(57)【要約】【課題】  必要な記憶容量を抑制しながら階調数を擬似的に増加させる。【解決手段】  擬似ノイズ発生部１２は、表示データＤ1よりもビット数が少ない表示データＤ2によって表示データＤ1と同等の階調数を擬似的に表現するためのノイズ値Ｎを発生する。空間パターンメモリ２３３は、各々が画素に対応する複数の要素値を含む空間パターンＰsを記憶する。要素値特定部２３１は、各画素に対応する要素値を空間パターンＰsから特定する。識別値生成部２５は、各フレーム画像を構成する各画素について、その画素について特定された要素値Ｅとそのフレーム画像の番号Ｎfとに応じた識別値Ａdを生成する。時間パターンメモリ２７３は、複数の識別値の各々にノイズ値Ｎ0を対応付ける時間パターンＰtを記憶する。ノイズ値特定部２７１は、識別値生成部２５が生成した識別値Ａdに対応するノイズ値Ｎ0を時間パターンＰtから画素ごとに特定して出力する。【選択図】      図２
2006330335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各フレーム画像を構成する画素の階調を指定する第１画像データから当該第１画像データよりもビット数が少ない第２画像データを生成する装置であって、
各々が画素に対応する複数の要素値を含む空間パターンを記憶する空間パターン記憶手段と、
各画素に対応する要素値を前記空間パターンから特定する要素値特定手段と、
前記各フレーム画像に番号を割り当てる割当手段と、
各フレーム画像を構成する各画素について、前記要素値特定手段が当該画素について特定した要素値と、前記割当手段が当該フレーム画像に割り当てた番号とに応じた識別値を生成する識別値生成手段と、
複数の識別値の各々にノイズ値を対応付ける時間パターンを記憶する時間パターン記憶手段と、
前記識別値生成手段が生成した識別値に対応するノイズ値を前記時間パターンから画素ごとに特定するノイズ値特定手段と、
前記ノイズ値特定手段が特定した各画素のノイズ値と当該画素の第１画像データとを加算し、この加算の結果に基づいて第２画像データを生成するデータ加工手段と
を具備する画像処理装置。
【請求項２】
前記時間パターン記憶手段は、各識別値に対応するノイズ値の配列の順番が相違する複数の時間パターンを記憶し、
前記ノイズ値特定手段は、前記複数の時間パターンの何れかを選択し、この選択した時間パターンからノイズ値を特定する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記複数の時間パターンの何れかを画素ごとに指定するパターン選択テーブルを記憶するテーブル記憶手段を具備し、
前記ノイズ値特定手段は、前記テーブル記憶手段に記憶されたパターン選択テーブルに基づいて時間パターンを選択する
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記空間パターン記憶手段は、各々の要素値が相違する複数の空間パターンを記憶し、
前記要素値特定手段は、前記複数の空間パターンの何れかを選択し、この選択した空間パターンから要素値を特定する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記要素値特定手段は、第１画像データが示すフレーム画像の明度に応じて前記複数の空間パターンの何れかを選択する
請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記時間パターン記憶手段は、各識別値に対応したノイズ値が相違する複数の時間パターンを記憶し、
前記ノイズ値特定手段は、前記複数の時間パターンの何れかを選択し、この選択した時間パターンからノイズ値を特定する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記ノイズ値特定手段は、第１画像データが示すフレーム画像の明度に応じて前記複数の時間パターンの何れかを選択する
請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の画像処理装置と、
当該画像処理装置から出力される前記第２画像データに基づいて画像を表示する表示手段とを備える、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項９】
各フレーム画像を構成する画素の階調を指定する第１画像データから当該第１画像データよりもビット数が少ない第２画像データを生成する方法であって、
空間パターン記憶手段に記憶された空間パターンから各画素に対応する要素値を特定し、
各フレーム画像を構成する各画素について、当該画素について特定した要素値と当該フレーム画像に割り当てられた番号とに応じた識別値を生成し、
時間パターン記憶手段に記憶されて複数の識別値の各々にノイズ値を対応付ける時間パターンから、各画素について特定した識別値に対応するノイズ値を特定し、
各画素について特定したノイズ値と当該画素の第１画像データとを加算し、この加算の結果に基づいて第２画像データを生成する
画像処理方法。
【請求項１０】
各フレーム画像を構成する画素の階調を指定する第１画像データにノイズ値を加算することによって当該第１画像データよりもビット数が少ない第２画像データを生成する画像処理に使用されるパラメータを選定する方法であって、
前記画像処理は、空間パターン記憶手段に記憶された空間パターンから各画素に対応する要素値を特定する処理と、各フレーム画像を構成する各画素について、当該画素について特定した要素値と当該フレーム画像に割り当てられた番号とに応じた識別値を生成する処理と、時間パターン記憶手段に記憶されて複数の識別値の各々にノイズ値を対応付ける時間パターンから各画素について特定した識別値に対応するノイズ値を特定する処理とを含み、
前記空間パターンに含まれる複数の要素値を選定する空間パターン選定ステップと、
前記時間パターンに含まれる複数のノイズ値を選定する時間パターン選定ステップと
を含むパラメータ選定方法。
【請求項１１】
前記空間パターン生成ステップは、
前記画像処理への適用の候補となる空間パターンである候補空間パターンに基づいて元画像データを加工する加工ステップと、
前記加工ステップを経た画像データのフレーム画像に対して所定の視覚特性を付与する特性付与ステップと、
前記特性付与ステップを経た画像データと前記元画像データとの比較の結果に基づいて前記候補空間パターンの評価値を算定する評価ステップと、
複数の候補空間パターンの各々について前記評価ステップで算定された評価値に基づいて、前記複数の候補空間パターンの何れかを、前記画像処理に適用される空間パターンとして選定する選定ステップと
を含む請求項１０に記載のパラメータ選定方法。
【請求項１２】
前記時間パターン生成ステップは、
前記画像処理への適用の候補となる時間パターンである候補時間パターンに基づいて元画像データを加工する加工ステップと、
前記加工ステップを経た画像データのフレーム画像に対して所定の視覚特性を付与する特性付与ステップと、
前記特性付与ステップを経た画像データと前記元画像データとの比較の結果に基づいて前記候補時間パターンの評価値を算定する評価ステップと、
複数の候補時間パターンの各々について前記評価ステップで算定された評価値に基づいて、前記複数の候補時間パターンの何れかを、前記画像処理に適用される空間パターンとして選定する選定ステップと
を含む請求項１０に記載のパラメータ選定方法。
【請求項１３】
前記時間パターン生成ステップは、前記空間パターン生成ステップの前に実行され、かつ、
前記画像処理への適用の候補となる時間パターンである候補時間パターンと前記空間パターン生成ステップによって生成された空間パターンとに基づいて元画像データを加工する加工ステップと、
前記加工ステップを経た画像データと前記元画像データとの比較の結果に基づいて前記候補時間パターンの評価値を算定する評価ステップと、
複数の候補時間パターンの各々について前記評価ステップで算定された評価値に基づいて、前記複数の候補時間パターンの何れかを、前記画像処理に適用される空間パターンとして選定する選定ステップと
を含む請求項１０に記載のパラメータ選定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、擬似的な階調を表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
