特許 7565748 画像生成装置、カメラ、制御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】2024-10-03

(45)【発行日】2024-10-11

(54)【発明の名称】画像生成装置、カメラ、制御方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04N 23/76 20230101AFI20241004BHJP

   H04N 23/63 20230101ALI20241004BHJP

   H04N 23/60 20230101ALI20241004BHJP

   H04N 5/66 20060101ALI20241004BHJP

   H04N 5/20 20060101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

H04N23/76

H04N23/63

H04N23/60 500

H04N5/66 A

H04N5/20

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2020173541

(22)【出願日】2020-10-14

(65)【公開番号】P2022007871

(43)【公開日】2022-01-13

【審査請求日】2023-10-11

(31)【優先権主張番号】P 2020109002

(32)【優先日】2020-06-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】小沼 英俊

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 靖

(72)【発明者】

【氏名】梅山 学

【審査官】辻本 寛司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０６８２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２２０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５３６８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９５９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６００７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ ２３／７６

Ｈ０４Ｎ ２３／６３

Ｈ０４Ｎ ２３／６０

Ｈ０４Ｎ ５／６６

Ｈ０４Ｎ ５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の画像またはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の画像を表示することが可能な表示部を有する表示装置に対して、外部データ伝送路を通じて画像データを出力する画像生成装置であって、
画像データに対して前記表示部の発光特性の逆変換を行う発光特性逆変換手段と、
前記表示部の発光特性と前記ＨＤＲのＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）との差の平方和が、前記表示部の発光特性と前記ＳＤＲのＥＯＴＦとの差の平方和より小さく、前記画像生成装置から出力される画像データのビット精度が、前記外部データ伝送路のビット精度以上であって、前記表示部に前記ＨＤＲの画像の表示を行う場合に、前記発光特性逆変換手段により生成された画像データを前記外部データ伝送路を通じて前記表示装置に送信する送信手段と、を有することを特徴とする画像生成装置。

【請求項2】

ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の画像またはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の画像を表示することが可能な表示部を有する表示装置に対して、外部データ伝送路を通じて画像データを出力する画像生成装置であって、
画像データをＨＤＲのＯＥＴＦに基づいて変換するＨＤＲ ＯＥＴＦ（Ｏｐｔｉｃａｌ－Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）変換手段と、
前記表示部の発光特性と前記ＨＤＲのＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）との差の平方和が、前記表示部の発光特性と前記ＳＤＲのＥＯＴＦとの差の平方和より小さく、前記画像生成装置から出力される画像データのビット精度が、前記外部データ伝送路のビット精度以上であって、前記表示部に前記ＨＤＲの画像の表示を行う場合に、前記ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データを前記外部データ伝送路を通じて前記表示装置に送信する送信手段と、を有することを特徴とする画像生成装置。

【請求項3】

画像データをＨＤＲのＯＥＴＦに基づいて変換するＨＤＲ ＯＥＴＦ変換手段と、
画像データをＳＤＲのＯＥＴＦに基づいて変換するＳＤＲ ＯＥＴＦ変換手段と、をさらに有し、
前記発光特性逆変換手段は、前記ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データに対して前記表示部の発光特性の逆変換を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像生成装置。

【請求項4】

画像データをＯＥＴＦに基づいて変換するＯＥＴＦ変換手段と、
画像データをＳＤＲのＯＥＴＦに基づいて変換するＳＤＲ ＯＥＴＦ変換手段と、をさらに有し、
前記ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換手段は、前記ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データが前記ＳＤＲのＯＥＴＦに基づく画像データであった場合は、前記ＨＤＲのＯＥＴＦに基づく画像データに変換し、
前記ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換手段は、前記ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データが前記ＨＤＲのＯＥＴＦに基づく画像データであった場合は、前記ＳＤＲのＯＥＴＦに基づく画像データに変換することを特徴とする請求項２に記載の画像生成装置。

【請求項5】

前記表示部は有機ＥＬであり、
前記ＨＤＲのＥＯＴＦはＳＭＰＴＥ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ２０８４であり、
前記ＳＤＲのＥＯＴＦはＲＥＣＯＭＭＥＮＤＡＴＩＯＮ ＩＴＵ－Ｒ ＢＴ．７０９であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像生成装置。

【請求項6】

前記外部データ伝送路は１０ビット以下のビット精度を有し、
ＭＩＰＩ（Mobile Industry Processor Interface）（登録商標）、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）、ｓｕｂＬＶＤＳ、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）（登録商標）、Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐｏｒｔ（登録商標）、またはＳＤＩ（Serial Digital Interface）であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像生成装置。

【請求項7】

前記発光特性逆変換手段により生成された画像データを前記表示部の表示性能に合わせた色域に変換する色域変換手段をさらに有し、
前記色域変換手段は、
前記発光特性逆変換手段により生成された画像データから線形のガンマに変換する逆ガンマ変換手段と、
前記逆ガンマ変換手段により生成された画像データから前記表示部の色域に変換する色域演算手段と、
前記色域演算手段により求められた画像データから前記発光特性逆変換手段により生成された画像データと同様のガンマに変換するガンマ変換手段と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像生成装置。

【請求項8】

前記ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データを前記表示部の表示性能に合わせた色域に変換する色域変換手段をさらに有し、
前記色域変換手段は、
前記ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データから線形のガンマに変換する逆ガンマ変換手段と、
前記逆ガンマ変換手段により生成された画像データから前記表示部の色域に変換する色域演算手段と、
前記色域演算手段により求められた画像データから前記ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データと同様のガンマに変換するガンマ変換手段と、を含むことを特徴とする請求項２または４に記載の画像生成装置。

【請求項9】

前記発光特性逆変換手段により生成された画像データを前記表示部の表示性能に合わせた色域に変換する色域変換手段をさらに有し、
前記色域変換手段は、
前記発光特性逆変換手段により生成された画像データから線形のガンマに変換する逆ガンマ変換手段と、
前記逆ガンマ変換手段により生成された画像データに対しゲインを付加するゲイン演算手段と、
前記ゲイン演算手段により求められた画像データから前記発光特性逆変換手段により生成された画像データと同様のガンマに変換するガンマ変換手段と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像生成装置。

【請求項10】

前記ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データを前記表示部の表示性能に合わせた色域に変換する色域変換手段をさらに有し、
前記色域変換手段は、
前記ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データから線形のガンマに変換する逆ガンマ変換手段と、
前記逆ガンマ変換手段により生成された画像データに対しゲインを付加するゲイン演算手段と、
前記ゲイン演算手段により求められた画像データから前記ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データと同様のガンマに変換するガンマ変換手段と、を含むことを特徴とする請求項２または４に記載の画像生成装置。

【請求項11】

前記ゲイン演算手段は、マトリクス演算の機能を有し、色域演算を兼ねることを特徴とする請求項９または１０に記載の画像生成装置。

【請求項12】

前記逆ガンマ変換手段により生成される画像データの色域は、ＨＤＲの色域に対応することを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項に記載の画像生成装置。

