(57)【要約】【課題】  波形をデジタル的にスケーリングする方法及びシステム。【解決手段】  線形波形変換及び滑らかで且つ連続的な態様での曲線の並進を実施する方法が記載されている。与えられた波形に対して使用可能な正確度及び分解能が操作される波形をスケーリングする別の方法が記載されている。特に、波形の仮想タップ点を戦略的に配置させ且つ該波形上の点を計算するために使用されるスケーリング係数を変化させることにより、波形の一つ又はそれ以上の領域において正確度及び分解能の調節が与えられる。これらのスケーリング方法は、デジタル・アナログ変換に使用される電圧タップに基づいたアナログ抵抗ラダーのデジタル均等物を与える。デジタル仮想タップ点はアナログ電圧タップ点を表しており、且つ曲線の垂直並進は滑らかで単調的で且つ連続的な態様で動作する。【選択図】  図１
2009540368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガンマ曲線をデジタル的に調節する方法において、
オリジナルのガンマ曲線に対するルミナンスコードと関連する複数個の仮想タップ点の内の第１タップ点と第２タップ点を含み且つそれらの間に位置されている領域におけるルミナンスコードに対して、前記領域における前記オリジナルのガンマ曲線の線形表現に基づいて前記ルミナンスコードに対する線形スケーリング係数を決定し、
コントラストエンハンスメントを実施する前記領域における修正ガンマ曲線の線形表現に対して前記線形スケーリング係数を適用することによって前記ルミナンスコードに対するガンマ値オフセットを決定し、
前記ガンマ値オフセットに基づいて前記ルミナンスコードに対する調節されたガンマ値であって前記修正ガンマ曲線と関連している調節されたガンマ値を決定する、
ことを包含している方法。
【請求項２】
請求項１において、前記複数個の仮想タップ点を画定する場合に、
前記複数個の仮想タップ点の各々を互いにルミナンスにおいて等距離離隔させる、
ことを包含している方法。
【請求項３】
請求項１において、前記複数個の仮想タップ点を画定する場合に、
前記複数個の仮想タップ点の各々を互いに電圧において等距離離隔させる、
ことを包含している方法。
【請求項４】
請求項１において、前記線形でレシオメトリックなスケーリング係数を決定する場合に、
前記第１タップ点と第２タップ点との間で前記オリジナルのガンマ曲線の前記線形表現を決定し、
前記線形でレシオメトリックなスケーリング係数を決定するために前記ルミナンスコードに対して前記領域における前記オリジナルのガンマ曲線の前記線形表現の勾配をレシオメトリックにスケーリングする、
ことを包含している方法。
【請求項５】
請求項１において、前記ガンマ値オフセットを決定する場合に、
前記第１タップ点に関連する第１修正タップ点と前記第２タップ点に関連する第２修正タップ点との間の前記修正ガンマ曲線の前記線形表現を決定し、
前記ガンマ値オフセットを決定するために前記領域における前記修正ガンマ曲線の前記線形表現の勾配に対して前記レシオメトリックなスケーリング係数を適用する、
ことを包含している方法。
【請求項６】
請求項１において、前記調節されたガンマ値を決定する場合に、
前記第１タップ点に対する前記修正ガンマ曲線上の修正タップ点に対して前記ガンマ値オフセットを付加する、
ことを包含している方法。
【請求項７】
請求項１において、更に、
前記オリジナルのガンマ曲線の前記領域におけるルミナンスコードに対して複数個の線形でレシオメトリックなスケーリング係数を決定し、且つ
前記複数個の線形でレシオメトリックなスケーリング係数を１０ビット値として格納する、
ことを包含しており、前記ガンマ曲線における前記調節されたガンマ値は１２ビット値で表されている方法。
【請求項８】
デジタル的に曲線を調節する方法において、
オリジナルの曲線に基づく修正曲線と関連する複数個の仮想タップ点の各々に対して調節されたタップ点を受け取り、
第１タップ点と第２タップ点とを含み且つそれらの間の前記オリジナルの曲線の一つの領域の第１線形表現の第１勾配を決定し、
前記第１タップ点と前記第２タップ点との間の複数個のコードに対して前記第１勾配をレシオメトリックにスケーリングさせて前記複数個のコードと関連する複数個の線形でレシオメトリックなスケーリング係数を決定し、
前記複数個のコードの各々に対して修正曲線と関連する調節された値を決定する場合に使用するために前記複数個の線形でレシオメトリックなスケーリング係数を格納する、
ことを包含している方法。
【請求項９】
請求項８において、前記曲線が単調ガンマ曲線を包含しており、且つ前記複数個のコードが複数個のルミナンスコードを包含している方法。
【請求項１０】
請求項８において、前記第１勾配を決定する場合に、
前記第１タップ点と前記第２タップ点との間で前記オリジナルの曲線に対する前記領域の前記第１勾配を決定する、
ことを包含している方法。
【請求項１１】
請求項８において、更に、
前記第１タップ点に関連する第１修正タップ点と前記第２タップ点に関連する第２修正タップ点との間で前記修正曲線に対する前記領域の第２線形表現の第２勾配を決定し、
前記線形でレシオメトリックなスケーリング係数を前記第２勾配に適用して前記領域におけるコードに対する値オフセットを決定し、
前記修正曲線と関連する前記値オフセットに基づいて前記コードに対する調節された値を決定する、
ことを包含している方法。
【請求項１２】
請求項１１において、前記調節された値を決定する場合に、
前記値オフセットを前記第１タップ点へ付加する、
ことを包含している方法。
【請求項１３】
請求項９において、更に、
前記複数個の仮想タップ点の各々を互いにルミナンスコードにおいて等距離離隔させる、ことを包含している方法。
【請求項１４】
請求項９において、更に、
前記複数個の仮想タップ点の各々を互いに電圧において等距離離隔させる、ことを包含している方法。
【請求項１５】
請求項８において、更に、
前記第１線形表現に対して前記線形でレシオメトリックなスケーリング係数を適用することによってコードに対する値オフセットを決定することにより前記オリジナルの曲線の値を抽出し、且つ
前記値オフセットに基づいて前記値を決定する、
ことを包含している方法。
【請求項１６】
ガンマ曲線をデジタル的に調節するシステムにおいて、
ルミナンスコードと関連する複数個の画定した仮想タップ点を具備しているオリジナルのガンマ曲線のタップ点間の領域における複数個のルミナンスコードと関連する複数個の線形でレシオメトリックなスケーリング係数を決定するために前記領域の第１線形表現の第１勾配をレシオメトリックにスケーリングするスケーリングモジュール、
前記領域における前記複数個のルミナンスコードの各々に対して修正ガンマ曲線と関連する調節されたガンマ値を決定する場合に使用される前記複数個の線形でレシオメトリックなスケーリング係数を格納する格納モジュール、
を有しているシステム。
【請求項１７】
請求項１６において、更に、
コントラストエンハンスメントを実施する修正ガンマ曲線の前記仮想タップ点の各々に対して修正タップ点を決定するコントラスト補償モジュール、及び
前記第１タップ点と前記第２タップ点とを含み且つそれらの間の前記修正ガンマ曲線の線形表現に対して対応する線形のスケーリング係数を適用することにより前記領域におけるルミナンスコードに対するガンマ値オフセットを決定するオフセットモジュール、
を有しているシステム。
