(57)【要約】【課題】広い階調範囲においてユーザの意図を再現可能な表示装置を提供する。【解決手段】表示装置（１００）は、入力信号の輝度に関する情報を取得する第１の取得手段（２）と、表示可能な表示輝度に関する情報を取得する第２の取得手段（４）と、入力信号の輝度が第１の領域よりも低い第２の領域において、輝度に関する情報と表示輝度に関する情報とに基づいて入力信号に対して階調変換を行う変換手段（６）とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号の輝度に関する情報を取得する第１の取得手段と、
表示可能な表示輝度に関する情報を取得する第２の取得手段と、
前記入力信号の輝度が第１の領域よりも低い第２の領域において、前記輝度に関する情報と前記表示輝度に関する情報とに基づいて前記入力信号に対して階調変換を行う変換手段と、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記変換手段は、前記輝度に関する情報と前記表示輝度に関する情報とに基づいて前記入力信号に対してＥＯＴＦ変換を行うことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記変換手段は、前記輝度に関する情報と前記表示輝度に関する情報との差に基づいて前記階調変換を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記変換手段は、前記第１の領域において、前記入力信号の最大輝度と前記表示装置が表示可能な最大輝度とに基づいて前記階調変換を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１の取得手段は、前記入力信号に含まれる付加情報から前記輝度に関する情報を取得することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示装置が表示可能な前記表示輝度に関する情報を記憶する記憶手段を更に有し、
前記第２の取得手段は、前記記憶手段から前記表示輝度に関する情報を取得することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記輝度に関する情報は、前記入力信号の最小輝度であり、
前記表示輝度に関する情報は、前記表示装置が表示可能な最小輝度であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記変換手段は、前記入力信号の前記最小輝度と前記表示装置が表示可能な前記最小輝度との関係に基づいて前記階調変換の方法を変更することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
環境光の輝度を取得する第３の取得手段を更に有し、
前記変換手段は、前記輝度に関する情報と前記表示輝度に関する情報と前記環境光の輝度に関する情報とに基づいて、前記入力信号に対して前記階調変換を行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記変換手段は、前記輝度に関する情報と前記環境光の輝度に関する情報との加算輝度に関する情報と、前記表示輝度に関する情報との差に基づいて、前記階調変換を行うことを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記入力信号は、ＨＤＲ映像信号であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】
入力信号の輝度に関する情報を取得するステップと、
表示可能な表示輝度に関する情報を取得するステップと、
前記入力信号の輝度が第１の領域よりも低い第２の領域において、前記輝度に関する情報と前記表示輝度に関する情報とに基づいて前記入力信号に対して階調変換を行うステップと、を有することを特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の表示装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、表示装置の最大輝度と映像信号の最大輝度とに応じて階調変換を行う表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２１３８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された表示装置は、最大輝度に応じて階調変換を行うため、低階調範囲を含む広い階調範囲においてユーザの意図を再現することができない場合がある。
