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JP7560386B2 - Display device, correction method, and control program - Google Patents

Display device, correction method, and control program Download PDF

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JP7560386B2 JP2021036747A JP2021036747A JP7560386B2 JP 7560386 B2 JP7560386 B2 JP 7560386B2 JP 2021036747 A JP2021036747 A JP 2021036747A JP 2021036747 A JP2021036747 A JP 2021036747A JP 7560386 B2 JP7560386 B2 JP 7560386B2
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Description

本発明は、表示装置、補正方法及び制御プラグラムに関する。 The present invention relates to a display device, a correction method, and a control program.

テレビジョン受像機、VTR(Video Tape Recorder)、デジタルカメラ、テレビジョンカメラおよびプリンタなどの表示装置は、画質向上のために、コントラストを調整するなど、入力画像に含まれる画素の輝度(入力画像の輝度)を補正する機能を有している。入力画像の輝度を補正する技術としては、ガンマカーブを用いる技術などが挙げられる。 Display devices such as television receivers, VTRs (Video Tape Recorders), digital cameras, television cameras, and printers have the ability to correct the brightness of pixels contained in an input image (brightness of the input image), for example by adjusting contrast, in order to improve image quality. Techniques for correcting the brightness of an input image include techniques that use a gamma curve.

特許文献1では、ガンマカーブが設定され得る範囲を所定の許容範囲内に制限することによって、大きな時間軸ノイズを含む映像信号が入力されても、安定した画像を表示可能な画像表示装置が開示されている。 Patent document 1 discloses an image display device that can display a stable image even when a video signal containing large time-axis noise is input by limiting the range in which the gamma curve can be set to within a predetermined allowable range.

特開2010-28609号公報JP 2010-28609 A

しかしながら、上述のような従来技術は、対象となる画像の輝度によらずガンマカーブが設定され得る範囲が一律であるため、画像の明るさによっては、コントラストが低下したように感じられてしまう虞がある。 However, in the conventional technology described above, the range in which the gamma curve can be set is uniform regardless of the brightness of the target image, so depending on the brightness of the image, the contrast may be perceived as reduced.

本発明の一態様は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、コントラスト感の低下を抑制しつつ、安定した画像を表示可能とすることを目的とする。 One aspect of the present invention was made in consideration of the above problems, and aims to make it possible to display a stable image while suppressing a decrease in contrast.

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置は、補正前輝度と補正後輝度との関係を表すガンマカーブに基づいて入力画像の輝度を補正する表示装置であって、前記入力画像の明るさに応じて、前記ガンマカーブの少なくとも一部の範囲における補正量を制限するガンマカーブ設定部と、前記ガンマカーブ設定部によって前記補正量が制限された前記ガンマカーブに基づいて前記入力画像の輝度を補正する輝度補正部と、を備えることを特徴とする。 To solve the above problem, a display device according to one aspect of the present invention is a display device that corrects the luminance of an input image based on a gamma curve that represents the relationship between pre-correction luminance and post-correction luminance, and is characterized by comprising: a gamma curve setting unit that limits the amount of correction in at least a portion of the range of the gamma curve according to the brightness of the input image; and a luminance correction unit that corrects the luminance of the input image based on the gamma curve with the amount of correction limited by the gamma curve setting unit.

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る補正方法は、補正前輝度と補正後輝度との関係を表すガンマカーブに基づいて入力画像の輝度を補正する補正方法であって、前記入力画像の明るさに応じて、前記ガンマカーブの少なくとも一部の範囲における補正量を制限するガンマカーブ設定工程と、前記ガンマカーブ設定工程において前記補正量が制限された前記ガンマカーブに基づいて前記入力画像の輝度を補正する輝度補正工程と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above problem, a correction method according to one aspect of the present invention is a correction method for correcting the luminance of an input image based on a gamma curve that represents the relationship between pre-correction luminance and post-correction luminance, and is characterized in that it includes a gamma curve setting process for limiting the amount of correction in at least a portion of the range of the gamma curve depending on the brightness of the input image, and a luminance correction process for correcting the luminance of the input image based on the gamma curve whose correction amount has been limited in the gamma curve setting process.

本発明の一態様によれば、コントラスト感の低下を抑制しつつ、安定した画像が表示可能となる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to display a stable image while suppressing a decrease in contrast.

実施形態に係る表示装置の構成を示す機能ブロック図である。1 is a functional block diagram showing a configuration of a display device according to an embodiment. 実施形態に関わる表示装置の外観を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an external appearance of a display device according to an embodiment. ガンマカーブの制限範囲の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a limit range of a gamma curve. ガンマカーブの制限範囲の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a limit range of a gamma curve. シグモイド関数の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a sigmoid function. シグモイド関数の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a sigmoid function. シグモイド関数の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a sigmoid function. ガンマカーブの制限範囲の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a limit range of a gamma curve. ガンマカーブの制限範囲の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a limit range of a gamma curve. ガンマカーブの制限範囲の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a limit range of a gamma curve. ガンマカーブの制限範囲の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a limit range of a gamma curve. ガンマカーブの制限範囲の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a limit range of a gamma curve. 入力画像の輝度を補正する補正方法の流れを示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the flow of a correction method for correcting the luminance of an input image.

<実施形態>
以下、図1~図13を用いて、実施形態1に係る表示装置1、及び入力画像の輝度を補正する補正方法を説明する。
<Embodiment>
Hereinafter, a display device 1 according to the first embodiment and a correction method for correcting the luminance of an input image will be described with reference to FIGS.

〔表示装置1〕
表示装置1は、補正前輝度と補正後輝度との対応関係を表すガンマカーブに基づいて入力画像の輝度を補正する表示装置である。
[Display device 1]
The display device 1 is a display device that corrects the luminance of an input image based on a gamma curve that represents the correspondence between pre-correction luminance and post-correction luminance.

図1は、実施形態1に係る表示装置1の構成を示す機能ブロック図である。図2は、実施形態1に係る表示装置1の外観を示す概略図である。図1に示すように、表示装置1は、入力画像取得部11と、ガンマカーブ設定部12と、輝度補正部13と、表示部14と、を備えている。 Fig. 1 is a functional block diagram showing the configuration of a display device 1 according to the first embodiment. Fig. 2 is a schematic diagram showing the external appearance of the display device 1 according to the first embodiment. As shown in Fig. 1, the display device 1 includes an input image acquisition unit 11, a gamma curve setting unit 12, a luminance correction unit 13, and a display unit 14.

[入力画像取得部11]
入力画像取得部11は、例えば、放送波を受信する受信部(図示せず)、外部装置(BDプレイヤー、DVDプレイヤー、パーソナルコンピュータおよびゲーム機器など)からの入力を受け付ける入力部(図示せず)、記録媒体(図示せず)を読み取る読取部(図示せず)などから入力画像を取得する。
[Input image acquisition unit 11]
The input image acquisition unit 11 acquires input images from, for example, a receiving unit (not shown) that receives broadcast waves, an input unit (not shown) that accepts input from an external device (such as a BD player, a DVD player, a personal computer, or a game device), or a reading unit (not shown) that reads a recording medium (not shown).

[ガンマカーブ設定部12]
ガンマカーブ設定部12は、入力画像取得部11が取得した入力画像の明るさに応じて、ガンマカーブの少なくとも一部の範囲における補正量を制限する。
[Gamma curve setting unit 12]
The gamma curve setting unit 12 limits the amount of correction in at least a part of the range of the gamma curve according to the brightness of the input image acquired by the input image acquisition unit 11 .