【請求項１８】
請求項１７において、前記オフセットモジュールは、前記ガンマ値オフセットに基づいて前記ルミナンスコードに対する調節されたガンマ値を決定するシステム。
【請求項１９】
請求項１６において、前記格納モジュールは、前記複数個の線形でレシオメトリックなスケーリング係数を１０ビット値として格納し、且つ前記ガンマ曲線における前記調節されたガンマ値は１２ビット値で表されるシステム。
【請求項２０】
曲線を調節する方法において、
オリジナルの曲線と関連する複数個の仮想タップ点の各々の間の間隔をデジタル的に調節する、
ことを包含している方法。
【請求項２１】
請求項２０において、前記曲線がガンマ曲線を包含しており、且つ前記デジタル的に調節する場合に、
前記複数個の仮想タップ点の各々をルミナンスにおいて互いに等距離離隔させる、
ことを包含している方法。
【請求項２２】
請求項２０において、前記曲線がガンマ曲線を包含しており、且つ前記デジタル的に調節する場合に、
前記複数個の仮想タップ点の各々を電圧において互いに等距離離隔させる、
ことを包含している方法。
【請求項２３】
請求項２０において、更に、
前記オリジナルの曲線のルミナンスコードに関してコントラストエンハンスメントを実施する修正曲線と関連する前記複数個の仮想タップ点の各々に対して調節されたタップ点を受け取り、
第１タップ点と第２タップ点とを含み且つそれらの間の前記オリジナルの曲線の一つの領域の第１線形表現の第１勾配を決定し、
前記複数個のコードと関連する複数個の線形でレシオメトリックなスケーリング係数を決定するために前記第１タップ点と前記第２タップ点との間の複数個のコードに対して前記第１勾配をレシオメトリックにスケーリングし、
前記複数個のコードの各々に対して修正曲線と関連する調節された値を決定する場合に使用するために前記複数個の線形でレシオメトリックなスケーリング係数を格納する、
ことを包含している方法。
【請求項２４】
請求項２３において、更に、
前記第１タップ点に関連する第１修正タップ点と前記第２タップ点に関連する第２修正タップ点との間の前記修正曲線に対する前記領域の第２線形表現の第２勾配を決定し、
前記領域におけるコードに対する値オフセットを決定するために前記第２勾配に対して前記線形でレシオメトリックなスケーリング係数を適用し、且つ
前記第１タップ点に対して前記値オフセットを付加することにより前記コードに対する調節された値を決定する、
ことを包含している方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに記載される実施例はガンマ補正の分野に関するものである。更に詳細には、該実施例は、一般的には、ディスプレイ用のガンマ曲線のデジタル的エンハンスメント及び実施に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）はテレビジョン市場に対して重要である。然しながら、既存のＬＣＤモニタパネルをより幅広のフォーマット（例えば、１６：９ＨＤＴＶ）及びより大きなフォーマットへ単にスケーリングさせることによりＬＣＤを次世代のものとさせることは複雑な試みである。多数のテレビジョン条件は従来の技術水準のモニタを越えている。例えば、コントラストエンハンスメント問題はモニタソリューションのリエンジニアリングを必要とする。
【０００３】
特に、ガンマ補正はカラーのディスプレイを向上させる。特に、ガンマ補正は、強度分布及びディスプレイ装置の明るい領域と暗い領域との間のコントラストの相関関係の非線形効果、及び人間の目における色の非線形処理を補償するために実施される。例えば、一つの色の強度のグレイスケール分布は線形であり、それはディスプレイ装置用の電圧信号へ変換させることが可能である。然しながら、ディスプレイ装置のルミナンス即ち輝度は、通常、印加電圧信号の線形関数ではない。そうであるから、輝度コードの線形変換は、表示されたデジタル画像において輝度変化を正しく再現するものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のシステムにおいては、ガンマ補正は、ディスプレイ装置のアナログコントラストエンハンスメントブロックにおいて行われる。該コントラストエンハンスメントブロックは、コントラストエンハンスメントを与えるガンマ曲線を整形するために抵抗ストリングのアナログタップ電圧を操作する。然しながら、該電圧のアナログ操作は最近のデジタルディスプレイシステムにおいては適切なものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、ここに提供される種々の実施例は、線形的に且つレシオメトリックな態様でガンマ曲線をデジタル的にスケーリングさせる方法及びシステムを教示するものである。本発明の実施例は、全体的に滑らかであり且つ連続的であり、それによりディスプレイ（例えば、いずれかの液晶ディスプレイ）においていかなる視覚的アーチファクトも回避する、結果的に得られるガンマ曲線を発生することが可能である。本発明の更にその他の実施例は、単調的な態様で増加する結果的に得られるガンマ曲線をデジタル的に発生することが可能である。そうであるから、結果的に得られるガンマ曲線における輝度コードの各相次ぐ値は、一意的で且つ常に増加する電圧となる。更に、その他の実施例は、オリジナルのガンマ曲線の所望の垂直トランスレーション（即ち並進）を反映するに過ぎない結果的に得られるガンマ曲線を与えるものである。
【０００６】
特に、１実施例においては、ガンマ曲線をデジタル的に調節する方法について記載される。該方法においては、オリジナルのガンマ曲線に対する２個のタップ点の間に一つの領域が画定される。該タップ点は、オリジナルのガンマ曲線における固定輝度コードに対応する複数個の仮想タップ点と関連している。該複数個の仮想タップ点の各々に対するガンマ値は、コントラストエンハンスメントを与える修正されたガンマ曲線を発生すべく調節される。該領域における輝度コードの場合、該領域におけるオリジナルのガンマ曲線の線形表現に基づいて線形スケーリング係数が決定される。ガンマ値オフセットが、該領域における修正されたガンマ曲線の線形表現に対して該線形スケーリング係数を適用することにより該輝度コードに対して決定される。該修正されたガンマ曲線はコントラストエンハンスメントを実施する。該修正されたガンマ曲線と関連する調節されたガンマ値が、該ガンマ値オフセットに基づいて該輝度に対して決定される。
【０００７】
別の実施例においては、ガンマ曲線をデジタル的に調節するシステムが記載される。該システムは、スケーリングモジュールと、格納モジュールとを有している。該スケーリングモジュールは、オリジナルのガンマ曲線のタップ点間の領域における輝度コードに対して複数個の線形でレシオメトリックなスケーリング係数を決定する。該オリジナルのガンマ曲線は、複数個の仮想タップ点を有している。該レシオメトリックなスケーリング係数の各々は、該領域における対応する輝度コードに対して該領域の線形表現の勾配をレシオメトリックにスケーリングすることにより発生される。格納モジュールは、該複数個の線形でレシオメトリックなスケーリング係数を格納する。該スケーリング係数は、該領域における輝度コードの各々に対する修正したガンマ曲線に対する調節されたガンマ値を決定する場合に使用される。
【０００８】
