(57)【要約】  表示デバイスは、対数ルックアップテーブルを用いることによって、ガンマ変換の小数点以下の部分を実行する。画像データ値の対数は、ルックアップテーブル（１０４）内において得られる。検索結果は、冪指数の小数点以下の部分によって乗算されるとともに、この積のためのルックアップテーブル（１０４）内の探索は、所望の結果に関係するインデックスを作成する。他の実施形態においては、第１のルックアップテーブル（１１２）よりもむしろ第２の逆対数ルックアップテーブル（１１４）が、積の指数を検索することによって所望の結果を作成するために用いられる。
2010517435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルックアップテーブルを具備するデータを格納するための格納部と、
ガンマ変換の処理中に、前方検索及び逆方向検索の両方を実行するように構成された処理回路とを具備することを特徴とする画像処理デバイス。
【請求項２】
前記処理回路は、非整数ガンマに関して値を変換するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像処理デバイス。
【請求項３】
乗算器をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の画像処理デバイス。
【請求項４】
前記ルックアップテーブルは、一群の値に関連する一群の対数を具備することを特徴とする請求項１に記載の画像処理デバイス。
【請求項５】
ガンマ調整ユーザインターフェースをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の画像処理デバイス。
【請求項６】
前記処理回路は、値に関連するインデックスのために一群の対数を探索するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像処理デバイス。
【請求項７】
ガンマ値を具備するデータを格納する格納部と、
前方対数ルックアップテーブル及び逆対数ルックアップテーブルとを具備することを特徴とする画像表示デバイス。
【請求項８】
前記前方対数ルックアップテーブルが、前記逆対数ルックアップテーブルであることを特徴とする請求項７に記載の画像表示デバイス。
【請求項９】
乗算器をさらに具備することを特徴とする請求項７に記載の画像表示デバイス。
【請求項１０】
モニターをさらに具備することを特徴とする請求項７に記載の画像表示デバイス。
【請求項１１】
ビデオカードをさらに具備することを特徴とする請求項７に記載の画像表示デバイス。
【請求項１２】
画像データを前記格納されたガンマ値に対して変換するとともに、変換された画像を表示するように構成される電気回路を具備することを特徴とする請求項７に記載の画像表示デバイス。
【請求項１３】
色の輝度レベル数値表現を得るステップと、
ルックアップテーブルにおいて、前記色の輝度レベル数値表現の少なくとも１つの要素に関連する対数値を検索するステップと、
前記検索結果を格納するステップと、
前記検索結果をガンマ変換値の小数点以下の部分によって乗算するとともに、前記結果を指数値として格納するステップと、
前記指数値の逆対数を得るように前記ルックアップテーブルを逆方向に用いるステップと、
前記ガンマ変換値の整数部分によって定義された冪指数によって冪乗された前記色の輝度レベル数値表現要素によって、前記指数値の前記逆対数を乗算するステップとを具備することを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記色の輝度レベル数値表現は、ＲＧＢ値であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記色の輝度レベル数値表現は、ＣＭＹＫ値であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記ガンマ変換値は、正の非整数であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記ルックアップテーブルは、対数ルックアップテーブルであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
明度をコンピューター可読メモリに格納するステップと、
所望のガンマ変換値をコンピューター可読メモリに格納するステップと、
前記ガンマ変換値を非整数部分と整数部分とに分離するステップと、
前記明度の対数を検索するとともに、前記明度の前記対数を前方ログ値として格納するステップと、
前記非整数を前記前方ログ値によって乗算するとともに、前記乗算の結果を指数値として格納するステップと、  
前記指数値の逆対数を決定するとともに、前記指数値の前記逆対数を逆対数結果として格納するステップと、
前記整数部分によって定義された冪指数によって前記明度を冪乗するとともに、前記冪乗の結果を冪乗結果として格納するステップと、
変換された明度を生成するように、前記逆対数結果と前記冪乗結果とを乗算するステップとを具備することを特徴とする方法。