【請求項13】

前記表示部の色域は、ＳＤＲの色域に対応することを特徴とする請求項７から１２のいずれか１項に記載の画像生成装置。

【請求項14】

前記発光特性逆変換手段により生成された画像データと前記ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データのいずれかを選択する第１の画像選択手段をさらに有し、
前記第１の画像選択手段により選択された画像データが前記外部データ伝送路を通じて前記表示装置に出力されることを特徴とする請求項３に記載の画像生成装置。

【請求項15】

前記ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データと前記ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データのいずれかを選択する第１の画像選択手段をさらに有し、
前記第１の画像選択手段により選択された画像データが前記外部データ伝送路を通じて前記表示装置に出力されることを特徴とする請求項４に記載の画像生成装置。

【請求項16】

前記第１の画像選択手段は、前記表示部の発光特性と前記ＨＤＲのＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）との差の平方和が、前記表示部の発光特性と前記ＳＤＲのＥＯＴＦとの差の平方和より小さくないと判定した場合は、前記ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データを選択し、前記表示部の発光特性と前記ＨＤＲのＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）との差の平方和が、前記表示部の発光特性と前記ＳＤＲのＥＯＴＦとの差の平方和より小さいと判定した場合は、前記ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データのビット精度と前記外部データ伝送路のビット精度とを比較し、
前記第１の画像選択手段は、前記ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データのビット精度が前記外部データ伝送路のビット精度より小さいと判定した場合は、前記ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データを選択し、前記ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データのビット精度が前記外部データ伝送路のビット精度以上であると判定した場合は、表示する画像がＨＤＲか否かを判定し、
前記第１の画像選択手段は、表示する画像がＨＤＲではないと判定した場合は、前記ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データを選択し、表示する画像がＨＤＲであると判定した場合は、前記発光特性逆変換手段により生成された画像データを選択することを特徴とする請求項１４に記載の画像生成装置。

【請求項17】

前記第１の画像選択手段は、前記表示部の発光特性と前記ＨＤＲのＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）との差の平方和が、前記表示部の発光特性と前記ＳＤＲのＥＯＴＦとの差の平方和より小さくないと判定した場合は、前記ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データを選択し、前記表示部の発光特性と前記ＨＤＲのＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）との差の平方和が、前記表示部の発光特性と前記ＳＤＲのＥＯＴＦとの差の平方和より小さいと判定した場合は、前記ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データのビット精度と前記外部データ伝送路のビット精度とを比較し、
前記第１の画像選択手段は、前記ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データのビット精度が前記外部データ伝送路のビット精度より小さいと判定した場合は、前記ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データを選択し、前記ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データのビット精度が前記外部データ伝送路のビット精度以上であると判定した場合は、表示する画像がＨＤＲか否かを判定し、
前記第１の画像選択手段は、表示する画像がＨＤＲではないと判定した場合は、前記ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データを選択し、表示する画像がＨＤＲであると判定した場合は、前記ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データを選択することを特徴とする請求項１５に記載の画像生成装置。

【請求項18】

請求項１から１７のいずれか１項に記載の画像生成装置と、前記表示装置と、前記外部データ伝送路と、を有することを特徴とするカメラ。

【請求項19】

ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の画像またはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の画像を表示することが可能な表示部を有する表示装置に対して、外部データ伝送路を通じて画像データを出力する画像生成装置の制御方法であって、
画像データに対して前記表示部の発光特性の逆変換を行うステップと、
前記表示部の発光特性と前記ＨＤＲのＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）との差の平方和が、前記表示部の発光特性と前記ＳＤＲのＥＯＴＦとの差の平方和より小さく、前記画像生成装置から出力される画像データのビット精度が、前記外部データ伝送路のビット精度以上であって、前記表示部に前記ＨＤＲの画像の表示を行う場合に、前記逆変換された画像データを前記外部データ伝送路を通じて前記表示装置に送信するステップと、を有することを特徴とする制御方法。

【請求項20】

コンピュータに、請求項１９に記載された制御方法を実行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、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の画像を表示可能なシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来のダイナミックレンジよりも広いダイナミックレンジを表示可能な表示装置が登場している。従来の表示装置で表現可能なダイナミックレンジはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）と呼ばれ、従来の表示装置よりも表現可能なダイナミックレンジが広いものはＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）と呼ばれる。ＳＤＲは、ＲＥＣＯＭＭＥＮＤＡＴＩＯＮ ＩＴＵ－Ｒ ＢＴ．７０９（以下、ＩＴＵ ＢＴ．７０９）という規格で量子化レベルが８ビット以上の処理を前提としている。ＨＤＲは、ＳＭＰＴＥ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ２０８４（以下、ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４）という規格で最低でも１０ビット以上の多ビット処理を前提としている。ＨＤＲがＳＤＲよりも多ビット処理であるのは、ＳＤＲと同じビット数の量子化レベルでは１ビットに割り当てられる階調範囲が広がり、疑似輪郭等の階調破綻が発生しやすくなるからである。

【0003】

特許文献１には、多ビットで高精度のデータを用いて実際に近い映像をＨＤＲ表示する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第４９４１２８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ミラーレスカメラなどでは、光学ファインダー（ＯＶＦ）から電子ファインダー（ＥＶＦ）に移行しているが、ＯＶＦは人間の視覚特性に近いＨＤＲ表示であるが、現状のＥＶＦはＨＤＲ表示ができない。これは、ＨＤＲに伴う多ビット処理が、回路規模の増大に伴う消費電力アップ、発熱、コストアップなどの原因となるため、ＥＶＦのような小型のデバイスに導入することが困難であるためである。

【0006】

また、現状のＥＶＦは、解像度やフレームレートが十分とは言えず、画像処理エンジンとＥＶＦを接続する外部データ伝送路の帯域の割り当てが、多ビット化を伴うＨＤＲによる階調改善よりも、解像度やフレームレートが優先されている。このため、現状では、画像処理エンジンで生成された８ビットのＳＤＲ画像が外部データ伝送路を通じてＥＶＦに出力されており、階調破綻が発生しないＨＤＲ表示が難しい状況となっている。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、表示装置でＨＤＲに伴う多ビット処理を行うことなくＨＤＲ表示を可能にする技術を実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の画像またはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の画像を表示することが可能な表示部を有する表示装置に対して、外部データ伝送路を通じて画像データを出力する画像生成装置であって、画像データに対して前記表示部の発光特性の逆変換を行う発光特性逆変換手段と、前記表示部の発光特性と前記ＨＤＲのＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）との差の平方和が、前記表示部の発光特性と前記ＳＤＲのＥＯＴＦとの差の平方和より小さく、前記画像生成装置から出力される画像データのビット精度が、前記外部データ伝送路のビット精度以上であって、前記表示部に前記ＨＤＲの画像の表示を行う場合に、前記発光特性逆変換手段により生成された画像データを前記外部データ伝送路を通じて前記表示装置に送信する送信手段と、を有する。

