JP7180885B2 - 画像調整装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像調整装置及びプログラムに関する。

ダイナミックレンジとは、画像における輝度の最大値と最小値の幅（比率）のことをいう。最近では、ダイナミックレンジが広い画像を撮像することが可能となっており、このような画像をＨＤＲ（High Dynamic Range）画像ともいう。ＨＤＲ画像においては、ダイナミックレンジは例えば６０００：１（１／６０００）であり、その輝度値は例えば１６ビットで表現される。

これに対して、通常のディスプレイで表現できる程度の幅のダイナミックレンジを有する画像をＳＤＲ（Standard Dynamic Range）画像という。ＳＤＲ画像では、ダイナミックレンジは、例えば２０：１（１／２０）であり、輝度値は例えば８ビットで表現される。

最近では、モバイル機器等の発達に伴い、暗い部屋でＨＤＲディスプレイを用いて表示することが前提となっている映画等のＨＤＲ画像を、明るい環境の下でモバイル機器の画面のようなＳＤＲディスプレイを用いて鑑賞したいという要請が高まっている。そこで、入力されたＨＤＲ画像から、表示画面が表現可能な輝度範囲内で表示できる画像を生成する画像処理装置等が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６－２１５７５６号公報

画像のトーンマッピングには、画像全体を同じトーンカーブを用いてマッピングするグローバルマッピングと、画像の部分的な特徴を用いて部分的に異なるトーンマッピングを行う部分マッピングと、がある。本発明者は、一部の特殊な条件を除いて、人は画面全体で輝度のバランスを意識して判別していることを発見した。したがって、部分マッピングを行うと、人間の輝度の判別に影響を与える画像の輝度のバランスが崩れてしまう可能性があるため、画像に対してグローバルマッピングを行って画像の輝度のバランスを崩すことなく、現実の環境での画像の実際の見え方を考慮して輝度を調整できるようになっているのが望ましい。

現実の環境での画像の実際の見え方に影響を与えるのが鑑賞時の照明光である。照明光が画像を表示する画面で反射すると、その反射光によりその画像を見る者の各画素の輝度が大きくなるためである。これにより、例えば、照明光が強い環境では、輝度値の低い部分のコントラストが大幅に低下し、画像が見えなくなってしまうなどの影響が出る。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、画像の輝度のバランスを崩すことなく、現実の環境での画像の見え方を考慮したトーンマッピングで画像調整を行うことができる画像調整装置及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る画像調整装置は、
表示ディスプレイのモニタ画面に表示される画像の輝度値を調整する画像調整装置であって、
第１のダイナミックレンジを有する第１の画像データの輝度値を、第１のダイナミックレンジより小さい第２のダイナミックレンジを有する第２の画像データの輝度値に調整するトーン調整部と、
前記第１の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＩとし、前記第２の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＤ_Ｏとし、前記第２の画像データに基づく画像を表示するモニタ画面で反射する鑑賞時の環境光による輝度値をＤａとし、前記鑑賞時の環境光の影響を考慮した前記第２の画像データの輝度値をＬ_Ｏとし、変換用のトーンカーブをＴＤ（Ｉ）とし、環境を考慮したトーンカーブをＴＬ（Ｉ）とした場合に、
Ｌ_Ｏ＝Ｄ _Ｏ ＋Ｄａ＝ＴＤ（Ｉ）＋Ｄａ＝ＴＬ（Ｉ）の関係が成り立つように仮定し、Ｌ _Ｏ ＝ＴＬ（Ｉ）を両対数に変換した後の傾きを示すγ（Ｉ）がダイナミックレンジ全域で０にならないように調整され、互いに特性が異なるトーンカーブＴＤ（Ｉ）を複数記憶する記憶部と、を備え、
前記トーン調整部は、
前記記憶部に記憶された前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）の中から、前記第１の画像データにおいて画素数が多い輝度値の範囲で前記鑑賞時の環境光の影響を加味した時の前記傾きγ（Ｉ）が大きい前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）を選択し、
選択した前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）を用いて前記第１の画像データの輝度値を前記第２の画像データの輝度値に調整する。

