JP2000003154A

JP2000003154A - 階調表示方法

Info

Publication number: JP2000003154A
Application number: JP10176863A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Mori; 光広森; Junpei Hashiguchi; 淳平橋口; Mitsuhiro Kasahara; 光弘笠原; Shizuo Inohara; 静夫猪原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-06-25
Filing date: 1998-06-24
Publication date: 2000-01-07

Abstract

(57)【要約】【課題】中間調を持つ動画像のそれぞれ重み付けられ
た複数の２値画像を時間的に重ねあわせて表示するサブ
フィールド法を用いた表示装置の中間調表示方法におい
て、輝度差がほとんどない画素間であたかも輝度差があ
るかのような不自然さが発生する。【解決手段】前記２値画像を重みの大きさにしたがっ
て昇順に並べた場合に、隣り合う前記２値画像それぞれ
に与えた重みの差（１次差分）の絶対値が、前記複数の
２値画像の重ね合わせで表示できる総階調数の６％以下
になるように、前記各２値画像に重みを与えて中間調表
示することを特徴とする階調表示方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマディスプレ
イパネル（Plasma Display panel、以下ＰＤＰと記す）
やＤＭＤ（Digital Micromirror Device）など、２値の
メモリーを持つ階調表示装置において、それぞれ輝度に
応じて重み付けを与えた複数の２値画像のサブフィール
ドを時間的に重ね合わせて中間調を表示する、いわゆる
サブフィールド法を用いた表示装置の中間調表示方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のいわゆるサブフィールド法は、特
開平４−１９５０８７号公報などに示すように、ＰＤＰ
のような２値のメモリー効果を持つ表示装置において、
中間調を表示するために用いられるものである。図３０
ａと図３０ｂはこの表示法の一例を示す。表示装置は、
表示画面の全画素数に対してそれぞれあらかじめ発光オ
ン、オフの制御データを書き込み、その後その制御デー
タに基づいて全画素一斉に発光させる。この方法によっ
て、表示装置は、８ビット、２５６階調のテレビジョン
画像を表示することができる。以下この例を説明する。

【０００３】従来例として、図３０ａに示すように、１
枚のフィールドの画像を、８枚のサブフィールドの２値
画像で構成した場合について説明する。各サブフィール
ドには発光期間（そのサブフィールドがＯＮの場合に発
光する期間）と発光しない期間があり、斜線を施した部
分が発光期間である。発光しない期間はサブフィールド
毎にほぼ同じであるが、発光期間の時間的長さあるいは
この発光期間内での発光するパルス数は、輝度に応じて
与えられた重み付けに対応している。各サブフィールド
にはサブフィールド番号が付与されていて、そのサブフ
ィールド番号のサブフィールド毎に異なる重みが与えら
れている。

【０００４】このサブフィールド法は、視覚の残像効果
が利用できる時間内すなわち１フィールドの期間（経過
時間）以内に発光する時間の長さ、あるいは発光するパ
ルス回数を変えて輝度の階調を得ている。人は、各画素
について１フィールドの期間内の各サブフィールドの発
光した時間の積分、または発光パルスの回数を累算して
その画素の輝度として知覚する。

【０００５】図３０の例では、各サブフィールドは２進
法にしたがってそれぞれ１、２、４、８、１６、３２、
６４、１２８の輝度に対応した重み（以下輝度レベルと
呼ぶ）が与えられている。例えば、サブフィールド番号
が１（以下サブフィールド１と呼称する）のサブフィー
ルドは、輝度レベル「１」を得るために１回の発光を行
い、サブフィールド８のサブフィールドは、輝度レベル
「１２８」を得るために１２８回の発光を行う。

【０００６】図３０ｂは、期待する輝度階調を表示する
ために、発光させるべきサブフィールドを示した図であ
る。横軸にはサブフィールドと各サブフィールド番号毎
に与えられた重みが示され、縦軸は表示すべき輝度の階
調を示す。図中「ＯＮ」の表示は、縦軸の輝度の階調を
表示するために発光させるべきサブフィールドを表す。

【０００７】具体的には、階調１の表示はサブフィール
ド１を発光させる。同様に、階調２の表示はサブフィー
ルド２を、階調３の表示はサブフィールド１および２
を、階調４の表示はサブフィールド３を、階調５の表示
はサブフィールド１および３を、階調６の表示はサブフ
ィールド２および３を、階調７の表示はサブフィールド
１、２および３を、階調８〜１５の表示はサブフィール
ド４と階調０〜７とを組み合わせて、階調１６〜３１の
表示はサブフィールド５と階調０〜１５とを組み合わせ
て、階調３２〜６３表示はサブフィールド６と階調０〜
３２とを組み合わせて、階調６４〜１２７の表示はサブ
フィールド７と階調０〜６４とを組み合わせて、および
階調１２８〜２５５の表示はサブフィールド８と階調０
〜１２８とを組み合わせて発光させている。

【０００８】ＰＤＰのそれぞれの画素は、この様に、ど
のサブフィールドを発光させるかの組み合わせにより中
間調を表示している。例えば「１７３」に相当する輝度
を得るためには、重み付けが「１２８」のサブフィール
ド８、重み付けが「３２」のサブフィールド６、重み付
けが「８」のサブフィールド４、重み付けが「４」のサ
ブフィールド３、および重み付けが「１」のサブフィー
ルド１の各サブフィールドを発光させる。この結果ＰＤ
Ｐはそれぞれの重み付けに応じて発光し（または重み
付けに応じた回数発光し）、人が知覚する輝度は、その
発光の時間的加算値に対応する。

【０００９】このようにサブフィールド法では、各サブ
フィールドの発光回数を積分してその画面の階調をとっ
ている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このような中間調の表
示方法を用いると、静止画では、画面を見る人の視線は
画面上にほぼ固定されているので、人は各サブフィール
ドに与えられた重みを１フィールドの経過時間内に正常
に加算してそれぞれの画素の輝度を知覚し、何ら違和感
なく所望の中間調を得るので、画質上の問題は生じな
い。しかし従来のサブフィールド法を用いた表示方法で
は、文献（「パルス幅変調動画表示に見られる疑似輪郭
状ノイズ」：テレビジョン学会技術報告、Vol.19, No.
2, IDY95-21,pp.61-66）に示されるように、動画像に対
して独特の疑似輪郭状のノイズ（いわゆる動画疑似輪
郭）が発生し、画質が劣化するという問題があった。

【００１１】動画像において画像を見る人は、画像上を
移動する移動物を意識して知覚する。サブフィールド法
において、目がとらえているある画像の或る位置（画
素）の輝度レベルは、静止画であれば１フィールドの経
過時間（期間）に発光時間または発光パルス回数の正常
な加算値に対応する。しかし、動画の場合には人の目
は、その位置で発光が完全に終了する前に、画像が移動
する位置に移動するため、画像のその位置（画素）の輝
度レベルは、その移動の軌跡中に受ける発光時間または
発光パルス回数の加算値に対応する。すなわち発光時間
または発光パルス回数の加算が、１つの画素内での加算
ではなく複数の画素にまたがって行われる。

【００１２】従って、動画の各画素の輝度レベルは、正
常な輝度レベルとして感じられなくなるので画質が劣化
する。この画質劣化は隣接する画素間で輝度レベルが緩
やかに変化する様な画面、例えば人の顔や肌などで顕著
に感じられ、あたかも等高線のような疑似的輪郭模様が
現れたりするものである。この現象を図面において簡単
に説明する。

【００１３】図３１は、隣り合う４画素画素ア、画素
イ、画素ウ、画素エの発光する状況を時間の経過（横
軸）とともに表している。この例では、画素アおよび画
素イはサブフィールド１、２、３、４、５、６および７
では発光し、サブフィールド８では発光しない。画素ウ
および画素エは、サブフィールド１、２、３、４、５、
６および７では発光せず、サブフィールド８で発光す
る。

