特許 7431595 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-06

(45)【発行日】2024-02-15

(54)【発明の名称】画像処理装置、画像処理方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06T 5/92 20240101AFI20240207BHJP

   H04N 1/407 20060101ALI20240207BHJP

【ＦＩ】

G06T5/00 740

H04N1/407

【請求項の数】 26

(21)【出願番号】P 2020015535

(22)【出願日】2020-01-31

(65)【公開番号】P2021124766

(43)【公開日】2021-08-30

【審査請求日】2023-01-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮▲崎▼ 真一

【審査官】鈴木 肇

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０９２７１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００２－０１６８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０８０１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－００４２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０６２６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３３０３１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－２０４４３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｔ １／００－１／４０

Ｇ０６Ｔ ３／００－５／５０

Ｈ０４Ｎ １／４０－１／４０９

Ｈ０４Ｎ １／４６－１／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）画像を表すＨＤＲデータを取得する第１取得手段と、
前記ＨＤＲデータに基づいて印刷を行うための印刷情報を取得する第２取得手段と、
前記ＨＤＲデータに基づいて表示を行う表示装置の表示情報を取得する第３取得手段と、
前記表示情報に基づいて、前記ＨＤＲデータの輝度のダイナミックレンジを、前記表示装置による表示に対応する第１ダイナミックレンジに変換し、前記印刷情報に基づいて、前記第１ダイナミックレンジを、前記印刷情報に基づく印刷に対応する第２ダイナミックレンジに変換することにより、前記ＨＤＲデータの輝度のダイナミックレンジを圧縮する変換手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。

【請求項2】

前記表示情報は、前記表示装置のダイナミックレンジ情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。

【請求項3】

前記印刷情報は、前記変換手段による変換後のダイナミックレンジを特定するための情報であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。

【請求項4】

前記印刷情報は、印刷される用紙の種類を示す情報を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項5】

前記第１取得手段により取得される前記ＨＤＲデータは、撮像側での輝度変換後のデータであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項6】

前記第１取得手段により取得される前記ＨＤＲデータは、出力側での輝度変換前のデータであることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。

【請求項7】

前記変換手段は、前記出力側での輝度変換を実行し、該輝度変換が実行されたＨＤＲデータに対してダイナミックレンジの変換を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。

【請求項8】

前記第１取得手段により取得される前記ＨＤＲデータは、出力側での輝度変換後のデータであることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。

【請求項9】

前記変換手段は、前記表示装置に対応する、ダイナミックレンジを変換するための変換情報を用いてダイナミックレンジの変換を行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項10】

前記変換手段は、所定の輝度範囲において、入力輝度と出力輝度とが一致するように、前記ＨＤＲデータの輝度のダイナミックレンジを、前記第２ダイナミックレンジに変換することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項11】

前記ＨＤＲデータにより表される画像を領域分割する分割手段、をさらに備え、
前記変換手段は、前記分割手段により分割された領域ごとに定められた、ダイナミックレンジを変換するための変換情報を用いてダイナミックレンジの変換を行うことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項12】

前記分割手段は、前記ＨＤＲデータにより表される画像の低周波成分に対して領域分割を行うことを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。

【請求項13】

前記ＨＤＲデータにより表される画像の高周波成分に対してコントラスト補正を行う手段、をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。

【請求項14】

前記変換手段によりダイナミックレンジの変換が行われたデータに基づいて印刷の制御を行う印刷制御手段、をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項15】

前記表示装置は、ＨＤＲディスプレイであることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項16】

前記表示装置は、標準ダイナミックレンジ（ＳＤＲ）ディスプレイであることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項17】

前記第３取得手段は、印刷プレビューが現在表示されている表示装置のための表示情報を取得することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項18】

前記第３取得手段は、複数の表示装置から表示装置を選択し、前記選択された表示装置の表示情報を取得することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項19】

前記第３取得手段は、ユーザからの指示に基づいて、前記複数の表示装置から表示装置を選択することを特徴とする請求項１８に記載の画像処理装置。

【請求項20】

前記第３取得手段は、優先される表示装置を特定する情報に基づいて、前記複数の表示装置から表示装置を選択することを特徴とする請求項１８に記載の画像処理装置。

【請求項21】

前記変換手段は、前記第３取得手段が前記表示情報を取得可能であるか否かを判定し、
前記変換手段は、前記第３取得手段が前記表示情報を取得可能でないと判定した場合に、前記表示情報を用いたダイナミックレンジの変換を行わずに、前記取得されたＨＤＲデータの輝度のダイナミックレンジを前記第２ダイナミックレンジに変換することを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項22】

前記取得されたＨＤＲデータは、伝達関数を用いて得られたデータであることを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項23】

前記伝達関数は、ハイブリッドログガンマ方式の光電気伝達関数であることを特徴とする請求項２２に記載の画像処理装置。

【請求項24】

前記表示情報は、前記表示装置の最高輝度値と最低輝度値とを示す情報であることを特徴とする請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項25】

ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）画像を表すＨＤＲデータを取得する第１取得工程と、
前記ＨＤＲデータに基づいて印刷を行うための印刷情報を取得する第２取得工程と、
前記ＨＤＲデータに基づいて表示を行う表示装置の表示情報を取得する第３取得工程と、
前記表示情報に基づいて、前記ＨＤＲデータの輝度のダイナミックレンジを、前記表示装置による表示に対応する第１ダイナミックレンジに変換し、前記印刷情報に基づいて、前記第１ダイナミックレンジを、前記印刷情報に基づく印刷に対応する第２ダイナミックレンジに変換することにより、前記ＨＤＲデータの輝度のダイナミックレンジを圧縮する変換工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。

【請求項26】

請求項１乃至２４のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハイダイナミックレンジデータを処理可能な画像処理装置、画像処理方法およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、高ダイナミックレンジ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ：ＨＤＲ）の静止画ＨＤＲデータの輝度ダイナミックレンジを、それより狭い印刷用紙の反射輝度で決まるダイナミックレンジの静止画データに変換することが記載されている。ＨＤＲデータは、動画や静止画などの撮像データとして用いられ、ＨＤＲデータを表示するディスプレイでは、表示可能な最大輝度が向上しており、画像のハイライト側からシャドウ側までを同時に高画質に表示することが可能となっている。

【0003】

ところで、ＨＤＲデータの映像伝達関数としては、例えばＩＴＵ－Ｒ（国際電気通信連合無線通信部門）の勧告ＢＴ．２１００（非特許文献１）において、Ｈｙｂｒｉｄ Ｌｏｇ Ｇａｍｍａ（ＨＬＧ）とＰｅｒｃｅｐｔｕａｌ Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ（ＰＱ）の２つが規定されている。伝達関数では、映像の伝達において階調の不連続性が視覚的に検知されないように伝達関数とビット数が定義されている。

