JP2021067863A

JP2021067863A - 表示制御装置、表示システム、表示制御方法及びプログラム

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Publication number: JP2021067863A
Application number: JP2019194054A
Authority: JP
Inventors: 裕之 ▲高▼田; Hiroyuki Takada
Original assignee: JVCKenwood Corp
Current assignee: JVCKenwood Corp
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2021-04-30
Anticipated expiration: 2039-10-25
Also published as: JP7418690B2; US11025872B2; US20210127099A1

Abstract

【課題】絶対輝度値が指定された入力データに基づき画像を表示させる際に、適切に画像を表示する。【解決手段】表示制御装置は、表示可能な絶対輝度値の上限値である上限輝度値を、表示装置の少なくとも１つの画素毎に取得する上限輝度値取得部３０と、それぞれの画素の上限輝度値のうちの最大値よりも小さくなるように、設定輝度値を設定する設定輝度値設定部３２と、表示装置への入力データに基づき、表示装置に表示させようとする絶対輝度値である入力輝度値を、画素毎に取得する入力輝度値取得部３６と、入力輝度値と設定輝度値とに基づき、出力階調値を生成する出力階調値生成部３４と、出力階調値生成部３４が生成した出力階調値を出力する出力制御部３８とを備える。出力階調値生成部３４は、画素が表示する絶対輝度値である出力輝度値が、全ての画素において設定輝度値以下となるように、画素毎に出力階調値を生成する。【選択図】図３

Description

本発明は、表示制御装置、表示システム、表示制御方法及びプログラムに関する。

近年、表示装置には、画像を表示するための入力データとして、絶対輝度値の情報を含む入力データが入力される場合がある。このような入力データとしては、例えば、ＨＤＲ（ＨｉｇｈＤｙｎａｍｉｃＲａｎｇｅ）信号などが挙げられる。表示装置は、表示する画像が入力データで規定された絶対輝度値となるように、出力データを生成する。例えば特許文献１には、入力データで規定される絶対輝度レンジが、表示装置が表示可能な絶対輝度レンジと異なる場合に、表示装置が表示する画像の絶対輝度値が、表示装置の絶対輝度レンジの最大値以内となるように、表示装置に画像を表示させる旨が記載されている。

特開２０１７−１８１６６８号公報

しかし、例えばプロジェクタなどにおいては、表示可能な絶対輝度の最大値が、少なくとも１つの画素毎に異なる場合がある。このような場合に、例えば一様の絶対輝度値で画像を表示させようとすると、表示可能な絶対輝度の最大値が高い画素では、指定された絶対輝度値が実現できるが、表示可能な絶対輝度の最大値が低い画素では、指定された絶対輝度値が実現できなくなるおそれがある。このような場合、表示される画像は、輝度が不均一に視認されてしまう。そのため、絶対輝度値が指定された入力データに基づき画像を表示させる際に、視認者に違和感を抱かせないように、適切に画像を表示させることが求められている。

本発明は、上記課題を鑑み、絶対輝度値が指定された入力データに基づき画像を表示させる際に、適切に画像を表示可能な表示制御装置、表示システム、表示制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様にかかる表示制御装置は、表示装置の画像の表示を制御する表示制御装置であって、前記表示装置が表示可能な絶対輝度値の上限値である上限輝度値を、前記表示装置の少なくとも１つの画素毎に取得する上限輝度値取得部と、それぞれの前記画素の上限輝度値のうちの最大値よりも小さくなるように、前記表示装置が表示する絶対輝度値の設定値である設定輝度値を設定する設定輝度値設定部と、前記表示装置への入力データに基づき、前記表示装置に表示させようとする絶対輝度値である入力輝度値を、前記画素毎に取得する入力輝度値取得部と、前記入力輝度値と前記設定輝度値とに基づき、出力階調値を生成する出力階調値生成部と、前記出力階調値生成部が生成した前記出力階調値を出力する出力制御部と、を備え、前記出力階調値生成部は、前記画素が表示する絶対輝度値である出力輝度値が、全ての前記画素において前記設定輝度値以下となるように、前記画素毎に前記出力階調値を生成する。

本発明の一態様にかかる表示システムは、前記表示制御装置と、前記表示装置とを備える。

本発明の一態様にかかる表示制御方法は、表示装置の画像の表示を制御する表示制御方法であって、前記表示装置が表示可能な絶対輝度値の上限値である上限輝度値を、前記表示装置の少なくとも１つの画素毎に取得する上限輝度値取得ステップと、それぞれの前記画素の上限輝度値のうちの最大値よりも小さくなるように、前記表示装置が表示する絶対輝度値の設定値である設定輝度値を設定する設定輝度値設定ステップと、前記表示装置への入力データに基づき、前記表示装置に表示させようとする絶対輝度値である入力輝度値を、前記画素毎に取得する入力輝度値取得ステップと、前記入力輝度値と前記設定輝度値とに基づき、出力階調値を生成する出力階調値生成ステップと、前記出力階調値生成ステップで生成した前記出力階調値を出力する出力制御ステップと、を含み、前記出力階調値生成ステップにおいて、前記画素が表示する絶対輝度値である出力輝度値が、全ての前記画素において前記設定輝度値以下となるように、前記画素毎に前記出力階調値を生成する。

本発明の一態様にかかるプログラムは、表示装置の画像の表示を制御する表示制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記表示装置が表示可能な絶対輝度値の上限値である上限輝度値を、前記表示装置の少なくとも１つの画素毎に取得する上限輝度値取得ステップと、それぞれの前記画素の上限輝度値のうちの最大値よりも小さくなるように、前記表示装置が表示する絶対輝度値の設定値である設定輝度値を設定する設定輝度値設定ステップと、前記表示装置への入力データに基づき、前記表示装置に表示させようとする絶対輝度値である入力輝度値を、前記画素毎に取得する入力輝度値取得ステップと、前記入力輝度値と前記設定輝度値とに基づき、出力階調値を生成する出力階調値生成ステップと、前記出力階調値生成ステップで生成した前記出力階調値を出力する出力制御ステップと、をコンピュータに実行させ、前記出力階調値生成ステップにおいて、前記画素が表示する絶対輝度値である出力輝度値が、全ての前記画素において前記設定輝度値以下となるように、前記画素毎に前記出力階調値を生成する。

本発明によれば、絶対輝度値が指定された入力データに基づき画像を表示させる際に、適切に画像を表示することができる。

図１は、第１実施形態に係る表示システムの模式図である。図２は、表示装置が表示する全体画像の例を説明する模式図である。図３は、本実施形態に係る表示制御装置の模式的なブロック図である。図４は、画素毎の上限輝度値の例を示したグラフである。図５は、第１画素についての輝度出力情報を説明するためのグラフの一例である。図６は、第１画素についての輝度出力情報を説明するためのグラフの一例である。図７は、第２画素についての輝度出力情報を説明するためのグラフの一例である。図８は、第２画素についての輝度出力情報を説明するためのグラフの一例である。図９は、本実施形態に係る方法で生成した出力階調値で画像を表示した場合の出力輝度値の例を示すグラフである。図１０は、本実施形態に係る出力階調値の生成及び出力の処理フローを説明するフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。

図１は、第１実施形態に係る表示システムの模式図である。図１に示すように、本実施形態に係る表示システム１は、投影システム１０と、スクリーン１２と、輝度検出装置１４と、表示制御装置１６とを有する。

投影システム１０は、画像を表示するシステムである。本実施形態において、投影システム１０は、複数の表示装置１１を備えている。表示装置１１は、画像を表示する装置であり、本実施形態では、スクリーン１２に向けて光を照射してスクリーン１２上に光を投影することで、スクリーン１２上に画像を表示させる。すなわち、本実施形態では、表示装置１１は、画像投影装置（プロジェクタ）である。

