JP2021057761A - 表示装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の画像において、所定の階調値未満の領域と所定の階調値以上の領域とで色が変わらないようにする。【解決手段】表示装置は、入力された画像における所定の輝度値以上の画素の数の割合を算出する算出部と、前記割合に基づいて、各原色のうち少なくとも何れかの原色に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更する表示制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置および制御方法に関する。

各原色のうち少なくとも何れかの原色に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、設定された値よりも高い値に変更する表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７−１６９０５２号公報

例えば、特許文献１記載の表示装置は、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を設定された値よりも高い値に変更しているため、所定の階調値未満の領域と所定の階調値以上の領域とで色が変わってしまう。それにより、ユーザが例えば白色の面積が大きい画像または階調が徐々に変化するランプ画像のような所定の画像を見た場合に違和感を感じてしまう場合がある。

本発明の一態様は、白色の面積が大きい画像または階調が徐々に変化するランプ画像のような所定の画像において、所定の階調値未満の領域と所定の階調値以上の領域とで色が変わらないようにすることを目的とする。

本発明の一態様に係る表示装置は、入力された画像における所定の輝度値以上の画素の数の割合を算出する算出部と、前記割合に基づいて、各原色のうち少なくとも何れかの原色に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更する表示制御部と、を備える。

本発明の一態様に係る表示装置は、入力された画像における各画素の輝度値の分布を算出する算出部と、前記分布に基づいて、各原色のうち少なくとも何れかの原色に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更する表示制御部と、を備える。

本発明の一態様に係る表示装置の制御方法は、表示装置により実行される制御方法であって、入力された画像における所定の輝度値以上の画素の数の割合を算出し、前記割合に基づいて、各原色のうち少なくとも何れかの原色に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更する処理を備える。

本発明の一態様に係る表示装置の制御方法は、表示装置により実行される制御方法であって、入力された画像における各画素の輝度値の分布を算出し、前記分布に基づいて、各原色のうち少なくとも何れかの原色に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更する処理を備える。

第１の実施の形態に係る表示装置の構成図の一例である。 ホワイトバランス調整前の各原色の入出力特性を示すグラフである。 ホワイトバランス調整後の各原色の入出力特性を示すグラフである。 第１の実施の形態に係る表示装置の制御方法のフローチャートの一例である。 入力画像の一例である。 入力画像の一例である。 入力画像の一例である。 入力画像の一例である。 ヒストグラムの一例である。 白画素の割合と調整係数αとの関係の一例を示す図である。 調整係数αが０の場合の各原色の入出力特性を示すグラフである。 調整係数αが１の場合の各原色の入出力特性を示すグラフである。 調整係数αが０．５の場合の各原色の入出力特性を示すグラフである。 第２の実施の形態に係る表示装置の構成図の一例である。 第２の実施の形態に係る表示装置の制御方法のフローチャートの一例である。 入力画像とヒストグラムの一例である。 入力画像とヒストグラムの一例である。 入力画像とヒストグラムの一例である。 第２の実施の形態に係る表示装置の制御方法の変形例のフローチャートの一例である。 入力画像とヒストグラムの一例である。 入力画像とヒストグラムの一例である。 隣接する階級間の度数の主たる関係の数と調整係数αの関係の一例を示す図である。 第１の実施の形態に係る表示装置の制御方法の第１の変形例のフローチャートの一例である。 第１の実施の形態に係る表示装置の制御方法の第２の変形例のフローチャートの一例である。

以下、実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、第１の実施の形態に係る表示装置の構成図の一例である。

表示装置１０１は、受信部１１１、算出部１２１、表示制御部１３１、記憶部１４１、および表示部１５１を有する。表示装置１０１は、例えば、テレビ受像機、または液晶ディスプレイ等である。

受信部１１１は、外部から表示装置１０１に表示するための画像（入力画像）を受信する。

算出部１２１は、入力画像における所定の階調値（輝度値）以上の画素の数の割合を算出する。尚、割合を算出するのに用いられる階調値は、画素の輝度を示す。算出部１２１は、例えば、入力画像の各画素の階調値がＲＧＢ（赤、緑、青）を用いて示されている場合は、ＲＧＢからＹＵＶへの変換を行って、各画素の輝度（Ｙ）の階調値を算出して、所定の階調値（輝度値）以上の画素の数の割合を算出する。算出部１２１は、例えば、入力画像における所定の階調値の範囲ごとの画素の数の割合を算出してヒストグラムを生成する。割合は度数の一例であり、算出部１２１は、所定の階調値の範囲ごとの画素の数を度数として、ヒストグラムを生成してもよい。