【0009】

また、本発明は、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の画像またはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の画像を表示することが可能な表示部を有する表示装置に対して、外部データ伝送路を通じて画像データを出力する画像生成装置であって、画像データをＨＤＲのＯＥＴＦに基づいて変換するＨＤＲ ＯＥＴＦ（Ｏｐｔｉｃａｌ－Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）変換手段と、前記表示部の発光特性と前記ＨＤＲのＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）との差の平方和が、前記表示部の発光特性と前記ＳＤＲのＥＯＴＦとの差の平方和より小さく、前記画像生成装置から出力される画像データのビット精度が、前記外部データ伝送路のビット精度以上であって、前記表示部に前記ＨＤＲの画像の表示を行う場合に、前記ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換手段により生成された画像データを前記外部データ伝送路を通じて前記表示装置に送信する送信手段と、を有する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、表示装置でＨＤＲに伴う多ビット処理を行うことなくＨＤＲ表示が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施形態の比較例の表示システムの構成を例示するブロック図。

【図2】（ａ）は実施形態１の表示システムの構成を例示するブロック図、（ｂ）はＲＧＢ入力時の発光特性逆変換部の構成を示すブロック図、（ｃ）はＹＣＣ入力時の発光特性逆変換部の構成を示すブロック図。

【図3】実施形態１の画像選択部の処理を示すフローチャート。

【図4】実施形態２の表示システムの構成を例示するブロック図。

【図5】実施形態２の画像選択部の処理を示すフローチャート。

【図6】実施形態３の表示システムの構成を例示するブロック図。

【図7】実施形態４の表示システムの構成を例示するブロック図。

【図8】ＥＯＴＦを例示する図。

【図9】ＯＥＴＦを例示する図。

【図10】入力画像の輝度レベルに対するＯＥＴＦ変換および階調割り当てを例示する図。

【図11】実施形態５の表示システムの構成を例示するブロック図。

【図12】ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部を例示するブロック図。

【図13】ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４と線形のＯＥＴＦを例示する図。

【図14】色域特性を例示する図。

【図15】実施形態６の表示システムの構成を例示するブロック図。

【図16】ゲイン付加部を例示するブロック図。

【図17】実施形態７の表示システムの構成を例示するブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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。
［比較例］まず、本実施形態の比較例の表示システムについて説明する。

【0013】

図１は、本実施形態の比較例の表示システムの構成と画像の入力から表示までの処理の流れを示している。

【0014】

画像入力部１０１から入力されたアナログ画像データは、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部１０２でデジタルデータに変換される。デジタルデータに変換された画像データは、ＯＥＴＦ（Ｏｐｔｉｃａｌ－Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）変換部１０３でＯＥＴＦ変換される。ＯＥＴＦ変換された画像データは、ＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｎａｌｏｇ）変換部１０４でアナログデータに変換され、ＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）変換部１０５でＥＯＴＦ変換される。ＯＥＴＦ変換とＥＯＴＦ変換は、逆変換の関係になっている。ＥＯＴＦ変換された画像データは、表示部１０６で表示される。このような構成および処理の流れにより、画像入力部１０１から入力された画像データと同じ画像データが、表示部１０６に表示される。

【0015】

表示部１０６は、ブラウン管、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等の表示素材を用いて構成されている。表示部１０６は、材料や構成により固有の発光特性を有している。ブラウン管素材は、ＩＴＵ ＢＴ．７０９で定義されているＥＯＴＦに近い発光特性を有している。一方、表示部１０６は、人間の知覚に基づくＥＯＴＦが、ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４で定義されている。ＥＯＴＦ変換部１０５は、入力される画像データを表示部１０６の発光特性に応じたＥＯＴＦで変換する。表示部１０６に画像を表示する場合、画像データに対して表示部１０６の発光特性に応じたＥＯＴＦ変換が行われるため、入力画像には予めＥＯＴＦの逆変換となるＯＥＴＦ変換がＯＥＴＦ変換部１０３で実行される。

【0016】

図８は、ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４、ＩＴＵ ＢＴ．７０９、有機ＥＬ素材の発光特性の各ＥＯＴＦを例示する図である。図８において、縦軸はＥＯＴＦの出力である発光輝度、横軸はＥＯＴＦの入力である電気的な入力データのコード値を示している。有機ＥＬ素材の発光特性は、ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４に非常によく似たカーブを描いている。有機ＥＬ素材の発光特性は、表示素材に電流を流すトランジスタのスイッチング特性に大きく依存しており、ある閾値から急激に発光輝度が増加する特性を有している。

【0017】

図９は、ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４、ＩＴＵ ＢＴ．７０９、有機ＥＬ素材の発光特性の各ＯＥＴＦを例示する図である。図９に示すＯＥＴＦは、図８に示すＥＯＴＦの逆関数となっている。図９において、縦軸はＯＥＴＦの出力であるコード値を、横軸はＡＤ変換部１０２から出力された画像データをパーセンテージ換算した値で示している。ＡＤ変換部１０２の出力値は、物体の輝度レベルと線形の関係にある。

【0018】

図１０は、入力画像データの輝度レベルをパーセンテージ換算した値に対して、ＯＥＴＦ変換部１０３の出力を８ビット、２５６階調にした場合の階調の割り当てを例示している。人間の知覚（視覚）は、明部より暗部の方が階調識別能力が高いため、ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４では、１％以下の入力輝度レベルに０から１３０までの階調データが割り当てられている。ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４のＯＥＴＦ変換は、暗部から明部に至るまで、人間の知覚を考慮したコード値が均等に割り振られているため、入力レンジを大きくしても階調破綻が発生しにくくなっている。これにより、ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４は、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）のＯＥＴＦとして使用されている。

【0019】

一方、ＩＴＵ ＢＴ．７０９は、１％以下の入力輝度レベルに０から１１までの階調データしか割り当てられていないため、入力レンジを大きくすると、暗部での階調破綻が見え易くなる。ＩＴＵ ＢＴ．７０９は、ＨＤＲに比較して入力レンジの狭いＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）のＯＥＴＦとして使用されている。有機ＥＬ素材の発光特性は、ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４と近似した特性を有している。これは、人間の知覚と有機ＥＬ素材の発光特性が近似していることを意味している。

