WO2016181819A1 - 画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

ＨＤＲ画像を大きな画質低下を発生させることなくＳＤＲ表示装置に表示可能とした装置、方法を提供する。ＨＤＲ画像信号を変換して表示部に対する出力信号を生成する表示制御部を有する。表示制御部は、ＨＤＲ画像信号を入力した場合、入力ＨＤＲ画像信号の変換処理を実行し、ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線の逆の入出力特性を持つガンマ補正曲線に従った変換ＨＤＲ信号を生成して表示部へ出力する。ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線が、２．２乗曲線である場合、表示制御部は、入力ＨＤＲ画像信号の変換処理を実行し、（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性を持つ変換ＨＤＲ信号を生成して表示部へ出力する。

Description

画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラム

　本開示は、画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラムに関する。さらに詳細には、広ダイナミックレンジ画像（ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像）を、現在多く利用されている通常のダイナミックレンジ画像表示装置であるＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）表示装置に画質を大きく劣化させることなく表示可能とする画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラムに関する。

　最近、撮像素子（イメージ・センサー）の高ビット化などにより、画像の広ダイナミックレンジ化が進んでいる。
　画像のダイナミックレンジは、一般に最小輝度と最大輝度の比で表すことができる。
　高画質画像として知られるＨＤＲ（Ｈｉｇｈ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像は、最大明度色と最低明度色の間のコントラスト比が例えば１００００：１以上に達し、現実世界をリアルに表現することができる。
　ＨＤＲ画像は、可視範囲のほとんどすべての輝度を記録することができ、人間の視覚特性と同等のダイナミックレンジと色域をサポートすることができる。ＨＤＲ画像は、陰影のリアルな表現や、眩しさの表現等の点で、従来画像に比較して極めて高画質な画像であると言える。

　コンテンツ制作側は、ＨＤＲ画像の撮影、制作を盛んに行っているが、一方、コンテンツを視聴する各家庭内のテレビ等の表示装置の多くはＨＤＲ画像を表示可能な表示装置ではないというのが現状である。
　各家庭内のテレビ等の表示装置の多くは、表示可能な画像のダイナミックレンジがＨＤＲ画像より狭いＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）表示装置である。現状では、最大輝度が５００ｎｉｔや１０００ｎｉｔであるＨＤＲ対応の表示装置を利用しているユーザは少ない。

　ＨＤＲ画像を入力してＳＤＲ表示装置に表示すると、ＨＤＲ画像本来の輝度情報や、色情報が失われ画質の低下した画像が表示されてしまう。なお、ＨＤＲ画像をＳＤＲ画像として出力する場合、元のコンテンツのダイナミックレンジを、画像出力先のＳＤＲ表示装置（ディスプレイ）に適合させる処理（ディスプレイ・マッピングとも呼ぶ）が行われる場合がある（例えば、特許文献１を参照のこと）。

　しかしながら、すべての表示装置がディスプレイ・マッピング機能を備えているわけではない。また、単純に線形スケーリングによりダイナミックレンジの変換を行なうと、多大な情報が失われ、変換の前後で人間の見た目が多いに相違する画像になってしまうことが懸念される。このような情報の損失は、コンテンツの制作者や供給者の意図にも反することである。

特表２０１４－５０２４８０号公報

　本開示は、例えばこのような状況に鑑みてなされたものであり、ＳＤＲ表示装置にＨＤＲ画像を表示する場合に、元の広ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）画像の色や輝度等の階調をより正確に再現し、高品質な画像の表示を実現する画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。

　本開示の第１の側面は、
　ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像、またはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像対応の画像信号を入力して、表示部への出力信号を生成する表示制御部を有し、
　前記表示部は、ＳＤＲ画像対応のガンマ値を有するＳＤＲ表示部であり、
　前記表示制御部は、
　前記表示制御部に対する入力信号がＨＤＲ画像信号である場合、入力ＨＤＲ画像信号の変換処理を実行し、前記ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線の逆の入出力特性を持つガンマ補正曲線に従った変換ＨＤＲ信号を生成して表示部へ出力する画像処理装置にある。

　さらに、本開示の第２の側面は、
　画像処理装置において実行する画像処理方法であり、
　前記画像処理装置は、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像、またはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像対応の画像信号を入力して、表示部への出力信号を生成する表示制御部を有し、
　前記表示部は、ＳＤＲ画像対応のガンマ値を有するＳＤＲ表示部であり、
　前記表示制御部が、
　前記表示制御部に対する入力信号がＨＤＲ画像信号である場合、入力ＨＤＲ画像信号の変換処理を実行し、前記ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線の逆の入出力特性を持つガンマ補正曲線に従った変換ＨＤＲ信号を生成して表示部へ出力する画像処理方法にある。

　さらに、本開示の第３の側面は、
　画像処理装置において画像処理を実行させるプログラムであり、
　前記画像処理装置は、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像、またはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像対応の画像信号を入力して、表示部への出力信号を生成する表示制御部を有し、
　前記表示部は、ＳＤＲ画像対応のガンマ値を有するＳＤＲ表示部であり、
　前記プログラムは、前記表示制御部に、
　前記表示制御部に対する入力信号がＨＤＲ画像信号である場合、入力ＨＤＲ画像信号の変換処理を実行し、前記ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線の逆の入出力特性を持つガンマ補正曲線に従った変換ＨＤＲ信号を生成して表示部へ出力する処理を実行させるプログラムにある。

　なお、本開示のプログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な情報処理装置やコンピュータ・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体によって提供可能なプログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、情報処理装置やコンピュータ・システム上でプログラムに応じた処理が実現される。

　本開示のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本開示の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。

　本開示の一実施例の構成によれば、ＨＤＲ画像を大きな画質低下を発生させることなくＳＤＲ表示装置に表示可能とした装置、方法が実現される。
　具体的には、ＨＤＲ画像信号を変換して表示部に対する出力信号を生成する表示制御部を有する。表示制御部は、ＨＤＲ画像信号を入力した場合、入力ＨＤＲ画像信号の変換処理を実行し、ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線の逆の入出力特性を持つガンマ補正曲線に従った変換ＨＤＲ信号を生成して表示部へ出力する。ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線が、２．２乗曲線である場合、表示制御部は、入力ＨＤＲ画像信号の変換処理を実行し、（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性を持つ変換ＨＤＲ信号を生成して表示部へ出力する。
　本開示の処理により、ＨＤＲ画像を大きな画質低下を発生させることなくＳＤＲ表示装置に表示可能とした装置、方法が実現される。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。

画像処理装置の構成と処理について説明する図である。 ＳＤＲ表示装置の入出力特性としてのガンマ曲線の例について説明する図である。 ガンマ曲線とガンマ補正曲線、および表示部出力信号の例について説明する図である。 ＨＤＲ画像とＳＤＲ画像の特性の差異について説明する図である。 画像処理装置の構成と処理について説明する図である。 ＳＤＲ画像に対する処理とＨＤＲ画像に対する処理について説明する図である。 画像処理装置におけるＳＤＲ画像に対する処理について説明する図である。 画像処理装置におけるＳＤＲ画像に対する処理について説明する図である。 画像処理装置におけるＨＤＲ画像に対する処理について説明する図である。 画像処理装置におけるＨＤＲ画像に対する処理について説明する図である。 画像処理装置におけるＳＤＲ画像に対する処理について説明する図である。 画像処理装置における処理シーケンスについて説明するフローチャートを示す図である。 本開示の画像処理装置の構成例について説明する図である。

　以下、図面を参照しながら本開示の画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラムの詳細について説明する。なお、説明は以下の項目に従って行う。
　　１．画像処理装置における画像表示処理の概要について
　　２．ＳＤＲ表示部に対するＨＤＲ画像出力処理における問題点について
　　３．ＨＤＲ画像およびＳＤＲ画像の画像品質を低下させずにＳＤＲ表示部に表示可能とした構成について
　　３－１．ＳＤＲ画像を処理対象とした場合の表示部への入力信号生成処理について
　　３－２．ＨＤＲ画像を処理対象とした場合の表示部への入力信号生成処理について
　　４．表示制御部の処理シーケンスについて
　　５．画像処理装置の構成例について
　　６．本開示の構成のまとめ

　　［１．画像処理装置における画像表示処理の概要について］
　まず、図１以下を参照して画像処理装置における画像表示処理の一般的な処理例について説明する。
　図１の画像処理装置５０は、例えば、テレビ、スマートフォン、ＰＣ等の表示部を備えたユーザ装置（クライアント）である。
　画像処理装置５０は、例えば、放送局やストリーミング・サーバ等からの受信画像データ、あるいはＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）　Ｄｉｓｃ）などのメディアからの再生画像データを表示部５３に表示する。

　画像信号処理部５１は、例えば、放送局やサーバ、あるいはＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）　Ｄｉｓｃ）などのメディアから入力するＭＰＥＧ―２ＴＳなどの符号化ストリームを復号し、復号データに基づいて生成した画像信号を表示制御部５２に出力する。
　例えば、表示部５３の表示特性（ガンマ特性）に応じたガンマ補正信号７１を生成して表示制御部５２に出力する。

　表示制御部５２は、画像信号処理部５１からの入力信号に基づいて、表示部５３に対する出力信号を生成する。
　表示部５３は、表示制御部５２からの入力信号を用いて表示パネルを駆動し、画像表示を実行する。

　放送局やサーバの提供するコンテンツ、あるいはメディアに格納されるコンテンツを構成する画像データは、時代とともにより高品質な画像に変化してきている。具体的には、これまでの２Ｋ画像から、４Ｋ画像や８Ｋ画像と呼ばれる高解像度画像に推移しつつある。