【請求項１９】
指数値を得るためにガンマ値の小数点以下の部分を明度の対数によって乗算するステップと、
前記指数値の逆対数を得るステップと、
ガンマ変換された明度を、前記逆対数を用いて得るステップとを具備することを特徴とする方法。
【請求項２０】
表示部と、
非整数ガンマ値を格納する手段と、
数値で示される明度を前記非整数ガンマ値によって累乗する手段とを具備してなり、該手段は、
前方対数ルックアップテーブルを実行する手段と、
逆対数ルックアップテーブルを実行する手段とを具備することを特徴とする装置。
【請求項２１】
前記前方対数ルックアップテーブルを実行する手段の構造の少なくとも一部が、前記逆対数検索を実行する手段に共通であることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
ルックアップテーブルを具備するデータを格納するための格納部と、
ガンマ変換の処理中に、前方検索及び逆方向検索の両方を実行するように構成された処理回路とを具備することを特徴とする処理デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理及び／又はデータ処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの表示装置には、画面上に現れるような画素の輝度と、その画素の数値との間に非線形な関係がある。この非線形な関係は近似的に冪乗関数であり、表示された輝度は、典型的には１と３との間の非整数であるような、本明細書ではガンマとして引用される数値の冪指数によって冪乗された画素値となる。様々な画像処理アプリケーションにおいて、画素値を定義された冪指数によって冪乗して、ある場合には、ガンマ変換と呼ばれる処理が実行される。いくつかの状況において、画素値を定義された冪指数によって冪乗することも必要とするような、以前に実行されたガンマ変換が覆される。便宜上、定義された冪指数は、画像データ値と表示デバイスの視覚特性との間の関係にかかわらず、本明細書では常にガンマとして引用される。
【０００３】
従来から、ルックアップテーブル（「ＬＵＴ」）は、これらの処理に用いられる。画像データ値は、適切な大きさの２進数によって表現され、変換された表現が属するテーブル入力を示すインデックスとして用いられる。ＬＵＴは、特定の定義された冪指数に関係付けられている。もし、いくつかの定義された冪指数が必要とされる場合、図１に示すように、各々が１つの定義された冪指数に関連したいくつかのＬＵＴ１２ａ〜１２ｎが必要とされる。この手法は、特にガンマの数値が大きいとき、ＬＵＴのために実質的なシステム資源の割り当てを必要とする。例えば、各ＬＵＴは、高価な一回限りのプログラマブル・メモリに記憶される必要があってもよい。さらに、そのような手法は、対応するＬＵＴが確立されるために限られた数の冪指数によって計算するだけであってもよい。新しく定義された冪指数をサポートするために、システムは新しいＬＵＴを組込むように修正される必要がある。
【０００４】
ニュートン法に基づいた反復性アルゴリズムは、算術演算のみを用いる任意の定義された冪指数に対して数値を計算するために用いてもよい。しかしながら、これらの方法は、比較的多数の計算を必要とするとともに、時間と、携帯電話及び類似物のような小さい表示器に備えるには高価な処理能力とを必要とする。
【０００５】
任意の定義された冪指数によって数値を冪乗する他の方法は、より小さいＬＵＴを算術演算によって組み合わせる区分的線形近似を用いることである。しかしながら、この手法は、より優れた精度を得るものの、算術演算数が増加してしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
それゆえ、１つの固定されたＬＵＴ、及び好ましくは小数のＬＵＴを用いる冪指数によって画像データ値を冪乗するとともに、任意の定義されたデータ及び冪乗値によって計算する方法及びシステムを開発することが望まれる。そのような方法及びシステムは、数値を任意の実数の冪指数によって冪乗するための様々なアプリケーションに等しく適用することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のシステム、方法、及びデバイスはそれぞれいくつかの観点を有し、それらはいずれも単独でその望ましい特徴に関与するものではない。本発明の範囲から逸脱することなく、それらのより顕著な特徴をここで簡単に説明する。この議論の後、特に「発明を実施するための形態」と題した項目を読解後、本発明の特徴がいかに他のデバイスよりも利益を提供するか理解される。
【０００８】
一構成において、本発明は、ルックアップテーブルと、ガンマ変換の処理中に前方検索及び逆方向検索の両方を実行するように構成された処理回路とを有する画像処理デバイスを具備する。
【０００９】
他の構成において、画像表示デバイスは、格納されたガンマ値と、前方対数ルックアップテーブルと、逆対数ルックアップテーブルとを具備する。
【００１０】
