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特開2024-169330適応カラーボリュームマッピングを伴う高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）画像処理
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024169330
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】適応カラーボリュームマッピングを伴う高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）画像処理
(51)【国際特許分類】
G06T 1/00 20060101AFI20241128BHJP
G06T 5/60 20240101ALI20241128BHJP
G06T 5/90 20240101ALI20241128BHJP
【ＦＩ】
G06T1/00 510
G06T5/60
G06T5/90
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024075695
(22)【出願日】2024-05-08
(31)【優先権主張番号】18/322,926
(32)【優先日】2023-05-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】502161508
【氏名又は名称】シナプティクス インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100205350
【弁理士】
【氏名又は名称】狩野 芳正
(74)【代理人】
【識別番号】100117617
【弁理士】
【氏名又は名称】中尾 圭策
(72)【発明者】
【氏名】マンチ、チャンドラナート
【テーマコード（参考）】
5B057
【Ｆターム（参考）】
5B057CA01
5B057CB01
5B057CB16
5B057CC01
5B057CE16
5B057CE17
5B057CE18
(57)【要約】 （修正有）
【課題】知覚均一色空間で動作するカラーボリュームマッピング（ＣＶＭ）のための方法、装置及びシステムを提供する。
【解決手段】表示システム１００において、画像プロセッサ１２０は、知覚均一でない色空間に関連する色チャネルを有する画像データ１０２を受け取り、該画像データを知覚均一Ｊｚａｚｂｚ色空間に変換し、撮像装置（画像ソース）１１０によってサポートされているＪｚ、ａｚ及びｂｚ値の範囲を、ディスプレイ装置（画像ターゲット）１３０によってサポートされているＪｚ、ａｚ及びｂｚ値の範囲にマッピングするグローバルＣＶＭ演算を行い、受け取った画像の様々な特性に基づいて画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを適応的に調整するローカルＣＶＭ演算を行い、画像プロセッサは、受け取った画像の低コントラスト領域における細部を保存するために、物体又は他の造作物のエッジにおいて適応的にＪｚ値をブレンドする。
【選択図】図１
【解決手段】表示システム１００において、画像プロセッサ１２０は、知覚均一でない色空間に関連する色チャネルを有する画像データ１０２を受け取り、該画像データを知覚均一Ｊｚａｚｂｚ色空間に変換し、撮像装置（画像ソース）１１０によってサポートされているＪｚ、ａｚ及びｂｚ値の範囲を、ディスプレイ装置（画像ターゲット）１３０によってサポートされているＪｚ、ａｚ及びｂｚ値の範囲にマッピングするグローバルＣＶＭ演算を行い、受け取った画像の様々な特性に基づいて画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを適応的に調整するローカルＣＶＭ演算を行い、画像プロセッサは、受け取った画像の低コントラスト領域における細部を保存するために、物体又は他の造作物のエッジにおいて適応的にＪｚ値をブレンドする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像処理の方法であって、
光－電気伝達関数（ＯＥＴＦ）に基づいて撮像装置によって生成された画像を表す第１画像データを受け取ることと、
前記ＯＥＴＦの逆関数に基づいて、前記第１画像データを、ＲＧＢ色空間に関連する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）チャネルを有する第２画像データに変換することと、
前記第２画像データを、Ｊｚａｚｂｚ色空間に関連する明度（Ｊｚ）、赤－緑（ａｚ）及び黄－青（ｂｚ）チャネルを有する第３画像データに変換することと、
ディスプレイ装置に関連するダイナミックレンジ又は色域に少なくとも部分的に基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを第１表示データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングすることと、
前記ディスプレイ装置による表示に合うように前記第１表示データを処理することと、
を含む方法。
光－電気伝達関数（ＯＥＴＦ）に基づいて撮像装置によって生成された画像を表す第１画像データを受け取ることと、
前記ＯＥＴＦの逆関数に基づいて、前記第１画像データを、ＲＧＢ色空間に関連する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）チャネルを有する第２画像データに変換することと、
前記第２画像データを、Ｊｚａｚｂｚ色空間に関連する明度（Ｊｚ）、赤－緑（ａｚ）及び黄－青（ｂｚ）チャネルを有する第３画像データに変換することと、
ディスプレイ装置に関連するダイナミックレンジ又は色域に少なくとも部分的に基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを第１表示データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングすることと、
前記ディスプレイ装置による表示に合うように前記第１表示データを処理することと、
を含む方法。
【請求項2】
前記第２画像データを前記第３画像データに変換することが、
前記第２画像データを、ＬＭＳ色空間に関連する長波長（Ｌ）、中波長（Ｍ）及び短波長（Ｓ）チャネルを有する第４画像データに変換することと、
前記第４画像データを、知覚量子化器（ＰＱ）伝達関数に基づいて第５画像データに変換することと、
前記第５画像データを、前記ＰＱ伝達関数に関連するＰＱドメイン内で前記第３画像データに変換することと、
を含む
請求項１に記載の方法。
前記第２画像データを、ＬＭＳ色空間に関連する長波長（Ｌ）、中波長（Ｍ）及び短波長（Ｓ）チャネルを有する第４画像データに変換することと、
前記第４画像データを、知覚量子化器（ＰＱ）伝達関数に基づいて第５画像データに変換することと、
前記第５画像データを、前記ＰＱ伝達関数に関連するＰＱドメイン内で前記第３画像データに変換することと、
を含む
請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第１画像データに関連するメタデータを受け取ることを更に含み、
前記メタデータが、マスタリングディスプレイに関連するダイナミックレンジ又は色域を示す
請求項１に記載の方法。
前記メタデータが、マスタリングディスプレイに関連するダイナミックレンジ又は色域を示す
請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記メタデータが、前記マスタリングディスプレイに関連する色校正データ、最大フレーム平均光量、最大コンテンツ光量、ＲＧＢプライマリ、白色点、又は、ディスプレイ最大及び最小光量を含む、
請求項３に記載の方法。
請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングすることが、
受け取った前記メタデータと前記ディスプレイ装置に関連する前記ダイナミックレンジ又は色域とに少なくとも部分的に基づいて、複数のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を生成することと、
前記複数のＬＵＴのうちの一以上の第１ＬＵＴに少なくとも部分的に基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データのＪｚチャネルにマッピングすることと、
前記複数のＬＵＴのうちの一以上の第２ＬＵＴに少なくとも部分的に基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データの前記ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングすることと、
を含む
請求項３に記載の方法。
受け取った前記メタデータと前記ディスプレイ装置に関連する前記ダイナミックレンジ又は色域とに少なくとも部分的に基づいて、複数のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を生成することと、
前記複数のＬＵＴのうちの一以上の第１ＬＵＴに少なくとも部分的に基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データのＪｚチャネルにマッピングすることと、
前記複数のＬＵＴのうちの一以上の第２ＬＵＴに少なくとも部分的に基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データの前記ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングすることと、
を含む
請求項３に記載の方法。
【請求項6】
前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データの前記ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングすることが、
前記一以上の第２ＬＵＴに基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルをグローバル彩度値にマッピングすることと、
ニューラルネットワークモデルに基づいて前記画像における一以上の造作物を分類することと、
前記一以上の造作物の前記分類に少なくとも部分的に基づいて、前記グローバル彩度値を前記第１表示データの前記ａｚ及びｂｚチャネルに再マッピングすることと、
を含む
請求項５に記載の方法。
前記一以上の第２ＬＵＴに基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルをグローバル彩度値にマッピングすることと、
ニューラルネットワークモデルに基づいて前記画像における一以上の造作物を分類することと、
前記一以上の造作物の前記分類に少なくとも部分的に基づいて、前記グローバル彩度値を前記第１表示データの前記ａｚ及びｂｚチャネルに再マッピングすることと、
を含む
請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データの前記Ｊｚチャネルにマッピングすることが、
前記一以上の第１ＬＵＴに基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを、複数のバンドに区分されている値のスペクトル内でグローバルトーン値にマッピングすることと、
前記グローバルトーン値のヒストグラム等化に基づいて、前記複数のバンドの各バンドのグローバルトーン値を、前記バンド内で、個別の等化トーン値にリマッピングすることと、
を含む
請求項５に記載の方法。
前記一以上の第１ＬＵＴに基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを、複数のバンドに区分されている値のスペクトル内でグローバルトーン値にマッピングすることと、
前記グローバルトーン値のヒストグラム等化に基づいて、前記複数のバンドの各バンドのグローバルトーン値を、前記バンド内で、個別の等化トーン値にリマッピングすることと、
を含む
請求項５に記載の方法。
【請求項8】
前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データの前記Ｊｚチャネルにマッピングすることが、更に、
前記等化トーン値と前記第３画像データの前記Ｊｚチャネルとの間の差に基づいて前記画像における細部を抽出することと、
前記抽出された細部に基づいて前記等化トーン値を調節することと、
を含む
請求項７に記載の方法。
前記等化トーン値と前記第３画像データの前記Ｊｚチャネルとの間の差に基づいて前記画像における細部を抽出することと、
前記抽出された細部に基づいて前記等化トーン値を調節することと、
を含む
請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記等化トーン値を調節することが、前記等化トーン値を、前記第３画像データの前記Ｊｚチャネルと選択的にブレンドすることを含む
請求項８に記載の方法。
