特許 7595814 画像表示装置、画像表示方法および画像表示プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-28

(45)【発行日】2024-12-06

(54)【発明の名称】画像表示装置、画像表示方法および画像表示プログラム

(51)【国際特許分類】

   G09G 5/10 20060101AFI20241129BHJP

   G09G 5/00 20060101ALI20241129BHJP

   H04N 5/66 20060101ALI20241129BHJP

   H04N 5/70 20060101ALI20241129BHJP

【ＦＩ】

G09G5/10 B

G09G5/00 520A

G09G5/00 520V

G09G5/00 550C

H04N5/66 A

H04N5/70 B

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2024532996

(86)(22)【出願日】2023-11-21

(86)【国際出願番号】 JP2023041856

【審査請求日】2024-06-21

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】391010116

【氏名又は名称】ＥＩＺＯ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】村田 和哉

【審査官】西島 篤宏

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／１６２５５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１０４６３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１４／１８８８１３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／０５１６１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３５２３１０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１０６１９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０９Ｇ ５／００ － ５／４２

Ｈ０４Ｎ ５／６６

Ｈ０４Ｎ ５／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

輝度取得部と階調特性取得部と表示部とを備える画像表示装置であって、
前記輝度取得部は、第１タイミングにおいて、前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第１輝度値を取得し、
前記階調特性取得部は、輝度の絶対値により規定され、ＰＱカーブ規格を満たす階調特性に準拠する階調特性として、前記表示部が表示する画像の入力階調値と、前記第１輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて前記表示部が出力すべき出力輝度値との対応関係を示し、前記第１輝度値よりも大きい輝度値に対応する入力階調値を除き、前記第１輝度値以下の輝度値に対応する入力階調値においてＰＱカーブを再現するための第１階調特性を取得し、
前記表示部は、前記第１階調特性を用いて画像を表示し、
前記輝度取得部は、前記第１タイミングより後の第２タイミングにおいて、前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値であって、前記第１タイミングから経時変化した出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第２輝度値を取得し、
前記階調特性取得部は、輝度の絶対値により規定され、ＰＱカーブ規格を満たす階調特性に準拠する階調特性として、前記表示部が表示する画像の入力階調値と、前記第２輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて前記表示部が出力すべき出力輝度値との対応関係を示し、前記第２輝度値よりも大きい輝度値に対応する入力階調値を除き、前記第２輝度値以下の輝度値に対応する入力階調値においてＰＱカーブを再現するための第２階調特性を取得し、
前記表示部は、前記第２階調特性を用いて画像を表示する、
画像表示装置。

【請求項2】

請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記輝度取得部は、前記第１および第２タイミングと異なる第３タイミングにおいて、前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値を実測することによって当該出力輝度値としての第３輝度値を取得し、
前記階調特性取得部は、輝度の絶対値により規定され、ＰＱカーブ規格を満たす階調特性に準拠する階調特性として、前記表示部が表示する画像の入力階調値と、前記第３輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて前記表示部が出力すべき出力輝度値との対応関係を示し、前記第３輝度値よりも大きい輝度値に対応する入力階調値を除き、前記第３輝度値以下の輝度値に対応する入力階調値においてＰＱカーブを再現するための第３階調特性を取得し、
前記表示部は、前記第３階調特性を用いて画像を表示する、
画像表示装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の画像表示装置であって、
前記輝度取得部は、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性を用いて画像が表示される場合、輝度の相対値により規定される階調特性に準拠する階調特性を用いて画像が表示される場合と同等以上の頻度で、前記出力輝度値を取得する、
画像表示装置。

【請求項4】

請求項１または請求項２に記載の画像表示装置であって、
前記輝度取得部は、前記表示部による画像の表示時間が長くなるにつれて、前記出力輝度値の取得頻度を低下させる、
画像表示装置。

【請求項5】

請求項１または請求項２に記載の画像表示装置であって、
前記表示部は、自発光型の表示装置である、
画像表示装置。

【請求項6】

輝度取得ステップと階調特性取得ステップと表示ステップとを有する画像表示方法であって、
前記輝度取得ステップでは、第１タイミングにおいて、画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第１輝度値を取得し、
前記階調特性取得ステップでは、輝度の絶対値により規定され、ＰＱカーブ規格を満たす階調特性に準拠する階調特性として、前記表示ステップで表示する画像の入力階調値と、前記第１輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて前記表示ステップで出力すべき出力輝度値との対応関係を示し、前記第１輝度値よりも大きい輝度値に対応する入力階調値を除き、前記第１輝度値以下の輝度値に対応する入力階調値においてＰＱカーブを再現するための第１階調特性を取得し、
前記表示ステップでは、前記第１階調特性を用いて画像を表示し、
前記輝度取得ステップでは、前記第１タイミングより後の第２タイミングにおいて、前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値であって、前記第１タイミングから経時変化した出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第２輝度値を取得し、
前記階調特性取得ステップでは、輝度の絶対値により規定され、ＰＱカーブ規格を満たす階調特性に準拠する階調特性として、前記表示ステップで表示する画像の入力階調値と、前記第２輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて前記表示ステップで出力すべき出力輝度値との対応関係を示し、前記第２輝度値よりも大きい輝度値に対応する入力階調値を除き、前記第２輝度値以下の輝度値に対応する入力階調値においてＰＱカーブを再現するための第２階調特性を取得し、
前記表示ステップでは、前記第２階調特性を用いて画像を表示する、
画像表示方法。

【請求項7】

輝度取得部と階調特性取得部と表示部とを備える画像表示装置であって、
前記輝度取得部は、第１タイミングにおいて、前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第１輝度値を取得し、
前記階調特性取得部は、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性として、前記表示部が表示する画像の入力階調値と、前記第１輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて前記表示部が出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第１階調特性を取得し、
前記表示部は、前記第１タイミングと、前記第１タイミングから所定時間経過した第２タイミングとの間において、前記第１階調特性を用いて画像を表示し、
前記輝度取得部は、前記第２タイミングにおいて、前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値であって、前記第１タイミングから経時変化した出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第２輝度値を取得し、
前記階調特性取得部は、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性として、前記表示部が表示する画像の入力階調値と、前記第２輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて前記表示部が出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第２階調特性を取得し、
前記表示部は、前記第２タイミングと、前記第２タイミングから所定時間経過したタイミングであって、前記輝度取得部が前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値を予測または実測するタイミングとの間において、前記第２階調特性を用いて画像を表示し、
前記輝度取得部は、前記第１および第２タイミングと異なる第３タイミングにおいて、前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値を実測することによって当該出力輝度値としての第３輝度値を取得し、
前記階調特性取得部は、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性として、前記表示部が表示する画像の入力階調値と、前記第３輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて前記表示部が出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第３階調特性を取得し、
前記表示部は、前記第３タイミングと、前記第３タイミングから所定時間経過したタイミングであって、前記輝度取得部が前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値を予測または実測するタイミングとの間において、前記第３階調特性を用いて画像を表示する、
画像表示装置。

