JP5383454B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
映像表示装置は、多様に変化する環境光の下で使用されるため、固定された画質調整では環境光の影響で画質が劣化する。例えば、家庭における映像表示装置の視環境を考えると、晴れた日の昼間にカーテンを開けた場合と、夜照明を落として映画等を鑑賞する場合とでは視環境照度が大きく異なる。
図1は実施例1に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。図2は視入射輝度と輝度差弁別閾コントラストとの関係を表す模式図である。図3は実施例1に係る発光輝度特性設定部の動作を示すフローチャートである。図4は発光輝度特性を表す模式図である。図8は画像の階調を表示輝度に変換する発光輝度特性の説明図である。図9はJNDインデックスに対する視覚の刺激光輝度特性図である。
発光輝度特性Fyは、人間が明るさ差を識別可能な輝度差の輝度特性である輝度差弁別閾特性を実験で測定して、その測定結果から演算して求めることができる。図2の(a)に示すように、輝度差弁別閾特性は、画像の輝度(視入射輝度)に応じて人間の明るさ差の判別能力がどのように変化するかを示している。
(1)被験者を視覚に入るある入射輝度(視入射輝度)に順応させる。
(2)発光量調整可能な光源を用いて光源からの射出光を2つに分離する。
(3)2つに分離した光の一方を参照光とし、その輝度値(参照光輝度値)は光源の発光量調整で制御する。
(4)他方、2つに分離した光のもう一方の光路中に連続的に濃度の異なる透過フィルター(グラデーションNDフィルター)を配置し実験光とする。
(5)参照光と実験光は、間隔を開けずに隣接して被験者の瞳に入射させる。
(6)被験者は、グラデーションNDフィルターの位置を微小移動して、実験光輝度値を変化させ、隣接する参照光と実験光の輝度差を弁別できなくなった輝度を輝度差弁別閾とする。
(7)次に、異なる参照光における輝度差弁別閾を求めるために、光源の発光量調整で参照光輝度を変化させて固定する。
(8)上記(6)、(7)を繰り返して、充分に高濃度のNDフィルターをもってしても輝度差を知覚できないほど小さな(暗い)参照光輝度から、充分に低濃度のNDフィルターをもってしても輝度差を知覚できないほど大きな(明るい)参照光輝度まで参照光輝度を変えて、夫々の輝度差弁別閾を求める。
(9)最後に、各輝度差弁別閾値を参照輝度値で割ることで正規化して輝度差弁別閾コントラスト値を算出する。
環境光計測部101は、映像表示装置100の表示部の近傍に照度を計測するセンサを配置し、視環境光の照度を計測する。この際、映像表示装置100から発している光が周辺物体に反射してセンサに照射されることによる環境光の誤算出を軽減するように表示映像信号による補正回路を設けても良い。
図1に示す輝度差弁別閾特性記憶部102には、図2の(b)に示すように、様々な室内明るさで測定した輝度差弁別閾特性が記憶されている。
発光輝度特性設定部103は、輝度差弁別閾特性記憶部102に記憶された輝度差弁別閾特性を表す関数の係数A、B、Cと、環境光計測部101によって得られた順応輝度推定値を利用して発光輝度特性を算出する。
映像信号処理部(階調変換部)104は、入力される入力画像の映像信号と発光輝度特性設定部103で設定された発光輝度特性をもとに画質調整等の信号処理を行い、映像表示部(画像表示部)105に出力する。図8の(c)に示すように、映像信号Sは、第1象限記載の映像信号S−入力信号レベルP変換特性によって入力信号Pに変換される。入力信号Pは、続けて第2象限記載の発光輝度特性Fyで輝度Bに対応するデータに生成され、映像表示部105から輝度Bで発光される。
図5は実施例2に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。図6は実施例2に係る発光輝度特性設定部の動作を示すフローチャートである。図7は実施例2に係る発光輝度特性の補間方法を説明する図である。
図10は常用対数を用いる理由の説明図である。
102 輝度差弁別閾特性記憶部
103 発光輝度特性設定部
104 映像信号処理部(階調変換部)
105 映像表示部(画像表示部)
202 発光輝度特性記憶部
301 DICOMのGSDF特性
305 階調−輝度出力変換特性
Claims (7)
- 画像表示部と、所定の変換特性を用いて入力画像の階調を前記画像表示部に表示させる輝度に対応させる変換処理を行う階調変換部とを備える画像表示装置において、
周囲明るさを検出する検出手段を備え、
前記階調変換部は、表示輝度の常用対数値を用いて評価を行ったとき、高輝度階調領域では中間階調領域よりも前記階調の刻み幅に割り当てる表示輝度の常用対数値の差分量を増すとともに、検出された周囲明るさが明るいほど高輝度階調領域で前記差分量を増す量を小さくするように前記変換処理を行うことを特徴とする画像表示装置。 - 前記階調変換部は、中間階調領域における前記階調と前記表示輝度の常用対数値の関係から次第に乖離させて前記階調の最高値に近付くほど前記常用対数値の差分量を大きくし、検出された周囲明るさが明るいほど、前記階調の最高値側で前記関係から乖離する範囲を小さくするように前記変換処理を行うことを特徴とする請求項1記載の画像表示装置。
- 前記階調変換部は、中間階調領域における前記階調と前記表示輝度の常用対数値の関係から次第に乖離させて前記階調の最低値に近付くほど前記常用対数値の差分量を大きくし、検出された周囲明るさが明るいほど、前記階調の最低値側で前記関係から乖離する範囲を大きくするように前記変換処理を行うことを特徴とする請求項2記載の画像表示装置。
- 前記階調変換部は、検出された周囲明るさが明るいほど、全階調の範囲で前記関係から乖離する範囲を大きくするように前記変換処理を行うことを特徴とする請求項3記載の画像表示装置。
- 前記階調変換部は、前記階調の最高値を前記画像表示部で表示可能な最高輝度に一致させるように前記変換処理を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 前記階調変換部は、中間階調領域における前記階調と前記表示輝度の常用対数値の関係は比例関係を基調とし、常用対数を用いて計算した人間が明るさの違いを識別可能な輝度差を輝度差弁別閾とするとき、前記階調の最高値と最低値との間に設定される複数の階調を、輝度差弁別閾の等しい刻み幅に対応して設定するように前記変換処理を行うことを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項記載の画像表示装置。
- 所定の変換特性を用いて入力画像を所定の画像表示装置に表示させる画像に変換する階調変換部を備える画像処理装置において、
前記階調変換部は、表示輝度の常用対数値を用いて評価を行ったとき、高輝度階調領域では中間階調領域よりも前記階調の刻み幅に割り当てる表示輝度の常用対数値の差分量を増すとともに、周囲明るさを検出する検出手段の出力に基づいて、検出された周囲明るさが明るいほど高輝度階調領域で前記差分量を増す量を小さくするように前記変換処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
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