JP2016045392A - Image processor, image processing method, and program - Google Patents

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Toshiki Nakatani
敏樹 中谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique capable of acquiring image data for display whose impression is close to an image represented by base image data and in which a dynamic range is appropriately expanded.SOLUTION: An image processor of this invention includes: first acquisition means for acquiring second image data; second acquisition means for acquiring first correspondence data representing a correspondence relation between a first gradation value being a gradation value which first image data can take and a second gradation value being a gradation value which the second image data can take; determination means for determining a portion of the range of the second gradation value as a maintenance range; generation means for generating second correspondence data representing a correspondence relation between the second gradation value and a gradation value for display being a gradation value which image data for display can take on the basis of the first correspondence data, the maintenance range, and a luminance range being the range of luminance which an image displayed on the screen of a display part can take; and conversion means for converting the second image data into image data for display by using the second correspondence data.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、及び、プログラムに関する。   The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing method, and a program.

近年、多ビットの画像データを用いて、従来の表示画像(画面に表示された画像)よりもダイナミックレンジが広い表示画像を得る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。   In recent years, HDR (High Dynamic Range) display has been performed in which a multi-bit image data is used to obtain a display image having a wider dynamic range than a conventional display image (image displayed on the screen).

ダイナミックレンジが広い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階調差分データに分割し、ベース画像データと階調差分データを記録する方法が提案されている(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階調差分データを用いたフォーマットが提案されている。   A method of recording HDR image data (multi-bit image data) having a wide dynamic range by dividing the HDR image data into base image data and gradation difference data, and recording the base image data and gradation difference data Has been proposed (Patent Document 1). That is, a format using base image data and gradation difference data has been proposed as one of data formats of HDR image data.

ベース画像データは、HDR画像データのダイナミックレンジを圧縮(レンジ圧縮)した少ビットの画像データである。ベース画像データは、例えば、8bit階調程度の画像データである。画像データの製作者は、HDR画像データの広いダイナミックレンジ(階調レンジ)のうち、画像データにおいて重要な階調範囲がベース画像データのダイナミックレンジに含まれるように、ベース画像データのダイナミックレンジを決定する。
輝度差分データは、ベース画像データの階調値(例えば、輝度値)とHDR画像データの階調値との対応関係を表すデータである。
輝度差分データを用いてベース画像データの階調値をHDR画像データの階調値に変換することにより、HDR画像データを得る(復元する)ことができる。
The base image data is small-bit image data obtained by compressing the dynamic range of HDR image data (range compression). The base image data is image data of about 8 bit gradation, for example. The producer of the image data sets the dynamic range of the base image data so that an important gradation range in the image data is included in the dynamic range of the base image data among the wide dynamic range (gradation range) of the HDR image data. decide.
The luminance difference data is data representing a correspondence relationship between the gradation value (for example, luminance value) of the base image data and the gradation value of the HDR image data.
By converting the gradation value of the base image data into the gradation value of the HDR image data using the luminance difference data, the HDR image data can be obtained (restored).

階調値を変換する階調変換処理に関する従来技術は、特許文献2にも開示されている。
特許文献2に開示の技術では、対象画像データ(階調変換処理の対象の画像データ)の階調値の分布が解析され、解析結果に基づく階調変換処理が対象画像データに施される。
The related art relating to the gradation conversion processing for converting the gradation value is also disclosed in Patent Document 2.
In the technique disclosed in Patent Document 2, the distribution of gradation values of target image data (image data to be subjected to gradation conversion processing) is analyzed, and gradation conversion processing based on the analysis result is performed on the target image data.

表示画像が取り得る輝度の範囲が、ベース画像データが取り得る階調値の範囲に対応する輝度の範囲よりも広く、且つ、HDR画像データが取り得る階調値の範囲に対応する輝度の範囲よりも狭いことがある。この場合、画像データが取り得る階調値の範囲に対応する輝度の範囲が表示画像が取り得る輝度の範囲内に収まるように、HDR画像データのダイナミックレンジを圧縮する必要がある。   The range of brightness that the display image can take is wider than the range of brightness that corresponds to the range of tone values that the base image data can take, and the range of brightness that corresponds to the range of tone values that the HDR image data can take May be narrower. In this case, it is necessary to compress the dynamic range of the HDR image data so that the luminance range corresponding to the range of gradation values that the image data can take falls within the luminance range that the display image can take.

しかしながら、特許文献2の技術を用いた場合には、HDR画像データの階調分布(階調値の分布)の解析結果に基づく階調変換処理をHDR画像データに施すことにより、表示用画像データが生成される。表示用画像データは、HDR画像データのダイナミックレンジを圧縮した画像データである。図14の実線は、HDR画像データをベース画像データに変換する際の変換特性(第1変換特性)を示し、図14の破線は、特許文献2の技術を用いてHDR画像データを表示用画像データに変換する際の変換特性(第2変換特性)を示す。図14に示すように、第2変換特性として、第1変換特性と大きく異なる特性が設定されてしまうことがある。そのため、ベース画像データが表す画像と印象が大きく異なる画像を表す表示用画像データが得られ、製作者が意図した印象とは大きく異なる印象の表示画像が得られてしまうことがある。   However, when the technique of Patent Document 2 is used, the image data for display is obtained by subjecting the HDR image data to gradation conversion processing based on the analysis result of the gradation distribution (gradation value distribution) of the HDR image data. Is generated. The display image data is image data obtained by compressing the dynamic range of the HDR image data. The solid line in FIG. 14 indicates the conversion characteristic (first conversion characteristic) when the HDR image data is converted into the base image data, and the broken line in FIG. 14 indicates that the HDR image data is displayed using the technique of Patent Document 2. The conversion characteristic (2nd conversion characteristic) at the time of converting into data is shown. As shown in FIG. 14, characteristics that are significantly different from the first conversion characteristics may be set as the second conversion characteristics. For this reason, display image data representing an image whose impression is significantly different from the image represented by the base image data is obtained, and a display image having an impression significantly different from the impression intended by the producer may be obtained.

特開2011−193511号公報JP 2011-193511 A 特開平3−126377号公報JP-A-3-126377

本発明は、ベース画像データが表す画像に印象が近く、且つ、ダイナミックレンジが好適に拡大された表示用画像データを得ることができる技術を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a technique capable of obtaining display image data having an impression close to that of an image represented by base image data and having a suitably expanded dynamic range.

本発明の第1の態様は、
第1画像データのダイナミックレンジを拡大した第2画像データを取得する第1取得手段と、
前記第1画像データが取り得る階調値である第1階調値と、前記第2画像データが取り得る階調値である第2階調値と、の対応関係を表す第1対応データを取得する第2取得手段と、
前記第2階調値の範囲の一部の範囲を、維持範囲として決定する決定手段と、
前記第1対応データ、前記維持範囲、及び、表示部の画面に表示された画像が取り得る輝度の範囲である輝度範囲、に基づいて、前記第2階調値と、表示用画像データが取り得る階調値である表示用階調値と、の対応関係を表す第2対応データを生成する生成手段と、
前記第2対応データを用いて前記第2画像データを前記表示用画像データに変換する変換手段と、
を有し、
前記輝度範囲は、前記第1階調値の範囲に対応する輝度の範囲よりも広く、且つ、前記第2階調値の範囲に対応する輝度の範囲よりも狭く、
前記生成手段は、前記維持範囲に属す第2階調値が、当該第2階調値に対応する第1階調値と同じ値に変換され、かつ、前記第1画像データよりもダイナミックレンジが広い前記表示用画像データが生成されるように、前記第2対応データを生成する
ことを特徴とする画像処理装置である。
The first aspect of the present invention is:
First acquisition means for acquiring second image data with an expanded dynamic range of the first image data;
First correspondence data representing a correspondence relationship between a first gradation value that is a gradation value that can be taken by the first image data and a second gradation value that is a gradation value that can be taken by the second image data. A second acquisition means for acquiring;
Determining means for determining a partial range of the second gradation value range as a maintenance range;
Based on the first correspondence data, the maintenance range, and a luminance range that can be taken by the image displayed on the screen of the display unit, the second gradation value and the display image data are taken. Generating means for generating second correspondence data representing a correspondence relationship between display gradation values that are obtained gradation values;
Conversion means for converting the second image data into the display image data using the second correspondence data;
Have
The luminance range is wider than the luminance range corresponding to the first gradation value range and narrower than the luminance range corresponding to the second gradation value range;
The generation unit converts the second gradation value belonging to the maintenance range into the same value as the first gradation value corresponding to the second gradation value, and has a dynamic range larger than that of the first image data. The image processing apparatus is characterized in that the second correspondence data is generated so that the wide display image data is generated.

本発明の第2の態様は、
第1画像データのダイナミックレンジを拡大した第2画像データを取得する第1取得ステップと、
前記第1画像データが取り得る階調値である第1階調値と、前記第2画像データが取り得る階調値である第2階調値と、の対応関係を表す第1対応データを取得する第2取得ステップと、
前記第2階調値の範囲の一部の範囲を、維持範囲として決定する決定ステップと、
前記第1対応データ、前記維持範囲、及び、表示部の画面に表示された画像が取り得る輝度の範囲である輝度範囲、に基づいて、前記第2階調値と、表示用画像データが取り得る階調値である表示用階調値と、の対応関係を表す第2対応データを生成する生成ステップと、
前記第2対応データを用いて前記第2画像データを前記表示用画像データに変換する変換ステップと、
を有し、
前記輝度範囲は、前記第1階調値の範囲に対応する輝度の範囲よりも広く、且つ、前記第2階調値の範囲に対応する輝度の範囲よりも狭く、
前記生成ステップでは、前記維持範囲に属す第2階調値が、当該第2階調値に対応する第1階調値と同じ値に変換され、かつ、前記第1画像データよりもダイナミックレンジが広い前記表示用画像データが生成されるように、前記第2対応データを生成する
ことを特徴とする画像処理方法である。
The second aspect of the present invention is:
A first acquisition step of acquiring second image data with an expanded dynamic range of the first image data;
First correspondence data representing a correspondence relationship between a first gradation value that is a gradation value that can be taken by the first image data and a second gradation value that is a gradation value that can be taken by the second image data. A second obtaining step to obtain;
A determination step of determining a partial range of the second gradation value range as a maintenance range;
Based on the first correspondence data, the maintenance range, and a luminance range that can be taken by the image displayed on the screen of the display unit, the second gradation value and the display image data are taken. A generation step of generating second correspondence data representing a correspondence relationship with the display gradation value which is a gradation value to be obtained;
A conversion step of converting the second image data into the display image data using the second correspondence data;
Have
The luminance range is wider than the luminance range corresponding to the first gradation value range and narrower than the luminance range corresponding to the second gradation value range;
In the generating step, the second gradation value belonging to the maintenance range is converted to the same value as the first gradation value corresponding to the second gradation value, and the dynamic range is greater than that of the first image data. In the image processing method, the second correspondence data is generated so that the wide display image data is generated.

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ことを特徴とするプログラムである。   A third aspect of the present invention is a program that causes a computer to execute each step of the above-described image processing method.

本発明によれば、ベース画像データが表す画像に印象が近く、且つ、ダイナミックレンジが好適に拡大された表示用画像データを得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain display image data having an impression close to that of the image represented by the base image data and having a suitably expanded dynamic range.

実施例1に係る画像処理装置の機能構成の一例を示すブロック図1 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of an image processing apparatus according to a first embodiment. 実施例1に係るトーンマップとパネル変換用トーンマップの一例を示す図The figure which shows an example of the tone map which concerns on Example 1, and the tone map for panel conversion 実施例1に係る係数を表すルックアップテーブルの一例を示す図The figure which shows an example of the look-up table showing the coefficient which concerns on Example 1. FIG. 実施例1に係る画像処理装置の動作の一例を示す図FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the operation of the image processing apparatus according to the first embodiment. 実施例1に係る係数を表すルックアップテーブルの一例を示す図The figure which shows an example of the look-up table showing the coefficient which concerns on Example 1. FIG. 実施例2に係る画像処理装置の機能構成の一例を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of an image processing apparatus according to a second embodiment. 実施例2に係るトーンマップとパネル変換用トーンマップの一例を示す図The figure which shows an example of the tone map which concerns on Example 2, and the tone map for panel conversion 実施例2に係る係数を表すルックアップテーブルの一例を示す図The figure which shows an example of the look-up table showing the coefficient which concerns on Example 2. FIG. 実施例2に係る係数を表すルックアップテーブルの一例を示す図The figure which shows an example of the look-up table showing the coefficient which concerns on Example 2. FIG. 実施例3に係る画像処理装置の機能構成の一例を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of an image processing apparatus according to a third embodiment. 実施例3に係る比率データとパネル変換用比率データの一例を示す図The figure which shows an example of the ratio data which concern on Example 3, and the ratio data for panel conversion 実施例3に係る係数を表すルックアップテーブルの一例を示す図The figure which shows an example of the look-up table showing the coefficient which concerns on Example 3. FIG. 実施例3に係る画像処理装置の動作の一例を示す図FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the operation of the image processing apparatus according to the third embodiment. 従来の画像処理装置の動作の一例を示す図The figure which shows an example of operation | movement of the conventional image processing apparatus.

<実施例1>
以下、本発明の実施例1に係る画像処理装置及び画像処理方法について説明する。
図1は、本実施例に係る画像処理装置100の機能構成の一例を示すブロック図である。
画像処理装置100は、デコード処理部102、トーンマップ生成部103、維持範囲決定部104、トーンマップ変換部105、レンジ圧縮処理部106、表示部107、等を有する。
なお、画像処理装置100は表示部107を有していなくてもよい。表示部107は、画像処理装置100とは別体の画像表示装置であってもよい。
<Example 1>
Hereinafter, an image processing apparatus and an image processing method according to Embodiment 1 of the present invention will be described.
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the image processing apparatus 100 according to the present embodiment.
The image processing apparatus 100 includes a decoding processing unit 102, a tone map generation unit 103, a maintenance range determination unit 104, a tone map conversion unit 105, a range compression processing unit 106, a display unit 107, and the like.
Note that the image processing apparatus 100 may not include the display unit 107. The display unit 107 may be an image display device that is separate from the image processing device 100.

画像処理装置100には、HDRファイル101が入力される。
HDRファイル101は、第1画像データと対応データ(階調差分データ)とを含むデータファイルである。
第1画像データは、第2画像データのダイナミックレンジを圧縮(レンジ圧縮)した画像データである。換言すれば、第2画像データは、第1画像データのダイナミックレンジを拡大した画像データである。第1画像データは、例えば、8bit階調程度の画像データである。本実施例では、第1画像データを“ベース画像データ”と記載し、第2画像データを“HDR画像データ”と記載する。
対応データは、第1画像データが取り得る階調値である第1階調値と、第2画像データが取り得る階調値である第2階調値と、の対応関係を表す。本実施例では、対応データとして、第1階調値を入力値として表し、且つ、第2階調値を出力値として表すルックアップテーブル(逆トーンマップR_TM)が使用される。階調値は、画素値、輝度値、画素値を構成する色成分値、等である。色成分値は、R値、G値、B値、等である。
なお、第1画像データと対応データは個別に取得されてもよい。
An HDR file 101 is input to the image processing apparatus 100.
The HDR file 101 is a data file including first image data and corresponding data (gradation difference data).
The first image data is image data in which the dynamic range of the second image data is compressed (range compression). In other words, the second image data is image data obtained by expanding the dynamic range of the first image data. The first image data is, for example, image data of about 8 bit gradation. In this embodiment, the first image data is described as “base image data”, and the second image data is described as “HDR image data”.
The correspondence data represents a correspondence relationship between a first gradation value that is a gradation value that can be taken by the first image data and a second gradation value that is a gradation value that can be taken by the second image data. In the present embodiment, a lookup table (reverse tone map R_TM) that represents the first gradation value as an input value and the second gradation value as an output value is used as the corresponding data. The gradation value is a pixel value, a luminance value, a color component value constituting the pixel value, or the like. The color component values are R value, G value, B value, and the like.
Note that the first image data and the corresponding data may be acquired separately.

