JP2018180266A - 表示装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像データを好適に表示することができる技術を提供する。
【解決手段】本発明の表示装置は、入力画像データの階調値と入力画像データのデータ輝度との対応関係に関する特性情報を取得する取得手段と、表示画像データの階調値と画面の表示輝度との所定の対応関係、及び、特性情報に基づいて、入力画像データの各階調値を変換することにより、表示画像データを生成する変換手段と、表示画像データに基づく画像を画面に表示する表示手段と、を有し、変換手段は、第１輝度以下のデータ輝度の第１レンジにおいて、データ輝度の増加に対して表示輝度が略線形に増加する線形特性が実現され、第１輝度以上のデータ輝度の第２レンジにおいて、データ輝度の増加に対して、第１レンジの線形特性に比べなだらかに表示輝度が上限まで増加する特性が実現されるように、入力画像データの各階調値を変換する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置およびその制御方法に関する。

撮像素子によって得られた画像データに対してニー処理を施すことにより、輝度ダイナミックレンジ（画像データの輝度であるデータ輝度のレンジ）が圧縮された画像データを生成する技術が提案されている（特許文献１）。この技術を用いれば、ビデオカメラで撮影された画像データの高輝度部分（高輝度な画像領域）の白飛びを抑制することができる。データ輝度は、「画像データで想定されている輝度」とも言える。

また、輝度ダイナミックレンジが広いＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）画像データと、当該ＨＤＲ画像データの輝度ダイナミックレンジを圧縮したＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）画像データとを生成して出力する技術が提案されている（特許文献２）。この技術を用いれば、ＨＤＲ画像データを撮影可能なビデオカメラで撮影された画像データのモニタリングを、輝度ダイナミックレンジ（画面の輝度である表示輝度のレンジ）が狭い表示装置を用いて行うことができる。

特開平５−１６７９１２号公報 特開２０１６−１９５３７９号公報

例えば、ビデオカメラは、０以上かつ１６００％以下程度の輝度ダイナミックレンジを有するＨＤＲ画像データを撮影することができる。そして、ＨＤＲ画像データの表示では、データ輝度１００％が表示輝度１００ｃｄ／ｍ^２となるように表示輝度が調整される。

ここで、撮影現場では、記録対象の画像データの白飛びや黒つぶれを確認したい、というニーズがある。白飛びや黒つぶれの確認として、波形モニタを用いた信号波形の確認、表示装置で表示された画像の確認（モニタリング）、等が行われる。具体的には、白飛びや黒つぶれの現象把握のために波形モニタが使用され、画像データによって表された画像の主観的な把握のために表示装置が使用される。

撮影現場などでは、装置の大きさや重量をできるだけ減らしたいという要求、現場で確保できる電源、等により、モニタリング用の表示装置が４００ｃｄ／ｍ^２程度までの表示輝度しか実現できない場合が多い。そして、このような状況において、ＨＤＲ画像データの好適な表示が行われず、ＨＤＲ画像データの好適なモニタリングが行えないことがある。

まず、データ輝度１００％が表示輝度１００ｃｄ／ｍ^２となるように表示輝度を調整する方法を考える。この方法では、ＨＤＲ画像データのハイライト部分（高輝度部分）が白飛びで表示されるため、ＨＤＲ画像データに白飛びが含まれているかの判断、表示輝度の調整によって白飛びが生じているかの判断、等が難しい。

次に、データ輝度の上限が表示輝度の上限となるように表示輝度を調整する方法を考える。この方法では、ＨＤＲ画像データが全体的に暗く表示される。例えば、データ輝度１
００％の画像領域が表示輝度２５ｃｄ／ｍ^２で表示される。そのため、黒つぶれの判断、表示された画像の明るさ感に撮影意図が反映されているか否かの判断、等が難しい。

次に、ビデオカメラのニー機能を用いてＨＤＲ画像データのハイライト部分の輝度ダイナミックレンジを圧縮する方法を考える。この方法では、圧縮後の画像データであるＳＤＲ画像データが当該ＳＤＲ画像データで想定されている輝度で表示されるとは限らない。そのため、ＨＤＲ画像データの明るさ感の判断などが難しい。

そこで本発明は、画像データを好適に表示することができる技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、
入力画像データの階調値と、前記入力画像データの輝度であるデータ輝度との対応関係に関する特性情報を取得する取得手段と、
表示画像データの階調値と画面の輝度である表示輝度との所定の対応関係、及び、前記特性情報に基づいて、前記入力画像データの各階調値を変換することにより、前記表示画像データを生成する変換手段と、
前記表示画像データに基づく画像を前記画面に表示する表示手段と、
を有し、
前記変換手段は、
第１輝度以下のデータ輝度のレンジである第１レンジにおいて、前記データ輝度の増加に対して前記表示輝度が略線形に増加する線形特性が実現され、
前記第１輝度以上のデータ輝度のレンジである第２レンジにおいて、前記データ輝度の増加に対して、前記第１レンジの前記線形特性に比べなだらかに前記表示輝度が上限まで増加する特性が実現されるように、
前記入力画像データの各階調値を変換する
ことを特徴とする表示装置である。

本発明の第２の態様は、
表示画像データに基づく画像を画面に表示する表示装置の制御方法であって、
入力画像データの階調値と、前記入力画像データの輝度であるデータ輝度との対応関係に関する特性情報を取得する取得ステップと、
前記表示画像データの階調値と前記画面の輝度である表示輝度との所定の対応関係、及び、前記特性情報に基づいて、前記入力画像データの各階調値を変換することにより、前記表示画像データを生成する変換ステップと、
を有し、
前記変換ステップでは、
第１輝度以下のデータ輝度のレンジである第１レンジにおいて、前記データ輝度の増加に対して前記表示輝度が略線形に増加する線形特性が実現され、
前記第１輝度以上のデータ輝度のレンジである第２レンジにおいて、前記データ輝度の増加に対して、前記第１レンジの前記線形特性に比べなだらかに前記表示輝度が上限まで増加する特性が実現されるように、
前記入力画像データの各階調値が変換される
ことを特徴とする表示装置の制御方法である。

本発明の第３の態様は、上述した表示装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、画像データを好適に表示することができる。

実施例１に係る表示装置の構成例を示すブロック図 実施例１に係る入力階調特性の一例を示す図 実施例１に係る調整メニューの一例を示す図 実施例１に係る処理フローの一例を示すフローチャート 実施例１に係る表示階調特性の一例を示す図 実施例１に係る輝度特性の一例を示す図 実施例１に係る表示画像の一例を示す図 実施例１に係る輝度特性の一例を示す図 実施例１に係る輝度特性の一例を示す図 実施例１に係る２台の表示装置の一例を示す図 実施例１に係る表示階調特性の一例を示す図 実施例２に係る表示装置の構成例を示すブロック図 実施例２に係る調整メニューの一例を示す図 実施例２に係る輝度特性の一例を示す図 実施例３に係る処理フローの一例を示すフローチャート 実施例３に係る輝度特性の一例を示す図

