特許 7549539 表示装置、表示制御方法および表示制御プログラム

(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】2024-09-03

(45)【発行日】2024-09-11

(54)【発明の名称】表示装置、表示制御方法および表示制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04N 1/407 20060101AFI20240904BHJP

   G06T 5/92 20240101ALI20240904BHJP

   H04N 5/202 20230101ALI20240904BHJP

【ＦＩ】

H04N1/407 740

G06T5/92

H04N5/202

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021009146

(22)【出願日】2021-01-22

(65)【公開番号】P2021184589

(43)【公開日】2021-12-02

【審査請求日】2023-09-20

(31)【優先権主張番号】P 2020089980

(32)【優先日】2020-05-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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】阿部 貴志

【審査官】橋爪 正樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－０７２６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１７２２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０９３７５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ １／４０－ １／４０９

Ｈ０４Ｎ ５／２０－ ５／２０８

Ｇ０６Ｔ ５／００－ ５／９４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力画像の輝度である入力輝度に対する出力画像の輝度である出力輝度を表すガンマカーブを決定する点となる、前記入力輝度の低輝度領域にある第１基準点、前記入力輝度の高輝度領域にある第２基準点、および前記第１基準点と前記第２基準点との間にある第３基準点のそれぞれに対応する前記入力輝度を取得する入力輝度取得部と、
前記第１基準点の入力輝度に基づき前記第１基準点の出力輝度を演算し、前記第２基準点の入力輝度に基づき前記第２基準点の出力輝度を演算し、さらに、前記第１基準点の入力輝度と出力輝度、前記第２基準点の入力輝度と出力輝度、および前記入力画像に応じたゲインに基づき、前記第１基準点と前記第３基準点とを結ぶ直線の傾きが前記第３基準点と前記第２基準点とを結ぶ直線の傾きと異なるように前記第３基準点の出力輝度を演算する出力輝度演算部と、
前記第１基準点、前記第２基準点および前記第３基準点のそれぞれの前記入力輝度および前記出力輝度によって決定された前記ガンマカーブに基づいて、前記入力画像の前記入力輝度を前記出力輝度に変換することにより前記出力画像を出力する輝度変換部と、を備えていることを特徴とする表示装置。

【請求項2】

前記第１基準点、前記第２基準点および前記第３基準点のそれぞれの前記入力輝度および前記出力輝度に基づいて前記ガンマカーブを作成するガンマカーブ作成部をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記出力輝度演算部は、前記入力画像の平均輝度に応じて、前記第３基準点の前記出力輝度を演算することを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。

【請求項4】

前記出力輝度演算部は、前記入力画像の最小輝度または当該最小輝度に近似する近似最小輝度と、前記第１基準点の前記入力輝度との差に応じて、前記第１基準点の前記出力輝度を演算することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項5】

前記出力輝度演算部は、前記入力画像の最大輝度または当該最大輝度に近似する近似最大輝度と、前記第２基準点の前記入力輝度との差に応じて、前記第２基準点の前記出力輝度を演算することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項6】

前記入力画像の前記入力輝度が特定の範囲に分布するか否かを判定する画像判定部をさらに備え、
前記出力輝度演算部は、前記画像判定部によって、前記入力画像の前記入力輝度が特定の範囲に分布すると判定された前記入力画像について、前記入力画像の前記入力輝度と、前記入力輝度と対応する前記出力輝度との比が一定となるように前記出力輝度を演算することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項7】

前記画像判定部は、前記入力輝度のヒストグラムにおいて、最大から多くとも所定の順位までの度数を有する階級の度数の総和の、全階級の度数の総和に対する割合が所定の割合以上となるときに、前記入力画像が特定の範囲に分布する前記入力輝度を有すると判定することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の表示装置としてコンピュータを機能させるための表示制御プログラムであって、前記入力輝度取得部、前記出力輝度演算部および前記輝度変換部としてコンピュータを機能させるための表示制御プログラム。

【請求項9】

入力画像の輝度である入力輝度に対する出力画像の輝度である出力輝度を表すガンマカーブを決定する点となる、前記入力輝度の低輝度領域にある第１基準点、前記入力輝度の高輝度領域にある第２基準点、および前記第１基準点と前記第２基準点との間にある第３基準点のそれぞれに対応する前記入力輝度を取得する入力輝度取得ステップと、
前記第１基準点の入力輝度に基づき前記第１基準点の出力輝度を演算し、前記第２基準点の入力輝度に基づき前記第２基準点の出力輝度を演算し、さらに、前記第１基準点の入力輝度と出力輝度、前記第２基準点の入力輝度と出力輝度、および前記入力画像に応じたゲインに基づき、前記第１基準点と前記第３基準点とを結ぶ直線の傾きが前記第３基準点と前記第２基準点とを結ぶ直線の傾きと異なるように前記第３基準点の出力輝度を演算する出力輝度演算ステップと、
前記第１基準点、前記第２基準点および前記第３基準点のそれぞれの前記入力輝度および前記出力輝度によって決定された前記ガンマカーブに基づいて、前記入力画像の前記入力輝度を前記出力輝度に変換することにより前記出力画像を出力する輝度変換ステップと、を含んでいることを特徴とする表示制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示装置、表示制御方法および表示制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

入力画像に対してガンマカーブを用いて輝度補正処理を行う画像処理装置が、従来技術として知られている。例えば、特許文献１には、補正区間内の黒側区間・白側区間それぞれの輝度ヒストグラムの総数に応じて最適なガンマカーブを生成する画像処理装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】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】

上述のような従来技術では、例えば、入力画像における黒付近の任意の区間のコントラストを向上させるためのガンマカーブを作成する一方、入力画像における白付近の任意の区間のコントラストを向上させるためのガンマカーブを作成する。しかしながら、当該従来技術では、中輝度領域のガンマカーブを入力画像によって決めることができない。このため、輝度の分布が中輝度領域に多く見られる一般的な入力画像に対して中輝度領域の輝度を制御できないという問題がある。

【0005】

本発明の一態様は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、画像における中輝度領域の輝度を制御することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置は、入力画像の輝度である入力輝度に対する出力画像の輝度である出力輝度を表すガンマカーブを決定する点となる、前記入力輝度の低輝度領域にある第１基準点、前記入力輝度の高輝度領域にある第２基準点、および前記第１基準点と前記第２基準点との間にある第３基準点のそれぞれに対応する前記入力輝度を取得する入力輝度取得部と、前記第１基準点、前記第２基準点および前記第３基準点の前記入力輝度に対するそれぞれの前記出力輝度を、前記第１基準点と前記第３基準点とを結ぶ直線の傾きが前記第３基準点と前記第２基準点とを結ぶ直線の傾きと異なるように生成する出力輝度生成部と、前記第１基準点、前記第２基準点および前記第３基準点のそれぞれの前記入力輝度および前記出力輝度によって決定された前記ガンマカーブに基づいて、前記入力画像の前記入力輝度を前記出力輝度に変換することにより前記出力画像を出力する輝度変換部と、を備えている。