利用者によって知覚される画像の階調数を擬似的に増加させる方法（擬似階調法）が従来から提案されている。この擬似階調法の典型例であるディザ法によれば、外部から入力された画像データをディザマトリクスの各要素値に基づいて加工することによって、利用者が知覚する階調数を損なうことなく、ビット数の少ない新たな画像データを生成することができる。さらに、例えば特許文献１には、ディザマトリクスに含まれる各要素値をフレーム期間ごとに変化させる技術（いわゆるフレームレートコントロール）が提案されている。この構成によれば、各画素の画像データに適用される要素値の時間的な変化によっても擬似的な中間調を表現することが可能となる。
【特許文献１】特開２００３−３１６３３７号公報（図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この種の技術においては、各フレーム期間で利用される複数のディザマトリクスを記憶するために膨大な容量の記憶手段が不可欠となるから、回路規模の肥大化や製造コストの増大を抑制することが困難であるという問題がある。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、必要な記憶容量を抑制しながら階調数を擬似的に増加させるという課題の解決を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、各フレーム画像を構成する画素の階調を指定する第１画像データ（例えば図１の表示データＤ1）から当該第１画像データよりもビット数が少ない第２画像データ（例えば図２の表示データＤ2）を生成する装置であって、各々が画素に対応する複数の要素値を含む空間パターンを記憶する空間パターン記憶手段と、各画素に対応する要素値を空間パターンから特定する要素値特定手段と、各フレーム画像に番号を割り当てる割当手段（例えば図２のフレームカウンタ２１５）と、各フレーム画像を構成する各画素について、要素値特定手段が当該画素について特定した要素値と、割当手段が当該フレーム画像に割り当てた番号とに応じた識別値を生成する識別値生成手段と、複数の識別値の各々にノイズ値を対応付ける時間パターンを記憶する時間パターン記憶手段と、識別値生成手段が生成した識別値に対応するノイズ値を時間パターンから画素ごとに特定するノイズ値特定手段と、ノイズ値特定手段が特定した各画素のノイズ値と当該画素の第１画像データとを加算し、この加算の結果に基づいて第２画像データを生成するデータ加工手段とを具備する。
【０００５】
この構成によれば、各々が画素に対応する複数の要素値を含む空間パターンと、複数の識別値の各々にノイズ値を対応付ける時間パターンとに基づいて、第１画像データから第２画像データを生成するためのノイズ値が生成されるから、原理的には、複数の空間パターンを空間パターン記憶手段に記憶させておく必要はない。したがって、空間パターン記憶手段や時間パターン記憶手段といった記憶手段の容量を低減することができる。
【０００６】
本発明の望ましい態様において、時間パターン記憶手段は、各識別値に対応するノイズ値の配列の順番が相違する複数の時間パターンを記憶し、ノイズ値特定手段は、複数の時間パターンの何れかを選択し、この選択した時間パターンからノイズ値を特定する。この態様によれば、各画素に最適な時間パターンを複数の候補のなかから選択することができる。この態様においては、複数の時間パターンの何れかを画素ごとに指定するパターン選択テーブルを記憶するテーブル記憶手段が設けられ、ノイズ値特定手段は、テーブル記憶手段に記憶されたパターン選択テーブルに基づいて時間パターンを選択する。この構成によれば、各画素について指定されるべき時間パターンをパターン選択テーブルの作成によって容易に選定することができる。この態様の具体例は第３実施形態（図１３）として後述される。
【０００７】
ところで、人間の視覚の特性は画像の明度や画像が表示される環境の明暗といった様々な条件によって変動する。例えば、人間が画像を知覚する速度はその画像の全体の明度に依存する。より具体的には、明るい画像を知覚する速度は、暗い画像を知覚する速度よりも高いといった具合である。そこで、本発明の望ましい態様においては、例えば第４実施形態（図１５）として後述されるように、複数の空間パターンや複数の時間パターンを保持しておき、観察者による視認の条件に応じて空間パターンや時間パターンが適宜に選定されることが望ましい。
【０００８】
例えば、時間パターンに着目した第１の態様において、時間パターン記憶手段は、各識別値に対応したノイズ値が相違する複数の時間パターンを記憶し、ノイズ値特定手段は、複数の時間パターンの何れかを選択し、この選択した時間パターンからノイズ値を特定する。また、空間パターンに着目した第２の態様において、時間パターン記憶手段は、各識別値に対応したノイズ値が相違する複数の時間パターンを記憶し、ノイズ値特定手段は、複数の時間パターンの何れかを選択し、この選択した時間パターンからノイズ値を特定する。これらの態様によれば、人間の視覚の特性に適合した空間パターンまたは時間パターンを選定することによって、観察者に自然な画像を知覚させることができる。また、人間の視覚の特性が画像の明度に依存するという事実に着目すると、第１の態様における要素値特定手段は、第１画像データが示すフレーム画像の明度に応じて複数の空間パターンの何れかを選択することが望ましい。同様に、第２の態様におけるノイズ値特定手段は、第１画像データが示すフレーム画像の明度に応じて複数の時間パターンの何れかを選択することが望ましい。これらの構成によれば、観察者の視覚の特性に適合した自然な画像を知覚させることができる。
【０００９】
本発明に係る画像処理装置は表示装置に採用される。この表示装置は、以上の各態様に係る画像処理装置と、当該画像処理装置から出力される前記第２画像データに基づいて画像を表示する表示手段（例えば図１に示される表示パネル５０）とを備える。また、この表示装置は各種の電子機器に利用される。この種の電子機器としては、パーソナルコンピュータや携帯電話機などがある。
【００１０】
本発明は、画像を処理する方法としても特定される。すなわち、この方法は、各フレーム画像を構成する画素の階調を指定する第１画像データから当該第１画像データよりもビット数が少ない第２画像データを生成する方法であって、空間パターン記憶手段に記憶された空間パターンから各画素に対応する要素値を特定し、各フレーム画像を構成する各画素について、当該画素について特定した要素値と当該フレーム画像に割り当てられた番号とに応じた識別値を生成し、時間パターン記憶手段に記憶されて複数の識別値の各々にノイズ値を対応付ける時間パターンから各画素について特定した識別値に対応するノイズ値を特定し、各画素について特定したノイズ値と当該画素の第１画像データとを加算し、この加算の結果に基づいて第２画像データを生成する。この方法によっても、本発明の画像処理装置と同様の理由により、必要な記憶容量を抑制しながら階調数を擬似的に増加させることができる。
【００１１】
また、本発明に係る画像処理装置は、各手段として機能する回路を含むＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのハードウェアによって実現されるほか、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのコンピュータとプログラムとの協働によっても実現される。このプログラムは、各フレーム画像の画素の階調を指定する第１画像データから当該第１画像データよりもビット数が少ない第２画像データを生成するために、空間パターン記憶手段に記憶された空間パターンから各画素に対応する要素値を特定する処理と、各フレーム画像を構成する各画素について、当該画素について特定した要素値と当該フレーム画像に割り当てられた番号とに応じた識別値を生成する処理と、時間パターン記憶手段に記憶されて複数の識別値の各々にノイズ値を対応付ける時間パターンから各画素について特定した識別値に対応するノイズ値を特定する処理と、各画素について特定したノイズ値と当該画素の第１画像データとを加算し、この加算の結果に基づいて第２画像データを生成する処理とをコンピュータに実行させる内容となる。