【0004】

映像方式は、撮像側での光－電気伝達関数（Ｏｐｔｏ－Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＯＥＴＦ）、表示側での電気－光伝達関数（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＥＯＴＦ）、シーン光から表示光の総合特性を表す光－光伝達関数（Ｏｐｔｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＯＯＴＦ）で規定されている。

【0005】

ＨＬＧ方式は、黒から白の間を相対的な階調として扱い、上記撮像側のＯＥＴＦを規定する方式である。表示側のＥＯＴＦは、ＯＥＴＦの逆関数とシーン光から表示光の総合特性を表すＯＯＴＦで構成される。ＨＬＧ方式では、ＯＯＴＦの特性を決定するシステムガンマは、輝度成分にのみ適用される。また、システムガンマは、表示可能な最大輝度値が異なるディスプレイでの見えの違いを考慮してディスプレイの輝度に応じて決定される。また、ＰＱ方式は、表示側の輝度を最大１００００ｃｄ／ｍ^２の絶対値で表し、上記表示側のＥＯＴＦを規定する方式である。撮像側のＯＥＴＦは、ＯＯＴＦとＥＯＴＦの逆関数から構成される。

【0006】

一方、印刷出力のダイナミックレンジは、ＨＤＲデータのダイナミックレンジに比べて狭い場合が多い。近年、表示輝度レンジの広いＨＤＲディスプレイが登場するまでは、標準ダイナミックレンジ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ：ＳＤＲ）のディスプレイが主流であった。従来、ＳＤＲデータをディスプレイに表示する際の最大輝度値は１００ｃｄ／ｍ^２固定で考えることが通常であった。それに対して、ＨＤＲデータをディスプレイに表示する輝度の最大値は、ＨＤＲデータが規定する輝度やＨＤＲディスプレイの最大輝度値によって可変である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】国際公開第２０１８／０９２７１１号

【非特許文献】

【0008】

【文献】Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ ＩＴＵ－Ｒ ＢＴ．２１００－２（０７／２０１８）Ｉｍａｇｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｖａｌｕｅｓ ｆｏｒ ｈｉｇｈ ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｇｅ ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ ｆｏｒ ｕｓｅ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｐｒｏｇｒａｍｍｅ ｅｘｃｈａｎｇｅ

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上述のＨＤＲデータがＨＬＧ方式の場合、輝度の相対値で階調が規定されたデータである。そのため、データを複数のディスプレイに表示する場合、上述したようにディスプレイの最大輝度値に応じて表示される画像の輝度は異なる。また、ＰＱ方式の場合、輝度の絶対値でデータが規定されている。そのため、データを複数のディスプレイに表示する場合、ディスプレイ間で共通に再現できる輝度レンジでは、表示される画像の輝度は同一である。しかしながら、ディスプレイ間で共通に再現できないハイライト等の輝度レンジは、ディスプレイの最大輝度値に応じて表示される画像の輝度は異なる。データの輝度ダイナミックレンジとディスプレイの表示可能な輝度レンジが同じ場合にはデータに忠実に表示がされる。一方で、データに対して輝度レンジが狭いディスプレイでは、表示できないハイライト部は、例えば全て最大輝度値で白く表示される。一方で、ＨＤＲデータが印刷装置に入力された場合、特許文献１のように、ＨＤＲデータは、印刷可能なダイナミックレンジに変換されたデータに１対１対応した単一の印刷物が出力される。

【0010】

このように、同一のＨＤＲデータに対して、表示装置は最大輝度値等の条件に応じて表示が適応的に変わるが、印刷装置では単一の出力となる。このため、異なる最大輝度値を持つディスプレイ（表示装置）が存在する昨今、印刷装置ではディスプレイ毎の表示に対応した印刷出力を得ることができない。

【0011】

本発明は、表示装置の表示情報に対応した印刷出力を可能とする画像処理装置、画像処理方法およびプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記課題を解決するため、本願発明に係る画像処理装置は、ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）画像を表すＨＤＲデータを取得する第１取得手段と、前記ＨＤＲデータに基づいて印刷を行うための印刷情報を取得する第２取得手段と、前記ＨＤＲデータに基づいて表示を行う表示装置の表示情報を取得する第３取得手段と、前記表示情報に基づいて、前記ＨＤＲデータの輝度のダイナミックレンジを、前記表示装置による表示に対応する第１ダイナミックレンジに変換し、前記印刷情報に基づいて、前記第１ダイナミックレンジを、前記印刷情報に基づく印刷に対応する第２ダイナミックレンジに変換することにより、前記ＨＤＲデータの輝度のダイナミックレンジを圧縮する変換手段とを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、表示装置の表示情報に対応した印刷出力を可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】プリントシステムの全体構成を示す図である。

【図2】画像処理部の構成を示す図である。

【図3】画像処理を示すフローチャートである。

【図4】変換カーブを示す図である。

【図5】変換カーブを示す図である。

【図6】変換カーブを示す図である。

【図7】ダイナミックレンジ変換処理を用いた処理を示すフローチャートである。

【図8】ダイナミックレンジ変換処理を示すフローチャートである。

【図9】変換カーブを示す図である。

【図10】画像処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0016】

［第１実施形態］
［システム構成］
図１は、本実施形態における画像処理装置を適用したプリントシステムの全体構成を示す図である。本プリントシステムは、パーソナルコンピュータ装置（情報処理装置）１０１（以下、「ＰＣ」ともいう）と表示装置１０２と出力装置１０３を含む。

【0017】

ＰＣ１０１には、ディスプレイＩ／Ｆを介して、表示装置１０２が接続されている。表示装置１０２は、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）ディスプレイであり、ＰＣ１０１とＨＤＭＩインタフェースで接続されている。ＰＣ１０１と表示装置１０２の接続は、ＨＤＲ（（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ））データを伝送できる規格であれば、ＨＤＭＩインタフェースに限定されるものではなく、その他の接続形式でも良い。また、ＰＣ１０１と表示装置１０２の間で伝送される表示情報（後述）は、ディスプレイＩＦ１１３を介して、ＨＤＭＩインタフェースとは異なる伝送路のＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ケーブルを用いて伝送される。しかしながら、表示情報の伝送形式は、表示装置１０２とＰＣ１０１もしくは出力装置１０３との間で情報を双方向で通信できれば、ＵＳＢケーブルに限定されるものではない。

