JP6376767B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、広いダイナミックレンジの映像フォーマットを有する映像データを入力することが可能な画像処理装置及び画像処理方法に関する。

近年、広いダイナミックレンジの映像を撮影することが可能な撮像装置が開発されており、Ｌｏｇ特性を有する映像データを出力可能な撮像装置も存在する。例えば、映画製作現場では、ダイナミックレンジが広いフィルムの特性より作成したＣｉｎｅｏｎ−Ｌｏｇや、ＡＣＥＳ（Ａｃａｄｅｍｙ Ｃｏｌｏｒ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）規格に対応したＡＣＥＳ−Ｌｏｇ等が使用されている。

一方、表示装置には、様々な撮像装置から入力される様々な特性の映像データに対応することが求められる。撮像装置から入力される映像信号の階調変換処理や色変換処理等を、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて行う表示装置において、ＬＵＴの格子点の数が少ない方が、回路実装規模を削減することができる。入力される映像データの取り得る階調値毎の格子点を設定するのではなく、映像データの取り得る階調値の数よりも少ない数の格子点を設定する。各格子点について映像データの入力値に対する変換処理後の出力値を算出して、予めＬＵＴを作成しておき、 格子点間の映像データの入力値に対する出力値は、内挿補間により算出する方法がある。一般的に、ＬＵＴの格子点が多いほど、変換精度が向上する一方、回路規模が大きくなるため、コストの増加につながるという課題が存在する。このような課題は、特に、３次元ＬＵＴ（３Ｄ−ＬＵＴ）で顕著である。３Ｄ−ＬＵＴでは、３軸の格子点数が全て同じである場合には、１軸の格子点数の３乗倍の格子点が存在する。

下記の特許文献１には、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色データについて、１次元ＬＵＴ（１Ｄ−ＬＵＴ）変換処理を行った後、３次元ＬＵＴ（３Ｄ−ＬＵＴ）変換処理を行うことが開示されている。具体的には、１Ｄ−ＬＵＴ変換処理では、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理における変換係数の共通成分を抽出したものに処理を行い、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色データについての共通な１Ｄ−ＬＵＴ変換成分を除いた係数成分の処理を行う。

特開２００７−０９６７９７号公報

しかし、上述した特許文献１の方法では、広いダイナミックレンジの映像データに対するＬＵＴ変換処理時に、内挿補間による誤差が大きくなってしまう。具体的には、狭いダイナミックレンジの映像データと広いダイナミックレンジの映像データとに対して同一の格子点数のＬＵＴを用いた変換を行うと、広いダイナミックレンジの映像データに対するＬＵＴ変換処理時に内挿補間による誤差が大きくなってしまう。これは、映像データのダイナミックレンジが広いほど、ＬＵＴの格子点間に割当たるレンジが広くなるからである。

そこで、本発明は、広いダイナミックレンジの映像フォーマットを有する映像データに対しても、ルックアップテーブルを用いた変換処理を好適に行うことが可能な画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の一実施の形態に係る画像処理装置は、入力される映像データの映像フォーマットに対応する第１のダイナミックレンジのうち、表示対象とする第２のダイナミックレンジを設定する設定手段と、設定された前記第２のダイナミックレンジに基づき、入力された映像データに対して第１変換処理を行うためのルックアップテーブルである第１ＬＵＴを作成する第１作成手段と、作成された前記第１ＬＵＴを用いて、入力された映像データに対して第１変換処理を行う第１変換処理手段と、前記第１のダイナミックレンジに基づき、前記第１変換処理された映像データに対して第２変換処理を行うためのルックアップテーブルである第２ＬＵＴを作成する第２作成手段と、前記第２ＬＵＴを用いて、前記第１変換処理された映像データに対して第２変換処理を行う第２変換処理手段と、を備える。前記第１作成手段は、前記入力される映像データの映像フォーマットに対応する前記第１のダイナミックレンジに対する、設定された前記第２のダイナミックレンジとの比率が小さいほど、低階調の階調性が高められる前記第１変換処理が行われるように、第１ＬＵＴを作成する。

また、本発明の一実施の形態に係る画像処理方法は、入力される映像データの映像フォーマットに対応する第１のダイナミックレンジのうち、表示対象とする第２のダイナミックレンジを設定する設定ステップと、設定された前記第２のダイナミックレンジに基づき、入力された映像データに対して第１変換処理を行うためのルックアップテーブルである第１ＬＵＴを作成する第１作成ステップと、作成された前記第１ＬＵＴを用いて、入力された映像データに対して第１変換処理を行う第１変換処理ステップと、前記第１のダイナミックレンジに基づき、前記第１変換処理された映像データに対して第２変換処理を行うためのルックアップテーブルである第２ＬＵＴを作成する第２作成ステップと、前記第２ＬＵＴを用いて、前記第１変換処理された映像データに対して第２変換処理を行う第２変換処理ステップと、を有する。前記第１作成ステップでは、前記入力される映像データの映像フォーマットに対応する前記第１のダイナミックレンジに対する、設定された前記第２のダイナミックレンジとの比率が小さいほど、低階調の階調性が高められる前記第１変換処理が行われるように、第１ＬＵＴを作成する。

また、本発明の他の一実施の形態に係る画像処理装置は、入力される映像データの映像フォーマットに対応する第１のダイナミックレンジのうち、表示対象とする第２のダイナミックレンジを設定する設定手段と、前記入力される映像データの映像フォーマットに対応する前記第１のダイナミックレンジと、設定された前記第２のダイナミックレンジとの比率に基づき、入力された映像データに対して変換処理を行うためのルックアップテーブルを作成する作成手段と、作成された前記ルックアップテーブルを用いて、入力された映像データに対して変換処理を行う変換処理手段と、を備える。

また、本発明の他の一実施の形態に係る画像処理方法は、入力される映像データの映像フォーマットに対応する第１のダイナミックレンジのうち、表示対象とする第２のダイナミックレンジを設定する設定ステップと、前記入力される映像データの映像フォーマットに対応する前記第１のダイナミックレンジと、設定された前記第２のダイナミックレンジとの比率に基づき、入力された映像データに対して変換処理を行うためのルックアップテーブルを作成する作成ステップと、作成された前記ルックアップテーブルを用いて、入力された映像データに対して変換処理を行う変換処理ステップと、を備える。