本発明の第２の観点に係る画像調整装置は、
表示ディスプレイのモニタ画面に表示される画像の輝度値を調整する画像調整装置であって、
第１のダイナミックレンジを有する第１の画像データの輝度値を、第１のダイナミックレンジより小さい第２のダイナミックレンジを有する第２の画像データの輝度値に調整するトーン調整部と、
前記第１の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＩとし、前記第２の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＤ _Ｏ とし、前記第２の画像データに基づく画像を表示するモニタ画面で反射する鑑賞時の環境光による輝度値をＤａとし、前記鑑賞時の環境光の影響を考慮した前記第２の画像データの輝度値をＬ _Ｏ とし、変換用のトーンカーブをＴＤ（Ｉ）とし、環境を考慮したトーンカーブをＴＬ（Ｉ）とした場合に、
Ｌ_Ｏ＝Ｄ _Ｏ ＋Ｄａ＝ＴＤ（Ｉ）＋Ｄａ＝ＴＬ（Ｉ）の関係が成り立つように仮定し、Ｌ _Ｏ ＝ＴＬ（Ｉ）を両対数に変換した後の傾きを示すγ（Ｉ）がダイナミックレンジ全域で０にならないように調整され、互いに特性が異なるトーンカーブＴＤ（Ｉ）を複数記憶する記憶部と、を備え、
前記トーン調整部は、
前記記憶部に記憶された前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）の中から、前記第１の画像データにおいて鑑賞者又は画像の作者によって指定された鑑賞者の注視領域であって、前記モニタ画面に表示される画像における注視領域の輝度値の範囲で前記鑑賞時の環境光の影響を加味した時の前記傾きγ（Ｉ）が大きいトーンカーブＴＤ（Ｉ）を選択し、
選択した前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）を用いて前記第１の画像データの輝度値を前記第２の画像データの輝度値に調整する。
本発明の第３の観点に係るプログラムは、
表示ディスプレイのモニタ画面に表示される画像の輝度値を調整する画像調整装置として機能するコンピュータを、
第１のダイナミックレンジを有する第１の画像データの輝度値を、第１のダイナミックレンジより小さい第２のダイナミックレンジを有する第２の画像データの輝度値に調整するトーン調整部、
前記第１の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＩとし、前記第２の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＤ _Ｏ とし、前記第２の画像データに基づく画像を表示するモニタ画面で反射する鑑賞時の環境光による輝度値をＤａとし、前記鑑賞時の環境光の影響を考慮した前記第２の画像データの輝度値をＬ _Ｏ とし、変換用のトーンカーブをＴＤ（Ｉ）とし、環境を考慮したトーンカーブをＴＬ（Ｉ）とした場合に、
Ｌ _Ｏ ＝Ｄ _Ｏ ＋Ｄａ＝ＴＤ（Ｉ）＋Ｄａ＝ＴＬ（Ｉ）の関係が成り立つように仮定し、Ｌ _Ｏ ＝ＴＬ（Ｉ）を両対数に変換した後の傾きを示すγ（Ｉ）がダイナミックレンジ全域で０にならないように調整され、互いに特性が異なるトーンカーブＴＤ（Ｉ）を複数記憶する記憶部、として機能させ、
前記トーン調整部は、
前記記憶部に記憶された前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）の中から、前記第１の画像データにおいて画素数が多い輝度値の範囲で前記鑑賞時の環境光の影響を加味した時の前記傾きγ（Ｉ）が大きい前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）を選択し、
選択した前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）を用いて前記第１の画像データの輝度値を前記第２の画像データの輝度値に調整する。
本発明の第４の観点に係るプログラムは、
表示ディスプレイのモニタ画面に表示される画像の輝度値を調整する画像調整装置として機能するコンピュータを、
第１のダイナミックレンジを有する第１の画像データの輝度値を、第１のダイナミックレンジより小さい第２のダイナミックレンジを有する第２の画像データの輝度値に調整するトーン調整部、
前記第１の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＩとし、前記第２の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＤ _Ｏ とし、前記第２の画像データに基づく画像を表示するモニタ画面で反射する鑑賞時の環境光による輝度値をＤａとし、前記鑑賞時の環境光の影響を考慮した前記第２の画像データの輝度値をＬ _Ｏ とし、変換用のトーンカーブをＴＤ（Ｉ）とし、環境を考慮したトーンカーブをＴＬ（Ｉ）とした場合に、
Ｌ _Ｏ ＝Ｄ _Ｏ ＋Ｄａ＝ＴＤ（Ｉ）＋Ｄａ＝ＴＬ（Ｉ）の関係が成り立つように仮定し、Ｌ _Ｏ ＝ＴＬ（Ｉ）を両対数に変換した後の傾きを示すγ（Ｉ）がダイナミックレンジ全域で０にならないように調整され、互いに特性が異なるトーンカーブＴＤ（Ｉ）を複数記憶する記憶部、として機能させ、
前記トーン調整部は、
前記記憶部に記憶された前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）の中から、前記第１の画像データにおいて鑑賞者又は画像の作者によって指定された鑑賞者の注視領域であって、前記モニタ画面に表示される画像における注視領域の輝度値の範囲で前記鑑賞時の環境光の影響を加味した時の前記傾きγ（Ｉ）が大きいトーンカーブＴＤ（Ｉ）を選択し、
選択した前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）を用いて前記第１の画像データの輝度値を前記第２の画像データの輝度値に調整する。

本発明によれば、鑑賞時の環境光の影響を考慮してコントラスト比が低下した状態でも傾きが０とならないトーンカーブを用いて画像調整を行っているため、鑑賞時の環境光によりコントラスト比が小さくなった状態でも、黒つぶれや、白とびを少なくしつつ、弁別閾（区別できる最小の変化量）を増加させることができる。この結果、画像の輝度のバランスを崩すことなく、現実の環境での画像の見え方を考慮したトーンマッピングで画像調整を行うことができる。

本発明の実施の形態に係る画像調整装置の構成を示すブロック図である。 撮像対象の実際の輝度と撮像された画像データの輝度との関係を示す図である。 ＨＤＲ、ＳＤＲの雑音レベルと、１６ビットの理論限界とを示す図である。 図１の画像調整装置におけるトーンカーブの一例を示す図である。 従来のトーンカーブの一例を示す図である。 鑑賞時の実際の画像の見え方を示す模式図である。 明るい環境で撮像されたトーンカーブの一例を示す図である。 暗い環境で撮像されたトーンカーブの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る画像調整装置の動作を示すフローチャートである。 自動処理１のフローチャートである。 自動処理２のフローチャートである。 手動処理のフローチャートである。 後処理のフローチャートである。 手動処理で用いられる画像データの一例を示す図である。 図１の画像調整装置で調整される一般的なトーンカーブを示す図である。 調整されたトーンカーブの一例を示す図である。 調整されたトーンカーブの他の例を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る画像調整装置の構成を示すブロック図である。 図１７の画像調整装置で調整される一般的なトーンカーブを示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の図面では、各構成部材の大きさや構成部材間の位置関係が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一又は相当部分には同一符号を付す。

図１に示すように、画像調整装置１はコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリから成る制御部２と、ハードディスク等から成る記憶部３と、マンマシンインターフェイスである操作部４と、画面を表示する表示ディスプレイである表示部５と、を備える。操作部４の操作入力により、制御部２が記憶部３に記憶されたプログラムを実行されることにより、画像調整装置１の以下の構成要素の機能が実現される。例えば、操作部４の操作入力に従って表示部５の表示画像が変更され、画像データの輝度値が調整される。

画像調整装置１は、そのような構成要素として、前処理部１０と、トーン調整部１１と、後処理部１２と、を備える。また、記憶部３には、入力データ２０と、トーンカーブ２１と、出力データ２２とが記憶されている。

入力データ２０は、撮像素子で撮像された動画データ又は静止画データ（第１の画像データ）である。入力データ２０は、ＨＤＲ規格の画像（ＴＩＦＦ（Tag Image File Format），ＢＴＲ（Broadcast and Television Receivers）規格）でもよいし、ＳＤＲ規格の画像（ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group），ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group））でもよい。画像調整装置１は、第１のダイナミックレンジを有する入力データ２０（第１の画像データ）の輝度値を、第２のダイナミックレンジ（例えばＳＤＲ）を有する出力データ２２（第２の画像データ）の輝度値に調整する。調整した輝度値を有する出力データ２２は、記憶部３に記憶される。本実施の形態では、第１のダイナミックレンジは、第２のダイナミックレンジより大きい（すなわち第２のダイナミックレンジは、第１のダイナミックレンジより小さい）ものとする。