【0020】

以下では、画像生成装置としてカメラなどの撮像装置、表示装置としてカメラのＥＶＦに適用したシステムの一例を説明するが、これに限るものではない。

【0021】

［実施形態１］次に、実施形態１について説明する。

【0022】

図２（ａ）は、実施形態１の表示システムの構成を例示するブロック図である。

【0023】

実施形態１のシステムは、画像生成装置２００、１０ビット精度以下の外部データ伝送路２２０、表示装置２４０を含んでいる。画像生成装置２００において、イメージング部２０１でイメージングデータを取得する。イメージング部２０１で取得されたイメージングデータは、ＡＤ変換部２０２によりアナログデータからデジタルデータに変換され、デジタルイメージングデータは、データ補正部２０３により傷やムラなどのイメージセンサに起因する欠陥の補正が行われる。データ補正部２０３により補正されたイメージングデータは、現像部２０４により画像データに変換され、ＯＥＴＦ変換部２０５により、ＩＴＵ ＢＴ．７０９やＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４などの規格に準拠したＯＥＴＦに変換される。ＯＥＴＦ変換された画像データは、記録再生部２０６により記録媒体２０７に記憶される。

【0024】

発光特性逆変換部２０８は、表示部２４６に応じた発光特性変換部２４５の逆変換を行う。発光特性逆変換部２０８は、ＯＥＴＦ変換部２０５によりＯＥＴＦ変換された画像データに発光特性逆変換を行う。ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部２０９は、ＯＥＴＦ変換部２０５から出力される画像データがＨＤＲのＯＥＴＦ変換が行われた画像データである場合は、ＳＤＲのＯＥＴＦ変換を行う。一方、記録媒体２０７から読み出されたデータは、記録再生部２０６により画像データとして再生される。発光特性逆変換部２０８は、記録再生部２０６により再生された画像データに発光特性逆変換を行う。また、ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部２０９は、再生された画像データがＨＤＲのＯＥＴＦ変換された画像データであった場合は、ＳＤＲのＯＥＴＦ変換を行う。

【0025】

画像選択部２１０は、発光特性逆変換部２０８により生成された画像データとＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部２０９により生成された画像データのいずれかを選択する。画像選択部２１０により選択された画像データは、送信部２１１により画像生成装置２００から外部機器に出力される。画像生成装置２００から出力された画像データは、外部データ伝送路２２０を通じて表示装置２４０に入力される。外部データ伝送路２２０は、画像データ専用のデータ伝送路であり、ＭＩＰＩ（Mobile Industry Processor Interface）（登録商標）、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）、ｓｕｂＬＶＤＳ、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）（登録商標）、Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐｏｒｔ（登録商標）、またはＳＤＩ（Serial Digital Interface）等が想定される。

【0026】

表示装置２４０は、画像生成装置２００から外部データ伝送路２２０を通じて出力された画像データを受信部２４１により受信する。発光特性逆変換部２４２は、受信部２４１により受信した画像データに表示部２４６の発光特性の逆変換を行う。画像選択部２４３は、画像生成装置２００の画像選択部２１０がＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部２０９により生成された画像データを選択している場合は、発光特性逆変換部２４２により生成された画像データを選択する。画像生成装置２００の画像選択部２１０が発光特性逆変換部２０８により生成された画像データを選択している場合は、受信部２４１により受信した画像データを選択する。画像選択部２４３から出力される画像データは、ＤＡ変換部２４４によりデジタルデータからアナログデータに変換される。ＤＡ変換部２４４により変換されたアナログデータは、発光特性変換部２４５により表示部２４６に応じた発光特性に変換され、表示部２４６に表示される。

【0027】

次に、図２（ｂ）を用いて、発光特性逆変換部２０８と発光特性逆変換部２４２の処理について説明する。図２（ｂ）は、表示部２４６の画素がＲＧＢで構成されている例を示しているが、ＣＭＹなどの他の画素で構成されている場合でも同様である。ＲＧＢ画素は、それぞれ個別の発光特性を有しているため、発光特性逆変換部２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃにおいてＲＧＢ各々の発光特性逆変換を行う。発光特性逆変換が行われたＲＧＢデータは、ＷＢ（Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）部２０８ｄでホワイトバランスの調整が行われた後、出力される。発光特性逆変換とホワイトバランスの処理順序は、反対にしてもよく、また同時に行ってもよい。

【0028】

次に、図２（ｃ）を用いて、発光特性逆変換部２０８の入力画像データがＹＣＣ（輝度、色差）データの場合の発光特性逆変換部２０８の処理について説明する。ＹＣＣ ＲＧＢ変換部２０８ｅは、入力されたＹＣＣデータをＲＧＢデータに変換する。ＲＧＢ変換後の処理は、図２（ｂ）と同様である。ＷＢ部２０８ｄでホワイトバランス調整されたＲＧＢデータは、ＲＧＢ ＹＣＣ変換部２０８ｆでＹＣＣデータに変換されて出力される。

【0029】

表示装置２４０の発光特性逆変換部２４２は、表示部２４６の画素に対応したＲＧＢデータを出力するため、ＲＧＢ ＹＣＣ変換部２０８ｆがない構成となる。

【0030】

次に、図３を用いて、画像生成装置２００の画像選択部２１０が、発光特性逆変換部２０８により生成された画像データまたはＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部２０９により生成された画像データを選択する処理の手順について説明する。

【0031】

図３は、画像生成装置２００の画像選択部２１０が、発光特性逆変換部２０８により生成された画像データまたはＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部２０９により生成された画像データを選択する処理を示すフローチャートである。

【0032】

Ｓ３０１で処理を開始した後、Ｓ３０２では、画像選択部２１０が表示部２４６の発光特性に基づく判定を行う。ここまでの説明では、ＨＤＲのＥＯＴＦをＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４とし、ＳＤＲのＥＯＴＦをＩＴＵ ＢＴ．７０９としてきたが、ＨＤＲのＥＯＴＦをＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４に限定するものではない。ＥＯＴＦの逆関数であるＯＥＴＦが、ＳＤＲと比較して暗部階調の割り当てが多い場合、そのＥＯＴＦはＨＤＲのＥＯＴＦになり得る。表示部２４６の発光特性とＨＤＲのＥＯＴＦとの差の平方和が、表示部２４６の発光特性とＳＤＲのＥＯＴＦとの差の平方和より小さいことを、発光特性がＨＤＲのＥＯＴＦに近似していると定義する。

