JP2017072677A - 画像表示装置 - Google Patents
画像表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017072677A JP2017072677A JP2015198398A JP2015198398A JP2017072677A JP 2017072677 A JP2017072677 A JP 2017072677A JP 2015198398 A JP2015198398 A JP 2015198398A JP 2015198398 A JP2015198398 A JP 2015198398A JP 2017072677 A JP2017072677 A JP 2017072677A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- luminance
- light
- value
- feature amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
【課題】画質の劣化を抑制しながら、表示画像のコントラストを向上したり、表示画像の色域を広げたりすることができる技術を提供する。【解決手段】本発明の画像表示装置は、発光色が互いに異なる複数の光源を有する発光手段と、発光手段からの光を画像データに基づいて変調することで、画面に画像を表示する表示手段と、複数の光源のそれぞれについて、その光源の発光色に対応する色の輝度に関する特徴量を入力画像データから取得する取得手段と、各光源について取得された特徴量に基づいて各光源の発光輝度を制御する制御手段と、各光源の発光輝度に基づいて入力画像データを補正し、補正後の画像データを表示手段に出力する補正手段と、を有し、制御手段は、所定の光源について取得された特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された特徴量に関連した輝度よりも低い場合に、そうでない場合に比べ高い発光輝度に、所定の光源の発光輝度を制御する。【選択図】図7
Description
本発明は、画像表示装置に関する。
液晶表示装置に関する技術として、入力画像データに基づいてバックライトモジュールの発光輝度を制御する技術がある。このような技術を用いれば、表示画像(画面に表示された画像)のコントラストを向上したり、画像表示装置の消費電力を低減したりすることができる。また、バックライトモジュールが有する複数の発光部の発光輝度を個別に制御したり、バックライトモジュールの発光輝度に基づいて入力画像データを補正したりすれば、表示画像のコントラストをさらに向上することができる。
また、バックライトモジュールの光源として、赤色の光を発するR光源、緑色の光を発するG光源、及び、青色の光を発するB光源の3つの光源が使用される場合がある。この場合には、3つの光源の発光輝度を個別に制御することにより、バックライトモジュールの発光色を制御することができる。そして、入力画像データに基づいてバックライトモジュールの発光色を制御することにより、表示画像の色域を広げることができる。
バックライトモジュールの発光輝度を制御する従来技術では、コントラスト向上や色域拡大の効果を高めるために、画像表示に必要とされる発光輝度よりも低い発光輝度に、バックライトモジュールの発光輝度が制御されることがある。そして、そのような場合に、画像データが制限されることで、画像データの色が元の色から変化することがある(色ずれ)。このような色ずれを抑制する従来技術として、画像データの色が維持されるように、画像データを制限する技術が提案されている(特許文献1,2)。
しかしながら、特許文献1,2に開示の技術では、画像データの色が維持されるように画像データが制限されるため、バックライトモジュールの発光色が表示すべき色と大きく異なる領域において表示輝度(画面の輝度)が大幅に低下することがある。その結果、画質が劣化することがある。
本発明は、画質の劣化を抑制しながら、表示画像のコントラストを向上したり、表示画像の色域を広げたりすることができる技術を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様は、
発光色が互いに異なる複数の光源を有する発光手段と、
前記発光手段からの光を画像データに基づいて変調することで、画面に画像を表示する表示手段と、
前記複数の光源のそれぞれについて、その光源の発光色に対応する色の輝度に関する特徴量を入力画像データから取得する取得手段と、
各光源について取得された特徴量に基づいて各光源の発光輝度を制御する制御手段と、
各光源の発光輝度に基づいて前記入力画像データを補正し、補正後の画像データを前記表示手段に出力する補正手段と、
を有し、
前記制御手段は、所定の光源について取得された特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された特徴量に関連した輝度よりも低い場合に、そうでない場合に比べ高い発光輝度に、前記所定の光源の発光輝度を制御する
ことを特徴とする画像表示装置である。
発光色が互いに異なる複数の光源を有する発光手段と、
前記発光手段からの光を画像データに基づいて変調することで、画面に画像を表示する表示手段と、
前記複数の光源のそれぞれについて、その光源の発光色に対応する色の輝度に関する特徴量を入力画像データから取得する取得手段と、
各光源について取得された特徴量に基づいて各光源の発光輝度を制御する制御手段と、
各光源の発光輝度に基づいて前記入力画像データを補正し、補正後の画像データを前記表示手段に出力する補正手段と、
を有し、
前記制御手段は、所定の光源について取得された特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された特徴量に関連した輝度よりも低い場合に、そうでない場合に比べ高い発光輝度に、前記所定の光源の発光輝度を制御する
ことを特徴とする画像表示装置である。
本発明の第2の態様は、
発光色が互いに異なる複数の光源を有する発光手段と、
前記発光手段からの光を画像データに基づいて変調することで、画面に画像を表示する表示手段と、
を有する画像表示装置の制御方法であって、
前記複数の光源のそれぞれについて、その光源の発光色に対応する色の輝度に関する特徴量を入力画像データから取得する取得ステップと、
各光源について取得された特徴量に基づいて各光源の発光輝度を制御する制御ステップと、
各光源の発光輝度に基づいて前記入力画像データを補正し、補正後の画像データを前記表示手段に出力する補正ステップと、
を有し、
前記制御ステップでは、所定の光源について取得された特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された特徴量に関連した輝度よりも低い場合に、そうでない場合に比べ高い発光輝度に、前記所定の光源の発光輝度を制御する
ことを特徴とする画像表示装置の制御方法である。
発光色が互いに異なる複数の光源を有する発光手段と、
前記発光手段からの光を画像データに基づいて変調することで、画面に画像を表示する表示手段と、
を有する画像表示装置の制御方法であって、
前記複数の光源のそれぞれについて、その光源の発光色に対応する色の輝度に関する特徴量を入力画像データから取得する取得ステップと、
各光源について取得された特徴量に基づいて各光源の発光輝度を制御する制御ステップと、
各光源の発光輝度に基づいて前記入力画像データを補正し、補正後の画像データを前記表示手段に出力する補正ステップと、
を有し、
前記制御ステップでは、所定の光源について取得された特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された特徴量に関連した輝度よりも低い場合に、そうでない場合に比べ高い発光輝度に、前記所定の光源の発光輝度を制御する
ことを特徴とする画像表示装置の制御方法である。
本発明は、画質の劣化を抑制しながら、表示画像のコントラストを向上したり、表示画像の色域を広げたりすることができる。
<実施例1>
以下、本発明の実施例1について説明する。本実施例は、発光部の発光色が表示すべき色と大きく異なる場合に、それらの色の差が緩和されるように発光部の発光輝度を補正することにより、表示輝度(画面の輝度)の低下を軽減する例である。
以下、本発明の実施例1について説明する。本実施例は、発光部の発光色が表示すべき色と大きく異なる場合に、それらの色の差が緩和されるように発光部の発光輝度を補正することにより、表示輝度(画面の輝度)の低下を軽減する例である。
なお、以下では、本実施例に係る画像表示装置が透過型の液晶表示装置である場合の例を説明するが、本実施例に係る画像表示装置は透過型の液晶表示装置に限らない。本実施
例に係る画像表示装置は、発光部と、発光部からの光を画像データに基づいて変調することにより画面に画像を表示する表示部と、を有する画像表示装置であればよい。例えば、本実施例に係る画像表示装置は、反射型の液晶表示装置であってもよい。また、本実施例に係る画像表示装置は、液晶素子の代わりにMEMS(Micro Electro Mechanical System)シャッターを用いたMEMSシャッター方式表示装置であってもよい。
例に係る画像表示装置は、発光部と、発光部からの光を画像データに基づいて変調することにより画面に画像を表示する表示部と、を有する画像表示装置であればよい。例えば、本実施例に係る画像表示装置は、反射型の液晶表示装置であってもよい。また、本実施例に係る画像表示装置は、液晶素子の代わりにMEMS(Micro Electro Mechanical System)シャッターを用いたMEMSシャッター方式表示装置であってもよい。
図1は、本実施例に係る画像表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、本実施例に係る画像表示装置は、バックライトモジュール101、液晶パネル102、特徴量取得部103、発光比率決定部104、照射輝度推定部105、補正係数決定部106、画像補正部107、及び、制限部108を有する。
バックライトモジュール101は、画面の少なくとも一部の領域(対応領域)に対応する発光部を有する。本実施例では、バックライトモジュール101は、発光部を複数有する。具体的には、m行×n列のマトリクス状に配置されたm×n個の対応領域が使用され、m行×n列のマトリクス状に配置されたm×n個の発光部が使用される。M行N列目の発光部は、M行N列目の対応領域に対応する。m×n個の対応領域は、画面(バックライトモジュール101の発光面)全体の領域を構成するm×n個の分割領域である。各発光部は、発光色が互いに異なる複数の光源を有する。本実施例では、複数の光源として、赤色の光を発するR光源、緑色の光を発するG光源、及び、青色の光を発するB光源が使用される。各光源は、1つ以上の発光素子を有する。発光素子としては、LED(発光ダイオード)、有機EL素子、冷陰極管、等を使用することができる。本実施例では、各光源の発光輝度を個別に制御することができる。バックライトモジュール101から発せられた光は、液晶パネル102の背面に照射される。バックライトモジュール101の構成の一例を図2に示す。
なお、複数の対応領域の配置と、複数の発光部の配置とは特に限定されない。例えば、複数の対応領域と複数の発光部の少なくとも一方が千鳥格子状に配置されていてもよい。対応領域は分割領域でなくてもよい。例えば、対応領域として、他の全ての対応領域から離れた領域が使用されてもよい。対応領域の少なくとも一部が、他の対応領域の少なくとも一部に重なっていてもよい。対応領域と光源の対応関係は1対1の対応関係でなくてもよい。1つの対応領域に2つ以上の光源が対応付けられてもよい。発光部が有する複数の光源の発光色は特に限定されない。例えば、R光源、G光源、及び、B光源の少なくともいずれかが使用されなくてもよいし、黄色の光を発するY光源が使用されてもよい。バックライトモジュール101が有する発光部の数は特に限定されない。例えば、1つの発光部がバックライトモジュール101として使用されてもよい。
