JP7133930B2 - 表示装置、画像処理装置、画像処理方法、および制御プログラム - Google Patents

Description

本発明の一態様は、表示装置に関する。

表示装置における表示画面の視認性を向上させるための様々な工夫が提案されている。一例として、特許文献１には、ユーザの年齢を推定し、当該ユーザが高齢者であると判定された場合に、画面の表示態様を変更する表示装置が開示されている。

特開２００９－３０１３２３号公報

但し、高齢者にとって視認性に優れた表示画面を実現するための具体的な手法については、なお改善の余地がある。本発明の一態様は、従来よりも高齢者にとって視認性に優れた表示画面を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置は、入力画像を補正して出力画像を生成することが可能な制御装置と、上記出力画像を表示する表示部と、を備えた表示装置であって、上記入力画像の１つの画素の階調値を入力階調値として、上記入力画像の上記１つの画素に対応する、上記出力画像の１つの画素の階調値を出力階調値として、上記入力階調値と上記出力階調値との対応関係を示す階調変化特性において、当該入力階調値に対する当該出力階調値の変化率を階調変化率として、上記入力画像における各画素の階調値を示す階調領域を、低階調領域と中階調領域と高階調領域とに区分した場合、（ｉ）上記低階調領域および上記高階調領域において、上記階調変化率が略一定であり、（ｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側のいずれか一方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも低く、（ｉｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側の他方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも高い、特殊階調変化特性を用いて、上記入力画像の各画素の階調値を補正し、上記出力画像を生成することが可能である。

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像処理装置は、入力画像を補正して出力画像を生成することが可能な画像処理装置であって、上記入力画像の１つの画素の階調値を入力階調値として、上記入力画像の上記１つの画素に対応する、上記出力画像の１つの画素の階調値を出力階調値として、上記入力階調値と上記出力階調値との対応関係を示す階調変化特性において、当該入力階調値に対する当該出力階調値の変化率を階調変化率として、上記入力画像における各画素の階調値を示す階調領域を、低階調領域と中階調領域と高階調領域とに区分した場合、（ｉ）上記低階調領域および上記高階調領域において、上記階調変化率が略一定であり、（ｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側のいずれか一方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも低く、（ｉｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側の他方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも高い、特殊階調変化特性を用いて、上記入力画像の各画素の階調値を補正し、上記出力画像を生成する補正部を備えている。

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像処理方法は、入力画像を補正して出力画像を生成する画像処理方法であって、上記入力画像の１つの画素の階調値を入力階調値として、上記入力画像の上記１つの画素に対応する、上記出力画像の１つの画素の階調値を出力階調値として、上記入力階調値と上記出力階調値との対応関係を示す階調変化特性において、当該入力階調値に対する当該出力階調値の変化率を階調変化率として、上記入力画像における各画素の階調値を示す階調領域を、低階調領域と中階調領域と高階調領域とに区分した場合、（ｉ）上記低階調領域および上記高階調領域において、上記階調変化率が略一定であり、（ｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側のいずれか一方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも低く、（ｉｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側の他方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも高い、特殊階調変化特性を用いて、上記入力画像の各画素の階調値を補正し、上記出力画像を生成する補正工程を含んでいる。

本発明の一態様に係る表示装置によれば、従来よりも高齢者にとって視認性に優れた表示画面を提供できる。また、本発明の一態様に係る画像処理装置および画像処理方法によっても、同様の効果を奏する。

実施形態１のスマートフォンの要部の構成を示す機能ブロック図である。 従来のトーンカーブについて説明するための図である。 特殊トーンカーブについて説明するための図である。 図１のスマートフォンにおける画像処理の流れを例示する図である。 係数設定グラフの一例を示す図である。 （ａ）～（ｄ）はそれぞれ、入力画像のヒストグラムの例を示す図である。 （ａ）～（ｃ）はそれぞれ、第１の例を示す図である。 （ａ）～（ｃ）はそれぞれ、第２の例を示す図である。 （ａ）～（ｃ）はそれぞれ、第３の例を示す図である。 （ａ）～（ｃ）はそれぞれ、第４の例を示す図である。 図１のスマートフォンにおける表示画面の一例を模式的に示す図である。 実施形態２のスマートフォンの要部の構成を示す機能ブロック図である。 図１２のスマートフォンにおける画像処理の流れを例示する図である。

〔実施形態１〕
以下、実施形態１について説明する。説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、以降の各実施形態では、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

（スマートフォン１の概要）
図１は、実施形態１のスマートフォン１（表示装置）の要部の構成を示す機能ブロック図である。スマートフォン１は、可搬型の表示装置の一例である。但し、本発明の一態様に係る表示装置は、据え置き型の表示装置（例：テレビまたはデスクトップＰＣ（Personal Computer））であってもよい。

スマートフォン１は、制御部１０（制御装置，画像処理装置）、ＴＰ（Touch Panel，タッチパネル）８０、ＢＬ（Back Light，バックライト）８３、ＢＬ電源８４、および記憶部９０を備える。ＴＰ８０では、入力部８１と表示部８２とが一体化されて設けられている。一例として、入力部８１は、公知のタッチセンサである。表示部８２は、例えば液晶パネルである。但し、入力部８１と表示部８２とは、別体として設けられてもよい。

制御部１０は、スマートフォン１の各部を制御する。実施形態１では、制御部１０は、表示部８２を制御する表示制御部としての役割を併有する。図１では、制御部１０および表示部８２がそれぞれ１つ（単数）である構成が例示されている。但し、制御部１０および表示部８２の少なくともいずれかは、複数（２つ以上）であってもよい。

表示部８２には、垂直方向（上下方向）および水平方向（左右方向）があらかじめ規定されている。表示部８２には、垂直方向および水平方向のそれぞれに沿って、複数の画素（表示素子）が配列されている。つまり、表示部８２には、複数の画素がマトリクス状に配列されている。

ＢＬ８３は、ＴＰ８０（より具体的には、表示部８２）に光（例：白色光）を照射する。ＢＬ８３は、複数の光源を有している。ＢＬ８３の光源は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode，発光ダイオード）である。ＢＬ８３は、ＴＰ８０の背面側（ＴＰ８０の表示面とは反対側）に、当該ＴＰ８０と重なるように配置されている。図１では、説明の便宜上、ＴＰ８０とＢＬ８３との重なり合いが正確に図示されていないことに留意されたい。

ＢＬ電源８４は、ＢＬ８３の光源を駆動する。一例として、ＢＬ電源８４から光源に供給される電流を制御することで、ＢＬ８３の発光面（ＴＰ８０の背面に対向する面）の発光強度（例：輝度）を制御できる、当該制御は、後述するＢＬ制御部１６によって行われる。ＢＬ８３からＴＰ８０に照射される光によって、ＴＰ８０の表示面（表示エリア）において、複数の画素によって画像を形成できる。つまり、表示エリアに所望の画像を表示できる。

（トーンカーブを用いた入力画像の補正）
制御部１０は、画像解析部１１、トーンカーブ設定部１２、モード選択部１３、アプリ実行部１４、補正部１５、ＢＬ制御部１６を備える。本明細書において、「アプリ」とは、スマートフォン１において実行可能なアプリケーション（アプリケーションソフトウェア）を意味する。制御部１０の各部の動作については後述する。

制御部１０は、ＩＭＧ１（入力画像）を外部から取得する。一例として、ＩＭＧ１は、スマートフォン１内の不図示のＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）に格納された画像（画像データ）である。制御部１０は、ＩＭＧ１を処理し、ＩＭＧ２（出力画像）を生成する。

制御部１０は、ＩＭＧ１の視認性を向上させるための各種の画像処理を行い、ＩＭＧ２を生成する。制御部１０は、ＩＭＧ２を表示部８２に供給する。このように、制御部１０は、表示部８２を表示させることができる。実施形態１では、制御部１０が、トーンカーブ（後述）を用いてＩＭＧ１の各画素の階調値を補正し、ＩＭＧ２を生成する場合を主に例示する。

以下、「トーンカーブを用いて、ＩＭＧ１の各画素の階調値を補正する」ことを、単に「トーンカーブを用いて、ＩＭＧ１の階調値を補正する」（あるいは、「トーンカーブを用いて、ＩＭＧ１を補正する」）とも称する。また、ＩＭＧ１の各画素の階調値を、単に「ＩＭＧ１の階調値」とも称する。この点は、ＩＭＧ２についても同様である。

本明細書では、ＩＭＧ１の１つの画素の階調値をｘ（入力階調値）と称する。また、ＩＭＧ１の当該１つの画素に対応する、ＩＭＧ２の１つの画素の階調値をｙ（出力階調値）と称する。制御部１０は、トーンカーブを用いてＩＭＧ１の各画素の階調値を補正し、ＩＭＧ２を生成できる。トーンカーブとは、ｘとｙとの対応関係を示す関数（ｙ＝ｆ（ｘ））である。トーンカーブは、階調変化特性と称されてもよい。

本明細書では、ｘおよびｙが、規格化された階調値である場合を例示する。つまり、ＩＭＧ１およびＩＭＧ２のいずれにおいても、０が階調値の最小値であり、１が階調値の最大値であるものとする。つまり、ｘおよびｙは、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１を満たすものとする。階調値は、画素の輝度（明るさ）を示す指標である。具体的には、階調値が大きいほど（階調値が１に近いほど）、当該画素の輝度は高い。また、階調値が小さいほど（階調値が０に近いほど）、当該画素の輝度は低い。

なお、本明細書におけるトーンカーブは、いずれも、（ｘ，ｙ）＝（０，０）、（１，１）の２点を通るものとする。また、本明細書におけるトーンカーブは、いずれも、全てのｘにおいて連続な関数である。

また、規格化される前の階調値は、任意のビット数（Ｎビット）（Ｎは整数）のデジタル値として表現されている。一例として、Ｎ＝８である。従って、ｘおよびｙはそれぞれ、所定の値（例：１／２^Ｎ）ごとに値が増加する離散的な数である。

本明細書では、ｙ＝ｆ（ｘ）において、ｘに対するｙの変化率を、「階調変化率」（以下、Ｖ）と称する。数学的には、Ｖ＝ｄｙ／ｄｘ＝ｄ｛ｆ（ｘ）｝／ｄｘとして表現できる。一例として、ｘ→ｘ＋Δｘとしてｘが変化した場合に、ｙ→ｙ＋Δｙに変化した場合を考える。Δｘは、微小量である。一例として、Δｘ＝１／２^Ｎである。スマートフォン１では、Ｖ＝Δｙ／Δｘとして、階調変化率が算出されてよい。

