出力を発生する発生器と、
前記第１ディスプレイと第２ディスプレイの間の差異に関して前記シミュレートされた光出力を少なくとも一部はガンマ補償に基づいて補償するように構成されたリバースディスプレイモデルと、
前記第２ディスプレイ上で見るために前記補償されたシミュレートされた光出力を送信するための出力機器と
を具えるシミュレートされた光出力を発生する装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示事項は、ビデオシステムに向けたものであり、より詳細には、ターゲットデバイスに画像を正確に表示するシステムと方法に向けられたものである。

【背景技術】

【0002】

シミュレートされた出力が付属のディスプレイ上で正確に見えない場合、デバイス上で、若しくは、動画を評価する構造を有する機械においても動画を評価することは時に難しい。たとえば、ビデオエンジニアは、消費者用の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を見ている視聴者、スタジオ用の陰極線管（ＣＲＴ）を見ているプロデューサー、放送センターのエンジニア、又は、製品開発研究機関のエンジニアに対して特定の動画がどのように映るのかを知りたいと望んでいることがある。現在、オレゴン州ビーバートンのテクトロニク社製の画質分析機ＰＱＡ５００のような、画質分析機 は、これらのタイプの用途に対する違いを数量化するために、光をシミュレートするディスプレイモデルとヒューマンビジョンシステムを具備している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第６９７５７７６号

【特許文献2】米国特許第６９０７１４３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、そのような画質分析機のユーザーは、シミュレートされた知覚刺激を直接経験する方法がない。その代わりに、ビデオが画質分析機と一体に使用されるディスプレイ上に表される。更に、ディスプレイ製造者は、製品が組み立てられる前に、仮想デザインを自動的に評価することができる、まだ満足されていないニーズを有している。しかし、ディスプレイ設計オプションの間の違いを直接に認識できなければ、多くの役に立つ情報がディスプレイ技術者から秘匿されてしまう。

【0005】

たとえば、ＹＣｂＣｒからＣＩＥ１９３１ＸＹＺ線形光表現に応じたＲＧＢへの変換のような、ビデオをある一つの色空間から他のものへ変換するための数学的なソルーションが存在するが、そのようなソルーションは標準のＲＧＢからの様々なディスプレイの変化を考慮したものではない。たとえば、デジタルビデオによって表現される純粋な赤と緑と青のＸＹＺ座標は、エンドディスプレイの対応するＸＹＺ座標に整合することはないことがある。更に、ディスプレイの同等のガンマ値が対応する標準におけるガンマ値に整合することはないので、これらの関係は、ガンマ値、すなわち、入力信号と光出力強度の間の非線形変換関数を表すために使用されるパラメータの不整合を説明するものではない。

【0006】

標準定義用のＳＭＰＴＥ−Ｃのような規格又は高品位ビデオ用のＩＴＵ７０９のような規格に原色とガンマが整合する場合においてすら、ホワイトポイント校正が非デホルト値に意図的にたびたび設定されている。たとえば、デホルト色温度を主に９５００度に設定しているコンピュータモニタは、その代わりに、テレビジョンデホルト色温度に整合するために６５００度に設定されたホワイトポイントを有することがある。このホワイトポイント校正は、一組の原色を有するディスプレイをしてもう少しで他の組の原色を有するディスプレイのように見せることを可能にする。しかし、そのような変換は、上記の色変換公式内には含まれておらず、全色度の多くの色が失われるような方法で色をシフトすることによってそのようにしている。

【0007】

他の可能性のあるソルーションは、第１のディスプレイからの出力を物理的に測定し第１のディスプレイから第２のそれへの変換方法を生成する、高価で特別な装置を必要とするが、それは、高価で複雑で、一般的なソルーションを提供するためには過度にコンピュータ計算を集中的に行うものである。さらに、それは、モデル化されたディスプレイではなく実際に測定すべきディスプレイを必要とする。また、あるビデオフレームの終わりと次のものの始まりの間でＬＣＤのレスポンスタイムを補償する方法を含むシステムは存在しない。このことは、モーションブラーのような、満足のいかない、時には非常にはっきりと判るほどのディスプレイ観測を引き起こすこととなる。