液晶パネル102は、バックライトモジュール101からの光が液晶パネル102に入力された画像データに基づく透過率で透過することで、画面に画像を表示する表示部である。本実施例では、画像データの画素値は、RGB値(赤色の輝度に関する階調値であるR値、緑色の輝度に関する階調値であるG値、及び、青色の輝度に関する階調値であるB値の組み合わせ)である。本実施例では、R値、G値、及び、B値のそれぞれは、8ビットの値(0〜255)である。R値に関連した輝度が高いほどR値は大きく、G値に関連した輝度が高いほどG値は大きく、B値に関連した輝度が高いほどB値は大きい。そして、本実施例では、液晶パネル102の画素は、赤色の表示を行うRサブピクセル、緑色の表示を行うGサブピクセル、及び、青色の表示を行うBサブピクセルの3つのサブピクセルからなる。
画像データの画素値はRGB値に限らない。例えば、画像データの画素値がYCbCr値であってもよい。画像データの階調値のビット数は、8ビットより多くても少なくても
よい。また、液晶パネル102の画素を構成する複数のサブピクセルの色は特に限定されない。例えば、Rサブピクセル、Gサブピクセル、及び、Bサブピクセルの少なくともいずれかが使用されなくてもよいし、黄色の表示を行うYサブピクセルが使用されてもよい。光源の発光色とは異なる色のサブピクセルが使用されてもよい。
よい。また、液晶パネル102の画素を構成する複数のサブピクセルの色は特に限定されない。例えば、Rサブピクセル、Gサブピクセル、及び、Bサブピクセルの少なくともいずれかが使用されなくてもよいし、黄色の表示を行うYサブピクセルが使用されてもよい。光源の発光色とは異なる色のサブピクセルが使用されてもよい。
本実施例では、複数の発光部のそれぞれについて、その発光部が有する各光源の発光輝度(発光量)が、当該発光部の対応領域における画像データに基づいて制御される。そして、各光源の発光輝度に基づいて、画像データが補正される。例えば、暗い画像が表示される対応領域では、光源の発光輝度が抑制され、画像データの画素値が伸長される。画像データの画素値が伸長されることで、液晶パネル102の透過率が高められる。これにより、対応領域における表示輝度の低下を抑制することができ、暗い画像の黒浮きを軽減することができ、バックライトモジュール101の消費電力を低減することができる。また、例えば、単色の画像が表示される対応領域では、発光部の発光色が画像の色に近づくように各光源の発光輝度が抑制され、各光源の発光輝度に基づいて画像データが補正される。これにより、発光部からの光に含まれる他の色の光(画像の色とは異なる色の光)が減るため、表示画像の色純度を高めることができる。
特徴量取得部103は、複数の発光部のそれぞれについて特徴量取得処理を行う。特徴量取得処理では、処理対象の発光部(取得対象発光部)が有する複数の光源のそれぞれについて、その光源の発光色に対応する色の輝度に関する特徴量が、取得対象発光部の対応領域における入力画像データから取得される。入力画像データは、画像表示装置に入力された画像データである。本実施例では、特徴量取得処理により、光源について、当該光源の発光色に対応する色の平均の輝度に関する特徴量である平均特徴量と、当該光源の発光色に対応する色の最大の輝度に関する特徴量である最大特徴量とが取得される。
具体的には、特徴量取得部103は、空間平滑化フィルタを用いた平滑化処理を入力画像データに施すことにより、平滑化画像データを取得する。平滑化処理は、画素間での画素値の変化を低減する処理である。平滑化処理は、ノイズ部分や小さな輝点部分が特徴量に与える影響を低減するために行われる。そして、特徴量取得部103は、複数の発光部のそれぞれについて、その発光部の対応領域における平滑化画像データのR値の平均値、G値の平均値、B値の平均値、R値の最大値、G値の最大値、及び、B値の最大値を取得する。取得対象発光部の対応領域における平滑化画像データのR値の平均値は、取得対象発光部が有するR光源についての平均特徴量である。同様に、G値の平均値はG光源についての平均特徴量であり、B値の平均値はG光源についての平均特徴量である。取得対象発光部の対応領域における平滑化画像データのR値の最大値は、取得対象発光部が有するR光源についての最大特徴量である。同様に、G値の最大値はG光源についての最大特徴量であり、B値の最大値はB光源についての最大特徴量である。以後、R値の平均値を「RAPL」と記載し、G値の平均値を「GAPL」と記載し、B値の平均値を「BAPL」と記載し、R値の最大値を「RMAX」と記載し、G値の最大値を「GMAX」と記載し、B値の最大値を「BMAX」と記載する。
なお、平滑化処理は省略されてもよい。1つの対応領域に2つ以上の発光部が対応する場合には、2つ以上の発光部のいずれか1つについて得られた特徴量が、残りの発光部についての特徴量として割り当てられてもよい。それにより、特徴量取得処理の処理負荷を低減できる。本実施例では、特徴量に関連した輝度が高いほど大きい特徴量が得られるが、輝度と特徴量の対応関係は特に限定されない。例えば、特徴量に関連した輝度が高いほど小さい特徴量が得られてもよい。また、特徴量は平均特徴量や最大特徴量に限らない。例えば、特徴量として平均特徴量のみが取得されてもよい。平均特徴量の代わりに、光源の発光色に対応する色の輝度の最頻値、中間値、ヒストグラム、等が取得されてもよい。
発光比率決定部104は、複数の発光部のそれぞれについて、その発光部が有する各光源について取得された特徴量に基づいて、当該発光部が有する各光源の発光輝度を制御する。具体的には、発光比率決定部104は、複数の発光部のそれぞれについて、その発光部が有する各光源について取得された特徴量に基づいて、当該発光部が有する各光源の発光比率を決定する。発光比率は、所定の基準輝度に対する発光輝度の割合である。そのため、発光比率が決まると、発光輝度が一意に決まる。基準輝度は、例えば、入力画像データを用いた発光輝度の制御を行わない場合における発光輝度である。発光比率決定部104は、各光源の発光比率を、照射輝度推定部105に通知する。また、発光比率決定部104は、基準輝度と各光源の発光比率に基づいて各光源の発光制御値を決定し、各光源の発光制御値をバックライトモジュール101に出力する。バックライトモジュール101の光源は、当該光源の発光制御値に応じた発光輝度で発光する。光源の発光制御値に応じた発光輝度は、当該光源の発光比率を基準輝度に乗算して得られる発光輝度である。
なお、光源間で共通の基準輝度が用意されてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、光源毎に基準輝度が用意されてもよいし、光源の種類毎に基準輝度が用意されてもよい。発光比率の代わりに発光輝度が決定されてもよい。発光輝度を一意に決める値であれば、どのような種類の値が決定されてもよい。1つの対応領域に2つ以上の発光部が対応する場合には、2つ以上の発光部のいずれか1つについて決定された発光比率が、残りの発光部についての発光比率として割り当てられてもよい。それにより、発光比率決定部104の処理負荷を低減できる。
本実施例では、発光比率決定部104は、各光源について取得された最大特徴量と平均特徴量に基づいて、各光源の発光輝度を制御する。発光比率決定部104は、複数の光源のそれぞれを所定の光源として用いる。そして、発光比率決定部104は、所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度よりも低い場合に、そうでない場合に比べ高い発光輝度に、所定の光源の発光輝度を制御する。さらに、発光比率決定部104は、所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度よりも低い場合に、そうでない場合に比べ高い発光輝度に、他の光源の発光輝度を制御する。これにより、画像の領域間での表示輝度の反転、一部の領域での表示輝度の低下、等の画質の劣化を抑制しながら、表示画像のコントラストを向上したり、表示画像の色域を広げたりすることができる。
なお、発光比率決定部104の処理は上記処理に限らない。例えば、一部の種類の光源のみが所定の光源として使用されてもよい。具体的には、R光源、G光源、及び、B光源のうち、最も色域拡大効果が大きいG光源のみが、所定の光源として使用されてもよい。所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度よりも低い場合に、そうでない場合に比べ高い発光輝度に、所定の光源の発光輝度が制御されれば、最大特徴量は使用されなくてもよい。上述したように、平均特徴量の代わりに他の特徴量が使用されてもよい。所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度と、他の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度との大小関係に依存しない方法で、上記他の光源の発光輝度が制御されてもよい。
以下に、発光比率決定部104の具体的な構成および処理について説明する。なお、以下で説明する構成および処理はあくまで一例であり、発光比率決定部104の構成および処理は以下で説明する構成および処理に限定されない。図3は、発光比率決定部104の構成の一例を示すブロック図である。図3に示すように、発光比率決定部104は、色成分指標値決定部201、ブレンド率決定部202、ブレンド処理部203、及び、ブースト処理部204を有する。以下では、制御対象発光部に対する処理について説明する。制御対象発光部は、複数の発光部のうちの1つである。発光比率決定部104では、以下で
説明する処理が複数の発光部のそれぞれについて行われる。
説明する処理が複数の発光部のそれぞれについて行われる。
色成分指標値決定部201は、制御対象発光部について取得されたRAPL、GAPL、及び、BAPLに基づいて、制御対象発光部が有するR光源、G光源、及び、B光源の色成分指標値を決定する。光源の色成分指標値は、当該光源について取得された平均特徴量に関連した輝度に比べ、他の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度がどの程度高いかを表す。例えば、R光源の色成分指標値は、R光源について取得された平均特徴量に関連した輝度に比べ、G光源またはB光源について取得された平均特徴量に関連した輝度がどの程度高いかを表す。ここで、RAPLに応じてR光源の発光輝度を制御し、GAPLに応じてG光源の発光輝度を制御し、BAPLに応じてB光源の発光輝度を制御する場合を考える。このような制御方法では、色成分指標値が大きい光源が存在する場合に、制御対象発光部の発光色と表示すべき色が大きく異なる画像領域が存在する可能性が高い。本実施例では、以下の式1〜3を用いて、色成分指標値が算出される。式1〜3において、unRRateはR光源の色成分指標値であり、unGRateはG光源の色成分指標値であり、unBRateはB光源の色成分指標値である。max()は、引数(()内に記載の値)の最大値を返す関数である。
unRRate=max(GAPL−RAPL,BAPL−RAPL)
・・・(式1)
unGRate=max(RAPL−GAPL,BAPL−GAPL)
・・・(式2)
unBRate=max(RAPL−BAPL,GAPL−BAPL)
・・・(式3)
unRRate=max(GAPL−RAPL,BAPL−RAPL)
・・・(式1)
unGRate=max(RAPL−GAPL,BAPL−GAPL)
・・・(式2)
unBRate=max(RAPL−BAPL,GAPL−BAPL)
・・・(式3)
なお、色成分指標値の算出式は式1〜3に限らない。例えば、特徴量取得部103により、複数の発光部のそれぞれについて、その発光部の対応領域における平滑化画像データ(入力画像データ)の平均輝度値がさらに取得されてもよい。輝度値(Y値)は、例えば、以下の式4を用いて算出することができる。対応領域の平均輝度値(YAPL)は、対応領域におけるY値の平均値である。