それぞれの表示装置１１は、定められた位置に並んで配置されて定められた方向に光（画像）を投影して、スクリーン１２上の設定した領域に画像を投影する。これにより、表示装置１１からの画像がスクリーン１２上で並んで、画像の全体で、１つの全体画像を構成する。すなわち、表示装置１１は、全体画像の一部分の領域における画像を投影する。なお、図１の例では、表示装置１１として、２つの表示装置１１Ａ、１１Ｂが設けられているが、表示装置１１の数は２つに限られず、３つ以上であってもよい。

表示装置１１は、光を照射する複数の画素Ｐを備えている。スクリーン１２の画像が表示される領域を単位領域毎に区分した場合、それぞれの画素Ｐが、それぞれの単位領域に光を照射する。表示装置１１による画像は、単位領域毎に投影された画素Ｐからの光により形成される。言い換えれば、表示装置１１が表示する画像１００を単位領域に区分した場合に、１つの画素Ｐは、１つの単位領域の画像を受け持っているといえる。すなわち、画素Ｐと画像１００（スクリーン１２）の単位領域とは、対応している。

スクリーン１２は、表示装置１１からの画像（光）が投影されて、投影された画像を表示するスクリーン（画像表示面）である。スクリーン１２は、背面１２Ａが表示装置１１側に配置されている。スクリーン１２は、表示装置１１からの画像（光）が背面１２Ａに照射され、その画像（光）を透過して、背面１２Ａと反対側の前面１２Ｂに表示させる。すなわち、スクリーン１２は、透過型のスクリーンである。ただし、スクリーン１２は、透過型に限られない。例えば、スクリーン１２は、前面１２Ｂに画像が投射され、その画像を反射することで画像を表示してもよい。また、図１の例では、スクリーン１２は、平面状であるが、平面状であることに限られず任意の形状であってよい。例えば、スクリーン１２は、背面１２Ａ及び前面１２Ｂのうちの一方側が凹形状となり、他方側が凸形状となっているシリンドリカル型のスクリーンであってもよい。

以下において、スクリーン１２の表面に沿った一方向を方向Ｘとし、スクリーン１２の表面に沿った方向であって方向Ｘに交差する方向を、方向Ｙとする。本実施形態の例では、方向Ｙは、方向Ｘに直交する。また、方向Ｘ及び方向Ｙに直交する方向を、方向Ｚとする。方向Ｚは、表示装置１１からスクリーン１２に照射される光の進行方向であるともいえる。

図２は、表示装置が表示する全体画像の例を説明する模式図である。図２は、スクリーン１２上に投影された全体画像１０２の例を示している。全体画像１０２は、それぞれの表示装置１１から投影された複数の画像１００を含み、それぞれの画像１００が、スクリーン１２の面に沿った方向に並んで形成されている。隣り合う画像１００同士は、一部の領域で重なりあっている。以下、画像１００の一部同士が重なって形成されている画像を、重畳画像１０４と記載する。図２の例では、全体画像１０２は、表示装置１１Ａから投影された画像１００である画像１００Ａと、表示装置１１Ｂから投影された画像１００である画像１００Ｂとを含み、画像１００Ａと画像１００Ｂとが、方向Ｘに沿って並んでいる。画像１００Ａの画像１００Ｂ側の一部の領域と、画像１００Ｂの画像１００Ａ側の一部の領域とは、重畳して、重畳画像１０４を形成している。表示装置１１Ａ、１１Ｂは、画像１００Ａ、１００Ｂが重畳している領域においては、同じ内容の画像を表示している。そのため、重畳画像１０４は、同じ画像が重なり合って、輝度が高くなっている。

なお、本実施形態に係る投影システム１０は、複数の表示装置１１を備えているが、表示装置１１の数は複数に限られず、１つであってもよい。この場合、１つの表示装置１１が投影した画像が、全体画像となる。

図１に戻り、輝度検出装置１４は、スクリーン１２に表示されている表示装置１１からの画像の絶対輝度値を検出する装置である。輝度検出装置１４は、スクリーン１２上に表示されている全体画像１０１における単位領域毎に、絶対輝度値を検出する。言い換えれば、輝度検出装置１４は、表示装置１１の画素Ｐがスクリーン１２上に投影した光の絶対輝度値を、画素Ｐ毎に検出しているといえる。本実施形態において、輝度検出装置１４は、輝度センサである。輝度検出装置１４は、スクリーン１２の前面１２Ｂ側に配置されて、スクリーン１２の前面１２Ｂにおける輝度を検出する。輝度検出装置１４は、スクリーン１２の前面１２Ｂの単位領域毎に絶対輝度値を検出することで、画素Ｐがスクリーン１２上に投影した光の絶対輝度値を検出する。ただし、輝度検出装置１４は、スクリーン１２の前面１２Ｂ側に配置されることに限られず、スクリーン１２の背面１２Ｂと表示装置１１との間に配置されてもよい。この場合、輝度検出装置１４は、表示装置１１からスクリーン１２に向けて照射される光の輝度を、画素Ｐ毎に検出する。すなわち、輝度検出装置１４は、表示装置１１から出射された光の輝度を検出可能であればよい。

なお、輝度検出装置１４は、絶対輝度値を検出可能な装置であれば、輝度センサであることに限られない。例えば、輝度検出装置１４は、スクリーン１２に表示されている表示装置１１からの画像を撮像するカメラを含んでいてもよい。この場合、輝度検出装置１４は、スクリーン１２に表示されている全体画像１０１を撮像して、単位領域毎の、すなわち画素Ｐ毎の、階調値を検出する。そして、その階調値を絶対輝度に変換して、画素Ｐ毎の絶対輝度値を検出する。階調値を絶対輝度値に変換する方法は、任意である。例えば、輝度検出装置１４の階調値と絶対輝度値との関係を示す情報を予め記憶しておき、その関係に基づき、階調値を絶対輝度値に変換してもよい。また、カメラである輝度検出装置１４と共に、全体画像１０１の一部の単位領域の絶対輝度値を検出する輝度センサを備えていてもよい。そして、輝度センサが検出した単位領域の絶対輝度値と、同じ単位領域における階調値とに基づき、階調値と絶対輝度との関係を示す情報を作成してもよい。そして、この情報を全ての単位領域に適用することで、単位領域毎（画素Ｐ毎）の絶対輝度値を検出する。

また、以上の説明では、輝度検出装置１４は、画素Ｐ毎に（単位領域毎に）絶対輝度値を検出するが、例えば輝度検出装置１４の解像度が低い場合は、複数の画素Ｐ毎に（複数の単位領域毎に）絶対輝度値を検出してもよい。

表示制御装置１６は、表示装置１１の画像の表示を制御する制御装置である。図３は、本実施形態に係る表示制御装置の模式的なブロック図である。表示制御装置１６は、本実施形態では、コンピュータであり、図３に示すように、制御部２０と記憶部２２とを備える。制御部２０は、演算装置、すなわちＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）である。記憶部２２は、制御部２０の演算内容やプログラムの情報などを記憶するメモリであり、例えば、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）のような主記憶装置と、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）などの外部記憶装置とのうち、少なくとも１つ含む。表示制御装置１６は、複数の表示装置１１の全てを一括制御するが、複数の表示装置１１毎に一つずつ設けられてもよい。

制御部２０は、表示装置１１に画像を表示させるための入力データを取得して、入力データに基づき、表示装置１１が画像を投影（出力）するための出力階調値Ｔを生成して、表示装置１１に出力する。表示装置１１は、出力階調値Ｔで画像を投影する。入力データは、表示装置１１にどのようが画像を表示させるかを示す画像データであり、入力階調値であるともいえる。入力データは、表示装置１１に表示させたい画像の絶対輝度値の情報も含む。入力データは、画素Ｐ毎のデータであるため、画素Ｐ毎の絶対輝度値の情報を含むともいえる。以下、入力データに含まれる画素Ｐ毎の絶対輝度値を、入力輝度値ＬＢと記載する。なお、入力データは、例えばＨＤＲ信号であるが、任意の形式の画像データであってよい。出力階調値Ｔは、表示装置１１が実際に画像を出力するための出力データである。言い換えれば、表示装置１１は、出力階調値Ｔで、画素Ｐに光を投影させる。なお、出力階調値Ｔは、階調値のデータであるため、それ自身には絶対輝度値の情報が含まれない。