さらに他の構成において、本発明による方法は、色の輝度レベル数値表現を得るステップと、ルックアップテーブルにおいて、前記色の輝度レベル数値表現の少なくとも１つの要素に関連する対数値を検索するステップとを具備する。前記方法は、前記検索結果を格納するステップと、前記検索結果をガンマ変換値の小数点以下の部分によって乗算するとともに、前記結果を指数値として格納するステップとを具備する。前記ルックアップテーブルは、前記指数値の逆対数を得るように逆方向に用いられ、かつ、前記指数値の前記逆対数は、前記ガンマ変換値の整数部分によって定義された冪指数によって冪乗された前記色の輝度レベル数値表現要素によって乗算される。
【００１１】
他の方法は、明度をコンピューター可読メモリに格納するステップと、所望のガンマ変換値をコンピューター可読メモリに格納するステップと、前記ガンマ変換値を非整数部分と整数部分とに分離するステップと、前記明度の対数を検索するとともに、前記明度の前記対数を前方ログ値として格納するステップと、前記非整数を前記前方ログ値によって乗算するとともに、前記乗算の結果を指数値として格納するステップと、前記指数値の逆対数を決定するとともに、前記指数値の前記逆対数を逆対数結果として格納するステップと、前記整数部分によって定義された冪指数によって前記明度を冪乗するとともに、前記冪乗の結果を冪乗結果として格納するステップと、変換された明度を生成するように、前記逆対数結果と前記冪乗結果とを乗算するステップとを具備する。
【００１２】
しかしながら、さらに他の方法は、指数値を得るためにガンマ値の小数点以下の部分を明度の対数によって乗算するステップと、前記指数値の逆対数を得るステップと、ガンマ変換された明度を、前記逆対数を用いて得るステップとを具備する。
【００１３】
さらに他の構成において、処理デバイスは、ルックアップテーブルと、ガンマ変換の処理中に、前方検索及び逆方向検索の両方を実行するように構成された処理回路とを具備する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来技術の表示システムを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による表示システムを示すブロック図である。
【図３】本発明の他の実施形態による表示システムを示すブロック図である。
【図４】画像データ値を定義された冪指数によって冪乗するフローチャートの一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態である、画像データ値を定義された冪指数によって冪乗するように構成されるシステムを示す機能的なブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態である、画像データ値を定義された冪指数によって冪乗する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下の詳細な記載は、本発明の実施の形態について説明するものである。しかしながら、本発明は多くの異なる方法において具体化してもよい。この記載において、類似の部分は類似の数字で通して指定された図面を参照する。
【００１６】
以下に記載する実施形態において、固定数のルックアップテーブルを用いて、数値を冪指数によって冪乗する。一実施形態において、一つのログ・ルックアップテーブルだけが用いられる。ＬＵＴは、前方検索及び逆方向検索の両方に用いてもよい。これらの実施形態は、整数または非整数いずれかの任意の冪指数によって計算する。以下の議論において、これらの実施形態は、ガンマ変換中に画像データ値を任意の冪指数（例えば、ガンマまたは所望のガンマ変換値）によって冪乗するための画像処理アプリケーションにおいて説明される。しかしながら、これらの実施形態は数値を任意の冪指数によって冪乗することを必要とする他の様々なアプリケーションにおいて用いてもよく、ガンマ変換または画像処理に限定されるものではない。
【００１７】
本明細書で用いられるように、「ガンマ変換処理」は、画像データの数値表現を定義された冪指数によって冪乗する処理である。一般的に、定義された冪指数は当業者によく知られたガンマ値に関係し、このことは本明細書でガンマ変換処理と称される理由である。しかしながら、定義された冪指数は、表示器の型式、画像データ、及びその他の変数に依存するものであり、特定または現在公知のどのような画像処理パラメータにも関係する必要はない。
【００１８】
本明細書に記載された発明は、以下に説明するように、ｘのｙ冪乗を得ることが、ｅをｙ・ｌｎ（ｘ）冪乗したものを得ることに等しいという事実を利用する。
ｘｙ＝ｅｙ・ｌｎ(ｘ)・・・（数式１）
【００１９】
以下の方法において、ルックアップテーブルは、ｘからｌｎ（ｘ）を得るために用いられ、かつ、この結果は値ｚ＝ｙ・ｌｎ（ｘ）を形成するために定義された冪指数ｙによって乗算される。次いで、同じルックアップテーブルまたは第２のルックアップテーブルのいずれかが、ｅｚを得るために用いられる。結果は、ｘｙに対する値であり、それゆえ１または２つのルックアップテーブルを検索するだけで任意のｘ及び任意のｙを得ることができる。
