(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置であって、
前記画像データの輝度ヒストグラムに関する複数の画像特徴量を算出する画像特徴量算出部と、
前記複数の画像特徴量に基づいて、予め設定された伸張係数ルックアップテーブルを参照することにより、伸張係数を決定する伸張係数導出部と、
前記伸張係数に基づき、前記画像データの輝度の範囲を広げる輝度範囲伸張処理を前記画像データに施す輝度範囲伸張処理部と、
伸張修正部と、を備え、
前記画像データは動画像データであって、
前記伸張係数導出部は、前記動画像データの各フレームについて、前記伸張係数ルックアップテーブルを参照して前記伸張係数を決定し、
前記伸張修正部は、絶対値が理想伸張修正量の絶対値よりも小さい伸張修正量を決定し、
前記理想伸張修正量は、現フレーム理想伸張係数の前フレーム伸張係数からの差異であり、
前記現フレーム理想伸張係数は、前記伸張係数ルックアップテーブルを参照しつつ、現フレームの前記画像特徴量に基づいて前記伸張係数導出部が決定した前記伸張係数であり、
前記前フレーム伸張係数は、前フレームの輝度範囲伸張処理で使用された前記伸張係数であり、
前記伸張修正部は、前記伸張修正量を使用して前記現フレーム理想伸張係数を修正することにより現フレーム伸張係数を生成し、
前記輝度範囲伸張処理部は、前記伸張係数としての前記現フレーム伸張係数に基づき、前記輝度範囲伸張処理を前記画像データに施す、画像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像表示装置であって、
前記伸張修正部は、
前伸張修正量の絶対値が所定のしきい値よりも小さい場合には、前記理想伸張修正量に基づいて、前記伸張修正量を第１の値に決定し、
前記前伸張修正量は、前記前フレーム伸張係数の前フレーム理想伸張係数からの差異であり、
前記前フレーム理想伸張係数は、前記伸張係数ルックアップテーブルを参照しつつ、前フレームの前記画像特徴量に基づいて前記伸張係数導出部が決定した前記伸張係数であり、
前記前伸張修正量の前記絶対値が前記所定のしきい値以上である場合には、前記理想伸張修正量に基づいて、前記伸張修正量を第２の値に決定し、
前記第２の値の絶対値は、前記理想伸張修正量が等しい場合には、前記第１の値の絶対値よりも大きい、画像表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像表示装置であって、
前記伸張修正部は、
前記前伸張修正量の前記絶対値が前記所定のしきい値以上であって、かつ、前記理想伸張修正量が正の値である場合は、第３の値を前記第２の値として決定し、
前記前伸張修正量の前記絶対値が前記所定のしきい値以上であって、かつ、前記理想伸張修正量が負の値である場合は、第４の値を前記第２の値として決定し、
前記第４の値の絶対値は、前記理想伸張修正量が等しい場合には、前記第３の値の絶対値よりも大きい、画像表示装置。
【請求項４】
画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置であって、
前記画像データの輝度ヒストグラムに関する複数の画像特徴量を算出する画像特徴量算出部と、
前記複数の画像特徴量に基づいて、予め設定された伸張係数ルックアップテーブルを参照することにより、伸張係数を決定する伸張係数導出部と、
前記伸張係数に基づき、前記画像データの輝度の範囲を広げる輝度範囲伸張処理を前記画像データに施す輝度範囲伸張処理部と、
伸張置換部と、を備え、
前記画像データは動画像データであって、
前記伸張係数導出部は、前記動画像データの各フレームについて、前記伸張係数ルックアップテーブルを参照して前記伸張係数を決定し、
前記伸張置換部は、現フレーム理想伸張係数が、第２の前フレーム理想伸張係数と等しく、第１の前フレーム理想伸張係数と異なる場合には、前記現フレーム理想伸張係数を第１の前フレーム伸張係数と置き換えて、現フレーム伸張係数を生成し、
前記現フレーム理想伸張係数は、前記伸張係数ルックアップテーブルを参照しつつ、現フレームの前記画像特徴量に基づいて前記伸張係数導出部が決定した前記伸張係数であり、
前記第１の前フレーム理想伸張係数は、前記伸張係数ルックアップテーブルを参照しつつ、前記現フレームの一つ前のフレームの前記画像特徴量に基づいて前記伸張係数導出部が決定した前記伸張係数であり、
前記第２の前フレーム理想伸張係数は、前記伸張係数ルックアップテーブルを参照しつつ、前記現フレームの二つ前のフレームの前記画像特徴量に基づいて前記伸張係数導出部が決定した前記伸張係数であり、
前記第１の前フレーム伸張係数は、前記現フレームの一つ前のフレームの前記輝度範囲伸張処理で使用された前記伸張係数であり、
前記輝度範囲伸張処理部は、前記伸張係数としての前記現フレーム伸張係数に基づき、前記輝度範囲伸張処理を前記画像データに施す、画像表示装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像表示装置であって、
前記輝度ヒストグラムは、前記画像の領域を分割して得られる各小領域内に含まれる画素の輝度の平均値の度数分布である、画像表示装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の画像表示装置であって、
前記複数の画像特徴量は、前記輝度ヒストグラムにおける輝度の最大値である白ピーク値と、前記輝度ヒストグラムにおける輝度の平均値または輝度の最小値と、を含む、画像表示装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像表示装置であって、更に、
照明装置と、
前記複数の画像特徴量に基づいて、予め設定された調光係数ルックアップテーブルを参照することにより、前記照明装置の光量を示す調光係数を決定する調光係数導出部と、
前記調光係数に基づき前記照明装置の調光を実行する調光部と、を備える画像表示装置。
【請求項８】
請求項７記載の画像表示装置であって、
前記伸張係数ルックアップテーブルと前記調光係数ルックアップテーブルは、前記輝度範囲伸張処理と前記調光を共に実行する前後で、前記画像の最大輝度が変化しないように設定されている、画像表示装置。
【請求項９】
画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置であって、
照明装置と、
前記画像データの輝度ヒストグラムに関する複数の画像特徴量を算出する画像特徴量算出部と、
前記複数の画像特徴量に基づいて、予め設定された調光係数ルックアップテーブルを参照することにより、調光係数を決定する調光係数導出部と、
前記調光係数に基づき前記照明装置の調光を実行する調光部と、
調光修正部と、を備え、
前記画像データは動画像データであって、
前記調光係数導出部は、前記動画像データの各フレームについて、前記調光係数ルックアップテーブルを参照して前記調光係数を決定し、
前記調光修正部は、絶対値が理想調光修正量の絶対値よりも小さい調光修正量を決定し、
前記理想調光修正量は、現フレーム理想調光係数の前フレーム調光係数からの差異であり、
前記現フレーム理想調光係数は、前記調光係数ルックアップテーブルを参照しつつ、現フレームの前記画像特徴量に基づいて前記調光係数導出部が決定した前記調光係数であり、
前記前フレーム調光係数は、前フレームのための前記調光で使用された前記調光係数であり、
前記調光修正部は、前記調光修正量を使用して前記現フレーム理想調光係数を修正することにより現フレーム調光係数を生成し、
前記調光部は、前記調光係数としての前記現フレーム調光係数に基づき、前記照明装置の前記調光を行う、画像表示装置。
【請求項１０】
請求項９記載の画像表示装置であって、
前記調光修正部は、
前調光修正量の絶対値が所定のしきい値よりも小さい場合には、前記理想調光修正量に基づいて、前記調光修正量を第１の値に決定し、
前記前調光修正量は、前記前フレーム調光係数の前フレーム理想調光係数からの差異であり、
前記前フレーム理想調光係数は、前記調光係数ルックアップテーブルを参照しつつ、前フレームの前記画像特徴量に基づいて前記調光係数導出部が決定した前記調光係数であり、
前記前調光修正量の前記絶対値が前記所定のしきい値以上である場合には、前記理想調光修正量に基づいて、前記調光修正量を第２の値に決定し、
前記第２の値の絶対値は、前記理想調光修正量が等しい場合には、前記第１の値の絶対値よりも大きい、画像表示装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の画像表示装置であって、
前記調光修正部は、
前記前調光修正量の前記絶対値が前記所定のしきい値以上であって、かつ、前記理想調光修正量が正の値である場合は、前記第２の値として第３の値を決定し、  
前記前調光修正量の前記絶対値が前記所定のしきい値以上であって、かつ、前記理想調光修正量が負の値である場合は、前記第２の値として第４の値を決定し、
前記第４の値の絶対値は、前記理想調光修正量が等しい場合には、前記第３の値の絶対値よりも大きい、画像表示装置。
【請求項１２】
画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置であって、
照明装置と、
前記画像データの輝度ヒストグラムに関する複数の画像特徴量を算出する画像特徴量算出部と、
前記複数の画像特徴量に基づいて、予め設定された調光係数ルックアップテーブルを参照することにより、調光係数を決定する調光係数導出部と、
前記調光係数に基づき前記照明装置の調光を実行する調光部と、
調光置換部と、を備え、
前記画像データは動画像データであって、
前記調光係数導出部は、前記動画像データの各フレームについて、前記調光係数ルックアップテーブルを参照して前記調光係数を決定し、
前記調光置換部は、現フレーム理想調光係数が、第２の前フレーム理想調光係数と等しく、第１の前フレーム理想調光係数と異なる場合には、前記現フレーム理想調光係数を第１の前フレーム調光係数と置き換えて、現フレーム調光係数を生成し、
前記現フレーム理想調光係数は、前記調光係数ルックアップテーブルを参照しつつ、現フレームの前記画像特徴量に基づいて前記調光係数導出部が決定した前記調光係数であり、
前記第１の前フレーム理想調光係数は、前記調光係数ルックアップテーブルを参照しつつ、前記現フレームの一つ前のフレームの前記画像特徴量に基づいて前記調光係数導出部が決定した前記調光係数であり、
前記第２の前フレーム理想調光係数は、前記調光係数ルックアップテーブルを参照しつつ、前記現フレームの二つ前のフレームの前記画像特徴量に基づいて前記調光係数導出部が決定した前記調光係数であり、
前記第１の前フレーム調光係数は、前記現フレームの一つ前のフレームの前記調光に使用された前記調光係数であり、
前記調光部は、前記調光係数としての前記現フレーム調光係数に基づき、前記照明装置の前記調光を行う、画像表示装置。
