次に、本発明を実施するための形態について、図1乃至図14を用いて説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、動画及び静止画を含む画像を表示する表示装置におけるブルーライトの低減処理に対して、本発明を適用した場合の実施の形態である。
(I)第1実施形態
初めに本発明に係る第1実施形態について、図1乃至図7を用いて説明する。なお、図1は第1実施形態に係る表示装置の概要構成を示すブロック図であり、図2は第1実施形態に係るブルーライトの低減処理を示す図であり、図3は第1実施形態に係る各低減率の相違を例示する図である。更に図4は当該低減処理を示すフローチャートであり、図5は当該低減処理を領域ごとに行う場合を例示する図であり、図6は当該低減処理の他の例を示す図である。更にまた、図7はRGB色空間を用いて当該低減処理の更に他の例を例示する図である。また、以下の説明では、第1実施形態に係るブルーライトの低減処理を、単に「第1実施形態に係る低減処理」と称する。
図1に示すように、第1実施形態に係る表示装置D1は、画像生成部1と、キーボード、マウス又はタッチパネル等から成り、表示装置D1としての処理を指定する操作信号Sopを生成する操作部2と、ブルーライト低減制御部3と、補正対象範囲設定部4と、ハードディスク等の記録媒体から成り、後述する低減率テーブルを不揮発性に記録する記録部5と、画素値更新部6と、切換部7と、LEDであるバックライトを有する液晶ディスプレイ等からなるディスプレイ8と、により構成されている。
このとき、表示ディスプレイ8が本発明に係る「表示手段」の一例に相当し、ブルーライト低減制御部3が本発明に係る「取得手段」の一例及び「検出手段」の一例にそれぞれ相当し、画素値更新部6が本発明に係る「処理手段」の一例に相当する。また、記録部5が本発明に係る「記憶手段」の一例に相当し、操作部2が本発明に係る「選択手段」の一例及び「領域選択手段」の一例にそれぞれ相当する。
この構成において画像生成部1は、ディスプレイ8に表示されるべき画像(静止画又は動画の少なくともいずれか一方を含む。以下同様。)に相当する画像情報Sinを生成してブルーライト低減制御部3に出力する。一方記録部5は、第1実施形態に係る低減処理のための予め設定された低減率テーブルであって、上記画像におけるB成分を低減する際に用いられる低減率パラメータを少なくとも含む低減率テーブルを、不揮発性にn個(nは自然数)記録している。なお、各低減率テーブルについては、後ほど詳述する。
一方操作部2は、ユーザの操作に基づき、第1実施形態に係る低減処理を実行するか否かを示すオン/オフ信号、当該低減処理を実行する場合において当該低減処理の対象となる画像内の範囲を示す範囲指定信号、及び当該低減処理を実行する場合において当該低減処理に用いられる上記低減率テーブルを指定するためのテーブル指定信号をそれぞれ含む上記操作信号Sopを生成する。そして操作部2は、上記オン/オフ信号をブルーライト低減制御部3及び切換部7に、上記範囲指定信号を上記補正対象範囲設定部4及び切換部7に、上記テーブル指定信号を上記記録部5に、それぞれ出力する。このとき、ディスプレイ8に表示する画像が例えば映画に相当する画像である場合は、その画質等を維持すべく、第1実施形態に係る低減処理を実行しない旨の操作が操作部2において行われるのが好ましい。これに対して、ディスプレイ8に表示する画像が例えば事務用の文書に相当する画像である場合は、有効にブルーライトを低減すべく、第1実施形態に係る低減処理を実行する旨の操作が操作部2において行われるが好ましい。また、第1実施形態に係る低減処理を実行する場合には、その低減率を選択する操作を反映した上記テーブル指定信号が生成/出力されることになる。
これによりブルーライト低減制御部3は、操作部2からの上記オン/オフ信号に基づき、画像情報Sinについて第1実施形態に係る低減処理を実行するか否かを判定し、実行する場合は画像情報Sinを補正対象範囲設定部4に出力する。一方当該低減処理を実行しない場合、ブルールライト低減制御部3は画像情報Sinをそのまま切換部7に出力する。
次に補正対象範囲設定部4は、操作部2からの上記範囲指定信号に基づき、第1実施形態に係る低減処理の対象となる画像情報Sinの画素については当該画像情報Sinを画素値更新部6に出力する。一方、当該低減処理の対象となる画素以外の画像情報Sinの画素については、当該画像情報Sinをそのまま切換部7に出力する。
他方記録部5は、操作部2からの上記テーブル指定信号により指定されている低減率テーブルに含まれる低減率パラメータを、画素値更新部6に出力する。
これらにより画素値更新部6は、補正対象範囲設定部4から出力されてくる画像情報Sinに含まれている各画素におけるB成分、R成分及びG成分それぞれの画素値(より具体的には、例えば輝度)を、記録部5から出力された低減率テーブルにより示される画素値に更新し、更新画像情報Sbcとして切換部7に出力する。ここで、上記画素値(又は輝度)の上限値は階調数によって決定され、ディスプレイ8が液晶ディスプレイにより構成される場合には、RGBで24ビットの液晶ディスプレイであればその上限値は三色の色成分ごとに「255(28−1)」であり、RGBで18ビットの液晶ディスプレイであればその上限値は三色の色成分ごとに「63(26−1)」である。
