JP2015142276A - 表示装置、表示装置の制御方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】少ない処理負荷でダイナミックレンジや色域が広い表示画像を得ることができる技術を提供する。【解決手段】本発明の表示装置は、発光手段と、前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、ベース画像データと、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される差分データと、を取得する取得手段と、前記差分データに基づいて前記発光手段の発光を制御する制御手段と、前記ベース画像データに基づいて、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成する生成手段と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、表示装置、表示装置の制御方法、及び、プログラムに関する。

近年、多ビットの画像データを用いて実物に近い表示画像（画面に表示された画像）を得るＨＤＲ（ハイダイナミックレンジ）表示が行われるようになってきている。

ダイナミックレンジや色域が広いＨＤＲ画像データ（多ビットの画像データ）の記録方法の１つとして、ＨＤＲ画像データをベース画像データと差分データに分割し、ベース画像データと差分データを記録する方法がある（特許文献１）。即ち、ＨＤＲ画像データのデータフォーマットの１つとして、ベース画像データと差分データを用いたフォーマットがある。ベース画像データは、ＨＤＲ画像データを階調圧縮した低ビットの画像データである。差分データは、例えば、ベース画像データとＨＤＲ画像データの輝度値（階調値）の差分を表すデータである。

このようなデータフォーマットを用いれば、ＨＤＲ表示を実行可能な表示装置と、ＨＤＲ表示を実行不可能な表示装置と、の両方で画像表示を行うことが可能となる。具体的には、ＨＤＲ表示を実行可能な表示装置では、ベース画像データと差分データからＨＤＲ画像データを復元し、ＨＤＲ画像データを表示することができる。また、ＨＤＲ表示を実行不可能な表示装置では、ベース画像データを表示することができる。

また、上述したデータフォーマットを用いれば、出力装置（画像データを出力する装置）と表示装置の間の信号帯域を低減することができる。具体的には、出力装置がベース画像データと差分データを出力し、表示装置がベース画像データと差分データからＨＤＲ画像データを復元する技術が提案されている（特許文献２）。ＨＤＲ画像データをベース画像と差分情報に分けて出力することにより、ＨＤＲ画像データを出力する場合よりも信号帯域を低減することができる。

しかしながら、従来の表示装置では、ダイナミックレンジや色域が広い表示画像を得るために、多ビットのＨＤＲ画像データが処理される。そのため、処理負荷や回路規模が増大してしまう。

特開２０１１−１９３５１１号公報 特開２００７−１２１３７５号公報

本発明は、少ない処理負荷でダイナミックレンジや色域が広い表示画像を得ることができる技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、
発光手段と、
前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
ベース画像データと、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大
する拡大処理で使用される差分データと、を取得する取得手段と、
前記差分データに基づいて前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
前記ベース画像データに基づいて、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成する生成手段と、
を有することを特徴とする表示装置である。

本発明の第２の態様は、
発光手段と、
前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
ベース画像データと、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される差分データと、を取得する取得手段と、
前記差分データを用いた拡大処理を前記ベース画像データに施すことにより、ＨＤＲ画像データを生成する拡大手段と、
前記画面に表示された画像の取り得るダイナミックレンジに一致するように前記ＨＤＲ画像データのダイナミックレンジを縮小することにより、制限ＨＤＲ画像データを生成する縮小手段と、
前記制限ＨＤＲ画像データに基づいて前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
前記制限ＨＤＲ画像データに基づく発光と基準の発光との差分に基づいて前記制限ＨＤＲ画像データの階調値を補正することにより、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成する補正手段と、
を有することを特徴とする表示装置である。

本発明の第３の態様は、
発光手段と、
前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
を有する表示装置の制御方法であって、
ベース画像データと、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される差分データと、を取得する取得ステップと、
前記差分データに基づいて前記発光手段の発光を制御する制御ステップと、
前記ベース画像データに基づいて、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成する生成ステップと、
を有することを特徴とする表示装置の制御方法である。

本発明の第４の態様は、
発光手段と、
前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
を有する表示装置の制御方法であって、
ベース画像データと、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される差分データと、を取得する取得ステップと、
前記差分データを用いた拡大処理を前記ベース画像データに施すことにより、ＨＤＲ画像データを生成する拡大ステップと、
前記画面に表示された画像の取り得るダイナミックレンジに一致するように前記ＨＤＲ画像データのダイナミックレンジを縮小することにより、制限ＨＤＲ画像データを生成する縮小ステップと、
前記制限ＨＤＲ画像データに基づいて前記発光手段の発光を制御する制御ステップと、
前記制限ＨＤＲ画像データに基づく発光と基準の発光との差分に基づいて前記制限ＨＤＲ画像データの階調値を補正することにより、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成する補正ステップと、
を有することを特徴とする表示装置の制御方法である。

本発明の第５の態様は、上述した表示装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。

本発明によれば、少ない処理負荷でダイナミックレンジや色域が広い表示画像を得ることができる。

実施例１に係る表示装置の機能構成の一例を示すブロック図 実施例１に係るＨＤＲ処理部の機能構成の一例を示すブロック図 輝度比率を補正するためのテーブルの一例を示す図 ブロックＭａｘＲａｔｉｏ検出部の処理の一例を示す図 バックライト制御値を決定するためのテーブルの一例を示す図 Ｒａｔｉｏ補正部の処理の一例を示す図 実施例２に係るＨＤＲ処理部の機能構成の一例を示すブロック図 実施例３に係るＨＤＲ処理部の機能構成の一例を示すブロック図 制限ＨＤＲ画像を生成するためのテーブルの一例を示す図 バックライト制御値を決定するためのテーブルの一例を示す図 実施例４に係るＨＤＲ処理部の機能構成の一例を示すブロック図 逆トーンマップの一例を示す図 実施例５に係るＨＤＲ処理部の機能構成の一例を示すブロック図 逆トーンマップの出力値を補正するためのテーブルの一例を示す図 変換逆トーンマップの一例を示す図

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１に係る表示装置及びその制御方法について説明する。
なお、以下では、本実施例に係る表示装置が、透過型の液晶表示装置である場合の例を説明するが、本実施例に係る表示装置はこれに限らない。本実施例に係る表示装置は、発光部からの光を変調することで画面に画像を表示する表示装置であればよい。例えば、本実施例に係る表示装置は、反射型の液晶表示装置であってもよい。また、本実施例に係る表示装置は、液晶素子の代わりにＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）シャッターを用いたＭＥＭＳシャッター方式ディスプレイであってもよい。

図１は、本実施例に係る表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
本実施例に係る表示装置には、ベース画像データ１０１と差分データが入力される。具体的には、差分データとして、色差分データ１０２０と輝度差分データ１０２１が入力される。

ベース画像データ１０１（第１ベース画像データ）は、ダイナミックレンジや色域が広いＨＤＲ画像データ（多ビットの画像データ）をビット変換処理により階調圧縮した低ビットの画像データである。本実施例では、ベース画像データが、Ｒ値、Ｇ値、及び、Ｂ値がそれぞれ８ビットの値であるＲＧＢ画像データである。また、本実施例では、ＨＤＲ画像データが、Ｒ値、Ｇ値、及び、Ｂ値がそれぞれ３２ビットの値であるＲＧＢ画像データである。

差分データは、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用されるデータである。

具体的には、色差分データ１０２０は、画像データの色域を拡大する色域拡大処理で使用されるデータであり、ＨＤＲ画像データとベース画像データの色の差分を表すデータである。例えば、色差分データは、画素単位（又は所定数の画素からなる領域単位）で、ベース画像データの色差値（Ｃｂ値、Ｃｒ値）とＨＤＲ画像データの色差値（Ｃｂ値、Ｃｒ値）の一方から他方を減算した差分値である色差分値を表すデータである。ただし、色差分データは、画素単位（又は所定数の画素からなる領域単位）で、ベース画像データの色差値（Ｃｂ値、Ｃｒ値）とＨＤＲ画像データの色差値（Ｃｂ値、Ｃｒ値）との比率である色比率を表す色比率データであってもよい。また、色差分値や色比率は、色差値の代わりに、Ｒ値、Ｇ値、及びＢ値を用いて算出された値であってもよい。なお、色域拡大処理は、ベース画像データで表現しきれていない色を再現する処理と言うこともできる。本実施例では、色差分データ１０２０として、各画素のＣｂ差分値とＣｒ差分値が入力される。また、本実施例では、Ｃｂ差分値とＣｒ差分値がそれぞれ８ビットの浮動小数点形式で表現されている。Ｃｂ差分値は、ベース画像データ１０１のＣｂ値とＨＤＲ画像データのＣｂ値との一方から他方を減算した値であり、Ｃｒ差分値は、ベース画像データ１０１のＣｒ値とＨＤＲ画像データのＣｒ値との一方から他方を減算した値である。