図1に示す例では、ガンマカーブ設定部12は、ガンマカーブ計算部122と、輝度計算部123と、範囲決定部124と、ガンマカーブ補正部125とを備えている。以下、ガンマカーブ設定部12が備える各部ごとに説明する。 In the example shown in FIG. 1, the gamma curve setting unit 12 includes a gamma curve calculation unit 122, a luminance calculation unit 123, a range determination unit 124, and a gamma curve correction unit 125. Each unit included in the gamma curve setting unit 12 will be described below.

(ガンマカーブ計算部122)
ガンマカーブ計算部122は、補正前輝度と補正後輝度との対応関係を表すガンマカーブを算出する。また、ガンマカーブの算出に用いるガンマ値は、図示しない入力機器を介してユーザが設定した固定値を用いる構成であってもよいし、ガンマカーブ計算部122が入力画像の画素値等を参照して導出した動的な値を用いる構成であってもよい。
(Gamma curve calculation unit 122)
The gamma curve calculation unit 122 calculates a gamma curve that represents the correspondence relationship between pre-correction luminance and post-correction luminance. The gamma value used in the calculation of the gamma curve may be a fixed value set by the user via an input device (not shown), or a dynamic value derived by the gamma curve calculation unit 122 with reference to pixel values of an input image, etc.

(輝度計算部123)
輝度計算部123は、入力画像取得部11が取得した入力画像の明るさを示す指標値を算出する。例えば輝度計算部123は、入力画像の明るさを示す指標として、入力画像の平均輝度レベル(APL:Average Picture Level)等を用いてもよい。
(Brightness calculation unit 123)
The luminance calculation unit 123 calculates an index value indicating the brightness of the input image acquired by the input image acquisition unit 11. For example, the luminance calculation unit 123 may use an average picture level (APL) of the input image as an index indicating the brightness of the input image.

(範囲決定部124)
範囲決定部124は、輝度計算部123が算出した値に応じて、ガンマカーブの補正量を制限する制限範囲を決定する。一例として、範囲決定部124は、入力画像の明るさが暗いほど、ガンマカーブの補正量であって低輝度領域における輝度を上げる方向の補正量がより大きく制限されるように、前記制限範囲を設定してもよい。換言すれば、範囲決定部124は、入力画像の明るさが暗ければ暗いほど、入力画像の低輝度領域における当該入力画像のガンマ補正による輝度向上がより大きく抑制されるように、ガンマカーブを設定可能な許容範囲を決定してもよい。
(Range Determination Unit 124)
The range determination unit 124 determines a limiting range for limiting the correction amount of the gamma curve according to the value calculated by the luminance calculation unit 123. As an example, the range determination unit 124 may set the limiting range such that the correction amount of the gamma curve in the direction of increasing the luminance in a low luminance region is more significantly limited as the brightness of the input image becomes darker. In other words, the range determination unit 124 may determine an allowable range within which the gamma curve can be set such that the improvement in luminance in a low luminance region of the input image due to the gamma correction of the input image is more significantly suppressed as the brightness of the input image becomes darker.

図3及び図4は、ガンマカーブの制限範囲の一例を示す図である。図3及び図4において、領域21が制限範囲に対応し、領域22が許容範囲に対応する。つまり、補正後のガンマカーブは、たとえ一部であっても前記制限範囲には含まれず、許容範囲内に全て含まれる。また、図3及び図4のグラフにおいて、グラフの横軸は、入力画像の輝度についての入力階調値を示しており、縦軸は、輝度についての出力階調値を示している。即ち、輝度について、入力階調値256は、出力階調値1024に対応する。また、直線23は、線形であり、座標(0、0)及び(256、1024)を通っている。 3 and 4 are diagrams showing an example of the limit range of a gamma curve. In FIG. 3 and FIG. 4, region 21 corresponds to the limit range, and region 22 corresponds to the allowable range. In other words, even a part of the gamma curve after correction is not included in the limit range, but is entirely included in the allowable range. In addition, in the graphs of FIG. 3 and FIG. 4, the horizontal axis of the graph indicates the input gradation value for the luminance of the input image, and the vertical axis indicates the output gradation value for the luminance. That is, for the luminance, an input gradation value of 256 corresponds to an output gradation value of 1024. In addition, line 23 is linear and passes through coordinates (0, 0) and (256, 1024).

また、図3は、入力画像が暗い場合に範囲決定部124が決定し得る制限範囲を示している。図3においては、矢印に示すように、補正前輝度よりも補正後輝度を高くするガンマカーブの許容範囲が、高輝度領域よりも低輝度領域の方が狭くなっている。ここで、直線23よりも左上の範囲が、補正前輝度よりも補正後輝度を高くする範囲に対応する。図3に対応する構成においては、入力画像の輝度を上げようとするガンマカーブの低輝度領域における許容範囲が、高輝度領域における許容範囲よりも大きく制限される。また、ガンマカーブの前記許容範囲は、高輝度領域から低輝度領域になるにつれて徐々に大きく制限される。 Figure 3 also shows the limited range that the range determination unit 124 can determine when the input image is dark. As shown by the arrow in Figure 3, the allowable range of the gamma curve that makes the post-correction luminance higher than the pre-correction luminance is narrower in the low-luminance region than in the high-luminance region. Here, the range to the upper left of the line 23 corresponds to the range in which the post-correction luminance is higher than the pre-correction luminance. In a configuration corresponding to Figure 3, the allowable range in the low-luminance region of the gamma curve that attempts to increase the luminance of the input image is more restricted than the allowable range in the high-luminance region. Also, the allowable range of the gamma curve is gradually restricted to a greater extent as it goes from the high-luminance region to the low-luminance region.

つまり、図3に対応する構成において、入力画像の低輝度領域は、高輝度領域において許容される程度よりも、ガンマ補正によって一定以上明るくなることはない。これにより、入力画像が暗い場合に低輝度領域の輝度値を上げることが一定範囲に制限されるため、ガンマ補正を行った場合における入力画像のコントラストの低下を抑制することができる。 In other words, in the configuration corresponding to FIG. 3, the low-luminance areas of the input image will not become brighter than a certain amount due to gamma correction, beyond the allowable degree in the high-luminance areas. This limits the increase in the luminance value of the low-luminance areas to a certain range when the input image is dark, making it possible to suppress the decrease in contrast of the input image when gamma correction is performed.

また、範囲決定部124は、入力画像の明るさが明るいほど、ガンマカーブの補正量であって高輝度領域における輝度を下げる方向の補正量がより大きく制限されるように、前記制限範囲を設定してもよい。換言すれば、範囲決定部124は、入力画像の明るさが明るければ明るいほど、入力画像の高輝度領域における当該入力画像のガンマ補正による輝度低下がより大きく抑制されるように、ガンマカーブを設定可能な許容範囲を決定してもよい。 The range determination unit 124 may set the limit range so that the amount of correction of the gamma curve in the direction of reducing the luminance in high-luminance regions is more significantly limited as the brightness of the input image increases. In other words, the range determination unit 124 may determine the allowable range within which the gamma curve can be set so that the brighter the input image is, the more the reduction in luminance in high-luminance regions of the input image due to the gamma correction of the input image is more significantly suppressed.

