特開 2024-95872 γカーブ設定装置、γカーブ設定方法、および表示装置

(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】P2024095872

(43)【公開日】2024-07-11

(54)【発明の名称】γカーブ設定装置、γカーブ設定方法、および表示装置

(51)【国際特許分類】

   G09G 5/00 20060101AFI20240704BHJP

   H04N 5/66 20060101ALI20240704BHJP

   H04N 5/202 20230101ALI20240704BHJP

【ＦＩ】

G09G5/00 520A

G09G5/00 550C

G09G5/00 550X

H04N5/66 A

H04N5/202

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022212836

(22)【出願日】2022-12-29

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り １．会見日 令和４年１０月１４日 会見場所 東京都港区芝浦１丁目２番３号シーバンスＳ館 公開者 上杉 俊介 ２．ウェブサイトの掲載日 令和４年１０月２５日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｊｐ．ｓｈａｒｐ／ａｑｕｏｓ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｅｐ１／ 公開者 シャープ株式会社 ３．販売日 令和４年１１月１９日 販売した場所 別紙リストに記載の家電量販店 公開者 シャープ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】新妻 亮介

(72)【発明者】

【氏名】下田 裕紀

【テーマコード（参考）】

5C058

5C182

【Ｆターム（参考）】

5C058BA35

5C182AA02

5C182AA03

5C182BA45

5C182CA12

5C182DA18

5C182DA52

5C182DA53

5C182DA62

(57)【要約】

【課題】環境の照度に起因する人の視認特性の変化に対応することができるγカーブ設定装置を実現する。
【解決手段】γカーブ設定装置（１０）は、映像信号の階調値を変換するためのγカーブを設定する設定部（１６）と、前記映像信号が表す画像が表示される環境の照度と、前記γカーブと、の関係を表すテーブル（Ｔ）を記憶する記憶部（１４）と、を備え、前記設定部は、前記照度、および前記テーブルに基づいて、設定するγカーブを決定し、前記γカーブは、変換前の階調値に対する変換後の階調値を表わし、前記決定されたγカーブは、第１の階調値よりも低階調域において、勾配がリニアカーブより小さい領域を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

映像信号の階調値を変換するためのγカーブを設定する設定部と、
前記映像信号が表す画像が表示される環境の照度と、前記γカーブと、の関係を表すテーブルを記憶する記憶部と、を備え、
前記設定部は、前記照度、および前記テーブルに基づいて、設定するγカーブを決定し、
前記γカーブは、変換前の階調値に対する変換後の階調値を表わし、
前記決定されたγカーブは、第１の階調値よりも低階調域において、勾配がリニアカーブより小さい領域を含む、γカーブ設定装置。

【請求項2】

前記照度が基準照度より小さい場合に設定される低照度側γカーブは、前記照度が前記基準照度より大きい場合に設定される高照度側γカーブと比べて、直線性が高い、請求項１に記載のγカーブ設定装置。

【請求項3】

前記低照度側γカーブは、前記高照度側γカーブと比べて、前記第１の階調値より低階調域での変換後の階調値が大きく、かつ、前記第１の階調値以上の第２の階調値より高階調域での変換後の階調値が小さい、請求項２に記載のγカーブ設定装置。

【請求項4】

前記設定部は、
前記映像信号が表す画像の最大階調値を取得し、
前記照度が前記基準照度より小さく、且つ、前記決定されたγカーブに基づいて前記最大階調値から変換される変換後最大階調値が基準値より大きい場合に、前記変換後最大階調値が前記基準値以下となるように、前記決定されたγカーブを調整する、請求項２に記載のγカーブ設定装置。

【請求項5】

前記設定部は、前記決定前に設定されていたγカーブから前記決定されたγカーブへと設定されるγカーブを段階的に切り替える、請求項１に記載のγカーブ設定装置。

【請求項6】

前記映像信号は、映像のジャンルを識別するジャンル情報を有し、
前記テーブルは、前記映像のジャンルと、前記照度と、前記γカーブと、の関係を表し、
前記設定部は、前記映像のジャンル、前記照度、および前記テーブルに基づいて、設定するγカーブを決定する、請求項１に記載のγカーブ設定装置。

【請求項7】

前記環境の照度を検出する照度センサ、
を備える、請求項１に記載のγカーブ設定装置。

【請求項8】

映像信号の階調値を変換するためのγカーブを設定する、γカーブ設定方法であって、
映像信号が表す画像が表示される環境の照度の情報を取得する工程と、
前記照度と、前記γカーブと、の関係を表すテーブル、および前記照度に基づいて、設定するγカーブを決定する工程と、
を含み、
前記γカーブは、変換前の階調値に対する変換後の階調値を表わし、
前記決定されたγカーブは、第１の階調値よりも低階調域において、勾配が１より小さい領域を含む、γカーブ設定方法。

【請求項9】

請求項１に記載のγカーブ設定装置と、
前記γカーブ設定装置によって設定されたγカーブに基づいて、前記映像信号を変換する映像信号変換部と、
前記変換された映像信号に基づいて、画像を表示する表示部と、
を備える、表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、γカーブ設定装置、γカーブ設定方法、および表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