【0018】

また、ＰＣ１０１には、ネットワークやＵＳＢケーブルまたはローカルバスなどのインタフェースを介して、出力装置１０３が接続されている。本実施形態では、出力装置１０３の一例としてインクジェット記録方式のプリンタ（画像処理装置）を用いた構成を説明する。ＰＣ１０１は、出力装置１０３への印刷制御指示、必要な情報およびデータの転送などを行う。記憶装置１０５は、ＯＳ、システムプログラム、各種アプリケーションソフトウェア、本実施形態に必要なパラメータデータ等を記憶管理している。記憶装置１０５は、例えば、ハードディスクやフラッシュＲＯＭで構成される。ＣＰＵ１０４は、作業メモリ１０７を用いて、記憶装置１０５に記憶されたソフトウェアやプログラムを読み出して処理を実行する。ユーザインタフェースとなる操作部（以下、「ＵＩ」ともいう）１０６は、処理の実行に関してユーザによる入力を受け付け、ユーザに対する表示を行う。操作部１０６は、キーボードやマウス等の入力機器を含む。また、データ入出力装置１０８は、ＳＤカード等の外部記録媒体とのデータの入出力を行い、例えば、撮像装置のデータが記憶された外部記録媒体とのデータの入出力が可能である。また、不図示の撮像装置がデータ入出力装置１０８やデータ転送部１０９へ直接接続されるようにして、外部記録媒体を介さず、撮像装置とのデータの入出力を行っても良い。

【0019】

出力装置１０３は、データ転送部１０９、プリンタ制御部１１２、画像処理部１１０、印刷部１１１を含み、印刷データをＰＣ１０１から受信する。本実施形態では、印刷データは、入力画像データであるＨＤＲデータ、表示装置１０２の表示情報、記録媒体の固有データである画像処理パラメータとプリンタ制御データ、ユーザが操作部１０６上で選択した印刷品位や記録媒体等の印刷情報を含む。ここで、記録媒体とは、例えば、印刷用紙等の紙メディアである。

【0020】

データ転送部１０９は、ＰＣ１０１から受信した印刷データから、ＨＤＲデータと、表示装置１０２の表示情報と、画像処理パラメータ、印刷情報を取得して画像処理部１１０に送り、プリンタ制御データを取得してプリンタ制御部１１２に送る。本実施形態では、ＰＣ１０１内で記憶装置１０５に記憶されているＨＤＲデータが、出力装置１０３が受信する入力画像データとなる。また、本実施形態では、画像処理部１１０は、出力装置１０２内に構成されているが、ＰＣ１０１内で構成されても良い。

【0021】

また、画像処理パラメータやプリンタ制御データは、ＰＣ１０１の記憶装置１０５や、出力装置１０３内の不図示の記憶装置（ハードディスクやＲＯＭ等）に記憶されている。これらが、印刷データ内の印刷情報に基づいて選択され、画像処理部１１０、プリンタ制御部１１２に送られる構成でも良い。プリンタ制御部１１２は、プリンタ制御データに従って、印刷部１１１の動作を制御する。印刷部１１１における印刷は、インクジェット記録方式により行われる。本実施形態では、印刷部１１１における印刷としてインクジェット記録方式を例として説明するが、電子写真方式等、他の記録方式であっても良い。表示装置１０２は、画像表示を制御するディスプレイコントローラ１１４を有しており、例えば、ディスプレイコントローラ１１４は、表示データを生成する。

【0022】

図２は、本実施形態における画像処理部１１０の構成を示す図である。本実施形態の画像処理部１１０では、まず、ＨＤＲデータと表示装置１０２の表示情報と印刷情報がダイナミックレンジ変換部２０１に入力される。ダイナミックレンジ変換部２０１は、後述するように、入力された各情報を用いて、ＨＤＲデータを、出力画像生成部２０２に入力可能なダイナミックレンジの画像データに変換する。入力されるＨＤＲデータのハイダイナミックレンジに対して、出力画像生成部２０２に入力される画像データのダイナミックレンジは、輝度レンジとしては狭くなる。出力画像生成部２０２に入力されるダイナミックレンジとは、例えば、ＳＤＲデータの最大輝度１００ｃｄ／ｍ^２とするダイナミックレンジである。また、ユーザが設定した用紙情報により特定される反射輝度を最大値としたダイナミックレンジとしても良い。本実施形態では、ダイナミックレンジ変換部２０１では、ＳＤＲデータのダイナミックレンジへ変換されるとする。

【0023】

次に、出力画像生成部２０２は、ダイナミックレンジ変換部２０１から出力される画像データ（ＲＧＢデータ）に対して、印刷部１１１の記録ヘッドで記録するためのデータを生成する。

【0024】

図３は、本実施形態における画像処理を示すフローチャートである。Ｓ３０１では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、ＨＤＲデータのＲＧＢデータを取得する。本実施形態のＨＤＲデータは、上述した、輝度の相対値で階調を規定しているＨＬＧ方式で記録されている。この段階では、ＲＧＢの各要素について輝度の相対値で階調を規定している。本実施形態ではＨＬＧ方式としているが、相対的に階調を規定していればその他の形式でも良い。本実施形態では、Ｓ３０１で取得されたＨＤＲデータは、ＨＤＲディスプレイである表示装置１０２での表示にも用いられる。

【0025】

Ｓ３０２では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、表示装置１０２の表示情報を取得する。本実施形態では、ＨＤＲデータが示す画像は、表示装置１０２上でディスプレイ表示されている。出力装置１０３で印刷するユーザが印刷アプリ上での印刷指示ボタンもしくは出力装置１０３のパネルの印刷ボタンを押下した時点で、ダイナミックレンジ変換部２０１は、その時の表示装置１０２のディスプレイ表示状態を記録した表示情報を、表示装置１０２から若しくはＰＣ１０１を介して取得する。また、表示情報がディスプレイと連動してＰＣ１０１に適時保存されている場合、ダイナミックレンジ変換部２０１は、ＰＣ１０１から取得しても良い。また、表示情報は、印刷アプリや出力装置１０３が起動した時点で取得され、また、表示装置１０２側で表示の設定変更があれば、そのタイミングで再取得するようにしても良い。即ち、印刷時にユーザが見ているディスプレイ（表示装置１０２）の表示状態を取得できれば良い。また、本実施形態では、ＰＣ１０１に１台のディスプレイが接続されているが、１台のＰＣに対して複数のディスプレイが同時に接続され、使用される場合もある。複数のディスプレイで拡張表示（複数のディスプレイにまたがるような表示）されている場合は、ＨＤＲデータの印刷プレビューが表示されているディスプレイを認識し、その表示情報を取得する。また、複数のディスプレイで複製表示（複数のディスプレイで同一の表示）されている場合は、ユーザが表示情報を取得するディスプレイを選択するようにしても良いし、優先的に表示情報を取得するディスプレイが予め定められるようにしても良い。