表示制御部１３１は、算出部１２１が算出した割合に基づいて、各原色のうち少なくとも何れかの原色に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更する。また、表示制御部１３１は、表示部１５１を制御し、ホワイトバランスの調整時に設定されたゲインの値または当該ゲインの値を変更した値を用いて表示部１５１に入力画像を表示させる。

記憶部１４１は、表示装置１０１で利用されるデータやプログラム等を記憶する。記憶部１４１は、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された原色に対するゲインの値を記憶する。記憶部１４１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリ等である。

表示部１５１は、画像を表示する表示デバイスである。表示部１５１は、例えば、液晶パネルまたは有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル等である。

次に、表示装置１０１の製造工程において行われるホワイトバランスの調整について説明する。

例えば、表示部１５１のパネル特性や個体差により、入力画像の画素が同じ白色（例えばＲＧＢの各階調値がそれぞれ２５５）でも「赤味を帯びた白」や「青味を帯びた白」のような色温度の異なった白色が表示される。そこで、表示装置１０１の製造者は、工場出荷前の製造工程においてサンプルなどの絶対基準に基づいたホワイトバランス調整を行い、パネル特性が異なっていても入力ＲＧＢの各階調値が同じであれば同じ色温度の白色が表示できるよう調整する。以下、このようなホワイトバランスを調整する工程の一例を説明する。

図２は、ホワイトバランス調整前の各原色の入出力特性を示すグラフである。図３は、ホワイトバランス調整後の各原色の入出力特性を示すグラフである。図２、３において、横軸は入力（ｉｎｐｕｔ）、縦軸は出力（ｏｕｔｐｕｔ）を示す。図２，３は、ＲＧＢ３原色の各色の入力階調に対する出力階調を示す。

先ず、通常のホワイトバランス調整を行うために、ＲＧＢ３原色の最大階調が（２５５，２５５，２５５）であるホワイトバランス調整用のパターン画像（つまり、白色の画像）が表示装置１０１に入力され、表示装置１０１はパターン画像を表示部１５１に表示する。このときの入出力特性は無調整状態、すなわちゲインは無調整状態であり、図２に示すように、入力階調と出力階調とが等しくなっている。

次に、表示制御部１３１は、表示部１５１に表示されるパターン画像に対して計測される画面色度（ｘｉ，ｙｉ）が、例えば、色温度１２０００Ｋの目標色度（ｘ０，ｙ０）になるように、ＲＧＢ３原色の各色のゲインを調整する。
具体的には、例えば、表示制御部１３１は、図３に示すように、赤色（Ｒ階調）のゲインは固定とし、緑色（Ｇ階調）および青色（Ｂ階調）のゲインはそれぞれ下げる方向に調整される。調整されたゲインの値は記憶部１４１に記憶される。これにより、表示装置１０１の表示部１５１上の色度が目標色度に調整される。上述の調整されたゲインの値は、後述の予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値に相当する。

図４は、第１の実施の形態に係る表示装置の制御方法のフローチャートの一例である。

ステップＳ４０１において、受信部１１１は、外部から表示装置１０１に表示するための画像（入力画像）を受信し、算出部１２１は、入力画像における所定の階調値（輝度値）以上の画素の数の割合を算出する。例えば、算出部１２１は、入力画像における所定の階調値（輝度値）の範囲ごとの画素の数の割合を算出し、ヒストグラムを生成する。尚、入力画像の各画素の輝度は、例えば、０から２５５の階調値で表される。また、実施の形態において、階調値が２４０以上２５５以下の画素を白画素、階調値が０以上１５以下の画素を黒画素と呼ぶ。また、実施の形態において、階調値が１６以上２３９以下の画素を中間階調画素と呼ぶ。

図５Ａ〜５Ｄは、それぞれ入力画像の一例である。受信部１１１は、例えば、図５Ａ〜５Ｄに示すような画像を受信する。ここで、中央に白色の矩形があり、中央の白色の矩形以外が黒色である画像をウィンドウ画像と呼ぶ。尚、全画面が白色または黒色の画像もウィンドウ画像と呼ぶ。図５Ａ〜５Ｄは、それぞれ白画素の割合が０％、１０％、８０％、１００％のウィンドウ画像である。