本明細書では、ｙ＝ｆ（ｘ）のグラフのｘ軸を、「入力画像における階調領域」（以下、単に「階調領域」）と称する。階調領域は、入力画像における各画素の階調値を示す領域である。本明細書では、階調領域を、低階調領域と中階調領域と高階調領域との３つの領域に区分して説明する。

低階調領域とは、階調領域のうち、ｘが小さい領域を意味する。また、高階調領域とは、階調領域のうち、ｘが大きい領域を意味する。従って、中階調領域は、階調領域の全範囲から、低階調領域および高階調領域を除いた領域として規定できる。

一例として、０＜ａ＜ｂ＜１を満たす任意の数ａおよびｂを考える。この場合、
・０≦ｘ＜ａの領域：低階調領域；
・ａ≦ｘ≦ｂの領域：中階調領域；
・ｂ＜ｘ≦１の領域：高階調領域；
として、各領域を定義できる。ａおよびｂの値は、スマートフォン１の設計者によって適宜設定されてよい。一例として、ａは０．２以下程度の値に、ｂは０．９以上程度の値に設定されてよい。但し、これらの数値は単なる一例であることに留意されたい。

なお、中階調領域のうち、高階調領域に比べて低階調領域に近い側を、「中階調領域の低階調領域側」とも称する。一例として、中階調領域の低階調領域側は、ａ≦ｘ＜（ａ＋ｂ）／２の領域として定義できる。

これに対して、中階調領域のうち、低階調領域に比べて高階調領域に近い側を、「中階調領域の高階調領域側」とも称する。一例として、中階調領域の高階調領域側は、（ａ＋ｂ）／２＜ｘ≦ｂの領域として定義できる。

（従来のトーンカーブ）
図２は、従来のトーンカーブについて説明するための図（グラフ）である。図２には、標準トーンカーブ（ＣＶＮ）およびＳ字トーンカーブ（ＣＶＳ）の２種類のトーンカーブが示されている。標準トーンカーブは、ｙ＝ｘの関係を示すトーンカーブである。以下、標準トーンカーブを、ｙ＝ｆＮ（ｘ）とも表す。

標準トーンカーブを用いてＩＭＧ１の階調値（ｘ）を補正した場合、ＩＭＧ２の階調値（ｙ）は、ＩＭＧ１の階調値と常に等しい。つまり、標準トーンカーブは、「ＩＭＧ１の階調値を変更しない（維持する）」画像処理に相当する。標準トーンカーブでは、全てのｘにおいて、Ｖ＝１となる。

Ｓ字トーンカーブは、特許文献１に開示されたトーンカーブの一例である。以下、標準トーンカーブを、ｙ＝ｆＳ（ｘ）とも表す。Ｓ字トーンカーブは、例えば公知の３次多項式を表す関数（３次関数）によって表現される。以下、Ｓ字トーンカーブの形状について述べる。

低階調領域において、Ｓ字トーンカーブは、下に凸となるように湾曲する。従って、低階調領域において、Ｓ字トーンカーブは、ｘ＝０の場合を除いては、ｆＮ（ｘ）＞ｆＳ（ｘ）の関係を満たす（図２の領域ＤＬを参照）。Ｓ字トーンカーブでは、低階調領域において、ｘの増加に伴い、Ｖが大きくなる。

中階調領域において、Ｓ字トーンカーブは、ｘの増加に伴い、ほぼ直線的に単調増加する形状を有する。すなわち、Ｓ字トーンカーブでは、中階調領域において、Ｖが略一定であると見なすことができる。従って、Ｓ字トーンカーブは、（ｉ）中階調領域の低階調領域側では、ｆＮ（ｘ）＞ｆＳ（ｘ）の関係を満たし、かつ、（ｉｉ）中階調領域の高階調領域側では、ｆＮ（ｘ）＜ｆＳ（ｘ）の関係を満たす（図２の領域ＤＭを参照）。

このように、ｆＮ（ｘ）とｆＳ（ｘ）との大小関係は、中階調領域において変化する。つまり、Ｓ字トーンカーブは、中階調領域において、ｆＮ（ｘ）＝ｆＳ（ｘ）が満たされるｘの値が１つのみ存在するように設定されている。図２の例では、ｘ＝０．５において、ｆＮ（ｘ）＝ｆＳ（ｘ）となる。

高階調領域において、Ｓ字トーンカーブは、上に凸となるように湾曲する。従って、高階調領域において、Ｓ字トーンカーブは、ｘ＝１の場合を除いては、ｆＮ（ｘ）＜ｆＳ（ｘ）の関係を満たす（図２の領域ＤＨを参照）。Ｓ字トーンカーブでは、高階調領域において、ｘの増加に伴い、Ｖが小さくなる。

以上のように、Ｓ字トーンカーブは、（ｉ）低階調領域および高階調領域においては、ｘの増加に伴って緩やかに増加し、かつ、（ｉｉ）中階調領域においては、ｘの増加に伴って急速に増加する関数として設定されている。

一般に、自然画（例：自然の風景を撮影した写真の画像データ）には、人間によってデザインされたデジタル画像（例：ウェブコンテンツの表示画面）に比べて、多種多様な色が含まれている場合が多い。このため、多くの場合、自然画には、階調値が低い画素（低階調画素）および階調値が高い画素（高階調画素）のみならず、階調値が中程度の画素（中階調画素）も比較的多く含まれている。

従って、ＩＭＧ１が自然画である場合、Ｓ字トーンカーブを用いてＩＭＧ１の階調値を補正することにより、ＩＭＧ１の中階調領域のコントラストを効果的に向上させることができる。このように、Ｓ字トーンカーブの形状は、自然画のコントラスト向上に適するように設定されている。

（特殊トーンカーブ）
後述するように、本願の発明者（以下、発明者）は、「ＩＭＧ１の種類次第（ＩＭＧ１における階調値の分布次第）では、Ｓ字トーンカーブを用いてＩＭＧ１の階調値を補正することによって、補正後の画像（ＩＭＧ２）の視認性がかえって低下しうる」という問題点を新たに見出した。発明者は、当該問題点を解決するために、「Ｓ字トーンカーブとは異なるトーンカーブを用いて、ＩＭＧ１の階調値を補正する」という着想を新たに想到した。スマートフォン１の構成は、当該着想に基づいて、発明者によって新たに想到された。

以下、本発明の一態様に係るトーンカーブ（発明者によって新たに想到されたトーンカーブ）を、「特殊トーンカーブ」（特殊階調変化特性）と称する。ＩＭＧ１が自然画以外の画像（以下、非自然画）である場合、特殊トーンカーブを用いてＩＭＧ１の階調値を補正することにより、ＩＭＧ１のコントラストを効果的に向上させることができる。特に、後述するように、特殊トーンカーブは、高齢者（シニアユーザ）にとって視認性に優れた表示画面を提供することに適している。このことから、特殊トーンカーブは、「高齢者用トーンカーブ」と称されてもよい。

図３は、特殊トーンカーブについて説明するための図（グラフ）である。図３には、特殊トーンカーブ（特殊階調変化特性）の例として、第１特殊トーンカーブ（ＣＶ１）（第１特殊階調変化特性）および第２特殊トーンカーブ（ＣＶ２）（第２特殊階調変化特性）の２つが示されている。図３には、特殊トーンカーブとの対比のために、図２と同様の標準トーンカーブが示されている。

以下に述べるように、特殊トーンカーブは、次の特性１～３、
（特性１）Ｖは、低階調領域および高階調領域において略一定である；
（特性２）Ｖは、中階調領域の低階調領域側または高階調領域側のいずれか一方において、低階調領域および高階調領域よりも低い（小さい）；
（特性３）Ｖは、中階調領域の低階調領域側または高階調領域側の他方において、低階調領域および高階調領域よりも高い（大きい）；
を満たす。

それゆえ、特殊トーンカーブは、低階調領域、中階調領域、および高階調領域のそれぞれにおいて、Ｓ字トーンカーブと有意に異なる形状を有している。特に、特殊トーンカーブは、中階調領域において、特殊トーンカーブと標準トーンカーブとの差（ｆ（ｘ）－ｘ）が極値を有するように設定されている。

（第１特殊トーンカーブ）
第１特殊トーンカーブは、明るい表示画面（低階調画素および中階調画素に比べて、高階調画素が支配的な入力画像）の補正に適したトーンカーブである。このことから、第１特殊トーンカーブは、「高齢者用明トーンカーブ」と称されてもよい。以下、図３の第１特殊トーンカーブを、ｙ＝ｆ１（ｘ）とも表す。

図３に示されるように、第１特殊トーンカーブは、ｘ＝０およびｘ＝１の場合を除いては、ｆ１（ｘ）＜ｘの関係を満たす。低階調領域および高階調領域において、第１特殊トーンカーブは、標準トーンカーブに類似した形状を有する。つまり、低階調領域および高階調領域においては、ｆ１（ｘ）≒ｘとなる。従って、第１特殊トーンカーブでは、低階調領域および高階調領域においては、Ｖ≒１となる。このように、第１特殊トーンカーブは、上述の特性１を満たす。

これに対して、中階調領域においては、第１特殊トーンカーブの形状は、標準トーンカーブの形状と大きく異なる。具体的には、第１特殊トーンカーブは、中階調領域において、標準トーンカーブから特に離れるように設定されている。以下、第１特殊トーンカーブと標準トーンカーブとの差を、ｄ１（ｘ）＝ｆ１（ｘ）－ｘと表す。ｄ１（ｘ）を、第１差分関数とも称する。

より具体的には、第１特殊トーンカーブは、中階調領域において、ｄ１（ｘ）が極小値を有するように設定されている。以下、ｄ１（ｘ）が極小となるｘを、ｘ＝ｘ１と称する。第１特殊トーンカーブでは、ｘ＝ｘ１において、Ｖが極小となる。

それゆえ、第１特殊トーンカーブでは、（ｉ）中階調領域の低階調領域側においてＶが減少し、かつ、（ｉｉ）中階調領域の高階調領域側においてＶが増加する。このため、第１特殊トーンカーブは、次の特性２Ａ～３Ａ、
（特性２Ａ）Ｖは、中階調領域の低階調領域側において、低階調領域および高階調領域よりも低い；
（特性３Ａ）Ｖは、中階調領域の高階調領域側において、低階調領域および高階調領域よりも高い；
を満たす。特性２Ａ～３Ａは、上述の特性２～３の一例である。