デコード処理部102は、HDRファイル101に含まれているベース画像データと逆トーンマップR_TMを用いてHDR画像データを生成(復元;取得)する(第1取得処理)。そして、デコード処理部102は、生成したHDR画像データを出力する。   The decode processing unit 102 generates (restores; acquires) HDR image data using the base image data and the reverse tone map R_TM included in the HDR file 101 (first acquisition process). Then, the decode processing unit 102 outputs the generated HDR image data.

トーンマップ生成部103は、HDRファイル101に含まれている逆トーンマップR_TMに基づいて、トーンマップTM_Aを生成(取得)する(第2取得処理)。そして、トーンマップ生成部103は、生成したトーンマップTM_Aを出力する。
トーンマップTM_Aは、第1階調値と第2階調値との対応関係を表す第1対応データである。具体的には、トーンマップTM_Aは、第2階調値を入力値として表し、且つ、第1階調値を出力値として表すルックアップテーブル(第1ルックアップテーブル)である。即ち、トーンマップTM_Aは、逆トーンマップR_TMの入力値と出力値を入れ替えたルックアップテーブルである。
The tone map generation unit 103 generates (acquires) the tone map TM_A based on the reverse tone map R_TM included in the HDR file 101 (second acquisition process). Then, the tone map generating unit 103 outputs the generated tone map TM_A.
The tone map TM_A is first correspondence data representing the correspondence between the first gradation value and the second gradation value. Specifically, the tone map TM_A is a lookup table (first lookup table) that represents the second gradation value as an input value and represents the first gradation value as an output value. That is, the tone map TM_A is a lookup table in which the input value and the output value of the reverse tone map R_TM are interchanged.

維持範囲決定部104は、第2階調値の範囲の一部の範囲を、維持範囲として決定する。そして、維持範囲決定部104は、決定した維持範囲を表す維持範囲情報を出力する。本実施例では、維持範囲決定部104は、1つの第2階調値を維持階調値として決定する。維持階調値は、“1つの第2階調値を含む維持範囲”と言うこともできる。   The maintenance range determination unit 104 determines a partial range of the second gradation value range as the maintenance range. Then, the maintenance range determination unit 104 outputs maintenance range information representing the determined maintenance range. In the present embodiment, the maintenance range determination unit 104 determines one second gradation value as the maintenance gradation value. The sustain gradation value can also be said to be “a maintenance range including one second gradation value”.

トーンマップ変換部105は、トーンマップTM_A、維持範囲(維持階調値)、及び、輝度範囲(パネル輝度範囲)、に基づいて、パネル変換用トーンマップP_TM_aを生成する。本実施例では、トーンマップTM_Aが表す各第1階調値を補正することにより、パネル変換用トーンマップP_TM_aが生成される。即ち、トーンマップTM_Aの各入力値を補正することにより、パネル変換用トーンマップP_TM_aが生成される。そして、トーンマップ変換部105は、生成したパネル変換用トーンマップP_TM_aを出力する。
パネル輝度範囲は、表示部107の画面に表示された画像(表示画像)が取り得る輝度の範囲である。本実施例では、パネル輝度範囲は、第1階調値の範囲に対応する輝度の範囲よりも広く、且つ、第2階調値の範囲に対応する輝度の範囲よりも狭いものとする。
パネル変換用トーンマップP_TM_aは、第2階調値と、表示用画像データが取り得る階調値である表示用階調値と、の対応関係を表す第2対応データである。具体的には、パネル変換用トーンマップP_TM_aは、第2階調値を入力値として表し、且つ、表示用階調値を出力値として表すルックアップテーブル(第2ルックアップテーブル)である。
The tone map conversion unit 105 generates a panel conversion tone map P_TM_a based on the tone map TM_A, the maintenance range (maintenance gradation value), and the luminance range (panel luminance range). In this embodiment, a panel conversion tone map P_TM_a is generated by correcting each first gradation value represented by the tone map TM_A. That is, by correcting each input value of the tone map TM_A, a panel conversion tone map P_TM_a is generated. Then, the tone map conversion unit 105 outputs the generated panel conversion tone map P_TM_a.
The panel luminance range is a luminance range that an image (display image) displayed on the screen of the display unit 107 can take. In this embodiment, it is assumed that the panel luminance range is wider than the luminance range corresponding to the first gradation value range and narrower than the luminance range corresponding to the second gradation value range.
The panel conversion tone map P_TM_a is second correspondence data representing a correspondence relationship between the second gradation value and the display gradation value that is a gradation value that can be taken by the display image data. Specifically, the panel conversion tone map P_TM_a is a lookup table (second lookup table) that represents the second gradation value as an input value and represents the display gradation value as an output value.

本実施例では、レンジ圧縮処理部106で以下の2つの処理が行われるように、パネル変換用トーンマップP_TM_aが生成される。
・維持階調値と等しい第2階調値を、当該第2階調値に対応する第1階調値と同じ値に変換する処理
・ベース画像データよりもダイナミックレンジが広い表示用画像データを生成する処理
上述した2つの処理が行われることにより、画像データが取り得る階調値の範囲に対応する輝度の範囲がパネル輝度範囲の内側に収まるように、HDR画像データのダイナミックレンジを圧縮することができる。また、ベース画像データが表す画像に印象が近く、且つ、ダイナミックレンジが好適に拡大された表示用画像データを得ることができる。
上述した2つの処理のうちの2番目の処理は、例えば、以下の2つの処理である。
・維持階調値よりも大きい第2階調値を、当該第2階調値に対応する第1階調値よりも大きく、且つ、パネル輝度範囲の最大輝度に対応する階調値以下の値に変換する処理
・維持階調値よりも小さい第2階調値を、当該第2階調値に対応する第1階調値よりも小さく、且つ、パネル輝度範囲の最小輝度に対応する階調値以上の値に変換する処理
In the present embodiment, the panel conversion tone map P_TM_a is generated so that the following two processes are performed by the range compression processing unit 106.
A process of converting the second gradation value equal to the maintenance gradation value to the same value as the first gradation value corresponding to the second gradation value. Display image data having a wider dynamic range than the base image data. Processing to be generated By performing the two processes described above, the dynamic range of the HDR image data is compressed so that the luminance range corresponding to the range of gradation values that the image data can take is within the panel luminance range. be able to. Further, it is possible to obtain display image data having an impression close to the image represented by the base image data and having a suitably expanded dynamic range.
The second process of the two processes described above is, for example, the following two processes.
A value that is greater than the first gradation value corresponding to the second gradation value and that is equal to or less than the gradation value corresponding to the maximum luminance in the panel luminance range. The second gradation value smaller than the sustain gradation value is smaller than the first gradation value corresponding to the second gradation value and the gradation corresponding to the minimum luminance in the panel luminance range. Processing to convert to a value greater than or equal to

なお、パネル輝度範囲を表す情報は、画像処理装置100に予め記録されていてもよい
し、画像処理装置100の外部から取得されてもよい。例えば、表示部107が画像処理装置100とは別体の画像表示装置である場合には、パネル輝度範囲を表す情報が表示部107から取得されてもよい。
Information indicating the panel luminance range may be recorded in advance in the image processing apparatus 100 or may be acquired from the outside of the image processing apparatus 100. For example, when the display unit 107 is an image display device that is separate from the image processing device 100, information indicating the panel luminance range may be acquired from the display unit 107.

レンジ圧縮処理部106は、トーンマップ変換部105で生成されたパネル変換用トーンマップP_TM_aを用いて、デコード処理部102で生成されたHDR画像データを、表示用画像データに変換する。そして、レンジ圧縮処理部106は、表示用画像データを出力する。本実施例では、画像データが取り得る階調値の範囲に対応する輝度の範囲がパネル輝度範囲と一致するようにHDR画像データのダイナミックレンジを圧縮することにより、表示用画像データが生成される。
なお、表示用画像データが取り得る階調値の範囲に対応する輝度の範囲がパネル輝度範囲よりも狭くてもよい。
The range compression processing unit 106 uses the panel conversion tone map P_TM_a generated by the tone map conversion unit 105 to convert the HDR image data generated by the decoding processing unit 102 into display image data. Then, the range compression processing unit 106 outputs display image data. In this embodiment, display image data is generated by compressing the dynamic range of the HDR image data so that the luminance range corresponding to the range of gradation values that can be taken by the image data matches the panel luminance range. .
Note that the luminance range corresponding to the range of gradation values that the display image data can take may be narrower than the panel luminance range.

表示部107は、レンジ圧縮処理部106から出力された表示用画像データが表す画像を画面に表示する。   The display unit 107 displays the image represented by the display image data output from the range compression processing unit 106 on the screen.

本実施例では、コントラスト比が2000:1であり、パネル輝度範囲の最小輝度が0.1[cd/m]であり、パネル輝度範囲の最大輝度が200[cd/m]である表示能力を有する表示部107が使用されたとする。
また、本実施例では、ベース画像データが取り得る階調値(第1階調値BI)の最大値BI_Hが1であり、最大値BI_Hに対応する輝度が100[cd/m]であるとする。本実施例では、最大値BI_Hを“100%白”と呼び、100%白に対応する輝度を“標準輝度”と呼ぶ。
また、本実施例では、第1階調値BIの最小値BI_Lが0.002であり、最小値BI_Lに対応する輝度が0.2[cd/m]であるとする。本実施例では、最小値BI_Lを“0.2%黒”と呼ぶ。
また、本実施例では、HDR画像データが取り得る階調値(第2階調値HI)の最大値HI_Hが10であり、最大値HI_Hに対応する輝度が1000[cd/m]であるとする。
また、本実施例では、第2階調値HIの最小値HI_Lが0.0001であり、最小値HI_Lに対応する輝度が0.01[cd/m]であるとする。
In this embodiment, the contrast ratio is 2000: 1, the minimum luminance of the panel luminance range is 0.1 [cd / m 2 ], and the maximum luminance of the panel luminance range is 200 [cd / m 2 ]. Assume that the display unit 107 having the capability is used.
In this embodiment, the maximum value BI_H of the gradation values (first gradation value BI) that can be taken by the base image data is 1, and the luminance corresponding to the maximum value BI_H is 100 [cd / m 2 ]. And In this embodiment, the maximum value BI_H is called “100% white”, and the luminance corresponding to 100% white is called “standard luminance”.
In the present embodiment, it is assumed that the minimum value BI_L of the first gradation value BI is 0.002 and the luminance corresponding to the minimum value BI_L is 0.2 [cd / m 2 ]. In this embodiment, the minimum value BI_L is referred to as “0.2% black”.
In this embodiment, the maximum value HI_H of the gradation values (second gradation value HI) that can be taken by the HDR image data is 10, and the luminance corresponding to the maximum value HI_H is 1000 [cd / m 2 ]. And
In this embodiment, it is assumed that the minimum value HI_L of the second gradation value HI is 0.0001, and the luminance corresponding to the minimum value HI_L is 0.01 [cd / m 2 ].

そのため、表示用階調値PIの最大値PI_Hは、2.0(=(100%白の階調値)×(パネル輝度範囲の最大輝度)÷(標準輝度))となる。
そして、表示用階調値PIの最小値PI_Lは、0.001(=(100%白の階調値)×(パネル輝度範囲の最小輝度)÷(標準輝度))となる。
Therefore, the maximum value PI_H of the display gradation value PI is 2.0 (= (100% white gradation value) × (maximum luminance in the panel luminance range) / (standard luminance)).
The minimum value PI_L of the display gradation value PI is 0.001 (= (100% white gradation value) × (minimum luminance in the panel luminance range) / (standard luminance)).

本実施例では、レンジ圧縮処理部106は、画像データが取り得る階調値の範囲が、0.0001以上且つ10以下の範囲から、0.001以上且つ2以下の範囲に圧縮されるように、HDR画像データを表示用画像データに変換する。
階調値が100%白(1)よりも大きい画素は、標準輝度よりも高い輝度で表示される。本実施例では、階調値が100%白よりも大きい画素を“オーバーホワイト画素”と呼ぶ。
階調値が0.2%黒(0.002)よりも小さい画素は、0.2%黒に対応する輝度よりも低い輝度で表示される。本実施例では、階調値が0.2%黒よりも小さい画素を“アンダーブラック画素”と呼ぶ。
In the present embodiment, the range compression processing unit 106 compresses the range of gradation values that the image data can take from a range of 0.0001 or more and 10 or less to a range of 0.001 or more and 2 or less. The HDR image data is converted into display image data.
A pixel having a gradation value larger than 100% white (1) is displayed with a luminance higher than the standard luminance. In this embodiment, a pixel having a gradation value larger than 100% white is called an “over white pixel”.
Pixels whose gradation value is smaller than 0.2% black (0.002) are displayed with a luminance lower than the luminance corresponding to 0.2% black. In this embodiment, a pixel having a gradation value smaller than 0.2% black is referred to as an “under black pixel”.

図2は、トーンマップTM_Aとパネル変換用トーンマップP_TM_aの一例を示す。図2の実線はトーンマップTM_Aを示し、図2の破線はパネル変換用トーンマップP_TM_aを示す。図2の横軸は入力値(第2階調値)を示し、図2の縦軸は出力値(第
1階調値と表示用階調値)を示す。
図2には、高階調側の第2階調値の範囲(明部)及び低階調側の第2階調値の範囲(暗部)の階調性を低減するトーンマップTM_Aが示されている。具体的には、中間部分の第2階調値の範囲に対して、明部及び暗部よりも多くの第1階調値が割り当てられたトーンマップTM_Aが示されている。
FIG. 2 shows an example of the tone map TM_A and the panel conversion tone map P_TM_a. The solid line in FIG. 2 indicates the tone map TM_A, and the broken line in FIG. 2 indicates the panel conversion tone map P_TM_a. The horizontal axis in FIG. 2 indicates an input value (second gradation value), and the vertical axis in FIG. 2 indicates an output value (first gradation value and display gradation value).
FIG. 2 shows a tone map TM_A for reducing the gradation of the second gradation value range (bright part) on the high gradation side and the second gradation value range (dark part) on the low gradation side. Yes. Specifically, the tone map TM_A in which more first gradation values than the bright and dark portions are assigned to the range of the second gradation value in the intermediate portion is shown.

図2,3を用いて、維持範囲決定部104、トーンマップ変換部105、及び、レンジ圧縮処理部106についてより詳しく説明する。   The maintenance range determination unit 104, tone map conversion unit 105, and range compression processing unit 106 will be described in more detail with reference to FIGS.