　さらに、これまでのＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像に比較して低輝度から高輝度まで広い輝度範囲の画像を忠実に再現可能とした広ダイナミックレンジ（ＨＤＲ：Ｈｉｇｈ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像の利用が普及しつつある。

　ＨＤＲ画像は、ＳＤＲ画像より表現可能なダイナミックレンジが広く、可視範囲のすべての輝度を表現可能な画像であり、人間の視覚特性とほぼ同等のダイナミックレンジと色域をサポートすることができる。

　図１に示す表示部５３に対応して示す（参考図）は、表示部５３に表示される色域を解説する図であり、ＤＣＩ規格色空間内に規定される２つの表色系を示している。
　ＩＴＵ－Ｒ　ＢＴ．７０９表色系、さらに、より広い広範囲な色表現を可能としたＩＴＵ－Ｒ　ＢＴ．２０２０表色系を示している。

　ＨＤＲ画像は、例えばＩＴＵ－Ｒ　ＢＴ．２０２０準拠の光電変換関数（ＯＥＴＦ：Ｏｐｔｉｃａｌ－Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を用いて輝度を非線形変換した１０～１２ビットの信号値によって出力される。

　ＨＤＲ画像は、表示部（ディスプレイ）５３がＨＤＲ画像対応のダイナミックレンジを出力可能なＨＤＲ表示部であれば、問題なく正しい輝度と色情報を表現した画像として出力される。
　しかし、表示部５３がＨＤＲ対応でなく、ＨＤＲ画像より表現可能な輝度や色の範囲が狭いＳＤＲ画像に対応した表示部（ＳＤＲ表示部）である場合、正しい輝度と色情報の出力ができなくなる場合がある。

　図１に示す画像処理装置５０の画像信号処理部５１は、表示部５３に対する出力信号を生成する。例えば、表示部５３の表示特性（ガンマ特性）に応じたガンマ補正信号７１を生成する。
　表示部５３は、ガンマ補正信号７１を用いて表示パネルを駆動し、画像表示を実行する。

　図２は、一般的なＳＤＲ表示部、すなわちＨＤＲ画像より表現可能な輝度や色の範囲が狭いＳＤＲ画像に対応したＳＤＲ表示部の表示特性を示す図である。
　横軸が入力（信号値０～１．０）、縦軸が出力（輝度値）を示す。図に示す曲線１０１は、ガンマ値＝２．２に対応するガンマ２．２曲線である。一般的なＳＤＲ表示装置の入出力特性である。

　曲線１０１は、横軸に相当する入力ｘに対して、縦軸に相当する出力ｙとの関係が、以下の関係式、すなわち、
　ｙ＝ｘ^２．２
　上記関係にある。
　曲線１０１は、２．２乗曲線とも呼ばれ、現在利用されている多くの一般的なＳＤＲ表示装置（ガンマ値＝２．２）の入出力特性を示すガンマ２．２曲線である。

　図３を参照して、ガンマ２．２曲線に従った表示特性を有する一般的なＳＤＲ表示装置に対する出力信号であるガンマ補正信号について説明する。
　図３に示すように、入出力特性がガンマ２．２曲線１０１となるＳＤＲ表示部に対して、図３に示すガンマ２．２曲線の逆特性を持つガンマ補正信号１０２を出力することで、表示部の出力（輝度値や色値）を入力信号に対して線形とした表示部出力１０３を得ることができる。

　このように、ガンマ補正信号を用いた表示部出力を行うことで、入力信号と出力信号（輝度値や色値）との対応が線形対応となり、入力画像の持つ輝度や色表現を正しく表現した画像を表示することができる。

　　［２．ＳＤＲ表示部に対するＨＤＲ画像出力処理における問題点について］
　図３を参照して説明した処理は、ＳＤＲ表示部の表示部特性であるガンマ２．２曲線に対応して生成されるガンマ補正信号を用いた処理例であり、この場合、ＳＤＲ表示部に表示されるＳＤＲ画像は、オリジナルの入力ＳＤＲ画像の持つ輝度や色表現を正しく表現したものとなる。

　しかし、ＳＤＲ画像より広範囲なダイナミックレンジを持つＨＤＲ画像は、ＳＤＲ画像の画像特性と全く異なる特性を持つ。
　図４を参照してＨＤＲ画像とＳＤＲ画像の画像特性について説明する。
　図４に示すグラフは横軸が入力（信号値（０～１））、縦軸が出力（輝度（ｃｄ／ｍ^２））であり入力（信号値）と出力（輝度）の対応関係を示すグラフである。

　図４には、ＳＤＲ画像の画像特性（＝ＳＤＲ表示装置の表示特性）に相当するガンマ２．２曲線１０１と、ＨＤＲ画像の画像特性（＝ＨＤＲ表示装置の表示特性）に相当するＳＭＰＴＥ　ＳＴ　２０８４曲線１２０を示している。

　ＳＭＰＴＥ　ＳＴ　２０８４曲線１２０は、ＨＤＲ画像の１つの代表的な特性曲線であり、ＳＭＰＴＥ（米国映画テレビ技術者協会）の規格として規定された曲線である。
　なお、ＳＭＰＴＥ　ＳＴ　２０８４曲線は、ＰＱ（Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ　Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）曲線とも呼ばれる。
　ＰＱ曲線（＝ＳＭＰＴＥ　ＳＴ　２０８４曲線）は、ＨＤＲ画像を構成する輝度範囲：０．０５～１０，０００Ｎｉｔのダイナミックレンジに対応する符号化データの生成に用いられる。具体的には、ＨＤＲ画像を構成する輝度範囲：０．０５～１０，０００Ｎｉｔのダイナミックレンジを、人間の眼に合わせた量子化ステップのカーブとして定義されるＰＱ曲線（＝ＳＭＰＴＥ　ＳＴ　２０８４曲線１２０）に従って変換することで所定ビット（例えば１２ビット）の階調に収めた画像信号を生成することができる。

　図４から明らかなように、ＨＤＲ画像の表現可能な輝度範囲は、ＳＤＲ画像の表現可能な輝度範囲に比較してはるかに大きくなっている。すなわち広ダイナミックレンジ化が実現されている。
　しかし、図４に示すように、ＳＤＲ画像対応のガンマ２．２曲線と、ＨＤＲ画像対応のＳＭＰＴＥ　ＳＴ　２０８４曲線とは全く異なる特性を有している。

　今後、ＨＤＲ画像コンテンツが増加すると、図１を参照して説明した画像処理装置５０の画像信号処理部５１が入力する画像は、ＳＤＲ画像である場合とＨＤＲ画像である場合の２通りのケースが発生する。
　すなわち、画像処理装置５０は、ＳＤＲ画像信号、またはＨＤＲ画像信号のいずれかからなる画像コンテンツを表示部５３に表示することになる。

　しかし、現状では、多くのユーザ装置の保有する表示装置（ディスプレイ）は、ＨＤＲ画像に対応しない表示装置である。すなわちＨＤＲ画像において規定されている広ダイナミックレンジの画像表示が行えないＳＤＲ画像対応のＳＤＲ表示部が多く利用されているという現状がある。

　画像処理装置５０の表示部５３がＳＤＲ画像に対応するＳＤＲ表示部である場合、画像処理装置５０の入力画像がＳＤＲ画像であれば、先に図２、図３を参照して説明したガンマ２．２曲線に対応するガンマ補正信号を生成することで、表示部に元のＳＤＲ画像の持つ輝度や色表現を正しく表現した画像を出力することができる。

　しかし、ＳＤＲ画像より広範囲なダイナミックレンジを持ち、図４に示すＳＭＰＴＥ　ＳＴ　２０８４曲線に相当する特性を持つＨＤＲ画像を入力した場合、ＳＤＲ画像に対する処理と同様の処理を行なっても、図３を参照して説明したような入力（信号）と出力（輝度や色）とが線形関係となる表示信号１０３は生成されない。従って、ＨＤＲ画像の持つ輝度や色が再現されず画質が低下してしまうという問題が発生する。

　　［３．ＨＤＲ画像およびＳＤＲ画像の画像品質を低下させずにＳＤＲ表示部に表示可能とした構成について］
　次に、上述した問題点を解決する構成、すなわち、ＨＤＲ画像およびＳＤＲ画像の画像品質を低下させずにＳＤＲ表示部に表示可能とした構成について説明する。

　図１に示す画像処理装置５０は、ＨＤＲ画像からなるコンテンツと、ＳＤＲ画像からなるコンテンツ、これら２種類のコンテンツを表示部５３に表示することが必要となる。

　以下、図１に示す画像処理装置５０の表示部５３が、ＳＤＲ画像表示用の表示部、すなわち、先に図２、図３を参照して説明したガンマ２．２曲線に相当する画像表示特性を持つＳＤＲ表示部である構成において、ＨＤＲ画像、ＳＤＲ画像いずれの画像についても画像品質を大きく低下させることなく表示可能とした構成について説明する。

　画像処理装置５０は、図５に示すように異なる画像特性を持つＨＤＲ画像とＳＤＲ画像を表示部（ＳＤＲ表示部）５３に表示する。
　なお、図５における画像処理装置５０の画像信号処理部５１は、先に図３を参照して説明したガンマ補正信号１０２に相当する出力信号を生成して表示制御部５２に出力する。

　画像信号処理部５１が入力した画像信号がＳＤＲ画像信号である場合、図５（ａ）に示すＳＤＲ画像信号を生成して表示制御部５２に出力する。
　この（ａ）ＳＤＲ画像信号は、ＳＤＲ画像に対応するガンマ補正信号に相当する信号である。すなわち、図２～図４に示すガンマ２．２曲線と逆特性の（１／２．２）乗曲線である。
　図５に示すＳＤＲ画像の特性曲線は、横軸（入力）をｘ、縦軸（出力）をｙとした場合、
　ｙ＝ｘ^{（１／２．２）}
　として示すことができる。
　なお、入力信号（ｘ）は表示部に表示される輝度や色値に対応して生成された信号である。具体的には、例えば８～１２ビットの信号値に相当する。また、出力（ｙ）は、表示部に表示される輝度値、色値に相当する。