【請求項8】

輝度取得ステップと階調特性取得ステップと表示ステップとを有する画像表示方法であって、
前記輝度取得ステップでは、第１タイミングにおいて、画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第１輝度値を取得し、
前記階調特性取得ステップでは、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性として、前記表示ステップで表示する画像の入力階調値と、前記第１輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて前記表示ステップで出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第１階調特性を取得し、
前記表示ステップでは、前記第１タイミングと、前記第１タイミングから所定時間経過した第２タイミングとの間において、前記第１階調特性を用いて画像を表示し、
前記輝度取得ステップでは、前記第１タイミングより後の第２タイミングにおいて、前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値であって、前記第１タイミングから経時変化した出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第２輝度値を取得し、
前記階調特性取得ステップでは、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性として、前記表示ステップで表示する画像の入力階調値と、前記第２輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて前記表示ステップで出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第２階調特性を取得し、
前記表示ステップでは、前記第２タイミングと、前記第２タイミングから所定時間経過したタイミングであって、前記輝度取得ステップにおいて前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値を予測または実測するタイミングとの間において、前記第２階調特性を用いて画像を表示し、
前記輝度取得ステップでは、前記第１および第２タイミングと異なる第３タイミングにおいて、前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値を実測することによって当該出力輝度値としての第３輝度値を取得し、
前記階調特性取得ステップでは、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性として、前記表示ステップで表示する画像の入力階調値と、前記第３輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて前記表示ステップで出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第３階調特性を取得し、
前記表示ステップでは、前記第３タイミングと、前記第３タイミングから所定時間経過したタイミングであって、前記輝度取得ステップにおいて前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値を予測または実測するタイミングとの間において、前記第３階調特性を用いて画像を表示する、
画像表示方法。

【請求項9】

プロセッサに、請求項６または請求項８に記載の前記画像表示方法を実行させる、画像表示プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像表示装置、画像表示方法および画像表示プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来のダイナミックレンジ（人間の目が知覚できる明るさの範囲）よりも広いダイナミックレンジで画像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。例えば、特許文献１には、ダイナミックレンジが広いＨＤＲ画像と、ダイナミックレンジが狭いＳＤＲ画像とを比較表示する技術が開示されている。

【0003】

ＨＤＲ画像を正しく表示するためには、単純に輝度を上げるだけではなく、人間の視覚特性に合わせた「色」と「階調」を表現することが重要である。この色と階調を左右するものに、入出力装置それぞれが持つ入出力特性「ガンマ（ＥＯＴＦ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）」がある。ＨＤＲの国際規格「ＩＴＵ－Ｒ ＢＴ．２１００」では、用途に合わせた２つのガンマカーブ（ＰＱ方式およびＨＬＧ方式）が制定されている。

【0004】

ＰＱ（Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）方式は、人間の視覚特性に合わせたガンマで、再現性が重視される映画やＷｅｂ配信コンテンツの制作に適している。一方、ＨＬＧ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｌｏｇ Ｇａｍｍａ）方式は、従来のＳＤＲテレビでも違和感なく表示できることを重視するため、テレビ放送やライブ中継に適している。

【0005】

ＰＱ方式の場合、ピーク輝度（最大の明るさ）は１００００ｃｄ／ｍ^２と規定されており、表示装置で再現可能な輝度までは常に同じガンマカーブ（ＰＱカーブ）を描くため、表示装置のピーク輝度までの階調領域においては、ＰＱカーブを正確に再現したＨＤＲ画像を表示することができる。一方、ＨＬＧ方式の場合、ピーク輝度は表示装置の最大輝度と一致する。つまり、表示装置側の最大輝度に依存してガンマカーブが変化するため、従来のＳＤＲテレビに表示した場合でも大きく画崩れすることなく、ＨＤＲ画像を表示することができる。

【0006】

ところで、近年、ディスプレイ分野の技術開発が進んでおり、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）等の自発光素子を光源とし、表示品位の高い表示装置が提案されている。しかし、自発光素子の寿命は短く、自発光素子を光源として用いる表示装置では、例えば、自発光素子の発光時間（具体的には、自発光素子に流れる電流（負荷電流）、および、電流が流れる時間の累積量）の増加に応じてピーク輝度が低下し、表示画像の各入力階調値に対応する表示装置の出力輝度値も相対的に低下してしまう。そのため、ＰＱ方式に準拠した階調特性、すなわち表示装置のピーク輝度までの階調領域において常に同じガンマカーブを描くことが求められる階調特性で、ＨＤＲ画像を表示することが困難であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１７－１８１７６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の目的は、所望の階調特性に準拠した階調特性で画像を表示することが可能な画像表示装置、画像表示方法および画像表示プログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明によれば、以下の構成の画像表示装置が提供される。
［１］輝度取得部と階調特性取得部と表示部とを備える画像表示装置であって、前記輝度取得部は、第１タイミングにおいて、前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第１輝度値を取得し、前記階調特性取得部は、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性として、前記表示部が表示する画像の入力階調値と、前記第１輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて前記表示部が出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第１階調特性を取得し、前記表示部は、前記第１階調特性を用いて画像を表示し、前記輝度取得部は、前記第１タイミングより後の第２タイミングにおいて、前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値であって、前記第１タイミングから経時変化した出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第２輝度値を取得し、前記階調特性取得部は、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性として、前記表示部が表示する画像の入力階調値と、前記第２輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて前記表示部が出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第２階調特性を取得し、前記表示部は、前記第２階調特性を用いて画像を表示する、画像表示装置。

【0010】

本発明によれば、第２タイミングにおいて、第１タイミングから経時変化した第２輝度値が取得され、第１階調特性に代えて、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性として、表示部が表示する画像の入力階調値と、第２輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて表示部が出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第２階調特性を用いて画像が表示されるので、第１タイミングより後の第２タイミングにおいても、所望の階調特性に準拠した階調特性で画像を表示することができる。