【００２０】
このことは、所望のｙの値それぞれに対する異なるルックアップテーブルを必要とする従来技術の方法と対照的である。対数関数及び指数関数が同じ底で実行される限り、ログの底及び指数関数は任意であり、上記の公式は２、１０、ｅ、または他の値の底に対して適用できることが理解される。
【００２１】
ある実施形態は、γによって表される定義された冪指数を整数部分γ＿ｉと非整数部分γ＿ｆとに分離することによって、１または２以上のルックアップテーブルの大きさを縮小する。
γ＝γ＿ｉ＋γ＿ｆ・・・（数式２）
上記の処理は、ｘγの値を得るためにｘγ＿ｉによって乗算されるｘγ＿ｆを計算するために用いられる。ｘγ＿ｉの値は、ｘを整数γ＿ｉ回乗算することによって、容易に計算することができる。
ｘγ＿ｆ＝ｅγ＿ｆ・ｌｎ（ｘ）・・・（数式３）
ｘγ＝ｘγ＿ｉ・ｘγ＿ｆ      ・・・（数式４）
前記処理は今、任意の数値を０及び１の間の範囲にある冪指数によって冪乗する必要があるだけなので、ルックアップテーブルの大きさは減少する。
【００２２】
図２は、一実施形態である表示システムの概略を示す。表示システム１００は、表示デバイス１０６と、画像処理装置１０８とを具備している。動いている状態（例えば、ビデオ）か、静止状態（例えば、静止画像）かによらず、かつ、テキストか図形かによらず、表示デバイス１０６は画像を表示するように構成された任意のデバイスであってもよい。表示デバイス１０６は、限定されるものではないが、ＬＣＤ、ＣＲＴ、または干渉変調型表示装置であってもよい。特に、本実施形態は、例えば、携帯電話、無線デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノートパソコン、ポータブル・コンピューター、ＧＰＳ受信機／ナビゲーター、カメラ、ＭＰ３プレイヤー、カムコーダー、ゲーム機、腕時計、置き時計、計算機、テレビ・モニター、フラットパネル表示装置、コンピューター用モニター、自動車表示装置（例えば、走行距離表示装置など）、操縦室制御及び／または表示装置、カメラのビュー表示部（例えば、車両内の後方ビューカメラの表示部）、電子写真、電子広告板または標識、プロジェクター、建築構造物、パッケージ構造、及び審美的構造物（例えば、宝飾品の部分上にある画像表示部）のような、様々な電子デバイスに組み込んでもよく、様々な電子デバイスに一体になっていてもよい。
【００２３】
前記画像処理部１０８は、少なくとも一部が画像データを処理するように構成されるとともに、処理された画像データを表示デバイス１０６に提供する。画像データは、画像の数値表現または画像部分の数値表現を含んでいてもよい。一実施形態において、画像データは画像の基本的な一要素の一色チャンネルの輝度レベル（例えば、特定色の画素の輝度）を示す明度（または「画素値」とも称される）の数値表現を含んでいてもよい。明度は、ＲＧＢ値またはその部分、ＣＭＹＫ値またはその部分、グレースケール値またはその部分、あるいは、全体または一部における明度またはグレースケール値の任意の他の数値表現を含む。
【００２４】
典型的な実施形態において、前記画像処理デバイス１０８は、処理装置１０２を具備してもよい。処理装置１０２は、ＡＲＭ、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ  ＩＩ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ  ＩＩＩ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ  ＩＶ（登録商標）、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）  Ｐｒｏ、８０５１、ＭＩＰＳ（登録商標）、Ｐｏｗｅｒ  ＰＣ（登録商標）、ＡＬＰＨＡ（登録商標）のような汎用のシングル・チップ・マイクロプロセッサまたはマルチ・チップ・マイクロプロセッサであってもよく、あるいは、デジタル・シグナル・プロセッサ、マイクロコントローラ、またはプログラマブル・ゲート・アレイのような任意の特定用途のマイクロプロセッサであってもよい。従来技術のように、処理装置１０２は、１または２以上のソフトウェア・モジュールを実行するように構成されてもよい。
【００２５】
一実施形態において、前記画像処理デバイス１０８は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１０４を具備してもよく、処理装置１０２がＬＵＴ１０４に通信するように構成される。ＬＵＴはデータ構造であって、一般的には関数が関連した一つの配列または関連性のある配列である。各配列要素は、その要素を指し示すインデックスの関数である。配列は、通常、ルーチン計算をより単純な検索処理で置き換えるように用いられる。多くの場合、メモリから値を取出すことが一連の拡張算術計算を実行するよりも迅速になるため、速度増加が有意になり得る。ＬＵＴ１０４は有線接続であてもよく、プログラマブルであってもよく、あるいはその両方であってもよい。一実施形態において、ＬＵＴ１０４は、各入力がインデックスに関係した数値のログ関数である対数ルックアップテーブルである。