【0026】

本実施形態では、表示情報として、ディスプレイのダイナミックレンジ情報とシステムガンマ情報が取得される。ディスプレイのダイナミックレンジ情報は、ＨＤＲデータをＨＤＲディスプレイに表示した際の表示可能な最大の輝度値（最大輝度値）と、黒に対するディスプレイ表示の輝度値を含む。本実施形態では、例えば、ディスプレイの最大輝度値として１０００ｃｄ／ｍ^２、黒の輝度値として０ｃｄ／ｍ^２が取得される。ディスプレイのダイナミックレンジは、表示装置１０２の表示設定を変更することにより変化し、ディスプレイ自体が表示可能な輝度ダイナミックレンジは、ディスプレイの性能によって変化し得る。また、システムガンマ情報は、ＢＴ．２１００対応ディスプレイであるという情報とガンマ値を含む。ＢＴ．２１００対応であるため、ＢＴ．２１００で規定されるＨＬＧ方式におけるＯＯＴＦのガンマ値は、式（１）により算出可能である。ＢＴ．２１００では、式（１）で定義され、例えば最大輝度値１０００ｃｄ／ｍ^２で１．２となる。但し、表示される被写体によっては、このガンマ値がディスプレイの設定によってユーザにより変更される場合があり、その場合は表示情報としてディスプレイの設定によるガンマ値が適用される。

【0027】

γ ＝ １．２＋０．４２Ｌｏｇ_１０（Ｌ_Ｗ／１０００）・・・（１）
Ｓ３０３では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、印刷情報を取得する。印刷情報は、ダイナミックレンジ変換後のダイナミックレンジを特定するための情報である。本実施形態では、印刷情報として、例えば印刷モード情報を取得し、印刷モード情報に基づいて、出力画像生成部２０２への入力がｓＲＧＢのＳＤＲデータであることを特定する。その結果、ＳＤＲデータとして最大輝度値１００ｃｄ／ｍ^２が変換後の輝度ダイナミックレンジであることが特定される。印刷情報は、例えば、用紙の種類を示す情報を取得し、用紙の種類から特定される反射輝度を特定可能な情報であれば良く、印刷時の輝度ダイナミックレンジ情報が取得可能な情報であれば、他の情報でも良い。また、印刷物は、観察環境においては、様々な照度の照明が照射される場合がある。照明が照射される場合には、用紙の輝度ダイナミックレンジは、特に紙白の明るさが上がることにより広がる。そのため、照明が照射された場合の用紙の反射輝度を印刷時の輝度ダイナミックレンジ情報として取得しても良い。

【0028】

Ｓ３０４では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、Ｓ３０２で取得した表示情報、Ｓ３０３で取得した印刷情報に基づいて、ＨＤＲデータから輝度ダイナミックレンジを変換した画像データを生成する。つまり、本実施形態では、表示情報から得られた１０００ｃｄ／ｍ^２を最大輝度値とする輝度ダイナミックレンジから、印刷情報から得られた１００ｃｄ／ｍ^２を最大輝度値とする輝度ダイナミックレンジへのダイナミックレンジ変換処理が行われる。上記のように、ダイナミックレンジ変換後の輝度ダイナミックレンジは、印刷情報から特定される輝度の絶対値で表されるものとなる。

【0029】

上述した通り、ＨＤＲデータの映像伝達関数としては、例えばＩＴＵ－Ｒ（国際電気通信連合無線通信部門）の勧告ＢＴ．２１００において、Ｈｙｂｒｉｄ Ｌｏｇ Ｇａｍｍａ（ＨＬＧ）とＰｅｒｃｅｐｔｕａｌ Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ（ＰＱ）の２つが規定されている。本実施形態のＨＤＲデータは、上述したＨＬＧ方式の伝達関数（ＯＥＴＦ）で変換されたデータである。そのため、ダイナミックレンジ変換部２０１は、ＨＤＲデータを、式（２）で定まるＨＬＧ方式のＥＯＴＦ（ＯＥＴＦの逆関数）とＯＯＴＦを用いて、ＨＤＲデータの輝度信号レベルｘを輝度信号レベルｙに輝度変換する。ガンマ値γは式（１）で算出された値であり、Ｌ_Ｗはディスプレイの最大輝度値であり、Ｌ_Ｂは黒に対するディスプレイの輝度値である。本実施形態では、Ｌ_Ｂは０とする。Ｅ‘はＨＬＧ方式の信号であり、ｘは０から１のレンジに正規化された信号である。αはユーザゲインのための変数であり、Ｙ_Ｓは正規化された輝度、Ｅは０から１に正規化されたリニア光信号である。

・・・（２）
次に、ダイナミックレンジ変換部２０１は、ＯＯＴＦ処理により得られたデータを１０００ｃｄ／ｍ^２を最大輝度値とするデータとして、印刷情報から得られた１００ｃｄ／ｍ^２を最大輝度値とする輝度ダイナミックレンジへのダイナミックレンジ変換処理を行う。本実施形態では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、ＯＯＴＦ処理により得られたＲＧＢデータを、式（３）（４）（５）により輝度（Ｙ）と色差（ＣｂＣｒ）のデータに変換する。

【0030】

Ｙ＝０．２９９００×Ｒ＋０．５８７００×Ｇ＋０．１１４４００×Ｂ ・・・（３）
Ｃｂ＝－０．１６８７４×Ｒ－０．３３１２６×Ｇ＋０．５００００×Ｂ ・・・（４）
Ｃｒ＝０．５００００×Ｒ－０．４１８６９×Ｇ－０．０８１×Ｂ ・・・（５）
ダイナミックレンジ変換部２０１は、変換された輝度Ｙのデータに対して図４（ａ）の実線で示すグラフ（横軸は入力輝度、縦軸は出力輝度）に示される変換カーブに基づいて、輝度Ｙ‘への輝度ダイナミックレンジ変換を行う。図４（ａ）の一点破線は、入力と出力がリニアな状態を示している。本実施形態では、図４（ａ）の実線のように、暗部から特定の輝度まではリニアでの変換が行われ、ハイライト部ではＬｏｇ特性での変換が行われる。図４（ａ）に示すように、ＨＤＲデータのハイライト領域を再現しつつ、画像のコントラストを維持するダイナミックレンジ圧縮処理を行うことが望ましい。また、図４（ｂ）は、図４（ａ）と同じダイナミックレンジ圧縮方法であり、ディスプレイが２０００ｃｄ／ｍ^２を最大輝度値とした場合のダイナミックレンジ変換前後の輝度の関係を示した図である。図４（ａ）と図４（ｂ）に示されるように、Ｓ３０２で取得した表示情報とＳ３０３で取得した印刷情報から、ディスプレイに表示可能なダイナミックレンジに応じて、ダイナミックレンジ変換を行うことができる。そして、ダイナミックレンジ変換部２０１は、変換された輝度Ｙ‘と色差成分を合わせて、（６）（７）（８）によりＲＧＢデータに変換する。