請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記画像の各画素が平坦な領域に対応しているのか、それともテクスチャーが存在する領域に対応しているのかを特定することを更に含み、
前記等化トーン値を選択的にブレンドすることが、前記画像の各画素が平坦な領域に対応しているのか、それともテクスチャーが存在する領域に対応しているのかに基づいている
請求項９に記載の方法。
前記等化トーン値を選択的にブレンドすることが、前記画像の各画素が平坦な領域に対応しているのか、それともテクスチャーが存在する領域に対応しているのかに基づいている
請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データの前記ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングすることが、
前記第２ＬＵＴに基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルをグローバル彩度値にマッピングすることと、
前記等化トーン値に少なくとも部分的に基づいて前記グローバル彩度値を動的に調節することと、
を含む
請求項７に記載の方法。
前記第２ＬＵＴに基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルをグローバル彩度値にマッピングすることと、
前記等化トーン値に少なくとも部分的に基づいて前記グローバル彩度値を動的に調節することと、
を含む
請求項７に記載の方法。
【請求項12】
前記第１表示データを処理することが、
前記第１表示データを、前記ＲＧＢ色空間に関連するＲ、Ｇ及びＢチャネルを有する第２表示データに変換することと、
前記ディスプレイ装置に関連する電気－光伝達関数（ＥＯＴＦ）の逆関数に基づいて前記第２表示データを第３表示データに変換することと、
を含む
請求項１に記載の方法。
前記第１表示データを、前記ＲＧＢ色空間に関連するＲ、Ｇ及びＢチャネルを有する第２表示データに変換することと、
前記ディスプレイ装置に関連する電気－光伝達関数（ＥＯＴＦ）の逆関数に基づいて前記第２表示データを第３表示データに変換することと、
を含む
請求項１に記載の方法。
【請求項13】
画像プロセッサであって、
処理システムと、
メモリであって、前記処理システムによって実行されたときに、前記画像プロセッサに、
光－電気伝達関数（ＯＥＴＦ）に基づいて撮像装置によって生成された画像を表す第１画像データを受け取らせ、
前記ＯＥＴＦの逆関数に基づいて、前記第１画像データを、ＲＧＢ色空間に関連する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）チャネルを有する第２画像データに変換させ、
前記第２画像データを、Ｊｚａｚｂｚ色空間に関連する明度（Ｊｚ）、赤－緑（ａｚ）及び黄－青（ｂｚ）チャネルを有する第３画像データに変換させ、
ディスプレイ装置に関連するダイナミックレンジ又は色域に少なくとも部分的に基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを第１表示データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングさせ、
前記ディスプレイ装置による表示に合うように前記第１表示データを処理させる命令を格納するメモリと、
を備える
画像プロセッサ。
処理システムと、
メモリであって、前記処理システムによって実行されたときに、前記画像プロセッサに、
光－電気伝達関数（ＯＥＴＦ）に基づいて撮像装置によって生成された画像を表す第１画像データを受け取らせ、
前記ＯＥＴＦの逆関数に基づいて、前記第１画像データを、ＲＧＢ色空間に関連する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）チャネルを有する第２画像データに変換させ、
前記第２画像データを、Ｊｚａｚｂｚ色空間に関連する明度（Ｊｚ）、赤－緑（ａｚ）及び黄－青（ｂｚ）チャネルを有する第３画像データに変換させ、
ディスプレイ装置に関連するダイナミックレンジ又は色域に少なくとも部分的に基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを第１表示データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングさせ、
前記ディスプレイ装置による表示に合うように前記第１表示データを処理させる命令を格納するメモリと、
を備える
画像プロセッサ。
【請求項14】
前記第２画像データを、前記第３画像データに変換することが
前記第２画像データを、ＬＭＳ色空間に関連する長波長（Ｌ）、中波長（Ｍ）及び短波長（Ｓ）チャネルを有する第４画像データに変換することと、
前記第４画像データを、知覚量子化器（ＰＱ）伝達関数に基づいて第５画像データに変換することと、
前記第５画像データを、前記ＰＱ伝達関数に関連するＰＱドメイン内で前記第３画像データに変換することと、
を含む
請求項１１に記載の画像プロセッサ。
前記第２画像データを、ＬＭＳ色空間に関連する長波長（Ｌ）、中波長（Ｍ）及び短波長（Ｓ）チャネルを有する第４画像データに変換することと、
前記第４画像データを、知覚量子化器（ＰＱ）伝達関数に基づいて第５画像データに変換することと、
前記第５画像データを、前記ＰＱ伝達関数に関連するＰＱドメイン内で前記第３画像データに変換することと、
を含む
請求項１１に記載の画像プロセッサ。
【請求項15】
前記命令の実行が、更に、前記画像プロセッサに前記第１画像データに関連するメタデータを受け取らせ、
前記メタデータが、マスタリングディスプレイに関連するダイナミックレンジ又は色域を示す
請求項１１に記載の画像プロセッサ。
前記メタデータが、マスタリングディスプレイに関連するダイナミックレンジ又は色域を示す
請求項１１に記載の画像プロセッサ。
【請求項16】
前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングすることが、
受け取った前記メタデータと前記ディスプレイ装置に関連する前記ダイナミックレンジ又は色域とに少なくとも部分的に基づいて、複数のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を生成することと、
前記複数のＬＵＴのうちの一以上の第１ＬＵＴに少なくとも部分的に基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データのＪｚチャネルにマッピングすることと、
前記複数のＬＵＴのうちの一以上の第２ＬＵＴに少なくとも部分的に基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データの前記ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングすることと、
を含む
請求項１３に記載の画像プロセッサ。
受け取った前記メタデータと前記ディスプレイ装置に関連する前記ダイナミックレンジ又は色域とに少なくとも部分的に基づいて、複数のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を生成することと、
前記複数のＬＵＴのうちの一以上の第１ＬＵＴに少なくとも部分的に基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データのＪｚチャネルにマッピングすることと、
前記複数のＬＵＴのうちの一以上の第２ＬＵＴに少なくとも部分的に基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データの前記ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングすることと、
を含む
請求項１３に記載の画像プロセッサ。
【請求項17】
前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データの前記ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングすることが、
前記一以上の第２ＬＵＴに基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルをグローバル彩度値にマッピングすることと、
ニューラルネットワークモデルに基づいて前記画像における一以上の造作物を分類することと、
前記分類に少なくとも部分的に基づいて、前記グローバル彩度値を前記第１表示データの前記ａｚ及びｂｚチャネルに再マッピングすることと、
を含む
請求項１５に記載の画像プロセッサ。
前記一以上の第２ＬＵＴに基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルをグローバル彩度値にマッピングすることと、
ニューラルネットワークモデルに基づいて前記画像における一以上の造作物を分類することと、
前記分類に少なくとも部分的に基づいて、前記グローバル彩度値を前記第１表示データの前記ａｚ及びｂｚチャネルに再マッピングすることと、
を含む
請求項１５に記載の画像プロセッサ。
【請求項18】
前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データの前記Ｊｚチャネルにマッピングすることが、
前記一以上の第１ＬＵＴに基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを、複数のバンドに区分されている値のスペクトル内でグローバルトーン値にマッピングすることと、
前記グローバルトーン値のヒストグラム等化に基づいて、前記複数のバンドの各バンドのグローバルトーン値を、前記バンド内で、個別の等化トーン値にリマッピングすることと、
を含む
請求項１５に記載の画像プロセッサ。
前記一以上の第１ＬＵＴに基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを、複数のバンドに区分されている値のスペクトル内でグローバルトーン値にマッピングすることと、
前記グローバルトーン値のヒストグラム等化に基づいて、前記複数のバンドの各バンドのグローバルトーン値を、前記バンド内で、個別の等化トーン値にリマッピングすることと、
を含む
請求項１５に記載の画像プロセッサ。
【請求項19】
前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データの前記Ｊｚチャネルにマッピングすることが、
前記等化トーン値と前記第３画像データの前記Ｊｚチャネルとの間の差に基づいて前記画像における細部を抽出することと、
前記抽出された細部に基づいて前記等化トーン値を調節することと、
を更に含む
請求項１７に記載の画像プロセッサ。
前記等化トーン値と前記第３画像データの前記Ｊｚチャネルとの間の差に基づいて前記画像における細部を抽出することと、
前記抽出された細部に基づいて前記等化トーン値を調節することと、
を更に含む
請求項１７に記載の画像プロセッサ。
【請求項20】
前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを前記第１表示データの前記ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングすることが、
前記一以上の第２ＬＵＴに基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルをグローバル彩度値にマッピングすることと、
前記等化トーン値に少なくとも部分的に基づいて前記グローバル彩度値を動的に調節することと、
を含む
請求項１７に記載の画像プロセッサ。
前記一以上の第２ＬＵＴに基づいて、前記第３画像データの前記Ｊｚ、ａｚ及びｂｚチャネルをグローバル彩度値にマッピングすることと、
前記等化トーン値に少なくとも部分的に基づいて前記グローバル彩度値を動的に調節することと、
を含む
請求項１７に記載の画像プロセッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本実施形態は、全体としては画像処理に関しており、具体的には、適応トーン及びカラーボリュームマッピングを伴う高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）画像処理に関している。
【背景技術】
【0002】
（例えばテレビ、セットアップボックス、コンピュータ、携帯電話のような）ディスプレイ装置は、（例えばカメラ、ビデオレコーダのような）撮像装置によって使用されるものと異なる画像技術を使用することがある。ディスプレイ技術における進歩により、例えば高ダイナミックレンジ、広色域、高解像度（ＨＤ）ディスプレイ技術から超高解像度（ＵＨＤ）ディスプレイ技術への移行等、機能が向上している。その結果、異なるシステム性能及び規格のデバイスによって撮像された画像を所与のディスプレイ上で適切に描画するために画像処理が使用されることがある。例えば、標準ダイナミックレンジ（ＳＤＲ）のコンテンツのみを表示できるディスプレイ装置では、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）形式で撮像された画像の色、輝度又はコントラストの全範囲を再生できないことがある。画像プロセッサは、ディスプレイ装置上で画像がより正確に又はリアルに再生可能であるように（例えば、ディスプレイの全ダイナミックレンジを使用するように）撮像装置によって生成された原画像データを修正することがある。