本発明によれば、広いダイナミックレンジの映像フォーマットを有する映像データに対しても、ルックアップテーブルを用いた変換処理を好適に行うことが可能となる。

本実施の形態に係る表示装置を用いたシステムの構成例を示す図である。 図１に示した表示装置の構成例を示すブロック図である。 映像データのＲ・Ｇ・Ｂ各色の階調値と、入力レンジ及び有効レンジとの対応関係を説明するための図である。 式２を用いて作成される１Ｄ−ＬＵＴデータについて説明するための図である。 図４に示した１Ｄ−ＬＵＴデータを用いた１Ｄ−ＬＵＴ変換処理後の映像データのＲ・Ｇ・Ｂ各色の階調値と、入力レンジ及び表示レンジとの対応関係を示す図である。 式４を用いて作成される１Ｄ−ＬＵＴデータについて説明するための図である。 図６に示した１Ｄ−ＬＵＴデータを用いた１Ｄ−ＬＵＴ変換処理後の映像データのＲ・Ｇ・Ｂ各色の階調値と、入力レンジ及び表示レンジとの対応関係を示す図である。 等間隔の格子点を有する３Ｄ−ＬＵＴについて説明するための概念図である。 等間隔の格子点を有する３Ｄ−ＬＵＴを用いる場合における、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理前の映像データのＲ・Ｇ・Ｂ各色の階調値と、入力レンジと、格子点位置との対応関係を示す図である。 図９に対する比較例を示す図である。 不等間隔の格子点を有する３Ｄ−ＬＵＴについて説明するための概念図である。 図２に示した表示装置による処理の流れを示したフローチャートである。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定され、以下に例示する実施形態によって限定されるものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが本発明に必須とは限らない。本明細書及び図面に記載の内容は例示であって、本発明を制限するものと見なすべきではない。本発明の趣旨に基づき種々の変形（各実施形態の有機的な組合せを含む）が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。即ち、各実施形態及びその変形例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。

図１は、本実施の形態に係る表示装置１００を用いたシステムの構成例を示す図である。本システムは、表示装置１００と、表示装置１００にＳＤＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ケーブルで接続された撮像装置２００と、表示装置１００にＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブルで接続された編集装置３００とで構成される。ただし、これらの装置は、ＳＤＩケーブルやＬＡＮケーブル以外のケーブルで接続されてもよい。

撮像装置２００から表示装置１００へ、ＳＤＩケーブルを介して、非圧縮のデジタル映像データとデジタル音声データが伝送される。ユーザは、撮像装置２００で撮像された映像を、表示装置１００の画面で確認する。ユーザは、表示装置１００のユーザ・インタフェース（操作パネル等）を操作することで、表示されている映像に対して色調整を行う。色調整に関する色調整情報は、表示装置１００から編集装置３００へ、ＬＡＮケーブルを介して伝送される。

撮像装置２００で撮像して得られた映像ファイルは、外付け又は内蔵の記録媒体に記録される。そして、編集装置３００は、記録媒体に記録された映像ファイルを取得し、映像の各種編集を行う。編集装置３００は、表示装置１００からの色調整情報を取得することで、表示装置１００での色調整と同様の色調整処理を行うことができる。また、編集装置３００は、表示装置１００からレンジ情報やＬＵＴデータを取得し、映像の編集処理に利用することができる。

また、表示装置１００は、編集装置３００が対応しているＬＵＴデータ等の形式を示す情報や、編集装置３００が対応している映像フォーマットを示す情報等の編集装置情報を受信する。

図２は、図１に示した表示装置１００の構成例を示すブロック図である。表示装置１００は、操作入力部１０１、システム制御部１０３、映像入力部１０２、記憶部１０４、１Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０５、及び３Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０６を備える。表示装置１００は、さらに、色調整部１０７、１Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０８、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０９、表示部１１０、及び通信部１１１を備える。 なお、以下では、１次元のルックアップテーブルを１Ｄ−ＬＵＴ、３次元のルックアップテーブルを３Ｄ−ＬＵＴと記載する。

操作入力部１０１は、表示装置１００に設けられた各種スイッチやダイヤル等のユーザ・インタフェースと、それらの処理回路とで構成される。この操作入力部１０１は、ユーザの操作を受け付け、ユーザからの指示を操作情報として、後段のシステム制御部１０３に出力する。

映像入力部１０２は、ＳＤＩ通信規格の端子とその処理回路等で構成され、撮像装置２００等の外部装置からＳＤＩケーブルを介して伝送された映像データを表示装置１００に入力する。映像入力部１０２は、入力された映像データのビット変換処理やフォーマット変換処理等を行い、変換処理後の映像データを色調整部１０７へ出力する。例えば、１２ビットの映像データが入力された場合に、１０ビットの映像データにビット変換処理を行う。また、例えば、Ｙ・Ｃｂ・Ｃｒ形式の映像データが入力された場合に、Ｒ・Ｇ・Ｂ形式の映像データにフォーマット変換処理を行う。また、入力された映像データに付加された撮像装置情報を取得し、システム制御部１０３へ出力する。

ユーザが撮像装置２００の操作パネル等を操作して、撮像装置２００から出力する映像データで実際に使用する有効なダイナミックレンジ（以下、有効レンジとも呼ぶ）を設定すると、有効レンジを示す有効レンジ情報が撮像装置情報として映像データに付加される。例えば、ＡＣＥＳｐｒｏｘｙで規定されている０〜２００００％の範囲のうち、０〜８００％の範囲を有効レンジとして設定することができる。ここのレンジ範囲は、光を反射するホワイトボードを撮像装置で撮影し、撮像装置が受光するホワイトボードの反射光のレベルを１００％とする基準値から算出されるものとする。なお、ＡＣＥＳｐｒｏｘｙでは、映像データの取り得るダイナミックレンジの範囲はより詳細に規定されているが、本実施例では説明の簡略化のため、０〜２００００％の範囲で規定されているものとして説明する。

システム制御部１０３は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で構成され、表示装置１００が備える各機能ブロックの動作を制御する。具体的には、システム制御部１０３は、ＲＯＭ等のメモリ（不図示）からプログラムを読み出して実行することにより、表示装置１００が備える各機能ブロックの動作を制御する。