（第２特殊トーンカーブ）
第２特殊トーンカーブは、暗い表示画面（高階調画素および中階調画素に比べて、低階調画素が支配的な入力画像）の補正に適したトーンカーブである。このことから、第２特殊トーンカーブは、「特殊暗トーンカーブ（高齢者用暗トーンカーブ）」と称されてもよい。以下、図３の第２特殊トーンカーブを、ｙ＝ｆ２（ｘ）とも表す。

図３に示されるように、ｆ１（ｘ）およびｆ２（ｘ）は、標準トーンカーブに対して対称性を有するように設定されている。つまり、ｆ１（ｘ）およびｆ２（ｘ）は、１／２｛ｆ１（ｘ）＋ｆ２（ｘ）｝＝ｘの関係を満たすように設定されている。第２特殊トーンカーブは、ｘ＝０およびｘ＝１の場合を除いては、ｆ２（ｘ）＞ｘの関係を満たす。

第２特殊トーンカーブも、第１特殊トーンカーブと同様に、低階調領域および高階調領域においては、標準トーンカーブに近似した値を取る。つまり、低階調領域および高階調領域においては、ｆ２（ｘ）≒ｘとなる。従って、第２特殊トーンカーブについても、低階調領域および高階調領域においては、Ｖ≒１となる。このように、第２特殊トーンカーブも、上述の特性１を満たす。

以下、第２特殊トーンカーブと標準トーンカーブとの差を、ｄ２（ｘ）＝ｆ２（ｘ）－ｘと表す。ｄ２（ｘ）を、第２差分関数とも称する。第２特殊トーンカーブは、中階調領域において、ｄ２（ｘ）が極大値を有するように設定されている。以下、ｄ２（ｘ）が極大となるｘを、ｘ＝ｘ２と称する。第２特殊トーンカーブでは、ｘ＝ｘ２において、Ｖが極大となる。

それゆえ、第２特殊トーンカーブでは、（ｉ）中階調領域の低階調領域側においてＶが増加し、かつ、（ｉｉ）中階調領域の高階調領域側においてＶが減少する。このため、第２特殊トーンカーブは、次の特性２Ｂ～３Ｂ、
（特性２Ｂ）Ｖは、中階調領域の低階調領域側において、低階調領域および高階調領域よりも高い；
（特性３Ｂ）Ｖは、中階調領域の高階調領域側において、低階調領域および高階調領域の場合よりも低い；
を満たす。特性２Ｂ～３Ｂは、上述の特性２～３の別の一例である。

（スマートフォン１における画像処理の流れ）
図４は、スマートフォン１における画像処理の流れを例示するフローチャートである。以下の例では、スマートフォン１の表示モード（動作モード）に、通常モードと特殊モードとの２つのモードが含まれている場合を例示する。

通常モードとは、特殊トーンカーブを用いてＩＭＧ１を補正することなく、ＩＭＧ２を生成するモードである。特殊モードとは、特殊トーンカーブを用いてＩＭＧ１を補正し、ＩＭＧ２を生成するモードである。特殊モードは、高齢者にとって視認性に優れた表示画面を提供することに適したモードである。このことから、特殊モードは、シニアモードと称されてもよい。

はじめに、ユーザは、スマートフォン１に予めインストールされた任意のアプリを実行するために、ＴＰ８０（入力部８１）に対して操作を施す。アプリ実行部１４は、当該操作に応じたアプリを起動させる（Ｓ１）。そして、アプリ実行部１４は、自身が起動したアプリ（以下、起動アプリ）を実行する。

モード選択部１３は、スマートフォン１の表示モードを選択する。一例として、モード選択部１３は、起動アプリの種類に応じて、スマートフォン１の表示モードを選択する。モード選択部１３は、起動アプリが、予め設定された特定アプリであるか否かを判定する（Ｓ２）。

特定アプリの設定は、スマートフォン１の製造時に予め行われていてよい。また、特定アプリの設定は、ユーザによって随意に変更可能であってもよい。特定アプリには、自然画（または、自然画を各フレームとして含む動画像）の鑑賞に適した任意のアプリが含まれてよい。特定アプリの例としては、アルバムアプリ（画像鑑賞アプリ）および動画像鑑賞アプリ等が挙げられる。

これに対して、特定アプリとは異なる任意のアプリを、非特定アプリと称する。一例として、非特定アプリは、公知のウェブコンテンツ鑑賞アプリであってよい。非特定アプリの具体例としては、ブラウザアプリ、乗換案内アプリ、および地図アプリ等が挙げられる。

自然画は、非自然画に比べて、階調値の分布の偏りが小さい（後述の図６のＨＩＳＴ４を参照）。このため、特殊トーンカーブを用いて自然画（ＩＭＧ１）を補正すると、補正後の画像（ＩＭＧ２，表示画面）の視認性がかえって低下しうる。

また、自然画には、多くの場合、自然界に存在する様々な物体の像（ユーザが普段見慣れている物体の像）が含まれている。特殊トーンカーブを用いてこれらの物体の像を補正した場合、ユーザに違和感を覚えさせる出力画像が生成されることも考えられる。出力画像に含まれる物体の像の見た目が、入力画像に含まれる同物体の像（ユーザが普段見慣れている物体の像）の見た目と大きく乖離しうるためである。

それゆえ、ユーザが自然画の鑑賞を行う可能性が高いと考えられる場合には、表示画面の視認性の低下を防止するために、特殊トーンカーブを用いないことが好ましい。そこで、起動アプリが特定アプリである場合（Ｓ２でＹＥＳ）、モード選択部１３は、表示モードとして通常モードを選択する（Ｓ３）。

このように、スマートフォン１では、ユーザに使用されるアプリの種類に応じて、選択的に特殊トーンカーブを用いる（表示モードを切り替える）ことができる。これにより、表示画面の視認性の低下を防止できる。

通常モードが選択された場合、制御部１０は、通常モード用の表示設定を適用する（Ｓ４）。なお、通常モードにおいて、トーンカーブ設定部１２は動作しない。通常モードにおいて、補正部１５は、通常モード用の色調整テーブル（以下、通常色調整テーブル）を用いて、ＩＭＧ１の色合い（例：色の濃さ、色温度）を設定する。通常色調整テーブルは、記憶部９０に予め格納されている。なお、後述する特殊モード用の色調整テーブル（以下、特殊色調整テーブル）も、記憶部９０に予め格納されている。

一例として、補正部１５は、通常色調整テーブルを用いて、ＩＭＧ１の色合いを補正し、ＩＭＧ２を生成する。補正部１５は、生成したＩＭＧ２を、表示部８２に供給する。但し、補正部１５における色合いの補正処理は、必須ではない。補正部１５は、通常モードにおいて、ＩＭＧ１をそのままＩＭＧ２として出力してもよい。

また、通常モードにおいて、ＢＬ制御部１６は、通常モード用のＢＬ輝度テーブル（以下、通常ＢＬ輝度テーブル）を用いて、ＢＬ８３の輝度を設定する。通常ＢＬ輝度テーブルは、記憶部９０に予め格納されている。なお、後述する特殊モード用のＢＬ輝度テーブル（以下、特殊ＢＬ輝度テーブル）も、記憶部９０に予め格納されている。

他方、起動アプリが特定アプリではない場合（Ｓ２でＮＯ）、モード選択部１３は、表示モードとして特殊モード（シニアモード）を選択する（Ｓ５）。例えば、表示モードとして通常モードが予め選択されていた場合、モード選択部１３は、非特定アプリが起動されたことを契機として、当該表示モードを通常モードから特殊モードへと切り替える。

このように、スマートフォン１では、ユーザに表示モードを変更する操作を行わせることなく、通常モードから特殊モードへのモード変更を自動的に行うことができる。このため、スマートフォン１の操作に必ずしも習熟していないシニアユーザに対して、高い利便性を提供できる。

特殊モードにおいて、画像解析部１１は、ＩＭＧ１を解析する。具体的には、画像解析部１１は、ＩＭＧ１を解析することによって、ＩＭＧ１における各画素の階調値の分布を示すヒストグラム（以下、ＨＩＳＴ）を取得する（Ｓ６）。当該ヒストグラムは、階調値ヒストグラム（あるいは輝度ヒストグラム）と称されてもよい。ＨＩＳＴの横軸（階級）は、ｘ（ＩＭＧ１の階調値）である。ＨＩＳＴの縦軸（度数）は、ＩＭＧ１において、階調値ｘを有する画素の数である（後述の図６を参照）。

続いて、トーンカーブ設定部１２は、ＨＩＳＴに基づいて、特殊トーンカーブを設定する（Ｓ７）。具体的には、トーンカーブ設定部１２は、ＨＩＳＴに基づいて、特殊トーンカーブにおける、中階調領域の低階調領域側および高階調領域側のＶを設定する。以下、特殊トーンカーブの設定方法の一例について述べる。

一例として、画像解析部１１は、ＨＩＳＴを解析し、ＩＭＧ１における階調値の代表値（統計値）（以下、ＧＷ）を算出する。例えば、画像解析部１１は、ＧＷとして、ＩＭＧ１における階調値の重心（ヒストグラムの重心とも称される）を算出する。ＧＷの算出は、公知の方法を用いて行うことができる。

なお、０≦ＧＷ＜０．５である入力画像を、「比較的暗い入力画像」と称してもよい。他方、０．５＜ＧＷ≦１である入力画像を、「比較的明るい入力画像」と称してもよい。さらに、ＧＷ＝０．５である入力画像を、「標準の明るさの入力画像」と称してもよい。

記憶部９０には、上述のｆ１（ｘ）を示すテーブル（以下、第１特殊トーンカーブテーブル）と、上述のｆ２（ｘ）を示すテーブル（以下、第２特殊トーンカーブテーブル）とが、予め格納されている。トーンカーブ設定部１２は、画像解析部１１によって算出されたＧＷと、予め設定されたｆ１（ｘ）およびｆ２（ｘ）とを用いて、特殊トーンカーブを設定する。

一例として、トーンカーブ設定部１２は、図５に示されるグラフ（以下、係数設定グラフ）を用いて、ＧＷに対応するＫ（係数）を設定する。係数設定グラフは、ＧＷとＫとの対応関係を示すグラフである。当該係数設定グラフは、例えば公知のシグモイド曲線を表す関数によって表現される。係数設定グラフを示すテーブル（以下、係数設定テーブル）も、記憶部９０に予め格納されている。Ｋは、０≦Ｋ≦１を満たす数である。図５に示されるように、係数設定グラフは、Ｋの単調増加関数である。従って、ＧＷ＝０のときＫ＝０であり、ＧＷ＝１のときＫ＝１である。さらに、係数設定グラフは、ＧＷ＝０．５のときＫ＝０．５となるように設定されている。