輝度差分データ１０２１（第１差分データ）は、画像データのダイナミックレンジを拡大する輝度域拡大処理で使用されるデータであり、ＨＤＲ画像データとベース画像データの輝度値の差分を表すデータである。例えば、輝度差分データは、画素単位（又は所定数の画素からなる領域単位）で、ベース画像データの輝度値（階調値）とＨＤＲ画像データの輝度値（階調値）との比率である輝度比率を表す輝度比率データである。即ち、輝度差分データは、画素単位（又は所定数の画素からなる領域単位）で、ベース画像データの輝度値（階調値）に対するＨＤＲ画像データの輝度値（階調値）の比率またはその逆数を表す輝度比率データである。ただし、輝度差分データは、画素単位（又は所定数の画素からなる領域単位）で、ベース画像データの輝度値（階調値）とＨＤＲ画像データの輝度値（階調値）の一方から他方を減算した差分値である輝度差分値を表すデータであってもよい。また、輝度差分データは、輝度域拡大処理における入力輝度値と出力輝度値との対応関係を表す輝度変換テーブルデータ（例えば、後述する逆トーンマップ）であってもよい。なお、輝度域拡大処理は、ベース画像データで表現しきれていない輝度を再現する処理と言うこともできる。本実施例では、輝度差分データ１０２１として、画素単位（又は所定数の画素からなる領域単位）で、ベース画像データの輝度値（階調値）とＨＤＲ画像の輝度値（階調値）との比率である輝度比率を表す輝度比率データが入力される。また、本実施例では、輝度比率が８ビットの浮動小数点形式で表現されている。階調値は、画素値、輝度値、等である。

なお、ＨＤＲ画像データ、ベース画像データ１０１、色差分データ１０２０、及び、輝度差分データ１０２１のビット数は特に限定されるものではない。
なお、色差分データ１０２０と輝度差分データ１０２１の少なくとも一方は入力されなくてもよい。例えば、ＨＤＲ画像データを階調圧縮した場合、輝度値の変化は生じるが、色の変化は生じないことがある。即ち、ＨＤＲ画像データとベース画像データ１０１の色が一致することがある。そのような場合には、色差分データ１０２０は不要となる。また、ベース画像データ１０１がＨＤＲ画像データの色域を圧縮した画像データである場合、ＨＤＲ画像データとベース画像データ１０１の輝度値が一致することがある。そのような場合には、輝度差分データ１０２１は不要となる。

原画像データに相当するＨＤＲ画像データの画素値、ベース画像データ１０１の画素値、色差分データ１０２０の値、及び、輝度差分データ１０２１の値の関係は、以下の式１で表される。式１において、（Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏ）はＨＤＲ画像データの画素値であり、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）はベース画像データ１０１の画素値である。ＲｅｓＣｂは色差分データ１０２０が表すＣｂ差分値であり、ＲｅｓＣｒは色差分データ１０２０が表すＣｒ差分値で
あり、Ｒａは輝度差分データ１０２１が表す輝度比率である。ＭはＲＧＢ値をＹＣｂＣｒ値に変換する変換行列であり、Ｍ^−１（行列Ｍの逆行列）はＹＣｂＣｒ値をＲＧＢ値に変換する変換行列である。

ＨＤＲ処理部１０５は、ベース画像データ１０１、色差分データ１０２０、及び、輝度差分データ１０２１を取得し、取得したそれらの情報に基づいて、表示用画像データ１０６を生成したり、バックライト制御値１０８を生成したりする。そして、ＨＤＲ処理部１０５は、表示用画像データ１０６を液晶パネル１０７に出力し、バックライト制御値１０８をバックライト１０９に出力する。表示用画像データは、液晶パネル１０７での表示に使用する画像データである。バックライト制御値１０８は、バックライト１０９の発光輝度に対応する。以後、バックライト１０９から発せられた光の輝度を“発光輝度”と記載する。

液晶パネル１０７は、複数の液晶素子、液晶ドライバ、コントロール基板、等を有する。コントロール基板は液晶ドライバを制御し、液晶ドライバは各液晶素子を駆動する。本実施例では、表示用画像データ１０６に基づいて各液晶素子の透過率が制御される。具体的には、コントロール基板が表示用画像データ１０６に応じた制御信号を液晶ドライバに出力し、液晶ドライバがコントロール基板からの制御信号に応じて各液晶素子を駆動する。バックライト１０９からの光が各液晶素子を透過することにより、画面に画像（表示画像）が表示される。

バックライト１０９は、液晶パネル１０７の背面に光を照射する発光部である。バックライト１０９は、光源、光源を駆動する駆動回路、光源からの光を拡散する光学ユニット、等を有する。本実施例では、バックライト１０９は、バックライト制御値１０８に応じた発光輝度で発光する。具体的には、駆動回路が、バックライト制御値に応じた発光輝度で発光するように光源を駆動する。また、本実施例では、バックライト１０９は、複数の画素からなる発光領域単位で発光輝度を制御可能に構成されている。具体的には、バックライト１０９は、画面の領域を構成する複数の発光領域の発光輝度を個別に制御可能に構成されている。例えば、バックライト１０９は、発光領域毎に光源を有する。光源は、１つ以上の発光素子を有する。発光素子としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ素子、冷陰極管、等を用いることができる。
なお、本実施例では、複数の発光領域によって画面の領域が構成されている場合の例を説明するが、１つの発光領域によって画面の領域が構成されていてもよい。

制御部１１０は、不図示の制御線を通じて各機能部の動作及びそのタイミングを制御する。

本実施例では、原画像データ（ＨＤＲ画像データ）が静止画像データの場合には、１枚の静止画像データに対応するベース画像データと差分データが存在し、原画像データが動画像データの場合には、フレーム毎にベース画像データと差分データが存在する。そして、本実施例では、原画像データが静止画像データであるか動画像データであるかに拘らず、フレーム毎にベース画像データと差分データが表示装置に入力される。そのような構成の場合には、原画像データが静止画像データの場合における内部処理（表示装置の内部処理）と、原画像データが動画像データの場合における内部処理と、を共通化することがで
きる。

ここで、原画像データが動画像データの場合は、画質の観点から、フレーム毎にバックライト制御値１０８を算出することが好ましい。しかし、原画像データが静止画像データの場合には、画質や演算量の観点から、フレーム毎にバックライト制御値１０８を算出するのではなく、バックライト制御値１０８を１度だけ算出することが好ましい。バックライト制御値１０８の算出回数を１回に制限することにより、フレーム毎にバックライト制御値１０８を算出する場合に比べて演算量を低減することができる。また、ベース画像データや差分データが変化していないにも拘らずノイズ等によってバックライト制御値１０８が変動してしまうことを抑制することができる。

制御部１１０は、ベース画像データ１０１、色差分データ１０２０、及び、輝度差分データ１０２１が静止画像データの情報である場合に、バックライト制御値１０８を１度だけ算出して出力するようにＨＤＲ処理部１０５を制御する。具体的には、静止画像データの最初のフレームについてのみバックライト制御値１０８を算出して出力するようにＨＤＲ処理部１０５を制御する。それにより、静止画像データの最初のフレームについて発光輝度を制御する処理が行われ、静止画像データの２番目以降のフレームについては、発光輝度を制御する処理が省略される。
また、制御部１１０は、ベース画像データ１０１、色差分データ１０２０、及び、輝度差分データ１０２１が動画像データの情報である場合に、フレーム毎にバックライト制御値１０８を算出するようにＨＤＲ処理部１０５を制御する。それにより、動画像データの各フレームについて発光輝度を制御する処理が行われる。
なお、原画像データが静止画像データであるか動画像データであるかに拘らず、フレーム毎に発光輝度を制御する処理が行われてもよい。

図２は、ＨＤＲ処理部１０５の機能構成の一例を示すブロック図である。

画像処理部２０１は、ベース画像データ１０１と色差分データ１０２０を取得する。そして、画像処理部２０１は、ベース画像データ１０１に所定の画像処理を施すことにより、処理ベース画像データ２０２（第２ベース画像データ）を生成する。本実施例では、所定の画像処理は、色差分データ１０２０を用いた色域拡大処理を含む。本実施例では、多ビットのＨＤＲ画像データではなく、低ビットのベース画像データに対して所定の画像処理が施される。それにより、多ビットのＨＤＲ画像データに所定の画像処理を施す場合に比べて、画像処理部２０１の処理負荷や回路規模を低減することができる。

本実施例では、以下の式２を用いて色域拡大処理後の画素値が算出される。式２において、（Ｒｃ，Ｇｃ，Ｂｃ）は色域拡大処理後の画素値である。

なお、所定の画像処理として、複数の画像処理が実行されてもよい。例えば、所定の画像処理は、明るさ調整処理、コントラスト調整処理、クロマ調整処理、シャープネス調整処理、等を含んでいてもよい。所定の画像処理に、上記色域拡大処理が含まれていなくてもよい。

Ｒａｔｉｏレンジ変換部２０４は、輝度差分データ１０２１を取得する。そして、Ｒａ
ｔｉｏレンジ変換部２０４は、輝度差分データ１０２１を補正することにより、輝度差分データ１０２１よりもダイナミックレンジの拡大度合いが小さい変換差分データ２０５（第２差分データ）を生成する。
実物に近い表示画像（画面に表示された画像）を得るためには、１００００ｃｄ／ｍ^２程度の表示輝度（画面上の輝度）の表示が可能であることが好ましい。しかし、表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値が広いとは限らず、１００００ｃｄ／ｍ^２程度の表示輝度の表示ができるとは限らない。具体的には、表示画像の輝度の上限値はバックライト１０９の発光輝度の上限値（またはバックライト１０９の発光輝度の上限値より若干低い値）となるが、バックライト１０９が１００００ｃｄ／ｍ^２程度の発光輝度で発光可能であるとは限らない。
そこで、Ｒａｔｉｏレンジ変換部２０４は、変換差分データ２０５を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジに一致するように、輝度差分データ１０２１を補正する。本実施例では、変換差分データ２０５を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値に一致するように、輝度差分データ１０２１が補正される。