制御部２０は、上限輝度値取得部３０と、設定輝度値設定部３２と、出力階調値生成部３４と、入力輝度値取得部３６と、出力制御部３８とを含む。上限輝度値取得部３０と、設定輝度値設定部３２と、出力階調値生成部３４と、入力輝度値取得部３６と、出力制御部３８とは、制御部２０が記憶部２２に記憶されたソフトウェア（プログラム）を読み出すことで実現され、後述する処理を実行する。詳細については後述するが、制御部２０は、出力階調値生成部３４により、入力データ及び輝度出力情報に基づいて出力階調値Ｔを生成して、出力制御部３８により、生成した出力階調値Ｔを表示装置１１に出力して、表示装置１１に出力階調値Ｔで画像を表示（投影）させる。以下、制御部２０の各部の機能について具体的に説明する。

上限輝度値取得部３０は、表示装置１１の画素Ｐ毎の上限輝度値ＬＳを取得する。上限輝度値ＬＳとは、表示装置１１が表示可能な絶対輝度値の上限値である。より詳しくは、上限輝度値ＬＳとは、画素Ｐがスクリーン１２上に投影可能な光の絶対輝度値の最大値であり、画素Ｐが最大の出力階調値Ｔでスクリーン１２上に光を投影した場合の、その光の絶対輝度値であるといえる。本実施形態では、制御部２０は、出力制御部３８により、それぞれの表示装置１１の全ての画素Ｐに対して、最大出力階調値Ｔ_ｍａｘで、画像を表示（光を投影）させる。最大出力階調値Ｔ_ｍａｘとは、出力階調値Ｔの最大値である。例えば出力階調値Ｔが０から２５５までの整数値のいずれかをとる場合、最大出力階調値Ｔ_ｍａｘは、２５５となる。スクリーン１２上には、それぞれの画素Ｐからの光が投影されて、最大出力階調値Ｔ_ｍａｘで出力された場合の全体画像１０１が表示される。上限輝度値取得部３０は、輝度検出装置１４に、最大出力階調値Ｔ_ｍａｘで出力された場合の全体画像１０１の絶対輝度値を、単位領域毎に、すなわち画素Ｐ毎に検出させる。上限輝度値取得部３０は、輝度検出装置１４が検出した、最大出力階調値Ｔ_ｍａｘで出力された場合の画素Ｐ毎の絶対輝度値の検出結果を、上限輝度値ＬＳとして取得する。

このように、上限輝度値取得部３０は、輝度検出装置１４が検出した、表示装置１１に最大出力階調値Ｔ_ｍａｘで画像を出力させた場合の各画素Ｐの絶対輝度値を、上限輝度値ＬＳとして取得する。ただし、輝度検出装置１４は、最大出力階調値Ｔ_ｍａｘで画像を出力させた場合の絶対輝度値を検出することに限られず、予め定めた任意の出力階調値Ｔで各画素Ｐに画像を出力させた場合の、各画素Ｐの絶対輝度値を検出してもよい。この場合、上限輝度値取得部３０は、輝度検出装置１４が検出した各画素Ｐの絶対輝度値を、最大出力階調値Ｔ_ｍａｘで画像を出力させた場合の絶対輝度値に換算して、その換算した値を、上限輝度値ＬＳとする。

また、輝度検出装置１４が複数の画素Ｐ毎に絶対輝度値を検出する場合においては、上限輝度値取得部３０は、輝度検出装置１４が検出した複数の画素Ｐ毎に絶対輝度値に基づき、画素Ｐ毎の上限輝度値ＬＳを取得する。この場合、上限輝度値取得部３０は、輝度検出装置１４が検出した複数の画素Ｐ毎の絶対輝度値を、画素Ｐ毎の上限輝度値ＬＳに換算して、画素Ｐ毎の上限輝度値ＬＳを取得する。例えば、輝度検出装置１４が一群の画素Ｐについて所定の絶対輝度値を検出した場合、上限輝度値取得部３０は、その所定の絶対輝度値を、その一群の画素Ｐに含まれる全ての画素Ｐの上限輝度値ＬＳとして設定する。また、上限輝度値取得部３０は、画素Ｐ毎の上限輝度値ＬＳを取得することに限られず、複数の画素Ｐ毎の上限輝度値ＬＳを取得してもよい。言い換えれば、上限輝度値取得部３０は、画素Ｐ毎に、又は複数の画素Ｐ毎に、すなわち少なくとも１つの画素Ｐ毎に、上限輝度値ＬＳを取得してもよいといえる。

図４は、画素毎の上限輝度値の例を示したグラフである。図４の横軸は、画素Ｐの位置、すなわち画素Ｐの座標であり、縦軸は、画素Ｐ毎の上限輝度値ＬＳである。画素Ｐは、画像の単位領域に対応するため、図４の横軸は、スクリーン１２上における単位領域の（位置（座標）を指しているともいえる。図４の横軸は、Ｘ方向における、すなわち表示装置１１Ａ、１１Ｂの画像１００Ａ、１００Ｂ同士が隣り合う方向における、それぞれの画素Ｐを示している。すなわち、図４の例では、Ｘ方向におけるそれぞれの画素Ｐの上限輝度値ＬＳを示している。

図４に示すように、上限輝度値ＬＳは、画素Ｐ毎に、又は複数の画素Ｐ毎に（すなわち、少なくとも１つの画素Ｐ毎に）、異なる場合がある。言い換えれば、表示装置１１は、全ての画素Ｐに同じ出力階調値Ｔ（ここでは最大出力階調値Ｔ_ｍａｘ）で画像を出力した場合であっても、実際に表示される画像の絶対輝度値（ここでは上限輝度値ＬＳ）は、画素Ｐ毎に異なる、又は複数の画素Ｐ毎に異なる場合がある。より詳しくは、表示装置１１は、中央の画素Ｐの上限輝度値ＬＳが最大となり、中央から離れる画素Ｐほど、上限輝度値ＬＳが低くなる。図４の例では、区間ＡＲ_Ａが、表示装置１１Ａの画素Ｐにおける上限輝度値ＬＳを示しており、区間ＡＲ_Ｂが、表示装置１１Ｂの画素Ｐにおける上限輝度値ＬＳを示している。区間ＡＲ_Ａ、ＡＲ_Ｂに示すように、表示装置１１Ａ、１１Ｂは、Ｘ方向における中央の画素Ｐの上限輝度値ＬＳが最大となり、中央からＸ方向において離れるに従って、画素Ｐの上限輝度値ＬＳが低くなっている。ただし、表示装置１１Ａ、１１Ｂは、一部の領域で画像が重畳している。そのため、画像が重畳する区間ＡＲ_ＡＢにおいては、すなわち重畳画像１０４（図２参照）においては、表示装置１１Ａの画素Ｐと表示装置１１Ｂの画素Ｐと光が重なり合う分、絶対輝度値が高くなっている。