図4は、入力画像が明るい場合に範囲決定部124が決定し得る制限範囲を示している。図4においては、矢印に示すように、補正前輝度よりも補正後輝度を低くするガンマカーブの許容範囲が、低輝度領域よりも高輝度領域の方が狭くなっている。ここで、直線23よりも右下の範囲が、補正前輝度よりも補正後輝度を低くする範囲に対応する。図4に対応する構成においては、入力画像の輝度を下げようとするガンマカーブの高輝度領域における許容範囲が、低輝度領域における許容範囲よりも大きく制限される。また、ガンマカーブの前記許容範囲は、低輝度領域から高輝度領域になるにつれて徐々に大きく制限される。 Figure 4 shows the limiting range that the range determination unit 124 can determine when the input image is bright. In Figure 4, as indicated by the arrow, the allowable range of the gamma curve that makes the post-correction luminance lower than the pre-correction luminance is narrower in the high-luminance region than in the low-luminance region. Here, the range to the lower right of the line 23 corresponds to the range in which the post-correction luminance is lower than the pre-correction luminance. In a configuration corresponding to Figure 4, the allowable range in the high-luminance region of the gamma curve that attempts to lower the luminance of the input image is more restricted than the allowable range in the low-luminance region. Also, the allowable range of the gamma curve is gradually restricted to a greater extent as it goes from the low-luminance region to the high-luminance region.

つまり、図4に対応する構成において、入力画像の高輝度領域は、低輝度領域において許容される程度よりも、ガンマ補正によって一定以上暗くなるくとはない。これにより、入力画像が明るい場合に高輝度領域の輝度値を下げることが一定範囲に制限されるため、ガンマ補正を行った場合における入力画像のコントラストの低下を抑制することができる。 In other words, in the configuration corresponding to FIG. 4, the high-luminance areas of the input image do not become darker than a certain amount due to gamma correction than is permitted in the low-luminance areas. This limits the reduction in the luminance value of the high-luminance areas to a certain range when the input image is bright, making it possible to suppress the decrease in contrast of the input image when gamma correction is performed.

また、範囲決定部124は、制限範囲と許容範囲との境界を示す直線又は曲線を、例えばステップ関数を用いて規定してもよいが、シグモイド関数を用いてS字状の曲線を規定すると好適である。例えば、許容範囲の上限を示すS字曲線Rupper、及び許容範囲の下限を示すS字曲線Rlowerは、シグモイド関数を用いた以下の数1~数4の数式によって規定され得る。各式においてa、b及びcは、任意の係数である。これらの係数の値は、図示しない入力機器を介して表示装置1に入力することによって、ユーザが設定可能な構成であってもよい。また、Yaplは、APLを示しており、Ymaxは、入力画像における輝度の最大値を示している。

Figure 0007560386000001
Figure 0007560386000002
Figure 0007560386000003
Figure 0007560386000004
The range determination unit 124 may define a straight line or a curve indicating the boundary between the limited range and the allowable range using, for example, a step function, but it is preferable to define an S-shaped curve using a sigmoid function. For example, the S-shaped curve R upper indicating the upper limit of the allowable range and the S-shaped curve R lower indicating the lower limit of the allowable range can be defined by the following formulas 1 to 4 using a sigmoid function. In each formula, a, b, and c are arbitrary coefficients. The values of these coefficients may be configured to be set by the user by inputting them into the display device 1 via an input device not shown. Furthermore, Y apl indicates the APL, and Y max indicates the maximum luminance value in the input image.
Figure 0007560386000001
Figure 0007560386000002
Figure 0007560386000003
Figure 0007560386000004

図5は、数3の数式における右辺の第1項に示すシグモイド関数において、bを固定してaを変化させた場合の曲線をそれぞれ示している。図5及び後述する図6において、横軸はxの値を示しており、縦軸は前記シグモイド関数の値を示している。図5に示すように、bを固定してaを変化させた場合、曲線全体の上下幅自体は変化せず、S字の急峻度合いが変化する。 Fig. 5 shows curves obtained when b is fixed and a is changed in the sigmoid function shown in the first term on the right side of the formula 3. In Fig. 5 and Fig. 6 described later, the horizontal axis indicates the value of x1 , and the vertical axis indicates the value of the sigmoid function. As shown in Fig. 5, when b is fixed and a is changed, the vertical width of the entire curve does not change, but the steepness of the S-shape changes.

図6は、前記のシグモイド関数において、aを固定してbを変化させた場合の曲線をそれぞれ示している。図6に示すように、aを固定してbを変化させた場合、曲線全体の上下幅が変化する。 Figure 6 shows the curves when a is fixed and b is changed for the sigmoid function mentioned above. As shown in Figure 6, when a is fixed and b is changed, the upper and lower widths of the entire curve change.

なお、シグモイド関数を用いた態様とは他の態様として、y=x/(1+|x|)、或いはy=tanh(x)等の式に基づくS字曲線を用いてもよい。 In addition to the embodiment using the sigmoid function, an S-shaped curve based on the formula y=x/(1+|x|) or y=tanh(x) may also be used.

また、ガンマカーブの制限範囲は、数1~数4の数式に例示した計算を、入力画像が更新される度に都度行うよりも、範囲決定部124が、入力画像の明るさに応じて、ガンマカーブにおいて補正量を制限する範囲をずらすことによって算出する構成が望ましい。これにより、表示装置1上における処理負荷を軽減させる効果を奏する。以下、図7~図12を参照して詳細に説明する。 In addition, rather than performing the calculations illustrated in the formulas 1 to 4 every time the input image is updated, it is preferable that the range determination unit 124 calculates the limit range of the gamma curve by shifting the range in which the correction amount is limited in the gamma curve according to the brightness of the input image. This has the effect of reducing the processing load on the display device 1. This is described in detail below with reference to Figs. 7 to 12.

図7は、シグモイド関数の一例を示す図である。図7のグラフにおいて、横軸は、入力画像の輝度についての入力階調値に対応する階調値であり、縦軸は、輝度についての出力階調値に対応する階調値である。曲線31は、数3の式で算出されるRupperに対応し、曲線32は、数4の式で算出されるRlowerに対応する。直線33は、線形であり、曲線31及び曲線32の漸近線又はそれに準ずる直線となっている。 Fig. 7 is a diagram showing an example of a sigmoid function. In the graph of Fig. 7, the horizontal axis is the gradation value corresponding to the input gradation value for the luminance of the input image, and the vertical axis is the gradation value corresponding to the output gradation value for the luminance. Curve 31 corresponds to R upper calculated by the formula 3, and curve 32 corresponds to R lower calculated by the formula 4. Straight line 33 is linear and is an asymptote of curves 31 and 32 or a straight line equivalent thereto.

また、枠34は、後述する図8等に例示する単一の制限範囲に対応する。ここで、左の枠34は、Yapl=32の場合の制限範囲に対応し、右の枠34は、Yapl=224の場合の制限範囲に対応する。 Moreover, the frame 34 corresponds to a single limit range exemplified in Fig. 8 etc., which will be described later. Here, the left frame 34 corresponds to the limit range when Y apl = 32, and the right frame 34 corresponds to the limit range when Y apl = 224.

範囲決定部124は、入力画像の明るさが大きいほど枠34を右方向にずらして制限範囲を算出し、小さいほど枠34を左方向にずらして制限範囲を算出する。 The range determination unit 124 calculates the restricted range by shifting the frame 34 to the right when the brightness of the input image is greater, and by shifting the frame 34 to the left when the brightness is smaller.