本発明の実施例は、デジタル・アナログ変換に使用される電圧タップに基づいたアナログ抵抗ラダーのデジタル的均等物を提供する。特に、該デジタル仮想タップ点は、実際のアナログ電圧タップ点に取って代わるものである。そうであるから、オリジナルのガンマ曲線の垂直トランスレーションは、滑らかで、単調的で、且つ連続的な態様で動作する。
【０００９】
広義には、本書は波形をデジタル的にスケーリングする方法及びシステムを開示するものである。滑らかで且つ連続的な態様で曲線の線形波形変換及びトランスレーション即ち並進を実施する方法が記載される。入手可能な正確度及び分解能が与えられた波形により操作される波形をスケーリングする別の方法が記載される。特に、波形の仮想タップ点を戦略的に配置させ且つ該波形上の点を計算するために使用されるスケーリング係数を変化させることによって、波形の一つ又はそれ以上の領域において該正確度及び分解能を調節する。これらのスケーリング方法は、デジタル・アナログ変換のために使用される電圧タップに基づいたアナログ抵抗ラダーのデジタル的均等物を提供する。該デジタル仮想タップ点は該アナログ電圧タップ点を表し、且つ該曲線の垂直トランスレーションは滑らかで、単調的で、連続的な態様で動作する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】現在特許請求の範囲に記載されている発明の１実施例に従って、線形的で且つレシオメトリックな態様で、ガンマ曲線をデジタル的にスケーリングすることが可能なシステムのブロック図。
【図２】本発明の１実施例に従って、与えられた輝度コードに対する調節されたガンマ値を決定するために線形的でレシオメトリックな態様でガンマ曲線をデジタル的にスケーリングする方法における夫々のステップを例示したフローチャート。
【図３】本発明の１実施例に従って、複数個の輝度コードに対して複数個の線形なスケーリング係数を発生することにより線形でレシオメトリックな態様でガンマ曲線をデジタル的にスケーリングする方法における夫々のステップを例示したフローチャート。
【図４Ａ】本発明の１実施例に従って、図２及び３の方法により発生された修正されたガンマ曲線とオリジナルのガンマ曲線とを例示した概略図。
【図４Ｂ】本発明の１実施例に従って、２個の仮想タップ点の間において図４Ａのオリジナルのガンマ曲線の線形でレシオメトリックなスケーリングを例示した概略図。
【図５】本発明の１実施例に従って、与えられた輝度コードに対する調節されたガンマ値を決定するために線形でレシオメトリックな態様でガンマ曲線をデジタル的にスケーリングすることが可能なタイミング制御器を例示した概略図。
【図６Ａ】本発明の１実施例に従って、分解能を犠牲にして正確度のエンハンスメント即ち向上を示す仮想タップ点の配置を例示したグラフ図。
【図６Ｂ】本発明の１実施例に従って、ガンマ曲線における分解能によって制限される場合に導入される冗長性を例示したグラフ図。
【図７】本発明の１実施例に従って、正確度を犠牲にして分解能のエンハンスメントを示す仮想タップ点の配置を例示したグラフ図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の好適実施例、添付の図面にそれらの例を例示してあるガンマ曲線の線形でレシオメトリックなスケーリングのための方法及びシステムについて以下に詳細に説明する。
【００１２】
従って、本発明の種々の実施例は、線形的でレシオメトリックな態様でガンマ曲線をスケーリングする方法及びシステムを開示するものである。本発明の実施例は、上述した成果を達成するものであり、且つ線形的でレシオメトリックなスケーリング計算の使用を介して滑らかで、連続的で単調的な態様でのコントラストのエンハンスメントなどの何等かの目的のために向上される修正されたガンマ曲線へオリジナルのガンマ曲線を変換させることを可能とすることが可能なものである。
【００１３】
以下の詳細な説明は、添付図面を参照して現在特許請求の範囲に記載されている発明の例示的実施例のものである。この様な説明は例示であることを意図したものであって、本発明の範囲に関して制限するものではない。この様な実施例は、当業者が本発明を実施することを可能とさせるために十分に詳細なものであり、本発明の精神又は範囲を逸脱すること無しに幾らかの変形を伴ってその他の実施例として実施することが可能なものであることが理解される。
【００１４】
表記法及び用語法
本発明の実施例は光学画像システムに関連してコンピュータシステム上で稼動するソフトウエア又はハードウエア上で実現することが可能である。コンピュータシステムは、パソコン、ノートブックコンピュータ、サーバーコンピュータ、メインフレーム、ネットワーク型コンピュータ、ワークステーション等とすることが可能である。このソフトウエアプログラムは、ガンマ補正を与えるために動作可能なものである。１実施例においては、コンピュータシステムは、バスに結合されているプロセッサ及び該バスへ結合されているメモリ格納部を包含している。該メモリ格納部は揮発性又は非揮発性のものとすることが可能であり且つ着脱自在な格納媒体を包含することが可能である。コンピュータは、又、ディスプレイ、データ入力及び出力用の装備等を包含することが可能である。
【００１５】
以下の詳細な説明の幾つかの部分は、手順、ステップ、論理ブロック、処理、及びコンピュータメモリ上で実施することが可能なデータビットに関する操作の記号的表現を使用して提示される。これらの説明及び表現はデータ処理技術において熟練した者によって使用される手段であり、かれらの作業の実体を当該技術において熟練した他の者へ最も効果的に伝達するためである。手順、コンピュータにより実行されるステップ、論理ブロック、プロセス等は、ここでは、且つ、一般的に、所望の結果に通じるオペレーション又は命令の首尾一貫したシーケンスであると考えられる。該オペレーションは、物理的量の物理的操作を必要とするものである。通常、必ずしも必要というわけではないが、これらの量は、コンピュータシステムにおいて、格納され、転送され、結合され、比較され、且つその他の態様で取り扱うことが可能な電気的又は磁気的信号の形態を取る。時々、これらの信号をビット、値、要素、シンボル、キャラクタ、用語、数字等として参照することが、主に共通の使用の理由のために、便利であることが判明している。
【００１６】
然しながら、これら全ての及び同様の用語は適宜の物理的量と関連付けられるべきものであり且つ単に便利なラベルがこれらの量に対して適用されているものであることを銘記すべきである。そうでないことが特記されていない限り、以下の説明から明らかなように、本発明の全体にわたり、「決定する」、「設定する」、「スケーリング」、「付加（加算）する」等の用語を使用する説明は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内に物理的（電子的）量として表されたデータを処理し且つ該コンピュータシステムメモリ又はレジスタ又はその他のその様な情報格納、伝送、又はディスプレイ装置内の物理的量として同様に表されたその他のデータへ変換するコンピュータシステム、又は埋込型システムを包含する同様の電子的コンピューティング装置の動作及び処理のことを意味するものである。
【００１７】
本発明の幾つかの実施例は、テレビ又はハイエンドモニター内の通信用のポイント・ツー・ポイント差動信号処理（ＰＰＤＳ（商標））システム内において実現される。図５はＰＰＤＳ（商標）アーキテクチャ５００を例示した概略図である。ＰＰＤＳ（商標）アーキテクチャ５００はタイミング制御器５１０と複数個の列ドライバ５２０Ａ乃至５２０Ｎとを有している。