【0003】
画像処理技術（「トーンマッピング」という）には、ＳＤＲディスプレイ上で描写されるようにＨＤＲ画像の色、輝度又はコントラストを低減するものがある。他の画像処理技術（「逆トーンマッピング」ともいう）としては、ＨＤＲディスプレイ上で描写されるようにＳＤＲ画像の色、輝度又はコントラストを増大するものがある。撮像装置とディスプレイ装置の両方がＨＤＲをサポートしている場合でも、（例えば輝度、色、コントラスト及び解像度が電子的に制約されるテレビのような）ディスプレイ環境と（例えば輝度、色、コントラスト及び解像度が無制限である自然環境のような）撮像環境との間には相違があるので、画像処理を行うことにより表示画像の質を更に向上可能である。撮像技術及びディスプレイ技術は発達し続けるので、撮像装置とディスプレイ装置との間の性能（例えば、ダイナミックレンジや色域）の橋渡しをするために、新規な画像処理技術が必要とされる。
【発明の概要】
【0004】
本概要は、「発明を実施するための形態」において以下で更に説明されている概念の選択を、簡略化した形式で紹介するために提供される。本概要は、請求された主題の主要な特徴又は本質的な特徴を特定することを意図したものではなく、請求された主題の技術的範囲を限定することを意図したものでもない。
【0005】
本開示の主題の一の革新的な態様は、画像処理の方法に実装可能である。当該方法は、光－電気伝達関数（ＯＥＴＦ）に基づいて撮像装置によって生成された、画像を表す第１画像データを受け取ることと、ＯＥＴＦの逆関数に基づいて、第１画像データをＲＧＢ色空間に関連する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）チャネルを含む第２画像データに変換することと、第２画像データを、Ｊｚａｚｂｚ色空間に関連する明度（Ｊｚ）、赤－緑（ａｚ）及び黄－青（ｂｚ）チャネルを有する第３画像データに変換することと、ディスプレイ装置に関連するダイナミックレンジ又は色域に少なくとも部分的に基づいて、第３画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを表示データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングすることと、表示データをディスプレイ装置による表示に合うように処理することと、を含む。
【0006】
本開示の主題の他の革新的な態様は、ハードウェア処理及びソフトウェア処理を備える処理システムを含む画像プロセッサに実装可能である。該ハードウェア処理及びソフトウェア処理は、画像プロセッサに、ＯＥＴＦに基づいて撮像装置によって生成された、画像を表す第１画像データを受け取らせ、ＯＥＴＦの逆関数に基づいて、第１画像データをＲＧＢ色空間に関連する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）チャネルを含む第２画像データに変換させ、第２画像データを、Ｊｚａｚｂｚ色空間に対応する明度（Ｊｚ）、赤－緑（ａｚ）及び黄－青（ｂｚ）チャネルを有する第３画像データに変換させ、ディスプレイ装置に関連するダイナミックレンジ又は色域に少なくとも部分的に基づいて、第３画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを表示データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングさせ、表示データをディスプレイ装置による表示に合うように処理させる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
本実施形態は例として示されており、添付図面の形態によって限定されることを意図していない。
【0008】
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下の説明においては、本開示の深い理解を提供するために、具体的なコンポーネント、回路及び処理の例のような、多くの具体的詳細が提示されている。本明細書において「結合された」という用語は、直接に接続されていること、又は、一以上の介在するコンポーネント又は回路を介して接続されていることを意味している。「電子システム」及び「電子デバイス」という用語は、電子的に情報を処理することが可能な任意のシステムをいうために同義的に使用されることがある。また、以下の記載において、説明の目的で、本開示の態様の深い理解を提供するために特定の術語体系が提示されている。しかしながら、これらの具体的な詳細が、例示的な実施形態を実施するために必要とされないことがあることは、当業者には自明であろう。他の例として、周知の回路及びデバイスは、本開示を曖昧にすることを避けるためにブロック図の形態で図示される。下記の、発明を実施するための形態のいくつかの部分は、手順、論理ブロック、処理及びコンピュータメモリ内のデータビットへの操作の他の記号による表現の形態で提示される。
【0018】
これらの記述や表現は、データ処理技術の当業者が、その仕事の内容を他の当業者に最も効果的に伝えるために用いる手段である。本開示において、手順、論理ブロック、処理等は、所望の結果に至るステップ又は命令の自己一貫性のあるシーケンスであると考えられる。該ステップは、物理量の物理的操作を要求するようなものである。必ずしもそうではないが、通常、これらの量は、コンピュータシステム内で格納され、転送され、結合され、比較され、又は、他の態様で操作することが可能な電気的又は磁気的信号の形態をとる。しかしながら、これらの用語及び類似の用語の全ては、適切な物理量に関連付けられるべきものであり、これらの量に適用される便宜的なラベルに過ぎないことに留意すべきである。
【0019】
特に異なると述べられていない限り、下記の議論から自明であるように、本出願の全体を通して、「アクセスする」、「受信する」、「送信する」、「用いる」、「選択する」、「決定する」、「正規化する」、「乗算する」、「平均化する」、「監視する」、「比較する」、「適用する」、「更新する」、「測定する」、「導き出す」等の用語を用いた議論は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内の（電子的な）物理量として表現されたデータを操作してコンピュータシステムのメモリ又はレジスタ又は他のそのような情報を格納、伝送又は表示するデバイス内で物理量として同様に表現される他のデータに変換するコンピュータシステム又は類似の電子的計算デバイスの動作又は処理をいうと理解される。
【0020】
図において、単一のブロックが一の機能又は複数の機能を実行すると記載されることがある。しかしながら実際の実施においては、そのブロックによって実施される該一の機能又は複数の機能は、単一のコンポーネントにおいて実施され得るものであり、また、複数のコンポーネントに渡って実施され得るものであり、及び／又は、ハードウェアを用いて、ソフトウェアを用いて、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせを用いて実施され得るものである。このハードウェアとソフトウェアの互換性を明確に図示するために、様々な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路及びステップが、下記では、一般に、その機能の観点で説明されている。このような機能がハードウェアとして実装されるかソフトウェアとして実装されるかは、全体システムに課せられる個別の応用及び設計の制約に依存している。当業者は、説明されている機能を、各個別の応用のために様々な方法で実装し得るが、このような実装上の決定が、本開示の範囲からの乖離を生じさせるとして解釈すべきではない。また、例示的な入力装置は、プロセッサ、メモリ等のような周知のコンポーネントを含む、図示されているもの以外のコンポーネントを備えることがある。
【0021】
本明細書に記載された技術は、特定の態様で実装されると特に記載されていない限り、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの任意の組み合わせにおいて実装され得る。また、モジュール又はコンポーネントとして説明されている任意の機構は、集積論理デバイスに纏めて実装されることもあり、また、別々の、しかしながら協働可能な論理デバイスとして分離して実装されることがある。ソフトウェアに実装される場合、当該技術は、実行されたときに上述された方法の一以上を実施する命令を含む非一時的プロセッサ読み取り可能記録媒体によって少なくとも部分的に実現され得る。該非一時的プロセッサ読み取り可能記録媒体は、包装材を含むことがある、コンピュータプログラム製品の一部を構成することがある。
【0022】
非一時的プロセッサ読み取り可能記録媒体は、同期型ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）のようなランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、電気的消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、及び、他の公知の記憶媒体等を備えることがある。当該技術は、加えて、又は、その代わりに、コンピュータ又は他のプロセッサによってアクセスされ、読み出され、及び／又は実行可能な命令又はデータ構造の形態のコードを伝搬又は通信するプロセッサ読み出し可能通信媒体によって少なくとも部分的に実現され得る。
【0023】
本明細書に開示された実施形態に関連して説明されている様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路及び命令は、一以上のプロセッサ（又は処理システム）によって実行され得る。本明細書でいう「プロセッサ」という用語は、メモリに格納された一以上のソフトウェアプログラムのスクリプト又は命令を実行可能な任意の汎用プロセッサ、特別用途プロセッサ、従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ及び／又はステートマシンをいうことがある。
【0024】
上述のように、所与のディスプレイ上で異なるシステム性能及び規格のデバイスによって撮像された画像を適切に描画するために画像処理が使用されることがある。より具体的には、画像プロセッサは、ディスプレイ装置上で画像がより正確に又はリアルに再生可能であるように（例えば、ディスプレイの全ダイナミックレンジを使用するように）撮像装置によって生成された原画像データを修正することがある。多くの既存の撮像装置及びディスプレイ装置は、輝度（Ｙ）及びクロミナンス（ＵＶ）色チャネルを有する画像データを処理するように構成される。従って、多くの既存の画像プロセッサは、ＹＵＶ色空間において、トーンマッピング演算又は逆トーンマッピング演算を実行するように設計される。しかしながら、Ｙ及びＵＶ色チャネルは、完全には直交ではない。言い換えれば、所与の画像のＹ成分のダイナミックレンジを変更すると、如何なる識別可能な色相の彩度も様々な量で変化する。従って、ＹＵＶ色空間でトーンマッピング又は逆トーンマッピングを行うと、質、レイテンシ、メモリ及び処理リソースに重大な不利益を生じさせることがあり、これは、（例えば、動画処理、又はバッテリ駆動装置やその他のリソースが限定された先端機器内の実装のような）多くの画像処理アプリケーションに不適切である場合がある。
【0025】
本開示の態様は、知覚均一色空間（ＵＣＳ）内でトーンマッピング演算及び逆トーンマッピング演算を行うことにより、正確性を失うことなく、画像処理のオーバーヘッドを大きく低減できることを認識している。ＵＣＳは、色空間の任意の２点間の幾何学的距離が、知覚される色の等しい変化量を反映している任意の色空間である。トーンマッピング及び逆トーンマッピングに適切なＵＣＳの例は、明度（Ｊｚ）、赤－緑（ａｚ）及び黄－青（ｂｚ）色成分によって定義されるＪｚａｚｂｚ色空間である。
【0026】
様々な態様が、全体としては画像処理に関しており、より具体的にはＪｚａｚｂｚ色空間において動作するカラーボリュームマッピング（ＣＶＭ）技術に関している。態様によっては、画像処理システムが、知覚均一でない（例えば、ＲＧＢ又はＹＵＶのような）色空間に関連する色チャネルを有する画像データを受け取ることがあり、該画像データをＪｚａｚｂｚ色空間に変換することがある。実施形態によっては、画像処理システムが（例えば撮像装置のような）画像ソースによってサポートされているＪｚ、ａｚ及びｂｚ値の範囲を（例えばディスプレイ装置のような）画像ターゲットによってサポートされるＪｚ、ａｚ及びｂｚ値の範囲にマッピングするグローバルＣＶＭ演算を行うことがある。他の実施形態には、画像処理システムが、更に、受け取った画像の様々な特性に基づいて画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを適応的に調整するローカルＣＶＭ演算を行うものもある。また更に、実施形態によっては、画像処理システムが、受け取った画像の低コントラスト領域における高周波数の細部を保存するために、物体又は他の造作物のエッジにおいて適応的にＪｚ値をブレンドすることがある。