【００１４】すなわち、図３１は、画素アおよび画素イ
の輝度レベルは「１２７」であり、画素cおよびdの輝度
レベルは「１２８」で、輝度レベルが１しか差のない
「１２７」と「１２８」の画素が隣りあって存在してい
る場合を模式的に示したものである。

【００１５】画像が静止していてかつ視線が動かない場
合、画面を見る人は輝度レベル「１２７」の画素に対し
て、図３１の固定視線１２７と記した矢印に沿って、各
サブフィールドの発光を検知し、その発光時間または発
光パルス回数を正しく積分し、輝度レベル「１２７」の
明るさを知覚する。同様に、画面を見る人は輝度レベル
「１２８」の画素に対しても、固定視線１２８と記した
矢印の方向に各サブフィールドの発光を検知し、輝度レ
ベル「１２８」の明るさを知覚する。

【００１６】ところが、画面上の画像が動く場合、網膜
上に形成される画像は、視線がこれを追いかけるので、
時間の経過とともに画素位置とそれに対応するサブフィ
ールドの関係にずれが生じ、階調に乱れが発生する。例
えば、映像が１フィールド期間に３画素の距離だけ動い
たとする。すなわち、１フィールドの経過時間（期間）
に、ある映像が画素aの位置から画素dの位置に動いたと
する。この場合、人の視線は画像の動きを追いかけ、サ
ブフィールド１が発光していた時点に画素アを注視して
いて、１フィールド期間の後にその画像が画素エの位置
に移動すると予測して、その画像の移動速度に応じて視
線を動かし、画素エに移動する。この状況を図３１で、
右下がりの点線で表した。

【００１７】視線は、図３１の左上から右下に向かって
移動する。この場合、目は輝度レベル「１２７」の画素
ア、画素イのサブフィールド１からサブフィールド７ま
での全サブフィールドと、輝度レベル「１２８」の画素
ウ、画素エのサブフィールド８を見てしまうので、輝度
レベル２５５（＝（１＋２＋４＋８＋１６＋３２＋６
４）＋１２８）の明るさを感じることになる。

【００１８】逆に、画素エから画素アに視線が移る場
合、すなわち図３１の左下から右上に向かって視線が移
動する場合、どのサブフィールドも発光していない期間
のみ目がとらえるため、輝度レベル０の明るさを感じる
こともある。

【００１９】動画像を見る人の視線が画像の動きを追い
かけた時に、意図されたレベルでない輝度レベルを知覚
してしまうこの現象は、特に重み（輝度レベル）の大き
いサブフィールドの発光を見誤った場合に顕著となる。

【００２０】このように従来の中間調表示方法では、画
像の動きに追従して画面を見る場合、輝度差がほとんど
ない画素間であっても輝度差があるような不自然さを知
覚させる場合があるという課題を有していた。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項１に係る本発明では、複数の２値画像を重み
の大きさに従って昇順に並べた場合に、隣り合う２値画
像間の重みの差が、前記複数の２値画像の重ね合わせで
表すことのできる総階調数の６％以下になるように、各
２値画像に重み付けたものである。

【００２２】また、請求項２に係る本発明では、さらに
前記複数の２値画像を重みの大きさに従って昇順に並べ
た場合に、隣り合う２値画像間の重みの差（一次差分）
とそれに隣り合う他の一次差分との差（二次差分）の絶
対値が、前記総階調数の３％以下になるように、各２値
画像に重み付けたものである。

【００２３】また、請求項３に係る本発明では、さらに
前記２値画像を重みの大きさに従って昇順に並べた場合
に、前記２値画像の全個数のうち、前半に位置する２値
画像間の重み付けの差（一次差分）の平均値が、後半に
位置する２値画像間の一次差分の平均値よりも小さくな
るように、各２値画像に重み付けたものである。

【００２４】また、請求項４に係る本発明では、さらに
前記２値画像を重みの大きさに従って昇順に並べた場合
に、前記２値画像の全個数のうち、前半に位置する２値
画像間の重み付けの差（一次差分）の平均値に対して、
平均に含める２値画像間の一次差分の範囲を前記重みの
配列の後方に向かって１個ずつシフトさせて得られる各
平均値（移動平均値）が単調に増加するように、各２値
画像に重み付けたものである。

【００２５】また、請求項５に係る本発明では、さらに
前記２値画像を重みの大きさに従って昇順に並べた場合
に、隣り合う２値画像間の重みの差（一次差分）が、重
みの小さい側から大きい側へ向かって単調に増加するよ
うに、各２値画像に重み付けたものである。

【００２６】また、請求項６に係る本発明では、さらに
任意の中間調レベルを表現する前記２値画像の組み合わ
せを、重みの小さい２値画像から優先的に選ばれた組合
せとするものである。

【００２７】さらに請求項７および８に係る本発明で
は、前記２値画像を時間的に重ね合わせて発光させる順
番が、前記２値画像の重みが昇順または降順になるよう
な順番で発光させるようにしたものである。

【００２８】請求項９と請求項１０に係わる発明は、１
２個の２値画像を時間的に重ねあわせて中間調表示する
階調表示方法で、その各２値画像の重み付けの比率をそ
れぞれ特定したものである。

【００２９】請求項１１と請求項１２に係わる発明は、
１１個の２値画像を時間的に重ねあわせて中間調表示す
る階調表示方法で、その各２値画像の重み付けの比率を
それぞれ特定したものである。

【００３０】請求項１３と請求項１４に係わる発明は、
１０個の２値画像を時間的に重ねあわせて中間調表示す
る階調表示方法で、その各２値画像の重み付けの比率を
それぞれ特定したものである。

【００３１】

【発明の実施の形態】これらの課題を解決するために、
本発明は各サブフィールドの重み付け（輝度レベル）を
適切に設定することを特徴とするものである。

【００３２】本発明は、輝度に基づいて各々重み付けら
れた複数の２値画像を時間的に重ね合わせて中間調表示
する階調表示方法であって、前記２値画像を重みの大き
さにしたがって昇順に並べた場合に、隣り合う前記２値
画像それぞれに与えた重みの差（１次差分）の絶対値
が、前記複数の２値画像の重ね合わせで表示できる総階
調数の６％以下になるように、前記各２値画像に重みを
与えて中間調表示することを特徴とする階調表示方法に
関するものであり、または互いに隣り合う前記１次差分
間の差（２次差分）の絶対値が、前記総階調数の３％以
下になるように、前記各２値画像に重みを与えて中間調
表示することを特徴とする階調表示方法に関するもので
ある。

【００３３】本発明の実施の形態例を図面を用いて説明
する。（実施の形態１）本発明の第１の実施形態について図１
〜図８を用いて従来例と比較しながら説明する。

【００３４】まず、図２は１フィールドを１２枚のサブ
フィールドで構成したときの重み(輝度レベル）の例を
示している。１行目はサブフィールド番号、２行目は各
サブフィールドに与えた重み付けを示す。サブフィール
ドは便宜的に重みの順に並べられているが、必ずしもこ
の順番に発光されなければならないものではない。３行
目は、その１次差分（隣り合うサブフィールド間の重み
の差、すなわち隣り合う２値画像間の重みの差）の値を
示す。

【００３５】サブフィールド番号にしたがって、各サブ
フィールドに与えられる重みは１、２、４、６、９、１
４、２９、３４、３６、３９、４０、および４１であ
る。この１２枚のサブフィールド構成の２値画像の組み
合わせで、画像信号は８ビット２５６階調を表現するこ
とができる。