【０００５】
そこで本発明は、広い階調範囲においてユーザの意図を再現可能な表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての表示装置は、入力信号の輝度に関する情報を取得する第１の取得手段と、表示可能な表示輝度に関する情報を取得する第２の取得手段と、前記入力信号の輝度が第１の領域よりも低い第２の領域において、前記輝度に関する情報と前記表示輝度に関する情報とに基づいて前記入力信号に対して階調変換を行う変換手段とを有する。
【０００７】
本発明の他の側面としての表示装置の制御方法は、入力信号の輝度に関する情報を取得するステップと、表示可能な表示輝度に関する情報を取得するステップと、前記入力信号の輝度が第１の領域よりも低い第２の領域において、前記輝度に関する情報と前記表示輝度に関する情報とに基づいて前記入力信号に対して階調変換を行うステップとを有する。
【０００８】
本発明の他の側面としてのプログラムは、前記表示装置の制御方法をコンピュータに実行させる。
【０００９】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、広い階調範囲においてユーザの意図を再現可能な表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１における表示装置のブロック構成図。
【図２】実施例１における最小輝度の判定方法を示すフローチャートである。
【図３】実施例１における第１の階調変換処理の説明図である。
【図４】実施例１における第１の階調変換処理の説明図である。
【図５】実施例１における第１の階調変換処理の説明図である。
【図６】実施例１における第２の階調変換処理の説明図である。
【図７】実施例１における第２の階調変換処理の説明図である。
【図８】実施例１における第２の階調変換処理の説明図である。
【図９】実施例１における第２の階調変換処理の説明図である。
【図１０】実施例１における第２の階調変換処理の説明図である。
【図１１】実施例２における表示装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明は、液晶プロジェクタ、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）プロジェクタ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等の表示装置に広く適用可能である。
【００１３】
近年、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ）信号に対応する映像出力装置や表示装置が増えている。ＨＤＲ信号とは、映像技術の進歩により、ＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ）信号と比べて広いダイナミックレンジで情報を伝達可能な信号である。ＨＤＲは、人間の目の特性に近いダイナミックレンジを実現するため、映像の制作から表示までの伝送系で従来のＳＤＲよりも広いダイナミックレンジを実現するための技術である。具体的には、ＳＤＲでは、制作（カメラ撮影）時のダイナミックレンジが広範囲であっても、０〜１００ｎｉｔの範囲でグレーディング（圧縮）するため、伝送系で情報が欠落する。一方、ＨＤＲでは、例えば、ＳＭＰＴＥにより標準化されたＳＴ２０８４に従うことにより、０〜１００００ｎｉｔの範囲で伝送することができるため、ＳＤＲよりも広いダイナミックレンジを実現可能である。
【実施例１】
【００１４】
まず、図１を参照して、本発明の実施例１における表示装置について説明する。図１は、本実施例における表示装置１００のブロック図である。表示装置１００は、入力部１、付加情報判定部２、記憶部３、表示輝度判定部４、判定部５、階調変換部６、および、表示部７を備えて構成される。
【００１５】