そして切換部7は、操作部2からの上記オン/オフ信号及び上記範囲指定信号に基づき、第1実施形態に係る低減処理の対象となっていない画素の画像情報Sinについては、ブルーライト低減制御部3又は補正対象範囲設定部4側に切り換え、そのまま表示情報Soutとしてディスプレイ8に出力する。これに対して第1実施形態に係る低減処理の対象となっている画素の画像情報Sinについては、画素値更新部6側に切り換えて、上記更新画像情報Sbcを表示情報Soutとしてディスプレイ8に出力する。
最後にディスプレイ8は、切換部7から出力されてきた表示情報Soutに相当する画像を表示する。
次に、第1実施形態に係る低減処理に用いられる上記低減率テーブルについて、図2を用いて説明する。
第1実施形態に係る低減処理では、上記背景技術として説明した特別な光学部品を別途使用することなく、表示装置D1としての色調整処理により、画像情報Sinに相当する画像におけるブルーライトを低減する。なお以下の説明における「低減率」は、第1実施形態に係る低減処理を行わない場合における入力画像(画像情報Sin)の各画素値を「1」とし、以下の式により定義されるパラメータである。
低減率[%]={1−(出力画素値/入力画素値)}×100
このとき、上記バックライトの明るさと表示された画像の輝度が比例関係でない場合があることにより、画像情報としての低減率と、実際にディスプレイ8に画像を表示した際にディスプレイ8から発生するエネルギーの低減率とは異なることに注意を要する。
即ち図2(a)に例示するように、横軸を入力画素値とし、縦軸を出力画素値とする場合に、第1実施形態に係る低減処理では、図2(a)において破線で示す原画(即ち、上記画像情報Sinに相当する画像)に対して、B成分の低減率が他の色成分(R成分及びG成分)の低減率よりも大きくなるように、上記画素値更新部6において各色成分の輝度を更新し、上記更新画像情報Sbcとして切換部7に出力する。この低減処理は、例えば画素ごとに実行される。ここで、上記B成分の波長は例えば440ナノメートル乃至490ナノメートル程度であり、上記R成分の波長は例えば620ナノメートル乃至740ナノメートル程度であり、上記G成分の波長は例えば500ナノメートル乃至600ナノメートル程度である。また図2(a)において、R成分及びG成分のグラフが例えば出力画素値=入力画素値×0.9で表されるとすると当該R成分及びG成分それぞれにおける低減率は10%((1−0.9)×100)となり、またB成分のグラフが例えば出力画素値=入力画素値×0.75で表されるとすると当該B成分における低減率は25%((1−0.75)×100)となる。一方、図2(a)に例示する低減処理をRGB色空間で表現すると、例えば図2(b)に例示するようになる。図2(b)からも明らかなように、第1実施形態に係る低減処理においては、B成分だけでなくR成分及びG成分についてもそれぞれ低減するが、その低減率については、B成分が他の色成分よりも大きいものとされている。
なお、図2(a)において、B成分のみを低減することも可能であるが、その場合には画像全体としての色味が変化してしまい(より具体的には、黄色がかってしまい)、表示装置D1としては好ましくない。そこで第1実施形態に係る低減処理では、B成分だけでなく、図2(a)に例示するようにR成分及びG成分も低減させる。そしてこのときのR成分及びG成分それぞれにおける低減率を、例えばB成分における低減率の四分の一以上二分の一以下とする。より具体的には、例えばB成分における低減率を10パーセントとした場合、R成分及びG成分それぞれにおける低減率を2.5パーセント以上5パーセント以下とする。これにより、画像全体としての色味の変化を抑制しつつ、有害なブルーライトを低減することができる。なおこのとき、画像の内容によっては、上述したB成分のみの低減を行ってもよい場合(換言すれば、R成分及びG成分それぞれにおける低減率はゼロとする(R成分及びG成分を低減しない)場合)もあり得る。そしてこの場合についても、第1実施形態に係る表示装置D1では、B成分のみを低減するための低減率テーブルを選択することで、これを可能とすることができる。
そして、第1実施形態に係る表示装置D1の記録部5には、図2に例示した第1実施形態に係る低減処理の趣旨を異なる低減率についてそれぞれ示す低減率パラメータを含む上記低減率テーブルが、例えば図1に例示するように第1低減率テーブルT1、第2低減率テーブルT2、第3低減率テーブルT3、…、第n低減率テーブルTnとして予め記録されている。このとき、各低減率テーブルにおける低減率の相違については、例えば図3に例示するように、低減率テーブルとしての番号が増えるほど大きな低減率として、図2に例示した趣旨に沿った低減率が色成分ごとに予め記録されている。また、各低減率テーブルにおける低減率パラメータの実際の値は、例えば実験的或いは経験的に予め定められることが考えられる。