【0031】

Ｒ＝Ｙ＋１．４０２００×Ｃｒ ・・・（６）
Ｇ＝Ｙ－０．３４４１４×Ｃｂ－０．７１４１４×Ｃｒ ・・・（７）
Ｂ＝Ｙ＋１．７７２００×Ｃｂ ・・・（８）
上記では、輝度ダイナミックレンジの圧縮について説明したが、色域に関してもＨＤＲデータの広色域な空間（例えばＩＴＵ－Ｒ ＢＴ．２０２０）からＳＤＲの色域（例えばＩＴＵ－Ｒ ＢＴ．７０９）に色域圧縮処理を行う。

【0032】

次に、Ｓ３０５では、出力画像生成部２０２は、印刷部１１１に出力する出力画像データを生成する。例えば、出力画像生成部２０２は、Ｓ３０４で出力されたＳＤＲデータ（ＲＧＢデータ）をデバイス依存のＲＧＢデータに変換する色変換処理を行う。そして、出力画像生成部２０２は、デバイス依存のＲＧＢデータからインク色データに変換するインク色分解処理、記録装置の階調特性に線形的に対応づけられるように階調補正を行う階調補正処理を行う。さらに、出力画像生成部２０２は、インク色データをインクドットのＯＮ／ＯＦＦの情報であるハーフトーン処理、記録ヘッドの各記録走査で記録される２値データを生成するマスクデータ変換処理等を行う。

【0033】

次に、Ｓ３０６では、出力画像生成部２０２は、生成した出力画像データを印刷部１１１に送り、その後、記録媒体上に画像が出力される。

【0034】

上記で説明したように、ＨＬＧ方式のＨＤＲデータは、表示装置１０２の性能によって表示が異なる。本実施形態によれば、ＨＬＧ方式のＨＤＲデータの印刷時に、ユーザが見ている表示装置１０２の表示情報と出力装置１０３の印刷情報を用いることで、ディスプレイ表示状態に対応したダイナミックレンジ変換を行うことが可能となる。その結果、異なる性能を持つ複数の表示装置１０２のそれぞれの表示に対応した印刷出力を得ることができる。

【0035】

［第２実施形態］
以下、第２実施形態について第１実施形態と異なる点について説明する。本実施形態では、ＰＱ方式のＨＤＲデータが入力される場合を説明する。

【0036】

図３のＳ３０１で取得するＨＤＲデータ（ＲＧＢデータ）は、本実施形態では、上述した輝度の絶対値で階調を規定しているＰＱ方式で記録されている。本実施形態では、ＨＤＲデータには、１００００ｃｄ／ｍ^２まで情報が記録されていることとする。

【0037】

Ｓ３０２では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、表示情報として、ディスプレイのダイナミックレンジ情報と輝度ダイナミックレンジ変換方法を取得する。ディスプレイのダイナミックレンジ情報は、第１実施形態における説明と同じである。輝度ダイナミックレンジ変換方法は、最大輝度値１００００ｃｄ／ｍ^２で規定されるＰＱ方式の輝度ダイナミックレンジをディスプレイの輝度ダイナミックレンジに変換する方法に関する情報である。この情報は、変換が周知の方法であれば変換方法名でも良いし、変換モジュール（例えば、後述する変換カーブ）が格納されているパスの情報が受け渡されても良く、変換がＳ３０４で実行可能な情報であれば良い。

【0038】

図５（ａ）（ｂ）は、２通りのディスプレイの輝度ダイナミックレンジ変換の変換カーブを示す図である。図５（ａ）は、ＨＤＲデータに含まれるディスプレイが表示できない１０００ｃｄ／ｍ^２より高い輝度の部分のデータは、全て１０００ｃｄ／ｍ^２で表示する変換方法を示す。一方、図５（ｂ）は、図４と同様に、暗部から特定の輝度まではリニアで、ハイライト部をＬｏｇ特性で変換する方法を示す。本実施形態では、ＨＤＲデータがＰＱ形式であるため、図５の輝度範囲５０１においては、図５（ａ）と図５（ｂ）の変換でディスプレイにおける表示に差異はないが、輝度範囲５０２においては表示が異なることとなる。

【0039】

Ｓ３０３の印刷情報の取得は、第１実施形態における説明と同じである。

【0040】

Ｓ３０４では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、Ｓ３０２で取得した表示情報とＳ３０３で取得した印刷情報に基づいて、ＨＤＲデータから輝度ダイナミックレンジを変換したデータを生成する。本実施形態では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、ＨＤＲデータが持つ１００００ｃｄ／ｍ^２を最大輝度値とする輝度ダイナミックレンジの情報を、印刷情報から得られた１００ｃｄ／ｍ^２を最大輝度値とする輝度ダイナミックレンジへのダイナミックレンジ変換処理を行う。

【0041】

本実施形態のＨＤＲデータは、上述したＰＱ方式の伝達関数（ＥＯＴＦの逆関数）で変換されたデータである。そのため、ダイナミックレンジ変換部２０１は、ＨＤＲデータを、式（９）で定まるＰＱ方式のＥＯＴＦを用いて、ＨＤＲデータの輝度信号レベルｘを輝度信号レベルｙに輝度変換する。本実施形態では、Ｌ_Ｂは０とする。Ｅ‘はＰＱ方式の信号であり、ｘは０から１のレンジに正規化された信号である。

・・・（９）
次に、ダイナミックレンジ変換部２０１は、ＥＯＴＦ処理により変換されたデータを１００００ｃｄ／ｍ^２を最大輝度値とするデータとして、１００ｃｄ／ｍ^２を最大輝度値とする輝度ダイナミックレンジへのダイナミックレンジ変換処理を行う。本実施形態では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、ＥＯＴＦ処理により得られたＲＧＢデータを、式（３）（４）（５）により輝度（Ｙ）と色差（ＣｂＣｒ）のデータに変換する。そして、ダイナミックレンジ変換部２０１は、変換された輝度Ｙのデータに対して、図５（ａ）に示す変換カーブによる変換を行い、さらに図４（ａ）の変換カーブで変換を行うことで、変換後のＳＤＲデータを得る。図４（ａ）と図５（ａ）に示す変換カーブの変換はそれぞれ１ＤＬＵＴで変換可能であるため、夫々の１ＤＬＵＴを合成した１ＤＬＵＴで変換を行っても良い。その後、変換された輝度と色差成分を合わせて、式（６）（７）（８）によりＲＧＢデータに変換する。また、上記では、図５（ａ）を用いて説明しているが、図５（ｂ）が用いられても良い。