トーンカーブ設定部１２は、
ｆ（ｘ）＝Ｋ×ｆ１（ｘ）＋（１－Ｋ）×ｆ２（ｘ）…（１）
という関係式を用いて、特殊トーンカーブ（ｙ＝ｆ（ｘ））を設定する。つまり、トーンカーブ設定部１２は、式（１）を用いて、特殊トーンカーブを示すテーブル（以下、特殊トーンカーブテーブル）を設定する。

一例として、ＧＷ＝０の場合、Ｋ＝０であるので、ｆ（ｘ）＝ｆ２（ｘ）となる。０≦ＧＷ＜０．５の場合、Ｋ＜１－Ｋである。このため、式（１）において、ｆ（ｘ）の成分としては、ｆ１（ｘ）に比べてｆ２（ｘ）が支配的となる。このため、ｆ（ｘ）は、第２特殊トーンカーブ（上述の特性１・２Ｂ・３Ｂを満たす特殊トーンカーブ）となる。従って、比較的暗い入力画像に対して、第２特殊トーンカーブを適用することが可能となる。式（１）によれば、ＧＷが小さくなるほど、ｆ（ｘ）はｆ２（ｘ）により近い関数となる。

また、ＧＷ＝１の場合、Ｋ＝１であるので、ｆ（ｘ）＝ｆ１（ｘ）となる。０．５＜ＧＷ≦１の場合、Ｋ＞１－Ｋである。このため、式（１）において、ｆ（ｘ）の成分としては、ｆ２（ｘ）に比べてｆ１（ｘ）が支配的となる。このため、ｆ（ｘ）は、第１特殊トーンカーブ（上述の特性１・２Ａ・３Ａを満たす特殊トーンカーブ）となる。従って、比較的明るい入力画像に対して、第１特殊トーンカーブを適用することが可能となる。式（１）によれば、ＧＷが大きくなるほど、ｆ（ｘ）はｆ１（ｘ）により近い関数となる。

なお、ＧＷ＝０．５の場合、Ｋ＝０．５であるので、ｆ（ｘ）＝１／２｛ｆ１（ｘ）＋ｆ２（ｘ）｝＝ｘとなる。つまり、ｆ（ｘ）は、標準トーンカーブとなる。従って、標準の明るさの入力画像に対しては、特殊トーンカーブが適用されない。

以上のように、トーンカーブ設定部１２は、ＧＷに応じて、ｆ（ｘ）を設定できる（つまり、特殊トーンカーブの形状を変更できる）。それゆえ、トーンカーブ設定部１２は、ＧＷに応じて、ｆ（ｘ）における中階調領域の低階調領域側および高階調領域側のＶを変更できる。

続いて、補正部１５は、トーンカーブ設定部１２によって設定された特殊トーンカーブを用いて、ＩＭＧ１の階調を補正する（ＩＭＧ２を生成する）（Ｓ８，補正工程）。スマートフォン１では、ＩＭＧ１の明るさに応じて設定された特殊トーンカーブを用いて、当該ＩＭＧ１を補正できる。このため、特殊モードにおいて表示画面の視認性を効果的に向上させることができる。

また、特殊モードが選択された場合、制御部１０は、特殊モード用（シニアモード用）の表示設定を適用する（Ｓ９）。特殊モードにおいて、補正部１５は、特殊色調整テーブルを用いて、ＩＭＧ２の色合いを設定する。一般的に、人間の色覚は、加齢に伴って低下する。このため、特殊モードにおいて、補正部１５は、シニアユーザの視認性を向上させるために、通常モードに比べて、画像に含まれる各画素の色合いをより強調する補正を行う。

特殊モードにおいて、ＢＬ制御部１６は、特殊ＢＬ輝度テーブルを用いて、ＢＬ８３の輝度を設定する。一般的に、人間の網膜に届く光量は、加齢に伴って低下する。このため、特殊モードにおいて、ＢＬ制御部１６は、シニアユーザの視認性を向上させるために、通常モードに比べて、ＢＬ８３の輝度をより高く設定する。

なお、特殊モードにおいて、補正部１５は、通常モードに比べて、入力画像に含まれる各画素の色温度をより低下させる補正をさらに行うことが好ましい。当該補正により、ＢＬ８３の輝度を通常モードに比べて増加させたことに起因する、表示画面のまぶしさの増加を相殺できる。

アプリ実行部１４は、起動アプリの状態を監視する。一例として、アプリ実行部１４は、ユーザによって、起動アプリの動作を終了させる操作が行われた否かを判定する（Ｓ１０）。ユーザの操作を受けて、起動アプリの動作が終了された場合（Ｓ１０でＹＥＳ）、処理を完了する。

他方、起動アプリの動作が続行される場合（Ｓ１０でＮＯ）、モード選択部１３は、Ｓ３またはＳ５において選択された表示モードに対して、変更が生じたか否かを判定する。一例として、ＡＰＩ（Application Programming Interface）は、モード選択部１３に、表示モードを変更させる指令を与えることができる。また、後述するように、モード選択部１３は、ユーザの所定の操作を受けて、表示モードを変更してもよい。

図４の例では、説明の便宜上の一例として、Ｓ３において通常モードが選択された場合が示されている。この場合、モード選択部１３は、通常モードから特殊モードへの変更が生じたか否かを判定する（Ｓ１１）。通常モードから特殊モードへの変更が発生した場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、Ｓ５に戻る。他方、通常モードから特殊モードへの変更が発生しなかった場合（Ｓ１１でＮＯ）、Ｓ１０に戻る。以降、同様の処理を繰り返す。

なお、Ｓ５において特殊モードが選択された場合、モード選択部１３は、Ｓ１１において、特殊モードから通常モードへの変更が生じたか否かを判定する。特殊モードから通常モードへの変更が発生した場合、Ｓ３に戻る。他方、特殊モードから通常モードへの変更が発生しなかった場合、Ｓ１０に戻る。以降、同様の処理を繰り返す。

（ヒストグラムの例）
図６は、様々なＩＭＧ１のヒストグラム（ＨＩＳＴ）の例を示す。以下に述べるように、ＩＭＧ１の種類に応じて、ヒストグラムの形状は大きく異なる。はじめに、非特定アプリの表示画面の様々な例について説明する。図６の（ａ）～（ｃ）に示されるように、非特定アプリの表示画面は、階調値の分布（以下、階調分布）の偏りが顕著な入力画像の典型例である。

（非特定アプリの表示画面のヒストグラムの例）
図６の（ａ）では、非特定アプリの一例として、地図アプリを考える。図６の（ａ）は、地図アプリの表示画面がＩＭＧ１である場合の、当該ＩＭＧ１のヒストグラムである。図６の（ａ）のヒストグラムを、ＨＩＳＴ１と称する。

一般的に、非特定アプリの表示画面では、明るい色（例：白色）を基調として、背景色が設定されることが多い。このため、ＨＩＳＴ１では、大部分の画素は、高階調領域に属する。つまり、ＨＩＳＴ１は、高階調成分（高階調領域に属する成分）が極めて支配的なヒストグラムとなる。特に、ＨＩＳＴ１では、中階調成分（中階調領域に属する成分）および低階調成分（低階調領域に属する成分）は、ほぼ０とみなしうる程度に小さい。

多くの場合、ウェブコンテンツのレイアウトは、各種の規格に準拠するように設定されている。例えば、「ＪＩＳ Ｘ ８３４１－３：２０１６」（高齢者・障害者等配慮設計指針－情報通信における機器，ソフトウェア及びサービス－第３部：ウェブコンテンツ）では、ウェブコンテンツ内の文字の視認性を向上させるように、背景色と文字の色とのコントラストを十分に高くすることが要求されている。具体的には、ウェブコンテンツにおいて、背景色が最も明るい色である場合、重要な情報を示すオブジェクト（例：文字）の明るさは、背景色の明るさの半分以下に設定することが要求されている。

このことから、非特定アプリの表示画面では、背景色とのコントラストに優れた色（例：黒色）が、文字の色として設定されることが多い。このため、ＨＩＳＴ１では、文字に対応する画素は、低階調領域に属する。但し、地図アプリの表示画面では、文字が表示されている領域の面積は、背景が表示されている領域の面積に比べて十分に小さい。このため、ＨＩＳＴ１では、ごく少数の画素の輝度のみが、低階調領域に属する。

さらに、非自然画である非特定アプリの表示画面（人間によってデザインされたデジタル画像の一例）は、デザインの簡素化の観点から、自然画に比べて少ない色数によって描画されることが多い。このため、非特定アプリの表示画面では、中階調領域に属する画素の数は、低階調領域に属する画素の数に比べて、さらに少ない。

図６の（ｂ）では、非特定アプリの別の例として、ブラウザアプリを考える。図６の（ｂ）は、ブラウザアプリによって閲覧されたニュースサイトの表示画面がＩＭＧ１である場合の、当該ＩＭＧ１のヒストグラムである。図６の（ｂ）のヒストグラムを、ＨＩＳＴ２と称する。一般的に、ニュースサイトの表示画面も、地図アプリの表示画面と同様に、明るい色を基調として背景色が設定されることが多い。このため、ＨＩＳＴ２も、ＨＩＳＴ１と同様に、高階調成分が極めて支配的なヒストグラムとなる。

図６の（ｃ）は、暗い色（例：黒色）を基調とする背景色が設定されたアプリの表示画面をＩＭＧ１とした場合の、当該ＩＭＧ１のヒストグラムである。図６の（ｃ）のヒストグラムを、ＨＩＳＴ３と称する。一部のユーザは、アプリを使用する場合に、暗い背景色を好む。従って、一部のユーザは、非特定アプリの使用時に、予め設定された表示条件（表示設定）を変更する。例えば、一部のユーザは、予め設定された表示画面に対して、階調値を反転させる（表示画面の明暗を反転させる）操作を行う。

図６の（ｃ）の例では、このような場合における非特定アプリの表示画面が想定されている。図６の（ｃ）の例では、文字に対応する画素は、高階調領域に属する。ＨＩＳＴ３は、ＨＩＳＴ１およびＨＩＳＴ２とは異なり、低階調成分が極めて支配的なヒストグラムとなる。特に、ＨＩＳＴ３では、中階調成分および高階調成分は、ほぼ０とみなしうる程度に小さい。