【0008】

本発明の実施の形態は、従来技術のこの制約及び他の制約に焦点を当てたものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１番目の側面によれば、第１のディスプレイタイプに対して発生されたシミュレートされた光出力を第２のディスプレイ上で見る方法は、前記第１のディスプレイタイプの画質に基づいて前記シミュレートされた光出力を発生することと、前記第２のディスプレイのビューイング環境に対して前記シミュレートされた光出力を補償することと、前記第２のディスプレイの色差に対すると共にビューイング環境に対する補償がなされたシミュレートされた光出力を出力することからなる。
本発明の第２番目の側面によれば、本発明の第１番目の側面の方法は、前記第２のディスプレイのビューイング環境に対して前記シミュレートされた光出力を補償することがリアルタイムで第２のディスプレイのビューイング環境に対して前記シミュレートされた光出力を補償することからなることを特徴とする。
本発明の第３番目の側面によれば、本発明の第１番目の側面の方法は、第２のディスプレイのビューイング環境が仮想現実により生み出されたビューイング環境であることを特徴とする。
本発明の第４番目の側面によれば、本発明の第１番目の側面の方法は、さらに、前記第１と第２のディスプレイの間の色差に対して前記シミュレートされた光出力を補償することを含んでいることを特徴とする。
本発明の第５番目の側面によれば、本発明の第１番目の側面の方法は、行列操作を用いて色差が補償されることを特徴とする。
本発明の第６番目の側面によれば、本発明の第１番目の側面の方法は、さらに、前記シミュレートされた光出力を前記第２のディスプレイに提供する前に、それを一時的に補償することを含んでいることを特徴とする。
本発明の第７番目の側面によれば、シミュレートされた光出力を発生する装置は、第１のディスプレイの画質に基づいてシミュレートされた光出力を発生する発生器と、前記第１のディスプレイと第２のディスプレイの間の差異に対して前記シミュレートされた光出力を補償するように構成されたリバースディスプレイモデルと、前記第２のディスプレイ上で見るために前記補償されたシミュレートされた光出力を送信するための出力機器とからなる。
本発明の第８番目の側面によれば、本発明の第７番目の側面の装置は、前記リバースディスプレイモデルが色変換機であることを特徴とする。
本発明の第９番目の側面によれば、本発明の第７番目の側面の装置は、前記リバースディスプレイモデルがホワイトポイント校正機であることを特徴とする。
本発明の第１０番目の側面によれば、本発明の第７番目の側面の装置は、前記リバースディスプレイモデルが時間フィルタであることを特徴とする。
本発明の第１１番目の側面によれば、本発明の第７番目の側面の装置は、前記リバースディスプレイモデルが前記第２のディスプレイのビューモデルであることを特徴とする。
本発明の第１２番目の側面によれば、本発明の第１１番目の側面の装置は、前記ビューモデルが仮想現実発生器において少なくとも一部に発生されるビューイング環境を受け入れることを特徴とする。
本発明の第１３番目の側面によれば、本発明の第１２番目の側面の装置は、前記仮想現実発生器がシミュレートされた光出力を発生する発生器の構成部品であることを特徴とする。
ターゲットディスプレイタイプのリバースモデリングを用いたシステムは、ターゲットディスプレイに表されたときにオリジナルのシミュレートされた光のそれと同等若しくはほぼ同等の知覚反応を生成する信号にシミュレートされた光出力を変換する。更に、所定の有効なディスプレイに表されたとき、知覚された画像がシミュレートされた光の知覚された画像若しくは仮想現実の画像をきっちりと表すようにその有効なディスプレイに応用可能な方法が提供される。

【0010】

本発明の特定の実施の形態は、選択されたディスプレイタイプに対して発生されたシミュレートされた光出力を第２のディスプレイ上で見る方法に関連する。この方法は、まず、第１のディスプレイタイプの画質に基づいてシミュレートされた光出力を発生することを含んでいる。次いで、シミュレートされた光出力は、リアルタイムで第２のディスプレイのビューイング環境に対して補償される。補償が完了された後で、補正がなされたシミュレートされた光出力は、第２のディスプレイに出力される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に関連する、補償されたビデオ出力を発生するシステムの機能ブロック図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態において使用されたホワイトバランス計算のための重み付けの算出のための一連の等式である。