本実施例では、変換ルックアップテーブルを用いて、輝度差分データ１０２１が変換差分データ２０５に変換される。変換ルックアップテーブルは、変換前（補正前）の輝度比率である変換前輝度比率と、変換後の輝度比率である変換後輝度比率と、の対応関係を表す。

図３に、変換ルックアップテーブルの一例を示す。図３の横軸は変換前輝度比率を示し、縦軸は変換後輝度比率を示す。図３は、表示輝度の上限値が５０００ｃｄ／ｍ^２である場合の例を示す。
本実施例では、輝度比率に基づいてバックライト制御値が生成される。具体的には、輝度比率が高いときに、輝度比率が低いときよりも高い発光輝度に対応するバックライト制御値が生成される。例えば、輝度比率＝１倍の場合に発光輝度＝１００ｃｄ／ｍ^２に対応するバックライト制御値が生成され、輝度比率＝５０倍の場合に発光輝度＝５０００ｃｄ／ｍ^２に対応するバックライト制御値が生成される。

上述したように、表示輝度の上限値は、５０００ｃｄ／ｍ^２である。そのため、図３の例では、変換後輝度比率の上限値が５０に制限されている。
また、輝度差分データ１０２１には一般的に１倍付近の変換前輝度比率が多く含まれる。そのため、図３の例では、変換前輝度比率＝１倍付近において、変換後輝度比率として、変換前輝度比率と同じ値が設定されている。
そして、高輝度の領域では明るさの違いが知覚されにくい。そのため、図３の例では、変換前輝度比率の範囲＝１０倍（１０００ｃｄ／ｍ^２）〜１００倍（１００００ｃｄ／ｍ^２）が、変換後輝度比率の範囲＝１０倍〜５０倍に圧縮されている。
また、図３の例では、変換前輝度比率の範囲＝１０倍〜１００倍において、変換前輝度比率の増加に対して変換後輝度比率が一定とならないように変換後輝度比率が設定されている。具体的には、変換前輝度比率の範囲＝１０倍〜１００倍において、変換前輝度比率の増加に対して変換後輝度比率が増加するように変換後輝度比率が設定されている。それにより、白つぶれを抑制することができる。

なお、輝度差分データ１０２１は、変換前輝度比率と変換後輝度比率の対応関係を表す関数を用いて変換差分データ２０５に変換されてもよい。即ち、変換差分データ２０５が表す輝度比率は、関数を用いて算出されてもよい。
なお、本実施例では、変換差分データ２０５を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値に一致するように、輝度差分データ１０２１を補正する例を説明したが、これに限らない。変換差分データ
２０５を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが、表示画像の取り得るダイナミックレンジに一致すればよい。変換差分データ２０５を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが、表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値よりも低い値に一致してもよい。

ブロックＭａｘＲａｔｉｏ検出部２０６とバックライト輝度決定部２０８により、変換差分データ２０５に基づいてバックライト１０９の発光輝度が制御される。

ブロックＭａｘＲａｔｉｏ検出部２０６は、発光領域における変換差分データ２０５の特徴量を第１特徴量として取得する。本実施例では、発光領域における変換後輝度比率の代表値が第１特徴量として取得される。具体的には、発光領域における複数の変換後輝度比率の中から、値が最も大きい変換後輝度比率（ブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７）が、第１特徴量として検出される。本実施例では、複数の発光領域が存在するため、発光領域毎に第１特徴量が取得される。
なお、第１特徴量はブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７に限らない。例えば、第１特徴量として、変換後輝度比率の最小値、最頻値、中間値、平均値、等が取得されてもよい。

図４を用いて、ブロックＭａｘＲａｔｉｏ検出部２０６の処理の具体例を説明する。図４において、実線で囲まれた領域が発光領域である。画素Ａの変換後輝度比率Ｒｂｎ（Ａ）は２．０倍であり、画素Ｂの変換後輝度比率Ｒｂｎ（Ｂ）は１．５倍である。画素Ａ，Ｂ以外の画素の変換後輝度比率は、図示されていないが、２．０倍よりも低い。即ち、図４の例では、変換後輝度比率Ｒｂｎ（Ａ）＝２．０が最も大きい。この場合、ブロックＭａｘＲａｔｉｏであるＲｍｎとして、変換後輝度比率Ｒｂｎ（Ａ）＝２．０が検出される。

バックライト輝度決定部２０８は、ブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７に応じて、発光領域における発光輝度を制御する。具体的には、バックライト輝度決定部２０８は、ブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７に応じてバックライト制御値１０８を決定し、決定したバックライト制御値１０８を出力する。それにより発光輝度が制御される。本実施例では、バックライト輝度決定部２０８は、輝度比率と発光輝度の対応関係を表すルックアップテーブルからブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７に対応する発光輝度を取得し、取得した発光輝度に対応するバックライト制御値１０８を決定する。本実施例では、複数の発光領域が存在するため、発光領域毎にバックライト制御値１０８が決定される。即ち、発光領域毎に発光輝度が制御される。
なお、輝度比率と発光輝度の対応関係を表す関数を用いてブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７に対応する発光輝度を算出し、算出した発光輝度に対応するバックライト制御値１０８を決定してもよい。輝度比率とバックライト制御値の対応関係を表すテーブルや関数を用いてブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７に対応するバックライト制御値１０８が取得されてもよい。

図５に、バックライト制御値１０８の決定に使用するルックアップテーブルの一例を示す。図５の横軸は輝度比率を示し、縦軸は発光輝度を示す。
図５の例では、ブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７が大きいほど高い発光輝度を示すバックライト制御値１０８が決定される。

輝度推定部２０９は、バックライト制御値１０８に基づいて、バックライト１０９から発せられた光の、液晶パネル１０７の背面における輝度（到達輝度２１０）を推定する。本実施例では、到達輝度を推定する位置（推定位置）として、発光領域の中心位置が設定されているものとする。また、本実施例では、複数の発光領域が存在するため、発光領域毎に到達輝度２１０が推定される。到達輝度２１０は、光源から発せられた光の減衰、他
の発光領域からの光の漏れ、等を考慮して推定される。本実施例では、発光領域毎に到達率情報が用意されている。到達率情報は、光源毎に、光源から発せられた光の到達率を表す。そして、発光領域毎に、到達率情報と各光源のバックライト制御値１０８を用いて推定処理（到達輝度２１０を推定する処理）が行われる。推定処理では、光源毎に、バックライト制御値に対応する発光輝度に到達率が乗算される。そして、各光源の乗算値の総和が到達輝度２１０として算出される。到達率は、光源から発せられた光が推定位置にどの程度到達するかを表す値であり、光源から発せられた光の輝度が推定位置に到達するまでにどの程度減衰するかを表す減衰率の逆数である。
なお、推定位置は発光領域の中心位置でなくてもよい。また、１つの発光領域について、複数の位置の到達輝度が推定されてもよい。例えば、画素毎に到達輝度が推定されてもよい。

補正係数算出部２１１は、到達輝度２１０に基づいて、画像データを補正する補正係数２１２を算出する。本実施例では、発光領域毎に到達輝度２１０が推定されるため、発光領域毎に補正係数２１２が算出される。補正係数２１２は、バックライト制御値１０８に対応する発光輝度と到達輝度２１０のずれによる表示輝度の変化を低減するために画素値に乗算する係数である。本実施例では、以下の式３を用いて補正係数２１２が算出される。式３において、Ｇｐｎは補正係数２１２であり、Ｌｐｎは到達輝度２１０であり、Ｌｔはバックライト制御値１０８に対応する発光輝度である。

Ｇｐｎ＝Ｌｔ／Ｌｐｎ ・・・（式３）

なお、補正係数ではなく、画素値に加算する補正値が算出されてもよい。

Ｒａｔｉｏ補正部２１３と画素値補正部２０３により、処理ベース画像データ２０２、変換差分データ２０５、及び、ブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７に基づいて、表示用画像データ１０６が生成される。

Ｒａｔｉｏ補正部２１３は、変換差分データ２０５とブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７に基づいて、変換差分データ２０５とブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７の差分に相当する補正差分データ２１４を生成する。本実施例では、画素毎に、その画素の変換後輝度比率と、当該画素が属す発光領域のブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７と、の差分に相当する輝度比率が、補正差分データ２１４が表す輝度比率である補正輝度比率として算出される。具体的には、画素毎に、変換後輝度比率をブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７で除算することにより、補正輝度比率が算出される。即ち、以下の式４を用いて補正輝度比率が算出される。式４において、Ｒｂｎは変換後輝度比率であり、ＲｍｎはブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７であり、Ａｂｎは補正輝度比率である。それにより、補正差分データ２１４が生成される。変換後輝度比率は、変換差分データ２０５が表す輝度比率である。

Ａｂｎ＝Ｒｂｎ／Ｒｍｎ ・・・（式４）

図６を用いて、Ｒａｔｉｏ補正部２１３の処理の具体例を説明する。図６は、図４と同じ発光領域を示す。上述したように、画素Ａの変換後輝度比率Ｒｂｎ（Ａ）は２．０倍であり、画素Ｂの変換後輝度比率Ｒｂｎ（Ｂ）は１．５倍である。そして、ブロックＭａｘＲａｔｉｏであるＲｍｎは、変換後輝度比率Ｒｂｎ（Ａ）＝２．０である。そのため、画素Ａの補正輝度比率Ａｂｎ（Ａ）は以下の式５で算出され、画素Ｂの補正輝度比率Ａｂｎ（Ｂ）は以下の式６で算出される。