入力される画像の輝度ヒストグラムに対応して生成されたγカーブを用いることで、画像の輝度を変換する技術が知られている（特許文献１参照）。この技術では、画像の輝度ヒストグラムに対応して、画像を調節することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－０１７２００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、画像の見え方は、その画像自体のみならず、その画像を視聴する環境の明るさによっても変化する。例えば、明るい環境での視聴のために、コントラストを強調した画像を、暗い環境で視聴した場合、階調が見えにくくなることがある。また、この逆に、暗い環境での視聴のために、コントラストを強調せず、階調の変化をほぼリニアとした画像を、明るい環境で視聴した場合、外光等の影響でコントラストが悪化して見えることがある。

【0005】

しかし、前述の技術では、このような環境の明るさに起因する人の視認特性の変化に対応することは困難である。

【0006】

本発明の一態様は、環境の明るさに起因する人の視認特性の変化に対応することができるγカーブ設定装置を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るγカーブ設定装置は、映像信号の階調値を変換するためのγカーブを設定する設定部と、前記映像信号が表す画像が表示される環境の照度と、前記γカーブと、の関係を表すテーブルを記憶する記憶部と、を備え、前記設定部は、前記照度、および前記テーブルに基づいて、設定するγカーブを決定し、前記γカーブは、変換前の階調値に対する変換後の階調値を表わし、前記決定されたγカーブは、第１の階調値よりも低階調域において、勾配がリニアカーブより小さい領域を含む。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、環境の照度に起因する人の視認特性の変化に対応することができるγカーブ設定装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る表示装置の構成を表すブロック図である。

【図2】γカーブ設定方法Ｓ１の流れを表すフロー図である。

【図3】γカーブ設定方法Ｓ２の流れを表すフロー図である。

【図4】テーブルと画質モードの関係を表す図である。

【図5】テーブルと照度の関係を表す図である。

【図6】ジャンルによるγカーブの相違の一例を表す図である。

【図7】中間γカーブの一例を表す図である。

【図8】最大階調に応じたγカーブの調整の一例を表す図である。

【図9】中間γカーブの一例を表す図である。

【図10】最大階調に応じたγカーブの調整の一例を表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る表示装置１０の構成を表すブロック図である。表示装置１０は、映像信号処理部１１，ドライバ１２，ディスプレイ１３，メモリ１４，照度センサ１５，γカーブ設定部１６を有し、映像信号に基づく映像をディスプレイ１３に表示する。この内、映像信号処理部１１，メモリ１４，照度センサ１５，γカーブ設定部１６は、γカーブを設定するγカーブ設定装置２０として機能する。

【0011】

映像信号処理部１１は、映像信号ＩＳを処理して、ドライバ１２に出力する。ドライバ１２は、処理後の映像信号ＩＳに基づいて、ディスプレイ１３を駆動する駆動信号ＤＳを生成する。ディスプレイ１３は、駆動信号ＤＳによって駆動され、映像信号ＩＳが表す映像（例えば、動画、静止画）を表示する表示部、例えば、液晶表示装置、ＥＬ（エレクトロ・ルミネセント）表示装置である。

【0012】

映像信号処理部１１は、γカーブ設定部１６によって設定されるγカーブに基づいて、映像信号ＩＳの階調値を変換する映像信号変換部として機能する。すなわち、映像信号処理部１１に入力される映像信号ＩＳは、γカーブに基づいて、階調値が変換されて出力される。階調値の変換は、映像信号ＩＳによって生成される画像の視認性の向上等のため行われる。γカーブは、映像信号の階調値を変換するためのものであり、変換前の階調値に対する変換後の階調値の関係を表す一種のテーブルである。

【0013】

メモリ（記憶部）１４は、映像信号が表す画像が表示される環境（すなわち、ディスプレイ１３周囲の環境）の照度と、γカーブと、の関係を表すテーブルＴを記憶する。テーブルＴは、照度値とγカーブとを連続的に対応させてもよいし、照度値とγカーブとを段階的に対応させてもよい。例えば、照度値を数段階（一例として、９段階）に区分し、区分された照度範囲それぞれにγカーブを対応させることができる。テーブルＴは、γカーブ自体に替えて、γカーブを規定するパラメータを照度と対応させてもよい。この場合、照度からγカーブを規定するパラメータが特定され、さらに、このパラメータからγカーブが特定されることになる。

【0014】

照度センサ１５は、ディスプレイ１３周囲の照度を測定する測定器であり、映像信号ＩＳが表す画像が表示される環境の照度を検出する照度センサとして機能する。なお、この照度は、厳密な意味での照度に限定されず、画像が表示される環境の明るさ一般を意味するものとする。

【0015】

γカーブ設定部１６（設定部）は、照度センサ１５が測定した照度（ディスプレイ１３周囲の環境の明るさ）およびメモリ１４に記憶されたテーブルに基づき、設定するγカーブを決定する。この結果、ディスプレイ１３周囲の環境の照度に応じて、適切なγカーブを設定し、視聴者の視認性を向上することができる。なお、γカーブ設定部１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成できる。この場合、メモリ１４は、このＣＰＵを駆動させるためのプログラムを記憶することができる。

【0016】

ここで、照度に基づく、γカーブの決定の前に、γカーブが設定されていてもよい。例えば、表示装置１０の起動時において初期γカーブを設定しておいて、その後、照度に応じて、γカーブを切り替えることができる。このようにすることで、表示装置１０の起動時において、所望のγカーブに基づく画像を速やかに表示させることができる。