具体的には、システム制御部１０３は、撮像装置２００等の外部装置から入力される映像データの映像フォーマットを設定するユーザ操作や、当該映像データに対する色調整値を設定するユーザ操作に関する操作情報を操作入力部１０１から取得する。システム制御部１０３は、取得した操作情報に従い、入力される映像データの映像フォーマットを設定するとともに、その映像フォーマットに対応するダイナミックレンジ（以下、入力レンジとも呼ぶ）と、ｌｏｇ特性等に関する階調特性を設定する。入力される映像データの映像フォーマットに対応するダイナミックレンジ（入力レンジ）とは、当該映像フォーマットで規定される最大範囲のダイナミックレンジであり、当該映像フォーマットで使用可能な最大範囲のダイナミックレンジを表す。そして、システム制御部１０３は、映像データに関する入力レンジ情報と、階調特性情報とを、１Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０５と、３Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０６と、通信部１１１に出力する。また、システム制御部１０３は、取得した操作情報に従い、入力される映像データに対する色調整値を設定し、設定した色調整値に関する調整情報を、色調整部１０７に出力する。

また、システム制御部１０３は、映像入力部１０２から撮影装置情報を取得し、撮影装置情報に含まれる有効レンジ情報に基づき、表示部１１０で表示対象とするダイナミックレンジ（以下、表示レンジとも呼ぶ）を設定する。ここでは、有効レンジをそのまま表示レンジとして設定するため、表示レンジは、有効レンジに相当するダイナミックレンジとなる。システム制御部１０３は、設定した表示レンジ情報を、１Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０５と、３Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０６と、通信部１１１に出力する。また、システム制御部１０３は、各種情報やデータを編集装置３００へ出力するユーザからの出力指示を含む操作情報を操作入力部１０１から取得する。そして、取得した操作情報に従い、通信部１１１から編集装置３００等の外部装置へ、調整情報、入力レンジ情報、表示レンジ情報、１Ｄ−ＬＵＴデータ、３Ｄ−ＬＵＴデータ等を出力するように、通信部１１１の動作を制御する。

ここで、例えば、撮像装置２００等の外部装置から入力される映像データの映像フォーマットをＡＣＥＳｐｒｏｘｙに設定した場合、映像フォーマットに対応する入力レンジは、ＡＣＥＳｐｒｏｘｙで規定されている０〜２００００％の範囲となる。この０〜２００００％の範囲は、ＡＣＥＳｐｒｏｘｙの映像フォーマットの映像データが取り得るダイナミックレンジの範囲を表している。また、入力される映像データの映像フォーマットをＤＴ７０９に設定した場合、映像フォーマットに対応する入力レンジは、例えば０〜１００％の範囲となる。このように、ユーザが任意に入力される映像データの映像フォーマットを設定することにより、任意の入力レンジが設定される。

図３は、映像データのＲ・Ｇ・Ｂ各色の階調値と、入力レンジ及び有効レンジとの対応関係を説明するための図である。図３において、横軸がダイナミックレンジ、縦軸が階調値を示している。ここでは、映像入力部１０２から色調整部１０７に出力される映像データは、Ｌｏｇ特性を有し、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色１０ビットの階調（階調値は０から１０２３）を有し、入力レンジが０〜２００００％の範囲、有効レンジが０〜８００％の範囲である場合を例示する。この場合、映像データの有効レンジ０〜８００％の範囲に多くの階調が割り当てられる。本実施の形態では、映像データの有効レンジ０〜８００％の範囲が、システム制御部１０３により、表示部１１０で表示対象とする表示レンジとして設定される。

なお、本実施の形態では、システム制御部１０３が、ユーザ操作に従って、入力レンジ及び色調整値を設定するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、表示装置１００に入力される映像データに入力レンジ情報が付加されている場合は、システム制御部１０３が、入力される映像データから入力レンジ情報を取得するようにしてもよい。また、システム制御部１０３が、外部装置で設定した色調整値を示す調整情報を、ファイルを読み込むことにより取得したり、通信により取得したりするようにしてもよい。

また、本実施の形態では、システム制御部１０３が、映像入力部１０２に入力される映像データに付加された有効レンジ情報を取得するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、システム制御部１０３が、映像入力部１０２に入力される映像データを解析し、映像データが集中しているレンジを有効レンジとして判別するようにしてもよい。

色調整部１０７は、システム制御部１０３からの調整情報に従い、映像入力部１０２からの映像データの輝度・色調整処理を行い、調整後の映像データを後段の１Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０８に出力する。本実施の形態では、色調整部１０７は、ＡＳＣ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｃｉｎｅｍａｔｏｇｒａｐｈｅｒｓ）−ＣＤＬ（Ｃｏｌｏｒ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ Ｌｉｓｔ）で定義されているｓｌｏｐｅ、ｏｆｆｓｅｔ、ｐｏｗｅｒを用いた色調整処理を行うものとして説明する。ただし、ＡＳＣ−ＣＤＬによる色調整処理に限定されるものではなく、例えば、各画素値に対して調整ゲイン値をかけるといった色調整処理を行ってもよい。

ＡＳＣ−ＣＤＬの色調整処理の式は、下記の式１で表される。
色調整後の画素値＝（色調整前の画素値×ｓｌｏｐｅ＋ｏｆｆｓｅｔ）^{ｐｏｗｅｒ} ・・・（式１）

Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の色毎に、ｓｌｏｐｅを調整することで、黒レベルを固定したまま入出力特性の「傾き」を調整することができる。また、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の色毎に、ｏｆｆｓｅｔを調整することで、入出力特性の「傾き」を固定したまま輝度を調整することができる。Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の色毎に、ｐｏｗｅｒを調整することで、入出力特性の黒レベルと白レベルを固定したまま中間階調特性を調整することができる。

記憶部１０４は、例えば不揮発性メモリであり、１Ｄ−ＬＵＴデータや３Ｄ−ＬＵＴデータを作成するために必要な１Ｄ−ＬＵＴ作成用データや３Ｄ−ＬＵＴ作成用データが予め格納される。

１Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０５は、システム制御部１０３から、入力レンジ情報、表示レンジ情報、及び階調特性情報を取得する。また、記憶部１０４から、１Ｄ−ＬＵＴ作成用データとして、１Ｄ−ＬＵＴ変換処理に用いる下記の数式（式２）と、数式に用いる係数γの値を取得する。
変換後の画素値＝（変換前の画素値）^γ ・・・（式２）