【００１８】
ＰＰＤＳ（商標）データ信号処理アーキテクチャ５００は、ディスプレイ装置の各列ドライバ５２０Ａ−Ｎとタイミング制御器５１０との間に単一チャンネル直接ポイント・ツー・ポイントリンクを与える。１実施例においては、ＰＰＤＳ（商標）は、別個のポイント・ツー・ポイントリンクのシステムであり、その場合に、単一のチャンネルは一つの列ドライバと関連している。このチャンネルは、列ドライバ制御情報と列ドライバによりアナログへ変換されるデジタル電圧値とを担持する。ＰＰＤＳ（商標）システムにおいては、１実施例においては、全ての列ドライバが同時的にそれらのデータを受け取る。そうであるから、各列ドライバにデータを供給する単一の差動チャンネルが存在する場合であっても、該チャンネルは連続的に使用される。
【００１９】
図５の列ドライバ５２０Ａ−Ｎの各々は、本発明の１実施例に従って、線形サイクリックデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）を使用する。そうであるから、従来の非線形伝達特性が抵抗ラダーへ配線接続されている従来のＲ−ＤＡＣ形態と異なり、本発明のＤＡＣはその動的範囲にわたりリニア即ち線形である。このことは、逆ガンマ関数を、ＤＡＣから離脱させ且つ列ドライバから上流側のタイミング制御器内のデジタルルックアップテーブル（ＬＵＴ）（例えば、赤ＬＵＴ５３０）内に配置させることを可能とさせる。このアーキテクチャでは、本発明の実施例はダイ寸法に悪影響を与えること無しに１０ビット又はそれより高いグレイスケール精度を与える。例えば、典型的な１０ビットＰＰＤＳ（商標）列ドライバのダイ寸法は、同等の８ビットＲ−ＤＡＣ列ドライバの寸法の半分未満である。
【００２０】
図５に示されているように、本発明の１実施例においては、逆ガンマ関数はＤＡＣ回路から離脱される。このことは、各列ドライバ出力はデジタル電圧値をアナログ電圧値へ直接的に変換させることを意味する。デジタルグレイレベルからデジタル電圧への変換は、タイミング制御器における上流側で行われる。換言すると、逆ガンマ関数はタイミング制御器５１０上に存在するＬＵＴ（例えば、赤ＬＵＴ５３０）内に設けられる。このことは、各グレイレベルをディスプレイ装置上の明度へマッピングさせる上で多大の柔軟性を与える。そうであるから、１実施例においては、各色に対して別個のＬＵＴが可能である。又、本発明の実施例においては、異なる画像源、コントラスト拡張、色管理、及び温度変化に適応させるための実時間アップデートが可能である。
【００２１】
更に、該タイミング制御器は、１実施例においては、コントラストエンハンスメントモジュール５４０を有している。コントラストエンハンスメントモジュール５４０は、低電圧差動信号処理（ＬＶＤＳ）モジュール５５０からのルミナンス（輝度）データを取る。該ルミナンスデータは、元は、画像源（不図示）から捕獲されたものである。コントラストエンハンスメントモジュール５４０は、対応するディスプレイ装置に対して適切なルミナンス値と関連するガンマ値の適切なエンハンスメントを決定するためにフレーム毎にルミナンスデータに関して統計的解析を実施する。例えば、コントラストエンハンスメントモジュールは、オリジナルのガンマ曲線を基礎とする修正ガンマ曲線を画定する修正仮想タップ点を与える。
【００２２】
コントラストエンハンスメントモジュールの出力はスケーリングモジュール１１０へ与えられる。スケーリングモジュール１１０はオリジナルのガンマ曲線を線形で且つレシオメトリックな態様でデジタル的にスケーリングして、図１に関連して以下により詳細に説明するように、修正ガンマ曲線を発生する。
【００２３】
線形波形変換
図１は、現在特許請求の範囲に記載されている発明の１実施例に従って、線形的でレシオメトリックな態様でガンマ曲線をデジタル的にスケーリングすることが可能なデジタルガンマ曲線補間器１００のブロック図である。デジタルガンマ曲線補間器１００は、ディスプレイ装置上で画像を表示する場合のコントラストエンハンスメントのためにオリジナルのガンマ曲線を修正することが可能である。１実施例においては、デジタルガンマ曲線補間器１００は図５のタイミング制御器５１０内において実現される。
【００２４】
デジタルガンマ曲線補間器１００は、コントラストエンハンスメントのために使用される修正ガンマ曲線に対するガンマ値を発生することが可能であるようにオリジナルのガンマ曲線をレシオメトリック的にスケーリングするためのスケーリングモジュール１１０を有している。オリジナルのガンマ曲線は、オリジナルのガンマ曲線上のガンマ値である複数個の画定された仮想タップ点を有している。即ち、オリジナルのガンマ曲線は、必然的に、仮想タップ点を通過する。そうであるから、ルミナンスコードに対する電圧出力は、ガンマ曲線によって実現されてディスプレイへ供給される。
【００２５】
特に、スケーリングモジュール１１０は、仮想タップ点間の領域における複数個のルミナンスコードと関連している複数個の線形的でレシオメトリックなスケーリング係数を決定する。対応するルミナンスコードに対するレシオメトリックなスケーリング係数の各々は、図２、３、４Ａ、４Ｂに関連して以下により詳細に説明するように、オリジナルのガンマ曲線の仮想タップ点間のオリジナルのガンマ曲線の領域の線形表現の勾配をスケーリングすることにより決定される。
【００２６】
１実施例においては、デジタルガンマ曲線補間器１００は、等距離形態で複数個の仮想タップ点を設定するタップ点ロケータ（不図示）を有している。即ち、仮想タップ点間のルミナンスコードの数は一定である。別の実施例においては、該タップ点ロケータは該複数個の仮想点を非等距離形態で設定する。即ち、仮想タップ点間のルミナンスコードの数は一定ではない。
【００２７】
更に、デジタルガンマ曲線補間器１００は格納モジュール１２０を有している。格納モジュール１２０は該領域における複数個のレシオメトリックなスケーリング係数を格納する。特定のルミナンスコードに対するレシオメトリックなスケーリング係数は、コントラストエンハンスメントに対する使用される修正ガンマ曲線と関連する修正ガンマ値を決定するために使用される。
【００２８】
又、デジタルガンマ曲線補間器１００は、コントラストエンハンスメントを実施する修正ガンマ曲線の画定された仮想タップ点の各々に対する修正タップ点を決定するためのコントラスト補償モジュール１３０を有している。本発明の実施例においては、画定した仮想タップ点に対する修正タップ点の調節したガンマ値を決定するために種々の技術を使用することが可能である。そうであるから、該修正ガンマ曲線は、画定された仮想タップ点の各々に対しての調節したガンマ値を包含している。即ち、修正ガンマ曲線は、オリジナルのガンマ曲線における仮想タップ点のトランスレーション（translation）、即ち並進、である修正タップ点によって画定される。
【００２９】
デジタルガンマ曲線補間器１００は、又、コントラスト補償モジュール１３０によって得られた画定された仮想タップ点からトランスレーションされた修正タップ点を使用して修正ガンマ曲線全体にわたりガンマ値を決定するためのオフセットモジュール１４０を有している。特に、オフセットモジュール１４０は、２個の修正タップ点間に画定された領域における各ルミナンスコードに対するガンマ値オフセットを決定することが可能である。特定のルミナンスコードに対するガンマ値オフセットは、２個の仮想タップ点を含み且つその間の修正ガンマ曲線の線形表現に対して対応する線形スケーリング係数を適用することによって決定される。