なお、撮像素子においては、撮像対象の実際の輝度値Ｉ’（Ｉ’_ＭＩＮ～Ｉ’_ＭＡＸ）と、撮像素子で撮像された画像データ（入力データ２０）の輝度値Ｄ_ｉｐ（Ｌｏｇ１～Ｌｏｇ２５５（８ビットの場合）又はＬｏｇ６５５３５（１６ビットの場合））との間には、図２Ａに示すように、ＬｏｇＤ_ｉ＝ｆ１（ＬｏｇＩ’）の関係がある。なお、ＳＤＲ画像、ＨＤＲ画像には、図２Ｂに示すように、画像に含まれるノイズのため、実際の輝度値Ｉ’との間で線形関係に限界がある。

前処理部１０は、画像の輝度調整に先立って前処理を行う。具体的には、前処理部１０は、入力データ２０を記憶部３から読み込んで、入力データ２０に対する前処理、例えば、入力データ２０の線形化、正規化、校正処理を行う。具体的には、前処理部１０は、入力データ２０の各画素の輝度値Ｄ_ｉを、以下の演算式を用いて正規化された輝度値Ｄ_ｉｐに変換する。
Ｄ_ｉｐ＝Ｋ・ｆ_１ ^－１（Ｄ_ｉ）
なお、以下の実施の形態では、この輝度値Ｄ_ｉｐを、第１の画像データ（入力データ２０）の輝度値Ｉとして説明を行う。

トーン調整部１１は、前処理部１０で前処理されたデータの各画素の輝度値Ｉを入力するとともにトーンカーブ２１を記憶部３から読み込む。トーン調整部１１は、読み込んだ入力データ２０の輝度値Ｉを、トーンカーブ２１を用いて、出力データ２２の輝度値Ｄ_Ｏに調整する。

トーンカーブ２１は、前処理された入力データ２０の輝度値をＸとし、出力する画像データの輝度値をＹとすると、ｌｏｇＹ＝γ（Ｘ）ＬｏｇＸの関係を有する曲線である。γ（Ｘ）はトーンカーブ２１の傾きである。本実施の形態では、Ｘは、前処理がなされた画像データの輝度値Ｉであり、Ｙは調整後の輝度値Ｄ_Ｏまたは鑑賞時の環境光の影響を加味した輝度値Ｌ_Ｏである。

記憶部３には、トーンカーブ２１として、標準となるトーンカーブＴＤ_ＳＴＤ（Ｉ）（後述するＴＤ（Ｉ）に対応）が記憶されている。図３に示すように、横軸をＬｏｇＩとし、縦軸をＬｏｇＤ_Ｏとすると、トーンカーブＴＤ_ＳＴＤ（Ｉ）は、傾きγ（Ｉ）のグラフとなる。傾きγ（Ｉ）の値は輝度値Ｉによって異なっている。また、トーンカーブＴＤ_ＳＴＤ（Ｉ）は、輝度値の最大値近傍（ＬｏｇＩ＝１の近傍）では、その輝度値が、ハードクリッピングでなく、ソフトクリッピングされている。すなわち、輝度値の最大値に近づくにつれて、傾きγ（Ｉ）が小さくなっている。これにより、画像の白とびが抑制されている。

本実施の形態では、トーンカーブＴＤ_ＳＴＤ（Ｉ）は、鑑賞時の環境光の影響を考慮してその特性が決められている。鑑賞時の環境については様々なものがある。環境光の影響について、以下の３つの場合を例にとって説明する。
Ｓ：映画を見る暗室のような明るさ（１０００：１）の場合
Ａ：周りが暗く、広いダイナミックレンジ（１００：１）で再生可能な明るさの場合
Ｂ：通常の明るさ（ダイナミックレンジ２０：１）の場合

入力データ２０の正規化された輝度値Ｉを、トーンカーブＴＤ_ＳＴＤ（Ｉ）を用いて調整すれば、画素の輝度値はＤ_Ｏとなる。しかしながら、図５に示すように、モニタ画面に入射する照明光の反射の影響により、画像の実際の見え方は変化する。すなわち、画像の各画素の輝度値は、輝度値Ｄ_Ｏに、モニタ画面で反射した照明光の反射による輝度値Ｄ_Ａが加味された輝度値Ｌ_Ｏとなる。図３には、この実際にモニタ画面を見る人が知覚する輝度値Ｌ_Ｏに対応するトーンカーブＴＬ（Ｉ）が点線で描かれている。

Ｓの場合には、輝度値Ｄ_Ａの大きさは、コントラスト比＝１／１０００となる。また、Ａの場合には、輝度値Ｄ_Ａの大きさは、コントラスト比＝１／１００となる。さらに、Ｂの場合には、輝度値Ｄ_Ａの大きさは、コントラスト比＝１／２０となる。モニタ画面に表示される画像では、これらの輝度値Ｄ_Ａだけ輝度が大きくなる。

図３に示すように、点線で示されるトーンカーブでも、その傾きγ（Ｉ）は、ダイナミックレンジ全域で０になっていないので、モニタ画面を見る人は、コントラストの良い画像としてその画像を認識することができる。このトーンカーブは、例えばジグモイド曲線のようなＳ字カーブとなる。

一方、図４に示すように、従来のトーンカーブをそのまま用いて輝度値の調整を行った場合には、モニタ画面に表示される画像の実際の見え方は、傾きγ（Ｉ）が０の部分を有するトーンカーブに従ったものとなる。このため、モニタ画面に表示される画像は、黒つぶれ、すなわち黒い部分がつぶれた画像として認識される。これに対して、図３に示す本実施の形態に係るトーンカーブＴＤ_ＳＴＤ（Ｉ）は、鑑賞時の環境光の影響を加味して、実際の見えを示すトーンカーブが全域でγ（Ｉ）が０でないので、黒つぶれが最小限に抑えられている。

画像調整装置１は、トーンカーブ２１として、特性、すなわちカーブ形状が異なる複数のトーンカーブＴＤ_ＳＴＤ（Ｉ）の他にも、複数のトーンカーブＴＤ_ＳＥＬ（Ｉ）を記憶している。図６及び図７には、２つのトーンカーブＴＤ_ＳＥＬ１（Ｉ）、ＴＤ_ＳＥＬ２（Ｉ）が示されている。本実施の形態では、これらのトーンカーブが後述のトーンカーブＴＤ（Ｉ）に対応する。

