JP2016180801A - 画像処理装置およびその方法、並びに、画像表示装置 - Google Patents

画像処理装置およびその方法、並びに、画像表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 表示装置における、物体の動きの不自然さを軽減し、応答速度に起因する色むらを低減する。
【解決手段】 サブフレーム生成部101は、フレーム単位に画像を入力し、一つのフレームの画像から複数のサブフレーム画像を生成する。画像生成部103は、複数のサブフレーム画像に含まれる一つ以上のサブフレーム画像の明るさを調整して、明画像と暗画像を生成する。色むら補正部104は、画像生成部103における明るさの調整度合いに応じた補正値を用いて、表示デバイスの色むらを低減する色むら補正処理を明画像と暗画像に施す。
【選択図】 図1

Description

本発明は、表示デバイス用の画像処理に関する。
テレビジョン受像機やパーソナルコンピュータのモニタをはじめ、液晶パネルなどの様々な表示デバイスを備えた画像表示装置が実用化されている。また、これら表示デバイスのもつ様々な特性を補正して画像を表示する技術が存在する。
例えば、液晶パネルは、透過率または反射率が液晶パネル面の位置に応じて異なる場合があり、これにより色むらが視認される場合がある。このような色むらを低減するために色むら補正処理が行われる。色むら補正処理は、画像信号レベルと液晶パネル面の位置に応じた色むら補正値を予め用意し、入力される画像信号に応じた色むら補正値を用いて、液晶パネルを駆動するための信号（以下、液晶パネル駆動信号）を生成する処理である。
特許文献1は、色むら補整値のデータ量を削減する技術を開示する。つまり、ある画像信号レベルに対応する基準色むら補正値を記憶し、他の画像信号レベルについては基準色むら補正値との差分値を記憶することで、色むら補正値のデータ量を削減する。
また、液晶パネル駆動信号の信号レベルを変化させた後、液晶パネル駆動信号の信号レベルが所望の信号レベルに実際に到達するまでに若干の時間を必要とし、この時間は「応答速度」と呼ばれ、応答速度が充分に速くない液晶パネルが存在する。また、応答速度は、フレーム間の信号レベルの遷移に応じて異なるため、動画を表示した場合の残像の発生や色の変化などの課題が残る。
液晶パネルの応答速度を改善するために、次フレームで表示する画像信号と前フレームで表示した画像信号を比較して、比較結果に応じて液晶パネル駆動信号を補正する、所謂オーバドライブ補正処理が提案されている（特許文献2）。
ホールド型の液晶パネルに表示された動く物体を視線で追跡（以下、追従視）する場合、光出力期間に応じたモーションブラーが観測される。そこで、入力画像信号のフレームレートを倍（例えば60Hzを120Hz）にしてサブフレーム化（倍速化）を行い、一方のサブフレームの画像を黒画像または暗い画像として出力する技術が提案されている。この技術によれば、ホールド型の液晶パネルにおける光出力期間が短縮され、モーションブラーの軽減が可能になる。例えば、特許文献3においては、継続的な発光期間または実効的な発光期間を、サブフレーム間で、少なくとも30%から70%を超えない範囲に制限して、物体の動きが不自然に感じられるモーションブラーや残像感などの低減を図る。
特許文献3が開示する技術によれば、サブフレーム間で明暗差を与えた表示（以降、明暗表示）を行うことで、物体の動きの不自然さの低減が可能である。その一方、同一フレーム内のサブフレーム間で信号レベルに変化が生じるため、倍速化のみを行った場合と比較して、液晶パネルの応答速度の影響を受け易い。
また、色むら補正処理によれば、同一信号レベルの画像信号であっても、液晶パネル面の位置に応じて異なる信号レベルの液晶パネル駆動信号が生成される。そのため、明暗表示と色むら補正処理を組み合わせると、応答速度の影響が液晶パネル面の位置によって異なるため、応答速度の影響により適切な色むら補正が施されずに、色むらとして観察される場合がある。勿論、オーバドライブ補正処理によって応答速度の影響を低減して、色むらを低減することは可能であるが、前フレームの画像信号を記憶するフレームメモリが必要になり、メモリ量が増大する問題がある。
特開2001-357394号公報 特開平04-302289号公報 特開平11-126050号公報
本発明は、表示装置における、物体の動きの不自然さの軽減、応答速度に起因する色むらの低減を目的とする。
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