（自然画のヒストグラムの例）
図６の（ｄ）は、自然画がＩＭＧ１である場合の、当該ＩＭＧ１のヒストグラムである。図６の（ｄ）のヒストグラムを、ＨＩＳＴ４と称する。上述のように、自然画は、非自然画（非特定アプリの表示画面）に比べて、多くの色数によって描画されることが多い。このため、ＨＩＳＴ４では、低階調成分、中階調成分、および高階調成分のいずれの成分も、多く含まれる。それゆえ、自然画のヒストグラムは、非自然画のヒストグラムとは大きく異なる。このように、自然画は、階調分布の偏りが小さい入力画像の典型例である。

（スマートフォン１における階調値補正処理の例）
（第１の例）
図７～図１０はそれぞれ、スマートフォン１における階調値補正処理（入力画像の階調値を補正する処理）の例を示す。図７は、乗換案内アプリの表示画面に対する階調値補正処理の一例（第１の例）を示す。図７の（ａ）は、第１の例におけるＩＭＧ１（以下、ＩＭＧ１Ａ）を示す。ＩＭＧ１Ａは、乗換案内アプリの表示画面（階調値補正処理前の表示画面）である。ＩＭＧ１Ａは、白色を背景色とする非自然画の一例である。ＩＭＧ１Ａは、上述の図６の（ａ）および（ｂ）と概ね同様のヒストグラムを有する。

発明者は、比較例として、Ｓ字トーンカーブを用いて、様々なＩＭＧ１の階調値を補正した。以下、Ｓ字トーンカーブを用いて生成された出力画像（Ｓ字トーンカーブを用いて補正された階調値補正処理後の画像）を、ＩＭＧ２ｒと称する。特に、第１の例におけるＩＭＧ２ｒ（Ｓ字トーンカーブを用いてＩＭＧ１Ａの階調値を補正することで得られた出力画像）を、ＩＭＧ２Ａｒと称する。図７の（ｂ）は、ＩＭＧ２Ａｒを示す。

さらに、発明者は、実施例として、特殊トーンカーブを用いて、様々なＩＭＧ１の階調値を補正した。具体的には、第１の例において、発明者は、第１特殊トーンカーブを用いてＩＭＧ１Ａを補正した（ＩＭＧ２を生成した）。第１の例におけるＩＭＧ２を、ＩＭＧ２Ａと称する。図７の（ｃ）は、ＩＭＧ２Ａを示す。

図７の（ｂ）～（ｃ）に示されるように、ＩＭＧ２Ａは、ＩＭＧ２Ａｒに比べて優れたコントラストを有していることが確認された。つまり、特殊トーンカーブ（第１特殊トーンカーブ）を用いることにより、Ｓ字トーンカーブを用いた場合に比べて、表示画面の視認性を向上させることができることが確認された。

上述のように、Ｓ字トーンカーブは、入力画像の中階調領域のコントラストを向上させることに適した形状を有している（図２を参照）。しかしながら、Ｓ字トーンカーブによる補正は、入力画像の中階調領域のコントラストを効果的に向上させる代わりに、入力画像の低階調領域および高階調領域のコントラストを低下させうる。Ｓ字トーンカーブでは、低階調領域および高階調領域において、中階調領域に比べて、Ｖが小さいためである。つまり、Ｓ字トーンカーブによる補正は、入力画像の低階調領域および高階調領域のコントラストを犠牲とした階調値補正であると言える。

このことから、発明者は、「Ｓ字トーンカーブは、非自然画の補正に適さないトーンカーブである」という問題点を見出した。一例として、ＩＭＧ１Ａ（高階調画素が支配的な画像）を、Ｓ字トーンカーブを用いて補正した場合、ＩＭＧ２Ａｒのコントラストは、ＩＭＧ１Ａのコントラストよりも低下してしまうことが確認された。

第１の例では、ＩＭＧ２Ａｒは、ＩＭＧ１Ａに比べて文字の色が全体的に明るい画像となる。このため、ＩＭＧ２Ａｒでは、ＩＭＧ１Ａに比べて、文字の色と背景色とのコントラストが低下する。その結果、ＩＭＧ２Ａｒは、ＩＭＧ１Ａに比べて文字の視認性が低い画像となる。また、一般的に、人のコントラスト視力は、加齢に伴って低下する。それゆえ、ＩＭＧ２Ａｒは、高齢者にとって特に視認性が低い画像となる。

これに対して、特殊トーンカーブは、入力画像の低階調領域および高階調領域のコントラストを向上させることに適した形状を有している（図３を参照）。上述の特性１の通り、特殊トーンカーブでは、低階調領域および高階調領域において、Ｖが略一定である（Ｖ≒１である）ためである。

このため、特殊トーンカーブは、Ｓ字トーンカーブとは異なり、非自然画の補正に好適なトーンカーブであると言える。この点を踏まえ、発明者は、「特殊トーンカーブを用いて、非自然画のコントラストを向上させる」という着想を見出した。

特に、第１特殊トーンカーブは、ＩＭＧ１Ａ（高階調画素が支配的な画像）の補正に適したトーンカーブである。上述の特性３Ａの通り、第１特殊トーンカーブでは、Ｖは、中階調領域の高階調領域側において、低階調領域および高階調領域よりも高い。このため、第１特殊トーンカーブによれば、中階調領域の高階調領域側において、特にコントラストを効果的に向上させることができる。従って、例えば、中階調領域の高階調領域側において、背景色に対するその他のオブジェクトの色（例：文字の色）のコントラストを向上させることができる。

一例として、第１特殊トーンカーブを用いてＩＭＧ１Ａを補正することにより、ＩＭＧ２Ａのコントラストを、ＩＭＧ１Ａのコントラストよりも改善できることが確認された。第１の例では、ＩＭＧ２Ａは、ＩＭＧ１Ａに比べて文字の色が全体的に暗い画像となる。このため、ＩＭＧ２Ａでは、ＩＭＧ１Ａに比べて、文字の色と背景色とのコントラストが向上する。その結果、ＩＭＧ２Ａは、ＩＭＧ１Ａに比べて、文字の視認性が高い画像となる。特に、ＩＭＧ２Ａは、高齢者にとって視認性が高い画像となる。

（第２の例）
図８は、乗換案内アプリの表示画面に対する階調値補正処理の別の例（第２の例）を示す。図８の（ａ）は、第２の例におけるＩＭＧ１（以下、ＩＭＧ１Ｂ）を示す。ＩＭＧ１Ｂは、黒色を背景色とする非自然画の一例である。ＩＭＧ１Ｂは、ＩＭＧ１Ａの階調値が反転された画像である。ＩＭＧ１Ｂは、上述の図６の（ｃ）と概ね同様のヒストグラムを有する。

第２の例におけるＩＭＧ２ｒ（Ｓ字トーンカーブを用いてＩＭＧ１Ｂの階調値を補正することで得られた出力画像）を、ＩＭＧ２Ｂｒと称する。図８の（ｂ）は、ＩＭＧ２Ｂｒを示す。これに対して、第２の例におけるＩＭＧ２（特殊トーンカーブを用いてＩＭＧ１Ｂの階調値を補正することで得られた出力画像）を、ＩＭＧ２Ｂと称する。具体的には、発明者は、第２特殊トーンカーブを用いてＩＭＧ１Ｂを補正した。図８の（ｃ）は、ＩＭＧ２Ｂを示す。

図８の（ｂ）～（ｃ）に示されるように、ＩＭＧ２Ｂは、ＩＭＧ２Ｂｒに比べて優れたコントラストを有していることが確認された。つまり、特殊トーンカーブ（第２特殊トーンカーブ）を用いることにより、暗い背景色を有する非自然画についても、表示画面の視認性を向上させることができることが確認された。

第２の例では、ＩＭＧ２Ｂｒは、ＩＭＧ１Ｂに比べて文字の色が全体的に暗い画像となる。このため、ＩＭＧ２Ｂｒでは、ＩＭＧ１Ｂに比べて、文字の色と背景色とのコントラストが低下する。その結果、ＩＭＧ２Ｂｒは、ＩＭＧ１Ｂに比べて文字の視認性が低い画像となる。ＩＭＧ２Ｂｒも、ＩＭＧ２Ａｒと同様に、高齢者にとって特に視認性が低い画像である。

これに対して、第２特殊トーンカーブは、ＩＭＧ１Ｂ（低階調画素が支配的な画像）の補正に適したトーンカーブである。上述の特性２Ｂの通り、第２特殊トーンカーブでは、Ｖは、中階調領域の低階調領域側において、低階調領域および高階調領域よりも高い。このため、第２特殊トーンカーブによれば、中階調領域の低階調領域側において、特にコントラストを効果的に向上させることができる。従って、例えば、中階調領域の低階調領域側において、背景色に対するその他のオブジェクトの色（例：文字の色）のコントラストを向上させることができる。

一例として、第２特殊トーンカーブを用いてＩＭＧ１Ｂを補正することにより、ＩＭＧ２Ｂのコントラストを、ＩＭＧ１Ａのコントラストよりも改善できることが確認された。第２の例では、ＩＭＧ２Ｂは、ＩＭＧ１Ｂに比べて文字の色が全体的に明るい画像となる。このため、ＩＭＧ２Ｂでは、ＩＭＧ１Ｂに比べて、文字の色と背景色とのコントラストが向上する。その結果、ＩＭＧ２Ｂは、ＩＭＧ１Ｂに比べて、文字の視認性が高い画像となる。特に、ＩＭＧ２Ｂは、高齢者にとって視認性が高い画像となる。

（第３の例）
図９は、地図アプリの表示画面に対する階調値補正処理の一例（第３の例）を示す。図９の（ａ）は、第３の例におけるＩＭＧ１（以下、ＩＭＧ１Ｃ）を示す。ＩＭＧ１Ｃは、地図案内アプリの表示画面（階調値補正処理前の表示画面）である。ＩＭＧ１Ｃは、白色を背景色とする非自然画の別の例である。ＩＭＧ１Ｃは、上述の図６の（ａ）および（ｂ）と概ね同様のヒストグラムを有する。

第３の例におけるＩＭＧ２ｒ（Ｓ字トーンカーブを用いてＩＭＧ１Ｃの階調値を補正することで得られた出力画像）を、ＩＭＧ２Ｃｒと称する。図９の（ｂ）は、ＩＭＧ２Ｃｒを示す。これに対して、第３の例におけるＩＭＧ２（特殊トーンカーブを用いてＩＭＧ１Ｃの階調値を補正することで得られた出力画像）を、ＩＭＧ２Ｃと称する。具体的には、発明者は、第１特殊トーンカーブを用いてＩＭＧ１Ｃを補正した。図９の（ｃ）は、ＩＭＧ２Ｃを示す。