ここで、ステップＳ４０１におけるヒストグラムの生成の詳細について説明する。

図６は、ヒストグラムの一例である。

算出部１２１は、例えば、階級の幅（階調値の範囲）を１６として、各階級の画素の数の割合を算出し、ヒストグラムを生成する。例えば、黒画素の割合が３８％、白画素の割合が６２％である入力画像のヒストグラムを生成すると、図６に示すようなヒストグラムとなる。図６に示すヒストグラムは、階級の数は１６であり、階級の幅は１６である。また、階級の小さいほうから順にｉ番目の階級の度数（階級値）をbin[i-1]と表記する。例えば、一番小さい階級の度数はbin[0]と表記され、bin[0]は図６において階調値が０〜１５の範囲の画素（黒画素）の割合である。また、bin[15]は図６において階調値が２４０〜２５５の範囲の画素（白画素）の割合である。

図４に戻り説明を続ける。

ステップＳ４０２において、表示制御部１３１は、算出した所定の階調値の範囲ごとの画素の数の割合に基づいて、白画素の割合が第１の閾値（例えば４０％）以下且つ中間階調画素の割合が第２の閾値（例えば１％）以下であるか否か判定する。上述のように、白画素は階調値が２４０以上２５５以下の画素であり、中間階調画素は、階調値が１６以上２３９以下の画素である。白画素の割合が第１の閾値以下且つ中間階調の画素の割合が第２の閾値以下であると判定された場合、制御はステップＳ４０３に進み、白画素の割合が第１の閾値以下且つ中間階調の割合が第２の閾値以下でないと判定された場合、制御はステップＳ４０４に進む。例えば、入力画像が図５Ｂに示すような画像である場合は、制御はステップＳ４０３に進み、入力画像が図５Ｃに示すような画像である場合は、制御はステップＳ４０４に進む。

ステップ４０３において、表示制御部１３１は、入力画像の白画素の割合（bin[15]）に基づいて調整係数αを算出し、調整係数αに基づいて各原色のうち少なくとも何れかの原色に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更する。以下、ステップ４０３の処理の詳細を説目する。

図７は、白画素の割合と調整係数αとの関係の一例を示す図である。図７の横軸は入力画像の白画素の割合、縦軸は調整係数αを示す。

表示制御部１３１は、例えば、図７に示すグラフに示すように、白画素の割合（bin[15]）が０以上閾値Ｔｈ１（例えば１０％）未満の場合は、調整係数αは１とする。

表示制御部１３１は、例えば、図７に示すグラフに示すように、白画素の割合（bin[15]）が閾値Ｔｈ１（例えば１０％）以上且つ閾値Ｔｈ２（例えば４０％）未満の場合は、調整係数αは白画素の割合の大きさに比例して小さくなる。具体的には、例えば、白画素の割合が閾値Ｔｈ１以上且つ閾値Ｔｈ２未満の場合、表示制御部１３１は、座標（Ｔｈ１，１）と座標（Ｔｈ２，０）とを線形補間して白画素の割合に対する調整係数αを算出する。

表示制御部１３１は、例えば、図７に示すグラフに示すように、白画素の割合（bin[15]）が閾値Ｔｈ２（例えば４０％）以上の場合は、調整係数αは０とする。

表示制御部１３１は、例えば、算出した調整係数αに基づいて、各原色のうち少なくとも何れかの原色（例えば、緑色と青色）の所定の階調値（Ｔｈ）よりも高い階調値におけるゲインの値を、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更する。調整係数αが大きくなると、各原色のうち少なくとも何れかの原色に対する所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値に対する変更量も大きくなり、変更量は調整係数αに応じて連続的に変化する。

図８は、調整係数αが０の場合の各原色の入出力特性を示すグラフである。

図８に示すように、調整係数αが０の場合、表示制御部１３１は、Ｇ（緑）と青（Ｂ）の所定の階調値（Ｔｈ）よりも高い階調値におけるゲインの値を予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値のまま変更しないようにする。

