KR20190021174A - 표시장치, 표시 제어방법 및 컴퓨터 판독가능한 매체 - Google Patents

표시장치, 표시 제어방법 및 컴퓨터 판독가능한 매체 Download PDF

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Abstract

표시장치는, 화상을 표시하는 표시부(104)와, 상기 표시부에 표시할 표시용 화상을 취득하도록 구성된 화상 취득부(101)와, 표시부에 포함된 광원의 휘도에 관련된 휘도 설정을 접수하는 접수부(107)와, 표시용 화상의 적어도 한개의 영역을 착색 화상으로 치환하여 얻어진 표시 화상을 표시부에 표시하는 제어부(103,108)를 구비한다. 제어부(103,108)는, 휘도 설정으로서 제1 휘도 설정값이 설정되었을 경우, 상기 착색 화상의 휘도로서 제1 휘도를 설정하고, 휘도 설정으로서 상기 제1 휘도 설정값보다도 높은 제2 휘도 설정값이 설정되었을 경우, 상기 착색 화상의 휘도로서 상기 제1 휘도보다도 낮은 제2 휘도를 설정한다.

Description

표시장치, 표시 제어방법 및 컴퓨터 판독가능한 매체{DISPLAY APPARATUS, DISPLAY CONTROL METHOD, AND COMPUTER READABLE MEDIUM}
본 발명은, 화상을 표시하기 위한 표시장치, 표시 제어방법 및 컴퓨터 판독가능한 매체에 관한 것이다.
디스플레이에 표시하고 있는 화상에 관한 정보를 소정의 색으로 표시시키는 기술이 알려져 있다. 일본국 특허 제4047598호 공보에는, 화상 데이터의 휘도 레벨이 소정의 범위 외로 되는 빈도가 많을 경우에, 휘도 레벨이 소정의 범위 외인 부분을 원래의 색과 다른 색으로 표시하는 기술이 개시되어 있다.
영상 제작용 디스플레이의 고휘도화가 진행되고 있어, High Dynamic Range(HD) 대응의 고휘도의 화상 표시(예를 들면, 1000cd/㎡ 이상)가 가능한 디스플레이가 보급되어 있다. 고휘도 표시가 가능한 디스플레이를 사용하여 책색 처리를 행했을 경우, 착색 부분의 휘도 레벨이 지나치게 높아서, 착색된 부분을 시인하는 유저에게 착색된 영역이 지나치게 밝을 수 있다.
본 발명의 일면에 따르면, 표시장치는, 화상을 표시하도록 구성된 표시부와, 상기 표시부에 표시할 화상을 취득하도록 구성된 화상 취득부와, 상기 표시부에 포함된 광원의 휘도에 관련된 휘도 설정을 접수하도록 구성된 접수부와, 상기 휘도 설정이 나타내는 휘도 설정값이 높을수록 계조값이 낮은 착색 화상으로 상기 표시할 화상의 영역을 치환하여 얻어진 표시 화상을 표시하도록 구성된 표시 제어부를 구비한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 표시 제어방법은, 화상을 표시하는 표시부에 표시할 화상을 취득하는 단계와, 상기 표시부에 포함된 광원의 휘도에 관련된 휘도 설정을 접수하는 단계와, 착색 화상으로 상기 표시할 화상의 적어도 한개의 영역을 치환하여 얻어진 표시 화상을 상기 표시부에 표시시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징은 첨부도면을 참조하여 주어지는 이하의 실시형태의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 제1실시형태의 표시장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2a는 일반적인 표시장치에 있어서 표시용 화상과 표시 화상의 관계를 도시한 도면이다.
도 2b는 본 실시형태의 표시장치에 있어서의 표시용 화상과 표시 화상의 관계를 나타내는 도면이다.
도 3a는 착색 처리부에 입력되는 화상의 예를 나타낸 도면이다.
도 3b는 착색 처리부에서 출력되는 화상의 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 백라이트의 휘도 설정값과 착색 화상의 계조값의 관계를 나타내는 그래프다.
도 5는 휘도 설정값과 백라이트의 휘도의 관계를 나타내는 그래프다.
도 6은 표시장치의 처리 절차를 나타내는 흐름도다.
도 7은 제2실시형태의 표시장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 8은 착색 처리부에 의해 행해지는 계조값 게인의 산출처리에 대해 설명하기 위한 흐름도다.
도 9는 착색 화소 비율과 조정 게인의 관계를 도시한 도면이다.
도 10은 평균 계조값과 조정 게인의 관계를 도시한 도면이다.
도 11은 휘도 설정값과 계조값 게인의 관계를 도시한 도면이다.
도 12는 제3실시형태의 표시장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 13은 색 영역 설정과 계조값 게인의 관계를 나타내는 표이다.
도 14는 709 색 영역과 2020 색 영역의 관계를 도시한 도면이다.
제1실시형태
표시장치(100)의 개요
도 1은, 제1실시형태의 표시장치(100)의 구성을 도시한 도면이다. 도 2a 및 도 2b는, 표시장치(100)가 갖는 착색 기능을 설명하기 위한 도면이다. 표시장치(100)는, 표시 휘도를 조정하는 것이 가능한 디스플레이이며, 예를 들면, 액정 디스플레이 또는 유기 일렉트로루미네센스(EL) 디스플레이다.