【0011】

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
［２］［１］に記載の画像表示装置であって、前記輝度の絶対値により規定される階調特性は、ＰＱカーブ規格を満たす階調特性である、画像表示装置。
［３］[１]に記載の画像表示装置であって、前記輝度の絶対値により規定される階調特性は、ＤＩＣＯＭ規格のグレースケール標準表示関数（ＧＳＤＦ）を満たす階調特性である、画像表示装置。
［４］［１］～［３］の何れかに記載の画像表示装置であって、前記輝度取得部は、前記第１および第２タイミングと異なる第３タイミングにおいて、前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値を実測することによって当該出力輝度値としての第３輝度値を取得し、前記階調特性取得部は、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性として、前記表示部が表示する画像の入力階調値と、前記第３輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて前記表示部が出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第３階調特性を取得し、前記表示部は、前記第３階調特性を用いて画像を表示する、画像表示装置。
［５］［１］～［４］の何れかに記載の画像表示装置であって、前記輝度取得部は、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性を用いて画像が表示される場合、輝度の相対値により規定される階調特性に準拠する階調特性を用いて画像が表示される場合と同等以上の頻度で、前記出力輝度値を取得する、画像表示装置。
［６］［１］～［５］の何れかに記載の画像表示装置であって、前記輝度取得部は、前記表示部による画像の表示時間が長くなるにつれて、前記出力輝度値の取得頻度を低下させる、画像表示装置。
［７］［１］～［６］の何れかに記載の画像表示装置であって、前記表示部は、自発光型である、画像表示装置。
［８］輝度取得ステップと階調特性取得ステップと表示ステップとを有する画像表示方法であって、前記輝度取得ステップでは、第１タイミングにおいて、前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第１輝度値を取得し、前記階調特性取得ステップでは、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性として、前記表示ステップで表示する画像の入力階調値と、前記第１輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて前記表示ステップで出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第１階調特性を取得し、前記表示ステップでは、前記第１階調特性を用いて画像を表示し、前記輝度取得ステップでは、前記第１タイミングより後の第２タイミングにおいて、前記画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値であって、前記第１タイミングから経時変化した出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第２輝度値を取得し、前記階調特性取得ステップでは、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性として、前記表示ステップで表示する画像の入力階調値と、前記第２輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて前記表示ステップで出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第２階調特性を取得し、前記表示ステップでは、前記第２階調特性を用いて画像を表示する、画像表示方法。
［９］プロセッサに、［８］に記載の前記画像表示方法を実行させる、画像表示プログラム。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、所望の階調特性を用いて画像を表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る画像表示装置１０の機能構成を示すブロック図である。

【図2】ＰＱカーブの例を示す図である。

【図3】図３Ａは、表示部３の出力輝度値（ピーク輝度値）が３００である場合における表示部３の階調特性曲線の例を示す図である。図３Ｂは、表示部３の出力輝度値が１０００である場合における表示部３の階調特性曲線の例を示す図である。図３Ｃは、表示部３の出力輝度値が４０００である場合における表示部３の階調特性曲線の例を示す図である。

【図4】自発光素子の劣化特性曲線の例を示す図である。

【図5】図５Ａは、第１輝度値が３００である場合における第１階調特性を示す階調特性曲線２５の例を示す図である。図５Ｂは、第１輝度値が１０００である場合における第１階調特性を示す階調特性曲線２６の例を示す図である。

【図6】図６Ａは、第１輝度値が４０００である場合における第１階調特性を示す階調特性曲線２７の例を示す図である。図６Ｂは、第１輝度値が１００００である場合における第１階調特性を示す階調特性曲線２８の例を示す図である。

【図7】画像表示装置１０が行う画像表示処理の一例を示すフローチャートである。

【図8】図８Ａは、第１輝度値が１０００である場合における第１階調特性を示す階調特性曲線３３の例を示す図である。図８Ｂは、第２輝度値が８００である場合における第２階調特性を示す階調特性曲線３４の例を示す図である。

【図9】図９は、表示部３の第１輝度値が１０００である場合における表示部３の階調特性曲線３６、および、表示部３の第２輝度値が８００である場合における表示部３の階調特性曲線３７の例を示す図である。

【図10】輝度取得部５による出力輝度値の予測タイミングおよび実測タイミングの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。

【0015】

図１は、本発明の実施形態に係る画像表示装置１０の機能構成を示すブロック図である。図１に示すように、画像表示装置１０は、例えばＲＧＢの３色によるカラー画像表示装置であり、その構成として画像取得部１、表示制御部２、表示部３、輝度取得部５、階調特性取得部８、記憶部９および操作受付部１１を備える。

【0016】

画像表示装置１０の各構成要素は、ソフトウェアによって実現してもよく、ハードウェアによって実現してもよい。ソフトウェアによって実現する場合、ＣＰＵがコンピュータプログラムを実行することによって各種機能を実現することができる。プログラムは、内蔵の記憶部に格納してもよく、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体に格納してもよい。また、外部の記憶部に格納されたプログラムを読み出し、いわゆるクラウドコンピューティングにより実現してもよい。ハードウェアによって実現する場合、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはＤＲＰ（Ｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などの種々の回路によって実現することができる。本実施形態においては、様々な情報やこれを包含する概念を取り扱うが、これらは、０または１で構成される２進数のビット集合体として信号値の高低によって表され、上記のソフトウェアまたはハードウェアの態様によって通信や演算が実行され得るものである。

【0017】

画像表示装置１０は、従来のダイナミックレンジ（人間の目が知覚できる明るさの範囲）よりも広いダイナミックレンジで画像を表示可能な表示装置である。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。

【0018】

ＨＤＲの画像（以下、「ＨＤＲ画像」と称する）を正しく表示するためには、単純に輝度を上げるだけではなく、人間の視覚特性に合わせた「色」と「階調」を表現することが重要である。この色と階調を左右するものに、入出力装置それぞれが持つ入出力特性「ガンマ（ＥＯＴＦ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）」がある。ＨＤＲの国際規格「ＩＴＵ－Ｒ ＢＴ．２１００」では、用途に合わせた２つのガンマカーブ（ＰＱ方式およびＨＬＧ方式）が制定されている。

【0019】

ＰＱ（Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）方式は、人間の視覚特性に合わせたガンマで、再現性が重視される映画やＷｅｂ配信コンテンツの制作に適している。一方、ＨＬＧ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｌｏｇ Ｇａｍｍａ）方式は、従来のＳＤＲテレビでも違和感なく表示できることを重視するため、テレビ放送やライブ中継に適している。

【0020】

ＰＱ方式の場合、ピーク輝度（最大の明るさ）が１００００ｃｄ／ｍ^２と規定されるとともにＨＤＲ画像の輝度値が絶対値で扱われており（表示装置によらず一定）、表示部３で再現可能な輝度までは常に同じガンマカーブ（ＰＱカーブ）を描くため、表示部３のピーク輝度までの階調領域においては、ＰＱカーブを正確に再現したＨＤＲ画像を表示することができる。