【0042】

Ｓ３０５とＳ３０６は、第１実施形態における説明と同じである。

【0043】

上記で説明したように、ＰＱ方式のＨＤＲデータは、表示装置１０２の性能によってデータのハイライト部の表示が異なる。本実施形態によれば、ＰＱ方式のＨＤＲデータの印刷時に、表示装置１０２の表示情報と出力装置１０３の印刷情報を用いることで、ディスプレイ表示状態に対応したダイナミックレンジ変換を行うことが可能となる。その結果、異なる性能を持つ複数の表示装置１０２のそれぞれの表示に対応した印刷出力を得ることができる。

【0044】

［第３実施形態］
以下、第３実施形態について第１及び第２実施形態と異なる点について説明する。本実施形態では、ＰＱ形式のＨＤＲデータが入力され、表示装置１０２側で輝度ダイナミックレンジ変換処理が行われてＳＤＲディスプレイに表示されている場合を説明する。本実施形態では、表示装置１０２はＳＤＲディスプレイである。

【0045】

本実施形態では、図３のＳ３０１において、ＰＱ形式のＨＤＲデータが取得される。

【0046】

Ｓ３０２では、第２実施形態と同様に、ディスプレイのダイナミックレンジ情報と輝度ダイナミックレンジ変換方法が取得される。本実施形態では表示装置１０２はＳＤＲディスプレイであるため、ディスプレイの最大輝度値として１００ｃｄ／ｍ^２、黒の輝度値として０ｃｄ／ｍ^２が取得される。輝度ダイナミックレンジ変換方法の取得については第２実施形態における説明と同じである。

【0047】

図６は、本実施形態におけるディスプレイの輝度ダイナミックレンジ変換の変換カーブを示す図である。図６は、図５（ｂ）のディスプレイの輝度ダイナミックレンジの最大輝度値が１００ｃｄ／ｍ^２となった状態に相当する。本実施形態では、図６に示すような輝度ダイナミックレンジ変換が行われるが、このダイナミックレンジ変換方法は、変換カーブ６０１や６０２に示すように、ディスプレイを製造するメーカーやモデルによって異なる。

【0048】

Ｓ３０３の印刷情報の取得は、第１実施形態における説明と同じである。

【0049】

Ｓ３０４では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、Ｓ３０２で取得した表示情報とＳ３０３で取得した印刷情報に基づいて、ＨＤＲデータから輝度ダイナミックレンジを変換した画像データを生成する。本実施形態では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、ＨＤＲデータが持つ輝度ダイナミックレンジの情報を、印刷情報から得られた１００ｃｄ／ｍ^２を最大輝度値とする輝度ダイナミックレンジへのダイナミックレンジ変換処理を行う。

【0050】

ＨＤＲデータは、第２実施形態で説明したように、ディスプレイの輝度信号レベルの情報に変換される。そして、変換されたデータに対して、印刷情報から得られた１００ｃｄ／ｍ^２を最大輝度値とする輝度ダイナミックレンジへのダイナミックレンジ変換処理が行われる。本実施形態では、ディスプレイ側と印刷側とで、変換後の輝度ダイナミックレンジが１００ｃｄ／ｍ^２と等しい。そのため、本実施形態のＳ３０４では、変換された輝度Ｙのデータに対して、図６に示す変換カーブで輝度ダイナミックレンジ変換を行い、変換された輝度と色差成分を合わせて、式（６）（７）（８）によりＳＤＲのＲＧＢデータに変換する。

【0051】

Ｓ３０５とＳ３０６は、第１実施形態における説明と同じである。

【0052】

上記で説明したように、表示装置１０２側で輝度ダイナミックレンジ変換処理が行われてＳＤＲディスプレイに表示される場合、表示装置１０２によって輝度ダイナミックレンジ変換処理方法が異なることで表示が異なる場合がある。本実施形態によれば、ＨＤＲデータの印刷時に、ＳＤＲディスプレイの表示情報と出力装置１０３の印刷情報を取得することで、ディスプレイ表示状態に対応したダイナミックレンジ変換を行うことが可能となる。その結果、異なる性能を持つ複数のＳＤＲディスプレイのそれぞれの表示に対応した印刷出力を得ることができる。

【0053】

［第４実施形態］
以下、第４実施形態について第１～第３実施形態と異なる点について説明する。第１～第３実施形態では、式（２）（９）によりディスプレイ表示の輝度信号レベルに変換する処理を行っていた。本実施形態では、ディスプレイ表示の輝度信号レベルに既に変換されたデータを取得する構成を説明する。本実施形態では、図３のＳ３０１で取得するＨＤＲデータは、ＨＬＧ方式もしくはＰＱ方式のどちらでも良い。

【0054】

Ｓ３０２では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、表示情報として、ディスプレイの輝度ダイナミックレンジ情報と、ディスプレイ表示の輝度信号レベルに変換された、輝度の絶対値で階調を規定されたデータを取得する。つまり、ＨＬＧ方式のＨＤＲデータを取得する場合には、第１実施形態におけるＯＯＴＦ処理後のＲＧＢデータを取得する。また、ＰＱ方式のＨＤＲデータを取得する場合には、第２実施形態におけるＥＯＴＦ処理後のＲＧＢデータに対して、図５（ａ）の変換カーブで変換を行ったＲＧＢデータを取得する。これらのデータをＰＱ方式のＯＥＴＦ処理（ＥＯＴＦの逆関数）したデータを取得しても良い。これらのデータは、ディスプレイコントローラ１１４が表示装置１０２での表示処理の画像処理過程で生成することが可能であり、表示装置１０２、もしくは例えばＰＣ１０１等の表示装置１０２外の装置で生成される。これらのデータは、例えば、表示装置１０２、もしくはＰＣ１０１等の表示装置１０２外の装置内の記憶部に記憶されており、ユーザーが印刷ボタンを押した時点でのディスプレイの表示状態に対応したデータを該記憶部から取得する。