【請求項１３】
請求項９ないし１２のいずれかに記載の画像表示装置であって、
前記輝度ヒストグラムは、前記画像の領域を分割して得られる各小領域内に含まれる画素の輝度の平均値の度数分布である、画像表示装置。
【請求項１４】
請求項９ないし１３のいずれかに記載の画像表示装置であって、
前記複数の画像特徴量は、前記輝度ヒストグラムにおける輝度の最大値である白ピーク値と、前記輝度ヒストグラムにおける輝度の平均値または輝度の最小値と、を含む、画像表示装置。
【請求項１５】
画像データに基づいて画像を表示する方法であって、
前記画像データの輝度ヒストグラムに関する複数の画像特徴量を算出する画像特徴量算出工程と、
前記複数の画像特徴量に基づいて、予め設定された伸張係数ルックアップテーブルを参照することにより、伸張係数を決定する伸張係数導出工程と、
前記伸張係数に基づき、前記画像データの輝度の範囲を広げる輝度範囲伸張処理を前記画像データに施す輝度範囲伸張処理工程と、
伸張修正工程と、を備え、
前記画像データは動画像データであって、
前記伸張係数導出工程は、前記動画像データの各フレームについて、前記伸張係数ルックアップテーブルを参照して前記伸張係数を決定する工程を含み、
前記伸張修正工程は、絶対値が理想伸張修正量の絶対値よりも小さい伸張修正量を決定する工程を含み、
前記理想伸張修正量は、現フレーム理想伸張係数の前フレーム伸張係数からの差異であり、
前記現フレーム理想伸張係数は、前記伸張係数ルックアップテーブルを参照しつつ、現フレームの前記画像特徴量に基づいて前記伸張係数導出工程によって決定された前記伸張係数であり、
前記前フレーム伸張係数は、前フレームの輝度範囲伸張処理で使用された前記伸張係数であり、
前記伸張修正工程は、前記伸張修正量を使用して前記現フレーム理想伸張係数を修正することにより現フレーム伸張係数を生成する工程を含み、
前記輝度範囲伸張処理工程は、前記伸張係数としての前記現フレーム伸張係数に基づき、前記輝度範囲伸張処理を前記画像データに施す工程を含む、方法。
【請求項１６】
画像データに基づいて画像を表示する方法であって、
前記画像データの輝度ヒストグラムに関する複数の画像特徴量を算出する画像特徴量算出工程と、
前記複数の画像特徴量に基づいて、予め設定された伸張係数ルックアップテーブルを参照することにより、伸張係数を決定する伸張係数導出工程と、
前記伸張係数に基づき、前記画像データの輝度の範囲を広げる輝度範囲伸張処理を前記画像データに施す輝度範囲伸張処理工程と、
伸張置換工程と、を備え、
前記画像データは動画像データであって、
前記伸張係数導出工程は、前記動画像データの各フレームについて、前記伸張係数ルックアップテーブルを参照して前記伸張係数を決定する工程を含み、
前記伸張置換工程は、現フレーム理想伸張係数が、第２の前フレーム理想伸張係数と等しく、第１の前フレーム理想伸張係数と異なる場合には、前記現フレーム理想伸張係数を第１の前フレーム伸張係数と置き換えて、現フレーム伸張係数を生成する工程を含み、
前記現フレーム理想伸張係数は、前記伸張係数ルックアップテーブルを参照しつつ、現フレームの前記画像特徴量に基づいて前記伸張係数導出工程によって決定された前記伸張係数であり、
前記第１の前フレーム理想伸張係数は、前記伸張係数ルックアップテーブルを参照しつつ、前記現フレームの一つ前のフレームの前記画像特徴量に基づいて前記伸張係数導出工程によって決定された前記伸張係数であり、
前記第２の前フレーム理想伸張係数は、前記伸張係数ルックアップテーブルを参照しつつ、前記現フレームの二つ前のフレームの前記画像特徴量に基づいて前記伸張係数導出工程によって決定された前記伸張係数であり、
前記第１の前フレーム伸張係数は、前記現フレームの一つ前のフレームの前記輝度範囲伸張処理で使用された前記伸張係数であり、
前記輝度範囲伸張処理工程は、前記伸張係数としての前記現フレーム伸張係数に基づき、前記輝度範囲伸張処理を前記画像データに施す工程を含む、画像表示装置。
【請求項１７】
照明装置を備えた画像表示装置において、画像データに基づいて画像を表示する方法であって、
前記画像データの輝度ヒストグラムに関する複数の画像特徴量を算出する画像特徴量算出工程と、
前記複数の画像特徴量に基づいて、予め設定された調光係数ルックアップテーブルを参照することにより、前記照明装置の光量を示す調光係数を決定する調光係数導出工程と、
前記調光係数に基づき前記照明装置の調光を実行する調光工程と、
調光修正工程と、を備え、
前記画像データは動画像データであって、
前記調光係数導出工程は、前記動画像データの各フレームについて、前記調光係数ルックアップテーブルを参照して前記調光係数を決定する工程を含み、
前記調光修正工程は、絶対値が理想調光修正量の絶対値よりも小さい調光修正量を決定する工程を含み、
前記理想調光修正量は、現フレーム理想調光係数の前フレーム調光係数からの差異であり、
前記現フレーム理想調光係数は、前記調光係数ルックアップテーブルを参照しつつ、現フレームの前記画像特徴量に基づいて前記調光係数導出工程によって決定された前記調光係数であり、
前記前フレーム調光係数は、前フレームのための前記調光で使用された前記調光係数であり、
前記調光修正工程は、前記調光修正量を使用して前記現フレーム理想調光係数を修正することにより現フレーム調光係数を生成する工程を含み、
前記調光工程は、前記調光係数としての前記現フレーム調光係数に基づき、前記照明装置の前記調光を行う工程を含む、方法。
【請求項１８】
照明装置を備えた画像表示装置において、画像データに基づいて画像を表示する方法であって、
前記画像データの輝度ヒストグラムに関する複数の画像特徴量を算出する画像特徴量算出工程と、
前記複数の画像特徴量に基づいて、予め設定された調光係数ルックアップテーブルを参照することにより、前記照明装置の光量を示す調光係数を決定する調光係数導出工程と、
前記調光係数に基づき前記照明装置の調光を実行する調光工程と、
調光置換工程と、を備え、
前記画像データは動画像データであって、
前記調光係数導出工程は、前記動画像データの各フレームについて、前記調光係数ルックアップテーブルを参照して前記調光係数を決定する工程を含み、
前記調光置換工程は、現フレーム理想調光係数が、第２の前フレーム理想調光係数と等しく、第１の前フレーム理想調光係数と異なる場合には、前記現フレーム理想調光係数を第１の前フレーム調光係数と置き換えて、現フレーム調光係数を生成する工程を含み、
前記現フレーム理想調光係数は、前記調光係数ルックアップテーブルを参照しつつ、現フレームの前記画像特徴量に基づいて前記調光係数導出工程によって決定された前記調光係数であり、
前記第１の前フレーム理想調光係数は、前記調光係数ルックアップテーブルを参照しつつ、前記現フレームの一つ前のフレームの前記画像特徴量に基づいて前記調光係数導出工程によって決定された前記調光係数であり、
前記第２の前フレーム理想調光係数は、前記調光係数ルックアップテーブルを参照しつつ、前記現フレームの二つ前のフレームの前記画像特徴量に基づいて前記調光係数導出工程によって決定された前記調光係数であり、
前記第１の前フレーム調光係数は、前記現フレームの一つ前のフレームの前記調光に使用された前記調光係数であり、
前記調光工程は、前記調光係数としての前記現フレーム調光係数に基づき、前記照明装置の前記調光を行う工程を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データに基づいて画像を表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プロジェクタなどの画像表示装置において、画像データの輝度の範囲を広げる伸張処理（以下、「輝度範囲伸張処理」と呼ぶ）を行なって、画像のコントラスト感を向上させる技術が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３４３９５７号公報
【特許文献２】特開２００４−１６３５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の輝度範囲伸張処理を画像データに施すと、画像データの輝度ヒストグラムによっては、画像全体のうち大部分の画素が白くなる白飛びを起こすなど、かえって画質を損ねる可能性があった。
【０００５】
本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、画像データの輝度ヒストグラムに適した輝度範囲伸張処理を行なう技術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】
本発明の一態様として、画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置を採用することができる。その画像表示装置は、画像データの輝度ヒストグラムに関する複数の画像特徴量を算出する画像特徴量算出部と、複数の画像特徴量に基づいて、予め設定された伸張係数ルックアップテーブルを参照することにより、伸張係数を決定する伸張係数導出部と、伸張係数に基づき、画像データの輝度の範囲を広げる輝度範囲伸張処理を画像データに施す輝度範囲伸張処理部と、を備えた画像表示装置である。
【０００７】
また、輝度ヒストグラムは、画像の領域を分割して得られる各小領域内に含まれる画素の輝度の平均値の度数分布とすることが好ましい。
【０００８】
なお、画像データは動画像データである場合には、以下のような態様とすることが好ましい。すなわち、伸張係数導出部は、動画像データの各フレームについて、伸張係数ルックアップテーブルを参照して伸張係数を決定する。そして、画像表示装置は、更に、伸張修正部を備える。伸張修正部は、絶対値が理想伸張修正量の絶対値よりも小さい伸張修正量を決定する。なお、理想伸張修正量は、現フレーム理想伸張係数の前フレーム伸張係数からの差異である。現フレーム理想伸張係数は、伸張係数ルックアップテーブルを参照しつつ、現フレームの画像特徴量に基づいて伸張係数導出部が決定した伸張係数である。前フレーム伸張係数は、前フレームの輝度範囲伸張処理で使用された伸張係数である。伸張修正部は、伸張修正量を使用して現フレーム理想伸張係数を修正することにより現フレーム伸張係数を生成する。そして、輝度範囲伸張処理部は、伸張係数としての現フレーム伸張係数に基づき、輝度範囲伸張処理を画像データに施す。
【０００９】
なお、伸張修正部は、前伸張修正量の絶対値が所定のしきい値よりも小さい場合には、理想伸張修正量に基づいて、伸張修正量を第１の値に決定することが好ましい。なお、前伸張修正量は、前フレーム伸張係数の前フレーム理想伸張係数からの差異である。前フレーム理想伸張係数は、伸張係数ルックアップテーブルを参照しつつ、前フレームの画像特徴量に基づいて伸張係数導出部が決定した伸張係数である。一方、前伸張修正量の絶対値が所定のしきい値以上である場合には、伸張修正部は、理想伸張修正量に基づいて、伸張修正量を第２の値に決定する。なお、第２の値の絶対値は、理想伸張修正量が等しい場合には、第１の値の絶対値よりも大きい。