표시장치(100)는, 입력된 표시용 화상에, 표시가능한 색 영역 외의 값을 갖는 화소가 포함되어 있을 경우에, 색 영역 외의 화소가 포함된 것을 유저가 인식할 수 있도록 착색한 화상을 입력된 표시용 화상에 중첩하여 얻어진 화상을 표시한다. 본 실시형태에서는, 표시장치(100)가, ITU-R BT. 709에서 규정되는 색 영역(이하, "Rec. 709 색 영역"이라고 한다)을 표시할 수 있는 것으로 가정한다. 표시장치(100)는, Rec. 709 색 영역보다도 넓은 ITU-R BT. 2020에서 규정되는 색 영역(이하, "Rec. 2020 색 영역"이라고 한다)을 갖는 표시용 화상이 입력되었을 경우, 표시용 화상 내의 Rec. 709 색 영역에 포함되지 않는 화소를 소정의 색의 화소로 치환하여 얻어진 화상을 표시한다. 이렇게 함으로써, 유저는, 표시장치(100)에 표시되지 않을 수도 있는 색 영역의 화소가 표시용 화상에 포함되어 있는 것을 인식할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는, 표시장치(100)에 입력되는 표시용 화상의 화소값과, 표시장치(100)가 표시하는 화상의 화소값의 관계를 도시한 도면이다. 도 2a는, 일반적인 표시장치에 있어서의 표시용 화상과 표시 화상의 관계를 나타내고 있다. 도 2b는, 본 실시형태의 표시장치(100)에 있어서의 표시용 화상과 표시 화상의 관계를 나타내고 있다.
도 2b에 나타낸 것과 같이, 표시용 화상 내의 화소의 화소가 소정의 범위 미만 또는 소정의 범위 이상의 값을 갖는 경우에, 표시장치(100)는, 원래의 화소의 값을 특정한 색의 화소값으로 치환하여 화상을 표시한다. 도 2b에 나타내는 예의 경우, 표시장치(100)는, 소정의 범위 외의 화소값을, (R,G,B)=(200,100,50)의 화소값으로 치환한다. 예를 들면, R, G, B의 적어도 한개의 화소값이 소정의 범위 외일 경우에, 화소값을 특정한 색의 화소값으로 치환하여 표시한다.
표시장치(100)는, 이렇게 착색한 화상을 표시할 때, 표시 패널의 광원(예를 들면, 백라이트)의 휘도 설정값이 클수록, 착색 화상의 계조값을 낮게 한다. 이렇게 함으로써, 예를 들면, 액정 디스플레이의 백라이트의 휘도가 높을 경우에, 착색 화상의 계조값이 낮을 때, 액정 패널의 투과율이 낮아지므로, 유저가 시인하는 착색 화상이 적절한 휘도 레벨을 갖는다. 그 결과, 유저가 과도한 밝기를 인식하지 않는다. 휘도 설정값은, 표시 패널의 광원의 휘도에 관한 휘도 설정의 일례이며, 접수부로서 기능하는 후술하는 유저 인터페이스(UI)부(107)에 의해 접수된다.
표시장치(100)의 구성
이하, 도 1을 참조하면서, 표시장치(100)의 구성을 설명한다.
표시장치(100)는, 영상 입력부(101), 화상처리부(102), 착색 처리부(103), 표시부(104), 중앙처리장치(CPU)(105), 기억부(106), UI부(107), 및 휘도 제어부(108)를 가진다. 영상 입력부(101)는, 표시부(104)에 표시할 화상을 포함하는 영상신호의 입력을 받는 인터페이스이며, 표시용 화상을 취득하는 화상 취득부로서 기능한다. 영상 입력부(101)는, 예를 들면, 시리얼 디지털 인터페이스(SDI) 규격에 준한 SDI 입력 단자를 구비하고 있다. 영상 입력부(101)는, 입력된 SDI 신호를 표시장치(100)의 내부에서 처리하는 영상신호의 형식으로 변환하고, 변환후의 영상신호를 화상처리부(102)에 출력한다. 이때, 이하의 설명에 있어서, 영상신호는 10bit의 비트 심도를 갖는 것으로 가정한다.
화상처리부(102)는, 영상 입력부(101)로부터 출력되는 표시용 화상에 대하여 계조보정을 행한다. 화상처리부(102)는, UI부(107)를 거쳐 유저가 설정한 계조 특성에 따라 미리 결정된 1DLUT(1차원의 Look-Up Table)을 사용해서 계조를 보정한다. 유저는, 예를 들면, standard dynamic range(SDR) 방식의 계조 특성인 감마 2.2, HDR 방식의 계조 특성인 SMPTE ST2084(Perceptual Quantizer(PQ) 방식) 혹은 하이브리드 LOG 감마를 포함하는 계조 특성을 설정한다. 화상처리부(102)는, 계조보정을 한 후의 표시용 화상을 착색 처리부(103)에 입력한다.
착색 처리부(103)는, 화상처리부(102)로부터 주어지는 표시용 화상에 대하여 착색 처리를 행함으로써, 착색 화상이 중첩된 표시 화상을 작성하는 표시 제어부이다. 착색 처리부(103)는, 백라이트의 휘도의 설정값에 근거하여 착색 화상의 계조값 게인을 결정하여, 결정한 계조값 게인에 대응하는 3D LUT(3차원의 Look-Up Table)을 생성한다. 계조값 게인은, 휘도 설정값이 소정의 값 미만일 경우에 사용되는 착색 화상의 기준 계조값에 대한 계조값의 비율이다. 착색 처리부(103)는, 생성한 3D LUT에 근거하여 착색 화상을 작성하고, 착색 화상을 포함하는 표시 화상을 표시부(104)에 출력한다.
도 3a 및 도 3b는, 착색 화상의 표시 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 3a는, 착색 처리부(103)에 입력된 표시용 화상을 나타내고 있다. 중앙의 원의 내부 영역(121)의 모든 화소는 Rec. 709 색 영역 내에 포함되고, 원의 외부 영역(122)에 포함되는 모든 화소는 Rec. 709 색 영역 외다. 도 3b는, 계조 설정이 ST2084, 착색 처리 설정이 ON 상태이고, 백라이트의 휘도 설정값이 1000cd/㎡의 경우에 착색 처리부(103)가 작성한 표시 화상이다.