図９は、調整係数αが１の場合の各原色の入出力特性を示すグラフである。

図９に示すように、調整係数αが１の場合、表示制御部１３１は、Ｇ（緑）と青（Ｂ）の所定の階調値（Ｔｈ）よりも高い階調値におけるゲインの値を予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値より高くなるように変更する。図９のＧ（緑）と青（Ｂ）のグラフにおける点線は、ホワイトバランスの調整前の入出力特性を示し、図９に示すようにＧ（緑）と青（Ｂ）の所定の階調値よりも高い入力の階調値に対する出力の階調値は、ホワイトバランスの調整前よりも大きくなる。

図１０は、調整係数αが０．５の場合の各原色の入出力特性を示すグラフである。

図１０に示すように、調整係数αが０．５の場合、表示制御部１３１は、Ｇ（緑）と青（Ｂ）の所定の階調値（Ｔｈ）よりも高い階調値におけるゲインの値を予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値より高くなるように変更する。図１０に示すように、調整係数αが０．５の場合、図９に示すような調整係数αが１の場合に比べて、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値に対する変更量は小さくなる。このように、調整係数αが大きくなるほど、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値に対する変更量は大きくなる。

尚、調整係数αは、急激な変化を抑えるため、時間方向（映像フレーム間）での複数の調整係数αの平均値を使ってもよい。例えば過去２０フレーム（入力画像）分の調整係数の値を保持しておき、過去２０フレーム分の調整係数の平均値を使ってもよい。これにより現フレームでの映像変化を緩和させ、頻繁にゲインが変更されるような弊害を防ぐことが可能となる。

ステップＳ４０４において、表示制御部１３１は、高輝度調整をオフにする。すなわち、各原色に対する所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、図３に示すような予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値のまま変更しないようにする。言い換えれば、図８に示すような調整係数αが０の場合と同様となる。

例えば、特許文献１に記載の表示装置では、緑色と青色に対する所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値をホワイトバランスの調整時に設定された値よりも高い値に変更しているため、所定の階調値未満の階調値の領域と所定の階調値以上の階調値の領域とで色が変わる。このとき、入力画像の白画素の面積の割合が大きい場合には色の違いが目立ってしまう場合がある。一方、図４に示す第１の実施の形態の制御方法により、例えば、図５Ｃや図５Ｄに示すような白色の画素の割合が大きく且つ中間階調の画素が少ない画像では、原色に対するゲインの値は予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更されないため、所定の階調値よりも低い階調値の領域と所定の階調値以上の階調値の領域とで色が変わらない。

また、図４に示す第１の実施の形態の制御方法により、例えば、図５Ｂに示すような白色の画素の割合が小さく且つ中間階調の画素が少ない画像では、緑色と青色に対する所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値が変更される。そして、表示制御部１３１は、変更したゲインを用いて入力画像を表示部に表示させる。このとき、緑色と青色に対するゲインを上げているため、例えば、白画素は、ゲインを変更しない場合に比べて明るく表示される。尚、この場合、白画素の割合が小さいため、所定の階調値よりも低い階調値の領域と所定の階調値以上の階調値の領域とにおける色の違いは目立たなくなる。

第１の実施の形態の表示装置１０１によれば、白色の面積が大きい画像において、所定の階調値未満の領域と所定の階調値以上の領域とで色が変わらないようにすることができる。

また、第１の実施の形態の表示装置１０１によれば、白色の面積が小さく中間階調の画素がほとんどない画像において、白色の部分の輝度を高くすることができる。

図１１は、第２の実施の形態に係る表示装置の構成図の一例である。

表示装置１１０１は、受信部１１１１、算出部１１２１、表示制御部１１３１、記憶部１１４１、および表示部１１５１を有する。表示装置１１０１は、例えば、テレビ受像機、または液晶ディスプレイ等である。

受信部１１１１、記憶部１１４１、および表示部１１５１それぞれの機能および構成は、受信部１１１、記憶部１４１、および表示部１５１それぞれの機能および構成と同様であるため説明は省略する。

算出部１１２１は、入力画像における各画素の階調値（輝度値）の分布を算出する。尚、分布を算出するのに用いられる階調値は、画素の輝度を示す。算出部１１２１は、例えば、入力画像の各画素の階調値がＲＧＢ（赤、緑、青）を用いて示されている場合は、ＲＧＢからＹＵＶへの変換を行って、各画素の輝度（Ｙ）の階調値を算出して、所定の階調値（輝度値）以上の画素の数の分布を算出する。算出部１１２１は、例えば、入力画像における所定の階調値の範囲ごとの画素の数の割合を算出してヒストグラムを生成する。割合は度数の一例であり、算出部１１２１は、所定の階調値の範囲ごとの画素の数を度数として、ヒストグラムを生成してもよい。