　画像信号処理部５１に対する入力画像信号がＨＤＲ画像信号である場合、画像信号処理部５１は、図５（ｂ）に示すＨＤＲ画像信号を生成して表示制御部５２に出力する。
　この（ｂ）ＨＤＲ画像信号は、図４に示すＳＭＰＴＥ　ＳＴ　２０８４曲線（ＰＱ曲線）１２０と逆特性の（ＰＱ^－１）曲線である。

　画像信号処理部５１は、入力した画像信号がＨＤＲ画像信号である場合、表示部がＨＤＲ画像を出力可能なＨＤＲ表示部と想定したガンマ補正信号を生成する。すなわち、図４に示すＳＭＰＴＥ　ＳＴ　２０８４曲線（ＰＱ曲線）１２０と逆特性の図５（ｂ）に示す（ＰＱ^－１）曲線をガンマ補正信号として生成して表示制御部５２に出力する。

　しかし、本実施例において画像処理装置５０の表示部５３はＳＤＲ表示部である。すなわち、広ダイナミックレンジ画像であるＨＤＲ画像の表示に対応していないＳＤＲ表示部５３が利用される。
　このＳＤＲ表示部５３に図４（ａ）に示すＳＤＲ画像対応のガンマ補正信号を出力した場合と、図４（ｂ）に示すＨＤＲ画像対応のガンマ補正信号を出力した場合の表示画像について図６を参照して説明する。

　図６には、以下の２つの画像信号例を示している。
　（Ａ）ＳＤＲ表示部に対するＳＤＲ画像の表示部出力信号の例
　（Ｂ）ＳＤＲ表示部に対するＨＤＲ画像の表示部出力信号の例

　図６（Ａ）は、先に図３を参照して説明した処理、すなわち、ＳＤＲ表示部に対するＳＤＲ画像の表示処理を説明する図である。
　ＳＤＲ表示部５３は、図６に示すガンマ２．２曲線１０１に従った表示特性を有する。
　図６（Ａ）に示すように、入出力特性がガンマ２．２曲線１０１によって表現されるＳＤＲ表示部５３に対して、図６（Ａ）に示すガンマ２．２曲線の逆特性を持つガンマ補正信号１０２を入力することで、表示部５３の入力（信号値）と出力（輝度）とが線形となる表示部出力１０３を得ることができる。

　このように、ＳＤＲ画像については、ＳＤＲ表示部に適応したガンマ補正信号が適用されるので、入出力信号の線形関係が再現され、ＳＤＲ表示部５３には、オリジナルのＳＤＲ画像の持つ輝度や色表現を正しく表現した画像が表示される。

　図６（Ｂ）は、ＳＤＲ表示部に対するＨＤＲ画像の表示処理を説明する図である。
　ＳＤＲ表示部５３は、図６に示すガンマ２．２曲線１０１に従った表示特性を有する。
　ＨＤＲ画像表示を行う場合、図５（ｂ）に示すＨＤＲ画像信号が表示部５３に入力される。図６（Ｂ）に示すように、入出力特性がガンマ２．２曲線１０１によって表現されるＳＤＲ表示部５３に対して、図６（Ｂ）に示すＨＤＲ対応ガンマ補正信号１２２が入力される。

　図６（Ｂ）に示すＨＤＲ対応ガンマ補正信号１２２は、図４に示すＳＭＰＴＥ　ＳＴ　２０８４曲線（ＰＱ曲線）１２０と逆特性の（ＰＱ^－１）曲線である。このガンマ補正信号１２２をＳＤＲ表示部５３に出力しても、信号と輝度との線形関係は再現されない。
　ＳＤＲ表示部５３には、図６（Ｂ）に示すカーブを持つ表示部出力信号１２３に従った画像出力が行われる。
　結果として入力（信号）と出力（輝度）との線形関係は保持されず、ＳＤＲ表示部５３には、元のＨＤＲ画像の持つ輝度や色表現が正しく表現されないことになる。

　このように、図５に示す画像処理装置５０において、入力画像がＳＤＲ画像である場合は、画像信号処理部５１の生成したＳＤＲ画像対応のガンマ補正信号を適用した表示部５３出力により、正しい輝度や色の階調表現のなされたＳＤＲ画像表示が可能である。
　しかし、入力画像がＨＤＲ画像である場合は、画像信号処理部５１の生成したＨＤＲ画像対応のガンマ補正信号を適用して表示部５３出力を行うと、オリジナルのＨＤＲ画像の輝度や色が正しく反映されない画像が表示されてしまう。

　この問題を解決するため、本開示の画像処理装置は、表示制御部５２において、処理対象画像がＳＤＲ画像である場合と、ＨＤＲ画像である場合とで異なる処理を実行する。以下、これらの処理の詳細について説明する。

　　［３－１．ＳＤＲ画像を処理対象とした場合の表示部への入力信号生成処理について］
　まず、画像処理装置５０における処理対象画像がＳＤＲ画像である場合の表示部に対する入力信号生成処理について説明する。
　図７は、画像処理装置５０の表示制御部５２において実行するＳＤＲ画像に対する処理を説明する図である。

　なお、表示部５３はＳＤＲ画像表示用の表示部、すなわち、先に図２～図４を参照して説明したガンマ２．２曲線に相当する画像表示特性を持つＳＤＲ表示部５３であるとする。

　画像信号処理部５１は、例えば放送局からの受信データ、あるいはＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）　Ｄｉｓｃ）等の情報記録媒体からの再生データとして入力する符号化画像信号を復号し、復号画像信号を表示制御部５２に入力する。

　なお、図７には、表示制御部５２に入力する復号画像信号の入出力特性を、入出力特性［Ｓ１］として示している。
　入出力特性［Ｓ１］は、先に図３を参照して説明したガンマ補正信号１０２に相当する特性を持つ信号である。すなわち、ガンマ２．２曲線と逆特性の（１／２．２）乗曲線に従った信号である。
　なお、図７に示す入出力特性［Ｓ１］は、ｘ（入力）、ｙ（出力）としたとき、
　ｙ＝ｘ^{（１／２．２）}
　上記対応関係にある。
　なお、入力は所定ビット数の信号値、出力は表示部に表示される輝度値や色値に相当する。

　画像信号処理部５１から、表示制御部５２に入力されるデータは、図７に示す入出力特性［Ｓ１］の横軸のｘ（入力）に相当する所定ビット数の信号値である。
　図７に示すように、表示制御部５２は、色信号変換部２０１、レベル変換部２０２、ガンマリニア変換部２０３、表示部対応色域変換部２０４、リニアガンマ変換部２０５を有する。
　これらの各処理部において、図７に示す入出力特性［Ｓ１］の横軸のｘ（入力）に相当する所定ビットの信号値に対する処理が実行される。この処理によって、図７に示す入出力特性［Ｓ１］は、図７に示すように入出力特性［Ｓ１］～［Ｓ６］と変化する。
　最終的に、入出力特性［Ｓ６］を持つ信号の横軸ｘ（入力）に相当する信号値が表示部５３に入力される。
　以下、表示制御部５２の各構成部の処理について、順次、説明する。

　色信号変換部２０１は、画像信号処理部５１から出力されるＹＣｂＣｒ信号をＲＧＢ信号に変換する。
　なお、この処理例は一例であり、色信号変換部２０１の出力信号がＹＣｂＣｒ信号である場合の処理例である。
　色信号変換部２０１の出力信号がＲＧＢ信号である場合は、この色信号変換部２０１の処理は省略される。

　本実施例では、画像信号処理部５１から出力される信号はＹＣｂＣｒ信号であると想定して説明する。
　なお、画像信号処理部５１は、Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒの３つの信号を色信号変換部２０１に出力する。
　画像信号処理部５１は、入出力特性が図７に示す入出力特性［Ｓ１］を持つ信号、すなわち（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性を有する３つの画像信号（Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒ）を色信号変換部２０１に出力する。
　なお、図７に示す入出力特性［Ｓ１］は、ｘ（入力）、ｙ（出力）としたとき、
　ｙ＝ｘ^{（１／２．２）}
　上記の入出力特性である。

　色信号変換部２０１は、画像信号処理部５１から出力されるＹＣｂＣｒ信号をＲＧＢ信号に変換する。
　色信号変換部２０１は、画像信号処理部５１から出力されるＹＣｂＣｒ信号に基づいて、ＲＧＢの３つの色信号を生成して、レベル変換部２０２に出力する。
　色信号変換部２０１は、図７に示す入出力特性［Ｓ２］を有する信号、すなわち入出力特性［Ｓ１］と同様の（１／２．２）乗曲線に従った特性を持つ３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をレベル変換部２０２に出力する。
　図７に示す入出力特性［Ｓ２］は入出力特性［Ｓ１］と同様、ｘ（入力）、ｙ（出力）としたとき、
　ｙ＝ｘ^{（１／２．２）}
　上記の入出力特性である。

　レベル変換部２０２は、色信号変換部２０１から入力するＲＧＢ信号のレベル変換処理を実行する。
　例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ各信号に設定可能な画素値範囲を０～２５５とした場合、以下の低画素値領域と、高画素値領域をカットして、中間領域のみを抽出した信号値：０～１．０を設定してガンマリニア変換部２０３に出力する。
　低画素値領域０～１５、
　高画素値領域２３６～２５５、
　これらのカット処理は、ノイズの多い低画素値領域と、飽和画素値に近い高画素値領域を排除する処理である。