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示制御方法は、入力画像の輝度である入力輝度に対する出力画像の輝度である出力輝度を表すガンマカーブを決定する点となる、前記入力輝度の低輝度領域にある第１基準点、前記入力輝度の高輝度領域にある第２基準点、および前記第１基準点と前記第２基準点との間にある第３基準点のそれぞれに対応する前記入力輝度を取得する入力輝度取得ステップと、前記第１基準点、前記第２基準点および前記第３基準点の前記入力輝度に対するそれぞれの前記出力輝度を、前記第１基準点と前記第３基準点とを結ぶ直線の傾きが前記第３基準点と前記第２基準点とを結ぶ直線の傾きと異なるように生成する出力輝度生成ステップと、前記第１基準点、前記第２基準点および前記第３基準点のそれぞれの前記入力輝度および前記出力輝度によって決定された前記ガンマカーブに基づいて、前記入力画像の前記入力輝度を前記出力輝度に変換することにより前記出力画像を出力する輝度変換ステップと、を含んでいる。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、画像における中輝度領域の輝度を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態１に係る表示装置の構成を示すブロック図である。

【図2】上記表示装置のコントラスト調整部によるガンマカーブの作成の手順を示すフローチャートである。

【図3】上記コントラスト調整部のヒストグラム作成部によって作成されたヒストグラムの一例を示す図である。

【図4】上記コントラスト調整部の入力輝度取得部、リミッタ処理部および出力輝度演算部が行う処理を示す図である。

【図5】上記コントラスト調整部の出力輝度演算部が低輝度領域の出力輝度の演算に用いられるゲインを計算するための２つの入力輝度の差とゲインとの関係を示す図である。

【図6】上記出力輝度演算部が高輝度領域の出力輝度の演算に用いられるゲインを計算するための２つの入力輝度の差とゲインとの関係を示す図である。

【図7】上記出力輝度演算部が中輝度領域の出力輝度の演算に用いられるゲインを計算するための入力画像の平均輝度とゲインとの関係を示す図である。

【図8】本発明の実施形態２に係る表示装置の構成を示すブロック図である。

【図9】図８に示す表示装置のコントラスト調整部によるガンマカーブの作成の手順を示すフローチャートである。

【図10】特殊パターンを有する入力画像の入力輝度のヒストグラムの一例を示す図である。

【図11】特殊パターンを有する他の入力画像の入力輝度のヒストグラムの一例を示す図である。

【図12】特殊パターンを有する入力画像に対して作成されたガンマカーブの一例を示す図である。

【図13】本発明の実施形態１に係る表示装置のガンマカーブ作成部によって作成されたガンマカーブの一例を示す図である。

【図14】上記ガンマカーブ作成部によって作成された、各基準点を結ぶ曲線の一例を示す図である。

【図15】上記ガンマカーブ作成部によって作成された、第１基準点、第３基準点および第２基準点を結ぶ曲線の形状の４つのパターンを示す図である。

【図16】上記ガンマカーブ作成部によって作成された、第１基準点、第３基準点および第２基準点を結ぶ曲線の形状の４つのパターンを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について図１～図７に基づいて説明すると、以下の通りである。

【0011】

図１は、実施形態１に係る表示装置１０１の構成を示すブロック図である。

【0012】

図１に示すように、表示装置１０１は、入力処理部１と、コントラスト調整部２と、出力処理部３と、表示パネル４とを備えている。

【0013】

表示装置１０１には、入力画像（入力画像信号）として、ＲＧＢ信号が入力される。入力処理部１は、まず、ＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換する。ここで、ＹＵＶ信号は、輝度信号（Ｙ信号）と色差信号（Ｕ信号およびＶ信号）との組み合わせで色情報を表す信号である。入力処理部１は、ＹＵＶ信号から輝度信号と色差信号とを分離する。輝度信号および色差信号は、コントラスト調整部２に入力される。

【0014】

コントラスト調整部２は、輝度信号のコントラストを、輝度信号すなわち入力輝度のヒストグラムなどに基づいて調整する。コントラスト調整部２については、後に詳しく説明する。

【0015】

出力処理部３は、コントラスト調整部２から出力される輝度信号および色差信号に対して、表示パネル４が表示しうる形式に整えるための各種の処理を行う。出力処理部３は、主に、コントラスト調整部２からの輝度信号および色差信号を合成して、ＹＵＶ信号を得た後、当該ＹＵＶ信号をＲＧＢ信号に変換する処理を行う。また、出力処理部３は、ＲＧＢ信号に対して、当該ＲＧＢ信号が入力される表示パネル４に適したホワイトバランスの調整を行う。

【0016】

表示パネル４は、出力処理部３から出力されるＲＧＢ信号に基づいて、画像を表示する。表示パネル４は、液晶表示パネル、有機ＥＬ（Electroluminescence）パネルなどによって構成される。

【0017】

続いて、コントラスト調整部２について、詳細に説明する。

【0018】

コントラスト調整部２は、入力画像のコントラストを調整するために、輝度解析部７と、ガンマ処理部８と、ゲイン処理部９とを有している。

【0019】

輝度解析部７は、輝度解析部７に入力される輝度信号（入力輝度）を解析することにより、各種の解析情報を取得する。輝度解析部７は、平均輝度取得部７１と、最大・最小輝度取得部７２と、ヒストグラム作成部７３と、入力輝度取得部７４とを有している。

【0020】

平均輝度取得部７１は、入力輝度の平均を算出することにより、平均輝度（ＡＰＬ：(Average Picture Level）を解析情報として取得する。

【0021】

最大・最小輝度取得部７２は、入力輝度から、最大輝度Ｙｍａｘおよび最小輝度Ｙｍｉｎを解析情報として取得する。

【0022】

ヒストグラム作成部７３は、入力輝度に基づいて、入力輝度のヒストグラムを作成する。ヒストグラム作成部７３は、例えば、入力輝度が２５６階調を有する場合、入力輝度を３２の階級（ＢＩＮ）に等分して、各階級の画素数を度数として表す。階級は、この例に限定されず、入力輝度の階調数などに応じて適宜設定される。例えば、階級は、各階調ごとに設定されてもよい。

【0023】

入力輝度取得部７４は、後述するガンマカーブが通る、第１基準点、第２基準点、および第１基準点と第２基準点との間にある第３基準点のそれぞれに対応する入力輝度を取得する。

【0024】

ここで、ガンマカーブは、入力画像の輝度である入力輝度に対する出力画像の輝度である出力輝度をＸ－Ｙ座標系で表す曲線である。ガンマカーブのＸ軸の値は入力輝度であり、ガンマカーブのＹ軸の値は出力輝度である。ガンマカーブは、少なくとも、第１基準点、第２基準点、第３基準点、第４基準点および第５基準点を含む複数の点を通る曲線である。

【0025】

第１基準点は、低輝度領域にある点である。第２基準点は、高輝度領域にある点である。第３基準点は、第１基準点と第２基準点との間の中輝度領域にある点である。第４基準点は、入力画像の最小輝度Ｙｍｉｎまたは当該最小輝度Ｙｍｉｎに近似する近似最小輝度に対応する点である。第５基準点は、入力画像の最大輝度Ｙｍａｘまたは当該最大輝度Ｙｍａｘに近似する近似最大輝度に対応する点である。

【0026】

入力輝度取得部７４は、ヒストグラム作成部７３によって作成されたヒストグラムに基づいて、ガンマカーブを決定する主要点のそれぞれに対応する入力輝度を演算することにより、当該入力輝度を取得する。主要点は、少なくとも、入力輝度の低輝度領域にある第１基準点、入力輝度の高輝度領域にある第２基準点、および第１基準点と第２基準点との間にある第３基準点を含んでいる。