【図3】図３は、本発明の実施の形態に関連する、仮想ディスプレイ出力を視覚するためのシステムの機能ブロック図である。

【発明の実施の形態】

【0012】

図１は、本発明の実施の形態に関連する、補償されたビデオ出力を発生するシステム１０の機能ブロック図である。たとえば、ビデオのような画像ソース又は仮想現実の画像若しくは他の画像は、選択されたタイプのディスプレイに特有のモデリング情報を含むディスプレイモデルに提供される。ディスプレイモデルセレクター７０は、たとえば、ＬＣＤディスプレイモデル３０か、ＣＲＴディスプレイモデル４０か、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）ディスプレイモデル５０か、他のディスプレイモデル６０を選択することができる。また、ディスプレイモデルセレクター７０は、バイパスモード２０を選んで、ディスプレイモデル選択を完全に迂回することが可能である。

【0013】

ディスプレイモデル３０−６０は、特定のタイプのディスプレイについての、たとえば、色データ、ホワイトバランス、ガンマ情報など各種のデータを有している。ディスプレイモデルは、特定のディスプレイモデルタイプに特有の特定のパラメータである特定の色空間から他への変換を含むこともある。ビデオ用途においてデジタルビデオストリームとファイルは、 通常、標準品位のビデオ用にはITU-R BT.601のごとく、そして、高品位のビデオ用にはITU-R BT.709のごとく、また、ある場合にはＲＧＢのごとくＹＣｂＣｒ三刺激表現を用いる。デジタルシネマ用には、通常「ＤＣＩ（デジタルシネマイニシアチブ）仕様」と呼ばれているＤＣＩ「デジタルシネマシステム仕様」のごときダイレクトＸＹＺ表現がすでに直接サポートされている。

【0014】

ディスプレイモデル色変換
ＲＧＢ (及びＸＹＺ) へのＹＣｂＣｒの変換
ＳＤ及びＨＤビデオについては、ＸＹＺ へのＹＣｂＣｒの置換は、次にようにして行われることがある。
１） 色モデルの初期設定
ａ） ホワイトポイント校正： 次のいずれかによって与えられるＲＧＢ及びホワイトＣＩＥ１９３１ｘｙＹ座標を用いること。すなわち、
ｉ）たとえば、６０１、７０９、ＳＭＰＴＥ−Ｃ、ＥＢＵのような規格又はシミュレートされるべき適切なディスプレイを最良に表示するものすべて、若しくは、
ｉｉ）カスタムユーザーが定義した、ｘｒ、ｙｒ、Ｙｒ ｘｇ、ｙｇ、Ｙｇ，ｘｂ、ｙｂ、Ｙｂ，ｘｗ、ｙｗ、Ｙｗ
ｂ）Ｒ＝Ｇ＝Ｂの場合に所定のホワイトポイント（ｘｗ、ｙｗ、Ｙｗ）を達成するために、ＲとＧとＢに適用される必要な重み付け｛ｗｒ、ｗｇ、ｗｂ｝を計算する。
ｃ）下記のようなＲＧＢからＸＹＺへの変換用の光変換行列式を計算する。
ｄ）ＬＵＴ（ルックアップテーブル）初期設定：
ｉ）第１には、それぞれの測色基準（６０１，７０９など）によって定義された行列式を用いて、ＹＣｂＣｒのプレガンマＲＧＢ｛ＥＲ、ＥＧ、ＥＢ｝へのそれぞれの標準的な置換を用いる。
ｉｉ）コントラストやガンマや明度のパラメータを用いて｛ＥＲ、ＥＧ、ＥＢ｝を光｛ＲＧＢ｝に変換する。
ｉｉｉ） 重み付け｛ｗｒ、ｗｇ、ｗｂ｝を｛ＲＧＢ｝に適用する。
（ここで、ＬＣＤの場合、ＬＵＴ計算を停止する。）
ｉｖ）行列式を用いて、重み付けされたＲＧＢ光をＸＹＺに変換する。
２ａ）ＣＲＴ及びＤＭＤの場合には、ＬＵＴ若しくはインプリメンテーションによる直接計算を用いてＹＣｂＣｒを直接ＸＹＺに変換する。
２ｂ）ＬＣＤの場合には、ＬＵＴ若しくはインプリメンテーションによる直接計算を用いてＹＣｂＣｒを｛ｗｒ＊Ｒ、ｗｇ＊Ｇ、ｗｂ＊Ｂ｝に変換し、そして、ＲＧＢのＸＹＺへの変換行列式を用いて変換を完了する。