図8、及び図9~図12は、ガンマカーブの制限範囲の一例を示す図である。また、図8、及び図9~図12のグラフにおいて、横軸は、入力画像の輝度についての入力階調値を示しており、縦軸は、輝度についての出力階調値を示している。つまり、図8等の例においては、入力階調値256は、出力階調値256に対応する。 Figure 8 and Figures 9 to 12 are diagrams showing examples of the limit range of a gamma curve. In addition, in the graphs of Figure 8 and Figures 9 to 12, the horizontal axis indicates the input gradation value for the luminance of the input image, and the vertical axis indicates the output gradation value for the luminance. That is, in the example of Figure 8 etc., an input gradation value of 256 corresponds to an output gradation value of 256.

また、図8、及び図9~図12においては、曲線36よりも上側の範囲及び曲線37よりも下側の範囲が制限範囲に対応し、曲線36と曲線37との間が許容範囲に対応する。なお、境界線である曲線36及び曲線37上は、制限範囲と許容範囲との何れに対応する構成であってもよい。直線38は、線形であり、座標(0、0)及び(256、256)を通っている。 In addition, in FIG. 8 and FIG. 9 to FIG. 12, the range above curve 36 and the range below curve 37 correspond to the restricted range, and the range between curves 36 and 37 corresponds to the allowable range. Note that the boundary lines on curves 36 and 37 may correspond to either the restricted range or the allowable range. Straight line 38 is linear and passes through the coordinates (0, 0) and (256, 256).

図8は、Yapl=32の場合であって、入力画像が非常に暗い場合の制限範囲の一例を示している。図8の枠39は、図7の左の枠34に対応し、直線38は、図7の直線33に対応する。また、曲線36は、図7の曲線31に対応し、曲線37は、図7の曲線32に対応する。例えば範囲決定部124は、少なくとも図7の枠34に含まれる範囲の曲線31及び32に対してそれぞれ一次変換を行い、曲線36及び37を算出してもよい。 Fig. 8 shows an example of the limit range when Y apl =32 and the input image is very dark. A frame 39 in Fig. 8 corresponds to the left frame 34 in Fig. 7, and a straight line 38 corresponds to the straight line 33 in Fig. 7. A curve 36 corresponds to the curve 31 in Fig. 7, and a curve 37 corresponds to the curve 32 in Fig. 7. For example, the range determination unit 124 may perform a linear transformation on the curves 31 and 32 in the range included in at least the frame 34 in Fig. 7, respectively, to calculate the curves 36 and 37.

図9は、Yapl=64の場合であって、入力画像がやや暗い場合の制限範囲の一例を示している。また、図9~図12のグラフは、図7の左の枠34を段階的に右方向にずらした位置にそれぞれ対応する。図9に対応する入力画像は、図8に対応する入力画像ほど暗くないので、図9に示す制限範囲の方が、図8に示す制限範囲よりも、ガンマカーブの低輝度領域における輝度を上げる方向の補正量を制限する度合いが小さいものとなっている。 Fig. 9 shows an example of the limit range when Y apl =64 and the input image is somewhat dark. The graphs in Fig. 9 to Fig. 12 correspond to positions obtained by gradually shifting the left frame 34 in Fig. 7 to the right. Since the input image corresponding to Fig. 9 is not as dark as the input image corresponding to Fig. 8, the limit range shown in Fig. 9 limits the correction amount in the direction of increasing luminance in the low luminance region of the gamma curve to a smaller degree than the limit range shown in Fig. 8.

図10は、Yapl=128の場合であって、入力画像の明るさが中間調である場合の制限範囲の一例を示している。図10の例においては、曲線36と曲線37とが、座標(128、128)を中心として点対称に配置されている。 Fig. 10 shows an example of the limit range when Y apl = 128 and the brightness of the input image is intermediate tones. In the example of Fig. 10, curves 36 and 37 are arranged point-symmetrically with respect to the coordinates (128, 128).

図11は、Yapl=192の場合であって、入力画像がやや明るい場合の制限範囲の一例を示している。 FIG. 11 shows an example of the limit range when Y apl =192 and the input image is somewhat bright.

図12は、Yapl=224の場合であって、入力画像が非常に明るい場合の制限範囲の一例を示している。図12に対応する入力画像は、図11に対応する入力画像よりも明るいので、図12に示す制限範囲の方が、図11に示す制限範囲よりも、ガンマカーブの高輝度領域における輝度を下げる方向の補正量を制限する度合いが大きいものとなっている。 Fig. 12 shows an example of the limit range when the input image is very bright, with Y apl = 224. Since the input image corresponding to Fig. 12 is brighter than the input image corresponding to Fig. 11, the limit range shown in Fig. 12 limits the correction amount in the direction of decreasing luminance in the high luminance region of the gamma curve to a greater extent than the limit range shown in Fig. 11.

また、上述した係数a、b及びcに関して、aの値を大きくした場合、低輝度領域及び高輝度領域においてガンマカーブの制限範囲が急峻となるため、本実施形態に係る表示装置1による効果がより大きくなる。また、aの値を小さくした場合、ガンマカーブの制限範囲がなだらかになるので、より自然なガンマ補正が可能となる。また、bの値を変化させた場合、入力階調全体に関して制限範囲の大小を調整することができる。また、cの値を変化させた場合、図7に例示するS字曲線が左右にずれることにより、制限範囲を急峻に大きくする入力階調値を調整することができる。 Furthermore, with regard to the above-mentioned coefficients a, b, and c, if the value of a is increased, the limited range of the gamma curve becomes steeper in the low brightness region and the high brightness region, and the effect of the display device 1 according to this embodiment becomes greater. Furthermore, if the value of a is decreased, the limited range of the gamma curve becomes gentler, and more natural gamma correction becomes possible. Furthermore, if the value of b is changed, the size of the limited range can be adjusted for the entire input gradation. Furthermore, if the value of c is changed, the S-shaped curve illustrated in FIG. 7 shifts left or right, and the input gradation value that sharply increases the limited range can be adjusted.

また、範囲決定部124は、一度算出した制限範囲を示す値等を、ルックアップテーブルに格納し、次回以降は前記ルックアップテーブルを参照して、制限範囲を決定する構成であってもよい。換言すると、ガンマカーブ設定部12が、ガンマカーブの制限範囲を規定するルックアップテーブルにおける、入力画像の明るさに応じた範囲を参照することによって、補正量が制限されたガンマカーブを生成してもよい。一例として、ルックアップテーブルの入力値を、入力画像の明るさを示すAPL等の値、又は変形例1に後述する画素の数又は割合等とし、ルックアップテーブルの出力値を、記録されたS字曲線RupperとRlowerとを用いる範囲を示す値とする構成であってもよい。又は、前記出力値を、入力画像の輝度についての各入力階調それぞれ対応する許容範囲の上限及び下限を示す配列等とする構成であってもよい。 The range determination unit 124 may store the value indicating the limited range once calculated in a lookup table, and may refer to the lookup table from the next time onward to determine the limited range. In other words, the gamma curve setting unit 12 may generate a gamma curve with a limited correction amount by referring to a range according to the brightness of the input image in a lookup table that defines the limited range of the gamma curve. As an example, the input value of the lookup table may be a value such as APL indicating the brightness of the input image, or the number or ratio of pixels described later in Modification 1, and the output value of the lookup table may be a value indicating the range in which the recorded S-curves R upper and R lower are used. Alternatively, the output value may be an array indicating the upper and lower limits of the allowable range corresponding to each input gradation for the brightness of the input image.