【００１２】
また、本発明は、以上に説明した各態様の画像処理に使用されるパラメータを選定するための方法としても特定される。この方法は、各フレーム画像を構成する画素の階調を指定する第１画像データにノイズ値を加算することによって当該第１画像データよりもビット数が少ない第２画像データを生成する画像処理に使用されるパラメータを選定する方法であって、画像処理は、空間パターン記憶手段に記憶された空間パターンから各画素に対応する要素値を特定する処理と、各フレーム画像を構成する各画素について、当該画素について特定した要素値と当該フレーム画像に割り当てられた番号とに応じた識別値を生成する処理と、時間パターン記憶手段に記憶されて複数の識別値の各々にノイズ値を対応付ける時間パターンから各画素について特定した識別値に対応するノイズ値を特定する処理とを含み、空間パターンに含まれる複数の要素値を選定する空間パターン選定ステップ（例えば図４のステップＳb1からステップＳb8）と、時間パターンに含まれる複数のノイズ値を選定する時間パターン選定ステップ（例えば図４のステップＳa1からステップＳa8）とを含む。
【００１３】
より望ましい態様において、空間パターン生成ステップは、画像処理への適用の候補となる空間パターンである候補空間パターンに基づいて元画像データを加工する加工ステップ（例えば図８のノイズ生成部６２１および加算部６２２による処理）と、加工ステップを経た画像データのフレーム画像に対して所定の視覚特性を付与する特性付与ステップ（例えば図８の視覚特性付与部６４Ａによる処理）と、特性付与ステップを経た画像データと元画像データとの比較の結果に基づいて候補空間パターンの評価値を算定する評価ステップ（例えば図８の比較部６５および評価部６６による処理）と、複数の候補空間パターンの各々について評価ステップで算定された評価値に基づいて、複数の候補空間パターンの何れかを、画像処理に適用される空間パターンとして選定する選定ステップ（例えば図４のステップＳb6）とを含む。この態様によれば、所定の視覚特性に基づいて空間パターンが選定されるから、観察者の視覚の特性に合致した画像を生成することができる。
【００１４】
同様に、時間パターン生成ステップは、画像処理への適用の候補となる時間パターンである候補時間パターンに基づいて元画像データを加工する加工ステップ（例えば図５のの加工部５２２による処理）と、加工ステップを経た画像データのフレーム画像に対して所定の視覚特性を付与する特性付与ステップ（例えば図５の視覚特性付与部５４Ａによる処理）と、特性付与ステップを経た画像データと元画像データとの比較の結果に基づいて候補時間パターンの評価値を算定する評価ステップ（例えば図５の比較部５５および評価部５６による処理）と、複数の候補時間パターンの各々について評価ステップで算定された評価値に基づいて、複数の候補時間パターンの何れかを、画像処理に適用される空間パターンとして選定する選定ステップ（例えば図４のステップＳa6）とを含む。この態様によっても、所定の視覚特性に基づいて時間パターンが選定されるから、観察者の視覚の特性に合致した画像を生成することができる。
【００１５】
なお、空間パターン生成ステップと時間パターン生成ステップとが実行される順序は任意である。ただし、画像に対する観察者の位置や方向が区々であるという事実に照らすと、空間パターンよりも時間パターンの特性を優先させることが望ましい。すなわち、本発明の望ましい態様において、時間パターン生成ステップは、空間パターン生成ステップの前に実行され、かつ、画像処理への適用の候補となる時間パターンである候補時間パターンと空間パターン生成ステップによって生成された空間パターンとに基づいて元画像データを加工する加工ステップと、加工ステップを経た画像データと元画像データとの比較の結果に基づいて候補時間パターンの評価値を算定する評価ステップと、複数の候補時間パターンの各々について評価ステップで算定された評価値に基づいて、複数の候補時間パターンの何れかを、画像処理に適用される空間パターンとして選定する選定ステップとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜Ａ：第１実施形態＞
＜Ａ−１：表示装置の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示されるように、表示装置１００は、画像を表示する表示パネル９０と、この表示パネル９０が表示する画像について様々な処理を実行する画像処理装置１０とを含む。表示パネル９０は、例えば、液晶パネルや有機ＥＬ（ElectroLuminescent）パネルである。
【００１７】
表示パネル９０によって表示される画像の各画素の階調は画像処理装置１０から供給される表示データＤ2によって指定される。表示データＤ2は、ひとつの画素について赤色と緑色と青色の各階調を指定する３個の画像データＧ2（Ｇ2[R]、Ｇ2[G]、Ｇ2[B]）を含む。ひとつの画像データＧ2は６ビットのデジタルデータである。したがって、赤色と緑色と青色の各表示色の階調は６４段階の何れかに指定される。
【００１８】
画像処理装置１０には、この表示装置１００が搭載される電子機器のＣＰＵ（Central Processing Unit）など各種の上位装置から表示データＤ1が供給される。本実施形態の表示データＤ1は、ひとつの画素について赤色と緑色と青色の各表示色の階調をそれぞれ８ビットで指定する３個の画像データＧ1（Ｇ1[R]、Ｇ1[G]、Ｇ1[B]）を含む。画像処理装置１０は、各表示色に対応する８ビットの画像データＧ1から６ビットの画像データＧ2（Ｇ2[R]、Ｇ2[G]、Ｇ2[B]）を生成して表示パネル９０に出力する。
【００１９】
ここで、８ビットの画像データＧ1のうち下位の２ビットを単純に破棄することによって６ビットの画像データＧ2を生成した場合には、この２ビットに相当する中間調が完全に損なわれるから、６ビットの各画像データＧ2によって指定される階調数しか利用者に知覚させることができない。この階調数の減少を緩和するために、本実施形態における画像処理装置１０は、擬似的な階調を表現するためのノイズ値Ｎ（Ｎ[R]、Ｎ[G]、Ｎ[B]）を各画素について表示色ごとに生成する擬似ノイズ発生部１２と、このノイズ値Ｎに基づいて表示データＤ1の各画像データＧ1を加工して表示データＤ2を生成するデータ加工部１４とを有する。擬似ノイズ発生部１２およびデータ加工部１４は、本実施形態の表示装置１００に専用されるＤＳＰなどのハードウェアによって実現されてもよいし、ＣＰＵなどの演算装置がプログラムを実行することによって実現されてもよい。
【００２０】
データ加工部１４は、加算器１４１とビット削減部１４３とを含む。このうち加算器１４１は、擬似ノイズ発生部１２が表示色ごとに生成した各画素のノイズ値Ｎ（Ｎ[R]、Ｎ[G]、Ｎ[B]）と、その画素の各画像データＧ1と、表示データＤ1の各画像データＧ1のうち削減されるビット数に応じた数値（本実施形態のように２ビットが削減される場合には「２」）とを加算する。一方、ビット削減部１４３は、画素の各表示色について加算器１４１が算定した数値のうち下位の２ビットを破棄して画像データＧ2（Ｇ2[R]、Ｇ2[G]、Ｇ2[B]）を生成し、これらを表示データＤ2として表示パネル９０に出力する。
【００２１】
次に、図２は、擬似ノイズ発生部１２の構成を示すブロック図である。同図に示されるように、擬似ノイズ発生部１２には、水平同期信号HSYNCと垂直同期信号VSYNCとドットクロックDCKとが上位装置から供給される。水平同期信号HSYNCは、水平走査期間の時間長に相当する周期でレベルが変動する信号である。垂直同期信号VSYNCは、表示パネル９０によってひとつの画像（以下では特に「フレーム画像」という）が表示される期間（以下「フレーム期間」という）の時間長に相当する周期でレベルが変動する信号である。また、ドットクロックDCKは、ひとつの水平走査期間を水平方向の画素数に応じて区分した期間の時間長に相当する周期でレベルが変動する信号である。
【００２２】