本発明にかかる画像処理は、表示装置に画像を出力する際に、フレーム単位に画像を入力し、一つのフレームの画像から複数のサブフレーム画像を生成し、前記複数のサブフレーム画像に含まれる一つ以上のサブフレーム画像の明るさを調整して、明画像と暗画像を生成し、前記明画像と暗画像の生成における前記明るさの調整度合いに応じた補正値を用いて、前記表示デバイスの色むらを低減する色むら補正処理を前記明画像と前記暗画像に施す。
本発明によれば、表示装置における、物体の動きの不自然さの軽減、応答速度に起因する色むらの低減が可能になる。
実施例1の画像処理装置を有する画像表示装置の構成例を示すブロック図。 色むら補正処理に用いる色むら補正値を説明する図。 色むら補正部の構成例を示すブロック図。 倍速駆動と色むら補正処理の関係を説明する図。 倍速駆動と色むら補正処理の関係を説明する図。 ゲイン値と色むら補正値の制御を説明するフローチャート。 実施例2の画像処理装置を有する画像表示装置の構成例を示すブロック図。
以下、本発明にかかる実施例の画像処理装置および画像処理方法を図面を参照して詳細に説明する。なお、実施例は特許請求の範囲にかかる本発明を限定するものではなく、また、実施例において説明する構成の組み合わせのすべてが本発明の解決手段に必須とは限らない。
［装置の構成］
実施例の画像処理装置は、フレーム単位に入力される各フレームの画像を二つのサブフレーム画像として、1フレーム期間に二つのサブフレーム画像を順に出力することで、入力フレームレートの二倍の出力フレームレートを得る（倍速化）。その際、サブフレーム間で明暗表示を行い、さらに表示画像の色むら補正を行う。図1のブロック図により実施例1の画像処理装置100を有する画像表示装置の構成例を示す。
サブフレーム生成部101は、入力される各フレームの画像をフレームメモリ102に格納し、入力フレームレートの二倍のフレームレートでフレームメモリ102から画像を読み出す。これにより、第一のサブフレーム画像SF[i]と第二のサブフレーム画像SF[i+1]が生成される。
画像生成部103は、明画像生成部103aおよび/または暗画像生成部103bを有し、モーションブラーを低減するためにサブフレーム画像ごとに明るさを調整する。そして、画像生成部103は、例えば、第一のサブフレーム画像SF[i]から生成した明画像と、第二のサブフレーム画像SF[i+1]から生成した暗画像を、選択部103cによって交互に出力する。
画像生成部103は、例えば、入力される画像のRGBレベルそれぞれに所定割合（ゲイン値）を乗算し、信号レベルを調整する。第一のサブフレーム画像SF[i]に対するゲイン値Gaは、例えば120%(1.2)から50%(0.5)の範囲で調整可能であることが望ましい。また、第二のサブフレーム画像SF[i+1]に対するゲイン値Gbは、100%(1.0)から0%(0.0)の範囲で調整可能であり、かつ、ゲイン値Ga以下（Gb≦Ga）とすることが望ましい。
なお、明るさの調整は、RGBレベルにゲイン値を乗算する方法に限られず、輝度値Yと色成分Cb、Crに分離後、輝度値Yにゲイン値を乗算する方法でもよい。また、一部の信号レベルに対してのみゲイン値を乗算する方法でもよいし、ルックアップテーブルなどを使用して非線形にRGBそれぞれの明るさを調整してもよい。
また、上記では、入力フレームレートの二倍の出力フレームレートにする例を説明したが、三倍以上の出力フレームレートにして、複数のサブフレーム画像を生成してもよい。その場合、複数のサブフレーム画像に含まれる一つ以上のサブフレーム画像から明画像を生成し、他のサブフレーム画像から暗画像を生成すればよい。また、三つ以上のサブフレーム画像がある場合、明画像と暗画像の交互出力ではなく、明画像または暗画像を選択的に出力すればよい。
色むら補正部104は、詳細は後述するが、表示画像の色むらを軽減するために、入力される画像信号レベルと液晶パネル面の位置に応じて、画像信号レベルを補正する。表示部106は、ホールド型の表示デバイス（例えば液晶パネル）を有し、色むら補正部104から供給される色むら補正後のサブフレーム画像から表示デバイス駆動信号を生成して、表示デバイスに画像を表示する。
制御部105は、詳細は後述するが、画像生成部103が使用するゲイン値、および、色むら補正部104が使用する色むら補正値を制御する。
●色むら補整処理
図2により色むら補正処理に用いる色むら補正値を説明する。図2は色むら補正値の構成例を示し、縦軸が画像信号レベル、X軸が液晶パネル面の水平方向の画素座標、Y軸が液晶パネル面の垂直方向の画素座標を示す。なお、色むら補正処理はRGBの色ごとに行われるが、以下では、RGBに共通する処理として説明する。
色むら補正値は、複数の基準画像信号レベル201-205ごとに、水平および垂直方向にサンプリングされた座標に対して格納された、例えば、三次元ルックアップテーブル形式のテーブル（以下、色むら補正テーブル）として設定される。色むら補正値は、例えば、所定信号レベルの画像信号により液晶パネルに表示した画像を測定または撮像した結果から、表示画像の色むらを低減するように生成される。