維持範囲決定部104は、逆トーンマップR_TM(またはトーンマップTM_A)を用いて、1つの第1階調値BIをベース階調値として決定し、ベース階調値に対応する第2階調値HIを検出する。そして、維持範囲決定部104は、検出した第2階調値HIを、維持階調値ST_P1として出力する。本実施例では、第1階調値BIの中間値がベース階調値として検出される。上述したように、本実施例では、第1階調値BIの範囲は、0.002以上且つ1以下の範囲である。そのため、第1階調値BIの中間値として0.5(具体的には0.499)が検出される。図2のトーンマップTM_Aでは、第1階調値BI=0.5に第2階調値HI=0.1が対応付けられている。そのため、第1階調値BIの中間値に対応する第2階調値HIとして0.1が検出される。   The maintenance range determination unit 104 determines one first gradation value BI as a base gradation value using the reverse tone map R_TM (or tone map TM_A), and a second gradation value corresponding to the base gradation value HI is detected. Then, the maintenance range determination unit 104 outputs the detected second gradation value HI as the maintenance gradation value ST_P1. In this embodiment, an intermediate value of the first gradation value BI is detected as the base gradation value. As described above, in the present embodiment, the range of the first gradation value BI is 0.002 or more and 1 or less. Therefore, 0.5 (specifically, 0.499) is detected as the intermediate value of the first gradation value BI. In the tone map TM_A of FIG. 2, the second gradation value HI = 0.1 is associated with the first gradation value BI = 0.5. Therefore, 0.1 is detected as the second gradation value HI corresponding to the intermediate value of the first gradation value BI.

なお、ベース階調値は、第1階調値BIの中間値に限らない。ベース階調値は、メーカによって予め定められた固定値であってもよいし、ユーザが設定した値であってもよい。画像処理装置100や表示部107(画像表示装置)の設置環境に応じて、ベース階調値が決定されてもよい。
なお、維持階調値の決定方法は、上記方法に限らない。例えば、ベース画像データの階調値の中間値に対応する第2階調値が、維持階調値として決定されてもよい。画像処理装置100や表示部107(画像表示装置)の設置環境に応じて維持階調値が決定されてもよい。ユーザ操作に応じて維持階調値が決定されてもよい。
The base gradation value is not limited to the intermediate value of the first gradation value BI. The base gradation value may be a fixed value determined in advance by the manufacturer, or may be a value set by the user. The base gradation value may be determined according to the installation environment of the image processing apparatus 100 and the display unit 107 (image display apparatus).
Note that the method for determining the sustain gradation value is not limited to the above method. For example, the second gradation value corresponding to the intermediate value of the gradation values of the base image data may be determined as the maintenance gradation value. The sustain gradation value may be determined according to the installation environment of the image processing apparatus 100 and the display unit 107 (image display apparatus). The sustain gradation value may be determined according to a user operation.

トーンマップ変換部105は、トーンマップTM_A、維持階調値、及び、パネル輝度範囲、に基づいて、ルックアップテーブルLUT_Aを生成する。ルックアップテーブルLUT_Aは、第2階調値HI毎に、その第2階調値HIに対応する第1階調値BIの係数Cを表す。
そして、トーンマップ変換部105は、トーンマップTM_Aが表す第1階調値毎に、その第1階調値に当該第1階調値の係数を乗算することにより、パネル変換用トーンマップP_TM_aを生成する。即ち、トーンマップTM_Aが表す各第1階調値BIを、以下の式1を用いて表示用階調値PIに変換することにより、パネル変換用トーンマップP_TM_aが生成される。式1において、P_TM_a(x)は、第2階調値xに対応する表示用階調値PIであり、TM_A(x)は、第2階調値xに対応する第1階調値BIであり、LUT_A(x)は、第2階調値xに対応する係数Cである。

P_TM_a(x)=TM_A(x)×LUT_A(x) ・・・(式1)
The tone map conversion unit 105 generates a lookup table LUT_A based on the tone map TM_A, the sustain gradation value, and the panel luminance range. The lookup table LUT_A represents the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the second gradation value HI for each second gradation value HI.
The tone map conversion unit 105 multiplies the first gradation value by the coefficient of the first gradation value for each first gradation value represented by the tone map TM_A, thereby obtaining the panel conversion tone map P_TM_a. Generate. That is, the panel conversion tone map P_TM_a is generated by converting each first gradation value BI represented by the tone map TM_A into the display gradation value PI using the following Expression 1. In Equation 1, P_TM_a (x) is the display gradation value PI corresponding to the second gradation value x, and TM_A (x) is the first gradation value BI corresponding to the second gradation value x. Yes, LUT_A (x) is a coefficient C corresponding to the second gradation value x.

P_TM_a (x) = TM_A (x) × LUT_A (x) (Formula 1)

本実施例では、維持範囲に属す第2階調値HIに対応する第1階調値BIの係数Cとして1が設定される。
具体的には、維持階調値に対応する第1階調値BIの係数Cとして1が設定される。
In this embodiment, 1 is set as the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the second gradation value HI belonging to the maintenance range.
Specifically, 1 is set as the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the sustain gradation value.

また、本実施例では、維持範囲の最大階調値よりも大きい第2階調値HIに対応する第1階調値BIの係数Cとして1よりも大きい値が設定される。そして、維持範囲の最小階調値よりも小さい第2階調値HIに対応する第1階調値BIの係数Cとして1よりも小さ
い値が設定される。
In this embodiment, a value larger than 1 is set as the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the second gradation value HI that is larger than the maximum gradation value in the maintenance range. Then, a value smaller than 1 is set as the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the second gradation value HI smaller than the minimum gradation value of the maintenance range.

具体的には、維持階調値よりも大きい第2階調値HIに対応する第1階調値BIの係数Cとして1よりも大きい値が設定され、維持階調値よりも小さい第2階調値HIに対応する第1階調値BIの係数Cとして1よりも小さい値が設定される。   Specifically, a value larger than 1 is set as the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the second gradation value HI that is larger than the sustain gradation value, and the second floor is smaller than the sustain gradation value. A value smaller than 1 is set as the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the tone value HI.

より具体的には、第2階調値HIの最大値に対応する第1階調値BIの係数Cとして、パネル輝度範囲の最大輝度に対応する階調値の当該第1階調値BIに対する割合が設定される。第2階調値HIの最小値に対応する第1階調値BIの係数Cとして、パネル輝度範囲の最小輝度に対応する階調値の当該第1階調値BIに対する割合が設定される。そして、維持範囲に属す第2階調値HI(維持階調値)に対応する第1階調値BIの係数C、第2階調値HIの最大値に対応する第1階調値BIの係数C、及び、第2階調値HIの最小値に対応する第1階調値BIの係数Cを用いた補間処理が行われる。それにより、維持範囲に属す第2階調値HIに対応せず、第2階調値HIの最大値に対応せず、且つ、第2階調値HIの最小値に対応しない第1階調値BIの係数が決定される。   More specifically, as the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the maximum value of the second gradation value HI, the gradation value corresponding to the maximum luminance of the panel luminance range with respect to the first gradation value BI. A percentage is set. As the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the minimum value of the second gradation value HI, the ratio of the gradation value corresponding to the minimum luminance of the panel luminance range to the first gradation value BI is set. Then, the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the second gradation value HI (maintenance gradation value) belonging to the maintenance range, and the first gradation value BI corresponding to the maximum value of the second gradation value HI. Interpolation processing using the coefficient C and the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the minimum value of the second gradation value HI is performed. Accordingly, the first gradation that does not correspond to the second gradation value HI belonging to the maintenance range, does not correspond to the maximum value of the second gradation value HI, and does not correspond to the minimum value of the second gradation value HI. The coefficient of value BI is determined.

“パネル輝度範囲の最大輝度に対応する階調値の第1階調値BIに対する割合”は、“第1階調値BIに対応する輝度に対するパネル輝度範囲の最大輝度の割合”と言うこともできる。“パネル輝度範囲の最小輝度に対応する階調値の第1階調値BIに対する割合”は、“第1階調値BIに対応する輝度に対するパネル輝度範囲の最小輝度の割合”と言うこともできる。   “The ratio of the gradation value corresponding to the maximum luminance of the panel luminance range to the first gradation value BI” may be referred to as “the ratio of the maximum luminance of the panel luminance range to the luminance corresponding to the first gradation value BI”. it can. The “ratio of the gradation value corresponding to the minimum luminance of the panel luminance range to the first gradation value BI” may be referred to as “the ratio of the minimum luminance of the panel luminance range to the luminance corresponding to the first gradation value BI”. it can.

本実施例では、パネル輝度範囲の最大輝度は、200[cd/m]であり、第1階調値BIの最大値に対応する輝度(100[cd/m])の2倍である。また、パネル輝度範囲の最小輝度は、0.1[cd/m]であり、第1階調値BIの最小値に対応する輝度(0.2[cd/m])の0.5倍である。
そのため、図3に示すように、第2階調値HI=10に対応する第1階調値BI(最大値)の係数Cとして、2が設定され、第2階調値HI=0.0001に対応する第1階調値BI(最小値)の係数Cとして、0.5が設定される。また、第2階調値HI=0.1(維持階調値)に対応する第1階調値BIの係数Cとして、1が設定される。そして、線形補間により、他の係数Cが決定される。具体的には、第2階調値HIの増加に伴って係数Cが線形に増加するように、他の係数Cが決定される。
In the present embodiment, the maximum luminance of the panel luminance range is 200 [cd / m 2 ], which is twice the luminance (100 [cd / m 2 ]) corresponding to the maximum value of the first gradation value BI. . The minimum luminance of the panel luminance range is 0.1 [cd / m 2 ], and the luminance (0.2 [cd / m 2 ]) corresponding to the minimum value of the first gradation value BI is 0.5. Is double.
Therefore, as shown in FIG. 3, 2 is set as the coefficient C of the first gradation value BI (maximum value) corresponding to the second gradation value HI = 10, and the second gradation value HI = 0.0001. 0.5 is set as the coefficient C of the first gradation value BI (minimum value) corresponding to. Further, 1 is set as the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the second gradation value HI = 0.1 (maintenance gradation value). Then, another coefficient C is determined by linear interpolation. Specifically, the other coefficient C is determined so that the coefficient C increases linearly as the second gradation value HI increases.

レンジ圧縮処理部106は、パネル変換用トーンマップP_TM_aにHDR画像データの階調値を入力することにより、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。それにより、HDR画像データが表示用画像データに変換される。具体的には、HDR画像データの階調値がxrである場合、表示用画像データの階調値として、P_TM_a(xr)が得られる。   The range compression processing unit 106 inputs the gradation value of the HDR image data to the panel conversion tone map P_TM_a, thereby converting the gradation value of the HDR image data into the gradation value of the display image data. Thereby, the HDR image data is converted into display image data. Specifically, when the gradation value of the HDR image data is xr, P_TM_a (xr) is obtained as the gradation value of the display image data.

図3のルックアップテーブルを用いた場合、図2のトーンマップTM_Aが図2のパネル変換用トーンマップP_TM_aに変換される。図2のパネル変換用トーンマップP_TM_aを用いた場合、以下に示すようにHDR画像データの階調値が表示用画像データの階調値に変換される。
・表示用画像データの階調値として、HDR画像データの階調値が大きいほど大きい階調値が得られる。
・維持階調値と等しい階調値は、当該階調値に対応する第1階調値と同じ値に変換される。
・維持階調値よりも大きい階調値は、当該階調値に対応する第1階調値よりも大きい階調値に変換される。
・維持階調値よりも小さい階調値は、当該階調値に対応する第1階調値よりも小さい階
調値に変換される。
・第2階調値の最大値と等しい階調値は、パネル輝度範囲の最大輝度に対応する階調値に変換される。
・第2階調値の最小値と等しい階調値は、パネル輝度範囲の最小輝度に対応する階調値に変換される。
When the look-up table of FIG. 3 is used, the tone map TM_A of FIG. 2 is converted into the panel conversion tone map P_TM_a of FIG. When the panel conversion tone map P_TM_a in FIG. 2 is used, the gradation value of the HDR image data is converted into the gradation value of the display image data as described below.
As the gradation value of the display image data, a larger gradation value is obtained as the gradation value of the HDR image data is larger.
A gradation value equal to the sustain gradation value is converted to the same value as the first gradation value corresponding to the gradation value.
A gradation value larger than the sustain gradation value is converted into a gradation value larger than the first gradation value corresponding to the gradation value.
A gradation value smaller than the sustain gradation value is converted into a gradation value smaller than the first gradation value corresponding to the gradation value.
A gradation value equal to the maximum value of the second gradation value is converted into a gradation value corresponding to the maximum luminance of the panel luminance range.
A gradation value equal to the minimum value of the second gradation value is converted into a gradation value corresponding to the minimum luminance in the panel luminance range.

それにより、HDR画像データの階調値が維持階調値と等しい領域における見えがベース画像データが表す画像(ベース画像)と等しい表示画像を得ることができる。また、ベース画像より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、HDR画像データの階調値が維持階調値よりも大きい領域がベース画像よりも明るく、且つ、HDR画像データの階調値が維持階調値よりも小さい領域がベース画像よりも暗い表示画像を得ることができる。   Thereby, it is possible to obtain a display image in which the appearance in the region where the gradation value of the HDR image data is equal to the sustain gradation value is equal to the image (base image) represented by the base image data. In addition, a display image having a wider dynamic range than the base image can be obtained. Specifically, an area where the gradation value of HDR image data is larger than the sustain gradation value is brighter than the base image, and an area where the gradation value of HDR image data is smaller than the maintenance gradation value is greater than the base image. Even dark display images can be obtained.

図4を用いて、本実施例に係る画像処理装置の処理の具体例を説明する。
図4には、トーンマップTM_A、パネル変化用トーンマップP_TM_a、及び、各画像が示されている。図4の右側の上段には、HDR画像データが表す画像(HDR画像)の一例であるHDR画像aが示されている。図4の右側の中段には、ベース画像の一例であるベース画像bが示されている。図4の右側の下段には、表示用画像データが表す画像(表示用画像)の一例である表示用画像cが示されている。各画像に記載の数値は、その数値が記載された領域における階調値である。
A specific example of processing of the image processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 4 shows a tone map TM_A, a panel change tone map P_TM_a, and each image. In the upper part of the right side of FIG. 4, an HDR image a that is an example of an image (HDR image) represented by the HDR image data is shown. In the middle part on the right side of FIG. 4, a base image b which is an example of a base image is shown. A display image c, which is an example of an image (display image) represented by the display image data, is shown in the lower part on the right side of FIG. The numerical value described in each image is a gradation value in an area where the numerical value is described.

本実施例では、トーンマップTM_Aの入力値と出力値を入れ替えた逆トーンマップを用いて、ベース画像bがHDR画像aに変換される。そして、トーンマップTM_Aが、パネル変化用トーンマップP_TM_aに変換される。その後、パネル変化用トーンマップP_TM_aを用いて、HDR画像aが表示用画像cに変換される。   In the present embodiment, the base image b is converted into the HDR image a using an inverse tone map in which the input value and output value of the tone map TM_A are interchanged. Then, the tone map TM_A is converted into a panel change tone map P_TM_a. Thereafter, the HDR image a is converted into the display image c using the panel change tone map P_TM_a.