【００１０】
また、伸張修正部は、前伸張修正量の絶対値が所定のしきい値以上であって、かつ、理想伸張修正量が正の値である場合は、第３の値を第２の値として決定することが好ましい。そして、伸張修正部は、前伸張修正量の絶対値が所定のしきい値以上であって、かつ、理想伸張修正量が負の値である場合は、第４の値を第２の値として決定することが好ましい。なお、第４の値の絶対値は、理想伸張修正量が等しい場合には、第３の値の絶対値よりも大きい。
【００１１】
また、画像データは動画像データである場合には、以下のような態様とすることも好ましい。すなわち、伸張係数導出部は、動画像データの各フレームについて、伸張係数ルックアップテーブルを参照して伸張係数を決定する。そして、画像表示装置は、さらに、伸張置換部を備える。この伸張置換部は、現フレーム理想伸張係数が、第２の前フレーム理想伸張係数と等しく、第１の前フレーム理想伸張係数と異なる場合には、現フレーム理想伸張係数を第１の前フレーム伸張係数と置き換えて、現フレーム伸張係数を生成する。なお、現フレーム理想伸張係数は、伸張係数ルックアップテーブルを参照しつつ、現フレームの画像特徴量に基づいて伸張係数導出部が決定した伸張係数である。記第１の前フレーム理想伸張係数は、伸張係数ルックアップテーブルを参照しつつ、現フレームの一つ前のフレームの画像特徴量に基づいて伸張係数導出部が決定した伸張係数である。第２の前フレーム理想伸張係数は、伸張係数ルックアップテーブルを参照しつつ、現フレームの二つ前のフレームの画像特徴量に基づいて伸張係数導出部が決定した伸張係数である。第１の前フレーム伸張係数は、現フレームの一つ前のフレームの輝度範囲伸張処理で使用された伸張係数である。輝度範囲伸張処理部は、伸張係数としての現フレーム伸張係数に基づき、輝度範囲伸張処理を画像データに施す。
【００１２】
また、本発明を、以下のような態様の画像表示装置として実現することも好ましい。すなわち、照明装置と、複数の画像特徴量に基づいて、予め設定された調光係数ルックアップテーブルを参照することにより、照明装置の光量を示す調光係数を決定する調光係数導出部と、調光係数に基づき照明装置の調光を実行する調光部と、を備える画像表示装置である。
【００１３】
また、本発明を、以下のような態様の画像表示装置として実現することも好ましい。すなわち、照明装置と、画像データの輝度ヒストグラムに関する複数の画像特徴量を算出する画像特徴量算出部と、複数の画像特徴量に基づいて、予め設定された調光係数ルックアップテーブルを参照することにより、調光係数を決定する調光係数導出部と、調光係数に基づき照明装置の調光を実行する調光部と、を備える画像表示装置である。
【００１４】
なお、画像データが動画像データである場合には、以下のような態様とすることが好ましい。すなわち、調光係数導出部は、調光係数ルックアップテーブルを参照しつつ、動画像データの各フレームについて、伸張係数ルックアップテーブルを参照して調光係数を決定する。そして、画像表示装置は、更に、調光修正部を備える。この調光修正部は、絶対値が理想調光修正量の絶対値よりも小さい調光修正量を決定する。なお、理想調光修正量は、現フレーム理想調光係数の前フレーム調光係数からの差異である。現フレーム理想調光係数は、調光係数ルックアップテーブルを参照しつつ、現フレームの画像特徴量に基づいて調光係数導出部が決定した調光係数である。前フレーム調光係数は、前フレームのための調光で使用された調光係数である。調光修正部は、調光修正量を使用して現フレーム理想調光係数を修正することにより現フレーム調光係数を生成する。そして、調光部は、調光係数としての現フレーム調光係数に基づき、照明装置の調光を行う。
【００１５】
また、調光修正部は、前調光修正量の絶対値が所定のしきい値よりも小さい場合には、理想調光修正量に基づいて、調光修正量を第１の値に決定することが好ましい。なお、前調光修正量は、前フレーム調光係数の前フレーム理想調光係数からの差異である。前フレーム理想調光係数は、調光係数ルックアップテーブルを参照しつつ、前フレームの画像特徴量に基づいて調光係数導出部が決定した調光係数である。そして、調光修正部は、前調光修正量の絶対値が所定のしきい値以上である場合には、理想調光修正量に基づいて、調光修正量を第２の値に決定する。なお、第２の値の絶対値は、理想調光修正量が等しい場合には、第１の値の絶対値よりも大きい。
【００１６】
また、調光修正部は、前調光修正量の絶対値が所定のしきい値以上であって、かつ、理想調光修正量が正の値である場合は、第２の値として第３の値を決定することが好ましい。そして、調光修正部は、前調光修正量の絶対値が所定のしきい値以上であって、かつ、理想調光修正量が負の値である場合は、第２の値として第４の値を決定することが好ましい。なお、第４の値の絶対値は、理想調光修正量が等しい場合には、第３の値の絶対値よりも大きい。
【００１７】
なお、画像データが動画像データである場合には、以下のような態様とすることも好ましい。すなわち、調光係数導出部は、動画像データの各フレームについて、調光係数ルックアップテーブルを参照して調光係数を決定する。そして、画像表示装置は、さらに、調光置換部を備える。この調光置換部は、現フレーム理想調光係数が、第２の前フレーム理想調光係数と等しく、第１の前フレーム理想調光係数と異なる場合には、現フレーム理想調光係数を第１の前フレーム調光係数と置き換えて、現フレーム調光係数を生成する。なお、現フレーム理想調光係数は、調光係数ルックアップテーブルを参照しつつ、現フレームの画像特徴量に基づいて調光係数導出部が決定した調光係数である。第１の前フレーム理想調光係数は、調光係数ルックアップテーブルを参照しつつ、現フレームの一つ前のフレームの画像特徴量に基づいて調光係数導出部が決定した調光係数である。第２の前フレーム理想調光係数は、調光係数ルックアップテーブルを参照しつつ、現フレームの二つ前のフレームの画像特徴量に基づいて調光係数導出部が決定した調光係数である。第１の前フレーム調光係数は、現フレームの一つ前のフレームの調光に使用された調光係数である。調光部は、調光係数としての現フレーム調光係数に基づき、照明装置の調光を行う。
【００１８】
また、上記課題の少なくとも一部を解決するため、本発明による画像表示装置は、
画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置であって、
前記画像データの輝度ヒストグラムに関する複数の画像特徴量を算出する画像特徴量算出部と、
前記複数の画像特徴量を用いて、予め設定された伸張係数ルックアップテーブルを参照することにより、前記画像データの輝度の範囲を広げる輝度範囲伸張処理に使用する伸張係数を導出する伸張係数導出部と、
前記伸張係数に基づき、前記輝度範囲伸張処理を前記画像データに施す輝度範囲伸張処理部と、
を備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、画像データの輝度ヒストグラムに関する複数の画像特徴量を用いて伸張係数ルックアップテーブルを参照することにより得られる伸張係数を用いて、輝度範囲伸張処理を画像データに施すので、画像データの輝度ヒストグラムに適した輝度範囲伸張処理を行なうことが可能である。
【００２０】
前記輝度ヒストグラムは、前記画像を区画した各小領域内の輝度平均値の度数分布であるものとしても良い。
【００２１】
これによれば、各小領域内の輝度平均値を用いるので、輝度範囲伸張処理における画像のノイズの影響を低減することができる。
【００２２】
前記複数の画像特徴量は、前記輝度ヒストグラムにおける輝度の最大値である白ピーク値と、前記輝度ヒストグラムにおける輝度の平均値または輝度の最小値とを含むものとしても良い。
【００２３】
前記画像データは動画像データであって、
前記伸張係数導出部は、１フレーム毎に前記伸張係数を導出し、
前記画像表示装置は、更に、
前記伸張係数導出部が導出した現フレームの伸張係数である現フレーム理想伸張係数を修正し、修正後の現フレームの伸張係数である現フレーム実伸張係数を求める修正部を備え、
前記修正部は、前記現フレーム理想伸張係数から前記輝度範囲伸張処理部が前フレームの輝度範囲伸張処理に使用した伸張係数である前フレーム実伸張係数を引いて理想伸張係数差を求め、前記現フレーム実伸張係数から前記前フレーム実伸張係数を引いて求められる実伸張係数差の絶対値が前記理想伸張係数差の絶対値より小さく、かつ前記実伸張係数差の符号が前記理想伸張係数差の符号と一致するように前記現フレーム実伸張係数を求め、
前記輝度範囲伸張処理部は、前記現フレーム実伸張係数に基づき、前記輝度範囲伸張処理を前記画像データに施すものとしても良い。
【００２４】
これによれば、伸張係数が前フレームから急激に変化することを抑制することができる。
【００２５】
前記修正部は、更に、前記伸張係数導出部が導出した前フレームの伸張係数と、前フレームにおける修正後の伸張係数の差の絶対値が、予め設定された閾値以上である場合は、該絶対値が閾値より小さい場合に比べ、前記実伸張係数差の絶対値が大きくなるように、前記現フレーム実伸張係数を求めるものとしても良い。
【００２６】
これによれば、前フレームにおける修正前後の伸張係数の差の絶対値が閾値以上である場合には、該絶対値が閾値より小さい場合に比べ、実伸張係数差の絶対値が大きくなるようにすることができる。
【００２７】
前記修正部は、更に、前記理想伸張係数差が負の値である場合は、前記理想伸張係数差が絶対値の同じ正の値である場合より、前記実伸張係数差の絶対値が大きくなるように、前記現フレーム実伸張係数を求めるものとしても良い。
【００２８】
これによれば、理想伸張係数差が負の値である場合は、理想伸張係数差が絶対値の同じ正の値である場合より実伸張係数差の絶対値が大きくなるように現フレーム実伸張係数を求めることができる。
【００２９】
前記画像データは動画像データであって、
前記伸張係数導出部は、１フレーム毎に前記伸張係数を導出し、
前記伸張係数導出部が導出した現フレームの伸張係数が、前記伸張係数導出部が導出した現フレームより２フレーム前の伸張係数と一致し、かつ、前記伸張係数導出部が導出した現フレームより１フレーム前の伸張係数と一致しない場合は、前記現フレームの伸張係数を、前記輝度範囲伸張処理部が１フレーム前の輝度範囲伸張処理に使用した伸張係数に置き換える置換部
を備えるものとしても良い。
【００３０】
これによれば、伸張係数導出部が導出した現フレームの伸張係数が、伸張係数導出部が導出した現フレームより２フレーム前の伸張係数と一致し、かつ、伸張係数導出部が導出した現フレームより１フレーム前の伸張係数と一致しない場合は、伸張係数を１フレーム前の輝度範囲伸張処理に使用した伸張係数から変更しないようにすることができる。
【００３１】
前記画像表示装置は、更に、