入力部１は、コンピュータや、ＵＨＤ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｄｉｆｉｎｉｔｉｏｎ）Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）プレーヤ、放送等から入力信号を受信する端子を有する。入力部１は、例えば、ＳＤＲ信号とＨＤＲ信号の送受信のため、ＨＤＭＩ（登録商標）端子やＤｉｓｐｌａｙ  Ｐｏｒｔ端子を有する。ただし、前記構成は一例であり、ＨＤＲ信号の送受信が可能であれば別の構成であってもよい。本実施例では、ＰＱ（Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ  Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）方式を例として説明を行うが、これに限定されるものではなく、ＨＬＧ（ＨｙｂｒｉｄＬｏｇＧａｍｍａ）方式等の別のＨＤＲ技術を採用してもよい。入力信号は、映像信号と付加情報とを含む。入力部１は、入力信号を受信すると、映像信号を階調変換部６に送信し、付加情報を付加情報判定部２に送信する。
【００１６】
付加情報判定部２は、入力部１からの入力信号に含まれている付加情報に基づいて輝度情報が定義されている部分を判定し、その判定結果を映像輝度情報（入力信号の輝度に関する情報）として判定部５に送信する。すなわち付加情報判定部２は、入力信号に含まれる付加情報から、入力信号の輝度に関する情報を取得する第１の取得手段である。例えば入力信号がＨＤＲ信号である場合、付加情報としては、ＳＴ２０８６で定義されるＭａｘＣＬＬ（Ｃｏｎｔｅｎｔ  Ｌｉｇｈｔ  Ｌｅｖｅｌ）や、ＭｉｎＤＭＬ（Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｍａｓｔｅｒｉｎｇ  Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）等がある。本実施例において、付加情報判定部２は、映像輝度情報として、ＭａｘＣＬＬを最大輝度、ＭｉｎＤＭＬを最小輝度と判定する。ただし、前記付加情報は一例であり、映像信号（入力信号）の最大輝度や最小輝度、コントラスト等の情報を判定可能であれば、これらに限定されるものではない。
【００１７】
記憶部３は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を有し、表示装置１００の輝度情報（最大輝度、最小輝度、コントラスト等）を記憶する。すなわち記憶部３は、表示装置１００が表示可能な表示輝度に関する情報（例えば、表示装置１００が表示可能な最小輝度）を記憶する記憶手段である。
【００１８】
以下、本実施例における輝度情報の詳細について説明する。輝度情報は、二つに分類することができる。一つ目は、表示装置１００の輝度値を示す直接輝度情報である。本実施例において、直接輝度情報は、外部装置に設けられた測定器やカメラなどの測定手段（不図示）により表示装置１００の輝度値を計測することにより取得される。直接輝度情報は、表示装置１００に接続されている測定手段が記憶部３にデータを送信する方法、または、ユーザが入力手段（不図示）を用いて記憶部３に入力する方法により記憶される。ただし、本実施例はこれらに限定されるものではなく、表示装置１００の内部に設けられたセンサにより計測して取得された値や、それらを組み合わせたもの等を直接輝度情報として扱ってもよい。二つ目は、表示装置１００の輝度値への影響度合いを示す間接輝度情報である。例えば、間接輝度情報は、表示装置１００に設けられた光源（不図示）の出力制御値や、画像処理手段（不図示）が映像信号に対して行う画像処理値である。好ましくは、例えば記憶部３は、各種設定値と出力輝度比率との対応関係を示すルックアップテーブル等のデータを記憶している。表示装置１００がプロジェクタである場合、絞りの開口率やレンズ位置（レンズフォーカス、レンズズーム、レンズシフト）の設定値等を間接輝度情報として扱ってもよい。
【００１９】
表示輝度判定部４は、記憶部３から取得された表示輝度に関する情報に基づいて、表示装置１００の輝度情報を後述の輝度情報判定方法に従って判定し、その判定結果を表示輝度情報（表示可能な表示輝度に関する情報）として判定部５に送信する。すなわち表示輝度判定部４は、表示可能な表示輝度に関する情報を取得する第２の取得手段である。判定部５は、付加情報判定部２から受信した映像輝度情報（入力信号の輝度に関する情報）と、表示輝度判定部４から受信した表示輝度情報（表示輝度に関する情報）とを比較し、後述の判定フローに従って得られた判定結果（比較結果）を階調変換部６に送信する。
【００２０】