【0027】
本開示に説明されている主題の個々の実施形態は、下記の潜在的な利点の一以上を実現するように実装可能である。（例えばＪｚａｚｂｚのような）知覚均一色空間において画像データを処理することにより、本開示の態様は、正確性を失うことなく、（例えばトーンマッピング及び逆トーンマッピングのような）ＣＶＭ演算のレイテンシ及び計算負荷を大きく低減し得る。例えば、ＹＵＶ色空間とは異なり、Ｊｚａｚｂｚ色空間は、知覚均一色空間である。従って、トーンマッピング演算及び逆トーンマッピング演算が、（ＹＵＶ色空間におけるトーンマッピング演算及び逆トーンマッピング演算のために一般に使用される３次元（３Ｄ）ルックアップテーブル（ＬＵＴ）と比較して）Ｊｚａｚｂｚ色空間では２次元（２Ｄ）ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を使用して実行可能である。加えて、本開示の態様は、動画処理についてのデータの正確性が高く、また、広範囲のプログラミング上の選択とハードウェアの柔軟性とを提供する。従って、本実施形態のＣＶＭ技術は、（例えばセットアップボックス、デジタルテレビ、ストリーミングデバイス及び他の動画アプリケーションのような）面積が制約される低レイテンシのアプリケーション、又は、（例えば、低消費電力の先端装置のような）メモリ及び処理リソースが制限されたデバイスに適切であり得る。
【0028】
図１は、いくつかの実施形態による、撮像及び表示システム１００の例のブロックである。システム１００は、撮像装置（「画像ソース」ともいう）１１０と、画像プロセッサ１２０と、ディスプレイ装置（「画像ターゲット」ともいう）１３０とを備えている。撮像装置１１０は、光のパターン１０１（「シーン光」ともいう）を捉え、捉えた光をデジタル画像に変換する。例えば、撮像装置１１０は、カメラであり得る。ディスプレイ装置１３０は、対応するディスプレイの表面で光のパターンをディスプレイ光１０４として再生することによってデジタル画像を表示する。適切なディスプレイ装置の例としては、テレビ、コンピュータモニタ、ラップトップ、タブレット、スマートフォン等が挙げられる。
【0029】
撮像装置１１０は、センサ１１２と、光－電気伝達関数（ＯＥＴＦ）１１４と、色空間コンバータ（ＣＳＣ）１１６とエンコーダ１１８とを備えている。センサ１１２は、シーン光１０１を電気信号Ｅｃに変換する。実施形態によっては、センサ１１２が、それぞれがシーン光１０１の個別の画素をサンプリングするように構成された（例えば電荷結合デバイス（ＣＣＤ）セルや相補金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）セルのような）光学検知素子のアレイを備えることがある。ＯＥＴＦ １１４は、電気信号Ｅｃを、ＲＧＢ色空間に関連する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）色チャネルを有する符号化画像データ（ＲＧＢｃ）に変換する。より具体的には、ＯＥＴＦ １１４は、ＲＧＢ情報をアナログドメインからデジタルドメインに変換する。例えば、ＯＥＴＦ １１４は、アナログ電気信号Ｅｃを、センサ１１２に関連する原色成分を表すデジタルＲ、Ｇ及びＢ値に変換することがある。
【0030】
ＣＳＣ １１６は、符号化画像データＲＧＢｃに関連する色空間を変更する。態様によっては、ＣＳＣ １１６が、符号化画像データＲＧＢｃを、ＲＧＢ色空間からエンコーダ１１８がディスプレイ装置１３０への送信のために圧縮又はエンコードすることが容易であり得る（例えばＹＵＶ色空間のような）他の色空間に変換することがある。実施形態によっては、ＣＳＣ １１６が、符号化画像データＲＧＢｃを、ＹＵＶ色空間に関連する輝度（Ｙ）及びクロミナンス（ＵＶ）チャネルを有する画像データ（ＹＵＶｃ）に変換することがある。エンコーダ１１８は、画像プロセッサ１２０又はディスプレイ装置１３０への送信のために、変換後の画像データＹＵＶｃを撮像データ１０２としてエンコードする。例えば、エンコーダ１１８は、通信媒体（簡潔性のために図示されない）又はディスプレイ装置１３０によってサポートされている様々な通信規格又はプロトコルに少なくとも部分的に基づいて、変換後の画像データＹＵＶｃに対してデータ圧縮又は信号変調を行うことがある。
【0031】
画像プロセッサ１２０は、撮像データ１０２を処理し、（撮像装置１１０とディスプレイ装置１３０とによってサポートされているダイナミックレンジ又は色域の相違を前提として）ディスプレイ装置１３０上で元のシーン光１０１をより正確に又はよりリアルに再生するために使用可能な表示データ１０３を生成する。例えば、標準ダイナミックレンジ（ＳＤＲ）のコンテンツのみを表示可能なディスプレイ装置は、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）フォーマットで撮像された画像の色、輝度又はコントラストの全範囲を再生できないことがある。一方、ＳＤＲフォーマットで撮像された画像は、ＨＤＲコンテンツを表示することができるディスプレイ装置によってサポートされている色、輝度又はコントラストの全範囲を使用しないことがある。従って、画像プロセッサ１２０は、撮像装置１１０の画像取得能力とディスプレイ装置１３０の画像表示能力との橋渡しをすることがある。態様によっては、画像プロセッサ１２０が撮像装置１１０に組み込まれることがある。他の態様では、画像プロセッサ１２０が画像ディスプレイ装置１３０に組み込まれるものもある。
【0032】
ディスプレイ装置１３０は、デコーダ１３２と、ＣＳＣ１３４と、電気－機械伝達関数（ＥＯＦＴ）１３６と、ディスプレイ１３８とを備えている。デコーダ１３２は、表示データ１０３を画像プロセッサ１２０から受け取り、受け取ったデータをデコードしてＹＵＶ色空間に関連するＹ、Ｕ及びＶチャネルを有する表示データ（ＹＵＶＤ）を復元する。実施形態によっては、デコーダ１３２が撮像装置１１０のエンコーダ１１８によって行われるエンコードの逆を行うことがある。ＣＳＣ１３４は、復元された画像データＹＵＶＤに関連する色空間を変更する。態様によっては、ＣＳＣ１３４が、復元された画像データＹＵＶＤを、ＹＵＶ色空間から、画像を描画し、表示するためにディスプレイ１３８によって使用される他の色空間（例えば、ＲＧＢ色空間）に変換することがある。実施形態によっては、ＣＳＣ１３４が、画像データＹＵＶＤを、ＲＧＢ色空間に関連するＲ、Ｇ及びＢ色チャネルを有する画像データ（ＲＧＢＤ）に変換することがある。
【0033】
ＥＯＴＦ１３６は、変換後の画像データＲＧＢＤを、ディスプレイ１３８の画素を点灯するために使用可能な電気信号ＥＤに変換する。より具体的には、ＥＯＴＦ１３６は、ＲＧＢ情報をデジタルドメインからアナログドメインに変換する。例えば、ＥＯＴＦ１３６は、デジタル画像データＲＧＢＤをディスプレイ１３８に関連するアナログ輝度値（又は「ｎｉｔｓ」）に変換することがある。ディスプレイ１３８は、電気信号ＥＤをディスプレイ光１０４に変換する。例えば、ディスプレイ１３８は、（例えば陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）又は他のディスプレイ技術を使用して）、それぞれが、対応する画像の個別の画素を表示するように構成された画素素子のアレイを備えていてもよい。より具体的には、各画素素子によって出力される光の色及び輝度が、電気信号ＥＤの特性によって規定され、さもなければ指示されることがある。
【0034】
撮像装置１１０のＯＥＴＦ １１４は、電気信号ＥＣに非線形変換を行う。より具体的には、ＯＥＴＦ １１４は、電気信号ＥＣを線形ドメインから非線形ドメインに移行させる。その結果、画像プロセッサ１２０によって受け取られる撮像データ１０２は非線形である。本開示の態様は、多くの画像処理演算が、線形画像データに対して行う場合よりも非線形画像データに対して行う場合の方が複雑であることを認識している。従って、態様によっては、画像プロセッサ１２０が、逆光－電気伝達関数（ＩＯＥＴＦ）１２２と、カラーボリュームマッピング（ＣＶＭ）コンポーネント１２３と、逆電気－光伝達関数（ＩＥＯＴＦ）１２４とを備えることがある。ＩＯＥＴＦ １２２は、表示データ１０３として処理するために撮像データ１０２を線形ドメインに戻す。従って、ＩＯＥＴＦ １２２は、ＯＥＴＦ １１４の逆関数であり得る。ＩＥＯＴＦ１２４は、表示データ１０３を、ディスプレイ装置１３０による表示のために非線形ドメインに戻す。従って、ＩＥＯＴＦ１２４は、ＥＯＴＦ１３６の逆関数であり得る。
【0035】
ＣＶＭコンポーネント１２３は、線形撮像データ１０２を線形表示データ１０３にマッピングするように構成されている。実施形態によっては、ＣＶＭコンポーネント１２３が、ＳＤＲディスプレイ装置上での表示のためにＨＤＲ画像の色、輝度又はコントラストを低減する（「トーンマッピング」ともいう）ことがある。他の実施形態では、ＣＶＭコンポーネント１２３が、ＨＤＲディスプレイ装置上での表示のためにＳＤＲ画像の色、輝度又はコントラストを増加する（「逆トーンマッピング」ともいう）こともある。更にまた、実施形態によっては、ＣＶＭコンポーネント１２３が、（例えば画像ソースと画像ターゲットによってサポートされるダイナミックレンジ又は色域の差を補償するために）ＨＤＲディスプレイ装置上での表示のためにＨＤＲ画像データの色、輝度又はコントラストを調節することがある。
【0036】
上述のように、撮像データ１０２は、Ｙ、Ｕ及びＶ色チャネルを有する変換後の画像データＹＵＶＣに基づいてエンコードされる。従って、撮像データ１０２も、ＹＵＶ色空間に関連している。しかしながら、ＹＵＶ色空間は、知覚均一色空間ではない。従って、明度プレーン、彩度プレーン及び色相プレーンは、互いに直交していない。言い換えれば、輝度範囲を変更すると、異なる色相の色について異なる量の彩度の変化を生じさせるであろう。同様に、彩度の範囲を変更すると、異なる色について異なる量の輝度レベルの変化を生じさせるであろう。従って、ＹＵＶ色空間においてトーンマッピング又は逆トーンマッピングを行うことは、アーティファクトを生じさせやすく、レイテンシ、メモリ及び処理リソースに重大な不利益を生じさせることがある。これは、多くの画像処理アプリケーション（例えば動画処理や、バッテリ駆動又はリソースに制約がある他の先端デバイス内の実装）に適切でないことがある。
【0037】
本開示の態様は、例えば、明度（Ｊｚ）、赤－緑（ａｚ）及び黄－青（ｂｚ）色成分によって定義されるＪｚａｚｂｚ色空間のような知覚均一色空間（ＵＣＳ）においてトーンマッピング演算及び逆トーンマッピング演算を行うことによって、正確性を失うことなく、画像処理のオーバーヘッドを大きく低減可能であることを認識している。態様によっては、画像プロセッサ１２０が、画像処理のために、撮像データ１０２をＪｚａｚｂｚ色空間に変換することがある。より具体的には、画像プロセッサ１２０が、撮像データ１０２のＹ、Ｕ及びＶチャネルをＪｚａｚｂｚ色空間に関連するＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルに変換することがある。ＣＶＭコンポーネント１２３は、更に、撮像装置１１０とディスプレイ装置１３０のそれぞれでサポートされているダイナミックレンジ又は色域に基づいて、撮像データ１０２のＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを表示データ１０３のＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングすることがある。
【0038】
図２は、いくつかの実装による、画像処理システム２００の例のブロック図を図示している。画像処理システム２００は、ソース装置（例えば撮像装置）によって撮像された画像データ（ＹＵＶｉｎ）をターゲット装置（例えばディスプレイ装置）による表示のための表示データ（ＹＵＶｏｕｔ）に変換するように構成されている。実施形態によっては、画像処理システム２００が、図１のＣＶＭコンポーネント１２３の一例である場合がある。例えば図１を参照して、画像データＹＵＶｉｎが撮像データ１０２の一例である場合があり、表示データＹＵＶｏｕｔが表示データ１０３の一例である場合がある。
【0039】
画像処理システム２００は、色空間コンバータ（ＣＳＣ）２０２と、全範囲エキスパンダ２０４と、ＩＯＥＴＦ ２０６と、ＲＧＢ－長波長、中波長、短波長（ＬＭＳ）ＣＳＣ ２０８と、知覚量子化器（ＰＱ）ＩＥＯＴＦ ２１０と、ＬＭＳ－Ｊｚａｚｂｚ ＣＳＣ ２１２と、ソース－ターゲット間（Ｓ－Ｔ）カラーボリュームマッパー（ＣＶＭ）２１４と、Ｊｚａｚｂｚ－ＬＭＳ ＣＳＣ ２１６と、ＰＱ ＥＯＴＦ ２１８と、ＬＭＳ－ＲＧＢ ＣＳＣ ２２０と、ＩＥＯＴＦ ２２２と、ＣＳＣ２２４とを備えている。ＣＳＣ ２０２は、受け取った画像データＹＵＶｉｎを、ＲＧＢ色空間に関連するＲ、Ｇ、Ｂ色チャネルを有する画像データ（ＲＧＢｉｎ）に変換する。実施形態によっては、ＣＳＣ ２０２が、受け取った画像データＹＵＶｉｎをＹＵＶ色空間からＲＧＢ色空間に変換することがある。他の実施形態には、画像処理システム２００が、直接、ＲＧＢ色空間における画像データＲＧＢｉｎを受け取るものもある。このような実施形態では、ＣＳＣ ２０２が、バイパスされるか、画像処理システム２００から省略されることがある。