表示制御部１１３１は、算出部１１２１が算出した分布に基づいて、各原色のうち少なくとも何れかの原色に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更する。また、表示制御部１１３１は、表示部１１５１を制御し、ホワイトバランスの調整時に設定されたゲインの値または当該ゲインの値を変更した値を用いて表示部１１５１に入力画像を表示させる。

また、表示装置１１０１においても、上述の表示装置１０１と同様に予めホワイトバランスの調整が行われている。

図１２は、第２の実施の形態に係る表示装置の制御方法のフローチャートの一例である。

ステップＳ１２０１において、受信部１１１１は、外部から表示装置１１０１に表示するための画像（入力画像）を受信し、算出部１１２１は、入力画像における各画素の階調値（輝度値）の分布を算出する。例えば、算出部１２１は、入力画像における所定の階調値（輝度値）の範囲ごとの画素の数の割合を算出し、ヒストグラムを生成する。具体的には、例えば、算出部１１２１は、階級の幅（階調値の範囲）を１６として、各階級の画素の数の割合を算出し、ヒストグラムを生成する。尚、入力画像の各画素の輝度は、例えば、０から２５５の階調値で表される。また、実施の形態において、階調値が２４０以上２５５以下の画素を白画素、階調値が０以上１５以下の画素を黒画素と呼ぶ。また、実施の形態において、階調値が１６以上２３９以下の画素を中間階調画素と呼ぶ。また、階級の小さいほうから順にi番目の階級の度数（階級値）をbin[i-1]と表記する。

図１３Ａ〜１３Ｃは、それぞれ入力画像とヒストグラムの一例である。図１３Ａ〜１３Ｃそれぞれの上段は入力画像であり、下段は入力画像における各画素の階調値（輝度値）のヒストグラムである。

受信部１１１１は、例えば、図１３Ａ〜１３Ｃに示すような画像を受信する。図１３Ａ〜１３Ｃに示すような水平方向に滑らかな階調変化を有する画像は、ランプ画像と呼ばれる。ランプ画像のヒストグラムは、輝度変化の度合い（ガンマ）によって、様々なパターンが存在する。図１３Ａはガンマが浅い場合、図１３Ｂはガンマが線形変化の場合、図１３Ｃはガンマが深い場合を示す。このようなランプ画像おいては、図１３Ａ〜１３Ｃそれぞれに示すように、ガンマに応じてヒストグラムの隣接する階級間（bin間）の度数において、単調増加、等しい、または単調減少の規則性が成り立つ。また、ヒストグラムの階級の小さいほうから順にi番目の階級の度数（階級値）をbin[i-1]と表記する。

ステップＳ１２０２において、表示制御部１１３１は、ステップＳ１２０１で生成されたヒストグラムに基づいて、入力画像がランプ画像であるか否か判定する。表示制御部１１３１は、例えば、ｂｉｎ［ｉ］≦ｂｉｎ［ｉ＋１］またはｂｉｎ［ｉ］≧ｂｉｎ［ｉ＋１］が、ｉ＝０〜ｎ−１のすべてのｉにおいて成り立つときランプ画像であると判定する。尚、ｎは階級（bin）の数であり、例えば、図１３Ａ〜１３Ｃのヒストグラムではｎ＝１６である。ヒストグラムの階級間の度数の増減の傾向が単調増加である場合、ｂｉｎ［ｉ］≦ｂｉｎ［ｉ＋１］がｉ＝０〜ｎ−１のすべてのｉにおいて成り立つ。また。ヒストグラムの階級間の度数の増減の傾向が単調減少である場合、ｂｉｎ［ｉ］≧ｂｉｎ［ｉ＋１］がｉ＝０〜ｎ−１のすべてのｉにおいて成り立つ。

また、表示制御部１１３１は、ｂｉｎ［ｉ］≦ｂｉｎ［ｉ＋１］またはｂｉｎ［ｉ］≧ｂｉｎ［ｉ＋１］が、ｉ＝１３，１４、１５（尚、階級の数は１６）のすべてにおいて成り立つときランプ画像であると判定してもよい。

