JP2020064102A - 表示装置および表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】好適な表示輝度での表示をより確実に実現できる技術を提供する。【解決手段】本発明の表示装置は、輝度の増加に対する階調値の増加の特性が第１の輝度の上下で異なるように変換された第１の画像データを取得する取得手段と、第２の輝度に基づいて、輝度の増加に対する階調値の増加の特性が前記第２の輝度の上下で異なるような第２の画像データに、前記第１の画像データを変換する変換手段と、前記第２の画像データに基づいて画像を表示する表示手段と、を有し、前記第２の輝度は、前記第１の輝度以上である。【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置および表示方法に関する。

近年、撮像装置の受光性能向上に伴い、一般的なビデオガンマとして用いられているＢＴ．７０９よりも広いダイナミックレンジ（輝度レンジ）を有する画像（画像データ）が生成されるようになってきている。ダイナミックレンジが広い画像は、「ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）画像」などと呼ばれる。ＨＤＲ画像のデータフォーマットとして、例えば、ダイナミックレンジが広いフィルムの特性に基づいて定められたＣｉｎｅｏｎ Ｌｏｇが使用される。

画像制作ワークフローにおいては、ＨＤＲ画像を表示装置（表示装置の表示面）に表示して、輝度調整作業や色調整作業などの画質調整作業が行われる。この場合、好適な表示輝度（表示面の輝度）でＨＤＲ画像が表示されるように、ＨＤＲ画像は階調変換が施されて表示される。

撮像装置では、ダイナミックレンジがより広い画像を得るために、「ニー補正」などと呼ばれる階調変換が行われることがある（特許文献１）。ニー補正が施された画像では、輝度の増加に対する階調値の増加の特性が或る点の上下で異なる。この点は「ニーポイント」などと呼ばれる。以後、撮像装置のニー補正を「第１ニー補正」と記載し、第１ニー補正のニーポイントを「第１ニーポイント」と記載する。第１ニーポイント以下の輝度レンジにおいて、第１ニー補正前の輝度（被写体の輝度）と第１ニー補正後の輝度との対応関係は線形特性（リニア特性）となり、第１ニーポイントより高い輝度レンジにおいて、当該対応関係は非線形特性（ノンリニア特性）となる。このため、第１ニー補正が施された画像を表示装置で表示する場合は、少なくとも第１ニーポイント以下の階調値を、第１ニー補正前の輝度（被写体の輝度）に対応する（略等しい）表示輝度で表示することが好ましい。一方、第１ニーポイントより大きい階調値については、第１ニーポイント以下の階調値に比べ、画質に対する要求水準は低い。

表示装置でも、高輝度部の階調性がより高い画像を表示するために、ニー補正が行われることがある（特許文献２）。以後、表示装置のニー補正を「第２ニー補正」と記載し、第２ニー補正のニーポイントを「第２ニーポイント」と記載する。第２ニーポイント以下の輝度レンジにおいて、第２ニー補正前の輝度と第２ニー補正後の輝度（表示輝度）との対応関係は線形特性となり、第２ニーポイントよりも高い輝度レンジにおいて、当該対応関係は非線形特性となる。このため、第２ニーポイント以下の階調値は、第２ニー補正前の画像の輝度に対応する表示輝度で表示できる。一方、第２ニーポイントよりも大きい階調値は、第２ニー補正前の輝度に対応する表示輝度で表示することが難しい。

特開２００７−２９５０２２号公報 特開２０１６−１７３４７７号公報

従来技術では、第１ニーポイントと第２ニーポイントは個別かつ任意に設定される。このため、第２ニー補正前の輝度に対応する表示輝度で表示することが好ましい輝度レンジ
について、そのような表示輝度（好適な表示輝度）での表示を実現できないことがある。

