JP2016012336A5 - - Google Patents

Description

本発明の第１の態様は、
表示用画像データのダイナミックレンジを調整する処理で使用される輝度レンジ値を取得する取得手段と、
第１画像データ、前記第１画像データよりもダイナミックレンジが広い第２画像データ、及び、前記第１画像データの階調値と前記第２画像データの階調値との対応関係を表す輝度差分データのうちの２つ以上のデータと、前記取得手段で取得された輝度レンジ値とを用いて、表示用画像データを生成する生成手段と、
を有し、
前記生成手段は、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が所定範囲内の値である場合に、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が小さいほどダイナミックレンジの最大階調値が前記第１画像データのダイナミックレンジの最大階調値に近い表示用画像データを生成する
ことを特徴とする画像処理装置である。

本発明の第２の態様は、
表示用画像データのダイナミックレンジを調整する処理で使用される輝度レンジ値を取得する取得ステップと、
第１画像データ、前記第１画像データよりもダイナミックレンジが広い第２画像データ、及び、前記第１画像データの階調値と前記第２画像データの階調値との対応関係を表す輝度差分データのうちの２つ以上のデータと、前記取得ステップで取得された輝度レンジ値とを用いて、表示用画像データを生成する生成ステップと、
を有し、
前記生成ステップでは、前記取得ステップで取得された輝度レンジ値が所定範囲内の値である場合に、前記取得ステップで取得された輝度レンジ値が小さいほどダイナミックレンジの最大階調値が前記第１画像データのダイナミックレンジの最大階調値に近い表示用画像データを生成する
ことを特徴とする画像処理方法である。

本発明の第３の態様は、上述した画像処理方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

本実施例では、ベース画像データの取り得る階調値の最大画を“ＢＩ＿Ｈ”または“１００％白”と記載する。以下では、階調値ＢＩ＿Ｈが１．０であり、１００％白の表示輝度（画面上の輝度）が１００（ｃｄ／ｍ２）である場合の例を説明する。本実施例では、１００％白の表示輝度を“標準輝度”と記載する。
また、本実施例では、ベース画像データの取り得る階調値の最小値を“ＢＩ＿Ｌ”または“０．１％黒”と記載する。以下では、階調値ＢＩ＿Ｌが０．００１であり、０．１％黒の表示輝度が０．１（ｃｄ／ｍ２）である場合の例を説明する。

画像処理装置４００には、実施例１と同様に、ＨＤＲファイル１０１と輝度レンジ値ＹＲが入力される。
本実施例では、実施例１と同様に、ＨＤＲファイル１０１に含まれている輝度差分データ（第１輝度差分データ）が逆トーンマップである場合の例を説明する。

第１輝度差分データ変換部４０１は、第１輝度差分データの入力階調値と出力階調値を
入れ替えることにより、第２輝度差分データを生成する。そして、第１輝度差分データ変換部４０１は、第２輝度差分データを出力する。本実施例では、逆トーンマップがトーンマップに変換される。
なお、画像処理装置４００には、ＨＤＲファイル１０１ではなく、ＨＤＲ画像データと第２輝度差分データとを含むデータファイルが入力されてもよい。その場合には、デコード処理部１０２と第１輝度差分データ変換部４０１は不要となる。

第２輝度差分データ変換部４０２と画像変換部４０３により、ＨＤＲ画像データ、第２輝度差分データ、及び、輝度レンジ値ＹＲに基づいて、表示用画像データが生成される。
第２輝度差分データ変換部４０２は、輝度レンジ値ＹＲに基づいて第２輝度差分データが表すベース画像データの階調値を補正することにより、ＨＤＲ画像データの階調値と表示用画像データの階調値との対応関係を表す補正輝度差分データを生成する。換言すれば、第２輝度差分データ変換部４０２は、輝度レンジ値ＹＲに基づいて第２輝度差分データを補正輝度差分データ（変換輝度差分データ）に変換する。そして、第２輝度差分データ変換部４０２は、変換輝度差分データ（変換トーンマップ）を出力する。
画像変換部４０３は、第２輝度差分データ変換部４０２から出力された変換トーンマップを用いてＨＤＲ画像データの階調値を表示用画像データの階調値に変換することにより、表示用画像データを生成する。換言すれば、画像変換部４０３は、変換トーンマップを用いてＨＤＲ画像データを表示用画像データに変換する。そして、画像変換部４０３は、表示用画像データを出力する。