図２に示される計数部２１は、ドットクロックDCKの立ち上がりを計数する２ビットの列カウンタ２１１と、水平同期信号HSYNCの立ち上がりを計数する２ビットの行カウンタ２１３と、垂直同期信号VSYNCの立ち上がりを計数する２ビットのフレームカウンタ２１５とを含む。各カウンタから出力される計数値は「０」→「１」→「２」→「３」→「０」という具合に循環的に変化する。列カウンタ２１１による計数値Ｘと行カウンタ２１３による計数値Ｙとはフレーム画像における画素の位置（座標）を指示する座標データＰとして要素値特定部２３１に出力される。また、フレームカウンタ２１５による計数値は、フレーム画像の番号（以下「フレーム番号」という）Ｎfとして識別値生成部２５に出力される。すなわち、フレームカウンタ２１５は、「０」から「３」までの何れかの番号Ｎfを順番に各フレーム画像に割り当てる手段として機能する。
【００２３】
要素値特定部２３１は、座標データＰに基づいて空間パターンメモリ２３３からデータを読み出す。空間パターンメモリ２３３には空間パターンＰsが記憶される。この空間パターンＰsは、縦４行×横４列のマトリクス状に配列された複数の数値（以下「要素値」という）Ｅの集合である。要素値特定部２３１は、空間パターンメモリ２３３に記憶された空間パターンＰsのうち、行カウンタ２１３による計数値Ｙに対応する行に属し、かつ、列カウンタ２１１による計数値Ｘに対応する列の要素値Ｅを読み出して識別値生成部２５に出力する。例えば、計数値Ｙが「０」で計数値Ｘが「０」であれば空間パターンＰsの第１行第１列にある要素値Ｅ「０」が出力され、計数値Ｙが「１」で計数値Ｘが「２」であれば空間パターンＰsの第２行第３列にある要素値Ｅ「３」が出力されるといった具合である。換言すると、フレーム画像を構成する複数の画素が縦４行×横４列の領域（以下「単位領域」という）ごとに隙間なく区分され、空間パターンＰsに含まれる複数の要素値Ｅのうちひとつの単位領域における各画素の位置に対応した要素値Ｅがその画素に割り当てられる。このように、要素値特定部２３１は、各画素に対応する要素値Ｅを空間パターンＰsから特定する手段である。
【００２４】
次に、識別値生成部２５は、フレーム画像を構成する画素ごとに、その画素について要素値特定部２３１が特定した要素値Ｅとフレームカウンタ２１５から出力されるフレーム番号Ｎfとに応じた識別値Ａdを生成する手段である。さらに詳述すると、識別値生成部２５は、要素値Ｅとフレーム番号Ｎfとの加算値を２ビットの識別値Ａdとして出力する。図３は、ひとつの単位領域に属する縦４行×横４列の各画素について識別値生成部２５が生成する識別値Ａdの変化の様子を示す説明図である。同図に示されるように、各画素の識別値Ａdは、フレーム期間ごとに「０」→「１」→「２」→「３」→「０」という具合に循環的に変化していく。
【００２５】
図２に示されるノイズ値特定部２７１は、識別値生成部２５から出力される識別値Ａdに基づいて時間パターンメモリ２７３からデータを読み出す。時間パターンメモリ２７３には時間パターンＰtが記憶される。この時間パターンＰtは、識別値生成部２５が生成し得る識別値Ａdの各々に対応付けられたノイズ値Ｎ0の集合である。本実施形態における時間パターンＰtは、各々が赤色と緑色と青色とに対応したノイズ値Ｎ0の集合（以下「単位パターン」という）Ｕを含む。ノイズ値特定部２７１は、識別値生成部２５が生成した識別値Ａdに対応する各表示色のノイズ値Ｎ0（Ｎ0[R]、Ｎ0[G]、Ｎ0[B]）を３個の単位パターンＵ（Ｕ[R]、Ｕ[G]、Ｕ[B]）の各々から読み出して出力する。例えば、識別値Ａdが５個のフレーム期間にわたって「０」→「１」→「２」→「３」→「０」と変化した場合、ノイズ値特定部２７１から画素の赤色について出力されるノイズ値Ｎ0[R]は、フレーム期間ごとに「１」→「−１」→「２」→「−２」→「１」という具合に循環的に変化する。各表示色に対応するひとつの単位パターンＵは、４個のフレーム期間にわたるノイズ値Ｎ0の平均値（あるいは４個のノイズ値Ｎ0の総和）がゼロとなるように生成される。
【００２６】
次に、調整部２９は、ノイズ値特定部２７１が特定した３個のノイズ値Ｎ0（Ｎ0[R]、Ｎ0[G]、Ｎ0[B]）をデータ加工部１４による表示データＤ1の加工に適した数値のノイズ値Ｎ（Ｎ[R]、Ｎ[G]、Ｎ[B]）に調整するための手段である。さらに詳述すると、調整部２９は、ノイズ値特定部２７１から出力されるノイズ値Ｎ0がゼロを越える場合（具体的には「１」または「２」である場合）には当該ノイズ値Ｎ0から「１」を減算した数値をノイズ値Ｎとして出力する一方、ノイズ値Ｎ0がゼロを下回る場合（具体的には「−１」または「−２」である場合）には当該ノイズ値Ｎ0をそのままノイズ値Ｎとして出力する。このような調整を実行することによって、加算器１４１による加算とビット削減部１４３によるビットの削減とを経てデータ加工部１４から出力される各表示色の画像データＧ2（Ｇ2[R]、Ｇ2[G]、Ｇ2[B]）は、その基礎となった各画像データＧ1に応じた適切な数値となる。
【００２７】
以上の構成において、画像データＧ2（Ｇ2[R]、Ｇ2[G]、Ｇ2[B]）の生成に使用されるノイズ値Ｎ（Ｎ[R]、Ｎ[G]、Ｎ[B]）は、各画素の位置に応じてフレーム期間ごとに変化する。そして、ノイズ値Ｎが各画素の位置に応じた数値に選定されることによって、ひとつのフレーム画像について縦４行×横４列の単位領域ごとに平面的な擬似階調が表現されるとともに、ノイズ値Ｎが経時的に変化することによって、４個のフレーム期間を単位として時間的に擬似階調が表現される。本実施形態によれば、このような平面的および時間的な擬似階調が空間パターンＰsと時間パターンＰtとによって実現されるから、複数のディザマトリクスを記憶しなければならない従来の技術と比較して、必要な記憶容量は著しく低減される。
【００２８】
例えば、本実施形態と同様に平面的および時間的な擬似階調を従来の技術のもとで実現するためには、縦４行×横４列のディザマトリクスを４フレーム期間の各々について用意する必要がある。加えて、表示色ごとに画像データを加工するためには表示色ごとに別個のディザマトリクスが必要となる。したがって、従来の技術のもとで必要となる数値（ディザマトリクスの要素値）の総個数は、「ひとつのディザマトリクスに含まれる要素値の総個数（＝４×４）」×「時間的な擬似階調を表現するための単位となるフレーム期間の総数（＝４）」×「ひとつの画素における表示色の総数（＝３）」、すなわち「１９２個」となる。
【００２９】
これに対し、本実施形態においては、４個のフレーム期間の各々におけるノイズ値Ｎ0を表示色ごとに配列した時間パターンＰtと、時間パターンＰtのなかからノイズ値Ｎ0を特定するための要素値Ｅを配列した空間パターンＰsとによって平面的および時間的な擬似階調が実現される。空間パターンＰsを構成する要素値Ｅの総個数は「１６個（＝縦４行×横４列）」であり、時間パターンＰtを構成するノイズ値Ｎ0の総個数は「１２個（＝４×３）」であるから、必要な数値の総個数は「２８個」である。このように、本実施形態によれば、擬似階調を実現するための数値の総個数を大幅に削減して必要な記憶容量を抑制することができるから、従来の技術と比較して回路規模の縮小や製造コストの低減を図ることができる。
【００３０】
＜Ａ−２：空間パターンＰsおよび時間パターンＰtを決定する方法＞
次に、本実施形態において使用される空間パターンＰsおよび時間パターンＰtを決定する方法について説明する。図４は、各パターンを選定するための処理の内容を示すフローチャートである。空間パターンＰsおよび時間パターンＰtの各々は、例えば表示装置１００の出荷前に、パーソナルコンピュータなど各種のコンピュータが図４の処理を実行することによって決定されたうえで、空間パターンメモリ２３３および時間パターンメモリ２７３に格納される。より具体的には、第１に、最適な時間パターンＰtが選定され（ステップＳa1ないしステップＳa8）、第２に、この選定した時間パターンＰtを踏まえて空間パターンＰsが選定される（ステップＳb1ないしステップＳb8）。以下では、各処理の主体をＣＰＵとして具体的な処理の内容を説明する。
【００３１】
ＣＰＵは、各々が４個のノイズ値Ｎ0を含む３個の単位パターンＵからなる時間パターンＰtを選定する（ステップＳa1）。この時間パターンＰt（以下では特に「候補時間パターンＰt0」という）は、最適な時間パターンＰt（以下「最適時間パターンＰt」という）の候補となる時間パターンＰtである。次いで、ＣＰＵは、ステップＳa1で選定した候補時間パターンＰt0を暫定的な最適時間パターンＰtに指定する（ステップＳa2）。