本発明は、好適な表示輝度での表示をより確実に実現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、
輝度の増加に対する階調値の増加の特性が第１の輝度の上下で異なるように変換された第１の画像データを取得する取得手段と、
第２の輝度に基づいて、輝度の増加に対する階調値の増加の特性が前記第２の輝度の上下で異なるような第２の画像データに、前記第１の画像データを変換する変換手段と、
前記第２の画像データに基づいて画像を表示する表示手段と、
を有し、
前記第２の輝度は、前記第１の輝度以上である
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、
輝度の増加に対する階調値の増加の特性が第１の輝度の上下で異なるように変換された第１の画像データを取得するステップと、
第２の輝度に基づいて、輝度の増加に対する階調値の増加の特性が前記第２の輝度の上下で異なるような第２の画像データに、前記第１の画像データを変換するステップと、
前記第２の画像データに基づいて画像を表示するステップと、
を有し、
前記第２の輝度は、前記第１の輝度以上である
ことを特徴とする表示方法である。

本発明の第３の態様は、コンピュータを、上述した表示装置の各手段として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、好適な表示輝度での表示をより確実に実現できる。

実施例１に係る表示システムの構成例を示すブロック図 実施例１に係るＯＥＴＦ変換の一例を説明する説明図 実施例１に係る露出調整の一例を説明する説明図 実施例１に係る第１ニーポイントの入力方法の一例を説明する説明図 実施例１に係る第１ニー補正の一例を説明する説明する 実施例１に係るＥＯＴＦ変換の一例を説明する説明図 実施例１に係るＥＯＴＦ変換の一例を説明する説明図 実施例１に係る第２ニー補正の一例を説明する説明図 実施例１に係る第２ニー補正の一例を説明する説明図 実施例２に係る表示システムの構成例を示すブロック図 実施例２に係るＥＯＴＦ変換の一例を説明する説明図 実施例２に係る第２ニー補正の一例を説明する説明図 実施例３に係る表示システムの構成例を示すブロック図 実施例３に係る第２ニーポイントの入力方法の一例を説明する説明図 変形例に係る第１ニーポイントの入力方法の一例を説明する説明図

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１について説明する。本実施例に係る表示装置は、例えば、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。

図１は、本実施例に係る表示装置１００を含む表示システムの構成例を示すブロック図である。表示装置１００は撮像装置１０５に接続されている。表示装置１００は、ＥＯＴＦ変換部１０１、第２ニーポイント決定部１０２、第２ニー補正部１０３、及び、表示部１０４を有する。撮像装置１０５は、撮像部１０６、ＯＥＴＦ変換部１０７、露出設定入力部１０８、第１ニーポイント入力部１０９、及び、第１ニー補正部１１０を有する。

撮像装置１０５において、撮像部１０６は、被写体を撮像し、撮像画像データ（撮像結果の信号）を出力する。ＯＥＴＦ変換部１０７は、撮像画像データを、ＯＥＴＦ（Ｏｐｔｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）変換を施して出力する。ＯＥＴＦ変換については後述する。露出設定入力部１０８は、露出設定値を指定（入力）するユーザ操作を受け付け、当該ユーザ操作に応じた露出設定値を出力する。露出設定値はＯＥＴＦ変換で使用される。第１ニーポイント入力部１０９は、第１ニーポイントを指定するユーザ操作を受け付け、当該ユーザ操作に応じた第１ニーポイントの情報を出力する。第１ニーポイントの情報は、撮像装置１０５の外部にも出力される。第１ニー補正部１１０は、ＯＥＴＦ変換後の画像データ（ＯＥＴＦ変換部１０７から出力された画像データ）を、第１ニーポイントに基づく第１ニー補正を施して、撮像装置１０５の外部に出力する。第１ニー補正はニー補正であり、第１ニーポイントは第１ニー補正のニーポイントである。ニー補正とニーポイントについては後述する。

表示装置１００において、ＥＯＴＦ変換部１０１は、入力画像データ（撮像装置１０５（第１ニー補正部１１０）から出力され表示装置１００に入力された画像データ）を取得する。そして、ＥＯＴＦ変換部１０１は、入力画像データを、ＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）変換を施して出力する。ＥＯＴＦ変換については後述する。第２ニーポイント決定部１０２は、入力情報（撮像装置１０５（第１ニーポイント入力部１０９）から出力され表示装置１００に入力された情報；第１ニーポイントの情報）を取得する。そして、第２ニーポイント決定部１０２は、入力情報に基づいて第２ニーポイントを決定し出力する。本実施例では、第２ニーポイントは、第２ニー補正部１０３に出力されて設定される。第２ニー補正部１０３は、ＥＯＴＦ変換後の画像データ（ＥＯＴＦ変換部１０１から出力された画像データ）を、第２ニーポイントに基づく第２ニー補正を施して出力する。表示部１０４は、第２ニー補正後の画像データ（第２ニー補正部１０３から出力された画像データ）に基づいて表示面に画像を表示する。