　レベル変換部２０２は、図７に示す入出力特性［Ｓ３］を有する信号、すなわち（１／２．２）乗曲線に従った３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をガンマリニア変換部２０３に出力する。
　なお、図７に示す入出力特性［Ｓ３］は入出力特性［Ｓ１］、［Ｓ２］と同様、ｘ（入力）、ｙ（出力）としたとき、
　ｙ＝ｘ^{（１／２．２）}
　上記の入出力特性である。

　ガンマリニア変換部２０３は、レベル変換部２０２から入力するＲＧＢ信号のガンマリニア変換処理を実行する。
　レベル変換部２０２から入力するＲＧＢ信号は、図７に示す入出力特性［Ｓ３］、すなわち（１／２．２）乗曲線に従った３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）である。
　ガンマリニア変換部２０３は、この（１／２．２）乗曲線に従った３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）について、（２．２乗）処理を実行し、線形対応の入出力特性［Ｓ４］を持つ信号（ｘ軸相当の入力信号）を生成する。いわゆるガンマリニア変換処理を実行する。

　なお、図７に示す入出力特性［Ｓ３］は、ｘ（入力）、ｙ（出力）としたとき、
　ｙ＝ｘ^{（１／２．２）}
　上記対応関係であり、ガンマリニア変換部２０３は、この（１／２．２）乗曲線に従った３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）について、（２．２乗）処理を実行する。すなわち、
　ｙ＝（ｘ^{（１／２．２）}）^２．２
　上記演算処理によって、
　ｙ＝ｘ
　上記のｘ（入力）、ｙ（出力）との線形関係、すなわち入出力特性［Ｓ４］を持つ信号（ｘ軸相当の入力信号ｘ）を生成する。

　ガンマリニア変換部２０３は、このガンマリニア変換処理によって図７に示す入出力特性［Ｓ４］を持つ信号を生成する。すなわち、入出力値が線形対応する３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を表示部対応色域変換部２０４に出力する。
　なお、図７に示す入出力特性［Ｓ４］は、ｘ（入力）、ｙ（出力）としたとき、
　ｙ＝ｘ
　上記の線形対応関係となる。

　表示部対応色域変換部２０４は、ガンマリニア変換部２０３から入力するＲＧＢ信号の色域変換処理を実行する。
　この色域変換処理は、入力画像の色域を表示部５３の表示可能な色域に従って変換する処理である。
　例えば、表示部５３に対応する変換行列として予めメモリに格納された３×３マトリックス（行列）を適用してＲＧＢ各色の色域変換を実行する。

　なお、この色域変換では、入出力特性の線形関係、例えば信号値と輝度との線形性はそのまま維持される。
　表示部対応色域変換部２０４は、この色域変換処理によって図７に示す入出力特性［Ｓ５］を有する信号を生成する。すなわち、入出力値が線形対応する３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をリニアガンマ変換部２０５に出力する。
　図７に示す入出力特性［Ｓ５］は、入出力特性［Ｓ４］と同様、ｘ（入力）、ｙ（出力）としたとき、
　ｙ＝ｘ
　上記の線形対応関係である。

　リニアガンマ変換部２０５は、表示部対応色域変換部２０４から入力するＲＧＢ信号のリニアガンマ変換処理を実行する。
　表示部対応色域変換部２０４から入力するＲＧＢ信号は、図７に示す入出力特性［Ｓ５］を持つ信号、すなわち、入力と出力（輝度値や色値）とが線形関係にある３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）である。
　リニアガンマ変換部２０５は、この線形関係にある３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対して、（１／２．２）乗処理を実行し、入出力特性を図７の入出力特性［Ｓ６］に示すように、（１／２．２）乗曲線に従った特性とするリニアガンマ変換処理を実行する。
　図７に示す入出力特性［Ｓ６］は、ｘ（入力）、ｙ（出力）としたとき、
　ｙ＝ｘ^{（１／２．２）}
　上記の入出力特性である。

　リニアガンマ変換部２０５は、このリニアガンマ変換処理によって、ＳＤＲ表示部５３対応のガンマ補正信号を生成する。このガンマ補正信号は、画像処理部５１から入力したガンマ補正信号と同様（１／２．２）乗曲線であり、ＳＤＲ表示部５３の表示特性である２．２乗曲線の逆特性を有する。

　図８を参照して、ＳＤＲ表示部５３に表示される表示信号の例について説明する。図８は、先に説明した図３と同様の図である。
　図７を参照して説明した処理は、図８に示す入出力特性がガンマ２．２曲線２５１によって表現されるＳＤＲ表示部５３に対して、図７に示すリニアガンマ変換部２０５の生成した入出力特性［Ｓ６］を持つ信号（横軸（ｘ）相当の信号）を入力する処理である。

　入出力特性［Ｓ６］は、図８に示すガンマ２．２曲線２５１の逆特性を持つ入出力特性［Ｓ６］、すなわち、ガンマ補正信号２５２に相当する特性である。
　このように、入出力特性がガンマ２．２曲線２５１によって表現されるＳＤＲ表示部５３に対して、ガンマ２．２曲線の逆特性を持つ入出力特性［Ｓ６］を有する信号、すなわち、（１／２．２）乗曲線からなるガンマ補正信号２５２を入力することで、表示部の表示信号（出力）である輝度値や色値を入力信号に対して線形となる表示部出力２５３を得ることができる。

　このように、ガンマ補正信号を用いた表示部出力を行うことで、入力信号と出力信号（輝度値や色値）との線形関係が保持され、ＳＤＲ表示部に表示されるＳＤＲ画像を、オリジナルの入力ＳＤＲ画像の持つ輝度や色表現を正しく表現した画像とすることができる。

　　［３－２．ＨＤＲ画像を処理対象とした場合の表示部への入力信号生成処理について］
　次に、画像処理装置５０における処理対象画像がＨＤＲ画像である場合の表示部に対する入力信号生成処理について説明する。
　図９は、画像処理装置５０の表示制御部５２において実行するＨＤＲ画像に対する処理を説明する図である。

　なお、表示部５３はＳＤＲ画像表示用の表示部、すなわち、先に図２～図４を参照して説明したガンマ２．２曲線に相当する画像表示特性を持つＳＤＲ表示部５３であるとする。

　画像信号処理部５１は、例えば放送局からの受信データ、あるいはＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）　Ｄｉｓｃ）等の情報記録媒体からの再生データとして入力する符号化画像信号を復号し、表示制御部５２に対する出力信号を生成する。
　この出力信号は、図９に示す入出力特性［Ｈ１］を持つ信号である。
　この入出力特性［Ｈ１］は、先に図４を参照して説明したＳＭＰＴＥ　ＳＴ　２０８４曲線（ＰＱ曲線）の逆特性を持つ信号である。すなわち、入出力特性がＰＱ曲線と逆特性の（ＰＱ^－１）曲線に従ったＨＤＲ画像対応の特性を有する信号である。

　図９に示す表示制御部５２は、図７を参照して説明した表示制御部５２と同様、色信号変換部２０１、レベル変換部２０２、ガンマリニア変換部２０３、表示部対応色域変換部２０４、リニアガンマ変換部２０５を有する。

　図９に示す表示制御部５２は、処理対象信号がＨＤＲ画像信号である場合は、処理対象信号がＳＤＲ画像信号である場合と異なる処理を実行する。
　画像処理装置５０の表示制御部５２は、画像信号処理部５１から入力する画像信号がＨＤＲ画像信号であるか、ＳＤＲ画像信号であるかを例えば画像信号に付加されたメタデータに基づいて判断する。この判断結果に基づいて、処理態様を変更する。
　以下、入力画像がＨＤＲ画像である場合の処理の詳細について説明する。

　色信号変換部２０１は、画像信号処理部５１から出力されるＹＣｂＣｒ信号をＲＧＢ信号に変換する。
　なお、先に図７を参照して説明したと同様、この処理例は一例であり、色信号変換部２０１の出力信号がＹＣｂＣｒ信号である場合の処理例である。
　色信号変換部２０１の出力信号がＲＧＢ信号である場合は、この色信号変換部２０１の処理は省略される。

　本実施例では、画像信号処理部５１から出力される信号はＹＣｂＣｒ信号であると想定して説明する。
　なお、画像信号処理部５１は、Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒの３つの信号を色信号変換部２０１に出力する。
　画像信号処理部５１は、図９に示す入出力特性［Ｈ１］を有する信号、すなわち（ＰＱ^－１）曲線に従った入出力特性を有する３つの画像信号（Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒ）を色信号変換部２０１に出力する。

　なお、図９に示す入出力特性［Ｈ１］は、ｘ（入力）、ｙ（出力）としたとき、ｘｙの対応関係が先に説明した図６に示す（ＰＱ^－１）曲線に従った対応関係となるＨＤＲ画像特有の特性である。
　すなわち、先に図４を参照して説明したＳＭＰＴＥ　ＳＴ　２０８４曲線（ＰＱ曲線）１２０の逆特性である。

　色信号変換部２０１は、画像信号処理部５１から出力されるＹＣｂＣｒ信号をＲＧＢ信号に変換する。
　色信号変換部２０１は、画像信号処理部５１から出力されるＹＣｂＣｒ信号に基づいて、ＲＧＢの３つの色信号を生成して、レベル変換部２０２に出力する。
　色信号変換部２０１は、図９に示す入出力特性［Ｈ２］を有する信号、すなわち（ＰＱ^－１）曲線に従った特性を持つ３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をレベル変換部２０２に出力する。
　なお、図９に示す入出力特性［Ｈ２］は入出力特性［Ｈ１］と同様、先に図４を参照して説明したＳＭＰＴＥ　ＳＴ　２０８４曲線（ＰＱ曲線）の逆特性を持つ信号である。すなわち、入出力特性がＰＱ曲線と逆特性の（ＰＱ^－１）曲線に従ったＨＤＲ画像対応の特性を有する信号である。