【0015】

輝度のみの処理の場合、すなわち色のない場合、それぞれのディスプレイモデル技術は、ルックアップテーブルを作り出すとか、（ＬＣＤの場合には）フィルタパラメータを設定するとかといったことに対して固有の初期設定機能を有する。以下の色モデル初期設定が行われることはこれらの機能の範囲内である。色モデル初期設定は、必要なルックアップテーブルと共にホワイトポイント校正の重み付け｛ｗｒ、ｗｇ、ｗｂ｝の初期設定が含まれている。

【0016】

色変換用のＬＵＴを用いたディスプレイモデル
ＹＣｂＣｒからＸＹＺへの色データの変換は、一般的な計算回路若しくはそれと同等の機能を用いて直接に行うことができる。たとえば、まず、規格に従ってＹＣｂＣｒからＥＲ、ＥＧ、ＥＢへの変換は、９回の乗算と６回の加算を用いる。そして、ガンマ係数をその結果に適用することは、３回の指数を用いる。重み付けを適用してホワイトポイントを生成することは、更に３回の乗算をする。最後に、ＲＧＢ光のＸＹＺ（ＲＧＢベクトル＊行列式）への変換は、他の９回の乗算と５回の加算を行い、合計で１８回の乗算と１２回の加算と３回の指数を必要とする。

【0017】

しかし、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて、同等の色補償を行うことは、２個のシフターと、２個の加算器と１回のテーブルアクセスのみを用い、そして、したがって、より少ないリソースを用いる魅力的なオプションである。もちろん、ディスプレイモデルは、メモリを設けてＬＵＴを格納する必要があるが、しかし、これは典型的な全く無理のないトレードオフの関係にある。本発明の実施の形態は、色変換方法を用いることができるが、もちろん、どの方法を選択するかは、典型的な実施上の選択である。

【0018】

ＣＲＴ及びＤＭＤの場合には、ＹＣｂＣｒから直接ＸＹＺへの変換は、ＬＵＴの仕様によってなされうるが、そのサイズはビット深度に依存する。たとえば、８ビット深度のビデオの場合、ＬＵＴ用のメモリロケーションの数は、６．７ｘ１０^７ビット程度であり、それは今日の保存コストに与えられる事実上の実施である。１０ビットのビット深度のビデオと１２ビットのビット深度のビデオは、４．３ｘ１０^９ビット程度と２．７ｘ１０^１１程度のサイズのＬＵＴを必要とするが、それは現在では標準的な実施において実際的ではない。

【0019】

ＬＣＤの場合には、色変換がＹＣｂＣｒからＲＧＢ（光）になされる。なぜならば、下記に記載するような、ＬＣＤ用の一時的な処理がＲＧＢ色空間内で起こるからである。ＬＣＤ処理のためのＬＵＴのサイズは、同じビット深度におけるＣＲＴ及びＤＭＤと同じである。

【0020】

色変換用のトライリニア補間を用いたディスプレイモデル
色変換用のトライリニア補間を用いることも可能であるが、たとえば直接計算のような他の変換がより有効であるかもしれないという事実を考慮すれば、実際的な考えではないでしょう。

【0021】

ＥＲ、ＥＧ、ＥＢへのＹＣｂＣｒの変換
ＹＣｂＣｒは、対応する測色規格（６０１、７０９など）に応じてＥＲ、ＥＧ、ＥＢへ変換される。

【0022】

ＲＧＢ（光）へのＥＲ、ＥＧ、ＥＢの変換
正規化されたＥＲ、ＥＧ、ＥＢ値（単位値）の値は、ガンマやコントラストや明度の制御を用いて、各画質分析機内で既存の輝度モデルを各原色チャンネルに適用することでそれを有効に再利用して、正規化されたＲＧＢ値（単位値）に変換される。後続のＲＧＢからＸＹＺへの光変換は、それぞれの実際の輝度レベルを考慮に入れる。