내부 영역(131)의 화소는 Rec. 709 색 영역 외가 아니기 때문에, 착색 처리부(103)는, 화소를 착색 화상으로 치환하지 않고, 착색 처리부(103)는, 입력된 표시용 화상과 동일한 계조값을 갖는 화소를 유지한다. 착색 처리부(103)는, 원의 외부 영역(132)에 포함되고 Rec. 709 색 영역 외의 (R,G,B)=(1023,0,0)의 화소를, 예를 들면, 계조값 게인 0.5를 화소에 승산하는 것에 의해 얻어지는 (R,G,B)= (512,0,0)의 화소로 치환한다. 이렇게, 백라이트의 휘도 설정값이 높을 경우에, 색 영역 외인 것을 나타내는 착색 화상의 계조값을 낮춤으로써, 유저가 착색 화상을 시인했을 때에 인식되는 착생 화상의 과도한 밝기를 저감한다.
착색 처리부(103)는, 표시부(104)가 갖는 광원으로서의 역할을 하는 백라이트의 휘도의 설정값이 높을수록 더 낮은 계조값을 갖는 착색 화상을 작성한다. 착색 처리부(103)는, 표시용 화상의 일부의 영역의 화소값을 착색 화상의 계조값으로 치환하는 것에 의해 표시 화상을 작성한다. 착색 처리부(103)는, 표시용 화상에 포함되는 복수의 화소 중, 소정의 색 영역(예를 들면, Rec. 709 색 영역)의 범위 외의 화소의 화소값을 착색 화상의 계조값으로 치환하는 것에 의해, 표시 화상을 작성한다.
도 4는, 백라이트의 휘도 설정값과 착색 화상의 계조값의 관계를 나타내는 그래프다. 도 4의 세로축에 나타내는 계조값 게인은, 휘도 설정값이 100cd/㎡ 미만일 경우에 사용되는 착색 화상의 계조값에 대한, 각 휘도 설정값의 계조값의 비율을 나타내는 값이다. 착색 처리부(103)는, 휘도 설정값이 100cd/㎡ 이상 1000cd/㎡ 미만의 경우, 휘도 설정이 높아질수록 착색 화상의 계조값이 선형적으로 낮아지도록 결정한다. 이렇게, 착색 처리부(103)가, 휘도 설정이 높아질수록 착색 화상의 계조값을 선형적으로 줄임으로써, 백라이트의 휘도와 착색 화상의 계조값의 곱에 따라 정해지는 표시 휘도가 소정의 범위 내에 포함된다. 그 결과, 백라이트의 휘도에 상관없이, 유저가 거의 고정된 레벨의 휘도를 갖는 착색 화상을 시인한다.
또한, 착색 처리부(103)는, 휘도 설정값이 1000cd/㎡ 이상의 경우, 계조값 게인을 0.5로 결정한다. 이렇게, 착색 처리부(103)가, 휘도 설정값이 1000cd/㎡ 이상의 경우에 착색 화상의 고정된 계조값 게인을 설정함으로써, 착색 화상의 채도가 지나치게 저하해 버려, 유저가 착색 화상을 인식하기 어려워지는 경우의 발생을 억제할 수 있다.
이때, 착색 처리부(103)는, 표시 화상의 작성에 사용하는 계조 특성에 근거하여, 착색 화상의 계조값을 결정해도 된다. 예를 들면, 착색 처리부(103)는, 계조 특성이 ST2084인지 하이브리드 LOG 감마인지에 대한 판정 결과에 따라, 동일한 휘도 설정값에 대하여 다른 계조값 게인을 사용하여도 된다. 이렇게 함으로써, 착색 처리부(103)는, 계조 특성에 적합한 계조값을 갖는 착색 화상을 작성한다.
도 1을 다시 참조하면, 본 실시형태의 표시부(104)는, 액정 패널 및 백라이트를 포함하고 있고, 표시부(104)는 착색 처리부(103)로부터 입력되는 표시 화상을 표시한다. 백라이트의 휘도는, 휘도 제어부(108)에 의해 제어된다.
CPU(105)은, 기억부(106)가 갖는 불휘발성 메모리에 격납된 프로그램을 실행함으로써, 표시장치(100)의 동작을 제어한다. 기억부(106)는, 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및 하드디스크 등의 기억매체를 포함한다.
UI부(107)는, 표시장치(100)의 케이스에 배치되는 제어부(예를 들어, 버튼이)며, 유저 조작을 접수하는 접수부의 일례이다. UI부(107)는, 유저로부터 표시 휘도의 설정값(cd/㎡), 및 착색 처리의 ON/OFF 설정을 접수한다.
휘도 제어부(108)는, UI부(107)를 거쳐 유저에 의해 설정된 휘도 설정값에 근거하여, 표시부(104)의 백라이트의 발광량을 제어한다. 휘도 제어부(108)는, 백라이트의 발광량을 제어함으로써, 유저가 표시 화상을 시인할 때의 표시 휘도를 조정한다.
도 5는, 휘도 설정값과 백라이트의 휘도의 관계를 나타내는 그래프다. 휘도 제어부(108)는, 표시 휘도 설정이 0cd/㎡ 이상 1000cd/㎡ 미만인 경우, 휘도 설정값과 같은 휘도값에서 백라이트를 발광시킨다. 휘도 제어부(108)는, 휘도 설정값이 1000cd/㎡ 이상의 경우, 휘도 설정값에 상관없이 1000cd/㎡의 휘도로 백라이트를 발광시킨다.