【0033】

図８で説明したように、有機ＥＬ素材の発光特性は、ＨＤＲのＥＯＴＦに近似している。一方、ブラウン管等の発光特性はＳＤＲのＥＯＴＦに近似しており、ＨＤＲのＥＯＴＦには近似していない。よって、Ｓ３０２において、画像選択部２１０は、表示部２４６の発光特性がＨＤＲのＥＯＴＦに近似していないと判定した場合は、Ｓ３０５において、ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部２０９により生成された画像データを選択する。また、Ｓ３０２において、画像選択部２１０は、表示部２４６の発光特性がＨＤＲのＥＯＴＦに近似していると判定した場合は、Ｓ３０３において、ＯＥＴＦ変換部２０５により生成された画像データのビット精度と外部データ伝送路２２０のビット精度を比較する。ビット精度とは、物理的なビット幅を意味するものではなく実質的なビット幅を意味する。例えば、１０ビット幅に８ビットデータと残り２ビットに０詰めした場合は、８ビット精度となる。Ｓ３０３において、画像選択部２１０は、ＯＥＴＦ変換部２０５により生成された画像データのビット精度が外部データ伝送路２２０のビット精度より小さいと判定した場合は、Ｓ３０５において、ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部２０９により生成された画像データを選択する。また、Ｓ３０３において、画像選択部２１０は、ＯＥＴＦ変換部２０５により生成された画像データのビット精度が外部データ伝送路２２０のビット精度以上であると判定した場合は、Ｓ３０４において、表示する画像がＨＤＲか否かを判定する。Ｓ３０４において、画像選択部２１０は、表示する画像がＨＤＲではないと判定した場合は、Ｓ３０５において、ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部２０９により生成された画像データを選択する。また、Ｓ３０４において、画像選択部２１０は、表示する画像がＨＤＲであると判定した場合は、Ｓ３０６において、発光特性逆変換部２０８により生成された画像データを選択する。その後、Ｓ３０７において処理を終了する。

【0034】

なお、図３では、画像選択部２１０が発光特性逆変換部２０８により生成された画像データまたはＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部２０９により生成された画像データを選択する処理を説明した。外部データ伝送路２２０の画像データのＯＥＴＦの種類を統一するため、あるいは、発光特性逆変換の処理コストの観点から、表示装置２４０よりも画像生成装置２００で処理した方がよい等の理由で、画像選択部２１０が常に発光特性逆変換部２０８により生成された画像データを選択するとしてもよい。

【0035】

図３におけるＳ３０２とＳ３０３の判定条件は、表示システムの構成要素である画像生成装置２００、外部データ伝送路２２０、表示装置２４０を選択した段階で確定され、表示システムの動作中に動的に選択されるものではない。

【0036】

また、表示部２４６に表示する画像データは、ＤＡ変換部２４４によるＤＡ変換前に発光特性の逆変換を行う必要がある。本実施形態では、階調破綻が発生しやすいＨＤＲ表示を行う場合は、外部データ伝送路２２０のビット精度以上であるＯＥＴＦ変換部２０５により生成された画像データに対してＨＤＲのＯＥＴＦに近似した発光特性の逆変換を行う。これにより、量子化誤差や計算誤差を小さくし、表示画像の階調破綻を最小限にすることが可能となる。

【0037】

［実施形態２］次に、実施形態２について説明する。

【0038】

図４は、実施形態２の表示システムの構成を例示するブロック図である。

【0039】

実施形態２のシステムは、画像生成装置４００、１０ビット精度以下の外部データ伝送路４２０、表示装置４４０を含んでいる。画像生成装置４００において、イメージング部４０１でイメージングデータを取得する。イメージング部４０１で取得されたイメージングデータは、ＡＤ変換部４０２によりアナログデータからデジタルデータに変換される。デジタルイメージングデータは、データ補正部４０３により、傷やムラなどのセンサーに起因する欠陥の補正が行われる。データ補正部４０３により補正されたイメージングデータは、現像部４０４により画像データに変換され、ＯＥＴＦ変換部４０５により、ＩＴＵ ＢＴ．７０９やＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４などの規格に準拠したＯＥＴＦに変換される。ＯＥＴＦ変換された画像データは、記録再生部４０６により記録媒体４０７に記憶される。

【0040】

ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０８は、ＯＥＴＦ変換部４０５から出力される画像データがＳＤＲのＯＥＴＦ変換が行われた画像データである場合は、ＨＤＲのＯＥＴＦ変換を行う。ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０９は、ＯＥＴＦ変換部４０５により生成された画像データがＨＤＲのＯＥＴＦ変換を行った画像データである場合は、ＳＤＲのＯＥＴＦ変換を行う。また、記録媒体４０７から読み出された画像データは、記録再生部４０６により画像データとして再生される。ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０８は、記録再生部４０６により再生された画像データがＳＤＲのＯＥＴＦ変換を行った画像データである場合は、ＨＤＲのＯＥＴＦ変換を行う。ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０９は、記録再生部４０６により再生された画像データがＨＤＲのＯＥＴＦ変換を行った画像データである場合は、ＳＤＲのＯＥＴＦ変換を行う。

【0041】

画像選択部４１０は、ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０８により生成された画像データとＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０９により生成された画像データのいずれかを選択する。画像選択部４１０により選択された画像データは、送信部４１１により画像生成装置４００から外部機器に出力される。画像生成装置４００から出力された画像データは、外部データ伝送路４２０を通じて表示装置４４０に入力される。外部データ伝送路４２０は、画像データ専用のデータ伝送路であり、ＭＩＰＩ（登録商標）、ＬＶＤＳ、ｓｕｂＬＶＤＳ、ＨＤＭＩ（登録商標）、Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐｏｒｔ（登録商標）、またはＳＤＩ等が想定される。

【0042】

表示装置４４０は、受信部４４１により画像データを受信する。受信部４４１により受信した画像データは、発光特性逆変換部４４２により発光特性の逆変換が行われる。発光特性の逆変換が行われた画像データは、ＤＡ変換部４４３によりデジタルデータからアナログデータに変換させる。ＤＡ変換部４４３によりＤＡ変換されたアナログデータは、発光特性変換部４４４により表示部４４５に応じた発光特性に変換され、表示部４４５に表示される。発光特性逆変換部４４２は、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示した発光特性逆変換部２４２の処理と同様に、ＲＧＢ各々の発光特性逆変換やホワイトバランス調整、ＹＣＣからＲＧＢへの変換等を行う。

【0043】

次に、図５を用いて、画像生成装置４００の画像選択部４１０が、ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０８により生成された画像データまたはＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０９により生成された画像データを選択する処理の手順について説明する。

【0044】

図５は、画像生成装置４００の画像選択部４１０が、ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０８により生成された画像データまたはＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０９により生成された画像データを選択する処理を示すフローチャートである。

【0045】

Ｓ５０１で処理を開始した後、Ｓ５０２では、画像選択部４１０は、表示部４４５の発光特性に基づく判定を行う。画像選択部４１０は、表示部４４５の発光特性がＨＤＲのＥＯＴＦに近似していないと判定した場合は、Ｓ５０５において、ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０９により生成された画像データを選択する。また、画像選択部４１０は、表示部４４５の発光特性がＨＤＲのＥＯＴＦに近似していると判定した場合は、Ｓ５０３において、ＯＥＴＦ変換部４０５により生成された画像データのビット精度と外部データ伝送路４２０のビット精度を比較する。画像選択部４１０は、ＯＥＴＦ変換部４０５の出力のビット精度が外部データ伝送路４２０のビット精度より小さいと判定した場合は、Ｓ５０５において、ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０９により生成された画像データを選択する。画像選択部４１０は、ＯＥＴＦ変換部４０５により生成された画像データのビット精度が外部データ伝送路４２０のビット精度以上であると判定した場合は、Ｓ５０４において、表示する画像がＨＤＲか否かを判定する。画像選択部４１０は、表示する画像がＨＤＲではないと判定した場合は、Ｓ５０５において、ＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０９により生成された画像データを選択する。また、画像選択部４１０は、表示する画像がＨＤＲであると判定した場合は、Ｓ５０６において、ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０８により生成された画像データを選択する。その後、Ｓ５０７において処理を終了する。