【0027】

具体的には、入力輝度取得部７４は、ヒストグラムの全てのＢＩＮの度数の総和に対する各ＢＩＮの比率を最低のＢＩＮから順次加算していき、低輝度領域を規定する低輝度比率を超えたＢＩＮの度数などを含む所定の式を用いて第１基準点の入力輝度を演算する。また、入力輝度取得部７４は、ヒストグラムの全てのＢＩＮの度数の総和に対する各ＢＩＮの比率を最高のＢＩＮから順次加算していき、高輝度領域を規定する高輝度比率を超えたＢＩＮの度数などを含む所定の式を用いて第２基準点の入力輝度を演算する。また、入力輝度取得部７４は、演算した第１基準点および第２基準点のそれぞれの入力輝度に基づいて、第３基準点の出力輝度を演算する。

【0028】

なお、入力輝度取得部７４は、入力輝度１ｘ，２ｘを演算することによって取得している。これに対し、入力輝度取得部７４は、外部から入力される固定的な入力輝度１ｘ，２ｘを取得してもよい。あるいは、入力輝度取得部７４は、サーバなどによって演算されて表示装置１０１に入力される入力輝度１ｘ，２ｘを取得してもよい。

【0029】

あるいは、入力輝度取得部７４は、入力輝度１ｘ，２ｘ，３ｘを演算することに特化された入力輝度演算部として機能してもよい。

【0030】

ガンマ処理部８は、輝度解析部７から出力される解析情報に基づいてガンマカーブを作成し、入力輝度を当該ガンマカーブにしたがった輝度特性を有する出力輝度に変換する。ガンマ処理部８は、このような一連の処理を行うために、リミッタ処理部８２と、出力輝度演算部８３（出力輝度生成部）と、ガンマカーブ作成部８４と、輝度変換部８５とを有している。

【0031】

リミッタ処理部８２は、第１～第５基準点の入力輝度に対して、次のようにリミッタ処理を行う。リミッタ処理部８２は、第１基準点の入力輝度と第４基準点の入力輝度とを、必要に応じて、それぞれに設定された上限値を超えない値に置換する。リミッタ処理部８２は、第２基準点の入力輝度と第５基準点の入力輝度を、必要に応じて、それぞれに設定された上限値を超えない値に置換する。リミッタ処理部８２は、第３基準点の入力輝度を、必要に応じて、所定範囲を超えない値に置換する。

【0032】

出力輝度演算部８３は、リミッタ処理部８２による上記のリミッタ処理が施された第４基準点の入力輝度と、リミッタ処理が施された第１基準点の入力輝度との差に応じて、第１基準点の出力輝度を演算することにより生成する。出力輝度演算部８３は、リミッタ処理が施された第５基準点の入力輝度と、リミッタ処理が施された第２基準点の入力輝度との差に応じて、第２基準点の出力輝度を演算することにより生成する。出力輝度演算部８３は、平均輝度取得部７１によって取得された入力画像の平均輝度に応じて、前記第３基準点の前記出力輝度を演算することにより生成する。

【0033】

ガンマカーブ作成部８４は、入力輝度取得部７４によって演算された、第１～第５基準点の入力輝度と、出力輝度演算部８３によって演算された、第１～第５基準点の出力輝度とで特定される第１～第５基準点を通るガンマカーブを作成する。

【0034】

輝度変換部８５は、上記のガンマカーブに基づく輝度特性となるように、入力処理部１から出力される輝度信号を変換する。

【0035】

ゲイン処理部９は、輝度変換部８５による輝度信号の変換に合わせてＵＶ信号の色味を調整する。具体的には、ゲイン処理部９は、ガンマカーブにしたがって輝度信号の変動分に応じたゲインをＵＶ信号に乗じる。

【0036】

以上のように構成される表示装置１０１のコントラスト調整部２によるコントラスト調整の動作（表示制御方法）について説明する。

【0037】

図２は、コントラスト調整部２によるガンマカーブの作成の手順を示すフローチャートである。図３は、ヒストグラム作成部７３によって作成されたヒストグラムの一例を示す図である。図４は、入力輝度取得部７４、リミッタ処理部８２および出力輝度演算部８３が行う処理を示す図である。図５は、出力輝度演算部８３が低輝度領域の出力輝度の演算に用いられるゲインを計算するための２つの入力輝度の差とゲインとの関係を示す図である。図６は、出力輝度演算部８３が高輝度領域の出力輝度の演算に用いられるゲインを計算するための２つの入力輝度の差とゲインとの関係を示す図である。図７は、出力輝度演算部８３が中輝度領域の出力輝度の演算に用いられるゲインを計算するための入力画像の平均輝度とゲインとの関係を示す図である。図１３は、ガンマカーブ作成部８４によって作成されたガンマカーブの一例を示す図である。図１４は、ガンマカーブ作成部によって作成された、各基準点を結ぶ曲線の一例を示す図である。図１５および図１６は、それぞれ、ガンマカーブ作成部によって作成された、第１基準点、第３基準点および第２基準点を結ぶ曲線の形状の４つのパターンを示す図である。

【0038】

まず、ヒストグラム作成部７３は、図３に示すように、入力輝度のヒストグラムを作成する。図２に示すように、入力輝度取得部７４は、ヒストグラム作成部７３により作成されたヒストグラムから、ヒストグラムのＢＩＮごとの比率を算出する（ステップＳ１）。

【0039】

入力輝度取得部７４は、ＢＩＮごとの比率の算出を例えば次のようにして行う。ここでは、入力輝度が２５６階調を有し、ヒストグラムにおいて入力輝度が３２のＢＩＮ０～ＢＩＮ３１に分類される場合について説明する。ヒストグラムにおいて、各ＢＩＮの度数は、画素数によって表される。

【0040】

この場合、各ＢＩＮの階調の範囲（階調範囲）および各ＢＩＮの輝度の最高値（最高輝度値）は、表１に示すように設定される。また、入力輝度取得部７４は、ある入力画像について、上述した各ＢＩＮの比率（ＢＩＮ比率）を表１に示すように算出する。また、上述した低輝度比率Ｂrateは２．０％に設定され、上述した高輝度比率Ｗrateは１．０％に設定されている。

【0041】

【表1】

【0042】

このような条件の下、入力輝度取得部７４は、第１基準点の入力輝度（ガンマカーブのＸ軸の値）１ｘと、第２基準点の入力輝度２ｘとを演算する（ステップＳ２，入力輝度取得ステップ）。まず、入力輝度取得部７４は、各ＢＩＮ比率を、最低のＢＩＮから順次加算していき、ＢＩＮ０からＢＩＮ４までのＢＩＮ比率の合計である２．３％が低輝度比率Ｂrate（２．０％）を超えたところでＢＩＮ比率の加算を停止する。一方、入力輝度取得部７４は、各ＢＩＮ比率を、最高のＢＩＮから順次加算していき、ＢＩＮ３１からＢＩＮ２７までのＢＩＮ比率の合計である１．４％が高輝度比率Ｗrate（１．０％）を超えたところでＢＩＮ比率の加算を停止する。

【0043】

また、入力輝度取得部７４は、図４に示す、第１基準点の入力輝度１ｘと、第２基準点の入力輝度２ｘとを、次の式に基づいて算出する。

【0044】

１ｘ＝ＨＹbin3＋（ＨＹbin4－ＨＹbin3）＊（Ｂrate－ＳＲrate0～3）／Ｒbin4
＝３１＋（３９－３１）＊（２．０－（１．０＋０．６））／０．７
＝３５．５７
上式において、ＨＹbin3はＢＩＮ３の最高輝度値を表し、ＨＹbin4はＢＩＮ４の最高輝度値を表している。また、上式において、ＳＲrate0～3はＢＩＮ０からＢＩＮ３までのＢＩＮ比率の合計を表し、Ｒbin4はＢＩＮ４のＢＩＮ比率を表している。