휘도 제어부(108)는, 착색 화상을 포함하는 표시 화상을 작성하는 것을 나타내는 착색 설정을 UI부(107)가 접수하고, 또한 휘도 설정값이 소정값 이상일 경우에, 백라이트의 휘도를 소정값 이하가 되도록 제어해도 된다. 도 5에 나타내는 예의 경우, 휘도 제어부(108)는, 착색 처리가 ON 상태로 설정되어 있는 것을 조건으로 하여, 휘도 설정값이 1000cd/㎡ 이상의 경우에 휘도 설정값에 상관없이 1000cd/㎡의 휘도로 백라이트를 발광시킨다. 이렇게 함으로써, 휘도 제어부(108)는, 휘도 설정값이 소정의 값 이상일 경우에, 착색 처리부(103)가 계조값 게인을 낮추지 않을 때에도 백라이트의 표시 휘도를 증가시키지 않음으로써, 착색 화상이 표시되었을 때에 유저에 대한 과도한 밝기를 방지한다.
또한, 휘도 제어부(108)는, UI부(107)가 착색 설정을 접수하지 않고 있을 경우, 또는 휘도 설정값이 소정값 미만일 경우에, 휘도 설정에 대응하는 휘도로 광원을 동작시켜도 된다. 이렇게 함으로써, 휘도 제어부(108)는, 어두운 백라이트에 의해 발생하는, 유저가 위화감을 인식하는 것을 방지한다.
표시장치(100)의 처리 절차
도 6은, 표시장치(100)의 처리 절차를 나타내는 흐름도다. 착색 처리부(103)은, UI부(107)로부터 유저 조작을 접수하면, 착색 설정의 상태를 판정한다(S101).착색 처리부(103)는, 착색 설정이 OFF 상태라고 판정했을 경우(S101에서 No), 입력된 표시용 화상에 착색을 적용하지 않고 표시용 화상을 표시 화상으로서 표시부(104)에 출력한다(S102).
착색 처리부(103)는, S101에 있어서 착색 설정이 ON 상태라고 판정했을 경우(S101에서 Yes), 계조 특성이 HDR 방식으로 설정되어 있는지 아닌지를 판정한다(S103). 착색 처리부(103)는, 예를 들면, 계조 특성이 ST2084로 설정되어 있을 경우에, HDR 방식의 계조 특성이 설정되고 있다고 판정한다.
착색 처리부(103)는, UI부(107)가 HDR 방식의 계조 특성을 접수하지 않고 있을 경우, 소정의 계조값의 착색 화상을 포함하는 표시 화상을 표시부(104)에 표시시킨다. 예를 들어, 착색 처리부(103)는, S103에 있어서 계조 특성이 HDR 설정이 아니라고 판정했을 경우(S103에서 No), 색 영역 외의 화소가 (R,G,B)=(1023,0,0)에 매핑되도록 착색 처리를 행하는 3D LUT를 생성한다. 착색 처리부(103)는, 생성한 3D LUT에 근거하여, 색 영역 외의 화소를 표준 계조값으로 치환하여 표시 화상을 작성하고, 작성한 표시 화상을 표시부(104)에 출력한다(S104).
한편, 착색 처리부(103)는, UI부(107)가 HDR 방식의 계조 특성을 접수했을 경우에, 휘도 설정값이 높을수록 계조값이 낮은 착색 화상을 포함하는 표시 화상을 표시부(104)에 표시시킨다. 예를 들어, 착색 처리부(103)는, S103에 있어서 계조 특성이 HDR 설정이라고 판정했을 경우(S103에서 Yes), 도 4에 나타낸 휘도 설정값과 계조값 게인의 관계를 사용하여, 계조값 게인을 결정한다. 계조값 게인을 결정할 때에, 착색 처리부(103)는, 휘도 설정값을 임계값(예를 들면, 도 4에 있어서의 1000cd/㎡)과 비교한다(S105). 착색 처리부(103)는, 휘도 설정값이 임계값 미만일 경우(소정 범위 내일 경우), 휘도 설정값이 클수록 계조값 게인이 작아지도록 착색 화상의 계조값을 조정한다(S106).
이 경우, 착색 처리부(103)는, 색 영역 외의 화소에 대하여, 해당 화소의 화소값을 계조값 게인으로 승산하여 얻어진 색을 사용하여 착색을 행하는 3D LUT를 생성한다. 착색 처리부(103)는, 생성한 3D LUT에 근거하여, 착색 화상의 계조값을 결정한다. 착색 처리부(103)는, 예를 들면, 계조값 게인을 0.5로 결정했을 경우, 표준 계조값의 (R,G,B)=(1023,0,0)에 계조값 게인의 0.5를 승산해서 얻어지는 (R,G,B)= (512,0,0)을 착색 화상의 계조값으로 결정한다.
착색 처리부(103)는, S105에 있어서, 휘도 설정값이 임계값 이상인 것으로(소정 범위 외라고) 판정했을 경우(S105의 Yes), 휘도 설정값에 상관없이 고정 계조값을 착색 화상의 계조값으로 판정한다(S107). 이렇게 함으로써, 표시장치(100)는, 색 영역 외의 칼라 화소가 착색되도록 설정되어 있고, 또한 계조 특성이 HDR 설정인 경우에, 백라이트의 휘도 설정값에 적합한 계조값의 착색 화상을 포함하는 표시 화상을 표시한다.