Y値=R値×0.3+G値×0.6+B値×0.1 ・・・(式4)
そして、YAPLをさらに用いて、色成分指標値が算出されてもよい。具体的には、以下の式5〜7を用いて色成分指標値が算出されてもよい。
unRRate=YAPL−RAPL ・・・(式5)
unGRate=YAPL−GAPL ・・・(式6)
unBRate=YAPL−BAPL ・・・(式7)
Y値=R値×0.3+G値×0.6+B値×0.1 ・・・(式4)
そして、YAPLをさらに用いて、色成分指標値が算出されてもよい。具体的には、以下の式5〜7を用いて色成分指標値が算出されてもよい。
unRRate=YAPL−RAPL ・・・(式5)
unGRate=YAPL−GAPL ・・・(式6)
unBRate=YAPL−BAPL ・・・(式7)
ブレンド率決定部202は、色成分指標値からブレンド率を決定する。ブレンド率は、最大特徴量の重みとして使用される。具体的には、ブレンド率決定部202は、色成分指標値unRRateをブレンド率RBlendに変換し、unGRateをGBlendに変換し、unBRateをBBlendに変換する。RBlendは、R光源のブレンド率であり、R光源について取得された最大特徴量の重みとして使用される。GBlendは、G光源のブレンド率であり、G光源について取得された最大特徴量の重みとして使用される。BBlendは、B光源のブレンド率であり、B光源について取得された最大特徴量の重みとして使用される。
本実施例では、色成分指標値が大きい場合に、色成分指標値が小さい場合に比べ大きいブレンド率が決定される。そのため、所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度よりも低い場合に、そうでない場合に比べ大きい値が、所定の光源について取得された最大特徴量の重みとして得られる。ここで、式1〜3等を用いて決定された色成分指標値からブレンド率を決定する場合を考える。このような決定方法では、第1減算値が大きい場合に、第1減算値が小さい場合に比べ大きい値が、所定の光源について取得された最大特徴量の重みとして得られる。第1減算値は、所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度を、他の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度から減算することで得られる減算値である。次に、式5〜7等を用いて決定された色成分指標値からブレンド率を決定する場合を考える。このような決定方法では、第2減算値が大きい場合に、第2減算値が小さい場合に比べ大きい値が、所定の光源について取得された最大特徴量の重みとして得られる。第2減算値は、所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度の値を、平均輝度値から減算することで得られる減算値である。
図4は、色成分指標値とブレンド率の対応関係の一例を示す図である。図4において、unXRateは光源Xの色成分指標値であり、XBlendは光源Xのブレンド率である。図4の例では、−256〜AのunXRateの範囲にXBlend=0が対応付けられており、B〜256のunXRateの範囲にXBlend=1が対応付けられている。そして、A〜BのunXRateの範囲において、AからBへのunXRateの増加に伴い、0から1へXBlendが増加する。
なお、色成分指標値とブレンド率の対応関係は、図4の対応関係に限らない。色成分指標値の増加に伴いブレンド率が段階的に増加してもよいし、色成分指標値の増加に伴いブレンド率が連続的に増加してもよい。色成分指標値の増加に伴いブレンド率が線形に増加してもよいし、色成分指標値の増加に伴いブレンド率が指数関数的に増加してもよい。光源間で共通の対応関係が用意されてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、光源毎に対応関係が用意されてもよいし、光源の種類毎に対応関係が用意されてもよい。入力画像データ、入力画像データの種類(写真、イラスト、等)、入力画像データのフォーマット、画像表示装置の使用環境、等に応じて対応関係が変更されてもよい。例えば、unGRateが小さい場合に、unGRateが大きい場合に比べ小さい値が、図4のAとして設定されてもよい。
ブレンド処理部203は、ブレンド率に従って最大特徴量と平均特徴量を重み付け合成することにより、合成特徴量(発光比率)を取得する。本実施例では、以下の式8〜10を用いて、合成特徴量である発光比率が算出される。式8〜10において、RBLRateはR光源の合成特徴量であり、GBLRateはG光源の合成特徴量であり、BBLRateはB光源の合成特徴量である。
RBLRate
=(RMAX×RBlend+RAPL×(1−RBlend))/255
・・・(式8)
GBLRate
=(GMAX×GBlend+GAPL×(1−GBlend))/255
・・・(式9)
BBLRate
=(BMAX×BBlend+BAPL×(1−BBlend))/255
・・・(式10)
RBLRate
=(RMAX×RBlend+RAPL×(1−RBlend))/255
・・・(式8)
GBLRate
=(GMAX×GBlend+GAPL×(1−GBlend))/255
・・・(式9)
BBLRate
=(BMAX×BBlend+BAPL×(1−BBlend))/255
・・・(式10)
このように、本実施例では、最大特徴量と平均特徴量を重み付け合成することによって、発光比率が得られる。そのため、以下の条件1と条件2の両方を満たす場合C1において、以下の条件3と条件4の両方を満たす場合C2と同じ発光輝度に、所定の光源の発光輝度が制御される。なお、場合C1において場合C2と略同一の発光輝度に所定の光源の発光輝度が制御されれば、所定の光源の発光輝度の制御方法は特に限定されない。なお、「略同一」は「完全同一」を含む。また、ブースト処理部204によって発光比率が変更された場合には、場合C1と場合C2とで所定の光源の発光輝度が大きく異なることがある。
条件1:所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が、所定の光源について取得された最大特徴量に関連した輝度と一致する。
条件2:所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度よりも低い。
条件3:所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が、所定の光源について取得された最大特徴量に関連した輝度と一致する。
条件4:所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度よりも低くない。
条件1:所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が、所定の光源について取得された最大特徴量に関連した輝度と一致する。
条件2:所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度よりも低い。
条件3:所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が、所定の光源について取得された最大特徴量に関連した輝度と一致する。
条件4:所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度よりも低くない。
ブースト処理部204は、所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度よりも低い場合に、他の光源の発光比率を高める。この処理により、平均特徴量に関連した輝度が高い光源の発光色に応じた色の方向に、色域をより広げることができる。例えば、重み付け合成(ブレンド処理)に起因した表示色純度の変化、重み付け合成に起因した色域の縮小、等を低減することができる。具体的には、平均特徴量を発光比率として用いた場合の表示色純度からの表示色純度の変化を低減したり、平均特徴量を発光比率として用いた場合の色域からの色域の縮小を低減したりすることができる。表示色純度は、表示色(画面の色)の色純度である。
まず、ブースト処理部204は、以下の式11〜13を用いて、平均階調値(RAPL、GAPL、及び、BAPL)の比較を行う。RRateは、R光源についての比較結果を示す値であり、RAPLがGAPLまたはBAPLに対してどの程度大きいかを示す値である。GRateは、G光源についての比較結果を示す値であり、GAPLがRAPLまたはBAPLに対してどの程度大きいかを示す値である。BRateは、B光源についての比較結果を示す値であり、BAPLがRAPLまたはGAPLに対してどの程度大きいかを示す値である。以後、RRate、GRate、及び、BRateを、「比較値」と記載する。min()は、引数(()内に記載の値)の最小値を返す関数である。
RRate=min(RAPL−GAPL,RAPL−BAPL)
・・・(式11)
GRate=min(GAPL−RAPL,GAPL−BAPL)
・・・(式12)
BRate=min(BAPL−RAPL,BAPL−GAPL)
・・・(式13)
RRate=min(RAPL−GAPL,RAPL−BAPL)
・・・(式11)
GRate=min(GAPL−RAPL,GAPL−BAPL)
・・・(式12)
BRate=min(BAPL−RAPL,BAPL−GAPL)
・・・(式13)
なお、比較値の算出式は式11〜13に限らない。例えば、min()の代わりにmax()が使用されてもよい。min()を用いた場合は、赤色の画素が多いほど大きいRRateが得られ、緑色の画素が多いほど大きいGRateが得られ、青色の画素が多いほど大きいBRateが得られる。max()を用いた場合は、比較値は、赤色の画素の
数、緑色の画素の数、及び、青色の画素の数の他に、シアン色の画素の数、マゼンダ色の画素の数、イエロー色の画素の数にも大きく依存する。
数、緑色の画素の数、及び、青色の画素の数の他に、シアン色の画素の数、マゼンダ色の画素の数、イエロー色の画素の数にも大きく依存する。
次に、ブースト処理部204は、上述した比較値に応じたゲイン値を発光比率に乗算することにより、発光比率を補正する(ブースト処理)。図5は、比較値とゲイン値の対応関係の一例を示す図である。図5において、XRateは光源Xについての比較値であり、f(XRate)はXRateに対応するゲイン値である。本実施例では、以下の式14〜15を用いて、補正後(ブースト処理後)の発光比率が算出される。式14〜16において、RBTRateはブースト処理後のR光源の発光比率であり、GBTRateはブースト処理後のG光源の発光比率であり、BBTRateはブースト処理後のB光源の発光比率である。
RBTRate=RBLRate×f(RRate) ・・・(式14)
GBTRate=GBLRate×f(GRate) ・・・(式15)
BBTRate=BBLRate×f(BRate) ・・・(式16)
RBTRate=RBLRate×f(RRate) ・・・(式14)
GBTRate=GBLRate×f(GRate) ・・・(式15)
BBTRate=BBLRate×f(BRate) ・・・(式16)
図5の例では、1倍以上のゲイン値が使用される場合があるため、ブースト発光比率(ブースト処理後の発光比率)が上限比率(発光比率の上限値)を超える場合がある。そこで、ブースト処理部204は、ブースト発光比率が上限比率を超えた場合には、ブースト発光比率を上限比率に制限する。例えば、上限比率が2倍である場合には、2倍以上の発光比率が2倍に置換される。