次に、第1実施形態に係る低減処理について、より具体的に図4及び図5を用いて説明する。
図4に示すように、第1実施形態に係る低減処理においては、画像生成部1から上記画像情報Sinが入力されると、先ずブルーライト低減制御部3に取り込まれる(ステップS1)。そしてブルーライト低減制御部3は、操作部2からの上記オン/オフ信号に基づき、画像情報Sinについて第1実施形態に係る低減処理を実行するか否かを判定する(ステップS2)。ステップS2の判定において当該低減処理を実行する場合(ステップS2;YES)、ブルーライト低減制御部3は画像情報Sinを補正対象範囲設定部4に出力する。一方、ステップS2の判定において当該低減処理を実行しない場合(ステップS2;NO)、ブルーライト低減制御部3は画像情報Sinをそのまま切換部7に出力する(ステップS6)。
次に補正対象範囲設定部4は、操作部2からの上記範囲指定信号に基づき、画像情報Sinにおいて、第1実施形態に係る低減処理の対象となる画素とそれ以外の画素とを判別する(ステップS3)。より具体的に例えば、図5(a)に例示する範囲ARに含まれる画素について第1実施形態に係る低減処理の対象とする旨が上記範囲指定信号により示されている場合、補正対象範囲設定部4は、範囲AR内の画素については(ステップS3;YES)画像情報Sinを画素値更新部6に出力する。一方、範囲AR内の画素以外の画素については(ステップS3;NO)、画像情報Sinをそのまま切換部7に出力する(ステップS6)。なおこの場合、図5(b)の例示するように、第1実施形態に係る低減処理の対象としない画像を含む範囲ARを操作部2からの上記範囲指定信号により指定し、この範囲AR以外の範囲に含まれる画素を、第1実施形態に係る低減処理の対象とするように構成することもできる。
これらと並行して記録部5では、操作部2からの上記テーブル指定信号により示されている低減率テーブルの選定(換言すれば、低減率の指定)が行われ(ステップS4)、テーブル指定信号により指定された低減率テーブルに含まれる低減率パラメータが画素値更新部6に出力される。
これらにより画素値更新部6は、補正対象範囲設定部4から出力されてくる画像情報Sinに含まれている各画素におけるB成分、R成分及びG成分それぞれの画素値を、記録部5から出力された低減率テーブルにより示される画素値に更新し(ステップS5)、更新画像情報Sbcとして切換部7に出力する。
そして切換部7は、操作部2からの上記オン/オフ信号及び上記範囲指定信号に基づき、ブルーライト低減制御部3又は補正対象範囲設定部4側と画素値更新部6側とを切り換えて、表示情報Soutをディスプレイ8に出力して表示させる(ステップS6)。
以上説明したように、第1実施形態に係る低減処理によれば、表示すべき画像に相当する画像情報SinにおけるB成分に相当する例えば輝度の低減率が、当該画像情報におけるR成分及びG成分それぞれに相当する例えば各輝度の低減率より大きくなるように、少なくともB成分に相当する輝度を低減して表示情報Soutを生成して表示させる。よって、B成分を低減する光学部材等を別途使用することなく、画像処理により有害なブルーライトを低減することができる。
また、R成分及びG成分それぞれに相当する低減率を、B成分に相当する低減率の四分の一以上二分の一以下とするので、B成分に対するバランスを考慮してR成分及びG成分をも低減することで、画像全体の色味が変化することを防止しつつ、有害なブルーライトを低減することができる。
更に、記録部5に記録されている低減率テーブルのうち、操作部2の操作により選択された低減率テーブルを用いて低減処理を行うので、ユーザの意図に沿った態様で有害なブルーライトを低減することができる。
更にまた、操作部2により選択された範囲のみを対象として第1実施形態に係る低減処理を行う場合は、当該低減処理の対象となる範囲が選択可能であることにより、ユーザの好みにより合致した態様で有害なブルーライトを低減することができる。なおこの場合、図5に例示したように第1実施形態に係る低減処理の対象となる範囲をユーザが指定する他に、例えば、第1実施形態に係る低減処理の対象となる画像(例えば文書の画像)、又は当該低減処理の対象としない画像(例えば映画の画像)が表示されるいわゆるウインドウをユーザが指定するように構成することもできる。この場合、そのウインドウが移動されることで当該低減処理の対象となる(又は対象とならない)画素のディスプレイ8内の位置自体は変化するが、そのウインドウ内に表示されている画像については、常に当該低減処理の対象とする(或いは対象としない)ように制御することができる。
なお、第1実施形態に係る低減処理については、上述した以外の他の態様が可能である。