画像処理装置５００には、ＨＤＲファイル１０１が入力される。
本実施例では、動画像データを処理する例を説明する。具体的には、動画像データのフレーム毎にベース画像データと輝度差分データが取得される例を説明する。また、本実施例では、実施例１と同様に、ＨＤＲファイル１０１に含まれている輝度差分データが逆トーンマップである場合の例を説明する。
なお、輝度差分データは、動画像データのシーン毎に取得されてもよい。
なお、画像処理装置５００には、ＨＤＲファイル１０１ではなく、ＨＤＲ画像データと輝度差分データとを含むデータファイルが入力されてもよい。その場合には、デコード処理部１０２は不要となる。

Claims (21)

1. 表示用画像データのダイナミックレンジを調整する処理で使用される輝度レンジ値を取得する取得手段と、
   第１画像データ、前記第１画像データよりもダイナミックレンジが広い第２画像データ、及び、前記第１画像データの階調値と前記第２画像データの階調値との対応関係を表す輝度差分データのうちの２つ以上のデータと、前記取得手段で取得された輝度レンジ値とを用いて、表示用画像データを生成する生成手段と、
   を有し、
   前記生成手段は、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が所定範囲内の値である場合に、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が小さいほどダイナミックレンジの最大階調値が前記第１画像データのダイナミックレンジの最大階調値に近い表示用画像データを生成する
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記生成手段は、
   前記取得手段で取得された輝度レンジ値が第１の値である場合に、前記第２画像データと同じ表示用画像データを生成し、
   前記取得手段で取得された輝度レンジ値が前記第１の値よりも小さく且つ第２の値以上である場合に、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が小さいほどダイナミックレンジが狭く、且つ、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が小さいほどダイナミックレンジの最大階調値が前記第１画像データのダイナミックレンジの最大階調値に近い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に記載の画像処理装置。
3. 前記生成手段は、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が前記第２の値である場合に、前記第１画像データと同じ表示用画像データを生成する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記生成手段は、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が前記第１の値よりも大きい場合に、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が大きいほどダイナミックレンジの最大階調値が大きい表示用画像データを生成する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の画像処理装置。
5. 前記生成手段は、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が前記第２の値よりも小さい場合に、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が小さいほどダイナミックレンジの最大階調値が小さい表示用画像データを生成する
   ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記生成手段は、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が前記第１の値以下且つ前記第２の値以上である場合に、前記取得手段で取得された輝度レンジ値に応じた重みで前記第１画像データの階調値と前記第２画像データの階調値を合成することにより、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２〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
7. 前記生成手段は、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が前記第１の値以下且つ前記第２の値以上である場合に、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が大きいほど前記第２画像データに近い表示用画像データが生成され、且つ、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が小さいほど前記第１画像データに近い表示用画像データが生成される重みを使用する
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記生成手段は、
   前記取得手段で取得された輝度レンジ値に応じた重みで前記第１画像データの階調値と前記第２画像データの階調値を合成することにより、合成画像データを生成し、
   前記取得手段で取得された輝度レンジ値に応じた補正値を用いて前記合成画像データの階調値を補正することにより、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１〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記生成手段は、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が前記第１の値以下且つ前記第２の値以上である場合に、前記取得手段で取得された輝度レンジ値と前記第２画像データの階調値との組み合わせに応じた重みで前記第１画像データの階調値と前記第２画像データの階調値とを合成する処理を画素毎に行うことにより、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２〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
10. 前記生成手段は、
    前記取得手段で取得された輝度レンジ値が前記第１の値である場合に、前記第２画像データと同じ表示用画像データが生成される重みを使用し、