撮像装置１０５について、より詳細に説明する。撮像装置１０５は、「ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）」などと呼ばれる広いダイナミックレンジ（輝度レンジ）に対応した装置である。

撮像部１０６は、例えばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサであり、光学レンズを介して被写体を撮像し、階調値が被写体の輝度に比例（略比例）する撮像画像データを出力する。輝度の表現の一形式として、光が物体で反射する際の反射率が使用されることがある。環境光に照らされた物体の輝度は０〜１００％程度の反射率で表現され、それを超える輝度（照明装置、太陽、等の光源の輝度）は１００％よりも高い反射率で表現されることが多い。本実施例では、被写体の輝度として反射率が使用されるとし、撮像部１０６は２０００％以下の反
射率を撮像可能であるとする。

階調値が被写体の輝度に比例する撮像画像データのデータサイズは大きい。ＯＥＴＦ変換部１０７は、データサイズがより小さく（階調値のレンジがより狭く）且つダイナミックレンジがより広い画像データを得るために、撮像画像データにＯＥＴＦ変換を施す。そして、ＯＥＴＦ変換部１０７は、ＯＥＴＦ変換後の画像データを出力する。本実施例では、ＯＥＴＦ変換後の画像データの階調値は１０ｂｉｔの値（０〜１０２３）であるとする。また、ＯＥＴＦ変換部１０７のＯＥＴＦ変換では、図２に示す対応関係（反射率０〜２０００％にＯＥＴＦ変換後の階調値０〜１０２３が対応付けられた非線形特性（対数特性））に従って、撮像画像データの各階調値が変換されるとする（階調変換）。

なお、ＯＥＴＦ変換の特性（反射率（ＯＥＴＦ変換前の階調値；ＯＥＴＦ変換部１０７の入力値）と階調値（ＯＥＴＦ変換後の階調値；ＯＥＴＦ変換部１０７の出力値）との対応関係）は、ＨＤＲ規格に依存する。ＨＤＲ規格として、ＨＬＧ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｌｏｇ−Ｇａｍｍａ）やＰＱ（Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）などがある。その他、撮像装置のメーカ独自のＬｏｇカーブ（数式）などが規定されている。

また、ＯＥＴＦ変換部１０７は、露出設定入力部１０８に入力された露出設定値（ユーザによって指定された露出設定値）に基づいて露出調整を行う。露出調整は「画像データにおける被写体の輝度調整」とも言える。本実施例では、ＯＥＴＦ変換部１０７は、露出設定値に基づいて階調値（出力値）を増加または低減することにより、露出調整を実現するとする。

本実施例では、ＯＥＴＦ変換部１０７は、反射率１００％の出力値が増加するような露出調整を行い、図３の実線で示す特性で変換された画像データが得られるように、撮像画像データを変換して出力するとする。図３には、露出調整前の特性（図２と同じ）も破線で示されている。図３の例では、露出調整により、反射率１００％に対応する出力値が増加するため、反射率１００％がより高い表示輝度（表示面の輝度）で表示できるようになる。しかしながら、１２００％よりも高い反射率については、出力値が上限値１０２３に飽和する。このため、ＯＥＴＦ変換部１０７から出力される画像データのダイナミックレンジは、反射率０〜２０００％のレンジから反射率０〜１２００％のレンジに縮小されてしまう。