(ガンマカーブ補正部125)
ガンマカーブ補正部125は、範囲決定部124が決定した制限範囲に基づいて、ガンマカーブの補正量を決定し、ガンマカーブを補正する。例えばガンマカーブ補正部125は、以下の(1)~(3)に示す処理を、各入力階調値iについてそれぞれ行うことによってガンマカーブを補正してもよい。ここで、y[i]は、補正前のガンマカーブを入力階調値iに適用した場合の出力階調値を示している。また、upper_range[i]は、入力階調値iに対応する許容範囲の上限を示しており、lower_range[i]は、入力階調値iに対応する許容範囲の下限を示している。下記(1)~(3)に示す処理は、表示装置1の処理負荷が比較的低く、ガンマカーブの補正を高速に行うことができる。
(Gamma Curve Correction Unit 125)
The gamma curve correction unit 125 determines the correction amount of the gamma curve based on the limited range determined by the range determination unit 124, and corrects the gamma curve. For example, the gamma curve correction unit 125 may correct the gamma curve by performing the processes shown in the following (1) to (3) for each input gradation value i. Here, y[i] indicates the output gradation value when the gamma curve before correction is applied to the input gradation value i. Furthermore, upper_range[i] indicates the upper limit of the allowable range corresponding to the input gradation value i, and lower_range[i] indicates the lower limit of the allowable range corresponding to the input gradation value i. The processes shown in the following (1) to (3) have a relatively low processing load on the display device 1, and can perform gamma curve correction at high speed.

(1)y[i]の値がupper_range[i]の値よりも大きければ、y[i]の値がupper_range[i]の値になるように、当該入力階調値iに対応するガンマカーブ部分をクリッピングする。 (1) If the value of y[i] is greater than the value of upper_range[i], clip the portion of the gamma curve that corresponds to the input tone value i so that the value of y[i] becomes the value of upper_range[i].

(2)y[i]の値がlower_range[i]の値よりも小さければ、y[i]の値がlower_range[i]の値になるように、当該入力階調値iに対応するガンマカーブ部分をクリッピングする。 (2) If the value of y[i] is smaller than the value of lower_range[i], clip the portion of the gamma curve that corresponds to the input tone value i so that the value of y[i] becomes the value of lower_range[i].

(3)(1)及び(2)の何れの条件も満たされなければ、y[i]の値を現状維持とするため、当該入力階調値iに対応するガンマカーブ部分について、クリッピングを行わない。 (3) If neither condition (1) nor (2) is met, the value of y[i] is left unchanged, and no clipping is performed on the gamma curve portion corresponding to the input tone value i.

[輝度補正部13]
輝度補正部13は、ガンマカーブ設定部12によって補正量が制限されたガンマカーブに基づいてガンマ補正を行い、入力画像の輝度を補正する。
[Brightness correction unit 13]
The luminance correction unit 13 performs gamma correction based on the gamma curve whose correction amount is limited by the gamma curve setting unit 12, and corrects the luminance of the input image.

[表示部14]
表示部14は、輝度補正部13によって輝度が補正された画像等を表示する表示パネルである。
[Display unit 14]
The display unit 14 is a display panel that displays an image, etc., whose luminance has been corrected by the luminance correction unit 13 .

〔表示装置1による補正方法〕
次に、図13を参照して、実施形態1に係る表示装置1によって実行される、入力画像の輝度を補正する補正方法を説明する。図13は、前記補正方法の流れを示すフローチャートである。
[Correction method using display device 1]
Next, a correction method for correcting the luminance of an input image, which is executed by the display device 1 according to the first embodiment, will be described with reference to Fig. 13. Fig. 13 is a flowchart showing the flow of the correction method.

(ステップS101)
表示装置1の入力画像取得部11は、入力画像を取得する(入力画像取得工程)。
(Step S101)
The input image acquisition unit 11 of the display device 1 acquires an input image (input image acquisition step).

(ステップS102)
ガンマカーブ計算部122は、ガンマ値を参照してガンマカーブを算出する(ガンマカーブ計算工程)。
(Step S102)
The gamma curve calculation unit 122 calculates a gamma curve by referring to the gamma value (gamma curve calculation step).

(ステップS103)
輝度計算部123は、入力画像取得部11が取得した入力画像の明るさを示す指標値を算出する(輝度計算工程)。
(Step S103)
The luminance calculation unit 123 calculates an index value indicating the brightness of the input image acquired by the input image acquisition unit 11 (luminance calculation step).

(ステップS104)
範囲決定部124は、輝度計算部123が算出した値に応じて、ガンマカーブの制限範囲を決定する(制限範囲決定工程)。
(Step S104)
The range determination unit 124 determines the limit range of the gamma curve according to the value calculated by the luminance calculation unit 123 (limit range determination step).

(ステップS105)
ガンマカーブ補正部125は、範囲決定部124が決定した制限範囲に基づいて、ガンマカーブの補正量を決定し、ガンマカーブを補正する(ガンマカーブ補正工程)。
(Step S105)
The gamma curve correction unit 125 determines the amount of correction of the gamma curve based on the limited range determined by the range determination unit 124, and corrects the gamma curve (gamma curve correction step).

また、ステップS102~S105の工程は、入力画像の明るさに応じて、ガンマカーブの少なくとも一部の範囲における補正量を制限するガンマカーブ設定工程に対応する。 In addition, steps S102 to S105 correspond to a gamma curve setting process that limits the amount of correction in at least a portion of the gamma curve depending on the brightness of the input image.

(ステップS106)
輝度補正部13は、ガンマカーブ設定工程において補正したガンマカーブに基づいてガンマ補正を行い、入力画像の輝度を補正する(輝度補正工程)。
(Step S106)
The luminance correction unit 13 performs gamma correction based on the gamma curve corrected in the gamma curve setting process, and corrects the luminance of the input image (luminance correction process).

(ステップS107)
表示部14は、輝度補正工程において輝度が補正された画像を表示する(表示工程)。
(Step S107)
The display unit 14 displays the image whose luminance has been corrected in the luminance correction process (display process).

以上、補正前輝度と補正後輝度との関係を表すガンマカーブに基づいて入力画像の輝度を補正する補正方法であって、ガンマカーブ設定工程及び輝度補正工程等を含む補正方法の一例について説明した。上述したように、ガンマカーブ設定工程では、前記入力画像の明るさに応じて、前記ガンマカーブの少なくとも一部の範囲における補正量を制限する。また、輝度補正工程では、ガンマカーブ設定工程において前記補正量が制限された前記ガンマカーブに基づいて前記入力画像の輝度を補正する。 The above describes an example of a correction method for correcting the luminance of an input image based on a gamma curve that represents the relationship between pre-correction luminance and post-correction luminance, the correction method including a gamma curve setting process and a luminance correction process. As described above, in the gamma curve setting process, the amount of correction in at least a part of the range of the gamma curve is limited according to the brightness of the input image. In addition, in the luminance correction process, the luminance of the input image is corrected based on the gamma curve in which the amount of correction is limited in the gamma curve setting process.

前記の構成によれば、コントラスト感の低下を抑制しつつ、安定した画像が表示可能となる。 This configuration makes it possible to display stable images while suppressing a decrease in contrast.

〔変形例〕
以下、前記実施形態の変形例について説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、重複する説明を繰り返さない。
[Modifications]
In the following, modifications of the above embodiment will be described. For the sake of convenience, the same reference numerals will be used to designate members having the same functions as those described in the above embodiment, and redundant description will not be repeated.