【0021】

図２は、ＰＱカーブ２０の例を示す図である。図２に示すように、ＰＱカーブ２０は、所定の階調範囲（階調値：０～１０２３）において最大１００００ｃｄ／ｍ^２までの輝度が絶対値で規定されている固定のカーブである。

【0022】

図３Ａは、表示部３のピーク輝度値が３００である場合における表示部３の階調特性曲線２２の例を示す図である。図３Ｂは、表示部３のピーク輝度値が１０００である場合における表示部３の階調特性曲線２３の例を示す図である。図３Ｃは、表示部３のピーク輝度値が４０００である場合における表示部３の階調特性曲線２４の例を示す図である。図３Ａ，３Ｂ，３Ｃにおいて、符号２１で示される曲線は、所定の階調範囲（階調値：０～１０２３）において最大１００００ｃｄ／ｍ^２までの輝度が絶対値で規定されているＰＱカーブである。なお、表示部３のピーク輝度値は、画像表示装置１０の最大出力階調値における出力輝度値である。例えば、ピーク輝度値は、画像上の特定領域（例えば、矩形領域）を最大出力階調値で表示する場合に画像表示装置１０が出力可能な出力輝度値である。

【0023】

図３Ａの階調特性曲線２２に示すように、ＰＱ方式の場合、表示部３で再現可能な輝度までは常に同じガンマカーブ（ＰＱカーブ）を描くため、表示部３のピーク輝度値（３００）までの階調領域においては、ＰＱカーブ２１を正確に再現したＨＤＲ画像を表示部３で表示することができる。同様に、図３Ｂの階調特性曲線２３に示すように、表示部３のピーク輝度値（１０００）までの階調領域においては、ＰＱカーブ２１を正確に再現したＨＤＲ画像を表示部３で表示することができる。また、図３Ｃの階調特性曲線２４に示すように、表示部３のピーク輝度値（４０００）までの階調領域においては、ＰＱカーブ２１を正確に再現したＨＤＲ画像を表示部３で表示することができる。

【0024】

一方、ＨＬＧ方式の場合、ＨＤＲ画像の輝度値が相対値で扱われており（表示装置によって変動）、ピーク輝度値は表示装置の最大輝度値と一致する。つまり、表示装置側の最大輝度値に依存してガンマカーブが変化するため、従来のＳＤＲ画像表示装置（例えば、テレビ）に表示した場合でも大きく画崩れすることなく、ＨＤＲ画像を表示することができる。

【0025】

以下、画像表示装置１０の機能構成について説明する。

【0026】

画像取得部１は、入力装置（図示せず）からＨＤＲ画像データ（入力画像データ）を取得し、取得したＨＤＲ画像データに対して所定の画像処理を実行して表示画像データを生成し、生成した表示画像データを表示制御部２に対して出力する。なお、入力装置は、例えば、パーソナル・コンピュータ等の情報処理装置であり、ＨＤＲ画像データを含む画像データ等の各種データを出力可能に構成されている。

【0027】

表示制御部２は、画像取得部１から出力された表示画像データを表示部３に対して出力するとともに表示部３を制御し、表示画像データに対応する画像を表示部３に表示させる。

【0028】

表示部３は、基板上に配列された複数の画素を含む表示パネルと、光センサ４とを含み、表示制御部２の制御を受けて、表示制御部２から出力された表示画像データに対応する画像を表示する。表示部３が表示する画像には、静止画および動画が含まれる。本実施形態では、複数の画素の各画素は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）等の自発光素子を含む。すなわち、表示部３は、バックライトが不要な自発光型の表示装置（例えば、ＯＬＥＤディスプレイ、ＭｉｃｒｏＬＥＤディスプレイ）である。

【0029】

光センサ４は、表示部３が最大の出力階調値（画像表示装置１０の最大出力階調値）で画像を表示する際に表示部３が出力可能な出力輝度値（ピーク輝度値）を測定（実測）し、測定結果を輝度実測部７（輝度取得部５）に出力する。光センサ４は、表示部３の筐体の表示パネルを囲む枠状部分などに設けられる。例えば光センサ４は、アクチュエータまたはモータ等の動作に応じて、筐体内から表示パネルの表示面上へ出入動作するように構成し、輝度実測部７が出力輝度値を測定する際に光センサ４を表示面上に移動させて測定を行う構成とすることができる。

【0030】

また、光センサ４は、信号線などを介して表示部３に取り外し可能に接続される構成とし、出力輝度値を測定する際にユーザが光センサ４を表示パネルの表示面上に装着し、信号線などを表示部３に接続する構成であっても良い。なお、本実施形態において光センサ４は、表示部３の表示特性値として出力輝度値の測定を行う構成とするが、これに限るものではなく、例えば色度等のその他の表示特性値を測定する構成であっても良い。

【0031】

なお、光センサ４は表示パネルの表示面上に設けることが理想的であるが、表示面以外の表示パネルの近傍等に光センサ４を設け、光センサ４の測定輝度から表示パネルの表示面での出力輝度値を推定しても良い。また、表示パネルの表示面での出力輝度値を、表示パネルの駆動量から推定しても良い。

【0032】

輝度取得部５は、輝度予測部６と輝度実測部７とを備え、表示部３が最大の出力階調値で画像（ＨＤＲ画像）を表示する際に表示部３が出力可能な出力輝度値を取得する。なお、表示部３が出力可能な出力輝度値は各種の要因（例えば、経時）によって変化し得る値であり、輝度取得部５は、出力輝度値の変化に応じて、当該出力輝度を取得する。

【0033】

輝度予測部６は、第１タイミングにおいて、表示部３が最大の出力階調値で画像（ＨＤＲ画像）を表示する際に表示部３が出力可能な出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第１輝度値を取得する。これにより、輝度予測部６は、光センサ４を用いることなく簡易に、第１輝度値を取得することができる。そして、輝度予測部６は、取得した第１輝度値を階調特性取得部８に出力する。なお、輝度予測部６は、第１タイミングにおいて、出力輝度値を中心とした輝度範囲を予測しても良い。この場合、輝度予測部６は、予測した輝度範囲に含まれる輝度値を例えば平均化した平均輝度値を第１輝度値として取得する。

【0034】

また、輝度予測部６は、第１タイミングより後の第２タイミングにおいて、表示部３が最大の出力階調値で画像（ＨＤＲ画像）を表示する際に表示部３が出力可能であり、第１タイミングから経時変化した出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第２輝度値を取得する。第２タイミングは、例えば第１タイミングから所定時間経過したタイミングである。これにより、輝度予測部６は、光センサ４を用いることなく簡易に、第２輝度値を取得することができる。そして、輝度予測部６は、取得した第２輝度値を階調特性取得部８に出力する。なお、第１タイミングから経時変化した出力輝度値とは、第１タイミングから上昇、下降または維持された出力輝度値を含む。また、輝度予測部６は、第２タイミングにおいて、出力輝度値を中心とした輝度範囲を予測しても良い。この場合、輝度予測部６は、予測した輝度範囲に含まれる輝度値を例えば平均化した平均輝度値を第２輝度値として取得する。