例えば上述した第1実施形態では、各色成分についての低減率を、図2又は図3を用いて例示したように直線的に変化させる場合について説明したが、これ以外に、例えば図6(a)に例示するように、入力される画像情報Sinにおける輝度が大きい場合ほど低減率を大きくするように構成することもできる。この場合、図6(a)に例示する低減処理をRGB色空間で表現すると、例えば図6(b)に例示するように、低減率が不均等に変化していることになる。このような低減処理は、第1実施形態に係る低減率テーブルに含まれている低減率パラメータの内容を変えることで実現可能となる。
更に図7に例示するように、R、G、Bそれぞれを独立した設定とするのではなく、例えば、第1実施形態に係る低減処理の対象となる画像がB成分を多く含んでいた場合でも、同様にR成分又はG成分も多ければ、B成分としての低減率を下げると共に、R成分やG成分が少なければ(言い換えれば、より純粋な「青」に近い画像(画素)であれば)、青色としての低減率を上げるように構成することもできる。この場合には、画像を構成する画素におけるB成分がR成分及びG成分よりも多いほど当該B成分に相当する低減率を上げて表示情報Soutを生成するので、B成分が多い画素ほどより多く当該B成分が低減されることで、各色成分間のバランスを考慮してB成分を低減し、画像全体の色味が変化することを防止しつつ、有害なB成分を低減することができる。
また、例えば図7を用いて説明した態様の応用した他の態様として、RGB色空間からHLS(Hue Luminance Saturation)空間やHSV(Hue Value Saturation)色空間のような色空間に変換し、R、G、Bの三原色だけではなく、シアン、マゼンタ及びイエロー等を考慮して、色空間毎に低減率を制御して効率的なブルーライトの低減を行い、RGB色空間に再変換してディスプレイ8に表示させるように構成することもできる。そこで、本発明を上記HLS色空間又はHSV色空間を用いて実施する場合の実施形態を、本発明に係る第2実施形態として以下に説明する。
(II)第2実施形態
次に上記第2実施形態について、図8乃至図14を用いて説明する。なお、図8乃至図10は第2実施形態の原理等を説明する図であり、図11は第2実施形態に係る表示装置の概要構成を示すブロック図であり、図12は第2実施形態に係るブルーライトの低減処理を示す図である。また、図13は当該低減処理を示すフローチャートであり、図14は当該低減処理の他の例を示す図である。また以下の説明では、第2実施形態に係るブルーライトの低減処理を、単に「第2実施形態に係る低減処理」と称する。
(A)HLS色空間及びHSV色空間について
初めに、第2実施形態にかかるHLS色空間及びHSV色空間について、それぞれ図8を用いてその概念を説明する。なお、これらHLS色空間及びHSV色空間自体は、画像処理用としては、第1実施形態にかかるRGB色空間と共に従来一般的に知られている色空間である。
先ず図8(a)にその概念を上下錐状に示すように、第2実施形態にかかる低減処理に用いられるHLS色空間は、色相(Hue)軸H、輝度(Luminance)軸L及び彩度(Saturation)軸Sにより構成されている。
このうち色相軸Hは、いわゆる「色味」を0度から360度の範囲の角度で表す軸であり、図8(a)に例示するように、R(Red(赤))成分、G(Green(緑))成分及びB(Blue(青))成分の他に、C(Cyan(シアン))成分、M(Magenta(マゼンタ))成分及びY(Yellow(黄))成分が含まれている。このとき、例えば0度がR成分であり、色相軸H上でその反対側に位置する180度は、R成分の反対色に当たる青緑成分となる。HLS色空間を用いれば、反対色を求めるのも容易となる。また、上記B成分の波長は例えば440ナノメートル乃至490ナノメートル程度であり、上記R成分の波長は例えば620ナノメートル乃至740ナノメートル程度であり、上記G成分の波長は例えば500ナノメートル乃至600ナノメートル程度である。そして、上記C成分は上記G成分と上記B成分とからなる成分であり、上記M成分は上記R成分と上記B成分とからなる成分であり、上記Y成分は上記R成分と上記G成分とからなる成分である。
次に彩度軸Sは、輝度軸L(HLS色空間の中心軸)からの距離に見立てて0%(中心軸自体)から100%(最外周)の範囲で「色の鮮やかさ」を表す軸であり、純色から彩度が落ちるということは、即ち灰色に近付いていくという考え方に基づいた概念である。
最後に輝度軸Lは、「色の明るさ」を0%から100%の範囲で表す軸であり、輝度0%(図8(a)最下端)が「黒」であり、輝度100%(図8(a)最上端)が「白」であり、その中間(色相軸Hを表す円板の位置)が50%で純色を表している。
次に図8(b)にその概念を円柱状に示すように、第2実施形態に係る低減処理に用いられるHSV色空間は、色相(Hue)軸H、明度(又は輝度)(Value)軸V及び彩度(Saturation)軸Sにより構成されている。
このうち色相軸Hは、上記HLS色空間の色相軸Hと基本的に同様の軸であり、色の種類を0度から360度の範囲の角度で表し、R成分、G成分及びB成分の他に、C成分、M成分及びY成分が含まれている。