(変形例1)
輝度計算部123は、入力画像の明るさを示す指標として、入力画像において所定条件を満たす輝度値を有する画素の数又は割合等を用いてもよい。
(Variation 1)
The luminance calculation unit 123 may use, as an index indicating the brightness of the input image, the number or the ratio of pixels having a luminance value that satisfies a predetermined condition in the input image.

本変形例の構成においては、所定条件を満たす輝度値として所定値以上の輝度値を有する画素の数が多い程、図7の枠34を右方向にずらし、前記画素が少ない程、枠34を左方向にずらして以降の処理を行う構成であってもよい。或いは、所定条件を満たす輝度値として所定値以下の輝度を有する画素の数が多い程、枠34を左方向にずらし、前記画素が多い程、枠34を右方向にずらして以降の処理を行う構成であってもよい。 In the configuration of this modified example, the frame 34 in FIG. 7 may be shifted to the right as the number of pixels having a luminance value equal to or greater than a predetermined value as a luminance value that satisfies a predetermined condition increases, and the frame 34 may be shifted to the left as the number of pixels is fewer, and the subsequent processing may be performed. Alternatively, the frame 34 may be shifted to the left as the number of pixels having a luminance value equal to or less than a predetermined value as a luminance value that satisfies a predetermined condition increases, and the frame 34 may be shifted to the right as the number of pixels is greater, and the subsequent processing may be performed.

なお、本開示における「入力画像の明るさ」とは、必ずしも入力画像全体の明るさを意味していない。例えば輝度計算部123は、入力画像の中心位置を含む領域であって、入力画像の80%~90%程度の大きさの領域に基づいて入力画像の明るさを示す指標値を算出してもよい。 Note that in this disclosure, "brightness of the input image" does not necessarily mean the brightness of the entire input image. For example, the brightness calculation unit 123 may calculate an index value indicating the brightness of the input image based on an area that includes the center position of the input image and is approximately 80% to 90% in size of the input image.

また、輝度計算部123は、入力画像を複数の領域に分割し、そのうちの1以上の領域に基づいて入力画像の明るさを示す指標値を算出してもよい。或いは、輝度計算部123が前記領域毎に異なる前記指標値を算出して、範囲決定部124が領域毎の制限範囲を決定し、ガンマカーブ補正部125が領域毎に適用されるガンマカーブの補正をそれぞれ行う構成でもよい。 The luminance calculation unit 123 may also divide the input image into a plurality of regions and calculate an index value indicating the brightness of the input image based on one or more of the regions. Alternatively, the luminance calculation unit 123 may calculate a different index value for each region, the range determination unit 124 may determine a limited range for each region, and the gamma curve correction unit 125 may correct the gamma curve applied to each region.

また、輝度計算部123は、入力画像中における人物若しくは建物又は背景等のオブジェクトを、例えば機械学習を用いて、色又は形状に基づき抽出し、抽出したオブジェクトの明るさを示す指標値を算出して何れかを用いてもよい。また、輝度計算部123が抽出したオブジェクト単位で、上述した領域が規定される構成であってもよい。 The luminance calculation unit 123 may also extract objects such as people, buildings, or backgrounds in the input image based on color or shape, for example using machine learning, and calculate an index value indicating the brightness of the extracted object and use either one of them. The luminance calculation unit 123 may also be configured to define the above-mentioned areas for each object extracted by the luminance calculation unit 123.

(変形例2)
前記実施形態においては、範囲決定部124が入力画像の明るさに応じて例えば枠34をずらすことにより、段階的な制限範囲を決定する構成について、図7~図12を参照して説明したが、範囲決定部124は、前記構成に限定されない。
(Variation 2)
In the above embodiment, a configuration in which the range determination unit 124 determines a stepped restricted range, for example by shifting the frame 34 in accordance with the brightness of the input image, has been described with reference to Figures 7 to 12, but the range determination unit 124 is not limited to the above configuration.

範囲決定部124は、入力画像の明るさを示す指標値が所定条件を満たす場合、事前に規定された範囲における補正量を制限してもよい。例えば範囲決定部124は、前記指標値が所定条件を満たす場合として、入力画像全体における輝度を示す指標値が第1の所定値未満である場合に、事前に規定された、図3に例示する制限範囲を用いるものとして決定してもよい。また、範囲決定部124は、前記指標値が所定条件を満たす場合として、前記指標値が第2の所定値を超える場合に、事前に規定された、図4に例示する制限範囲を用いるものとして決定してもよい。また、範囲決定部124は、前記指標値が所定条件を満たさない場合として、前記指標値が、第1の所定値以上であり且つ第2の所定値以下である場合に、例えば図3の右下の領域21と、図4の左上の領域21とを合わせた領域を制限範囲として決定してもよい。 The range determination unit 124 may limit the amount of correction within a predefined range when an index value indicating the brightness of the input image satisfies a predetermined condition. For example, the range determination unit 124 may determine that the predefined limit range illustrated in FIG. 3 is to be used when the index value indicating the brightness of the entire input image is less than a first predetermined value as the case where the index value satisfies the predetermined condition. The range determination unit 124 may also determine that the predefined limit range illustrated in FIG. 4 is to be used when the index value satisfies the predetermined condition and exceeds a second predetermined value as the case where the index value does not satisfy the predetermined condition. The range determination unit 124 may also determine that the limit range is, for example, a region that combines the lower right region 21 in FIG. 3 and the upper left region 21 in FIG. 4 as the limit range when the index value is equal to or greater than a first predetermined value and equal to or less than a second predetermined value.

なお、前記指標値についての所定条件が満たされるか否かによらず、例えば図3の左上の領域21と、図4の右下の領域21とを合わせた領域を、範囲決定部124が制限範囲として決定する構成も本開示に含まれる。 In addition, this disclosure also includes a configuration in which the range determination unit 124 determines, for example, the area combining the upper left area 21 in FIG. 3 and the lower right area 21 in FIG. 4 as the restricted range, regardless of whether a predetermined condition for the index value is satisfied.

(変形例3)
前記実施形態においては、ガンマカーブが制限範囲に含まれる場合にガンマカーブをクリッピングする構成について説明したが、ガンマカーブ補正部125は、前記構成に限定されない。例えばガンマカーブ補正部125は、ガンマカーブを一定区間ごとに分割して、許容範囲に収まるようにゲインを乗ずる構成であってもよい。y[i]を、補正前のガンマカーブを入力階調値iに適用した場合の出力階調値とし、ゲインの値をαとすると、ガンマカーブ補正部125は、例えばα*(y[i]-i)+iの値を、新たなy[i]の値として用いてもよい。また、前記αは、分割されたガンマカーブの区分毎に異なる値である。
(Variation 3)
In the embodiment, a configuration in which the gamma curve is clipped when the gamma curve is within a limited range has been described, but the gamma curve correction unit 125 is not limited to the above configuration. For example, the gamma curve correction unit 125 may be configured to divide the gamma curve into certain sections and multiply the gain so that the gamma curve falls within an allowable range. If y[i] is the output gradation value when the gamma curve before correction is applied to the input gradation value i and the gain value is α, the gamma curve correction unit 125 may use, for example, the value of α*(y[i]-i)+i as the new value of y[i]. Moreover, the value of α is different for each section of the divided gamma curve.