なお、比較値とゲイン値の対応関係は、図5の対応関係に限らない。比較値の増加に伴いゲイン値が段階的に増加してもよいし、比較値の増加に伴いゲイン値が連続的に増加してもよい。比較値の増加に伴いゲイン値が線形に増加してもよいし、比較値の増加に伴いゲイン値が指数関数的に増加してもよい。光源間で共通の対応関係が用意されてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、光源毎に対応関係が用意されてもよいし、光源の種類毎に対応関係が用意されてもよい。入力画像データ、入力画像データの種類(写真、イラスト、等)、入力画像データのフォーマット、画像表示装置の使用環境、等に応じて対応関係が変更されてもよい。
なお、ブースト処理の方法は、上記方法に限らない。例えば、以下の式17〜20を用いて、ブースト発光比率が算出されてもよい。
MAXRatio=max(RBLRate/(RAPL/255),
GBLRate/(GAPL/255),
BBLRate/(BAPL/255))
・・・(式17)
RBTRate=MAXRatio×(RAPL/255) ・・・(式18)
GBTRate=MAXRatio×(GAPL/255) ・・・(式19)
BBTRate=MAXRatio×(BAPL/255) ・・・(式20)
MAXRatio=max(RBLRate/(RAPL/255),
GBLRate/(GAPL/255),
BBLRate/(BAPL/255))
・・・(式17)
RBTRate=MAXRatio×(RAPL/255) ・・・(式18)
GBTRate=MAXRatio×(GAPL/255) ・・・(式19)
BBTRate=MAXRatio×(BAPL/255) ・・・(式20)
式17〜20を用いた方法では、合成特徴量に関連した輝度が平均特徴量に関連した輝度よりも高い光源に合わせて他の光源の発光比率が補正(ブースト)される。それにより、ブレンド処理に起因した表示色純度の変化、ブレンド処理に起因した色域の縮小、等が低減される。この方法でも、ブースト発光比率が上限比率を超えた場合には、ブースト発光比率が上限比率に制限される。なお、ブースト処理は省略されてもよい。
また、ブースト処理部204は、ブースト発光比率と基準発光制御値から、発光制御値を決定する。基準発光制御値は、基準輝度に対応する発光制御値である。本実施例では、以下の式21〜23を用いて、発光制御値が算出される。式21〜23において、RBLはR光源の発光制御値であり、GBLはG光源の発光制御値であり、BBLはB光源の発光制御値である。RBLbaseはR光源の基準発光制御値であり、GBLbaseはG光源の基準発光制御値であり、BBLbaseはB光源の基準発光制御値である。
RBL=RBTRate×RBLbase ・・・(式21)
GBL=GBTRate×GBLbase ・・・(式22)
BBL=BBTRate×BBLbase ・・・(式23)
RBL=RBTRate×RBLbase ・・・(式21)
GBL=GBTRate×GBLbase ・・・(式22)
BBL=BBTRate×BBLbase ・・・(式23)
そして、ブースト処理部204は、ブースト発光比率を照射輝度推定部105に通知し、決定した発光制御値をバックライトモジュール101に出力する。
照射輝度推定部105、補正係数決定部106、画像補正部107、及び、制限部108により、各光源の発光輝度に基づいて入力画像データが補正され、補正後の画像データが液晶パネル102に出力される。以下に、照射輝度推定部105、補正係数決定部106、画像補正部107、及び、制限部108の具体的な処理について説明する。なお、以下で説明する処理はあくまで一例であり、入力画像データの補正方法は以下で説明する方法に限定されない。
照射輝度推定部105は、発光比率決定部104で決定された発光比率に基づいて、照射輝度(照射光量)を推定する。照射輝度は、バックライトモジュール101から発せられて液晶パネル102に照射される光の輝度である。本実施例では、光源の種類と対応領域の組み合わせ毎に照射輝度が推定される。対応領域には、他の対応領域に対応する発光部からの光が漏れ込むことがある。そのため、本実施例では、1つの対応領域の照射輝度の推定に、複数の発光部の発光比率が使用される。具体的には、1つの対応領域の照射輝度の推定に、全ての発光部の発光比率が使用される。
本実施例では、発光部から発せられた光(BL光)の拡散を示す拡散情報が予め記録されている。拡散情報は、例えば、発光部からの距離と、BL光の到達率との対応関係を示す。到達率は、発光部の位置におけるBL光の輝度に対する、到達率に対応する距離だけ発光部から離れた位置におけるBL光の輝度の割合である。照射輝度推定部105は、複数の発光部のそれぞれについて、その発光部の発光比率に、当該発光部から対応領域までの距離に対応する到達率を乗算する。そして、照射輝度推定部105は、対応領域に対して算出された各乗算値の総和を、当該対応領域における加算発光比率として算出する。例えば、以下の式24を用いて照射輝度が算出される。式24において、Lrs(h)は対応領域hの加算発光比率であり、Lr(j)は発光部jの発光比率であり、p(j,h)は発光部jからの光が対応領域hに到達する際の到達率である。
そして、照射輝度推定部105は、加算発光比率の基準値で、上記算出した加算発光比率を正規化することにより、照射輝度比率を算出する。加算発光比率の基準値は、入力画像データを用いた発光輝度の制御を行わない場合における加算発光比率である。即ち、加算発光比率の基準値は、全ての発光比率が1である場合における加算発光比率である。
これらの処理が、光源の種類と対応領域の組み合わせ毎に行われる。例えば、R光源と対応領域の組み合わせについての照射輝度比率は、R光源の発光比率を用いて算出される。G光源と対応領域の組み合わせについての照射輝度比率は、G光源の発光比率を用いて算出される。B光源と対応領域の組み合わせについての照射輝度比率は、B光源の発光比率を用いて算出される。
照射輝度比率は、照射輝度に相当する値である。具体的には、照射輝度比率は、照射輝度の基準値に対する照射輝度の割合に相当する値である。照射輝度の基準値は、入力画像データを用いた発光輝度の制御を行わない場合における照射輝度である。そのため、照射輝度比率を算出する処理は、「照射輝度を推定する処理」と言える。
なお、照射輝度の推定方法は上記方法に限らない。対応領域から大きく離れた発光部からの光の変化による当該対応領域の照射輝度の変化は小さい。そのため、1つの対応領域の照射輝度の推定に、一部の発光部の発光比率のみが使用されてもよい。例えば、1つの対応領域の照射輝度の推定に、当該対応領域に対応する発光部から所定の範囲内に設けられた発光部の発光比率のみが使用されてもよい。1つの対応領域の照射輝度が、当該対応領域に対応する発光部の発光比率のみを用いて推定されてもよい。対応領域とは異なる領域単位で照射輝度が推定されてもよい。画素単位で照射輝度が推定されてもよい。照射輝度を推定する処理の対象の領域(画素)を含む対応領域に対応する発光部の発光比率のみを用いて、照射輝度が推定されてもよい。
補正係数決定部106は、入力画像データに基づく画像として所望の画像(好適な画像)が表示されるように入力画像データを補正するための補正係数を、各対応領域の照射輝度に基づいて算出する。本実施例では、補正係数として3行×3列の色変換行列が使用される。入力画像データの画素値(R値,G値,B値)=(Rin,Gin,Bin)と、色変換行列Mを用いた変換後の画素値(Rout,Gout,Bout)との関係は、以下の式25で表すことができる。
そして、入力画像データを用いた発光輝度の制御を行わない場合、即ち全ての照射輝度比率が1である場合、入力画像データの画素値(RGB値)と表示画像のXYZ三刺激値との関係は、行列XYZstdを用いて、以下の式26で表すことができる。
また、入力画像データを用いた発光輝度の制御を行った場合、入力画像データの画素値(1,0,0)に対応する表示画像のX値TXRは、以下の式27で表すことができる。式27において、GRはR光源の照射輝度比率であり、GGはG光源の照射輝度比率であ
り、GBはB光源の照射輝度比率である。また、TXRLrは、R光源から発せられた光がRサブピクセルを透過する際の透過率である。TXRLgは、G光源から発せられた光がRサブピクセルを透過する際の透過率である。TXRLbは、B光源から発せられた光がRサブピクセルを透過する際の透過率である。TXRLr、TXRLg、及び、TXRLbは、いずれも、X値に関する透過率である。
TXR=TXRLr×GR+TXRLg×GG+TXRLb×GB
・・・(式27)
り、GBはB光源の照射輝度比率である。また、TXRLrは、R光源から発せられた光がRサブピクセルを透過する際の透過率である。TXRLgは、G光源から発せられた光がRサブピクセルを透過する際の透過率である。TXRLbは、B光源から発せられた光がRサブピクセルを透過する際の透過率である。TXRLr、TXRLg、及び、TXRLbは、いずれも、X値に関する透過率である。
TXR=TXRLr×GR+TXRLg×GG+TXRLb×GB
・・・(式27)
同様に、入力画像データの画素値(1,0,0)に対応する表示画像のY値TYRは、以下の式28で表すことができ、入力画像データの画素値(1,0,0)に対応する表示画像のZ値TZRは、以下の式29で表すことができる。
TYR=TYRLr×GR+TYRLg×GG+TYRLb×GB
・・・(式28)
TZR=TZRLr×GR+TZRLg×GG+TZRLb×GB
・・・(式29)
TYR=TYRLr×GR+TYRLg×GG+TYRLb×GB
・・・(式28)
TZR=TZRLr×GR+TZRLg×GG+TZRLb×GB
・・・(式29)
式28,29において、TYRLrとTZRLrは、R光源から発せられた光がRサブピクセルを透過する際の透過率である。TYRLgとTZRLgは、G光源から発せられた光がRサブピクセルを透過する際の透過率である。TYRLbとTZRLbは、B光源から発せられた光がRサブピクセルを透過する際の透過率である。TYRLr、TYRLg、及び、TYRLbは、いずれも、Y値に関する透過率である。TZRLr、TZRLg、及び、TZRLbは、いずれも、Z値に関する透過率である。
同様に、入力画像データの画素値(0,1,0)に対応する表示画像のX値TXG、Y値TYG、及び、Z値TZGは、以下の式30〜32で表すことができる。
TXG=TXGLr×GR+TXGLg×GG+TXGLb×GB
・・・(式30)
TYG=TYGLr×GR+TYGLg×GG+TYGLb×GB
・・・(式31)
TZG=TZGLr×GR+TZGLg×GG+TZGLb×GB
・・・(式32)
TXG=TXGLr×GR+TXGLg×GG+TXGLb×GB
・・・(式30)
TYG=TYGLr×GR+TYGLg×GG+TYGLb×GB
・・・(式31)
TZG=TZGLr×GR+TZGLg×GG+TZGLb×GB
・・・(式32)
式30〜32において、TXGLr、TYGLr、及び、TZGLrは、いずれも、R光源から発せられた光がGサブピクセルを透過する際の透過率である。TXGLg、TYGLg、及び、TZGLgは、いずれも、G光源から発せられた光がGサブピクセルを透過する際の透過率である。TXGLb、TYGLb、及び、TZGLbは、いずれも、B光源から発せられた光がGサブピクセルを透過する際の透過率である。TXGLr、TXGLg、及び、TXGLbは、いずれも、X値に関する透過率である。TYGLr、TYGLg、及び、TYGLbは、いずれも、Y値に関する透過率である。TZGLr、TZGLg、及び、TZGLbは、いずれも、Z値に関する透過率である。
同様に、入力画像データの画素値(0,0,1)に対応する表示画像のX値TXB、Y値TYB、及び、Z値TZBは、以下の式33〜35で表すことができる。
TXB=TXBLr×GR+TXBLg×GG+TXBLb×GB
・・・(式33)
TYB=TYBLr×GR+TYBLg×GG+TYBLb×GB
・・・(式34)
TZB=TZBLr×GR+TZBLg×GG+TZBLb×GB