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１について説明する。図１は、本実施例に係る表示装置の構成例を示すブロック図である。本実施例に係る表示装置は、液晶表示装置、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置、プラズマ表示装置、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）シャッタ方式表示装置、等である。

入力解析部１０は、不図示の入力部（入力端子）に入力された入力画像データ１の入力ダイナミックレンジ情報１１と入力特性情報１２を取得し、入力ダイナミックレンジ情報１１を操作部２０へ出力し、入力特性情報１２を特性生成部３０へ出力する。入力ダイナミックレンジ情報１１は、入力画像データ１の輝度ダイナミックレンジ（入力画像データ１の輝度であるデータ輝度のレンジ）に関する情報である。例えば、入力ダイナミックレンジ情報１１は、入力画像データ１の輝度ダイナミックレンジを示す情報、入力画像データ１の輝度ダイナミックレンジを識別する識別子、等である。入力特性情報１２は、入力階調特性（入力画像データ１の階調値と入力画像データ１のデータ輝度との対応関係）に関する情報である。例えば、入力特性情報１２は、入力階調特性を示す関数、入力階調特性を示すテーブル、入力階調特性を識別する識別子、等である。入力画像データ１のデータ輝度は、「入力画像データ１で想定されている輝度」とも言える。

本実施例では、入力解析部１０は、入力画像データ１のメタデータ（メタデータに含まれているフォーマット情報）を解析することにより、メタデータから入力ダイナミックレンジ情報１１と入力特性情報１２を取得する。入力画像データ１からメタデータが取得できなかったり、情報（入力ダイナミックレンジ情報１１と入力特性情報１２の少なくとも一方）がメタデータから取得できなかったりすることがある。その場合には、入力解析部１０は、表示装置に対するユーザ操作に応じて情報（入力ダイナミックレンジ情報１１と入力特性情報１２の少なくとも一方）を取得する。例えば、入力解析部１０は、ユーザが不図示のユーザーインターフェースを用いて指定した情報を取得する。

本実施例では、入力階調値（入力画像データ１の階調値）が０以上かつ１０２３以下の
値に対応するバイナリデータである。そして、入力解析部１０は、入力階調特性（入力階調値とデータ輝度の対応関係）を示すＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を、入力特性情報１２として取得する。入力階調特性（ＥＯＴＦ）の一例を図２に示す。本実施例では、図２に示すように、所定の白色の輝度を１００％とする相対輝度（％）がデータ輝度として使用される。そして、０から１０２３までの入力階調値の増加に対して０％から１６００％までデータ輝度が増加する。本実施例では、データ輝度Ｐ％が絶対輝度Ｐｃｄ／ｍ^２として扱われる。

なお、入力ダイナミックレンジ情報１１と入力特性情報１２のそれぞれについて、フォーマット、取得方法、等は特に限定されない。例えば、入力画像データ１の輝度ダイナミックレンジが入力特性情報１２から判断され、判断された輝度ダイナミックレンジから入力ダイナミックレンジ情報１１が生成されてもよい。入力階調値とデータ輝度のそれぞれについて、レンジ、フォーマット、等は特に限定されない。例えば、入力階調値のレンジは、０以上かつ１０２３以下のレンジより広くても狭くてもよい。データ輝度のレンジは、０％以上かつ１６００％以下のレンジより広くても狭くてもよい。Ｐｃｄ／ｍ^２とは異なる絶対輝度がデータ輝度Ｐ％に対応する絶対輝度として扱われてもよい。データ輝度として絶対輝度（ｃｄ／ｍ^２）が使用されてもよい。

操作部２０は、表示装置に対するユーザ操作（例えば、不図示のユーザーインターフェースを用いて各種値を指定する操作）を受け付ける。本実施例では、操作部２０は、不図示の不揮発性メモリから、表示輝度（表示装置の画面の輝度）の上限として設定可能な最大の表示輝度（本来の上限；所定輝度）である装置最大輝度５１の情報を取得する。操作部２０は、装置最大輝度５１と入力ダイナミックレンジ情報１１に基づいて、図３に示すような調整メニューを表示するための制御を行う。そして、操作部２０は、調整メニューを用いたユーザ操作を受け付ける。ユーザは、調整メニューを用いて、クリップポイント２１、ニーポイント２２、及び、表示最大輝度２４のそれぞれを指定することができる。本実施例では、装置最大輝度５１が表示最大輝度２４の上限とされる。操作部２０は、ユーザによって指定された、クリップポイント２１、ニーポイント２２、及び、表示最大輝度２４を、特性生成部３０に設定する。

特性生成部３０は、不図示の不揮発性メモリから表示特性情報５２を取得し、入力特性情報１２、クリップポイント２１、ニーポイント２２、表示最大輝度２４、及び、表示特性情報５２に基づいて、階調変換テーブルデータ３１を生成する。そして、特性生成部３０は、階調変換テーブルデータ３１を階調変換部４０へ出力する。表示特性情報５２は、表示階調特性（後述する表示画像データ４１の階調値と、表示輝度との所定の対応関係）に関する情報である。例えば、表示特性情報５２は、表示階調特性を示す関数、表示階調特性を示すテーブル、表示階調特性を識別する識別子、等である。階調変換テーブルデータ３１は、入力画像データ１の各階調値を変換するためのパラメータとして使用されるテーブルデータであり、例えば、変換前の階調値が入力され且つ変換後の階調値を出力するルックアップテーブル（ＬＵＴ）である。階調変換テーブルデータ３１の生成方法は後述する。なお、パラメータはテーブルデータに限られない。例えば、パラメータは、変換特性（変換前の階調値と変換後の階調値との対応関係）を示す関数であってもよい。

本実施例では、表示階調値（表示画像データ４１の階調値）も０以上かつ１０２３以下の値に対応するバイナリデータである。そして、特性生成部３０は、表示階調特性（表示階調値と表示輝度の所定の対応関係）を示すテーブルを、表示特性情報５２として取得する。表示階調特性の一例を図５に示す。図５の表示階調特性は、装置最大輝度５１が４００ｃｄ／ｍ^２である場合の例を示す。図５の表示階調特性では、０から１０２３までの表示階調値の増加に対して０ｃｄ／ｍ^２から４００ｃｄ／ｍ^２まで表示輝度が増加する。