記憶部１０４には、入力レンジと表示レンジとの比率に対応して複数のγ値が予め格納されている。１Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０５は、取得した入力レンジ情報と表示レンジ情報とに基づいて、入力レンジに対する表示レンジの比率を算出し、算出結果に対応するγ値を記憶部１０４から取得する。例えば、入力レンジが０〜２００００％、表示レンジが０〜８００％の場合、入力レンジに対する表示レンジの比率は０．０４となる。例えば、入力レンジに対する表示レンジの比率０．０３に対するγ値が０．０４１、入力レンジに対する表示レンジの比率０．０５に対するγ値が０．０４５である場合を考える。この場合、１Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０５は、入力レンジに対する表示レンジの比率０．０４に対応するγ値として、０．０４１と０．０４５の２つのパラメータを記憶部１０４から取得する。そして、これら２つのパラメータの平均値０．０４３を、使用するγ値として算出する。このように、入力レンジと表示レンジの比率に対するγ値が記憶部１０４に存在しない場合は、入力レンジと表示レンジの比率と近い比率に対応したパラメータを２つ取得して、加重平均することで使用するγ値を算出する。

図４は、式２を用いて１Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０５により作成される１Ｄ−ＬＵＴデータについて説明するための図である。横軸が入力階調値、縦軸が出力階調値を表している。１Ｄ−ＬＵＴデータは、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色について、１０２４個の格子点に対応する変換データ（入力階調値と出力階調値からなるデータ）である。本実施の形態では、入力レンジに対する表示レンジの比率が小さいほど、小さいγ値を使用し、入力レンジに対する表示レンジの比率が大きいほど、大きいγ値を使用する（γ値が１に近づく）。入力レンジに対する表示レンジの比率が小さいほど、γ値を小さくするので、低階調の階調性が高められる（入力階調値の低階調範囲に対して多くの出力階調値が割り当てられる）。

１Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０５は、変換後の画素値を１０ビットの階調値で表わせるように正規化して１Ｄ−ＬＵＴデータを作成し、１Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０８や通信部１１１へ出力する。

１Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０８は、１Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０５により作成された１Ｄ−ＬＵＴデータを取得する。そして、１Ｄ−ＬＵＴの１０２４個の格子点へ格納された変換データ（入力階調値と出力階調値からなるデータ）を用いて、色調整部１０７から出力された映像データの各画素値に対して１Ｄ−ＬＵＴ変換処理を行う。１Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０８は、１Ｄ−ＬＵＴ変換処理後の映像データを、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０９に出力する。

図５は、図４に示した１Ｄ−ＬＵＴデータを用いた１Ｄ−ＬＵＴ変換処理後の映像データのＲ・Ｇ・Ｂ各色の階調値と、入力レンジ及び表示レンジとの対応関係を示す図である。図５において、横軸がダイナミックレンジ、縦軸が階調値を示している。ここでは、１Ｄ−ＬＵＴ変換処理後の映像データは、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色１０ビットの階調（階調値は０から１０２３）を有し、入力レンジが０〜２００００％の範囲、表示レンジが０〜８００％の範囲である場合を例示している。１Ｄ−ＬＵＴ変換処理前の図３と比較すると、映像データの表示レンジ０〜８００％の範囲に、より多くの階調が割り当てられていることが分かる。

なお、１Ｄ−ＬＵＴ変換処理に用いる数式として（式２）を例示したが、例えば、下記の数式（式３）のように、別の数式を用いてもよい。
変換後の画素値＝ｌｏｇ_α｛１＋（α^β−１×（変換前の画素値）｝＋β ・・・（式３）

この場合、記憶部１０４には、入力レンジと表示レンジとの比率に対応して複数のα値とβ値が予め格納されるものとする。１Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０５は、取得した入力レンジ情報と表示レンジ情報とに基づいて、入力レンジに対する表示レンジの比率を算出し、算出結果に対応するα値とβ値を記憶部１０４から取得すればよい。例えば、入力レンジに対する表示レンジの比率０．０３に対するα値が８でβ値が６、入力レンジに対する表示レンジの比率０．０５に対するα値が４でβ値が６となる。この場合も、入力レンジに対する表示レンジの比率が小さいほど、低階調の階調性が高められる（入力階調値の低階調範囲に対して多くの出力階調値が割り当てられる）ようにすればよい。

また、１Ｄ−ＬＵＴ変換処理に用いる数式として例えば、下記の数式（式４）を用いてもよい。
変換後の画素値＝変換前の画素値×Ｇ ・・・（式４）

この場合、記憶部１０４には、入力レンジと表示レンジとの比率に対応して複数のゲイン値Ｇが予め格納されるものとする。１Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０５は、取得した入力レンジ情報と表示レンジ情報とに基づいて、入力レンジに対する表示レンジの比率を算出し、算出結果に対応するゲイン値Ｇを記憶部１０４から取得すればよい。

図６は、式４を用いて１Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０５により作成される１Ｄ−ＬＵＴデータについて説明するための図である。横軸が入力階調値、縦軸が出力階調値を表している。例えば、入力レンジに対する表示レンジの比率０．０４に対するゲイン値Ｇを１．３８とし、表示レンジ０〜８００％の範囲を０〜１０２３階調で表現するようにし、８００％を超えるレンジ範囲は階調値１０２３とする。そして、入力レンジに対する表示レンジの比率が小さいほど、大きいゲイン値Ｇを使用し、入力レンジに対する表示レンジの比率が大きいほど、小さいゲイン値Ｇを使用する（ゲイン値Ｇが１に近づく）。この場合も、入力レンジに対する表示レンジの比率が小さいほど、低階調の階調性が高められる（入力階調値の低階調範囲に対して多くの出力階調値が割り当てられる）ようにすればよい。

図７は、図６に示した１Ｄ−ＬＵＴデータを用いた１Ｄ−ＬＵＴ変換処理後の映像データのＲ・Ｇ・Ｂ各色の階調値と、入力レンジ及び表示レンジとの対応関係を示す図である。図７において、横軸がダイナミックレンジ、縦軸が階調値を示している。ここでは、１Ｄ−ＬＵＴ変換処理後の映像データが、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色１０ビットの階調（階調値は０から１０２３）を有し、入力レンジが０〜２００００％の範囲、表示レンジが０〜８００％の範囲である場合を例示している。１Ｄ−ＬＵＴ変換処理前の図３と比較すると、映像データの表示レンジ０〜８００％の範囲に、より多くの階調が割り当てられていることが分かる。

なお、１Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０５は、システム制御部１０３から取得した階調特性情報（システム制御部１０３で設定された階調特性を示す情報）に基づき、式２〜式４のどれを採用するかを決定するようにしてもよい。例えば、階調特性情報がγ階調特性を示している場合には、式２を採用し、階調特性情報がｌｏｇ階調特性を示している場合には、式３を採用するようにしてもよい。

３Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０６は、システム制御部１０３から、入力レンジ情報、表示レンジ情報、及び階調特性情報を取得する。また、記憶部１０４から、３Ｄ−ＬＵＴ作成用データとして、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理に用いる数式と、数式に用いる係数、及び３Ｄ−ＬＵＴの格子点の位置情報を取得する。３Ｄ−ＬＵＴの格子点の位置情報は、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０９に入力される映像データの階調値をどの位置の格子点に割り当てるかを示す情報である。

図８は、等間隔の格子点を有する３Ｄ−ＬＵＴについて説明するための概念図である。この３Ｄ−ＬＵＴは、各軸に等間隔の９個の格子点を有し、３軸で合計７２９個（９×９×９個）の格子点を有する。３Ｄ−ＬＵＴの３つの軸は、Ｒ・Ｇ・Ｂに対応している。３Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０６は、３Ｄ−ＬＵＴの各格子点について、Ｒ・Ｇ・Ｂの各色の変換データ（入力階調値と出力階調値からなるデータ）を生成する。

図９は、等間隔の格子点を有する３Ｄ−ＬＵＴを用いる場合における、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理前の映像データのＲ・Ｇ・Ｂ各色の階調値と、入力レンジと、格子点位置との対応関係を示す図である。図９において、横軸がダイナミックレンジ、縦軸が階調値を示している。ここでは、上述した式２を用いて１Ｄ−ＬＵＴ変換処理を行った映像データ（３Ｄ−ＬＵＴ変換処理前の映像データ）が、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色１０ビットの階調（階調値は０から１０２３）を有し、入力レンジが０〜２００００％の範囲である場合を例示している。この場合、入力レンジの最小値０％に対応する最小階調値０に格子点が割り当てられ、入力レンジの最大値２００００％に対応する最大階調値１０２３に格子点が割り当てられ、それらの格子点の間に等間隔に７個の格子点が割り当てられる。映像データのダイナミックレンジ０〜１５００％の範囲に、８個の格子点が割り当てられている。例えば、表示レンジが０〜１５００％の範囲である場合には、このような等間隔の格子点を有する３Ｄ−ＬＵＴを用いれば、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色に対応する９個の格子点のうち、８個の格子点を有効に活用することができる。

図１０は、図９に対する比較例を示す図である。図１０は、映像入力部１０２からの映像データに対して、仮に１Ｄ−ＬＵＴ変換処理を施さずに３Ｄ−ＬＵＴ変換処理を行うと、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理前の映像データのＲ・Ｇ・Ｂ各色の階調値と、入力レンジと、格子点位置との対応関係がどうなるかを示している。この場合、映像データのダイナミックレンジ０〜６０００％の範囲に８個の格子点が割り当てられ、ダイナミックレンジ０〜１５００％の範囲には６個の格子点しか割り当てられない。例えば、表示レンジが０〜１５００％の範囲である場合、仮に１Ｄ−ＬＵＴ変換処理を施さずに等間隔の格子点を有する３Ｄ−ＬＵＴを用いた３Ｄ−ＬＵＴ変換処理を行うと、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色に対応する９個の格子点のうち６個しか有効に活用することができない。

本実施の形態では、映像入力部１０２からの映像データに対して、適切な１Ｄ−ＬＵＴ変換処理を施した後に３Ｄ−ＬＵＴ変換処理を行うため、表示レンジの範囲になるべく多くの格子点を割り当てることができ、格子点を有効に活用することができる。格子点間の映像データの入力階調値に対する出力階調値は内挿補間により算出するが、このようになるべく多くの格子点を有効に活用することによって、内挿補間による誤差を小さくでき、ルックアップテーブルを用いた変換処理を好適に行うことが可能になる。

図１１は、不等間隔の格子点を有する３Ｄ−ＬＵＴについて説明するための概念図である。この３Ｄ−ＬＵＴは、各軸に不等間隔の９個の格子点を有し、３軸で合計７２９個（９×９×９個）の格子点を有する。３Ｄ−ＬＵＴの３つの軸は、Ｒ・Ｇ・Ｂに対応している。Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値が小さいほど格子点の間隔が狭く、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値が大きいほど格子点の間隔が広くなっている。この場合、入力レンジの最小値０％に対応する最小階調値０に格子点が割り当てられ、入力レンジの最大値２００００％に対応する最大階調値１０２３に格子点が割り当てられ、それらの格子点の間に不等間隔に７個の格子点が割り当てられる。３Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０６は、３Ｄ−ＬＵＴの各格子点について、Ｒ・Ｇ・Ｂの各色の変換データ（入力階調値と出力階調値からなるデータ）を生成する。

３Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０６は、システム制御部１０３から取得した入力レンジ情報と、表示レンジ情報とに基づいて、３Ｄ−ＬＵＴの格子点の位置を決定する。これは、１Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０８による１Ｄ−ＬＵＴ変換処理における階調・ダイナミックレンジ特性に、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０９による３Ｄ−ＬＵＴ変換処理における階調・ダイナミックレンジ特性を合わせるためである。

例えば、３Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０６は、入力レンジに対する表示レンジの比率が０．０４より大きい場合には、図８に示したような等間隔の格子点を有する３Ｄ−ＬＵＴを用いるように決定する。また、入力レンジに対する表示レンジの比率が０．０４以下の場合には、図１１に示したような不等間隔の格子点を有する３Ｄ−ＬＵＴを用いるように決定する。この場合、記憶部１０４に、入力レンジに対する表示レンジの比率に対応して、複数パターンの格子点位置情報を予め格納しておけばよい。入力レンジが０〜２００００％、表示レンジが０〜８００％の場合、入力レンジに対する表示レンジの比率は０．０４となる。図１１に示したような不等間隔の格子点を有する３Ｄ−ＬＵＴを用いるようにすると、映像データのダイナミックレンジ０〜８００％の範囲に、８個の格子点が割り当てられるようにすることができる。図８に示したような等間隔の格子点を有する３Ｄ−ＬＵＴを用いると、表示レンジ０〜８００％の範囲に、７個の格子点しか割り当てられないのに比べ、より多くの格子点を有効に活用することができる。格子点間の映像データの入力階調値に対する出力階調値は内挿補間により算出するが、このようになるべく多くの格子点を有効に活用することによって、内挿補間による誤差を小さくでき、ルックアップテーブルを用いた変換処理を好適に行うことが可能になる。

このようにして、入力レンジに対する表示レンジの比率に応じて、３Ｄ−ＬＵＴの格子点間隔を決定するようにしてもよい。具体的には、入力レンジに対する表示レンジの比率が小さいほど、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値がゼロに近い格子点の間隔を狭くすることで、低階調範囲に多くの格子点が割り当てられるようにしてもよい。

３Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０６は、３Ｄ−ＬＵＴの格子点の位置を決定した後、記憶部１０４から、３Ｄ−ＬＵＴ作成用データとして、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理に用いる数式と、数式に用いる係数を取得し、３Ｄ−ＬＵＴデータを作成する。３Ｄ−ＬＵＴデータは、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色について、７２９個の格子点に対応する変換データ（入力階調値と出力階調値からなるデータ）である。

ここで、３Ｄ−ＬＵＴデータの作成に用いる数式は、画像処理を数値化したものである。まず、入力された映像データの色空間を３×３の行列を用いて画像処理用の色空間へと変換し、次に、画像処理用の色空間で３×３の行列を用いた色補正処理を行い、そして、色補正処理後の値を３×３の行列を用いて元の映像データの色空間へと戻す処理である。これらの処理は、下記の数式（式５）で表される。

式５において、Ｒ、Ｇ、Ｂは変換前の画素値を示しており、Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’は変換後の画素値を示している。また、Ｔ_１１〜Ｔ_３３は映像データの色空間を画像処理用の色空間へ変換するための係数である。また、Ｘ_１１からＸ_３３は画像処理用の色空間での色補正処理の係数である。また、Ｒ_１１からＲ_３３は画像処理用の色空間から元の映像データの色空間へと変換するための係数である。

３Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０６は、式５を用いてＲ’、Ｇ’、Ｂ’の値を算出した後、それらの値を１０ビットの階調値で表せるように正規化して、３Ｄ−ＬＵＴデータを作成し、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０９や通信部１１１へ出力する。３Ｄ−ＬＵＴデータは、７２９個の格子点に対応するＲ・Ｇ・Ｂの各色の変換データ（入力階調値と出力階調値からなるデータ）である。

３Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０９は、３Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０６により作成された３Ｄ−ＬＵＴデータを取得する。そして、３Ｄ−ＬＵＴの７２９個の格子点へ格納された変換データ（入力階調値と出力階調値からなるデータ）を用いて、１Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０８から出力された映像データの各画素値に対して３Ｄ−ＬＵＴ変換処理を行う。格子点間の映像データの入力階調値に対する出力階調値は内挿補間により算出し、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理を行う。３Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０９は、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理後の映像データを、表示部１１０に出力する。

表示部１１０は、例えば、液晶パネルとバックライトからなる表示モジュールであって、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理後の映像データを画面に表示する処理を行う。

通信部１１１は、編集装置３００等の外部装置と通信し、相互に理解可能なフォーマットで各種情報やデータの入出力を行う。具体的には、通信部１１１は、システム制御部１０３から、各種情報やデータを編集装置３００へ出力する出力指示を受けると、編集装置３００へ、調整情報、入力レンジ情報、表示レンジ情報、１Ｄ−ＬＵＴデータ、３Ｄ−ＬＵＴデータ等を出力する。この際、編集装置３００が対応しているＬＵＴデータの形式等を示す情報や、編集装置３００が対応している映像フォーマットを示す情報等の編集装置情報に基づき、必要に応じて形式変換を行う。例えば、編集装置３００がＬＵＴデータ形式やレンジ情報の形式に未対応の場合、通信部１１１は、編集装置３００が対応しているＬＵＴデータの形式やレンジ情報の形式に変換して編集装置３００に出力する。ただし、編集装置３００がＬＵＴデータやレンジ情報そのものに未対応であれば、通信部１１１は、形式変換を行わず、ＬＵＴデータやレンジ情報を編集装置３００に出力しない。

図１２は、図２に示した表示装置１００による処理の流れを示したフローチャートである。図１２（Ａ）は、表示装置１００による１Ｄ−ＬＵＴデータ及び３Ｄ−ＬＵＴデータの作成処理の手順を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１０１で、システム制御部１０３は、操作入力部１０１から取得した操作情報に従い、入力される映像データの映像フォーマットを設定するとともに、その映像フォーマットに対応する入力レンジと、ｌｏｇ特性等に関する階調特性を設定する。そして、システム制御部１０３は、映像データに関する入力レンジ情報と、階調特性情報とを、１Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０５と、３Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０６とに出力する。

ステップＳ１０２で、システム制御部１０３は、映像入力部１０２から撮影装置情報を取得し、撮影装置情報に含まれる有効レンジ情報に基づき、表示部１１０で表示対象とする表示レンジを設定する。システム制御部１０３は、設定した表示レンジ情報を、１Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０５と、３Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０６とに出力する。

ステップＳ１０３で、１Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０５は、システム制御部１０３から、入力レンジ情報、表示レンジ情報、及び階調特性情報を取得する。また、記憶部１０４から、１Ｄ−ＬＵＴ作成用データを取得する。そして、取得した情報及びデータを用いて、１Ｄ−ＬＵＴデータを作成し、１Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０８へ出力する。

ステップＳ１０４で、３Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０６は、システム制御部１０３から、入力レンジ情報、表示レンジ情報、及び階調特性情報を取得する。また、記憶部１０４から、３Ｄ−ＬＵＴ作成用データを取得する。そして、取得した情報及びデータを用いて、３Ｄ−ＬＵＴデータを作成し、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０９へ出力する。

図１２（Ｂ）は、表示装置１００による１Ｄ−ＬＵＴ変換処理及び３Ｄ−ＬＵＴ変換処理の手順を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ２０１で、映像入力部１０２は、撮像装置２００等の外部装置からＳＤＩケーブルを介して伝送された映像データを表示装置１００に入力する。映像入力部１０２は、入力された映像データのビット変換処理やフォーマット変換処理等を行い、変換処理後の映像データを色調整部１０７へ出力する。

ステップＳ２０２で、色調整部１０７は、システム制御部１０３からの調整情報に従い、映像入力部１０２からの映像データの輝度・色調整処理を行い、調整後の映像データを後段の１Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０８に出力する。

ステップＳ２０３で、１Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０８は、１Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０５により作成された１Ｄ−ＬＵＴデータを取得する。そして、１Ｄ−ＬＵＴの１０２４個の格子点へ格納された変換データ（入力階調値と出力階調値からなるデータ）を用いて、色調整部１０７から出力された映像データの各画素値に対して１Ｄ−ＬＵＴ変換処理を行う。１Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０８は、１Ｄ−ＬＵＴ変換処理後の映像データを、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０９に出力する。