표시장치(100)의 효과
이상에서 설명한 것과 같이, 표시장치(100)에 있어서는, 착색 처리부(103)가, 100 내지 1000cd/㎡의 휘도 설정값의 영역에서는, 휘도 설정값이 커질수록 착색 화상의 계조값을 낮게 함으로써, 착색 처리된 영역의 표시 휘도가 높아지는 것을 방지한다. 이렇게 함으로써, HDR 설정의 계조 특성에서 표시를 행하는 표시장치(100)에 있어서 유저가 착색 처리 설정을 온으로 했을 경우에, 표시장치(100)는, 유저가 착색 화상을 시인할 때의 과도한 밝기를 저감한다.
또한, 착색 처리부(103)는, 휘도 설정이 1000cd/㎡ 이상인 경우에, 착색 계조값 및 표시 휘도를 고정함으로써, 적용된 색의 채도를 일정 이상의 레벨로 우지하고, 이에 따라 눈부심을 저감시킬 수 있다.
이상의 설명에서는, 착색 처리의 일례로서, 709 색 영역 외 경고 표시를 예시했지만, 본 실시형태의 구성을 다른 표시에 있어서의 착색 처리에 적용해도 된다. 예를 들면, 표시장치(100)는, 표시용 화상의 휘도 레벨의 분포를 색으로 표시하는 펄스 칼라(false color), 고주파 성분을 포함하는 화소를 색으로 표시하는 픽킹(peaking), 과도노출 경고 표시, 및 노출부족 영역의 경고 표시를 포함하는 착색 기능에 본 실시형태의 착색 처리를 적용해도 된다.
제2실시형태
제1실시형태에서는, 착색량이 적을 경우, 착색되지 않은 표시용 화상의 계조값이 높을 경우와 같이, 착색 화상의 계조값을 작게 할 필요성이 낮을 경우에도, 백라이트의 휘도 설정값에 따라 착색 화상의 계조값을 저하시켰다. 이에 반해, 제2실시형태는, 착색량 또는 착색할 화소의 계조값에 따라 계조값을 제어하는 점에서, 제1실시형태와 다르다.
도 7은, 제2실시형태의 표시장치(200)의 구성을 도시한 도면이다. 도 1에 나타낸 제1실시형태의 표시장치(100)와 같은 처리를 행하는 블록에는 도 1과 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다. 표시장치(200)는, 영상 입력부(101), 화상처리부(102), 신호 해석부(201), 착색 처리부(203), 표시부(104), CPU(105), 기억부(106), UI부(107) 및 휘도 제어부(108)를 가진다.
신호 해석부(201)는, 화상처리부(102)로부터 입력되는 표시용 화상을 해석하여, 착색 대상이 되는 화소수의 전체 화소수에 대한 비율인 착색 화소 비율, 및 착색 대상의 화소의 계조값의 평균값(이하, "평균 계조값"이라고 한다)을 산출한다. 신호 해석부(201)는, 표시용 화상과 함께, 얻어진 착색 화소 비율 및 평균 계조값을 착색 처리부(203)에 입력한다. 착색 처리부(203)는, 휘도 설정값, 착색 화소 비율 및 평균 계조값의 적어도 어느 한 개에 근거하여, 계조값 게인을 결정한다.
착색 처리부(203)는, 예를 들면, 착색 대상이 되는 화소수가 많을수록, 보다 낮은 계조값의 착색 화상을 작성한다. 착색 처리부(203)는, 착색 대상이 되는 표시 화상의 화소수가 많을수록, 보다 낮은 계조값의 착색 화상을 작성해도 된다. 또한, 착색 처리부(203)는, 착색 대상이 되는 복수의 화소의 평균 계조값이 낮을수록, 보다 낮은 휘도의 착색 화상을 작성해도 된다. 이때, 착색 처리부(203)는, 평균 계조값 대신에, 착색 대상의 화소의 계조값의 중앙값, 또는 최빈값을 사용해도 된다.
도 8은, 착색 처리부(203)가 행하는 계조값 게인의 산출처리에 대해 설명하기 위한 흐름도다. 도 9는, 착색 화소 비율과 조정 게인 α1의 관계를 도시한 도면이다. 도 10은, 평균 계조값과 조정 게인 α2의 관계를 도시한 도면이다. 조정 게인 α1은, 착색 화소 비율에 따라 계조값 게인을 조정하기 위한 계수다. 조정 게인 α2는, 평균 계조값에 따라 계조값 게인을 조정하기 위한 계수다.
우선, 착색 처리부(203)는, 신호 해석부(201)가 산출한 착색 화소 비율에 근거하여 조정 게인 α1을 산출한다(S201). 예를 들어, 착색 처리부(203)는, 도 9에 나타내는 그래프 등과 같이 착색 화소 비율과 조정 게인 α1의 관계의 그래프를 참조함으로써, 착색 화소 비율에 대응하는 조정 게인 α1을 특정한다. 예를 들면, 착색 처리부(203)는, 착색 화소 비율이 0인 경우, 조정 게인 α1으로서 1.0을 결정한다. 또한, 예를 들어, 착색 처리부(203)는, 착색 화소 비율이 1.0인 경우, 조정 게인 α1으로서 0.7을 결정한다. 착색 처리부(203)는, 착색 화소 비율이 커짐에 따라서 조정 게인 α1이 선형적으로 줄인다.
더구나, 착색 처리부(203)는, 신호 해석부(201)가 산출한 평균 계조값에 근거하여 조정 게인 α2를 산출한다(S202). 예를 들어, 착색 처리부(203)는, 도 10에 나타내는 그래프 등과 같이, 평균 계조값과 조정 게인 α2의 관계의 그래프를 참조함으로써, 조정 게인 α2를 산출한다. 예를 들어, 착색 처리부(203)는, 평균 계조값이 0인 경우, 조정 게인 α2로서 0.7을 결정한다. 예를 들어, 착색 처리부(203)는, 평균 계조값이 1.0인 경우, 조정 게인 α2로서 1.0을 결정한다. 착색 처리부(203)는, 평균 계조값이 높아짐에 따라서 조정 게인 α2가 커지도록 한다.