【００３２】
次いで、ＣＰＵは、候補時間パターンＰt0の評価値Ｗt1を算定する（ステップＳa3）。この評価値Ｗt1は、人間の視覚の特性を踏まえて候補時間パターンＰt0を評価した結果を表わす指標である。評価値Ｗt1が小さい候補時間パターンＰt0ほど最適に近いということができる。なお、評価値Ｗt1を算定する具体的な方法については後述する。
【００３３】
続いて、ＣＰＵは、ステップＳa3で算定した評価値Ｗt1と、その時点における最適時間パターンＰtの評価値Ｗt0とを比較し（ステップＳa4）、評価値Ｗt1が評価値Ｗt0を下回るか否かを判定する（ステップＳa5）。ここで評価値Ｗt1が評価値Ｗt0を下回ると判定すると、ＣＰＵは、その時点における候補時間パターンＰt0を新たな最適時間パターンＰtに指定する（ステップＳa6）。一方、評価値Ｗt1が評価値Ｗt0以上であると判定した場合、ＣＰＵは、ステップＳa6を経ることなく処理をステップＳa7に移行する。なお、図４の処理を開始した直後には候補時間パターンＰt0と最適時間パターンＰtとが同じであるから、ステップＳa5における判定の結果は「No」となる。
【００３４】
次に、ＣＰＵは、全通りの時間パターンＰtについてステップＳa3からステップＳa6までの処理を実行したか否かを判定する（ステップＳa7）。未だ処理の対象となっていない時間パターンＰtが存在するとステップＳa7で判定すると、ＣＰＵは、候補時間パターンＰt0を別の時間パターンＰtに更新したうえで処理をステップＳa3に移行し、新たな候補時間パターンＰt0についてステップＳa3からステップＳa7までの処理を繰り返す。本実施形態のように４種類のノイズ値Ｎ0（すなわち総和がゼロとなる「１」、「２」、「−１」および「−２」）を配列した時間パターンＰtを想定すると、時間パターンＰtのうちひとつの表示色に対応する単位パターンＵ（Ｕ[R]、Ｕ[G]、Ｕ[B]）について、各ノイズ値Ｎ0の配列の順序が相違する２４通りの時間パターンＰtが存在する。したがって、各単位パターンＵにおけるノイズ値Ｎ0の配列が相違する総ての組み合わせ（２４3通り）の時間パターンＰtについてステップＳa3からステップＳa6の処理が実行されるとステップＳa7の判定の結果が「Yes」となる。そして、この時点における最適時間パターンＰt（すなわち全通りの時間パターンＰtのうち評価値Ｗt1が最小である時間パターンＰt）が、時間パターンメモリ２７３に記憶されるべき最適な時間パターンＰtとして採択される。
【００３５】
以上の手順によって最適な時間パターンＰtを選定すると、ＣＰＵは、最適な空間パターンＰsを選定するための処理を実行する（ステップＳb1ないしステップＳb8）。この処理は、探索の対象が空間パターンＰsである点を除いてステップＳa1ないしステップＳa8の処理を同様である。すなわち、所定の候補空間パターンＰs0が暫定的な最適空間パターンＰsとして選定されたうえで（ステップＳb1およびステップＳb2）、各々の要素値Ｅが相違する全通りの候補空間パターンＰs0について評価値Ｗs1の算定（ステップＳb3）および最適空間パターンＰsの評価値Ｗs0との比較が実行され（ステップＳb4およびステップＳb5）、評価値Ｗs0が最小である候補空間パターンＰs0が最適な空間パターンＰsとして選定される（ステップＳb6ないしステップＳb8）。そして、ステップＳb7の判定の結果が「Yes」となった時点での最適空間パターンＰsが空間パターンメモリ２３３に記憶されるべき最適な空間パターンＰsとして採択される。
【００３６】
次に、図４のステップＳa3において候補時間パターンＰt0の評価値Ｗt1を算定するための手順について説明する。図５は、評価値Ｗt1を算定する機能を説明するためのブロック図である。図５および後掲の図７に示される各ブロックは、ＣＰＵがプログラムを実行することによって実現される。
【００３７】
評価値Ｗt1の算定に際して、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶部５１には、図４のステップＳa1やステップＳa8で選定される候補時間パターンＰt0のほか、明度インパルス応答ＲL1および色度インパルス応答ＲC1とテストデータＴＤとが記憶される。このうち明度インパルス応答ＲL1および色度インパルス応答ＲC1は、人間が瞬間的な発光を視認したときの時間的な反応の特性（人間が実際に知覚する光量の時間的な変化）を表わすデータであり、実験的または統計的に予め採取される。
【００３８】
図６は、明度インパルス応答ＲL1および色度インパルス応答ＲC1の具体的な態様を示すグラフである。同図においては、時間（秒）が横軸に示され、観察者が実際に知覚する光量が縦軸に示されている。同図に示されるように、人間の視覚は、明度に対する感度（応答までの時間）が色度に対する感度よりも略２倍ほど高いという特性を持つ。このような相違を時間パターンＰtに反映させるために、本実施形態においては、明度インパルス応答ＲL1と色度インパルス応答ＲC1とが別個に用意されたうえで時間パターンＰtの選定に使用されるのである。
【００３９】
一方、図５に示されるテストデータＴＤは、候補時間パターンＰt0の評価値Ｗt1の算定に使用されるデータであり、時間的な擬似階調の単位となる４個のフレーム画像の画像データを含む。このテストデータＴＤに含まれる各画像データを候補時間パターンＰt0のノイズ値Ｎ0に基づいて加工して得られるデータと、元のテストデータＴＤとの比較の結果に基づいて評価値Ｗt1が算定される。なお、本実施形態においては、ひとつのテストデータＴＤに含まれる４個のフレーム画像の画像データが共通の内容（すなわち静止画）である場合を想定する。
【００４０】
また、本実施形態においては、各々の画像の色彩が相違する９種類のテストデータＴＤが記憶部５１に記憶される。図７に示されるように、赤色と緑色と青色の各成分が３本の直交軸上に表現されるRGB色空間を想定すると、テストデータＴＤの各画像データが示す画像の色彩は、このRGB色空間において各々の座標値が相違する９個の点Ｐ1ないしＰ9として表現される。これらの色彩のテストデータＴＤについて合計９個の評価値Ｗtが算定され、これらの評価値Ｗtに基づいて候補時間パターンＰt0の最終的な評価値Ｗt1が算定される。
【００４１】
図５に示される加算部５２２は、候補時間パターンＰt0に含まれる各ノイズ値Ｎ0をテストデータＴＤの各画像データに対してフレーム期間ごとに順番に加算して出力する。また、変換部５３１は、加算部５２２から出力される各画像データに表示パネル９０のガンマ特性を付与（ガンマ補正）したうえで、この画像データを、ＣＩＥ  Ｌ*ａ*ｂ*空間での明度に相当するＬ*成分と色度に相当するａ*ｂ*成分とに分離する。一方、記憶部５１に記憶されたテストデータＴＤは、ノイズ値Ｎ0の重畳を経ることなく変換部５３２にも供給され、ここで変換部５３１と同様のガンマ補正および色空間の変換が実行される。
【００４２】
図５に示される視覚特性付与部５４（５４Ａおよび５４Ｂ）は、明度インパルス応答ＲL1と色度インパルス応答ＲC1とが示す特性を画像データに付与するための手段である。各視覚特性付与部５４には、フーリエ展開部５８１によってフーリエ展開された明度インパルス応答ＲL1と、フーリエ展開部５８２によってフーリエ展開された色度インパルス応答ＲC1とが入力される。なお、視覚特性付与部５４Ａと視覚特性付与部５４Ｂとは機能が共通するから、以下では視覚特性付与部５４Ａによる処理のみを説明して視覚特性付与部５４Ｂの説明は割愛する。
【００４３】
変換部５３１から出力されたＬ*成分は、第１に、フーリエ展開部５４１によって周波数領域のデータにフーリエ展開され、第２に、フーリエ展開部５８１から出力される明度インパルス応答ＲL1と乗算部５４２にて乗算され、第３に、逆フーリエ展開部５４３によって時間領域の画像データに変換される。また、変換部５３１から出力されたａ*ｂ*成分についても同様であり、第１に、フーリエ展開部５４４によって周波数領域のデータにフーリエ展開され、第２に、フーリエ展開部５８２から出力される色度インパルス応答ＲC1と乗算部５４５にて乗算され、第３に、逆フーリエ展開部５４６によって時間領域の画像データに変換される。以上の処理によって、視覚特性付与部５４Ａからは、テストデータＴＤの各画像データに明度インパルス応答ＲL1と色度インパルス応答ＲC1とを反映させたＣＩＥ Ｌ*ａ*ｂ*形式の画像データが順次に出力される。一方、視覚特性付与部５４Ｂにおいても同様の処理が実行され、ノイズ値Ｎ0が加算されていない画像データについて明度インパルス応答ＲL1と色度インパルス応答ＲC1とを反映させたＣＩＥ Ｌ*ａ*ｂ*形式の画像データが順次に生成される。