照明装置と、
前記照明装置の調光を実行する調光部と、
前記複数の画像特徴量を用いて、予め設定された調光係数ルックアップテーブルを参照することにより、前記照明装置の光量を示す調光係数を導出する調光係数導出部と、
を備え、
前記調光部は、前記調光係数に基づき調光を実行するものとしても良い。
【００３２】
これによれば、画像データの輝度ヒストグラムに関する複数の画像特徴量に応じた調光をすることで、画像データの輝度ヒストグラムに適した調光を行なうことが可能である。
【００３３】
前記伸張係数ルックアップテーブルと前記調光係数ルックアップテーブルは、前記輝度範囲伸張処理と前記調光を共に実行する前後で、前記画像の最大輝度が変化しないように設定されているものとしても良い。
【００３４】
これによれば、該伸張係数ルックアップテーブルと調光係数ルックアップテーブルを用いて伸張係数と調光係数を導出することで、輝度範囲伸張処理と調光を共に実行する前後で画像の最大輝度が変化しないようにすることができる。
【００３５】
あるいは、上記課題の少なくとも一部を解決するため、本発明による画像表示装置は、
画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置であって、
照明装置と、
前記照明装置の調光を実行する調光部と、
前記画像データの輝度ヒストグラムに関する複数の画像特徴量を算出する画像特徴量算出部と、
前記複数の画像特徴量を用いて、予め設定された調光係数ルックアップテーブルを参照することにより、前記照明装置の光量を示す調光係数を導出する調光係数導出部と、
を備え、
前記調光部は、前記調光係数に基づき調光を実行することを特徴とする。
【００３６】
これによれば、画像データの輝度ヒストグラムに関する複数の画像特徴量に応じた調光をすることで、画像データの輝度ヒストグラムに適した調光を行なうことが可能である。
【００３７】
前記輝度ヒストグラムは、前記画像を区画した各小領域内の輝度平均値の度数分布であるものとしても良い。
【００３８】
これによれば、各小領域内の輝度平均値を用いるので、調光における画像のノイズの影響を低減することができる。
【００３９】
前記複数の画像特徴量は、前記輝度ヒストグラムにおける輝度の最大値である白ピーク値と、前記輝度ヒストグラムにおける輝度の平均値または輝度の最小値とを含むものとしても良い。
【００４０】
前記画像データは動画像データであって、
前記調光係数導出部は、１フレーム毎に前記調光係数を導出し、
前記画像表示装置は、更に、
前記調光係数導出部が導出した現フレームの調光係数である現フレーム理想調光係数を修正し、修正後の現フレームの調光係数である現フレーム実調光係数を求める修正部を備え、
前記修正部は、前記現フレーム理想調光係数から前記調光部が前フレームの調光に使用した調光係数である前フレーム実調光係数を引いて理想調光係数差を求め、前記現フレーム実調光係数から前記前フレーム実調光係数を引いて求められる実調光係数差の絶対値が前記理想調光係数差の絶対値より小さく、かつ前記実調光係数差の符号が前記理想調光係数差の符号と一致するように前記現フレーム実調光係数を求め、
前記調光部は、前記現フレーム実調光係数に基づき調光を実行するものとしても良い。
【００４１】
これによれば、調光係数が前フレームから急激に変化することを抑制することができる。
【００４２】
前記修正部は、更に、前記調光係数導出部が導出した前フレームの調光係数と、前フレームにおける修正後の調光係数の差の絶対値が、予め設定された閾値以上である場合は、該絶対値が閾値より小さい場合に比べ、前記実調光係数差の絶対値が大きくなるように、前記現フレーム実調光係数を求めるものとしても良い。
【００４３】
これによれば、前フレームにおける修正前後の調光係数の差の絶対値が閾値以上である場合には、該絶対値が閾値より小さい場合に比べ、実調光係数差の絶対値が大きくなるようにすることができる。
【００４４】
前記修正部は、更に、前記理想調光係数差が負の値である場合は、前記理想調光係数差が絶対値の同じ正の値である場合より、前記実調光係数差の絶対値が大きくなるように、前記現フレーム実調光係数を求めるものとしても良い。
【００４５】
これによれば、理想調光係数差が負の値である場合は、理想調光係数差が絶対値の同じ正の値である場合より実調光係数差の絶対値が大きくなるように現フレーム実調光係数を求めることができる。
【００４６】
前記画像データは動画像データであって、
前記調光係数導出部は、１フレーム毎に前記調光係数を導出し、
前記調光係数導出部が導出した現フレームの調光係数が、前記調光係数導出部が導出した現フレームより２フレーム前の調光係数と一致し、かつ、前記調光係数導出部が導出した現フレームより１フレーム前の調光係数と一致しない場合は、前記現フレームの調光係数を、前記調光部が１フレーム前の調光に使用した調光係数に置き換える置換部
を備えるものとしても良い。
【００４７】
これによれば、調光係数導出部が導出した現フレームの調光係数が、調光係数導出部が導出した現フレームより２フレーム前の調光係数と一致し、かつ、調光係数導出部が導出した現フレームより１フレーム前の調光係数と一致しない場合は、調光係数を１フレーム前の調光に使用した調光係数から変更しないようにすることができる。
【００４８】
なお本発明は種々の形態で実現可能であり、例えば、画像表示方法，方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
Ａ．第一実施例：
図１は、本発明の第一実施例としての画像表示装置１０００のブロック図である。画像表示装置１０００は、画像データの輝度の範囲を広げる輝度範囲伸張処理と、光源装置７１０の調光制御とを、画像特徴量に応じて実行する機能を有する。画像データは、静止画像データであっても動画像データの１フレームであっても良い。
【００５０】
画像表示装置１０００は、画像特徴量算出部１００と、伸張係数導出部２００と、輝度範囲伸張処理部３００と、ライトバルブ４００と、調光係数導出部５００と、調光制御部６００と、光源装置７１０と、投写光学系８００とを備える、スクリーン９００に画像を投写表示するプロジェクタである。光源装置７１０は、例えばスイッチングトランジスタで構成される調光素子７００を備える。光源装置７１０は、本発明の照明装置に相当し、調光素子７００は、本発明の調光部に相当する。調光部は調光素子に限らず、光源装置７１０の前に備えられ、開閉されることにより光源装置７１０からの光量を調節するルーバーであるものとしても良い。
【００５１】
画像特徴量算出部１００は、画像データの輝度に基づいて、ＡＰＬ（Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｌｅｖｅｌ）値と白ピーク値を計算する。ＡＰＬ値と白ピーク値について詳しくは後述する。伸張係数導出部２００は、ＡＰＬ値と白ピーク値を用いて、伸張係数ルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと示す）２１０を参照することにより、伸張係数Ｇｃを導出する。輝度範囲伸張処理部３００は、伸張係数Ｇｃに基づいて輝度範囲伸張処理を画像データに施し、輝度範囲伸張処理後の画像データに基づいて、ライトバルブ４００を制御する。調光係数導出部５００は、ＡＰＬ値と白ピーク値を用いて、予め設定された調光制御用ルックアップテーブル５１０を参照することにより、調光係数Ｌｃを導出する。調光制御部６００は、調光係数Ｌｃに基づいて、放電ランプの調光素子７００を制御する。
【００５２】
画像特徴量算出部１００は、画像データの輝度に基づいて、ＡＰＬ値と白ピーク値ＷＰを計算する。画像データの１画素の輝度Ｙは、例えば以下の（１）又は（２）式で定義される。
【００５３】
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１４４Ｂ  ・・・（１）
Ｙ＝ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）  ・・・（２）
【００５４】
図２は、画像特徴量算出部１００の処理について示す説明図である。画像特徴量算出部１００は、まず、１フレームＦＲを１６×１６画素の小領域ＤＲに分割する。図２の例では、１フレームＦＲは４０個の小領域ＤＲ１〜ＤＲ４０に分割されている。４０個の小領域ＤＲ１〜ＤＲ４０のうち、任意のｉ番目の小領域ＤＲｉ内の各画素の輝度をＹｉ１〜Ｙｉ２５６で表わすものとすると、小領域ＤＲｉの代表輝度Ｙｄｒｉは以下の（３）式で表わされる。
【００５５】
Ｙｄｒｉ＝（Ｙｉ１＋Ｙｉ２＋・・・＋Ｙｉ２５６）/２５６  ・・・（３）
【００５６】
つまり、小領域ＤＲｉの代表輝度Ｙｄｒｉは、小領域ＤＲｉ内の各画素の輝度の平均値である。なお、図２では、小領域ＤＲｉ内の画素数は２５であるように図示されているが、実際には画素は２５６個存在する。画像特徴量算出部１００は、（３）式により小領域ＤＲ１〜ＤＲ４０の代表輝度Ｙｄｒ１〜Ｙｄｒ４０をそれぞれ求める。そして、画像特徴量算出部１００は、代表輝度Ｙｄｒ１〜Ｙｄｒ４０の平均値をＡＰＬ値とし、代表輝度Ｙｄｒ１〜Ｙｄｒ４０の最大値を白ピーク値ＷＰとする。ここでは、ＡＰＬ値と白ピーク値ＷＰは１０ｂｉｔで表現する。なお、小領域ＤＲの大きさや数は任意に設定可能である。
【００５７】
伸張係数導出部２００は、このＡＰＬ値と白ピーク値ＷＰを用いて、伸張係数ＬＵＴ２１０を参照し、伸張係数Ｇｃを導出する（図１参照）。なお、伸張係数Ｇｃの値の範囲は任意に設定可能であり、例えば０〜２５５の範囲に設定される。
【００５８】
図３は、伸張係数ＬＵＴ２１０の入力格子点の一例を示す説明図である。図３の横軸はＡＰＬ値であり、縦軸は白ピーク値ＷＰである。図３の黒丸で示した入力格子点の箇所に、各々伸張係数Ｇｃが格納されている。例えば、入力格子点Ｇ１には伸張係数Ｇｃ＝０が格納されており、入力格子点Ｇ２には伸張係数Ｇｃ＝１４８が格納されている。ＡＰＬ値が白ピーク値ＷＰを越えることはないので、伸張係数ＬＵＴ２１０の右下半分の入力格子点には伸張係数Ｇｃが格納されておらず、これにより、メモリ量を削減可能である。
【００５９】
伸張係数導出部２００は、画像データのＡＰＬ値と白ピーク値ＷＰの組が図３の入力格子点（黒丸）のいずれかに該当する場合には、その入力格子点における伸張係数Ｇｃをそのまま読み出して使用する。ＡＰＬ値と白ピーク値ＷＰの組が、入力格子点に該当しない場合、例えば、座標Ｐ１や座標Ｐ２の場合は、補間計算により伸張係数Ｇｃを求める。補間計算には、座標Ｐ１のように、周囲に４つの入力格子点Ｇ３〜Ｇ６が存在する場合に行なう４点補間計算と、座標Ｐ２のように、周囲に３つの入力格子点Ｇ７〜Ｇ９のみが存在する場合に行なう３点補間計算の２種類がある。
【００６０】