최후에, 착색 처리부(203)는, 휘도 설정값에 근거하여 계조값 게인을 산출한다(S203). 도 11은, 휘도 설정값과 계조값 게인의 관계를 도시한 도면이다. 착색 처리부(203)는, 휘도 설정값이 0cd/㎡ 이상 100cd/㎡ 미만의 경우에는, 계조값 게인을 1.0으로 결정한다. 착색 처리부(203)는, 휘도 설정값이 100cd/㎡ 이상 1000cd/㎡ 미만의 경우에는, 휘도 설정값이 커질수록 계조값 게인이 선형적으로 낮아지도록 한다. 착색 처리부(203)는, 휘도 설정값이 1000cd/㎡ 이상의 경우에는, 계조값 게인으로서, 스텝 S201에서 구한 조정 게인 α1과 스텝 S202에서 구한 조정 게인 α2의 곱을 결정한다. 더구나, 착색 처리부(203)는, 휘도 설정값이 1000CD/㎡ 이상의 경우, 계조값 게인으로서 α1×α2를 결정한다.
즉, 착색 화소 비율이 높을수록, 조정 게인 α1은 낮아지고, 계조값 게인도 낮아진다. 따라서, 착색 화소 비율이 높을수록, 착색 처리부(203)에 의해 착색되는 색의 계조값이 낮아진다. 또한, 착색 화소의 평균 계조값이 낮을수록 조정 게인 α2는 낮아지고, 계조값 게인도 낮아진다. 따라서, 착색 화소의 평균 계조값이 낮을수록 착색 처리부(203)에 의해 착색되는 색의 휘도가 낮아진다.
착색 처리부(203)가, 착색 화소 비율 및 착색 대상인 화소의 평균 계조값 모두를 사용하여 착색 화상의 계조값을 조정하는 경우를 일례로 설명하였다. 그러나, 착색 화소 비율과 평균 계조값의 어느 한쪽에 근거하여 착색 화상의 계조값을 조정해도 된다.
표시장치(200)의 효과
이상에서 설명한 것과 같이, 표시장치(200)에 있어서는, 착색 처리부(203)가, 착색 화소 비율이 클수록, 계조값이 낮은 색의 착색 화상을 작성한다. 이렇게 함으로써, 표시장치(200)는, 착색 대상인 화소의 비율이 많을 경우에, 유저에 대한 과도한 밝기를 줄인다. 또한, 표시장치(200)에 있어서는, 착색 처리부(203)가, 착색 대상이 되는 화소의 평균 계조값이 낮을수록, 계조값이 낮은 색의 착색 화상을 작성한다. 이렇게 함으로써, 표시장치(200)는, 계조값이 낮은 화소에 계조값이 지나치게 높은 색을 착색함으로써 발생되는 유저에 대한 과도한 밝기를 줄인다.
제3실시형태
제1실시형태 및 제2실시형태에 있어서는, 색 영역 외의 화소에 착색할 경우를 중심으로 설명했지만, 본 실시형태에서는, 고주파 성분을 포함하는 화소에 착색을 적용하는 픽킹 기능을 예로 들어 설명한다.
도 12는, 제3실시형태의 표시장치(300)의 구성을 도시한 도면이다. 도 1에 나타낸 제1실시형태의 표시장치(100)와 같은 처리를 행하는 구성요소에 관해서는 도 1과 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다. 표시장치(300)는, 화상을 표시하는 색 영역에 따라 착색 화상의 계조값을 제어하는 것을 특징으로 한다.
표시장치(300)는, 영상 입력부(101), 화상처리부(302), 착색 처리부(303), 표시부(104), CPU(105), 기억부(106), UI부(307), 및 휘도 제어부(108)를 가진다. UI부(307)는, 제1실시형태의 표시장치(100)에 있어서의 UI부(107)의 기능 이외에, 유저로부터 색 영역 설정을 더 접수한다. 색 영역 설정으로서, 예를 들면, Rec. 709 색 영역 또는 Rec. 2020 색 영역이 더 접수된다.
화상처리부(302)는, 제1실시형태의 표시장치(100)의 화상처리부(102)에 의해 행해지는 처리 이외에, 입력된 표시용 화상이 UI부(307)를 거쳐 설정된 표시 색 영역에 표시되도록 색 영역 변환 처리를 행한다. 화상처리부(302)는, 색 영역을 변환한 후의 표시용 화상을 착색 처리부(303)에 입력한다.
착색 처리부(303)는, 입력된 표시용 화상의 주파수 성분을 해석하여, 소정값의 주파수 이상의 주파수를 갖는 화소에 착색한다. 착색 처리부(303)는, 색 영역 설정이 나타내는 색 영역이 넓을수록, 보다 낮은 계조값의 착색 화상을 포함하는 표시 화상을 출력하고, 표시부(104)가 표시 화상을 표시한다.
도 13은, 색 영역 설정과 계조값 게인의 관계를 나타내는 표이다. 도 14는, Rec. 709 색 영역과 Rec. 2020 색 영역의 관계를 도시한 도면이다. 착색 처리부(303)는, 예를 들면, 도 13에 나타낸 것과 같이, 표시 색 영역이 Rec. 709 색 영역인 경우에 계조값 게인을 1.0으로 결정하고, 표시 색 영역이 Rec. 2020 색 영역인 경우에 계조값 게인을 0.8로 결정한다. 도 14에 나타낸 것과 같이, Rec. 709 색 영역보다도 Rec. 2020 색 영역 쪽이 넓기 때문에, 착색 처리부(303)는, Rec. 2020 색 영역의 계조값 게인을, Rec. 709 색 영역의 계조값 게인 1.0보다도 작은 0.8로 결정한다.