　レベル変換部２０２は、色信号変換部２０１から入力するＲＧＢ信号のレベル変換処理を実行する。
　例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ各信号に設定可能な画素値範囲を０～２５５とした場合、以下の低画素値領域と、高画素値領域をカットして、中間領域のみを抽出した信号値：０～１．０を設定してガンマリニア変換部２０３に出力する。
　低画素値領域０、
　高画素値領域２５５、
　これらのカット処理は、ノイズの多い低画素値領域と、飽和画素値に近い高画素値領域を排除する処理である。ただし、ＨＤＲ画像の場合、低輝度領域、高輝度領域とも忠実に再現可能な設定であり、先に説明したＳＤＲ画像の場合より、カット領域が狭められている。

　レベル変換部２０２は、さらに、ＨＤＲ画像特有の処理として、低域と高域をカットして中間領域のみを抽出した信号値：０～１．０に対して、所定のゲイン値を乗算するゲイン制御を実行する。
　具体的には、信号値：０～１．０に対して
　ゲイン＝５．１０２７×Ｐｏｗｅｒ（Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ－０．２０７）
　上記のゲイン値を信号値に乗算するゲイン調整処理を実行する。
　なお、Ｌｕｍｉｎａｎｃｅは表示部の輝度、または入力輝度である。

　このゲイン調整処理によって、レベル変換部２０２は、図９に示す入出力特性［Ｈ３］を有する信号、すなわち（１／４．４）乗曲線に従った入出力特性を持つ３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を生成して、ガンマリニア変換部２０３に出力する。
　このゲイン値の乗算処理は、図９に示す（ＰＱ^－１）曲線に従った入出力特性［Ｈ２］を（１／４．４）乗曲線に従った入出力特性［Ｈ３］に変換するための処理として実行される。

　ガンマリニア変換部２０３は、レベル変換部２０２から入力するＲＧＢ信号のガンマリニア変換処理を実行する。
　レベル変換部２０２から入力するＲＧＢ信号は、図９に示す入出力特性［Ｈ３］、すなわち（１／４．４）乗曲線に従った入出力特性を持つ３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）である。
　図９に示す入出力特性［Ｈ３］は、ｘ（入力）、ｙ（出力）としたとき、
　ｙ＝ｘ^{（１／４．４）}
　上記対応関係にある。

　ガンマリニア変換部２０３は、この（１／４．４）乗曲線に従った入出力特性を持つ３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）について、（２．２乗）処理を実行し、入出力特性［Ｈ４］持つ信号を生成する。
　すなわち、ＨＤＲ画像に対しては、入出力特性を線形関係とするリニア変換ではなく、入出力特性を（１／４．４）乗曲線から、（１／２．２）乗曲線に変更する処理を行なう。

　なお、図９に示す入出力特性［Ｈ３］は、ｘ（入力）、ｙ（出力）としたとき、
　ｙ＝ｘ^{（１／４．４）}
　上記対応関係であり、ガンマリニア変換部２０３は、この（１／４．４）乗曲線に従った特性を持つ３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）について、（２．２乗）処理を実行する。すなわち、
　ｙ＝（ｘ^{（１／４．４）}）^２．２
　上記演算処理によって、
　ｙ＝（ｘ^{（１／２．２）}）
　上記のｘ（入力）、ｙ（出力）との入出力特性［Ｈ４］を持つ信号を生成する。すなわち、入出力値が（１／２．２）乗曲線に従った対応関係入出力特性［Ｈ４］を持つ信号を生成する。

　ガンマリニア変換部２０３は、このガンマリニア変換処理によって図９に示す入出力特性［Ｈ４］を有する信号を生成する。すなわち、入出力値が（１／２．２）乗曲線に従った対応関係となる３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を表示部対応色域変換部２０４に出力する。
　なお、図９に示す入出力特性［Ｈ４］は、ｘ（入力）、ｙ（出力）としたとき、
　ｙ＝（ｘ^{（１／２．２）}）
　上記の対応関係となる。

　表示部対応色域変換部２０４は、ガンマリニア変換部２０３から入力するＲＧＢ信号の色域変換処理を実行する。
　この色域変換処理は、入力画像の色域を表示部５３の表示可能な色域に従って変換する処理である。
　例えば、表示部５３に対応する変換行列として予めメモリに格納された３×３マトリックス（行列）を適用してＲＧＢ各色の色域変換を実行する。

　なお、この色域変換では、入出力特性関係、例えば信号値と輝度間の入出力特性はそのまま維持される。
　表示部対応色域変換部２０４は、この色域変換処理によって図９に示す入出力特性［Ｈ５］を有する信号を生成する。すなわち、入出力値が（１／２．２）乗曲線に従った対応関係となる３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をリニアガンマ変換部２０５に出力する。
　図９に示す入出力特性［Ｈ５］は、入出力特性［Ｈ４］と同様、ｘ（入力）、ｙ（出力）としたとき、
　ｙ＝（ｘ^{（１／２．２）}）
　上記の対応関係となる。

　リニアガンマ変換部２０５は、処理対象画像がＨＤＲ画像である場合、処理を行なうことなく入力信号をそのまま表示部（ＳＤＲ表示部）５３に出力する。
　先に図７を参照して説明したように、処理対象画像がＳＤＲ画像である場合には、線形関係にある入出力特性［Ｓ５］を（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性［Ｓ６］に変換するリニアガンマ変換を実行した。
　しかし、処理対象画像がＨＤＲ画像である場合、リニアガンマ変換部２０５は、処理を行なうことなく入力信号をそのまま表示部（ＳＤＲ表示部）５３に出力する。

　表示部対応色域変換部２０４から入力するＲＧＢ信号は、図９に示す入出力特性［Ｈ５］を持つ信号、すなわち、（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性を持つ３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）である。
　リニアガンマ変換部２０５は、この３つの画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をそのまま、表示部（ＳＤＲ表示部）５３に出力する。

　図９に示す入出力特性［Ｈ６］は、ｘ（入力）、ｙ（出力）としたとき、
　ｙ＝ｘ^{（１／２．２）}
　上記対応関係である。

　リニアガンマ変換部２０５から表示部５３に出力される信号は、ガンマ値＝２．２のＳＤＲ表示部５３対応のガンマ補正信号と同様の特性を有する信号となる。すなわち、（１／２．２）乗曲線であり、ＳＤＲ表示部５３の表示特性である２．２乗曲線の逆特性をＳＤＲ表示部対応のガンマ補正信号と同様の入出力特性を持つ信号となる。

　図１０を参照して、ＳＤＲ表示部５３に表示される表示信号の例について説明する。
　図９を参照して説明した処理によって、図１０に示す入出力特性がガンマ２．２曲線２５１によって表現されるＳＤＲ表示部５３に対して、図９に示すリニアガンマ変換部２０５から、入出力特性［Ｈ６］を有する信号が入力される。

　入出力特性［Ｈ６］は、図１０に示すガンマ２．２曲線３０１の逆特性を持つ入出力特性［Ｈ６］、すなわち、ガンマ値＝２．２のＳＤＲ表示装置に対応した（１／２．２）乗曲線に従ったガンマ補正信号３０２に相当する入出力特性を有する。

　このように、入出力特性がガンマ２．２曲線３０１によって表現されるＳＤＲ表示部５３に対して、ガンマ２．２曲線の逆特性を持つ入出力特性［Ｈ６］、すなわち、（１／２．２）乗曲線に従った特性を持つガンマ補正信号３０２を入力することで、表示部の表示信号（出力）である輝度値や色値を入力信号に対して線形となる表示部出力３０３を得ることができる。

　すなわち、処理対象画像がＨＤＲ画像であっても、本開示の処理を適用することで、ＳＤＲ表示装置に対して、輝度値や色値を入力信号に対して線形となる表示部出力３０３を得ることができ、ＳＤＲ表示部に表示されるＨＤＲ画像を、オリジナルの入力ＨＤＲ画像の持つ輝度や色表現を正しく表現した画像とすることができる。

　図９におけるリニアガンマ変換部２０５の出力する信号の入出力特性［Ｈ６］は、図９に示す入出力特性［Ｈ４］，［Ｈ５］と同様の特性である。すなわち、図１０に示すガンマリニア変換部２０３の生成信号が、すでにＳＤＲ表示部５３対応のガンマ補正信号、すなわち（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性に設定されている。

　図９に示す入出力特性［Ｈ１］～［Ｈ６］から理解されるように、色信号変換部２０１の出力信号は、ＨＤＲ画像対応のガンマ補正曲線と同様の入出力特性である（ＰＱ^－１）曲線に従った入出力特性［Ｈ２］を有する。
　このＨＤＲ画像対応のガンマ補正曲線と同様の入出力特性である（ＰＱ^－１）曲線に従った入出力特性［Ｈ２］を持つ信号は、その後のレベル変換部２０２と、ガンマリニア変換部２０３の処理によって、ＳＤＲ画像対応のガンマ補正曲線と同様の入出力特性である（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性［Ｈ４］を持つ信号に変換される。このような信号変換処理を行なうことで、ＳＤＲ表示部５３において入出力特性を線形対応とした表示画像を出力することを可能としている。

　レベル変換部２０２とガンマリニア変換部２０３の処理について、再度説明する。
　レベル変換部２０２では、前述したように、ＨＤＲ画像特有の処理として、低域と高域をカットして中間領域のみを抽出した信号値：０～１．０に対して、所定のゲイン値を乗算するゲイン制御を実行する。
　具体的には、信号値：０～１．０に対して
　ゲイン＝５．１０２７×Ｐｏｗｅｒ（Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ－０．２０７）
　上記のゲイン値を乗算するゲイン調整処理を実行する。
　なお、Ｌｕｍｉｎａｎｃｅは表示部の輝度、または入力輝度である。