【0017】

（γカーブ設定方法Ｓ１）
γカーブ設定装置２０によるγカーブの設定につき説明する。図２は、γカーブ設定装置２０によるγカーブ設定方法の一例である、γカーブ設定方法Ｓ１の流れを表すフロー図である。以下、γカーブ設定方法Ｓ１を詳細に説明する。

【0018】

γカーブ設定装置２０は、照度センサ１５から照度値ＬＵを取得し（ステップＳ１１），取得した照度値ＬＵおよびメモリ１４に記憶されるテーブルＴに基づいて、設定するγカーブを決定する（ステップＳ１２）。

【0019】

γカーブ設定部１６は、例えば、（１）照度が小さくなるにつれて、γカーブをリニアカーブ（後述の直線Ｌ）に近づけ、（２）照度が大きくなるにつれて、γカーブをリニアカーブから遠ざける。（２）には、照度が大きくなるにつれて、所定の階調値（第１の階調値）より低階調でのγカーブの勾配を大きくすることが挙げられる。なお、これらの詳細は、後述の第２、第３の実施形態において説明する。

【0020】

ここで、映像信号ＩＳが表す画像の最大階調値Ｍ０を加味して、決定されたγカーブを調整してもよい。例えば、（１）照度が基準照度Ｌ１より大きく、且つ、決定されたγカーブに基づいて最大階調値Ｍ０から変換される変換後最大階調値Ｍ１が階調値Ｖ１より大きい場合に、変換後最大階調値Ｍ１が階調値Ｖ１以下となるように、決定されたγカーブを調整する。または、（２）照度が基準照度Ｌ２より小さく、且つ、決定されたγカーブに基づいて最大階調値Ｍ０から変換される変換後最大階調値Ｍ１が階調値Ｖ２より小さい場合に、変換後最大階調値Ｍ１が階調値Ｖ２以上となるように、決定されたγカーブを調整する。ここで、階調値Ｖ１、Ｖ２は、等しくてもよいし、異なっていてもよい。なお、これらの詳細は、後述の第２、第３の実施形態において説明する。

【0021】

ここで、γカーブ設定部１６は、ステップＳ１２で決定したγカーブをそのまま設定することも可能である（ステップＳ１６）。この場合、決定前にγカーブ（１）が設定されていれば、γカーブ設定部１６は、決定前に設定されていたγカーブ（１）から決定されたγカーブ（２）へと設定されるγカーブを切り替えることになる。γカーブ（１）は、初期γカーブでもよいし、ステップＳ１６において前回設定されたγカーブでもよい。初期γカーブは、γカーブ設定装置２０の起動の当初から設定されるγカーブであり、例えば、標準的な照度に対応するγカーブを用いることができる。標準的な照度は、そのγカーブの用途、例えば、（１）店頭等明るい場所での視聴、（２）比較的暗い場所での映画コンテンツの視聴によって異なってくる。

【0022】

ここでは、決定前に設定されていたγカーブ（１）と決定したγカーブ（２）とを比較して（ステップＳ１３）、γカーブ（１）からγカーブ（２）への設定の切り替え（ステップＳ１５）の前に、γカーブ（１）、（２）を比較して、γカーブ（１）、（２）の中間のγカーブへの設定の要否を判断している（ステップＳ１３，Ｓ１４）。切り替え前後のγカーブの相違が大きいと、γカーブの切り替えが視聴者に違和感を与え得ることを考慮したためである。

【0023】

γカーブ（１）、（２）自体を比較することに替えて、例えば、γカーブ（１）、（２）を規定するパラメータを比較してもよいし、γカーブ（１）、（２）の対応照度を比較してもよい。例えば、対応照度の差に基づいて、中間のγカーブの要否を判定することができる。

【0024】

ここでは、１の中間のγカーブを設定する場合を示しているが、（１または）複数の中間のγカーブを順次設定し、その後に、γカーブ（２）を設定してもよい。すなわち、γカーブ（１）からγカーブ（２）へと、設定されるγカーブを段階的に切り替えてもよい。

【0025】

このとき、中間のγカーブの数、設定する時間間隔は適宜に設定することができる。例えば、パラメータに基づくγカーブ（１）、（２）の相違の大きさに応じて、中間のγカーブの数を大きくすることができる。時間間隔は、一定としても良いし、中間のγカーブの数に応じて異ならせてもよい。

【0026】

（γカーブ設定方法Ｓ２）
図３は、γカーブ設定装置２０によるγカーブ設定方法Ｓ２の流れを表すフロー図である。γカーブ設定方法Ｓ２は、γカーブ設定方法Ｓ１のステップＳ１１～Ｓ１６の前に、ステップＳ２１～Ｓ２３が追加されている。

【0027】

基本的には、映像信号ＩＳは、映像のジャンルを識別するジャンル情報を有し、テーブルＴは、映像のジャンルと、照度と、γカーブと、の関係を表し、γカーブ設定部１６は、映像のジャンル、環境の照度、およびテーブルＴに基づいて、設定するγカーブを決定する。

【0028】

より具体的には、映像信号ＩＳは、映像のジャンルを識別するジャンル情報と映像コンテンツのフォーマットを識別するフォーマット情報を含み、テーブルＴは、画質モード（映像のジャンルに対応する）、フォーマット、および環境の照度と、γカーブと、の関係を表わす。