次に彩度軸Sは、これも上記HLS色空間の彩度軸Sと同様に、明度軸V(HSV色空間の中心軸)からの距離に見立てて0%(中心軸自体)から100%(最外周)の範囲で、「色の鮮やかさ」を表す軸である。
最後に明度軸Vは、上記HLS色空間の輝度軸Lに類似して、「色の明るさ」を0%から100%の範囲で表す軸である。このとき当該明度軸Vが、明度100%の純色からどの程度明るさが失われるかを示すのに対し、上記HLS色空間の輝度軸Lは上述したように、「黒」が輝度0%であり、「白」が輝度100%であり、その中間の輝度50%が純色である点が異なる。この点、HLS色空間の輝度軸Lにおける50%以下がHSV色空間の明度軸Vに相当し、当該輝度軸Lにおける50%以上がHSV色空間の彩度軸Sに相当すると言える。
(B)第2実施形態の原理について
次に、上記HLS色空間又はHSV色空間に適用される第2実施形態に係る低減処理の原理について、色空間別に図9及び図10を用いて説明する。
先ず、HLS色空間において白色(無彩色)に対して第2実施形態に係る低減処理を施す場合、図9(a)に破線○及び実線○で例示するように、輝度軸L上において輝度を例えば破線○のレベルから実線○のレベルまで低減させることにより、ディスプレイ8による表示上の色味を変化させることなく、ブルーライトの低減が可能である。一方、HLS色空間のB成分に対して第2実施形態に係る低減処理を施す場合、図9(b)に破線○及び実線○でそれぞれ例示するように、色相軸HにおけるB成分のみのレベルを低減することで、他の色成分(例えばC成分及びM成分)への影響を低減することにより全体的な表示上の色味の変化を抑制しつつ、ブルーライトの低減が可能である。
これに対し、HSV色空間において白色(無彩色)に対して第2実施形態に係る低減処理を施す場合、図10(a)に破線○及び実線○で例示するように、HLS色空間の場合と同様に輝度軸L上において輝度を例えば破線○のレベルから実線○のレベルまで低減させることにより、ディスプレイ8による表示上の色味を変化させることなく、ブルーライトの低減が可能である。また、HSV色空間のB成分に対して第2実施形態に係る低減処理を施す場合、図10(b)に破線○及び実線○でそれぞれ例示するように、これもHLS色空間の場合と同様に色相軸HにおけるB成分のみのレベルを低減することで、他の色成分への影響を低減することにより全体的な表示上の色味の変化を抑制しつつ、ブルーライトの低減が可能である。
(C)第2実施形態に係る表示装置の構成及び動作等
次に、上述した原理を用いる第2実施形態に係る低減処理を実行する第2実施形態に係る表示装置の構成及び動作等について、具体的に図11乃至図14を用いて説明する。なお図11乃至図14では、第1実施形態にかかる表示装置D1と同一の部材又は同一のステップについては、同一の部材番号又は同一のステップ番号を付して細部の説明は省略する。また以下の説明では、第2実施形態に係る低減処理の一例としてHLS色空間を用いた場合について説明する。
図11に示すように、第2実施形態に係る表示装置D2は、第1実施形態に係る表示装置D1の場合と同様の構成及び機能を備える画像生成部1、操作部2、ブルーライト低減制御部3、補正対象範囲設定部4、記録部5、切換部7及びディスプレイ8に加えて、第2実施形態に係る画素値更新部60と、第2実施形態に係る色空間変換部61と、第2実施形態に係る色空間逆変換部62と、により構成されている。なお記録部5については、それに記録されている低減率テーブルが、第2実施形態に係る低減処理のための予め設定された低減率テーブルであって、上記画像におけるB成分を低減する際に用いられる低減率パラメータを少なくとも含む低減率テーブルである点が、第1実施形態に係る表示装置D1の記録部5とは異なっている。この第2実施形態に係る各低減率テーブルについては、後ほど詳述する。
上記の構成を備える第2実施形態に係る表示装置D2において、画像生成部1から出力される上記画像情報Sinは、第1実施形態に係る表示装置D1の場合と同様にRGB色空間に対応した色データ等を含んでいる。そして補正対象範囲設定部4は、操作部2からの上記範囲指定信号に基づき、第2実施形態に係る低減処理の対象となる画像情報Sinの画素については当該画像情報Sinを色空間変換部61に出力する。一方、当該低減処理の対象となる画素以外の画像情報Sinの画素については、当該画像情報Sinをそのまま切換部7に出力する。
そして色空間変換部61は、補正対象範囲設定部4から出力された画像情報Sinが対応する色空間をRGB色空間からHLS色空間に変換し、変換後のHLS色空間に対応する画像情報Sinを画素値更新部60に出力する。なお、色空間変換部60における色空間の変換処理(RGB色空間からHLS色空間への変換処理)自体は従来の当該変換処理と同一であるので、細部の説明は省略する。
他方記録部5からは、操作部2からのテーブル指定信号により指定されている低減率テーブルに含まれる低減率パラメータが画素値更新部60に出力される。