階調変換部６は、判定部５から受信した判定結果に従って、入力部１から受信した映像信号（入力信号）に対して階調変換処理を行い、処理後の映像信号を表示部７へ送信する。このように階調変換部６は、入力信号の輝度に関する情報と表示輝度に関する情報とに基づいて（例えば、輝度に関する情報と表示輝度に関する情報との差に基づいて）、入力信号に対して階調変換を行う変換手段である。より具体的には、階調変換部６は、輝度に関する情報と表示輝度に関する情報とに基づいて入力信号に対してＥＯＴＦ変換（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を行う。階調変換部６は、映像信号に対して階調変換処理を施すための一つ以上のルックアップテーブルを有し、判定結果に応じて好適なルックアップテーブルを選択して適用する。例えば映像信号がＳＤＲ信号である場合、階調変換部６は、ガンマ２．２カーブに変換するためのルックアップテーブルを適用する。一方、例えば映像信号がＨＤＲ信号である場合、階調変換部６は、ＰＱカーブに変換するためのルックアップテーブルを適用する。また、判定結果に応じて、更に好適な階調変換処理を行うため、演算等による変換を追加で行ってもよい。なお、本実施例の判定結果に応じた階調変換処理の詳細については、後述する。
【００２１】
表示部７は、液晶パネルなどを備えて構成される。また、カラーホイールとＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）とを組み合わせた構成等を採用することもできる。表示部７は、階調変換部６から受信した映像信号を光に変換して表示することが可能な機構であれば、その他の構成であってもよい。
【００２２】
次に、表示輝度判定部４における輝度情報判定方法について二つの例を用いて説明する。まず、第１の例について説明する。表示輝度判定部４が記憶部３から受信した輝度情報が直接輝度情報である場合、表示輝度判定部４は、その輝度情報から表示装置１００の最大輝度および最小輝度をそれぞれ判定する。第１の例は、輝度情報に実際の測定値を用いるため精度が高いというメリットがある。
【００２３】
次に、第２の例について説明する。表示輝度判定部４が記憶部３から受信した輝度情報が直接輝度情報でない場合、表示輝度判定部４は、初期輝度情報と間接輝度情報とに基づいて表示装置１００の最大輝度および最小輝度をそれぞれ判定する。初期輝度情報については、工場工程等で測定した表示装置１００の輝度値を予め記憶部３に記憶しておき、その輝度情報を初期輝度情報として扱う。より簡易な構成とするため、測定した輝度情報を記憶部３に記憶するのではなく、単に設計値としての輝度情報を用いてもよい。判定は、初期輝度情報の最大輝度および最小輝度のそれぞれに対して、間接輝度情報の出力輝度比率を乗算することにより行われる。第２の例は、構成追加等を最小限にしつつも輝度情報の判定ができるというメリットがある。
【００２４】
次に、図２を参照して、判定部５における最小輝度の判定方法について説明する。図２は、最小輝度の判定方法を示すフローチャートである。判定部５は、付加情報判定部２から映像信号の最小輝度を受信した場合に本フローを開始する。より好ましくは、映像信号はＳＴ２０８４に準拠したＨＤＲ信号（ＨＤＲ映像信号）である。本フローによれば、表示装置１００の最小輝度値Ｄと映像信号の最小輝度値Ｐとの関係を判定することができる。
【００２５】
まずステップＳ１において、判定部５は、映像信号の最小輝度値Ｐに係数αを乗算した値と、表示装置１００の最小輝度値Ｄとを比較する。表示装置１００の最小輝度値Ｄが映像信号の最小輝度値Ｐに係数αを乗算した値よりも大きい場合、ステップＳ３へ進む。一方、最小輝度値Ｄのほうが小さい場合、ステップＳ２へ進む。係数αは、後述の係数βよりも大きい値である。好ましくは、係数αは１よりも大きい値である。続いてステップＳ２において、判定部５は、映像信号の最小輝度値Ｐに係数βを乗算した値と、表示装置１００の最小輝度値Ｄとを比較する。表示装置１００の最小輝度値Ｄが映像信号の最小輝度値Ｐに係数βを乗算した値よりも大きい場合、ステップＳ４へ進む。一方、表示装置１００の最小輝度値Ｄのほうが小さい場合、ステップＳ５へ進む。好ましくは、係数βは１よりも小さい値である。
【００２６】
ステップＳ３において、表示装置１００の最小輝度値Ｄは映像信号の最小輝度値Ｐよりも明らかに大きいため、判定部５は表示装置１００の最小輝度値Ｄは映像信号の最小輝度値Ｐよりも大きい（Ｐ＜Ｄ）と判定する。ステップＳ４において、表示装置１００の最小輝度値Ｄと映像信号の最小輝度値Ｐとの間には大きな差がないため、判定部５は表示装置１００の最小輝度値Ｄと映像信号の最小輝度値Ｐとは略等しい（Ｐ≒Ｄ）と判定する。ステップＳ５において、表示装置１００の最小輝度値Ｄは映像信号の最小輝度値Ｐよりも明らかに小さいため、判定部５は表示装置１００の最小輝度値Ｄは映像信号の最小輝度値Ｐよりも小さい（Ｐ＞Ｄ）と判定する。判定部５がステップＳ３〜Ｓ５のいずれかの判定結果を取得した場合、本フローは終了する。また、付加情報判定部２から映像信号の最大輝度を受信した場合、最小輝度を最大輝度に置き換えて図２を参照して説明した判定方法を適用することができる。