このようなダイナミックレンジの縮小を抑制するなどのために、第１ニー補正部１１０は第１ニー補正を行う。なお、露出調整が行われた場合でなくても、第１ニー補正は行われることがある。例えば、ＯＥＴＦ変換で撮像画像データのダイナミックレンジを拡大する場合などにおいて、第１ニー補正が行われることがある。ニー補正は、輝度の増加に対する階調値の増加の特性がニーポイントの上下で異なるような画像データを得る階調変換である。つまり、第１ニー補正は、輝度の増加に対する階調値の増加の特性が第１ニーポイントの上下で異なるような画像データを得る階調変換である。

本実施例では、図４に示すようなグラフィック画像（ＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）画像；（ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）画像）が、撮像装置１０５の表示部（不図示）に表示される。そして、ユーザは、このグラフィック画像を用いたユーザ操作により、第１ニーポイント入力部１０９に第１ニーポイントを入力する。本実施例では、第１ニーポイントの反射率（輝度）として以下の値が設定されたとする。

第１ニーポイントの反射率＝８００％

第１ニー補正部１１０は、ＯＥＴＦ変換後の画像データ（ＯＥＴＦ変換部１０７から出力された画像データ）を、第１ニーポイントに基づく第１ニー補正を施して、撮像装置１０５の外部に出力する。具体的には、図５の破線で示すように、第１ニー補正により、第１ニーポイントよりも高いレンジの特性が、当該レンジの全体で輝度（被写体の反射率）の増加に対して階調値が（指数関数的に）増加するように変更される。図５の実線で示すように、第１ニーポイント以下のレンジの特性は変更されない。

本実施例では、上述した処理により、撮像装置１０５から、以下のような特性を有する画像データが出力される。

８００％以下の反射率のレンジ：
被写体の輝度と第１ニー補正後の輝度（第１ニー補正部１１０から出力される画像データによって表された輝度）との対応関係が線形特性（リニア特性）である。
８００％よりも高い反射率のレンジ：
被写体の輝度と第１ニー補正後の輝度との対応関係は非線形特性（ノンリニア特性）であるが、被写体の輝度の増加に対して第１ニー補正後の輝度も増加する。

表示装置１００について、より詳細に説明する。表示装置１００も、「ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）」などと呼ばれる広いダイナミックレンジに対応した装置である。本実施例では、表示輝度のレンジが０〜１０００ｎｉｔｓのレンジであるとする。

ＥＯＴＦ変換部１０１は、入力画像データ（撮像装置１０５（第１ニー補正部１１０）から出力され表示装置１００に入力された画像データ）を取得する。そして、ＥＯＴＦ変換部１０１は、入力画像データを、ＥＯＴＦ変換を施して出力する。本実施例では、ＥＯＴＦ変換により、図６に示す対応関係（入力画像データの階調値０〜１０２３に表示輝度０〜１０００ｎｉｔｓが対応付けられた非線形特性（指数関数特性））に従って、撮像画像データの各階調値が変換されるとする（階調変換）。

本実施例では、ＥＯＴＦ変換の特性（関数）は、ＯＥＴＦ変換の特性（関数）の逆特性（逆関数）に基づくとする。つまり、図６の特性は、図２の特性に基づくとする。このため、ＥＯＴＦ変換後の画像データとして、階調値が被写体の輝度に比例する画像データが得られる（生成される）。つまり、ＥＯＴＦ変換後の画像データを用いれば、図７に示すように、被写体の輝度に比例する表示輝度が実現可能となる。

本実施例では、反射率の単位（％）は表示輝度の単位（ｎｉｔｓ）に読み替えることができるとする。上述したように、表示輝度のレンジは、０〜１０００ｎｉｔｓのレンジであり、撮像画像データや入力画像データのダイナミックレンジ（０〜２０００％）よりも狭い。このため、図７に示すように、１０００％よりも高い反射率は１０００ｎｉｔｓの表示輝度となる（クリップ）。つまり、ＥＯＴＦ変換により、入力画像データのダイナミックレンジが変換（本実施例では圧縮）される（レンジ変換）。具体的には、図６に示すように、反射率１０００％に対応する階調値９６０は、表示輝度１０００ｎｉｔｓに対応する階調値に変換される（クリップ）。