【００３６】図１は、図２に示した各サブフィールドの
重みづけを用いて、さらにサブフィールドを発光させる
順番と発光状態を明示的に示したものである。４枚の隣
接して並んだ（水平、垂直、また斜めでも以下に述べる
のと同様の現象と効果を生む）画素ア、画素イ、画素
ウ、および画素エについて示したものである。四角形の
それぞれの水平方向の長さは、サブフィールド内で発光
する期間（または発光回数）を表しており、白抜きが発
光ＯＮ、斜線が発光ＯＦＦのサブフィールドである。四
角の間の空白期間は各サブフィールドに付随する期間で
あり発光しない期間である。

【００３７】この例では、画素ア、画素イの輝度レベル
は「４０」であり、画素ウ、画素エの輝度レベルは「４
１」で、その画素ア、画素イと画素ウ、画素エは隣接し
て並んでいる場合である。この状況で、動画像を追いか
けた視線がとらえる輝度レベルと本来の輝度レベルとの
差は、どの程度発生するかを説明する。

【００３８】なお、輝度レベル「４０」と輝度レベル
「４１」を選択した理由は、１２枚のサブフィールドの
うち最も重い重みを与えたサブフィールドの発光状態が
オン、またはオフに切り替わる場合、この部分で動画像
を追いかけた視線がとらえる輝度レベルと本来表したい
輝度レベルからの差が最大となるからである。また、任
意の輝度レベルを表示するためのサブフィールドの選択
または組み合わせ方法は幾通りか存在するが、ここでは
その選択は大きい方のサブフィールドを優先している。

【００３９】本発明の特徴は、サブフィールドの重みに
基づいて重みが昇順になるようにサブフィールドを並べ
た場合に、１次差分が総階調数２５６の６％すなわち
「１５」以下になるように各サブフィールドに重み付け
を与えることである。ここで注意しておきたいのは、図
２に於いては、サブフィールドは重みの昇順に並べられ
ているが、実際にＰＤＰなどの表示装置を駆動する際
に、サブフィールドを時間的に並べて発光させる順番
は、このようにサブフィールドの重みの昇順に限るもの
ではないということである。すなわち図２の並びの順番
は、実際の発光順序も含めて示した図１と異なって、説
明をわかりやすくするために便宜的に昇順に並べている
ものである。

【００４０】図１には、図２のサブフィールドの順番と
異なる一例としてサブフィールドの重みで記述して１、
４、２、６、９、１４、２９、３４、３６、３９、４
０、４１という順番で発光させる場合を示した。図２の
３行目の１次差分は隣り合うサブフィールド間の重みの
差で、例えばサブフィールド１とサブフィールド２間の
１次差分は１（＝２−１）、サブフィールド４とサブフ
ィールド５間の１次差分は３（＝９−６）となる。同様
にして１次差分は、図２の左から順にそれぞれ１、２、
２、３、５、１５、５、２、３１、および１である。

【００４１】本実施形態ではこの１次差分の最大値はサ
ブフィールド６とサブフィールド７間の１次差分「１
５」であり、この値は、総階調数２５６の６％すなわち
「１５」以下という条件を満足している。

【００４２】図１に戻って、このような重み付けを与え
られたサブフィールドの組み合わせによって、どのよう
に階調が表現されるかを説明する。ＴＶ等の表示装置を
見る人の視線が静止しているときには、人は図の固定視
線と示した矢印に沿って、画素毎に各サブフィールドの
発光を正しく加算するので、輝度レベル「４０」と輝度
レベル「４１」の輝度を正しく知覚する。これに対して
画像が動いた場合、例えば画像が１フィールドの期間に
３画素の距離動いたとする。視線は、その動きを追い、
画素アから画素エの位置に１フィールドの経過時間で移
動する。図１の斜めの矢印が視線が動いた軌跡である。
この視線の動きによって、人はその軌跡に沿って画素
ア、イ、ウ、エの各画素の異なるタイミングで発光して
いるサブフィールドの発光を加算するため、目がとらえ
る輝度レベルは本来とらえるべき輝度レベルからずれ
て、「４０」のはずが「４１」に、「４１」のはずが
「４０」になどと見誤ってしまう。

【００４３】しかし、この知覚する輝度レベルと本来の
輝度レベルとの差は、従来例の８枚のサブフィールドで
中間調を表示した図３０、３１の場合に比べて小さい。
図３と図４にその様子を示す。図３および図４は、入力
輝度レベルと知覚される輝度レベルとの関係を示す。こ
こで使用される入力映像信号は、画像信号として水平方
向に輝度レベル０から２５５まで１ステップずつ変化す
るランプ信号である。またこのランプ信号は６画素／フ
ィールドの速度で水平方向に動いる信号である。

【００４４】以下、各サブフィールドに輝度に応じた所
定の重みを与え、その場合に生ずる本来の輝度レベルか
ら知覚する輝度レベルのずれを、この信号を用いて計算
する。さらに、本来の輝度レベルから知覚する輝度レベ
ルのずれを単に「輝度レベルのずれ」と呼ぶことにす
る。この計算結果から得られた情報は、実際に目視で画
像を評価した場合の結果と一致することを確認した。

【００４５】図３は、従来例の８枚のサブフィールドで
図３１に示した重み付けを与えた場合に於て、その信号
を入力した場合の入力輝度レベルと知覚される輝度レベ
ルとの関係を示す。前記のような見誤りがなければ入力
輝度レベルと知覚される輝度レベルとの関係は直線で示
される筈である。しかし、前記の様な見誤りによって、
幾つかの入力輝度レベルにおいて、知覚される輝度レベ
ルが、あるべき値より大幅にずれている。

【００４６】図４は、本実施形態の１２枚のサブフィー
ルドで図１に示した重み付けを与えた場合の入力輝度レ
ベルと知覚される輝度レベルとの関係を示す。図３と図
４を比較すれば、図４で示す本実施形態の方法は、本来
の値からのずれの大きさ（ピーク値）を減少させている
ことがわかる。

【００４７】ランプ信号の画像を含む色々な動画像（例
えば平成８年発行のＰＤＰ開発協議会製作「ＰＤＰ動画
画質評価用画像リスト」）を用いて、輝度レベルのずれ
の大きさと、画質すなわち動画疑似輪郭の見え方とを比
較検証した。その結果、図３に示した従来例において、
輝度ずれのピーク値と動画疑似輪郭の見え方の間には密
接な関係があり、輝度レベル３０付近と輝度レベル１９
０付近に現れている輝度ピーク値以下であれば、動画疑
似輪郭が視覚的にぎりぎり許容できるということが分か
った。そこで、この２つのピーク値の頂点を結んだライ
ンＡを、動画疑似輪郭の「許容ライン」と定めて指標と
して用いることにした。図３に、その許容ラインＡを示
す。

【００４８】人の明暗差弁別能力（輝度レベルＬに対す
る輝度差ｄＬとの比、ｄＬ／Ｌ）は、明所視では輝度の
絶対値によらず一定であることは知られている。したが
って、前記許容ラインＡは原点を通ることが予想され
る。しかし、表示装置において、輝度レベルが３０以下
の場合、視覚特性は、明所視から薄明視領域に移行し
て、明暗差弁別能力は低下するため（または輝度レベル
が比較的高い部分と共に存在する輝度レベルの低い部分
を同時に見ることにより、比較的輝度レベルが低い部分
に対する明暗差弁別能力が低下すると考えられるた
め）、前記許容ラインＡは原点を通らない。結果とし
て、前記許容ラインＡは図３に示した直線になる。以下
は、この許容ラインＡに基づいて説明する。