【００２７】
次に、図３乃至図１０を参照して、階調変換部６における階調変換処理について詳述する。ＨＤＲ映像を好適に表示するには、階調変換処理を行う必要がある。
【００２８】
図３は、ＰＱ方式における伝達関数であるＰＱカーブを示す図である。図３において、ｘ軸（横軸）は正規化された入力信号（０．０〜１．０）、ｙ軸（縦軸）は出力輝度（０〜１００００ｎｉｔ）をそれぞれ示す。ＨＤＲ映像をＰＱ方式に従って表示する場合、絶対輝度で表示する絶対値方式が好まれる。しかし、現状は０〜１００００ｎｉｔのダイナミックレンジに適応可能な表示装置は少ないため、階調変換処理を行うことにより絶対値方式で好適なダイナミックレンジのマッピングを実現している。
【００２９】
図４を参照して、表示装置１００の最大輝度を１０００ｎｉｔと定義し、階調変換処理を適用しない場合について説明する。図４は、図３のＰＱカーブ（点線）に、最大輝度１０００ｎｉｔの表示装置１００のガンマカーブ（実線）を重畳させた図である。図４に示されるように、０〜１０００ｎｉｔの範囲において、ＰＱカーブ（点線）と表示装置１００のガンマカーブ（実線）との間には輝度の差が発生している。これは、ＰＱ方式の絶対値方式から乖離した状態であるため好ましくない。したがって、ＨＤＲ映像を好適に表示するには、階調変換処理を行う必要がある。
【００３０】
前述のＨＤＲ映像を好適に表示するための階調変換処理として、最大輝度に応じた階調変換処理を第１の階調変換処理とする。ここで、図５を参照して、第１の階調変換処理について説明する。図５は、表示装置１００に第１の階調変換処理を適用した場合の入力信号に対する輝度（出力輝度）を示す図である。図５において、ｘ軸（横軸）は正規化された入力信号（０．０〜１．０）、ｙ軸（縦軸）は表示装置１００の出力輝度（０〜１０００ｎｉｔ）をそれぞれ示す。図５に示されるように、第１の階調変換処理として、表示装置１００の最大輝度に応じてクリップ処理を施すことにより、０〜１０００ｎｉｔの範囲においてＰＱカーブと表示装置１００のガンマカーブとの間に輝度の差はなくなる。前述の階調変換処理では、表示装置１００の最大輝度に対してクリップ処理を行うが、付加情報判定部２から受信した映像信号の最大輝度に対してクリップ処理を行ってもよい。本実施例において、階調変換処理は最大輝度に応じたクリップ処理であるが、これに限定されるものではなく、その他の好適な処理を施してもよい。
【００３１】
ＨＤＲ映像を好適に表示するために第１の階調変換処理を行うが、第１の階調変換処理だけでは不十分である。すなわち、第１の階調変換処理は、表示装置１００の最大輝度が１０００ｎｉｔであると仮定して行うが、最小輝度は０ｎｉｔであるとしている。最大輝度と同様に、最小輝度についても０ｎｉｔに適応した表示装置は少ない。そこで本実施例では、最小輝度に応じた階調変換処理を行う。
【００３２】
次に、図６および図７を参照して、表示装置１００の最大輝度を１０００ｎｉｔ、最小輝度を１ｎｉｔと再定義した場合における第１の階調変換処理について説明する。図６は、図３のｙ軸（縦軸）を対数目盛とした片対数グラフ（ＰＱカーブ）である。図７（ａ）は、図６に示されるＰＱカーブ（点線）に、最大輝度１０００ｎｉｔ、最小輝度１ｎｉｔの表示装置１００のガンマカーブ（実線）を重畳した図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）中の低階調範囲の拡大図である。低階調範囲とは、例えば、ＰＱカーブにおいて０〜１０ｎｉｔ程度の輝度で出力される範囲である。図７（ｂ）に示されるように、ＰＱカーブ（点線）と表示装置１００のガンマカーブ（実線）との間には輝度の差が発生している。これは、ＰＱ方式の絶対値方式から乖離した状態であるため好ましくない。したがって、ＨＤＲ映像を好適に表示するには、階調変換処理を行う必要がある。前述のＨＤＲ映像を好適に表示するため階調変換処理として、最小輝度に応じた階調変換処理を第２の階調変換処理という。
【００３３】