入力画像がランプ画像であると判定された場合、制御はステップＳ１２０３に進み、入力画像がランプ画像でないと判定された場合、制御はステップＳ１２０４に進む。

ステップＳ１２０３において、表示制御部１３１は、高輝度調整をオフにする。すなわち、各原色に対する所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、図３に示すような予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値のまま変更しないようにする。言い換えれば、図８に示すような調整係数αが０の場合と同様となる。

ステップＳ１２０４において、表示制御部１３１は、調整係数αを１として、調整係数αに基づいて各原色のうち少なくとも何れかの原色に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更する。例えば、図９に示すように、表示制御部１１３１は、Ｇ（緑）と青（Ｂ）の所定の階調値（Ｔｈ）よりも高い階調値におけるゲインの値を予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値より高くなるように変更する。

第２の実施の形態に係る表示装置によれば、入力画像がランプ画像の場合、各原色に対するゲインの値は予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更されないため、所定の階調値未満の領域と所定の階調値以上の領域とで色が変わらないようにすることができる。

また、第２の実施の形態に係る表示装置によれば、入力画像がランプ画像でない場合、何れかの原色に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値は、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値よりも高くなるので、輝度が高い画像を表示することができる。

また、ランプ画像であるか否かの判定結果によってゲインの急激な変化の可能性を避けるため、以下に説明するように０から１の範囲の調整係数αに基づいてゲインを調整してもよい。

図１４は、第２の実施の形態に係る表示装置の制御方法の変形例のフローチャートの一例である。

ステップＳ１４０１において、受信部１１１１は、外部から表示装置１１０１に表示するための画像（入力画像）を受信し、算出部１１２１は、入力画像における各画素の階調値（輝度値）の分布を算出する。例えば、算出部１２１は、入力画像における所定の階調値（輝度値）の範囲ごとの画素の数の割合を算出し、ヒストグラムを生成する。具体的には、例えば、算出部１１２１は、階級の幅（階調値の範囲）を１６として、各階級の画素の数の割合を算出し、ヒストグラムを生成する。尚、入力画像の各画素の輝度は、例えば、０から２５５の階調値で表される。また、実施の形態において、階調値が２４０以上２５５以下の画素を白画素、階調値が０以上１５以下の画素を黒画素と呼ぶ。また、実施の形態において、階調値が１６以上２３９以下の画素を中間階調画素と呼ぶ。また、階級の小さいほうから順にｉ番目の階級の度数（階級値）をbin[i-1]と表記する。

図１５Ａ，１５Ｂは、それぞれ入力画像とヒストグラムの一例である。図１５Ａ，１５Ｂそれぞれの上段は入力画像であり、下段は入力画像における各画素の階調値（輝度値）のヒストグラムである。

受信部１１１１は、例えば、図１５Ａ，１５Ｂに示すような画像を受信する。

図１５Ａの上段の入力画像は、図１３Ａに示すようなランプ画像の中央に一様な灰色の矩形が配置された画像である。

図１５Ｂの上段の入力画像は、一般的な風景画像である。

ステップＳ１４０２において、表示制御部１１３１は、隣接する階級間の度数の関係が増加の場合の数と減少の場合の数を算出し、算出した増加の場合の数または減少の場合の数に基づいて調整係数αを算出する。具体的には、例えば、算出部１１２１は、bin[0]とbin[1]とを比較し、bin[1]の方が大きければ隣接する階級間の度数の関係が増加と判定し、bin[1]の方が小さければ隣接する階級間の度数の関係が減少と判定する。以下同様に、算出部１１２１は、全ての隣接する階級間の度数の関係を判定し、隣接する階級間の度数の関係が増加の場合の数と減少の場合の数を算出する。

例えば、図１５Ａ、１５Ｂに示すようなヒストグラムは階級の数が１６個であるため、全ての隣接する階級間の度数の関係の数（増加の数と減少の数の合計）は１５となる。

例えば、図１５Ａに示すようなヒストグラムの場合、増加と判定された隣接する階級間の度数の関係の数は１２であり、減少と判定された隣接する階級間の度数の関係の数は３である。例えば、図１５Ｂに示すようなヒストグラムの場合、増加と判定された隣接する階級間の度数の関係の数は７であり、減少と判定された隣接する階級間の度数の関係の数は８である。