【0035】

本実施形態では、輝度予測部６は、表示パネルの画素として使用される自発光素子の発光時間（具体的には、自発光素子に流れる電流（負荷電流）、および、電流が流れる時間の累積量）の増加に応じて画像表示装置１０の最大出力階調値における出力輝度値（ピーク輝度値）が低下するという劣化特性に基づいて、表示部３が最大の出力階調値で画像を表示する際に表示部３が出力可能な出力輝度値を予測する。

【0036】

図４は、自発光素子の劣化特性曲線３０の例を示す図である。図４に示すように、劣化特性曲線３０は、自発光素子の発光時間（図４中の横軸）と、表示部３が最大の出力階調値で画像を表示する際に表示部３が出力可能な出力輝度値（図４中の縦軸）とを対応付けた曲線であり、自発光素子の発光時間が大きくなるにつれて、画像表示装置１０の最大出力階調値における出力輝度値が劣化（低下）していくことを示している。ここで、出力輝度値は正規化されており、出力輝度値の最大値が１であり、出力輝度値の最小値が０である。自発光素子の発光時間が小さい場合（例えば、範囲３１で示す）、自発光素子の発光時間が大きい場合（例えば、範囲３２で示す）と比べて、出力輝度値の劣化速度が早いことがわかる。

【0037】

なお、自発光素子の発光時間、具体的には自発光素子に流れる電流（負荷電流）、および、電流が流れる時間の累積量は、自発光素子毎に異なり、ひいては出力輝度値は自発光素子毎に算出される。例えば、ＯＬＥＤディスプレイ（自発光型の表示装置）では、表示領域毎に出力輝度値の劣化（低下）態様が異なるものの、一般的に、表示領域毎に出力輝度値の劣化態様が異ならないように焼付き補正が行われている。そのため、表示画面の一部の表示領域について自発光素子の発光時間を算出することによって、算出した発光時間に対応する出力輝度値を表示画面全域の出力輝度値として求めることができる。

【0038】

輝度実測部７は、第１および第２タイミング（予測タイミング）と異なる第３タイミングにおいて、表示部３が最大の出力階調値で画像（ＨＤＲ画像）を表示する際に表示部３が出力可能な出力輝度値を実測することによって当該出力輝度値としての第３輝度値を取得する。本実施形態では、輝度実測部７は、第３タイミングにおいて光センサ４から出力された測定結果を入力することによって第３輝度値を取得する。これにより、輝度実測部７は、画像表示装置１０の最大出力階調値における出力輝度値を予測する場合と比べて、自身で予測演算処理を行うことなく簡易に、かつ、精度良く、第３輝度値を取得することができる。そして、輝度実測部７は、取得した第３輝度値を階調特性取得部８に出力する。なお、輝度実測部７は、第１および第２タイミング（予測タイミング）より後の第３タイミングにおいて、表示部３が最大の出力階調値で画像（ＨＤＲ画像）を表示する際に表示部３が出力可能であり、予測タイミングから経時変化した出力輝度値を実測することによって当該出力輝度値としての第３輝度値を取得しても良い。

【0039】

また、輝度実測部７は、第１および第２タイミング（予測タイミング）と異なり、かつ、第３タイミングより後の第４タイミングにおいて、表示部３が最大の出力階調値で画像（ＨＤＲ画像）を表示する際に表示部３が出力可能であり、第３タイミングから経時変化した出力輝度値を実測することによって当該出力輝度値としての第４輝度値を取得する。第４タイミングは、例えば第３タイミングから所定時間経過したタイミングである。本実施形態では、輝度実測部７は、第４タイミングにおいて光センサ４から出力された測定結果を入力することによって第４輝度値を取得する。これにより、輝度実測部７は、出力輝度値を予測する場合と比べて、自身で予測演算処理を行うことなく簡易に、かつ、精度良く、第４輝度値を取得することができる。そして、輝度実測部７は、取得した第３輝度値を階調特性取得部８に出力する。

【0040】

階調特性取得部８は、輝度予測部６から出力された第１輝度値に基づいて、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する第１階調特性を取得する。例えば、階調特性取得部８は、記憶部９を参照し、第１階調特性の拠り所となる階調特性情報（ＬＵＴ：Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）に基づいて、当該第１階調特性を取得する。そして、階調特性取得部８は、取得した第１階調特性を示す第１階調特性情報を表示制御部２に出力する。本実施形態では、輝度の絶対値により規定される階調特性は、ＰＱカーブ規格を満たす階調特性である。なお、階調特性取得部８は、輝度予測部６から出力された第１輝度値に基づいて、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する第１階調特性を算出することによって当該第１階調特性を取得しても良い。

【0041】

第１階調特性は、表示部３が表示する画像の入力階調値と、輝度予測部６から出力された第１輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて表示部３が出力すべき出力輝度値との対応関係を示し、第１輝度値までの階調領域においてはＰＱカーブを再現するための階調特性である。

【0042】

図５Ａは、第１輝度値（以下の第２輝度値、第３輝度値、第４輝度値も同様）が３００である場合における第１階調特性（以下の第２階調特性、第３階調特性、第４階調特性も同様）の拠り所となる階調特性情報（ＬＵＴ）の例を示す図である。ここで、表示部３が出力すべき出力階調値（曲線２５で示される）は正規化されており、出力階調値の最大値（最大出力階調値）が１であり、出力階調値の最小値が０である。出力階調が例えば８ｂｉｔである場合、最大出力階調値は２５５である。

【0043】

図５Ｂは、第１輝度値（以下の第２輝度値、第３輝度値、第４輝度値も同様）が１０００である場合における第１階調特性（以下の第２階調特性、第３階調特性、第４階調特性も同様）の拠り所となる階調特性情報（ＬＵＴ）の例を示す図である。ここで、表示部３が出力すべき出力階調値（曲線２６で示される）は正規化されており、出力階調値の最大値（最大出力階調値）が１であり、出力階調値の最小値が０である。出力階調が例えば８ｂｉｔである場合、最大出力階調値は２５５である。

【0044】

図６Ａは、第１輝度値（以下の第２輝度値、第３輝度値、第４輝度値も同様）が４０００である場合における第１階調特性（以下の第２階調特性、第３階調特性、第４階調特性も同様）の拠り所となる階調特性情報（ＬＵＴ）の例を示す図である。ここで、表示部３が出力すべき出力階調値（曲線２７で示される）は正規化されており、出力階調値の最大値（最大出力階調値）が１であり、出力階調値の最小値が０である。出力階調が例えば８ｂｉｔである場合、最大出力階調値は２５５である。