【0029】

図４、図５は、このテーブルＴの一例を表す図である。テーブルＴは、画質モード１～９に対応する複数のテーブルに区分される。ここでは、画質モード１～９は、スポーツ、映画、標準（例えば、ニュース）、…その他に区分され、さらに、映像コンテンツのフォーマット（ＳＤＲ，ＨＬＧ，ＰＱ）に対応して３つに区分されている。この結果、テーブルは、テーブルｉ－ｊ（１－１～１－３，２－１～２－３，…、９－１～９－３）の２７に区分されている（１：１～９の整数、ｊ：１～３の整数）。図５に示すように、各テーブルｉ－ｊは、照度値に応じて、設定テーブルｉ－ｊ－１～ｉ－ｊ－９の９つに区分される。このように、テーブルＴは、実質的に、映像のジャンル、フォーマット、および環境の照度と、γカーブと、の関係を表わしている。

【0030】

γカーブ設定部１６は、映像信号ＩＳからジャンル情報、およびフォーマット情報を取得する（ステップＳ２１）。γカーブ設定部１６は、ジャンル情報に対応する画質モードを決定し（ステップＳ２２）、画質モードおよびフォーマットに対応するテーブルｉ－ｊを選択する（ステップＳ２３）。例えば、ジャンルがスポーツで、フォーマットがＳＤＲの場合、テーブル１－１が、ジャンルが映画でフォーマットがＨＬＧの場合、テーブル２－２が選択される。

【0031】

図６は、テーブル１－１および２－２に対応するγカーブＴ１－１，Ｔ２－２の一例を表す。図６の横軸は、映像信号処理部１１に入力される映像信号ＩＳの階調値（変換前階調値）であり、縦軸は、映像信号処理部１１から出力される映像信号ＩＳの階調値（変換後階調値）である。また、直線Ｌは、勾配が１のγカーブ、すなわち、階調を変化させず、変換前後の階調値が一致するγカーブであり、γカーブの基準（リニアカーブ）として表されている。後述の図７～図１０でも、これらの点は同様である。

【0032】

その後、ジャンルおよびフォーマットに対応して選択されたテーブルｉ－ｊおよび照度に基づいて、パラメータｉ－ｊ－１～ｉ－ｊ－９が選択され、γカーブが決定される（ステップＳ１１、Ｓ１２）。ステップＳ１１以後は、説明済みなので、詳細な説明を省略する。

【0033】

γカーブ設定方法Ｓ２によれば、ユーザーが映像のジャンル等を意識することなく、γカーブが決定され、ジャンル及び視聴環境に最適な映像に調整される。例えば、「スポーツ」の放送を受信している場合、γカーブＴ１－１が設定され、鮮やかでダイナミックな映像が現れる。

【0034】

以上のように、本実施形態に係るγカーブ設定装置２０は、映像信号の階調値を変換するためのγカーブを設定するγカーブ設定部１６と、映像信号が表す画像が表示される環境の照度（照度値ＬＵ）と、γカーブと、の関係を表すテーブルＴを記憶するメモリ１４（記憶部）と、を備え、γカーブ設定部１６は、照度、およびテーブルＴに基づいて、設定するγカーブを決定する。これにより、環境の明るさに起因する人の視認特性の変化に対応して、視認性の良好な画像を表示することが可能となる。

【0035】

〔実施形態２〕
本発明の第２の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上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、その説明を繰り返さない。

【0036】

実施形態２では、初期γカーブが、「明るい環境下（例えば、明るい部屋、店頭）で映える鮮やかでコントラスト感のある」画質モードＡである場合を想定する。この画質モードＡは、図７のγカーブγａに示すような、いわゆるＳ字カーブのγカーブを用いて実現することができる。γカーブγａは、階調値がＮ１より小さい低階調域ＲＬ１および階調値がＮ２より大きい高階調域ＲＨ１において（Ｎ１＜Ｎ２）、勾配が小さく（例えば、勾配が１より小さい領域を含む）、階調値がＮ１とＮ２の間の中間階調域ＲＭにおいて勾配が比較的大きい（例えば、勾配が１（基準勾配）より大きい領域を含む）。すなわち、明るい環境下で視認し易いように、中間階調域でのコントラストが強調されている。階調値Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３はそれぞれ、例えば、階調数の半分より小さい値、階調数の半分より大きい値、Ｎ１とＮ２の中間の値である。階調数が２５６の場合、階調値Ｎ１、Ｎ２は、例えば、１２７より小さな値、１２７より小さい値となる。なお、画質モードＡは、アクティブモードと称してもよい。画質モードＡは、一例であり、本実施形態は、種々の画質モードに適用できる。

【0037】

この画質モードＡの映像を暗い環境下で視聴した場合、視聴者は、比較的低い階調範囲、例えば、低階調域ＲＬ、中間階調域ＲＭでの明暗の変化により敏感となる一方、高階調域ＲＨでの明暗の変化を視認し難くなる傾向となる。この結果、中間階調域ＲＭでのコントラストの変化が強調され過ぎて、派手に見える一方、低階調域ＲＬおよび高階調域ＲＨでは、階調の変化が感じられず、塗りつぶされたように見えることになる。このため、画質モードＡに対応するγカーブγａをγカーブγｂ（低階調域ＲＬ、高階調域ＲＨ、および中間階調域ＲＭでの勾配を近づけたγカーブ）へと切り替えることが好ましい。この結果、暗い環境下において、画像全体としてコントラストのバランスを確保することが可能となる。なお、変換前後のγカーブγａ、γｂは、低階調域ＲＬ１および高階調域ＲＨ１において、勾配が１（基準勾配）より小さい領域を含むことが好ましい。中間階調域ＲＭに、勾配が１より大きい領域を含ませ、中間階調域ＲＭでの階調の変化を強調するためである、