【0046】

なお、図５では、画像生成装置４００の画像選択部４１０がＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０８により生成された画像データまたはＳＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０９により生成された画像データを選択する処理を説明した。外部データ伝送路４２０の画像データのＯＥＴＦの種類を統一するため等の理由により、画像選択部４１０が常にＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０８により生成された画像データを選択するとしてもよい。

【0047】

図５におけるＳ５０２とＳ５０３の判定条件は、表示システムの構成要素である画像生成装置４００、外部データ伝送路４２０、表示装置４４０を選択した段階で確定され、表示システムの動作中に動的に選択されるものではない。

【0048】

実施形態１と比較して、実施形態２は、発光特性逆変換部２０８がＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０８に置換されている。ブラウン管等の発光特性を想定してＩＴＵ ＢＴ．７０９のようなＥＯＴＦが規格化されている一方、有機ＥＬ等の発光特性を想定したＥＯＴＦは規格化されていない。表示素材の発光特性は、表示部４４５の温度や印加する電圧等の環境差や表示部ごとの個体差により変化するため、それらの差を補正する必要がある。画像生成装置４００は、外部データ伝送路４２０を通じて表示装置４４０に接続され、画像生成装置４００と表示装置４４０は、それぞれ独立しており、複数の画像生成装置と複数の表示装置から選択し組み合わせて使用することが想定される。このような組み合わせを考慮すると、表示部４４５の表示素材に依存する発光特性の補正は、表示装置で行う方が制御が簡易となる場合がある。つまり、表示部４４５の発光特性への逆変換は表示装置４４０で行い、外部データ伝送路４２０の画像データは、既存の規格に準拠したデータにしたい場合が想定される。このような場合には、有機ＥＬ等の発光特性に近似したＨＤＲのＯＥＴＦを選択することにより、表示装置４４０での発光特性逆変換の量子化誤差や計算誤差を小さくし、表示画像の階調破綻を最小限にすることが可能となる。

【0049】

［実施形態３］次に、実施形態３について説明する。

【0050】

図６は、実施形態３の表示システムの構成を例示するブロック図である。

【0051】

実施形態３のシステムは、画像生成装置６００、１０ビット精度以下の外部データ伝送路６２０、表示装置６４０を含んでいる。画像生成装置６００は、外部機器から入力される画像データを受信部６０１により受信する。画像処理部６０２は、受信部６０１により受信した画像データに画像処理を行う。例えば、本実施形態の表示システムがＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）グラスや電子双眼鏡のように、表示部６４４の後段でレンズを通じて表示画像を見せる場合、レンズの歪みを補正する場合がある。このようなレンズの歪み補正は、画像処理部６０２により行われる。画像処理されたデータは、発光特性逆変換部６０３により、表示装置６４０の表示部６４４に基づく発光特性変換部６４３の逆変換が行われる。発光特性の逆変換が行われた画像データは、送信部６０４により画像生成装置６００から外部機器に出力される。送信部６０４により出力された画像データは、外部データ伝送路６２０を通じて表示装置６４０に入力される。外部データ伝送路６２０は、画像データ専用のデータ伝送路であり、ＭＩＰＩ（登録商標）、ＬＶＤＳ、ｓｕｂＬＶＤＳ、ＨＤＭＩ（登録商標）、Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐｏｒｔ（登録商標）、またはＳＤＩ等が想定される。

【0052】

表示装置６４０は、受信部６４１により画像データを受信する。受信部６４１により受信された画像データは、ＤＡ変換部６４２によりデジタルデータからアナログデータに変換される。ＤＡ変換部６４２により変換されたアナログデータは、発光特性変換部６４３により表示部６４４に応じた発光特性に変換され、表示部６４４に表示される。

【0053】

このように、本実施形態の表示システムがＶＲグラスや電子双眼鏡のように、表示部６４４の後段でレンズを通じて表示画像を見せる場合であっても、レンズの歪みを補正しつつ、ＨＤＲ表示の階調破綻を最小限にすることが可能となる。

【0054】

［実施形態４］次に、実施形態４について説明する。

【0055】

図７は、実施形態４の表示システムの構成を例示するブロック図である。

【0056】

実施形態４のシステムは、画像生成装置７００、１０ビット精度以下の外部データ伝送路７２０、表示装置７４０を含んでいる。画像生成装置７００は、外部機器から入力される画像データを受信部７０１により受信する。画像処理部７０２は、受信部７０１により受信した画像データに画像処理を行う。画像処理されたデータは、ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部７０３によりＨＤＲのＯＥＴＦに変換される。ＨＤＲのＯＥＴＦに変換された画像データは、送信部７０４により画像生成装置７００から外部機器に出力される。送信部７０４により出力された画像データは、外部データ伝送路７２０を通じて表示装置７４０に入力される。外部データ伝送路７２０は、画像データ専用のデータ伝送路であり、ＭＩＰＩ（登録商標）、ＬＶＤＳ、ｓｕｂＬＶＤＳ、ＨＤＭＩ（登録商標）、Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐｏｒｔ（登録商標）、またはＳＤＩ等が想定される。

【0057】

表示装置７４０は、受信部７４１により画像データを受信する。受信部７４１により受信した画像データは、発光特性逆変換部７４２により発光特性の逆変換が行われる。発光特性の逆変換が行われた画像データは、ＤＡ変換部７４３によりデジタルデータからアナログデータに変換される。ＤＡ変換部７４３により変換されたアナログデータは、発光特性変換部７４４により表示部７４５に応じた発光特性に変換され、表示部７４５に表示される。

【0058】

実施形態３と比較して、実施形態４は、発光特性逆変換部６０３がＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部７０３に置換されている。このように、本実施形態の表示システムがＶＲグラスや電子双眼鏡のように、表示部６４４の後段でレンズを通じて表示画像を見せる場合であっても、レンズの歪みを補正しつつ、ＨＤＲ表示の階調破綻を最小限にすることが可能となる。

【0059】

本実施形態では、実施形態３のような表示システムにおいて、表示部７４５の発光特性への逆変換は表示装置７４０で行い、外部データ伝送路７２０の画像データは、既存の規格に準拠したデータにしたい場合に有効である。