【0045】

２ｘ＝ＨＹbin27＋（ＨＹbin27－ＨＹbin26）＊（Ｗrate－ＳＲrate31～28）／Ｒbin27
＝２２３－（２２３－２１５）＊（１．０－（０．６＋０．３））／０．５
＝２２１．４
上式において、ＨＹbin27はＢＩＮ２７の最高輝度値を表し、ＨＹbin26はＢＩＮ２６の最高輝度値を表している。また、上式において、ＳＲrate31～28はＢＩＮ３１からＢＩＮ２８までのＢＩＮ比率の合計を表し、Ｒbin27はＢＩＮ２７のＢＩＮ比率を表している。

【0046】

また、入力輝度取得部７４は、入力輝度１ｘ，２ｘに基づいて、入力輝度３ｘを算出する（ステップＳ３，入力輝度取得ステップ）。入力輝度取得部７４は、例えば、入力輝度１ｘ，２ｘの平均を計算することにより、入力輝度３ｘを算出する。あるいは、入力輝度取得部７４は、入力輝度１ｘ（低域側）または入力輝度２ｘ（高域側）に重み付けをした比率として入力輝度３ｘを算出してもよい。例えば、１ｘ：２ｘ＝１：２の重み付けをした場合、入力輝度取得部７４は、次式のようにして入力輝度３ｘを算出する。

【0047】

３ｘ＝（１＊１ｘ＋２＊２ｘ）／１＋２
なお、入力輝度４ｘとして上述の近似最小輝度を用いる場合、入力輝度取得部７４は、ヒストグラムから近似最大輝度を取得してもよい。具体的には、入力輝度取得部７４は、度数が存在する最低のＢＩＮにおけるいずれかの輝度（例えば表１に示すＢＩＮ２の最高輝度値“２３”）を近似最小輝度として取得する。

【0048】

また、入力輝度５ｘとして上述の近似最大輝度を用いる場合、入力輝度取得部７４は、ヒストグラムから近似最大輝度を取得してもよい。具体的には、入力輝度取得部７４は、度数が存在する最高のＢＩＮにおけるいずれかの輝度（例えば表１に示すＢＩＮ２９の最高輝度値“２３９”）を近似最小輝度として取得する。

【0049】

リミッタ処理部８２は、第１～第５基準点のそれぞれの入力輝度１ｘ～５ｘに対してリミッタ処理を行う（ステップＳ４）。リミッタ処理部８２は、図４に示すように、予め設定され、かつ外部から供給されるリミット値Ｌｉｍ１～Ｌｉｍ６をＸ軸に設定する。

【0050】

リミット値Ｌｉｍ１は、最小輝度Ｙｍｉｎの下限値である。リミット値Ｌｉｍ２は、最小輝度Ｙｍｉｎの上限値かつ入力輝度１ｘの下限値である。リミット値Ｌｉｍ３は、入力輝度１ｘの上限値かつ入力輝度３ｘの下限値である。リミット値Ｌｉｍ６は、最大輝度Ｙｍａｘの上限値である。リミット値Ｌｉｍ５は、最大輝度Ｙｍａｘの下限値かつ入力輝度２ｘの上限値である。リミット値Ｌｉｍ４は、入力輝度２ｘの下限値かつ入力輝度３ｘの上限値である。

【0051】

リミッタ処理部８２は、次の７つのケースに応じて入力輝度１ｘ，２ｘ，４ｘ，５ｘを適宜変更する処理を行う。入力輝度３ｘは、リミッタ処理部８２によって上記の処理が行われることにより、リミット値Ｌｉｍ３，Ｌｉｍ４の範囲内にあるようになる。

【0052】

また、リミッタ処理部８２は、最大・最小輝度取得部７２から出力される、入力輝度４ｘ（最小輝度Ｙｍｉｎ）および入力輝度５ｘ（最大輝度Ｙｍａｘ）を適宜変更する。あるいは、リミッタ処理部８２は、入力輝度取得部７４から出力される、入力輝度４ｘ（近似最小輝度）および入力輝度５ｘ（近似最大輝度）を適宜変更する。

【0053】

ケース（１）：入力輝度１ｘ，２ｘ，４ｘ，５ｘがともにリミット値Ｌｉｍ３，Ｌｉｍ４の間にある。

【0054】

リミッタ処理部８２は、入力輝度４ｘをリミット値Ｌｉｍ２に変更するとともに、入力輝度１ｘをリミット値Ｌｉｍ３に変更する。また、リミッタ処理部８２は、入力輝度２ｘをリミット値Ｌｉｍ４に変更するとともに、入力輝度５ｘをリミット値Ｌｉｍ５に変更する。

【0055】

ケース（２）：入力輝度４ｘがリミット値Ｌｉｍ２，Ｌｉｍ３の間にあり、入力輝度１ｘ，２ｘがリミット値Ｌｉｍ３，Ｌｉｍ４の間にあり、入力輝度５ｘがリミット値Ｌｉｍ４，Ｌｉｍ５の間にある。

【0056】

リミッタ処理部８２は、ケース（２）と同じに入力輝度１ｘ，２ｘ，４ｘ，５ｘを変更する。

【0057】

ケース（３）：入力輝度１ｘ，４ｘがともにリミット値Ｌｉｍ２，Ｌｉｍ３の間にあり、入力輝度２ｘ，５ｘがともにリミット値Ｌｉｍ４，Ｌｉｍ５の間にある。

【0058】

リミッタ処理部８２は、入力輝度４ｘをリミット値Ｌｉｍ２に変更するとともに、入力輝度１ｘを変更しない。また、リミッタ処理部８２は、入力輝度２ｘを変更せず、入力輝度５ｘをリミット値Ｌｉｍ５に変更する。

【0059】

ケース（４）：入力輝度４ｘがリミット値Ｌｉｍ２，Ｌｉｍ３の間にあり、入力輝度１ｘがリミット値Ｌｉｍ３，Ｌｉｍ４の間にあり、入力輝度２ｘがリミット値Ｌｉｍ４，Ｌｉｍ５の間にあり、入力輝度５ｘがリミット値Ｌｉｍ５，Ｌｉｍ６の間にある。

【0060】

リミッタ処理部８２は、入力輝度１ｘ，２ｘ，４ｘ，５ｘを変更しない。

【0061】

ケース（５）：入力輝度１ｘ，４ｘがともにリミット値Ｌｉｍ１，Ｌｉｍ２の間にあり、入力輝度２ｘ，５ｘがともにリミット値Ｌｉｍ５，Ｌｉｍ６の間にある。

【0062】

リミッタ処理部８２は、入力輝度４ｘをリミット値Ｌｉｍ２に変更せず、入力輝度１ｘをリミット値Ｌｉｍ２に変更する。また、リミッタ処理部８２は、入力輝度２ｘをリミット値Ｌｉｍ５に変更するとともに、入力輝度５ｘを変更しない。

【0063】

ケース（６）：入力輝度４ｘがリミット値Ｌｉｍ１未満であり、入力輝度１ｘがリミット値Ｌｉｍ２，Ｌｉｍ３の間にあり、入力輝度２ｘがリミット値Ｌｉｍ５，Ｌｉｍ６の間にあり、入力輝度５ｘがリミット値Ｌｉｍ６を超える。

【0064】

リミッタ処理部８２は、入力輝度４ｘをリミット値Ｌｉｍ１に変更するとともに、入力輝度１ｘをリミット値Ｌｉｍ２に変更する。また、リミッタ処理部８２は、入力輝度２ｘをリミット値Ｌｉｍ５に変更するとともに、入力輝度５ｘをリミット値Ｌｉｍ６に変更する。