【００４４】
ところで、本実施形態におけるテストデータＴＤが表わす４個のフレーム画像は共通の内容（すなわち静止画）である。したがって、加算部５２２から出力される画像データの画像の内容は、各フレーム期間に対応して選定されたノイズ値Ｎ0の重畳によって経時的に変化するのに対し、変換部５３２から順次に出力される画像データは変化しない。このため、変換部５３２から出力される画像データは明度インパルス応答ＲL1や色度インパルス応答ＲC1の影響を受けない。したがって、テストデータＴＤとして静止画のデータが使用されるケースが前提とされるのであれば、視覚特性付与部５４Ｂを省略してもよい。
【００４５】
図５に示される比較部５５は、視覚特性付与部５４Ａから順次に出力される画像データと、視覚特性付与部５４Ｂから順次に出力される画像データ（視覚特性付与部５４Ｂが省略された構成においては変換部５３２から出力される画像データ）との差分値を算定する。テストデータＴＤの各画像データに加算されるノイズ値Ｎ0はフレーム期間ごとに変動するから、各画像データについて算定される差分値はフレーム期間ごとに相違する。本実施形態においては、４個のフレーム画像について算定された差分値の最大値が評価値Ｗtとして比較部５５から出力される。
【００４６】
以上の処理が図７の９色分のテストデータＴＤについて繰り返されることによって、各色に対応した９個の評価値Ｗtが算定される。そして、図５に示される評価部５６は、これらの評価値Ｗtの自乗値の総和の平方根を最終的な評価値Ｗt1として算定する。以上が図４のステップＳa3で実行される処理の具体的な内容である。
【００４７】
次に、図４のステップＳb3において候補空間パターンＰs0の評価値Ｗs1を算定するための手順について説明する。図８は、評価値Ｗs1を算定する機能を説明するためのブロック図である。同図に示されるように、記憶部６１には、図４のステップＳb1またはステップＳb8で選定される候補空間パターンＰs0やステップＳa3で決定された時間パターンＰtのほか、図５と同様のテストデータＴＤと、明度インパルス応答ＲL2および色度インパルス応答ＲC2とが記憶される。
【００４８】
明度インパルス応答ＲL2および色度インパルス応答ＲC2は、瞬間的な発光を視認した観察者の視覚の空間的な特性（人間が実際に知覚する光量の空間的な変化）を表わすデータであり、明度インパルス応答ＲL1や色度インパルス応答ＲC1と同様に実験的または統計的に予め採取される。図９(a)は明度インパルス応答ＲL2を示すグラフであり、図９(b)は色度インパルス応答ＲC2を示すグラフである。同図の各グラフにおいては、ＸＹ平面の中央の点Ｏを点状に発光させた場合を想定している。Ｚ軸は、この発光を視認した観察者がＸＹ空間内に実際に知覚する光量を示す。図９(a)と図９(b)との対比によって理解されるように、人間の視覚は、色度に対する感度（ＲC2）が明度に対する感度（ＲL2）よりも略２倍ほど鈍いという特性を持つ。このような相違を空間パターンＰsに反映させるために、本実施形態においては、明度インパルス応答ＲL2と色度インパルス応答ＲC2とが別個に用意されたうえで空間パターンＰsの選定に使用されるのである。
【００４９】
図８に示されるように、評価値Ｗs1を算定するための具体的な手順は、明度インパルス応答ＲL1および色度インパルス応答ＲC1の代わりに明度インパルス応答ＲL2および色度インパルス応答ＲC2が適用される点を除いて、評価値Ｗt1を算定するための手順（図５）と同様である。ただし、評価値Ｗs1の算定に際しては、図８に示されるように、ノイズ生成部６２１が、図２に示した擬似ノイズ発生部１２と同様の作用により、図４のステップＳa3で決定された最適な時間パターンＰtと、候補空間パターンＰs0と、図示しないフレームカウンタによる計数値Ｎfとから表示色ごとにノイズ値Ｎ0を算定する。そして、加算部６２２においては、このノイズ生成部６２１によって算定されたノイズ値Ｎ0とテストデータＴＤの各画像データとが加算される。これ以外の処理については図５と同様であるから詳細な説明は省略する。
【００５０】
以上に説明したように、本実施形態においては、人間の視覚の特性に基づいて時間パターンＰtおよび空間パターンＰsが決定されるから、この特性に適合した自然な画像を生成することができる。特に、明度インパルス応答（ＲL1およびＲL2）と色度インパルス応答（ＲC1およびＲC2）とが別個に使用されて時間パターンＰtや空間パターンＰsが決定されるから、双方のインパルス応答を区別することなく時間パターンＰtや空間パターンＰsを決定する場合と比較して、より人間の視覚の特性に即した自然な画像を生成することが可能である。
【００５１】
ここで、図１０(a)は、以上の手順によって決定された時間パターンＰtの各ノイズ値Ｎ0の時間的な変化を各表示色の単位パターンＵ（Ｕ[R]、Ｕ[G]、Ｕ[B]）ごとに示すグラフであり、図１０(b)は、この時間パターンＰt（およびステップＳb3で決定された空間パターンＰs）に基づいて生成された表示データＤ2が示す画像の明度（Ｌ*）および色度（ａ*、ｂ*）の時間的な変化を示すグラフである。各グラフの横軸は時間を示し、この横軸に併記された数値はフレーム番号Ｎfに相当する。なお、図１０(b)においては、図７の点Ｐ1に相当する色彩の表示データＤ1をデータ加工部１４によって加工した場合が想定されている。一方、図１１(a)は、時間パターンＰtにおける各表示色の単位パターンＵ（Ｕ[R]、Ｕ[G]、Ｕ[B]）を単純に同じ内容とした場合（以下「対比例」という）におけるノイズ値Ｎ0の時間的な変化を示すグラフであり、図１１(b)は、図１１(a)のノイズ値Ｎ0を適用したときの画像の明度および色度の時間的な変化を示すグラフである。
【００５２】
図１１(b)に示されるように、対比例においては、色度（ａ*およびｂ*）は略一定を維持するものの、明度Ｌ*は時間の経過に伴って大きく変動する。この明度Ｌ*の変動は観察者によってフリッカとして知覚される。一方、図１０(b)に示されるように、本実施形態の方法によって決定された時間パターンＰtを採用した場合には明度Ｌ*の時間的な変動が充分に抑制されることが判る。すなわち、本実施形態によれば、フリッカを抑制した高品位の画像を表示パネル９０に表示させることができる。
【００５３】
ところで、観察者が表示パネル９０を視認する位置や方向は様々である。したがって、最初に空間パターンＰsを選定し、この空間パターンＰsのもとで最適となる時間パターンＰtを選定した場合、表示パネル９０に対する観察者の位置や方向によっては、観察者によって実際に知覚される画像が視覚の時間的な特性（すなわち明度インパルス応答ＲL1や色度インパルス応答ＲC1などの特性）に合致しない可能性もある。これに対し、本実施形態においては、最初に時間パターンＰtを選定し、この時間パターンＰtのもとで最適となる空間パターンＰsが選定される。すなわち、空間パターンＰsよりも時間パターンＰtが優先的に選定される。したがって、表示パネル９０に対する広い範囲にわたって、観察者の視覚の時間的な特性に合致した画像を表示することができるという利点がある。
【００５４】
＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下に示す各実施形態のうち第１実施形態と作用が同様である要素については共通の符号を付してその説明を適宜に省略する。
【００５５】
図１２は、本実施形態に係る擬似ノイズ発生部１２の構成を示すブロック図である。第１実施形態においては、図４の手順で算定された時間パターンＰtの各ノイズ値Ｎ0を調整部２９によって調整し、さらに加算器１４１において表示データＤ1の各画像データＧ1（Ｇ1[R]、Ｇ1[G]、Ｇ1[B]）とノイズ値Ｎ（Ｎ[R]、Ｎ[G]、Ｎ[B]）とに「２」が加算される構成を例示した。これに対し、本実施形態においては、図１２に示されるように調整部２９が省略される一方、時間パターンＰtの各数値は、第１実施形態の調整部２９による調整と加算器１４１による加算値「２」とを踏まえたノイズ値Ｎとなっている。