【0023】

ディスプレイモデルホワイトポイント校正
白は、ＲとＧとＢの均等な「電気信号」の大きさで表される。しかし、（規格又は非標準色温度若しくは他の色座標を選択するユーザーにより）選択されたホワイトポイントがディスプレイから出力されるＲＧＢ光の組み合わせに一致していないとき, ホワイトポイント校正が通常行われる。実際に、ホワイトポイント校正はＲ光及び／又はＧ光及び／又はＢ光に重み付けして、ホワイトポイントとなるように信号の大きさが変化するようにする。これらの重み付け｛ｗｒ、ｗｇ、ｗｂ｝は、ディスプレイモデル初期設定期間中に計算される。

【0024】

ＲとＧとＢとＷ（ｘｒ、ｙｒ、Ｙｒ、ｘｇ、ｙｇ、Ｙｇ、ｘｂ、ｙｂ、Ｙｂ、ｘｗ、ｙｗ，Ｙｗ）用のＲＧＢ及びホワイトＣＩＥ１９３１ｘｙＹ座標を用いて、必要な重み付け｛ｗｒ、ｗｇ、ｗｂ｝が計算され、電気信号Ｒ＝Ｇ＝Ｂにおいて、所定のホワイトポイント｛ｘｗ、ｙｗ、Ｙｗ｝を達成するためにＲとＧとＢの光出力にそれぞれ適用される。上記と共にＲ、Ｇ、Ｂの最大と最小に制限（ここでは、１に正規化されている）があるとすると、ＲＧＢの相対比を見つけて所定のホワイトポイントを達成できるようにする。重み付け｛ｗｒ、ｗｇ、ｗｂ｝の計算が図２に示すように行うことができる。

【0025】

ついで、以下のいずれかによって与えられるＲＧＢ及びホワイトＣＩＥ１９３１ｘｙＹ座標を用いて、ホワイトポイントは校正される。
すなわち、６０１、７０９、ＳＭＰＴＥ−Ｃ、ＥＢＵのような規格又はシミュレートされるべき適切なディスプレイを最良に表示するものすべて、若しくは、
カスタムユーザーが定義した、ｘｒ、ｙｒ、Ｙｒ ｘｇ、ｙｇ、Ｙｇ，ｘｂ、ｙｂ、Ｙｂ，ｘｗ、ｙｗ、Ｙｗである。

【0026】

ホワイトポイント校正の確認は、全部ホワイトのビデオ（全チャンネルがホワイト最大値（２３５）に均等であるＲＧＢか、若しくは、Ｙ＝２３５でＣｂ＝Ｃｒ＝１２８のＹＣｂＣｒなど）のような（色なし）ビデオを用いることによって行うことが可能である。ディスプレイモデルのＸＹＺ出力は、それぞれ、ＸｗＴａｒｇｅｔ、ＹｗＴａｒｇｅｔ、ＺｗＴａｒｇｅｔと同じにすべきである。

【0027】

原色とホワイトのディスプレイモデル色度座標
Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＷのＹ値（Ｙｒ、Ｙｇ、Ｙｂ、Ｙｗ）が、１）ガンマの選択と２）最大輝度値と３）光ＲＧＢのＹへの変換に依存していることに留意してください。はじめの二つのパラメータは、画質分析機の既存の輝度のみのディスプレイモデルにすでに含まれている。三番目のＲとＧとＢに対する一組の３つの重み付けは、それぞれ、はじめの二つのパラメータと共に、原色とホワイトポイントの座標から一般的には計算される。しかし、ＲＧＢからＹへの変換は、また、多くの規格（たとえば、ＩＴＵ．Ｂ−７０９ＨＤ）において行列式を介してＲＧＢからＸＹＺに変換するように定義されている。ＩＴＵ．Ｂ−７０９ＨＤやＳＭＰＴＥ−ＣやＥＢＵやＮＴＳＣやＳＭＰＴＥ−２４０Ｍのような各規格から特定の値を含むことは、不要である。なぜならば、下記のように、直接計算がＹに対する同じ結果をもたらすからである。