図６に示すように、トーンカーブＴＤ_ＳＥＬ１（Ｉ）は、鑑賞時の反射を考慮したトーンカーブとしたときに、トーンカーブＴＤ_ＳＴＤ（Ｉ）に対して高輝度側の傾きγ（Ｉ）が大きくなっている。このため、トーンカーブＴＤ_ＳＥＬ１（Ｉ）は、高輝度の画素が多い画像の表示に適している。

また、図７に示すように、トーンカーブＴＤ_ＳＥＬ２（Ｉ）は、鑑賞時の反射を考慮したトーンカーブを仮定したときに、トーンカーブＴＤ_ＳＴＤ（Ｉ）に対して低輝度側の傾きγ（Ｉ）が大きくなっている。トーンカーブＴＤ_ＳＥＬ２（Ｉ）は、比較的低い輝度の画素が多い画像の表示に適している。

これらの他にも、記憶部３は、より多くのトーンカーブＴＤ_ＳＥＬ（Ｉ）を記憶することが可能である。また、トーン調整部１１は、記憶部３に記憶されたトーンカーブＴＤ_ＳＥＬ（Ｉ）の中から、入力データ２０において画素数が多い輝度値の範囲で鑑賞時の環境光の影響を加味した時の傾きγ（Ｉ）が大きいトーンカーブＴＤ_ＳＥＬ（Ｉ）を選択し、選択したトーンカーブを用いた輝度値の調整が可能である。このようなトーンカーブＴＤ_ＳＥＬ（Ｉ）の傾きγ（Ｉ）の最大値としては、例えば、０．５以上１．０未満とすることができる。

記憶部３は、例えば、鑑賞者の注視領域（作者が鑑賞者に見せたい領域・鑑賞者が見たい領域）の輝度値の範囲で鑑賞時の環境光の影響を加味した時の傾きγ（Ｉ）が大きいトーンカーブをトーンカーブＴＤ_ＳＥＬ（Ｉ）として記憶することが可能である。トーン調整部１１は、記憶部３に記憶されたトーンカーブＴＤ_ＳＥＬ（Ｉ）の中から、入力データ２０において画素数が多い輝度値の範囲で鑑賞時の環境光の影響を加味した時の傾きが大きいトーンカーブＴＤ_ＳＥＬ（Ｉ）を選択し、選択したトーンカーブを用いた輝度値の調整が可能である。

このように、トーンカーブＴＤ_ＳＥＬ（Ｉ）は、照明光の反射を考慮した時に一部に傾きγ（Ｉ）の大きい部分を有するトーンカーブとなる。γ（Ｉ）の最大値は１近傍となってもよい。傾きγ（Ｉ）の大きい部分は１箇所であってもよいし、複数箇所存在していてもよい。上述のトーンカーブＴＤ_ＳＴＤ（Ｉ）は、傾きγ（Ｉ）の大きい部分を２か所有するカーブである。

画像調整装置１は、この他、トーンカーブ２１としてγ（Ｉ）＝１のトーンカーブも記憶している。これをトーンカーブＴＤ_ＬＩＮ（Ｉ）と呼ぶ。

また、トーン調整部１１は、表示部５がトーンカーブ２１（後述するトーンカーブＴＤ（Ｉ）に対応）を表示しつつ、操作部４を介してトーンカーブ２１の特性を調整可能である。初期のトーンカーブとしては、トーンカーブＴＤ_ＳＴＤ（Ｉ）、トーンカーブＴＤ_ＳＥＬ（Ｉ）、トーンカーブＴＤ_ＬＩＮ（Ｉ）を採用することができる。

このとき、表示部５は、鑑賞時の環境光の影響を加味したトーンカーブＴＬ（Ｉ）を表示可能である。トーン調整部１１は、輝度値が最低である領域を含む画像データを、入力データ２０として、表示部５に表示されたトーンカーブを用いて、入力データ２０の正規化された輝度値Ｉを出力データ２２の輝度値Ｄ_ｉに調整し、表示部５に出力データ２２を表示することができる。

この状態で、トーン調整部１１は、操作部４の操作入力にしたがって、表示部５に表示されたトーンカーブの特性（傾きγ（Ｉ））を調整可能である。この動作により、実際の見え方が精細となるように輝度調整を行うことができるトーンカーブＴＤ_Ｎ（Ｉ）を生成することができる。

いずれの場合でも、トーンカーブ２１は、鑑賞時の環境光の影響を加味しても、ダイナミックレンジ全域で傾きγ（Ｉ）が０にならないトーンカーブとなる。これらのトーンカーブには、γ（Ｉ）が１近傍である部分が少なくとも１箇所存在する。これにより、調整後の画像データでは、輝度値が低い部分の黒つぶれや輝度値が高い部分の白とびの発生を低減することができる。

後処理部１２は、後処理を行う。具体的には、後処理部１２は、トーン調整部１１でトーンが調整された画像データに対して逆ガンマ補正やＪＰＥＧデータ又はＭＰＥＧデータへのフォーマット調整等を行う。後処理部１２は、フォーマット調整された動画データ又は画像データを出力データ２２として記憶部３に記憶する。

次に、本発明の実施の形態に係る画像調整装置１の動作（画像調整方法）について図８～図１２のフローチャートを主に参照して、説明する。

まず、前処理部１０は、前述のように、前処理（線形化、校正）を行う（ステップＳ１）。続いて、トーン調整部１１は、処理内容を選択し、選択した処理への分岐を行う（ステップＳ２：トーン調整ステップ）。トーン調整部１１が実行可能な処理には、自動処理１と、自動処理２と、手動処理との３つがある。処理の分岐は、操作部４による操作入力に基づいて行われるようにしてもよいし、予め設定されていてもよい。

（自動処理１）
自動処理１が選択された場合、図９に示すように、トーン調整部１１は、トーンカーブ２１として、標準のトーンカーブＴＤ_ＳＴＤ（Ｉ）を読み出す（ステップＳ１１）。続いて、トーン調整部１１は、トーンカーブＴＤ_ＳＴＤ（Ｉ）を、対数軸上のカーブから実数軸上のトーンカーブＴＤＬ_ＳＴＤ（Ｉ）に変換する（ステップＳ１２）。続いて、トーン調整部１１は、トーンカーブＴＤＬ_ＳＴＤ（Ｉ）を用いて、画像データの輝度値Ｉを画像データの輝度値Ｄ_Ｏに調整する（ステップＳ１３）。