第１の階調変換処理と同様に０〜１００００ｎｉｔのＰＱカーブに適応するようにクリップ処理を行うと、表示装置１００の最小輝度によっては低階調範囲の階調性が失われてかえって不自然になることがある。このため本実施例では、表示装置１００の最小輝度と映像信号の最小輝度との関係を判定し、より好適な階調変換処理として第２の階調変換処理を行う。第２の階調変換処理は、判定部５の判定結果に応じて実施される。また、その判定結果は３パターン（ステップＳ３〜Ｓ５）あるため、それぞれの判定結果に対して順に説明する。
【００３４】
まず、図８を参照して、ステップＳ３の判定結果（Ｐ＜Ｄ）が得られた場合の第２の階調変換処理について説明する。図８（ａ）は、ステップＳ３の判定結果（Ｐ＜Ｄ）が得られた場合における表示装置１００の最小輝度に応じたＰＱカーブ（実線）と映像信号の最小輝度に応じたＰＱカーブ（一点鎖線）とを比較した図である。ここでは説明を容易にするため、ＰＱカーブをリニアに変換して扱うものとする。表示装置１００の最小輝度値をＤ１、映像信号の最小輝度値をＰ１とする。図８（ａ）に示されるように、表示装置１００の最小輝度値Ｄ１は映像信号の最小輝度値Ｐ１よりも大きい（Ｄ１＞Ｐ１）ため、それぞれのＰＱカーブの間に差があり好ましくない。
【００３５】
図８（ｂ）は、図８（ａ）の表示装置１００の最小輝度に応じたＰＱカーブに対して第２の階調変換処理を行った図である。第２の階調変換処理は、分岐点Ａを設定し、その分岐点Ａの前後でガンマカーブ（表示装置１００の最小輝度に応じたＰＱカーブ）の傾きを変更することにより実現される。すなわちガンマカーブの傾きは、分岐点Ａよりも高い階調領域（第１の領域）と分岐点Ａよりも低い階調領域（第２の領域）とで互いに異なる。表示装置１００の最小輝度に応じたＰＱカーブの傾きを１とすると、１よりも小さい傾きを設定することで映像信号の最小輝度に応じたＰＱカーブに適応する階調変換を行うことができる。図８（ｂ）では、第２の階調変換処理として分岐点の数は１であるが、これに限定されるものではない。複数の分岐点を設定し、それぞれの区間で好適な傾きを設定してもよい。その際、特定区間の傾きが０（クリップ処理）であってもよいが、別の区間に０よりも大きく１よりも小さい傾きの区間が含まれることが好ましい。分岐点Ａは、階調変換部６のルックアップテーブルの格子点数に合わせて好適に設定することができ、または、その他の基準で設定してもよい。なお、前述の説明は一例であり、第２の階調変換処理は、映像信号の最小輝度に応じたＰＱカーブに適応する形態であればこれに限定されるものではない。
【００３６】
次に、図９を参照して、ステップＳ４の判定結果（Ｐ≒Ｄ）が得られた場合の第２の階調変換処理について説明する。図９（ａ）は、ステップＳ４の判定結果（Ｐ≒Ｄ）が得られた場合における表示装置１００の最小輝度に応じたＰＱカーブ（実線）と映像信号の最小輝度に応じたＰＱカーブ（一点鎖線）とを比較した図である。表示装置１００の最小輝度値をＤ２、映像信号の最小輝度値をＰ２とする。図９（ａ）に示されるように、表示装置１００の最小輝度値Ｄ２と映像信号の最小輝度値Ｐ２との間に実質的な差がない（Ｐ２≒Ｄ２）ため、特に階調変換処理を施さなくてもよい。ここで、階調変換処理を施さないとは、入力した信号をそのまま出力するように階調変換を行うことに相当する。また、低階調範囲の階調性への影響も少ないため、第２の階調変換処理として、図９（ｂ）に示されるようなクリップ処理を施してもよい。
【００３７】
次に、図１０を参照して、ステップＳ５の判定結果（Ｐ＞Ｄ）が得られた場合の第２の階調変換処理について説明する。図１０（ａ）は、ステップＳ５の判定結果（Ｐ＞Ｄ）が得られた場合における表示装置１００の最小輝度に応じたＰＱカーブ（実線）と映像信号の最小輝度に応じたＰＱカーブ（一点鎖線）とを比較した図である。表示装置１００の最小輝度値をＤ３、映像信号の最小輝度値をＰ３とする。図１０（ａ）に示されるように、表示装置１００の最小輝度値Ｄ３は映像信号の最小輝度値Ｐ３よりも小さい（Ｄ３＜Ｐ３）ため、それぞれのＰＱカーブの間に差があり好ましくない。
【００３８】
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示される表示装置１００の最小輝度に応じたＰＱカーブに対して第２の階調変換処理を施した図である。第２の階調変換処理はオフセット処理であり、表示装置１００の最小輝度に応じたＰＱカーブに対して、表示装置１００の最小輝度値Ｄ３と映像信号の最小輝度値Ｐ３との差分をオフセットする。これにより、映像信号の最小輝度に応じたＰＱカーブに適応する階調変換を行うことができる。なお、前述の説明は一例であり、表示装置１００の最小輝度のほうが小さい場合、第２の階調変換処理はオフセット処理ではない他の変換処理であってもよく、または、特に階調変換処理を施さなくてもよい。