・・・(式35)
TXB=TXBLr×GR+TXBLg×GG+TXBLb×GB
・・・(式33)
TYB=TYBLr×GR+TYBLg×GG+TYBLb×GB
・・・(式34)
TZB=TZBLr×GR+TZBLg×GG+TZBLb×GB
・・・(式35)
式33〜35において、TXBLr、TYBLr、及び、TZBLrは、いずれも、R光源から発せられた光がBサブピクセルを透過する際の透過率である。TXBLg、TYBLg、及び、TZBLgは、いずれも、G光源から発せられた光がBサブピクセルを透過する際の透過率である。TXBLb、TYBLb、及び、TZBLbは、いずれも、B光源から発せられた光がBサブピクセルを透過する際の透過率である。TXBLr、TXBLg、及び、TXBLbは、いずれも、X値に関する透過率である。TYBLr、TYBLg、及び、TYBLbは、いずれも、Y値に関する透過率である。TZBLr、TZBLg、及び、TZBLbは、いずれも、Z値に関する透過率である。
ここで、入力画像データを用いた発光輝度の制御を行わない場合と行った場合とで表示画像のXYZ三刺激値が同じとなれば、入力画像データを用いた発光輝度の制御を行わない場合と行った場合とで同じ表示画像を得ることができる。即ち、入力画像データを用いた発光輝度の制御を行わない場合と行った場合とで表示画像のXYZ三刺激値が同じとなれば、入力画像データが示す輝度や色を忠実に再現した表示画像を得ることができる。“入力画像データを用いた発光輝度の制御を行わない場合と行った場合とで表示画像のXYZ三刺激値が同じ”という条件と、式26,36とから、以下の式37が得られる。
そして、式25,37から、色変換行列Mを示す以下の式38が得られる。
M=Txyz−1XYZstd ・・・(式38)
M=Txyz−1XYZstd ・・・(式38)
補正係数決定部106は、式27〜35を用いて、照射輝度推定部105で決定された照射輝度比率から逆行列Txyz−1を算出する。そして、補正係数決定部106は、式
38を用いて、算出した逆行列Txyz−1と予め用意された行列XYZstdとから色変換行列Mを算出する。本実施例では、各対応領域の色変換行列Mが算出される。そして、各対応領域の色変換行列Mを用いた補間処理により、各画素の色変換行列Mpixが算出される。
38を用いて、算出した逆行列Txyz−1と予め用意された行列XYZstdとから色変換行列Mを算出する。本実施例では、各対応領域の色変換行列Mが算出される。そして、各対応領域の色変換行列Mを用いた補間処理により、各画素の色変換行列Mpixが算出される。
なお、照射輝度比率を入力して色変換行列Mまたは色変換行列Mpixを出力するテーブルや関数が予め用意されていてもよい。そして、そのようなテーブルや関数を用いて、照射輝度推定部105で決定された照射輝度比率から色変換行列Mまたは色変換行列Mpixが決定されてもよい。
画像補正部107は、補正係数決定部106で決定された色変換行列Mpixに基づいて入力画像データを補正することにより、補正画像データを生成する。具体的には、各画素について、入力画像データの画素値が色変換行列Mpixを用いて補正画像データの画素値に変換される。
制限部108は、画像補正部107から出力された補正画像データの画素値に非対応画素値が含まれていない場合に、補正画像データを表示画像データとして液晶パネル102に出力する。制限部108は、補正画像データの画素値に非対応画素値が含まれている場合に、少なくとも非対応画素値を対応画素値に変換することにより、表示画像データを生成する(制限処理)。そして、制限部108は、生成した表示画像データを液晶パネル102に出力する。非対応画素値は対応範囲外の画素値であり、対応画素値は対応範囲内の画素値である。対応範囲は、液晶パネル102の対応可能な画素値の範囲である。例えば、対応範囲は、液晶パネル102の透過率に対応付けられた階調値のみを含む画素値の範囲である。制限処理の方法は特に限定されない。
本実施例では、制限処理により、補正画像データの画素値の色が維持されるように、対応範囲外の画素値が対応範囲内の画素値に制限される。例えば、R値、G値、及び、B値の最大値M1が対応階調範囲の最大階調値M2よりも大きい画素値に対して、最大階調値M2を最大値M1で除算した値が、調整係数として決定される。対応階調範囲は、液晶パネル102の対応可能な階調値の範囲である。例えば、対応階調範囲は、液晶パネル102の透過率に対応付けられた階調値の範囲である。そして、R値、G値、及び、B値に対して調整係数が乗算される。それにより、補正画像データの画素値の色が維持されるように、対応範囲外の画素値が対応範囲内の画素値に制限される。
なお、色変換行列を用いた画像処理とは異なる画像処理がさらに行われてもよい。例えば、エッジ強調処理、ぼかし処理、輝度変換処理、色変換行列を用いた処理とは異なる色変換処理、等がさらに行われてもよい。
次に、図6のフローチャートを参照して、本実施例に係る画像表示装置の処理フローの一例について説明する。
まず、S1にて、特徴量取得部103が、複数の対応領域のそれぞれについて、その対応領域における平滑化画像データ(または入力画像データ)の平均階調値と最大階調値を取得する。平均階調値として、RAPL、GAPL、及び、BAPLが取得され、最大階調値として、RMAX、GMAX、及び、BMAXが取得される。
次に、S2にて、発光比率決定部104が、複数の発光部のそれぞれについて、その発光部(発光部に対応する対応領域)についてS1で取得された平均階調値と最大階調値に基づいて、当該発光部の発光比率を決定する。発光部の発光比率として、R光源の発光比率、G光源の発光比率、及び、B光源の発光比率が決定される。また、発光比率決定部1
04は、複数の発光部のそれぞれについて、その発光部について決定された発光比率に基づいて、当該発光部の発光制御値を決定する。発光部の発光制御値として、R光源の発光制御値、G光源の発光制御値、及び、B光源の発光比率が決定される。そして、発光比率決定部104は、決定した発光制御値をバックライトモジュール101に出力する。それにより、バックライトモジュール101は、発光比率決定部104から出力された発光制御値に応じた発光する。具体的には、R光源の発光制御値に応じた発光輝度でR光源が発光し、G光源の発光制御値に応じた発光輝度でG光源が発光し、B光源の発光制御値に応じた発光輝度でB光源が発光する。
04は、複数の発光部のそれぞれについて、その発光部について決定された発光比率に基づいて、当該発光部の発光制御値を決定する。発光部の発光制御値として、R光源の発光制御値、G光源の発光制御値、及び、B光源の発光比率が決定される。そして、発光比率決定部104は、決定した発光制御値をバックライトモジュール101に出力する。それにより、バックライトモジュール101は、発光比率決定部104から出力された発光制御値に応じた発光する。具体的には、R光源の発光制御値に応じた発光輝度でR光源が発光し、G光源の発光制御値に応じた発光輝度でG光源が発光し、B光源の発光制御値に応じた発光輝度でB光源が発光する。
そして、S3にて、照射輝度推定部105が、S2で決定された発光比率に基づいて、各対応領域における照射輝度を推定する。具体的には、照射輝度推定部105は、S2で決定された発光比率に基づいて、各対応領域の照射輝度比率を算出する。S3の処理により、複数の対応領域のそれぞれについて、R光源から発せられた光の照射輝度(照射輝度比率)、G光源から発せられた光の照射輝度、及び、B光源から発せられた光の照射輝度が得られる。
次に、S4にて、補正係数決定部106が、S3で得られた照射輝度(照射輝度比率)に基づいて、各画素の補正係数を決定する。そして、S5にて、画像補正部107が、S4で決定された補正係数に基づいて入力画像データを補正することにより、補正画像データを生成する。次に、S6にて、制限部108が、S5で生成された補正画像データに制限処理を施すことにより、表示画像データを生成する。そして、制限部108は、生成した表示画像データを液晶パネル102に出力する。それにより、液晶パネル102が有する各サブピクセルの透過率が、制限部108から出力された表示画像データに応じた透過率に制御される。そして、バックライトモジュール101からの光が液晶パネル102を透過することにより、表示画像データに基づく画像が画面に表示される。
次に、本実施例により解決される課題と、本実施例により得られる効果とについて、図7を用いて説明する。ここでは、説明の簡素化のために、1つの発光部(1つの対応領域)に関する処理について説明する。図7の上部には、入力画像データの一例が示されている。図7の入力画像データでは、黒い背景上に鮮やかな赤色のオブジェクトが存在し、オブジェクトに中に明るく小さいハイライト部が存在する。オブジェクト(ハイライト部以外)の画素値は(R値,G値,B値)=(240,10,10)であり、ハイライト部の画素値は(255,235,235)である。
図7の(a)は、本実施例により解決される課題の一例を示す。図7の(a)は、入力画像データの平均画素値に応じて各光源の発光輝度を制御し、入力画像データの色(R値、G値、及び、B値のバランスである色バランス)が維持されるように入力画像データを調整する場合の例を示す。以下、図7の(a)について説明する。
まず、入力画像データから平均画素値(RAPL,GAPL,BAPL)が取得される。入力画像データでは、オブジェクト(ハイライト部以外)が画像の大部分を占める。そのため、平均画素値として、オブジェクトの入力画素値に近い画素値が得られる。ここでは、説明の簡素化のために、平均画素値として、オブジェクトの入力画素値と同じ画素値が得られたとする。
次に、取得された平均画素値に応じて各光源の発光比率が決定され、各光源の発光比率に基づいて照射輝度比率が決定される。ここでは、発光比率と照明輝度比率は、取得された平均画素値の各階調値を階調値の上限値で除算した値である。例えば、階調値が8ビットの値ならば、階調値の上限値は255である。このように、赤色の成分が多い画像では、R光源の照射輝度比率が他の光源の照射輝度比率よりも高い値に制御される。即ち、赤
色の成分が多い画像では、R光源の照射輝度が他の光源の照射輝度よりも高い輝度に制御される。その結果、赤色の方向に色域が広げられる。
色の成分が多い画像では、R光源の照射輝度が他の光源の照射輝度よりも高い輝度に制御される。その結果、赤色の方向に色域が広げられる。
そして、照射輝度比率に基づいて補正係数が決定される。ここでは、補正係数は、照射輝度比率で基準値を除算した値である。図7は、基準値として1が使用された場合の例を示す。そのため、図7では、補正係数は照射輝度比率の逆数である。
次に、補正係数が入力画素値(入力画像データの画素値)に乗算される。それにより、補正画素値(補正画像データの画素値)が算出される。図7の(a)では、ハイライト部の入力画素値が(255,235,235)であり、補正係数が(255/240,255/10,255/10)である。そのため、ハイライト部の補正画素値として、(271(=255×255/240),5993(=235×255/10),5993(=235×255/10))が得られる。ハイライト部の補正画素値のR値、G値、及び、B値は、いずれも上限値を超えている。そのため、補正画素値の調整が必要となる。
そして、補正画素値に基づいて調整係数が決定される。ここでは、ハイライト部の補正画素値のR値、G値、及び、B値の最大値を上限値に調整する係数が、ハイライト部の調整係数として決定される。図7の(a)では、ハイライト部の補正画素値のR値、G値、及び、B値の最大値が5993であるため、ハイライト部の調整係数として255/5993が得られる。
次に、調整係数が補正画素値に乗算される。それにより、表示画素値(表示画像データの画素値)が算出される。図7の(a)では、ハイライト部の補正画素値が(271,5993,5993)であり、調整係数が255/5993である。そのため、ハイライト部の表示画素値として、(12(=271×255/5993),255(=5993×255/5993),255(=5993×255/5993))が得られる。