【００３０】
更に、オフセットモジュール１４０は、以前に決定したガンマオフセット値に基づいてルミナンスコードに対する調節したガンマ値を決定する。特に、オフセットモジュール１４０は、ガンマ値オフセットだけ、仮想タップ点の内の一つの以前に決定した修正タップ点をオフセットさせる。
【００３１】
図４Ａ及び４Ｂと結合して、図２は、コントラストエンハンスメントを実施する修正ガンマ曲線におけるガンマ値を決定するための方法を例示している。特に、図２は、本発明の１実施例に従って、与えられたルミナンスコードに対する調節されたガンマ値を決定するために線形的で且つレシオメトリックな態様でガンマ曲線をデジタル的にスケーリングする方法における種々のステップを例示するフローチャート２００である。図４Ａ及び４Ｂは２個の画定されたタップ点間の調節されたガンマ値を決定する例示を与えている。
【００３２】
図２を参照すると、本発明の１実施例に従って、与えられたルミナンスコードに対して調節されたガンマ値を線形的に且つレシオメトリックに決定する方法が記載されている。１実施例においては、図１のデジタルガンマ曲線補間器１００は、図２に概説した方法を実現することが可能である。
【００３３】
２１０において、スケーリングモジュール１１０が一つのルミナンスコードに対する線形スケーリング係数を決定する。該ルミナンスコードは、第１仮想タップ点と第２仮想タップ点の２個のタップ点を包含し且つその間の一つの領域内に位置されている。該ルミナンスコードに対する線形スケーリング係数は、該領域におけるオリジナルのガンマ曲線の線形表現に基づいている。
【００３４】
該領域を画定するタップ点は、オリジナルのガンマ曲線に対するルミナンスコードと関連するガンマ値である複数個の仮想タップ点内に包含されている。該複数個の仮想タップ点は、１実施例においては、オリジナルのガンマ曲線上に必然的に存在しており、任意の且つプログラム可能な態様で互いに離隔されている任意の数の点である。
【００３５】
例えば、図４Ａは、オリジナルのガンマ曲線４１０Ａと、本発明の１実施例に従って図２の方法によって発生された修正ガンマ曲線４１０Ｂとを例示した概略図である。水平軸に沿って、１例として、ルミナンスコードが００ｈから３ＦＦｈへ示されている。垂直軸に沿って、電圧が示されている。そうであるから、オリジナルのガンマ曲線４１０Ａは与えられたルミナンスコードに対する電圧を与える。即ち、オリジナルのガンマ曲線４１０Ａは、一つ又はそれ以上の色のグレイスケール表現で、複数個のルミナンスコードに対して対応するディスプレイ装置に対する電圧を非線形的に与える。
【００３６】
図４Ａにおいて、複数個の仮想タップ点がオリジナルのガンマ曲線４１０Ａに対して示されている。例えば、該複数個の仮想タップ点は、これらに制限されるものではないが、タップ点４６０，４６１，４６２，４６３，４６４，４６５，４６７，４６８を包含している。図４Ａに示されているように、この実施例においては、９個の仮想タップ点４６０−４６８の間に８個の領域が画定されている。その他の実施例では、９個より多くの又は少ない仮想タップ点を画定するのに適したものである。仮想タップ点の各々は、オリジナルのガンマ曲線４１０Ａ上の対応するガンマ値と関連している。例えば、オリジナルのガンマ曲線４１０Ａ上の仮想タップ点４６３Ａはルミナンスコード４７３と関連している。又、オリジナルのガンマ曲線４１０Ａ上の仮想タップ点４６４Ａはルミナンスコード４７４と関連している。
【００３７】
該複数個の仮想タップ点は、本発明の１実施例に従って、ルミナンスコードの与えられた値と関連する電圧のデジタル表現において、仮想タップ点の各々を上下にトランスレーションさせることによってオリジナルのガンマ曲線４１０Ａの形状を操作させるために使用される。例えば、修正タップ点４６３Ｂは仮想タップ点４６３Ａからトランスレーションさせたものである。更に、修正タップ点４６４Ｂは仮想タップ点４６４Ａからトランスレーションさせたものである。そうであるから、結果的に得られる修正ガンマ曲線４１０Ｂは、修正ガンマ曲線４１０Ｂのトランスレーションされ且つ修正されたタップ点を通過することとなる。
【００３８】
本発明の実施例は、特に、仮想タップ点間に位置されているルミナンスコードに対して、修正ガンマ曲線４１０Ｂ上に位置されているガンマ値を決定することが可能である。特に、本発明の実施例は、修正ガンマ曲線の形状を滑らかで連続的で単調的に増加する態様に維持する仕方で、各ルミナンスコードに対する電圧をその修正ガンマ曲線の新たなトランスレーションされたガンマ値へトランスレーションさせるために線形レシオメトリックスケーリングを実施する。
【００３９】
２２０において、本実施例は、該領域における修正ガンマ曲線の線形表現に対して対応する線形スケーリング係数を適用することによりルミナンスコードに対するガンマ値オフセットを決定する。修正ガンマ曲線はコントラストエンハンスメントを実施する。ガンマ値オフセットの決定は、図４Ｂに関連してより詳細に説明する。
【００４０】
２３０において、本実施例は、ルミナンスコードに対する調節されたガンマ値を決定する。調節されたガンマ値は、２２０において以前に決定されたガンマ値オフセットに基づいている。調節されたガンマ値は、修正ガンマ曲線と関連している。調節されたガンマ値の決定は、図４Ｂに関連してより詳細に説明する。
【００４１】
図４Ｂは、本発明の１実施例に従って、２個のタップ点間の図４Ａのオリジナルのガンマ曲線４１０Ａの線形で且つレシオメトリックなスケーリングを例示する概略図である。特に、図４Ｂは、図２の２１０において概説したように、図４Ａ及び４Ｂの仮想タップ点４６３Ａ及び４６４Ａを含み且つそれらの間の領域４７０における各ルミナンスコードに対する線形スケーリング係数の発生を例示している。更に、図４Ｂは、領域４７０における特定のルミナンスコードに対する修正ガンマ曲線４１０Ｂと関連する調節されたガンマ値の発生を例示している。
【００４２】
そうであるから、該線形スケーリング係数を使用して、修正ガンマ曲線４１０Ｂと関連する調節されたガンマ値が決定される。例えば、ルミナンスコード（ｘｉ）に対する調節されたガンマ値（ｙｆ）は点４９０において決定される。
【００４３】
図４Ｂに示されているように、図２に概説した方法の導出は、本実施例において以下の仮定を行うものであり、即ち、９個の仮想タップ点、１２ビットガンマ値、及びレシオメトリック形態で１０ビット値を使用してのガンマ値の格納、である。９個以外の仮想タップ点を使用するその他の実施例も適切である。更にその他の実施例では１２ビットより多くの又はより少ないビットを有するガンマ値を使用することを想定する。更にその他の実施例では、レシオメトリック形態で１０ビット値以外を使用するガンマ値を格納するのに適したものである。
【００４４】
図４Ｂに示されるように、オリジナルのガンマ曲線４１０Ａ及び修正ガンマ曲線４１０Ｂの一部の線形表現が示されている。例えば、領域４７０において、オリジナルのガンマ曲線４１０Ａは仮想タップ点４３０Ａと４３５Ａとの間に示されている。点４９５（ｘｉ，ｙｉ）は、オリジナルのガンマ曲線４１０Ａの線形表現４８０Ａ上に位置されていることが示されている。又、領域４７０において、修正ガンマ曲線４１０Ｂは、修正された仮想タップ点４６３Ｂ及び４６４Ｂの間に示されている。点４９０（ｘｆ，ｙｆ）は、修正ガンマ曲線４１０Ｂの線形表現４８０Ｂ上に位置されていることが示されている。