【００２６】
前記処理装置は、所定のインデックスから値を返してＬＵＴから検索するように構成するとともに、所定の値に最も近い値を含むインデックスを返してＬＵＴ１０４内で探索するように構成してもよい。検索処理において、処理装置は、数値ｘに対応するＬＵＴ１０４の記憶場所にアクセスするとともに、その場所に格納されている値を取出す。探索処理において、処理装置は、目的値のためにＬＵＴ１０４の記憶場所を探索するとともに、目的値に最も近い値が格納されているその場所を指し示すインデックスを返す。
【００２７】
一実施形態において、目的値に最も近い値を単純に得る代わりに、補間が探索処理において用いられてもよい。目的値は、例えば０．２５であってもよい。０．２５のすぐ上には、インデックス３に格納された０．２の値があってもよい。０．２５のすぐ上には、インデックス４に格納された０．４の値があってもよい。インデックス３は目的値０．２５に最も近い値０．２を指し示すため、上述のような一選択は、インデックス３を返すべきである。しかし、もし０．２と０．４の間の補間が用いられるならば、よりよい精度が得られる。所望の精度レベルに依存して、異なる形式の補間を用いてもよい。他の実施形態において、探索処理は、インデックス自身の代わりに、取出されたインデックスの関数を返すように構成してもよい。例えば、返り値は、取出されたインデックスに、理想値とテーブル内で得られた値との間の差に依存するオフセットを加算したものであってもよい。このことは、探索処理の精度を向上させる。
【００２８】
上述のように、上記で概要を記載した方法を用いてデータ値を冪指数によって冪乗することは、対数計算及び指数計算の両方を実行することを必要とする。単一のＬＵＴ１０４上での検索及び探索処理は、図２の実施形態においてこれらの関数を備える。
【００２９】
図３は、他の実施形態である表示システムを示す概略図である。本実施形態では、１つのＬＵＴ１０４を用いるのではなく、２つのＬＵＴ１１２，１１４を具備している。ＬＵＴ１１２は、図２におけるＬＵＴ１０４に類似している。ＬＵＴ１１４は、各テーブル入力が関連インデックスの指数である逆対数ルックアップテーブルである。処理部は、両ＬＵＴ１１２，１１４を用いて検索処理を実行するように構成されている。本実施形態はもう１つのＬＵＴを必要とするが、探索処理を単純な検索処理に置き換えることによって、時間を節約することができる。一実施形態において、ＬＵＴ１１４は、単なる整数インデックスの代わりに、探索処理の間に返される小数点以下のインデックスを有していてもよい。検索の間中、データに合う整数インデックスは、所望のログ値を取出すために用いられる。探索時、探索するためのより多くの値が提供され、探索された加算値は整数インデックス４２と４３の間の小数点以下のインデックスに対するログ値のような小数点以下の入力に対するログ値を格納する。
【００３０】
図４は、データ値を定義された冪指数によって冪乗するフローチャートの一例を示す。データ値及び定義された冪指数は、それぞれｘ及びｙによって表される。図４において、自然対数ルックアップテーブル２０２は、画像データ値ｘの自然対数ｌｎ（ｘ）を計算するために最初に用いられる。この処理において、ｘはＬＵＴ２０２を検索するインデックスとして用いられるとともに、インデックスｘが指し示すテーブル入力はｌｎ（ｘ）である。この処理は、従来形式におけるＬＵＴを用いるとともに、前方検索と呼ぶこともできる。次いでｌｎ（ｘ）は、乗算器２０４を用いて、定義された冪指数の小数点以下の部分γ＿ｆによって乗算される。この処理は、ｚ＝γ＿ｆ・ｌｎ（ｘ）によって表される。
【００３１】
次のステップは、ｅｚによって表されるｚの指数を計算することである。本実施形態において、探索アルゴリズムは、最も厳密にｚに合致するＬＵＴ２０２の一入力を得るために採用される。そのテーブル入力に関連したインデックスは、ｅｚである。この処理は、従来形式とは異なる形式におけるＬＵＴ２０２を用いるとともに、逆方向検索と呼ぶことができる。探索アルゴリズムは、様々なリスト探索アルゴリズムのような任意の適切な探索アルゴリズムであってもよい。探索結果は、ｘのγ＿ｆによって冪乗されたものである。
【００３２】
例えば、１から６４までの値を含むとともに、６４の増加量において０（黒）と１（白）の間のグレースケール強度を表す６ビットの画像データを有してもよい。本実施形態に関して、ＬＵＴは６４記憶場所に、ｌｎ（１／６４），ｌｎ（２／６４）など、ｌｎ（１）までを格納する。用いられる冪指数は、例えば、１．８であってもよい。もし、所定の画素に対する画像データが４２／６４の輝度を表す４２ならば、処理装置はｌｎ（４２／６４）の値を取出すために記憶場所４２にアクセスすることになる。その値は−０．４２２である。この値は冪指数の小数点以下の部分である０．８によって乗算され、その結果は−０．３３８のｚ値となる。次いで、ＬＵＴの記憶場所は、この値を探索する。−０．３３８に最も近いＬＵＴに格納されている値は、ｌｎ（４６／６４）＝−０．３２２であるので、記憶場所４６に格納されている−０．３２２である。逆方向探索処理は、それゆえインデックス４６を返す。冪指数の整数部分は１であるため、元の値４２／６４（ｘ１）は４６／６４（ｘ０．８）によって乗算され、その結果は０．４７２（ｘ１．８）である。これは３０／６４に最も近く、それゆえ、元の６ビット画素値４２を新しい6ビット画素値３０に変換する。３０／６４は０．４６８であるので、これは０．４６８５である（４２／６４）１．８の直接計算と同等であるとみなすことができる。