【0028】

ＬＣＤ用のディスプレイモデル時間フィルタ
ＬＣＤ技術のもっとも一般的なディスプレイモデルは、時間フィルタを含んでおり、フレームの変わり目と変わり目の間の時間中においてコンスタントな若しくは高いデューティサイクルのバックライト又は反射光の「ゼロ次ホールド」アスペクトを表している。これを模倣するために、時間フィルタが輝度のみのモデル用のシミュレートされた光出力に適用される（Ｙに適用される）。フルカラーモデルの場合には、 このフィルタは、その代わりに、ＸＹＺ変換に先立ってＲＧＢ（光原色）出力に適用される。

【0029】

高級なＬＣＤ構成は、変調されたバックライトを含んでいる。現代的なＬＣＤディスプレイは、バックライト変調を含んでおり、まさに理論的０レスポンスタイム技術に関連したモーションブラーの問題を軽減している。時間フィルタは、以下に応じて変調される。すなわち、バックライト若しくは反射光を安定的に模倣するために、時間フィルタはゼロ次ホールドフィルタ（＝各フレームの変わり目において輝度についてのゼロレスポンスタイムの階段関数変化）と応答時間を表す単純なローパスフィルタのカスケード接続である。バックライト変調を模倣するためには、デューティサイクルとバックライトのオン−オフ及びオフ−オン遷移のようなパラメータが、ディスプレイ仕様として理解されている。時間フィルタは、シミュレートされた結果が大きく軽減されたモーションブラーの現実の結果をたどりながらそれに応じて更新される。特にＣＲＴのものをまねるラスタスキャン法である、低デューティサイクル（バックライト又は反射）光の場合には、時間フィルタは省略されることもある。なぜならば、（人間の視覚モデルにおいて説明される）人間の目の調節が残った高周波情報を十分に減衰するからである。

【0030】

ＲＧＢ（光）からＸＹＺへの行列変換
行列式Ｍ＿ＲＧＢＬｉｇｈｔ２ＸＹＺの初期設定計算は、以下のようにしてディスプレイ初期化の最中に初期設定される。

【0031】

【数1】

【0032】

最大輝度レベルとして１００ニットを使用して、ＳＭＰＴＥ Ｃとｗｔｎｏｒｍ［ｉ］＝１を用いた行列計算例が以下のように与えられる。最大輝度レベルが正規化された行列式にとって重要でないことに留意してください。

【0033】

【数2】

【0034】

【数3】

【0035】

この数値例とＳＭＰＴＥ−Ｃからとられた対応する係数を比較する。

【0036】

【数4】

【0037】

ビューモデル
図１に戻って、任意のビューモデル又は仮想現実ビュー環境８０は、選択されたディスプレイモデルの出力にファクタを加えてより正確にディスプレイのビュー環境を反映することができる。たとえば、 環境光、反射光、又は他のシミュレートされた光についての情報は、加えられた光情報のＣＩＥ ＸＹＺ表現を用いて、ディスプレイのＸＹＺ表現に直線的に加えられる。このビューモデル情報は、 予測されたピクチュア／ビデオ画質レーティングを変更するために使用される。

【0038】

更に、いずれの仮想環境も、同様に、そのような加えられた情報のＣＩＥ ＸＹＺ表現を用いることによって、ビューモデルに含まれていてもよい。そのような情報は、比較的に基本情報、たとえば、ディスプレイ機器のディスプレイベゼルについての情報を含んでいることもあるか、又は、詳細な仮想現実表現ほどに複雑であるかもしれない。

【0039】

図３は、図１のリバースディスプレイモデル９０についての追加の詳細を提供する、本発明の実施の形態に関するシミュレートされたディスプレイ出力又は仮想ディスプレイ出力を見るためのシステムの機能的なブロック図である。

【0040】

図３のリバースディスプレイモデル３１０は、図１のリバースディスプレイモデル９０の実施例であっても良い。リバースディスプレイモデル３１０は、色変換３１２やホワイトポイント校正３１４やガンマ３１６や時間フィルタ３１８やビューモデル３２０のために各設備を含んでいる。図３のリバースディスプレイモデル３１０の部品は、上記の（先進的な）ディスプレイモデルの対応する部品と同等若しくは同じものである。リバースディスプレイモデル３１０の部品又は部分内に含まれる各ファクタはディスプレイモデル内で初期設定されても良い。実際のディスプレイ３４０が知られている場合、実際のディスプレイ３４０に特有の特定ファクタが、システム上でたとえば、メニュー選択として選択される。他の実施の形態において、実際のディスプレイ３４０はシステムに対してそれ自体を特定してもよいし、更に、リバースディスプレイモデル３１０に対し適切なファクタを選択するために探索が行われた。