なお、装置最大輝度５１は４００ｃｄ／ｍ^２より高くても低くてもよいし、表示輝度の下限は０ｃｄ／ｍ^２より高くてもよい。表示特性情報５２のフォーマットは特に限定されない。表示階調値のレンジ、フォーマット、等は特に限定されない。例えば、表示階調値のレンジは、０以上かつ１０２３以下のレンジより広くても狭くてもよい。

階調変換部４０は、入力画像データ１の各階調値を階調変換テーブルデータ３１に従って変換することにより、表示画像データ４１を生成する。そして、階調変換部４０は、表示画像データ４１を表示部５０へ出力する。

表示部５０は、表示画像データ４１に基づく画像を画面に表示する。

図４（Ａ）は、階調変換テーブルデータ３１の生成方法の一例を示すフローチャートである。

まず、Ｓ３００にて、特性生成部３０は、クリップポイント２１である輝度Ｃ、ニーポイント２２である輝度Ｋ、及び、表示最大輝度２４である輝度ＤＬを、操作部２０から取得する。また、特性生成部３０は、入力特性情報１２であるテーブルＥＯＴＦ（ｘ１）を入力解析部１０から取得し、表示特性情報５２であるテーブルＤＴＦ（ｘ２）を不図示の不揮発性メモリから取得する。テーブルＥＯＴＦ（ｘ１）は、入力階調値（入力画像データ１の階調値）ｘ１を入力値とし、且つ、データ輝度ＥＯＴＦ（ｘ１）を出力値とするテーブルである。テーブルＤＴＦ（ｘ２）は、表示輝度ｘ２を入力値とし、且つ、表示階調値（表示画像データ４１の階調値）ＤＴＦ（ｘ２）を出力値とするテーブルである。

次に、Ｓ３０１にて、特性生成部３０は、入力特性情報１２に基づいて、輝度Ｋを、ニーポイント２２に対応する入力階調値Ｋｄに変換する。同様に、特性生成部３０は、入力特性情報１２に基づいて、輝度Ｃを、クリップポイント２１に対応する入力階調値Ｃｄに変換する。具体的には、特性生成部３０は、以下の式１−１，１−２に示すように、テーブルＥＯＴＦ（ｘ１）を用いた逆引きにより、入力階調値Ｋｄ，Ｃｄを得る。式１−１，１−２において、「ＥＯＴＦ^−１（ｙ）」は、ＥＯＴＦ（ｘ１）の入力値と出力値を入れ替えたテーブルであり、輝度（データ輝度）ｙを入力値とし、且つ、入力階調値ＥＯＴＦ^−１（ｙ）を出力値とするテーブルである。
Ｋｄ＝ＥＯＴＦ^−１（Ｋ） ・・・（式１−１）
Ｃｄ＝ＥＯＴＦ^−１（Ｃ） ・・・（式１−２）

そして、Ｓ３０２にて、特性生成部３０は、リニアレンジの階調変換テーブルデータ３１を生成する。リニアレンジは、輝度Ｋ以下（クリップポイントの輝度以下）のデータ輝度のレンジである。リニアレンジは、「入力階調値Ｋｄ以下の入力階調値のレンジ」とも言える。リニアレンジの階調変換テーブルデータ３１の生成方法は後述する。

次に、Ｓ３０３にて、特性生成部３０は、ハイライトレンジの階調変換テーブルデータ３１を生成する。ハイライトレンジは、輝度Ｋ以上かつ輝度Ｃ以下のデータ輝度のレンジである。ハイライトレンジは、「入力階調値Ｋｄ以上かつ入力階調値Ｃｄ以下の入力階調値のレンジ」とも言える。ハイライトレンジの階調変換テーブルデータ３１の生成方法は後述する。

そして、Ｓ３０４にて、特性生成部３０は、クリップレンジの階調変換テーブルデータ３１を生成する。クリップレンジは、輝度Ｃ以上かつデータ輝度の上限以下のデータ輝度のレンジである。クリップレンジは、「入力階調値Ｃｄ以上かつ入力階調値の上限Ｄｍａｘ以下の入力階調値のレンジ」とも言える。本実施例では、特性生成部３０は、クリップレンジにおいて、各データ輝度に輝度ＤＬ（表示最大輝度２４；表示輝度の上限）が対応
する特性が実現されるように、クリップレンジの階調変換テーブルデータ３１を生成する。具体的には、特性生成部３０は、以下の式２に示すように、表示特性情報５２（テーブルＤＴＦ（ｘ２））と輝度ＤＬから、入力階調値Ｃｄ以上かつ入力階調値の上限Ｄｍａｘ以下の各入力階調値Ｉに対応する表示階調値ＬＵＴ（Ｉ）を得る。それにより、クリップレンジの階調変換テーブルデータ３１が生成される。なお、Ｓ３０２〜Ｓ３０４の処理の順序は特に限定されない。
ＬＵＴ（Ｉ）＝ＤＴＦ（ＤＬ） ・・・（式２）

次に、Ｓ３０５にて、特性生成部３０は、Ｓ３０２〜Ｓ３０４の処理によって生成された階調変換テーブルデータ３１を、階調変換部４０へ出力する。Ｓ３０２〜Ｓ３０４の処理によって生成された３つの階調変換テーブルデータ３１が出力されてもよいし、３つの階調変換テーブルデータ３１からなる１つの階調変換テーブルデータが出力されてもよい。

図４（Ｂ）は、リニアレンジの階調変換テーブルデータ３１の生成方法（Ｓ３０２）の一例を示すフローチャートである。

まず、Ｓ３１０にて、特性生成部３０は、ループ変数Ｉを０に初期化する。

次に、Ｓ３１１にて、特性生成部３０は、以下の式３に示すように、入力特性情報１２（テーブルＥＯＴＦ（ｘ１））に基づいて、入力階調値Ｉに対応するデータ輝度Ｌを得る。
Ｌ＝ＥＯＴＦ（Ｉ） ・・・（式３）

そして、Ｓ３１２にて、特性生成部３０は、以下の式４に示すように、表示特性情報５２（テーブルＤＴＦ（ｘ２））に基づいて、データ輝度（表示輝度）Ｌに対応する表示階調値Ｌｄを得る。
Ｌｄ＝ＤＴＦ（Ｌ） ・・・（式４）

次に、Ｓ３１３にて、特性生成部３０は、表示階調値Ｌｄを階調変換テーブルデータ３１へ設定（記述）する。具体的には、特性生成部３０は、以下の式５に示すように、入力階調値Ｉに対応する表示階調値ＬＵＴ（Ｉ）として、表示階調値Ｌｄを設定する。
ＬＵＴ（Ｉ）＝Ｌｄ ・・・（式５）