【００３３】
もし冪指数が代わりに２．２であったならば、結果のｚ値は−０．０８４４である。なぜならば、冪指数の小数点以下の部分が０．８の代わりに０．２であるからである。この場合において、探索処理は値−０．０８２０が格納されているインデックス５９を返す。冪指数の小数点以下の部分が２であるため、（４２／６４）２に（５９／６４）を掛ける乗算が実行され、結果は値０．３９７となる。これは２６／６４に最も近く、画素値４２を画素値０．３９７に変換する。２６／６４は０．４０６であるので、これは０．３９６である（４２／６４）２．２の直接計算と同等であるとみなすことができる。
【００３４】
それゆえ、単一のＬＵＴがこの処理において任意の値ｘを任意の冪指数ｙで冪乗するために用いてもよく、ゆえに、複数の融通の利かないＬＵＴまたは計算的に複雑な反復法を避けることができる理解されるべきである。
【００３５】
指数関数は、他の方法において計算してもよいと理解される。図３及び図５に示した実施形態において、第２の逆対数（指数）ルックアップテーブルが具備される。ＬＵＴ２０２は関連インデックスの自然対数である入力を具備する一方、逆ＬＵＴは、ｅが関連インデックスによって冪乗された各値の入力を具備する。ｚの値は、第２ＬＵＴにおいて逆対数を探索するためのインデックスとして用いられるとともに、インデックスｚが指し示すテーブル入力はｅｚの値を格納する。この例はもう１つのＬＵＴを必要とするが、探索処理をより単純な検索処理で置き換えることによって時間を節約することができる。
【００３６】
ｅｚの値を取出した結果は、数式３によって示されたようにｘγ＿ｆに等しいが、次いで乗算器２０６を用いてｘγ＿ｉによって乗算される。いくつかの実施形態においては、両乗算器２０４，２０６として機能する１つの乗算器があるだけである。その積はそれゆえ、ｘγに等しい。ｘγ＿ｉの値は乗算器（図示せず）を用いて計算してもよい。例えば、もしγ＿ｉが３ならば、ｘをそれ自身で3回乗算することによって、ｘは３乗される。
【００３７】
図５は、一実施形態である、画像データ値を任意の冪指数によって冪乗するように構成されたシステムを示す機能的ブロック図である。システムは対数ルックアップテーブル３０４を具備し、ＬＵＴ２０２（図４を参照）に類似のものであってもよい。ＬＵＴ３０４のインデックスは、例えば、近似的な大きさの2進数によって表される。
【００３８】
一実施形態において、前記システムは、図３に関して先に記載したように、各入力が対応インデックスの指数である逆対数ＬＵＴ３０８をさらに具備する。システムは、入力としてｚ＝γ＿ｆ・ｌｎ（ｘ）を用いてＬＵＴ３０８を検索するとともに、ｘγ＿ｆに等しい指数ｚ＝γ＿ｆ・ｌｎ（ｘ）を得るように構成される。
【００３９】
前記システムは、２つの乗算器３０６，３１２をさらに具備する。乗算器３０６は、γ＿ｆをｌｎ（ｘ）によって乗算するように構成される。乗算器３１２は、ｘγ＿ｉをｘγ＿ｆに乗算するように構成される。次いで、乗算器３１２の出力はｘγとなる。いくつかの実施形態において、１つの乗算器が両乗算器３０６，３１２として機能するように構成される。
【００４０】
図６は、一実施形態である、データを任意の冪指数によって冪乗する方法のフローチャートである。実施形態に依存して、方法のいくつかのステップは削除してもよく、または一緒に統合してもよく、あるいは順序を再編成してもよい。例示した方法の全体的な原理は、以下に最初に記載する。
【００４１】
前記方法はブロック４０２において開始し、画像データ値ｘはコンピューター可読メモリに記憶される。次にブロック４０４において、定義された冪指数がコンピューター可読メモリに記憶される。ブロック４０６に移行して、定義された冪指数は整数部分と非整数部分とに分離される。次にブロック４０８において、画像データ値の対数が検索されるとともに前方ログ値として記憶される。図４に関して記載したように、対数は、画像データ値をインデックスとして用いて対数ＬＵＴを前方検索することによって得られる。ブロック４１２に移行して、前方ログ値は、定義された冪指数の非整数部分によって乗算される。次いで、結果は指数値として格納される。
【００４２】
次にブロック４１４では、ブロック４１２において得られた指数値の逆対数が決定されるとともに、その結果は逆対数結果として格納される。一実施形態において、指数値の逆対数は、対数ＬＵＴを逆方向検索することによって得られる。あるいは、指数値をインデックスとして用いて、逆対数ＬＵＴを前方検索することによって得られる。