色むら補正処理部104は、色むら補正テーブルを参照して、注目画素の信号レベルと座標に対応する色むら補正値を取得する。その際、注目画素の信号レベルと座標を囲む複数の格子点（例えば四格子点、六格子点または八格子点）の色むら補正値を用いる補間処理によって注目画素の色むら補正値が算出される。色むら補正処理部104は、取得した色むら補正値を注目画素の信号レベルに加算して、色むら補正後の注目画素の信号レベルを得る。
●ゲイン値と色むら補正値の制御
図3のブロック図により色むら補正部104の構成例を示す。格納部302は、複数セットの色むらテーブルを格納する。選択部303は、制御部105の指示に基づき色むら補正テーブルを選択し、選択した色むら補正テーブルを処理部301に供給する。処理部301は、選択された色むら補正テーブルを使用して前述した色むら補正処理を実施する。図3には、格納部302が色むら補正テーブルを3セット格納する例を示し、以下ではそれぞれテーブルA、B、Cと呼ぶ。なお、補正テーブルは二つ以上あれば、その数は任意である。
画像生成部103のゲイン値Gaが100%、ゲイン値Gbが100%から0%の範囲で変化すると仮定する。この場合、テーブルAは、例えばGa=100%、Gb=100%の設定において表示画像の色むらを低減するように生成された色むら補整テーブルである。また、テーブルBは、例えばGa=100%、Gb=50%の設定において表示画像の色むらを低減するように生成された色むら補整テーブルである。また、テーブルCは、例えばGa=100%、Gb=0%に設定された場合に表示画像の色むらを低減するように生成された色むら補整テーブルである。
テーブルA、B、Cは、上記のゲイン値を設定した画像処理装置100に所定信号レベルの画像信号を供給して表示部106の液晶パネルに表示した画像を測定または撮像した結果から、表示画像の色むらを低減するように生成される。
制御部105は、ゲイン値Gbに応じて、テーブルA、B、Cの何れか一つを選択する制御信号を出力する。例えば、ゲイン値Gbが100%から75%の場合はテーブルAを選択する制御信号が出力され、75%から25%の場合はテーブルBを選択する制御信号が出力され、25%から0%の場合はテーブルCを選択する制御信号が出力される。
あるいは、複数のテーブルの色むら補正値から補間演算した色むら補正値を使用することもできる。例えば、処理部301は、Gb=100%の場合はテーブルAを選択的に使用し、Gb=50%の場合はテーブルBを選択的に使用するが、それらの中間（100%＜Gb＜50%）においてはテーブルAとBが選択される。処理部301は、それらテーブルから注目画素を囲む格子点（例えば各テーブル四つの格子点）の色むら補正値を取得する。そして、対応する色むら補正値をGbの値によって加重平均した例えば四つの色むら補正値を算出し、それら色むら補正値を用いる補間演算によって、注目画素の色むら補正値を算出する。50%＜Gb＜0%の範囲においても同様に色むら補正値が算出される。
図6のフローチャートによりゲイン値と色むら補正値の制御を説明する。制御部105は、第一のサブフレーム画像のゲイン値Gaと第二のサブフレーム画像のゲイン値Gbを設定する(S101)。次に、制御部105は、ゲイン値GaとGbに対応する色むら補正テーブルの選択を指示する制御信号を出力する(S102)。この制御信号に従い、色むら補正部104において選択部303が色むら補正テーブルを選択し、処理部301が選択された色むら補正テーブルを用いて色むら補正処理を行う。
制御部105が設定する各ゲイン値は、モーションブラーを低減度合いの調整パラメータとして、ユーザが設定する値でもよいし、フレーム間の動きの有無や大きさに応じて算出される値でもよい。ユーザ設定値をゲイン値とする場合、制御部105は、図6に示す処理を、画像処理装置100の起動時に一回行うか、ユーザ設定値が変更された場合に行えばよい。一方、フレーム間の動きに基づきゲイン値が算出される場合、制御部105は、ゲイン値が変更される度に図6に示す処理を実行する。
［倍速駆動と色むら補正処理］
図4、図5により倍速駆動と色むら補正処理の関係を説明する。図4、図5において、横軸は時間（フレーム期間）、縦軸はある座標における画素の信号レベルを示す。図4(a)は2フレーム期間連続して信号レベルがL1である状態を示す。図4(b)は、図4(a)に示すフレームを倍速化した状態を示し、単純に二倍のフレームレートにしているため信号レベルの変化はない。図4(c)は、図4(b)に示す信号を色むら補正処理した状態を示し、補正前の信号レベルL1が補正後の信号レベルL1otに変化している。