Ａｂｎ（Ａ）＝Ｒｂｎ（Ａ）／Ｒｍｎ＝１．０ ・・・（式５）
Ａｂｎ（Ｂ）＝Ｒｂｎ（Ｂ）／Ｒｍｎ＝０．７５ ・・・（式６）

画素値補正部２０３は、補正差分データ２１４を用いた輝度域拡大処理を処理ベース画像データ２０２に施すことにより、表示用画像データ１０６を生成する。本実施例では、上記輝度域拡大処理と、補正係数２１２を用いた第１補正処理と、を処理ベース画像データ２０２に施すことにより、表示用画像データ１０６が生成される。輝度域拡大処理は、補正差分データ２１４が表す補正輝度比率に応じて画像の階調値を補正する処理であり、第１補正処理は、画像データの階調値に補正係数２１２を乗算する処理である。到達輝度２１０の推定位置の画素については、処理画素値（処理ベース画像データ２０２の画素値）に補正輝度比と補正係数２１２を乗算することにより、表示用画素値（表示用画像データ１０６の画素値）が算出される。推定位置以外の位置の画素については、補正係数２１２を用いた補間処理により、補間補正係数が算出される。そして、処理画素値に補正輝度比と補間補正係数（補間処理によって算出された補正係数）を乗算することにより、表示用画素値が算出される。但し、輝度域拡大処理と第１補正処理を施した後の画素値（乗算値）が、液晶パネル１０７に入力可能な画素値の範囲（入力レンジ）外の値である場合には、乗算値を入力レンジ内の値になるように補正することにより、表示用画素値が算出される。例えば、液晶パネル１０７の入力レンジがベース画像データ１０１と同じ８ビットである場合には、乗算値が８ビット以下の値になるように補正される。また、液晶パネル１０７の入力レンジが、ベース画像データ１０１より分解能が高い１０ビットである場合には、乗算値が１０ビット以下の値になるように補正される。各画素の表示用画素値を算出することにより、表示用画像データ１０６が生成される。

なお、補間補正係数が算出されずに、推定位置以外の位置の処理画素値に対して、当該画素が属す発光領域の補正係数２１２が乗算されてもよい。
なお、表示用画像１０６を生成する際に、輝度域拡大処理と第１補正処理以外の画像処理が処理ベース画像データ２０２に施されてもよい。第１補正処理は、画質の観点から実行されることが好ましいが、省略されてもよい。第１補正処理を行わない場合には、輝度推定部２０９と補正係数算出部２１１の処理は不要となる。
また、表示用画像データ１０６を生成する際に処理ベース画像データ２０２に施す処理の実行順序は、特に限定されない。例えば、輝度域拡大処理後に第１補正処理が実行されてもよいし、第１補正処理後に輝度域拡大処理が実行されてもよいし、輝度域拡大処理と第１補正処理が同時に実行されてもよい。

以上述べたように、本実施例によれば、ＨＤＲ画像データを復元せずに、ＨＤＲ画像データよりもビット数が少ない差分データに基づいてバックライトの発光が制御される。具体的には、輝度差分データに基づいてバックライトの発光輝度が制御される。それにより、ＨＤＲ画像データを用いる場合に比べて少ない処理負荷で発光を制御することができる。即ち、本実施例によれば、ＨＤＲ画像データを用いる場合に比べて表示装置の処理負荷や回路規模を低減することができる。また、液晶パネルの入力レンジがＨＤＲ画像データのダイナミックレンジよりも狭くても、ダイナミックレンジが広い表示画像を得ることができる。具体的には、バックライトの発光を一定とした場合に表示できない輝度が、バックライトの発光を制御することで表示可能となるため、ダイナミックレンジや色域が広い表示画像を得ることができる。

また、本実施例によれば、ＨＤＲ画像データよりもビット数が少ない画像データに画像処理が施されるため、ＨＤＲ画像データに画像処理を施す場合に比べて画像処理を実行する機能部の処理負荷や回路規模を低減することができる。具体的には、画像処理部２０１ではベース画像データ１０１に所定の画像処理が施されるため、ＨＤＲ画像データに画像処理を施す場合に比べて画像処理部２０１の処理負荷や回路規模を低減することができる
。そして、画素値補正部２０３では処理ベース画像データ２０２に輝度域拡大処理等が施されるため、ＨＤＲ画像データに画像処理を施す場合に比べて画素値補正部２０３の処理負荷や回路規模を低減することができる。

また、本実施例によれば、変換差分データ２０５を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジに一致するように、輝度差分データ１０２１が補正される。それにより、差分データに基づく発光輝度がバックライトの取り得る発光輝度の最大値を超え、バックライトが制御不可能となってしまうことを防止することができる。そして、変換前輝度比率の増加に対して変換後輝度比率が一定とならずに増加するように変換後輝度比率が設定された変換ルックアップテーブルを用いて、輝度差分データ１０２１が補正される。それにより、輝度差分データ１０２１に基づく発光輝度がバックライトの取り得る発光輝度の最大値を超えている領域における表示画像の白つぶれを軽減することができる。

なお、本実施例では、輝度比率として、輝度域拡大処理前の階調値に対する輝度域拡大処理後の階調値の割合を用いたが、輝度比率は、輝度域拡大処理後の階調値に対する輝度域拡大処理前の階調値の割合であってもよい。その場合には、輝度域拡大処理において、輝度域拡大処理前の階調値を輝度比率で除算すればよい。また、輝度比率が低いときに、輝度比率が高いときよりも高い発光輝度に対応するバックライト制御値が生成されればよい。

なお、表示装置は画像処理部２０１を有していなくてもよい。画素値補正部２０３では、処理ベース画像データ２０２の代わりにベース画像データ１０１が使用されてもよい。
なお、表示装置はＲａｔｉｏレンジ変換部２０４を有していなくてもよい。ブロックＭａｘＲａｔｉｏ検出部２０６とＲａｔｉｏ補正部２１３では、変換差分データ２０５の代わりに輝度差分データ１０２１が使用されてもよい。原画像データであるＨＤＲ画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値以下である場合には、輝度差分データ１０２１を補正せずに使用しても問題はない。そのため、そのような場合には、Ｒａｔｉｏレンジ変換部２０４の処理は不要となる。

＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２に係る表示装置及びその制御方法について説明する。
実施例１では、差分データのみに基づいてバックライトの発光を制御する例を説明した。本実施例では、ベース画像データと差分データに基づいてバックライトの発光を制御する例を説明する。ベース画像データを考慮して発光を制御することにより、差分データのみを用いる場合に比べて発光輝度を低減することができ、表示装置の消費電力を低減することができる。

本実施例に係る表示装置の機能構成は実施例１（図１）と同じであるため、その説明は省略する。
図７は、本実施例に係るＨＤＲ処理部の機能構成の一例を示すブロック図である。
なお、図７において、実施例１（図２）と同じ機能部には同じ符号を付し、その説明は省略する。

ブロックＭａｘＲＧＢ検出部３０１は、発光領域における処理ベース画像データ２０２の特徴量を第２特徴量として取得する。本実施例では、発光領域における処理階調値（処理ベース画像データ２０２の階調値）の代表値が第２特徴量として取得される。具体的には、発光領域における複数の処理階調値の中から、値が最も大きい処理階調値（ブロックＭａｘＲＧＢ３０２）が、第２特徴量として検出される。本実施例では、実施例１と同様に、複数の発光領域が存在する。そのため、発光領域毎に第２特徴量が取得される。

なお、ブロックＭａｘＲＧＢ３０２として、Ｒ値の最大値である最大Ｒ値が取得されてもよいし、Ｇ値の最大値である最大Ｇ値が取得されてもよいし、Ｂ値の最大値である最大Ｂ値が取得されてもよいし、輝度値の最大値である最大輝度値が取得されてもよい。最大Ｒ値、最大Ｇ値、及び、最大Ｂ値のうちの最大値がブロックＭａｘＲＧＢ３０２として取得されてもよい。
なお、第２特徴量はブロックＭａｘＲＧＢ３０２に限らない。例えば、第２特徴量として、処理階調値の最小値、最頻値、中間値、平均値、等が取得されてもよい。

ブロックＭａｘＲＧＢ乗算部３０３とバックライト輝度決定部３０５により、ブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７とブロックＭａｘＲＧＢ３０２の組み合わせに応じて、発光領域における発光輝度が制御される。

ブロックＭａｘＲＧＢ乗算部３０３は、ブロックＭａｘＲＧＢ３０２の取り得る値の最大値に対するブロックＭａｘＲＧＢ３０２の割合をブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７に乗算することにより、補正ブロックＭａｘＲａｔｉｏ３０４を算出する。即ち、以下の式７を用いて、補正ブロックＭａｘＲａｔｉｏ３０４が算出される。式７において、ＰＭＡＸはブロックＭａｘＲＧＢ３０２の取りうる最大値であり、ＲｍｎはブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７であり、ＰｍｎはブロックＭａｘＲＧＢ３０２であり、ＲＰｍｎは補正ブロックＭａｘＲａｔｉｏ３０４である。本実施例では、実施例１と同様に、処理ベース画像データは８ビットの画像データである。そのため、ＰＭＡＸは２５５である。本実施例では、複数の発光領域が存在するめ、発光領域毎に補正ブロックＭａｘＲａｔｉｏ３０４が算出される。