【0040】
全範囲エキスパンダ２０４は、変換後の画像データＲＧＢｉｎの最大範囲を拡大して拡大画像データ（ＲＧＢｅｘｐ）を生成する。例えば、デジタルＹＵＶ値の範囲は、タイミング参照の目的でいくつかのコードを確保するために人為的な最小値（“ｍｉｎ”）と人為的な最大値（“ｍａｘ”）との間に制限されることがある。従って、受け取った画像データＹＵＶｉｎが（例えば１２ビットの範囲で２５６から３７６０までに）制限されている場合、全範囲拡大により、拡大画像データＲＧＢｅｘｐがＲＧＢ色空間と関連する所定の最大範囲（例えば、０から４０９５まで）内になるようにすることがある。受け取った画像データＹＵＶｉｎがＲＧＢ色空間に変換されても、変換された画像データＲＧＢｉｎに関連する値の範囲は、同じままであり得る。従って、Ｒ、Ｇ及びＢコンポーネントのそれぞれは、制限された１組のパラメータのみを用いて拡張されることがある。
【0041】
ＩＯＥＴＦ ２０６は、拡張画像データＲＧＢｅｘｐを線形補間画像データ（ＲＧＢｌｉｎ
ｉ）に変換する。実施形態によっては、ＩＯＥＴＦ ２０６がソース装置によって実装されるＯＥＴＦの逆関数であり得る。例えば図１を参照して、ＩＯＥＴＦ ２０６は、画像プロセッサ１２０のＩＯＥＴＦ １２２の一例であり得る。従って、ＩＯＥＴＦ ２０６は、撮像装置１１０のＯＥＴＦ １１４の逆関数である場合がある。高精度のＩＯＥＴＦカーブを得る一方でルックアップテーブル（ＬＵＴ）の格納のためのメモリ要求を低減するために、ＩＯＥＴＦ ２０６は、１２８分割区分線形補間法を用いて１６ビットのＲＧＢ成分を線形ドメインにおける３２ビットのＲＧＢ成分に変換することがある。
【0042】
ＲＧＢ－ＬＭＳ ＣＳＣ ２０８は、線形画像データＲＧＢｌｉｎ
ｉを、ＬＭＳ色空間に関連する長波長（Ｌ）、中波長（Ｍ）及び短波長（Ｓ）チャネルを有する画像データ（ＬＭＳｌｉｎ
ｉ）に変換する。Ｌ、Ｍ及びＳチャネルは、人間の眼における３種類の錐体の応答を表している。従って、変換後の画像データＬＭＳｌｉｎ
ｉは、本明細書において「知覚画像データ」ということもある。実施形態によっては、ＲＧＢ－ＬＭＳ ＣＳＣ ２０８が、国際照明委員会（ＣＩＥ）によって規定された三刺激（ＸＹＺ）空間への中間変換を介して線形画像データＲＧＢｌｉｎ
ｉを知覚画像データＬＭＳｌｉｎ
ｉに変換することがある。
ここで、ＸＤ６５、ＹＤ６５及びＺＤ６５は、ＣＩＥ標準光源Ｄ６５を白色点ｂ＝１．１５及びｇ＝０．６６とするＣＩＥ ＸＹＺ三刺激空間に属している。本開示の態様は、如何なるＲＧＢ色空間もＣＩＥ ＸＹＺ三刺激空間に変換可能であることを認識している。従って、画像データをＲＧＢ色空間からＸＹＺ色空間に変換するために使用される変換行列は、画像処理システム２００によって実装されるＲＧＢ色空間に依存することがある。
【数1】
【0043】
ＰＱ ＩＥＯＴＦ ２１０は、知覚画像データＬＭＳｌｉｎ
ｉを線形ドメインからＰＱドメインに変換する。ＰＱ ＩＥＯＴＦ ２１０は、ＨＤＲディスプレイについて米国映画テレビ技術者協会（ＳＭＰＴＥ）規格、及び、国際電気通信連合（ＩＴＵ）規格によって採用されている非線形伝達関数である。例えば、ＰＱドメインは、０．０００１～１００００ｎｉｔｓの範囲の輝度レベルをサポートしている。従って、ＰＱ ＩＥＯＴＦ ２１０は、知覚画像データＬＭＳｌｉｎ
ｉのＬ、Ｍ及びＳチャネルをＰＱ画像データ（ＬＭＳＰＱ
ｉ）のＬ’、Ｍ’及びＳ’チャネルに変換することがある。
ここで、ｃ１＝３４２４／２１２
、ｃ２＝２４１３／２７、ｃ３＝２３９２／２７、ｎ＝２６１０／２１４、ｐ＝１．７×２５２３／２５である。
【数2】
【0044】
ＬＭＳ－Ｊｚａｚｂｚ ＣＳＣ ２１２は、ＰＱ画像データＬＭＳＰＱ
ｉを、Ｊｚａｚｂｚ色空間に関連する明度（Ｊｚ）、赤－緑（ａｚ）及び黄－青（ｂｚ）チャネルを有する画像データ（Ｊｚａｚｂｚ
ｉ）に変換する。図１を参照して説明しているように、Ｊｚａｚｂｚ色空間は知覚均一である。従って、本明細書において、変換後の画像データＪｚａｚｂｚ
ｉを「知覚均一画像データ」ともいうことがある。実施形態によっては、ＬＭＳ－Ｊｚａｚｂｚ ＣＳＣ ２１２が、下記の式１及び式２に従ってＰＱ画像データＬＭＳＰＱ
ｉを知覚均一画像データＪｚａｚｂｚ
ｉに変換することがある。
ここで、ｄ＝－０．５６であり、ｄ０＝１．６２９５４９９５３２８２１５６６×１０－１１である。
【数3】
【0045】
Ｓ－Ｔ ＣＶＭ ２１４は、知覚均一画像データＪｚａｚｂｚ
ｉをターゲット装置上での提示により適切な知覚均一画像データＪｚａｚｂｚ
ｄにマッピングするように構成されている。より具体的には、Ｓ－Ｔ ＣＶＭ ２１４は、ソース装置によってサポートされているＪｚ値、ａｚ値及びｂｚ値の範囲を、ターゲット装置によってサポートされているＪｚ値、ａｚ値及びｂｚ値の範囲にマッピングすることがある。実施形態によっては、Ｓ－Ｔ ＣＶＭ ２１４が、Ｊｚａｚｂｚ
ｉのＪｚチャネルを、Ｊｚ値のより狭い範囲にマッピング（「トーンマッピング」ともいう）することによって知覚均一画像データＪｚａｚｂｚ
ｉに関連するダイナミックレンジを低減することがある。他の実施形態には、Ｓ－Ｔ ＣＶＭ ２１４が、Ｊｚａｚｂｚ
ｉのＪｚチャネルを、Ｊｚ値のより広い範囲にマッピング（「逆トーンマッピング」ともいう）することによって知覚均一画像データＪｚａｚｂｚ
ｉに関連するダイナミックレンジを増加するものもある。
【0046】
実施形態によっては、Ｓ－Ｔ ＣＶＭ ２１４が、Ｊｚａｚｂｚ
ｉのａｚ及びｂｚチャネルを、ａｚ値及びｂｚ値のより狭い範囲にマッピングする（「彩度マッピング」ともいう）ことによって知覚均一画像データＪｚａｚｂｚ
ｉに関連する色域を小さくすることがある。実施形態によっては、Ｓ－Ｔ ＣＶＭ ２１４が、Ｊｚａｚｂｚ
ｉのａｚ及びｂｚチャネルを、ａｚ値及びｂｚ値のより広い範囲にマッピングする（「逆彩度マッピング」ともいう）ことによって知覚均一画像データＪｚａｚｂｚ
ｉに関連する色域を拡大することがある。Ｊｚチャネルはａｚチャネル及びｂｚチャネルと直交しているので、Ｓ－Ｔ ＣＶＭ ２１４は、画像の彩度に影響を及ぼさずに知覚均一画像データＪｚａｚｂｚ
ｉの明暗（又はＪｚチャネル）を調節することができる。Ｓ－Ｔ ＣＶＭ ２１４は、画像の明暗に影響を及ぼさずに知覚均一画像データＪｚａｚｂｚ
ｉの彩度（又はａｚ及びｂｚチャネル）を調節することもできる。
【0047】
Ｊｚａｚｂｚ－ＬＭＳ ＣＳＣ ２１６は、知覚均一表示データＪｚａｚｂｚ
ｄをＬＭＳ色空間に関連するＬ’、Ｍ’及びＳ’チャネルを有する知覚表示データ（ＬＭＳＰＱ
ｄ）に変換する。より具体的には、Ｊｚａｚｂｚ－ＬＭＳ ＣＳＣ ２１６は、ＬＭＳ－Ｊｚａｚｂｚ ＣＳＣ ２１２によって実行される色空間変換の逆変換を行うことがある。実施形態によっては、Ｊｚａｚｂｚ－ＬＭＳ ＣＳＣ ２１６が、知覚均一表示データＪｚａｚｂｚ
ｄを、下記の式３及び式４に従って知覚表示データＬＭＳＰＱ
ｄに変換することがある：
ここで、ｄ＝－０．５６であり、ｄ０＝１．６２９５４９９５３２８２１５６６×１０－１１である。
【数4】
【0048】
ＰＱ ＥＯＴＦ ２１８は、知覚表示データＬＭＳＰＱ
ｄをＰＱドメインから線形ドメインに戻す変換を行う。より具体的には、ＰＱ ＥＯＴＦ ２１８は、ＰＱ ＩＥＯＴＦ ２１０の逆関数である場合がある。従って、ＰＱ ＥＯＴＦ ２１８は、知覚表示データＬＭＳＰＱ
ｄのＬ’、Ｍ’及びＳ’チャネルを線形表示データ（ＬＭＳｌｉｎ
ｄ）のＬ、Ｍ及びＳチャネルに変換することがある。
ここで、ｃ１＝３４２４／２１２、ｃ２＝２４１３／２７、ｃ３＝２３９２／２７、ｎ＝２６１０／２１４、ｐ＝１．７×２５２３／２５である。
【数5】
【0049】
ＬＭＳ－ＲＧＢ ＣＳＣ ２２０は、線形表示データＬＭＳｌｉｎ
ｄをＲＧＢ色空間に関連するＲ、Ｇ及びＢチャネルを有する表示データ（ＲＧＢｌｉｎ
ｄ）に変換する。より具体的には、ＬＭＳ－ＲＧＢ ＣＳＣ ２２０は、ＲＧＢ－ＬＭＳ ＣＳＣ ２０８によって実行される色空間変換の逆変換を行ってもよい。実施形態によっては、ＬＭＳ－ＲＧＢ ＣＳＣ ２２０が、ＣＩＥ ＸＹＺ三刺激空間への中間変換を介して線形表示データＬＭＳｌｉｎ
ｄを表示データＲＧＢｌｉｎ
ｄに変換してもよい。
ここで、ｂ＝１．１５、ｇ＝０．６６である。本開示の態様は、ＣＩＥ ＸＹＺ三刺激空間が、任意のＲＧＢ色空間に変換可能であることを認識している。従って、表示データをＸＹＺ色空間からＲＧＢ色空間に変換するために使用される変換行列が、画像処理システム２００によって実装されるＲＧＢ色空間に依存することがある。
【数6】
【0050】
ＩＯＥＴＦ ２２２は、変換後の表示データＲＧＢｌｉｎ
ｄを非線形表示データＲＧＢｏｕｔに変換する。実施形態によっては、ＩＥＯＴＦ ２２２が、ターゲット装置によって実装されるＥＯＴＦの逆関数であり得る。例えば図１を参照して、ＩＥＯＴＦ ２２２は、画像プロセッサ１２０のＩＥＯＴＦ １２４の一例であり得る。従って、ＩＥＯＴＦ ２２２は、撮像装置１３０のＥＯＴＦ１３６の逆関数であり得る。高精度のＩＥＯＴＦカーブを得る一方でＬＵＴ格納のためのメモリ要求を低減するために、ＩＥＯＴＦ ２２２は、１２８分割区分線形補間法を用いて３２ビットＲＧＢ成分を非線形ドメインにおける１６ビットＲＧＢ成分に変換してもよい。
【0051】
ＣＳＣ ２２４は、非線形表示データＲＧＢｏｕｔをターゲット装置への出力のための表示データＹＵＶｏｕｔに変換する。より具体的には、ＣＳＣ ２２４は、ＣＳＣ ２０２によって実行される色空間変換の逆変換を行うことがある。実施形態によっては、ＣＳＣ ２２４が表示データＲＧＢｏｕｔをＲＧＢ色空間からＹＵＶ色空間に変換することがある。他の実施形態には、画像処理システム２００が、ＲＧＢ色空間における非線形表示データＲＧＢｏｕｔを直接出力するものもある。このような実装では、ＣＳＣ ２２４はバイパスされてもよく、又は画像処理システム２００から省略されてもよい。
【0052】
図３は、いくつかの実施形態による、ＣＶＭシステム３００の例を図示している。ＣＶＭシステム３００は、ソース装置によって撮像された画像を表す画像データ３０２を、ディスプレイ装置で該画像を再生するために使用可能な表示データ３０８に変換するように構成されている。実施形態によっては、ＣＶＭシステム３００が、図１のＣＶＭコンポーネント１２３又は図２のＳ－Ｔ ＣＶＭ ２１４の一例であり得る。例えば図２を参照して、画像データ３０２は知覚均一画像データＪｚａｚｂｚ
ｉの一例であり得るし、表示データ３０８は知覚均一画像データＪｚａｚｂｚ
ｂの一例であり得る。従って、画像データ３０２と表示データ３０８のそれぞれは、Ｊｚａｚｂｚ色空間に関連するＪｚ、ａｚ、ｂｚチャネルを含んでいる。
【0053】
ＣＶＭシステム３００は、グローバルカラーボリュームマッパー３１０と、ローカルカラーボリュームマッパー３２０と、適応細部プロセッサ３３０とを備えている。グローバルカラーボリュームマッパー３１０は、ソース装置及びターゲット装置のそれぞれによってサポートされているダイナミックレンジ及び色域に基づいて、受け取った画像データ３０２をＪｚａｚｂｚ色空間に関連する１セットのグローバルカラー値３０４にマッピングするように構成されている。例えば、画像データ３０２に含まれ得るＪｚ値の範囲は、ソース装置のダイナミックレンジによって拘束又は制限され、画像データ３０２に含まれ得るａｚ値及びｂｚ値の範囲は、ソース装置の色域によって拘束又は制限される。一方、グローバルカラー値３０４に含まれ得るＪｚ値の範囲は、ターゲット装置のダイナミックレンジによって拘束又は制限され、グローバルカラー値３０４に含まれ得るａｚ値及びｂｚ値の範囲は、ターゲット装置によってサポートされる色域によって拘束又は制限される。
【0054】
態様によっては、グローバルカラーボリュームマッパー３１０が、ソース装置によってサポートされているＪｚ値、ａｚ値及びｂｚ値の範囲を、（例えば、値の各範囲の拡張又は圧縮によって）ターゲット装置によってサポートされているＪｚ値、ａｚ値及びｂｚ値の範囲にマッピングすることがあり、ソース装置とターゲット装置の間の「グローバル」マッピングに基づいてグローバルカラー値３０４のセットを決定することがある。実施形態によっては、グローバルカラーボリュームマッパー３１０は、トーンマッピング演算又は逆トーンマッピング演算に基づいて、画像データ３０２のＪｚチャネルをグローバルカラー値３０４のＪｚチャネルにマッピングすることがある。他の実施形態には、グローバルカラーボリュームマッパー３１０が、彩度マッピング演算又は逆彩度マッピング演算に基づいて、画像データ３０２のａｚ及びｂｚチャネルをグローバルカラー値３０４のａｚ及びｂｚチャネルにマッピングするものもある。
【0055】