【0060】

［実施形態５］次に、実施形態５について説明する。

【0061】

図１１は、実施形態５の表示システムの構成を例示するブロック図である。

【0062】

実施形態５のシステムは、１０ビット精度以上での処理が可能な画像生成装置７００、１０ビット精度以下の外部データ伝送路７２０、ＳＤＲ規格に準拠した色域（ＩＴＵ ＢＴ．７０９）に対応した表示装置７４０を含んでいる。画像生成装置７００は、外部機器から入力される画像データを受信部７０１により受信する。画像処理部７０２は、受信部７０１により受信した画像データに画像処理を行う。画像処理されたデータは、ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部７０３によりＨＤＲのＯＥＴＦに変換される。色域変換部１１０１は表示装置７４０の表示性能に合わせた色域に変換し、かつ外部データ伝送路７２０のビット精度に変換する。図１２に示すように、色域変換部１１０１は、逆ガンマ変換部１２０１、色域演算部１２０２、ガンマ変換部１２０３を備える。

【0063】

次に、図１３に示すＯＥＴＦ、図１４に示す色度特性を用いて色域変換部１１０１の構成について説明する。

【0064】

色域変換の演算を行うには、ＯＥＴＦ処理を施していない線形特性の画像データが必要であるため、逆ガンマ変換部１２０１は、ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部７０３により変換されたＯＥＴＦの逆変換処理を行う。色域演算部１２０２は、色域変換のための演算を行い、ガンマ変換部１２０３は、再度、ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部７０３で設定したＯＥＴＦに変換する。

【0065】

例えば、ＨＤＲ規格に準拠した色域（ＩＴＵ ＢＴ．２１００）の画像データを記録しつつ、ＩＴＵ ＢＴ．７０９に対応した表示装置に画像を表示する場合、逆ガンマ変換部１２０１は、ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４の特性１３０１を線形特性１３０２の画像データに変換し、色域演算部１２０２は、ＩＴＵ ＢＴ．２１００の色域１４０１からＩＴＵ ＢＴ．７０９の色域１４０２への変換を行う。ガンマ変換部１２０３は、線形特性１３０２の画像データをＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４の特性１３０１に変換する。

【0066】

ＨＤＲのＯＥＴＦ、ＳＤＲの色域に変換された画像データは、送信部７０４により画像生成装置７００から外部機器に出力される。送信部７０４から出力された画像データは、外部データ伝送路７２０を通じて表示装置７４０に入力される。外部データ伝送路７２０は、画像データ専用のデータ伝送路であり、ＭＩＰＩ（登録商標）、ＬＶＤＳ、ｓｕｂＬＶＤＳ、ＨＤＭＩ（登録商標）、Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐｏｒｔ（登録商標）、またはＳＤＩ等が想定される。

【0067】

表示装置７４０は、受信部７４１により画像データを受信する。受信部７４１により受信した画像データは、発光特性逆変換部７４２により発光特性の逆変換処理が行われる。発光特性の逆変換処理が行われた画像データは、ＤＡ変換部７４３によりデジタルデータからアナログデータに変換される。ＤＡ変換部７４３により変換されたアナログデータは、発光特性変換部７４４により表示部７４５に応じた発光特性に変換され、表示部７４５に表示される。

【0068】

このように、外部データ伝送路７２０の画像データとして、既存の規格に準拠した画像データ、本実施形態ではＯＬＥＤ等の発光特性に近いＨＤＲのＯＥＴＦが選択された場合には、色域についてもＨＤＲの規格に準拠したＩＴＵ ＢＴ．２１００によるデータ転送が望ましい。この場合、ＩＴＵ ＢＴ．２１００からＩＴＵ ＢＴ．７０９の色域変換処理を、１０ビット以下の表示装置で行うことになる。

【0069】

外部データ伝送路７２０の画像データは、色域がＳＤＲ相当のＩＴＵ ＢＴ．７０９、ガンマがＨＤＲ相当のＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４となり、ＨＤＲやＳＤＲ等の規格に準拠したデータではなくなるが、色域変換処理を１０ビット以上の処理に対応した画像生成装置で行うことで、精度の高い変換処理が可能となる。

【0070】

なお、本実施形態は、上述した実施形態２の図４の画像生成装置４００や実施形態３の図６の画像生成装置６００に組み合わせることも可能である。その場合、図４の画像生成装置４００のＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部４０８や図６の画像生成装置６００の発光特性逆変換部６０３により生成された画像データを、色域変換部１１０１により表示装置の表示性能に合わせた色域に変換し、かつ外部データ伝送路のビット精度に変換すればよい。

【0071】

また、ＥＶＦには、撮影前の被写体の確認というＯＶＦを踏襲した機能以外に、メモリカード等に記録された画像データをＥＶＦに表示する再生モードがある。メモリカード等に記録された画像ファイルについても、ＳＤＲ、ＨＤＲをはじめ、人間の視覚特性に近い輝度特性を謳うフォーマットが多数存在している。これらのフォーマットは、最高輝度や輝度特性が異なるものである。これらのフォーマットをそのままＥＶＦに表示した場合、例えばＳＤＲは非常に暗く、ＨＤＲは明るく表示される。また、ＨＤＲごとの最高輝度の違いによっても、画像ごとに明暗差が生じる。ＥＶＦ側で表示パネルに印加する電流量を変えることで、表示輝度の調整はできるが、発光特性にも影響が及ぶため、入力画像ごとにガンマ調整が必要となる。

【0072】

［実施形態６］次に、実施形態６について説明する。

【0073】

図１５は、上述した画像ごとの明暗差を解消するための実施形態６の表示システムの構成を例示するブロック図である。

【0074】

実施形態６のシステムは、１０ビット精度以上での処理が可能な画像生成装置７００、１０ビット精度以下の外部データ伝送路７２０、ＳＤＲ規格に準拠した色域（ＩＴＵ ＢＴ．７０９）に対応した表示装置７４０を含んでいる。画像生成装置７００は、外部機器から入力される画像データを受信部７０１により受信する。画像処理部７０２は、受信部７０１により受信した画像データに画像処理を行う。画像処理されたデータは、ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部７０３によりＨＤＲのＯＥＴＦに変換される。ゲイン付加部１５０１は、ゲイン設定部１５０２により設定されたゲイン値を用いて、入力データに表示装置７４０に表示する輝度を調整するためのゲインを付加する。図１６に示すように、ゲイン付加部１５０１は、逆ガンマ変換部１６０１、ゲイン演算部１６０２、ガンマ変換部１６０３を備える。

【0075】

次に、図１３に示すＯＥＴＦを用いてゲイン付加部１５０１の構成について説明する。ゲインを付加するための演算を行うには、ＯＥＴＦ処理を施していない線形特性の画像データが必要である。このため、逆ガンマ変換部１６０１は、ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部７０３により変換されたＯＥＴＦの逆変換処理を行う。ゲイン演算部１６０２は、ゲインを付加するための演算を行う。ガンマ変換部１６０３は、再度、ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部７０３で設定したＯＥＴＦに変換する。