【００４５】
特に、領域４７０におけるルミナンスコード（ｘｉ）に対して、本実施例は、関連する線形レシオメトリックスケーリング係数を決定するために、領域４７０における線形表現４８０Ａの勾配をレシオメトリックにスケーリングする。特に、図２の２１０において概説したように、オリジナルのガンマ曲線４１０Ａの線形表現４８０Ａは、ルミナンスコード４７３と関連する第１仮想タップ点４６３Ａとルミナンスコード４７４と関連する第２仮想タップ点４６４Ａとの間で決定される。即ち、点４６３Ａ（ｘ１，ｙ１）と点４６４Ａ（ｘ２，ｙ２）を通過して直線が引かれ、それらの点は勾配を決定するためのオリジナルのガンマ曲線４１０Ａ上のプログラムされたタップ点である。式１は、領域４７０に対しての仮想タップ点４６３Ａ及び４６４Ａを通過する線を表しており、以下の通りである。
【００４６】
【数１】
2009540368.tif 000003
【００４７】
次に、本実施例は、第１修正タップ点４６３Ｂと第２修正タップ点４６４Ｂとの間の修正ガンマ曲線４１０Ｂの線形表現４８０Ｂを決定する。特に、修正ガンマ曲線４１０Ｂの線形表現４８０Ｂが、修正された仮想タップ点である点４６３Ｂ（ｘ１´，ｙ１´）と４６４Ｂ（ｘ２´，ｙ２´）との間において決定される。即ち、仮想タップ点４６３Ａ及び４６４Ａは未だに対応するルミナンスコードと関連しているが、それらのガンマ値は修正された仮想タップ点へ調節される。例えば、仮想タップ点４６３Ａは修正された仮想タップ点４６３Ｂへトランスレーションされる。又、仮想タップ点４６４Ａは修正された仮想タップ点４６４Ｂへトランスレーションされる。式２は、修正された仮想タップ点４６３Ｂと４６４Ｂとを通過する線を表しており、以下の通りである。
【００４８】
【数２】
2009540368.tif 000004
【００４９】
ｘｉ＝ｘｆ、ｘ２＝ｘ２´、ｘ１＝ｘ１´であるから、本実施例はｘについて解くと、式３において以下のものを与える。
【００５０】
【数３】
2009540368.tif 000005
【００５１】
従って、本実施例は、与えれらたルミナンスコードに対して、レシオメトリックなスケーリング係数を領域４７０における修正ガンマ曲線４１０Ｂの線形表現４８０Ｂの勾配に対して適用してガンマ値オフセット４９５を決定する。換言すると、本実施例は、式４において示されるように、ｙｆに対して解くこととなる。
【００５２】
【数４】
2009540368.tif 000006
【００５３】
本実施例においては、不連続性を回避するために、ｙ値は全てオリジナルのガンマ曲線４１０Ａからくるものであり、且つｙ´値は、以下の如く式５に示されるように、修正ガンマ曲線４１０Ｂから起生するものであることが必須である。
【００５４】
【数５】
2009540368.tif 000007
【００５５】
式５に示されるように、（ｙｉ−ｙ１）／（ｙ２−ｙ１）は線形レシオメトリックスケーリング係数である。そうであるから、領域４７０に対して、任意の修正ガンマ曲線に対して、線形レシオメトリックスケーリング係数を予め決定することが可能であり、というのは、修正ガンマ曲線と関連する値は必要ではないからである。
【００５６】
１実施例において、ハードウエアを節約するために、且つ修正ガンマ値の計算の正確度を増加させるために、（ｙｉ−ｙ１）／（ｙ２−ｙ１）により画定される部分が各グレイレベル値、即ちルミナンスコード、ｉに対して予め計算され且つガンマ曲線内にプログラムされる。即ち、全てのルミナンスコードｉに対して、（ｙｉ−ｙ１）／（ｙ２−ｙ１）の値が、例えば、ルックアップテーブル内に格納される。これらの値（ｙｉ−ｙ１）／（ｙ２−ｙ１）は、次いで、修正ガンマ値を得るために或る領域内の特定のルミナンスコードに対してスケーリングされ且つオフセットされる。
【００５７】
図４Ｂに示したように、調節されたガンマ値ｙｆは、本発明の１実施例に従って、修正されたタップ点４６３Ｂのガンマ値ｙ１´にガンマ値オフセット４９５を加算させることにより決定される。
【００５８】
即ち、ｙｆを決定するために、（ｙ２´−ｙ１´）／（ｙ２−ｙ１）の比を電圧差（ｙｉ−ｙ１）に対して適用し、次いで、それをｙ１´へ加算させて結果的に得られるガンマ電圧を決定する。線形態様で適用されるのは比であるから、タップ点間及びタップ点において滑らかで連続的な挙動が示される。
【００５９】
図３は、本発明の１実施例に従って、各々がその曲線上の一つの値と関連している複数個の水平方向に現されたコードに対して複数個の線形スケーリング係数を発生することにより線形で且つレシオメトリックな態様で包括的でデジタル的に表現された曲線をデジタル的にスケーリングする方法における夫々のステップを例示したフローチャート３００である。
【００６０】
本実施例は、１実施例において、包括的なデジタル的に表現された曲線に関連して説明するが、該曲線はオリジナルのガンマ曲線であり、その場合に、オリジナルのガンマ曲線からトランスレーションされた修正ガンマ曲線は、オリジナルのガンマ曲線のルミナンスコードに関してコントラストエンハンスメントを実施する。
【００６１】
３１０において、本実施例は、オリジナルの曲線と関連する複数個の仮想タップ点の各々に対して修正されたタップ点を受け取る。該修正されたタップ点は、オリジナルの曲線に基づいている修正曲線と関連している。そうであるから、その修正曲線は修正されたタップ点を有している。
【００６２】
３２０において、本実施例は、オリジナル曲線における一つの領域の第１線形表現の第１勾配を決定する。特に、本実施例は、第１仮想タップ点と第１仮想タップ点との間に画定される一つの領域におけるオリジナル曲線の勾配を決定する。その領域は、第１仮想タップ点と第２仮想タップ点とを包含している。
【００６３】
３３０において、本実施例は、第１仮想タップ点と第２仮想タップ点との間において、第１勾配を複数個のコード（例えば、ルミナンスコード）へレシオメトリックにスケーリングする。即ち、本実施例は、該複数個のコードと関連する複数個の線形レシオメトリックスケーリング係数を決定する。３３０において実施されるオペレーションは、図２における２１０において実施されるオペレーションに類似しており、且つ図４Ａ及び４Ｂに例示してある。
【００６４】
３４０において、本実施例は、複数個のコードに対する調節された値を決定する場合に使用するための複数個の線形レシオメトリックスケーリング係数を格納する。調節された値は修正曲線と関連している。
【００６５】
特に、本実施例は、調節された値を決定することが可能である。特に、該領域における修正曲線の線形表現の第２勾配が決定される。即ち、勾配は、第１仮想タップ点と関連する修正されたタップ点と第２仮想タップ点と関連する修正されたタップ点の間の線によって決定され、該第１及び第２仮想タップ点はオリジナルの曲線上に位置されている。
【００６６】
本実施例は、対応する線形レシオメトリックスケーリング係数を第２勾配に対して適用して、該領域におけるコードに対しての値オフセットを決定する。そうであるから、該値オフセットに基づいて該コードに対して調節された値が決定される。１実施例においては、該調節された値は、該値オフセットを第１仮想タップ点へ付加即ち加算させることによって決定される。
【００６７】