착색 처리부(303)는, Rec. 2020 색 영역의 픽킹 표시에 있어서의 착색 화상의 계조값을, Rec. 709 색 영역의 픽킹 표시에 있어서의 착색 화상의 계조값 (1023,0,0)에 계조값 게인을 승산함으로써 산출한다. 예를 들면, 표시 색 영역의 Rec. 2020 색 영역의 계조값 게인이 0.8일 경우, 착색 처리부(303)는, 고주파 성분의 화소를 (R,G,B)=(818,0,0)의 착색 화상으로 치환한다.
이상의 설명에 있어서는, 착색 처리부(303)가, Rec. 709 색 영역에서 계조값 게인을 1.0으로 결정하고, Rec. 2020 색 영역에서 계조값 게인을 0.8로 결정한다. 그러나, 착색 처리부(303)는, 각 색 영역의 색도 좌표점에 근거하여 계조값 게인을 산출해도 된다. 즉, 착색 처리부(303)는, Rec. 709 색 영역과 Rec. 2020 색 영역에서, 유저가 착색 화상을 유사하게 시인하도록, Rec. 709 색 영역에 있어서의 (R,G,B)=(1023,0,0)을 Rec. 2020 색 영역으로 변환하여 얻어진 RGB값의 착색 화상을 작성해도 된다.
표시장치(300)의 효과
이상에서 설명한 것과 같이, 표시장치(300)에 있어서는, 착색 처리부(303)가, 표시할 색 영역이 넓을수록 더 낮은 계조값의 색을 사용하여 착색 처리를 행한다. 이렇게 함으로써, 표시할 색 영역의 차이에 의한 표시 색의 차이가 저감되어, 색 영역이 넓을 경우에 유저가 인식하는 과도한 밝기가 저감된다.
이상, 본 발명을 실시형태를 사용하여 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시형태에 기재된 범위에는 한정되지 않고, 그 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다. 예를 들면, 영상 입력부(101), 화상처리부(102), 착색 처리부(103), 및 휘도 제어부(108)의 적어도 일부의 기능을, CPU(105)이 기억부(106) 등의 기록 매체에 기억된 프로그램을 실행함으로써 실현해도 된다.
또한, 이상의 설명에 있어서는, 광원이 액정 디스플레이의 백라이트인 예를 나타내었지만, 표시장치가 유기 EL 디스플레이일 경우, 유기 EL 디스플레이의 발광층이 광원으로서 기능한다.
이때, 장치의 분산 및 통합의 구체적인 실시형태는 이상의 실시형태에 한정되지 않고, 장치의 전부 또는 일부가 기능적 또는 물리적으로 분산되거나 통합해서 구성할 수 있다. 복수의 실시형태의 임의의 조합도 본 발명에 포함된다. 전술한 실시예의 보호범위는 제한되는 것으로 생각되지 않으며, 본 발명의 보호범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다.
기타 실시형태
본 발명의 실시형태는, 본 발명의 전술한 실시형태(들)의 1개 이상의 기능을 수행하기 위해 기억매체('비일시적인 컴퓨터 판독가능한 기억매체'로서 더 상세히 언급해도 된다)에 기록된 컴퓨터 실행가능한 명령(예를 들어, 1개 이상의 프로그램)을 판독하여 실행하거나 및/또는 전술한 실시예(들)의 1개 이상의 기능을 수행하는 1개 이상의 회로(예를 들어, 주문형 반도체 회로(ASIC)를 포함하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터나, 예를 들면, 전술한 실시형태(들)의 1개 이상의 기능을 수행하기 위해 기억매체로부터 컴퓨터 실행가능한 명령을 판독하여 실행함으로써, 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 수행되는 방법에 의해 구현될 수도 있다. 컴퓨터는, 1개 이상의 중앙처리장치(CPU), 마이크로 처리장치(MPU) 또는 기타 회로를 구비하고, 별개의 컴퓨터들의 네트워크 또는 별개의 컴퓨터 프로세서들을 구비해도 된다. 컴퓨터 실행가능한 명령은, 예를 들어, 기억매체의 네트워크로부터 컴퓨터로 주어져도 된다. 기록매체는, 예를 들면, 1개 이상의 하드디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 분산 컴퓨팅 시스템의 스토리지, 광 디스크(콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD), 또는 블루레이 디스크(BD)TM 등), 플래시 메모리소자, 메모리 카드 등을 구비해도 된다.
본 발명은, 상기한 실시형태의 1개 이상의 기능을 실현하는 프로그램을, 네트워크 또는 기억매체를 개입하여 시스템 혹은 장치에 공급하고, 그 시스템 혹은 장치의 컴퓨터에 있어서 1개 이상의 프로세서가 프로그램을 읽어 실행하는 처리에서도 실행가능하다. 또한, 1개 이상의 기능을 실현하는 회로(예를 들어, ASIC)에 의해서도 실행가능하다.
예시적인 실시형태들을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 이러한 실시형태에 한정되지 않는다는 것은 자명하다. 이하의 청구범위의 보호범위는 가장 넓게 해석되어 모든 변형, 동등물 구조 및 기능을 포괄하여야 한다.