図９の（ｂ）～（ｃ）に示されるように、ＩＭＧ２Ｃは、ＩＭＧ２Ｃｒに比べて優れたコントラストを有していることが確認された。つまり、地図アプリの表示画面（白色の背景色）においても、乗換案内アプリの表示画面と同様に、特殊トーンカーブ（第１特殊トーンカーブ）を用いることにより、Ｓ字トーンカーブを用いた場合に比べて、表示画面の視認性を向上させることができることが確認された。

ＩＭＧ２Ｃｒは、ＩＭＧ１Ｃに比べて各オブジェクトの色が全体的に明るい画像となる。このため、ＩＭＧ２Ｃｒも、上述のＩＭＧ２Ａｒ（第１の例の場合）と同様に、高齢者にとって視認性が特に低い画像となる。

これに対して、ＩＭＧ２Ｃは、ＩＭＧ１Ｃに比べて各オブジェクトの色が全体的に暗い画像となる。このため、ＩＭＧ２Ｃも、上述のＩＭＧ２Ａ（第１の例の場合）と同様に、高齢者にとって特に視認性が高い画像となる。

（第４の例）
図１０は、地図アプリの表示画面に対する階調値補正処理の別の例（第４の例）を示す。図１０の（ａ）は、第４の例におけるＩＭＧ１（以下、ＩＭＧ１Ｄ）を示す。ＩＭＧ１Ｄは、黒色を背景色とする非自然画の別の例である。ＩＭＧ１Ｄは、ＩＭＧ１Ｃの階調値が反転された画像である。ＩＭＧ１Ｄは、上述の図６の（ｃ）と概ね同様のヒストグラムを有する。

第４の例におけるＩＭＧ２ｒ（Ｓ字トーンカーブを用いてＩＭＧ１Ｄの階調値を補正することで得られた出力画像）を、ＩＭＧ２Ｄｒと称する。図１０の（ｂ）は、ＩＭＧ２Ｄｒを示す。これに対して、第４の例におけるＩＭＧ２（特殊トーンカーブを用いてＩＭＧ１Ｄの階調値を補正することで得られた出力画像）を、ＩＭＧ２Ｄと称する。具体的には、発明者は、第２特殊トーンカーブを用いてＩＭＧ１Ｄを補正した。図１０の（ｃ）は、ＩＭＧ２Ｄを示す。

図１０の（ｂ）～（ｃ）に示されるように、ＩＭＧ２Ｄは、ＩＭＧ２Ｄｒに比べて優れたコントラストを有していることが確認された。つまり、地図アプリの表示画面（黒色の背景色）においても、乗換案内アプリの表示画面と同様に、特殊トーンカーブ（第２特殊トーンカーブ）を用いることにより、Ｓ字トーンカーブを用いた場合に比べて、表示画面の視認性を向上させることができることが確認された。

ＩＭＧ２Ｄｒは、ＩＭＧ１Ｄに比べて各オブジェクトの色が全体的に暗い画像となる。このため、ＩＭＧ２Ｄｒも、上述のＩＭＧ２Ｂｒ（第２の例の場合）と同様に、高齢者にとって特に視認性が低い画像となる。

これに対して、ＩＭＧ２Ｄは、ＩＭＧ１Ｄに比べて各オブジェクトの色が全体的に明るい画像となる。このため、ＩＭＧ２Ｄも、上述のＩＭＧ２Ｂ（第１の例の場合）と同様に、高齢者にとって特に視認性が高い画像となる。

（スマートフォン１の効果）
以上のように、特殊トーンカーブを用いて非自然画（入力画像）を補正することにより、従来の階調値補正処理（Ｓ字トーンカーブを用いた補正）に比べて、視認性に優れた表示画面を提供できる。特に、非自然画のコントラストを好適に向上させることができるので、高齢者にとって視認性が高い表示画面を提供できる。

さらに、スマートフォン１によれば、入力画像の解析結果に応じて、特殊トーンカーブを設定できる。このため、入力画像の明るさ（より具体的には、入力画像の全体的な明るさ）に応じて、適切な特殊トーンカーブを設定できる。このため、入力画像に適した特殊トーンカーブを適用することが可能となる。

（ユーザの操作に応じた表示モードの変更例）
モード選択部１３は、ユーザの操作に応じて、表示モードを変更してもよい。一例として、制御部１０は、表示モードをユーザに選択させるためのボタン（以下、ＩＭＧＳ）を、ＴＰ８０（表示部８２）に表示させてもよい。例えば、制御部１０は、ユーザがＴＰ８０（入力部８１）に所定のフリック操作を施したことを契機として、当該ＴＰ８０にＩＭＧＳを表示させてよい。

図１１は、ＴＰ８０の表示画面の一例を模式的に示す図である。図１１の例では、ＩＭＧＳは、ＴＰ８０上において、ユーザのタッチ操作を受付可能なアイコン（オブジェクト）として表示されている。図１１の例では、ＩＭＧＳは、シニア用の表示モードの設定を示唆するアイコン（「眼球を模した画像」および「シニア」という文字を含んだアイコン）として表示されている。モード選択部１３は、ＩＭＧＳに対するユーザのタッチ操作に応じて、表示モードを変更する。

一例として、現時点の表示モードとして、通常モードが選択されている場合を考える。この場合、モード選択部１３は、ユーザがＩＭＧＳを１回タッチしたことを契機として、通常モードから特殊モードへと、表示モードを切り替える。ユーザがＩＭＧＳをもう１回タッチした場合、モード選択部１３は、特殊モードから通常モードへと、表示モードを切り替える。当該の構成によれば、ユーザに表示モードを随意に選択させることも可能となる。それゆえ、ユーザの利便性をさらに向上させることができる。

なお、ＩＭＧＳは、特殊モード（シニアモード）内における各モードを変更するためのボタンとして用いられてもよい。例えば、ＩＭＧＳは、後述の第１特殊モード（第１シニアモード）と第２特殊モード（第２シニアモード）との切り替えを行うためのボタンとして用いられてもよい。

一例として、通常モードが選択されている場合を考える。ユーザがＩＭＧＳを１回タッチした場合、モード選択部１３は、通常モードから第１特殊モードへと、表示モードを切り替える。ユーザがＩＭＧＳをもう１回タッチした場合、モード選択部１３は、第１特殊モードから第２特殊モードへと、表示モードを切り替える。ユーザがＩＭＧＳをもう１回タッチした場合、モード選択部１３は、第２特殊モードから通常モードへと、表示モードを切り替える。

〔変形例〕
実施形態１とは異なり、スマートフォン１では、「起動アプリが特定アプリであるか否かを判定する処理」（Ｓ２）に先立ち、「ＨＩＳＴを取得する処理」（Ｓ６）が行われてもよい。この場合、モード選択部１３は、ＨＩＳＴに基づいて、通常モードまたは特殊モードの一方を、スマートフォン１の表示モードとして選択してもよい。一例として、モード選択部１３は、ＧＷに基づいて、スマートフォン１の表示モードを選択してよい。

例えば、ＧＷが低階調領域または高階調領域に属する場合には、ＩＭＧ１は、非自然画である可能性が高いと考えられる（ＨＩＳＴ１～ＨＩＳＴ３を参照）。従って、モード選択部１３は、「０≦ＧＷ＜ａ」または「ｂ＜ＧＷ≦１」の場合には、スマートフォン１の表示モードとして、特殊モードを選択してよい。

これに対して、ＧＷが中階調領域に属する場合には、ＩＭＧ１は、自然画である可能性が高いと考えられる（ＨＩＳＴ４を参照）。従って、モード選択部１３は、「ａ≦ＧＷ≦ｂ」の場合には、スマートフォン１の表示モードとして、通常モードを選択してよい。

上記の構成によれば、ＩＭＧ１の明るさに応じて、通常モードまたは特殊モードのいずれかを自動的に選択できる。つまり、入力画像の明るさに応じた好適な表示モードを自動的に選択できるので、ユーザの利便性を向上させることができる。

〔変形例〕
実施形態１では、入力画像の全体を解析する（入力画像の全体のヒストグラムを取得する）場合を例示した。但し、スマートフォン１は、入力画像を複数の部分領域に分割し、各部分領域を個別に解析してもよい。

一例として、制御部１０は、公知のアルゴリズムを用いて、入力画像を第１領域～第Ｐ領域のＰ個（Ｐは自然数）の部分領域に分割する。例えば、制御部１０は、入力画像を、水平方向にｍ等分（ｍは自然数）するとともに、垂直方向にｎ等分（ｎは自然数）することで、当該入力画像をＰ個の部分領域に分割する。この場合、Ｐ＝ｍ×ｎである。

画像解析部１１は、第１領域～第Ｐ領域（Ｐ個の部分領域）のそれぞれを解析し、当該第１領域～第Ｐ領域のそれぞれのヒストグラム（Ｐ個のヒストグラム）を取得する。以下、第Ｑ領域のヒストグラムを、第Ｑヒストグラムと称する。Ｑは、１≦Ｑ≦Ｐを満たす自然数である。

トーンカーブ設定部１２は、第Ｑヒストグラムに基づいて、第Ｑ領域に対応する特殊トーンカーブ（第Ｑ領域用特殊トーンカーブ）を設定する。補正部１５は、第Ｑ領域用特殊トーンカーブを用いて、第Ｑ領域を補正する。このように、入力画像の各部分領域に対して、異なる特殊トーンカーブを適用することもできる。当該構成によれば、表示画面の視認性をより一層向上させることが可能となる。

〔実施形態２〕
図１２は、実施形態２のスマートフォン２（表示装置）の要部の構成を示す機能ブロック図である。スマートフォン２の制御部を、制御部２０（制御装置，画像処理装置）と称する。制御部２０は、制御部１０において、（ｉ）画像解析部１１を取り除き、かつ、（ｉｉ）トーンカーブ設定部１２をトーンカーブ選択部２１に置き換えた構成である。

制御部２０は、制御部１０とは異なり、（ｉ）ＩＭＧ１を解析する機能（例：ＨＩＳＴを取得する機能）、および、（ｉｉ）特殊トーンカーブを設定する機能を有しない。このように、制御部２０は、制御部１０に比べて構成が簡素化されている。

実施形態２では、特殊モード（シニアモード）に、第１特殊モード（第１シニアモード）と第２特殊モード（第２シニアモード）との２つのモードが含まれている場合を例示する。第１特殊モードとは、シニアモードのうち、予め設定された第１特殊トーンカーブ（デフォルト第１特殊トーンカーブ）を用いてＩＭＧ１を補正するモードである。また、第２特殊モードとは、シニアモードのうち、予め設定された第２特殊トーンカーブ（デフォルト第２特殊トーンカーブ）を用いてＩＭＧ１を補正するモードである。