これらにより画素値更新部60は、色空間変換部61から出力されてくる画像情報Sinに含まれている各画素における、HLS色空間の少なくともB成分の画素値(より具体的には、例えば輝度)を、記録部5から出力された低減率テーブルにより示される画素値に更新し、更新画像情報Sbcとして色空間逆変換部62に出力する。この場合の画素値の更新は、図9で例示した原理に基づく画素値の更新である。
そして色空間逆変換部62は、画素値更新部60から出力された更新画像情報Sbcが対応する色空間をHLS色空間からRGB色空間に逆変換し、逆変換後のRGB色空間に対応する更新画像情報Sbcを切換部7に出力する。なお、色空間逆変換部62における色空間の逆変換処理(HLS色空間からRGB色空間への逆変換処理)自体は従来の当該逆変換処理と同一であるので、細部の説明は省略する。
そして切換部7は、操作部2からの上記オン/オフ信号及び上記範囲指定信号に基づき、第2実施形態に係る低減処理の対象となっていない画素の画像情報Sinについては、ブルーライト低減制御部3又は補正対象範囲設定部4側に切り換え、そのまま表示情報Soutとしてディスプレイ8に出力する。これに対して第2実施形態に係る低減処理の対象となっている画素の画像情報Sinについては、色空間逆変換部62側に切り換えて、第2実施形態に係る更新画像情報Sbcを表示情報Soutとしてディスプレイ8に出力する。
最後にディスプレイ8は、切換部7から出力されてきた表示情報Soutに相当する画像を表示する。
次に、第2実施形態に係る低減処理に用いられる上記低減率テーブルについて、図12を用いて説明する。
第2実施形態に係る低減処理では、第1実施形態に係る低減処理と同様に、上記特別な光学部品を別途使用することなく、表示装置D2としての色調整処理により、画像情報Sinに相当する画像におけるブルーライトを低減する。
即ち図12(a)に例示するように、横軸を入力画素値とし、縦軸を出力画素値とする場合に、第2実施形態に係る低減処理では、図12(a)において破線で示す原画(即ち、上記画像情報Sinに相当する画像)に対して、色相軸H(図8又は図9参照)におけるB成分の低減率が色相軸Hにおける他の色成分の低減率以上となるように、上記画素値更新部60において色相軸Hの各色成分の輝度を更新し、上記更新画像情報Sbcとして切換部7に出力する。このとき、色相軸HにおけるB成分の低減率と色相軸Hにおける他の色成分の低減率とを同一とする場合が図9(a)を用いて説明した原理に相当する。一方、色相軸HにおけるB成分の低減率を色相軸Hにおける他の色成分より大きくする場合、又は色相軸HにおけるB成分のみを低減する場合が図9(b)を用いて説明した原理に相当する。これらの低減処理は、例えば画素ごとに実行される。なお、図12(a)に例示する低減処理をHLS色空間で表現すると、例えば図12(b)に例示するようになる。図12(b)からも明らかなように、第2実施形態に係る低減処理において色相軸HにおけるB成分のみを低減する場合には、色相軸HにおけるB成分以外の色成分は低減しない。この場合に、B成分以外の他の色成分についてもB成分についての低減率よりも低い低減率を用いて低減してもよい。
そして、第2実施形態に係る表示装置D2の記録部5には、図12に例示した第2実施形態に係る低減処理の趣旨を異なる低減率についてそれぞれ示す低減率パラメータを含む上記低減率テーブルが、例えば図11に例示するように第1低減率テーブルTT1、第2低減率テーブルTT2、第3低減率テーブルTT3、…、第n低減率テーブルTTnとして予め記録されている。このとき、各低減率テーブルにおける低減率の相違については、例えば第1実施形態において図3を用いて説明したように、低減率テーブルとしての番号が増えるほど大きな低減率として、図12に例示した趣旨に沿った低減率が色成分ごとに予め記録されている。また、各低減率テーブルにおける低減率パラメータの実際の値は、例えば実験的或いは経験的に予め定められることが考えられる。
次に、第2実施形態に係る低減処理について、より具体的に図13を用いて説明する。
図13に示すように、第2実施形態に係る低減処理においては初めに、第1実施形態に係る低減処理と同様のステップS1乃至ステップS3が実行される。
次に例えば、第1実施形態における図5(a)に例示する範囲ARと同様の範囲ARに含まれる画素について第2実施形態に係る低減処理の対象とする旨が操作部2からの上記範囲指定信号により示されている場合、当該範囲AR内の画素について(ステップS3;YES)補正対象範囲設定部4は、画像情報Sinを色空間変換部61に出力する。一方、当該範囲AR内の画素以外の画素については(ステップS3;NO)、補正対象範囲設定部4は画像情報Sinをそのまま切換部7に出力する(ステップS6)。なおこの場合、第1実施形態における図5(b)に例示する場合と同様に、第2実施形態に係る低減処理の対象としない画像を含む範囲ARを操作部2からの上記範囲指定信号により指定し、この範囲AR以外の範囲に含まれる画素を、第2実施形態に係る低減処理の対象とするように構成することもできる。