図4(c)は、同一の座標かつ同一の信号レベルの信号の色むら補正処理を示すため、補正後の信号レベルL1otは、図4(c)に示す四つの各サブフレーム期間で同一信号レベルになる。図示する期間には、各サブフレーム間において信号レベルの変化がなく、応答速度の影響を受けることなく、色むら補正値に従う好適な色むら補正処理が行われる。
図5(a)は、図4(a)と同様に、2フレーム期間連続して画像信号レベルがL1である状態を示す。図5(b)は、図5(a)に示すフレームを倍速化した後、画像生成部103により、第二のサブフレーム画像の信号レベルをL2に調整した状態を示す。図5(c)は、図5(b)に示す信号に色むら補正処理を行った状態を示し、第一のサブフレーム画像の信号レベルL1がL1otに、第二のサブフレーム画像の信号レベルL2がL2otに補正された状態を示す。応答速度が充分に速い場合、図5(c)に示す信号レベルに従って液晶パネルが駆動され、各信号レベルに適した色むら補正値に従う好適な色むら補正処理が行われる。
図5(d)は、応答速度が充分に速くなく、信号レベルL1ot、L2otによって液晶パネルを駆動した場合に応答速度の影響を受ける信号レベルの遷移401を模式的に示す。応答速度の影響により、図5(c)に示す理想的な信号レベルの遷移に対して遅れが生じる。応答速度は、各サブフレーム間の信号レベルの遷移に応じて異なるため、明画像、暗画像の明るさの調整度合い、および、色むら補正値に応じて、応答速度が影響する度合いが変化する。言い替えれば、信号レベルや表示位置に応じて、理想的な信号レベルからのずれが異なり、その結果、画質劣化が生じる。
一方、上述したゲイン値と色むら補正値の制御によれば、明画像、暗画像の明るさの調整度合いに応じた色むら補正テーブルを参照する色むら補正処理が行われるため、応答速度の影響を軽減する色むら補正処理を実現することができる。従って、明暗表示により、物体の動きの不自然さを軽減し、かつ、液晶パネルの応答速度に起因する色むらを低減することができる。
上記の信号レベルは、色ごとの階調値や濃度値、または、光量などに置き換えてもよい。また、倍速化を例として説明したが、これに限らず、N（≧2）倍速化であればよい。また、前フレームと現フレームの画像信号レベルを加重平均する場合や、フレーム間の動きベクトルを検出して予測画像を生成し、片側のサブフレームに挿入する方式にも本発明が適用可能である。とくにフレーム間の変化が少ない場合や、物体の動き量が小さい場合に有効である。画像の空間周波数成分や色成分を時分割表示する場合にも本発明が同じく適用可能である。
［色むら補正テーブル］
図2に示した色むら補正テーブルについて詳細に説明する。前述したように、色むら補正テーブルは、複数の基準信号レベル201-205ごとに、水平および垂直方向にサンプリングされた座標に対して色むら補正値を格納した、例えば、三次元ルックアップテーブル形式のテーブルである。
図2に示すように五つの基準信号レベル201-205を有する場合、基準信号レベル201は、色むら補正部104が入力する最大の信号レベル（例えば100%）またはその付近の信号レベルに設定する。また、基準信号レベル205は、色むら補正部104が入力する最小の信号レベル（例えば0%）またはその付近の信号レベルに設定する。そして、基準信号レベル202-204は、基準信号レベル201と205の間を例えば略均等に分割する信号レベル（例えば75%、50%、25%）に設定する。
また、画像生成部103における第一のサブフレーム画像のゲイン値Gaが100%、第二のサブフレーム画像のゲイン値Gbが最大50%の場合、色むら補正部104が入力する第二のサブフレーム画像が取り得る信号レベルは0%から50%の範囲になる。このような場合は、色むら補正テーブルの基準信号レベル202を50%として、基準信号レベル203、204を、基準信号レベル202と205の間を例えば略均等に分割する信号レベル（例えば32%、16%）に設定する。このような設定を行えば、色むら補正テーブルを格納する格納部302のメモリ量を増やさずに、暗画像に対する色むら補正値をより細かく格納する色むら補正テーブルが得られ、暗画像に対する色むら補正処理の補正精度を向上することができる。
なお、基準信号レベルは均等分割に限らず、色むら補正値の変化に合わせて補間精度を高めるように分配してもよい。勿論、基準信号レベルの数も五つに限らず、必要な色むら補正精度に応じた数にすればよい。
このように、サブフレーム単位に異なる色むら補正値を適用することで、色むら補正値を精度よく柔軟に変更することができる。また、とくに倍速化した後に明暗表示を行う場合、応答速度を改善するための補正値を考慮した色むら補正値を予め設定することができる。従って、明暗表示により物体の動きの不自然さを軽減し、かつ、応答速度に起因する色むらを軽減することが可能になる。さらに、前フレームの画像を記憶するフレームメモリが必要なオーバドライブ処理を行わず、メモリ量の増大を招かずに、応答速度の影響を軽減することが可能になる。