【００４９】この前提のもとに、サブフィールドの重み
に基づいて便宜的にサブフィールドを昇順に並べた場合
に、隣り合う２つのサブフィールドの重み間の差すなわ
ち１次差分が小さい程、動画疑似輪郭の見え方が小さく
なる傾向があるが、その１次差分が総階調数の約６％以
下になると前記の許容ラインＡ以内の輝度ずれとなり、
動画疑似輪郭の見え方が低減し、動画像として許容でき
る画質を確保できることが分かった。なお、図１に示し
たようにサブフィールドの発光の順序は、重みに対して
昇順または降順に限定していない。

【００５０】他方、任意の輝度レベルを表現するのに、
１２枚の重みのどれを組み合わせるかについては幾通り
かの組み合わせ方が存在し、冗長性がある。ここでは、
その組み合わせは、低輝度レベルでの輝度ずれが大きく
なり易いように、故意に大きな重み付けのサブフィール
ドを優先的に選択して行った。そのような条件であって
も、前記１次差分が総階調数の６％以下となるようにす
れば、前記のように画質的に許容できるということであ
る。

【００５１】図５、図６では、各サブフィールドに与え
る重みを以下のように行った。図５のように、サブフィ
ールド１〜１２に対して与える重み（輝度レベル）は、
それぞれ１、２、４、８、９、１０、１１、２１、３
８、４９、５０、および５２である。その１次差分は図
５に示す通り、１、２、４、１、１、１、１０、１７、
１１、１、および２である。

【００５２】図６は、この重み付けを各サブフィールド
に与えた場合、図３で用いたのと同じランプ入力信号を
入力した場合の入力輝度レベルと知覚される輝度レベル
との関係を示す。なお、図６においてはサブフィールド
の発光順は重みの昇順とした。図５に示した重み付けの
場合、１次差分の最大値は「１７」で、総階調数２５６
の７％であり、この重み付けの場合、輝度レベルのずれ
が許容値を超えている。前記の６％という数値は、図５
および６と比較しても有意な数値であることがわかる。

【００５３】図７および図８に、他の一例を示す。図７
では、サブフィールド１〜１２に対して与える重み（輝
度レベル）は、それぞれ１、２、４、８、１２、２６、
２８、３０、３２、３４、３７、および４１である。そ
の重みの付与で生ずる１次差分は、１、２、４、４、１
４、２、２、２、２、３、および４である。

【００５４】図８は、この重み付けを各サブフィールド
に与えた場合、図３で用いたランプ入力信号を入力した
場合の入力輝度レベルと知覚される輝度レベルとの関係
を示す。

【００５５】図７および図８に示した重み付けの場合、
１次差分の最大値は「１４」で、総階調数２５６の５．
５％であり、図２の「１５」を下回る値であるから、こ
の場合でも輝度レベルのずれは許容ラインＡの中に入っ
ている。また動画疑似輪郭の見え方は、図５、図６の１
次差分の最大値は「１７」の場合と比較して低減してお
り、動画像として許容できる画質を確保できたことがわ
かる。

【００５６】また、図２８に示した重み付けの場合、１
次差分の最大値は「１２」で、総階調数２５６の４．７
％である。同じく図９、図２７に示した重み付けの場
合、１次差分の最大値は「１１」で、総階調数２５６の
４．３％である。これらの例はいずれも図２の「１５」
を下回る値であるから、この場合でも輝度レベルのずれ
は許容ラインＡの中に入っている。

【００５７】また動画疑似輪郭の見え方は、図５、図６
の１次差分の最大値は「１７」の場合と比較してさらに
低減しており、動画像として改善された画質を確保でき
た。

【００５８】さらに、図１０、図２５、図２６に示した
重み付けの場合、１次差分の最大値は「８」で、総階調
数２５６の３．１％である。これらはいずれも図２の
「１５」をかなり下回る値であるから、輝度レベルのず
れは許容ラインＡの中に入っている。

【００５９】また動画疑似輪郭の見え方は、図５、図６
の１次差分の最大値は「１７」の場合と比較してさらに
低減しており、動画像として優れた画質を確保できた。

【００６０】さらに、図１５、図２４に示した重み付け
の場合、１次差分の最大値は「７」で、総階調数２５６
の２．７％である。これらはいずれも図２の「１５」を
大幅に下回る値であるから、輝度レベルのずれは許容ラ
インＡの中に入っている。

【００６１】また動画疑似輪郭の見え方は、図５、図６
の１次差分の最大値は「１７」の場合と比較して大幅に
低減しており、動画像としてさらに優れた画質を確保で
きた。

【００６２】（実施の形態２）次に本発明の第２の実施
形態について図９を用いて説明する。

【００６３】図９ではサブフィールド番号にしたがっ
て、各サブフィールドに与えられる重みは１、２、４、
８、１２、２３、２８、３２、３３、３５、３６、およ
び４１であり、１次差分は１、２、４、４、１１、５、
４、１、２、１、および５である。この１次差分は総階
調数２５６の６％、すなわち「１５」以下である。

【００６４】図９の４行目に２次差分を示す。２次差分
は、隣り合う１次差分間の差を示すものである。例えば
サブフィールド１とサブフィールド２間の１次差分
「１」と、サブフィール２とサブフィールド３間の１次
差分「２」との差の「１」が２次差分である。２次差分
は、図９の左より順に１、２、０、７、−６、−１、−
３、１、−１、および４である。本実施形態における特
徴点は、この２次差分の絶対値が総階調数２５６の３％
すなわち「７」以下になるように重みづけられている点
である。

【００６５】こうすることの狙いは、１次差分が総階調
数の６％以下になるように各サブフィールドに重み付け
た上でさらに１次差分の変化を比較的小さく押さえるこ
とと、サブフィールドの重みの昇順の後方になるにつれ
て、１次差分が増加する傾向を持たせて、重みの小さい
サブフィールド間の１次差分をできるだけ小さくし、重
みの大きいサブフィールド間の１次差分は大きくなるこ
とを許容することにある。

【００６６】比較のためにまず、（実施の形態１）にお
いて示した図２のサブフィールドの重み付けの場合を例
としてみる。図２においては１次差分がサブフィールド
６とサブフィールド７の間で「５」以下の小さい値から
急に「１５」に増加し、後半はまた小さい１次差分が続
いている。このとき２次差分は、左から５番目と６番目
の１次差分の間では「１０」であり、６番目と７番目の
１次差分の間では「−１０」であり、２次差分の絶対値
は総階調数２５６の４％に当たる値を示している。

【００６７】一方、図９に示す重み付けでは１次差分は
サブフィールド５とサブフィールド６の間で「１１」ま
で増加しているが図２の場合に見られた「１５」への急
増は避けられており、また後半は図２に比べると比較的
大きな１次差分となっている。このとき２次差分は、サ
ブフィールド４と５の間の１次差分が「４」で、サブフ
ィールド５と６の間の１次差分が「１１」であるから、
これらの１次差分の間では最大値「７」まで上昇してい
るが、この値は総階調数の３％にとどまっている。

【００６８】前記の様に、図４は、（実施の形態１）の
図２に示した重み付けを付与したサブフィールド構成が
ランプ入力信号に対して生ずる本来の輝度レベルから知
覚する輝度レベルのずれ（前記のように以降「輝度レベ
ルのずれ」と省略して記す）を計算した結果を示す。

【００６９】図２９は、本実施形態の図９に示した重み
付けを付与したサブフィールド構成がランプ入力信号に
対して生ずる輝度レベルのずれを計算した結果を示す。

【００７０】図４と図２９を比較すると、輝度ずれのピ
ーク値は、２次差分を総階調数の３％以下に収めた図９
の重み付けの方が、全体的に少しずつ減少しており、そ
れは輝度レベルが低い部分においてその改善比率が高く
なっている。この様子を更に明確に示すために定量的な
指標として平均自乗誤差を用いて評価する。平均自乗誤
差は、平均自乗誤差＝［｛Σ（知覚される輝度レベルｉ−入力
輝度レベルｉ）２｝／Ｎ］１／２として計算する。ここに、Ｎは計算に含めるデータ数で
ある。図４と図２９に示した輝度レベルのずれに対して
上記の平均自乗誤差を計算すると、計算に含める範囲毎
に、