図４は、補間計算について示す説明図である。図４（ａ）は４点補間計算について示しており、図４（ｂ）は３点補間計算について示している。以下では、入力格子点Ｇ３〜Ｇ９の伸張係数値は、各々Ｇｖ３〜Ｇｖ９で示す。図４（ａ）の面積Ｓ１〜Ｓ４が、各々座標Ｐ１を通る線分ｌ１，ｌ２により分割された領域の面積であるものとし、面積Ｓが斜線の領域全体の面積であるとすると、座標Ｐ１の伸張係数Ｇｐ１は、以下の（４）式で算出する。
【００６１】
Ｇｐ１＝（Ｇｖ３＊Ｓ１＋Ｇｖ４＊Ｓ２＋Ｇｖ５＊Ｓ３＋Ｇｖ６＊Ｓ４）／Ｓ  ・・・（４）
【００６２】
一方、図４（ｂ）の面積Ｓ５〜Ｓ７が、各々座標Ｐ２を端点とする線分ｌ３〜ｌ５により分割された領域の面積であるものとし、面積Ｓａが斜線の領域全体の面積であるものとすると、座標Ｐ２の伸張係数Ｇｐ２は、以下の（５）式で算出する。
【００６３】
Ｇｐ２＝（Ｇｖ７＊Ｓ５＋Ｇｖ８＊Ｓ６＋Ｇｖ９＊Ｓ７）／Ｓａ  ・・・（５）
【００６４】
輝度範囲伸張処理部３００は、伸張係数導出部２００が求めた伸張係数Ｇｃに基づいて画像データの輝度の分布範囲を伸張する。この輝度範囲伸張処理は、以下の式（６ａ）〜（６ｄ）で行なう。ここで、Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０は輝度範囲伸張処理前の画像データの色情報の値であり、Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１は輝度範囲伸張処理後の画像データの色情報の値である。また、伸張率Ｋ１は（６ｄ）式で与えられる。
【００６５】
Ｒ１＝Ｋ１＊Ｒ０  ・・・（６ａ）
Ｇ１＝Ｋ１＊Ｇ０  ・・・（６ｂ）
Ｂ１＝Ｋ１＊Ｂ０  ・・・（６ｃ）
Ｋ１＝１＋Ｇｃ／２５５  ・・・（６ｄ）
【００６６】
伸張係数Ｇｃは０以上なので、伸張率Ｋ１は１以上である。
【００６７】
そして、輝度範囲伸張処理部３００は、輝度範囲伸張処理後の画像データに基づいて、ライトバルブ４００を制御する。
【００６８】
ところで、伸張係数ＬＵＴ２１０の伸張係数Ｇｃは、以下のような基準で設定することができる。図５は、伸張係数Ｇｃの設定の考え方を示す説明図である。図５（ａ）〜（ｃ）の横軸はｉ番目の小領域ＤＲｉの代表輝度Ｙｄｒｉ（ｉは任意の正の整数）であり、縦軸は小領域ＤＲの数である。つまり、図５（ａ）〜（ｃ）の輝度ヒストグラムは、小領域ＤＲｉの代表輝度Ｙｄｒｉの度数分布である。また、図５（ａ）〜（ｃ）において、実線のグラフは、輝度範囲伸張処理前の画像データの輝度ヒストグラムであり、輝度範囲伸張処理前の画像データの白ピーク値ＷＰとＡＰＬ値が示してある。
【００６９】
図５（ａ）と（ｂ）の輝度範囲伸張処理前の画像データは、白ピーク値ＷＰが同じであり、ＡＰＬ値が異なる。図５（ａ）の画像データの場合は、図５（ｂ）と比べるとＡＰＬ値が白ピーク値ＷＰに近いので、図５（ａ）からも分かるように、画像全体の輝度が白ピーク値ＷＰに近いことになる。よって、画像全体のうち大部分の画素が白くなる白飛びが発生することを防ぐために、図５（ａ）に示す画像データについては、伸張係数ＬＵＴ２１０における伸張係数Ｇｃを図５（ｂ）の画像データの場合に比べ小さく設定する。図５（ｂ）の画像データの場合は、図５（ａ）の画像データと比べるとＡＰＬ値が小さく、白ピーク値ＷＰ付近の輝度を持つ画素の画像全体に占める割合は少ないので、図５（ｂ）の画像データ用の伸張係数Ｇｃを大きくして輝度範囲伸張処理を行なったとしても、白飛びはほとんど起こらないと考えられる。そこで、画像全体の輝度を大きくするために、伸張係数Ｇｃを図５（ａ）の画像データの場合に比べて大きく設定する。図５（ａ），（ｂ）の点線のグラフは、このように設定した伸張係数Ｇｃを用いた輝度範囲伸張処理後の画像データのヒストグラムである。図５（ａ）では伸張係数Ｇｃが小さいので輝度範囲伸張処理後の画像データで白飛びが起こる可能性を小さくできており、図５（ｂ）では、伸張係数Ｇｃが大きいので図５（ａ）の場合より画像データの輝度の範囲を広くすることができている。
【００７０】
一方、図５（ａ）の画像データと図５（ｃ）の画像データの輝度範囲伸張処理前の画像データは、ＡＰＬ値が同じであり、白ピーク値ＷＰが異なる。図５（ｃ）の画像データの場合は、図５（ａ）と比べると白ピーク値ＷＰが大きいので、白飛びが発生することを防ぐために、伸張係数ＬＵＴ２１０における図５（ｃ）の画像データに対応する伸張係数Ｇｃを図５（ａ）の画像データの場合に比べ小さく設定する。図５（ｃ）の点線のグラフは、このように設定した伸張係数Ｇｃを用いた輝度範囲伸張処理後の画像データのヒストグラムである。図５（ｃ）では伸張係数Ｇｃが小さいので輝度範囲伸張処理後の画像データで白飛びが起こる可能性を小さくできている。
【００７１】
このように、伸張係数ＬＵＴ２１０は、ＡＰＬ値と白ピーク値ＷＰ及び両者の関係を考慮して設定されたものである。なお、図５（ａ）〜（ｃ）のいずれの場合にも、輝度範囲伸張処理後の画像データは、輝度範囲伸張処理前の画像データに比べ、画像データの輝度の範囲が広くなっている。
【００７２】
一方、調光係数導出部５００は、ＡＰＬ値と白ピーク値ＷＰを使用して、調光制御用ルックアップテーブル５１０を参照することにより、調光係数Ｌｃを導出する（図１参照）。なお、調光係数Ｌｃの値の範囲は任意に設定可能であり、例えば０〜２５５の範囲に設定される。
【００７３】
図６は、調光係数ＬＵＴ５１０を示す説明図である。横軸はＡＰＬ値であり、縦軸は白ピーク値ＷＰである。図３と図６を比較すれば分かるように、調光係数ＬＵＴ５１０は伸張係数ＬＵＴ２１０と同じ構成を有している。また、調光係数ＬＵＴ５１０を参照して調光係数Ｌｃを決定する方法も、伸張係数Ｇｃを決定する方法と同じであるので詳細な説明は省略する。
【００７４】
調光制御部６００は、調光係数Ｌｃから以下の（７）式で示す光量率Ａ１を求め、光量率Ａ１の値に基づき、調光素子７００を制御する。光量率Ａ１は、最大光量に対する割合を示しており、Ａ１≦１である。
【００７５】
Ａ１＝Ｌｃ／２５５  ・・・（７）
【００７６】
ところで、光量率Ａ１と、上述した（６ｄ）式で求めた伸張率Ｋ１が、以下の（８）式の関係であれば、輝度範囲伸張処理と調光制御後の画像の最大輝度は、輝度範囲伸張処理と調光制御前の画像の最大輝度と同じとなる。
【００７７】
Ａ１＝Ｋ１-γ  ・・・（８）
【００７８】
ここで、γはライトバルブ４００のγ値であり、例えばγ＝２．２である。図６の調光係数ＬＵＴ５１０は、伸張係数ＬＵＴ２１０が有する伸張係数Ｇｃと、調光制御用ルックアップテーブル５１０が有する調光係数Ｌｃとが、関係式（６ｄ）と関係式（７）を代入した関係式（８）を満たすように図３の伸張係数ＬＵＴ２１０から求められたものである。すなわち、調光係数ＬＵＴ５１０の調光係数Ｌｃは、（９）式が成立するように設定されている。
【００７９】
Ｌｃ／２５５＝（１＋Ｇｃ／２５５）-γ  ・・・（９）
【００８０】
なお、ここでは、画像の最大輝度が輝度範囲伸張処理と調光制御の前後で変化しないように伸張係数ＬＵＴ２１０と、調光係数ＬＵＴ５１０を設定するものとしたが、他の関係式を用いてこれらを設定するものとしても良い。例えば、輝度範囲伸張処理により画像データの輝度の範囲を比較的大きく広げて、画像データを明るくした場合は、更に調光制御により光量を増加させ、画像をより明るくするものとしても良い。逆に、画像データの輝度の範囲を比較的小さく広げた場合には、調光制御により光量を減少させるものとしても良い。
【００８１】
以上の第一実施例の画像表示装置によれば、画像データの輝度ヒストグラムに関して得られる白ピーク値ＷＰとＡＰＬ値に応じた輝度範囲伸張処理と調光制御を実行しているので、画像データの輝度ヒストグラムに適した輝度範囲伸張処理と調光制御を行なうことができる。これにより、画像のコントラスト感も向上できる。更に、（９）式を用いて調光係数ＬＵＴ５１０を設定することによって、画像の最大輝度が輝度範囲伸張処理と調光制御の前後で変化しないようにすることが可能である。
【００８２】
また、画像特徴量算出部１００は、１フレームを小領域に分割し、小領域の代表輝度（小領域の平均輝度）を求めて（（３）式参照）、そこからＡＰＬ値（代表輝度の平均値）と白ピーク値ＷＰ（代表輝度の最大値）を算出しているので、画像のノイズの影響を低減することができる。
【００８３】
但し、他の態様として、画像の所定の中央部分内に存在する小領域の最大輝度と平均輝度を、それぞれＡＰＬ値と白ピーク値ＷＰとするものとしても良い。このようにすれば、字幕や画像の端に生じる黒い帯の影響を低減することが可能である。あるいは、画像特徴量算出部１００は、１フレームを小領域に分割することなく、画像データの全画素の輝度の最大値を白ピーク値とし、全画素の輝度の平均値をＡＰＬ値とするものとしても良い。すなわち、図５の輝度ヒストグラムは、画像データの画素毎の輝度ヒストグラムであっても良い。
【００８４】
上記実施例では画像特徴量としてＡＰＬ値を用いたが、ＡＰＬ値の代わりに、小領域ＤＲｉの代表輝度Ｙｄｒ１〜Ｙｄｒ４０の最小値である黒ピーク値を使用するものとしても良い。あるいは、本実施例では、複数の画像特徴量として白ピーク値ＷＰとＡＰＬ値の２つを用いたが、白ピーク値ＷＰとＡＰＬ値と黒ピーク値の３つを用いるものとしても良い。その場合、伸張係数ＬＵＴ２１０や調光係数ＬＵＴ５１０は、３次元（dimensional；以下、Ｄ−と示す。）ＬＵＴとなる。更に多くの画像特徴量を用いるものとしても良い。複数の画像特徴量は、白ピーク値やＡＰＬ値や黒ピーク値に限らず、様々に設定可能である。なお、黒ピーク値は、全画素の輝度の最小値であるものとしても良い。
【００８５】
Ｂ．第二実施例：
第二実施例では、伸張係数導出部２００と調光係数導出部５００が出力する伸張係数と調光係数が第一実施例と異なる。画像データは動画像データであり、伸張係数導出部２００と調光係数導出部５００は、１フレーム毎に伸張係数と調光係数を導出し、出力する。その他の構成は第一実施例と同じである。
【００８６】
以下では、伸張係数導出部２００と調光係数導出部５００が出力するｎ番目のフレームの伸張係数と調光係数を、それぞれＧ（ｎ），Ｌ（ｎ）と記載する。よって、例えばｎ−１番目のフレームの伸張係数はＧ（ｎ−１）である。また、現フレームはｎ番目のフレームであるものとして説明する。
【００８７】
図７は、伸張係数Ｇ（ｎ）の導出処理の手順を示すフローチャートである。伸張係数導出部２００は、第一実施例と同様に（図１参照）、図３の伸張係数ＬＵＴ２１０からｎ番目のフレームの伸張係数Ｇｃを求める（ステップＳ１００）。この伸張係数ＬＵＴ２１０から得られたｎ番目のフレームの伸張係数Ｇｃを、以下では、理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）と呼ぶ（ステップＳ１００）。一方、各フレームで実際に使用される伸張係数を「実伸張係数Ｇ（ｎ）」と呼ぶ。実伸張係数Ｇ（ｎ）は、理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）に基づいて定められる。
【００８８】