ここで、増加と判定された隣接する階級間の度数の関係の数と減少と判定された隣接する階級間の度数の関係の数のうち、大きいほうの数の関係を主たる関係と呼ぶ。例えば、図１５Ａに示すようなヒストグラムの場合、増加と判定された隣接する階級間の度数の関係の数は１２であり、減少と判定された隣接する階級間の度数の関係の数は３であるので、主たる関係は、「増加」である。例えば、図１５Ｂに示すようなヒストグラムの場合、増加と判定された隣接する階級間の度数の関係の数は７であり、減少と判定された隣接する階級間の度数の関係の数は８であるので、主たる関係は、「減少」である。

ステップＳ１４０３において、表示制御部１１３１は、隣接する階級間の度数の主たる関係の数に基づいて、調整係数αを算出し、調整係数αに基づいて各原色のうち少なくとも何れかの原色（例えば、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ））に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更する。以下、ステップＳ１４０３の処理の詳細を説明する。

図１６は、隣接する階級間の度数の主たる関係の数と調整係数αの関係の一例を示す図である。図１６の横軸は、隣接する階級間の度数の主たる関係の数、縦軸は調整係数αを示す。また、図１６は、ヒストグラムの階級が１６である場合（すなわち隣接する階級間の度数の関係の数が１５の場合）の隣接する階級間の度数の主たる関係の数と調整係数αの関係の一例である。また、隣接する階級間の度数の関係の数が１５の場合、隣接する階級間の度数の主たる関係の数の最小値は８、最大値は１５となる。

表示制御部１１３１は、例えば、図１６に示すグラフに示すように、主たる関係の数が８以上閾値Ｔｈ以下の場合は、調整係数αは１とする。

表示制御部１１３１は、例えば、図１６に示すグラフに示すように、主たる関係の数が閾値Ｔｈより大きい場合は、調整係数αは主たる関係の数に比例して小さくなる。具体的には、例えば、主たる関係の数が閾値Ｔｈより大きい場合、表示制御部１３１は、座標（Ｔｈ，１）と座標（１５，０）とを線形補間して主たる関係の数に対する調整係数αを算出する。

表示制御部１３１は、例えば、図１６に示すグラフに示すように、主たる関係の数が１５の場合は、調整係数αは０とする。

このように、主たる関係の数が第１の閾値（例えば、１４）以下の場合、調整係数αは０より大きくなる。そして、後述のように、緑色（Ｇ）と青色（Ｂ））に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値は、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値より高くなる。また、図１６に示すグラフに示すように、主たる関係の数が第１の閾値以下且つ第２の閾値（Ｔｈ）以上である場合、調整係数αは主たる関係の数に比例して小さくなる。よって、後述のように、緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値に対する変更量は主たる関係の数が大きくなるほど小さくなる。

上述のように調整係数αの算出後、表示制御部１１３１は、算出した調整係数αに基づいて、３原色のうちのいずれかの原色（例えば、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ））に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更する。ステップＳ１４０３における調整係数αに基づいた、緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）に対する所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値の変更の処理は、第１の実施の形態のステップＳ４０３における調整係数αに基づく、緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）に対する所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値の変更の処理と同様であるので説明は省略する。

第２の実施の形態の変形例によれば、入力画像がランプ画像の場合、各原色に対するゲインの値は予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更されないため、所定の階調値未満の領域と所定の階調値以上の領域とで色が変わらないようにすることができる。

また、第２の実施の形態の変形例によれば、ランプ画像であるか否かの判定結果によるゲインの急激な変化を避けることができる。

また、第２の実施の形態の変形例によれば、入力画像がランプ画像に似ている画像であるほど、すなわち入力画像の輝度のヒストグラムの規則性が強い（主たる関係の数が大きい）ほど、調整係数αは小さくなり、何れかの原色の所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値に対する変更量は小さくなる。これにより、入力画像がランプ画像に似ている画像であるほど、所定の階調値未満の領域と所定の階調値以上の領域とで色の違いが目立たなくなる。

また、第２の実施の形態の変形例によれば、入力画像が風景画像のようなランプ画像に似ていない画像であるほど、すなわち入力画像の輝度のヒストグラムの規則性が弱い（主たる関係の数が小さい）ほど、調整係数αは大きくなり、何れかの原色の所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値に対する変更量は大きくなる。これにより、入力画像がランプ画像に似ていない画像であるほど、輝度が高い画像を表示することができる。