【００５６】
より具体的には、本実施形態の時間パターンＰtの各ノイズ値Ｎは、図２に示した時間パターンＰt（すなわち図４の手順によって決定された時間パターンＰt）のうち正数であるノイズ値Ｎ0から「１」を減算し、かつ、図２の時間パターンＰtの総てのノイズ値Ｎ0に対して予め「２」を加算した数値となっている。したがって、本実施形態における加算器１４１は、各画像データＧ1（Ｇ1[R]、Ｇ1[G]、Ｇ1[B]）とノイズ値Ｎ（Ｎ[R]、Ｎ[G]、Ｎ[B]）とを加算して出力し、「２」の加算は実行しない。本実施形態によれば、第１実施形態と比較して簡易な構成によって同様の効果が奏される。
【００５７】
＜Ｃ：第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図１３は、本実施形態における擬似ノイズ発生部１２の構成を示すブロック図である。同図に示されるように、本実施形態における時間パターンメモリ２７３は、各識別値Ａdに対するノイズ値の配列の順番が相違する２種類の時間パターンＰt（Ｐt_aおよびＰt_b）を記憶する。識別値Ａdはフレーム期間ごとに変化するから、本実施形態における２種類の時間パターンＰtの各々においては、時間軸上における各ノイズ値Ｎ0の配列の順序が逆転しているということができる。例えば、時間パターンＰt_aのうち赤色に対応する単位パターンＵ[R]においては、ノイズ値Ｎ0が「１」→「−１」→「２」→「−２」という順番で変化するのに対し、時間パターンＰt_bの単位パターンＵ[R]においては、ノイズ値Ｎ0がこれとは逆に「−２」→「２」→「−１」→「１」という順番で変化する。２種類の時間パターンＰt（Ｐt_aおよびＰt_b）は、図５の手順によって算定された評価値Ｗt1が小さいものから順番に選択されたパターンである。
【００５８】
また、本実施形態における擬似ノイズ発生部１２は、パターン選択テーブルＴを記憶するテーブルメモリ２３５を具備する。パターン選択テーブルＴは、２種類の時間パターンＰt（Ｐt_aおよびＰt_b）の何れかを画素ごとに指定するためのテーブルであり、「０」または「１」の２値が縦４行×横４列のマトリクス状に配列された内容となっている。要素値特定部２３１は、座標データＰに対応した要素値Ｅを空間パターンＰsから選択するとともに、パターン選択テーブルＴのうち座標データＰに対応した位置の数値（「０」または「１」の何れか）を読み出してパターン指定値Ｓとして出力する。例えば、座標データＰの計数値Ｙが「０」で計数値Ｘが「０」であればパターン選択テーブルＴの第１行第１列にある数値「０」がパターン指定値Ｓとして出力され、計数値Ｙが「０」で計数値Ｘが「１」であればパターン選択テーブルＴの第１行第２列にある数値「１」がパターン指定値Ｓとして出力されるといった具合である。このパターン指定値Ｓは、識別値生成部２５を経由してノイズ値特定部２７１に入力される。
【００５９】
ノイズ値特定部２７１は、２種類の時間パターンＰt（Ｐt_aおよびＰt_b）のうちパターン指定値Ｓに応じたひとつの時間パターンＰtを選択し、この選択した時間パターンＰtから識別値Ａdに対応するノイズ値Ｎ0を特定する。例えば、パターン指定値Ｓが「０」であれば時間パターンＰt_ａが選択され、パターン指定値Ｓが「１」であれば時間パターンＰt_ｂが選択されるといった具合である。その他の動作は第１実施形態と同様であるため詳細な説明は省略する。
【００６０】
このように、本実施形態においては、複数の時間パターンＰtの何れかがパターン選択テーブルに基づいて選択されたうえでノイズ値Ｎが特定されるから、ひとつの時間パターンＰtが固定的に使用される第１実施形態と比較して、表示パネル９０に表示される画像の特性を多様化することができる。したがって、画質の調整の自由度を向上させることができる。なお、本実施形態においては、２種類の時間パターンＰtの何れかを選択する構成を例示したが、選択の候補となる時間パターンＰtは３個以上であってもよい。
【００６１】
＜Ｄ：第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
人間の視覚の特性は画像の明度など様々な条件によって変動する。例えば、瞬間的な発光を視認したときに人間が実際にこれを知覚する速度は、その発光量が大きいほど高くなる（すなわち視覚による感度は明度の高い画像ほど高くなる）といった具合である。このような特性に対応するために、本実施形態においては、複数の空間パターンＰsおよび複数の時間パターンＰtが用意されたうえで、表示パネル９０に表示される画像の明度に応じて何れかの空間パターンＰsおよび時間パターンＰtが選択されるようになっている。
【００６２】
図１４は、本実施形態に係る表示装置１００の構成を示すブロック図である。また、図１５は、本実施形態における擬似ノイズ発生部１２の構成を示すブロック図である。これらの図に示されるように、上位装置から入力された表示データＤ1は、データ加工部１４に供給されるとともに擬似ノイズ発生部１２にも供給される。
【００６３】
図１５に示されるように、空間パターンメモリ２３３には、各々の要素値Ｅが異なる複数の空間パターンＰsが記憶される。これらの空間パターンＰsは、図８に示した空間パターンＰsの選定において、テストデータＴＤによって示される画像の明度を順次に異ならせた各ケースで最適な空間パターンＰsとして選定されたものである。要素値特定部２３１は、これらの空間パターンＰsの何れかを選択し、この選択した空間パターンＰsから座標データＰに応じた要素値Ｅを特定して識別値生成部２５に出力する。
【００６４】
一方、時間パターンメモリ２７３には、各識別値Ａdに対応したノイズ値Ｎ0が相違する複数の時間パターンＰtが記憶される。これらの時間パターンＰtも、空間パターンＰsと同様に、図５を参照して説明した時間パターンＰtの選定において、テストデータＴＤによって示される画像の明度を順次に異ならせた各ケースで最適な時間パターンＰtとして選定されたものである。ノイズ値特定部２７１は、これらの時間パターンＰtの何れかを選択し、この選択した時間パターンＰtから識別値Ａdに応じたノイズ値Ｎ0を特定して出力する。
【００６５】
また、本実施形態の擬似ノイズ発生部１２はパターン指定部２４を含む。このパターン指定部２４は、複数の空間パターンＰsの何れかを要素値特定部２３１に指定するとともに複数の時間パターンＰtの何れかをノイズ値特定部２７１に指定する手段である。ここで指定される空間パターンＰsおよび時間パターンＰtは、表示パネル９０に表示される画像の明度に応じたものである。すなわち、パターン指定部２４は、上位装置から供給される表示データＤ1に基づいて画像の明度を算定し、この算定した明度に応じた空間パターンＰsを要素値特定部２３１に指定するとともに、この明度に応じた時間パターンＰtをノイズ値特定部２７１に指定する。
【００６６】
このように、本実施形態においては、表示パネル９０に表示される画像の明度に応じて空間パターンＰsおよび時間パターンＰtが選定されるから、ひとつの空間パターンＰsやひとつの時間パターンＰtが固定的に使用される第１実施形態の構成と比較して、より実際の視覚の特性に合致した高品位な画像を生成することができる。
【００６７】
なお、以上の説明においては、図５や図８で説明した各パターンの選定に際して、明度が異なる画像を表わす複数のテストデータＴＤを利用したケースごとに、その明度に対して最適な空間パターンＰsや時間パターンＰtを選定する場合を例示したが、明度に依存する視覚の特性をテストデータＴＤに対して付与することによって最適な空間パターンＰsや時間パターンＰtを決定してもよい。
【００６８】