調整された画像データは、表示部５に表示されると、画像の各画素の輝度値は、図５に示すように、輝度値Ｄ_Ｏに照明光の反射による輝度値Ｄ_Ａを加算した輝度値Ｌ_Ｏとなる。したがって、図３に示すように、この画像データは、鑑賞時の環境光の影響を加味しても、ダイナミックレンジ全域で傾きγ（Ｉ）が０にならないトーンカーブ２１に基づいて調整された画像となり、その画像を見る者にとって黒つぶれ等のない鮮明な画像となる。

（自動処理２）
自動処理２が選択された場合、図１０に示すように、トーン調整部１１は、トーンカーブ２１として、カーブの形状が異なるトーンカーブＴＤ_ＳＥＬ（Ｉ）（ＴＤ_ＳＥＬ１（Ｉ）、ＴＤ_ＳＥＬ２（Ｉ））を読み出す（ステップＳ２１）。続いて、トーン調整部１１は、正規化された画像データに対して、輝度値Ｉのヒストグラムを生成する（ステップＳ２２）。続いて、トーン調整部１１は、生成したヒストグラムに基づいて、トーンカーブＴＤ_ＳＥＬ（Ｉ）を決定する（ステップＳ２３）。例えば、高輝度となる画素数が多ければ、高輝度の領域で傾きγ（Ｉ）が大きいトーンカーブ（例えばＴＤ_ＳＥＬ１（Ｉ））が選択され、低い輝度の画素数が多ければ、低い輝度の領域で傾きγ（Ｉ）が大きいトーンカーブ（例えばＴＤ_ＳＥＬ２（Ｉ））が選択される。また、鑑賞者等によって指定された注視領域が指定されている場合には、ステップＳ２２で、画像データにおいて注視領域の輝度値Ｉのヒストグラムを生成し、そのヒストグラムに対応する注視領域の輝度値の範囲で傾きγ（Ｉ）が大きいトーンカーブＴＤ_ＳＥＬ（Ｉ）をステップＳ２３で選択するようにしてもよい。

続いて、トーン調整部１１は、トーンカーブＴＤ_ＳＥＬ（Ｉ）を、対数軸上のカーブから実数軸上のトーンカーブＴＤＬ_ＳＥＬ（Ｉ）に調整する（ステップＳ２４）。続いて、トーン調整部１１は、トーンカーブＴＤＬ_ＳＥＬ（Ｉ）を用いて、各画素の輝度値Ｉを輝度値Ｄ_Ｏに調整する（ステップＳ２５）。

調整された画像データは、表示部５に表示されると、モニタ画面に表示される画像の各画素の実際（見かけ上）の輝度値は、図６又は図７に示すように、輝度値Ｄ_Ｏに照明光の反射による輝度値Ｄ_Ａを加算した輝度値Ｌ_Ｏとなる。したがって、図６又は図７に示すように、この画像データは、鑑賞時の環境光の影響を加味しても、ダイナミックレンジ全域で傾きγ（Ｉ）が０にならないトーンカーブ（Ｌ_Ｏに対応するトーンカーブ）に基づいて輝度値が調整された画像となり、その画像を見る者にとって黒つぶれ等のない鮮明な画像となる。さらに、トーンカーブの特性を、撮像素子で撮像された画像の輝度値の分布に応じたものとすることができるので、表示する画像をさらに鮮明なものとすることができる。

（手動処理）
手動処理が選択された場合、図１１に示すように、トーン調整部１１は、トーンカーブ２１として、初期値となるトーンカーブＴＤ_Ｎ（Ｉ）（Ｎ＝０）を読み出す（ステップＳ３１）。初期値として選択されるトーンカーブＴＤ_０（Ｉ）は、ＴＤ_ＳＴＤ（Ｉ）であってもよいし、ＴＤ_ＳＥＬ（Ｉ）（ＴＤ_ＳＥＬ１（Ｉ）、ＴＤ_ＳＥＬ２（Ｉ））であってもよいし、ＴＤ_ＬＩＮ（Ｉ）であってもよい。

続いて、トーン調整部１１は、トーンカーブＴＤ_Ｎ（Ｉ）を、対数軸上のカーブから実数軸のカーブに調整し、トーンカーブＴＤＬ_Ｎ（Ｉ）を生成する（ステップＳ３２）。続いて、トーン調整部１１は、トーンカーブＴＤＬ_Ｎ（Ｉ）を用いて、画像データの輝度値Ｉを画像データの輝度値Ｄ_Ｏに調整する（ステップＳ３３）。

さらに、トーン調整部１１は、輝度値Ｄ_Ｏに、鑑賞時の環境光の反射による輝度値Ｄ_Ａを加算して輝度値Ｌ_Ｏを算出する（ステップＳ３４）。輝度値Ｄ_Ａは操作部４の操作入力により調整することが可能であるが、例えば、Ａの場合には、１／１００、Ｂの場合には１／２０を入力することができる。

続いて、トーン調整部１１は、トーンマッピングの評価を行う（ステップＳ３５）。ここでは、トーン調整部１１は、算出された輝度値Ｄ_Ｏに基づく画像データを表示部５に表示するとともに、輝度値Ｌ_Ｏに対応するトーンカーブを表示する。表示部５を見る評価者は、表示される画像データの評価を行う。

なお、評価に用いる画像データとしては、図１３に示すような画像データを用いることができる。図１３に示す画像データは、輝度値が最低である領域としての周辺補償部と、評価画面表示部とが含まれる画像データとなる。周辺補償部は、鑑賞時の照明光の反射による輝度値Ｄ_Ａが正確であるか否かの評価に用いられる。輝度値Ｄ_Ａが正確であれば、周辺補償部と、評価画面表示部とが一体となって感じられるようになるためである。

トーン調整部１１は、表示部５に輝度値を調整した出力データ２２の表示画面評価部の画像を表示しつつ、周辺補償部と評価画面表示部とが一体となって感じられるかどうかの評価を行う。評価者が実際に表示された画像において、評価画面表示部の画像が精細であると感じられ、周辺補償部と評価画面表示部とが一体となって感じられれば評価結果はＯＫとなる。