（スマートフォン２における画像処理の流れ）
図１３は、スマートフォン２における画像処理の流れを例示するフローチャートである。以下の例では、実施形態１と同様の処理については説明を省略する。以下の例では、実施形態２に特有の処理に関係する部分のみ説明する。

起動アプリが特定アプリではない場合（Ｓ２２でＮＯ）、モード選択部１３は、第１シニアモードまたは第２シニアモードのうち、予め設定された特定のモード（デフォルトシニアモード）を選択する。実施形態２では、モード選択部１３は、第１シニアモードをデフォルトシニアモードとして選択する（Ｓ２５）。

上述のように、非特定アプリの表示画面では、明るい色を基調として背景色が設定されている場合が多い。従って、多くの非自然画は、第１特殊トーンカーブによる補正に適したヒストグラムを有していると期待される。この点を踏まえ、発明者は、実施形態２におけるデフォルトシニアモードとして、第１シニアモードを設定した。但し、デフォルトシニアモードとして、第２シニアモードが設定されていてもよい。

続いて、モード選択部１３は、現在のシニアモードが第１シニアモードであるか否かを判定する（Ｓ２６）。モード選択部１３は、現在のシニアモードに応じた特殊トーンカーブを選択する。現在のシニアモードが第１シニアモードである場合（Ｓ２６でＹＥＳ）、トーンカーブ選択部２１は、予め設定された第１特殊トーンカーブ（デフォルト第１特殊トーンカーブ）を選択する（Ｓ２７）。

一例として、トーンカーブ選択部２１は、上述のｆ１（ｘ）を示す第１特殊トーンカーブテーブルを、記憶部９０から読み出す。つまり、トーンカーブ選択部２１は、ｆ１（ｘ）を、デフォルト第１特殊トーンカーブとして選択する。以下、実施形態１と同様の処理を行う。なお、シニアモード用の表示設定は、第１シニアモードと第２シニアモードとで共通である。

他方、現在のシニアモードが第１シニアモードでない場合（Ｓ２６でＮＯ）、現在のシニアモードは第２シニアモードである。この場合、トーンカーブ選択部２１は、予め設定された第２特殊トーンカーブ（デフォルト第２特殊トーンカーブ）を選択する（Ｓ２９）。一例として、トーンカーブ選択部２１は、上述のｆ２（ｘ）を示す第２特殊トーンカーブテーブルを、記憶部９０から読み出す。つまり、トーンカーブ選択部２１は、ｆ２（ｘ）を、デフォルト第２特殊トーンカーブとして選択する。以下、実施形態１と同様の処理を行う。

その後、モード選択部１３は、Ｓ２３またはＳ２５において選択された表示モードに対して、変更が生じたか否かを判定する。図１３の例では、説明の便宜上の一例として、Ｓ２３において通常モードが選択された場合が示されている。この場合、モード選択部１３は、通常モードからシニアモードへの変更が生じたか否かを判定する（Ｓ３３）。通常モードからシニアモードへの変更が発生した場合（Ｓ３３でＹＥＳ）、Ｓ２６に戻る。他方、通常モードからシニアモードへの変更が発生しなかった場合（Ｓ３３でＮＯ）、Ｓ３２に戻る。以降、同様の処理を繰り返す。

なお、Ｓ２５においてシニアモードが選択された場合、モード選択部１３は、Ｓ３３において、シニアモードから通常モードへの変更が生じたか否かを判定する。シニアモードから通常モードへの変更が発生した場合、Ｓ２３に戻る。他方、シニアモードから通常モードへの変更が発生しなかった場合、Ｓ３２に戻る。以降、同様の処理を繰り返す。

（スマートフォン２の効果）
スマートフォン２によれば、スマートフォン１よりも簡単な構成によって、特殊トーンカーブを用いて非自然画（入力画像）を補正できる。具体的には、入力画像を解析することなく、特殊トーンカーブを用いた補正を行うことができる。従って、高齢者にとって視認性が高い画像を提供できる表示装置のコストを低減することが可能となる。

〔変形例〕
上述のように、多くの非自然画は、第１特殊トーンカーブによる補正に適したヒストグラムを有していると期待される。従って、シニアモードでは、第１特殊トーンカーブの使用頻度は、第２特殊トーンカーブの使用頻度よりも高いことが期待される。そこで、スマートフォン２のコストをさらに低減する観点からは、シニアモードとして、第１シニアモードのみを設けてもよい。

〔ソフトウェアによる実現例〕
スマートフォン１・２の制御ブロック（特に制御部１０・２０）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、スマートフォン１・２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コンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサ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、本発明の一態様の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、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などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る表示装置（スマートフォン１）は、入力画像（ＩＭＧ１）を補正して出力画像（ＩＭＧ２）を生成することが可能な制御装置（制御部１０）と、上記出力画像を表示する表示部（８２）と、を備えた表示装置であって、上記入力画像の１つの画素の階調値を入力階調値（ｘ）として、上記入力画像の上記１つの画素に対応する、上記出力画像の１つの画素の階調値を出力階調値（ｙ）として、上記入力階調値と上記出力階調値との対応関係を示す階調変化特性（トーンカーブ）において、当該入力階調値に対する当該出力階調値の変化率を階調変化率（Ｖ）として、上記入力画像における各画素の階調値を示す階調領域を、低階調領域と中階調領域と高階調領域とに区分した場合、（ｉ）上記低階調領域および上記高階調領域において、上記階調変化率が略一定であり、（ｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側のいずれか一方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも低く、（ｉｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側の他方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも高い、特殊階調変化特性（特殊トーンカーブ，例：ＣＶ１またはＣＶ２）を用いて、上記入力画像の各画素の階調値を補正し、上記出力画像を生成することが可能である。

上記の構成によれば、階調分布の偏りが顕著な画像（非自然画，例：非特定アプリの表示画面）が入力画像である場合、特殊トーンカーブを用いて当該入力画像を補正できる。上述のように、特殊トーンカーブは、従来のトーンカーブ（例：Ｓ字トーンカーブ）とは異なり、非自然画のコントラスト向上に適した特性を有している。従って、コントラストに優れた出力画像を得ることができる。その結果、従来よりも高齢者にとって視認性に優れた表示画面を提供できる。

本発明の態様２に係る表示装置では、上記態様１において、上記特殊階調変化特性には、第１特殊階調変化特性（第１特殊トーンカーブ，例：ＣＶ１）が含まれており、上記第１特殊階調変化特性は、（ｉ）上記中階調領域の低階調領域側において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも低く、（ｉｉ）上記中階調領域の高階調領域側において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも高くともよい。

上記の構成によれば、第１特殊トーンカーブを用いて入力画像（非自然画）を補正できる。上述のように、第１特殊トーンカーブは、明るい非自然画のコントラスト向上に適した特性を有している。多くの場合、非特定アプリの表示画面は、明るい色を基調として背景色が設定されている（上述の図７・図９を参照）。このため、第１特殊トーンカーブを用いた入力画像の補正によって、多くの表示画面の視認性を向上させることが可能となる。

本発明の態様３に係る表示装置では、上記態様１または２において、上記特殊階調変化特性には、第２特殊階調変化特性（第２特殊トーンカーブ，例：ＣＶ２）が含まれており、上記第２特殊階調変化特性は、（ｉ）上記中階調領域の低階調領域側において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも高く、（ｉｉ）上記中階調領域の高階調領域側において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも低くともよい。

上記の構成によれば、第２特殊トーンカーブを用いて入力画像（非自然画）を補正できる。上述のように、第２特殊トーンカーブは、暗い非自然画のコントラスト向上に適した特性を有している。一部の場合、非特定アプリの表示画面に、暗い色を基調として背景色が設定される（上述の図８・図１０を参照）。第２特殊トーンカーブを用いた入力画像の補正によって、このような暗い表示画面の視認性を向上させることができる。

本発明の態様４に係る表示装置では、上記態様１から３のいずれか１つにおいて、上記表示装置の動作モードには、上記特殊階調変化特性を用いて上記入力画像の各画素の階調値を補正することなく、上記出力画像を生成する通常モードと、上記特殊階調変化特性を用いて上記入力画像の各画素の階調値を補正し、上記出力画像を生成する特殊モードと、が含まれており、上記制御装置は、所定のアプリケーションが起動されたことを契機として、上記表示装置の動作モードを、上記通常モードから上記特殊モードへと切り替えてよい。

上述のように、自然画は、非自然画に比べて、階調値の分布の偏りが小さいことが一般的である。従って、自然画の鑑賞に適したアプリ（特定アプリ）がユーザに使用されている場合、特殊トーンカーブを用いた入力画像の補正によって、出力画像（表示画面）の視認性がかえって低下しうる。

そこで、上記の構成によれば、ユーザに使用されるアプリの種類に応じて選択的に特殊トーンカーブを用いる（動作モードを特殊モードに切り替える）ことで、表示画面の視認性の低下を防止できる。例えば、ユーザが非特定アプリを使用する場合にのみ、特殊トーンカーブを用いることができる。

本発明の態様５に係る表示装置では、上記態様１から４のいずれか１つにおいて、上記表示装置の動作モードには、上記特殊階調変化特性を用いて上記入力画像の各画素の階調値を補正することなく、上記出力画像を生成する通常モードと、上記特殊階調変化特性を用いて上記入力画像の各画素の階調値を補正し、上記出力画像を生成する特殊モードと、が含まれており、上記制御装置は、上記入力画像を解析することによって、当該入力画像の階調値の分布を示すヒストグラム（ＨＩＳＴ）を取得し、上記制御装置は、上記ヒストグラムに基づいて、上記動作モードとして、上記通常モードまたは上記特殊モードの一方を選択してよい。

上記の構成によれば、入力画像の階調値の分布（つまり、入力画像の明るさ）に応じて、通常モードまたは特殊モードのいずれかを自動的に選択できる。つまり、入力画像の明るさに応じた好適な動作モードを自動的に選択できるので、ユーザの利便性を向上させることができる。

本発明の態様６に係る表示装置では、上記態様５において、上記制御装置は、上記特殊モードにおいて、上記ヒストグラムに基づいて、上記特殊階調変化特性における、上記中階調領域の低階調領域側および高階調領域側の上記階調変化率を設定してよい。

上記の構成によれば、特殊モードにおいて、入力画像の階調値の分布（つまり、入力画像の明るさ）に応じて、特殊トーンカーブの形状を設定できる。入力画像に適した特殊トーンカーブを適用することが可能となる。例えば、入力画像が明るい画像である場合には、特殊トーンカーブとして第１特殊トーンカーブを設定できる。他方、入力画像が暗い画像である場合には、特殊トーンカーブとして第２特殊トーンカーブを設定できる。