【0041】

リバースディスプレイモデル３１０は図１の標準的なディスプレイモデル３０−６０とは対照的に、「逆」に動作する。言い換えれば、実際のディスプレイ３４０について、選択されたターゲットディスプレイタイプのために発生された、評価されるべき画像のシミュレートされたＸＹＺ光表現 から（ＸＹＺ表現を含むこともある）標準ビデオ表現への変換が行われる。ＸＹＺをサポートしていないターゲットのディスプレイについて、（用いられるべき実際のディスプレイの原色を用いた）ＸＹＺからＲＧＢ光への逆転、逆ガンマ機能、そして、いずれかのさらなる変換（ＹＣｂＣｒへの標準的な変換）は、上記の行列式と関数の逆数をそれぞれ求めることから行うことができる。

【0042】

動作中において、たとえば、ビデオ、イメージング若しくは仮想現実からシミュレートされた光出力が発生されたとき、それは特に選択されたディスプレイタイプ用のディスプレイモデルを任意に通過される。そして、シミュレートされた出力は、実際のディスプレイに対してシミュレートされた出力を適応する補償を含む、実際のディスプレイ用のリバースディスプレイモデルを通過され、実際のディスプレイで見れる画像は、仮想又はシミュレートされた光によって表される知覚された画像に可能な限り近い。その補償は、ディスプレイ原色補償や同等のガンマ補償やホワイトポイント補償や時間特性や実際のディスプレイのビュー環境を含んでいても良い。ビュー環境は、周囲の色や明るさ及び環境光を含んでいても良いし、他の画像を含んだ発生された仮想現実ビュー環境を含んでいても良い。シミュレートされた光出力と実際のディスプレイビュー環境と仮想現実環境変化として、リアルタイムで補償は変化する。

【0043】

好適な実施の形態において、ビューイングのために使用される実際のディスプレイ３４０は、入力画像を正確に表示するためには、最高級の全色度や、最大の輝度や、レスポンスタイムや、（黒レベルでの）コントラストや他の仕様でなくても十分である。また、理想的には、ビューイング状態は表示された画像の正確な知覚も考慮に入れる。たとえば、環境光は、有効な黒レベルを引き上げないか、若しくは、ターゲットとなる正確度を超えて知覚されたホワイトポイント（色シフト）を動かさない程度に低くて十分である。

【0044】

上記実施の形態の多くはユーザーインタフェースを含んでいるが、他の実施の形態においては、それに代わって、これらのパラメータが試験測定機器によって自動的に決定されることもあることが正しく認識される。

【0045】

各実施の形態において、本発明の構成要件はハードウェアでも、ソフトウェアでも、双方の組み合わせにおいても実現可能であり、また、汎用のマイクロプロセッサやデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）や特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）やフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）その他からなることもある。

【0046】

本発明がディスプレイモデリング分野において重大な進歩を示していることが上記の説明から正しく認識される。本発明の特定の実施の形態が例示され、そして、例示目的で説明されているが、各種の修正例が本発明の精神や範囲から逸脱することなくなされうることが理解される。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲によるものを除いて限定されるべきでない。

【符号の説明】

【0047】

１０…補償されたビデオ出力を発生するためのシステム；２０…バイパスモード；３０…ＬＣＤディスプレイモデル；４０…ＣＲＴディスプレイモデル；５０…ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）ディスプレイモデル；６０…他の ディスプレイモデル；７０…ディスプレイモデルセレクター；８０…任意のビューモデル又は仮想現実ビュー環境；９０…リバースディスプレイモデル；３１０… リバースディスプレイモデル；３１２…色変換機器；３１４…ホワイトポイント校正機器；３１６…ガンマ機器；３１８…時間フィルタ機器；３２０…ビューモデル機器；３４０…実際のディスプレイ

【図1】

【図2】

【図3】