上述したクリップでは、１０００％よりも高い複数の反射率に同じ階調値や表示輝度が割り当たるため、高輝度部の階調分布（階調性）が確認できなくなる（階調つぶれ）。このような階調つぶれを抑制するなどのために、第２ニー補正部１０３は第２ニー補正を行う。なお、クリップが行われた場合でなくても、第２ニー補正は行われることがある。例
えば、ＥＯＴＦ変換で入力画像データのダイナミックレンジを拡張する場合などにおいて、第２ニー補正が行われることがある。

上述したように、第１ニーポイント以下の輝度レンジでは、被写体の輝度と入力画像データによって表された輝度との対応関係は線形特性である。このため、少なくとも第１ニーポイント以下の階調値を、被写体の輝度に対応する（略等しい）表示輝度で表示することが好ましい。第２ニー補正により、第２ニーポイント以下の輝度レンジでは、入力画像データの輝度と表示輝度との対応関係は線形特性となるが、第２ニーポイントよりも高い輝度レンジでは、入力画像データの輝度と表示輝度との対応関係は非線形特性となる。このため、第２ニーポイントの輝度が第１ニーポイントの輝度よりも低いと、第２ニーポイントよりも高く且つ第１ニーポイント以下である階調値を、被写体の輝度に対応する表示輝度で表示できない。

そこで、本実施例では、第２ニーポイント決定部１０２は、入力情報（撮像装置１０５（第１ニーポイント入力部１０９）から出力され表示装置１００に入力された情報；第１ニーポイントの情報）を取得する。そして、第２ニーポイント決定部１０２は、入力情報に基づいて、輝度が第１ニーポイントの輝度以下である第２ニーポイントを決定し出力する。本実施例では、以下に示すように、第２ニーポイントの輝度として、第１ニーポイントの輝度と同じ値が設定されたとする。

第２ニーポイント＝８００％
＝８９６（入力画像データの階調値）

なお、第１ニーポイントの情報の取得方法は特に限定されない。ここで、撮像装置１０５と表示装置１００をＳＤＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）で互いに接続する場合を考える。この場合には、撮像装置１０５は、第１ニーポイントの情報をＳＤＩのアンシラリ領域に書き込んで画像データと共に出力できる。そして、表示装置１００は、撮像装置１０５から出力された画像データと、アンシラリ領域に書き込まれた情報とを取得することができる。撮像装置１０５と表示装置１００をＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）で互いに接続する場合にも、同様の処理を行うことができる。

第２ニー補正部１０３は、ＥＯＴＦ変換後の画像データ（ＥＯＴＦ変換部１０１から出力された画像データ）を、第２ニーポイントに基づく第２ニー補正を施して出力する。具体的には、図８，９の破線で示すように、第２ニー補正により、第２ニーポイントよりも高いレンジの特性が、当該レンジの全体で階調値や反射率の増加に対して表示輝度が（指数関数的に）増加するように変更される（特性変換）。図８，９の実線で示すように、第２ニーポイント以下のレンジの特性は変更されない。

本実施例では、上述した処理により、図９に示すように、被写体の輝度と入力画像データによって表された輝度との対応関係が線形特性である輝度範囲（０〜８００％）について、被写体の輝度に表示輝度が比例する線形特性を得ることができる。また、他の輝度範囲について、被写体の輝度に表示輝度が増加する非線形特性を得ることができ、階調つぶれを抑制できる。つまり、以下のとおりである。

８００％以下の反射率のレンジ：
被写体の輝度と表示輝度との対応関係が線形特性である。
８００％よりも高い反射率のレンジ：
被写体の輝度と表示輝度との対応関係は非線形特性であるが、被写体の輝度の増加に
対して表示輝度も増加する。

以上述べたように、本実施例によれば、好適な表示輝度での表示をより確実に実現できる。具体的には、ニー補正が施された画像データをニー補正を施して表示する場合においても、被写体の輝度に対応する表示輝度を好適に実現できる。