Claims (17)

  1. 화상을 표시하도록 구성된 표시부와,
    상기 표시부에 표시할 표시용 화상을 취득하도록 구성된 화상 취득부와,
    상기 표시부에 포함된 광원의 휘도에 관련한 휘도 설정을 접수하도록 구성된 접수부와,
    상기 표시용 화상의 적어도 한개의 영역을 착색 화상으로 치환하여 얻어진 표시 화상을 상기 표시부에 표시하도록 구성된 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 휘도 설정으로서 제1 휘도 설정값이 설정된 경우, 상기 착색 화상의 휘도로서 제1 휘도를 설정하고, 상기 휘도 설정으로서 상기 제1 휘도 설정값보다도 높은 제2 휘도 설정값이 설정된 경우, 상기 착색 화상의 휘도로서 상기 제1 휘도보다도 낮은 제2 휘도를 설정하는 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 표시용 화상의 적어도 한개의 영역을 상기 착색 화상으로 치환함으로써 상기 표시 화상을 작성하는 처리부를 포함하는 표시장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 휘도 설정이 나타내는 휘도 설정값이 소정 범위 내일 경우에, 상기 휘도 설정값이 증가할수록 더 낮은 계조값의 착색 화상으로 상기 영역을 치환하는 표시장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 표시용 화상에 있어서의 소정의 색 영역의 범위 외의 계조값을 상기 착색 화상의 계조값으로 치환하는 표시장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 휘도 설정값이 임계값 이상일 경우에, 일정한 계조값의 상기 착색 화상을 작성하는 표시장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 휘도 설정값이 소정 범위 내일 경우에, 상기 광원의 휘도와 상기 착색 화상의 계조값의 곱에 따라 정해지는 표시 휘도가 소정의 범위 내에 포함되도록, 상기 착색 화상의 계조값을 결정하는 표시장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 처리부는, 착색할 화소 수가 증가할수록, 더 낮은 계조값의 상기 착색 화상을 작성하는 표시장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 표시 화상의 화소 수에 대한 착색할 화소 수가 증가할수록, 더 낮은 계조값의 상기 착색 화상을 작성하는 표시장치.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 처리부는, 착색할 복수의 화소의 계조값들의 평균값, 중앙값 또는 최빈값이 낮을수록, 더 낮은 휘도의 상기 착색 화상을 작성하는 표시장치.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 표시 화상의 작성에 사용되는 계조 특성에 근거하여, 상기 착색 화상의 계조값을 결정하는 표시장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 접수부는, 계조 특성의 설정을 더 접수하고,
    상기 제어부는, 상기 접수부가 HDR 방식의 계조 특성을 접수한 경우에, 상기 휘도 설정으로서 상기 제1 휘도 설정값이 설정된 경우, 상기 착색 화상의 휘도로서 제1 휘도를 설정하고, 상기 휘도 설정으로서 상기 제1 휘도 설정값보다도 높은 상기 제2 휘도 설정값이 설정된 경우, 상기 착색 화상의 휘도로서 상기 제1 휘도보다도 낮은 제2 휘도를 설정하는 표시장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 접수부는, 상기 표시 화상의 색 영역 설정을 더 접수하고,
    상기 제어부는, 상기 색 영역 설정이 나타내는 색 영역이 더 클수록, 상기 착색 화상의 휘도를 줄이는 표시장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 휘도 설정에 근거하여 상기 광원의 휘도를 제어하도록 구성된 휘도 제어부를 포함하고,
    상기 접수부는, 상기 착색 화상을 포함하는 상기 표시 화상을 작성할 것인지 아닌지를 결정하기 위한 착색 설정을 접수하고,
    상기 휘도 제어부는, 상기 접수부가 상기 착색 설정을 접수하고, 또한 상기 휘도 설정의 휘도 설정값이 소정값 이상인 경우에, 상기 광원의 휘도를 일정한 휘도가 되도록 제어하는 표시장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 휘도 제어부는, 상기 접수부가 상기 착색 설정을 접수하지 않거나 또는 상기 휘도 설정값이 상기 소정값 미만일 경우에, 상기 휘도 설정값에 따른 휘도에서 상기 광원을 동작시키는 표시장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 표시부는 액정 디스플레이이고,
    상기 휘도 제어부는, 상기 액정 디스플레이에 빛을 조사하는 상기 광원의 휘도를 제어하는 표시장치.
  16. 컴퓨터 상에서 실행될 때, 컴퓨터에게,
    화상을 표시하는 표시부에 표시할 표시용 화상을 취득하게 하고,
    상기 표시부에 포함된 광원의 휘도에 관련한 휘도 설정을 접수하게 하고,
    상기 휘도 설정으로서 제1 휘도 설정값이 설정된 경우, 착색 화상의 휘도로서 제1 휘도를 설정하게 하고.
    상기 휘도 설정으로서 상기 제1 휘도 설정값보다도 높은 제2 휘도 설정값이 설정된 경우, 상기 착색 화상의 휘도로서 상기 제1 휘도보다도 낮은 제2 휘도를 설정하게 하고,
    상기 표시용 화상의 적어도 한개의 영역을 상기 착색 화상으로 치환하여 얻어진 표시 화상을 상기 표시부에 표시하게 하는 프로그램을 기억한 비일시적인 컴퓨터 판독가능한 매체.
  17. 화상을 표시하는 표시부에 표시할 표시용 화상을 취득하는 단계와,
    상기 표시부에 포함된 광원의 휘도에 관련된 휘도 설정을 접수하는 단계와,
    상기 표시용 화상의 적어도 한개의 영역을 착색 화상으로 치환하여 얻어진 표시 화상을 상기 표시부에 표시하는 단계를 포함하고,
    상기 휘도 설정으로서 제1 휘도 설정값이 설정된 경우, 상기 착색 화상의 휘도로서 제1 휘도를 설정하고, 상기 휘도 설정으로서 상기 제1 휘도 설정값보다도 높은 제2 휘도 설정값이 설정된 경우, 상기 착색 화상의 휘도로서 상기 제1 휘도보다도 낮은 제2 휘도를 설정하는 표시 제어방법.
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