　このゲイン調整処理によって、レベル変換部２０２は、図９に示す入出力特性［Ｈ３］を有する信号、すなわち（１／４．４）乗曲線に従った入出力特性［Ｈ３］を持つ信号を生成して、ガンマリニア変換部２０３に出力する。

　ガンマリニア変換部２０３は、レベル変換部２０２から入力する（１／４．４）乗曲線に従った入出力特性［Ｈ３］を持つ信号に対して、（２．２乗）処理を実行して、（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性［Ｈ４］を持つ信号を生成する。
　すなわち、ＨＤＲ画像に対しては、入出力特性を線形関係とするリニア変換ではなく、入出力特性を（１／４．４）乗曲線から、（１／２．２）乗曲線に変更する処理を行なう。

　図９に示す入出力特性［Ｈ３］は、ｘ（入力）、ｙ（出力）としたとき、
　ｙ＝ｘ^{（１／４．４）}
　上記対応関係であり、ガンマリニア変換部２０３は、この（１／４．４）乗曲線に従った特性を持つ信号について、（２．２乗）処理を実行する。すなわち、
　ｙ＝（ｘ^{（１／４．４）}）^２．２
　上記演算処理によって、
　ｙ＝（ｘ^{（１／２．２）}）
　上記のｘ（入力）、ｙ（出力）との入出力特性［Ｈ４］を持つ信号を生成する。

　ガンマリニア変換部２０３は、このガンマリニア変換処理によって図９に示す入出力特性［Ｈ４］を有する信号を生成する。すなわち、入出力値が（１／２．２）乗曲線に従った対応関係となる信号を生成する。

　その後の表示部対応色域変換部２０４での処理では、入出力特性は不変であり、さらに後段のリニアガンマ変換部２０５は、ＨＤＲ画像に対する処理を行なわない。
　この結果、表示部（ＳＤＲ表示部）５３には、レベル変換部２０２とガンマリニア変換部２０３の処理によって生成された（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性［Ｈ６］（［Ｈ４］，［Ｈ５］と同様の特性）を持つ信号が入力されることになる。

　図９に示す色信号変換部２０１の出力信号は、ＨＤＲ画像対応のガンマ補正曲線と同様の入出力特性である（ＰＱ^－１）曲線に従った入出力特性［Ｈ２］を有する。
　このＨＤＲ画像対応のガンマ補正曲線と同様の入出力特性である（ＰＱ^－１）曲線に従った入出力特性［Ｈ２］を持つ信号は、その後のレベル変換部２０２と、ガンマリニア変換部２０３の処理によって、ＳＤＲ画像対応のガンマ補正曲線と同様の入出力特性である（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性［Ｈ４］を持つ信号に変換される。

　この変換処理の意味について、図１１を参照して説明する。
　図１１には、ＳＤＲ表示部の表示特性に相当するガンマ２．２曲線３０１と、その逆特性を持つＳＤＲ画像対応のガンマ補正信号３０２を示している。
　さらに、ＨＤＲ画像の画像特性に対応したＰＱ曲線（ＳＭＰＴＥ　ＳＴ　２０８４曲線）３２１と、ＨＤＲ画像に対応するＨＤＲ画像対応ガンマ補正曲線に相当するＰＱ^－１曲線３２２を示している。

　ＰＱ^－１曲線３２２は、図９における色信号変換部２０１の出力する信号の入出力特性［Ｈ２］に相当する入出力特性を有する。
　また、ＳＤＲ画像対応のガンマ補正信号３０２は、図９におけるガンマリニア変換部２０３の出力する信号の入出力特性［Ｈ４］と同様の特性を持つ。

　すなわち、レベル変換部２０２と、ガンマリニア変換部２０３は、色信号変換部２０１の出力する信号の入出力特性［Ｈ２］に相当するＰＱ^－１曲線３２２を、ＳＤＲ画像対応のガンマ補正信号３０２と同様の入出力特性［Ｈ４］を持つ信号に変換する処理（図１１に示す矢印に従った信号変換処理）を行なっていることになる。
　レベル変換部２０２における信号値に対するゲイン調整と、ガンマリニア変換部２０３における信号値に対する２．２乗処理により、この変換処理を実現している。

　これらの処理を行なうことで、入力画像信号がＨＤＲ画像である場合でも、ＳＤＲ表示部に対して、ＳＤＲ画像対応のガンマ補正曲線に相当する（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性信号を生成して入力することが可能となる。
　この処理の結果、入出力特性を線形とした表示が可能となり、ＨＤＲ画像本来の輝度や、色をほぼ正確に表現した画像出力が可能となる。

　なお、上述した実施例においては、表示部（ＳＤＲ表示部）５３のガンマ値を２．２として仮定して説明したが、その他のガンマ値、例えば２．４等を持つ表示部においても、本開示の処理は適用可能である。
　表示部のガンマ値に応じて、レベル変換部２０２と、ガンマリニア変換部２０３における処理態様を変更して、表示部特性であるガンマ曲線と逆特性のガンマ補正信号を生成する構成とすればよい。

　　［４．表示制御部の処理シーケンスについて］
　次に、図１２に示すフローチャートを参照して、本開示の画像処理装置の表示制御部５２の実行する処理のシーケンスについて説明する。
　なお、図１２に示すフローに従った処理は、図７、図９を参照して説明した表示制御部の処理として実行される。
　なお、例えば画像処理装置のメモリに格納されたプログラムに従って実行することも可能である。この場合、プログラム実行機能を有するＣＰＵ等を備えた制御部の制御の下で実行される。
　以下、図１２のフローに示す各ステップの処理について、順次、説明する。

　　（ステップＳ１０１）
　まず、表示制御部５２は、表示制御部５２に入力される処理画像がＨＤＲ画像であるか、ＳＤＲ画像であるかを判別する。この画像判別処理は、入力画像に対応して入力する属性情報（メタデータ）を参照して判断する。あるいは表示制御部５２が入力画像の解析処理を行なって判断する構成としてもよい。

　入力画像がＳＤＲ画像である場合は、ステップＳ１０２～Ｓ１０５の処理を実行する。
　一方、入力画像がＨＤＲ画像である場合は、ステップＳ１２２～Ｓ１２４の処理を実行する。
　なお、以下の説明では、図７、図９に示す色信号変換部２０１の処理については省略している。色信号変換部２０１は、ＳＤＲ画像、ＨＤＲ画像に対して共通の処理であり、また入力信号がＲＧＢ信号であれば省略できるためである。
　まず、入力画像がＳＤＲ画像である場合のステップＳ１０２～Ｓ１０５の処理について説明する。

　　（ステップＳ１０２）
　ステップＳ１０２の処理は、図７、図９に示すレベル変換部２０２の処理である。
　レベル変換部２０２は、入力画像がＳＤＲ画像である場合、ゲイン制御を伴わないＳＤＲ画像のレベル変換を実行する。
　先に図７を参照して説明したように、低画素値領域と、高画素値領域をカットして、中間領域のみを抽出した信号値：０～１．０を設定するレベル変換処理を実行して設定したレベル値をガンマリニア変換部２０３に出力する。

　図７に示すレベル変換部２０２の処理によって生成される信号は、図７に示す入出力特性［Ｓ３］、すなわち、（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性を有する。

　　（ステップＳ１０３）
　ステップＳ１０３の処理は、図７、図９に示すガンマリニア変換部２０３の処理である。
　ガンマリニア変換部２０３は、入力画像がＳＤＲ画像である場合もＨＤＲ画像である場合も同様の処理を実行する。
　ガンマリニア変換部２０３は、（１／２．２）乗曲線に従った特性を持つ信号に対して、（２．２乗）処理を実行する。

　入力画像がＳＤＲ画像である場合、ガンマリニア変換部２０３に入力される信号の入出力特性［Ｓ３］は図７に示すように、（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性である。
　ガンマリニア変換部２０３は、この（１／２．２）乗曲線に従った特性［Ｓ３］を持つ信号に対して、（２．２乗）処理を実行する。
　すなわち、
　ｙ＝（ｘ^{（１／２．２）}）^２．２
　上記演算処理によって、
　ｙ＝ｘ
　上記のｘ（入力）、ｙ（出力）との線形関係、すなわち図７に示す入出力特性［Ｓ４］を持つ信号を生成する。

　　（ステップＳ１０４）
　ステップＳ１０４の処理は、図７、図９に示す表示部対応色域変換部２０４の処理である。
　表示部対応色域変換部２０４は、入力画像がＳＤＲ画像である場合もＨＤＲ画像である場合も同様の処理を実行する。
　この色域変換処理は、入力画像の色域を表示部５３の表示可能な色域に従って変換する処理である。
　例えば、表示部５３に対応する変換行列として予めメモリに格納された３×３マトリックス（行列）を適用してＲＧＢ各色の色域変換を実行する。

　なお、この色域変換では、入出力特性の線形関係、例えば信号値と輝度との線形性はそのまま維持される。
　図７に示す入出力特性［Ｓ５］は、入出力特性［Ｓ４］と同様、ｘ（入力）、ｙ（出力）としたとき、
　ｙ＝ｘ
　上記の線形対応関係である。

　　（ステップＳ１０５）
　ステップＳ１０５の処理は、図７、図９に示すリニアガンマ変換部２０５の処理である。
　リニアガンマ変換部２０５は、入力画像がＳＤＲ画像である場合のみ処理を行ない、ＨＤＲ画像である場合には処理を行なわず、入力信号をそのまま表示部５３に出力する。