ＲＰｍｎ＝Ｒｍｎ×Ｐｍｎ／ＰＭＡＸ ・・・（式７）

なお、補正ブロックＭａｘＲａｔｉｏ３０４の決定方法は上記方法に限らない。例えば、ブロックＭａｘＲａｔｉｏ及びブロックＭａｘＲＧＢの組み合わせと、補正ブロックＭａｘＲａｔｉｏと、の対応関係を表す情報（関数やテーブル）を用いて、補正ブロックＭａｘＲａｔｉｏ３０４が決定されてもよい。

バックライト輝度決定部３０５は、補正ブロックＭａｘＲａｔｉｏ３０４に応じて、発光領域における発光輝度を制御する。具体的には、バックライト輝度決定部３０５は、補正ブロックＭａｘＲａｔｉｏ３０４に応じてバックライト制御値１０８を決定し、決定したバックライト制御値１０８を出力する。バックライト制御値１０８の決定方法は、実施例１と同じである。補正ブロックＭａｘＲａｔｉｏ３０４はブロックＭａｘＲＧＢ３０２に依存して変化するため、バックライト制御値１０８もブロックＭａｘＲＧＢ３０２に依存して変化する。これにより、消費電力を低減することができる。例えば、ブロックＭａｘＲＧＢ３０２が０である場合には、発光輝度０に対応する値がバックライト制御値として決定されるため、消費電力を低減することができる。

本実施例では、Ｒａｔｉｏ補正部２１３と画素値補正部３０６により、処理ベース画像データ２０２、変換差分データ２０５、ブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７、及び、ブロックＭａｘＲＧＢ３０２に基づいて、表示用画像データ１０６が生成される。具体的には、実施例１と同様の方法で補正差分データ２１４が生成され、補正差分データ２１４、ブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７、及び、ブロックＭａｘＲＧＢ３０２に基づいて、表示用画像データ１０６が生成される。

画素値補正部３０６は、補正差分データ２１４を用いた輝度域拡大処理、補正係数２１２を用いた第１補正処理、及び、ブロックＭａｘＲＧＢ３０２を用いた第２補正処理を、
処理ベース画像データ２０２に施すことにより、表示用画像データ１０６を生成する。第２補正処理は、最大画素割合の逆数を画像データの階調値に乗算する処理である。最大画素割合は、ブロックＭａｘＲＧＢ３０２の取り得る値の最大値に対するブロックＭａｘＲＧＢ３０２の割合である。推定位置の画素については、補正輝度比、補正係数２１２、及び、最大画素割合の逆数を処理画素値に乗算することにより、表示用画素値が算出される。推定位置以外の入りの画素については、最大画素割合を用いた補間処理により、補間最大画素割合が算出される。そして、処理画素値に、補正輝度比、補間補正係数、及び、補間最大画素割合の逆数を処理画素値に乗算することにより、表示用画素値が算出される。但し、拡大処理、第１補正処理、及び、第２補正処理を施した後の画素値（乗算値）が、液晶パネル１０７の入力レンジ外の値である場合には、乗算値を入力レンジ内の値になるように補正することにより、表示用画素値が算出される。各画素の表示用画素値を算出することにより、表示用画像データ１０６が生成される。最大画素割合（または補間最大画素割合）の逆数を画素値に乗算することにより、最大画素割合に応じた発光輝度の低下による表示輝度の低下を抑制することができる。

なお、補間最大画素割合が算出されずに、推定位置以外の位置の処理画素値に対して、当該画素が属す発光領域の最大画素割合の逆数が乗算されてもよい。
なお、第２補正処理は、画質の観点から実行されることが好ましいが、省略されてもよい。

以上述べたように、本実施例によれば、ＨＤＲ画像データを復元せずに、ＨＤＲ画像データよりもビット数が少ない差分データとベース画像データに基づいてバックライトの発光が制御される。それにより、ＨＤＲ画像データを用いる場合に比べて少ない処理負荷で発光を制御することができる。また、液晶パネルの入力レンジがＨＤＲ画像データのダイナミックレンジよりも狭くても、ダイナミックレンジや色域が広い表示画像を得ることができる。
また、本実施例によれば、ベース画像データを考慮してバックライトの発光が制御されるため、ベース画像データを考慮しない場合に比べて、バックライトの発光輝度を低減すことができ、表示装置の消費電力を低減することができる。

＜実施例３＞
以下、本発明の実施例１に係る表示装置及びその制御方法について説明する。
実施例１，２では、ＨＤＲ画像データを復元しない例を説明した。本実施例では、ＨＤＲ画像データを復元する例を説明する。

本実施例に係る表示装置の機能構成は実施例１（図１）と同じであるため、その説明は省略する。
図８は、本実施例に係るＨＤＲ処理部の機能構成の一例を示すブロック図である。
なお、図８において、実施例１，２（図２，７）と同じ機能部には同じ符号を付し、その説明は省略する。

ＨＤＲ復号部４０１は、輝度差分データ１０２１を用いた輝度域拡大処理を処理ベース画像データ２０２に施すことにより、ＨＤＲ画像データ４０２を生成する。具体的には、輝度差分データ１０２１は輝度比率データである。そして、画素毎に、処理ベース画像データ２０２の階調値に輝度差分データ１０２１が表す輝度比率を乗算することにより、ＨＤＲ画素値（ＨＤＲ画像データ４０２の画素値）が算出される。それにより、ＨＤＲ画像データ４０２が生成される。本実施例では、３２ビットのＨＤＲ画像データ４０２が生成される。

ＲＧＢレンジ変換部４０３は、画面に表示された画像の取り得るダイナミックレンジに
一致するようにＨＤＲ画像データ４０２のダイナミックレンジを縮小することにより、制限ＨＤＲ画像データ４０４を生成する。本実施例では、縮小前の階調値と縮小後の階調値との対応関係を表すルックアップテーブルを用いてＨＤＲ画像データ４０２の階調値を制限ＨＤＲ画像データ４０４の階調値に変換することにより、制限ＨＤＲ画像データ４０４が生成される。
図９に、制限ＨＤＲ画像データ４０４を生成する縮小処理で使用するルックアップテーブルの一例を示す。図９の横軸は縮小前の階調値を示し、縦軸は縮小後の階調値を示す。
なお、縮小前の階調値と縮小後の階調値との対応関係を表す関数を用いてＨＤＲ画像データ４０２の階調値から制限ＨＤＲ画像データ４０４の階調値を算出することにより、制限ＨＤＲ画像データ４０４が生成されてもよい。

ブロックＭａｘＲＧＢ検出部４０５とバックライト輝度決定部４０６により、制限ＨＤＲ画像データ４０４に基づいてバックライト１０９の発光輝度が制御される。

ブロックＭａｘＲＧＢ検出部４０５は、制限ＨＤＲ画像データ４０４の特徴量を取得する。本実施例では、実施例２と同様に、特徴量としてブロックＭａｘＲＧＢ３０２が取得される。また、本実施例では、実施例２と同様に、複数の発光領域が存在する。そのため、発光領域毎に特徴量が取得される。

バックライト輝度決定部４０６は、ブロックＭａｘＲＧＢ３０２に応じて、発光領域における発光輝度を制御する。具体的には、バックライト輝度決定部４０６は、ブロックＭａｘＲＧＢ３０２に応じてバックライト制御値１０８を決定し、決定したバックライト制御値１０８を出力する。それにより発光輝度が制御される。本実施例では、バックライト輝度決定部４０６は、階調値と発光輝度の対応関係を表すルックアップテーブルからブロックＭａｘＲＧＢ３０２に対応する発光輝度を取得し、取得した発光輝度に対応するバックライト制御値１０８を決定する。本実施例では、複数の発光領域が存在するため、発光領域毎にバックライト制御値１０８が決定される。即ち、発光領域毎に発光輝度が制御される。
図１０に、バックライト制御値１０８の決定に使用するルックアップテーブルの一例を示す。図１０の横軸は階調値を示し、縦軸は発光輝度を示す。
なお、階調値と発光輝度の対応関係を表す関数を用いてブロックＭａｘＲＧＢ３０２に対応する発光輝度を算出し、算出した発光輝度に対応するバックライト制御値１０８を決定してもよい。階調値とバックライト制御値の対応関係を表すテーブルや関数を用いてブロックＭａｘＲＧＢ３０２に対応するバックライト制御値１０８が取得されてもよい。

補正係数算出部４０７は、制限ＨＤＲ画像データに基づく発光と基準の発光との比率を補正係数４０８として算出する。具体的には、輝度推定部２０９で推定された到達輝度２１０と基準の発光輝度との比率が補正係数４０８として算出される。即ち、以下の式８を用いて補正係数４０８が算出される。式８において、Ｌｐｎは到達輝度２１０であり、Ｌｍは基準の発光輝度であり、Ｇｐｎは補正係数４０８である。本実施例では、基準の発光輝度として、発光輝度の上限値が使用される。具体的には、基準の発光輝度として５０００ｃｄ／ｍ^２が使用される。補正係数４０８は、実施例１，２の補正係数２１２とは異なり、発光輝度が基準値から変化したことによる表示輝度の変化を低減するために画素値に乗算する係数である。本実施例では、発光領域毎に到達輝度２１０が推定されるため、発光領域毎に補正係数４０８が算出される。