そして、Ｓ３１４にて、特性生成部３０は、ループ変数ＩをＩ＝Ｉ＋１に更新する。

次に、Ｓ３１５にて、特性生成部３０は、ループ変数Ｉ＝Ｋｄであるか否かを判断する。ループ変数Ｉ＝Ｋｄである場合には、図４（Ｂ）の処理フロー（サブルーチン）が終了され、そうでない場合には、Ｓ３１１へ処理が戻される。ループ変数Ｉ＝Ｋｄであるか否かの判断の代わりに、データ輝度ＥＯＴＦ（Ｉ）＝Ｋであるか否かの判断が行われてもよい。

図４（Ｂ）のフローチャートにより、データ輝度の増加に対して表示輝度が略線形に増加する線形特性がリニアレンジにおいて実現されるように、階調変換テーブルデータ３１を生成することができる（「略」は「完全」を含む）。具体的には、リニアレンジの線形特性として、データ輝度が当該データ輝度に対応する表示輝度と略等しい特性が実現されるように、階調変換テーブルデータ３１を生成することができる。なお、リニアレンジにおいて線形特性が実現されれば、階調変換テーブルデータ３１の生成方法は上記方法に限られない。例えば、リニアレンジの線形特性において、データ輝度は、当該データ輝度に対応する表示輝度と異なっていてもよい。

図４（Ｃ）は、ハイライトレンジの階調変換テーブルデータ３１の生成方法（Ｓ３０３）の一例を示すフローチャートである。

まず、Ｓ３２０にて、特性生成部３０は、データ輝度と表示輝度の対応関係を示すベジエ曲線を生成するための制御点（基準点）であるベジエ制御点（データ輝度，表示輝度）を設定する。本実施例では、以下の４つのベジエ制御点が設定される。
第１のベジエ制御点（Ｘａ，Ｙａ）＝（Ｋ，Ｋ）
第２のベジエ制御点（Ｘｂ，Ｙｂ）＝（Ｋ＋（ＤＬ−Ｋ）／２，Ｘｂ）
第３のベジエ制御点（Ｘｃ，Ｙｃ）＝（Ｃ，ＤＬ）
第４のベジエ制御点（Ｘｄ，Ｙｄ）＝（Ｃ，ＤＬ）

次に、Ｓ３２１にて、特性生成部３０は、ループ変数ＩをＫｄに初期化する。

そして、Ｓ３２２にて、特性生成部３０は、ベジエ曲線を生成するための媒介変数Ｔを０に初期化する。

次に、Ｓ３２３にて、特性生成部３０は、ベジエ曲線の生成のための演算を行う。具体的には、特性生成部３０は、以下の式６−１，６−２を用いて、ベジエ曲線上に位置し且つ媒介変数Ｔに対応する点（データ輝度，表示輝度）＝（Ｘ，Ｙ）を算出する。本実施例では、点（Ｘ，Ｙ）が入力階調値（ループ変数）Ｉに対応する点として使用される。
Ｘ＝Ｘａ×（１−Ｔ）^３＋Ｘｂ×Ｔ×（１−Ｔ）^２
＋Ｘｃ×Ｔ^２×（１−Ｔ）＋Ｘｄ×Ｔ^３
・・・（式６−１）
Ｙ＝Ｙａ×（１−Ｔ）^３＋Ｙｂ×Ｔ×（１−Ｔ）^２
＋Ｙｃ×Ｔ^２×（１−Ｔ）＋Ｙｄ×Ｔ^３
・・・（式６−２）

そして、Ｓ３２３にて、特性生成部３０は、媒介変数Ｔを更新する。本実施例では、特性生成部３０は、媒介変数ＴをＴ＝Ｔ＋１／（Ｃ×１０）に更新する。「１／（Ｃ×１０）」は媒介変数Ｔのステップ幅である。ステップ幅の増加によって階調変換テーブルデータ３１の生成精度が低下するため、ステップ幅は１／（Ｃ×２）以下であることが好ましい。

次に、Ｓ３２３にて、特性生成部３０は、データ輝度Ｘが所定の条件を満たしているか否かを判断する。本実施例では、特性生成部３０は、データ輝度Ｘが入力階調値Ｉに対応するデータ輝度以上であるか否かを判断する。即ち、特性生成部３０は、以下の式７が満たされているか否かを判断する。式７が満たされている場合には、Ｓ３２４へ処理が進められる。そうでない場合には、Ｓ３２３へ処理が戻され、入力階調値Ｉに対応する点（Ｘ，Ｙ）が更新される。
ＥＯＴＦ（Ｉ）≧Ｘ ・・・（式７）

そして、Ｓ３２４にて、特性生成部３０は、以下の式８に示すように、入力階調値Ｉに対応する表示輝度Ｙと、表示特性情報５２（テーブルＤＴＦ（ｘ２））とに基づいて、当該表示輝度Ｙに対応する表示階調値ＹＬｄを得る。
ＹＬｄ＝ＤＴＦ（Ｙ） ・・・（式８）

次に、Ｓ３２５にて、特性生成部３０は、表示階調値ＹＬｄを階調変換テーブルデータ３１へ設定する。具体的には、特性生成部３０は、以下の式９に示すように、入力階調値Ｉに対応する表示階調値ＬＵＴ（Ｉ）として、表示階調値Ｌｄを設定する。
ＬＵＴ（Ｉ）＝ＹＬｄ ・・・（式９）

そして、Ｓ３２６にて、特性生成部３０は、ループ変数ＩをＩ＝Ｉ＋１に更新する。

次に、Ｓ３２７にて、特性生成部３０は、ループ変数Ｉ＝Ｃｄであるか否かを判断する。ループ変数Ｉ＝Ｃｄである場合には、図４（Ｃ）の処理フロー（サブルーチン）が終了され、そうでない場合には、Ｓ３２３へ処理が戻される。ループ変数Ｉ＝Ｃｄであるか否かの判断の代わりに、データ輝度ＥＯＴＦ（Ｉ）＝Ｃであるか否かの判断が行われてもよい。

図４（Ｃ）のフローチャートにより、データ輝度の増加に対して、リニアレンジの線形特性に比べなだらかに表示輝度が輝度ＤＬまで増加する特性が、ハイライトレンジにおいて実現されるように、階調変換テーブルデータ３１を生成することができる。ハイライトレンジの上記特性は、「リニアレンジの線形特性と同等の特性を階調圧縮した特性」とも言える。なお、データ輝度の増加に対して、リニアレンジの線形特性に比べなだらかに表示輝度が輝度ＤＬまで増加する特性が、ハイライトレンジにおいて実現されれば、階調変換テーブルデータ３１の生成方法は上記方法に限られない。例えば、第２のベジエ制御点（Ｘｂ，Ｙｂ）として、第１のベジエ制御点（Ｘａ，Ｙａ）と点（ＤＬ，ＤＬ）の２点を通り且つ当該２点の間に位置する他の点が使用されてもよい。第３のベジエ制御点（Ｘｃ，Ｙｃ）として、点（ＤＬ，ＤＬ）と第４のベジエ制御点（Ｘｄ，Ｙｄ）の２点を通り且つ当該２点の間に位置する他の点が使用されてもよい。

