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まなみおか
4 years ago
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3 R, G, B R cur G cur B cur R tar, G tar B tar R cur G cur B cur R tar G tar B tar R tmp G tmp B tmp R tmp R / R tar cur G tmp = 0 G 0 1 / G tar cur ( 5) B B tmp 0 0 tar 1 / B cur x, y X, Y, Z X UKWN Y UKWN Z UKWN X, Y, Z Y = 1+ Y UKWN () 1 R tmp G tmp B tmp R tmp G tmp B tmp RGB max RGBmax = max( Rtmp, Gtmp, Btmp) ( 6 ) R tmp G tmp B tmp RGB max R adj G adj B adj R R adj tmp G G adj = tmp 1/ RGB max ( 7) B B adj tmp R adj G adj B adj X UKWN Y UKWN Z UKWN X = Y x/ y+ X UKWN ( 2) Z = Y ( 1 x y)/ y+ Z UKWN ( 3) X, Y, Z R, G, BM R, G, BX, Y, Z M 1 R G M = B 1 X Y Z ( 4)

4 論文 DLP プロジェクタの高効率高精度な投影色キャリブレーション図8 図 9 a 固有値最適化前の補正結果 xy 色度本評価に用いた色度分布スとして固有値の再設定と測定を繰り返す目標とする xy 色度への補正が不足した場合には固有値を小さく過補正の場合には固有値を大きくする手順で最適範囲を絞る３結果と考察 3.1 補正精度および従来手法との比較本手法による補正精度および従来手法との比較を行った図 8 に示すようにさまざまな個体差を想定し 1 24 番を目標とする白色の xy 色度その中心を現状の白色の xy 色度として各目標色度に対する補正精度を評価した図 8 は各色度を相対値で示している評価には目標値と補正値の u'v'色度上の色差 Δ u'v' と相関色温度の差分 Δ K を使用した補正精度の目標は白色 LED などでも個体差図 9 b 固有値最適化後の補正結果 xy 色度や経年変化の基準として多く用いられるΔ u'v' < を目安とした本実験に用いた DLP プロジェクタは以下の各 1 台とし図 9 b の目標値群および補正値群を相関色温度に変換た測定には 2 次元色彩輝度計 CA-2000 コニカミノルタ社を用い投影面全域 2 次元の測定値サンプリング数はしたグラフを図 10 に示す 1 24 番の目標値群に対する補約 10 万を平均化して評価した多くのサンプリング数の正値群のΔ K は固有値の最適化前は平均 144K 最適化一括測定により色彩照度計などを用いた多点 5 点や 9 点後は平均 52K であり数百 K オーダの誤差が見られた CCA など測定よりも高精度かつ簡便に評価できるや BC Look さらには絶対色温度モードを有する液晶プロジェクタよりも高い精度を示した PJ-A 基準用試作機 3 原色次に PJ-B に対して本手法と CCA を比較した CCA に PJ-B RICOH PJ WX4141 N 6 原色まず基準とした PJ-A での実験結果を図 9 に示す a 入力する白色の現状色度と目標色度には本手法と同じ値をは式 1 で示した固有値の最適化前 b は固有値の最適入力し輝度の倍率指定を意味するゲイン 0 1 は 1 維化後である最適化前は大きな誤差が残存するが最適化持とした PJ-A の実験結果と同様にΔ u'v' Δ K を表 1 に後は好適に補正できた 1 24 番の目標値群と補正値群の示す PJ-A より補正精度は若干劣るが複雑な多原色から Δ u'v'は最適化前の平均値が最大値がと構成される PJ-B においても CCA より本手法の方が高い補なり最適化後の平均値が最大値がと正精度を示したなった図 9 b の番番のように現実的未知の固有値 XUKWN, YUKWN, ZUKWN への影響があり得な個体差を大きく超える一部のケースで目標 Δ u'v' < るのは DLP Composer で処理される原色数ガンマカーブに満たなかったが補正効果は確実に示され 24 ヵランプパワーなどであるそれらとの影響を調べると固所の平均値は目標を充分に満たした有値は原色数に最も強く支配される傾向であったブラッ J65