ガンマ曲線のデジタルスケーリングを実施するための本発明の実施例について説明した。更に、本発明のその他の実施例も、これらの実施例がトランスレーションさせたオリジナルの波形の形状を保存することが可能であるように、任意のタイプの曲線のデジタルスケーリングを実施させるために適したものである。例えば、これらの実施例は、これらに制限されるものではないが、非単調的な波形、単調的な波形などを包含する特性を示すオリジナルの波形の変換を実施するために適用される。
【００６８】
本発明の別の実施例においては、線形レシオメトリックスケーリング係数を発生する場合に実施される計算は、１２ビット値から決定される。即ち、複数個の仮想タップ点に対するガンマ値は、１２ビット値によって表される。更に、修正された曲線において結果的に調節されたガンマ値も１２ビット値によって表される。然しながら、複数個の線形レシオメトリックスケーリング係数は、本発明の１実施例によれば、１０ビット値として格納される。
【００６９】
このことが可能であることの理由は、式（５）における［（ｙｉ−ｙ１）／（ｙ２−ｙ１）］は０と１との間の値となるからである。この計算は、１実施例においては、浮動小数点精度を使用して実施される。結果的に得られる調節された又は修正されたガンマ値は１２ビットであるが、ルックアップテーブル内にプログラムされる線形スケーリング係数はより少ない数のビットを使用することが可能であり、というのは、その値は各タップ点間で０からフルスケールの範囲にわたるものだかである。そうであるから、線形スケーリング係数の各々は浮動小数点精度を使用して予め計算することが可能であり、それにより丸め誤差に起因する量子化誤差を制限している。更に、線形レシオメトリックスケーリング係数を１０ビット値として格納することは、該１０ビット線形レシオメトリックスケーリング係数を格納するために使用される非揮発性メモリに対する格納要件を最小化させる。
【００７０】
本実施例においては、レシオメトリック形態におけるガンマ値が１０ビットの分解能であるように選択されている。その他の実施例においては、この値は、タップ点間において要求される精度がより低い場合には、低下させることが可能である。従って、１実施例においては、線形レシオメトリックスケーリング係数は、［（ｙｉ−ｙ１）／（ｙ２−ｙ１）］＊２１０のようにして、係数２１０だけスケールアップされる。そうであるから、線形レシオメトリックスケーリング係数は１０ビットの精度で計算される。従って、（ｙ２´−ｙ１´）による乗算が実施された後に、以下の式６におけるように、１０だけの右シフトと丸め（ｒｏｕｎｄ）処理が補間器において実施されねばならない。
【００７１】
【数６】
2009540368.tif 000008
【００７２】
別の実施例においては、領域４７０におけるオリジナルのガンマ曲線４１０Ａと関連するオリジナルのガンマ値を計算することが可能である。領域４７０におけるルミナンスコードの各々に対するルックアップテーブルは対応する線形レシオメトリックスケーリング係数を格納するものであるが、オリジナルのガンマ値は、以下の如くにして、式（７）におけるガンマテーブルから抽出されたｙ値を使用することによって回復される。
【００７３】
【数７】
2009540368.tif 000009
【００７４】
基本的に、本実施例は、式６において、ｙ２＝ｙ２´及びｙ１＝ｙ１´と設定する。即ち、オリジナルのガンマ曲線のガンマ値が、領域４７０におけるオリジナルのガンマ曲線の線形表現に対して対応する線形レシオメトリックスケーリング係数を適用することによりルミナンスコードに対するガンマ値オフセットを決定することによって、抽出される。その後に、オリジナルのガンマ値が、決定されたガンマ値オフセットに基づいて、計算される。
【００７５】
そうであるから、式７は、量子化誤差に起因する損失が殆ど無い状態でレシオメトリック形態のデータからオリジナルのガンマ値を回復するための能力を示しており、何故ならば、その計算は、１実施例においては、浮動小数点精度で行われるからである。
【００７６】
与えられた波形の正確度及び分解能の操作
本発明のその他の実施例に従って、使用可能な分解能の量はガンマ曲線の種々の部分において操作される。このことは、戦略的態様で仮想タップ点を位置決めさせることによって達成される。特に、本発明の実施例は、仮想タップ点の戦略的配置、及びガンマ曲線の一つ又はそれ以上の領域において結果的に得られるデジタル化した電圧コードの正確度及び／又は分解能を調節するためにスケーリング係数の変更、のいずれか一方又は両方を調節することによってガンマ曲線の種々の部分において使用される使用可能な正確度及び分解能をトレードオフさせることが可能である。
【００７７】
特に、ｙ１´＝ｙ１及びｙ２´＝ｙ２（即ち、コントラストエンハンスメントのためにタップ点が垂直方向にトランスレーションされていないデジタルシステム）である場合には、本発明の実施例は、任意のデジタルガンマの一般的な場合において使用することが可能である。即ち、何ら垂直方向のトランスレーションを与えること無しに、デジタル曲線において正確度及び分解能が操作される。
【００７８】
１実施例においては、線形レシオメトリックスケーリング係数が仮想タップ点の各々の間で１０ビットの分解能で計算されるので、仮想タップ点間には実効的に２１０個のステップが存在している。そうであるから、より高い正確度を必要とするガンマ曲線の区域においてルミナンスを表す水平軸（例えば、図４Ａ）に沿って、仮想タップ点を戦略的に互いに一層近づけて配置させることが可能である。又、それほど正確度を必要とするものではないガンマ曲線の区域において、水平軸に沿って、仮想タップ点を互いに一層離して配置させることが可能である。このことは、ガンマ曲線におけるガンマ値の単調的増加を向上させる。
【００７９】
図６Ａ及び７Ａは、正確度及び分解能を向上させるために、仮想タップ点が戦略的に配置される二つの実施例を例示している。仮想タップ点のその他の配置構成は本発明のその他の実施例において可能である。例えば、１実施例において、複数個の仮想タップ点が、仮想タップ点間のルミナンスコードの数が一定ではないように、画定される。そうであるから、複数個の仮想タップ点の各々は互いに等距離ではない。別の実施例においては、複数個の仮想タップ点が、ルミナンスコードの数が一定であるように、画定される。そうであるから、複数個の仮想タップ点の各々は、互いに等距離である。
【００８０】
図６Ａは、本発明の１実施例に従って、分解能を犠牲とする可能性があるが、正確度のエンハンスメント即ち向上を示しているグラフ６００Ａである。即ち、本実施例は、タップ点間のルミナンスコードの数が一定であるように、複数個の仮想タップ点を画定している。
【００８１】
図６Ａにおいて、本発明の１実施例に従って、タップ点がルミナンス（ｘ軸）において等距離に配置される場合には、曲線の平坦領域において（即ち、２個の仮想タップ点間におけるデルタ電圧範囲がより少ない箇所）、正確度が向上される。その理由は、スケーリング係数の２１０動的範囲がより小さな動的電圧範囲にわたるものであるからである。例えば、線形レシオメトリックスケーリング係数は仮想タップ点の各々の間で１０ビットの分解能で計算されるので、仮想タップ点間には実効的に２１０個のステップが存在する。そうであるから、ガンマ曲線の比較的平坦な部分においては、これらの領域において増加した分解能を与えるためにより多くのタップ点を効果的に配置させることが可能である。このことは、一層正確であり且つ一層分解能のある電圧値を配置させることとなる。このことは、修正ガンマ曲線におけるガンマ値の単調的増加を向上させる。