なお、本実施例では、撮像装置１０５が第１ニー補正を行い、撮像装置１０５と表示装置１００が互いに接続され、表示装置１００が撮像装置１０５から画像データと第１ニーポイントの情報とを個別に取得する例を説明したが、これに限られない。例えば、第１ニー補正を行う装置は撮像装置１０５でなくてもよい。また、第１ニーポイントの情報は、第１ニー補正後の画像データにメタデータとして付加されてもよい。この場合には、表示装置１００は、第１ニー補正を行う装置とは異なる装置（画像の編集工程で使用される編集装置など）に接続されていても、接続された装置からの画像データに付加されたメタデータを取得することで、第１ニーポイントの情報を取得できる。

また、表示装置１００は、ニー補正が施されていない画像データを取得した場合に、所定のニーポイントを第２ニーポイントとして使用してもよい。第２ニー処理後の画像データのダイナミックレンジは、第２ニー処理前の画像データのダイナミックレンジより狭くても広くてもよい。第２ニー処理後の画像データのダイナミックレンジは、表示輝度のレンジより狭くても広くてもよい。ＥＯＴＦ変換と第２ニー処理とは個別に行われなくてもよい。

また、本実施例では第１ニーポイントが反射率（％）で指定される例を説明したが（図４）、第１ニーポイントは、階調値（０〜１０２３；図３に示す露出調整後の階調値）で指定されてもよいし、輝度（ｎｉｔｓ）で指定されてもよい。同様に、第１ニーポイントの情報は、反射率を示す情報であってもよいし、階調値を示す情報であってもよいし、輝度を示す情報であってもよい。第１ニーポイントの情報は、それら３つの情報のうちの２つ以上を含んでいてもよい。

第１ニーポイントの輝度（ｎｉｔｓ）は、図３に示す露出調整後の階調値から、図６に示すようなＥＯＴＦ変換の関数（特性）を用いて算出できる。但し、ＥＯＴＦ変換の関数として、クリップをしない関数を使用する。第１ニーポイントの輝度（ｎｉｔｓ）は、他の方法でも算出できる。例えば、撮像装置１０５で設定された露出設定値（反射率１００％と輝度（ｎｉｔｓ）の関係）を表示装置１００に送信する。表示装置１００は、露出設定値から図７に示すような関数（特性）を判断し、判断した関数を用いて第１ニーポイントの反射率（％）から輝度（ｎｉｔｓ）を算出できる。但し、関数として、クリップをしない関数を使用する。撮像装置１０５の露出基準値（露出設定値の基準値）に基づいて、第１ニーポイントの反射率（％）を絶対輝度に変換できる。

＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２について説明する。実施例１では、第１ニーポイントの輝度が表示輝度の上限（第２ニー処理後の画像データの輝度の上限）以下である例として説明した。実施例２では、第１ニーポイントの輝度が表示輝度の上限よりも高い場合の例を説明する。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１０は、本実施例に係る表示システムの構成例を示すブロック図である。図１０において、図１（実施例１）と同じブロックには図１と同じ符号が付されている。

表示装置２００において、ＥＯＴＦ変換部２０１は、図１のＥＯＴＦ変換部１０１と同様の機能を有する。但し、ＥＯＴＦ変換部２０１は、第１ニーポイントの情報を撮像装置１０５から取得する。そして、ＥＯＴＦ変換部２０１は、第１ニーポイントの輝度が表示輝度の上限よりも高い場合に、第１ニーポイントに基づいて画像データ（入力画像データ）のダイナミックレンジを変換する。これにより、特定の輝度レンジにおいて輝度（表示輝度）が入力画像データの輝度（被写体の輝度）に比例（略比例）する画像データが生成される。

本実施例では、第１ニーポイントの輝度が８００％（８００ｎｉｔｓ）であり、表示輝度の上限が５００ｎｉｔｓであるとする。そして、ＥＯＴＦ変換部２０１は、１０００ｎｉｔｓ以下の輝度レンジを特定の輝度レンジとして用いるとする。このため、図１１に示すように、入力画像データのダイナミックレンジが、０〜１０００％の輝度レンジから０〜５００ｎｉｔｓの輝度レンジに圧縮される。