本実施例では、照射輝度比率に表示画素値を乗算することで、表示画像の値(画面から発せられた光の値)に相当する画素値(画面画素値)を得ることができる。図7の(a)では、ハイライト部の表示画素値が(12,255,255)であり、照射輝度比率が(240/255,10/255,10/255)である。そのため、ハイライト部の画面画素値として、(11(=12×240/255),10(=255×10/255),10(=255×10/255))が得られる。このように、図7の(a)では、ハイライト部の表示輝度が大幅に低下し、ハイライト部とその周囲との間での表示輝度の反転が生じる(画質の劣化)。
図7の(b)は、本実施例により得られる効果の一例を示す。以下、図7の(b)について説明する。
本実施例では、入力画像データから、最大画素値(RMAX,GMAX,BMAX)が取得される。ここでは、最大画素値として、ハイライト部の入力画素値と同じ画素値が得られる。
そして、本実施例では、取得された平均画素値と最大画素値に基づいて各光源の発光比率が決定される。図7の(b)では、RAPLが大きく、GAPLとBAPLが小さい。そのため、RAPLの重みとして大きい値を用いてR光源の発光比率が決定され、GMAXの重みとして大きい値を用いてG光源の発光比率が決定され、BMAXの重みとして大きい値を用いてB光源の発光比率が決定される。それにより、R光源の発光比率として240/255が得られ、G光源の発光比率として235/255が得られ、B光源の発光比率として235/255が得られる。
さらに、本実施例では、得られた発光比率を用いたブースト処理が行われる。図7の(b)では、RAPLがGAPLやBAPLに比べ大きいため、R光源の発光比率が510/255まで高められる。その結果、赤色の方向に色域をより拡げることができる。そして、ブースト発光比率に基づいて、照射輝度比率が決定される。ここでは、照明輝度比率として、ブースト発光比率と同じ値が得られたとする。
以降の処理は図7の(a)を用いて説明した処理と同じである。上述したように、補正係数は、照射輝度比率の逆数である。そして、補正係数を入力画素値に乗算することで、補正画素値が算出される。そのため、図7の(b)では、ハイライト部の補正画素値として、(128,255,255)が得られる。ハイライト部の補正画素値のR値、G値、及び、B値は、いずれも上限値を超えていないため、補正画素値の調整は行われず、補正画素値が表示画素値として使用される。
そして、図7の(b)では、ハイライト部の表示画素値が(128,255,255)であり、照射輝度比率が(510/255,235/255,235/255)である。そのため、ハイライト部の画面画素値として、(255,235,235)が得られる。この画面画素値は、入力画素値と等しい。このように、本実施例では、表示色の変化、表示輝度の低下、領域間での表示輝度の反転、等を抑制することができる。
以上述べたように、本実施例によれば、入力画像データに基づいて各光源の発光輝度を制御することで、表示画像のコントラストを向上したり、表示画像の色域を広げたりすることができる。そして、本実施例によれば、所定の光源について取得された特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された特徴量に関連した輝度よりも低い場合に、そうでない場合に比べ高い発光輝度に、所定の光源の発光輝度が制御される。それにより、画質の劣化を抑制しながら、表示画像のコントラストを向上したり、表示画像の色域を拡大したりすることができる。具体的には、発光部の発光色が表示すべき色と大きく異なる場合に、それらの色の差が緩和されるように発光部の発光輝度を補正することにより、表示輝度(画面の輝度)の低下を軽減することができる。その結果、領域間での表示輝度の反転などの画質の劣化を抑制することもできる。さらに、本実施例では、特徴量に基づくブースト処理により、色域をより広げることができる。
<実施例2>
以下、本発明の実施例2について説明する。実施例1では、発光部の発光色が表示すべき色と大きく異なる場合に発光部の発光輝度を補正する例を説明した。本実施例では、明るい画像領域において発光部の発光色が表示すべき色と略一致するように発光部の発光輝度を決定した後に、黒浮きが目立たなくなるように発光部の発光輝度を補正する例を説明する。なお、「略一致」は「完全一致」を含む。以下では、実施例1と異なる構成や処理について詳しく説明し、実施例1と同様の構成や処理についての説明は省略する。
以下、本発明の実施例2について説明する。実施例1では、発光部の発光色が表示すべき色と大きく異なる場合に発光部の発光輝度を補正する例を説明した。本実施例では、明るい画像領域において発光部の発光色が表示すべき色と略一致するように発光部の発光輝度を決定した後に、黒浮きが目立たなくなるように発光部の発光輝度を補正する例を説明する。なお、「略一致」は「完全一致」を含む。以下では、実施例1と異なる構成や処理について詳しく説明し、実施例1と同様の構成や処理についての説明は省略する。
本実施例に係る画像表示装置の構成は、実施例1(図1)と同じである。但し、本実施例に係る発光比率決定部104の構成および処理は、実施例1に係る発光比率決定部104のそれらと異なる。図8は、本実施例に係る発光比率決定部104の構成の一例を示すブロック図である。図8に示すように、発光比率決定部104は、基本発光比率決定部301、抑制係数決定部302、発光比率調整部303、及び、ブースト処理部304を有する。以下では、制御対象発光部に対する処理について説明する。制御対象発光部は、複数の発光部のうちの1つである。発光比率決定部104では、以下で説明する処理が複数の発光部のそれぞれについて行われる。
基本発光比率決定部301は、制御対象発光部が有する複数の光源のそれぞれについて
、その光源について取得された最大特徴量に応じて、当該光源の発光比率を仮決定する。具体的には、RMAXに応じてR光源の発光比率が仮決定され、GMAXに応じてG光源の発光比率が仮決定され、BMAXに応じてB光源の発光比率が仮決定される。以後、仮決定された発光比率を「基本発光比率」と記載する。実施例1で述べたように、発光比率は、所定の基準輝度に対する発光輝度の割合である。そのため、発光比率を仮決定する処理は、「発光輝度を仮決定する処理」と言える。本実施例では、以下の式39〜41を用いて、基本発光比率が算出される。式39〜41において、RBBRateはR光源の基本発光比率であり、GBBRateはG光源の基本発光比率であり、BBBRateはB光源の基本発光比率である。
RBBRate=RMAX/255 ・・・(式39)
GBBRate=GMAX/255 ・・・(式40)
BBBRate=BMAX/255 ・・・(式41)
、その光源について取得された最大特徴量に応じて、当該光源の発光比率を仮決定する。具体的には、RMAXに応じてR光源の発光比率が仮決定され、GMAXに応じてG光源の発光比率が仮決定され、BMAXに応じてB光源の発光比率が仮決定される。以後、仮決定された発光比率を「基本発光比率」と記載する。実施例1で述べたように、発光比率は、所定の基準輝度に対する発光輝度の割合である。そのため、発光比率を仮決定する処理は、「発光輝度を仮決定する処理」と言える。本実施例では、以下の式39〜41を用いて、基本発光比率が算出される。式39〜41において、RBBRateはR光源の基本発光比率であり、GBBRateはG光源の基本発光比率であり、BBBRateはB光源の基本発光比率である。
RBBRate=RMAX/255 ・・・(式39)
GBBRate=GMAX/255 ・・・(式40)
BBBRate=BMAX/255 ・・・(式41)
抑制係数決定部302は、抑制係数を決定する。抑制係数は、基本発光比率を低減する際の低下率の逆数である。そのため、抑制係数を決定する処理は、「基本発光比率を低減する際の低下率を決定する処理」と言える。本実施例では、制御対象発光部の対応領域における入力画像データの輝度が低い場合に、当該入力画像データの輝度が高い場合に比べて高い低下率が決定される。具体的には、制御対象発光部が有する複数の光源について取得された複数の平均特徴量に関連した複数の輝度の最大輝度が低い場合に、当該最大輝度が高い場合に比べて高い低下率が決定される。本実施例では、以下の式42を用いて、抑制係数downGainが算出される。式42において、g(x)は、階調値xを入力し、階調値xに対応する抑制係数を出力する関数またはテーブルである。
downGain=g(max(RAPL,GAPL,BAPL))
・・・(式42)
downGain=g(max(RAPL,GAPL,BAPL))
・・・(式42)
図9は、g(x)の入出力特性の一例を示す。即ち、図9は、階調値と抑制係数の対応関係の一例を示す。図9において、inはg(x)の入力値であり、outはg(x)の出力値である。図9に示すように、抑制係数(出力値)は1以下の値であり、階調値(入力値)が小さい場合に、階調値が大きい場合に比べ小さい抑制係数が得られる。従って、黒浮きが目立つ画像、画素値の低い画素が多い画像、等では、max(RAPL,GAPL,BAPL)が小さく、抑制係数も小さい。
なお、階調値と抑制係数の対応関係は、図9の対応関係に限らない。階調値の低下に伴い抑制係数が段階的に低下してもよいし、階調値の低下に伴い抑制係数が連続的に低下してもよい。階調値の低下に伴い抑制係数が線形に低下してもよいし、階調値の低下に伴い抑制係数が指数関数的に低下してもよい。入力画像データ、入力画像データの種類(写真、イラスト、等)、入力画像データのフォーマット、画像表示装置の使用環境、等に応じて対応関係が変更されてもよい。
また、抑制係数(低下率)の決定方法は上記方法に限らない。例えば、max(RAPL,GAPL,BAPL)の代わりに、YAPLが使用されてもよい。max(RAPL,GAPL,BAPL)の代わりに、RAPL、GAPL、及び、BAPLの平均値、中間値、最頻値、最小値、等が使用されてもよい。制御対象発光部の対応領域における入力画像データの全体的な輝度に関する値であれば、どのような値がmax(RAPL,GAPL,BAPL)の代わりに使用されてもよい。最大値、最小値、平均値、中間値、最頻値、等は、「代表値」と呼ばれる。
発光比率調整部303は、抑制係数決定部302で決定された抑制係数(低下率)に基づいて、各光源の基本発光比率を調整する。以後、調整後の発光比率を「調整発光比率」と記載する。発光比率調整部303では、決定された低下率で基本発光比率が低減される。そのため、各光源の基本発光比率を調整する処理は、「決定された低下率で、各光源の仮決定された発光輝度を低減する処理」と言える。本実施例では、以下の式43〜45を用いて、基本発光比率が調整される。式43〜45において、RBARateはR光源の調整発光比率であり、GBARateはG光源の調整発光比率であり、BBARateはB光源の調整発光比率である。
RBARate=RBBRate×downGain ・・・(式43)
GBARate=GBBRate×downGain ・・・(式44)
BBARate=BBBRate×downGain ・・・(式45)
RBARate=RBBRate×downGain ・・・(式43)
GBARate=GBBRate×downGain ・・・(式44)
BBARate=BBBRate×downGain ・・・(式45)
上述したように、黒浮きが目立つ画像では小さい抑制係数が得られる。そのため、黒浮きが目立つ画像では、調整発光比率として小さい値が得られ、黒浮きを軽減することができる。また、各光源の基本発光比率が同じ抑制係数を用いて調整されるため、制御対象発光部の発光色が表示すべき色から大幅にずれることを抑制することができる。