画素Ｐ毎の上限輝度値ＬＳについて、更に具体的に説明する。ここで、表示装置１１Ａの区間ＡＲ_Ａのうち、表示装置１１Ｂの区間ＡＲ_Ｂと重ならない区間を、区間ＡＲ_Ａ１とし、表示装置１１Ｂの区間ＡＲ_Ｂのうち、表示装置１１Ａの区間ＡＲ_Ａと重ならない区間を、区間ＡＲ_Ｂ１とする。この場合、上限輝度値ＬＳは、区間ＡＲ_Ａ１の区間ＡＲ_ＡＢとは反対側の端部の画素Ｐから、表示装置１１Ａの方向Ｘにおける中央の画素Ｐに向かうに従って大きくなり、表示装置１１Ａの中央の画素Ｐから、区間ＡＲ_Ａ１の区間ＡＲ_ＡＢ側の端部（区間ＡＲ_Ａ１の区間ＡＲ_ＡＢとの境界位置）の画素Ｐに向かうに従って、小さくなる。そして、上限輝度値ＬＳは、区間ＡＲ_ＡＢの区間ＡＲ_Ａ１側の端部（区間ＡＲ_ＡＢの区間ＡＲ_Ａ１との境界位置）の画素Ｐから、区間ＡＲ_Ｂ１側に向かって大きくなる。このように、上限輝度値ＬＳは、区間ＡＲ_ＡＢと区間ＡＲ_Ａ１との境界位置において減少から増加に切り替わるとため、区間ＡＲ_ＡＢと区間ＡＲ_Ａ１との境界位置において、変曲点、言い換えれば極小値となる。

上限輝度値ＬＳは、区間ＡＲ_ＡＢの区間ＡＲ_Ｂ１側の端部（区間ＡＲＡ_ＡＢの区間ＡＲ_Ｂ１との境界位置）の近傍で、区間ＡＲ_Ｂ１に向かうに従って減少する。そして、上限輝度値ＬＳは、区間ＡＲ_Ｂ１内において、区間ＡＲ_Ｂ１の区間ＡＲ_ＡＢ側の端部（区間ＡＲ_Ｂ１の区間ＡＲ_ＡＢとの境界位置）の画素Ｐから、表示装置１１Ｂの方向Ｘにおける中央の画素Ｐに向かうに従って大きくなり、表示装置１１Ｂの中央の画素Ｐから、区間ＡＲ_Ｂ１の区間ＡＲ_ＡＢと反対側の端部の画素Ｐに向かうに従って、小さくなる。このように、上限輝度値ＬＳは、区間ＡＲ_ＡＢと区間ＡＲ_Ｂ１との境界位置において減少から増加に切り替わるとため、区間ＡＲ_ＡＢと区間ＡＲ_Ｂ１との境界位置において、変曲点、言い換えれば極小値となる。なお、図４の例では、区間ＡＲ_ＡＢと区間ＡＲ_Ｂ１との境界位置における画素Ｐの上限輝度値ＬＳは、区間ＡＲ_ＡＢと区間ＡＲ_Ａ１との境界位置の画素Ｐの上限輝度値ＬＳよりも低い値となっているが、大小関係はそれに限られない。

また、区間ＡＲ_ＡＢと区間ＡＲ_Ａ１との境界位置、及び区間ＡＲ_ＡＢと区間ＡＲ_Ｂ１との境界位置における画素Ｐの上限輝度値ＬＳは、極小値となるが、区間ＡＲ_Ａ１の区間ＡＲ_ＡＢとは反対側の端部、及びＡＲ_Ｂ１の区間ＡＲ_ＡＢとは反対側の端部における画素Ｐの上限輝度値ＬＳよりも、値が大きくなる。言い換えれば、画像同士が重ならない領域と画像同士が重なる領域との境界部における画素Ｐの上限輝度値ＬＳは、画像同士が重ならない領域における画像の端部（ここではＸ方向における両端部）の近傍における画素Ｐの上限輝度値ＬＳよりも、値が大きくなる。また、図４の例では、画像同士が重ならない領域における画像の端部における画素Ｐの上限輝度値ＬＳが、Ｘ方向に並んだ画素Ｐの上限輝度値ＬＳのうちの最小となっている。すなわち、区間ＡＲ_Ａ１の区間ＡＲ_ＡＢとは反対側の端部、及びＡＲ_Ｂ１の区間ＡＲ_ＡＢとは反対側の端部における画素Ｐの上限輝度値ＬＳが、Ｘ方向に並んだ画素Ｐの上限輝度値ＬＳのうちの最小となっている。ただし、これらの画素Ｐの上限輝度値ＬＳは、異なる値になっていてもよく、いずれか一方の画素の上限輝度値ＬＳが、最小になっていてよい。また、図４の例では、Ｘ方向に並んだ画素Ｐの上限輝度値ＬＳのうち、表示装置１１Ａの中央の画素Ｐの上限輝度値ＬＳが、最大となっているが、これに限られず、例えば表示装置１１Ｂの中央の画素Ｐの上限輝度値ＬＳが、最大となっていてもよいし、表示装置１１Ａ、１１Ｂの中央の画素Ｐの上限輝度値ＬＳ同士が等しくてもよい。

なお、図４の上限輝度値ＬＳの分布は、一例である。例えば画像同士が重畳しない場合は、中央の画素Ｐの上限輝度値ＬＳが最大となり、Ｘ方向の両端部に向かうに従って上限輝度値ＬＳが小さくなる分布となる。

設定輝度値設定部３２は、上限輝度値取得部３０が取得した各画素Ｐの上限輝度値ＬＳに基づき、設定輝度値ＬＡ０を設定する。設定輝度値ＬＡ０は、表示装置１１が表示する絶対輝度値の設定値であり、全ての画素Ｐに共通する値として設定される。設定輝度値設定部３２は、設定輝度値ＬＡ０が、それぞれの画素Ｐの上限輝度値ＬＳのうちの最大値である最大上限輝度値ＬＳ_ｍａｘよりも小さくなるように、設定輝度値ＬＡ０を設定する。より好ましくは、それぞれの画素Ｐの上限輝度値ＬＳのうちの最小値を、最小上限輝度値ＬＳ_ｍｉｎとすると、設定輝度値設定部３２は、設定輝度値ＬＡ０が、最小上限輝度値ＬＳ_ｍｉｎよりも大きく、かつ最大上限輝度値ＬＳ_ｍａｘよりも小さくなるように、設定輝度値ＬＡ０を設定する。

さらに言えば、設定輝度値設定部３２は、画像の一部同士が重畳する部分（図４の例では区間ＡＲ_ＡＢ）の画素Ｐの上限輝度値ＬＳに基づき、設定輝度値ＬＡ０を設定することが好ましい。より詳しくは、設定輝度値設定部３２は、設定輝度値ＬＡ０が、画像の一部同士が重畳する部分（図４の例では区間ＡＲ_ＡＢ）の画素Ｐの上限輝度値ＬＳ以下となるように、設定輝度値ＬＡ０を設定することが好ましい。さらに言えば、画像同士が重畳しない領域（図４の例では区間ＡＲ_Ａ１や区間ＡＲ_Ｂ１）と、画像同士が重畳する領域（図４の例では区間ＡＲ_ＡＢ）との境界位置の画素Ｐの上限輝度値ＬＳを、境界上限輝度値ＬＳａとする。この場合、設定輝度値設定部３２は、設定輝度値ＬＡ０が、最小上限輝度値ＬＳ_ｍｉｎよりも大きく、かつ境界上限輝度値ＬＳａ以下となるように、設定輝度値ＬＡ０を設定することが好ましい。なお、境界上限輝度値ＬＳａは、画像同士が重畳しない領域と、画像同士が重畳する領域との境界位置での、極小値の上限輝度値ＬＳであるともいえる。また、上限輝度値ＬＳが極小値となる画素Ｐが複数ある場合、上限輝度値ＬＳが極小値となる画素Ｐのうち、上限輝度値ＬＳが最小となる画素Ｐの上限輝度値ＬＳを、境界上限輝度値ＬＳａとすることが好ましい。言い換えれば、画像同士が重畳する領域（図４の例では区間ＡＲ_ＡＢ）の画素Ｐのうち、上限輝度値ＬＳが最小値となる画素Ｐの上限輝度値ＬＳを、境界上限輝度値ＬＳａとすることが好ましい。すなわち、図４の例では、区間ＡＲ_ＡＢと区間ＡＲ_Ａ１との境界位置の画素Ｐの上限輝度値ＬＳよりも、区間ＡＲ_ＡＢと区間ＡＲ_Ｂ１との境界位置における画素Ｐの上限輝度値ＬＳの方が低い値となっているため、区間ＡＲ_ＡＢと区間ＡＲ_Ｂ１との境界位置における画素Ｐの上限輝度値ＬＳを、境界上限輝度値ＬＳａとする。