　リニアガンマ変換部２０５は、入力画像がＳＤＲ画像である場合、表示部対応色域変換部２０４から入力する図７に示す線形対応の入出力特性［Ｓ５］を持つ信号に対して、（１／２．２）乗処理を実行し、図７の入出力特性［Ｓ６］に示すように、（１／２．２）乗曲線に従った特性とするリニアガンマ変換処理を実行する。

　図７に示す入出力特性［Ｓ６］は、ｘ（入力）、ｙ（出力）としたとき、
　ｙ＝ｘ^{（１／２．２）}
　上記の入出力特性である。
　リニアガンマ変換部２０５は、このリニアガンマ変換処理によって、ＳＤＲ表示部５３対応のガンマ補正信号を生成する。このガンマ補正信号は、（１／２．２）乗曲線であり、ＳＤＲ表示部５３の表示特性である２．２乗曲線の逆特性を有する。

　　（ステップＳ１５１）
　最後に、リニアガンマ変換部２０５の生成した入出力特性［Ｓ６］を有する信号を表示部（ＳＤＲ表示部）５３に出力する。
　表示部（ＳＤＲ表示部）５３は、ガンマ値＝２．２のガンマ２．２曲線に対応する表示特性を有する。この表示部５３に、（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性［Ｓ６］を有する信号を入力して表示処理を実行する。
　この処理によって、表示部の表示信号（出力）である輝度値や色値を入力信号に対して線形となる表示部出力を行うことができる。

　次に、ステップＳ１０１において、入力画像がＨＤＲ画像であると判定された場合の処理、すなわち、ステップＳ１２２以下の処理について説明する。

　　（ステップＳ１２２）
　ステップＳ１２２の処理は、図７、図９に示すレベル変換部２０２の処理である。
　レベル変換部２０２は、入力画像がＨＤＲ画像である場合、ゲイン制御を伴うＨＤＲ画像のレベル変換を実行する。
　先に図９を参照して説明したように、低画素値領域と、高画素値領域をカットして、中間領域のみを抽出した信号値：０～１．０を設定して、さらに、設定したレベル値に所定のゲイン値を乗算する。

　具体的には、前述したように信号値：０～１．０に対して
　ゲイン＝５．１０２７×Ｐｏｗｅｒ（Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ－０．２０７）
　上記のゲイン値を乗算するゲイン調整処理を実行する。
　なお、Ｌｕｍｉｎａｎｃｅは表示部の輝度、または入力輝度である。

　このゲイン調整処理によって、レベル変換部２０２は、図９に示す入出力特性［Ｈ３］を有する信号、すなわち（１／４．４）乗曲線に従った入出力特性を持つ信号を生成して、ガンマリニア変換部２０３に出力する。
　このゲイン値の乗算は、図９に示す（ＰＱ^－１）曲線に従った入出力特性［Ｈ２］を（１／４．４）乗曲線に従った入出力特性［Ｈ３］に変換するための処理である。

　　（ステップＳ１２３）
　ステップＳ１２３の処理は、図７、図９に示すガンマリニア変換部２０３の処理である。
　ガンマリニア変換部２０３は、入力画像がＳＤＲ画像である場合もＨＤＲ画像である場合も同様の処理を実行する。
　ガンマリニア変換部２０３は、（１／２．２）乗曲線に従った特性を持つ信号に対して、（２．２乗）処理を実行する。

　入力画像がＨＤＲ画像である場合、ガンマリニア変換部２０３に入力される信号の入出力特性［Ｈ３］は図９に示すように、（１／４．４）乗曲線に従った入出力特性である。
　ガンマリニア変換部２０３は、この（１／４．４）乗曲線に従った特性［Ｈ３］を持つ信号に対して、（２．２乗）処理を実行する。
　すなわち、
　ｙ＝（ｘ^{（１／４．４）}）^２．２
　上記演算処理によって、
　ｙ＝（ｘ^{（１／２．２）}）
　上記のｘ（入力）、ｙ（出力）との入出力特性［Ｈ４］を持つ信号を生成する。すなわち、入出力値が（１／２．２）乗曲線に従った対応関係入出力特性［Ｈ４］を持つ信号を生成する。

　　（ステップＳ１２４）
　ステップＳ１２４の処理は、図７、図９に示す表示部対応色域変換部２０４の処理である。
　表示部対応色域変換部２０４は、入力画像がＳＤＲ画像である場合もＨＤＲ画像である場合も同様の処理を実行する。
　この色域変換処理は、入力画像の色域を表示部５３の表示可能な色域に従って変換する処理である。
　例えば、表示部５３に対応する変換行列として予めメモリに格納された３×３マトリックス（行列）を適用してＲＧＢ各色の色域変換を実行する。

　なお、この色域変換では、入出力特性はそのまま維持される。すなわち、入出力特性［Ｈ４］と同様の入出力値が（１／２．２）乗曲線に従った対応関係を持つ入出力特性［Ｈ５］を持つ信号を生成する。

　処理画像がＨＤＲ画像である場合、図７、図９に示すリニアガンマ変換部２０５の処理は省略される。
　すなわち、処理画像がＨＤＲ画像である場合、表示部対応色域変換部２０４の生成信号がそのまま、表示部５３に入力される。
　図９に示すリニアガンマ変換部２０５の出力信号の入出力特性［Ｈ６］は、表示部対応色域変換部２０４の生成信号の入出力特性［Ｈ５］と同一であり、入出力値が（１／２．２）乗曲線に従った対応関係を持つ。

　　（ステップＳ１５１）
　最後に、表示部対応色域変換部２０４の出力に相当する入出力特性［Ｈ５］（＝［Ｈ６］）を有する信号を表示部（ＳＤＲ表示部）５３に出力する。
　表示部（ＳＤＲ表示部）５３は、ガンマ値＝２．２のガンマ２．２曲線に対応する表示特性を有する。この表示部５３に、（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性［Ｈ６］を有する信号を入力して表示処理を実行する。
　この処理によって、表示部の表示信号（出力）である輝度値や色値を入力信号に対して線形となる表示部出力を行うことができる。

　　［５．画像処理装置の構成例について］
　次に、上述した実施例に従った処理を実行する画像処理装置の構成例について図１３を参照して説明する。
　上述した実施例に従った処理は、様々なタイプの画像処理装置において実行可能であるが、以下では、画像処理を実行するＰＣ等の画像処理装置のハードウェア構成例について説明する。

　図１３は、ＰＣ等の画像処理装置のハードウェア構成例を示す図である。
　ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）５０１は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）５０２、または記憶部５０８に記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行するデータ処理部として機能する。例えば、上述した実施例において説明したシーケンスに従った処理を実行する。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）５０３には、ＣＰＵ５０１が実行するプログラムやデータなどが記憶される。これらのＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、およびＲＡＭ５０３は、バス５０４により相互に接続されている。

　ＣＰＵ５０１はバス５０４を介して入出力インタフェース５０５に接続され、入出力インタフェース５０５には、各種スイッチ、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部５０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部５０５０が接続されている。ＣＰＵ５０１は、入力部５０６から入力される指令に対応して各種の処理を実行し、処理結果を例えば出力部５０７に出力する。

　入出力インタフェース５０５に接続されている記憶部５０８は、例えばハードディスク等からなり、ＣＰＵ５０１が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。通信部５０９は、インターネットやローカルエリアネットワークなどのネットワークを介したデータ通信の送受信部、さらに放送波の送受信部として機能し、外部の装置と通信する。

　入出力インタフェース５０５に接続されているドライブ５１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいはメモリカード等の半導体メモリなどのリムーバブルメディア５１１を駆動し、データの記録あるいは読み取りを実行する。

　　［６．本開示の構成のまとめ］
　以上、特定の実施例を参照しながら、本開示の実施例について詳解してきた。しかしながら、本開示の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本開示の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。

　なお、本明細書において開示した技術は、以下のような構成をとることができる。
　（１）　ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像、またはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像対応の画像信号を入力して、表示部への出力信号を生成する表示制御部を有し、
　前記表示部は、ＳＤＲ画像対応のガンマ値を有するＳＤＲ表示部であり、
　前記表示制御部は、
　前記表示制御部に対する入力信号がＨＤＲ画像信号である場合、入力ＨＤＲ画像信号の変換処理を実行し、前記ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線の逆の入出力特性を持つガンマ補正曲線に従った変換ＨＤＲ信号を生成して表示部へ出力する画像処理装置。

　（２）　前記ＳＤＲ画像対応のガンマ値は２．２であり、前記ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線は、２．２乗曲線であり、
　前記ガンマ補正曲線は、前記ガンマ曲線の逆の入出力特性を持つ（１／２．２）乗曲線であり、
　前記表示制御部は、
　前記表示制御部に対する入力信号がＨＤＲ画像信号である場合、入力ＨＤＲ画像信号の変換処理を実行し、（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性を持つ変換ＨＤＲ信号を生成して表示部へ出力する（１）に記載の画像処理装置。

　（３）　前記表示制御部は、
　前記表示制御部に対する入力信号がＨＤＲ画像信号である場合、ＳＭＰＴＥ　ＳＴＴＳ　２０８４曲線（ＰＱ曲線）の入出力特性と逆の（ＰＱ^－１）曲線に従った入出力特性を有するＨＤＲ画像信号を入力して、信号変換処理を実行する（１）または（２）に記載の画像処理装置。

　（４）　前記表示制御部は、
　前記表示制御部に対する入力信号のレベル変換処理を実行するレベル変換部と、
　前記レベル変換部の出力に対する信号変換処理を実行するガンマリニア変換部を有し、
　前記レベル変換部は、
　前記表示制御部に対する入力信号がＨＤＲ画像信号である場合、入力ＨＤＲ画像信号のレベル変換に併せて、ゲイン調整処理を実行し、
　前記ガンマリニア変換部は、前記ゲイン調整後のＨＤＲ画像信号に対する信号変換処理を実行して、前記変換ＨＤＲ信号を生成する（１）～（３）いずれかに記載の画像処理装置。