【0045】

図６Ｂは、第１輝度値（以下の第２輝度値、第３輝度値、第４輝度値も同様）が１００００である場合における第１階調特性（以下の第２階調特性、第３階調特性、第４階調特性も同様）の拠り所となる階調特性情報（ＬＵＴ）の例を示す図である。ここで、表示部３が出力すべき出力階調値（曲線２８で示される）は正規化されており、出力階調値の最大値（最大出力階調値）が１であり、出力階調値の最小値が０である。出力階調が例えば８ｂｉｔである場合、最大出力階調値は２５５である。

【0046】

なお、輝度の絶対値により規定される階調特性は、ＰＱカーブ規格を満たす階調特性の代わりに、ＤＩＣＯＭ規格のグレースケール標準表示関数（ＧＳＤＦ）を満たす階調特性であっても良い。この場合、表示部３が表示する画像の入力階調値は、ＪＮＤ（Ｊｕｓｔ－Ｎｏｔｉｃｅａｂｌｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）である。

【0047】

表示制御部２は、階調特性取得部８から第１階調特性情報が出力された場合、画像取得部１から出力された表示画像データを表示部３に対して出力するとともに表示部３を制御し、当該第１階調特性情報により示される第１階調特性を用いて、表示画像データに対応する画像を表示部３に表示させる。

【0048】

また、階調特性取得部８は、輝度予測部６から出力された第２輝度値に基づいて、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する第２階調特性を取得する。例えば、階調特性取得部８は、記憶部９を参照し、第２階調特性の拠り所となる階調特性情報（ＬＵＴ）に基づいて、当該第２階調特性を取得する。そして、階調特性取得部８は、取得した第２階調特性を示す第２階調特性情報を表示制御部２に出力する。なお、階調特性取得部８は、輝度予測部６から出力された第２輝度値に基づいて、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する第２階調特性を算出することによって当該第２階調特性を取得しても良い。

【0049】

第２階調特性は、表示部３が表示する画像の入力階調値と、輝度予測部６から出力された第２輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて表示部３が出力すべき出力輝度値との対応関係を示し、第２輝度値までの階調領域においてはＰＱカーブを再現するための階調特性である。

【0050】

表示制御部２は、階調特性取得部８から第２階調特性情報が出力された場合、画像取得部１から出力された表示画像データを表示部３に対して出力するとともに表示部３を制御し、当該第２階調特性情報により示される第２階調特性を用いて、表示画像データに対応する画像を表示部３に表示させる。

【0051】

また、階調特性取得部８は、輝度実測部７から出力された第３輝度値に基づいて、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する第３階調特性を取得する。例えば、階調特性取得部８は、記憶部９を参照し、第３階調特性の拠り所となる階調特性情報（ＬＵＴ）に基づいて、当該第３階調特性を取得する。そして、階調特性取得部８は、取得した第３階調特性を示す第３階調特性情報を表示制御部２に出力する。なお、階調特性取得部８は、輝度予測部６から出力された第３輝度値に基づいて、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する第３階調特性を算出することによって当該第３階調特性を取得しても良い。

【0052】

第３階調特性は、表示部３が表示する画像の入力階調値と、輝度実測部７から出力された第３輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて表示部３が出力すべき出力輝度値との対応関係を示し、第３輝度値までの階調領域においてはＰＱカーブを再現するための階調特性である。

【0053】

表示制御部２は、階調特性取得部８から第３階調特性情報が出力された場合、画像取得部１から出力された表示画像データを表示部３に対して出力するとともに表示部３を制御し、当該第３階調特性情報により示される第３階調特性を用いて、表示画像データに対応する画像を表示部３に表示させる。

【0054】

また、階調特性取得部８は、輝度実測部７から出力された第４輝度値に基づいて、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する第４階調特性を取得する。例えば、階調特性取得部８は、記憶部９を参照し、第４階調特性の拠り所となる階調特性情報（ＬＵＴ）に基づいて、当該第４階調特性を取得する。そして、階調特性取得部８は、取得した第４階調特性を示す第４階調特性情報を表示制御部２に出力する。なお、階調特性取得部８は、輝度予測部６から出力された第４輝度値に基づいて、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する第４階調特性を算出することによって当該第４階調特性を取得しても良い。

【0055】

第４階調特性は、表示部３が表示する画像の入力階調値と、輝度実測部７から出力された第４輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて表示部３が出力すべき出力輝度値との対応関係を示し、第４輝度値までの階調領域においてはＰＱカーブを再現するための階調特性である。

【0056】

表示制御部２は、階調特性取得部８から第４階調特性情報が出力された場合、画像取得部１から出力された表示画像データを表示部３に対して出力するとともに表示部３を制御し、当該第４階調特性情報により示される第４階調特性を用いて、表示画像データに対応する画像を表示部３に表示させる。

【0057】

記憶部９は、表示部３が備える表示パネルに含まれる複数の画素の各画素（自発光素子）の劣化特性を示す劣化特性情報を記憶する。また、記憶部９は、輝度予測部６および輝度実測部７から出力され得る複数の輝度値（上述の第１輝度値、第２輝度値、第３輝度値、第４輝度値）の各々について、表示部３が表示する画像の入力階調値と、当該入力階調値に応じて表示部３が出力すべき出力階調値との対応関係を示す階調特性情報を記憶する。

【0058】

記憶部９の一部は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成されており、各種プログラムに基づく処理の実行時のワークエリア等として用いられる。また、記憶部９の一部は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリまたはＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）であり、各種データおよび各種処理に利用されるプログラム等を保存する。記憶部９は、各種情報および処理結果等を記録しておくための１以上のテーブル等を含むデータベースを保持することが可能である。

【0059】

操作受付部１１は、例えばキーボードおよびマウス等で構成され、ユーザによる各種操作の入力を受け付ける。本実施形態では、操作受付部１１は、表示画像データに対応する画像をＰＱ方式またはＨＬＧ方式で表示部３に表示させるための設定操作を受け付ける。そして、操作受付部１１は、受け付けた設定操作の内容（ＰＱ方式またはＨＬＧ方式）を示す設定操作情報を表示制御部２に出力する。

【0060】

表示制御部２は、操作受付部１１から出力された設定操作情報において設定操作の内容としてＰＱ方式が示されている場合、画像取得部１から出力された表示画像データを表示部３に対して出力するとともに表示部３を制御し、表示画像データに対応する画像をＰＱ方式で表示部３に表示させる。また、表示制御部２は、操作受付部１１から出力された設定操作情報において設定操作の内容としてＨＬＧ方式が示されている場合、画像取得部１から出力された表示画像データを表示部３に対して出力するとともに表示部３を制御し、表示画像データに対応する画像をＨＬＧ方式で表示部３に表示させる。