【0065】

ケース（７）：入力輝度１ｘ，４ｘがともにリミット値Ｌｉｍ１未満であり、入力輝度２ｘ，５ｘがともにリミット値Ｌｉｍ６を超える。

【0066】

リミッタ処理部８２は、ケース（６）と同じに入力輝度１ｘ，２ｘ，４ｘ，５ｘを変更する。

【0067】

ケース（３）～（７）では、入力輝度１ｘ，４ｘの間隔と、入力輝度２ｘ，５ｘの間隔とが狭くなりすぎる可能性がある。このため、入力輝度１ｘ，４ｘの間隔が第１所定値未満となる場合、リミッタ処理部８２は、入力輝度１ｘ，４ｘの間隔を第１所定値に確保するように、入力輝度１ｘ，４ｘの少なくともいずれか一方を変更する。入力輝度２ｘ，５ｘの間隔が第２所定値未満となる場合、リミッタ処理部８２は、入力輝度２ｘ，５ｘの間隔を第２所定値に確保するように、入力輝度２ｘ，５ｘの少なくともいずれか一方を変更する。

【0068】

このようにして、リミッタ処理部８２は、入力輝度１ｘ，４ｘの間隔が近接することを防止し、入力輝度２ｘ，５ｘの間隔が近接することを防止する。なお、第１所定値と第２所定値とは、等しい値であってもよいし、それぞれで異なる値であってもよい。

【0069】

ステップＳ４における入力輝度１ｘ～３ｘへのリミッタ処理の後、出力輝度演算部８３は、入力輝度１ｘ～３ｘにそれぞれ対応する出力輝度１ｙ～３ｙを演算するのに先立って、出力輝度１ｙ～３ｙをそれぞれ算出するためのゲインを計算する（ステップＳ５）。

【0070】

出力輝度演算部８３は、入力輝度１ｘを演算するためのゲインを図５に示す関係に基づいて計算する。図５は、入力輝度Ｙ１に対するゲインＧ１を表している。

【0071】

ゲインＧＬ１は、入力輝度Ｙ１が小さい所定値Ｙ１ａであるときの最小のゲインであり、ゲインＧＨ１は、入力輝度Ｙ１が所定値Ｙ１ａより大きい所定値Ｙ１ｂ以上であるときの最大のゲインである。ゲインＧ１は、所定値Ｙ１ａ，Ｙ１ｂの間では、線形に増加し、所定値Ｙ１ｂ以上では、一定のゲインＧＨ１である。

【0072】

入力輝度Ｙ１としてリミッタ処理部８２から出力された入力輝度１ｘ，４ｘが入力されると、出力輝度演算部８３は、次式に基づいてゲインＧ１を計算する。

【0073】

Ｇ１＝（１ｘ－４ｘ）＊（ＧＨ１－ＧＬ１）／Ｙ１ｂ－Ｙ１ａ
出力輝度演算部８３は、入力輝度２ｘを演算するためのゲインを図６に示す関係に基づいて計算する。図６は、入力輝度Ｙ２に対するゲインＧ２を表している。

【0074】

ゲインＧＬ２は、入力輝度Ｙ２が小さい所定値Ｙ２ａであるときの最小のゲインであり、ゲインＧＨ２は、入力輝度Ｙ２が所定値Ｙ２ａより大きい所定値Ｙ２ｂ以上であるときの最大のゲインである。ゲインＧ２は、所定値Ｙ２ａ，Ｙ２ｂの間では、線形に増加し、所定値Ｙ２ｂ以上では、一定のゲインＧＨ２である。

【0075】

入力輝度Ｙ２としてリミッタ処理部８２から出力された入力輝度２ｘ，５ｘが入力されると、出力輝度演算部８３は、次式に基づいてゲインＧ２を計算する。

【0076】

Ｇ２＝（５ｘ－２ｘ）＊（ＧＨ２－ＧＬ２）／Ｙ２ｂ－Ｙ２ａ
出力輝度演算部８３は、入力輝度３ｘを演算するためのゲインを図７に示す関係に基づいて計算する。図７は、平均輝度取得部７１から出力される平均輝度（％）に対するゲインＧ３を表している。入力画像が白画像（白ベタ画像）である場合、平均輝度が１００％となる。具体的には、出力輝度演算部８３は、図７に示す関係にしたがったテーブルを利用して、平均輝度が入力されると、当該平均輝度に対応するゲインＧ３を出力する。

【0077】

ゲインＧＬ３は、最小のゲインである。ゲインＧＨ３は、最大のゲインである。ゲインＧＭ３はゲインＧＬ３，ＧＨ３の間の任意のゲインである。ゲインＧ３は、中間値ＹＣから高い側の所定範囲ΔＹＨ（例えば１０％）以上の範囲では、ゲインＧＬ３である。ゲインＧ３は、中間値ＹＣから低い側の所定範囲ΔＹＬ（例えば１０％）以下の範囲では、ゲインＧＭ３である。ゲインＧ３は、所定範囲ΔＹＬでは、ゲインＧＭ３からＧＨ３まで線形に増加する。ゲインＧ３は、所定範囲ΔＹＨでは、ゲインＧＨ３からＧＬ３まで線形に減少する。

【0078】

ステップＳ５においてゲインＧ１～Ｇ３が計算されると、出力輝度演算部８３は、ゲインＧ１～Ｇ３を用いて、出力輝度１ｙ～３ｙをそれぞれ演算する（ステップＳ６，出力輝度生成ステップ）。

【0079】

出力輝度演算部８３は、ゲインＧ１を用いて次式に基づいて出力輝度１ｙを演算する。

【0080】

１ｙ＝４ｘ＋Ｇ１＊（１ｘ－４ｘ）
出力輝度演算部８３は、ゲインＧ２を用いて次式に基づいて出力輝度２ｙを演算する。

【0081】

２ｙ＝５ｘ－Ｇ２＊（５ｘ－２ｘ）
出力輝度演算部８３は、ゲインＧ３を用いて次式に基づいて出力輝度３ｙを演算する。

【0082】

３ｙ＝｛（２ｙ－１ｙ）／（２ｘ－１ｘ）｝＊（３ｘ－１ｘ）＊Ｇ３＋１ｙ
また、ステップＳ４における入力輝度４ｘ，５ｘへのリミッタ処理の後、出力輝度演算部８３は、入力輝度４ｘ，５ｘにそれぞれ対応する出力輝度４ｙ，５ｙを演算する（ステップＳ７）。

【0083】

出力輝度演算部８３は、出力輝度４ｙを入力輝度４ｘより低い値に設定し、出力輝度５ｙを入力輝度５ｘより高い値に設定する。例えば、入力輝度４ｘが“３０”である場合、出力輝度演算部８３は、出力輝度４ｙを“１６”に設定する。一方、入力輝度５ｘが２００である場合、出力輝度演算部８３は、出力輝度５ｙを“２３５”に設定する。これにより、出力画像のコントラストが入力画像よりも拡大する。

【0084】

なお、入力輝度取得部７４は、最小輝度Ｙｍｉｎの代わりに、上述した近似最小輝度を取得してもよい。また、入力輝度取得部７４は、最大輝度Ｙｍａｘの代わりに、上述した近似最大輝度を取得してもよい。

【0085】

近似最小輝度を用いる場合、入力輝度取得部７４は、近似最小輝度を入力輝度４ｘに変更する。また、近似最大輝度を用いる場合、入力輝度取得部７４は、近似最大輝度を入力輝度５ｘに変更する。