トーン調整部１１は、評価結果がＯＫであるか否かを判定する（ステップＳ３６）。評価結果がＯＫでなければ（ステップＳ３６；Ｎｏ）、さらに、トーン調整部１１は、カウンタ値Ｎを１だけインクリメントする（ステップＳ３７）。さらに、トーン調整部１１は、上述のようにしてトーンカーブＴＤ_Ｎ（Ｉ）を操作部４の操作入力により変更して、新たなトーンカーブＴＤ_Ｎ（Ｉ）を生成する（ステップＳ３８）。

その後、トーン調整部１１は、ステップＳ３２に戻り、トーンカーブＴＤＬ_Ｎ（Ｉ）の実数軸への調整（ステップＳ３２）、輝度値Ｄ_Ｏの算出（ステップＳ３３）、輝度値Ｌ_Ｏの算出（ステップＳ３４）、トーンマッピングの評価（ステップＳ３５）、評価結果の判定（ステップＳ３６）が繰り返される。ステップＳ３６で評価結果がＯＫであると判定されれば（ステップＳ３６；Ｙｅｓ）、画像調整装置１は、後処理へ進む。このときのトーンカーブＴＤ_Ｎ（Ｉ）がトーンカーブＴＤ（Ｉ）である。

（後処理）
自動処理１、自動処理２又は手動処理が終了すると、図１２に示すように、後処理部１２は、後処理として画像最終調整を行う（ステップＳ４１）。後処理には、前述のように、例えば逆ガンマ補正やＪＰＥＧやＭＰＥＧのフォーマットへの変換処理などがある。後処理終了後、画像調整装置１は処理を終了する。

本実施の形態に係る画像調整装置１についてまとめる。画像調整装置１は、トーン調整部１１を備える。トーン調整部１１は、第１のダイナミックレンジを有する第１の画像データの輝度値を、第１のダイナミックレンジより小さい第２のダイナミックレンジを有する第２の画像データの輝度値に調整する。より具体的には、トーン調整部１１は、第１の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＩとし、第２の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＤ_Ｏとし、鑑賞時の環境光の輝度値をＤａとして調整を行う。トーン調整部１１は、鑑賞時の環境光の影響を考慮した輝度値をＬ_Ｏとし、変換用のトーンカーブをＴＤ（Ｉ）とし、環境を考慮したトーンカーブをＴＬ（Ｉ）とした場合に、Ｌ_Ｏ＝Ｄｏ＋Ｄａ＝ＴＤ（Ｉ）＋Ｄａ＝ＴＬ（Ｉ）の関係が成り立つように仮定する。

トーン調整部１１は、ＴＬ（Ｉ）をトーンカーブ調整時の目的関数に設定して、Ｌｏ＝ＴＬ（Ｉ）を両対数に変換した後の傾きを示すγ（Ｉ）がダイナミックレンジ全域で０にならないようにトーンカーブＴＤ（Ｉ）を調整する。例えば、図１４に示すように、トーンカーブＴＤ（Ｉ）が調整されることにより、ＴＤ（Ｉ）とＤａとの和であるＴＬ（Ｉ）は、その傾きγ（Ｉ）がダイナミックレンジ全域（１０^－4～１）で０でないトーンカーブとなっている。なお、図３、図６及び図７では、ＴＤ_STD（Ｉ）、ＴＤ_ＳＥＬ１（Ｉ）、ＴＤ_ＳＥＬ２（Ｉ）がＴＤ（Ｉ）に相当し、点線の曲線がＴＬ（Ｉ）に相当する。

このようにして、トーン調整部１１は、環境光の影響を考慮してトーンカーブＴＬ（Ｉ）を調整する。調整されたトーンカーブＴＬ（Ｉ）の例を図１５、図１６に示す。

図１５に示す、トーンカーブＴＤ（Ｉ）は、両対数軸上で、Ｉ＝Ｉａを境に傾きγ（Ｉ）が変わる直線となる。この場合、トーンカーブＴＬ（Ｉ）は、単調増加関数となる。原画像（γ（Ｉ）＝１の画像）より、暗部の再現性が改善される。Ｄａ＝ＴＤ（Ｉ）＝ＴＬ（Ｉ）／２を与える輝度値Ｉの値をＩａとする。トーンカーブＴＬ（Ｉ）において、γ（Ｉ）の最大値をとる輝度値Ｉは、Ｉａよりも小さいところに生じ、比較的暗部のところの階調が強調される一方、明部のコントラスト比が不足して、軟調になる。

図１６に示すトーンカーブＴＤ（Ｉ）も、両対数軸上で、傾きγ（Ｉ）が一定でない単調増加関数となる。トーンカーブＴＬ（Ｉ）において、１≧Ｉ≧Ｉａの少なくとも１箇所で傾きγ（Ｉ）が０．５を上回る区間がある。また、トーンカーブＴＬ（Ｉ）の傾きγ（Ｉ）が最大値をとるＩの値をＩｍとすると、１≧ｌｍ≧Ｉａの関係を満たす。このようにすることで、トーンカーブＴＬ（Ｉ）は、環境光の影響が相対的に少ない中間調からハイライトの何れかの部分にγ（Ｉ）が最大の場所が存在するような関数となる。このトーンカーブＴＬ（Ｉ）を用いれば、視覚的により良好に、ＨＤＲ画像からＳＤＲ画像を変換が可能になる。

以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、鑑賞時の環境光の反射による影響を考慮してコントラスト比が低下した状態でも傾きγ（Ｉ）が０とならないトーンカーブ２１を用いて画像調整を行っているため、鑑賞時の環境光の影響によりコントラスト比が小さくなった状態でも、黒つぶれや、白とびを少なくしつつ、弁別閾（区別できる最小の変化量）を増加させることができる。この結果、画像の輝度のバランスを崩すことなく、人間の見えを考慮したトーンマッピングで画像調整を行うことができる。

また、別の実施の形態として、図１７に示すように、画像調整装置１は、特定のディスプレイ８に表示される画像を調整するものであってもよい。ディスプレイ８の外枠には、照明センサ７が取り付けられており、照明センサ７により、ディスプレイ８の画面に入射する環境光の強度を検出することが可能となっている。画像調整装置１は、照明センサ７と照明センサ７からのセンサ出力を入力する入力部６をさらに備える。