次に色空間変換部61は、補正対象範囲設定部4から出力された画像情報Sinに対して、上述したRGB色空間からHLS色空間への変換処理を施し、色空間がHLS色空間に変換された画像情報Sinを画素値更新部60に出力する(ステップS10)。
これらと並行して記録部5では、操作部2からの上記テーブル指定信号により示されている低減率テーブルの選定(換言すれば、低減率の指定)が行われ(ステップS11)、テーブル指定信号により指定された低減率テーブルに含まれる低減率パラメータが画素値更新部60に出力される。
これらにより画素値更新部60は、色空間変換部61から出力されてくる画像情報Sinに含まれている各画素における色相軸Hの少なくともB成分の画素値を、記録部5から出力された低減率テーブルにより示される画素値に更新し(ステップS12)、更新画像情報Sbcとして色空間逆変換部62に出力する。
そして色空間逆変換部62は、画素値更新部60から出力された更新画像情報Sbcに対して、上述したHLS色空間からRGB色空間への逆変換処理を施し、色空間がRGB色空間に戻された更新画像情報Sbcを切換部7に出力する(ステップS13)。
その後切換部7は、操作部2からの上記オン/オフ信号及び上記範囲指定信号に基づき、ブルーライト低減制御部3又は補正対象範囲設定部4側と色空間逆変換部62側とを切り換えて、表示情報Soutをディスプレイ8に出力して表示させる(ステップS6)。
以上説明したように、第2実施形態に係る低減処理によれば、HLS色空間におけるB成分に相当する輝度の低減率が、色相軸H内のB成分以外の色成分それぞれに相当する各輝度の低減率以上となるように、当該B成分に相当する輝度を低減して更新画像情報Sbcを生成して表示させる。よって、当該B成分を低減する光学部材等を別途使用することなく、有害なB成分を低減することができる。
また図9(a)に例示するように、画像情報Sinに相当する画像が無彩色である場合には、輝度軸L上でのみ(換言すれば彩度軸S上の彩度をゼロとして)輝度を低減して更新画像情報Sbcを生成すれば、無彩色である例えば白色の画像に対しても、眼の保護を有効に行うことができる。更に、画像情報Sinに相当する画像における彩度が例えば10%以下である場合でも、色相内のB成分及び色相内の当該B成分以外の色成分それぞれに相当する各輝度の低減率を全て略同一として更新画像情報Sbcを生成すれば、色相内の全ての色成分が略等しく低減されることで、例えば表示上の白色の色味が変化することを防止しつつB成分が低減でき、有害なB成分を色味の変化なく低減することができる。
更にまた図9(b)に例示するように、色相内のB成分に相当する輝度のみを低減して表示用画像情報を生成する場合には、表示上の白色を含む色の色味が変化することを防止しつつ、有害なB成分を低減することができる。
なお、上述した第2実施形態に係る低減処理は、色空間としてHLS色空間を用いる場合について説明したが、図8乃至図10を用いて説明したHSV色空間を用いる場合でも、全く同様に第2実施形態に係る低減処理を実行することができる。この場合、上記色空間変換部61では、画像情報SinについてRGB色空間からHSV色空間への変換処理を行い、また色空間逆変換部62では、更新画像情報SbcについてHSV色空間からRGB色空間への逆変換処理を行うことになる。またこの場合の画素値の更新は、図10で例示した原理に基づく画素値の更新である。なお、色空間変換部60におけるRGB色空間からHSV色空間への変換処理自体、及び色空間逆変換部62におけるHSV色空間からRGB色空間への逆変換処理自体は、それぞれ従来の当該変換処理及び当該逆変換処理と同一である。このように第2実施形態に係る低減処理では、画像情報Sinの色空間をHLS色空間又はHSV色空間のいずれか一方に変換して当該低減処理を実行するので、白色を含む色の表示上の色味が変化することを防止しつつ、有害なB成分を低減することができる。また、同様の色空間であるいわゆるLa*b*色空間、及び輝度と色差から成るいわゆるYCbCr(YUV)色空間についても、本発明は同様に適用可能である。
更に、記録部5に記録されている低減率テーブルのうち操作部2の操作により選択された低減率テーブルを用いて低減処理を行う点、及び第2実施形態に係る低減処理の対象となる範囲が選択可能である点については、それぞれ第1実施形態に係る低減処理と同様の効果を奏し得ると共に、第1実施形態に係る低減処理と同様の応用が可能である。
更にまた、第2実施形態に係る低減処理ついては、上述した以外の他の態様が可能である。
例えば上述した第2実施形態では、例えば色相軸HのB成分についての低減率を、図12を用いて例示したように直線的に変化させる場合について説明したが、これ以外に、例えば図14(a)に例示するように、入力される画像情報Sinにおける輝度が大きい場合ほどその低減率を大きくするように構成することもできる。この場合、図14(a)に例示する低減処理をHLS色空間で表現すると、例えば図14(b)に例示するように、低減率が不均等に変化していることになる。このような低減処理は、第2実施形態に係る低減率テーブルに含まれている低減率パラメータの内容を変えることで実現可能となる。