【0038】

すなわち、画質モードＡの場合、γカーブ設定部１６は、照度が小さくなるにつれて、γカーブをリニアカーブ（直線Ｌ）に近づける傾向となる。これは、照度が所定の基準照度より小さい場合に設定される低照度側γカーブ（例えば、γカーブγｂ）は、照度が所定の基準照度より大きい場合に設定される高照度側γカーブ（例えば、γカーブγａ）と比べて、直線性が高いことを意味する。直線性が高い例として、図６に示されるような直線Ｌ（リニアカーブ、ここでは、勾配が１の直線）により近いことが挙げられる。さらに、低照度側γカーブ（例えば、γカーブγｂ）は、高照度側γカーブ（例えば、γカーブγｂ）と比べて、階調値Ｎ１（第１の階調値）より低階調域ＲＬ１での変換後の階調値が大きく、かつ、階調値Ｎ２（第１の階調値以上の第２の階調値）より高階調域での変換後の階調値が小さい。なお、ここでは、第１、第２の階調値をそれぞれ階調値Ｎ１，Ｎ２としたが、第１、第２の階調値を階調値Ｎ３としてもよい。

【0039】

図７に示すように、γカーブγａ、γｂの中間にγカーブγｃが配置される。すなわち、γカーブγｃは、γカーブγａからγカーブγｂへとγカーブを切り替える場合の中間のγカーブとして機能する（図２のステップＳ１５）。この結果、γカーブを徐々に変えることができ、γカーブを変更した際の違和感を減少することができる。

【0040】

既述のように、画質モードＡの映像を暗い環境下で視聴した場合、高階調域での明暗の変化は視認され難くなる傾向となる。この結果、映像の最大階調値（例えば、映像信号の１フレームに含まれる最大の階調値）、特に、γカーブによって変換後の最大階調値を制限した方が良い場合があり得る。γカーブ設定部１６は、例えば、映像信号ＩＳが表す画像の最大階調値（例えば、映像信号の１フレームに含まれる最大の階調値）を取得し、照度値ＬＵが所定の基準照度より小さく、且つ、決定されたγカーブに基づいて最大階調値から変換される変換後最大階調値が基準値より大きい場合に、変換後最大階調値が基準値以下となるように、決定されたγカーブを調整する。

【0041】

図８は、変換前最大階調値が２４０で、変換後最大階調値が基準値２３５を超えるγカーブγ０を表す。この場合、γカーブγ０からγカーブγ１へとγカーブを下げることで、変換後最大階調値を基準値２３５以下とする。この結果、高階調域での階調変化が視認されず、潰れて見えることを防止できる。なお、この基準値２３５は、画像信号の規格上の最大輝度２５５に近い値として選択されている。基準値は、２３５に限られず、規格上の最大輝度にある程度近い範囲で適宜に選択することができる。

【0042】

以上のように、本実施形態に係るγカーブ設定装置２０は、映像信号の階調値を変換するためのγカーブを設定するγカーブ設定部１６と、映像信号が表す画像が表示される環境の照度（照度値ＬＵ）と、γカーブと、の関係を表すテーブルＴを記憶するメモリ１４（記憶部）と、を備え、γカーブ設定部１６は、照度、およびテーブルＴに基づいて、設定するγカーブを決定し、γカーブは、変換前の階調値に対する変換後の階調値を表わし、照度が基準照度より小さい場合に設定される低照度側γカーブ（例えば、γカーブγｂ）は、照度が基準照度より大きい場合に設定される高照度側γカーブ（例えば、γカーブγａ）と比べて、直線性が高い。これにより、例えば、明るい環境下で鮮やかな画質モードの画像を照度に応じて調整して、暗い環境下に適合させることが可能となる。

【0043】

〔実施形態３〕
本発明の第３の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上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、その説明を繰り返さない。

【0044】

実施形態３では、初期γカーブが、「暗い環境下（例えば、暗い部屋、暗室）で視聴することを想定し調整されている映像調整（映画用）」画質モードＢである場合を想定する。この画質モードＢは、図９のγカーブγｄに示すような、上に若干凸となるカーブのγカーブを用いて実現することができる。γカーブγｄは、低階調域において勾配が比較的大きい。すなわち、暗い環境下で視認し易いように、階調値Ｎ４より小さい階調域において、γカーブγｄの勾配が１（基準勾配、すなわち、リニアカーブの勾配）より大きく、階調の変化がやや強調されている。γカーブγｄは, 全体としては、勾配１の直線Ｌ（リニアカーブ）に近く、変換前後での階調値の違いはそれほど大きくない。この結果、画質モードＢでは、映像（コントラスト）を比較的忠実に再現しつつ、低階調（暗部）でのコントラストが強調される。なお、画質モードＢは、映画用モードと称してもよい。画質モードＢは、一例であり、本実施形態は、種々の画質モードに適用できる。