【0076】

詳しくは、ゲイン演算部１６０２は、ユーザ操作等、図１５に示すゲイン設定部１５０２により設定されたゲイン値を用いて、入力データにゲイン値を乗算することにより、ゲインを付加した結果を出力する。例えば、以下の式１を用いて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各々の入力データｒｉｎ、ｇｉｎ、ｂｉｎに対し、ゲイン値ｘを乗算し、データｒｏｕｔ、ｇｏｕｔ、ｂｏｕｔを出力する。
（式１）
ｒｏｕｔ＝ｘ＊ｒｉｎ
ｇｏｕｔ＝ｘ＊ｇｉｎ
ｂｏｕｔ＝ｘ＊ｂｉｎ
ＨＤＲのＯＥＴＦ、ＳＤＲの色域に変換された画像データは、送信部７０４により画像生成装置７００から外部機器に出力される。送信部７０４から出力された画像データは、外部データ伝送路７２０を通じて表示装置７４０に入力される。外部データ伝送路７２０は、画像データ専用のデータ伝送路であり、ＭＩＰＩ（登録商標）、ＬＶＤＳ、ｓｕｂＬＶＤＳ、ＨＤＭＩ（登録商標）、Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐｏｒｔ（登録商標）、またはＳＤＩ等が想定される。

【0077】

表示装置７４０は、受信部７４１により画像データを受信する。受信部７４１により受信した画像データは、発光特性逆変換部７４２により発光特性の逆変換処理が行われる。発光特性の逆変換処理が行われた画像データは、ＤＡ変換部７４３によりデジタルデータからアナログデータに変換される。ＤＡ変換部７４３により変換されたアナログデータは、発光特性変換部７４４により表示部７４５に応じた発光特性に変換され、表示部７４５に表示される。

【0078】

このように、画像処理エンジン側のリニアな空間でゲインをかけることで、ＳＤＲ、ＨＤＲ等が混在するコンテンツにおいても、ＯＬＥＤの最高輝度に準じた明暗差のない表示が可能になる。

【0079】

［実施形態７］次に、実施形態７について説明する。

【0080】

図１７は、上述した画像ごとの明暗差を解消するための実施形態７の表示システムの構成を例示するブロック図である。

【0081】

実施形態７のシステムは、１０ビット精度以上での処理が可能な画像生成装置７００、１０ビット精度以下の外部データ伝送路７２０、ＳＤＲ規格に準拠した色域（ＩＴＵ ＢＴ．７０９）に対応した表示装置７４０を含んでいる。画像生成装置７００は、外部機器から入力される画像データを受信部７０１により受信する。画像処理部７０２は、受信部７０１により受信した画像データに画像処理を行う。画像処理されたデータは、ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部７０３によりＨＤＲのＯＥＴＦに変換される。色域変換部１１０１は表示装置７４０の表示性能に合わせた色域に変換し、かつ外部データ伝送路７２０のビット精度に変換する。また、ゲイン設定部１７０２は、色域変換部１１０１による色域変換の演算に用いるがゲイン値を設定する。図１２に示したように、色域変換部１１０１は、逆ガンマ変換部１２０１、色域演算部１２０２、ガンマ変換部１２０３を備える。

【0082】

次に、図１３に示すＯＥＴＦ、図１４に示す色度特性を用いて色域変換部１１０１の構成について説明する。

【0083】

色域変換の演算を行うには、ＯＥＴＦ処理を施していない線形特性の画像データが必要である。このため、逆ガンマ変換部１２０１は、ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部７０３により変換されたＯＥＴＦの逆変換処理を行う。色域演算部１２０２は、色域変換のための演算を行う。ガンマ変換部１２０３は、再度、ＨＤＲ ＯＥＴＦ変換部７０３で設定したＯＥＴＦに変換する。

【0084】

例えば、ＨＤＲ規格に準拠した色域（ＩＴＵ ＢＴ．２１００）の画像データを記録しつつ、ＩＴＵ ＢＴ．７０９に対応した表示装置に画像を表示する場合、逆ガンマ変換部１２０１は、ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４の特性１３０１を線形特性１３０２の画像データに変換し、色域演算部１２０２は、ＩＴＵ ＢＴ．２１００の色域１４０１からＩＴＵ ＢＴ．７０９の色域１４０２への変換を行う。例えば、以下の式２を用いて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各々の入力データｒｉｎ、ｇｉｎ、ｂｉｎに対し、係数ａ～ｉの３ｘ３マトリクス演算を行い、データｒｏｕｔ、ｇｏｕｔ、ｂｏｕｔを出力する。
（式２）

また、色域演算部１２０２は、ゲイン演算の機能を有し、ユーザ操作等、図１７に示すゲイン設定部１７０２により設定したゲイン値を用いて、色域演算部１２０２のマトリクス係数一律にゲイン値を乗算することにより、ゲインを付加した結果を出力する。例えば、以下の式３を用いて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各々の入力データｒｉｎ、ｇｉｎ、ｂｉｎに対し、ゲイン値xを乗算した係数ａ＊ｘ～ｉ＊ｘのマトリクス演算を行い、データｒｏｕｔ’、ｇｏｕｔ’、ｂｏｕｔ’を出力する。
（式３）

ガンマ変換部１２０３は、線形特性１３０２の画像データをＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４の特性１３０１に変換する。

【0085】

ＨＤＲのＯＥＴＦ、ＳＤＲの色域に変換された画像データは、送信部７０４により画像生成装置７００から外部機器に出力される。送信部７０４から出力された画像データは、外部データ伝送路７２０を通じて表示装置７４０に入力される。外部データ伝送路７２０は、画像データ専用のデータ伝送路であり、ＭＩＰＩ（登録商標）、ＬＶＤＳ、ｓｕｂＬＶＤＳ、ＨＤＭＩ（登録商標）、Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐｏｒｔ（登録商標）、またはＳＤＩ等が想定される。

【0086】

表示装置７４０は、受信部７４１により画像データを受信する。受信部７４１により受信した画像データは、発光特性逆変換部７４２により発光特性の逆変換処理が行われる。発光特性の逆変換処理が行われた画像データは、ＤＡ変換部７４３によりデジタルデータからアナログデータに変換される。ＤＡ変換部７４３により変換されたアナログデータは、発光特性変換部７４４により表示部７４５に応じた発光特性に変換され、表示部７４５に表示される。

【0087】

このように、画像処理エンジン側のリニアな空間でゲインをかけることで、ＳＤＲ、ＨＤＲ等が混在するコンテンツにおいても、ＯＬＥＤの最高輝度に準じた明暗差のない表示が可能になる。

【0088】

［他の実施形態］
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。

【0089】

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】

【0090】

２００、４００、６００、７００…画像生成装置、２４０、４４０、６４０、７４０…表示装置、２０８、２４２、４４２、６０３、７４２…発光特性逆変換部、２２０、４２０、６２０、７２０…外部データ伝送路、２４６、４４５、６４４、７４５…表示部

【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】

【図17】