ブースト処理部304は、ブースト発光比率の決定(ブースト処理)と、発光制御値の決定とを行う。ブースト発光比率の決定方法は、実施例1と同じである。但し、本実施例では、各光源のブレンド発光比率(ブレンド処理後の発光比率)の代わりに、各光源の基本発光比率が使用される。そのため、本実施例では、低下率を用いた低減前の各光源の発光輝度に基づいて、照射輝度が推定される。低減後の発光輝度に基づく照射輝度を用いた画像データの補正は、非対応画素値を有する画素の増加をまねく。その結果、目立った階調潰れ(黒つぶれ等)が生じることがある。本実施例では、低減前の発光輝度に基づく照射輝度を用いた画像データの補正が行われる。それにより、非対応画素値を有する画素の増加を抑制することができ、目立った階調潰れの発生を抑制することができる。
本実施例では、以下の式46〜48を用いて、ブースト発光比率が算出される。なお、実施例1で述べたように、ブースト処理は省略されてもよい。
RBTRate=RBBRate×f(RRate) ・・・(式46)
GBTRate=GBBRate×f(GRate) ・・・(式47)
BBTRate=BBBRate×f(BRate) ・・・(式48)
RBTRate=RBBRate×f(RRate) ・・・(式46)
GBTRate=GBBRate×f(GRate) ・・・(式47)
BBTRate=BBBRate×f(BRate) ・・・(式48)
発光制御値の決定方法も、実施例1と同じである。但し、本実施例では、各光源のブレンド発光比率の代わりに、各光源の調整発光比率が使用される。本実施例では、以下の式49〜51を用いて、発光制御値が算出される。
RBL=RBARate×f(RRate)×RBLbase ・・・(式49)
GBL=GBARate×f(GRate)×GBLbase ・・・(式50)
BBL=BBARate×f(BRate)×BBLbase ・・・(式51)
RBL=RBARate×f(RRate)×RBLbase ・・・(式49)
GBL=GBARate×f(GRate)×GBLbase ・・・(式50)
BBL=BBARate×f(BRate)×BBLbase ・・・(式51)
次に、本実施例により得られる効果について、図10,11を用いて説明する。ここでは、説明の簡素化のために、1つの発光部(1つの対応領域)に関する処理について説明する。まず、図10を用いて効果の一例を説明する。図10の入力画像データは、実施例
1(図7)の入力画像データと同じである。
1(図7)の入力画像データと同じである。
まず、入力画像データから平均画素値(RAPL,GAPL,BAPL)と最大画素値(RMAX,GMAX,BMAX)が取得される。ここでは、平均画素値として、オブジェクト(ハイライト部以外)の入力画素値と同じ画素値が得られ、最大画素値として、ハイライト部の入力画素値と同じ画素値が得られる。
次に、取得された最大画素値に応じて各光源の基本発光比率が決定され、抑制係数が決定される。ここでは、最大画素値が(255,235,235)であるため、基本発光比率として(255/255,235/255,235/255)が得られる。そして、R光源の平均階調値(RAPL)が大きいため、抑制係数として1が得られる。
そして、抑制係数を用いて基本発光比率を調整することにより、調整発光比率が決定される。上述したように、抑制係数は1であるため、調整発光比率として、基本発光比率と同じ値が得られる。
次に、基本発光比率を用いたブースト処理が行われる。ここでは、RAPLがGRAPLやBAPLに比べ大きいため、R光源の基本発光比率が510/255まで高められる。また、調整発光比率に基づいて、発光制御値が決定される。図10,11は、基準発光制御値として1が使用された場合の例を示す。そのため、発光制御値として、調整発光比率にブースト処理を施すことで得られる値と同じ値が得られる。図10では、発光制御値として(510/255,235/255,235/255)が得られる。
そして、ブースト発光比率に基づいて、照射輝度比率が決定される。ここでは、照明輝度比率として、ブースト発光比率と同じ値が得られたとする。次に、照射輝度比率に基づいて補正係数が決定される。ここでは、補正係数は、照射輝度比率で基準値を除算した値である。図10,11は、基準値として1が使用された場合の例を示す。そのため、補正係数として、照射輝度比率の逆数が得られる。図10では、補正係数として(255/510,255/235,255/235)が得られる。
次に、補正係数が入力画素値(入力画像データの画素値)に乗算される。それにより、補正画素値(補正画像データの画素値)が算出される。図10では、ハイライト部の入力画素値が(255,235,235)であり、補正係数が(255/510,255/235,255/235)である。そのため、ハイライト部の補正画素値として(128,255,255)が得られる。ハイライト部の補正画素値のR値、G値、及び、B値は、いずれも上限値を超えていないため、補正画素値の調整は行われず、補正画素値が表示画素値として使用される。
図10,11の例では、発光制御値に表示画素値を乗算することで、表示画像の値(画面から発せられた光の値)に相当する画素値(画面画素値)を得ることができる。図10では、ハイライト部の表示画素値が(128,255,255)であり、発光制御値が(510/255,235/255,235/255)である。そのため、ハイライト部の画面画素値として(255,235,235)が得られる。この画面画素値は、入力画素値と等しい。その結果、本実施例では、表示色の変化、表示輝度の低下、領域間での表示輝度の反転、等を抑制することができる。さらに、R光源の発光輝度が高められるため、赤色の方向に色域をより拡げることができる。
次に、図11を用いて、本実施例により得られる効果の他の例を説明する。図11の入力画像データでは、黒い背景上に赤みを帯びた色のカーソルが存在する。背景の画素値は(0,0,0)であり、カーソルの画素値は(255,128,128)である。
まず、入力画像データから平均画素値(RAPL,GAPL,BAPL)と最大画素値(RMAX,GMAX,BMAX)が取得される。ここでは、平均画素値として(12,6,6)が得られたとする。そして、最大画素値として、カーソルの入力画素値と同じ画素値(256,128,128)が得られたとする。
次に、取得された最大画素値に応じて各光源の基本発光比率が決定され、抑制係数が決定される。ここでは、最大画素値が(256,128,128)であるため、基本発光比率として(255/255,128/255,128/255)が得られる。そして、各光源の平均階調値が小さいため、抑制係数として小さい値が得られる。ここでは、抑制係数として0.1が得られたとする。
そして、抑制係数を用いて基本発光比率を調整することにより、調整発光比率が決定される。上述したように、基本発光比率は(255/255,128/255,128/255)であり、抑制係数は0.1である。そのため、調整発光比率として、(26/255(=(255/255)×0.1),13/255(=(128/255)×0.1),13/255(=(128/255)×0.1))が得られる。
次に、基本発光比率を用いたブースト処理が行われる。ここでは、RAPLがGAPLやBRAPLに比べ大きいため、R光源の基本発光比率が510/255まで高められる。また、調整発光比率に基づいて、発光制御値が決定される。ここでは、発光制御値として(51/255,13/255,13/255)が得られる。
そして、ブースト発光比率に基づいて、照射輝度比率が決定される。ここでは、照明輝度比率として、ブースト発光比率と同じ値が得られたとする。次に、照射輝度比率に基づいて補正係数が決定される。ここでは、補正係数として(255/510,255/128,255/128)が得られる。
次に、補正係数が入力画素値に乗算される。それにより、補正画素値が算出される。図11では、カーソルの入力画素値が(255,128,128)であり、補正係数が(255/510,255/128,255/128)である。そのため、カーソルの補正画素値として(128,255,255)が得られる。ハイライト部の補正画素値のR値、G値、及び、B値は、いずれも上限値を超えていないため、補正画素値の調整は行われず、補正画素値が表示画素値として使用される。
図11では、カーソルの表示画素値が(128,255,255)であり、発光制御値が(51/255,13/255,13/255)である。そのため、カーソルの画面画素値として、(26,13,13)が得られる。この画面画素値の色バランスは、入力画素値の色バランスと等しい。その結果、本実施例では、表示色の変化、表示輝度の低下、領域間での表示輝度の反転、等を抑制することができる。また、発光制御値が小さい値に抑制されるため、カーソル周辺における黒浮きの発生を抑制することができる。さらに、R光源の発光輝度が高められるため、赤色の方向に色域をより拡げることができる。
以上述べたように、本実施例によれば、明るい画像領域において発光部の発光色が表示すべき色と略一致するように発光部の発光輝度を決定した後に、入力画像データの全体的な輝度に基づいて、発光部の発光輝度が低減される。それにより、画質の劣化を抑制しながら、表示画像のコントラストを向上したり、表示画像の色域を拡大したりすることができる。具体的には、表示色の変化、表示輝度の低下、領域間での表示輝度の反転、目立った黒浮きの発生、等を抑制することができる。さらに、本実施例では、ブースト処理により、色域をより広げることができる。
101:バックライトモジュール 102:液晶パネル 103:特徴量取得部
104:発光比率決定部 105:照射輝度推定部 106:補正係数決定部
107:画像補正部 108:制限部 201:色成分指標値決定部
202:ブレンド率決定部 203:ブレンド処理部
204,304:ブースト処理部 301:基本発光比率決定部
302:抑制係数決定部 303:発光比率調整部
104:発光比率決定部 105:照射輝度推定部 106:補正係数決定部
107:画像補正部 108:制限部 201:色成分指標値決定部
202:ブレンド率決定部 203:ブレンド処理部
204,304:ブースト処理部 301:基本発光比率決定部
302:抑制係数決定部 303:発光比率調整部
Claims (15)
- 発光色が互いに異なる複数の光源を有する発光手段と、
前記発光手段からの光を画像データに基づいて変調することで、画面に画像を表示する表示手段と、
前記複数の光源のそれぞれについて、その光源の発光色に対応する色の輝度に関する特徴量を入力画像データから取得する取得手段と、
各光源について取得された特徴量に基づいて各光源の発光輝度を制御する制御手段と、
各光源の発光輝度に基づいて前記入力画像データを補正し、補正後の画像データを前記表示手段に出力する補正手段と、
を有し、
前記制御手段は、所定の光源について取得された特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された特徴量に関連した輝度よりも低い場合に、そうでない場合に比べ高い発光輝度に、前記所定の光源の発光輝度を制御する
ことを特徴とする画像表示装置。 - 前記取得手段は、前記複数の光源のそれぞれについて、その光源の発光色に対応する色の平均の輝度に関する特徴量である平均特徴量を前記入力画像データから取得し、
前記制御手段は、前記所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が、前記他の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度よりも低い場合に、そうでない場合に比べ高い発光輝度に、前記所定の光源の発光輝度を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記取得手段は、前記複数の光源のそれぞれについて、その光源の発光色に対応する色の最大の輝度に関する特徴量である最大特徴量を、前記入力画像データからさらに取得し、
前記制御手段は、各光源について取得された最大特徴量と平均特徴量に基づいて、各光源の発光輝度を制御する