ステップＳ２０４で、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０９は、３Ｄ−ＬＵＴデータ作成部１０６により作成された３Ｄ−ＬＵＴデータを取得する。そして、３Ｄ−ＬＵＴの７２９個の格子点へ格納された変換データ（入力階調値と出力階調値からなるデータ）を用いて、１Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０８から出力された映像データの各画素値に対して３Ｄ−ＬＵＴ変換処理を行う。３Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０９は、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理後の映像データを、表示部１１０に出力する。

ステップＳ２０５で、表示部１１０は、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理後の映像データを画面に表示する処理を行う。

なお、ステップＳ１０３の１Ｄ−ＬＵＴデータ作成処理は、ステップＳ２０３の１Ｄ−ＬＵＴ変換処理より前に行われればよい。また、ステップＳ１０４の３Ｄ−ＬＵＴデータ作成処理は、ステップＳ２０４の３Ｄ−ＬＵＴ変換処理より前に行われればよい。

映像データが動画像データである場合、一度作成した１Ｄ−ＬＵＴデータと３Ｄ−ＬＵＴデータを繰り返し使用して１Ｄ−ＬＵＴ変換処理と３Ｄ−ＬＵＴ変換処理を行うことが考えられる。その場合は、例えば、Ｓ１０１からＳ１０４の処理を一度行った後、Ｓ２０１からＳ２０５の処理を繰り返し行うといった処理を行えばよい。

以上のように、本実施の形態によれば、広いダイナミックレンジの映像フォーマットを有する映像データに対しても、ルックアップテーブルを用いた変換処理を好適に行うことが可能となる。具体的には、設定した表示レンジに応じて、適切な１Ｄ−ＬＵＴ変換処理を施した後に３Ｄ−ＬＵＴ変換処理を行うため、表示レンジの範囲になるべく多くの格子点を割り当てることができ、なるべく多くの格子点を有効に活用することができる。格子点間の映像データの入力階調値に対する出力階調値は内挿補間により算出するが、このようになるべく多くの格子点を有効に活用することによって、内挿補間による誤差を小さくでき、ルックアップテーブルを用いた変換処理を好適に行うことが可能になる。

なお、表示部１１０及び通信部１１１を有さない画像処理装置にも本発明は適用可能である。また、色調整部１０７、１Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０８、３Ｄ−ＬＵＴ変換処理部１０９、表示部１１０、及び通信部１１１を有さないデータ作成装置にも本発明は適用可能である。

また、本実施の形態においては、映像データが動画像データであることを想定して説明したが、静止画像データに対しても適用可能である。

（その他の実施例）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体（ＲＯＭやＲＡＭ等の不揮発性メモリ）を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。したがって、上述した実施形態の機能を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明の一つである。

１００ 表示装置
１０１ 操作入力部
１０３ システム制御部
１０２ 映像入力部
１０４ 記憶部
１０５ １Ｄ−ＬＵＴデータ作成部
１０６ ３Ｄ−ＬＵＴデータ作成部
１０７ 色調整部
１０８ １Ｄ−ＬＵＴ変換処理部
１０９ ３Ｄ−ＬＵＴ変換処理部
１１０ 表示部
１１１ 通信部

Claims (23)