図4のトーンマップTM_Aでは、第1階調値0.9に第2階調値2が、第1階調値0.5に0.1が、第1階調値0.005に第2階調値0.001が対応付けられている。そのため、図4のトーンマップTM_Aの入力値と出力値を入れ替えた逆トーンマップを用いた場合、ベース画像bの左側四角の階調値0.9は、階調値2に変換される。そして、右側四角の階調値0.005は、階調値0.001に変換され、背景の階調値0.5は、階調値0.1に変換される。それにより、ベース画像bがHDR画像aに変換される。   In the tone map TM_A of FIG. 4, the second gradation value 2 is set to the first gradation value 0.9, 0.1 is set to the first gradation value 0.5, and the second gradation value is set to 0.005. A gradation value of 0.001 is associated. Therefore, when the inverse tone map in which the input value and the output value of the tone map TM_A in FIG. 4 are exchanged is used, the gradation value 0.9 of the left square of the base image b is converted to the gradation value 2. The gradation value 0.005 in the right square is converted into a gradation value 0.001, and the background gradation value 0.5 is converted into a gradation value 0.1. Thereby, the base image b is converted into the HDR image a.

図4のパネル変化用トーンマップP_TM_aでは、第2階調値2に、第1階調値0.9よりも大きい表示用階調値1.8が対応付けられている。また、第2階調値0.1に、
第1階調値と同じ表示用階調値0.5が対応付けられており、第2階調値0.001に、第1階調値0.005よりも小さい表示用階調値0.0015が対応付けられている。そのため、図4のパネル変換用トーンマップP_TM_aを用いた場合、HDR画像aの左側四角の階調値2は、ベース画像よりも明るい階調値1.8に変換される。そして、右側
四角の階調値0.001は、ベース画像よりも暗い階調値0.0015に変換され、背景の階調値0.1は、ベース画像と同じ階調値0.5に変換される。それにより、HDR画
像aが表示用画像cに変換される。その結果、背景の見えがベース画像と等しく、左側四角がベース画像よりも明るく、且つ、右側四角がベース画像よりも暗い表示画像を得ることができる。
In the panel change tone map P_TM_a in FIG. 4, the second gradation value 2 is associated with a display gradation value 1.8 greater than the first gradation value 0.9. In addition, the second gradation value is 0.1.
The display gradation value 0.5 that is the same as the first gradation value is associated with the second gradation value 0.001, and the display gradation value 0. 0 smaller than the first gradation value 0.005. 0015 is associated. Therefore, when the panel conversion tone map P_TM_a in FIG. 4 is used, the gradation value 2 in the left square of the HDR image a is converted to a gradation value 1.8 that is brighter than the base image. Then, the gradation value 0.001 of the right square is converted to a gradation value 0.0015 that is darker than the base image, and the background gradation value 0.1 is converted to the same gradation value 0.5 as that of the base image. Is done. Thereby, the HDR image a is converted into the display image c. As a result, it is possible to obtain a display image in which the appearance of the background is equal to the base image, the left square is brighter than the base image, and the right square is darker than the base image.

以上述べたように、本実施例によれば、維持階調値と等しい第2階調値が、当該第2階調値に対応する第1階調値と同じ値に変換されて、ベース画像データよりもダイナミックレンジが広い表示用画像データが生成される。それにより、ベース画像データが表す画像に印象が近く、且つ、ダイナミックレンジが好適に拡大された表示用画像データを得ることができる。   As described above, according to this embodiment, the second gradation value equal to the sustain gradation value is converted into the same value as the first gradation value corresponding to the second gradation value, and the base image Display image data having a wider dynamic range than the data is generated. Thereby, it is possible to obtain display image data having an impression close to the image represented by the base image data and having a suitably expanded dynamic range.

なお、本実施例に係る画像データは、静止画像データ(静止画像を表す画像データ)であってもよいし、動画像データ(動画像を表す画像データ)であってもよい。例えば、動画像データであるベース画像データのシーン毎に、そのシーンの逆トーンマップが取得されてもよい。その場合には、動画像データのシーン毎に、そのシーンの逆トーンマップから、当該シーンのパネル変換用トーンマップを生成すればよい。そして、動画像データのシーン毎に、そのシーンのパネル変換用トーンマップを用いて、当該シーンの表示用画像データを生成すればよい。   Note that the image data according to the present embodiment may be still image data (image data representing a still image) or moving image data (image data representing a moving image). For example, an inverse tone map of the scene may be acquired for each scene of the base image data that is moving image data. In that case, for each scene of the moving image data, a panel conversion tone map of the scene may be generated from the reverse tone map of the scene. Then, for each scene of moving image data, display image data for the scene may be generated using the panel conversion tone map of the scene.

なお、本実施例で述べた具体的な数値は、あくまで一例であり、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。例えば、表示部107は、コントラスト比が6000:1であり、パネル輝度範囲の最小輝度が0.05[cd/m]であり、パネル輝度範囲の最大輝度が300[cd/m]である表示能力を有していてもよい。その場合、第2階調値HI=10に対応する第1階調値BI(最大値)の係数Cとして、3が設定され、第2階調値HI=0.0001に対応する第1階調値BI(最小値)の係数Cとして、0.25が設定されればよい。そして、画像データが取り得る階調値の範囲が、0.0001以上且つ10以下の範囲から、0.0005以上且つ3以下の範囲に圧縮されるように、HDR画像データが表示用画像データに変換されればよい。 It should be noted that the specific numerical values described in this embodiment are merely examples, and are not intended to limit the scope of the present invention. For example, the display unit 107 has a contrast ratio of 6000: 1, a minimum luminance of the panel luminance range of 0.05 [cd / m 2 ], and a maximum luminance of the panel luminance range of 300 [cd / m 2 ]. It may have a certain display capability. In this case, 3 is set as the coefficient C of the first gradation value BI (maximum value) corresponding to the second gradation value HI = 10, and the first floor corresponding to the second gradation value HI = 0.0001. 0.25 may be set as the coefficient C of the adjustment value BI (minimum value). Then, the HDR image data is converted into the display image data so that the range of gradation values that the image data can take is compressed from the range of 0.0001 or more and 10 or less to the range of 0.0005 or more and 3 or less. It only needs to be converted.

なお、係数Cを表すルックアップテーブルの特性は、図3に示す特性に限らない。例えば、非線形補間を行い、図5に示すようなS字カーブの特性を有するルックアップテーブルが生成されてもよい。
なお、パネル変換用トーンマップの生成方法は上記方法に限らない。例えば、トーンマップ、維持範囲、及び、パネル輝度範囲に基づいて、トーンマップをパネル変換用トーンマップに変換する変換関数が生成されてもよい。そして、係数Cを決定せずに、変換関数を用いて、トーンマップがパネル変換用トーンマップに変換されてもよい。
なお、第2階調値の最大値は、パネル輝度範囲の最大輝度よりも低い輝度に対応する階調値に変換されてもよい。また、第2階調値の最小値は、パネル輝度範囲の最小輝度よりも高い輝度に対応する階調値に変換されてもよい。
なお、本実施例では、ベース画像データと逆トーンマップが外部から取得される例を説明したが、これに限らない。例えば、HDR画像データとトーンマップ(または逆トーンマップ)が外部から取得されてもよい。
Note that the characteristics of the lookup table representing the coefficient C are not limited to the characteristics shown in FIG. For example, nonlinear interpolation may be performed to generate a look-up table having S-curve characteristics as shown in FIG.
The method for generating the panel conversion tone map is not limited to the above method. For example, a conversion function for converting a tone map into a panel conversion tone map may be generated based on the tone map, the maintenance range, and the panel luminance range. Then, without determining the coefficient C, the tone map may be converted to a panel conversion tone map using a conversion function.
Note that the maximum value of the second gradation value may be converted into a gradation value corresponding to a luminance lower than the maximum luminance of the panel luminance range. The minimum value of the second gradation value may be converted into a gradation value corresponding to a luminance higher than the minimum luminance of the panel luminance range.
In the present embodiment, the example in which the base image data and the reverse tone map are acquired from the outside has been described, but the present invention is not limited to this. For example, HDR image data and a tone map (or reverse tone map) may be acquired from the outside.

<実施例2>
以下、本発明の実施例2に係る画像処理装置及び画像処理方法について説明する。
実施例1では、維持範囲として維持階調値(1つの第2階調値を含む維持範囲)を決定する例を説明した。
本実施例では、複数の第2階調値を含む維持範囲を決定する例を説明する。
<Example 2>
Hereinafter, an image processing apparatus and an image processing method according to Embodiment 2 of the present invention will be described.
In the first embodiment, the example in which the maintenance gradation value (the maintenance range including one second gradation value) is determined as the maintenance range has been described.
In this embodiment, an example in which a maintenance range including a plurality of second gradation values is determined will be described.

図6は、本実施例に係る画像処理装置200の機能構成の一例を示すブロック図である。
画像処理装置200は、デコード処理部102、トーンマップ生成部103、維持範囲決定部201、トーンマップ変換部202、レンジ圧縮処理部106、表示部107、等を有する。
なお、図6において、実施例1(図1)と同じ機能部には図1と同じ符号を付し、その説明は省略する。本実施例では、トーンマップ生成部103から出力されたトーンマップを“トーンマップTM_B”と記載する。
なお、本実施例では、パネル輝度範囲、ベース画像データのダイナミックレンジ、HDR画像データのダイナミックレンジ、及び、表示用画像データのダイナミックレンジが実施例1と同じであるものとする。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the image processing apparatus 200 according to the present embodiment.
The image processing apparatus 200 includes a decoding processing unit 102, a tone map generation unit 103, a maintenance range determination unit 201, a tone map conversion unit 202, a range compression processing unit 106, a display unit 107, and the like.
In FIG. 6, the same functional parts as those in the first embodiment (FIG. 1) are denoted by the same reference numerals as those in FIG. In this embodiment, the tone map output from the tone map generation unit 103 is described as “tone map TM_B”.
In this embodiment, it is assumed that the panel luminance range, the dynamic range of base image data, the dynamic range of HDR image data, and the dynamic range of display image data are the same as those in the first embodiment.

維持範囲決定部201は、実施例1の維持範囲決定部104と同様の機能を有する。即ち、維持範囲決定部201は、第2階調値の範囲の一部の範囲を、維持範囲として決定する。そして、維持範囲決定部201は、決定した維持範囲を表す維持範囲情報を出力する。但し、維持範囲決定部201は、2つの第2階調値を維持階調値の最大階調値と最小階調値として決定する。   The maintenance range determination unit 201 has the same function as the maintenance range determination unit 104 of the first embodiment. That is, the maintenance range determination unit 201 determines a partial range of the second gradation value range as the maintenance range. And the maintenance range determination part 201 outputs the maintenance range information showing the determined maintenance range. However, the maintenance range determination unit 201 determines two second gradation values as the maximum gradation value and the minimum gradation value of the maintenance gradation values.

トーンマップ変換部202は、実施例1のトーンマップ変換部105と同様の機能を有する。即ち、トーンマップ変換部202は、トーンマップTM_B、維持範囲、及び、パネル輝度範囲、に基づいて、パネル変換用トーンマップP_TM_bを生成する。そして、トーンマップ変換部202は、生成したパネル変換用トーンマップP_TM_bを出力する。
但し、本実施例では、レンジ圧縮処理部106で以下の2つの処理が行われるように、パネル変換用トーンマップP_TM_bが生成される。
・維持範囲に属す第2階調値を、当該第2階調値に対応する第1階調値と同じ値に変換する処理
・ベース画像データよりもダイナミックレンジが広い表示用画像データを生成する処理
上述した2つの処理が行われることにより、画像データが取り得る階調値の範囲に対応する輝度の範囲がパネル輝度範囲の内側に収まるように、HDR画像データのダイナミックレンジを圧縮することができる。また、ベース画像データが表す画像に印象が近く、且つ、ダイナミックレンジが好適に拡大された表示用画像データを得ることができる。
上述した2つの処理のうちの2番目の処理は、例えば、以下の2つの処理である。
・維持範囲の最大階調値よりも大きい第2階調値を、当該第2階調値に対応する第1階調値よりも大きく、且つ、パネル輝度範囲の最大輝度に対応する階調値以下の値に変換する処理
・維持範囲の最小階調値よりも小さい第2階調値を、当該第2階調値に対応する第1階調値よりも小さく、且つ、パネル輝度範囲の最小輝度に対応する階調値以上の値に変換する処理
The tone map conversion unit 202 has the same function as the tone map conversion unit 105 of the first embodiment. That is, the tone map conversion unit 202 generates a panel conversion tone map P_TM_b based on the tone map TM_B, the maintenance range, and the panel luminance range. Then, the tone map conversion unit 202 outputs the generated panel conversion tone map P_TM_b.
However, in this embodiment, the panel conversion tone map P_TM_b is generated so that the following two processes are performed in the range compression processing unit 106.
A process of converting the second gradation value belonging to the maintenance range into the same value as the first gradation value corresponding to the second gradation value. Display image data having a wider dynamic range than the base image data is generated. Processing By performing the two processes described above, the dynamic range of the HDR image data can be compressed so that the luminance range corresponding to the range of gradation values that the image data can take is within the panel luminance range. it can. Further, it is possible to obtain display image data having an impression close to the image represented by the base image data and having a suitably expanded dynamic range.
The second process of the two processes described above is, for example, the following two processes.
A gradation value that is larger than the first gradation value corresponding to the second gradation value and that is larger than the maximum gradation value in the maintenance range and that corresponds to the maximum luminance in the panel luminance range Processing for converting into the following values: The second gradation value smaller than the minimum gradation value of the maintenance range is smaller than the first gradation value corresponding to the second gradation value and the minimum of the panel luminance range Processing to convert to a value greater than the gradation value corresponding to the brightness

図7は、トーンマップTM_Bとパネル変換用トーンマップP_TM_bの一例を示す。図7の実線はトーンマップTM_Bを示し、図7の破線はパネル変換用トーンマップP_TM_bを示す。図7の横軸は入力値(第2階調値)を示し、図7の縦軸は出力値(第1階調値と表示用階調値)を示す。
図7には、高階調側の第2階調値の範囲(明部)及び低階調側の第2階調値の範囲(暗部)の階調性を低減するトーンマップTM_Bが示されている。
FIG. 7 shows an example of the tone map TM_B and the panel conversion tone map P_TM_b. The solid line in FIG. 7 indicates the tone map TM_B, and the broken line in FIG. 7 indicates the panel conversion tone map P_TM_b. The horizontal axis in FIG. 7 indicates an input value (second gradation value), and the vertical axis in FIG. 7 indicates an output value (first gradation value and display gradation value).
FIG. 7 shows a tone map TM_B for reducing the gradation of the second gradation value range (bright part) on the high gradation side and the second gradation value range (dark part) on the low gradation side. Yes.

図7,8を用いて、維持範囲決定部201とトーンマップ変換部202についてより詳しく説明する。   The maintenance range determination unit 201 and the tone map conversion unit 202 will be described in more detail with reference to FIGS.