これにより、画像の表示輝度が全体的に低下するが、反射率の変化に対する表示輝度の変化の線形性を保つことができる。なお、特定の輝度レンジにおける表示輝度の下限は、１０００％に限られず、第２のニーポイントの輝度以上の輝度であればよい。また、ダイナミックレンジの圧縮方法は特に限定されない。例えば、圧縮方法として、従来提案された様々な方法（特開２０１６−１７３４７７号公報に記載の方法など）を使用できる。

そして、ＥＯＴＦ変換部２０１から出力された画像データは、第２ニー補正部１０３で第２ニー補正が施されて表示部１０４で表示される。第２ニーポイントの輝度を８００％として第２ニー補正を行うことにより、図１１の特性は図１２の特性に変換される。

以上述べたように、本実施例によれば、第１ニーポイントの輝度が表示輝度の上限（第２ニー処理後の画像データの輝度の上限）より高い場合であっても、好適な表示輝度での表示を実現できる。具体的には、第１ニーポイントの輝度以下の輝度レンジにおいて、被写体の輝度よりは低いが被写体の輝度に比例する表示輝度を実現できる。

＜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、第１のニーポイントに基づいて第２のニーポイントが自動で決定されて設定される例を説明した。本実施例では、第２のニーポイントを指定するユーザ操作に応じて第２のニーポイントが設定される例を説明する。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１３は、本実施例に係る表示システムの構成例を示すブロック図である。本発明の第３の実施形態が適用できるブロック図である。図１３において、図１（実施例１）と同じブロックには図１と同じ符号が付されている。表示装置３００は、図１の第２ニーポイント決定部１０２の代わりに、第２ニーポイント下限決定部３０１と第２ニーポイント入力部３０２を有する。

第２ニーポイント下限決定部３０１は、入力情報（撮像装置１０５（第１ニーポイント入力部１０９）から出力され表示装置１００に入力された情報；第１ニーポイントの情報）を取得する。そして、第２ニーポイント下限決定部３０１は、入力情報に基づいて第１ニーポイント（第１ニーポイントの輝度）を、第２ニーポイント（第２ニーポイントの輝度）の下限として第２ニーポイント入力部３０２に通知する。

第２ニーポイント入力部３０２は、第２ニーポイント下限決定部３０１からの通知に基づいて、第１ニーポイントが第２ニーポイントの下限となるように、第２ニーポイントを
指定するユーザ操作を受け付ける。そして、第２ニーポイント入力部３０２は、ユーザ操作によって応じた第２ニーポイント（ユーザ操作によって指定された第２ニーポイント）を、第２ニー補正部１０３に出力して設定する。

本実施例では、第１ニーポイントの輝度が８００％（８００ｎｉｔｓ）であるとする。このため、図１４に示すようなグラフィック画像（ＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）画像；（ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）画像）が、表示部１０４に表示される。そして、ユーザは、このグラフィック画像を用いたユーザ操作により、第２ニーポイント入力部３０２に第２ニーポイントを入力する。図１４のグラフィック画像では、８００ｎｉｔｓ（第１ニーポイントの輝度）が第２ニーポイントの輝度の下限として示されている。ユーザは、８００ｎｉｔｓ以上の輝度を第２ニーポイントの輝度として指定でき、８００ｎｉｔｓ未満の輝度を第２ニーポイントの輝度として指定できない。

以上述べたように、本実施例によれば、第１ニーポイントの輝度以上の輝度を第２ニーポイントの輝度としてユーザが指定できる。これにより、より好適な表示輝度での表示をより確実に実現できる。

なお、第１ニーポイントの決定前に、ユーザ操作に応じて任意の第２ニーポイントが設定されてもよい。そして、表示装置３００は、第２ニーポイントの輝度が第１ニーポイントの輝度の上限となるように、第２ニーポイントの輝度に関する情報を表示装置３００の外部に出力してもよい。この場合には、撮像装置１０５は、図１５に示すようなグラフィック画像を表示部（不図示）に表示する。そして、ユーザは、このグラフィック画像を用いたユーザ操作により、第１ニーポイント入力部１０９に第１ニーポイントを入力する。