【0086】

第１～第３基準点の出力輝度１ｙ～３ｙは、上記のようにしてステップＳ６において算出される。また、第４，第５基準点の出力輝度４ｙ，５ｙは、上記のようにしてステップＳ７においてそれぞれ算出される。出力輝度演算部８３は、リミッタ処理部８２を経た入力輝度１ｘ～５ｘと、演算した出力輝度１ｙ～５ｙとをガンマカーブ作成部８４に出力する。

【0087】

ガンマカーブ作成部８４は、入力輝度１ｘ～５ｘおよび出力輝度１ｙ～５ｙに基づいてガンマカーブを作成する（ステップＳ８）。ガンマカーブ作成部８４は、ガンマカーブの作成において、まず、図１３に示すように、入力輝度１ｘ～５ｘおよび出力輝度１ｙ～５ｙによってそれぞれ第１～第５基準点を特定する。そして、ガンマカーブ作成部８４は、入力輝度および出力輝度の階調が０となる点と第４基準点とを結び、入力輝度の階調が２５５であり、出力輝度の階調が２５５より若干低い点と第５基準点とを結び、第１～第５基準点を隣り合うもの同士で結ぶ。ガンマカーブ作成部８４が各点を結ぶ順序は、上記の順序に限定されない。以下、ガンマカーブ作成部８４の各点の結び方について、図１４～図１６を参照し詳しく説明する。

【0088】

図１４は、ガンマカーブ作成部８４が各基準点を結ぶ曲線の一例として、第１基準点と第３基準点とを結ぶ２通りの曲線を示している。図１４に示すように、ガンマカーブ作成部８４は、第１基準点と第３基準点とを結ぶ曲線が、第１、第３基準点からそれぞれ垂直に伸びる直線と、それぞれ水平に伸びる直線とに囲まれた領域内に収まるように、第１基準点と第３基準点とを結ぶ。その他の基準点の結び方についても同様である。

【0089】

Ｘ－Ｙ座標系において第３基準点が第１基準点と第２基準点とを結ぶ直線より上側に存在する（中間輝度が強調されている）場合、ガンマカーブ作成部８４は、例えば図１５に示された曲線１５Ａ～１５Ｄのうちいずれかの曲線を作成すればよい。

【0090】

曲線１５Ａは、出力輝度が第１基準点から第２基準点まで全体的に上昇した曲線である。ガンマカーブ作成部８４は曲線１５Ａを作成することにより、映像全体を明るく表示することができる。

【0091】

曲線１５Ｂは、出力輝度が、第１基準点から第３基準点までの低階調域で上昇し、第３基準点から第２基準までの高階調域で低下する曲線である。ガンマカーブ作成部８４は曲線１５Ｂを作成することにより、暗い映像を明るく表示することができる。

【0092】

曲線１５Ｃは、出力輝度が、第１基準点から第３基準点までの低階調域で低下し、第３基準点から第２基準点までの高階調域で上昇する曲線である。ガンマカーブ作成部８４は曲線１５Ｃを作成することにより、黒が明瞭であり、かつ高階調が強調された映像を表示することができる。

【0093】

曲線１５Ｄは、出力輝度が、第１基準点から第１基準点と第３基準点との第１中間点まで、および、第２基準点から第２基準点と第３基準点との第２中間点まで低下し、第３基準点から第１中間点および第２中間点の範囲において上昇する曲線である。ガンマカーブ作成部８４は曲線１５Ｄを作成することにより、平均輝度を高めた映像を表示することができる。

【0094】

Ｘ－Ｙ座標系において第３基準点が第１基準点と第２基準点とを結ぶ直線より下側に存在する（中間輝度が低下している）場合、ガンマカーブ作成部８４は、例えば図１６に示された曲線１６Ａ～１６Ｄのうちいずれかの曲線を作成すればよい。
曲線１６Ａは、出力輝度が、第１基準点から第１基準点と第３基準点との第３中間点まで、および、第２基準点から第２基準点と第３基準点との第４中間点まで上昇し、第３基準点から第３中間点および第４中間点の範囲において低下した曲線である。ガンマカーブ作成部８４は曲線１６Ａを作成することにより、平均輝度を下げた映像を表示することができる。

【0095】

曲線１６Ｂは、出力輝度が、第１基準点から第３基準点までの低階調域で上昇し、第３基準点から第２基準点までの高階調域で低下した曲線である。ガンマカーブ作成部８４は曲線１６Ｂを作成することにより、中間調域の輝度が強調されるので映像のコントラストが弱まる。

【0096】

曲線１６Ｃは、出力輝度が、第１基準点から第３基準点までの低階調域で低下し、第３基準点から第２基準点までの高階調域で上昇する曲線である。ガンマカーブ作成部８４は曲線１６Ｃを作成することにより、黒が明瞭である映像を表示することができる。

【0097】

曲線１６Ｄは、出力輝度が、第１基準点から第２基準点まで全体的に低下した曲線である。ガンマカーブ作成部８４は曲線１６Ｄを作成することにより、映像全体を暗く表示することができる。

【0098】

コントラスト調整部２において、輝度変換部８５は、以上のようにして作成されたガンマカーブに基づく輝度特性となるように、入力される輝度信号を変換する（輝度変換ステップ）。低輝度区間と高輝度区間との間に線形の中輝度区間を有するガンマカーブと比べて、算出されたガンマカーブの中輝度区間では、出力輝度３ｙが上げられたり下げられたりする。

【0099】

これにより、出力画像の中輝度領域が強調されたり抑制されたりする。したがって、中輝度領域における画素が多い画像の表示において画面全体を明るくすることができる。

【0100】

また、出力輝度演算部８３は、入力画像の平均輝度に応じて、出力輝度３ｙを演算する。これにより、表示装置１０１がＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）を用いた有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイである場合、出力画像のピーク輝度の変動を少なくするように第３基準点の出力輝度を定めることができる。これは、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）が、平均輝度が高いほど、ピーク輝度が低下し、平均輝度が低いほど、ピーク輝度が上昇するという傾向があるからである。

【0101】

また、出力輝度演算部８３は、入力画像の最小輝度Ｙｍｉｎまたは近似最小輝度と、入力輝度１ｘとの差に応じて、出力輝度１ｙを演算する。これにより、低輝度側で出力輝度が変化しないという現象（いわゆる黒つぶれ）を回避することができる。

【0102】

また、出力輝度演算部８３は、入力画像の最大輝度Ｙｍａｘまたは近似最大輝度と、入力輝度２ｘとの差に応じて、出力輝度２ｙを演算する。これにより、高輝度側で出力輝度が変化しないという現象（いわゆる白当たり）を回避することができる。

【0103】

以下に、黒つぶれおよび白当たりを回避できる理由について詳しく説明する。

【0104】

特許文献１（段落００３３および図７）には、ガンマカーブのゲイン（gain_upper, gain_lower）が、輝度のヒストグラムの総数が多いほど大きくなり、輝度を上げるゲイン（gain_upper）と輝度を上げるゲイン（gam_lower）とが別々の値で設定できることが記載されている。黒区間においてgain_lowerがgain_upperより大きい場合には、合成したgam[X]は沈むカーブとなり（特許文献１の図２）、ゲインの設定によっては低階調側がクリップする、すなわち黒つぶれ（階調性がなくなる）が生じる可能性がある。また、上記の記載から、ゲインの設定によっては高階調側がクリップする、すなわち白当たり（階調性がなくなる）が生じる可能性があることも推測できる。