維持範囲決定部201は、逆トーンマップR_TM(またはトーンマップTM_B)を用いて、維持範囲の最大階調値と最小階調値を決定する。
具体的には、維持範囲決定部201は、ベース画像の見えを維持したい第1階調値BIの範囲(ベース範囲)を決定する。そして、維持範囲決定部201は、ベース範囲の最小階調値に対応する第2階調値を、維持範囲の最小階調値ST_P2として決定する。また、維持範囲決定部201は、ベース範囲の最大階調値に対応する第2階調値を、維持範囲の最大階調値ST_P3として決定する。ベース範囲の最小階調値は、第1閾値と等しい第1階調値であり、ベース範囲の最大階調値は、第1閾値よりも大きい第2閾値と等しい第1階調値である。
そして、維持範囲決定部201は、最小階調値ST_P2と最大階調値ST_P3を出力する。
The maintenance range determination unit 201 uses the inverse tone map R_TM (or tone map TM_B) to determine the maximum gradation value and the minimum gradation value of the maintenance range.
Specifically, the maintenance range determination unit 201 determines the range (base range) of the first gradation value BI that is desired to maintain the appearance of the base image. Then, the maintenance range determination unit 201 determines the second gradation value corresponding to the minimum gradation value of the base range as the minimum gradation value ST_P2 of the maintenance range. In addition, the maintenance range determination unit 201 determines the second gradation value corresponding to the maximum gradation value of the base range as the maximum gradation value ST_P3 of the maintenance range. The minimum gradation value of the base range is a first gradation value equal to the first threshold value, and the maximum gradation value of the base range is a first gradation value equal to a second threshold value that is larger than the first threshold value.
Then, the maintenance range determination unit 201 outputs the minimum gradation value ST_P2 and the maximum gradation value ST_P3.

本実施例では、第1閾値が0.02であり、第2閾値が0.8であったとする。図7の例では、第1階調値BI=0.002に第2階調値HI=0.005が、第1階調値0.8に第2階調値HI=0.5が対応付けられている。そのため、本実施例では、最小階調値ST_P2=0.005と最大階調値ST_P3=0.5が得られる。   In this embodiment, it is assumed that the first threshold value is 0.02 and the second threshold value is 0.8. In the example of FIG. 7, the first gradation value BI = 0.002 corresponds to the second gradation value HI = 0.005, and the first gradation value 0.8 corresponds to the second gradation value HI = 0.5. It is attached. Therefore, in this embodiment, the minimum gradation value ST_P2 = 0.005 and the maximum gradation value ST_P3 = 0.5 are obtained.

なお、第1閾値と第2閾値は上記値に限らない。第1閾値は、0.02より大きくても小さくてもよい。第2閾値は、0.8より大きくても小さくてもよい。例えば、第1閾値として0.05が使用され、第2閾値として0.6が使用されてもよい。第1閾値と第2閾値は、メーカによって予め定められた固定値であってもよいし、ユーザが設定した値であってもよい。画像処理装置100や表示部107(画像表示装置)の設置環境に応じて、第1閾値と第2閾値が決定されてもよい。
なお、維持範囲の決定方法は、上記方法に限らない。例えば、ベース画像データの階調値のヒストグラムが表す度数を低階調側または高階調側から累積した累積度数が第3閾値以上である階調値のうち、値が最も小さい階調値に対応する第2階調値が、維持範囲の最小階調値として決定されてもよい。そして、上記累積度数が第4閾値以上である階調値のうち、値が最も小さい階調値に対応する第2階調値が、維持範囲の最大階調値として決定されてもよい。画像処理装置100や表示部107(画像表示装置)の設置環境に応じて維持範囲の最小階調値と最大階調値が決定されてもよい。ユーザ操作に応じて維持範囲の最小階調値と最大階調値が決定されてもよい。
なお、第3閾値は、どのような値であってもよい。第4閾値は、第3閾値よりも小さい値であれば、どのような値であってもよい。第3閾値と第4閾値は、メーカによって予め定められた固定値であってもよいし、ユーザが設定した値であってもよい。画像処理装置100や表示部107(画像表示装置)の設置環境に応じて、第3閾値と第4閾値が決定されてもよい。
The first threshold value and the second threshold value are not limited to the above values. The first threshold value may be larger or smaller than 0.02. The second threshold may be larger or smaller than 0.8. For example, 0.05 may be used as the first threshold and 0.6 may be used as the second threshold. The first threshold value and the second threshold value may be fixed values determined in advance by the manufacturer, or may be values set by the user. The first threshold value and the second threshold value may be determined according to the installation environment of the image processing apparatus 100 and the display unit 107 (image display apparatus).
In addition, the determination method of a maintenance range is not restricted to the said method. For example, it corresponds to the gradation value with the smallest value among the gradation values whose cumulative frequency accumulated from the low gradation side or the high gradation side is greater than or equal to the third threshold value. The second gradation value to be determined may be determined as the minimum gradation value of the maintenance range. Then, the second gradation value corresponding to the smallest gradation value among the gradation values having the cumulative frequency equal to or greater than the fourth threshold value may be determined as the maximum gradation value of the maintenance range. The minimum gradation value and the maximum gradation value of the maintenance range may be determined according to the installation environment of the image processing apparatus 100 and the display unit 107 (image display apparatus). The minimum gradation value and the maximum gradation value of the maintenance range may be determined according to a user operation.
The third threshold value may be any value. The fourth threshold value may be any value as long as it is smaller than the third threshold value. The third threshold value and the fourth threshold value may be fixed values determined in advance by the manufacturer, or may be values set by the user. The third threshold value and the fourth threshold value may be determined according to the installation environment of the image processing apparatus 100 and the display unit 107 (image display apparatus).

トーンマップ変換部202は、トーンマップTM_B、最小階調値ST_P2、最大階調値ST_P3、及び、パネル輝度範囲、に基づいて、ルックアップテーブルLUT_Bを生成する。ルックアップテーブルLUT_Bは、第2階調値HI毎に、その第2階調値HIに対応する第1階調値BIの係数Cを表す。
そして、トーンマップ変換部202は、トーンマップTM_Bが表す第1階調値毎に、その第1階調値に当該第1階調値の係数を乗算することにより、パネル変換用トーンマップP_TM_bを生成する。即ち、トーンマップTM_Bが表す各第1階調値BIを、以下の式2を用いて表示用階調値PIに変換することにより、パネル変換用トーンマップP_TM_bが生成される。式2において、P_TM_b(x)は、第2階調値xに対応する表示用階調値PIであり、TM_B(x)は、第2階調値xに対応する第1階調値BIであり、LUT_B(x)は、第2階調値xに対応する係数Cである。

P_TM_b(x)=TM_B(x)×LUT_B(x) ・・・(式2)
The tone map conversion unit 202 generates a lookup table LUT_B based on the tone map TM_B, the minimum gradation value ST_P2, the maximum gradation value ST_P3, and the panel luminance range. The lookup table LUT_B represents the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the second gradation value HI for each second gradation value HI.
Then, the tone map conversion unit 202 multiplies the first gradation value by the coefficient of the first gradation value for each first gradation value represented by the tone map TM_B, thereby obtaining the panel conversion tone map P_TM_b. Generate. That is, the panel conversion tone map P_TM_b is generated by converting each first gradation value BI represented by the tone map TM_B into the display gradation value PI using the following Expression 2. In Equation 2, P_TM_b (x) is the display gradation value PI corresponding to the second gradation value x, and TM_B (x) is the first gradation value BI corresponding to the second gradation value x. Yes, LUT_B (x) is a coefficient C corresponding to the second gradation value x.

P_TM_b (x) = TM_B (x) × LUT_B (x) (Expression 2)

本実施例では、維持範囲に属す第2階調値HIに対応する第1階調値BIの係数Cとして1が設定される。
具体的には、最小階調値ST_P2以上且つ最大階調値ST_P3以下の第2階調値HIに対応する第1階調値BIの係数Cとして1が設定される。
In this embodiment, 1 is set as the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the second gradation value HI belonging to the maintenance range.
Specifically, 1 is set as the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the second gradation value HI not less than the minimum gradation value ST_P2 and not more than the maximum gradation value ST_P3.

また、本実施例では、維持範囲の最大階調値ST_P3よりも大きい第2階調値HIに対応する第1階調値BIの係数Cとして1よりも大きい値が設定される。そして、維持範囲の最小階調値ST_P2よりも小さい第2階調値HIに対応する第1階調値BIの係数Cとして1よりも小さい値が設定される。   Further, in this embodiment, a value larger than 1 is set as the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the second gradation value HI that is larger than the maximum gradation value ST_P3 of the maintenance range. Then, a value smaller than 1 is set as the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the second gradation value HI smaller than the minimum gradation value ST_P2 of the maintenance range.

具体的には、第2階調値HIの最大値に対応する第1階調値BIの係数Cとして、パネル輝度範囲の最大輝度に対応する階調値の当該第1階調値BIに対する割合が設定される。第2階調値HIの最小値に対応する第1階調値BIの係数Cとして、パネル輝度範囲の最小輝度に対応する階調値の当該第1階調値BIに対する割合が設定される。そして、維持範囲に属す第2階調値HIに対応する第1階調値BIの係数C、第2階調値HIの最大値に対応する第1階調値BIの係数C、及び、第2階調値HIの最小値に対応する第1階調値BIの係数Cを用いた補間処理が行われる。それにより、維持範囲に属す第2階調値HIに対応せず、第2階調値HIの最大値に対応せず、且つ、第2階調値HIの最小値に対応しない第1階調値BIの係数が決定される。   Specifically, as the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the maximum value of the second gradation value HI, the ratio of the gradation value corresponding to the maximum luminance of the panel luminance range to the first gradation value BI. Is set. As the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the minimum value of the second gradation value HI, the ratio of the gradation value corresponding to the minimum luminance of the panel luminance range to the first gradation value BI is set. The coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the second gradation value HI belonging to the maintenance range, the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the maximum value of the second gradation value HI, and the first Interpolation processing using the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the minimum value of the two gradation values HI is performed. Accordingly, the first gradation that does not correspond to the second gradation value HI belonging to the maintenance range, does not correspond to the maximum value of the second gradation value HI, and does not correspond to the minimum value of the second gradation value HI. The coefficient of value BI is determined.

本実施例では、パネル輝度範囲の最大輝度は、200[cd/m]であり、第1階調値BIの最大値に対応する輝度(100[cd/m])の2倍である。また、パネル輝度範囲の最小輝度は、0.1[cd/m]であり、第1階調値BIの最小値に対応する輝度(0.2[cd/m])の0.5倍である。
そのため、図8に示すように、第2階調値HI=10に対応する第1階調値BI(最大値)の係数Cとして、2が設定され、第2階調値HI=0.0001に対応する第1階調値BI(最小値)の係数Cとして、0.5が設定される。また、0.005以上且つ0.5以下の第2階調値HIに対応する第1階調値BIの係数Cとして、1が設定される。そして、線形補間により、他の係数Cが決定される。具体的には、第2階調値HIの増加に伴って係数Cが線形に増加するように、他の係数Cが決定される。
In the present embodiment, the maximum luminance of the panel luminance range is 200 [cd / m 2 ], which is twice the luminance (100 [cd / m 2 ]) corresponding to the maximum value of the first gradation value BI. . The minimum luminance of the panel luminance range is 0.1 [cd / m 2 ], and the luminance (0.2 [cd / m 2 ]) corresponding to the minimum value of the first gradation value BI is 0.5. Is double.
Therefore, as shown in FIG. 8, 2 is set as the coefficient C of the first gradation value BI (maximum value) corresponding to the second gradation value HI = 10, and the second gradation value HI = 0.0001. 0.5 is set as the coefficient C of the first gradation value BI (minimum value) corresponding to. Further, 1 is set as the coefficient C of the first gradation value BI corresponding to the second gradation value HI of 0.005 or more and 0.5 or less. Then, another coefficient C is determined by linear interpolation. Specifically, the other coefficient C is determined so that the coefficient C increases linearly as the second gradation value HI increases.

図8のルックアップテーブルを用いた場合、図7のトーンマップTM_Bが図7のパネル変換用トーンマップP_TM_bに変換される。図7のパネル変換用トーンマップP_TM_bを用いた場合、以下に示すようにHDR画像データの階調値が表示用画像データの階調値に変換される。
・表示用画像データの階調値として、HDR画像データの階調値が大きいほど大きい階調値が得られる。
・維持範囲に属す階調値は、当該階調値に対応する第1階調値と同じ値に変換される。
・維持範囲の最大階調値よりも大きい階調値は、当該階調値に対応する第1階調値よりも大きい階調値に変換される。
・維持範囲の最小階調値よりも小さい階調値は、当該階調値に対応する第1階調値よりも小さい階調値に変換される。
・第2階調値の最大値と等しい階調値は、パネル輝度範囲の最大輝度に対応する階調値に変換される。
・第2階調値の最小値と等しい階調値は、パネル輝度範囲の最小輝度に対応する階調値に変換される。
When the look-up table of FIG. 8 is used, the tone map TM_B of FIG. 7 is converted into the panel conversion tone map P_TM_b of FIG. When the panel conversion tone map P_TM_b in FIG. 7 is used, the gradation value of the HDR image data is converted into the gradation value of the display image data as shown below.
As the gradation value of the display image data, a larger gradation value is obtained as the gradation value of the HDR image data is larger.
The gradation value belonging to the maintenance range is converted to the same value as the first gradation value corresponding to the gradation value.
A gradation value larger than the maximum gradation value in the maintenance range is converted into a gradation value larger than the first gradation value corresponding to the gradation value.
A gradation value smaller than the minimum gradation value in the maintenance range is converted into a gradation value smaller than the first gradation value corresponding to the gradation value.
A gradation value equal to the maximum value of the second gradation value is converted into a gradation value corresponding to the maximum luminance of the panel luminance range.
A gradation value equal to the minimum value of the second gradation value is converted into a gradation value corresponding to the minimum luminance in the panel luminance range.

それにより、HDR画像データの階調値が維持範囲に属す領域における見えがベース画像と等しい表示画像を得ることができる。また、ベース画像より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、HDR画像データの階調値が維持範囲の最大階調値よりも大きい領域がベース画像よりも明るく、且つ、HDR画像データの階調値が維持範囲の最小階調値よりも小さい領域がベース画像よりも暗い表示画像を得ることができる。   Thereby, it is possible to obtain a display image whose appearance in the region where the gradation value of the HDR image data belongs to the maintenance range is equal to that of the base image. In addition, a display image having a wider dynamic range than the base image can be obtained. Specifically, the region where the gradation value of the HDR image data is larger than the maximum gradation value of the maintenance range is brighter than the base image, and the gradation value of the HDR image data is smaller than the minimum gradation value of the maintenance range. A display image in which the small area is darker than the base image can be obtained.

以上述べたように、本実施例によれば、維持範囲に属す第2階調値が、当該第2階調値に対応する第1階調値と同じ値に変換されて、ベース画像データよりもダイナミックレンジが広い表示用画像データが生成される。それにより、ベース画像データが表す画像に印象が近く、且つ、ダイナミックレンジが好適に拡大された表示用画像データを得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, the second gradation value belonging to the maintenance range is converted to the same value as the first gradation value corresponding to the second gradation value, and the base image data is used. Display image data having a wide dynamic range. Thereby, it is possible to obtain display image data having an impression close to the image represented by the base image data and having a suitably expanded dynamic range.