    前記取得手段で取得された輝度レンジ値が前記第１の値よりも小さく且つ前記第２の値以上である場合に、前記第２画像データの画素の階調値が小さいほど当該画素の階調値が前記第２画像データの当該画素の階調値に近い表示用画像データが生成され、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が大きいほど前記第２画像データに近い表示用画像データが生成され、且つ、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が小さいほどダイナミックレンジの最大階調値が前記第１画像データのダイナミックレンジの最大階調値に近い表示用画像データが生成される重みを使用する
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
11. 前記生成手段は、
    前記取得手段で取得された輝度レンジ値と前記第２画像データの階調値との組み合わせに応じた重みで前記第１画像データの階調値と前記第２画像データの階調値とを合成する処理を画素毎に行うことにより、合成画像データを生成し、
    前記取得手段で取得された輝度レンジ値に応じた補正値を用いて前記合成画像データの階調値を補正することにより、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１〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
12. 前記生成手段は、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が大きいときに前記取得手段で取得された輝度レンジ値が小さいときに比べて大きく、且つ、前記第２画像データの階調値が小さいときに前記第２画像データの階調値が大きいときに比べて大きい重みを、前記第２画像データの階調値の重みとして使用して、前記合成画像データを生成する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
13. 前記生成手段は、
    前記取得手段で取得された輝度レンジ値に基づいて前記輝度差分データが表す前記第２画像データの階調値を補正することにより、前記第１画像データの階調値と前記表示用画像データの階調値との対応関係を表す補正輝度差分データを生成し、
    前記補正輝度差分データを用いて前記第１画像データの階調値を前記表示用画像データの階調値に変換することにより、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２〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
14. 前記生成手段は、
    前記取得手段で取得された輝度レンジ値が前記第１の値である場合に、前記輝度差分データと同じ補正輝度差分データを生成し、
    前記取得手段で取得された輝度レンジ値が前記第１の値よりも小さく且つ前記第２の値以上である場合に、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が小さいほど前記第１画像データの取り得る階調値の最大値に対応する前記表示用画像データの階調値が前記最大値に近い補正輝度差分データを生成する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
15. 前記生成手段は、
    前記取得手段で取得された輝度レンジ値に基づいて前記輝度差分データが表す前記第１画像データの階調値を補正することにより、前記第２画像データの階調値と前記表示用画像データの階調値との対応関係を表す補正輝度差分データを生成し、
    前記補正輝度差分データを用いて前記第２画像データの階調値を前記表示用画像データの階調値に変換することにより、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２〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
16. 前記生成手段は、
    前記取得手段で取得された輝度レンジ値が前記第２の値である場合に、前記輝度差分データと同じ補正輝度差分データを生成し、
    前記取得手段で取得された輝度レンジ値が前記第２の値よりも大きく且つ前記第１の値以下である場合に、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が大きいほど前記第２画像データの取り得る階調値の最大値に対応する前記表示用画像データの階調値が前記最大値に近く、且つ、前記取得手段で取得された輝度レンジ値が大きいほど前記第２画像データの取り得る階調値の最小値に対応する前記表示用画像データの階調値が前記最小値に近い補正輝度差分データを生成する
    ことを特徴とする請求項１５に記載の画像処理装置。
17. 前記取得手段は、前記第２画像データが明るいほど小さい輝度レンジ値を取得する
    ことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
18. 前記第１画像データまたは前記第２画像データのシーンの切り替わりを検出する検出手
    段をさらに有し、
    前記生成手段は、前記取得手段で取得された輝度レンジ値に基づく表示用画像データから前記第２画像データと同じ表示用画像データへ表示用画像データが徐々に変化するように、シーンの切り替わり後の各フレームの表示用画像データを生成する
    ことを特徴とする請求項１７に記載の画像処理装置。
19. 前記取得手段は、ユーザ操作に応じた輝度レンジ値を取得する
    ことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
20. 表示用画像データのダイナミックレンジを調整する処理で使用される輝度レンジ値を取得する取得ステップと、
    第１画像データ、前記第１画像データよりもダイナミックレンジが広い第２画像データ、及び、前記第１画像データの階調値と前記第２画像データの階調値との対応関係を表す輝度差分データのうちの２つ以上のデータと、前記取得ステップで取得された輝度レンジ値とを用いて、表示用画像データを生成する生成ステップと、
    を有し、
    前記生成ステップでは、前記取得ステップで取得された輝度レンジ値が所定範囲内の値である場合に、前記取得ステップで取得された輝度レンジ値が小さいほどダイナミックレンジの最大階調値が前記第１画像データのダイナミックレンジの最大階調値に近い表示用画像データを生成する
    ことを特徴とする画像処理方法。
21. 請求項２０に記載の画像処理方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。