【００３９】
本実施例において、階調変換部６は、入力信号の輝度が第１の領域（高階調範囲）よりも低い第２の領域（低階調範囲）において、輝度に関する情報と表示輝度に関する情報とに基づいて入力信号に対して階調変換（第２のＥＯＴＦ変換）を行う。好ましくは、階調変換部６は、第１の領域において、入力信号の最大輝度と表示装置が表示可能な最大輝度とに基づいて階調変換（第１のＥＯＴＦ変換）を行う。より好ましくは、階調変換部６は、入力信号の最小輝度と表示装置１００が表示可能な最小輝度との関係（大小関係）に基づいて階調変換処理（階調変換の方法）を変更する。
【００４０】
本実施例の表示装置１００は、ＨＤＲ映像を表示する際に、表示装置１００の表示輝度に関する情報（例えば最小輝度）と映像信号の付加情報の輝度に関する情報（例えば最小輝度）とに基づいて好適な階調変換処理を行う。このため本実施例によれば、高階調範囲だけでなく低階調範囲を含む広い階調範囲においてユーザの意図を再現することができる。
【実施例２】
【００４１】
次に、図１１を参照して、本発明の実施例２における表示装置について説明する。図１１は、本実施例における表示装置１００ａのブロック図である。表示装置１００ａは、環境輝度判定部１７を有する点、ならびに、記憶部３および判定部５に代えて記憶部１３および判定部１５をそれぞれ有する点で、図１を参照して説明した実施例１の表示装置１００と異なる。表示装置１００ａの他の構成は表示装置１００と同様であるため、それらの説明は省略する。表示装置１００ａは、環境光により最小輝度が変化する場合でも、環境光の影響を加味した階調変換処理を行うことができる。
【００４２】
記憶部１３は、記憶部３の構成に加えて、環境光センサ等の環境光の輝度を検出する機構を有する。記憶部１３は、表示装置１００ａの表示輝度に関する情報と合わせて環境輝度に関する情報を記憶する。環境輝度判定部１７は、記憶部１３から環境光の輝度（環境輝度に関する情報）を定期的に取得する第３の取得手段である。また環境輝度判定部１７は、環境輝度に関する情報が所定値よりも大きく変化した場合、環境輝度に関する情報を判定部５に送信する。
【００４３】
判定部１５は、環境輝度判定部１７から受信した環境輝度に関する情報と表示輝度判定部４から受信した表示輝度に関する情報とを加算する。そして判定部１５は、加算して得られた加算輝度に関する情報を、表示装置１００ａの最低輝度として、図２を参照して説明した実施例１の最小輝度の判定フローに従って判定処理を行う。なお、判定部１５による判定フローの詳細は実施例１で説明した内容と同等であるため、その説明は省略する。判定部１５は、その判定結果を階調変換部６に送信する。
【００４４】
階調変換部６は、輝度に関する情報と表示輝度に関する情報と環境光の輝度に関する情報とに基づいて、入力信号に対して階調変換（第４のＥＯＴＦ変換）を行う。このとき階調変換部６は、例えば、輝度に関する情報と環境光の輝度に関する情報との加算輝度に関する情報と、表示輝度に関する情報との差に基づいて階調変換を行う。
【００４５】
本実施例の表示装置１００ａは、環境光がある場合でも、表示装置１００ａの最小輝度と映像信号の付加情報の最小輝度とに基づいて好適な階調変換処理を行う。このため本実施例によれば、高階調範囲だけでなく低階調範囲を含む広い階調範囲においてユーザの意図を再現することが可能となる。
【００４６】
（その他の実施例）
本発明は、前述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【００４７】
各実施例によれば、広い階調範囲においてユーザの意図を再現可能な表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラムを提供することができる。
【００４８】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
２  付加情報判定部（第１の取得手段）
４  表示輝度判定部（第２の取得手段）
６  階調変換部（変換手段）
１００  表示装置
【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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