ローカルカラーボリュームマッパー３２０は、対応する画像の様々な特性に基づいてグローバルカラー値３０４のセットを、ローカルカラー値３０６のセットに再マッピングする。本開示の態様は、人間の視覚システムが、中間トーンと比較して、画像の暗い領域及び明るい領域においてより細部を知覚可能であることを認識している。しかしながら、ダイナミックレンジのグローバルな拡張（又は圧縮）を介して画像データ３０２のＪｚチャネルをグローバルカラー値３０４のＪｚチャネルにマッピングする結果、画像のより暗い領域又はより明るい領域において画像の細部のいくらかが消失し得る。態様によっては、ローカルカラーボリュームマッパー３２０が、画像のより暗い領域及びより明るい領域において細部が保存されるように、グローバルカラー値３０４を動的に調整することがある。例えば、ローカルカラー値３０６のＪｚチャネルは、中間トーンよりも暗トーンのより広い範囲に渡ることがあり、明るい（又は「ハイライト」の）トーンの最大限に広い範囲に渡ることがある。
【0056】
本開示の態様は、彩度値のグローバルな拡大では、任意の所与のシーンにおける様々な物体について最適な色を生成しない場合があることも認識している。より具体的には、異なる種類のコンテンツについては彩度のレベルが異なる方が、人間の眼には美的により好ましいことがある。例えば、より青い空とより緑の芝生は、屋外スポーツのシーンのコンテンツにおいては、視覚的に魅力的な場合があるが、（少なくとも一部の映画のジャンルについては）映画のシーンのコンテンツにおいては気が散るようなものであることがある。態様によっては、ローカルカラーボリュームマッパー３２０が、画像に関するコンテキスト情報に基づいて、グローバルカラー値３０４を動的に調整することがある。例えば、ローカルカラーボリュームマッパー３２０は、画像における様々な物体又は造作物に関連する分類を決定し、決定された分類に基づいて、グローバルカラー値３０４のａｚチャネル及びｂｚチャネルをローカルカラー値のａｚチャネル及びｂｚチャネルに再マッピングする。
【0057】
適応細部プロセッサ３３０は、対応する画像において検出された細部に基づいて、ローカルカラー値３０６を表示データ３０８に更に再マッピングすることがある。本開示の態様は、暗いトーン及びハイライトのトーンを拡大する結果、ローカルカラー値３０６によって示されている画像の低コントラスト領域において高周波数の細部が失われることがあることを認識している。例えば、フットボール場の芝生の個々の葉は、芝生の端において、トーンの伸長により識別することが難しく成り得る。態様によっては、適応細部プロセッサ３３０が、表示データ３０８によって示される画像の低コントラスト領域において高周波の細部が保存されるように、適応的にローカルカラー値３０６を調整することがある。より具体的には、適応細部プロセッサ３３０が、画像における物体又は造作物のエッジを検出し、周囲の領域のコントラストに基づいて、検出されたエッジにおけるローカルカラー値３０６のＪｚチャネルを適応的にブレンドしてもよい。
【0058】
図４は、いくつかの実装による、グローバルＣＶＭのためのシステム４００の例のブロック図を図示している。システム４００は、画像データ（｛Ｊｚ［ｘ，ｙ］ｉｎ，ａｚ［ｘ，ｙ］ｉｎ，ｂｚ［ｘ，ｙ］ｉｎ｝、ここで、ｘ及びｙは、水平及び垂直画素座標を示している）のＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルをグローバル表示データ（｛Ｊｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ，ａｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ，ｂｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ｝）のＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングするように構成されている。実施形態によっては、システム４００が、図３のグローバルカラーボリュームマッパー３１０の一例であり得る。例えば図３を参照して、画像データ｛Ｊｚ［ｘ，ｙ］ｉｎ，ａｚ［ｘ，ｙ］ｉｎ，ｂｚ［ｘ，ｙ］ｉｎ｝は、画像データ３０２の一例である場合があり、表示データ｛Ｊｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ，ａｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ，ｂｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ｝は、グローバルカラー値３０４の一例である場合がある。
【0059】
システム４００は、グローバルトーンマッピングコンポーネント４１０とグローバル彩度マッピングコンポーネント４２０とを備えている。態様によっては、システム４００が、画像データ｛Ｊｚ［ｘ，ｙ］ｉｎ，ａｚ［ｘ，ｙ］ｉｎ，ｂｚ［ｘ，ｙ］ｉｎ｝を明度（ｉｉｎ）値及び彩度（ｓｉｎ）値に変換することがある。ここで、ｉｉｎ＝Ｊｚ［ｘ，ｙ］ｉｎであり、ｓｉｎ＝ａｚ［ｘ，ｙ］ｉｎ×ｂｚ［ｘ，ｙ］ｉｎである。グローバルトーンマッピングコンポーネント４１０は、受け取った画像データに関連するソース画像メタデータ４０２とターゲット装置に関連するターゲット性能４０４とに基づいて、ｉｉｎ値及びｓｉｎ値をグローバル明度値（ｉＧＭ）にマッピングするように構成されている。グローバル彩度マッピングコンポーネント４２０は、画像メタデータ４０２とターゲット性能４０４とに基づいてｉｉｎ値及びｓｉｎ値をグローバル彩度値（ＳＧＭ）にマッピングするように構成されている。
【0060】
ターゲット性能４０４は、ターゲット装置の任意の既知の性能、例えば、ターゲット装置によってサポートされているダイナミックレンジ又は色域を含んでいることがある。一方、ソース画像メタデータ４０２は、画像データと共に受信されることがあり、（画像データを生み出す又は「原本を作る」（master）ために使用される）マスタリングディスプレイのダイナミックレンジ又は色域を示すことがある。適切なメタデータの例としては、マスタリングディスプレイに関連する色校正データ、最大フレーム平均光量（ＭａｘＦＡＬＬ）、最大コンテンツ光量（ＭａｘＣＬＬ）、ＲＧＢプライマリ、白色点又はディスプレイ最大及び最小光量等が挙げられる。実施形態によっては、ソース画像メタデータ４０２が、一連の画像（又は、動画の複数フレーム）に広く適用可能な静的メタデータを含むことがある。他の実施形態には、ソース画像メタデータ４０２が、受け取った画像データに特有な動的メタデータを含むものもある。
【0061】
実施形態によっては、グローバルトーンマッピングコンポーネント４１０が、明度軸（ＴＩ）ルックアップテーブル（ＬＵＴ）内のソース－ターゲットトーンマッピングオペレータと、彩度軸（ＴＳ）ＬＵＴ内のソース－ターゲットトーンマッピングオペレータとに基づいて、ｉｉｎ値とｓｉｎ値とをｉＧＭ値にマッピングすることがある。Ｊｚａｚｂｚ色空間が知覚均一色空間であり、Ｊｚチャネルがａｚ及びｂｚチャネルと完全に直交しているため、カラーボリュームマッピング演算は等方性であり、各トーン及び彩度軸に関連する一次元（１Ｄ）ＬＵＴによって実装可能である。例えば、グローバルトーンマッピングコンポーネント４１０は、ＴＩ ＬＵＴにおいて明度値ｉｉｎについてトーンマップを検索することがあり、ＴＳ ＬＵＴにおいて彩度値ｓｉｎについてトーンマップを検索することがある。ここで、ＴＩ及びＴＳ ＬＵＴは、１Ｄ ＬＵＴであり、ｉＧＭ＝ＴＩ［ｉｉｎ］×ＴＳ［ｓｉｎ］である。実施形態によっては、グローバルトーンマッピングコンポーネント４１０が、ソース画像メタデータ４０２、ターゲット性能４０４又はこれらの任意の組み合わせに基づいてＴＩ ＬＵＴ及びＴＳ ＬＵＴを決定又は生成することがある。態様によっては、システム４００が、更に、グローバル明度値ｉＧＭをグローバル表示データのＪｚチャネルに変換することがある。ここで、Ｊｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ＝ｉＧＭである。
【0062】
実施形態によっては、グローバル彩度マッピングコンポーネント４２０が、明度軸（ＳＩ）ＬＵＴ内のソース－ターゲット色彩度マッピングオペレータと、彩度軸（ＳＳ）ＬＵＴ内のソース－ターゲット色彩度マッピングオペレータとに基づいて、ｉｉｎ値とｓｉｎ値とをｓＧＭ値にマッピングすることがある。Ｊｚａｚｂｚ色空間は知覚均一色空間であるため、グローバル彩度マッピング演算は、本質的に等方性であり、各明度軸及び彩度軸に関連する１Ｄオペレータしか必要としない。例えば、グローバル彩度マッピングコンポーネント４２０は、ＳＩ ＬＵＴにおいて明度値ｉｉｎについての彩度マッピングを検索し、ＳＳ ＬＵＴにおいて彩度値ｓｉｎについての彩度マッピングを検索する。ここで、ＳＩ及びＳＳ ＬＵＴは２Ｄ ＬＵＴであり、ｓＧＭ＝ＳＩ［ｉｉｎ］×ＳＳ［ｓｉｎ］である。実施形態によっては、グローバル彩度マッピングコンポーネント４２０が、ソース画像メタデータ４０２、ターゲット性能４０４又はそれらの任意の組み合わせに基づいてＳＩ ＬＵＴ及びＳＳ ＬＵＴを決定又は生成することがある。態様によっては、システム４００が、更に、グローバル彩度値ｓＧＭをグローバル表示データのａｚ及びｂｚチャネルに変換することがある。ここで、ａｚ［ｘｙ］ＧＭ＝ａｚ［ｘｙ］ｉｎ×ｓＧＭ、ｂｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ＝ｂｚ［ｘ，ｙ］ｉｎ×ｓＧＭである。
【0063】
図５は、いくつかの実装による、ローカルＣＶＭのためのシステム５００の例のブロック図を図示している。システム５００は、グローバル表示データ（｛Ｊｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ，ａｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ，ｂｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ｝）のＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルをローカル表示データ（｛Ｊｚ［ｘ，ｙ］ＬＭ，ａｚ［ｘ，ｙ］ＬＭ，ｂｚ［ｘ，ｙ］ＬＭ｝）のＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングするように構成されている。実施形態によっては、システム５００が図３のローカルカラーボリュームマッパー３２０の一例であり得る。例えば図３を参照して、グローバル表示データ（｛Ｊｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ，ａｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ，ｂｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ｝）は、グローバルカラー値３０４の一例である場合があり、ローカル表示データ（｛Ｊｚ［ｘ，ｙ］ＬＭ，ａｚ［ｘ，ｙ］ＬＭ，ｂｚ［ｘ，ｙ］ＬＭ｝）は、ローカルカラー値３０６の一例である場合がある。
【0064】
システム５００は、ローカルトーンマッピングコンポーネント５１０とローカル彩度マッピングコンポーネント５２０とを備えている。ローカルトーンマッピングコンポーネント５１０は、グローバル表示データのＪｚチャネルＪｚ［ｘ，ｙ］ＧＭをローカル表示データのＪｚチャネルＪｚ［ｘ，ｙ］ＬＭにマッピングするように構成されている。態様によっては、ローカルトーンマッピングコンポーネント５１０が、Ｊｚ［ｘ，ｙ］ＧＭの値の分布に少なくとも部分的に基づいて当該マッピングを行うことがある。より具体的には、このマッピングは、画像の暗い領域又は明るい領域における細部を保存しながら画像のコントラストを向上させることがある。実施形態によっては、トーンマッピングコンポーネント５１０が、グローバル表示データのＪｚチャネルＪｚ［ｘ，ｙ］ＧＭに基づいてヒストグラム等化を行うことがある。ヒストグラム等化は、相対的に狭いトーン値の範囲を、広い範囲に渡って伸長又は再分布させることによって画像のコントラストを増大させる技術である。
【0065】
本開示の態様は、人間の視覚システムが、中間トーンと比較すると、画像のより暗い領域及びより明るい領域において多くの細部を知覚可能であることを認識している。従って、実施形態によっては、ローカルトーンマッピングコンポーネント５１０が、トーンの独立したバンドに対してヒストグラム等化を行うことがある。本明細書において、「バンド」は、他の如何なるバンドと重なり合わないトーンの範囲をいう。例えば、グローバル表示データのＪｚチャネルＪｚ［ｘ，ｙ］ＧＭに関連する各トーン値は、「暗」バンド、「中間」バンド、「ハイライト」バンドに区分又は分割されたスペクトルにある。ローカルトーンマッピングコンポーネント５１０は、所与のバンドのトーン値がヒストグラム等化の結果として他のバンドに入り込まないように、暗バンド、中間バンド及びハイライトバンドそれぞれ内でトーン値に対して別々のヒストグラム等化演算を行うことがある。
【0066】
ローカル彩度マッピングコンポーネント５２０は、グローバル表示データのａｚ及びｂｚチャネルａｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ、ｂｚ［ｘ，ｙ］ＧＭを、ローカル表示データのａｚ及びｂｚチャネルａｚ［ｘ，ｙ］ＬＭ、ｂｚ［ｘ，ｙ］ＬＭにマッピングするように構成されている。本開示の態様は、画像の輝度が、画像の色の知覚に影響を及ぼし得ることを認識している。従って、実施形態によっては、ローカル彩度マッピングコンポーネント５２０が、ローカル表示データのＪｚチャネルＪｚ［ｘ，ｙ］ＬＭに少なくとも部分的に基づいて上記のマッピングを実行することがある。例えば、ローカル彩度マッピングコンポーネント５２０は、所与の画素の色相（ｈＺ）又は彩度（ＣＺ）を、Ｊｚ［ｘ，ｙ］ＬＭの値に基づいて調節することがある。