5 映像情報メディア学会誌 Vol. 70, No 図 11 色度補正量と輝度低下の比較番方向を B 方向図 10 固有値最適化後の補正結果相関色温度とした目標とする色度の方向によって輝度の低下率は異なるが本手法は CCA ゲインを 1 に指定よりも輝度の低表1 下が少なく色度の精度に加えて大きな利点となった各手法の補正精度比較その後 PJ-A の N 数を 67 台に増やし目標色温度を 6500 K に設定し本来の目的である個体差縮小の効果を実際に検証したその結果適用前のΔ u'v'の平均値が最大値がである一方適用後のΔ u'v'の平均値が最大値がとなった相関色温度の標準偏差 σ は適用前が 174K 適用後は 39K であった本手法の非常に大きな効果を確認し量産工程に導入できる見通しを得たクボックスのため経験則になるが固有値はの 3.2 範囲で PJ-A の場合は正の値に PJ-B の場合は負の値に個体差の主観評価マルチプロジェクションでの効果を定量的に測るため 2 することで色温度の誤差を極小化できた 6 原色の PJ-B の場合図 2 に示したカラーホイールに含台を併置図 12 した際の差異を主観評価した主観評価にまれているシアンイエロー白色のように RGB いずれ用いた 4 種類の評価画像を図 13 に示す使用した DLP プロかの補色や無彩色が混色されている影響を受け本手法にジェクタはRICOH PJ WX4141 Nで前述のPJ-Bに当たるよる色度の補正量が相対的に減少するものと思われるよ主観評価は 2 種類の条件で行った表 2 条件 1 は 2 台のり端的な例を挙げるとカラーホイールの 1/2 が白色 1/6 色温度の差が比較的小さく条件 2 は 2 台の色温度の差がが RGB で構成されている場合 RGB の信号比を変えても比較的大きいケースである評価環境は暗室とし投影サ白色の存在によって色度が変化しにくくなると考えれば解イズは 50 インチ投影面と被験者の距離は 2 m とした評りやすいそのため PJ-B には負の固有値を用い RGB 間価サンプルの提示時間は 10 秒とし評価方法は表 3 の DCR の信号比を大きくして補正量を強調することが効果的で法に準じた尺度とした被験者は正常な視覚を有すあったと考えられるる 13 人で 1 組の評価画像に対して主観評価を 2 回行ったさらに現状値の xy 色度を原点と定義した際第 1 第併置した DLP プロジェクタのうち色温度が低い個体に 2 象限と第 3 第 4 象限の目標色度象限間の境界線上を含対して本手法を適用し色温度を高い方向に補正するようむでの差の固有値 XUKWN, YUKWN, ZUKWN を用にしたいた場合補正誤差が最も小さい結果となったまたすその評価結果を図 14 に示す図中のエラーバーは各被験べての象限での目標色度に対し XUKWN, YUKWN, ZUKWN の者による標準偏差である a は評価画像全体 b は白三つに同じ値を適用した場合でも高い精度を得られたべたの MOS 値となる条件 1 と 2 ともに補正後の MOS 最後に補正後の輝度を図 11 で比較する色温度の補正値が大きく向上した MOS 値 4 を満たしており 2 台の差による輝度の低下は不可避である先述の 1 24 番を目標異が気にならないレベルに改善できたことを示した条件として補正した後の輝度の低下を示し目標値群の 1 は色温度と輝度の双方でプロジェクタ X と Y の差が縮小番方向を G 方向したため MOS 値の向上は順当である条件 2 は色温度の番方向を R 方向差が縮小している一方輝度の差は拡大しているが MOS 番方向を M 方向値は向上した色温度の個体差縮小は極めて有用であるこ J66

論文 DLP プロジェクタの高効率高精度な投影色キャリブレーション図 14 a 本手法の主観評価結果画像 4 種類の平均値

14 b 本手法の主観評価結果白べたエラーバーは標準偏差４むすび DLP プロジェクタの残課題である投影色の個体差の改善表3

プのない容易な実装性を目指したそのアプローチとして白色の現状色度と目標色度のみをパラメータし DMD 駆動などのブラックボックス事象

以内に非常に小さく抑えることも可能になり CCA などの他の色補正機能よりも高い補正精度を実現した個体差の改善効果は主観評価によっても確認し

それぞれの補正前にも明らかにしたと補正後を 1 要因とした MOS 値合計 4 組に対し有意確率の基準を 0.

6 論文 DLP プロジェクタの高効率高精度な投影色キャリブレーション図 14 a 本手法の主観評価結果画像 4 種類の平均値エラーバーは標準偏差図 12 図 13 表2 DLP プロジェクタの 2 台併置主観評価に用いた評価画像主観評価に用いたプロジェクタ特性図 14 b 本手法の主観評価結果白べたエラーバーは標準偏差４むすび DLP プロジェクタの残課題である投影色の個体差の改善表3 主観評価に用いた 5 段階尺度を目的とした投影色の補正には CCA という色補正機能が広く用いられているがさらなる高い精度とコストアップのない容易な実装性を目指したそのアプローチとして白色の現状色度と目標色度のみをパラメータし DMD 駆動などのブラックボックス事象を固有値化した独自の補正シーケンスを検討した本手法を適用した結果色温度の目標値に対する補正誤差を 100 K 以内に非常に小さく抑えることも可能になり CCA などの他の色補正機能よりも高い補正精度を実現した個体差の改善効果は主観評価によっても確認し色温とが主観評価からも明らかになった度の個体差の縮小は画質改善の効果が大きいことを主観的図 14 a b の条件 1 2 においてそれぞれの補正前にも明らかにしたと補正後を 1 要因とした MOS 値合計 4 組に対し有意確率の基準を 0.05 として分散分析 ANOVA を行ったその本手法は白色の現状色度と目標色度という最小限の情報結果図 14 a の条件 1 2 ともに F 1,206 >29 p<0.05 を用いるため専用メモリーの追加も不要となるまた図 14 b の条件 1 2 ともに F 1, 50 >18 p<0.05 となりプロジェクタの既存の CPU で簡易に実行できるためコスそれぞれの補正前と補正後の MOS 値には有意差があるこトアップなく容易に実装できるのも大きな特長となる本手法の固有値を目標色度の領域ごとに多数設定するなとを確認した J67

DLPプロジェクタの高効率・高精度な投影色キャリブレーション | Ricoh Technical Report No.42

DLPプロジェクタの高効率・高精度な投影色キャリブレーション | Ricoh Technical Report No.42 DLP プロジェクタの高効率高精度な投影色キャリブレーション Highly Efficient and Accurate Color Calibration for Digital Light Processing Projector * 能勢将樹 ** 馬菁野 * 長谷川史裕 *** 内川惠二 Masaki NOSE Jinie MA Fumihiro HASEGAWA Keiji UCHIKAWA