1. 入力される映像データの映像フォーマットに対応する第１のダイナミックレンジのうち、表示対象とする第２のダイナミックレンジを設定する設定手段と、
   設定された前記第２のダイナミックレンジに基づき、入力された映像データに対して第１変換処理を行うためのルックアップテーブルである第１ＬＵＴを作成する第１作成手段と、
   作成された前記第１ＬＵＴを用いて、入力された映像データに対して第１変換処理を行う第１変換処理手段と、
   前記第１のダイナミックレンジに基づき、前記第１変換処理された映像データに対して第２変換処理を行うためのルックアップテーブルである第２ＬＵＴを作成する第２作成手段と、
   前記第２ＬＵＴを用いて、前記第１変換処理された映像データに対して第２変換処理を行う第２変換処理手段と、を備え、
   前記第１作成手段は、前記入力される映像データの映像フォーマットに対応する前記第１のダイナミックレンジに対する、設定された前記第２のダイナミックレンジとの比率が小さいほど、低階調の階調性が高められる前記第１変換処理が行われるように、第１ＬＵＴを作成する
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記第１作成手段は、前記入力される映像データの映像フォーマットに対応する前記第１のダイナミックレンジに対する、設定された前記第２のダイナミックレンジとの比率が小さいほど、小さいγ値を用いて、第１ＬＵＴを作成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記第１作成手段は、前記入力される映像データの映像フォーマットに対応する前記第１のダイナミックレンジに対する、設定された前記第２のダイナミックレンジとの比率が小さいほど、大きいゲイン値を用いて、第１ＬＵＴを作成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 入力される映像データの映像フォーマットに対応する第１のダイナミックレンジのうち、表示対象とする第２のダイナミックレンジを設定する設定手段と、
   設定された前記第２のダイナミックレンジに基づき、入力された映像データに対して第１変換処理を行うためのルックアップテーブルである第１ＬＵＴを作成する第１作成手段と、
   作成された前記第１ＬＵＴを用いて、入力された映像データに対して第１変換処理を行う第１変換処理手段と、
   前記第１のダイナミックレンジに基づき、前記第１変換処理された映像データに対して第２変換処理を行うためのルックアップテーブルである第２ＬＵＴを作成する第２作成手段と、
   前記第２ＬＵＴを用いて、前記第１変換処理された映像データに対して第２変換処理を行う第２変換処理手段と、を備え、
   前記第２作成手段は、前記入力される映像データの映像フォーマットに対応する前記第１のダイナミックレンジに対する、設定された前記第２のダイナミックレンジの比率が小さいほど、低階調範囲に格子点を多く割り当てた前記第２ＬＵＴを作成する、
   ことを特徴とする画像処理装置。
5. 前記第２作成手段は、前記入力される映像データの映像フォーマットに対応する前記第１のダイナミックレンジの最大値に対応する格子点および最小値に対応する格子点を少なくとも割り当てた前記第２ＬＵＴを作成する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記第１ＬＵＴは、１次元のＬＵＴであり、
   前記第２ＬＵＴは、３次元のＬＵＴである
   ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の画像処理装置。
7. 前記設定手段は、ユーザ操作に従って、前記第２のダイナミックレンジを設定する
   ことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記設定手段は、入力された映像データから前記第２のダイナミックレンジに相当するダイナミックレンジを示す情報を取得し、取得した情報に基づいて、前記第２のダイナミックレンジを設定する
   ことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記設定手段は、入力された映像データを解析した結果に基づいて、前記第２のダイナミックレンジを設定する
   ことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の画像処理装置。
10. 前記設定手段は、ユーザ操作に従って、前記第１のダイナミックレンジを設定する
    ことを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. 作成された前記第１ＬＵＴ又は前記第２ＬＵＴを外部に出力する出力手段をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の画像処理装置。
12. 前記第１変換処理は、前記第２のダイナミックレンジに対応する階調範囲の階調性を高め、かつ、前記第２のダイナミックレンジに対応する階調範囲よりも高い階調値は最大階調値に変換する処理であることを特徴とする請求項１および請求項３から請求項１１までのいずれか１項に記載の画像処理装置。
13. 請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の画像処理装置と、
    前記第２変換処理手段により第２変換処理された映像データを表示する表示手段と、を備える表示装置。
14. 入力される映像データの映像フォーマットに対応する第１のダイナミックレンジのうち、表示対象とする第２のダイナミックレンジを設定する設定ステップと、
    設定された前記第２のダイナミックレンジに基づき、入力された映像データに対して第１変換処理を行うためのルックアップテーブルである第１ＬＵＴを作成する第１作成ステップと、
    作成された前記第１ＬＵＴを用いて、入力された映像データに対して第１変換処理を行う第１変換処理ステップと、
    前記第１のダイナミックレンジに基づき、前記第１変換処理された映像データに対して第２変換処理を行うためのルックアップテーブルである第２ＬＵＴを作成する第２作成ステップと、
    前記第２ＬＵＴを用いて、前記第１変換処理された映像データに対して第２変換処理を行う第２変換処理ステップと、
    を有し、
    前記第１作成ステップでは、前記入力される映像データの映像フォーマットに対応する前記第１のダイナミックレンジに対する、設定された前記第２のダイナミックレンジとの比率が小さいほど、低階調の階調性が高められる前記第１変換処理が行われるように、第１ＬＵＴを作成する
    することを特徴とする画像処理方法。
15. 入力される映像データの映像フォーマットに対応する第１のダイナミックレンジのうち、表示対象とする第２のダイナミックレンジを設定する設定ステップと、
    設定された前記第２のダイナミックレンジに基づき、入力された映像データに対して第１変換処理を行うためのルックアップテーブルである第１ＬＵＴを作成する第１作成ステップと、
    作成された前記第１ＬＵＴを用いて、入力された映像データに対して第１変換処理を行う第１変換処理ステップと、
    前記第１のダイナミックレンジに基づき、前記第１変換処理された映像データに対して第２変換処理を行うためのルックアップテーブルである第２ＬＵＴを作成する第２作成ステップと、
    前記第２ＬＵＴを用いて、前記第１変換処理された映像データに対して第２変換処理を行う第２変換処理ステップと、
    を有し、
    前記第２作成ステップでは、前記入力される映像データの映像フォーマットに対応する前記第１のダイナミックレンジに対する、設定された前記第２のダイナミックレンジの比率が小さいほど、低階調範囲に格子点を多く割り当てた前記第２ＬＵＴを作成する
    することを特徴とする画像処理方法。
16. 表示パネルを備える表示装置であって、
    入力される映像データの第１のダイナミックレンジのうち、前記表示パネルで表示する対象の第２のダイナミックレンジを設定する設定手段と、
    入力された映像データのＲ値・Ｇ値・Ｂ値のそれぞれに対して、低階調側の階調範囲の階調性を高め、かつ、所定の階調値よりも高い階調値は最大階調値に変換する第１変換処理を行うための１次元ルックアップテーブルである同一の１Ｄ−ＬＵＴを用いて、入力された映像データのＲ値・Ｇ値・Ｂ値のそれぞれに対して第１変換処理を行う第１変換処理手段と、
    設定された前記第２のダイナミックレンジに基づき、前記第１変換処理された映像データのＲ値・Ｇ値・Ｂ値のそれぞれに対して第２変換処理を行うための３次元ルックアップテーブルである３Ｄ−ＬＵＴを用いて、前記第１変換処理された映像データのＲ値・Ｇ値・Ｂ値のそれぞれに対して第２変換処理を行う第２変換処理手段と、
    前記第２変換処理手段により第２変換処理された映像データを表示する前記表示パネルと、
    を備えることを特徴とする表示装置。
17. 前記設定手段は、ユーザ操作に従って、前記第２のダイナミックレンジを設定する
    ことを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
18. 前記設定手段は、入力された映像データから前記第２のダイナミックレンジに相当するダイナミックレンジを示す情報を取得し、取得した情報に基づいて、前記第２のダイナミックレンジを設定する
    ことを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
19. 前記設定手段は、入力された映像データを解析した結果に基づいて、前記第２のダイナミックレンジを設定する
    ことを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
20. 前記設定手段は、ユーザ操作に従って、前記第１のダイナミックレンジを設定する
    ことを特徴とする請求項１６から請求項１９でのいずれか１項に記載の表示装置。
21. 入力された映像データから、当該映像データの第１のダイナミックレンジに関する情報を取得する取得手段を備えることを特徴とする請求項１６から請求項１９までのいずれか１項に記載の表示装置。
22. 前記３Ｄ−ＬＵＴの格子点の数は、前記１Ｄ−ＬＵＴの格子点の数よりも少ないことを特徴とする請求項１６から請求項２１までのいずれか１項に記載の表示装置。
23. 表示パネルを備える表示装置の画像処理方法であって、
    入力される映像データの第１のダイナミックレンジのうち、前記表示パネルで表示する対象の第２のダイナミックレンジを設定する設定ステップと、
    入力された映像データのＲ値・Ｇ値・Ｂ値のそれぞれに対して、低階調側の階調範囲の階調性を高め、かつ、所定の階調値よりも高い階調値は最大階調値に変換する第１変換処理を行うための１次元ルックアップテーブルである同一の１Ｄ−ＬＵＴを用いて、入力された映像データのＲ値・Ｇ値・Ｂ値のそれぞれに対して第１変換処理を行う第１変換処理ステップと、
    設定された前記第２のダイナミックレンジに基づき、前記第１変換処理された映像データのＲ値・Ｇ値・Ｂ値のそれぞれに対して第２変換処理を行うための３次元ルックアップテーブルである３Ｄ−ＬＵＴを用いて、前記第１変換処理された映像データのＲ値・Ｇ値・Ｂ値のそれぞれに対して第２変換処理を行う第２変換処理ステップと、
    前記第２変換処理された映像データを前記表示パネルに出力する出力ステップと、
    を有することを特徴とする画像処理方法。

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