出力階調値生成部３４は、設定輝度値設定部３２が設定した設定輝度値ＬＡ０と、後述の入力輝度値取得部３６が取得した入力データの入力輝度値ＬＢとに基づき、出力階調値Ｔを生成する。具体的には、出力階調値生成部３４は、輝度出力情報生成部４０と出力階調値算出部４２とを含み、輝度出力情報生成部４０により輝度出力情報を生成して、出力階調値算出部４２により、輝度出力情報及び入力輝度値ＬＢに基づいて出力階調値を算出する。

輝度出力情報生成部４０は、上限輝度値ＬＳと設定輝度値ＬＡ０とに基づき、輝度出力情報を生成する。輝度出力情報生成部４０は、画素Ｐ毎に輝度出力情報を生成する。輝度出力情報とは、入力データの入力輝度値ＬＢと出力階調値Ｔとの関係を示す情報であり、言い換えれば、入力データにおいて指示される絶対輝度値と、表示装置１１に出力させる出力階調値との関係を示す情報である。そのため、入力輝度値ＬＢが決まれば、輝度出力情報を用いて、出力階調値を算出することが可能となる。

輝度出力情報生成部４０は、入力輝度値ＬＢと出力輝度値ＬＡとの関係である第１関係と、出力輝度値ＬＡと出力階調値Ｔとの関係である第２関係とを設定することで、入力輝度値ＬＢと出力階調値Ｔとの関係である輝度出力情報を生成する。言い換えれば、輝度出力情報は、第１関係と第２関係とを含んだ情報である。輝度出力情報生成部４０は、入力データにおいて指示される絶対輝度値である入力輝度値ＬＢと、画素Ｐが実際に実現する絶対輝度値である出力輝度値ＬＡとの関係を、第１関係として規定する。そして、輝度出力情報生成部４０は、第１関係により規定された出力輝度値ＬＡと、画素Ｐが出力する階調値である出力階調値Ｔとの関係を、第２関係として規定する。すなわち、入力データによりある入力輝度値ＬＢが指定された場合には、第１関係によって、その入力輝度値ＬＢと対応付けられた出力輝度値ＬＡが算出可能であり、第２関係によって、その算出した出力輝度値ＬＡを実現できる出力階調値Ｔを算出可能となる。

また、輝度出力情報生成部４０は、画素Ｐを、上限輝度値ＬＳが設定輝度値ＬＡ０以上となる第１画素と、上限輝度値ＬＳが設定輝度値ＬＡ０未満となる第２画素とに区分して、第１画素と第２画素とで異なる方法を用いて、輝度出力情報を生成する。以下、具体的に説明する。

図５及び図６は、第１画素についての輝度出力情報を説明するためのグラフの一例である。図５は、入力輝度値ＬＢと出力輝度値ＬＡとの関係（第１関係）の一例を示すグラフである。図５の線分Ｆ１ａに示すように、輝度出力情報生成部４０は、第１画素に対しては、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０以下となる場合には、出力輝度値ＬＡが入力輝度値ＬＢと同じ値になるように、第１関係を設定する。一方、輝度出力情報生成部４０は、第１画素に対しては、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０より高くなる場合には、出力輝度値ＬＡが設定輝度値ＬＡ０となるように、第１関係を設定する。すなわち、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０以下の範囲では、出力輝度値ＬＡは、入力輝度値ＬＢに依存した値となり、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０より高くなる範囲では、出力輝度値ＬＡは、入力輝度値ＬＢに依存せず、一定の値である設定輝度値ＬＡ０となる。従って、入力輝度値ＬＢにおいて絶対輝度値を設定輝度値ＬＡ０より高くなるように指示された場合でも、実際に出力される絶対輝度値である出力輝度値ＬＡは、設定輝度値ＬＡ０に保たれる。

図６は、出力輝度値ＬＡと出力階調値Ｔとの関係（第２関係）の一例を示すグラフである。輝度出力情報生成部４０は、上限輝度値ＬＳに基づき、第１画素の第２関係を算出する。ここで、出力輝度値ＬＡと出力階調値Ｔとの関係は、いわゆる輝度値と階調値との関係を示すガンマカーブであるといえる。このガンマカーブのガンマ値は、表示装置１１の特性により決まるため、予め取得可能である。輝度出力情報生成部４０は、最大出力階調値Ｔ_ｍａｘにおける出力輝度値ＬＡを上限輝度値ＬＳに設定し、ガンマ値を適用することで、出力輝度値ＬＡと出力階調値Ｔとの関係である第２関係を、画素Ｐ毎に算出する。さらに言えば、輝度出力情報生成部４０は、第２関係において、出力輝度値ＬＡが設定輝度値ＬＡ０以下の値となるように、出力階調値Ｔの値を制限する。

例えば、図６の線分Ｆ２ａは、上限輝度値ＬＳが設定輝度値ＬＡ０となる画素Ｐの第２関係を示している。線分Ｆ２ａは、上限輝度値ＬＳが設定輝度値ＬＡ０であるため、最大出力階調値Ｔ_ｍａｘにおける出力輝度値ＬＡ（上限輝度値ＬＳ）が、設定輝度値ＬＡ０となっている。すなわち、輝度出力情報生成部４０は、上限輝度値ＬＳが設定輝度値ＬＡ０となる画素Ｐに対しては、出力階調値Ｔが、最小値（ここではゼロ）から最大出力階調値Ｔ_ｍａｘまでの範囲内となるように、第２関係を設定している。

一方、線分Ｆ２ｂは、上限輝度値ＬＳが設定輝度値ＬＡ０より高くなる画素Ｐの第２関係を示しており、線分Ｆ２ｃは、上限輝度値ＬＳが線分Ｆ２ｂの画素Ｐより高くなる画素Ｐの第２関係を示している。線分Ｆ２ｂ、Ｆ２ｃは、上限輝度値ＬＳが設定輝度値ＬＡ０より高いため、最大出力階調値Ｔ_ｍａｘにおける出力輝度値ＬＡ（上限輝度値ＬＳ）が、設定輝度値ＬＡ０より高くなっている。ただし、輝度出力情報生成部４０は、第１関係において、出力輝度値ＬＡが設定輝度値ＬＡ０以下となるように設定している。従って、輝度出力情報生成部４０は、上限輝度値ＬＳが設定輝度値ＬＡ０より高い画素Ｐについては、出力階調値Ｔが、最小値（ここではゼロ）から、設定輝度値ＬＡ０となる出力階調値までの範囲内となるように、すなわち、取り得る出力階調値Ｔの最大値が最大出力階調値Ｔ_ｍａｘより低くなるように、第２関係を設定している。言い換えれば、輝度出力情報生成部４０は、設定輝度値ＬＡ０となる出力階調値よりも出力階調値Ｔが大きな値とならないように、出力階調値Ｔの値を制限する。図６の例では、線分Ｆ２ｂの画素Ｐについては、取り得る出力階調値Ｔの最大値Ｔｂは、出力輝度値ＬＡが設定輝度値ＬＡ０となる出力階調値Ｔであり、最大出力階調値Ｔ_ｍａｘより低い値となっている。同様に、線分Ｆ２ｃの画素Ｐについては、取り得る出力階調値Ｔの最大値Ｔｃは、出力輝度値ＬＡが設定輝度値ＬＡ０となる出力階調値Ｔであり、最大出力階調値Ｔ_ｍａｘより低い値となっている。