【0105】

これに対し、表示装置１０１では、黒側の画素数が多い入力画像について、入力輝度１ｘ，４ｘの間隔が広くなる。これにより、ゲインＧ１すなわち第１基準点と第４基準点とを結ぶ直線の傾きが大きくなる。それゆえ、当該直線の傾きがリニアなガンマカーブに近づく。したがって、黒つぶれは生じない。

【0106】

同様に、表示装置１０１では、白側の画素数が多い入力画像について、入力輝度２ｘ，５ｘの間隔が広くなる。これにより、ゲインＧ２すなわち第２基準点と第５基準点とを結ぶ直線の傾きが大きくなる。それゆえ、当該直線の傾きがリニアなガンマカーブに近づく。したがって、白当たりは生じない。

【0107】

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図８～図１２に基づいて以下のとおり説明する。なお、実施形態２において、実施形態１における構成要素と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記して、その説明を省略する。

【0108】

図８は、実施形態２に係る表示装置１０２の構成を示すブロック図である。

【0109】

図８に示すように、表示装置１０２は、実施形態１の表示装置１０１と同じく、入力処理部１と、出力処理部３と、表示パネル４とを備えている。また、表示装置１０２は、表示装置１０１のコントラスト調整部２に代えて、コントラスト調整部２Ａを備えている。コントラスト調整部２Ａは、輝度解析部７Ａと、ガンマ処理部８Ａとを有している。

【0110】

輝度解析部７Ａは、コントラスト調整部２の輝度解析部７と同じく、平均輝度取得部７１と、最大・最小輝度取得部７２と、ヒストグラム作成部７３と、入力輝度取得部７４とを有している。また、輝度解析部７Ａは、画像判定部７５を有している。

【0111】

画像判定部７５は、入力画像の入力輝度が特定の範囲に分布するか否かを、例えば、ヒストグラム作成部７３によって作成された入力輝度のヒストグラムに基づいて判定する。画像判定部７５には、ヒストグラムにおいて、最大から多くとも所定の順位までの度数を有するＢＩＮの度数の総和の、全てのＢＩＮの度数の総和に対する割合が所定の割合以上となるときに、入力画像の入力輝度が特定の範囲に分布すると判定する。

【0112】

また、表示装置１０２において、ガンマ処理部８Ａは、コントラスト調整部２のガンマ処理部８と同じく、リミッタ処理部８２と、ガンマカーブ作成部８４と、輝度変換部８５とを有している。また、ガンマ処理部８Ａは、ガンマ処理部８の出力輝度演算部８３に代えて、出力輝度演算部８３Ａを有している。

【0113】

出力輝度演算部８３Ａは、ガンマ処理部８の出力輝度演算部８３と同様の、出力輝度を演算する機能を有する。また、出力輝度演算部８３Ａは、画像判定部７５によって、入力画像の入力輝度が特定の範囲に分布すると判定された入力画像について、当該入力画像の入力輝度と、当該入力輝度と対応する出力輝度との比が一定となるように出力輝度を演算する。

【0114】

以上のように構成される表示装置１０２のコントラスト調整部２Ａによるコントラスト調整の動作について説明する。以降の説明では、特定の範囲に分布する入力輝度を有する入力画像を、特殊パターンを有する入力画像と称する。

【0115】

図９は、コントラスト調整部２Ａによるガンマカーブの作成の手順を示すフローチャートである。図１０は、特殊パターンを有する入力画像の入力輝度のヒストグラムの一例を示す図である。図１１は、特殊パターンを有する他の入力画像の入力輝度のヒストグラムの一例を示す図である。図１１は、コントラスト調整部２Ａによって特殊パターンを有する入力画像に対して作成されたガンマカーブの一例を示す図である。

【0116】

図９に示すように、まず、画像判定部７５は、ヒストグラム作成部７３によって作成された入力輝度のヒストグラムに基づいて、入力画像が特殊パターンを有するか否かを判定する（ステップＳ１１）。画像判定部７５は、ヒストグラムにおける最大から多くとも所定の順位までの度数を有するＢＩＮの度数の総和の、全てのＢＩＮの度数の総和に対する割合が所定の割合（例えば９９．５％）以上となるときに、入力画像が特殊パターンを有すると判定する。上記の所定の順位は、例えば第３位とすることができるが、この順位に限定されることはない。

【0117】

ヒストグラムにおける最大の度数を有する入力画像としては、全画面が単一色のベタパターンが挙げられる。例えば、青一色のベタパターンを有する入力画像のヒストグラムは、図１０に示すように、ＢＩＮ３の度数が１００％となる。

【0118】

ヒストグラムにおける第２位の度数を有する入力画像としては、２色で構成される、ウインドウパターン、ブロックチェックパターンなどが挙げられる。例えば、黒の背景の中央に白い矩形領域を有するウインドウパターンを有する入力画像のヒストグラムは、図１１に示すように、ＢＩＮ２の度数が９６％となり、ＢＩＮ２９の度数が４％となる。

【0119】

ヒストグラムにおける第３位の度数を有する入力画像としては、３色で構成されるウインドウパターンなどが挙げられる。

【0120】

ステップＳ１１において、画像判定部７５によって、入力画像が特殊パターンを有すると判定されなかった場合（ＮＯ）、入力輝度取得部７４および出力輝度演算部８３Ａは、それぞれ、第１～第５基準点の入力輝度および出力輝度を算出する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において、入力輝度取得部７４および出力輝度演算部８３Ａは、表示装置１０１において入力輝度取得部７４および出力輝度演算部８３がそれぞれ通常の処理として行う入力輝度および出力輝度の演算と同様の演算を行う。

【0121】

ステップＳ１１において、画像判定部７５によって、入力画像が特殊パターンを有すると判定された場合（ＹＥＳ）、出力輝度演算部８３Ａは、入力輝度と対応する出力輝度との比が一定となるように第１～第５基準点の出力輝度を演算する（ステップＳ１３）。

【0122】

ステップＳ１２またはステップＳ１３を経ることによって、第１～第５基準点のそれぞれの入力輝度および出力輝度が確定すると、ガンマカーブ作成部８４は、それらの入力輝度および出力輝度を通るガンマカーブを作成する（ステップＳ１４）。図１２に示すように、作成されたガンマカーブは線形をなしている。

【0123】

以上のように、表示装置１０２によれば、特殊パターンを有する入力画像に対して線形のガンマカーブが作成され、広い輝度領域に入力輝度が分布する入力画像に対して中輝度領域の特性が線形な特性に対して変更されたガンマカーブが作成される。これにより、コントラストを向上させる必要のない特殊パターンを有する入力画像に対して、ガンマカーブが線形な特性に調整される。それゆえ、当該入力画像について、コントラストを向上させる処理を行わないようにすることができる。したがって、コントラストを向上させる必要がある入力画像に対してのみガンマカーブを調整することにより、コントラストを向上させることができる。

【0124】

また、画像判定部７５は、ヒストグラムに基づいて、入力画像が特殊パターンを有すると判定する。これにより、ヒストグラムの度数が多いＢＩＮに基づいて、入力輝度が特定の範囲に分布する、特殊パターンを有する入力画像を検出することができる。

【0125】

なお、実施形態２では、画像判定部７５が、ヒストグラムに基づいて、入力画像が特殊パターンを有すると判定する例について説明した。これに限らず、例えば、入力画像のデータに特殊パターンであることを示すフラグが埋め込まれている場合、画像判定部７５は、そのフラグに基づいて、入力画像が特殊パターンを有すると判定してもよい。

【0126】

〔ソフトウェアによる実現例〕
表示装置１０１，１０２の制御ブロック（特にコントラスト調整部２，２Ａ）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