そして、本実施例では、以下の条件１〜４を満たすように、階調変換テーブルデータ３１が生成される。これにより、輝度段差が無く且つ自然で美しい画像を表示することが可能となる。なお、条件１〜４の一部が満たされなくてもよい。例えば、条件２が満たされなくてもよいし、条件１，２が満たされなくてもよい。
条件１：ハイライトレンジの特性がリニアレンジの特性に連続する。
条件２：ハイライトレンジの特性の一次微分（導関数）がリニアレンジの特性の一次微分に連続する。
条件３：リニアレンジとハイライトレンジのそれぞれにおいて、データ輝度の増加に対して表示輝度が増加する（単調増加）。
条件４：ハイライトレンジにおいて、データ輝度の増加に対する表示輝度の増加が、リニアレンジの特性に比べなだらかである。

本実施例により得られる効果の具体例について説明する。ここでは、クリップポイント２１（輝度Ｃ）が１２００％であり、且つ、ニーポイント２２（輝度Ｋ）が２００％であり、且つ、表示最大輝度２４（輝度ＤＬ）が４００ｃｄ／ｍ^２である例を説明する。この場合には、データ輝度と表示輝度の対応関係に関する輝度特性として、図６の輝度特性６１が実現される。

本実施例では、０％（黒色点）以上かつ２００％（ニーポイント）以下のデータ輝度のレンジが、リニアレンジとして設定される。そして、輝度特性６１のように、リニアレンジにおいて、０％から２００％までのデータ輝度の増加に対して、傾き＝１で表示輝度が０ｃｄ／ｍ^２から２００ｃｄ／ｍ^２まで線形に増加する。データ輝度のダイナミックレンジが広いＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）画像データの撮影は、被写体の主要な部分のデータ輝度が約２００％以下となるような露出設定で行われることが多い。そのため、多くの場合において、入力画像データ１によって表された画像の大半の部分はリニアレンジの輝度特性で表示される。その結果、表示画像（表示された画像）の黒つぶれ、表示画像の低〜中輝度部分の階調性、表示画像の全体的な明るさ感、等について、入力画像データ１の意図（撮影意図；作成意図）を忠実に再現することができる。

また、本実施例では、２００％（ニーポイント）以上かつ１２００％（クリップポイント）以下のデータ輝度のレンジが、ハイライトレンジとして設定される。そして、輝度特性６１のように、ハイライトレンジにおいて、２００％から１２００％までのデータ輝度の増加に対して、表示輝度が、２００ｃｄ／ｍ^２から４００ｃｄ／ｍ^２まで、リニアレンジの輝度特性に比べなだらかに増加する（圧縮特性）。これにより、表示画像のハイライト部分（高輝度部分）について、入力画像データ１で白飛びが生じているか否か、入力画像データ１の階調性、等を、表示画像から容易に（且つおおまかに）判断することが可能となる。輝度特性６１を用いることで、例えば、図７（Ａ）に示すような画像を表示することができる。

ここで、比較例として、ニーカーブ（ニー特性）を作らずに表示最大輝度４００ｃｄ／ｍ^２で表示輝度がクリップされる輝度特性６２を考える。輝度特性６２を用いた場合には、例えば、図７（Ｂ）に示すような画像が表示される。この場合にも、表示画像の黒つぶれ、表示画像の低〜中輝度部分の階調性、表示画像の全体的な明るさ感、等について、入力画像データ１の意図を忠実に再現することができる。しかしながら、入力画像データ１のハイライト部分が白飛びで表示されるため、表示画像のハイライト部分について、入力画像データ１で白飛びが生じているか否か、入力画像データ１の階調性、等を表示画像から容易に判断することはできない。

他の比較例として、０％（黒色点）から１２００％（クリップポイント）までのデータ輝度の増加に対して表示輝度が０ｃｄ／ｍ^２から４００ｃｄ／ｍ^２まで線形に増加する輝度特性６３を考える。輝度特性６３を用いた場合には、例えば、図７（Ｃ）に示すような画像が表示される。この場合にも、入力画像データ１で白飛びが生じているか否か、入力画像データ１の階調性、等を表示画像から容易に判断することが可能となる。しかしながら、入力画像データ１が全体的に暗く表示されるため、入力画像データ１の黒つぶれ、入力画像データ１の低〜中輝度部分の階調性、入力画像データ１の全体的な明るさ感、等を表示画像から容易に判断することはできない。本実施例では、リニアレンジの傾き（データ輝度の変化に対する表示輝度の変化の傾き）が大きい。そのため、入力画像データ１の黒つぶれ、入力画像データ１の低〜中輝度部分の階調性、入力画像データ１の全体的な明るさ感、等を表示画像から容易に判断することが可能となる。

他の比較例として、２つの線形特性からなるニー特性を含む輝度特性６４を考える。輝度特性６４を用いた場合には、例えば、図７（Ｄ）に示すような画像が表示される。この場合には、入力画像データ１の全体的な階調性を表示画像から容易に判断することが可能になるとともに、入力画像データ１の全体的な明るさ感を表示画像から容易に判断することも可能になる。しかしながら、リニアレンジとハイライトレンジの境界を跨ぐデータ輝度の変化に対して表示輝度が不連続に変化するため、輝度段差のような視覚妨害が生じることがある。本実施例では、リニアレンジとハイライトレンジの境界を跨ぐデータ輝度の変化に対して表示輝度が連続的に変化するため、上記視覚妨害は生じない。なお、輝度段差のような視覚妨害の発生は許容されてもよい。

図８は、ニーポイント２２の変化による輝度特性の変化の一例を示す。図８には、１００％、２００％、３００％、及び、４００％の４つのニーポイント２２にそれぞれ対応する４つの輝度特性８１〜８４が示されている。図８に示すように、ニーポイント２２を低減すると、リニアレンジが狭まり表示画像が全体的に暗くなるが、ハイライトレンジに対応する表示輝度のレンジが広がり表示画像のハイライト部分の階調性が向上される。一方で、ニーポイント２２を高めると、ハイライトレンジに対応する表示輝度のレンジが狭まり表示画像のハイライト部分の階調性が低減されるが、リニアレンジが広がり表示画像の全体的な明るさ感などの忠実性が向上される。