【0055】

Ｓ３０３の印刷情報の取得は、第１実施形態における説明と同じである。

【0056】

Ｓ３０４では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、Ｓ３０２で取得された表示情報とＳ３０３で取得された印刷情報に基づいて、ＨＤＲデータから輝度ダイナミックレンジを変換した画像データを生成する。本実施形態では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、表示情報に基づいて、Ｓ３０１で取得したＨＤＲデータに対して、図４（ａ）に示す変換カーブで、既に述べたような輝度ダイナミックレンジ変換を行う。ダイナミックレンジ変換部２０１は、データが持つ１０００ｃｄ／ｍ^２を最大輝度値とする輝度ダイナミックレンジの情報を、印刷情報から得られた１００ｃｄ／ｍ^２を最大輝度値とする輝度ダイナミックレンジへ変換する。

【0057】

Ｓ３０５とＳ３０６は、第１実施形態における説明と同じである。

【0058】

上記で説明したように、ディスプレイ表示の輝度信号レベルに変換された輝度の絶対値で階調を規定されたデータを表示情報として取得し、輝度ダイナミックレンジ変換を行う。そのため、異なる性能を持つ複数の表示装置１０２のそれぞれのディスプレイ表示に対応した印刷出力を得ることができる。さらに、ダイナミックレンジ変換部２０１ではＯＯＴＦ処理後もしくはＥＯＴＦ処理後のＨＤＲデータを用いるので、出力装置１０３側の処理負荷を軽減することができる。

【0059】

本実施形態では、ＹＣｂＣｒを用いて輝度ダイナミックレンジ変換を行ったが、ＩＣｔＣｐを用いて輝度ダイナミックレンジ変換を行っても良い。ＩＣｔＣｐは、ハイダイナミックレンジで広色域信号を目的とする色空間である。ここで、Ｉは輝度成分であり、ＣｔＣｐは色差成分である。輝度成分Ｉは、広い輝度範囲の視覚特性を考慮した情報となっている。その結果、ＩＣｔＣｐ色空間を用いることで、人間の視覚特性を考慮した輝度ダイナミックレンジ変換が可能になる。

【0060】

本実施形態では、図４に示す特性で輝度ダイナミックレンジ変換を行う代わりに、図７、図８のフローチャートに示す処理でダイナミックレンジ変換処理を行っても良い。

【0061】

図７のＳ７０１では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、ＯＯＴＦ処理により得られたＲＧＢデータを式（３）（４）（５）により、輝度と色差成分に分離する。

【0062】

Ｓ７０２では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、輝度に変換されたデータに対して、低周波成分と高周波成分に分離する処理を行う。これは、Ｒｅｔｉｎｅｘ理論に基づいて、低周波成分と高周波成分で処理を切り替えるためである。Ｒｅｔｉｎｅｘ理論とは、人間の脳が色や光をどのように捉えるかをモデル化したものである。この理論では、目に入る光の強度は、物体の反射率と物体を照らす照明光の積で表され、人が感じる明るさや色は、絶対的な光学量よりも周辺からの相対的な変化量に大きく依存しているとする。ここで、絶対的な光学量とは物体を照らす照明光であり、相対的な変化量とは物体の反射率である。

【0063】

Ｓ７０２では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、物体を照らす照明光成分として画像データの低周波成分を抽出する。低周波成分を作成するためには、ローパスフィルタを適用する。処理方法は、空間フィルタを適用しても良いし、一旦、ＦＦＴにより空間周波数に変換し、フィルタ処理後にＩＦＦＴで戻しても良い。対象とする周波数は、印刷物を鑑賞する際の用紙サイズ、鑑賞距離から、人間の視覚特性を考慮し、決定すれば良い。高周波成分については、逆のハイパスフィルタを適用してもよいし、得られた低周波成分を元の画像から除算することで取得しても良い。

【0064】

Ｓ７０３では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、入力と出力の輝度ダイナミックレンジの情報に基づき、低周波成分に対してダイナミックレンジ変換処理を実施する。Ｓ７０３の処理の詳細については、図８を用いて後述する。

【0065】

Ｓ７０４では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、高周波成分に対してコントラスト補正処理を実施する。コントラスト補正処理とは、得られた画像に対し、係数ｋを乗じる処理である。入力データに忠実に近づける場合はｋ＝１付近とし、さらに印刷物のインクの滲みなどの劣化を考慮したい場合は、１以上の値を係数ｋに設定する。

【0066】

Ｓ７０５では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、低周波成分に対してダイナミックレンジ変換が行われた画像データと、高周波成分に対してコントラスト補正が行われた画像データとの合成を行う。その結果、所定のダイナミックレンジに圧縮され、コントラストが補正された輝度画像が得られる。

【0067】

Ｓ７０６では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、輝度成分と色差成分を合わせて、式（６）（７）（８）によりＲＧＢデータに変換する。Ｓ７０６の後、図７の処理を終了する。

【0068】

次に、Ｓ７０３のダイナミックレンジ変換処理を、図８のフローチャートを用いて説明する。

【0069】

Ｓ８０１では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、圧縮レンジを算出する。本実施形態では、表示情報から得られた１０００ｃｄ／ｍ^２を最大輝度値とする輝度ダイナミックレンジから、印刷情報から得られた１００ｃｄ／ｍ^２を最大輝度値とする輝度ダイナミックレンジへのダイナミックレンジ変換処理を行う。また、ダイナミックレンジ変換部２０１は、露出輝度値ＹａをＨＤＲデータのメタデータから取得する。これは、画像撮影時にユーザが露出を設定した点であり、本実施形態では、露出輝度値Ｙａを１８ｃｄ／ｍ^２とする。

【0070】

Ｓ８０２では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、ＨＤＲデータの画像を領域分割する。領域分割は、予め定められた所定の矩形サイズで分割しても良いし、輝度データの情報から類似の輝度画素でグループピングしても良い。後者の場合、領域分割された特定の輝度レンジのコントラストを復元することができ、よりコントラストの保持された画像を得ることができる。また、輝度データのみではなく、ＲＧＢデータを用いても良い。それにより、ＲＧＢデータにより画像の認識を行い、認識された領域種別に合ったコントラストの復元方法が可能となる。