また、ガンマカーブ補正部125は、範囲決定部124が決定した制限範囲に基づいてガンマカーブを補正する構成に限定されない。例えばガンマカーブ補正部125は、低輝度領域に対応するガンマカーブ部分が、入力となる画素の輝度を上げるように作用する場合、前記ガンマカーブ部分に対応する補正量に1以下の係数を乗じるようにガンマカーブを補正してもよい。また、ガンマカーブ補正部125は、高輝度領域に対応するガンマカーブ部分が、入力となる画素の輝度を下げるように作用する場合、前記ガンマカーブ部分に対応する補正量に1以下の係数を乗じるようにガンマカーブを補正してもよい。 The gamma curve correction unit 125 is not limited to a configuration that corrects the gamma curve based on the limited range determined by the range determination unit 124. For example, when a gamma curve portion corresponding to a low luminance region acts to increase the luminance of an input pixel, the gamma curve correction unit 125 may correct the gamma curve so as to multiply the correction amount corresponding to the gamma curve portion by a coefficient of 1 or less. When a gamma curve portion corresponding to a high luminance region acts to decrease the luminance of an input pixel, the gamma curve correction unit 125 may correct the gamma curve so as to multiply the correction amount corresponding to the gamma curve portion by a coefficient of 1 or less.

〔ソフトウェアによる実現例〕
表示装置1(以下、「装置」と呼ぶ)の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック(特に入力画像制御部、ガンマカーブ設定部12及び輝度補正部13)としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。
[Software implementation example]
The functions of the display device 1 (hereinafter referred to as the "device") can be realized by a program for causing a computer to function as the device, and a program for causing a computer to function as each control block of the device (particularly the input image control unit, the gamma curve setting unit 12, and the brightness correction unit 13).

この場合、前記装置は、前記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも1つの制御装置(例えばプロセッサ)と少なくとも1つの記憶装置(例えばメモリ)を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により前記プログラムを実行することにより、前記各実施形態で説明した各機能が実現される。 In this case, the device includes a computer having at least one control device (e.g., a processor) and at least one storage device (e.g., a memory) as hardware for executing the program. The functions described in each of the above embodiments are realized by executing the program using this control device and storage device.

前記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、1または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、前記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、前記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して前記装置に供給されてもよい。 The program may be non-transiently recorded on one or more computer-readable recording media. The recording media may or may not be included in the device. In the latter case, the program may be supplied to the device via any wired or wireless transmission medium.

また、前記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、前記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより前記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。 In addition, some or all of the functions of each of the control blocks can be realized by a logic circuit. For example, an integrated circuit in which a logic circuit that functions as each of the control blocks is formed is also included in the scope of the present invention. In addition, it is also possible to realize the functions of each of the control blocks by, for example, a quantum computer.

また、前記各実施形態で説明した各処理は、AI(Artificial Intelligence:人工知能)に実行させてもよい。この場合、AIは前記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置(例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等)で動作するものであってもよい。 The processes described in each of the above embodiments may be executed by AI (Artificial Intelligence). In this case, the AI may run on the control device, or on another device (such as an edge computer or a cloud server).

〔まとめ〕
本発明の態様1に係る表示装置は、補正前輝度と補正後輝度との関係を表すガンマカーブに基づいて入力画像の輝度を補正する表示装置であって、前記入力画像の明るさに応じて、前記ガンマカーブの少なくとも一部の範囲における補正量を制限するガンマカーブ設定部と、前記ガンマカーブ設定部によって前記補正量が制限された前記ガンマカーブに基づいて前記入力画像の輝度を補正する輝度補正部と、を備える構成である。
〔summary〕
A display device according to aspect 1 of the present invention is a display device that corrects the luminance of an input image based on a gamma curve that represents the relationship between pre-correction luminance and post-correction luminance, and is configured to include a gamma curve setting unit that limits the amount of correction in at least a portion of the gamma curve depending on the brightness of the input image, and a luminance correction unit that corrects the luminance of the input image based on the gamma curve with the amount of correction limited by the gamma curve setting unit.

本発明の態様2に係る表示装置は、前記の態様1において、前記ガンマカーブ設定部は、前記入力画像の明るさが暗いほど、前記ガンマカーブの補正量であって低輝度領域における輝度を上げる方向の補正量をより大きく制限する構成としてもよい。 In the display device according to aspect 2 of the present invention, in the above aspect 1, the gamma curve setting unit may be configured to limit the amount of correction of the gamma curve in the direction of increasing the brightness in low brightness areas to a greater extent as the brightness of the input image becomes darker.

本発明の態様3に係る表示装置は、前記の態様1又は2において、前記ガンマカーブ設定部は、前記入力画像の明るさが明るいほど、前記ガンマカーブの補正量であって高輝度領域における輝度を下げる方向の補正量をより大きく制限する構成としてもよい。 The display device according to aspect 3 of the present invention may be configured in the above-mentioned aspect 1 or 2 such that the gamma curve setting unit limits the amount of correction of the gamma curve in the direction of decreasing the luminance in high luminance areas to a greater extent as the brightness of the input image increases.

本発明の態様4に係る表示装置は、前記の態様1から3までの何れかにおいて、前記ガンマカーブ設定部は、前記ガンマカーブの制限範囲を規定するテーブルにおける、前記入力画像の明るさに応じた範囲を参照することによって、前記補正量が制限された前記ガンマカーブを生成する構成としてもよい。 In the display device according to aspect 4 of the present invention, in any one of aspects 1 to 3, the gamma curve setting unit may be configured to generate the gamma curve with the amount of correction limited by referring to a range corresponding to the brightness of the input image in a table that specifies the limited range of the gamma curve.

本発明の態様5に係る表示装置は、前記の態様1から3までの何れかにおいて、前記ガンマカーブ設定部は、前記入力画像の明るさを示す指標値が所定条件を満たす場合、事前に規定された範囲における補正量を制限する構成としてもよい。 In the display device according to aspect 5 of the present invention, in any one of aspects 1 to 3, the gamma curve setting unit may be configured to limit the amount of correction within a predefined range when an index value indicating the brightness of the input image satisfies a predetermined condition.

本発明の態様6に係る表示装置は、前記の態様1から5までの何れかにおいて、前記入力画像の明るさは、前記入力画像の平均輝度レベルである構成としてもよい。 The display device according to aspect 6 of the present invention may be configured in any one of aspects 1 to 5 above, such that the brightness of the input image is the average luminance level of the input image.

本発明の態様7に係る表示装置は、前記の態様1から5までの何れかにおいて、前記入力画像の明るさは、前記入力画像における所定値以上又は未満の輝度値を有する画素の数又は割合である構成としてもよい。 The display device according to aspect 7 of the present invention may be configured in any one of aspects 1 to 5 above, such that the brightness of the input image is the number or percentage of pixels in the input image that have a luminance value that is greater than or less than a predetermined value.

本発明の態様8に係る補正方法は、補正前輝度と補正後輝度との関係を表すガンマカーブに基づいて入力画像の輝度を補正する補正方法であって、前記入力画像の明るさに応じて、前記ガンマカーブの少なくとも一部の範囲における補正量を制限するガンマカーブ設定工程と、前記ガンマカーブ設定部によって前記補正量が制限された前記ガンマカーブに基づいて前記入力画像の輝度を補正する輝度補正工程と、を含む方法である。 The correction method according to aspect 8 of the present invention is a correction method for correcting the luminance of an input image based on a gamma curve that represents the relationship between pre-correction luminance and post-correction luminance, and includes a gamma curve setting process that limits the amount of correction in at least a portion of the range of the gamma curve according to the brightness of the input image, and a luminance correction process that corrects the luminance of the input image based on the gamma curve with the amount of correction limited by the gamma curve setting unit.