【００４３】
ブロック４１６に移行して、画像データ値は、定義された冪指数の整数部分によって冪乗される。その結果は、冪乗結果として格納される。冪乗の処理は、１に画像データ値を複数回乗算することによって実行される。
【００４４】
最後にブロック４１８において、逆対数結果は冪乗結果によって乗算される。乗算の積は、定義された冪指数によって冪乗された画像データ値である。
【００４５】
ここで説明された実施形態は、定義された冪指数を整数部分と小数部分とに分離することを教示する。この分離は、ルックアップテーブルの大きさまたはルックアップテーブルを劇的に減少させるので都合が良い。画像データ値は、計算負荷を多く生じさせない反復乗算によって任意の整数によって自明に冪乗してもよい。他の実施形態においては、定義された冪指数を２つの部分に分離しないことが可能である。その場合、定義された冪指数全体は上記で議論した小数点以下の部分として扱われるとともに、指数値の整数部分は０に定められる。
【００４６】
上記の記載において、本発明の実施形態は詳細に説明される。しかしながら、上記の本明細書において詳細に説明されたものの、本発明は多くの方法において実施してもよい。本発明のいくつかの特徴または構成を記載する特定の用語の使用は、その用語が関連する本発明の任意の特徴または構成の特有の特性を具備するものに限定されるとここで再定義されることを意味するものであってはならないと留意されるべきである。
【符号の説明】
【００４７】
１０２  ・・・処理装置
１０４  ・・・ＬＵＴ
１０６  ・・・表示デバイス
１０８  ・・・画像処理部
【図１】
2010517435.tif 000003
【図２】
2010517435.tif 000004
【図３】
2010517435.tif 000005
【図４】
2010517435.tif 000006
【図５】
2010517435.tif 000007
【図６】
2010517435.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月24日(2008.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルックアップテーブルを具備するデータを格納するための格納部と、
ガンマ変換処理を実行する処理回路とを具備してなり、
前記ルックアップテーブルは、前記格納部のインデックスと各インデックスに関係した対数データとを備え、
前記処理回路は、所定のインデックスに基づいた対数データと、所定の対数データに基づいたインデックスとを、ルックアップテーブルから取出すことを特徴とする画像処理デバイス。
【請求項２】
前記処理回路は、
（ａ）明度をインデックスとして用いて、ルックアップテーブルから対数データを取出すことによって明度の対数を決定し、
（ｂ）ガンマ値の小数点以下の部分によって明度の対数を乗算して第１の値を生成し、
（ｃ）前記第１の値に近い対数データをルックアップテーブルから探索するとともに、第１の値の逆対数として、対数データに連結したインデックスを返すことによって、前記第１の値の逆対数を決定するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像処理デバイス。
【請求項３】
前記処理回路は、非整数ガンマに関して値を変換することを特徴とする請求項２に記載の画像処理デバイス。
【請求項４】
乗算器をさらに具備することを特徴とする請求項２に記載の画像処理デバイス。
【請求項５】
前記ルックアップテーブルは、一群の値に関連する一群の対数を具備することを特徴とする請求項２に記載の画像処理デバイス。
【請求項６】
ガンマ調整ユーザインターフェースをさらに具備することを特徴とする請求項２に記載の画像処理デバイス。
【請求項７】
モニターをさらに具備することを特徴とする請求項２に記載の画像表示デバイス。
【請求項８】
ビデオカードをさらに具備することを特徴とする請求項２に記載の画像表示デバイス。
【請求項９】
前記格納されたガンマ値に対して画像データを変換するとともに、変換された画像を表示するように構成される電気回路を具備することを特徴とする請求項２に記載の画像表示デバイス。
【請求項１０】
色の輝度レベル数値表現を得るステップと、
前記色の輝度レベル数値表現を所定のインデックスとして用いて、ルックアップテーブルから対数データを取出すステップと、
前記取出された対数データを格納するステップと、
ガンマ変換値の小数点以下の部分によって前記取出された対数データを乗算するとともに、その結果を指数値として格納するステップと、
前記指数値を所定の対数データとして用いて、ルックアップテーブルからインデックスを取出すステップとをさらに具備し、
前記ガンマ変換値の整数部分によって定義された冪指数によって冪乗された前記色の輝度レベル数値表現要素によって、前記指数値の前記逆対数を乗算するステップとを具備し、