【0071】

Ｓ８０３では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、Ｓ８０２で分割された領域ごとに変換カーブを作成する。図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、変換カーブの一例を示す図である。図９（ａ）は、ある領域の変換カーブを表したグラフである。横軸は入力輝度を示し、縦軸は出力輝度を示し、太線は変換カーブを示す。棒グラフで示されているのは、領域における輝度分布であり、所定の輝度範囲の度数に相当する（右の縦軸に対応）。変換前の輝度ダイナミックレンジをＤｉ、変換後の輝度ダイナミックレンジをＤｏとして図中に示されている。変換カーブの傾きが１、つまり４５度の場合は、入力輝度値と出力輝度値とが一致し、その部分での画像変化が起きない。つまり、ダイナミックレンジ変換前のコントラストが保持される。傾きが小さくなるにつれ（角度として４５度未満）、変換後のコントラストは、変換前のコントラストに比べて低下する。好適な変換後の画像を得るためには、コントラストの保持が必要であり、傾き１にすることが望ましい。ここでは低周波成分を扱っているため、低周波成分のコントラスト保持のために、できる限り傾き１の変換を行う必要がある。図９（ｂ）は、別の領域の変換カーブを表しているが、輝度分布が高輝度側に偏っている。図９（ａ）と同様、輝度分布の度数に応じ、度数の高い輝度グループに１に近い傾きを割り当てている。図９（ｃ）は、一様に輝度が分布している領域の変換カーブを表している。この場合は、度数の高い輝度グループであっても傾きを１に割り当てることができない。変換後の輝度ダイナミックレンジＤｏが狭いため、特定の輝度グループに傾き１を割りあててしまうと、別の輝度グループの傾きが０に近くなってしまうためである。このような場合は、平均的に傾きを割り当てて、その中で極端に０に近づくことがないように、度数に応じた傾きの分配を行うことになる。また、画像中の領域の異なる図９（ａ）から図９（ｃ）において、共通の箇所が存在する。例えば、Ｓ８０１で取得した露出設定輝度Ｙａであるが、変換後の輝度値が常に一定のＹａ‘になるような変換カーブが作成されている。これにより、高輝度側は階調を再現することを実現しつつ、ユーザが撮影時に設定した露出輝度が保持される。

【0072】

Ｓ８０４では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、領域分割した全ての領域に対し、変換カーブを作成したか否かの判定を行う。作成していないと判定された場合、Ｓ８０３からの処理を繰り返し、全て作成されていると判定された場合、Ｓ８０５に進む。

【0073】

Ｓ８０５では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、作成した変換カーブを用いて、画素ごとのダイナミックレンジの圧縮処理を実施する。その際、領域間で階調の不連続な箇所が出ないように周囲の領域の情報を考慮しながら実施する。具体的には、領域と同程度のウインドウを当てはめ、ウインドウに含まれる面積で重み付けを行い、その比率に基づいてダイナミックレンジの圧縮処理を実施する。また、単純な面積比率であると、境界にハロなどの画像弊害が発生するため、対象領域の平均輝度により重みを変化させても良い。つまり、対象画素に比べ、周囲領域の平均輝度が異なるほど、重みを小さくするようにすると画像弊害を抑止できる。

【0074】

Ｓ８０６では、ダイナミックレンジ変換部２０１は、全ての画素においてＳ８０５の処理が実施されたか否かの判定を行う。全ての画素において処理が実施されていないと判定された場合、Ｓ８０５からの処理を繰り返し、全ての画素において処理が実施されたと判定された場合、図１０の処理を終了する。

【0075】

このように、Ｒｅｔｉｎｅｘ理論に基づいて高周波成分と低周波成分に分離し、低周波数成分に対して画像の領域ごとに変換カーブによって輝度ダイナミックレンジ変換することで、人間の視覚特性を考慮した高コントラストな画像を生成することができる。

【0076】

第１実施形態と第２実施形態において、表示情報が取得できない場合がある。これは、表示装置１０２から表示情報が取得できない場合、もしくは表示機能のない出力装置１０３にダイレクトにＨＤＲデータが入力される場合等である。そのような場合の処理を図１０に示す。図１０において、Ｓ３０１の後、表示情報が取得可能であるか否かの判定を行う。表示情報が取得可能でないと判定された場合、Ｓ３０２をスキップし、Ｓ３０３の後のＳ３０４において、ＨＤＲデータと印刷情報を用いて輝度ダイナミックレンジ変換により画像データが生成される。その場合の輝度ダイナミックレンジ変換では、輝度の相対値で階調を規定しているＨＤＲデータの場合、ＥＯＴＦ（ＯＥＴＦの逆関数）処理後に、データが持つ相対値で規定される輝度ダイナミックレンジを、出力装置１０３の輝度ダイナミックレンジに相対的に対応させる。一方、ＰＱ方式のような輝度の絶対値で階調を規定しているＨＤＲデータの場合、ＥＯＴＦ処理後にデータが持つ絶対値で規定される輝度ダイナミックレンジを印刷時の輝度ダイナミックレンジに図４に示す変換カーブ等を用いて変換する。このように、表示装置１０２からの表示情報の取得の有無によって、適応的に印刷出力を切り替えることが可能となる。

【0077】

また、表示情報を用いて輝度ダイナミックレンジ圧縮を行うか、表示情報を用いずに輝度ダイナミックレンジ圧縮を行うかは、ユーザがＵＩにより選択できるようにしても良い。ユーザは、表示装置１０２の表示に対応した印刷出力か、ＨＤＲデータに基づいた印刷出力かを選択することができ、ユーザの意図を反映させることができる。

【0078】

本実施形態では、ＢＴ．２１００の規格に準拠したＨＤＲデータを表示・印刷する例を示した。しかしながら、ＢＴ．２１００の規格に限定されることはなく、その他の規格に準拠した処理を行っても良いし、ＯＥＴＦ・ＥＯＴＦの伝達のみでも良い。例えば、伝達関数としてＨＬＧ方式とＰＱ方式の例を示したが、輝度を相対値、または絶対値で階調を規定することでＨＤＲデータを扱う伝達関数であればその他の方式でも良い。その場合は、式（１）、式（２）に示した伝達関数・システムガンマはその規格に準拠した形となる。また、表示情報として、例えばガンマ変換処理のガンマ値等のディスプレイ独自の変換情報を取得しても良い。

【0079】

本実施形態では、輝度ダイナミックレンジ変換方法の例として、図４、図５、図６の例を示したが、それらに限られず、輝度ダイナミックレンジの変換を行う方法であればどのような方法でも良い。また、ダイナミックレンジ変換処理での入出力の輝度ダイナミックレンジは、本実施形態で例示した（１０００ｃｄ／ｍ^２等）輝度ダイナミックレンジに限定されるものではない。また、本実施形態での表示装置１０２とは、スマートフォンや装置に取り付けられたパネルやタッチパネル等、情報を表示する装置であればディスプレイに限られず、どのような形態の装置でも良い。

【0080】

本発明は、上述の実施形態の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ー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。

【0081】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0082】

１０１ 情報処理装置： １０２ 表示装置： １０３ 出力装置： １１０ 画像処理部： ２０１ ダイナミックレンジ変換部： ２０２ 出力画像生成部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】