次に、以下の（１０）式により、ｎ番目のフレームの理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）と１フレーム前の（ｎ−１）番目のフレームの実伸張係数Ｇ（ｎ−１）の差である理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）を求める（ステップＳ２００）。
【００８９】
ｄＷｉｄ（ｎ）＝Ｇｉｄ（ｎ）−Ｇ（ｎ−１）  ・・・（１０）
【００９０】
理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）は、理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）の前フレームの実伸張係数Ｇ（ｎ−１）からの変化量に相当する。理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）は、本発明の理想伸張修正量に相当する。
【００９１】
以下では、１Ｄ−ＬＵＴ２２０を参照して、理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）から実変化量ｄＷ（ｎ）を求める（ステップＳ３００）。実変化量ｄＷ（ｎ）とは、伸張係数導出部２００が出力するｎ番目のフレームの実伸張係数Ｇ（ｎ）と１フレーム前のフレームの伸張係数Ｇ（ｎ−１）の差、すなわち、（ｎ−１）番目のフレームの伸張係数Ｇ（ｎ−１）からのｎ番目のフレームの実伸張係数Ｇ（ｎ）の変化量である。すなわち、（１１）式の関係が成り立つ。
【００９２】
ｄＷ（ｎ）＝Ｇ（ｎ）−Ｇ（ｎ−１）  ・・・（１１）
【００９３】
この実変化量ｄＷ（ｎ）が決定されると、ｄＷ（ｎ）と（ｎ−１）番目のフレームの伸張係数Ｇ（ｎ−１）とに基づいて、ｎ番目のフレームの実伸張係数Ｇ（ｎ）を計算することができる。実変化量ｄＷ（ｎ）は、本発明の実伸張係数差に相当する。
【００９４】
図８は、実変化量ｄＷ（ｎ）を導出する処理を示すフローチャートである。伸張係数導出部２００は、理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）が３２以上である場合（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）を３２に置換する（ステップＳ３０２）。また、理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）がー３２以下である場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）をー３２に置換する（ステップＳ３０４）。このように理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）をクリッピングするのは、第２実施例において実変化量ｄＷ（ｎ）の導出に用いる１Ｄ−ＬＵＴ２２０の入力レンジに合わせるためである。１Ｄ−ＬＵＴ２２０は、クリッピング後の理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）に応じて実変化量ｄＷ（ｎ）を出力する（ステップＳ３０５）。
【００９５】
図９は、１Ｄ−ＬＵＴ２２０の入出力関係を示したものであり、横軸が理想変化量ｄＷｉｄ（ｋ）であり、縦軸が実変化量ｄＷ（ｋ）である。但し、ｋは任意の正の整数である。直線ｌ６は、理想変化量ｄＷｉｄ（ｋ）と実変化量ｄＷ（ｋ）の関係を示している。伸張係数導出部２００は、直線ｌ６を用いて理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）から実変化量ｄＷ（ｎ）を導出する。
【００９６】
そして、伸張係数導出部２００は、（１１）式を変形した（１２）式により、ｄＷ（ｎ）とＧ（ｎ−１）とに基づいて、実伸張係数Ｇ（ｎ）を求める（図７のステップＳ４００）。
【００９７】
Ｇ（ｎ）＝Ｇ（ｎ−１）＋ｄＷ（ｎ）  ・・・（１２）
【００９８】
なお、理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）が０の場合は（（１０）式参照）、直線ｌ６より実変化量ｄＷ（ｎ）も０であり、現フレームの実伸張係数Ｇ（ｎ）は前フレームの実伸張係数Ｇ（ｎ−１）と一致する。直線ｌ６は、実伸張係数Ｇ（ｋ）を求めるための直線であるので、直線ｌ６の横に括弧書きで（Ｇ（ｋ））と示した。
【００９９】
ところで、図９の直線ｌ７は、実変化量ｄＷ（ｋ）と理想変化量ｄＷｉｄ（ｋ）が一致する態様を示す直線である。仮にこの直線ｌ７を用いて実変化量ｄＷ（ｋ）を求めると、実変化量ｄＷ（ｋ）が理想変化量ｄＷｉｄ（ｋ）と一致する。すると、（１０）式と（１１）式から分かるように、｛Ｇｉｄ（ｋ）−Ｇ（ｋ−１）｝と｛Ｇ（ｋ）−Ｇ（ｋ−１）｝は等しくなる。したがって、伸張係数Ｇ（ｋ）は理想伸張係数Ｇｉｄ（ｋ）と一致する。図９には、このことを、直線ｌ７の横に括弧書きで示した。また、直線ｌ６と直線ｌ７の関係から、第２実施例では、実変化量ｄＷ（ｋ）は、理想変化量ｄＷｉｄ（ｋ）と符号が同じで絶対値が小さい値として１Ｄ−ＬＵＴ２２０に設定されていることが分かる。
【０１００】
図１０は、調光係数Ｌ（ｎ）の導出処理の手順を示すフローチャートである。図７と図１０を比較すれば分かるように、図１０のフローチャートは図７の伸張係数に関するＧを調光係数に関するＬに置き換えたものに等しく、調光係数Ｌ（ｎ）を導出する手順は、伸張係数Ｇ（ｎ）を導出する手順と同じなので、説明を省略する。但し、理想調光係数Ｌｉｄ（ｎ）は、第一実施例において図６の調光係数ＬＵＴ５１０から求めたｎ番目のフレームの調光係数Ｌｃである。
【０１０１】
また、ステップＳ３００Ｌの実変化量ｄＷ（ｎ）の導出の際に用いる１Ｄ−ＬＵＴは、図９の１Ｄ−ＬＵＴ２２０を利用するものとしても良いし、別個に用意するものとしても良い。別個に用意する場合も、１Ｄ−ＬＵＴにおいて、実変化量ｄＷ（ｋ）は、理想変化量ｄＷｉｄ（ｋ）と符号が同じで絶対値が小さい値として設定されていることが好ましい。
【０１０２】
（１０ａ）式は、（１０）式を変形して得られた式である。
【０１０３】
Ｇｉｄ（ｎ）＝Ｇ（ｎ−１）＋ｄＷｉｄ（ｎ）  ・・・（１０ａ）
【０１０４】
第二実施例の画像表示装置１０００によれば、理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）（（１０ａ）式参照）に代えて実伸張係数Ｇ（ｎ）（（１２）式参照）が使用される。実伸張係数Ｇ（ｎ）は、実変化量ｄＷ（ｎ）と（ｎ−１）番目のフレームの伸張係数Ｇ（ｎ−１）とに基づいて、決定される。実変化量ｄＷ（ｎ）は、修正された理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）に基づいて決定される（図８および図９参照）。実変化量ｄＷ（ｎ）は、理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）と符号が同じで絶対値が小さい。（１２）式と（１０ａ）式から分かるように、実伸張係数Ｇ（ｎ）は、理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）より、前フレームの実伸張係数Ｇ（ｎ−１）との差が小さい。つまり、この実伸張係数Ｇ（ｎ）を用いると、理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）を用いるより、前フレームの伸張係数Ｇ（ｎ−１）から伸張係数が急激に変化することを抑制することができる。
【０１０５】
例えば、以下の２つの不等式（１３），（１４）のいずれかが成立する場合は、前フレームの理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ−１）と現フレームの理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）は、前フレームの実伸張係数Ｇ（ｎ−１）を挟んで大きく変化している。よって、仮に理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）をそのまま現フレームの実伸張係数として採用すると、画像にちらつきを発生させる可能性がある。
【０１０６】
Ｇｉｄ（ｎ−１）＞Ｇ（ｎ−１）＞Ｇｉｄ（ｎ）  ・・・（１３）
Ｇｉｄ（ｎ−１）＜Ｇ（ｎ−１）＜Ｇｉｄ（ｎ）  ・・・（１４）
【０１０７】
第２実施例では、理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）の代わりに、修正後の実伸張係数Ｇ（ｎ）を用いる。Ｇ（ｎ）は、理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）より、前フレームの実伸張係数Ｇ（ｎ−１）との差が小さい。よって、ちらつきの発生を抑制することが可能である。
【０１０８】
同様に、修正後の実調光係数Ｌ（ｎ）を用いることによって、理想調光係数Ｌｉｄ（ｎ）を用いるより、前フレームの調光係数Ｌ（ｎ−１）から調光係数が急激に変化することを抑制することができる。
【０１０９】
本実施例の伸張係数導出部２００は、現フレームの理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）から前フレームの実伸張係数Ｇ（ｎ−１）を引いて理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）を求める（１０式参照）。そして、伸張係数導出部２００は、現フレームの実伸張係数Ｇ（ｎ）を求める。現フレームの実伸張係数Ｇ（ｎ）の前フレームの実伸張係数Ｇ（ｎ−１）からの変化量である実変化量ｄＷ（ｎ）の絶対値は、理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）の絶対値より小さい。そして、実変化量ｄＷ（ｎ）の符号は、理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）の符号と同じである。つまり、本実施例の伸張係数導出部２００は、本発明の伸長修正部に相当する。
【０１１０】
なお、本実施例では、１Ｄ−ＬＵＴ２２０入出力特性は原点対称であるので、１Ｄ−ＬＵＴ２２０の正の領域のみまたは負の領域のみを記憶しておくものとしても良い。または、理想変化量ｄＷｉｄ（ｋ）のうち整数値の理想変化量ｄＷｉｄ（ｋ）に対応する実変化量ｄＷ（ｋ）のみ記憶しておくものとしても良い（図９参照）。このような態様においては、入力値としての理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）が整数ではない場合には、補間計算により実変化量ｄＷ（ｎ）を求める。
【０１１１】