また、表示すべき画像全体における平均輝度を例えばブルーライト低減制御部3において検出し、その検出された平均輝度が例えば実験的或いは経験的に予め設定された輝度以上であるときに第1実施形態に係る低減処理又は第2実施形態に係る低減処理を行うように構成することもできる。この場合には、画像全体における平均輝度が既定の輝度以上であるとき低減処理を行うので、画像全体としての色味又は印象等を損なうことなく、有害なブルーライトを低減することができる。なおこのときの輝度については、例えばディスプレイ8表面の照度を検出する照度センサを別途設けて検出するように構成してもよい。
更に、上述した第1実施形態又は第2実施形態では、画像内の範囲を指定して第1実施形態に係る低減処理又は第2実施形態に係る低減処理の対象とする/しないを制御することとしたが、この範囲指定処理を省略し、画像全体に対して一律に第1実施形態に係る低減処理又は第2実施形態に係る低減処理を実行するように構成することもできる。更にまた、各実施形態に係る低減率テーブルのように予め記録させておくのではなく、低減率自体をユーザがその都度細かく指定可能に構成することもできる。
更にまた上述した第1実施形態又は第2実施形態では、色成分に相当する例えば輝度の低減率を制御することによりブルーライトの低減を図ることとしたが、これに関連して、当該輝度の低減量自体を制御することによりブルーライトの低減を図る場合にも、本発明は適用可能である。この場合により具体的には、例えば、
低減率[%]=(低減量/入力画素値)×100
なる関係を有するように低減量を制御することにより、本発明を同様に適用することが可能となる。
また、図4又は図13に示すフローチャートに対応するプログラムを光ディスク等の記録媒体に記録しておき、或いはインターネット等のネットワークを介して取得して記録しておき、これらを例えば汎用のマイクロコンピュータ等により読み出して実行することにより、当該マイクロコンピュータ等を、第1実施形態又は第2実施形態に係るブルーライト低減制御部3、補正対象範囲設定部4及び画素値更新部6(画素値更新部60)並びに切換部7として機能させることも可能である。
次に、上述した各実施形態のうち第1実施形態に係る低減処理の効果を検証した実験結果等について、図15乃至図17を用いて説明する。なお図15乃至図17は、当該効果を例示する図である。また、以下に説明する実験結果等については、第2実施形態に係る低減処理に対しても同様に適用可能である。
初めに、第1実施形態に係る低減処理の効果を確認するために行った実験の概要に関して説明する。以下にその結果を説明する実験では、背景技術でも説明した光学部品に相当する光学フィルタ及び本発明の双方を使用しない場合(以下及び図15乃至図17において「原画」)、当該光学フィルタのみを使用してブルーライトを低減した場合(以下及び図15乃至図17において「光学フィルタ」)、及び、本発明を適用して光学フィルタを使用せずにブルーライトを低減した場合(以下及び図15乃至図17において「本発明」)のそれぞれについて、画像として白(例えばRGB24ビット(各色8ビットずつ)の色空間で、各色の輝度の値が「255,255,255」となる)を表示し、ディスプレイ8から照射されるエネルギーを分光放射輝度計で観測した。なお図15乃至図17において、横軸は波長であり、縦軸は測定した放射輝度の値を正規化した値である。また図15乃至図17において、(a)は全波長について示し、(b)はそのうちのB成分について拡大して示している。
先ず図15に例示するように、低減率が比較的小さい場合については、図15(a)及び図15(b)にそれぞれ示すように、第1実施形態に係る低減処理では、光学フィルタと同様のブルーライトの低減効果が実現できている。
一方図16に例示するように、低減率が比較的大きい場合については、図16(a)及び図16(b)にそれぞれ示すように、測定結果に多少のズレが見られたものの、そのズレ自体は大きなものではなく、色調整時のパラメータを最適化することで、十分緩和できる範囲である。
以上の図15及び図16にその結果をそれぞれ示す実験により、特性の異なる光学フィルタを使用した場合においても、第1実施形態に係る低減率パラメータを変更することで、光学フィルタと同様のブルーライトの低減が実現できている。言い換えれば、当該低減率パラメータの調整により、ユーザの任意に低減率が制御可能である。
最後に図17に例示するように、四種類の低減率パラメータ(第1低減率乃至第4低減率)を使用して実験を行なった。なお各低減率パラメータについては、図3に例示したものと同様のものを使用した。図17から明らかなように、色調整としての低減率パラメータの変更により任意のブルーライトの低減率を実現できる。即ち、ユーザの任意に低減率を制御できるため、状況や個人ごとに異なる低減率の要求に対応することができる。