なお、係数Cを表すルックアップテーブルの特性は、図8に示す特性に限らない。例えば、非線形補間を行い、図9に示すようなS字カーブの特性を有するルックアップテーブルが生成されてもよい。   Note that the characteristics of the lookup table representing the coefficient C are not limited to the characteristics shown in FIG. For example, nonlinear interpolation may be performed to generate a look-up table having S-curve characteristics as shown in FIG.

<実施例3>
以下、本発明の実施例3に係る画像処理装置及び画像処理方法について説明する。
実施例1,2では、逆トーンマップを外部から取得し、逆トーンマップからパネル変換用トーンマップを生成する例を説明した。
本実施例では、逆比率データを外部から取得し、逆比率データからパネル変換用比率データを生成する例を説明する。逆比率データは、HDR画像データの階調値とベース画像データの階調値との比率を、1つまたは複数の画素からなる画像領域毎に表す比率データである。本実施例では、逆比率データが表す比率が、ベース画像データの階調値に対するHDR画像データの階調値の割合である場合の例を説明するが、逆比率データが表す比率は、HDR画像データの階調値に対するベース画像データの階調値の割合であってもよい。
<Example 3>
Hereinafter, an image processing apparatus and an image processing method according to Embodiment 3 of the present invention will be described.
In the first and second embodiments, the reverse tone map is acquired from the outside, and the panel conversion tone map is generated from the reverse tone map.
In the present embodiment, an example will be described in which reverse ratio data is acquired from the outside, and panel conversion ratio data is generated from the reverse ratio data. The inverse ratio data is ratio data that represents the ratio between the gradation value of the HDR image data and the gradation value of the base image data for each image region composed of one or a plurality of pixels. In this embodiment, an example in which the ratio represented by the inverse ratio data is the ratio of the gradation value of the HDR image data to the gradation value of the base image data will be described. However, the ratio represented by the inverse ratio data is the HDR image. It may be the ratio of the gradation value of the base image data to the gradation value of the data.

図10は、本実施例に係る画像処理装置300の機能構成の一例を示すブロック図である。
画像処理装置300は、デコード処理部302、比率データ生成部303、維持範囲決定部304、比率データ変換部305、レンジ圧縮処理部306、表示部107、等を有する。
なお、図10において、実施例1,2(図1,6)と同じ機能部には図1,6と同じ符号を付し、その説明は省略する。
なお、本実施例では、パネル輝度範囲、ベース画像データのダイナミックレンジ、HDR画像データのダイナミックレンジ、及び、表示用画像データのダイナミックレンジが実施例1と同じであるものとする。
FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the image processing apparatus 300 according to the present embodiment.
The image processing apparatus 300 includes a decode processing unit 302, a ratio data generation unit 303, a maintenance range determination unit 304, a ratio data conversion unit 305, a range compression processing unit 306, a display unit 107, and the like.
In FIG. 10, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 6 are assigned to the same functional units as those in the first and second embodiments (FIGS. 1 and 6), and the description thereof is omitted.
In this embodiment, it is assumed that the panel luminance range, the dynamic range of base image data, the dynamic range of HDR image data, and the dynamic range of display image data are the same as those in the first embodiment.

画像処理装置300には、HDRファイル301が入力される。
HDRファイル301は、ベース画像データ(第1画像データ)と対応データ(階調差分データ)とを含むデータファイルである。
本実施例では、対応データとして、逆比率データRatioが使用される。
An HDR file 301 is input to the image processing apparatus 300.
The HDR file 301 is a data file including base image data (first image data) and corresponding data (gradation difference data).
In this embodiment, reverse ratio data Ratio is used as the corresponding data.

デコード処理部302は、HDRファイル301に含まれているベース画像データと逆比率データRatioを用いてHDR画像データを生成(復元;取得)する(第1取得処理)。そして、デコード処理部102は、生成したHDR画像データを出力する。   The decode processing unit 302 generates (restores; acquires) HDR image data using the base image data and the reverse ratio data Ratio included in the HDR file 301 (first acquisition process). Then, the decode processing unit 102 outputs the generated HDR image data.

比率データ生成部303は、HDRファイル301に含まれている逆比率データRatioに基づいて、比率データRatio_Cを生成(取得)する(第2取得処理)。そして、比率データ生成部303は、生成した比率データRatio_Cを出力する。
比率データRatio_Cは、第1階調値と第2階調値との対応関係を表す第1対応データである。具体的には、比率データRatio_Cは、HDR画像データの階調値とベース画像データの階調値との比率である第1比率を上記画像領域毎に表す第1比率データである。比率データRatio_Cが表す第1比率は、逆比率データRatioが表す比率の逆数である。本実施例では、第1比率は、HDR画像データの階調値に対するベース画像データの階調値の割合である。
The ratio data generation unit 303 generates (acquires) ratio data Ratio_C based on the reverse ratio data Ratio included in the HDR file 301 (second acquisition process). Then, the ratio data generation unit 303 outputs the generated ratio data Ratio_C.
The ratio data Ratio_C is first correspondence data representing the correspondence between the first gradation value and the second gradation value. Specifically, the ratio data Ratio_C is first ratio data that represents, for each image region, a first ratio that is a ratio between the gradation value of the HDR image data and the gradation value of the base image data. The first ratio represented by the ratio data Ratio_C is the reciprocal of the ratio represented by the inverse ratio data Ratio. In the present embodiment, the first ratio is the ratio of the gradation value of the base image data to the gradation value of the HDR image data.

維持範囲決定部304は、第2階調値の範囲の一部の範囲を、維持範囲として決定する。そして、維持範囲決定部304は、決定した維持範囲を表す維持範囲情報を出力する。本実施例では、第2階調値の変化に対する第1比率の変化における第1比率の極値に対応
する2つの第2階調値が、維持範囲の最大階調値と最小階調値として決定される。
なお、維持範囲の決定方法は上記方法に限らない。例えば、実施例1,2と同様の方法で維持範囲が決定されてもよい。
The maintenance range determination unit 304 determines a partial range of the second gradation value range as the maintenance range. Then, the maintenance range determination unit 304 outputs maintenance range information representing the determined maintenance range. In this embodiment, two second gradation values corresponding to the extreme value of the first ratio in the change in the first ratio with respect to the change in the second gradation value are the maximum gradation value and the minimum gradation value of the maintenance range. It is determined.
In addition, the determination method of a maintenance range is not restricted to the said method. For example, the maintenance range may be determined by the same method as in the first and second embodiments.

比率データ変換部305は、比率データRatio_C、維持範囲、及び、パネル輝度範囲、に基づいて、パネル変換用比率データP_Ratio_cを生成する。本実施例では、比率データRatio_Cが表す各第1比率を補正することにより、パネル変換用比率データP_Ratio_cが生成される。そして、比率データ変換部305は、生成したパネル変換用比率データP_Ratio_cを出力する。
パネル変換用比率データP_Ratio_cは、第2階調値と表示用階調値との対応関係を表す第2対応データである。具体的には、パネル変換用比率データP_Ratio_cは、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比率である第2比率を、上記画像領域毎に表す第2比率データである。本実施例では、第2比率は、HDR画像データの階調値に対する表示用画像データの階調値の割合である。
The ratio data conversion unit 305 generates panel conversion ratio data P_Ratio_c based on the ratio data Ratio_C, the maintenance range, and the panel luminance range. In the present embodiment, the panel conversion ratio data P_Ratio_c is generated by correcting each first ratio represented by the ratio data Ratio_C. Then, the ratio data conversion unit 305 outputs the generated panel conversion ratio data P_Ratio_c.
The panel conversion ratio data P_Ratio_c is second correspondence data representing the correspondence between the second gradation value and the display gradation value. Specifically, the panel conversion ratio data P_Ratio_c is second ratio data that represents a second ratio, which is a ratio between the gradation value of the HDR image data and the gradation value of the display image data, for each image area. is there. In the present embodiment, the second ratio is a ratio of the gradation value of the display image data to the gradation value of the HDR image data.

レンジ圧縮処理部306は、比率データ変換部305で生成されたパネル変換用比率データP_Ratio_cを用いて、デコード処理部302で生成されたHDR画像データを、表示用画像データに変換する。そして、レンジ圧縮処理部306は、表示用画像データを出力する。本実施例では、画像データが取り得る階調値の範囲に対応する輝度の範囲がパネル輝度範囲と一致するようにHDR画像データのダイナミックレンジを圧縮することにより、表示用画像データが生成される。
なお、表示用画像データが取り得る階調値の範囲に対応する輝度の範囲がパネル輝度範囲よりも狭くてもよい。
The range compression processing unit 306 uses the panel conversion ratio data P_Ratio_c generated by the ratio data conversion unit 305 to convert the HDR image data generated by the decoding processing unit 302 into display image data. Then, the range compression processing unit 306 outputs display image data. In this embodiment, display image data is generated by compressing the dynamic range of the HDR image data so that the luminance range corresponding to the range of gradation values that can be taken by the image data matches the panel luminance range. .
Note that the luminance range corresponding to the range of gradation values that the display image data can take may be narrower than the panel luminance range.

図11は、比率データRatio_Cとパネル変換用比率データP_Ratio_cの一例を示す。図11には、本実施例では生成されないトーンマップとパネル変換用トーンマップも示されている。図11の太実線は比率データRatio_Cを示し、図11の太破線はパネル変換用比率データP_Ratio_cを示す。図11の細実線はトーンマップを示し、図11の細破線はパネル変換用トーンマップを示す。図11の横軸はHDR画像データの階調値(トーンマップとパネル変換用トーンマップの入力値(第2階調値))を示す。図11の左側の縦軸は、トーンマップとパネル変換用トーンマップの出力値(第1階調値と表示用階調値)を示し、図11の右側の縦軸は、比率(第1比率と第2比率)を示す。
図11には、高階調側の第2階調値の範囲(明部)及び低階調側の第2階調値の範囲(暗部)の階調性を低減する比率データRatio_C及びトーンマップが示されている。
FIG. 11 shows an example of the ratio data Ratio_C and the panel conversion ratio data P_Ratio_c. FIG. 11 also shows a tone map that is not generated in this embodiment and a tone map for panel conversion. The thick solid line in FIG. 11 indicates ratio data Ratio_C, and the thick broken line in FIG. 11 indicates panel conversion ratio data P_Ratio_c. A thin solid line in FIG. 11 indicates a tone map, and a thin broken line in FIG. 11 indicates a panel conversion tone map. The horizontal axis of FIG. 11 indicates the gradation value of HDR image data (tone map and panel conversion tone map input value (second gradation value)). The vertical axis on the left side of FIG. 11 indicates the output values (first gradation value and display gradation value) of the tone map and panel conversion tone map, and the vertical axis on the right side of FIG. 11 indicates the ratio (first ratio). And the second ratio).
FIG. 11 shows ratio data Ratio_C and a tone map for reducing the gradation of the second gradation value range (bright portion) on the high gradation side and the second gradation value range (dark portion) on the low gradation side. It is shown.

図11,12を用いて、維持範囲決定部304、比率データ変換部305、及び、レンジ圧縮処理部306についてより詳しく説明する。   The maintenance range determination unit 304, the ratio data conversion unit 305, and the range compression processing unit 306 will be described in more detail with reference to FIGS.

維持範囲決定部304は、比率データRatio_Cを用いて、維持範囲の最大階調値と最小階調値を決定する。
具体的には、維持範囲決定部304は、比率データRatio_Cを用いて、第2階調値と第1比率との対応関係を把握する。即ち、維持範囲決定部304は、図9の太実線で示す対応関係を把握する。対応関係を把握する処理は、例えば、対応関係を表す関数を算出する処理である。そして、維持範囲決定部304は、上記対応関係に基づいて、第2階調値の変化に対する第1比率の変化における第1比率の極値に対応する2つの第2階調値を、維持範囲の最大階調値と最小階調値として決定する。具体的には、極小値であり、且つ、1よりも小さい第2階調値が、維持範囲の最小階調値ST_P4として決定される。そして、極大値であり、且つ、1よりも大きい第2階調値が、維持範囲の最大階調値ST_P5として決定される。図11の例では、最小階調値ST_P4として0.01が得ら
れ、維持範囲の最大階調値ST_P5として0.5が得られる。
そして、維持範囲決定部304は、最小階調値ST_P4と最大階調値ST_P5を出力する。
The maintenance range determination unit 304 uses the ratio data Ratio_C to determine the maximum gradation value and the minimum gradation value of the maintenance range.
Specifically, the maintenance range determination unit 304 uses the ratio data Ratio_C to grasp the correspondence between the second gradation value and the first ratio. That is, the maintenance range determination unit 304 grasps the correspondence relationship indicated by the thick solid line in FIG. The process for grasping the correspondence is, for example, a process for calculating a function representing the correspondence. Then, based on the above correspondence relationship, the maintenance range determination unit 304 determines the two second gradation values corresponding to the extreme values of the first ratio in the change in the first ratio with respect to the change in the second gradation value as the maintenance range. The maximum gradation value and the minimum gradation value are determined. Specifically, the second gradation value that is the minimum value and smaller than 1 is determined as the minimum gradation value ST_P4 of the maintenance range. Then, the second gradation value that is the maximum value and larger than 1 is determined as the maximum gradation value ST_P5 of the maintenance range. In the example of FIG. 11, 0.01 is obtained as the minimum gradation value ST_P4, and 0.5 is obtained as the maximum gradation value ST_P5 of the maintenance range.
Then, the maintenance range determination unit 304 outputs the minimum gradation value ST_P4 and the maximum gradation value ST_P5.

比率データ変換部305は、比率データRatio_C、最小階調値ST_P4、最大階調値ST_P5、及び、パネル輝度範囲、に基づいて、ルックアップテーブルLUT_Cを生成する。ルックアップテーブルLUT_Cは、第2階調値HI毎に、その第2階調値HIに対応する第1比率の係数Cを表す。
そして、比率データ変換部305は、比率データRatio_Cが表す第1比率毎に、その第1比率に当該第1比率の係数を乗算することにより、パネル変換用比率データP_Ratio_cを生成する。即ち、比率データRatio_Cが表す各第1比率を、以下の式3を用いて第2比率に変換することにより、パネル変換用比率データP_Ratio_cが生成される。式3において、P_Ratio_c(x)は、第2階調値xに対応する第2比率であり、Ratio_C(x)は、第2階調値xに対応する第1比率であり、LUT_C(x)は、第2階調値xに対応する係数Cである。

P_Ratio_c(x)=Ratio_C(x)×LUT_C(x)
・・・(式3)
The ratio data conversion unit 305 generates a lookup table LUT_C based on the ratio data Ratio_C, the minimum gradation value ST_P4, the maximum gradation value ST_P5, and the panel luminance range. The lookup table LUT_C represents a first ratio coefficient C corresponding to the second gradation value HI for each second gradation value HI.
Then, the ratio data conversion unit 305 generates panel conversion ratio data P_Ratio_c by multiplying the first ratio by the coefficient of the first ratio for each first ratio represented by the ratio data Ratio_C. That is, the panel conversion ratio data P_Ratio_c is generated by converting each first ratio represented by the ratio data Ratio_C into the second ratio using the following Expression 3. In Expression 3, P_Ratio_c (x) is a second ratio corresponding to the second gradation value x, and Ratio_C (x) is a first ratio corresponding to the second gradation value x, and LUT_C (x) Is a coefficient C corresponding to the second gradation value x.