本実施例では、簡単のために１Ｄ−ＬＵＴ２２０を直線ｌ６で示したが、直線である必要はなく、曲線や折れ線など様々に設定可能である。あるいは、実変化量ｄＷ（ｎ）は理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）と符号が同じで絶対値が小さくなるようにすれば良く、１Ｄ−ＬＵＴ２２０を用いる方法以外にも、様々に導出可能である。例えば、理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）を１より大きい定数で割って、実変化量ｄＷ（ｎ）を求めるものとしても良い。
【０１１２】
本実施例では、調光係数Ｌ（ｎ）に関する実変化量ｄＷ（ｎ）を伸張係数Ｇ（ｎ）に関する実変化量ｄＷ（ｎ）とは別に求めているが（図７のステップＳ３００、および図１０のステップＳ３００Ｌ参照）、互いに絶対値が同じで符号が異なる値を用いるものとしても良い。伸張係数Ｇ（ｎ）と調光係数Ｌ（ｎ）のうち片方が増加するならば片方を同じ量で減少させる関係とすると、画像の見た目の急激な変化を抑制することができるからである。このような態様においては、伸張係数Ｇ（ｎ）と調光係数Ｌ（ｎ）のうちの一方に基づいて、その符号を変えることで、他方を求めることができる。
【０１１３】
Ｃ．第三実施例：
第三実施例は、第二実施例と、図７のステップＳ３００における実変化量ｄＷ（ｎ）の求め方が異なり、他の構成は第二実施例と同じである。
【０１１４】
第三実施例においては、ｎ番目のフレームの実変化量ｄＷ（ｎ）は、以下の（１５）式のように、ｎ番目のフレームの変化量ｄＷ１（ｎ）と修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）を乗算して求める。修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）は、所定の条件下で１以上の値である。そして、他の条件下では、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）は、０である。
【０１１５】
ｄＷ（ｎ）＝ｄＷ１（ｎ）＊ＳｃａｌｅＧ（ｎ）  ・・・（１５）
【０１１６】
図１１は、第三実施例における実変化量ｄＷ（ｎ）の導出処理の手順を示すフローチャートである。伸張係数導出部２００は、まず、第二実施例の図８のフローチャートに示した手順で、図９の１Ｄ−ＬＵＴ２２０から実変化量ｄＷ（ｎ）を求める（ステップＳ３０１Ａ）。第３実施例においては、この１Ｄ−ＬＵＴ２２０から得られた２番目のフレームの実変化量ｄＷ（ｎ）を、以下では変化量ｄＷ１（ｎ）と呼ぶ（ステップＳ３０１Ａ）。
第３実施例においては、ｎ番目のフレームの実変化量ｄＷ（ｎ）は、この変化量ｄＷ１（ｎ）から計算される（（１５）式参照）。
【０１１７】
図１１のステップＳ３０６〜Ｓ３１３では、伸張係数導出部２００は、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）を求める。
【０１１８】
伸張係数導出部２００は、以下の（１６）式と（１７）式が共に成立する場合は（ステップＳ３０６：ＹＥＳ）、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）を０とする（ステップＳ３０７）。
Ｇｉｄ（ｎ）＝Ｇｉｄ（ｎ−２）  ・・・（１６）
【０１１９】
Ｇｉｄ（ｎ）≠Ｇｉｄ（ｎ−１）  ・・・（１７）
【０１２０】
（１６）式と（１７）式のいずれかが成立しない場合は（ステップＳ３０６：ＮＯ）、伸張係数導出部２００は、ステップＳ３０８を実行する。すなわち、伸張係数導出部２００は、（ｎ−１）番目のフレームの理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ−１）と（ｎ−１）番目のフレームの実伸張係数Ｇ（ｎ−１）の差である修正量ｄＧ（ｎ−１）を（１８）式により求める（ステップＳ３０８）。
【０１２１】
ｄＧ（ｎ−１）＝Ｇｉｄ（ｎ−１）−Ｇ（ｎ−１）  ・・・（１８）
【０１２２】
ステップＳ３０９では、前フレームの修正量ｄＧ（ｎ−１）が閾値Ｔｈｗ以上であり、現フレームの理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）が０より大きい場合は（ステップＳ３０９：ＹＥＳ）、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）を所定の黒修正係数値ＳｃａｌｅＧｂｌａｃｋとする（ステップＳ３１０）。黒修正係数値ＳｃａｌｅＧｂｌａｃｋは１よりも大きい。
【０１２３】
ステップＳ３０９の判定がＮＯである場合は、伸張係数導出部２００は、ステップＳ３１１を実行する。すなわち、前フレームの修正量ｄＧ（ｎ−１）が−Ｔｈｗ以下であり、現フレームの理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）が０より小さい場合は（ステップＳ３１１：ＹＥＳ）、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）を所定の白修正係数値ＳｃａｌｅＧｗｈｉｔｅとする（ステップＳ３１２）。なお、各修正係数値については、以下の不等式（１９）が成立する。
【０１２４】
１＜ＳｃａｌｅＧｂｌａｃｋ＜ＳｃａｌｅＧｗｈｉｔｅ  ・・・（１９）
【０１２５】
ステップＳ３１１の判定結果がＮＯである場合は、伸張係数導出部２００は、ステップＳ３１３を実行する。すなわち、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）を１とする（ステップＳ３１３）。
【０１２６】
以上で説明した図１１のステップＳ３０６〜Ｓ３１３の処理により、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）が決定される。
【０１２７】
ステップＳ３１４では、変化量ｄＷ１（ｎ）（ステップＳ３０１Ａ参照）と修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）（ステップＳ３０７、Ｓ３１０，Ｓ３１２，Ｓ３１３参照）を使用して、（１５）式により実変化量ｄＷ（ｎ）が計算される（ステップＳ３１４）。
【０１２８】
図１２は、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）の設定の考え方を示す説明図である。図１２の直線ｌ６Ａは図９の直線ｌ６と同じものであり、これに直線ｌ８と直線ｌ９が加えられている。直線ｌ８は、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｋ）が黒修正係数値ＳｃａｌｅＧｂｌａｃｋである場合の実変化量ｄＷ（ｋ）を示す直線である（図１１のステップＳ３１０参照）。直線ｌ９は、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｋ）が白修正係数値ＳｃａｌｅＧｗｈｉｔｅである場合の実変化量ｄＷ（ｋ）を示す直線である（ステップＳ３１２参照）。また、直線ｌ６Ａは、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｋ）が１である場合の実変化量ｄＷ（ｋ）を示す直線である（ステップＳ３１３参照）。
【０１２９】
直線の関係から、黒修正係数値ＳｃａｌｅＧｂｌａｃｋを用いるより、白修正係数値ＳｃａｌｅＧｗｈｉｔｅを用いたほうが、実変化量ｄＷ（ｋ）は理想変化量ｄＷｉｄ（ｋ）に近くなる。（１２）式と（１０ａ）式から分かるように、実伸張係数Ｇ（ｋ）も理想伸張係数Ｇｉｄ（ｋ）に近くなることがわかる。
【０１３０】
同様に、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｋ）＝１を用いるより、黒修正係数値ＳｃａｌｅＧｂｌａｃｋを用いたほうが、実変化量ｄＷ（ｋ）は理想変化量ｄＷｉｄ（ｋ）に近くなる。そのような場合には、伸張係数Ｇ（ｋ）も理想伸張係数Ｇｉｄ（ｋ）に近くなることがわかる（（１２）式および（１０ａ）式参照）。なお、修正係数ＳｃａｌｅＧｂｌａｃｋ，ＳｃａｌｅＧｗｈｉｔｅは、実変化量ｄＷ（ｋ）が理想変化量ｄＷｉｄ（ｋ）を超えないように設定されている。
【０１３１】
図１３は、調光係数Ｌ（ｎ）の実変化量ｄＷ（ｎ）の導出処理の手順を示すフローチャートである。記号の記載には、第二実施例と同様、調光係数に関してはＬを用いている。図１３のフローチャートは、図１１のフローチャートで伸張係数に関するＧを調光係数に関するＬに置き換えたものに等しく、調光係数Ｌ（ｎ）の実変化量ｄＷ（ｎ）を導出する手順は、伸張係数Ｇ（ｎ）の実変化量ｄＷ（ｎ）を導出する手順と同じなので、説明を省略する。
【０１３２】
第三実施例の画像表示装置１０００によれば、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ），ＳｃａｌｅＬ（ｎ）を設定することにより、状況に応じて実変化量ｄＷ（ｎ）の大きさを調整することが可能である。その結果、現フレームの実伸張係数Ｇ（ｎ）の前フレームの実伸張係数Ｇ（ｎ−１）からの変化量を調整することが可能である。
【０１３３】
たとえば、図１１のステップＳ３０６において、ｎ−２フレーム目の理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ−２）とｎフレーム目の理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）が等しく、これらがｎ−１フレーム目の理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ−１）と等しくないときは、これらの理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ−２），Ｇｉｄ（ｎ−１），Ｇｉｄ（ｎ）に関する理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ−２），ｄＷｉｄ（ｎ−１），ｄＷｉｄ（ｎ）の値は、それぞれ例えば図１２の座標Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３における入力値に相当する。そのような態様においては、理想伸張係数Ｇｉｄ（ｋ）が振動しているということである。このような場合に、現フレームの理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）に基づいて、その実伸張係数Ｇ（ｎ）を決定するとちらつきが発生する可能性がある。
【０１３４】
本実施例では、この場合はステップＳ３０７で修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）を０として、現フレームの実伸張係数Ｇ（ｎ）を前フレームの実伸張係数Ｇ（ｎ−１）と同じ値にすることで、ちらつきの発生を抑制している。伸張係数導出部２００は、本発明の伸長置換部に相当する。なお、ステップＳ３０７の処理は省略することも可能である。