トーン調整部１１は、照明センサ７で検出された環境光の強度と、画像を表示するディスプレイ８の反射率とに基づいて、ディスプレイ８の画面の実効的な最低輝度情報として、環境光による輝度値Ｄａを算出する。反射率は、予め測定された値を用いることで正確に算出できるが、標準的な値を用いてもよい。そして、トーン調整部１１は、図１８に示すように、算出された輝度値Ｄａに応じて、トーンカーブＴＬ（Ｉ）の傾きγ（Ｉ）がダイナミックレンジ全域で０にならないように、トーンカーブＴＤ（Ｉ）を調整する。このようにすれば、環境光の強度が変化しても、その都度、適切なトーンカーブＴＬ（Ｉ）の下で、画像変換を行うことができるので、常に見やすい画像を表示することができる。

このとき、図１８に示すように、トーン調整部１１は、輝度値Ｄａに応じて、傾きγ（Ｉ）がダイナミックレンジ全域で０にならないようにトーンカーブＴＤ（Ｉ）とともに第２の画像データの最大輝度値（縦軸で１となるＤ_Ｏの最大値）を上下させて調整するようにしてもよい。例えば、輝度値Ｄａが大きくなるにつれて第２の画像データの最大輝度値を高くするようにしてもよい。このようにすることで、暗い部屋から中程度の明るさの部屋のように環境光が変化する場合であっても、実効的な輝度コントラスト比と階調特性とをほぼ同一に保つことが出来る。したがって、必要以上の輝度コントラスト比となって見やすさを阻害することを防止できる効果が期待できる。また、最大レベルを調整できない程に環境光が極端に明るくなった場合においても、トーンカーブＴＤ（Ｉ）のみを調整することで、限られた輝度コントラスト比の中でもより適切な階調を表現することが可能になる。

また、上記各実施の形態によれば、複数のトーンカーブのうち、画素数が多い輝度値の範囲で鑑賞時の環境光の影響を加味した時の傾きγ（Ｉ）が大きいトーンカーブ２１又は鑑賞者の注視領域の輝度値の範囲で鑑賞時の環境光の影響を加味した時の傾きγ（Ｉ）が大きいトーンカーブ２１を選択して画像を調整することができる。このようにすれば、全体として鑑賞時の環境光の影響によりコントラスト比が小さくなった状態でも、黒つぶれや、白とびを少なくしつつ、画像の重要な領域でのコントラストをさらに大きくすることができる。

また、従来では、手動処理でトーンカーブ２１を調整する際には、γ補正（通常はγ＝２．２～２．４）された画像データの画素値もしくは輝度値の実数値を横軸（Ｘ軸）、縦軸（Ｙ軸）としたトーンカーブを表示しつつ、表示されたトーンカーブを手動操作で調整していた。このように、両軸を実数値とするトーンカーブを使用しても、一般的なＳＤＲ画像のようにγ補正された８ビットの画像データの画素値を入出力した場合には、ダイナミックレンジはＨＤＲと比較してはるかに狭いため、近似的に人間の視覚特性との差が極端に大きくならず、トーンマッピングの操作性に大きな問題は生じていなかった。しかし、ＨＤＲ画像はダイナミックレンジが広いため、両軸を実数値とするトーンカーブを用いた場合には、低輝度部分の操作を緻密に行うことが困難になるという操作性の問題が生じる。そこで、本実施の形態に係る画像調整装置１では、手動処理において、横軸及び縦軸がともに輝度値の対数となるトーンカーブ２１を表示部５で表示しつつ、操作部４を介してトーンカーブ２１を調整可能とした。人間の視覚特性は、実数軸ではなくほぼ対数軸で表される（ヴェーバー・フェヒナーの法則による）ので、両対数軸で表示されたトーンカーブ２１を用いた方が、人間の感覚（視覚特性）に近い状態で、画像の輝度値の調整を行うことができる。

なお、入力データ２０が動画データである場合、場面（シーン）が切り替わる度にトーンカーブを変更するようにしてもよい。

なお、上記各実施の形態に係る画像調整装置１は、ディスプレイに表示される画像データを調整したが、本発明はこれには限られない。本発明は、写真や印刷物に表示される画像データの輝度値の調整にも適用することが可能である。例えば、本発明は、メディア変換（例、ディスプレイに表示される画像から印刷物への変換）に際してのトーンマッピングの前処理又は包括処理として適応可能である。

上記各実施の形態の動作を行うプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列に行われる処理であるが、必ずしも時系列に処理されなくても、並列的又は個別に実行される処理を含んでいてもよい。

上記各実施の形態において、システムとは、複数の装置で構成される装置全体又は複数の機能で構成される機能全体を表すものである。

その他、画像調整装置１のハードウエア構成やソフトウエア構成は一例であり、任意に変更および修正が可能である。

制御部２及び記憶部３などから構成される画像調整装置１の処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ等）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する画像調整装置１を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することで画像調整装置１を構成してもよい。

画像調整装置１の機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。

搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。例えば、通信ネットワーク上の掲示板（BBS, Bulletin Board System）にコンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介してコンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。

この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

なお、本願については、２０１７年５月１８日に出願された日本国特許出願２０１７－９９１６５号を基礎とする優先権を主張し、本明細書中に日本国特許出願２０１７－９９１６５号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。

本発明は、様々な環境下で画像を表示するのに適用することができる。

１ 画像調整装置、２ 制御部、３ 記憶部、４ 操作部、５ 表示部、６ 入力部、７ 照明センサ、８ ディスプレイ、１０ 前処理部、１１ トーン調整部、１２ 後処理部、２０ 入力データ（第１の画像データ）、２１ トーンカーブ、２２ 出力データ（第２の画像データ）

Claims (4)