Ｇｐｎ＝Ｌｍ／Ｌｐｎ ・・・（式８）

なお、基準の発光輝度は発光輝度の上限値に限らない。基準の発光輝度は、発光輝度の
上限値より低くてもよい。
なお、到達輝度２１０を推定せずに、Ｌｍとしてバックライト制御値１０８に対応する発光輝度が使用されてもよい。また、Ｌｐｎとして、基準の発光輝度で全ての光源を発光させた場合の到達輝度が使用されてもよい。
なお、補正係数４０８の代わりに、制限ＨＤＲ画像に基づく発光輝度と基準の発光輝度との一方から他方を減算した値が算出されてもよい。制限ＨＤＲ画像に基づく発光と基準の発光との差分を表す値であれば、どのような値が算出されてもよい。

画素値補正部４０９は、補正係数４０８に基づいて制限ＨＤＲ画像データ４０４の階調値を補正することにより、表示用画像データ１０６を生成する。具体的には、到達輝度２１０の推定位置の画素については、制限画素値（制限ＨＤＲ画像データ４０４の画素値）に補正係数４０８を乗算することにより、表示用画素値が算出される。推定位置以外の位置の画素については、補正係数４０８を用いた補間処理により、補間補正係数が算出される。そして、制限画素値に補間補正係数を乗算することにより、表示用画素値が算出される。但し、補正係数４０８に基づく補正処理を施した後の画素値（乗算値）が、液晶パネル１０７の入力レンジ外の値である場合には、乗算値を入力レンジ内の値になるように補正することにより、表示用画素値が算出される。例えば、液晶パネル１０７の入力レンジが８ビットである場合には、乗算値を３２ビットの値に変換した後、変換後の値の下位２４ビットを切り捨てることにより、乗算値が８ビットの値に補正される。液晶パネル１０７の入力レンジが１０ビットである場合には、乗算値を３２ビットの値に変換した後、変換後の値の下位２２ビットを切り捨てることにより、乗算値が８ビットの値に補正される。各画素の表示用画素値を算出することにより、表示用画像データ１０６が生成される。

以上述べたように、本実施例によれば、ＨＤＲ画像データを復元した後、ＨＤＲ画像データのダイナミックレンジ（ビット数）を縮小することにより、制限ＨＤＲ画像データが生成される。そして、制限ＨＤＲ画像データに基づいてバックライトの発光が制御される。それにより、ＨＤＲ画像データを用いる場合に比べて少ない処理負荷で発光を制御することができる。即ち、本実施例によれば、ＨＤＲ画像データを用いる場合に比べて表示装置の処理負荷や回路規模を低減することができる。また、液晶パネルの入力レンジがＨＤＲ画像データのダイナミックレンジよりも狭くても、ダイナミックレンジや色域が広い表示画像を得ることができる。

また、制限ＨＤＲ画像データを用いることにより、ＨＤＲ画像データに基づく発光輝度がバックライトの取り得る発光輝度の最大値を超え、バックライトが制御不可能となってしまうことを防止することができる。そして、縮小前の階調値の増加に対して縮小後の階調値が一定とならずに増加するように縮小後の階調値が設定されたルックアップテーブルを用いて、制限ＨＤＲ画像データが生成される。それにより、ＨＤＲ画像データに基づく発光輝度がバックライトの取り得る発光輝度の最大値を超えている領域における表示画像の白つぶれを軽減することができる。

また、制限ＨＤＲ画像データを用いることにより、差分データのみを用いる場合よりも、バックライトの発光輝度を低減することができ、表示装置の消費電力を低減することができる。

＜実施例４＞
以下、本発明の実施例４に係る表示装置及びその制御方法について説明する。
本実施例では、ＨＤＲ画像データを復元する他の例を説明する。

本実施例に係る表示装置の機能構成は実施例１（図１）と同じであるため、その説明は省略する。
図１１は、本実施例に係るＨＤＲ処理部の機能構成の一例を示すブロック図である。
なお、図１１において、実施例１〜３（図２，７，８）と同じ機能部には同じ符号を付し、その説明は省略する。

ＨＤＲ復号部５０１は、変換差分データ２０５を用いた輝度域拡大処理を処理ベース画像データ２０２に施すことにより、制限ＨＤＲ画像データ４０４（拡大画像データ）を生成する。輝度域拡大処理の方法は、実施例３と同じである。
なお、実施例３のＨＤＲ復号部４０１と同様に、輝度差分データ１０２１を用いた輝度域拡大処理を行うことにより、拡大画像としてＨＤＲ画像データ４０２が生成されてもよい。

画素値補正部５０２は、ブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７と制限ＨＤＲ画像データ４０４に基づいて、表示用画像データ１０６を生成する。具体的には、ブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７に相当する分だけ制限ＨＤＲ画像データ４０４のダイナミックレンジを縮小した縮小画像データが、表示用画像データ１０６として生成される。本実施例では、ブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７に基づいて画像データのダイナミックレンジを縮小する縮小処理と、第１補正処理と、を制限ＨＤＲ画像データ４０４に施すことにより、表示用画像データ１０６が生成される。また、本実施例では、縮小処理は、画像データの階調値にブロックＭａｘＲａｔｉｏ２０７の逆数を乗算する処理である。
なお、縮小処理と第１補正処理を施した後の画素値（乗算値）が、液晶パネル１０７の入力レンジ外の値である場合には、乗算値を入力レンジ内の値になるように補正することにより、表示用画素値が算出される。

以上述べたように、本実施例によれば、実施例１〜３と同様に、ＨＤＲ画像データを用いずにバックライトの発光が制御される。それにより、ＨＤＲ画像データを用いる場合に比べて少ない処理負荷で発光を制御することができる。即ち、本実施例によれば、ＨＤＲ画像データを用いる場合に比べて表示装置の処理負荷や回路規模を低減することができる。また、液晶パネルの入力レンジがＨＤＲ画像データのダイナミックレンジよりも狭くても、ダイナミックレンジや色域が広い表示画像を得ることができる。

＜実施例５＞
以下、本発明の実施例５に係る表示装置及びその制御方法について説明する。
実施例１〜４では、輝度差分データが輝度比率データである場合の例を説明した。本実施例では、輝度差分データがトーンマップである場合の例を説明する。トーンマップは、輝度域拡大処理前の階調値と輝度域拡大処理後の階調値との対応関係を表す情報（テーブルや関数）である。輝度差分データであるトーンマップは、ＨＤＲ画像データをベース画像データに変換する変換処理で使用するトーンマップの入力値と出力値を入れ替えたものであるため、逆トーンマップと呼ぶこともできる。

原画像データに相当するＨＤＲ画像データの画素値、ベース画像データの画素値、色差分データの値、及び、逆トーンマップの関係は、以下の式９で表される。式９において、（Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏ）はＨＤＲ画像データの画素値であり、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）はベース画像データの画素値である。Ｔ^−１は逆トーンマップであり、（ＲｅｓＲ，ＲｅｓＧ，ＲｅｓＢ）は色差分データの値である。輝度差分データとして逆トーンマップを用いる方式では、一般に、画素値と同じ形式の残差値を表す残差データが色差分データとして使用される。ＲｅｓＲは色差分データが表すＲ値（残差Ｒ値）であり、ＲｅｓＧは色差分データが表すＧ値（残差Ｇ値）であり、ＲｅｓＢは色差分データが表すＢ値（残差Ｂ値）である。通常、１枚の画像データに対して、１つの逆トーンマップＴ^−１と、画素毎の残差値（ＲｓｅＲ，ＲｅｓＧ，ＲｅｓＢ）と、が用意される。

なお、式９は、逆トーンマップがベース画像データのダイナミックレンジを拡大するためのデータである場合の式であるが、逆トーンマップは、色域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジを拡大するためのデータであってもよい。

本実施例では、原画像データであるＨＤＲ画像データのＲ値、Ｇ値、及び、Ｂ値がそれぞれ３２ビットの浮動小数点形式で表現されているものとする。また、ベース画像データのＲ値、Ｇ値、及び、Ｂ値がそれぞれ８ビットの浮動小数点形式で表現されており、色差分データの残差Ｒ値、残差Ｇ値、及び、残差Ｂ値もそれぞれ８ビットの浮動小数点形式で表現されているものとする。そして、逆トーンマップが、８ビットの値を入力し、３２ビットの値を出力するルックアップテーブルであるものとする。逆トーンマップの入力値と出力値は、例えば、図１２に示すような対応関係を有する。

本実施例に係る表示装置の機能構成は実施例１（図１）と同じであるため、その説明は省略する。
図１３は、本実施例に係るＨＤＲ処理部の機能構成の一例を示すブロック図である。
なお、図１３において、実施例１〜４（図２，７，８，１１）と同じ機能部には同じ符号を付し、その説明は省略する。

本実施例に係るＨＤＲ処理部には、輝度差分データとして逆トーンマップ１０２３が入力される。
なお、画素間で共通の１つの逆トーンマップ１０２３が入力されてもよいし、画素毎の逆トーンマップ１０２３が入力されてもよい。領域毎の逆トーンマップ１０２３が入力されてもよい。