【００７１】

【表１】

【００７２】となる。計算に含める範囲は、全体・・・・・・・・・・・輝度レベル「０」〜輝度レ
ベル「２５５」輝度レベルが低い部分・・・輝度レベル「０」〜輝度レ
ベル「１２７」輝度レベルが高い部分・・・輝度レベル「１２８」〜輝
度レベル「２５５」とした。

【００７３】この結果からも輝度レベルのずれが全体的
に減少しており、かつそれは輝度レベルが低い部分にお
いてその改善比率が高くなっていることがわかる。この
２次差分を小さくした方法を、（実施の形態１）でも用
いた視線の動きに沿って、各サブフィールドの重みを加
算する方法で検証する。ここで用いる例は、その効果が
よりわかりやすく現れるという観点から、図７に示した
２次差分の絶対値の最大値が「１２」となっている例
と、図１０に示した２次差分の絶対値の最大値は「１」
という非常に小さい値となっている例である。

【００７４】図７の４行目に示す２次差分は左より、
１、２、０、１０、−１２、０、０、０、１、および１
である。

【００７５】一方、図１０の４行目に示す２次差分は左
より、１、１、１、１、−１、１、１、１、１、および
０で、この２次差分の最大値は総階調数２５６の３％、
すなわち「７」以下である。

【００７６】図７と図１０の２例で、２次差分の影響が
現れはじめるサブフィールド６を含めて、最も大きい重
み付けのサブフィールド６の発光がオフからオンに切り
替わる輝度レベルに着目する。これらを図１１ａ、図１
１bに、画素ア、画素イ、画素ウ、画素エの４画素が隣
接している例でそれぞれ示した。ここでも任意の輝度を
表現する際のサブフィールドの組み合わせは、重み付け
の大きいサブフィールドから優先的に選択する例で説明
する。したがって図７に対応する輝度レベル２５と２６
の切り替わり目と、図１０に対応する輝度レベル１５と
１６の切り替わり目に着目すればよい。なお、図１１の
横軸は時間軸であるが、サブフィールドの発光順はサブ
フィールドの重みの昇順にも降順にもなっていない一例
で示した。

【００７７】図１１ａは図１０の重みづけに対応し、サ
ブフィールド２とサブフィールド５がオンして輝度レベ
ル「１５」を表現し、輝度レベル「１６」ではサブフィ
ールド６のみがオンしている。また図１１ｂは図７の重
みづけに対応し、サブフィールド１、サブフィールド
２、サブフィールド４、サブフィールド５がオンして輝
度レベル「２５」を表現し、輝度レベル「２６」ではサ
ブフィールド６のみがオンしている。このような発光状
態において、視線が静止している場合には固定視線の矢
印が示すように、各画素の輝度レベルはサブフィールド
１からサブフィールド６までが正常に加算され、本来通
りの輝度レベルをとらえる。

【００７８】また動画の場合は、例えば１フィールドの
うち、サブフィールド１からサブフィールド６の経過期
間に視線が３画素分動くときには、画素アから画素エに
かけての矢印に沿って左上から右下へ視線が動くので、
図１１ａにおいてとらえる輝度レベルは約「２０（＝４
＋１６）」、反対に画素エから画素アにかけて視線が動
く場合は、輝度レベル約「１１」が目にとらえられる。

【００７９】一方、図１１ｂにおいては、画素アから画
素エにかけての矢印に沿った視線の場合、とらえる輝度
レベルが約「５１（＝１＋４＋８＋１２＋２６）」、反
対の画素エから画素アにかけての視線の動きにおいて
は、とらえる輝度レベルは約「０」となり、本来の輝度
レベルからのずれが大きい。

【００８０】図１１ａと図１１ｂとを比較すると、視線
の動きに応じてとらえられる輝度レベルのずれは、明ら
かに図１１ａの方が小さいことがわかり、この検証の仕
方においても２次差分の小さいことが有効である。

【００８１】すなわち、２次差分を総階調数の３％以下
に押さえると１次差分の変化を比較的小さくすることが
出来、かつサブフィールドの重みの昇順の後方になるに
つれて１次差分が増加する傾向を持たせることが出来る
ので、視線の動きに応じてとらえられる輝度レベルのず
れを低輝度に於いて比較的小さく押さえることが出来る
ことがわかる。

【００８２】（実施の形態３）次に本発明の第３の実施
の形態について説明する。知覚する輝度レベルの本来の
輝度レベルからのずれの大きさは、輝度レベルが大きい
サブフィールドよりも小さいサブフィールドにおいて、
より小さくなることが望ましい。このことは、サブフィ
ールドの重み付けを便宜的に小さい方から昇順に並べた
場合において、全サブフィールド枚数の前半の１次差分
の平均値（以降この値をAFと呼ぶ）と後半の１次差分の
平均値（以降この値をASと呼ぶ）とをパラメータにして
も特徴付けることができる。

【００８３】例えば１２個のサブフィールドを用いる場
合、AFは、輝度に応じて昇順に並べられたサブフィール
ド番号１〜６から得られる１次差分の平均値であり、AS
は、サブフィールド番号７〜１２から得られる１次差分
の平均値である。

【００８４】ここでは、１次差分が総階調数の６％以下
であるが、２次差分は総階調数の３％以下でない例にお
いても、パラメータ（AF、AS）で特徴付けると輝度レベ
ルのずれが小さくなることを述べる。そのサブフィール
ドの重み付けの例を図１２に示す。図１２に示す例では
１次差分の最大値は「１４」で総階調数の６％以下であ
るが、２次差分の絶対値の最大値は「１２」で、総階調
数の３％以下ではない。そしてパラメータ（AF、AS）は
（３．６、６．８）で、前半よりも後半が大きい。

【００８５】図１３は、図１２の例について、前記ラン
プ信号入力による輝度レベルのずれを示す（サブフィー
ルドを発光させる順番はサブフィールドの重みで記述し
て１、４、２、８、１５、１９、２１、２４、２６、３
９、４１、５５の順として計算した）。図１３と、図２
に対応した輝度レベルずれを表す図４とを比較してみる
と、輝度レベル１５０以下の部分で輝度レベルずれのピ
ーク値はほぼ等しいが、大きいピークの発生数は前者６
個、後者１２個で、前者の方がより輝度ずれを起こしに
くいことがわかる。さらに、この１次差分の平均値をパ
ラメータとする考え方を、全サブフィールド枚数の前
半、後半の２点のみでなく、その中間における移動平均
にまで拡張してみると、その平均値が順に単調増加する
方が、より輝度ずれに対して有効であることが分かっ
た。

【００８６】１例として、図１０に示した重み付けにつ
いて、１次差分の平均値を前半のAFから後半のASに至る
まで、１次差分の数５個ずつの平均値として調べてみる
と、順に（３．０、３．６、４．２、４．８、５．４、
６．０、６．８）で単調増加している。一方、図１２に
示す重み付けを与えた場合、１次差分の平均値を前半の
AFから後半のASに至るまで、１次差分の数５個ずつの平
均値として調べてみると、順に（３．６、３．８、４．
０、３．６、４．８、４．４、６．８）で単調増加とは
なっていない。

【００８７】図１４は、図１０に示す重み付けされたサ
ブフィールドがランプ入力信号に対して生ずる輝度ずれ
を計算した結果を示す。同様に、図１３は、図１２に示
す重み付けされたサブフィールドがランプ入力信号に対
して生づる輝度ずれを計算した結果を示す。この図１４
と、図１３の比較および視覚的な検証から、図１３より
も、図１４の場合は、輝度ずれのピークが集中すること
なく分散されており、疑似輪郭がわかりにくくなるとい
う効果があることが、判明した。