［変形例］
以下、サブフレーム単位に異なる色むら補正値を適用する例を説明する。つまり、倍速化した後に明暗表示を行う際、第一および第二のサブフレームに対して異なる色むら補正値が適用可能な構成にして、明暗表示における明画像、暗画像の明るさの調整度合いに応じて、各サブフレームの色むら補正値を可変とする。
そして、第二のサブフレーム画像の明るさの調整に起因して観察される色むらについて、第二のサブフレームに適用する色むら補正値を調整する。また、第一のサブフレーム画像の明るさの調整に起因して観察される色むらについて、第一のサブフレームに適用する色むら補正値を調整する。
色むら補正テーブルを用いる場合、例えば、第二のサブフレーム画像の明るさを調整した状態で、色むらを低減するように生成した色むら補正テーブルを第二のサブフレームに適用する。さらに、第一のサブフレームに適用する色むら補正テーブルを調整してもよい。
倍速化した後に明暗表示を行う場合、一方のサブフレームの信号レベルに応じて、他方の信号レベルを推定することができる。とくに、明暗表示をゲイン値の乗算によって行う場合、一方のサブフレームの信号レベルに対して、他方のサブフレームの信号レベルは既知である。このような場合、例えば、第二のサブフレームに適用する色むら補正テーブルとして、1サブフレーム前の信号レベルに応じて応答速度を改善する補正値を考慮した色むら補正テーブルを設定することができる。第二のサブフレームを例として説明したが、第一のサブフレームに対しても同様である。
以下、本発明にかかる実施例2の画像処理装置および画像処理方法を説明する。なお、実施例2において、実施例1と略同様の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する場合がある。
図7のブロック図により実施例2の画像処理装置100を有する画像表示装置の構成例を示す。実施例2の画像処理装置100においては、図1に示す画像処理装置100と異なり、色むら補正部104、サブフレーム生成部101、画像生成部103の順に処理が行われる。
実施例2の画像処理装置100において、色むら補正部104は、入力される各フレームの画像に色むら補正処理を行う。次に、サブフレーム生成部101は、例えば、フレームレートを倍速化して、第一のサブフレーム画像SF[i]と第二のサブフレーム画像SF[i+1]を生成する。そして、画像生成部103は、モーションブラーを低減するために、各サブフレーム画像の明るさ調整を行う。制御部105は、実施例1と同様に、明るさの調整度合いに応じて、色むら補正値を制御する。
このように、色むら補正処理を行った後に明暗表示を行う構成の実施例2の画像処理装置100によっても、実施例1と同様に、明暗表示により物体の動きの不自然さを軽減し、かつ、液晶パネルの応答速度に起因する色むらを低減することができる。
上記では、色むら補正処理に色むら補正テーブルを利用する例を説明したが、明暗表示の明るさ調整度合いに応じて、色むら補正値を変更可能であればよく、液晶パネルの色むらを表す関数を用いて色むら補正値を演算する構成でも構わない。また、液晶パネルの応答速度を改善するためのオーバドライブ補正処置など他の補正処理と、実施例1、2の構成を組み合わせることもできる。
上記では、ホールド型の表示デバイスとして液晶パネルを有する表示装置に本発明を適用する例を説明した。プロジェクタのような表示装置には、ディジタルマイクロミラーデバイス(DMD)を用いるDLP (digtal light processing)方式が存在する。このような表示装置は、DMDによって光の投影をオンオフして、1フレーム間は同じ画像を投影し続ける。言い替えれば、DMDはホールド型の表示デバイスである。従って、本発明をDLP方式のプロジェクタに適用することも有効である。また、本発明は、ホールド型の表示デバイスに限らず、表示装置における、物体の動きの不自然さを軽減し、応答速度に起因する色むらを低減することが可能であり、インパルス型の表示デバイスにも適用可能である。
［その他の実施例］
本発明は、上述の実施形態の一以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける一以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、一以上の機能を実現する回路（例えば、ASIC）によっても実現可能である。
101 … サブフレーム生成部、103 … 画像生成部、104 … 色むら補正部

Claims (10)