本実施例では、ユーザ操作（例えば、表示装置の使用目的に応じたユーザ操作）に応じてニーポイント２２が調整（変更）されて設定される。しかしながら、ニーポイント２２の設定方法はこれに限られない。例えば、表示装置において、表示装置の動作モード、表示装置の使用環境、入力画像データ１の種類（イラスト、写真、人物画像、風景画像、医療用画像、等）、等に応じて、ニーポイント２２が自動で調整されて設定されてもよい。メーカなどによって予め定められた固定輝度がニーポイント２２として使用されてもよいが、ニーポイント２２が調整されれば、ユーザにとってより好適な画像を表示することができる。

クリップポイント２１の変化による輝度特性の変化について説明する。クリップポイント２１を低減すると、白飛びで表示される最小のデータ輝度が低下して入力画像データ１に無い白飛びが表示されやすくなるが、ハイライトレンジに対応する表示輝度のレンジが相対的に広がり表示画像のハイライト部分の階調性が向上される。一方で、クリップポイント２１を高めると、ハイライトレンジに対応する表示輝度のレンジが相対的に狭まり表示画像のハイライト部分の階調性が低減されるが、白飛びで表示される最小のデータ輝度が高まり入力画像データ１に無い白飛びが表示され難くなる。

本実施例では、ユーザ操作（例えば、表示装置の使用目的に応じたユーザ操作）に応じてクリップポイント２１が調整（変更）されて設定される。しかしながら、クリップポイント２１の設定方法はこれに限られない。例えば、表示装置において、表示装置の動作モード、表示装置の使用環境、入力画像データ１の種類、等に応じて、クリップポイント２１が自動で調整されて設定されてもよい。メーカなどによって予め定められた固定輝度がクリップポイント２１として使用されてもよいが、クリップポイント２１が調整されれば、ユーザにとってより好適な画像を表示することができる。

図９は、表示最大輝度２４の変化による輝度特性の変化の一例を示す。輝度特性９１は表示最大輝度２４＝４００ｃｄ／ｍ^２に対応し、輝度特性９２は表示最大輝度２４＝３００ｃｄ／ｍ^２に対応する。輝度特性９１と輝度特性９２の間でクリップポイント２１は互いに等しい。輝度特性９１と輝度特性９２の間でニーポイント２２も互いに等しい。図９に示すように、表示最大輝度２４が変化しても、リニアレンジの輝度特性は変化せず、表示画像の全体的な明るさ感はほとんど変化しない。そのため、表示装置の消費電力の低減などのために表示最大輝度２４が低減されたとしても、ユーザにとって好適な画像を表示することができる。

本実施例では、ユーザ操作に応じて表示最大輝度２４が調整（変更）されて設定される。例えば、しかしながら、表示最大輝度２４の設定方法はこれに限られない。例えば、表示装置において、表示装置の動作モード、表示装置の使用環境、入力画像データ１の種類（イラスト、写真、人物画像、風景画像、医療用画像、等）、等に応じて、表示最大輝度２４が自動で調整されて設定されてもよい。具体的には、表示装置をバッテリーで駆動するバッテリーモードが設定されている場合に、そうでない場合に比べて低い表示最大輝度２４が設定されてもよい。メーカなどによって予め定められた固定輝度（例えば、装置最大輝度５１）が表示最大輝度２４として使用されてもよい。

また、本実施例の構成は、性能が互いに異なる複数の表示装置でそれぞれ表示された複数の画像を確認して比較する場合にも好適である。図１０は、２台の表示装置Ａ，Ｂが使用される例を示す。表示装置Ａの装置最大輝度５１は４００ｃｄ／ｍ^２であり、表示装置Ｂの装置最大輝度５１は５００ｃｄ／ｍ^２である。表示装置Ａの表示階調特性は図５の表示階調特性であり、表示装置Ｂの表示階調特性は図１１の表示階調特性である。ここでは、表示装置Ａと表示装置Ｂの間でクリップポイント２１が互いに等しく、且つ、輝度特性
９１と輝度特性９２の間でニーポイント２２が互いに等しい場合を考える。表示装置Ａと表示装置Ｂの間で入力画像データ１が異なっていてもよいが、簡単のため、表示装置Ａの入力画像データ１と表示装置Ｂの入力画像データ１が等しいとする。

表示装置Ａの表示最大輝度２４が４００ｃｄ／ｍ^２である場合には、表示装置Ａの輝度特性として、図９の輝度特性９１が得られる。そして、表示装置Ｂの表示最大輝度２４が５００ｃｄ／ｍ^２である場合には、表示装置Ｂの輝度特性として、図９の輝度特性９３が得られる。

各表示装置では、自装置の表示階調特性に基づく輝度特性が得られる。例えば、表示装置Ａの表示特性は表示装置Ａの表示階調特性に基づいて得られ、表示装置Ｂの表示特性は表示装置Ｂの表示階調特性に基づいて得られる。そのため、輝度特性９２，９３のように、複数の表示装置の間で表示最大輝度が異なっていても、複数の表示装置の間で、リニアレンジの輝度特性は一致し、表示画像の全体的な明るさ感も略一致する。また、入力画像データ１のハイライトレンジにおいては、自装置の表示最大輝度２４に基づく階調圧縮が行われる。そのため、表示装置Ｂでは、ハイライトレンジに対応する表示輝度のレンジが表示装置Ａよりも広く、入力画像データ１のハイライト部分の階調性などを表示装置Ａよりも容易に確認することができる。

このように、性能が互いに異なる複数の表示装置を使用しても、複数の表示装置の間で表示画像の明るさ感を統一することができるとともに、入力画像データ１のハイライト部分を自装置の最大限に活用して表示することができる。

以上述べたように、本実施例によれば、入力特性情報が取得され、入力特性情報と所定の表示特性情報とに基づいて、データ輝度の各レンジの特性が決定される。具体的には、リニアレンジにおいて単調増加の線形特性が実現され、ハイライトレンジにおいてリニアレンジよりもなだらかな単調増加の特性が実現される。それにより、ユーザにとって好適な画像を表示することができる。例えば、入力画像データの全体的な階調性、入力画像データの全体的な明るさ感、等をユーザが容易に判断することができる画像を表示することができる。

なお、クリップポイントは使用されずに、ニーポイント以上かつデータ輝度の上限以下のデータ輝度のレンジがハイライトレンジとして設定され、クリップレンジが設定されなくてもよい。データ輝度の上限がクリップポイントとして使用されてもよい。

なお、階調変換テーブルデータの生成方法、入力階調値の変換方法、等は上述した方法に限られない。例えば、１つの階調変換テーブルデータの代わりに、複数の変換にそれぞれ対応する複数のＬＵＴが生成されてもよい。複数の変換は、例えば、入力階調特性に基づく変換（式３）、ベジエ曲線に基づく変換（式６−１，６−２）、表示階調特性（式２，４，８）、等である。階調変換テーブルデータなどのＬＵＴが生成されずに、上述した演算（式２〜４，６−１，６−２，８）を行うことにより、入力階調値が表示階調値に変換されてもよい。