P_Ratio_c (x) = Ratio_C (x) × LUT_C (x)
... (Formula 3)

本実施例では、維持範囲に属す第2階調値HIに対応する第1比率の係数Cとして1が設定される。
具体的には、最小階調値ST_P4以上且つ最大階調値ST_P5以下の第2階調値HIに対応する第1比率の係数Cとして1が設定される。
In this embodiment, 1 is set as the first ratio coefficient C corresponding to the second gradation value HI belonging to the maintenance range.
Specifically, 1 is set as the coefficient C of the first ratio corresponding to the second gradation value HI not less than the minimum gradation value ST_P4 and not more than the maximum gradation value ST_P5.

また、本実施例では、維持範囲の最大階調値ST_P5よりも大きい第2階調値HIに対応する第1比率の係数Cとして1よりも大きい値が設定される。そして、維持範囲の最小階調値ST_P4よりも小さい第2階調値HIに対応する第1比率の係数Cとして1よりも小さい値が設定される。   In this embodiment, a value larger than 1 is set as the first ratio coefficient C corresponding to the second gradation value HI that is larger than the maximum gradation value ST_P5 of the maintenance range. Then, a value smaller than 1 is set as the first ratio coefficient C corresponding to the second gradation value HI smaller than the minimum gradation value ST_P4 of the maintenance range.

具体的には、第2階調値HIの最大値に対応する第1比率の係数Cとして、パネル輝度範囲の最大輝度に対応する階調値の、当該第1比率に対応する第1階調値BIに対する割合が設定される。第2階調値HIの最小値に対応する第1比率の係数Cとして、パネル輝度範囲の最小輝度に対応する階調値の、当該第1比率に対応する第1階調値BIに対する割合が設定される。そして、維持範囲に属す第2階調値HIに対応する第1比率の係数C、第2階調値HIの最大値に対応する第1比率の係数C、及び、第2階調値HIの最小値に対応する第1比率の係数Cを用いた補間処理が行われる。それにより、維持範囲に属す第2階調値HIに対応せず、第2階調値HIの最大値に対応せず、且つ、第2階調値HIの最小値に対応しない第1比率の係数が決定される。   Specifically, as the first ratio coefficient C corresponding to the maximum value of the second gradation value HI, the first gradation corresponding to the first ratio of the gradation value corresponding to the maximum brightness of the panel brightness range. A ratio to the value BI is set. As the first ratio coefficient C corresponding to the minimum value of the second gradation value HI, the ratio of the gradation value corresponding to the minimum brightness of the panel brightness range to the first gradation value BI corresponding to the first ratio is Is set. The first ratio coefficient C corresponding to the second gradation value HI belonging to the maintenance range, the first ratio coefficient C corresponding to the maximum value of the second gradation value HI, and the second gradation value HI Interpolation processing using the first ratio coefficient C corresponding to the minimum value is performed. Accordingly, the first ratio does not correspond to the second gradation value HI belonging to the maintenance range, does not correspond to the maximum value of the second gradation value HI, and does not correspond to the minimum value of the second gradation value HI. A coefficient is determined.

本実施例では、パネル輝度範囲の最大輝度は、200[cd/m]であり、第1階調値BIの最大値に対応する輝度(100[cd/m])の2倍である。また、パネル輝度範囲の最小輝度は、0.1[cd/m]であり、第1階調値BIの最小値に対応する輝度(0.2[cd/m])の0.5倍である。
そのため、図12に示すように、第2階調値HI=10に対応する第1比率の係数Cとして、2が設定され、第2階調値HI=0.0001に対応する第1比率の係数Cとして、0.5が設定される。また、0.01以上且つ0.5以下の第2階調値HIに対応する第1比率の係数Cとして、1が設定される。そして、線形補間により、他の係数Cが決定される。具体的には、第2階調値HIの増加に伴って係数Cが線形に増加するように、他の係数Cが決定される。
In the present embodiment, the maximum luminance of the panel luminance range is 200 [cd / m 2 ], which is twice the luminance (100 [cd / m 2 ]) corresponding to the maximum value of the first gradation value BI. . The minimum luminance of the panel luminance range is 0.1 [cd / m 2 ], and the luminance (0.2 [cd / m 2 ]) corresponding to the minimum value of the first gradation value BI is 0.5. Is double.
Therefore, as shown in FIG. 12, 2 is set as the first ratio coefficient C corresponding to the second gradation value HI = 10, and the first ratio corresponding to the second gradation value HI = 0.0001 is set. As the coefficient C, 0.5 is set. Further, 1 is set as the coefficient C of the first ratio corresponding to the second gradation value HI of 0.01 or more and 0.5 or less. Then, another coefficient C is determined by linear interpolation. Specifically, the other coefficient C is determined so that the coefficient C increases linearly as the second gradation value HI increases.

レンジ圧縮処理部306は、パネル変換用比率データP_Ratio_c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。それにより、HDR画像データが表示用画像データに変換される。具体的には、画素毎に、その画素のHDR画像データの階調値に当該画素を含む画像領域に対応付けられた第2比率を乗算することにより、当該画素の表示用画像データの階調値が算出される。HDR画像データの階調値がxrである画素を含む画像領域に第2比率crが対応付けられている場合には、当該画素の表示用画像データの階調値として、xr×crが算出される。   The range compression processing unit 306 converts the gradation value of the HDR image data into the gradation value of the display image data using the panel conversion ratio data P_Ratio_c. Thereby, the HDR image data is converted into display image data. Specifically, for each pixel, the gradation value of the HDR image data of the pixel is multiplied by the second ratio associated with the image area including the pixel, thereby obtaining the gradation of the display image data of the pixel. A value is calculated. When the second ratio cr is associated with an image region including a pixel whose HDR image data gradation value is xr, xr × cr is calculated as the gradation value of the display image data of the pixel. The

図12のルックアップテーブルを用いた場合、図11の比率データRatio_Cが図11のパネル変換用比率データP_Ratio_cに変換される。図11のパネル変換用比率データP_Ratio_cを用いた場合、以下に示すようにHDR画像データの階調値が表示用画像データの階調値に変換される。
・表示用画像データの階調値として、HDR画像データの階調値が大きいほど大きい階調値が得られる。
・維持範囲に属す階調値は、当該階調値に対応する第1階調値と同じ値に変換される。
・維持範囲の最大階調値よりも大きい階調値は、当該階調値に対応する第1階調値よりも大きい階調値に変換される。
・維持範囲の最小階調値よりも小さい階調値は、当該階調値に対応する第1階調値よりも小さい階調値に変換される。
・第2階調値の最大値と等しい階調値は、パネル輝度範囲の最大輝度に対応する階調値に変換される。
・第2階調値の最小値と等しい階調値は、パネル輝度範囲の最小輝度に対応する階調値に変換される。
When the look-up table of FIG. 12 is used, the ratio data Ratio_C of FIG. 11 is converted into the panel conversion ratio data P_Ratio_c of FIG. When the panel conversion ratio data P_Ratio_c in FIG. 11 is used, the gradation value of the HDR image data is converted into the gradation value of the display image data as shown below.
As the gradation value of the display image data, a larger gradation value is obtained as the gradation value of the HDR image data is larger.
The gradation value belonging to the maintenance range is converted to the same value as the first gradation value corresponding to the gradation value.
A gradation value larger than the maximum gradation value in the maintenance range is converted into a gradation value larger than the first gradation value corresponding to the gradation value.
A gradation value smaller than the minimum gradation value in the maintenance range is converted into a gradation value smaller than the first gradation value corresponding to the gradation value.
A gradation value equal to the maximum value of the second gradation value is converted into a gradation value corresponding to the maximum luminance of the panel luminance range.
A gradation value equal to the minimum value of the second gradation value is converted into a gradation value corresponding to the minimum luminance in the panel luminance range.

それにより、HDR画像データの階調値が維持範囲に属す領域における見えがベース画像と等しい表示画像を得ることができる。また、ベース画像より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、HDR画像データの階調値が維持範囲の最大階調値よりも大きい領域がベース画像よりも明るく、且つ、HDR画像データの階調値が維持範囲の最小階調値よりも小さい領域がベース画像よりも暗い表示画像を得ることができる。   Thereby, it is possible to obtain a display image whose appearance in the region where the gradation value of the HDR image data belongs to the maintenance range is equal to that of the base image. In addition, a display image having a wider dynamic range than the base image can be obtained. Specifically, the region where the gradation value of the HDR image data is larger than the maximum gradation value of the maintenance range is brighter than the base image, and the gradation value of the HDR image data is smaller than the minimum gradation value of the maintenance range. A display image in which the small area is darker than the base image can be obtained.

図13を用いて、本実施例に係る画像処理装置の処理の具体例を説明する。
図13には、比率データRatio_C、パネル変換用比率データP_Ratio_c、及び、各画像が示されている。図13には、本実施例では生成されないトーンマップとパネル変換用トーンマップトーンマップも示されている。図13の右側の上段には、HDR画像の一例であるHDR画像aが示されている。図13の右側の中段には、ベース画像の一例であるベース画像bが示されている。図13の右側の下段には、表示用画像の一例である表示用画像cが示されている。各画像に記載の数値は、その数値が記載された領域における階調値である。
A specific example of processing of the image processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 13 shows ratio data Ratio_C, panel conversion ratio data P_Ratio_c, and each image. FIG. 13 also shows a tone map that is not generated in this embodiment and a panel conversion tone map tone map. In the upper part on the right side of FIG. 13, an HDR image a which is an example of an HDR image is shown. In the middle part on the right side of FIG. 13, a base image b, which is an example of a base image, is shown. A display image c, which is an example of a display image, is shown in the lower part on the right side of FIG. The numerical value described in each image is a gradation value in an area where the numerical value is described.

本実施例では、比率データRatio_Cが表す比率の逆数を比率として表す逆比率データを用いて、ベース画像bがHDR画像aに変換される。そして、比率データRatio_Cが、パネル変換用比率データP_Ratio_cに変換される。その後、パネル変換用比率データP_Ratio_cを用いて、HDR画像aが表示用画像cに変換される。   In the present embodiment, the base image b is converted into the HDR image a using the inverse ratio data that represents the inverse of the ratio represented by the ratio data Ratio_C as the ratio. Then, the ratio data Ratio_C is converted into panel conversion ratio data P_Ratio_c. Thereafter, the HDR image a is converted into the display image c using the panel conversion ratio data P_Ratio_c.

図13の比率データRatio_Cでは、第2階調値0.1に第1比率1が、第2階調値2に第1比率0.45が、第2階調値0.001に第1比率3が対応付けられている。そのため、図13の比率データRatio_Cを用いてHDR画像aの階調値を変換した
場合、背景の階調値0.1は、階調値0.1のまま維持される(0.1×1)。左側四角の階調値2は階調値0.9(=2×0.45)に変換され、右側四角の階調値0.001は、階調値0.003(=0.001×3)に変換される。このように、比率データRatio_Cを用いてHDR画像aの階調値を変換した場合、変換後の階調値として、ベース画像bの階調値と等しい階調値が得られる。
In the ratio data Ratio_C in FIG. 13, the first ratio 1 is the second gradation value 0.1, the first ratio 0.45 is the second gradation value 2, and the first ratio is the second gradation value 0.001. 3 is associated. Therefore, when the gradation value of the HDR image a is converted using the ratio data Ratio_C in FIG. 13, the background gradation value 0.1 is maintained at the gradation value 0.1 (0.1 × 1). ). The left square tone value 2 is converted to a tone value of 0.9 (= 2 × 0.45), and the right square tone value 0.001 is converted to a tone value of 0.003 (= 0.001 × 3). ). As described above, when the gradation value of the HDR image a is converted using the ratio data Ratio_C, a gradation value equal to the gradation value of the base image b is obtained as the converted gradation value.

図13のパネル変換用比率データP_Ratio_cでは、第2階調値0.1に、第1比率と同じ第2比率0.1が対応付けられている。また、第2階調値2に、第1比率1.0よりも大きい第2比率0.9が対応付けられており、第2階調値0.001に、第1比率3よりも小さい1.5が対応付けられている。そのため、図13のパネル変換用比率データP_Ratio_cを用いてHDR画像aの階調値を変換した場合、背景の階調値0.1は、ベース画像bと同じ階調値に変換される。具体的には、背景の階調値0.1は、階調値0.1のまま維持される(0.1×1)。左側四角の階調値2は、ベース画像bよりも明るい階調値1.8(=2×0.9)に変換され、右側四角の階調値0.001は、ベース画像bよりも暗い階調値0.0015(=0.001×1.5)に変換される。それにより、HDR画像aが表示用画像cに変換される。その結果、背景の見えがベース画像と等しく、左側四角がベース画像よりも明るく、且つ、右側四角がベース画像よりも暗い表示画像を得ることができる。   In the panel conversion ratio data P_Ratio_c in FIG. 13, the second gradation value 0.1 is associated with the second ratio 0.1 that is the same as the first ratio. Further, the second gradation value 2 is associated with a second ratio 0.9 greater than the first ratio 1.0, and the second gradation value 0.001 is 1 smaller than the first ratio 3. .5 are associated with each other. Therefore, when the gradation value of the HDR image a is converted using the panel conversion ratio data P_Ratio_c in FIG. 13, the background gradation value 0.1 is converted to the same gradation value as that of the base image b. Specifically, the gradation value 0.1 of the background is maintained as the gradation value 0.1 (0.1 × 1). The left square tone value 2 is converted to a brighter tone value 1.8 (= 2 × 0.9) than the base image b, and the right square tone value 0.001 is darker than the base image b. The tone value is converted to 0.0015 (= 0.001 × 1.5). Thereby, the HDR image a is converted into the display image c. As a result, it is possible to obtain a display image in which the appearance of the background is equal to the base image, the left square is brighter than the base image, and the right square is darker than the base image.

以上述べたように、本実施例によれば、比率データを用いて、実施例1,2と同様に、HDR画像データが表示用画像データに変換される。それにより、ベース画像データが表す画像に印象が近く、且つ、ダイナミックレンジが好適に拡大された表示用画像データを得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, HDR image data is converted into display image data using the ratio data as in the first and second embodiments. Thereby, it is possible to obtain display image data having an impression close to the image represented by the base image data and having a suitably expanded dynamic range.

以上、本発明の好ましい実施例1〜3について説明したが、本発明は実施例1〜3に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明が適用される装置の構成や各種条件に応じて、本発明が適宜変形又は変更されてもよい。また、実施例1〜3の構成を適宜組み合せることも可能である。   As mentioned above, although preferable Example 1-3 of this invention was demonstrated, this invention is not limited to Examples 1-3, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary. For example, the present invention may be modified or changed as appropriate according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. Moreover, it is also possible to combine suitably the structure of Examples 1-3.