【００８８】ここまでは１次差分の平均値をパラメータ
として、輝度ずれを少なくする効果を述べたが、その効
果を得るさらに限定した条件を求めると、１次差分の個
々の値自体が単調増加するという条件に行き着く。その
例を図１５に示す。

【００８９】図１５に示す例は、１２枚のサブフィール
ドで構成している。１行目はサブフィールド番号、２行
目は各サブフィールドに与えた重み付けである。サブフ
ィールドは便宜的に重みの昇順に並べられている。３行
目は、その１次差分の値、４行目は、その２次差分の値
である。

【００９０】サブフィールド番号にしたがって、各サブ
フィールドに与えられる重みは１、２、４、７、１１、
１６、２１、２６、３２、３８、４５、および５２であ
り、１次差分は１、２、３、４、５、５、５、６、６、
７、７で、２次差分は１、１、１、１、０、０、１、
０、１、および０である。この例では、重みの小さいサ
ブフィールド間の１次差分から、重みの大きい方のサブ
フィールド間の１次差分に向かって、１次差分の値が単
調増加している。

【００９１】この例について、前記ランプ信号入力で輝
度レベルのずれを計算した（サブフィールドを発光させ
る順番はサブフィールドの重みで記述して１、４、２、
７、１１、１６、２１、２６、３２、３８、４５、５２
の順とした）図１６をみると、ずれのピークの値が集中
することなく分散しており、図１４と比べてもそのピー
ク値自体が全体的に小さく抑えられていることがわか
る。このことは視覚的な検証においても確認できる。

【００９２】（実施の形態４）次に本発明の第４の実施
の形態について説明する。（実施の形態１）〜（実施の
形態３）に述べてきた例では、任意の輝度レベルを表す
のに、重みの異なるサブフィールドの組み合わせとして
幾通りかの冗長性がある中で、大きい重み付けを持った
サブフィールドから優先的に選択する組み合わせで説明
してきた。しかしながら、次に述べる理由により、小さ
い重み付けを持ったサブフィールドを優先して選択し組
み合わせる方が、輝度の飽和特性の点でよいことがわか
った。

【００９３】ここで例としてあげるのは図１０の重み付
けである。すなわち、サブフィールド番号１〜１２にそ
れぞれ１、２、４、７、１１、１６、２０、２５、３
１、３８、４６、および５４の重みが与えられている
（サブフィールドは便宜的に重みの昇順に並べられてい
る）。図１７と図１８は、これらのサブフィールドを選
択し、組み合わわせて輝度レベル「１」から輝度レベル
「３０」までを表示した２例を示す。

【００９４】図１７では任意の輝度を表現するのに重み
の小さいサブフィールドから優先的に使用し、図１８は
任意の輝度を表現するのに重みの大きいサブフィールド
から優先的に使用している。図中の○を記入したサブフ
ィールドが発光に使われることを意味している。例えば
輝度レベル「２５」を表現する場合、重みの大きいサブ
フィールドから優先的に使用する図１８に示した選択方
法では、サブフィールド８だけを発光させて表現してい
るのに対し、重みの小さいサブフィールドから優先して
使用する図１７に示した選択方法では、サブフィールド
１（輝度レベル「１」）、サブフィールド２（輝度レベ
ル「２」）、サブフィールド３（輝度レベル「４」）、
サブフィールド４（輝度レベル「７」）、およびサブフ
ィールド５（輝度レベル「１１」）の５つのサブフィー
ルドを発光させている。

【００９５】このような両者の発光輝度を比較すると、
後者が前者より明るく感じられる。これは短い時間幅の
中で発光体の発光回数を多くしたり発光時間を長くする
と、一般に観察される発光体の輝度の飽和が起きるとい
う理由によるものである。この輝度飽和を緩和するため
には、例えば、絶対的な輝度を下げる、目の積分時間内
で発光を時間的に分散させる、等の対策が有効である
が、画像を表示する装置の場合、高輝度であることが望
ましいので、発光回数を目の積分時間内で分散させる方
法が好ましい。すなわち図１７のように複数のサブフィ
ールドに分散させて輝度を表現すると、発光の時間的集
中がなくなり輝度飽和を緩和して正しい輝度に近づける
ことができる。

【００９６】また輝度レベル「２５」に限らず、輝度レ
ベル「１」から輝度レベル「３０」を表現するのに、重
みの小さいサブフィールドを優先的に用いた場合とそう
でない場合とでは、１階調あたりに選択組み合わされる
サブフィールドの枚数の平均値が、小さい重みのサブフ
ィールドを優先して使用した場合は「３．０枚／１輝
度」（＝８９個／３０輝度）、大きい重みのサブフィー
ルドを優先して使用した場合は「１．９個／１輝度」
（＝５８個／３０輝度）となり、小さいサブフィールド
を優先して使用した場合の方がより多くのサブフィール
ドにまたがって輝度を表現していることがわかる。

【００９７】すなわち任意の輝度を表現する際に重みの
小さいサブフィールドから優先して使用すると、より多
くのサブフィールドに発光が分散されることにより発光
体の輝度飽和が緩和さる。その結果静止画、動画を問わ
ず良好な階調性が得られ画質を向上させることが可能と
なる。

【００９８】さらに、両者の例について、前記と同様の
ランプ波形を入力信号として用い、この信号を一定速度
で移動させた場合の輝度レベルのずれを計算した図で、
図１４の大きいサブフィールドを優先して使用した例と
図１９の本実施の形態とを比較してみると、小さいサブ
フィールドを優先的に使う方が、低輝度領域において、
輝度ずれのピーク値を大幅に改善することができ、動画
疑似輪郭の点でも効果的であることがわかる。なお図１
４および図１９の計算では、サブフィールドの発光順
は、図１０に示したサブフィールド番号で１、３、２、
４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２の順としており、
昇順に限定しているものではない。

【００９９】なお付け加えて、この効果は図１０の重み
付けに限るものでなく、（実施の形態１）〜（実施の形
態３）の中であげた全ての重み付けの例についても同様
に働くものである。

【０１００】（実施の形態５）本発明の第５の実施の形
態について説明する。動画疑似輪郭を低減する方法とし
て有効であると一般的にいわれている中に、任意の輝度
レベルを発光させるタイミングと、その輝度レベルに近
接した輝度レベルを発光させるタイミングとは、できる
限り近接している方がよいという条件がある。ここで
は、その考え方に基づいた本発明の実施の形態を、図１
０に示した各サブフィールドに割り当てられた重み付け
の例を用いて説明する。

【０１０１】この例において、重み付けの小さいサブフ
ィールドから優先して用いて「０」から「２５５」の輝
度レベルを表示し、さらに、このサブフィールドを時間
的に重ね合わせて発光させる際にサブフィールドの重み
が昇順になるように並べて駆動する場合を考える。前記
までの実施形態においては、便宜的にサブフィールド重
みの順に配列して説明を行ってきたが、ここでは発光の
順番そのものが昇順であると限定している点で、これま
でと異なるものである。