また、リニアレンジにおいて単調増加の線形特性を実現し、且つ、ハイライトレンジにおいてリニアレンジよりもなだらかな単調増加の特性を実現するための変換が含まれていれば、入力階調値の変換に、他の画像処理に対応する変換が含まれていてもよい。ここでは、リニアレンジにおいて単調増加の線形特性を実現し、且つ、ハイライトレンジにおいてリニアレンジよりもなだらかな単調増加の特性を実現するための変換を「第１変換」と記載し、他の画像処理に対応する変換を「第２変換」と記載する。入力階調値の変換には第１変換が分割されて含まれていてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、第２変換に
対応するＬＵＴが上記複数のＬＵＴに含まれていてもよい。１つのＬＵＴによって、第１変換の少なくとも一部と、第２変換の少なくとも一部とが実現されてもよい。上述した演算の前または後に他の画像処理のための演算が行われてもよいし、上述した演算の間に他の画像処理のための演算が挿入されてもよい。

＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２について説明する。本実施例では、ユーザ操作に応じてハイライトレンジの輝度特性を調整する例を説明する。なお、以下では、実施例１と異なる点（構成、処理、等）について詳しく説明し、実施例１と同じ点についての説明は省略する。

図１２は、本実施例に係る表示装置の構成例を示すブロック図である。図１２において、図１（実施例１）と同じ要素には、図１と同じ符号が付されている。

本実施例の操作部２０は、実施例１の操作部２０と同様の処理を行う。本実施例では、図１３に示すような調整メニューが表示される。ユーザは、図１３の調整メニューを用いて、クリップポイント２１、ニーポイント２２、及び、表示最大輝度２４に加え、カーブ調整値２３を指定することができる。本実施例の操作部２０は、ユーザによって指定された、クリップポイント２１、ニーポイント２２、カーブ調整値２３、及び、表示最大輝度２４を、特性生成部３０に設定する。

本実施例の特性生成部３０は、実施例１の特性生成部３０と同様の処理を行う。本実施例の特性生成部３０は、さらに、カーブ調整値２３に応じて、ハイライトレンジの輝度特性を調整する。具体的には、本実施例の特性生成部３０は、カーブ調整値２３に応じて調整された輝度特性がハイライトレンジの輝度特性として実現されるように、階調変換テーブルデータ３１を生成する。

本実施例の特性生成部３０の処理フローは、実施例１（図４（Ａ）〜４（Ｃ））と同等である。但し、本実施例では、図４（Ａ）のＳ３００にて、特性生成部３０は、輝度Ｃ，Ｋ，ＤＬと、カーブ調整値２３である値Ｃｖとを、操作部２０から取得する。そして、本実施例では、図４（Ｃ）のＳ３２０にて、特性生成部３０は、第２のベジエ制御点（Ｘｂ，Ｙｂ）として、ベジエ制御点（Ｋ＋（ＤＬ−Ｋ）×Ｃｖ／２，Ｘｂ）を設定する。

図１４は、カーブ調整値Ｃｖの変化による輝度特性の変化の一例を示す。本実施例では、０．０以上かつ２．０以下の値がカーブ調整値Ｃｖとして設定される。図１４に示すように、カーブ調整値Ｃｖを０．０に近づけることにより、ハイライトレンジの輝度特性を、データ輝度の増加に対して表示輝度が略線形に増加する線形特性に近づけることができる。これにより、ハイライトレンジの視認性を向上することができる。また、カーブ調整値Ｃｖを０．０から遠ざけて２．０に近づけることにより、ハイライトレンジの輝度特性を、上記線形特性から遠ざけることができる。これにより、ニーポイント付近における輝度特性の変化をなだらかにすることができ、より自然な画像を表示することができる。なお、カーブ調整値Ｃｖのレンジ、ハイライトレンジの輝度特性の調整方法、等は特に限定されない。

以上述べたように、本実施例によれば、ユーザ操作に応じてハイライトレンジの輝度特性が調整される。それにより、ユーザにとってより好適な画像を表示することができる。本実施例の表示装置は、操作が多少複雑であってもより細かく表示状態を調整したいユーザにとって好適である。

＜実施例３＞
以下、本発明の実施例３について説明する。実施例１では、ハイライトレンジの輝度特
性の曲線としてベジエ曲線を得る例を説明したが、本実施例では、より簡易な方法でハイライトレンジの輝度特性を決定する例を説明する。なお、以下では、実施例１と異なる点（構成、処理、等）について詳しく説明し、実施例１と同じ点についての説明は省略する。

図１５は、本実施例で図４（Ｃ）の処理フローの代わりに実行される処理フロー（ハイライトレンジの階調変換テーブルデータ３１の生成）の一例を示すフローチャートである。

まず、Ｓ３３０にて、特性生成部３０は、データ輝度と表示輝度の対応関係を示すニー曲線を生成するための制御値（基準値）を設定する。本実施例では、以下の８つの制御値が設定される。
第１の制御値Ｘ０＝Ｋ
第２の制御値Ｙ０＝Ｋ
第３の制御値Ｘｍ＝（Ｋ＋ＤＬ）／２
第４の制御値Ｙｍ＝（Ｋ＋ＤＬ）／２
第５の制御値Ｘ１＝Ｃ
第６の制御値Ｙ１＝ＤＬ
第７の制御値Ｓｍ＝（Ｙ１−Ｙｍ）／（Ｘ１−Ｘｍ）
第８の制御値Ｘｓ＝Ｘ０＋（Ｘｍ−Ｘ０）×２

次に、Ｓ３３１にて、特性生成部３０は、ループ変数ＩをＫｄに初期化する。

そして、Ｓ３３２にて、特性生成部３０は、ニー曲線の生成のための演算を行う。具体的には、以下の式１０−１〜１０−３を用いて、入力階調値（ループ変数）Ｉに対応する表示輝度Ｙを算出する。
Ｘ＝ＥＯＴＦ（Ｉ） ・・・（式１０−１）
Ｘ＜Ｘｓの場合：
Ｙ＝Ｘ＋（（Ｓｍ−１）／２）×（Ｘ−Ｘ０）^２／（Ｘｓ−Ｘ０）
・・・（式１０−２）
Ｘ≧Ｘｓの場合：
Ｙ＝（Ｘ−Ｘ１）×Ｓｍ＋Ｙ１ ・・・（式１０−３）