【0061】

図７は、本実施形態において、画像表示装置１０が行う画像表示処理（本発明の「画像表示方法」に対応）の一例を示すフローチャートである。

【0062】

まず、輝度取得部５は、表示部３が最大の出力階調値で画像（ＨＤＲ画像）を表示する際に表示部３が出力可能な出力輝度値を予測する予測タイミング（上述の第１タイミングまたは第２タイミング）であるか否かについて判定する（ステップＳ１００）。

【0063】

判定の結果、予測タイミングである場合（ステップＳ１００、ＹＥＳ）、輝度予測部６は、表示部３が最大の出力階調値で画像を表示する際に表示部３が出力可能な出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値（上述の第１輝度値または第２輝度値）を取得する（ステップＳ１１０）。そして、輝度予測部６は、取得した出力輝度値を階調特性取得部８に出力する。

【0064】

次に、階調特性取得部８は、輝度予測部６から出力された出力輝度値に基づいて、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性（上述の第１階調特性または第２階調特性）を取得する（ステップＳ１２０）。そして、階調特性取得部８は、取得した階調特性を示す階調特性情報（上述の第１階調特性情報または第２階調特性情報）を表示制御部２に出力する。

【0065】

最後に、表示制御部２は、画像取得部１から出力された表示画像データを表示部３に対して出力するとともに表示部３を制御し、階調特性取得部８から出力された階調特性情報により示される階調特性を用いて、表示画像データに対応する画像を表示部３に表示させる（ステップＳ１３０）。ステップＳ１３０の処理が完了することによって、画像表示装置１０は図７に示す画像表示処理を終了する。

【0066】

ステップＳ１００の判定処理に戻って、予測タイミングでない場合（ステップＳ１００、ＮＯ）、輝度取得部５は、表示部３が最大の出力階調値で画像を表示する際に表示部３が出力可能な出力輝度値を実測する実測タイミング（上述の第３タイミングまたは第４タイミング）であるか否かについて判定する（ステップＳ１４０）。判定の結果、実測タイミングでない場合（ステップＳ１４０、ＮＯ）、画像表示装置１０は図７に示す画像表示処理を終了する。

【0067】

一方、実測タイミングである場合（ステップＳ１４０、ＹＥＳ）、輝度実測部７は、表示部３が最大の出力階調値で画像を表示する際に表示部３が出力可能な出力輝度値を実測することによって当該出力輝度値（上述の第３輝度値または第４輝度値）を取得する（ステップＳ１５０）。そして、輝度実測部７は、取得した出力輝度値を階調特性取得部８に出力する。

【0068】

次に、階調特性取得部８は、輝度実測部７から出力された出力輝度値に基づいて、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性（上述の第３階調特性または第４階調特性）を取得する（ステップＳ１６０）。そして、階調特性取得部８は、取得した階調特性を示す階調特性情報（上述の第３階調特性情報または第４階調特性情報）を表示制御部２に出力する。

【0069】

最後に、表示制御部２は、画像取得部１から出力された表示画像データを表示部３に対して出力するとともに表示部３を制御し、階調特性取得部８から出力された階調特性情報により示される階調特性を用いて、表示画像データに対応する画像を表示部３に表示させる（ステップＳ１７０）。ステップＳ１７０の処理が完了することによって、画像表示装置１０は図７に示す画像表示処理を終了する。

【0070】

以上詳しく説明したように、本実施形態では、画像表示装置１０は、輝度取得部５と階調特性取得部８と表示部３とを備える。輝度取得部５は、第１タイミングにおいて、画像表示装置１０の最大出力階調値における出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第１輝度値を取得する。階調特性取得部８は、輝度の絶対値により規定される階調特性（ＰＱカーブ規格）に準拠する階調特性として、表示部３が表示する画像の入力階調値と、第１輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて表示部３が出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第１階調特性を取得する。表示部３は、第１階調特性を用いて画像を表示する。

【0071】

また、輝度取得部５は、第１タイミングより後の第２タイミングにおいて、画像表示装置１０の最大出力階調値における出力輝度値であって、第１タイミングから経時変化した出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第２輝度値を取得する。階調特性取得部８は、輝度の絶対値により規定される階調特性（ＰＱカーブ規格）に準拠する階調特性として、表示部３が表示する画像の入力階調値と、第２輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて表示部３が出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第２階調特性を取得する。表示部３は、第２階調特性を用いて画像を表示する。

【0072】

このように構成した本実施形態によれば、第２タイミングにおいて、第１タイミングから経時変化した第２輝度値が取得され、第１階調特性に代えて、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性として、表示部３が表示する画像の入力階調値と、第２輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて表示部３が出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第２階調特性を用いて画像が表示される。そのため、第１タイミングより後の第２タイミングにおいても、ＰＱ方式に準拠した階調特性、すなわち画像表示装置１０の最大出力階調値における出力輝度値（ピーク輝度値）までの階調領域において常に同じガンマカーブを描くことが求められる階調特性で、ＨＤＲ画像を表示することができ、ひいては所望の階調特性に準拠した階調特性で画像を表示することができる。

【0073】

例えば、第１タイミングにおいて第１輝度値（例えば、１０００）が取得され、第２タイミングにおいて、第１タイミングから経時変化した第２輝度値（例えば、８００）が取得された場合、第１輝度値に基づく第１階調特性に代えて、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性として、表示部３が表示する画像の入力階調値と、第２輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて表示部３が出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第２階調特性を用いて画像が表示される。そのため、第１タイミングより後の第２タイミングにおいても、ＰＱ方式に準拠した階調特性、すなわち画像表示装置１０の最大出力階調値における出力輝度値（ピーク輝度値、例えば８００）までの階調領域において常に同じガンマカーブを描くことが求められる階調特性で、ＨＤＲ画像を表示することができる。

【0074】

図８Ａは、第１輝度値が１０００である場合における第１階調特性の拠り所となる階調特性情報（ＬＵＴ）の例を示す図である。ここで、表示部３が出力すべき出力階調値（曲線３３で示される）は正規化されており、出力階調値の最大値（最大出力階調値）が１であり、出力階調値の最小値が０である。図８Ｂは、第２輝度値が８００である場合における第２階調特性の拠り所となる階調特性情報（ＬＵＴ）の例を示す図である。ここで、表示部３が出力すべき出力階調値（曲線３４で示される）は正規化されており、出力階調値の最大値（最大出力階調値）が１であり、出力階調値の最小値が０である。