【０１０２】任意の輝度レベルを発光させるタイミング
を定量的に表すために、「平均発光サブフィールド位
置」なる値を定義する。

【０１０３】「平均発光サブフィールド位置」＝（１／
Ａ）×（Ｂ／Ｃ）ここでＡ：フィールドを構成するサブフィールド数Ｂ：任意の輝度を表示する際に発光するサブフィールド
番号の和Ｃ：任意の輝度を表示する際に発光するサブフィールド
の枚数図２０に、上に示した式に基づいて計算した平均発光サ
ブフィールド位置を入力輝度レベルに対して示す。例え
ば、図中の１点として輝度レベル「２０」を例にとって
説明する。上式のＡは、サブフィールドを構成するサブ
フィールド数であるから１２である。輝度レベル「２
０」を表現するのに小さいサブフィールドを優先して発
光させるので、図１７の輝度レベル「２０」の段で○を
付けられたサブフィールドを選択して発光させる。すな
わち、サブフィールド２（輝度レベル「２」）、サブフ
ィールド４（輝度レベル「７」）ならびにサブフィール
ド５（輝度レベル「１１」）の３つのサブフィールドが
発光する。したがって、前記のＢは１１（＝２＋４＋
５）、またＣは３であるから、「平均発光サブフィール
ド位置」＝（１／１２）×（１１／３）＝０．３０５と
なる。すなわち、輝度レベル「２０」を表現するときに
発光しているサブフィールドの平均位置は１フィールド
の期間のはじめから３割程度の所に存在することが理解
される。

【０１０４】本実施の形態ではサブフィールド番号順に
時系列に発光させて駆動しているので、図２０の縦軸は
１フィールドの時間幅を「１」としたときの、その中に
おける時間的位置と考えてもよい。図２０を見ると、平
均発光サブフィールド位置は輝度レベルとともになめら
かに増加しているが、このことから発光タイミングが輝
度レベルの増加とともに１フィールド期間の前方の時間
帯に偏りながら、徐々に後方の時間帯へ移動しているこ
とがわかる。

【０１０５】また、サブフィールドの発光順序を昇順と
逆の降順、すなわち重み付けの大きいサブフィールド側
から順に発光させて駆動するようにした場合にも、昇順
と同様の効果が得られる。その場合の平均発光サブフィ
ールド位置を入力輝度レベルに対して示したのが図２１
であるが、この場合には平均発光サブフィールド位置
は、輝度レベルの増加とともに１フィールド期間の後方
の時間帯に偏り、徐々に前方の時間帯に移動しているこ
とがわかる。

【０１０６】本実施の形態により駆動された発光タイミ
ング（すなわち、輝度レベルの近い画素同士は１フィー
ルド期間中の類似な時間帯に存在するサブフィールドが
発光するという発光タイミング）を持つ輝度レベルの近
い画素同士が空間的に隣接している場合を考える。画像
の動きを追いかける視線が、隣接する複数画素にまたが
って複数のサブフィールドの発光を捉えたとしても、既
に述べたようにこれらの画素は１フィールドの類似な時
間帯に存在するサブフィールドが発光するという発光タ
イミングを持つので、輝度ずれが起こる確率が少なく、
階調に乱れが生じにくいことになる。

【０１０７】ランプ信号入力に対して計算した知覚され
る輝度レベルを、昇順について図２２に、降順について
図２３に示す。

【０１０８】任意の輝度レベルを表示するのに小さい重
み付けのサブフィールドから優先的に選択して組み合わ
せ、さらに発光順を昇順または降順にすると、全体的に
輝度レベルのずれが少なく、動画を視線が追いかけたと
きの階調の乱れ、すなわち動画疑似輪郭が生じにくいと
いえる。このことは、図１０の重み付けの例にとどまら
ず、前記したすべての重み付けの例においても同様に当
てはまるものである。なお以上の説明では、サブフィー
ルドの枚数は１２枚の例ばかりをあげてきたが、必ずし
も１２に限定するものではなく、その枚数はいくらであ
っても、本発明の課題の解決手段に合致するものは、同
様な効果を得られるものである。

【０１０９】例えばサブフィールドが１１枚の例では、
重み付けを１、２、４、８、１３、１９、２６、３４、
４２、４９、５７の比率に（図２５）、または１、２、
４、８、１４、２０、２６、３３、４１、４９、５７の
比率（図２６）に設定するものでもよく、また、サブフ
ィールドが１０枚の例では、重み付けを１、２、４、
８、１６、２５、３４、４４、５５、６６の比率に（図
２７）、または１、２、４、８、１５、２４、３３、４
４、５６、６８の比率（図２８）の場合でも、動画を視
線が追いかけたときの輝度レベルのずれ、すなわち動画
疑似輪郭も生じにくいという同様な効果を得られるもの
である。

【０１１０】

【発明の効果】本発明の階調表示方法によれば、従来例
よりも著しく動画疑似輪郭の見え方を低減し、動画像の
画質を向上させることができる。

【０１１１】また、本発明の階調表示方法によれば、特
に低輝度領域において、動画疑似輪郭の見え方が軽減で
き、動画像の画質を向上させることができる。また、本
発明の階調表示方法は、さらに低輝度から高輝度領域に
かけて、動画疑似輪郭の見え方を全体的に低減すること
ができる。

【０１１２】また、本発明の階調表示方法によれば、静
止画、動画を問わず良好な階調が得られ、画質を向上で
き、また特に低輝度領域において、さらに動画疑似輪郭
の見え方を顕著に軽減でき、動画像の画質を向上させる
ことができる。

【０１１３】また、本発明の階調表示方法によれば、低
輝度から高輝度領域において、さらに動画疑似輪郭の見
え方を顕著に軽減でき、動画像の画質を向上させること
ができる。

【０１１４】なお、以上に記した本発明の実施の形態の
例では、総階調数が２５６の場合について説明したが、
総階調数は２５６に限らないことはいうまでもない。ま
た本発明は他に各種の変形例が可能である。したがって
本発明の真の精神および範囲内に存在する変形例は、す
べて特許請求の範囲に含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における動画での画質の
改善を説明するサブフィールド発光の摸式図

【図２】本発明の実施の形態１における各サブフィール
ドに与える輝度に基づく重み付けを説明する図

【図３】従来例における動画での画質の課題を説明する
図で、入力輝度レベルと知覚される輝度レベルとの関係
を示す図

【図４】本発明の図２に示す輝度に基づく重み付けをサ
ブフィールドに与えた場合における動画での画質の改善
状況を示した図で、入力輝度レベルと知覚される輝度レ
ベルとの関係を示す図

【図５】本発明の実施の形態１における比較のための図
で、サブフィールドに与える輝度に基づく他の重み付け
を説明する図

【図６】本発明の図５に示す輝度に基づく重み付けをサ
ブフィールドに与えた場合における動画での画質の状況
を示した図で、入力輝度レベルと知覚される輝度レベル
との関係を示す図

【図７】本発明の実施形態１における他のサブフィール
ドに与える輝度に基づく重み付けを説明する図

【図８】本発明の図７に示す輝度に基づく重み付けをサ
ブフィールドに与えた場合における動画での画質の改善
状況を示した図で、入力輝度レベルと知覚される輝度レ
ベルとの関係を示す図