　（５）　前記ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線は、２．２乗曲線であり、
　前記ガンマ補正曲線は、前記ガンマ曲線の逆の入出力特性を持つ（１／２．２）乗曲線であり、
　前記レベル変換部は、前記ゲイン調整処理により、
　（１／４．４）乗曲線に従った入出力特性を有するＨＤＲ画像信号を生成し、
　前記ガンマリニア変換部は、前記ゲイン調整後のＨＤＲ画像信号に対して、２．２乗処理を実行して、（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性を持つ変換ＨＤＲ信号を生成する（４）に記載の画像処理装置。

　（６）　前記表示制御部は、さらに、
　前記ガンマリニア変換部からの出力に対する表示部対応色域変換処理を実行する表示部対応色域変換部を有する（４）または（５）いずれかに記載の画像処理装置。

　（７）　前記表示制御部は、さらに、
　前記表示部対応色域変換部からの出力に対する信号変換処理を実行するリニアガンマ変換部を有する（６）に記載の画像処理装置。

　（８）　前記リニアガンマ変換部は、
　前記表示制御部に対する入力信号がＨＤＲ画像信号である場合には、処理を行なわず、入力信号がＳＤＲ画像信号である場合にのみ信号変換処理を実行する（７）に記載の画像処理装置。

　（９）　前記表示制御部は、さらに、
　前記表示制御部に対する入力信号の色信号変換処理を実行する色信号変換部を有する請（１）～（８）いずれかに記載の画像処理装置。

　（１０）　画像処理装置において実行する画像処理方法であり、
　前記画像処理装置は、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像、またはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像対応の画像信号を入力して、表示部への出力信号を生成する表示制御部を有し、
　前記表示部は、ＳＤＲ画像対応のガンマ値を有するＳＤＲ表示部であり、
　前記表示制御部が、
　前記表示制御部に対する入力信号がＨＤＲ画像信号である場合、入力ＨＤＲ画像信号の変換処理を実行し、前記ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線の逆の入出力特性を持つガンマ補正曲線に従った変換ＨＤＲ信号を生成して表示部へ出力する画像処理方法。

　（１１）　画像処理装置において画像処理を実行させるプログラムであり、
　前記画像処理装置は、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像、またはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像対応の画像信号を入力して、表示部への出力信号を生成する表示制御部を有し、
　前記表示部は、ＳＤＲ画像対応のガンマ値を有するＳＤＲ表示部であり、
　前記プログラムは、前記表示制御部に、
　前記表示制御部に対する入力信号がＨＤＲ画像信号である場合、入力ＨＤＲ画像信号の変換処理を実行し、前記ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線の逆の入出力特性を持つガンマ補正曲線に従った変換ＨＤＲ信号を生成して表示部へ出力する処理を実行させるプログラム。

　明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。例えば、プログラムは記録媒体に予め記録しておくことができる。記録媒体からコンピュータにインストールする他、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットといったネットワークを介してプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。

　なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。また、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。

　以上、説明したように、本開示の一実施例の構成によれば、ＨＤＲ画像を大きな画質低下を発生させることなくＳＤＲ表示装置に表示可能とした装置、方法が実現される。
　具体的には、ＨＤＲ画像信号を変換して表示部に対する出力信号を生成する表示制御部を有する。表示制御部は、ＨＤＲ画像信号を入力した場合、入力ＨＤＲ画像信号の変換処理を実行し、ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線の逆の入出力特性を持つガンマ補正曲線に従った変換ＨＤＲ信号を生成して表示部へ出力する。ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線が、２．２乗曲線である場合、表示制御部は、入力ＨＤＲ画像信号の変換処理を実行し、（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性を持つ変換ＨＤＲ信号を生成して表示部へ出力する。
　本開示の処理により、ＨＤＲ画像を大きな画質低下を発生させることなくＳＤＲ表示装置に表示可能とした装置、方法が実現される。

　　５０　画像処理装置
　　５１　画像信号処理部
　　５２　表示制御部
　　５３　表示部
　２０１　色信号変換部
　２０２　レベル変換部
　２０３　ガンマリニア変換部
　２０４　表示部対応色域変換部
　２０５　リニアガンマ変換部
　５０１　ＣＰＵ
　５０２　ＲＯＭ
　５０３　ＲＡＭ
　５０４　バス
　５０５　入出力インタフェース
　５０６　入力部
　５０７　出力部
　５０８　記憶部
　５０９　通信部
　５１０　ドライブ
　５１１　リムーバブルメディア

Claims (11)

1. 　ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像、またはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像対応の画像信号を入力して、表示部への出力信号を生成する表示制御部を有し、
   　前記表示部は、ＳＤＲ画像対応のガンマ値を有するＳＤＲ表示部であり、
   　前記表示制御部は、
   　前記表示制御部に対する入力信号がＨＤＲ画像信号である場合、入力ＨＤＲ画像信号の変換処理を実行し、前記ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線の逆の入出力特性を持つガンマ補正曲線に従った変換ＨＤＲ信号を生成して表示部へ出力する画像処理装置。
2. 　前記ＳＤＲ画像対応のガンマ値は２．２であり、前記ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線は、２．２乗曲線であり、
   　前記ガンマ補正曲線は、前記ガンマ曲線の逆の入出力特性を持つ（１／２．２）乗曲線であり、
   　前記表示制御部は、
   　前記表示制御部に対する入力信号がＨＤＲ画像信号である場合、入力ＨＤＲ画像信号の変換処理を実行し、（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性を持つ変換ＨＤＲ信号を生成して表示部へ出力する請求項１に記載の画像処理装置。
3. 　前記表示制御部は、
   　前記表示制御部に対する入力信号がＨＤＲ画像信号である場合、ＳＭＰＴＥ　ＳＴＴＳ　２０８４曲線（ＰＱ曲線）の入出力特性と逆の（ＰＱ^－１）曲線に従った入出力特性を有するＨＤＲ画像信号を入力して、信号変換処理を実行する請求項１に記載の画像処理装置。
4. 　前記表示制御部は、
   　前記表示制御部に対する入力信号のレベル変換処理を実行するレベル変換部と、
   　前記レベル変換部の出力に対する信号変換処理を実行するガンマリニア変換部を有し、
   　前記レベル変換部は、
   　前記表示制御部に対する入力信号がＨＤＲ画像信号である場合、入力ＨＤＲ画像信号のレベル変換に併せて、ゲイン調整処理を実行し、
   　前記ガンマリニア変換部は、前記ゲイン調整後のＨＤＲ画像信号に対する信号変換処理を実行して、前記変換ＨＤＲ信号を生成する請求項１に記載の画像処理装置。
5. 　前記ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線は、２．２乗曲線であり、
   　前記ガンマ補正曲線は、前記ガンマ曲線の逆の入出力特性を持つ（１／２．２）乗曲線であり、
   　前記レベル変換部は、前記ゲイン調整処理により、
   　（１／４．４）乗曲線に従った入出力特性を有するＨＤＲ画像信号を生成し、
   　前記ガンマリニア変換部は、前記ゲイン調整後のＨＤＲ画像信号に対して、２．２乗処理を実行して、（１／２．２）乗曲線に従った入出力特性を持つ変換ＨＤＲ信号を生成する請求項４に記載の画像処理装置。
6. 　前記表示制御部は、さらに、
   　前記ガンマリニア変換部からの出力に対する表示部対応色域変換処理を実行する表示部対応色域変換部を有する請求項４に記載の画像処理装置。
7. 　前記表示制御部は、さらに、
   　前記表示部対応色域変換部からの出力に対する信号変換処理を実行するリニアガンマ変換部を有する請求項６に記載の画像処理装置。
8. 　前記リニアガンマ変換部は、
   　前記表示制御部に対する入力信号がＨＤＲ画像信号である場合には、処理を行なわず、入力信号がＳＤＲ画像信号である場合にのみ信号変換処理を実行する請求項７に記載の画像処理装置。
9. 　前記表示制御部は、さらに、
   　前記表示制御部に対する入力信号の色信号変換処理を実行する色信号変換部を有する請求項１に記載の画像処理装置。
10. 　画像処理装置において実行する画像処理方法であり、
    　前記画像処理装置は、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像、またはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像対応の画像信号を入力して、表示部への出力信号を生成する表示制御部を有し、
    　前記表示部は、ＳＤＲ画像対応のガンマ値を有するＳＤＲ表示部であり、
    　前記表示制御部が、
    　前記表示制御部に対する入力信号がＨＤＲ画像信号である場合、入力ＨＤＲ画像信号の変換処理を実行し、前記ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線の逆の入出力特性を持つガンマ補正曲線に従った変換ＨＤＲ信号を生成して表示部へ出力する画像処理方法。
11. 　画像処理装置において画像処理を実行させるプログラムであり、
    　前記画像処理装置は、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像、またはＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）画像対応の画像信号を入力して、表示部への出力信号を生成する表示制御部を有し、
    　前記表示部は、ＳＤＲ画像対応のガンマ値を有するＳＤＲ表示部であり、
    　前記プログラムは、前記表示制御部に、
    　前記表示制御部に対する入力信号がＨＤＲ画像信号である場合、入力ＨＤＲ画像信号の変換処理を実行し、前記ＳＤＲ表示部の入出力特性に相当するガンマ曲線の逆の入出力特性を持つガンマ補正曲線に従った変換ＨＤＲ信号を生成して表示部へ出力する処理を実行させるプログラム。

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