本発明の態様9に係る制御プログラムは、前記の態様1に記載の表示装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、前記ガンマカーブ設定部および前記輝度補正部としてコンピュータを機能させるための制御プログラムである。 The control program according to aspect 9 of the present invention is a control program for causing a computer to function as the display device according to aspect 1, and is a control program for causing a computer to function as the gamma curve setting unit and the brightness correction unit.

本発明の各態様に係る表示装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記表示装置が備える各部(ソフトウェア要素)として動作させることにより前記表示装置をコンピュータにて実現させる表示装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。 The display device according to each aspect of the present invention may be realized by a computer. In this case, the control program for the display device that causes the computer to operate as each unit (software element) of the display device to realize the display device, and the computer-readable recording medium on which the control program is recorded, also fall within the scope of the present invention.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. The technical scope of the present invention also includes embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Furthermore, new technical features can be formed by combining the technical means disclosed in the respective embodiments.

1 表示装置
11 入力画像取得部
12 ガンマカーブ設定部
13 輝度補正部
14 表示部
122 ガンマカーブ計算部
123 輝度計算部
124 範囲決定部
125 ガンマカーブ補正部
REFERENCE SIGNS LIST 1 Display device 11 Input image acquisition unit 12 Gamma curve setting unit 13 Luminance correction unit 14 Display unit 122 Gamma curve calculation unit 123 Luminance calculation unit 124 Range determination unit 125 Gamma curve correction unit

Claims (7)

補正前輝度と補正後輝度との関係を表すガンマカーブに基づいて入力画像の輝度を補正する表示装置であって、
記ガンマカーブの少なくとも一部の範囲における補正量を制限する処理として、前記入力画像の明るさに応じて前記ガンマカーブの制限範囲を決定し、前記ガンマカーブが前記制限範囲を超えている場合には、前記制限範囲内となるように前記ガンマカーブを補正する処理を行うガンマカーブ設定部と、
前記ガンマカーブ設定部によって前記補正量が制限された前記ガンマカーブに基づいて前記入力画像の輝度を補正する輝度補正部と、
を備え
前記ガンマカーブ設定部は、
(1)前記入力画像の明るさが暗いほど、前記ガンマカーブの補正量であって低輝度領域における輝度を上げる方向の補正量をより大きく制限する処理と(2)前記入力画像の明るさが明るいほど、前記ガンマカーブの補正量であって高輝度領域における輝度を下げる方向の補正量をより大きく制限する処理とのうち、少なくとも何れかを行う
ことを特徴とする表示装置。
A display device that corrects the luminance of an input image based on a gamma curve that represents a relationship between pre-correction luminance and post-correction luminance,
a gamma curve setting unit that performs a process of limiting a correction amount in at least a part of the range of the gamma curve by determining a limit range of the gamma curve in accordance with a brightness of the input image, and, if the gamma curve exceeds the limit range, corrects the gamma curve so that it falls within the limit range ;
a luminance correction unit that corrects the luminance of the input image based on the gamma curve in which the correction amount is limited by the gamma curve setting unit;
Equipped with
The gamma curve setting unit is
(1) A process for limiting the amount of correction of the gamma curve in a direction to increase luminance in a low luminance region to a greater extent as the brightness of the input image becomes darker, and (2) a process for limiting the amount of correction of the gamma curve in a direction to decrease luminance in a high luminance region to a greater extent as the brightness of the input image becomes brighter.
A display device comprising:
前記ガンマカーブ設定部は、
前記ガンマカーブの制限範囲を規定するテーブルにおける、前記入力画像の明るさに応じた範囲を参照することによって、前記補正量が制限された前記ガンマカーブを生成することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
The gamma curve setting unit is
2. The display device according to claim 1 , wherein the gamma curve with the limited correction amount is generated by referring to a range according to the brightness of the input image in a table that defines a limited range of the gamma curve.
前記ガンマカーブ設定部は、
前記入力画像の明るさを示す指標値が所定条件を満たす場合、事前に規定された範囲における補正量を制限する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置。
The gamma curve setting unit is
3. The display device according to claim 1, wherein, when the index value indicating the brightness of the input image satisfies a predetermined condition, an amount of correction is limited within a predefined range.
前記入力画像の明るさは、前記入力画像の平均輝度レベルである
ことを特徴とする請求項1からまでの何れか1項に記載の表示装置。
4. The display device according to claim 1, wherein the brightness of the input image is an average luminance level of the input image.
前記入力画像の明るさは、前記入力画像において所定条件を満たす輝度値を有する画素の数又は割合である
ことを特徴とする請求項1からまでの何れか1項に記載の表示装置。
5. The display device according to claim 1, wherein the brightness of the input image is the number or ratio of pixels in the input image that have a luminance value that satisfies a predetermined condition.
補正前輝度と補正後輝度との関係を表すガンマカーブに基づいて入力画像の輝度を補正する補正方法であって、
記ガンマカーブの少なくとも一部の範囲における補正量を制限する処理として、前記入力画像の明るさに応じて前記ガンマカーブの制限範囲を決定し、前記ガンマカーブが前記制限範囲を超えている場合には、前記制限範囲内となるように前記ガンマカーブを補正する処理を行うガンマカーブ設定工程と、
前記ガンマカーブ設定工程において前記補正量が制限された前記ガンマカーブに基づいて前記入力画像の輝度を補正する輝度補正工程と、
を含み、
前記ガンマカーブ設定工程においては、
(1)前記入力画像の明るさが暗いほど、前記ガンマカーブの補正量であって低輝度領域における輝度を上げる方向の補正量をより大きく制限する処理と(2)前記入力画像の明るさが明るいほど、前記ガンマカーブの補正量であって高輝度領域における輝度を下げる方向の補正量をより大きく制限する処理とのうち、少なくとも何れかを行う
ことを特徴とする補正方法。
A correction method for correcting luminance of an input image based on a gamma curve that represents a relationship between pre-correction luminance and post-correction luminance, comprising:
a gamma curve setting step of determining a limit range of the gamma curve in accordance with the brightness of the input image as a process of limiting a correction amount in at least a part of the range of the gamma curve, and, if the gamma curve exceeds the limit range, correcting the gamma curve so that it falls within the limit range;
a luminance correction step of correcting the luminance of the input image based on the gamma curve in which the correction amount is limited in the gamma curve setting step;
Including,
In the gamma curve setting step,
(1) A process for limiting the amount of correction of the gamma curve in a direction to increase luminance in a low luminance region to a greater extent as the brightness of the input image becomes darker, and (2) a process for limiting the amount of correction of the gamma curve in a direction to decrease luminance in a high luminance region to a greater extent as the brightness of the input image becomes brighter.
A correction method comprising:
請求項1に記載の表示装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、前記ガンマカーブ設定部および前記輝度補正部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。 A control program for causing a computer to function as the display device according to claim 1, the control program causing the computer to function as the gamma curve setting unit and the luminance correction unit.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003069822A (en) 2001-08-29 2003-03-07 Ricoh Co Ltd Image processor, image processing method and recording medium
JP2006093753A (en) 2004-09-21 2006-04-06 Hitachi Ltd Video display
JP2010028609A (en) 2008-07-23 2010-02-04 Sanyo Electric Co Ltd Video display device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003069822A (en) 2001-08-29 2003-03-07 Ricoh Co Ltd Image processor, image processing method and recording medium
JP2006093753A (en) 2004-09-21 2006-04-06 Hitachi Ltd Video display
JP2010028609A (en) 2008-07-23 2010-02-04 Sanyo Electric Co Ltd Video display device

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