図１５は、第２ニーポイントの輝度が８００ｎｉｔｓ（８００％）である場合の例を示す。図１５のグラフィック画像では、８００ｎｉｔｓ（第２ニーポイントの輝度）が第１ニーポイントの輝度の上限として示されている。ユーザは、８００ｎｉｔｓ以下の輝度を第１ニーポイントの輝度として指定でき、８００ｎｉｔｓよりも高い輝度を第１ニーポイントの輝度として指定できない。

また、本実施例では第２ニーポイントが輝度（ｎｉｔｓ）で指定される例を説明したが（図１４）、第２ニーポイントは、階調値で指定されてもよいし、反射率（％）で指定されてもよい。同様に、第２ニーポイントの情報は、反射率を示す情報であってもよいし、階調値を示す情報であってもよいし、輝度を示す情報であってもよい。第２ニーポイントの情報は、それら３つの情報のうちの２つ以上を含んでいてもよい。

なお、実施例１〜３（図１，１０，１３）の各ブロックは、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つ以上のブロックの機能が、共通のハードウェアによって実現されてもよい。１つのブロック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つのブロックの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、各ブロックは、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ブロックの機能が、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。

なお、実施例１〜３（上述した変形例を含む）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。

１００，２００，３００：表示装置 １０１，２０１：ＥＯＴＦ変換部
１０２：第２ニーポイント決定部 １０３：第２ニー補正部 １０４：表示部
３０１：第２ニーポイント下限決定部 ３０２：第２ニーポイント入力部

Claims (11)

1. 輝度の増加に対する階調値の増加の特性が第１の輝度の上下で異なるように変換された第１の画像データを取得する取得手段と、
   第２の輝度に基づいて、輝度の増加に対する階調値の増加の特性が前記第２の輝度の上下で異なるような第２の画像データに、前記第１の画像データを変換する変換手段と、
   前記第２の画像データに基づいて画像を表示する表示手段と、
   を有し、
   前記第２の輝度は、前記第１の輝度以上である
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記第１の画像データと前記第２の画像データとのそれぞれは、ニー補正が施された画像データであり、
   前記第１の輝度は、前記第１の画像データを得るためのニー補正におけるニーポイントに対応し、
   前記第２の輝度は、前記第２の画像データを得るためのニー補正におけるニーポイントに対応する
   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の画像データの輝度レンジは、前記第２の画像データの輝度レンジよりも狭い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. 前記第２の画像データの輝度レンジは、表示輝度のレンジと等しい
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記変換手段は、
   前記第１の画像データの輝度レンジを変換して、前記第２の輝度以上の輝度である第３の輝度以下の輝度レンジにおいて輝度が前記第１の画像データの輝度に略比例する第３の画像データを生成するレンジ変換手段と、
   前記第２の輝度に基づいて、前記第２の輝度以上の輝度レンジにおける前記第３の画像データの特性を変換して前記第２の画像データを生成する特性変換手段と、
   を有する
   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１の輝度に関する情報を取得する取得手段と、
   前記情報に基づいて前記第２の輝度を設定する設定手段と、
   をさらに有する
   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. 前記設定手段は、前記情報に基づいて前記第２の輝度を自動で設定する
   ことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
8. 前記設定手段は、
   前記情報に基づいて、前記第１の輝度が前記第２の輝度の下限となるように、前記第２の輝度を指定するユーザ操作を受け付け、
   前記ユーザ操作によって指定された前記第２の輝度を設定する
   ことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
9. ユーザ操作に応じて前記第２の輝度を設定する設定手段と、
   前記第２の輝度が第１の輝度の上限となるように、前記第２の輝度に関する情報を前記
   表示装置の外部に出力する出力手段と、
   をさらに有する
   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。
10. 輝度の増加に対する階調値の増加の特性が第１の輝度の上下で異なるように変換された第１の画像データを取得するステップと、
    第２の輝度に基づいて、輝度の増加に対する階調値の増加の特性が前記第２の輝度の上下で異なるような第２の画像データに、前記第１の画像データを変換するステップと、
    前記第２の画像データに基づいて画像を表示するステップと、
    を有し、
    前記第２の輝度は、前記第１の輝度以上である
    ことを特徴とする表示方法。
11. コンピュータを、請求項１〜９のいずれか１項に記載の表示装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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