JP2017181668A5

JP2017181668A5 -

Info

Publication number: JP2017181668A5
Application number: JP2016066314A
Authority: JP
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2019-04-04
Anticipated expiration: 2036-03-29

Description

そのため、従来よりもダイナミックレンジが広い撮像画像データ（以下、「ＨＤＲ(High Dynamic Range)画像データ」と呼ぶ）を規定する規格が提唱されてきている。ＨＤＲ画像データの規格には例えば、ＳＭＰＴＥ（Society of Motion Picture and Television Engineers：米国テレビ技術者協会）の提唱するＳＴ．２０８４がある。ＳＴ．２０８４規格における信号特性はＥＯＴＦ（Electro−Optical Transfer Function：電気光伝達関数）で規定される。そして、ＳＴ．２０８４のＥＯＴＦは、以下の式で表され、シーン輝度値（映像信号レベル）を、最大１００００ｎｉｔ（またはｃｄ／ｍ^２）の絶対表示輝度範囲に割り当てる（特許文献１）。

ただし、Ｌは表示輝度（０≦Ｌ≦１、Ｌ＝１が１００００ｎｉｔに対応）、Ｅ’が映像信号レベル（デジタル値）である。また、ｍ_１，ｍ_２，ｃ_１〜ｃ_３は定数で、ＳＴ．２０８４では具体的な値が規定されている。ＳＴ．２０８４のＥＯＴＦは、人間の視覚特性に応じた非線形な量子化ステップを有するため、ＰＱ（Perceptual Quantization）カーブとも呼ばれる。

通信部１９３は、ＣＰＵ１１０の制御に従って外部機器と制御信号や静止画データ、動画データなどを通信する。通信方法や規格に制限はなく、例えば、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ、ＵＳＢ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの１つ以上に準拠した通信を行うことができる。なお、画像入力部１３０が、ＨＤＭＩ（登録商標）に準拠している場合、通信部１９３は画像入力部１３０に接続された外部装置とＣＥＣ通信してもよい。また、画像入力部１３０の端子が、例えばＨＤＭＩ（登録商標）端子であれば、その端子を介してＣＥＣ（Consumer Electronic Control）通信を行うものであっても良い。ここで、外部装置は、液晶プロジェクタ１００と通信可能な任意の電子機器であってよく、例えばパーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機、リモコンなどであってよい。

図５（ａ）に示す入力設定画面において、「動作モード」により、ＨＤＲ画像を対象とした動作モード（ＨＤＲモード）か、ＳＤＲ画像を対象とした動作モード（ＳＤＲモード）を選択することができる。また、「動作モード」でＨＤＲモードが選択された場合、「ダイナミックレンジ」で入力画像の輝度レンジを設定することができる。また、この他にも、「投影サイズ」によって、（予め定められた距離における）液晶プロジェクタ１００による投影像の大きさを指定したり、「スクリーンゲイン」によって、スクリーンゲイン（反射率）を指定したりすることができる。項目名を選択する操作に応じて表示される予め用意された選択肢を選択することで各項目についての設定が可能である。例えば図５（ａ）では、項目「投影サイズ」が選択され、設定可能な４つの選択肢のうち、１００インチが選択されている状態を示している。この状態で決定指示が入力されると、ＣＰＵ１１０は選択肢の表示を終了し、投影サイズとして１００インチが設定された状態の表示を行う。ＯＳＤの表示終了指示があった場合、ＣＰＵ１１０は終了確認用の画面を表示させ、設定内容を保存するか保存せずに終了するかをユーザに選択させる。入力設定画面においてＨＤＲモードが設定された場合、ＣＰＵ１１０は処理をＳ４０８に進める代わりにＳ４０２に進める。なお、タブの選択により入力設定画面を映像設定画面（図５（ｂ））や情報表示画面に切り替えることができる。

本実施形態によれば、階調値に対する表示輝度が絶対輝度値で規定されたＨＤＲ画像を表示（投影）する際、入力輝度範囲と投影面輝度範囲との関係に基づいて、階調を正しく表示できる範囲が含まれるように階調変換特性を決定する。そのため、入力輝度範囲の全体を投影面輝度範囲に合わせて圧縮したり拡張したりする階調変換特性を用いた場合に生じる、全ての階調が正しく表示できないという問題を解決することができる。

本実施形態では、投影光学系１７１の光軸方向（投影方向）を撮影可能に配置された撮像部１９４を用いて投影面輝度レンジを取得する。
Ｓ１１０１でＣＰＵ１１０は、特定の画像（ここでは投影面輝度の最大値を取得するために、全画素の階調値が最大の白画像）を投影するように各部を制御した後、撮像部１９４に撮影を指示する。これに応答して撮像部１９４が撮影を行う。図１０（ａ）は撮像部１９４で得られた画像１２００を模式的に示している。画像１２００において、１２０１はスクリーン、１２０２は白画像の投影像である。なお、投影面輝度の最小値も取得する場合には、全画素の階調値が０の黒画像を投影した状態の画像も撮像部１９４を用いて撮影する。撮像部１９４は、撮影で得られた画像のデータを例えばＲＡＭ１１２に書き込む。

Ｓ１１０２でＣＰＵ１１０は、投影面輝度取得部１８２に、投影面輝度の取得を指示する。これに応答して投影面輝度取得部１８２は、ＲＡＭ１１２に保存された画像１２００のうち、投影像１２０２の領域の画素値（階調値）を取得もしくは算出する。ここでは撮像部１９４の光軸と投影光学系１７１の光軸との位置関係から、画像１２００における投影像１２０２の中心位置が既知であるものとする。従って投影面輝度取得部１８２は画像１２００のうち、投影像の中心位置の画素もしくは中心から所定範囲に含まれる画素の値に基づいて、投影像１２０２の階調値を算出する。あるいは、投影面輝度取得部１８２は、画像１２００に例えば画像処理部１４０を用いて二値化やハフ変換を適用して投影像１２０２の領域を検出し、領域内の全画素値に基づいて階調値を算出してもよい。投影面輝度取得部１８２は例えば画素値を平均して階調値を算出することができるが、他の方法を用いて算出してもよい。