逆トーンマップレンジ変換部６０１は、逆トーンマップ１０２３（第１差分データ）を取得する。そして、逆トーンマップレンジ変換部６０１は、逆トーンマップ１０２３を補正する。それにより、逆トーンマップ１０２３よりもダイナミックレンジの拡大度合いが小さい変換逆トーンマップ６０２（第２差分データ）が生成される。具体的には、逆トーンマップレンジ変換部６０１は、変換逆トーンマップ６０２を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジに一致するように、逆トーンマップ１０２３を補正する。本実施例では、変換逆トーンマップ６０２を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値に一致するように、逆トーンマップ１０２３が補正される。

本実施例では、逆トーンマップ１０２３が表す出力値を補正することにより、変換逆トーンマップ６０２を生成する。具体的には、変換ルックアップテーブルを用いて、逆トーンマップ１０２３が表す出力値が、変換逆トーンマップ６０２が表す出力値に変換される。変換ルックアップテーブルは、変換前（補正前）の出力値である変換前出力値と、変換後の出力値である変換後出力値と、の対応関係を表す。

図１４に、変換ルックアップテーブルの一例を示す。図１４の横軸は変換前出力値を示し、縦軸は変換後出力値を示す。図１２に示す逆トーンマップが表す出力値を図１４に示す変換ルックアップテーブルを用いて変換すると、変換逆トーンマップ６０２として、図１５に示す逆トーンマップが得られる。

なお、変換前出力値と変換後出力値の対応関係を表す関数を用いて、逆トーンマップ１０２３が表す出力値が、変換逆トーンマップ６０２が表す出力値に変換されてもよい。即ち、変換逆トーンマップ６０２が表す出力値は、関数を用いて算出されてもよい。
なお、本実施例では、変換逆トーンマップ６０２を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値に一致するように、逆トーンマップ１０２３を補正する例を説明したが、これに限らない。変換逆トーンマップ６０２を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが、表示画像の取り得るダイナミックレンジに一致すればよい。変換逆トーンマップ６０２を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが、表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値よりも低い値に一致してもよい。

ブロックＭａｘＲＧＢ復号部６０３は、変換逆トーンマップ６０２とブロックＭａｘＲＧＢ３０２に基づいて、第３特徴量を取得する。第３特徴量は、発光領域における画像データの特徴量であり、且つ、変換逆トーンマップ６０２を用いた輝度域拡大処理後の特徴量である。ブロックＭａｘＲＧＢ復号部６０３は、変換逆トーンマップ６０２から、ブロックＭａｘＲＧＢ３０２に対応する制限出力値を、第３特徴量である復号ブロックＭａｘＲＧＢ６０４として取得する。本実施例では、実施例１と同様に、複数の発光領域が存在する。そのため、発光領域毎に第３特徴量が取得される。

バックライト輝度決定部６０５は、復号ブロックＭａｘＲＧＢ６０４に応じて、発光領域における発光輝度を制御する。具体的には、バックライト輝度決定部６０５は、復号ブロックＭａｘＲＧＢ６０４に応じてバックライト制御値１０８を決定し、決定したバックライト制御値１０８を出力する。バックライト制御値１０８の決定方法は、実施例３と同じである。

階調変換部６０６と残差補正部６０８により、ベース画像データ１０１、変換逆トーンマップ６０２、及び、補正係数４０８に基づいて、表示用画像データ１０６が生成される。
なお、補正係数４０８の代わりに、復号ブロックＭａｘＲＧＢ６０４に応じた発光と基準の発光との一方から他方を減算した値が算出されてもよい。復号ブロックＭａｘＲＧＢ６０４に応じた発光と基準の発光との差分を表す値であれば、どのような値が使用されてもよい。

階調変換部６０６は、変換逆トーンマップ６０２を用いた輝度域拡大処理と、補正係数４０８に基づく補正処理と、をベース画像データ１０１に施すことにより、処理ベース画像データ６０７を生成する。輝度域拡大処理は、変換逆トーンマップ６０２の変換特性に従い画像データの階調値を変換する処理である。補正係数４０８に基づく補正処理の方法は、実施例３と同じである。本実施例では、拡大処理が行われた後に補正処理が行われる。

なお、輝度域拡大処理と補正処理を施した後の画素値が液晶パネル１０７の入力レンジ外の値となることがある。その場合には、輝度域拡大処理と補正処理を施した後の画素値を入力レンジ内の値になるように補正することにより、処理ベース画像データ６０７の画素値が算出されてもよい。
なお、補正処理の後に輝度域拡大処理が行われてもよい。
なお、階調変換部６０６において、輝度域拡大処理と補正処理以外の画像処理が実行されてもよい。例えば、明るさ調整処理、コントラスト調整処理、クロマ調整処理、シャープネス調整処理、等が実行されてもよい。輝度域拡大処理後の画像データは輝度域拡大処理前の画像データよりもダイナミックレンジが広いと考えられる。そのため、処理負荷の
観点から、明るさ調整処理、コントラスト調整処理、クロマ調整処理、シャープネス調整処理、等は輝度域拡大処理よりも前に実行されることが好ましい。

残差補正部６０８は、色差分データ１０２２（残差データ）に基づく色域拡大処理である残差補正処理と、補正係数４０８に基づく補正処理と、を処理ベース画像データ６０７に施すことにより、表示用画像データ１０６を生成する。本実施例では、以下の式１０を用いて表示用画素値が算出される。式１０において、（Ｒ６０７，Ｇ６０７，Ｂ６０７）は、処理ベース画像データ６０７の画素値であり、（ＲｅｓＲ，ＲｅｓＧ，ＲｅｓＢ）は残差データ１０２２の値である。Ｇｐｎは補正係数４０８であり、（Ｒ１０６，Ｇ１０６，Ｂ１０６）は、表示用画素値である。

なお、残差補正処理を施した後の画素値が、液晶パネル１０７の入力レンジ外の値である場合には、残差補正処理を施した後の画素値を入力レンジ内の値になるように補正することにより、表示用画素値が算出されることが好ましい。

以上述べたように、本実施例によれば、輝度差分データとして逆トーンマップが使用されるが、ＨＤＲ画像データを復元せずに、ＨＤＲ画像データよりもビット数が少ない差分データとベース画像データに基づいてバックライトの発光が制御される。それにより、ＨＤＲ画像データを用いる場合に比べて少ない処理負荷で発光を制御することができる。また、液晶パネルの入力レンジがＨＤＲ画像データのダイナミックレンジよりも狭くても、ダイナミックレンジや色域が広い表示画像を得ることができる。
また、本実施例によれば、ベース画像データを考慮してバックライトの発光が制御されるため、ベース画像データを考慮しない場合に比べて、バックライトの発光輝度を低減すことができ、表示装置の消費電力を低減することができる。

なお、表示装置は逆トーンマップレンジ変換部６０１を有していなくてもよい。ブロックＭａｘＲＧＢ復号部６０３と階調変換部６０６では、変換逆トーンマップ６０２の代わりに逆トーンマップ１０２３が使用されてもよい。原画像データであるＨＤＲ画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値以下である場合には、逆トーンマップ１０２３を補正せずに使用しても問題はない。そのため、そのような場合には、逆トーンマップレンジ変換部６０１の処理は不要となる。

なお、実施例１〜４では、輝度差分データが輝度比率データである場合の例を説明したが、実施例１〜４の構成において輝度比率データとは異なる差分データが使用されてもよい。例えば、輝度差分データとして、階調値に加算または減算する差分値を画素毎に表す階調差データが使用されてもよいし、トーンマップが使用されてもよい。
また、実施例５では、輝度差分データがトーンマップである場合の例を説明したが、実施例５の構成においてトーンマップとは異なる輝度差分データが使用されてもよい。例えば、輝度差分データとして、階調差データや輝度比率データが使用されてもよい。
なお、実施例１〜５では、輝度差分データを用いてバックライトの発光輝度を制御する例を説明したが、これに限らない。例えば、色差分データを用いてバックライトの発光色が制御されてもよい。また、輝度差分データと色差分データを用いて、バックライトの発光輝度と発光色が制御されてもよい。

＜その他の実施例＞
記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施例の機能を実現するシステムや装置のコンピュータ（又はＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイス）によっても、本発明を実施することができる。また、例えば、記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施例の機能を実現するシステムや装置のコンピュータによって実行されるステップからなる方法によっても、本発明を実施することができる。この目的のために、上記プログラムは、例えば、ネットワークを通じて、又は、上記記憶装置となり得る様々なタイプの記録媒体（つまり、非一時的にデータを保持するコンピュータ読取可能な記録媒体）から、上記コンピュータに提供される。したがって、上記コンピュータ（ＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイスを含む）、上記方法、上記プログラム（プログラムコード、プログラムプロダクトを含む）、上記プログラムを非一時的に保持するコンピュータ読取可能な記録媒体は、いずれも本発明の範疇に含まれる。

１０５ ＨＤＲ処理部
１０７ 液晶パネル
１０９ バックライト
２０１ 画像処理部
２０４ Ｒａｔｉｏレンジ変換部
２０６ ブロックＭａｘＲａｔｉｏ検出部
２０８，３０５，４０６，６０５ バックライト輝度決定部
３０１，４０５ ブロックＭａｘＲＧＢ検出部
３０３ ブロックＭａｘＲＧＢ乗算部
４０１ ＨＤＲ復号部
４０３ ＲＧＢレンジ変換部
６０１ 逆トーンマップレンジ変換部
６０３ ブロックＭａｘＲＧＢ復号部