<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。
<Other examples>
The present invention can also be implemented by a system (or a device such as a CPU or MPU) of a system or apparatus that implements the functions of the above-described embodiments by reading and executing a program recorded in a storage device. The present invention can also be implemented by a method comprising steps executed by a computer of a system or apparatus that implements the functions of the above-described embodiments by reading and executing a program recorded in a storage device, for example. . For this purpose, the program is stored in the computer from, for example, various types of recording media that can serve as the storage device (ie, computer-readable recording media that holds data non-temporarily). Provided to. Therefore, the computer (including devices such as CPU and MPU), the method, the program (including program code and program product), and the computer-readable recording medium that holds the program non-temporarily are all present. It is included in the category of the invention.

100,200,300:画像処理装置
102,302:デコード処理部
103:トーンマップ生成部
104,201,304:維持範囲決定部
105,202:トーンマップ変換部
106,306:レンジ圧縮処理部
303:比率データ生成部
305:比率データ変換部
100, 200, 300: Image processing apparatus 102, 302: Decoding processing unit 103: Tone map generation unit 104, 201, 304: Maintenance range determination unit 105, 202: Tone map conversion unit 106, 306: Range compression processing unit 303: Ratio data generation unit 305: Ratio data conversion unit

Claims (20)

第1画像データのダイナミックレンジを拡大した第2画像データを取得する第1取得手段と、
前記第1画像データが取り得る階調値である第1階調値と、前記第2画像データが取り得る階調値である第2階調値と、の対応関係を表す第1対応データを取得する第2取得手段と、
前記第2階調値の範囲の一部の範囲を、維持範囲として決定する決定手段と、
前記第1対応データ、前記維持範囲、及び、表示部の画面に表示された画像が取り得る輝度の範囲である輝度範囲、に基づいて、前記第2階調値と、表示用画像データが取り得る階調値である表示用階調値と、の対応関係を表す第2対応データを生成する生成手段と、
前記第2対応データを用いて前記第2画像データを前記表示用画像データに変換する変換手段と、
を有し、
前記輝度範囲は、前記第1階調値の範囲に対応する輝度の範囲よりも広く、且つ、前記第2階調値の範囲に対応する輝度の範囲よりも狭く、
前記生成手段は、前記維持範囲に属す第2階調値が、当該第2階調値に対応する第1階調値と同じ値に変換され、かつ、前記第1画像データよりもダイナミックレンジが広い前記表示用画像データが生成されるように、前記第2対応データを生成する
ことを特徴とする画像処理装置。
First acquisition means for acquiring second image data with an expanded dynamic range of the first image data;
First correspondence data representing a correspondence relationship between a first gradation value that is a gradation value that can be taken by the first image data and a second gradation value that is a gradation value that can be taken by the second image data. A second acquisition means for acquiring;
Determining means for determining a partial range of the second gradation value range as a maintenance range;
Based on the first correspondence data, the maintenance range, and a luminance range that can be taken by the image displayed on the screen of the display unit, the second gradation value and the display image data are taken. Generating means for generating second correspondence data representing a correspondence relationship between display gradation values that are obtained gradation values;
Conversion means for converting the second image data into the display image data using the second correspondence data;
Have
The luminance range is wider than the luminance range corresponding to the first gradation value range and narrower than the luminance range corresponding to the second gradation value range;
The generation unit converts the second gradation value belonging to the maintenance range into the same value as the first gradation value corresponding to the second gradation value, and has a dynamic range larger than that of the first image data. The image processing apparatus, wherein the second correspondence data is generated so that the wide display image data is generated.
前記生成手段は、
前記維持範囲の最大階調値よりも大きい第2階調値が、当該第2階調値に対応する第1階調値よりも大きく、且つ、前記輝度範囲の最大輝度に対応する階調値以下の値に変換され、
前記維持範囲の最小階調値よりも小さい第2階調値が、当該第2階調値に対応する第1階調値よりも小さく、且つ、前記輝度範囲の最小輝度に対応する階調値以上の値に変換されるように、
前記第2対応データを生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
The generating means includes
A gradation value corresponding to the maximum luminance of the luminance range, wherein the second gradation value larger than the maximum gradation value of the maintenance range is larger than the first gradation value corresponding to the second gradation value. Is converted to the following value,
A gradation value that is smaller than the first gradation value corresponding to the second gradation value and whose second gradation value is smaller than the minimum gradation value of the maintenance range and that corresponds to the minimum luminance of the luminance range. As converted to the above values,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the second correspondence data is generated.
前記生成手段は、
前記第2階調値の最大値が、前記輝度範囲の最大輝度に対応する階調値に変換され、
前記第2階調値の最小値が、前記輝度範囲の最小輝度に対応する階調値に変換されるように、
前記第2対応データを生成する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
The generating means includes
The maximum value of the second gradation value is converted into a gradation value corresponding to the maximum luminance of the luminance range;
The minimum value of the second gradation value is converted into a gradation value corresponding to the minimum luminance of the luminance range,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the second correspondence data is generated.
前記第1対応データは、前記第2階調値を入力値として表し、且つ、前記第1階調値を出力値として表す第1ルックアップテーブルであり、
前記第2対応データは、前記第2階調値を入力値として表し、且つ、前記表示用階調値を出力値として表す第2ルックアップテーブルである
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
The first correspondence data is a first lookup table that represents the second gradation value as an input value, and represents the first gradation value as an output value;
4. The second correspondence data is a second lookup table that represents the second gradation value as an input value and represents the display gradation value as an output value. The image processing apparatus according to any one of the above.
前記生成手段は、前記第1ルックアップテーブルが表す各第1階調値を補正することにより、前記第2ルックアップテーブルを生成する
ことを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 4, wherein the generation unit generates the second lookup table by correcting each first gradation value represented by the first lookup table.
前記生成手段は、前記第1ルックアップテーブルが表す各第1階調値に係数を乗算する
ことにより、前記第2ルックアップテーブルを生成する
ことを特徴とする請求項4または5に記載の画像処理装置。
6. The image according to claim 4, wherein the generation unit generates the second lookup table by multiplying each first gradation value represented by the first lookup table by a coefficient. Processing equipment.
前記生成手段は、
前記第2階調値の最大値に対応する第1階調値の係数として、前記輝度範囲の最大輝度に対応する階調値の当該第1階調値に対する割合を使用し、
前記第2階調値の最小値に対応する第1階調値の係数として、前記輝度範囲の最小輝度に対応する階調値の当該第1階調値に対する割合を使用する
ことを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
The generating means includes
Using a ratio of the gradation value corresponding to the maximum luminance of the luminance range to the first gradation value as a coefficient of the first gradation value corresponding to the maximum value of the second gradation value;
The ratio of the gradation value corresponding to the minimum luminance of the luminance range to the first gradation value is used as the coefficient of the first gradation value corresponding to the minimum value of the second gradation value. The image processing apparatus according to claim 6.
前記第1対応データは、前記第2画像データの階調値と前記第1画像データの階調値との比率である第1比率を、1つまたは複数の画素からなる画像領域毎に表す第1比率データであり、
前記第2対応データは、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比率である第2比率を、前記画像領域毎に表す第2比率データである
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
The first correspondence data represents a first ratio, which is a ratio between the gradation value of the second image data and the gradation value of the first image data, for each image region composed of one or a plurality of pixels. 1 ratio data,
The second correspondence data is second ratio data representing a second ratio, which is a ratio between the gradation value of the second image data and the gradation value of the display image data, for each image area. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus is characterized in that:
前記生成手段は、前記第1比率データが表す各第1比率を補正することにより、前記第2比率データを生成する
ことを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 8, wherein the generation unit generates the second ratio data by correcting each first ratio represented by the first ratio data.
前記生成手段は、前記第1比率データが表す各第1比率に係数を乗算することにより、前記第2比率データを生成する
ことを特徴とする請求項8または9に記載の画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 8, wherein the generation unit generates the second ratio data by multiplying each first ratio represented by the first ratio data by a coefficient.
前記生成手段は、
前記第2階調値の最大値に対応する第1比率の係数として、前記輝度範囲の最大輝度に対応する階調値の、当該第1比率に対応する第1階調値に対する割合を使用し、
前記第2階調値の最小値に対応する第1比率の係数として、前記輝度範囲の最小輝度に対応する階調値の、当該第1比率に対応する第1階調値に対する割合を使用する
ことを特徴とする請求項10に記載の画像処理装置。
The generating means includes
As a coefficient of the first ratio corresponding to the maximum value of the second gradation value, a ratio of the gradation value corresponding to the maximum luminance of the luminance range to the first gradation value corresponding to the first ratio is used. ,
The ratio of the gradation value corresponding to the minimum luminance of the luminance range to the first gradation value corresponding to the first ratio is used as the coefficient of the first ratio corresponding to the minimum value of the second gradation value. The image processing apparatus according to claim 10.
前記決定手段は、1つの第2階調値を維持階調値として決定し、
前記生成手段は、
前記維持階調値と等しい第2階調値が、当該第2階調値に対応する第1階調値と同じ値に変換され、
前記維持階調値よりも大きい第2階調値が、当該第2階調値に対応する第1階調値よりも大きく、且つ、前記輝度範囲の最大輝度に対応する階調値以下の値に変換され、
前記維持階調値よりも小さい第2階調値が、当該第2階調値に対応する第1階調値よりも小さく、且つ、前記輝度範囲の最小輝度に対応する階調値以上の値に変換されるように、
前記第2対応データを生成する
ことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の画像処理装置。
The determining means determines one second gradation value as a maintenance gradation value,
The generating means includes
A second gradation value equal to the sustain gradation value is converted to the same value as the first gradation value corresponding to the second gradation value;
A second gradation value larger than the sustain gradation value is larger than the first gradation value corresponding to the second gradation value and is equal to or smaller than the gradation value corresponding to the maximum luminance in the luminance range. Is converted to
The second gradation value smaller than the sustain gradation value is smaller than the first gradation value corresponding to the second gradation value and is equal to or larger than the gradation value corresponding to the minimum luminance in the luminance range. To be converted to
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the second correspondence data is generated.
前記決定手段は、前記第1階調値の中間値に対応する第2階調値を、前記維持階調値として決定する
ことを特徴とする請求項12に記載の画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 12, wherein the determining unit determines a second gradation value corresponding to an intermediate value of the first gradation values as the sustain gradation value.
前記決定手段は、前記第1画像データの階調値の中間値に対応する第2階調値を、前記維持階調値として決定する
ことを特徴とする請求項12に記載の画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 12, wherein the determination unit determines a second gradation value corresponding to an intermediate value of gradation values of the first image data as the sustain gradation value.
前記決定手段は、前記維持範囲の最大階調値と最小階調値を決定する
ことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the determination unit determines a maximum gradation value and a minimum gradation value of the maintenance range.
前記決定手段は、
第1閾値と等しい第1階調値に対応する第2階調値を、前記維持範囲の最小階調値として決定し、
前記第1閾値よりも大きい第2閾値と等しい第1階調値に対応する第2階調値を、前記維持範囲の最大階調値として決定する
ことを特徴とする請求項15に記載の画像処理装置。
The determining means includes
Determining a second gradation value corresponding to a first gradation value equal to the first threshold as a minimum gradation value of the maintenance range;
16. The image according to claim 15, wherein a second gradation value corresponding to a first gradation value equal to a second threshold value greater than the first threshold value is determined as a maximum gradation value of the maintenance range. Processing equipment.
前記決定手段は、
前記第1画像データの階調値のヒストグラムが表す度数を低階調側または高階調側から累積した累積度数が第3閾値以上である階調値のうち、値が最も小さい階調値に対応する第2階調値を、前記維持範囲の最小階調値として決定し、
前記累積度数が前記第3閾値よりも大きい第4閾値以上である階調値のうち、値が最も小さい階調値に対応する第2階調値を、前記維持範囲の最大階調値として決定する
ことを特徴とする請求項15に記載の画像処理装置。
The determining means includes
Corresponds to the gradation value with the smallest value among the gradation values whose cumulative frequency accumulated from the low gradation side or the high gradation side is greater than or equal to the third threshold value, expressed by the histogram of gradation values of the first image data. Determining the second gradation value to be the minimum gradation value of the maintenance range;
The second gradation value corresponding to the smallest gradation value among gradation values whose cumulative frequency is greater than or equal to the fourth threshold value greater than the third threshold value is determined as the maximum gradation value of the maintenance range. The image processing apparatus according to claim 15, wherein:
前記決定手段は、前記第2階調値の変化に対する前記第2階調値と前記第1階調値の比率の変化における前記比率の極値に対応する2つの第2階調値を、前記維持範囲の最大階調値と最小階調値として決定する
ことを特徴とする請求項15に記載の画像処理装置。
The determining means determines two second gradation values corresponding to extreme values of the ratio in a change in a ratio of the second gradation value and the first gradation value with respect to a change in the second gradation value. 16. The image processing apparatus according to claim 15, wherein the maximum gradation value and the minimum gradation value of the maintenance range are determined.
第1画像データのダイナミックレンジを拡大した第2画像データを取得する第1取得ステップと、
前記第1画像データが取り得る階調値である第1階調値と、前記第2画像データが取り得る階調値である第2階調値と、の対応関係を表す第1対応データを取得する第2取得ステップと、
前記第2階調値の範囲の一部の範囲を、維持範囲として決定する決定ステップと、
前記第1対応データ、前記維持範囲、及び、表示部の画面に表示された画像が取り得る輝度の範囲である輝度範囲、に基づいて、前記第2階調値と、表示用画像データが取り得る階調値である表示用階調値と、の対応関係を表す第2対応データを生成する生成ステップと、
前記第2対応データを用いて前記第2画像データを前記表示用画像データに変換する変換ステップと、
を有し、
前記輝度範囲は、前記第1階調値の範囲に対応する輝度の範囲よりも広く、且つ、前記第2階調値の範囲に対応する輝度の範囲よりも狭く、
前記生成ステップでは、前記維持範囲に属す第2階調値が、当該第2階調値に対応する第1階調値と同じ値に変換され、かつ、前記第1画像データよりもダイナミックレンジが広い前記表示用画像データが生成されるように、前記第2対応データを生成する
ことを特徴とする画像処理方法。
A first acquisition step of acquiring second image data with an expanded dynamic range of the first image data;
First correspondence data representing a correspondence relationship between a first gradation value that is a gradation value that can be taken by the first image data and a second gradation value that is a gradation value that can be taken by the second image data. A second obtaining step to obtain;
A determination step of determining a partial range of the second gradation value range as a maintenance range;
Based on the first correspondence data, the maintenance range, and a luminance range that can be taken by the image displayed on the screen of the display unit, the second gradation value and the display image data are taken. A generation step of generating second correspondence data representing a correspondence relationship with the display gradation value which is a gradation value to be obtained;
A conversion step of converting the second image data into the display image data using the second correspondence data;
Have
The luminance range is wider than the luminance range corresponding to the first gradation value range and narrower than the luminance range corresponding to the second gradation value range;
In the generating step, the second gradation value belonging to the maintenance range is converted to the same value as the first gradation value corresponding to the second gradation value, and the dynamic range is greater than that of the first image data. The image processing method, wherein the second correspondence data is generated so that the wide display image data is generated.
請求項19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ことを特徴とするプログラム。   A program causing a computer to execute each step of the image processing method according to claim 19.
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