【数7】
【0067】
実施形態によっては、ローカル彩度マッピングコンポーネント５２０が、更に、画像内の一以上の物体又は造作物の分類に少なくとも部分的に基づいてグローバル表示データのａｚ及びｂｚチャネルａｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ、ｂｚ［ｘ，ｙ］ＧＭをローカル表示データのａｚ及びｂｚチャネルａｚ［ｘ，ｙ］LＭ、ｂｚ［ｘ，ｙ］LＭにマッピングすることがある。分類５０２は、当該物体又は造作物に関する、そのような物体又は造作物をターゲット装置に表示するための最適な色を決定するために使用することが可能なコンテキスト情報を提供する。例えば、もし、ある物体に対応する分類５０２が、当該物体が人間の顔であることを示しているとき、ローカル彩度マッピングコンポーネント５２０は、当該物体の色相ｈｚ及び彩度Ｃｚを、ターゲット装置上でより自然に見えることが知られている皮膚の色調に整合するように（式５及び６を用いて）調整することがある。
【0068】
態様によっては、分類５０２がニューラルネットワーク５３０によって推論されることがある。適切なニューラルネットワークの例としては、例えば、畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ）、回帰型ニューラルネットワーク（ＲＮＮ）等のような様々な種類のディープニューラルネットワークが挙げられ得る。実施形態によっては、ニューラルネットワーク５３０が（例えば図５に図示されているような）グローバル表示データ｛Ｊｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ，ａｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ，ｂｚ［ｘ，ｙ］ＧＭ｝の一以上のチャネルに基づいて分類５０２を推論することがある。他の実施形態には、ニューラルネットワーク５３０が画像に関連する他のデータ（簡潔性のために図示されない）に基づいて分類５０２を推論するものもある。適切なデータの例としては、（例えば図４の画像メタデータ４０２のような）メタデータ又は（図３の画像データ３０２のような）グローバル表示データが抽出される画像データが挙げられ得る。
【0069】
図６は、適応ヒストグラム等化を用いたグローバル画素トーン（又は明度）値のローカル画素トーン（又は明度）値へのマッピング６００の例を図示している。実施形態によっては、マッピング６００が図５のローカルトーンマッピングコンポーネント５１０によって実行され得る。例えば図５を参照して、グローバル画素トーン値は、グローバル表示データのＪｚチャネルＪｚ［ｘ，ｙ］ＧＭの一例である場合があり、ローカル画素トーン値は、ローカル表示データのＪｚチャネルＪｚ［ｘ，ｙ］ＬＭの一例である場合がある。
【0070】
図６の例では、（例えばＪｚ［ｘ，ｙ］ＧＭの値のような）グローバル画素トーン値が垂直軸に沿って示されており、（例えばＪｚ［ｘ，ｙ］ＬＭの値のような）ローカル画素トーン値が水平軸に沿って示されている。マッピング６００は、水平軸に沿って、最小明度閾値（ＴＨ０）と最大明度閾値（ＴＨ３）の間において延伸するカーブによって表現されている。図６に図示されているように、ＴＨ０とＴＨ３との間の明度値の範囲が、「暗」バンド、「中間」バンド及び「ハイライト」バンドに分割されたスペクトルを表している。より具体的には、暗バンドが最小明度閾値ＴＨ０と第１明度閾値（ＴＨ１）とによって境界が決められており、中間バンドが第１明度閾値ＴＨ１と第２明度閾値（ＴＨ２）とによって境界が決められており、ハイライトバンドが第２明度閾値ＴＨ２と最大明度閾値ＴＨ３とによって境界が決められている。
【0071】
図５を参照して説明したように、ローカルトーンマッピングコンポーネント５１０は、暗バンド、中間バンド及びハイライトバンドのそれぞれにおいてグローバル画素トーン値に対してヒストグラム等化を実行することがある。言い換えれば、マッピング６００は、各バンド内の画素トーン値を再分布させ、又は「伸長させる」ことがある。例えば、暗バンドにおいて、ローカルトーンマッピングコンポーネント５１０は、結果として得られるＪｚ［ｘ，ｙ］ＬＭの値が、より均一に分布しているが閾値ＴＨ０及びＴＨ１によって境界が決められたままであるようにＪｚ［ｘ，ｙ］ＧＭの値を再マッピングする。同様に、中間バンドにおいて、ローカルトーンマッピングコンポーネント５１０は、結果として得られるＪｚ［ｘ，ｙ］ＬＭの値が、より均一に分布しているが閾値ＴＨ１及びＴＨ２によって境界が決められたままであるようにＪｚ［ｘ，ｙ］ＧＭの値を再マッピングする。また、ハイライトバンドにおいて、ローカルトーンマッピングコンポーネント５１０は、結果として得られるＪｚ［ｘ，ｙ］ＬＭの値が、より均一に分布しているが閾値ＴＨ２及びＴＨ３によって境界が決められたままであるようにＪｚ［ｘ，ｙ］ＧＭの値を再マッピングする。
【0072】
実施形態によっては、暗バンド、中間バンド及びハイライトバンドのそれぞれにおけるローカル画素トーン値が十分な量だけ分離された状態を維持するために（例えば、ヒストグラム伸長の結果として画素明度を押し潰すことを避けるために）、ガードバンドが使用されることがある。例えば、第１ガードバンド（ＧＢ０）は、黒画素値と、その次に暗いローカル画素トーン値との間の緩衝となり、第２ガードバンド（ＧＢ１）は、暗バンドのローカル画素トーン値と、中間バンドのローカル画素トーン値との間の緩衝となり、第３ガードバンド（ＧＢ２）は、中間バンドのローカル画素トーン値と、ハイライトバンドのローカル画素トーン値との間の緩衝となり、第４ガードバンド（ＧＢ３）は、白画素値と、その次に高いローカル画素トーン値との間の緩衝となる。
【0073】
本開示の態様は、人間の視覚システムが、中間トーンと比較すると、画像の暗い領域において、より細部を知覚可能であるということを認識している。従って、実施形態によっては、暗バンドが、（ＴＨ０－ＴＨ１＞ＴＨ１－ＴＨ２になるように）中間バンドよりも画素明度の広い範囲に渡っていることがある。従って、暗バンドでは、中間バンドにおけるよりもヒストグラム伸長が大きくなる場合がある。本開示の態様は、更に、人間の視覚システムが、暗い領域と比較すると、画像の明るい領域において、より一層に細部を知覚可能であるということを認識している。従って、実施形態によっては、ハイライトバンドが、（ＴＨ２－ＴＨ３＞ＴＨ０－ＴＨ１になるように）暗バンドよりも画素明度の広い範囲に渡っていることがある。従って、ハイライトバンドでは、暗バンド及び中間バンドにおけるよりもヒストグラム伸長が大きくなる場合がある。
【0074】
図７は、いくつかの実装による、適応細部処理のためのシステム７００の例のブロック図を図示している。システム７００は、ローカル表示データ（｛Ｊｚ［ｘ，ｙ］ＬＭ，ａｚ［ｘ，ｙ］ＬＭ，ｂｚ［ｘ，ｙ］ＬＭ｝）のＪｚ、ａｚ、ｂｚチャネルを出力表示データ（｛Ｊｚ［ｘ，ｙ］ｏｕｔ，ａｚ［ｘ，ｙ］ｏｕｔ，ｂｚ［ｘ，ｙ］ｏｕｔ｝）のＪｚ、ａｚ、ｂｚチャネルにマッピングするように構成されている。実施形態によっては、システム７００が、図３の適応細部プロセッサ３３０の一例である場合がある。図３を参照すると、ローカル表示データ｛Ｊｚ［ｘ，ｙ］ＬＭ，ａｚ［ｘ，ｙ］ＬＭ，ｂｚ［ｘ，ｙ］ＬＭ｝は、ローカルカラー値３０６の一例であり得るし、出力表示データ｛Ｊｚ［ｘ，ｙ］ｏｕｔ，ａｚ［ｘ，ｙ］ｏｕｔ，ｂｚ［ｘ，ｙ］ｏｕｔ｝は、表示データ３０８の一例であり得る。
【0075】
システム７００は、トーン変化推定コンポーネント７１０と、細部抽出コンポーネント７２０と、トーンブレンディングコンポーネント７３０と、彩度補正コンポーネント７４０とを備えている。トーン変化推定コンポーネント７１０は、ローカル表示データのＪｚチャネルＪｚ［ｘ，ｙ］ＬＭと、該ローカル表示データが取り出された元の画像データのＪｚチャネル（Ｊｚ［ｘ，ｙ］ｉｎ）との間の差（ΔＪｚ［ｘ，ｙ］）を特定するように構成されている。ここで、ΔＪｚ［ｘ，ｙ］＝｜Ｊｚ［ｘ，ｙ］ＬＭ－Ｊｚ［ｘ，ｙ］ｉｎ｜である。該元の画像データは、例えば、図４の画像データ｛Ｊｚ［ｘ，ｙ］ｉｎ，ａｚ［ｘ，ｙ］ｉｎ，ｂｚ［ｘ，ｙ］ｉｎ｝又は図３の画像データ３０２の一例であり得る。
【0076】
細部抽出コンポーネント７２０は、ΔＪｚ［ｘ，ｙ］の値に基づいて画像におけるエッジ又はテクスチャーを検出するように構成されている。態様によっては、細部抽出コンポーネント７２０が、検出されたエッジ又はテクスチャーに少なくとも部分的に基づいて制御信号７０２を生成することがある。より具体的には、制御信号７０２は、各画素値が画像の平坦な領域に対応しているのか、それともテクスチャーが存在する領域に対応しているのかを示すことがある。実施形態によっては、画素値が画像のテクスチャーが存在する領域に対応している場合、制御信号７０２が、更に、該テクスチャーが存在する領域に関連するコントラストの大きさを示すことがある。
【0077】
トーンブレンディングコンポーネント７３０は、画像データのＪｚチャネルＪｚ［ｘ，ｙ］ｉｎと、ローカル表示データのＪｚチャネルＪｚ［ｘ，ｙ］ＬＭと、制御信号７０２とに基づいて出力表示データのＪｚチャネルＪｚ［ｘ，ｙ］ｏｕｔを生成するように構成されている。より具体的には、Ｊｚ［ｘ，ｙ］ｏｕｔの各値は、Ｊｚ［ｘ，ｙ］ｉｎの個別の値とＪｚ［ｘ，ｙ］ＬＭの個別の値とをブレンドしたものである場合がある。実施形態によっては、トーンブレンディングコンポーネント７３０が、画像の低コントラスト領域において高周波の細部を保存するために、制御信号７０２に基づいてブレンディングの量を制御又は調節することがある。
【0078】
例えば、トーンブレンディングコンポーネント７３０は、画素値が画像の平坦な領域に対応していることを制御信号７０２が示している場合、Ｊｚ［ｘ，ｙ］ＬＭの値をＪｚ［ｘ，ｙ］ｉｎの個別の値とブレンドすることを止めることがある。その結果、画像の平坦な領域に対応する画素値について、Ｊｚ［ｘ，ｙ］ｏｕｔの値がＪｚ［ｘ，ｙ］ＬＭの値と同一である場合がある（Ｊｚ［ｘ，ｙ］ｏｕｔ＝Ｊｚ［ｘ，ｙ］ＬＭ）。一方、トーンブレンディングコンポーネント７３０は、画素値が画像のテクスチャーが存在する部分に対応していることを制御信号７０２が示している場合、Ｊｚ［ｘ，ｙ］ＬＭの値をＪｚ［ｘ，ｙ］ｉｎの個別の値とブレンドすることがある。その結果、画像のテクスチャーが存在する領域に関連する画素値について、Ｊｚ［ｘ，ｙ］ｏｕｔの値は、Ｊｚ［ｘ，ｙ］ＬＭの値とＪｚ［ｘ，ｙ］ｉｎの値の組み合わせである場合がある（Ｊｚ［ｘ，ｙ］ｏｕｔ＝αＪｚ［ｘ，ｙ］ＬＭ＋βＪｚ［ｘ，ｙ］ｉｎ、ここで、α及びβは、当該領域のコントラストの量に依存する）。
【0079】
彩度補正コンポーネント７４０は、出力表示データのＪｚチャネルＪｚ［ｘ，ｙ］ｏｕｔに基づいて、ローカル表示データのａｚ及びｂｚチャネルａｚ［ｘ，ｙ］ＬＭ、ｂｚ［ｘ，ｙ］ＬＭを出力表示データのａｚ及びｂｚチャネルａｚ［ｘ，ｙ］ｏｕｔ、ｂｚ［ｘ，ｙ］ｏｕｔにマッピングするように構成されている。図５を参照して説明したように、画像の輝度は、画像における色の知覚に影響し得る。従って、実施形態によっては、ローカル彩度マッピングコンポーネント５２０が、（例えばトーンブレンディングコンポーネント７３０による）画素の輝度への如何なる変更も補償するために、所与の画素の色相ｈｚと彩度Ｃｚを（式５及び６を使用して）調整することがある。
【0080】
図８は、いくつかの実装による、画像処理システム８００の例の、他のブロック図を図示している。画像処理システム８００は、（例えば撮像装置のような）ソース装置によって取得された画像データを、（例えばディスプレイ装置のような）ターゲット装置による表示に合わせた表示データに変換するように構成されている。実施形態によっては、画像処理システム８００は、図１の画像プロセッサ１２０又は図２の画像処理システム２００の一例である場合がある。
【0081】
画像処理システム８００は、デバイスインタフェース８１０と、処理システム８２０と、メモリ８３０とを備えている。デバイスインタフェース８１０は、ソース装置及びターゲット装置と通信するように構成されている。実施形態によっては、デバイスインタフェース８１０が、画像ソースインタフェース（Ｉ／Ｆ）８１２と、画像ターゲットインタフェース８１４とを備えることがある。画像ソースインタフェース８１２は、ソース装置から画像データを受け取るように構成されている。実施形態によっては、画像ソースインタフェース８１２が、光－電気伝達関数（ＯＥＴＦ）に基づいて撮像装置によって生成された画像を表す第１画像データを受け取ることがある。画像ターゲットインタフェース８１４は、ターゲット装置に表示データを供給するように構成されている。
【0082】
メモリ８３０は、受け取った画像データと、画像処理演算によって生じる任意の中間データとを格納するように構成された画像データバッファ８３１を備えている。また、メモリ８３０は、少なくとも下記のソフトウェア（ＳＷ）モジュールを格納することがある（例えばＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ハードドライブのような一以上の不揮発性メモリ要素のような）非一時的コンピュータ読み取り可能媒体も備えている：