【０１３５】
図１１のステップＳ３０９において、前フレームの修正量ｄＧ（ｎ−１）（（１８）式参照）が閾値Ｔｈｗ以上であるということは、前フレームの理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ−１）と実伸張係数Ｇ（ｎ−１）の差が広がりすぎているということである。理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ−１）と実伸張係数Ｇ（ｎ−１）の差が過度に大きいということは、理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ−１）が過度に大きいということである。そして、同時に、輝度伸長処理前の画像が非常に暗いことを意味する（図５（ａ）および図５（ｃ）と対比の上で図５（ｂ）参照）。
【０１３６】
ここで、修正量ｄＧ（ｎ−１）は、（１０ａ）式と（１２）式を用いた以下の計算式からも分かるように、理想変化量Ｗｉｄ（ｎ−１）と実変化量ｄＷ（ｎ−１）の差である。
【０１３７】
ｄＧ（ｎ−１）＝Ｇｉｄ（ｎ−１）−Ｇ（ｎ−１）
＝｛ｄＷｉｄ（ｎ−１）＋Ｇ（ｎ−２）｝−｛ｄＷ（ｎ−１）＋Ｇ（ｎ−２）｝
＝ｄＷｉｄ（ｎ−１）−ｄＷ（ｎ−１）  ・・・（２０）
【０１３８】
図１２に範囲ｄＧ（ｎ−１）を示す（但し、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ−１）は１であったものとする）。
【０１３９】
よって、現フレーム（ｎフレーム目）においては、１より大きい黒修正係数値ＳｃａｌｅＧｂｌａｃｋを用いて実変化量ｄＷ（ｎ）を求めることで（（１５）式参照）、実変化量ｄＷ（ｎ）は、理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）に近い値となる。このため、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）＝１を用いる場合より、実伸張係数Ｇ（ｎ）が理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）に近い値となる（（１１）式および（１０ａ）式参照）。このことは、例えば図１２における修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）＝１を用いる場合の座標Ｃ１から黒修正係数値ＳｃａｌｅＧｂｌａｃｋを用いる場合の座標Ｄ１への変化に相当する。ここでは、理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）に近づけた伸張係数Ｇ（ｎ）により輝度範囲伸張処理をすることで、画像を明るくすることができる。
【０１４０】
一方、ステップＳ３１１の条件は、ステップＳ３０９の条件と逆の関係であり、以下の不等式（２１）が成立するということであるから、理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ−１）が非常に小さくなっているということを意味している。つまり、画像が非常に明るくなっているということを意味している（図５（ａ）および図５（ｂ）と対比の上で図５（ｃ）参照）。
【０１４１】
Ｇ（ｎ−１）−Ｇｉｄ（ｎ−１）≧Ｔｈｗ  ・・・（２１）
【０１４２】
よって、白飛びを防ぐために、画像が非常に暗くなっている場合（ステップＳ３０９，Ｓ３１０参照）よりも、更に実伸張係数Ｇ（ｎ）を理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）に近づけることが望ましい。本実施例によれば、ステップＳ３１１，Ｓ３１２で黒修正係数値ＳｃａｌｅＧｂｌａｃｋより更に大きい白修正係数値ＳｃａｌｅＧｗｈｉｔｅを用いて実変化量ｄＷ（ｎ）を計算するので、実変化量ｄＷ（ｋ）はより理想変化量ｄＷｉｄ（ｋ）に近くなる（図１２参照）。このため、実伸張係数Ｇ（ｎ）をより理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ）に近づけることができ、白飛びを防ぐことができる。このことは、例えば図１２における修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）＝１を用いる場合の座標Ｃ２から白修正係数ＳｃａｌｅＧｗｈｉｔｅを用いる場合の座標Ｄ２への変化に相当する。
【０１４３】
ステップＳ３０９〜Ｓ３１２の処理は、以下のような処理に相当する。すなわち、その処理においては、前フレームの理想伸張係数Ｇｉｄ（ｎ−１）と、前フレームの実伸張係数Ｇ（ｎ−１）の差ｄＧ（ｎ−１）の絶対値が、予め設定された閾値Ｔｈｗ以上である場合は（ステップＳ３０９，Ｓ３１１参照）、実伸張係数Ｇ（ｎ）は以下のように計算される。すなわち、差ｄＧ（ｎ−１）の該絶対値が閾値より小さい場合に比べ、実変化量ｄＷ（ｎ）の絶対値が大きくなるように、実伸張係数Ｇ（ｎ）が計算される（図１２の直線ｌ６およびｌ８参照）。第３実施例の伸張係数導出部２００は、本発明の伸長修正部に相当する。
【０１４４】
更に、伸張係数導出部２００は、理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）が負の値である場合は、理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）が絶対値の同じ正の値である場合より、実変化量ｄＷ（ｎ）の絶対値が大きくなるように、伸張係数Ｇ（ｎ）を求めている（図１２の直線ｌ９およびｌ８参照）。
【０１４５】
本実施例では、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）を用いて実変化量ｄＷ（ｎ）の絶対値の大きさを調整しているが（（１５）式参照）、これに限らず、例えば、理想変化量ｄＷｉｄ（ｎ）を各々ステップＳ３１０,Ｓ３１２,Ｓ３１３のケースに適した１より大きい定数で割って、実変化量ｄＷ（ｎ）を求めるものとしても良い。
【０１４６】
ステップＳ３０６，Ｓ３０９，Ｓ３１１のいずれの条件にも該当しない場合は、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）を１とすることで、第２実施例と同様の効果が得られる（図１２のステップＳ３１３参照）。
【０１４７】
第三実施例では、調光係数Ｌ（ｎ）に関する修正係数ＳｃａｌｅＬ（ｎ）を修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）とは別に求めているが、修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）と修正係数ＳｃａｌｅＬ（ｎ）は同じ値を用いるものとしても良い。また、黒修正係数ＳｃａｌｅＧｂｌａｃｋと白修正係数ＳｃａｌｅＧｗｈｉｔｅも、同じ値を用いるものとしても良い。
【０１４８】
その他の実施例：
（１）上記各実施例では、輝度範囲伸張処理と調光制御を共に行なうものとしたが（図１参照）、どちらか一方のみを行なうものとしても良い。
【０１４９】
（２）本発明の画像表示装置は、プロジェクタの他にも液晶テレビなど種々の画像表示装置に適用可能である。調光制御を行なわずに輝度範囲伸張処理のみを行なう場合は、光源装置７１０を備える必要もない。
【０１５０】
以上、実施例に基づき本発明に係る画像表示装置、画像表示方法、画像表示装置および画像表示方法の機能を実現させるためのプログラムを説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】画像表示装置１０００のブロック図である。
【図２】画像特徴量算出部１００の処理について示す説明図である。
【図３】伸張係数ＬＵＴ２１０の入力格子点の一例を示す説明図である。
【図４】補間計算について示す説明図である。
【図５】伸張係数Ｇｃの設定の考え方を示す説明図である。
【図６】調光係数ＬＵＴ５１０を示す説明図である。
【図７】伸張係数Ｇ（ｎ）の導出処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】実変化量ｄＷ（ｎ）を導出する処理を示すフローチャートである。
【図９】１Ｄ−ＬＵＴ２２０を示す説明図である。
【図１０】調光係数Ｌ（ｎ）の導出処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】第三実施例における実変化量ｄＷ（ｎ）の導出処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】修正係数ＳｃａｌｅＧ（ｎ）の設定の考え方を示す説明図である。
【図１３】調光係数Ｌ（ｎ）の実変化量ｄＷ（ｎ）の導出処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１５２】
１００...画像特徴量算出部
２００...伸張係数導出部
２１０...伸張係数ルックアップテーブル
３００...輝度範囲伸張処理部
４００...ライトバルブ
５００...調光係数導出部
５１０...調光係数ルックアップテーブル
６００...調光制御部
７００...調光素子
７１０...光源装置
８００...調光素子
８００...投写光学系
９００...スクリーン
１０００...画像表示装置
ＦＲ...フレーム
ＤＲ...小領域
Ｙｄｒｉ...代表輝度
Ｇｃ，Ｇｐ１，Ｇｐ２...伸張係数
Ｌｃ...調光係数
Ｋ１...伸張率
Ａ１...光量率
Ｇ（ｎ），Ｇ（ｋ）...伸張係数
Ｇｉｄ（ｎ），Ｇｉｄ（ｋ）...理想伸張係数
ｄＷｉｄ（ｎ），ｄＷｉｄ（ｋ）...理想変化量
ｄＷ（ｎ），ｄＷ（ｋ）...実変化量
Ｌ（ｎ）...調光係数
Ｌｉｄ（ｎ）...理想調光係数
ｄＷ１（ｎ），ｄＷ１（ｋ）...変化量
ＳｃａｌｅＧ（ｎ），ＳｃａｌｅＧ（ｋ）...修正係数
Ｔｈｗ...閾値
ＳｃａｌｅＧｂｌａｃｋ...黒修正係数値
ＳｃａｌｅＧｗｈｉｔｅ...白修正係数値
ｌ１〜ｌ９，ｌ６Ａ...直線
ＳｃａｌｅＬ（ｎ）...修正係数
【図１】
0004432933.tif 000002
【図２】
0004432933.tif 000003
【図３】
0004432933.tif 000004
【図４】
0004432933.tif 000005
【図５】
0004432933.tif 000006
【図６】
0004432933.tif 000007
【図７】
0004432933.tif 000008
【図８】
0004432933.tif 000009
【図９】
0004432933.tif 000010
【図１０】
0004432933.tif 000011
【図１１】
0004432933.tif 000012
【図１２】
0004432933.tif 000013
【図１３】
0004432933.tif 000014