前記取出された対数データは前記色の輝度レベル数値表現の対数であり、かつ、前記ルックアップテーブルは一群のインデックスと各インデックスに関係した対数データとを備え、
前記インデックスは前記指数値の逆対数であることを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記色の輝度レベル数値表現は、ＲＧＢ値であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記色の輝度レベル数値表現は、ＣＭＹＫ値であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記ガンマ変換値は、正の非整数であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
明度及びガンマ変換値をコンピューター可読メモリに格納するステップと、
前記明度を所定のインデックスとして用いて、ルックアップテーブルから対数データを取出すステップと、
ガンマ変換値の小数点以下の部分を前記明度の対数によって乗算するとともに、前記乗算の結果を指数値として格納するステップと、
前記指数値を所定の対数データとして用いて、ルックアップテーブルからインデックスを取出すステップとを具備し、
前記取出された対数データは前記明度の対数であり、かつ、前記ルックアップテーブルは一群のインデックスと各インデックスに関係した対数データとを備え、
前記インデックスは前記指数値の逆対数であることを特徴とする方法。
【請求項１５】
ガンマ変換値の整数部分によって定義された冪指数によって前記明度を冪乗するとともに、前記冪乗の結果を冪乗結果として格納するステップと、
変換された明度を生成するように、前記冪乗結果によって前記指数値の前記逆対数を乗算するステップとをさらに具備することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ルックアップテーブルは、自然対数ルックアップテーブルであることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ガンマ変換値を非整数部分と整数部分とに分離するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
底値Ｄを非整数冪指数値Ｐの冪指数によって冪乗する方法であって、
前記底値を所定のインデックスとして用いて、ルックアップテーブルから対数データを取出すステップと、
非整数冪指数の小数点以下の部分によって前記底値の対数を乗算して第１の値を生成するステップと、
前記第１の値を所定の対数データとして用いて、ルックアップテーブルからインデックスを取出すステップとをさらに具備し、
前記取出された対数データは前記底値の対数であり、かつ、前記ルックアップテーブルは一群のインデックスと各インデックスに関係した対数データとを備え、
前記インデックスは前記第１の値の逆対数であることを特徴とする方法。
【請求項１９】
非整数冪指数値の整数部分によって定義された冪指数によって前記底値を冪乗して、第２の値を生成するステップと、
前記第２の値と前記第１の値の逆対数とを乗算して第３の値を生成するステップとを具備してなり、
前記第３の値は底値Ｄを冪指数値Ｐの冪指数によって冪乗した結果であることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
表示部と、
非整数ガンマ値Ｐを格納する手段と、
明度Ｄを前記非整数ガンマ値Ｐの冪指数によって冪乗する手段とを具備してなり、前記冪乗手段は、
所定のインデックスに基づいてルックアップテーブルから対数データを取出す手段と、
所定の対数データに基づいて前記ルックアップテーブルからインデックスを取出す手段とを具備し、
前記ルックアップテーブルは一群のインデックスと各インデックスに関係した対数データとを備えることを特徴とする装置。
【請求項２１】
ルックアップテーブルを具備するデータを格納するための格納部と、
底値Ｄを非整数冪指数値Ｐの冪指数によって冪乗する処理回路とを具備してなり、
前記ルックアップテーブルは、一群のインデックスと各インデックスに関係した対数データとを備え、
前記処理回路は、所定のインデックスに基づいた対数データと、所定の対数データに基づいたインデックスとを、ルックアップテーブルから取出すことを特徴とする処理デバイス。
【請求項２２】
前記処理回路は、
（ａ）明度をインデックスとして用いて、ルックアップテーブルから対数データを取出すことによって底値Ｄの対数を決定し、
（ｂ）ガンマ値の小数点以下の部分によって明度の対数を乗算して第１の値を生成し、
（ｃ）第１の値に近い対数データをルックアップテーブルから探索するとともに、第１の値の逆対数として、対数データに連結したインデックスを返すことによって、第１の値の逆対数を決定するように構成されることを特徴とする請求項２１に記載のデバイス。
【国際調査報告】
2010517435.tif 000009
2010517435.tif 000010
2010517435.tif 000011
2010517435.tif 000012