  1. 表示装置に画像を出力する画像処理装置であって、
    フレーム単位に画像を入力し、一つのフレームの画像から複数のサブフレーム画像を生成する手段と、
    前記複数のサブフレーム画像に含まれる一つ以上のサブフレーム画像の明るさを調整して、明画像と暗画像を生成する生成手段と、
    前記生成手段における前記明るさの調整度合いに応じた補正値を用いて、前記表示デバイスの色むらを低減する色むら補正処理を前記明画像と前記暗画像に施す補正手段とを有する画像処理装置。
  2. 前記生成手段は、前記複数のサブフレーム画像に含まれる一つ以上のサブフレーム画像の明るさを明るく調整した前記明画像と、前記一つ以上のサブフレーム画像とは異なるサブフレーム画像の明るさを前記明画像よりも暗く調整した前記暗画像を生成する請求項1に記載された画像処理装置。
  3. 前記生成手段は、前記明画像を出力した後、前記暗画像を出力する請求項1または請求項2に記載された画像処理装置。
  4. さらに、前記生成手段における前記明るさの調整度合いに応じて、前記補正手段が参照する色むら補正テーブルを制御する制御手段を有する請求項1から請求項3の何れか一項に記載された画像処理装置。
  5. 前記補正手段は、注目画素の信号レベルと前記表示デバイスにおける表示位置に基づき、前記色むら補正テーブルを参照して、前記補正値を取得する請求項4に記載された画像処理装置。
  6. 表示装置に画像を出力する画像処理装置であって、
    フレーム単位に画像を入力し、明るさの調整度合いに応じた補正値を用いて、前記表示デバイスの色むらを低減する色むら補正処理を前記画像に施す補正手段と、
    前記色むら補正処理が施された一つのフレームの画像から複数のサブフレーム画像を生成する手段と、
    前記明るさの調整度合いに基づき、前記複数のサブフレーム画像に含まれる一つ以上のサブフレーム画像の明るさを調整して、明画像と暗画像を生成する生成手段とを有する画像処理装置。
  7. ホールド型の表示デバイスと、
    請求項1から請求項6の何れか一項に記載された画像処理装置とを有する画像表示装置。
  8. 表示装置に画像を出力する画像処理装置の画像処理方法であって、
    フレーム単位に画像を入力し、一つのフレームの画像から複数のサブフレーム画像を生成し、
    前記複数のサブフレーム画像に含まれる一つ以上のサブフレーム画像の明るさを調整して、明画像と暗画像を生成し、
    前記明画像と暗画像の生成における前記明るさの調整度合いに応じた補正値を用いて、前記表示デバイスの色むらを低減する色むら補正処理を前記明画像と前記暗画像に施す画像処理方法。
  9. 表示装置に画像を出力する画像処理装置の画像処理方法であって、
    フレーム単位に画像を入力し、明るさの調整度合いに応じた補正値を用いて、前記表示デバイスの色むらを低減する色むら補正処理を前記画像に施し、
    前記色むら補正処理が施された一つのフレームの画像から複数のサブフレーム画像を生成し、
    前記明るさの調整度合いに基づき、前記複数のサブフレーム画像に含まれる一つ以上のサブフレーム画像の明るさを調整して、明画像と暗画像を生成する画像処理方法。
  10. コンピュータを請求項1から請求項6の何れか一項に記載された画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110286484A (zh) * 2013-10-20 2019-09-27 Mtt创新公司 光场投影装置及方法
EP3143763B8 (en) 2014-05-15 2023-12-27 MTT Innovation Incorporated Light projector and method for displaying an image
US20170301301A1 (en) * 2016-04-17 2017-10-19 Mediatek Inc. Display systems and methods for providing black frame insertion thereof

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008046371A (ja) * 2006-08-16 2008-02-28 Sony Corp 信号処理回路および方法
JP2008304563A (ja) * 2007-06-05 2008-12-18 Sony Corp 画像表示装置及び画像表示方法
JP2009244717A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Nec Lcd Technologies Ltd 表示パネルの制御装置、液晶表示装置、電子機器、及び表示パネルの駆動制御方法