1. 表示ディスプレイのモニタ画面に表示される画像の輝度値を調整する画像調整装置であって、
   第１のダイナミックレンジを有する第１の画像データの輝度値を、第１のダイナミックレンジより小さい第２のダイナミックレンジを有する第２の画像データの輝度値に調整するトーン調整部と、
   前記第１の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＩとし、前記第２の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＤ_Ｏとし、前記第２の画像データに基づく画像を表示するモニタ画面で反射する鑑賞時の環境光による輝度値をＤａとし、前記鑑賞時の環境光の影響を考慮した前記第２の画像データの輝度値をＬ_Ｏとし、変換用のトーンカーブをＴＤ（Ｉ）とし、環境を考慮したトーンカーブをＴＬ（Ｉ）とした場合に、
   Ｌ_Ｏ＝Ｄ _Ｏ ＋Ｄａ＝ＴＤ（Ｉ）＋Ｄａ＝ＴＬ（Ｉ）の関係が成り立つように仮定し、Ｌ _Ｏ ＝ＴＬ（Ｉ）を両対数に変換した後の傾きを示すγ（Ｉ）がダイナミックレンジ全域で０にならないように調整され、互いに特性が異なるトーンカーブＴＤ（Ｉ）を複数記憶する記憶部と、を備え、
   前記トーン調整部は、
   前記記憶部に記憶された前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）の中から、前記第１の画像データにおいて画素数が多い輝度値の範囲で前記鑑賞時の環境光の影響を加味した時の前記傾きγ（Ｉ）が大きい前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）を選択し、
   選択した前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）を用いて前記第１の画像データの輝度値を前記第２の画像データの輝度値に調整する、
   画像調整装置。
2. 表示ディスプレイのモニタ画面に表示される画像の輝度値を調整する画像調整装置であって、
   第１のダイナミックレンジを有する第１の画像データの輝度値を、第１のダイナミックレンジより小さい第２のダイナミックレンジを有する第２の画像データの輝度値に調整するトーン調整部と、
   前記第１の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＩとし、前記第２の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＤ_Ｏとし、前記第２の画像データに基づく画像を表示するモニタ画面で反射する鑑賞時の環境光による輝度値をＤａとし、前記鑑賞時の環境光の影響を考慮した前記第２の画像データの輝度値をＬ_Ｏとし、変換用のトーンカーブをＴＤ（Ｉ）とし、環境を考慮したトーンカーブをＴＬ（Ｉ）とした場合に、
   Ｌ_Ｏ＝Ｄ _Ｏ ＋Ｄａ＝ＴＤ（Ｉ）＋Ｄａ＝ＴＬ（Ｉ）の関係が成り立つように仮定し、Ｌ _Ｏ ＝ＴＬ（Ｉ）を両対数に変換した後の傾きを示すγ（Ｉ）がダイナミックレンジ全域で０にならないように調整され、互いに特性が異なるトーンカーブＴＤ（Ｉ）を複数記憶する記憶部と、を備え、
   前記トーン調整部は、
   前記記憶部に記憶された前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）の中から、前記第１の画像データにおいて鑑賞者又は画像の作者によって指定された鑑賞者の注視領域であって、前記モニタ画面に表示される画像における注視領域の輝度値の範囲で前記鑑賞時の環境光の影響を加味した時の前記傾きγ（Ｉ）が大きいトーンカーブＴＤ（Ｉ）を選択し、
   選択した前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）を用いて前記第１の画像データの輝度値を前記第２の画像データの輝度値に調整する、
   画像調整装置。
3. 表示ディスプレイのモニタ画面に表示される画像の輝度値を調整する画像調整装置として機能するコンピュータを、
   第１のダイナミックレンジを有する第１の画像データの輝度値を、第１のダイナミックレンジより小さい第２のダイナミックレンジを有する第２の画像データの輝度値に調整するトーン調整部、
   前記第１の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＩとし、前記第２の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＤ _Ｏ とし、前記第２の画像データに基づく画像を表示するモニタ画面で反射する鑑賞時の環境光による輝度値をＤａとし、前記鑑賞時の環境光の影響を考慮した前記第２の画像データの輝度値をＬ _Ｏ とし、変換用のトーンカーブをＴＤ（Ｉ）とし、環境を考慮したトーンカーブをＴＬ（Ｉ）とした場合に、
   Ｌ _Ｏ ＝Ｄ _Ｏ ＋Ｄａ＝ＴＤ（Ｉ）＋Ｄａ＝ＴＬ（Ｉ）の関係が成り立つように仮定し、Ｌ _Ｏ ＝ＴＬ（Ｉ）を両対数に変換した後の傾きを示すγ（Ｉ）がダイナミックレンジ全域で０にならないように調整され、互いに特性が異なるトーンカーブＴＤ（Ｉ）を複数記憶する記憶部、として機能させ、
   前記トーン調整部は、
   前記記憶部に記憶された前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）の中から、前記第１の画像データにおいて画素数が多い輝度値の範囲で前記鑑賞時の環境光の影響を加味した時の前記傾きγ（Ｉ）が大きい前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）を選択し、
   選択した前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）を用いて前記第１の画像データの輝度値を前記第２の画像データの輝度値に調整する、
   プログラム。
4. 表示ディスプレイのモニタ画面に表示される画像の輝度値を調整する画像調整装置として機能するコンピュータを、
   第１のダイナミックレンジを有する第１の画像データの輝度値を、第１のダイナミックレンジより小さい第２のダイナミックレンジを有する第２の画像データの輝度値に調整するトーン調整部、
   前記第１の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＩとし、前記第２の画像データにおける最大値１で正規化された輝度値をＤ _Ｏ とし、前記第２の画像データに基づく画像を表示するモニタ画面で反射する鑑賞時の環境光による輝度値をＤａとし、前記鑑賞時の環境光の影響を考慮した前記第２の画像データの輝度値をＬ _Ｏ とし、変換用のトーンカーブをＴＤ（Ｉ）とし、環境を考慮したトーンカーブをＴＬ（Ｉ）とした場合に、
   Ｌ _Ｏ ＝Ｄ _Ｏ ＋Ｄａ＝ＴＤ（Ｉ）＋Ｄａ＝ＴＬ（Ｉ）の関係が成り立つように仮定し、Ｌ _Ｏ ＝ＴＬ（Ｉ）を両対数に変換した後の傾きを示すγ（Ｉ）がダイナミックレンジ全域で０にならないように調整され、互いに特性が異なるトーンカーブＴＤ（Ｉ）を複数記憶する記憶部、として機能させ、
   前記トーン調整部は、
   前記記憶部に記憶された前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）の中から、前記第１の画像データにおいて鑑賞者又は画像の作者によって指定された鑑賞者の注視領域であって、前記モニタ画面に表示される画像における注視領域の輝度値の範囲で前記鑑賞時の環境光の影響を加味した時の前記傾きγ（Ｉ）が大きいトーンカーブＴＤ（Ｉ）を選択し、
   選択した前記トーンカーブＴＤ（Ｉ）を用いて前記第１の画像データの輝度値を前記第２の画像データの輝度値に調整する、
   プログラム。

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