【0127】

前者の場合、コントラスト調整部２，２Ａは、規定の演算処理を行うため、当該演算処理を行うようにロジック回路で組まれた専用のＡＳＩＣ（Application Specific IC）によって構成されてもよい。また、コントラスト調整部２，２Ａは、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）のようにメモリ要素を組み込むことができるプログラミングが可能なＰＬＤ（Programmable Logic Device）によって構成されてもよい。

【0128】

後者の場合、表示装置１０１，１０２は、各機能を実現するソフトウェアである表示制御プログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えているとともに、表示制御プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。

【0129】

上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プロセッサは、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）のようなデジタル信号処理を高速で行うことができるプロセッサであってもよい。

【0130】

また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。

【0131】

なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

【0132】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る表示装置は、入力画像の輝度である入力輝度に対する出力画像の輝度である出力輝度を表すガンマカーブを決定する点となる、前記入力輝度の低輝度領域にある第１基準点、前記入力輝度の高輝度領域にある第２基準点、および前記第１基準点と前記第２基準点との間にある第３基準点のそれぞれに対応する前記入力輝度を取得する入力輝度取得部と、前記第１基準点、前記第２基準点および前記第３基準点の前記入力輝度に対するそれぞれの前記出力輝度を、前記第１基準点と前記第３基準点とを結ぶ直線の傾きが前記第３基準点と前記第２基準点とを結ぶ直線の傾きと異なるように生成する出力輝度生成部と、前記第１基準点、前記第２基準点および前記第３基準点のそれぞれの前記入力輝度および前記出力輝度によって決定された前記ガンマカーブに基づいて、前記入力画像の前記入力輝度を前記出力輝度に変換することにより前記出力画像を出力する輝度変換部と、を備えている。

【0133】

上記の構成によれば、低輝度領域にある第１基準点と、高輝度領域にある第２基準点との間の中輝度領域に第３基準点が定まる。また、第１基準点と第３基準点とを結ぶ直線の傾きが、第３基準点と第２基準点とを結ぶ直線の傾きと異なる。これにより、第１基準点と第２基準点とを結ぶ直線に対して、第３基準点の出力輝度を上昇させたり低下させたりすることができる。したがって、中輝度の特性を制御することが可能になる。

【0134】

本発明の態様２に係る表示装置は、上記態様１において、前記第１基準点、前記第２基準点および前記第３基準点のそれぞれの前記入力輝度および前記出力輝度に基づいて前記ガンマカーブを作成するガンマカーブ作成部をさらに備えていてもよい。

【0135】

上記の構成によれば、第１基準点と第３基準点との間、および、第２基準点と第３基準点との間で、それぞれ所望の形状を成す曲線を有するガンマカーブを作成することができる。

【0136】

本発明の態様３に係る表示装置は、上記態様１または２において、前記出力輝度生成部が、前記入力画像の平均輝度に応じて、前記第３基準点の前記出力輝度を生成してもよい。

【0137】

上記の構成によれば、入力画像の平均輝度に応じて、出力画像を表示する表示部の特性に適した第３基準点の出力輝度を決定することができる。例えば、ＯＬＥＤは、平均輝度が高いほど、ピーク輝度が低下し、平均輝度が低いほど、ピーク輝度が上昇するという傾向がある。このため、表示装置がＯＬＥＤを用いた有機ＥＬディスプレイである場合、出力画像のピーク輝度の変動を少なくするように第３基準点の出力輝度を定めることができる。

【0138】

本発明の態様４に係る表示装置は、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記出力輝度生成部は、前記入力画像の最小輝度または当該最小輝度に近似する近似最小輝度と、前記第１基準点の前記入力輝度との差に応じて、前記第１基準点の前記出力輝度を生成してもよい。

【0139】

上記の構成によれば、第１基準点の入力輝度と最小輝度または近似最小輝度との差に応じて第１基準点の出力輝度が定まる。これにより、低輝度側で出力輝度が変化しないという現象を回避することができる。

【0140】

本発明の態様５に係る表示装置は、上記態様１から４のいずれかにおいて、前記出力輝度生成部が、前記入力画像の最大輝度または当該最大輝度に近似する近似最大輝度と、前記第２基準点の前記入力輝度との差に応じて、前記第２基準点の前記出力輝度を生成してもよい。

【0141】

上記の構成によれば、第２基準点の入力輝度と第５基準点の入力輝度との差に応じて第２基準点の出力輝度が定まる。これにより、高輝度側で出力輝度が変化しないという現象を回避することができる。

【0142】

本発明の態様６に係る表示装置は、上記態様１から５のいずれかにおいて、前記入力画像の前記入力輝度が特定の範囲に分布するか否かを判定する画像判定部をさらに備え、前記出力輝度生成部が、前記画像判定部によって、前記入力画像の前記入力輝度が特定の範囲に分布すると判定された前記入力画像について、前記入力画像の前記入力輝度と、前記入力輝度と対応する前記出力輝度との比が一定となるように前記出力輝度を生成してもよい。

【0143】

上記の構成によれば、コントラストを向上させる必要のない上述した特殊パターンを有する入力画像のガンマカーブは、線形な特性に調整される。これにより、当該入力画像について、コントラストを向上させる処理を行わないようにすることができる。それゆえ、コントラストを向上させる必要がある入力画像に対してのみガンマカーブを調整することにより、コントラストを向上させることができる。

【0144】

本発明の態様７に係る表示装置は、上記態様６において、前記画像判定部は、前記入力輝度のヒストグラムにおいて、最大から多くとも所定の順位までの度数を有する階級の度数の総和の、全階級の度数の総和に対する割合が所定の割合以上となるときに、前記入力画像が特定の範囲に分布する前記入力輝度を有すると判定してもよい。

【0145】

上記の構成によれば、ヒストグラムの度数が多い階級に基づいて、入力輝度が特定の範囲に分布する、特殊パターンを有する入力画像を検出することができる。

【0146】

本発明の態様８に係る表示制御方法は、入力画像の輝度である入力輝度に対する出力画像の輝度である出力輝度を表すガンマカーブを決定する点となる、前記入力輝度の低輝度領域にある第１基準点、前記入力輝度の高輝度領域にある第２基準点、および前記第１基準点と前記第２基準点との間にある第３基準点のそれぞれに対応する前記入力輝度を取得する入力輝度取得ステップと、前記第１基準点、前記第２基準点および前記第３基準点のそれぞれの前記入力輝度に対するそれぞれの前記出力輝度を、前記第１基準点と前記第３基準点とを結ぶ直線の傾きが前記第３基準点と前記第２基準点とを結ぶ直線の傾きと異なるように生成する出力輝度生成ステップと、前記第１基準点、前記第２基準点および前記第３基準点のそれぞれの前記入力輝度および前記出力輝度によって決定された前記ガンマカーブに基づいて、前記入力画像の前記入力輝度を前記出力輝度に変換することにより前記出力画像を出力する輝度変換ステップと、を含んでいる。

【0147】

本発明の各態様に係る表示装置は、コンピュータによって実現してもよい。この場合には、コンピュータを上記表示装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させる。これにより、上記表示装置をコンピュータにて実現させる表示装置の表示制御プログラムも、本発明の範疇に入る。

【0148】

〔付記事項〕
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る。また、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】

【0149】

７４ 入力輝度取得部
７５ 画像判定部
８３ 出力輝度演算部（出力輝度生成部）
８４ ガンマカーブ作成部
８５ 輝度変換部
１０１，１０２ 表示装置
１ｘ～５ｘ 入力輝度
１ｙ～５ｙ 出力輝度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】