次に、第２画素に対する輝度出力情報の生成方法について説明する。図７及び図８は、第２画素についての輝度出力情報を説明するためのグラフの一例である。図７は、入力輝度値ＬＢと出力輝度値ＬＡとの関係（第１関係）の一例を示すグラフである。図７の線分Ｆ１ｄ、Ｆ１ｅは、それぞれ、上限輝度値ＬＳが設定輝度値ＬＡ０より低い値となる第２画素の第１関係を示している。輝度出力情報生成部４０は、第２画素に対しては、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０以上となる場合に、出力輝度値ＬＡが上限輝度値ＬＳと同じ値になるように、第１関係を設定する。すなわち、第２画素においては、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０以上となる場合には、出力輝度値ＬＡは、入力輝度値ＬＢの値にかかわらず、設定輝度値ＬＡ０より低い上限輝度値ＬＳとなる。なお、上限輝度値ＬＳは、一定の値であるが、画素Ｐ毎に異なる。線分Ｆ１ｄの例では、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０以上となる場合には、出力輝度値ＬＡが、その画素Ｐの上限輝度値ＬＳである輝度値ＬＡｄとなっている。線分Ｆ１ｅの例では、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０以上となる場合には、出力輝度値ＬＡが、その画素Ｐの上限輝度値ＬＳである輝度値ＬＡｅとなっている。

また、輝度出力情報生成部４０は、第２画素に対しては、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０未満となる場合に、出力輝度値ＬＡが上限輝度値ＬＳより低くなるように、第１関係を設定する。より具体的には、出力階調値生成部３４は、第２画素に対しては、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０未満となる場合には、入力輝度値ＬＢが低いほど出力輝度値ＬＡが低くなるように、出力階調値ＬＢを生成する。言い換えれば、第２画素における第１関係は、入力輝度値ＬＢが最小値（ここではゼロ）の場合に出力輝度値ＬＡが最小値（ここではゼロ）であり、入力輝度値ＬＢが最小値（ゼロ）から大きくなるに従い、出力輝度値ＬＡが一次直線状に比例して大きくなってゆき、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０となる場合に出力輝度値ＬＡが上限輝度値ＬＳとなるように、設定されている。第２画素において、入力輝度値ＬＢが単位量だけ変化した場合の出力輝度値ＬＡの変化量は、入力輝度値ＬＢの単位変化量よりも小さくなっている。そのため、第２画素の、入力輝度値ＬＢが単位量だけ変化した場合の出力輝度値ＬＡの変化量（線分Ｆ１ｄ、Ｆ１ｅの傾き）は、第１画素の、入力輝度値ＬＢが単位量だけ変化した場合の出力輝度値ＬＡの変化量（線分Ｌ１ａの傾き）よりも、小さいといえる。言い換えれば、第２画素は、入力輝度値ＬＢが単位量だけ変化した場合の出力輝度値ＬＡの変化量が、第１画素に比べて、圧縮されているといえる。

第２画素は、入力輝度値ＬＢが単位量だけ変化した場合の出力輝度値ＬＡの変化量が圧縮されることで、階調潰れを抑制することができる。すなわち、上限輝度値ＬＳが輝度値ＬＡｄとなる第２画素において、第１画素の線分Ｆ１ａと同じ第１関係を与えた場合には、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０より低い値において、出力輝度値ＬＡが上限輝度値ＬＳ（輝度値ＬＡｄ）に到達してしまい、それ以上入力輝度値ＬＢが高くなっても、実際に出力される絶対輝度値である出力輝度値ＬＡは、変化せず上限輝度値ＬＳのまま保たれてしまう。それに対し、線分Ｆ１ｄに示すように出力輝度値ＬＡの変化量を圧縮することで、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０に到達するまでは、出力輝度値ＬＡを変化させることができ、入力輝度値ＬＢが変化した場合の画素Ｐの階調潰れが抑制できる。

図８は、第２画素における出力輝度値ＬＡと出力階調値Ｔとの関係（第２関係）の一例を示すグラフである。輝度出力情報生成部４０は、上限輝度値ＬＳに基づき、第２画素の第２関係を算出する。輝度出力情報生成部４０は、第１画素と同様に、最大出力階調値Ｔ_ｍａｘにおける出力輝度値ＬＡを上限輝度値ＬＳに設定し、ガンマ値を適用することで、出力輝度値ＬＡと出力階調値Ｔとの関係である第２関係を、画素Ｐ毎に算出する。線分Ｆ２ｄは、上限輝度値ＬＳが輝度値ＬＡｄとなる第２画素の第２関係を示し、線分Ｆ２ｅは、上限輝度値ＬＳが輝度値ＬＡｅとなる第２画素の第２関係を示している。第２画素は、第１関係において、出力輝度値ＬＡの最大値が上限輝度値ＬＳに保たれているため、線分Ｆ２ｄ、Ｆ２ｅに示すように、輝度出力情報生成部４０は、第２画素に対しては、出力階調値Ｔが、最小値（ここではゼロ）から最大出力階調値Ｔ_ｍａｘまでの範囲内となるように、第２関係を設定している。

輝度出力情報生成部４０は、以上説明したように、第１関係と第２関係とを設定して、入力輝度値ＬＢと出力階調値Ｔとの関係である輝度出力情報を、画素Ｐ毎に生成する。輝度出力情報、より詳しくは第１関係においては、第１画素及び第２画素のいずれにおいても、出力輝度値ＬＡが設定輝度値以下になるよう設定されている。

以上説明した輝度出力情報の生成処理までが、実際に出力階調値Ｔを生成して画像を表示するためのキャリブレーション処理となる。出力階調値算出部４２は、このキャリブレーション処理で輝度出力情報生成部４０が生成した輝度出力情報に基づき、実際に画像を表示するための出力階調値Ｔを算出する。具体的には、入力輝度値取得部３６が、表示装置１１への入力データを取得して、入力データに基づき、入力輝度値ＬＢを取得する。上述のように、入力データは、入力輝度値ＬＢの情報を含むため、入力輝度値取得部３６は、入力データから、入力輝度値ＬＢを取得できる。入力輝度値取得部３６は、画素Ｐ毎の入力データから、画素Ｐ毎の入力輝度値ＬＢを取得する。

出力階調値算出部４２は、入力輝度値取得部３６が取得した入力輝度値ＬＢと、輝度出力情報生成部４０が生成した輝度出力情報とに基づき、出力階調値Ｔを算出する。輝度出力情報は、設定輝度値ＬＡ０に基づき生成されているため、出力階調値算出部４２は、入力輝度値ＬＢと設定輝度値ＬＡ０とに基づき、出力階調値Ｔを算出しているといえる。具体的には、出力階調値算出部４２は、入力輝度値取得部３６が取得した入力輝度値ＬＢを、輝度出力情報生成部４０が生成した輝度出力情報に代入して、入力輝度値ＬＢに対応づけられた出力階調値Ｔを算出する。すなわち、出力階調値算出部４２は、第１関係において入力輝度値ＬＢに対応付けられた出力輝度値ＬＡを算出して、第２関係においてその出力輝度値ＬＡに対応付けられた出力階調値Ｔを、算出する。出力階調値算出部４２は、画素Ｐ毎に出力階調値Ｔを算出する。

このように、出力階調値算出部４２は、輝度出力情報に基づき出力階調値Ｔを算出するため、出力階調値算出部４２が算出する出力階調値Ｔで画像を表示した場合、出力輝度値ＬＡは、輝度出力情報で設定した値となる。すなわち、出力輝度値ＬＡは、全ての画素Ｐにおいて、設定輝度値ＬＡ０以下となる。また、第１画素においては、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０以下となる場合に、出力輝度値ＬＡが入力輝度値ＬＢと同じ値となり、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０より高くなる場合に、出力輝度値ＬＡが設定輝度値ＬＡ０となる。また、第２画素においては、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０以上となる場合に、出力輝度値ＬＡが上限輝度値ＬＳと同じ値となり、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０未満となる場合に、出力輝度値ＬＡが上限輝度値ＬＳより低くなる。