【図９】本発明の実施の形態２におけるサブフィールド
に与える輝度に基づく重み付けを説明する図

【図１０】本発明の実施の形態２における他のサブフィ
ールドに与える輝度に基づく重み付けを説明する図

【図１１】本発明の実施の形態２における動画での画質
の改善を説明するサブフィールド発光の摸式図

【図１２】本発明の実施の形態３におけるサブフィール
ドに与える輝度に基づく重み付けを説明する図

【図１３】本発明の図１２に示す輝度に基づく重み付け
をサブフィールドに与えた場合における入力輝度レベル
と知覚される輝度レベルとの関係を示す図

【図１４】本発明の実施の形態３で、図１０に示す輝度
に基づく重み付けをサブフィールドに与えた場合におけ
る入力輝度レベルと知覚される輝度レベルとの関係を示
す図

【図１５】本発明の実施の形態３で、他のサブフィール
ドに与える輝度に基づく重み付けを説明する図

【図１６】本発明の図１５に示す輝度に基づく重み付け
をサブフィールドに与えた場合における入力輝度レベル
と知覚される輝度レベルとの関係を示す図

【図１７】本発明の実施の形態４におけるサブフィール
ドの選択組み合わせを説明する図

【図１８】本発明の実施形態４におけるサブフィールド
の選択組み合わせを説明する図

【図１９】本発明の図１７に対応する入力輝度レベルと
知覚される輝度レベルとの関係を示す図

【図２０】本発明の実施の形態５におけるサブフィール
ドの平均的発光位置を説明する図

【図２１】本発明の実施の形態５におけるサブフィール
ドの平均的発光位置を説明する図

【図２２】本発明の図２０に対応した入力輝度レベルと
知覚される輝度レベルとの関係を示す図

【図２３】本発明の図２１に対応した入力輝度レベルと
知覚される輝度レベルとの関係を示す図

【図２４】本発明の実施の形態５におけるサブフィール
ドに与える輝度に基づく重み付けを説明する図

【図２５】本発明の実施形態５におけるサブフィールド
に与える輝度に基づく重み付けを説明する図

【図２６】本発明の実施の形態５におけるサブフィール
ドに与える輝度に基づく重み付けを説明する図

【図２７】本発明の実施の形態５におけるサブフィール
ドに与える輝度に基づく重み付けを説明する図

【図２８】本発明の実施の形態５におけるサブフィール
ドに与える輝度に基づく重み付けを説明する図

【図２９】本発明の図９に対応した入力輝度レベルと知
覚される輝度レベルとの関係を示す図

【図３０】従来例におけるサブフィールドの発光重み付
けと選択組み合わせを説明する図

【図３１】従来例における動画での画質の課題を説明す
るサブフィールド発光の摸式図

フロントページの続き (72)発明者笠原光弘大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者猪原静夫大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5C058 AA11 BA01 BA07 BA33 BB03 5C080 AA05 BB05 CC01 DD05 EE19 EE29 GG08 JJ05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】輝度に基づいて各々重み付けられた複数
の２値画像を時間的に重ね合わせて中間調表示する階調
表示方法であって、前記２値画像を重みの大きさにした
がって昇順に並べた場合に、隣り合う前記２値画像それ
ぞれに与えた重みの差（１次差分）の絶対値が、前記複
数の２値画像の重ね合わせで表示できる総階調数の６％
以下になるように、前記各２値画像に重みを与えて中間
調表示することを特徴とする階調表示方法。
【請求項２】互いに隣り合う前記１次差分間の差（２
次差分）の絶対値が、前記総階調数の３％以下になるよ
うに、前記各２値画像に重みを与えて中間調表示するこ
とを特徴とする請求項１記載の階調表示方法。
【請求項３】前記２値画像の全個数のうち、前半に位
置する前記２値画像間の１次差分の平均値が、後半に位
置する前記２値画像間の１次差分の平均値よりも小さく
なるように、前記各２値画像に重み付けて中間調表示す
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の階調
表示方法。
【請求項４】前記２値画像の全個数のうち、前半に位
置する前記２値画像間の１次差分の平均値に対して、平
均に含める１次差分の範囲を前記２値画像の配列の後方
に向かって１枚ずつシフトさせて得られる各平均値が単
調増加するように、前記各２値画像に重み付けて中間調
表示することを特徴とする請求項３記載の階調表示方
法。
【請求項５】前記１次差分が、前記２値画像の重みの
小さい側から大きい側へ向かって単調に増加するよう
に、前記各２値画像に重み付けて中間調表示することを
特徴とする請求項１または請求項２記載の階調表示方
法。
【請求項６】任意の中間調レベルを表現する前記２値
画像の組み合わせが、重みの小さい２値画像から優先的
に選ばれた組み合わせであることを特徴とする請求項１
乃至請求項５のいずれかに記載の階調表示方法。
【請求項７】前記２値画像を時間的に重ね合わせて発
光させる順番が、前記２値画像の重みが昇順になるよう
な順番で発光させることを特徴とする請求項６記載の階
調表示方法。
【請求項８】前記２値画像を時間的に重ね合わせて発
光させる順番が、前記２値画像の重みが降順になるよう
な順番で発光させることを特徴とする請求項６記載の階
調表示方法。
【請求項９】輝度に基づいて各々重み付けられた12枚
の２値画像を時間的に重ね合わせて中間調表示する階調
表示方法であって、前記各２値画像の重み付けを１、
２、４、６、１０、１４、１９、２６、３３、４０、４
７、５３の比率に設定し、任意の中間調レベルを表現す
る前記２値画像の組み合わせが、重みの小さい２値画像
から優先的に選ばれた組み合わせであり、かつ前記２値
画像を時間的に重ね合わせて発光させる順番が、前記２
値画像の重みが昇順または降順になるような順番である
ことを特徴とする階調表示方法。
【請求項１０】輝度に基づいて各々重み付けられた12
枚の２値画像を時間的に重ね合わせて中間調表示する階
調表示方法であって、前記各２値画像の重み付けを１、
２、４、７、１１、１６、２１、２６、３２、３８、４
５、５２の比率に設定し、任意の中間調レベルを表現す
る前記２値画像の組み合わせが、重みの小さい２値画像
から優先的に選ばれた組み合わせであり、かつ前記２値
画像を時間的に重ね合わせて発光させる順番が、前記２
値画像の重みが昇順または降順になるような順番である
ことを特徴とする階調表示方法。
【請求項１１】輝度に基づいて各々重み付けられた11
枚の２値画像を時間的に重ね合わせて中間調表示する階
調表示方法であって、前記各２値画像の重み付けを１、
２、４、８、１３、１９、２６、３４、４２、４９、５
７の比率に設定し、任意の中間調レベルを表現する前記
２値画像の組み合わせが、重みの小さい２値画像から優
先的に選ばれた組み合わせであり、かつ前記２値画像を
時間的に重ね合わせて発光させる順番が、前記２値画像
の重みが昇順または降順になるような順番であることを
特徴とする階調表示方法。
【請求項１２】輝度に基づいて各々重み付けられた11
枚の２値画像を時間的に重ね合わせて中間調表示する階
調表示方法であって、前記各２値画像の重み付けを１、
２、４、８、１４、２０、２６、３３、４１、４９、５
７の比率に設定し、任意の中間調レベルを表現する前記
２値画像の組み合わせが、重みの小さい２値画像から優
先的に選ばれた組み合わせであり、かつ前記２値画像を
時間的に重ね合わせて発光させる順番が、前記２値画像
の重みが昇順または降順になるような順番であることを
特徴とする階調表示方法。
【請求項１３】輝度に基づいて各々重み付けられた10
枚の２値画像を時間的に重ね合わせて中間調表示する階
調表示方法であって、前記各２値画像の重み付けを１、
２、４、８、１６、２５、３４、４４、５５、６６の比
率に設定し、任意の中間調レベルを表現する前記２値画
像の組み合わせが、重みの小さい２値画像から優先的に
選ばれた組み合わせであり、かつ前記２値画像を時間的
に重ね合わせて発光させる順番が、前記２値画像の重み
が昇順または降順になるような順番であることを特徴と
する階調表示方法。
【請求項１４】輝度に基づいて各々重み付けられた10
枚の２値画像を時間的に重ね合わせて中間調表示する階
調表示方法であって、前記各２値画像の重み付けを１、
２、４、８、１５、２４、３３、４４、５６、６８の比
率に設定し、任意の中間調レベルを表現する前記２値画
像の組み合わせが、重みの小さい２値画像から優先的に
選ばれた組み合わせであり、かつ前記２値画像を時間的
に重ね合わせて発光させる順番が、前記２値画像の重み
が昇順または降順になるような順番であることを特徴と
する階調表示方法。