次に、Ｓ３３３にて、特性生成部３０は、以下の式１１に示すように、入力階調値Ｉに対応する表示輝度Ｙと、表示特性情報５２（テーブルＤＴＦ（ｘ２））とに基づいて、当該表示輝度Ｙに対応する表示階調値ＹＬｄを得る。
ＹＬｄ＝ＤＴＦ（Ｙ） ・・・（式１１）

そして、Ｓ３３４にて、特性生成部３０は、表示階調値ＹＬｄを階調変換テーブルデータ３１へ設定する。具体的には、特性生成部３０は、以下の式１２に示すように、入力階調値Ｉに対応する表示階調値ＬＵＴ（Ｉ）として、表示階調値Ｌｄを設定する。
ＬＵＴ（Ｉ）＝ＹＬｄ ・・・（式１２）

次に、Ｓ３３５にて、特性生成部３０は、ループ変数ＩをＩ＝Ｉ＋１に更新する。

そして、Ｓ３３６にて、特性生成部３０は、ループ変数Ｉ＝Ｃｄであるか否かを判断する。ループ変数Ｉ＝Ｃｄである場合には、図１５の処理フロー（サブルーチン）が終了され、そうでない場合には、Ｓ３３２へ処理が戻される。ループ変数Ｉ＝Ｃｄであるか否かの判断の代わりに、データ輝度ＥＯＴＦ（Ｉ）＝Ｃであるか否かの判断が行われてもよい。

本実施例で得られる輝度特性の一例を図１６に示す。本実施例では、図１５のＳ３３２の処理により、図１６に示すように、ハイライトレンジが、データ輝度の変化に対して表示輝度が非線形に変化する第１レンジＨＲ１と、データ輝度の変化に対して表示輝度が線形に変化する第２レンジＨＲ２とに分けられる。これにより、ハイライトレンジにおける陰影の自然さが実施例１に比べ劣った画像が表示されるが、実施例１よりも簡易な処理（実施例１よりも小さい処理負荷）で入力画像データを表示画像データに変換することができる。具体的には、本実施例では、ハイライトレンジの階調変換テーブルデータを、実施例１よりも簡易な処理で生成することができる。そのため、本実施例の表示装置は、簡易的な用途に対して好適に用いることができる。

実施例１〜３の各機能部は、個別のハードウェアであってもよいし、そうでなくてもよい。２つ以上の機能部の機能が、共通のハードウェアによって実現されてもよい。１つの機能部の複数の機能のそれぞれが、個別のハードウェアによって実現されてもよい。１つの機能部の２つ以上の機能が、共通のハードウェアによって実現されてもよい。また、各機能部は、ハードウェアによって実現されてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、装置が、プロセッサと、制御プログラムが格納されたメモリとを有していてもよい。そして、装置が有する少なくとも一部の機能部の機能が、プロセッサがメモリから制御プログラムを読み出して実行することにより実現されてもよい。

実施例１〜３はあくまで一例であり、本発明の要旨の範囲内で実施例１〜３の構成を適宜変形したり変更したりすることにより得られる構成も、本発明に含まれる。実施例１〜３の構成を適宜組み合わせて得られる構成も、本発明に含まれる。

＜その他の実施例＞
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１０：入力解析部 ３０：特性生成部 ４０：階調変換部 ５０：表示部

Claims (14)

1. 入力画像データの階調値と、前記入力画像データの輝度であるデータ輝度との対応関係に関する特性情報を取得する取得手段と、
   表示画像データの階調値と画面の輝度である表示輝度との所定の対応関係、及び、前記特性情報に基づいて、前記入力画像データの各階調値を変換することにより、前記表示画像データを生成する変換手段と、
   前記表示画像データに基づく画像を前記画面に表示する表示手段と、
   を有し、
   前記変換手段は、
   第１輝度以下のデータ輝度のレンジである第１レンジにおいて、前記データ輝度の増加に対して前記表示輝度が略線形に増加する線形特性が実現され、
   前記第１輝度以上のデータ輝度のレンジである第２レンジにおいて、前記データ輝度の増加に対して、前記第１レンジの前記線形特性に比べなだらかに前記表示輝度が上限まで増加する特性が実現されるように、
   前記入力画像データの各階調値を変換する
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記第１レンジの前記線形特性では、前記データ輝度は、当該データ輝度に対応する表示輝度と略等しい
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第１輝度と前記表示輝度の前記上限との少なくとも一方を設定する設定手段、を有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記設定手段は、ユーザ操作に応じて前記第１輝度と前記表示輝度の前記上限との少なくとも一方を設定する
   ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 前記第２レンジの前記特性は、前記第１レンジの前記線形特性に連続する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記第２レンジの前記特性の一次微分は、前記第１レンジの前記線形特性の一次微分に連続する
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 前記第２レンジは、前記第１輝度以上かつ第２輝度以下のデータ輝度のレンジであり、
   前記変換手段は、前記第２輝度以上のデータ輝度のレンジである第３レンジにおいて、各データ輝度に前記表示輝度の前記上限が対応する特性が実現されるように、前記入力画像データの各階調値を変換する
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 前記第２輝度を設定する設定手段、を有する
   ことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
9. 前記設定手段は、ユーザ操作に応じて前記第２輝度を設定する
   ことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
10. 前記第２レンジにおいて、前記データ輝度と前記表示輝度の対応関係を示す曲線は、ベ
    ジエ曲線である
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の表示装置。
11. ユーザ操作に応じて前記第２レンジの前記特性を調整する調整手段、をさらに有する
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の表示装置。
12. 前記調整手段は、前記第２レンジの前記特性を、前記データ輝度の増加に対して前記表示輝度が略線形に増加する線形特性に近づける、または、当該線形特性から遠ざける
    ことを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
13. 表示画像データに基づく画像を画面に表示する表示装置の制御方法であって、
    入力画像データの階調値と、前記入力画像データの輝度であるデータ輝度との対応関係に関する特性情報を取得する取得ステップと、
    前記表示画像データの階調値と前記画面の輝度である表示輝度との所定の対応関係、及び、前記特性情報に基づいて、前記入力画像データの各階調値を変換することにより、前記表示画像データを生成する変換ステップと、
    を有し、
    前記変換ステップでは、
    第１輝度以下のデータ輝度のレンジである第１レンジにおいて、前記データ輝度の増加に対して前記表示輝度が略線形に増加する線形特性が実現され、
    前記第１輝度以上のデータ輝度のレンジである第２レンジにおいて、前記データ輝度の増加に対して、前記第１レンジの前記線形特性に比べなだらかに前記表示輝度が上限まで増加する特性が実現されるように、
    前記入力画像データの各階調値が変換される
    ことを特徴とする表示装置の制御方法。
14. 請求項１３に記載の表示装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。

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