ことを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。 - 前記制御手段は、前記所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が前記所定の光源について取得された最大特徴量に関連した輝度と一致し、かつ、前記所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が前記他の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度よりも低い場合に、前記所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が前記所定の光源について取得された最大特徴量に関連した輝度と一致し、かつ、前記所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が前記他の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度よりも低くない場合と略同一の発光輝度に、前記所定の光源の発光輝度を制御する
ことを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置。 - 前記制御手段は、
前記所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度が、前記他の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度よりも低い場合に、そうでない場合に比べ大きい値を、前記所定の光源について取得された最大特徴量の重みとして用いて、前記所定の光源について取得された最大特徴量と平均特徴量を重み付け合成することにより、合成特徴量を取得し、
前記合成特徴量に基づく発光輝度に、前記所定の光源の発光輝度を制御する
ことを特徴とする請求項3または4に記載の画像表示装置。 - 前記制御手段は、
前記所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度を、前記他の光源について取得された特徴量に関連した輝度から減算することで得られる減算値が大きい場合に、前記減算値が小さい場合に比べ大きい値を、前記所定の光源について取得された最大特徴量の重みとして用いて、前記合成特徴量を取得する
ことを特徴とする請求項5に記載の画像表示装置。 - 前記取得手段は、前記入力画像データの平均輝度値を、前記入力画像データからさらに取得し、
前記制御手段は、
前記所定の光源について取得された平均特徴量に関連した輝度の値を、前記平均輝度値から減算することで得られる減算値が大きい場合に、前記減算値が小さい場合に比べ大きい値を、前記所定の光源について取得された最大特徴量の重みとして用いて、前記合成特徴量を取得する
ことを特徴とする請求項5に記載の画像表示装置。 - 前記制御手段は、
前記複数の光源のそれぞれについて、その光源について取得された最大特徴量に応じて、当該光源の発光輝度を仮決定し、
前記入力画像データの輝度が低い場合に、前記入力画像データの輝度が高い場合に比べて高い低下率で、各光源の前記仮決定された発光輝度を低減し、
各光源の発光輝度を、前記低下率を用いた低減後の発光輝度に制御する
ことを特徴とする請求項3または4に記載の画像表示装置。 - 前記制御手段は、前記複数の光源について取得された複数の平均特徴量に関連した複数の輝度の最大輝度が低い場合に、前記最大輝度が高い場合に比べて高い低下率で、各光源の前記仮決定された発光輝度を低減する
ことを特徴とする請求項8に記載の画像表示装置。 - 前記補正手段は、
前記低下率を用いた低減前の各光源の発光輝度に基づいて、前記発光手段から発せられて前記表示手段に照射される光の輝度であり、かつ、前記低下率を用いた低減前の発光輝度に各光源の発光輝度が制御された場合の輝度である照射輝度を推定し、
前記推定された照射輝度に基づいて、前記入力画像データを補正する
ことを特徴とする請求項8または9に記載の画像表示装置。 - 前記制御手段は、前記所定の光源について取得された特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された特徴量に関連した輝度よりも低い場合に、そうでない場合に比べ高い発光輝度に、前記他の光源の発光輝度を制御する
ことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像表示装置。 - 前記制御手段は、前記複数の光源のそれぞれを前記所定の光源として用いる
ことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の画像表示装置。 - 前記補正手段は、補正後の画素値が前記表示手段の対応可能な画素値の範囲外の画素値である場合に、補正後の画素値の色が維持されるように、前記表示手段の対応可能な画素値の範囲内の画素値に、前記補正後の画素値を制限する
ことを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の画像表示装置。 - 前記画面の少なくとも一部の領域に対応する前記発光手段を複数有し、
前記取得手段は、前記複数の発光手段のそれぞれについて、その発光手段が有する各光
源について取得された特徴量を、当該発光手段に対応する前記画面の領域における前記入力画像データから取得し、
前記制御手段は、前記複数の発光手段のそれぞれについて、その発光手段が有する各光源について取得された特徴量に基づいて、当該発光手段が有する各光源の発光輝度を制御する
ことを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の画像表示装置。 - 発光色が互いに異なる複数の光源を有する発光手段と、
前記発光手段からの光を画像データに基づいて変調することで、画面に画像を表示する表示手段と、
を有する画像表示装置の制御方法であって、
前記複数の光源のそれぞれについて、その光源の発光色に対応する色の輝度に関する特徴量を入力画像データから取得する取得ステップと、
各光源について取得された特徴量に基づいて各光源の発光輝度を制御する制御ステップと、
各光源の発光輝度に基づいて前記入力画像データを補正し、補正後の画像データを前記表示手段に出力する補正ステップと、
を有し、
前記制御ステップでは、所定の光源について取得された特徴量に関連した輝度が、他の光源について取得された特徴量に関連した輝度よりも低い場合に、そうでない場合に比べ高い発光輝度に、前記所定の光源の発光輝度を制御する
ことを特徴とする画像表示装置の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015198398A JP2017072677A (ja) | 2015-10-06 | 2015-10-06 | 画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015198398A JP2017072677A (ja) | 2015-10-06 | 2015-10-06 | 画像表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017072677A true JP2017072677A (ja) | 2017-04-13 |
Family
ID=58537542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015198398A Pending JP2017072677A (ja) | 2015-10-06 | 2015-10-06 | 画像表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017072677A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019191469A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 東芝情報システム株式会社 | 表示装置、表示方法およびプログラム |
-
2015
- 2015-10-06 JP JP2015198398A patent/JP2017072677A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019191469A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 東芝情報システム株式会社 | 表示装置、表示方法およびプログラム |
JP7005422B2 (ja) | 2018-04-27 | 2022-01-21 | 東芝情報システム株式会社 | 表示装置、表示方法およびプログラム |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11056050B2 (en) | Display unit, image processing unit, and display method for improving image quality | |
JP6797512B2 (ja) | 画像表示装置及びその制御方法 | |
JP5966658B2 (ja) | 表示装置、画像処理装置、および表示方法 | |
JP5995456B2 (ja) | 表示装置および表示装置駆動方法 | |
JP5897159B2 (ja) | 表示装置及びその制御方法 | |
JP6614859B2 (ja) | 表示装置、表示装置の制御方法、画像処理装置、プログラム、及び、記録媒体 | |
JP4966383B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
WO2010024009A1 (ja) | 画像表示装置および画像表示方法 | |
US10290256B2 (en) | Field-sequential image display device and image display method | |
JP2014122997A (ja) | 表示装置、画像処理装置、表示方法、および電子機器 | |
JP2015007739A (ja) | 表示装置及びその制御方法 | |
CN110473486B (zh) | 基于颜色感知亮度来控制显示装置的方法及电子装置 | |
JP6648932B2 (ja) | 表示装置及びその制御方法 | |
WO2014141884A1 (ja) | 画像処理装置及び液晶表示装置 | |
KR101989526B1 (ko) | 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법 | |
JP6566663B2 (ja) | 画像表示装置及びその制御方法 | |
JP2017072677A (ja) | 画像表示装置 | |
US20150130856A1 (en) | Signal generation apparatus, signal generation program, signal generation method, and image display apparatus | |
WO2012073808A1 (ja) | 画像表示装置および画像表示方法 | |
JP7038684B2 (ja) | 画像表示装置および画像処理方法 | |
KR102533411B1 (ko) | 영상 처리부, 그것을 포함하는 표시 장치, 및 영상 처리 방법 | |
JP2017125875A (ja) | 画像表示装置及びその制御方法 | |
KR20140092159A (ko) | 표시 장치 및 그 구동 방법 | |
JP2019101189A (ja) | 画像表示装置および画像表示方法 | |
JP2018205558A (ja) | 輝度制御装置および輝度制御方法 |