【0045】

この画質モードＢの映像を明るい環境下で視聴した場合、視聴者は、照明の反射や外光の影響により、階調（コントラスト）の変化が小さく感じられ、特に、低階調域が黒く潰れて見える傾向となる。このため、画質モードＢに対応するγカーブγｄをγカーブγｅ（比較的低階調域の勾配をより大きくしたγカーブ）へと切り替えることが好ましい。この結果、明るい環境下において、画像全体としてコントラストのバランスを確保することが可能となる。

【0046】

すなわち、画質モードＢの場合、γカーブ設定部１６は、照度が大きくなるにつれて、γカーブを直線から遠ざける傾向となる。これは、照度が所定の基準照度より大きい場合に設定される高照度側γカーブ（例えば、γカーブγｅ）は、照度が所定の基準照度より小さい場合に設定される低照度側γカーブ（例えば、γカーブγｄ）と比べて、直線性が低いことを意味する。直線性が低い例として、図９に示されるような直線Ｌ（勾配が１の直線）からより遠いことが挙げられる。さらに、高照度側γカーブ（例えば、γカーブγｅ）は、低照度側γカーブ（例えば、γカーブγｄ）と比べて、例えば、階調値Ｎ５（所定の階調値）より低階調域での勾配が大きい。階調値Ｎ５は、例えば、階調数の半分より小さい値である。階調数が２５６の場合、階調値Ｎ５は、例えば、１２７より小さな値となる。

【0047】

また、画質モードＢの場合、γカーブ設定部１６は、例えば、映像信号ＩＳが表す画像の平均階調値（例えば、映像信号の１フレームに含まれる階調値の平均）を取得し、平均階調値が第１の基準値より小さい場合に設定される、第１の高照度側γカーブは、平均階調値が前記第１の基準値より大きい場合に設定される、第２の高照度側γカーブと比べて、所定の階調値（例えば、階調値Ｎ４）より低階調域での勾配が大きい。これにより、明るい環境において、比較的暗い画像の暗部の階調変化を大きくして、視認性を向上できる。なお、第１、第２の高照度側γカーブは、照度ＬＵが所定の基準照度より大きい場合に設定されるγカーブである。

【0048】

また、画質モードＢの場合、γカーブ設定部１６は、例えば、映像信号ＩＳが表す画像の最大階調値（例えば、映像信号の１フレームに含まれる最大の階調値）を取得し、前記最大階調値が第２の基準値より小さい場合に設定される、第３の高照度側γカーブは、前記最大階調値が前記第２の基準値より大きい場合に設定される、第４の高照度側γカーブと比べて、第１の階調値（例えば、階調値Ｎ４）より低階調域での勾配が大きい。これにより、明るい環境において、最大輝度の比較的小さい画像の暗部の階調変化を大きくして、視認性を向上できる。なお、第３、第４の高照度側γカーブは、照度ＬＵが所定の基準照度より大きい場合に設定されるγカーブである。

【0049】

図９に示すように、γカーブγｄ、γｅの中間にγカーブγｆが配置される。すなわち、γカーブγｆは、γカーブγｄからγカーブγｅへとγカーブを切り替える場合の中間のγカーブとして機能する（図２のステップＳ１５）。この結果、γカーブを徐々に変えることができ、γカーブを変更した際の違和感を減少することができる。

【0050】

既述のように、画質モードＢの映像を明るい環境下で視聴した場合、コントラストの変化が小さく感じられ、特に、低階調域が黒く潰れて見える傾向となる。この結果、前記映像の最大階調値、特に、γカーブによって変換後の最大階調値を拡張した方が良い場合があり得る。すなわち、変換後の最大階調値を大きくすることによって、画像上でのコントラスト（階調）の変化を大きくすることができる。γカーブ設定部１６は、例えば、照度値ＬＵが所定の基準照度より大きく、且つ、決定されたγカーブに基づいて最大階調値から変換される変換後最大階調値が基準値より小さい場合に、変換後最大階調値が基準値以上となるように、決定されたγカーブを調整する。これにより、明るい環境において、画像の暗部の階調変化を大きくして、視認性を向上できる。

【0051】

図１０は、変換前最大階調値が２００で、変換後最大階調値が基準値２３５を下回るγカーブγ０を表す。この場合、γカーブγ０からγカーブγ１へとγカーブを上げることで、変換後最大階調値を基準値２３５以上とする。この結果、暗い映像をより明るくコントラスト感のある映像にすることができる。なお、この基準値２３５は、画像信号の規格上の最大輝度２５５に近い値として選択されている。基準値は、２３５に限られず、規格上の最大輝度にある程度近い範囲で適宜に選択することができる。

【0052】

以上のように、本実施形態に係るγカーブ設定装置２０は、映像信号の階調値を変換するためのγカーブを設定するγカーブ設定部１６と、映像信号が表す画像が表示される環境の照度（照度値ＬＵ）と、γカーブと、の関係を表すテーブルＴを記憶するメモリ１４（記憶部）と、を備え、γカーブ設定部１６は、照度、およびテーブルＴに基づいて、設定するγカーブを決定し、γカーブは、変換前の階調値に対する変換後の階調値を表わし、照度が基準照度より大きい場合に設定される高照度側γカーブ（例えば、γカーブγｅ）は、照度が基準照度より小さい場合に設定される低照度側γカーブ（例えば、γカーブγｄ）と比べて、直線性が低い。これにより、例えば、暗い環境下で視認し易い画質モードの画像を照度に応じて調整して、明るい環境下に適合させることが可能となる。