ただし、本実施形態のように視覚の特性が明度に依存するという性質（非線形性）を前提とした場合には、図５や図８に示した明度インパルス応答（ＲL1またはＲL2）や色度インパルス応答（ＲC1またはＲC2）に対するフーリエ展開を適用することができない。したがって、この場合には、候補時間パターンＰt0の評価値Ｗt1の算定にあたり、図５に示した視覚特性付与部５４（５４Ａおよび５４Ｂ）に代えて、図１６に示されるように、フーリエ展開によることなく画像データに視覚の特性を付与する視覚特性付与部５７（５７Ａおよび５７Ｂ）が採用される。この視覚特性付与部５７は、視覚の特性が明度に依存する様子をモデル化したフィルタ処理をテストデータＴＤに対して実施する手段である。このようなフィルタ処理を実現するための具体的な構成は、例えば、「電子情報通信学会誌 Vol.86 No.4 pp.249-255 2003年 ４月 “画質の客観的評価技術の現状と課題”」の第７図に例示されている。また、空間パターンＰsについても同様である。すなわち、候補空間パターンＰs0の評価値Ｗs1の算定に際しては、図８に示した視覚特性付与部６４（６４Ａおよび６４Ｂ）に代えて、図１７に示されるように、明度に依存する視覚の特性をモデル化したフィルタ処理をテストデータＴＤに実施する視覚特性付与部６７（６７Ａおよび６７Ｂ）が採用される。
【００６９】
＜Ｅ：変形例＞
以上の各形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
【００７０】
（１）変形例１  
以上に説明した各態様を組み合わせてもよい。例えば、第３実施形態や第４実施形態における各時間パターンＰtのノイズ値を第２実施形態と同様の規則によって選定すれば、調整部２９を省略することができる。また、第３実施形態と第４実施形態とを組み合わせてもよい。例えば、第３実施形態と同様にパターン選択テーブルＴを記憶するテーブルメモリ２３５を設けたうえで、各々のノイズ値の順序が相違する２種類の時間パターンＰtの組（以下「パターン組」という）を時間パターンメモリ２７３に複数記憶する。そして、ノイズ値特定部２７１は、パターン指定部２４が画像の明度に応じて指定したパターン組のうち、パターン選択テーブルＴのパターン指定値Ｓによって指定される時間パターンＰtを選択し、この選択した時間パターンＰtからノイズ値Ｎ0を特定する。
【００７１】
（２）変形例２  
各実施形態においては、縦４行×横４列の正方形状に要素値Ｅが配列された空間パターンＰsを例示したが、本発明における空間パターンＰsの形状やこれに含まれる要素値Ｅの個数は任意に変更される。例えば、図１８に示されるように、要素値Ｅを縦２行×横４列に配列した２個のパターンを列方向にずらして行方向に配列した形状（すなわち凹多角形状）の空間パターンＰsを使用してもよい。また、パターン選択テーブルＴの形状や、時間パターンＰtに含まれるノイズ値Ｎ0（第２実施形態においてはノイズ値Ｎ）の個数も任意に変更される。
【００７２】
（３）変形例３  
各実施形態においては、総ての候補時間パターンＰt0について評価値Ｗt1を算定し、このなかから評価値Ｗt1が最小となる候補時間パターンＰt0を最適な時間パターンＰtとして選択する方法を例示したが、最適な時間パターンＰtを探索するための方法は任意に変更される。例えば、公知の遺伝的アルゴリズムを利用して最適な時間パターンＰtを探索してもよい。空間パターンＰsの探索についても同様である。
【００７３】
（４）変形例４  
第４実施形態においては、表示パネル９０に表示される画像の明度に応じて空間パターンＰsおよび時間パターンＰtが選択される構成を例示したが、各パターンを選択する基準はこれに限定されない。例えば、操作子（図示略）に対する利用者からの操作に応じて空間パターンＰsや時間パターンＰtが選択される構成としてもよい。第３実施形態についても同様であり、ノイズ値特定部２７１によって選択される時間パターンＰtがパターン選択テーブルＴによって指定される必要は必ずしもない。
【００７４】
（５）変形例５  
各実施形態においては、液晶パネルや有機ＥＬパネルを表示パネル９０として例示したが、本発明の画像処理によって生成された画像を表示する手段はこれらの例示に限定されない。例えば、プラズマディスプレイパネルやＬＥＤ（Light Emitting Diode）表示パネル、フィールドエミッションディスプレイといった様々な表示デバイスを採用することができる。
【００７５】
＜Ｆ：電子機器＞
以上の各実施形態に例示した表示装置１００は様々な電子機器に採用される。図１９は、以上に説明した何れかの形態に係る表示装置１００を採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、表示装置１００と本体部２０１０とを備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。
【００７６】
図２０に、各実施形態に係る表示装置１００を採用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに表示装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、表示装置１００の表示パネル９０に表示される画面がスクロールされる。
【００７７】
図２１に、各実施形態に係る表示装置１００を採用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２、ならびに表示装置１００を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が表示装置１００の表示パネル９０に表示される。
【００７８】
なお、表示装置１００が適用される電子機器としては、図１９から図２１に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】第１実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】擬似ノイズ発生部の構成を示すブロック図である。
【図３】フレーム期間ごとの識別値Ａdの変化の様子を示す説明図である。
【図４】空間パターンＰsおよび時間パターンＰtを決定する処理を示すフローチャートである。
【図５】候補時間パターンＰt0の評価値Ｗt1を算定する処理を説明するためのブロック図である。
【図６】人間が実際に知覚する光量の時間的な変化を示すグラフである。
【図７】テストデータＴＤが示す画像の色彩を説明するためのグラフである。
【図８】候補空間パターンＰs0の評価値Ｗs1を算定する処理を説明するためのブロック図である。
【図９】人間が実際に知覚する光量の空間的な分布を示すグラフである。
【図１０】本実施形態の効果を説明するためのグラフである。
【図１１】本実施形態の対比例の作用を説明するためのグラフである。
【図１２】第２実施形態に係る擬似ノイズ発生部の構成を示すブロック図である。
【図１３】第３実施形態に係る擬似ノイズ発生部の構成を示すブロック図である。
【図１４】第４実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】擬似ノイズ発生部の構成を示すブロック図である。
【図１６】候補時間パターンＰt0の評価値Ｗt1を算定するための構成を示すブロック図である。
【図１７】候補空間パターンＰs0の評価値Ｗs1を算定するための構成を示すブロック図である。
【図１８】他の態様に係る空間パターンの内容を示す図である。
【図１９】本発明を適用した電子機器（パーソナルコンピュータ）の構成を示す斜視図である。
【図２０】本発明を適用した電子機器（携帯電話機）の構成を示す斜視図である。
【図２１】本発明を適用した電子機器（携帯情報端末）の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８０】
１００……表示装置、１０……画像処理装置、９０……表示パネル、１２……擬似ノイズ発生部、１４……データ加工部、１４１……加算器、１４３……ビット削減部、２１１……列カウンタ、２１３……行カウンタ、２１５……フレームカウンタ、２３１……要素値特定部、２３３……空間パターンメモリ、２５……識別値生成部、２７１……ノイズ値特定部、２７３……時間パターンメモリ、２９……調整部、Ｐs……空間パターン、Ｐt……時間パターン、ＲL1，ＲL2……明度インパルス応答、ＲC1，ＲC2……色度インパルス応答。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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