Claims (24)

1. 発光手段と、
   前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
   ベース画像データと、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される差分データと、を取得する取得手段と、
   前記差分データに基づいて前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
   前記ベース画像データに基づいて、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成する生成手段と、
   を有することを特徴とする表示装置。
2. 前記差分データは、画像データのダイナミックレンジを拡大する輝度域拡大処理で使用される輝度差分データを含み、
   前記制御手段は、前記輝度差分データに基づいて前記発光手段の発光輝度を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記差分データは、画像データの色域を拡大する色域拡大処理で使用される色差分データを含み、
   前記制御手段は、前記色差分データに基づいて前記発光手段の発光色を制御する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記発光手段は、複数の画素からなる発光領域単位で発光を制御可能に構成されており、
   前記制御手段は、
   前記発光領域における前記差分データの特徴量を、第１特徴量として取得し、
   前記第１特徴量に応じて前記発光領域における発光を制御し、
   前記生成手段は、前記ベース画像データ、前記差分データ、及び、前記第１特徴量に基づいて、前記表示用画像データを生成する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記生成手段は、
   前記差分データと前記第１特徴量に基づいて、前記差分データと前記第１特徴量の差分に相当する補正差分データを生成し、
   前記補正差分データを用いた拡大処理を前記ベース画像データに施すことにより、前記表示用画像データを生成する
   ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
6. 前記差分データは、拡大処理前の階調値と拡大処理後の階調値との比率である輝度比率を画素毎に表す輝度比率データを含み、
   前記第１特徴量は、前記発光領域における前記輝度比率データが表す輝度比率の代表値であり、
   前記生成手段は、前記輝度比率データが表す輝度比率を前記第１特徴量で除算することにより、前記補正差分データを生成する
   ことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
7. 前記生成手段は、
   前記差分データを用いた拡大処理を前記ベース画像データに施すことにより、拡大画像データを生成し、
   前記第１特徴量と前記拡大画像データに基づいて、前記第１特徴量に相当する分だけ前記拡大画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を縮小した縮小画像デ
   ータを、前記表示用画像データとして生成する
   ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
8. 前記差分データは、拡大処理前の階調値と拡大処理後の階調値との比率である輝度比率を画素毎に表す輝度比率データを含み、
   前記第１特徴量は、前記発光領域における前記輝度比率データが表す輝度比率の代表値であり、
   前記生成手段は、前記拡大画像データの階調値に前記第１特徴量の逆数を乗算することにより、前記縮小画像データを生成する
   ことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
9. 前記発光手段は、複数の画素からなる発光領域単位で発光を制御可能に構成されており、
   前記制御手段は、
   前記発光領域における前記差分データの特徴量を、第１特徴量として取得し、
   前記発光領域における前記ベース画像データの特徴量を、第２特徴量として取得し、
   前記第１特徴量と前記第２特徴量の組み合わせに応じて前記発光領域における発光を制御し、
   前記生成手段は、前記ベース画像データ、前記差分データ、前記第１特徴量、及び、前記第２特徴量に基づいて、前記表示用画像データを生成する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 前記生成手段は、
    前記差分データと前記第１特徴量に基づいて、前記差分データと前記第１特徴量の差分に相当する補正差分データを生成し、
    前記ベース画像データ、前記補正差分データ、及び、前記第２特徴量に基づいて、前記表示用画像データを生成する
    ことを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
11. 前記差分データは、拡大処理前の階調値と拡大処理後の階調値との比率である輝度比率を画素毎に表す輝度比率データを含み、
    前記第１特徴量は、前記発光領域における前記輝度比率データが表す輝度比率の代表値であり、
    前記第２特徴量は、前記発光領域における前記ベース画像データの階調値の代表値であり、
    前記生成手段は、
    前記輝度比率データが表す輝度比率を前記第１特徴量で除算することにより、前記補正差分データを生成し、
    前記補正差分データが表す輝度比率に応じて画像データの階調値を補正する処理と、前記第２特徴量の取り得る値の最大値に対する前記第２特徴量の割合の逆数を画像データの階調値に乗算する処理と、を前記ベース画像データに施すことにより、前記表示用画像データを生成する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
12. 前記差分データは、拡大処理前の階調値と拡大処理後の階調値との比率である輝度比率を画素毎に表す輝度比率データを含み、
    前記第１特徴量は、前記発光領域における前記輝度比率データが表す輝度比率の代表値であり、
    前記第２特徴量は、前記発光領域における前記ベース画像データの階調値の代表値であり、
    前記制御手段は、前記第２特徴量の取り得る値の最大値に対する前記第２特徴量の割合を前記第１特徴量に乗算した値に応じて前記発光領域における発光輝度を制御する
    ことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の表示装置。
13. 前記発光手段は、複数の画素からなる発光領域単位で発光を制御可能に構成されており、
    前記制御手段は、
    前記発光領域における前記ベース画像データの特徴量を、第２特徴量として取得し、
    前記差分データと前記第２特徴量に基づいて、前記発光領域における画像データの特徴量であり、且つ、前記差分データを用いた拡大処理後の特徴量である第３特徴量を取得し、
    前記第３特徴量に応じて前記発光領域における発光を制御し、
    前記生成手段は、前記ベース画像データ、前記差分データ、及び、前記第３特徴量に応じた発光と基準の発光との差分に基づいて、前記表示用画像データを生成する
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
14. 前記生成手段は、前記差分データを用いた拡大処理と、前記第３特徴量に応じた発光と基準の発光との差分に基づいて画像データの階調値を補正する処理と、を前記ベース画像データに施すことにより、前記表示用画像データを生成する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
15. 前記差分データは、拡大処理前の階調値と拡大処理後の階調値との対応関係を表すトーンマップを含み、
    前記第２特徴量は、前記発光領域における前記ベース画像データの階調値の代表値であり、
    前記制御手段は、前記差分データから、前記第２特徴量に対応する拡大処理後の階調値を、前記第３特徴量として取得する
    ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の表示装置。
16. 前記取得手段は、前記表示装置に入力される第１差分データを補正することにより、前記第１差分データよりも前記拡大処理の拡大度合いが小さい第２差分データを、前記差分データとして生成する
    ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の表示装置。
17. 前記拡大処理は、画像データのダイナミックレンジを拡大する輝度域拡大処理を含み、
    前記取得手段は、前記第２差分データを用いた拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが前記画面に表示された画像の取り得るダイナミックレンジに一致するように、前記第１差分データを補正する
    ことを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
18. 発光手段と、
    前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
    ベース画像データと、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される差分データと、を取得する取得手段と、
    前記差分データを用いた拡大処理を前記ベース画像データに施すことにより、ＨＤＲ画像データを生成する拡大手段と、
    前記画面に表示された画像の取り得るダイナミックレンジに一致するように前記ＨＤＲ画像データのダイナミックレンジを縮小することにより、制限ＨＤＲ画像データを生成する縮小手段と、
    前記制限ＨＤＲ画像データに基づいて前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
    前記制限ＨＤＲ画像データに基づく発光と基準の発光との差分に基づいて前記制限ＨＤＲ画像データの階調値を補正することにより、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成する補正手段と、
    を有することを特徴とする表示装置。
19. 前記発光手段は、前記画面の領域を構成する複数の発光領域の発光を個別に制御可能に構成されており、
    前記制御手段は、前記発光領域毎に発光を制御する
    ことを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の表示装置。
20. 前記取得手段は、前記表示装置に入力される第１ベース画像データに所定の画像処理を施すことにより、前記ベース画像データとして第２ベース画像データを生成する
    ことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の表示装置。
21. 前記取得手段は、フレーム毎にベース画像データと差分データを取得し、
    前記制御手段は、
    静止画像データの最初のフレーム及び動画像データの各フレームについて前記発光手段の発光を制御する処理を行い、
    静止画像データの２番目以降のフレームについては、前記発光手段の発光を制御する処理を省略する
    ことを特徴とする請求項１〜２０のいずれか１項に記載の表示装置。
22. 発光手段と、
    前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
    を有する表示装置の制御方法であって、
    ベース画像データと、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される差分データと、を取得する取得ステップと、
    前記差分データに基づいて前記発光手段の発光を制御する制御ステップと、
    前記ベース画像データに基づいて、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成する生成ステップと、
    を有することを特徴とする表示装置の制御方法。
23. 発光手段と、
    前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
    を有する表示装置の制御方法であって、
    ベース画像データと、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される差分データと、を取得する取得ステップと、
    前記差分データを用いた拡大処理を前記ベース画像データに施すことにより、ＨＤＲ画像データを生成する拡大ステップと、
    前記画面に表示された画像の取り得るダイナミックレンジに一致するように前記ＨＤＲ画像データのダイナミックレンジを縮小することにより、制限ＨＤＲ画像データを生成する縮小ステップと、
    前記制限ＨＤＲ画像データに基づいて前記発光手段の発光を制御する制御ステップと、
    前記制限ＨＤＲ画像データに基づく発光と基準の発光との差分に基づいて前記制限ＨＤＲ画像データの階調値を補正することにより、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成する補正ステップと、
    を有することを特徴とする表示装置の制御方法。
24. 請求項２２または２３に記載の表示装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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