【0053】

〔変形例〕
以上の実施形態では、γカーブで変換される前後の階調値は０～２５５の２５６階調である。これに対して、変換される前後の階調値は、他の階調数、例えば、５１２，１０２４としてもよい。
また、変換前後の階調を異ならせ、例えば、階調数Ｍ１（一例として、２５６階調）をＭ１より大きい階調数Ｍ２（一例として、１０２４階調）に変換してもよい。この逆に、階調数Ｍ３をＭ３より小さい階調数Ｍ４に変換してもよい。

【0054】

実施形態では、勾配が１の直線Ｌ（リニアカーブ）をγカーブの基準として、扱っていた。しかし、変換前後の階調数が異なる場合、γカーブの基準となる勾配（基準勾配）は１とは異なってくる。例えば、変換前が階調数Ｎ１、変換後が階調数Ｎ２の場合、勾配「Ｎ２／Ｎ１」の直線がγカーブの基準として機能することになり、勾配１を勾配「Ｎ２／Ｎ１」に置き換えて解釈すべきである。リニアカーブの勾配（基準勾配）は、γカーブによって変換される前後での映像信号の階調数の比（Ｎ２／Ｎ１）、すなわち、変換前の映像信号の階調数（Ｎ１）に対する、変換後の映像信号の階調数（Ｎ２）の比（Ｎ２／Ｎ１）によって規定される。本発明はこのように、変換前後の階調数Ｎ１，Ｎ２の大きさおよび相違に依らず適用されるものとする。

【0055】

〔まとめ〕
（１）
本発明の態様１に係るγカーブ設定装置は、映像信号の階調値を変換するためのγカーブを設定する設定部（γカーブ設定部１６）と、前記映像信号が表す画像が表示される環境の照度（照度値ＬＵ）と、前記γカーブと、の関係を表すテーブル（Ｔ）を記憶する記憶部（メモリ１４）と、を備え、前記設定部は、前記照度、および前記テーブルに基づいて、設定するγカーブを決定し、前記γカーブは、変換前の階調値に対する変換後の階調値を表わし、前記決定されたγカーブは、第１の階調値（階調値Ｎ１）よりも低階調域（ＲＨ１）において、勾配がリニアカーブより小さい領域を含む。これにより、環境の明るさの変化に起因する人の視認特性の変化に対応することができるγカーブ設定装置を実現することができる。また、低階調域において、勾配がリニアカーブの勾配（例えば、１）より小さい領域を含むことで、中階調域でのγカーブの勾配を比較的大きくして、中階調域での階調変化を強調することがより容易となる。

【0056】

本発明の態様２に係るγカーブ設定装置は、態様１において、前記照度が基準照度より小さい場合に設定される低照度側γカーブは、前記照度が前記基準照度より大きい場合に設定される高照度側γカーブと比べて、直線性が高い。これにより、暗い環境において、画像の再現性を向上できる。

【0057】

本発明の態様３に係るγカーブ設定装置は、態様２において、前記低照度側γカーブは、前記高照度側γカーブと比べて、前記第１の階調値より低階調域での変換後の階調値が大きく、かつ、前記第１の階調値以上の第２の階調値（階調値Ｎ２）より高階調域での変換後の階調値が小さい。これにより、暗い環境において、画像の明部の階調変化を大きくして、視認性を向上できる。

【0058】

本発明の態様４に係るγカーブ設定装置は、態様２または３において、前記設定部は、前記映像信号が表す画像の最大階調値を取得し、前記照度が前記基準照度より小さく、且つ、前記決定されたγカーブに基づいて前記最大階調値から変換される変換後最大階調値が基準値より大きい場合に、前記変換後最大階調値が前記基準値以下となるように、前記決定されたγカーブを調整する。これにより、暗い環境において、画像の明部の階調変化を大きくして、視認性を向上できる。

【0059】

本発明の態様５に係るγカーブ設定装置は、態様１～４のいずれかにおいて、前記設定部は、前記決定前に設定されていたγカーブから前記決定されたγカーブへと設定されるγカーブを段階的に切り替える。これにより、γカーブの切り替え時における視聴者の違和感を低減できる。

【0060】

本発明の態様６に係るγカーブ設定装置は、態様１～５のいずれかにおいて、前記映像信号は、映像のジャンルを識別するジャンル情報を有し、前記テーブルは、前記映像のジャンルと、前記照度と、前記γカーブと、の関係を表し、前記設定部は、前記映像のジャンル、前記照度、および前記テーブルに基づいて、設定するγカーブを決定する。これにより、映像のジャンルおよび照度に基づいて、適正なγカーブを設定できる。

【0061】

本発明の態様７に係るγカーブ設定装置は、態様１～６のいずれかにおいて、前記環境の照度を検出する照度センサ（１５）、を備える。これにより、照度センサが検出した環境の照度に基づいて、γカーブを設定できる。