【0075】

図９は、画像表示装置１０の最大出力階調値における第１輝度値が１０００である場合における表示部３の階調特性曲線３６、および、画像表示装置１０の最大出力階調値における第２輝度値が８００である場合における表示部３の階調特性曲線３７の例を示す図である。図９において、符号３５で示される曲線は、所定の階調範囲（階調値：０～１０２３）において最大１００００ｃｄ／ｍ^２までの輝度が絶対値で規定されているＰＱカーブである。図９の階調特性曲線３６，３７に示すように、画像表示装置１０の最大出力階調値における第２輝度値が８００である場合、画像表示装置１０の最大出力階調値における第１輝度値が１０００である場合と比べて、ＰＱカーブ３５を正確に再現したＨＤＲ画像を表示部３で表示することが可能な階調領域が小さくなる。

【0076】

また、本実施形態では、輝度取得部５は、第１および第２タイミングと異なる第３タイミングにおいて、画像表示装置１０の最大出力階調値における出力輝度値を実測することによって当該出力輝度値としての第３輝度値を取得する。階調特性取得部８は、輝度の絶対値により規定される階調特性（ＰＱカーブ規格）に準拠する階調特性として、表示部３が表示する画像の入力階調値と、第３輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて表示部３が出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第３階調特性を取得する。表示部３は、第３階調特性を用いて画像を表示する。

【0077】

また、輝度取得部５は、第１および第２タイミングと異なり、かつ、第３タイミングより後の第４タイミングにおいて、画像表示装置１０の最大出力階調値における出力輝度値であって、第３タイミングから経時変化した出力輝度値を実測することによって当該出力輝度値としての第４輝度値を取得する。階調特性取得部８は、輝度の絶対値により規定される階調特性（ＰＱカーブ規格）に準拠する階調特性として、表示部３が表示する画像の入力階調値と、第４輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて表示部３が出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第４階調特性を取得する。表示部３は、第４階調特性を用いて画像を表示する。

【0078】

このように構成した本実施形態によれば、第４タイミングにおいて、第３タイミングから経時変化した第４輝度値が取得され、第３階調特性に代えて、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性として、表示部３が表示する画像の入力階調値と、第４輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて表示部３が出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第４階調特性を用いて画像が表示される。そのため、第３タイミングより後の第４タイミングにおいても、ＰＱ方式に準拠した階調特性、すなわち画像表示装置１０の最大出力階調値における出力輝度値（ピーク輝度値）までの階調領域において常に同じガンマカーブを描くことが求められる階調特性で、ＨＤＲ画像を表示することができ、ひいては所望の階調特性に準拠した階調特性で画像を表示することができる。

【0079】

なお、上記実施形態では、輝度取得部５は、画像表示装置１０の最大出力階調値における出力輝度値について予測および実測の両方を行う例について説明したが、予測および実測を行うタイミングは任意に設定しても良い。例えば、輝度取得部５は、画像表示装置１０の最大出力階調値における出力輝度値について実測よりも予測を密に行っても良い。図１０は、輝度取得部５による出力輝度値の予測タイミングおよび実測タイミングの一例を示す図である。図１０に示すように、時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ７においては、輝度取得部５による出力輝度値の予測を行っており、時間Ｔ３，Ｔ６においては、輝度取得部５による出力輝度値の実測を行っている。つまり、図１０に示す例では、輝度取得部５による出力輝度値の予測を２回行った後に、輝度取得部５による出力輝度値の実測を１回行っている。

【0080】

また、上記実施形態において、輝度取得部５は、画像表示装置１０の最大出力階調値における出力輝度値について予測および実測の両方を行うのではなく、表示部３が出力可能な出力輝度値について予測および実測の何れかのみを行っても良い。

【0081】

また、上記実施形態において、輝度取得部５は、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性を用いて表示部３に画像が表示される場合、輝度の相対値により規定される階調特性（例えば、ＨＬＧカーブ規格）に準拠する階調特性を用いて画像が表示部３に表示される場合と同等以上の頻度で、出力輝度値を取得しても良い。輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性を用いて画像が表示される場合、輝度の相対値により規定される階調特性に準拠する階調特性を用いて画像が表示される場合と比べて、画像表示装置１０の最大出力階調値における出力輝度値の低下に起因して表示部３が画像を表示する際に用いる階調特性を切り替える必要性が大きくなるからである。

【0082】

また、上記実施形態において、輝度取得部５は、表示部３による画像の表示時間が長くなる（すなわち、自発光素子の劣化速度が遅くなる）につれて、画像表示装置１０の最大出力階調値における出力輝度値の取得頻度を低下させても良い。これは、自発光素子の劣化速度が遅くなるにつれて、画像表示装置１０の最大出力階調値における出力輝度値の低下に起因して表示部３が画像を表示する際に用いる階調特性を切り替える必要性が小さくなるからである。

【0083】

また、上記実施形態では、表示部３は、バックライトが不要である自発光型の表示装置である例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、表示部３は、バックライトが必要な表示装置（例えば、液晶表示装置）であっても良い。

【0084】

以上、本発明に係る種々の実施形態を説明したが、これらは例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。当該新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。当該実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0085】

１：画像取得部、２：表示制御部、３：表示部、４：光センサ、５：輝度取得部、６：輝度予測部、７：輝度実測部、８：階調特性取得部、９：記憶部、１０：画像表示装置、１１：操作受付部、２０，２１，３５：ＰＱカーブ、２２，２３，２４，３６，３７：階調特性曲線、２５，２６，２７，２８，３３，３４：曲線、３０：劣化特性曲線、３１，３２：範囲

【要約】

所望の階調特性に準拠した階調特性で画像を表示することが可能な画像表示装置、画像表示方法および画像表示プログラムを提供する。画像表示装置は、輝度取得部と階調特性取得部と表示部とを備える。輝度取得部は、第１タイミングにおいて、画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第１輝度値を取得する。階調特性取得部は、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性として、表示部が表示する画像の入力階調値と、第１輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて表示部が出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第１階調特性を取得する。表示部は、第１階調特性を用いて画像を表示する。輝度取得部は、第１タイミングより後の第２タイミングにおいて、画像表示装置の最大出力階調値における出力輝度値であって、第１タイミングから経時変化した出力輝度値を予測することによって当該出力輝度値としての第２輝度値を取得する。階調特性取得部は、輝度の絶対値により規定される階調特性に準拠する階調特性として、表示部が表示する画像の入力階調値と、第２輝度値に基づいて、当該入力階調値に応じて表示部が出力すべき出力輝度値との対応関係を示す第２階調特性を取得する。表示部は、第２階調特性を用いて画像を表示する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】