また、第１の実施の形態の表示装置１０１は、以下に説明するように、第１の実施の形態の制御方法の処理と第２の実施の形態の制御方法の処理とを組み合わせて実行してもよい。

図１７は、第１の実施の形態に係る表示装置の制御方法の第１の変形例のフローチャートの一例である。

ステップＳ１７０１〜Ｓ１７０３のそれぞれの処理は、ステップＳ４０１〜４０３のそれぞれの処理と同様であるため、説明は省略する。

ステップＳ１７０４〜Ｓ１７０６のそれぞれの処理は、ステップＳ１２０２〜１２０４のそれぞれの処理と同様であるため、説明は省略する。

図１８は、第１の実施の形態に係る表示装置の制御方法の第２の変形例のフローチャートの一例である。

ステップＳ１８０１〜Ｓ１８０３のそれぞれの処理は、ステップＳ４０１〜４０３のそれぞれの処理と同様であるため、説明は省略する。

ステップＳ１８０４〜Ｓ１８０５のそれぞれの処理は、ステップＳ１４０２〜１４０３のそれぞれの処理と同様であるため、説明は省略する。

（ソフトウェアによる実現例）
表示装置１０１の制御ブロック（特に、算出部１２１，１１２１、表示制御部１３１，１１３１）は、集積回路（ＩＣ（Integrated Circuit）チップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現可能であり、またＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。後者の場合、表示装置１０１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭまたは記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ等を備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路等を用いることができる。また、上記プログラムは、伝送可能な任意の伝送媒体を介して上記コンピュータに供給されてよい。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく変形可能であり、上記の構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

１０１ 表示装置
１１１ 受信部
１２１ 算出部
１３１ 表示制御部
１４１ 記憶部
１５１ 表示部
１１０１ 表示装置
１１１１ 受信部
１１２１ 算出部
１１３１ 表示制御部
１１４１ 記憶部
１１５１ 表示部

Claims (10)

1. 入力された画像における所定の輝度値以上の画素の数の割合を算出する算出部と、
   前記割合に基づいて、各原色のうち少なくとも何れかの原色に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更する表示制御部と、
   を備える表示装置。
2. 前記割合が第１の閾値以上である場合に、前記所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値は、前記設定された値である請求項1記載の表示装置。
3. 前記表示制御部は、前記割合が第２の閾値以上且つ第１の閾値未満である場合に、前記所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、前記割合に応じた前記設定された値よりも高い値に変更する請求項１記載の表示装置。
4. 前記所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値に対する変更量は、前記割合が大きくなるほど小さくなる請求項３記載の表示装置。
5. 入力された画像における各画素の輝度値の分布を算出する算出部と、
   前記分布に基づいて、各原色のうち少なくとも何れかの原色に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更する表示制御部と、
   を備える表示装置。
6. 前記分布はヒストグラムであって、
   前記ヒストグラムにおける階級間の度数の増減の傾向が単調増加、または前記階級間の度数の増減の傾向が単調減少である場合に、前記所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値は、前記設定された値である請求項５記載の表示装置。
7. 前記表示制御部は、前記ヒストグラムにおいて隣接する階級間の度数の関係が所定の関係である数が第１の閾値以下である場合に、前記所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、前記所定の関係である数に応じた前記設定された値よりも高い値に変更する請求項６記載の表示装置。
8. 前記ヒストグラムにおいて隣接する階級間の度数の関係が前記所定の関係である数が前記第１の閾値より小さい第２の閾値以上である場合、前記所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値に対する変更量は、前記ヒストグラムにおいて隣接する階級間の度数の関係が前記所定の関係である数が大きくなるほど小さくなる請求項７記載の表示装置。
9. 表示装置により実行される制御方法であって、
   入力された画像における所定の輝度値以上の画素の数の割合を算出し、
   前記割合に基づいて、各原色のうち少なくとも何れかの原色に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更する、
   処理を備える制御方法。
10. 表示装置により実行される制御方法であって、
    入力された画像における各画素の輝度値の分布を算出し、
    前記分布に基づいて、各原色のうち少なくとも何れかの原色に対するゲインの値であって、所定の階調値よりも高い階調値におけるゲインの値を、予め行われたホワイトバランスの調整時に設定された値から変更する、
    処理を備える制御方法。

Images