JP2009290828A (ja) * 2008-06-02 2009-12-10 Canon Inc 画像処理装置及び画像処理方法
JP2010055111A (ja) * 2009-12-07 2010-03-11 Seiko Epson Corp 電気光学装置及び画像処理装置、並びに電子機器
JP2011209514A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Seiko Epson Corp 画像表示装置および画像表示方法
JP2012013787A (ja) * 2010-06-29 2012-01-19 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2012128394A (ja) * 2010-11-22 2012-07-05 Canon Inc 画像表示装置及びその制御方法
JP2013019936A (ja) * 2011-07-07 2013-01-31 Canon Inc 光学装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3295437B2 (ja) 1991-03-29 2002-06-24 日本放送協会 表示装置
JP3305240B2 (ja) 1997-10-23 2002-07-22 キヤノン株式会社 液晶表示パネル駆動装置と駆動方法
WO1999049666A1 (de) * 1998-03-23 1999-09-30 Heidelberger Druckmaschinen Aktiengesellschaft Verfahren zur bildanalyse und korrektur von videosignalwerten
JP2001357394A (ja) 2000-06-14 2001-12-26 Sharp Corp 色むら補正データ作成システムおよび画像表示装置
JP5127121B2 (ja) * 2004-09-14 2013-01-23 キヤノン株式会社 表示装置及び表示方法
JP4491646B2 (ja) * 2006-09-08 2010-06-30 株式会社 日立ディスプレイズ 表示装置
JP5319836B2 (ja) * 2010-02-26 2013-10-16 シャープ株式会社 画像表示装置
JP2013045001A (ja) * 2011-08-25 2013-03-04 Fujitsu Ltd カラー表示方法およびカラー表示装置
JP6593675B2 (ja) * 2014-02-28 2019-10-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 画像処理装置及び画像処理方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008046371A (ja) * 2006-08-16 2008-02-28 Sony Corp 信号処理回路および方法
JP2008304563A (ja) * 2007-06-05 2008-12-18 Sony Corp 画像表示装置及び画像表示方法
JP2009244717A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Nec Lcd Technologies Ltd 表示パネルの制御装置、液晶表示装置、電子機器、及び表示パネルの駆動制御方法
JP2009290828A (ja) * 2008-06-02 2009-12-10 Canon Inc 画像処理装置及び画像処理方法
JP2010055111A (ja) * 2009-12-07 2010-03-11 Seiko Epson Corp 電気光学装置及び画像処理装置、並びに電子機器
JP2011209514A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Seiko Epson Corp 画像表示装置および画像表示方法
JP2012013787A (ja) * 2010-06-29 2012-01-19 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2012128394A (ja) * 2010-11-22 2012-07-05 Canon Inc 画像表示装置及びその制御方法
JP2013019936A (ja) * 2011-07-07 2013-01-31 Canon Inc 光学装置

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