出力制御部３８は、出力階調値算出部４２が算出した出力階調値Ｔを出力する。具体的には、出力制御部３８は、出力階調値算出部４２が算出した出力階調値Ｔを表示装置１１に出力して、表示装置１１のそれぞれの画素Ｐに、出力階調値Ｔで画像を表示させる。

図９は、本実施形態に係る方法で生成した出力階調値で画像を表示した場合の出力輝度値の例を示すグラフである。画素Ｐは、上限輝度値が互いに異なる。そのため、例えば値の大きい入力輝度値ＬＢが画像内で一様になるような入力データが入力された場合、図９の破線に示すように、出力輝度値ＬＡにおいて入力輝度値ＬＢを実現できる箇所と、入力輝度値ＬＢを実現できない箇所とが生じて、絶対輝度値に差が生じて、輝度が不均一に視認されるおそれがある。特に、画像の中央付近は、目立ちやすいため、輝度の不均一が視認されやすい。それに対し、本実施形態の方法で生成した出力階調値Ｔで画像を表示する場合、出力輝度値ＬＡが設定輝度値以下となる。そのため、図９の実線に示すように、特に中央側の画像において、絶対輝度値を均一にすることが可能となり、絶対輝度値に差が生じて輝度が不均一に視認されることが抑制できる。そのため、本実施形態によると、絶対輝度値が指定された入力データに基づき画像を表示させる際に、視認者に違和感を抱かせないように、適切に画像を表示させることが可能となる。

以上説明した表示制御装置１６による出力階調値Ｔの生成及び出力の処理のフローを、フローチャートに基づき説明する。図１０は、本実施形態に係る出力階調値の生成及び出力の処理フローを説明するフローチャートである。図１０に示すように、表示制御装置１６は、上限輝度値取得部３０により、画素Ｐ毎の上限輝度値ＬＳを取得し（ステップＳ１０）、設定輝度値設定部３２により、上限輝度値ＬＳに基づき、設定輝度値ＬＡ０を設定する（ステップＳ１２）。設定輝度値設定部３２は、最大上限輝度値ＬＳ_ｍａｘよりも小さくなるように、さらに言えば、最小上限輝度値ＬＳ_ｍｉｎよりも大きく、かつ境界上限輝度値ＬＳａ以下となるように、設定輝度値ＬＡ０を設定する。そして、表示制御装置１６は、輝度出力情報生成部４０により、設定輝度値ＬＡ０に基づき、画素Ｐ毎に、輝度出力情報を生成する（ステップＳ１４）。これにより、キャリブレーション処理が終了する。

そして、表示制御装置１６は、入力輝度値取得部３６により、入力データから入力輝度値ＬＢを取得し（ステップＳ１６）、出力階調値算出部４２により、入力輝度値ＬＢと輝度出力情報とに基づき、画素Ｐ毎の出力階調値Ｔを生成する（ステップＳ１８）。表示制御装置１６は、出力制御部３８により、生成した出力階調値Ｔを、表示装置１１に出力して（ステップＳ２０）、表示装置１１に、出力階調値Ｔで画像を表示させる。

以上説明したように、本実施形態に係る表示制御装置１６は、表示装置１１の画像の表示を制御するものであり、上限輝度値取得部３０と、設定輝度値設定部３２と、入力輝度値取得部３６と、出力階調値生成部３４と、出力制御部３８と、を備える。上限輝度値取得部３０は、表示装置１１が表示可能な絶対輝度値の上限値である上限輝度値ＬＳを、表示装置１１の少なくとも１つの画素Ｐ毎に取得する。設定輝度値設定部３２は、それぞれの画素Ｐの上限輝度値ＬＳのうちの最大値である最大上限輝度値ＬＳ_ｍａｘよりも小さくなるように、設定輝度値ＬＡ０を設定する。入力輝度値取得部３６は、表示装置１１への入力データに基づき、表示装置１１に表示させようとする絶対輝度値である入力輝度値ＬＢを、画素Ｐ毎に取得する。出力階調値生成部３４は、入力輝度値ＬＢと設定輝度値ＬＡ０とに基づき、出力階調値Ｔを生成する。出力制御部３８は、出力階調値生成部３４が生成した出力階調値Ｔを出力する。出力階調値生成部３４は、画素Ｐが表示する絶対輝度値である出力輝度値ＬＡが、全ての画素Ｐにおいて設定輝度値ＬＡ０以下となるように、画素Ｐ毎に出力階調値Ｔを生成する。

表示装置１１は、少なくとも１つの画素Ｐ毎に上限輝度値ＬＳが異なる場合があり、絶対輝度値を指定した入力データに基づき画像を表示する際に、上限輝度値ＬＳの差に起因して、表示する画像の絶対輝度値が不均一となり、適切に画像を表示できなくなるおそれがある。それに対し、本実施形態に係る表示制御装置１６によると、全ての画素Ｐの出力輝度値ＬＡを、設定輝度値ＬＡ０以下に保つため、上限輝度値ＬＳに差があっても、表示する画像の絶対輝度値が不均一となることを抑えて、適切に画像を表示させることが可能となる。

また、上限輝度値取得部３０は、画素Ｐが最大出力階調値Ｔ_ｍａｘで表示した場合の絶対輝度値の検出結果を、上限輝度値ＬＳとして取得する。本実施形態に係る表示制御装置１６によると、画素Ｐが最大出力階調値Ｔ_ｍａｘで表示した場合に実際に表示される画像の出力輝度値を上限輝度値ＬＳとするため、上限輝度値ＬＳを高精度で検出することが可能となり、設定輝度値を適切に設定することができる。そのため、本実施形態に係る表示制御装置１６によると、より適切に画像を表示させることが可能となる。

また、出力階調値生成部３４は、上限輝度値ＬＳが設定輝度値ＬＡ０以上となる第１画素に対しては、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０以下となる場合に、出力輝度値ＬＡが入力輝度値ＬＢとなるように、出力階調値Ｔを生成する。そして、出力階調値生成部３４は、第１画素に対しては、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０より高くなる場合に、出力輝度値ＬＡが設定輝度値ＬＡ０となるように、出力階調値Ｔを生成する。この表示制御装置１６は、上限輝度値ＬＳが設定輝度値ＬＡ０以上となる第１画素に対し、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０を超えている場合においても、実際に出力する絶対輝度値である出力輝度値ＬＡを、設定輝度値ＬＡ０に保つ。さらに、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０未満となる場合には、実際に出力する出力輝度値ＬＡを、入力輝度値ＬＢと同じ値とする。そのため、この表示制御装置１６によると、出力輝度値ＬＡの上限を設定輝度値ＬＡ０に保って輝度の不均一を抑えつつ、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０より低い場合には、入力輝度値ＬＢで指示された通りの輝度とするため、より適切に画像を表示させることが可能となる。

また、出力階調値生成部３４は、上限輝度値ＬＳが設定輝度値ＬＡ０より低くなる第２画素に対しては、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０以上となる場合には、出力輝度値ＬＡが上限輝度値ＬＳとなるように、出力階調値Ｔを生成する。そして、出力階調値生成部３４は、第２画素に対しては、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０未満となる場合には、出力輝度値ＬＡが上限輝度値ＬＳより低くなるように、出力階調値Ｔを生成する。この表示制御装置１６は、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０以上となる場合に出力輝度値ＬＡを上限輝度値ＬＳとし、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０未満となる場合に出力輝度値ＬＡを上限輝度値ＬＳ未満とする。これにより、表示制御装置１６は、入力輝度値ＬＢに応じて出力輝度値ＬＡを変化させることが可能となり、階調潰れを抑制できる。