【００８２】
一方、分解能は正確度を制限する場合がある。即ち、分解能（即ち、電圧値を表すために使用されるビット数）が十分ではない場合には、図６Ｂに示されているように、一連のルミナンス値に対する繰り返される電圧値が発生する場合がある。特に、図６Ｂは、計算された点の分解能がそれらの正確度を制限することとなるガンマ曲線に沿っての点を例示したグラフである。例えば、点６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃの各々は、異なるルミナンスコードに対してガンマ曲線上で繰り返される同一のガンマ値を有している。然しながら、ガンマ曲線は単調的であるから、６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃに対するガンマ値は、６１０Ａから６１０Ｃへ増加するに従い一意的であるべきである。そうであるから、点６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃに対して計算されたガンマ値の分解能は、点６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃを含む仮想タップ点間のデルタ電圧範囲が小さすぎる場合には、制限される。
【００８３】
本発明の１実施例においては、式８に示されているように、スケールダウン係数を変化させ且つｙ１´オフセットで乗算することによりより多くのビットの分解能を与えることが可能である。
【００８４】
【数８】
2009540368.tif 000010
【００８５】
特に、（ｙｉ−ｙ１）／（ｙ２−ｙ１）値は、最初に、２１０の係数によりスケールアップされる。然しながら、２１０の係数によりスケールダウンする代わりに、本実施例は２８の係数によりスケールダウンする。このことは、実効的に、２ビットの分解能を得る。即ち、分解能は２２の係数だけ増加され、そのことは分解能に対して４倍の増加を与える。そうであるから、点６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃに対するガンマ値はそれらが一意的であるように十分な分解能を有することとなり、それにより、再度、単調的特性を示すこととなる。
【００８６】
図６Ａ及び６Ｂに示した効果は、所望のレベルの正確度（動的電圧範囲の点で）とマッチさせるためにガンマ曲線の或る領域においてより多くのビットの分解能を与えることが可能であるということである。
【００８７】
図７は、本発明の１実施例に従って、正確度を犠牲にしての分解能のエンハンスメント（向上）を示しているグラフ７００である。即ち、本実施例は、ガンマ曲線全体にわたり使用可能な分解能を十分に利用することが可能である。例えば、本実施例は、タップ点間のルミナンスコードの数が一定ではないように複数個の仮想タップ点を画定する。
【００８８】
１実施例においては、曲線の全ての領域にわたり正確度のレベルを一定に維持することがより望ましい場合には、図７に示したように、タップ点がルミナンスの代わりに電圧において等距離であるように配置させることが可能である。
【００８９】
別の実施例においては、スケーリング係数の分解能（従って、ルックアップテーブルを格納するために必要なオンチップメモリの寸法）を低下させるために全曲線にわたり正確度のレベルを減少させることが受け入れられる場合には、スケールアップ／スケールダウン係数の値を減少させることが可能であり、そのことは、式９に示されるように、１０ビットＬＵＴ値の代わりに８ビットＬＵＴ値（１例として）が格納されることを必要とする（タップ点は尚且つ１２ビットであり、且つ結果的に得られるガンマ電圧値も１２ビットである）。
【００９０】
【数９】
2009540368.tif 000011
【００９１】
そうであるから、本発明の実施例においては、分解能は、より必要性がある箇所に配置させることが可能であり且つより必要性が低い箇所において節約することが可能である。このことは一層高い品質（例えば、一層高い分解能）のビジュアルディスプレイ装置をもたらす。
【００９２】
更にその他の実施例において、図６Ａ及び７に示したような技術の結合を、ガンマ曲線の選択した区域において所望の正確度及び分解能を達成するために、使用することが可能である。例えば、ガンマ曲線の低勾配区域において、仮想タップ点間の距離を減少させることが可能であり、且つ、ガンマ曲線の一層高い勾配の区域において、仮想タップ点間の距離は増加させることが可能である。
【００９３】
従って、本発明の種々の実施例は、線形的でレシオメトリックな態様でガンマ曲線をスケーリングするシステム及び方法を開示している。本発明の実施例は、オリジナルのガンマ曲線を、線形でレシオメトリックなスケーリング計算の使用を介して滑らかで連続的で単調的な態様でコントラストエンハンスメントなどの何らかの目的のためにエンハンス（向上）させた修正ガンマ曲線へトランスレーション即ち並進させることを可能とする。このことは、電圧タップに基づく抵抗ラダーデジタル・アナログガンマ変換回路と等価なデジタルスケーリング方法を与えるために行われる。更に、本発明の実施例は、又、テーブル値を格納するために使用される非揮発性メモリにおける格納寸法条件及び量子化誤差を最小とさせるために値の事前計算を可能とする。更に、本発明の実施例は、ディスプレイシステムの条件を満足させるために、ガンマ曲線上にタップ点を戦略的に位置決めさせることにより、又は計算に適用されるスケーリング係数を調節することにより、ガンマ曲線の特定の領域において正確度及び／又は分解能を操作することが可能なメカニズムを提供している。
【００９４】
本発明の実施例、線形でレシオメトリックな態様でオリジナルのガンマ曲線をスケーリングする方法及びシステムが記載されている。本発明を好適な実施例に関連して記載しているが、それらは本発明をこれらの実施例に制限することを意図したものではないことが理解される。それとは反対に、本発明は特許請求の範囲において画定されるように本発明の範囲及び精神内に包含されるような変形例、修正例及び均等物を含むことを意図したものである。更に、本発明の詳細な説明においては、本発明の完全なる理解を与えるために多数の特定的な詳細が記載されている。然しながら、当業者によって理解されるように、本発明はこれらの特定的な詳細無しで実施することも可能である。その他の場合において、周知の方法、手順、コンポーネント及び回路については、本発明の側面を不必要にぼかすことが無い様に、詳細には記載していない。
【図１】
2009540368.tif 000012
【図２】
2009540368.tif 000013
【図３】
2009540368.tif 000014
【図４Ａ】
2009540368.tif 000015
【図４Ｂ】
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【図５】
2009540368.tif 000017
【図６Ａ】
2009540368.tif 000018
【図６Ｂ】
2009540368.tif 000019
【図７】
2009540368.tif 000020
【国際調査報告】
2009540368.tif 000021
2009540368.tif 000022