・撮像装置に関連するＯＥＴＦの逆関数に基づいて第１画像データを、ＲＧＢ色空間に関連する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）チャネルを含む第２画像データに変換するための逆光－電気伝達関数（ＩＯＥＴＦ）ＳＷモジュール８３２、
・第２画像データを、Ｊｚａｚｂｚ色空間に関連する明度（Ｊｚ）、赤－緑（ａｚ）及び黄－青（ｂｚ）チャネルを有する第３画像データに変換するための均一色空間（ＵＣＳ）変換ＳＷモジュール８３３、
・ディスプレイ装置に対応するダイナミックレンジ又は色域に少なくとも部分的に基づいて第３画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを第１表示データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングするためのカラーボリュームマッピング（ＣＶＭ）ＳＷモジュール８３４、及び、
・第１表示データをディスプレイ装置による表示に合うように第１表示データを処理するターゲット描画ＳＷモジュール８３５
各ソフトウェアモジュールは、処理システム８２０によって実行されたときに、対応する機能を画像処理システム８００に実行させる命令を含んでいる。
・撮像装置に関連するＯＥＴＦの逆関数に基づいて第１画像データを、ＲＧＢ色空間に関連する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）チャネルを含む第２画像データに変換するための逆光－電気伝達関数（ＩＯＥＴＦ）ＳＷモジュール８３２、
・第２画像データを、Ｊｚａｚｂｚ色空間に関連する明度（Ｊｚ）、赤－緑（ａｚ）及び黄－青（ｂｚ）チャネルを有する第３画像データに変換するための均一色空間（ＵＣＳ）変換ＳＷモジュール８３３、
・ディスプレイ装置に対応するダイナミックレンジ又は色域に少なくとも部分的に基づいて第３画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを第１表示データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングするためのカラーボリュームマッピング（ＣＶＭ）ＳＷモジュール８３４、及び、
・第１表示データをディスプレイ装置による表示に合うように第１表示データを処理するターゲット描画ＳＷモジュール８３５
各ソフトウェアモジュールは、処理システム８２０によって実行されたときに、対応する機能を画像処理システム８００に実行させる命令を含んでいる。
【0083】
処理システム８２０は、画像処理システム８００に（例えばメモリ８３０に）格納されている一以上のソフトウェアプログラムのスクリプト又は命令を実行することが可能な一以上の任意の適切なプロセッサを備えていることがある。例えば、処理システム８２０は、ＩＯＥＴＦ ＳＷモジュール８３２を実行して、撮像装置に関連するＯＥＴＦの逆関数に基づいて第１画像データを第２画像データに変換することがある。ここで、第２画像データは、ＲＧＢ色空間に関連するＲ、Ｇ及びＢチャネルを含んでいる。処理システム８２０は、ＵＣＳ変換ＳＷモジュール８３３を実行して、第２画像データをＪｚａｚｂｚ色空間に関連するＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを有する第３画像データに変換することもある。処理システム８２０は、更に、ＣＶＭ ＳＷモジュール８３４を実行して、ディスプレイ装置に対応するダイナミックレンジ又は色域に少なくとも部分的に基づいて第３画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを第１表示データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングすることがある。更にまた、処理システム８２０は、ターゲット描画ＳＷモジュール８３５を実行して、第１表示データをディスプレイ装置による表示に合うように第１表示データを処理することがある。
【0084】
図９は、いくつかの実装による、画像処理のための例示的な演算９００を示す例示的なフローチャートを図示している。実施形態によっては、例示的な演算９００が、（例えば、図１の画像プロセッサ１２０、又は、それぞれ図２及び図８の画像処理システム２００又は８００のような）画像処理システムによって実行されることがある。
【0085】
画像処理システムは、ＯＥＴＦに基づいて撮像装置によって生成された画像を表す第１画像データを受け取る（９１０）。画像処理システムは、ＯＥＴＦの逆関数に基づいて第１画像データを第２画像データに変換する（９２０）。ここで、第２画像データは、ＲＧＢ色空間に関連する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）チャネルを含んでいる。画像処理システムは、更に、第２画像データを、Ｊｚａｚｂｚ色空間に関連する明度（Ｊｚ）、赤－緑（ａｚ）及び黄－青（ｂｚ）チャネルを有する第３画像データに変換する（９３０）。画像処理システムは、ディスプレイ装置に関連するダイナミックレンジ又は色域に少なくとも部分的に基づいて第３画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを第１表示データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングする（９４０）。画像処理システムは、第１表示データをディスプレイ装置による表示に合うように第１表示データを処理する（９５０）。
【0086】
実施形態によっては、第２画像データを第３画像データに変換することが、第２画像データを、ＬＭＳ色空間に関連する長波長（Ｌ）、中波長（Ｍ）及び短波長（Ｓ）チャネルを有する第４画像データに変換することと、知覚量子化器（ＰＱ）伝達関数に基づいて第４画像データを第５画像データに変換することと、第５画像データを、ＰＱ伝達関数に関連するＰＱドメインにおいて第３画像データに変換することと、を含むことがある。
【0087】
態様によっては、画像処理システムが、更に、第１画像データに関連するメタデータを受け取ることがある。ここで、メタデータは、マスタリングディスプレイに関連するダイナミックレンジ又は色域を示している。実施形態によっては、メタデータが、マスタリングディスプレイに関連する色校正データ、最大フレーム平均光量、最大コンテンツ光量、ＲＧＢプライマリ、白色点、又はディスプレイ最大及び最小光量を含むことがある。
【0088】
実施形態によっては、第３画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを第１表示データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルにマッピングすることが、受け取ったメタデータと、ディスプレイ装置に関連するダイナミックレンジ又は色域とに少なくとも部分的に基づいて、複数のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を生成することと、該複数のＬＵＴのうちの一以上の第１ＬＵＴに少なくとも部分的に基づいて、第３画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを、第１表示データのＪｚチャネルにマッピングすることと、該複数のＬＵＴのうちの一以上の第２ＬＵＴに少なくとも部分的に基づいて、第３画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを、第１表示データのａｚ及びｂｚチャネルにマッピングすることと、を含むことがある。
【0089】
実施形態によっては、第３画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルの、第１表示データのａｚ及びｂｚチャネルへのマッピングが、該一以上の第２ＬＵＴに基づいて、第３画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを、グローバル彩度値にマッピングすることと、ニューラルネットワークモデルに基づいて、画像内の一以上の造作物を分類することと、該一以上の造作物の分類に少なくとも部分的に基づいて、グローバル彩度値を第１表示データのａｚ及びｂｚチャネルに再マッピングすることとを含むことがある。
【0090】
実施形態によっては、第３画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルの、第１表示データのａｚ及びｂｚチャネルへのマッピングが、第３画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを、一以上の第１ＬＵＴに基づいて、複数のバンドに区分されている値のスペクトル内でグローバルトーン値にマッピングすることと、グローバルトーン値のヒストグラム等化に基づいて、前記複数のバンドの各バンドにおけるグローバルトーン値を、前記バンド内でそれぞれの等化トーン値に再マッピングすることとを含むことがある。
【0091】
実施形態によっては、第３画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルの、第１表示データのＪｚチャネルへのマッピングが、更に、等化トーン値と第３画像データのＪｚチャネルとの差に基づいて画像の細部を抽出することと、抽出された細部に基づいて等化トーン値を調節することとを含むことがある。
【0092】
実施形態によっては、第３画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルの、第１表示データのａｚ及びｂｚチャネルへのマッピングが、第３画像データのＪｚ、ａｚ及びｂｚチャネルを、一以上の第２ＬＵＴに基づいてグローバル彩度値にマッピングすることと、等化トーン値に少なくとも部分的に基づいて、グローバル彩度値を動的に調節することとを含むことがある。
【0093】
実施形態によっては、第１表示データの処理が、第１表示データを、ＲＧＢ色空間に関連するＲ、Ｇ及びＢチャネルを有する第２表示データに変換することと、ディスプレイ装置に関連するＥＯＴＦの逆関数に基づいて第２表示データを第３表示データに変換することと、を含むことがある。
【0094】
当業者は、情報及び信号が、様々な異なる技術又はテクニックの任意のものを用いて表現され得ると理解するであろう。例えば、上記の説明に渡って参照されることがあるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁界又は磁性粒子、光学場又は光子、又は、それらの任意の組み合わせによって表現され得る。
【0095】
更に、当業者は、本明細書に開示された態様に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路及びアルゴリズムのステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア又は両者の組み合わせとして実装され得ると理解するであろう。ハードウェアとソフトウェアの間のこの互換性を明確に図示するために、様々な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路及びステップは、上記において、一般に、その機能の観点で説明されている。このような機能がハードウェアとして実装されるかソフトウェアとして実装されるかは、全体システムに課せられる個別の応用及び設計の制約に依存している。当業者は、記述された機能を、各個別の応用のために様々な方法で実装し得るが、このような実装上の決定が、本開示の技術的な範囲からの乖離を生じさせるとして解釈すべきではない。
【0096】
本明細書に開示された態様と関連して説明されている方法、シーケンス又はアルゴリズムは、直接にハードウェアで具現化されてもよく、プロセッサによって実行されるソフトウェアで具現化されてもよく、それら２つの組み合わせで具現化されてもよい。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、又は、本技術で知られる任意の他の形態の記憶媒体に存在し得る。例示的な記憶媒体は、当該プロセッサが該記憶媒体から情報を読み取り、該記録媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。その代わりに、記憶媒体がプロセッサと一体であってもよい。
【0097】
前述の明細書において、実施形態が、その具体的な例を参照して説明されている。しかしながら、添付の特許請求の範囲に提示されているような開示のより広い範囲から乖離することなく様々な修正及び変更がなされ得ることは明らかであろう。従って、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく、例示的な意味で考慮されるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【外国語明細書】