また、出力階調値生成部３４は、第２画素に対しては、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０未満となる場合に、入力輝度値ＬＢが低いほど出力輝度値ＬＡが低くなるように、出力階調値Ｔを生成する。この表示制御装置１６は、入力輝度値ＬＢが設定輝度値ＬＡ０未満となる場合に、出力輝度値ＬＡを入力輝度値ＬＢに応じて変化させることで、階調潰れを適切に抑制できる。

また、表示装置１１は、画像を投影する投影装置であって、複数設けられる。そして、複数の表示装置１１が、画像の一部同士が重畳するように画像を投影することで、複数の画像で１つの全体画像を構成させる。設定輝度値設定部３２は、画像の一部同士が重畳する部分に画像を投影する画素Ｐの上限輝度値ＬＳに基づき、設定輝度値ＬＡ０を設定する。複数の表示装置１１からの画像の一部を重畳させるいわゆるマルチプロジェクタにおいては、例えば画像が重畳する領域などでの上限輝度値ＬＳの変化が複雑となるため、輝度の不均一の問題が起こりやすい。それに対し、本実施形態に係る表示制御装置１６は、画像が重畳する部分の画素Ｐの上限輝度値ＬＳから設定輝度値ＬＡ０を設定するため、マルチプロジェクタにおいて、輝度を適切に均一にすることが可能となる。このように、本実施形態に係る表示制御装置１６は、マルチプロジェクタに対して有効であるが、マルチプロジェクタに適用することに限られず、１つの表示装置１１に対して適用してもよい。

また、設定輝度値設定部３２は、画像の一部同士が重畳する部分に画像を投影する画素Ｐの上限輝度値ＬＳの最小値（図４の例では境界上限輝度値ＬＳａ）を、設定輝度値ＬＡ０として設定することが好ましい。画像が重畳する領域の画素Ｐのうち、上限輝度値ＬＳが最小となる画素Ｐの上限輝度値ＬＳを設定輝度値ＬＡ０とすることで、特にマルチプロジェクタにおいて、輝度を適切に均一にすることが可能となる。

また、本実施形態に係る表示システム１は、表示制御装置１６と表示装置１１とを備える。そのため、表示システム１は、表示装置１１に適切に画像を表示させることが可能となる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これら実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、各実施形態の構成を組み合わせることも可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

１表示システム
１０投影システム
１１表示装置
１２スクリーン
１４輝度検出装置
１６表示制御装置
２０制御部
３０上限輝度値取得部
３２設定輝度値設定部
３４出力階調値生成部
３６入力輝度値取得部
３８出力制御部
４０輝度出力情報生成部
４２出力階調値算出部
ＬＡ出力輝度値
ＬＡ０設定輝度値
ＬＢ入力輝度値
ＬＳ上限輝度値
Ｐ画素
Ｔ出力階調値

Claims

表示装置の画像の表示を制御する表示制御装置であって、
前記表示装置が表示可能な絶対輝度値の上限値である上限輝度値を、前記表示装置の少なくとも１つの画素毎に取得する上限輝度値取得部と、
それぞれの前記画素の上限輝度値のうちの最大値よりも小さくなるように、前記表示装置が表示する絶対輝度値の設定値である設定輝度値を設定する設定輝度値設定部と、
前記表示装置への入力データに基づき、前記表示装置に表示させようとする絶対輝度値である入力輝度値を、前記画素毎に取得する入力輝度値取得部と、
前記入力輝度値と前記設定輝度値とに基づき、出力階調値を生成する出力階調値生成部と、
前記出力階調値生成部が生成した前記出力階調値を出力する出力制御部と、
を備え、
前記出力階調値生成部は、前記画素が表示する絶対輝度値である出力輝度値が、全ての前記画素において前記設定輝度値以下となるように、前記画素毎に前記出力階調値を生成する、
表示制御装置。
前記上限輝度値取得部は、前記画素が最大の出力階調値で表示した場合の絶対輝度値の検出結果を、前記上限輝度値として取得する、請求項１に記載の表示制御装置。
前記出力階調値生成部は、前記上限輝度値が前記設定輝度値以上となる前記画素に対しては、前記入力輝度値が前記設定輝度値以下となる場合に、前記出力輝度値が前記入力輝度値となるように、前記出力階調値を生成し、前記入力輝度値が前記設定輝度値より高くなる場合に、前記出力輝度値が前記設定輝度値となるように、前記出力階調値を生成する、請求項１又は請求項２に記載の表示制御装置。
前記出力階調値生成部は、前記上限輝度値が前記設定輝度値より低くなる前記画素に対しては、前記入力輝度値が前記設定輝度値以上となる場合には、前記出力輝度値が前記上限輝度値となるように、前記出力階調値を生成し、前記入力輝度値が前記設定輝度値未満となる場合には、前記出力輝度値が前記上限輝度値より低くなるように、前記出力階調値を生成する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の表示制御装置。
前記出力階調値生成部は、前記上限輝度値が前記設定輝度値より低くなる前記画素に対しては、前記入力輝度値が前記上限輝度値未満となる場合に、前記入力輝度値が低いほど前記出力輝度値が低くなるように、前記出力階調値を生成する、請求項４に記載の表示制御装置。
前記表示装置は、画像を投影する投影装置であって複数設けられ、複数の前記表示装置が、前記画像の一部同士が重畳するように前記画像を投影することで、複数の前記画像で１つの全体画像を構成させるものであり、
前記設定輝度値設定部は、前記画像の一部同士が重畳する部分に画像を投影する前記画素の前記上限輝度値に基づき、前記設定輝度値を設定する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の表示制御装置。
前記設定輝度値設定部は、前記画像の一部同士が重畳する部分に画像を投影する前記画素の前記上限輝度値の最小値を、前記設定輝度値として設定する、請求項６に記載の表示制御装置。
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の表示制御装置と、前記表示装置とを備える、表示システム。
表示装置の画像の表示を制御する表示制御方法であって、
前記表示装置が表示可能な絶対輝度値の上限値である上限輝度値を、前記表示装置の少なくとも１つの画素毎に取得する上限輝度値取得ステップと、
それぞれの前記画素の上限輝度値のうちの最大値よりも小さくなるように、前記表示装置が表示する絶対輝度値の設定値である設定輝度値を設定する設定輝度値設定ステップと、
前記表示装置への入力データに基づき、前記表示装置に表示させようとする絶対輝度値である入力輝度値を、前記画素毎に取得する入力輝度値取得ステップと、
前記入力輝度値と前記設定輝度値とに基づき、出力階調値を生成する出力階調値生成ステップと、
前記出力階調値生成ステップで生成した前記出力階調値を出力する出力制御ステップと、
を含み、
前記出力階調値生成ステップにおいて、前記画素が表示する絶対輝度値である出力輝度値が、全ての前記画素において前記設定輝度値以下となるように、前記画素毎に前記出力階調値を生成する、
表示制御方法。
表示装置の画像の表示を制御する表示制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記表示装置が表示可能な絶対輝度値の上限値である上限輝度値を、前記表示装置の少なくとも１つの画素毎に取得する上限輝度値取得ステップと、
それぞれの前記画素の上限輝度値のうちの最大値よりも小さくなるように、前記表示装置が表示する絶対輝度値の設定値である設定輝度値を設定する設定輝度値設定ステップと、
前記表示装置への入力データに基づき、前記表示装置に表示させようとする絶対輝度値である入力輝度値を、前記画素毎に取得する入力輝度値取得ステップと、
前記入力輝度値と前記設定輝度値とに基づき、出力階調値を生成する出力階調値生成ステップと、
前記出力階調値生成ステップで生成した前記出力階調値を出力する出力制御ステップと、をコンピュータに実行させ、
前記出力階調値生成ステップにおいて、前記画素が表示する絶対輝度値である出力輝度値が、全ての前記画素において前記設定輝度値以下となるように、前記画素毎に前記出力階調値を生成する、
プログラム。