【0062】

本発明の態様８に係るγカーブ設定方法は、映像信号の階調値を変換するためのγカーブを設定する、γカーブ設定方法であって、映像信号が表す画像が表示される環境の照度の情報を取得する工程と、前記照度と、前記γカーブと、の関係を表すテーブル、および前記照度に基づいて、設定するγカーブを決定する工程と、を含み、前記γカーブは、変換前の階調値に対する変換後の階調値を表わし、前記照度が基準照度より小さい場合に設定される低照度側γカーブは、前記照度が前記基準照度より大きい場合に設定される高照度側γカーブと比べて、直線性が高い。これにより、環境の明るさに起因する人の視認特性の変化に対応することができるγカーブ設定方法を実現することができる。

【0063】

本発明の態様９に係る表示装置は、態様１～７いずれかのγカーブ設定装置と、前記γカーブ設定装置によって設定されたγカーブに基づいて、前記映像信号を変換する映像信号変換部と、前記変換された映像信号に基づいて、画像を表示する表示部と、を備える。これにより、環境の明るさに起因する人の視認特性の変化に対応することができる表示装置を実現することができる。

【0064】

（２）
本発明の態様１０に係るγカーブ設定装置は、映像信号の階調値を変換するためのγカーブを設定する設定部（γカーブ設定部１６）と、前記映像信号が表す画像が表示される環境の照度（照度値ＬＵ）と、前記γカーブと、の関係を表すテーブル（Ｔ）を記憶する記憶部（メモリ１４）と、を備え、前記設定部は、前記照度、および前記テーブルに基づいて、設定するγカーブを決定する。これにより、環境の明るさに起因する人の視認特性の変化に対応することができるγカーブ設定装置を実現することができる。

【0065】

本発明の態様１１に係るγカーブ設定装置は、態様１０において、前記γカーブは、変換前の階調値に対する変換後の階調値を表わし、前記設定部は、前記照度が小さくなるにつれて、前記γカーブをリニアカーブ（直線）に近づける。これにより、暗い環境において、暗部の階調変化に忠実な画像を表示できる。

【0066】

本発明の態様１２に係るγカーブ設定装置は、態様１０、または１１において、前記設定部は、前記映像信号が表す画像の最大階調値を取得し、前記照度が第１の基準照度より小さく、且つ、前記決定されたγカーブに基づいて前記最大階調値から変換される変換後最大階調値が第１の階調値より大きい場合に、前記変換後最大階調値が前記第１の階調値以下となるように、前記決定されたγカーブを調整する。これにより、暗い環境において、画像の明部の階調変化を大きくして、視認性を向上できる。

【0067】

本発明の態様１３に係るγカーブ設定装置は、態様１０～１２のいずれかにおいて、前記設定部は、前記映像信号が表す画像の最大階調値を取得し、前記照度が第２の基準照度より大きく、且つ、前記決定されたγカーブに基づいて前記最大階調値から変換される変換後最大階調値が第２の階調値より小さい場合に、前記変換後最大階調値が前記第２の階調値以上となるように、前記決定されたγカーブを調整する。これにより、明るい環境において、画像全体の階調変化を大きくして、視認性を向上できる。

【0068】

本発明の態様１４に係るγカーブ設定装置は、態様１０～１３のいずれかにおいて、前記設定部は、前記決定前に設定されていたγカーブから前記決定されたγカーブへと、設定されるγカーブを段階的に切り替える。これにより、γカーブの切り替え時における視聴者の違和感を低減できる。

【0069】

本発明の態様１５に係るγカーブ設定装置は、態様１０～１４のいずれかにおいて、前記映像信号は、映像のジャンルを識別するジャンル情報を有し、前記テーブルは、前記映像のジャンルと、前記照度と、前記γカーブと、の関係を表し、前記設定部は、前記映像のジャンル、前記照度、および前記テーブルに基づいて、設定するγカーブを決定する。これにより、映像のジャンルおよび照度に基づいて、適正なγカーブを設定できる。

【0070】

本発明の態様１６に係るγカーブ設定装置は、態様１０～１５のいずれかにおいて、前記環境の照度を検出する照度センサ、を備える。これにより、照度センサが検出した環境の照度に基づいて、γカーブを設定できる。

【0071】

本発明の態様１７に係るγカーブ設定方法は、映像信号の階調値を変換するためのγカーブを設定する、γカーブ設定方法であって、映像信号が表す画像が表示される環境の基準照度の情報を取得する工程と、前記照度と、前記γカーブと、の関係を表すテーブル、および前記照度に基づいて、設定するγカーブを決定する工程と、を含む。これにより、環境の明るさに起因する人の視認特性の変化に対応することができるγカーブ設定方法を実現することができる。

【0072】

本発明の態様１８に係る表示装置は、映像信号が表す画像が表示される環境の照度を検出する照度センサと、前記検出された照度に基づいて、γカーブを設定する、態様１０～１６いずれかのγカーブ設定装置と、前記γカーブ設定装置によって設定されたγカーブに基づいて、前記映像信号を変換する映像信号変換部と、前記変換された映像信号に基づいて、画像を表示する表示部と、を備える。これにより、環境の明るさに起因する人の視認特性の変化に対応することができる表示装置を実現することができる。

【0073】

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。

【符号の説明】

【0074】

１０ 表示装置
１１ 映像信号処理部
１２ ドライバ
１３ ディスプレイ
１４ メモリ
１５ 照度センサ
１６ γカーブ設定部
２０ γカーブ設定装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】