本発明の態様７に係る表示装置では、上記態様１から６のいずれか１つにおいて、上記表示装置の動作モードには、上記特殊階調変化特性を用いて上記入力画像の各画素の階調値を補正することなく、上記出力画像を生成する通常モードと、上記特殊階調変化特性を用いて上記入力画像の各画素の階調値を補正し、上記出力画像を生成する特殊モードと、が含まれており、上記表示部は、上記動作モードをユーザに選択させるためのボタン（ＩＭＧＳ）を表示してよい。

上記の構成によれば、ユーザに表示装置の動作モードを随意に選択させることができる。それゆえ、ユーザの利便性をさらに向上させることができる。

本発明の態様８に係る画像処理装置（制御部１０）は、入力画像を補正して出力画像を生成することが可能な画像処理装置であって、上記入力画像の１つの画素の階調値を入力階調値として、上記入力画像の上記１つの画素に対応する、上記出力画像の１つの画素の階調値を出力階調値として、上記入力階調値と上記出力階調値との対応関係を示す階調変化特性において、当該入力階調値に対する当該出力階調値の変化率を階調変化率として、上記入力画像における各画素の階調値を示す階調領域を、低階調領域と中階調領域と高階調領域とに区分した場合、（ｉ）上記低階調領域および上記高階調領域において、上記階調変化率が略一定であり、（ｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側のいずれか一方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも低く、（ｉｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側の他方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも高い、特殊階調変化特性を用いて、上記入力画像の各画素の階調値を補正し、上記出力画像を生成する補正部（１５）を備えている。

本発明の態様９に係る画像処理方法は、入力画像を補正して出力画像を生成する画像処理方法であって、上記入力画像の１つの画素の階調値を入力階調値として、上記入力画像の上記１つの画素に対応する、上記出力画像の１つの画素の階調値を出力階調値として、上記入力階調値と上記出力階調値との対応関係を示す階調変化特性において、当該入力階調値に対する当該出力階調値の変化率を階調変化率として、上記入力画像における各画素の階調値を示す階調領域を、低階調領域と中階調領域と高階調領域とに区分した場合、（ｉ）上記低階調領域および上記高階調領域において、上記階調変化率が略一定であり、（ｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側のいずれか一方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも低く、（ｉｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側の他方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも高い、特殊階調変化特性を用いて、上記入力画像の各画素の階調値を補正し、上記出力画像を生成する補正工程を含んでいる。

本発明の各態様に係る画像処理装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記画像処理装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記画像処理装置をコンピュータにて実現させる画像処理装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の一態様の範疇に入る。

〔付記事項〕
本発明の一態様は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の一態様の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせて、新しい技術的特徴を形成できる。

１，２ スマートフォン（表示装置）
１０，２０ 制御部（制御装置，画像処理装置）
１１ 画像解析部
１２ トーンカーブ設定部
１３ モード選択部
１４ アプリ実行部
１５ 補正部
２１ トーンカーブ選択部
８０ ＴＰ
８１ 入力部
８２ 表示部
ｘ 入力画像の１つの画素の階調値（入力階調値）
ｙ 出力画像の１つの画素の階調値（出力階調値）
Ｖ 階調変化率
ＣＶ１ 第１特殊トーンカーブ（第１特殊階調変化特性，特殊階調変化特性）
ＣＶ２ 第２特殊トーンカーブ（第２特殊階調変化特性，特殊階調変化特性）
ＨＩＳＴ、ＨＩＳＴ１～ＨＩＳＴ４ ヒストグラム
ＩＭＧ１、ＩＭＧ１Ａ～ＩＭＧ１Ｄ 入力画像
ＩＭＧ２、ＩＭＧ２Ａ～ＩＭＧ２Ｄ 出力画像
ＩＭＧＳ ボタン

Claims (10)

1. 入力画像を補正して出力画像を生成することが可能な制御装置と、
   上記出力画像を表示する表示部と、を備えた表示装置であって、
   上記入力画像の１つの画素の階調値を入力階調値として、
   上記入力画像の上記１つの画素に対応する、上記出力画像の１つの画素の階調値を出力階調値として、
   上記入力階調値と上記出力階調値との対応関係を示す階調変化特性において、当該入力階調値に対する当該出力階調値の変化率を階調変化率として、
   上記入力画像における各画素の階調値を示す階調領域を、低階調領域と中階調領域と高階調領域とに区分した場合、
   （ｉ）上記低階調領域および上記高階調領域において、上記階調変化率が略一定であり、
   （ｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側のいずれか一方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも低く、
   （ｉｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側の他方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも高い、
   特殊階調変化特性を用いて、
   上記入力画像の各画素の階調値を補正し、上記出力画像を生成することが可能であり、
   上記特殊階調変化特性は、
   上記低階調領域および上記高階調領域の上記階調変化率が略一定であり、
   上記中階調領域において、上に凸または下に凸な曲線である、
   ことを特徴とする表示装置。
2. 上記特殊階調変化特性には、第１特殊階調変化特性が含まれており、
   上記第１特殊階調変化特性は、
   （ｉ）上記中階調領域の低階調領域側において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも低く、
   （ｉｉ）上記中階調領域の高階調領域側において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも高い、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 上記特殊階調変化特性には、第２特殊階調変化特性が含まれており、
   上記第２特殊階調変化特性は、
   （ｉ）上記中階調領域の低階調領域側において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも高く、
   （ｉｉ）上記中階調領域の高階調領域側において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも低い、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 上記表示装置の動作モードには、
   上記特殊階調変化特性を用いて上記入力画像の各画素の階調値を補正することなく、上記出力画像を生成する通常モードと、
   上記特殊階調変化特性を用いて上記入力画像の各画素の階調値を補正し、上記出力画像を生成する特殊モードと、が含まれており、
   上記制御装置は、所定のアプリケーションが起動されたことを契機として、上記表示装置の動作モードを、上記通常モードから上記特殊モードへと切り替えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 入力画像を補正して出力画像を生成することが可能な制御装置と、
   上記出力画像を表示する表示部と、を備えた表示装置であって、
   上記入力画像の１つの画素の階調値を入力階調値として、
   上記入力画像の上記１つの画素に対応する、上記出力画像の１つの画素の階調値を出力階調値として、
   上記入力階調値と上記出力階調値との対応関係を示す階調変化特性において、当該入力階調値に対する当該出力階調値の変化率を階調変化率として、
   上記入力画像における各画素の階調値を示す階調領域を、低階調領域と中階調領域と高階調領域とに区分した場合、
   （ｉ）上記低階調領域および上記高階調領域において、上記階調変化率が略一定であり、
   （ｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側のいずれか一方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも低く、
   （ｉｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側の他方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも高い、
   特殊階調変化特性を用いて、
   上記入力画像の各画素の階調値を補正し、上記出力画像を生成することが可能であり、
   上記表示装置の動作モードには、
   上記特殊階調変化特性を用いて上記入力画像の各画素の階調値を補正することなく、上記出力画像を生成する通常モードと、
   上記特殊階調変化特性を用いて上記入力画像の各画素の階調値を補正し、上記出力画像を生成する特殊モードと、が含まれており、
   上記制御装置は、上記入力画像を解析することによって、当該入力画像の階調値の分布を示すヒストグラムを取得し、
   上記制御装置は、上記ヒストグラムに基づいて、上記動作モードとして、上記通常モードまたは上記特殊モードの一方を選択することを特徴とする表示装置。
6. 上記制御装置は、上記特殊モードにおいて、
   上記ヒストグラムに基づいて、上記特殊階調変化特性における、上記中階調領域の低階調領域側および高階調領域側の上記階調変化率を設定することを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
7. 上記表示装置の動作モードには、
   上記特殊階調変化特性を用いて上記入力画像の各画素の階調値を補正することなく、上記出力画像を生成する通常モードと、
   上記特殊階調変化特性を用いて上記入力画像の各画素の階調値を補正し、上記出力画像を生成する特殊モードと、が含まれており、
   上記表示部は、上記動作モードをユーザに選択させるためのボタンを表示することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 入力画像を補正して出力画像を生成することが可能な画像処理装置であって、
   上記入力画像の１つの画素の階調値を入力階調値として、
   上記入力画像の上記１つの画素に対応する、上記出力画像の１つの画素の階調値を出力階調値として、
   上記入力階調値と上記出力階調値との対応関係を示す階調変化特性において、当該入力階調値に対する当該出力階調値の変化率を階調変化率として、
   上記入力画像における各画素の階調値を示す階調領域を、低階調領域と中階調領域と高階調領域とに区分した場合、
   （ｉ）上記低階調領域および上記高階調領域において、上記階調変化率が略一定であり、
   （ｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側のいずれか一方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも低く、
   （ｉｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側の他方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも高い、
   特殊階調変化特性を用いて、
   上記入力画像の各画素の階調値を補正し、上記出力画像を生成する補正部を備えており、
   上記特殊階調変化特性は、
   上記低階調領域および上記高階調領域の上記階調変化率が略一定であり、
   上記中階調領域において、上に凸または下に凸な曲線である、
   ことを特徴とする画像処理装置。
9. 入力画像を補正して出力画像を生成する画像処理方法であって、
   上記入力画像の１つの画素の階調値を入力階調値として、
   上記入力画像の上記１つの画素に対応する、上記出力画像の１つの画素の階調値を出力階調値として、
   上記入力階調値と上記出力階調値との対応関係を示す階調変化特性において、当該入力階調値に対する当該出力階調値の変化率を階調変化率として、
   上記入力画像における各画素の階調値を示す階調領域を、低階調領域と中階調領域と高階調領域とに区分した場合、
   （ｉ）上記低階調領域および上記高階調領域において、上記階調変化率が略一定であり、
   （ｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側のいずれか一方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも低く、
   （ｉｉｉ）上記中階調領域の低階調領域側または高階調領域側の他方において、上記階調変化率が、上記低階調領域および上記高階調領域における当該階調変化率よりも高い、
   特殊階調変化特性を用いて、
   上記入力画像の各画素の階調値を補正し、上記出力画像を生成する補正工程を含んでおり、
   上記特殊階調変化特性は、
   上記低階調領域および上記高階調領域の上記階調変化率が略一定であり、
   上記中階調領域において、上に凸または下に凸な曲線である、
   ことを特徴とする画像処理方法。
10. 請求項８に記載の画像処理装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記補正部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。

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