(57)【要約】  本明細書の例示的な実施形態は、電子ディスプレイと電気接続し、かつ現在の時間が日の出と日没の間である場合に、周囲光センサからの入力を受け入れることなく夜間指示によって動作するよう電子ディスプレイに指示し、現在の時間が日没と日の出の間である場合に、周囲光センサからの入力を受け入れることなく日中指示によって動作するよう電子ディスプレイに指示するように構成されたディスプレイ・コントローラを含む電子ディスプレイを提供する。夜間指示はガンマの第１の設定を含むことができ、日中指示はガンマの第２の設定を含むことができる。日の出移行期間および日没移行期間を、人工周囲センサ・データ（ＡＡＳ）を使用して計算することができ、ガンマのさらなる設定がＡＡＳデータに基づいて選択される。
2018525650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ディスプレイと、
前記電子ディスプレイと電気接続するディスプレイ・コントローラであって、
現在の時間が日の出と日没の間である場合に、周囲光センサからの入力を受け入れることなく夜間指示によって動作するよう前記電子ディスプレイに指示し、
現在の時間が日没と日の出の間である場合に、周囲光センサからの入力を受け入れることなく日中指示によって動作するよう前記電子ディスプレイに指示するように、
構成された前記ディスプレイ・コントローラと、
を含む電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項２】
前記夜間指示が、低周囲光条件中の前記ディスプレイの所望の黒レベルを含み、
前記日中指示が、高周囲光条件中の前記ディスプレイの所望の黒レベルを含む、請求項１に記載の電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項３】
前記夜間指示が、低周囲光条件中の前記ディスプレイの所望のガンマ設定を含み、
前記日中指示が、高周囲光条件中の前記ディスプレイの所望のガンマ設定を含む、請求項１に記載の電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項４】
前記ディスプレイ・コントローラが、各日の日の出時間および日没時間を判定する、請求項１に記載の電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項５】
前記ディスプレイ・コントローラが、日の出式を計算することにより各日の日の出時間および日没時間を判定する、請求項４に記載の電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項６】
前記ディスプレイ・コントローラが、
現在の時間が日没移行期間中であるか日の出移行期間中であるかを判定し、
日没移行期間中である場合に日没についての人工周囲センサ・データ（ＡＡＳ）を計算し、
日の出移行期間中である場合に日の出についての人工周囲センサ・データ（ＡＡＳ）を計算し、
前記ＡＡＳデータに基づいて動作するよう前記ディスプレイに指示するように、
更に構成される、請求項１に記載の電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項７】
前記ディスプレイ・コントローラが、
人工周囲センサ・データ（ＡＡＳ）を計算し、
前記ＡＡＳデータに基づいて所望のガンマを判定し、
前記所望のガンマを使用して前記電子ディスプレイを駆動するように、
更に構成される、請求項１に記載の電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項８】
前記ディスプレイ・コントローラが、
局地気象情報を判定し、
前記局地気象情報に基づいて人工周囲センサ・データ（ＡＡＳ）を計算し、
前記ＡＡＳデータに基づいて所望のガンマを判定し、
前記所望のガンマを使用して前記電子ディスプレイを駆動するように、
更に構成される、請求項１に記載の電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項９】
電子ディスプレイと、
前記電子ディスプレイと電気接続するディスプレイ・コントローラであって、
日没移行期間および日の出移行期間を含む各日の日没時間および日の出時間を判定し、
現在の時間が日の出移行中であるか、日中であるか、日没移行中であるか、夜間であるかを判定し、
日の出についての人工周囲センサ・データ（ＡＡＳ）を計算して、現在の時間が日の出移行期間中である場合に前記ＡＡＳデータに基づいて所望のガンマを判定し、
現在の時間が日中である場合に所望の日中ガンマを判定し、
日没についての人工周囲センサ・データ（ＡＡＳ）を計算して、現在の時間が日没移行期間中である場合に前記ＡＡＳデータに基づいて所望のガンマを判定し、
現在の時間が夜間である場合に所望の夜間ガンマを判定し、
前記電子ディスプレイを所望のガンマ・レベルで駆動するように、
構成された前記ディスプレイ・コントローラと、
を含む電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項１０】
前記ＡＡＳデータが、環境中に存在する周囲光の量に近似する、請求項９に記載の電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項１１】
前記所望のガンマ・レベルが、環境中に存在する周囲光の量に近似することにより判定される、請求項９に記載の電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項１２】
前記所望のガンマが、前記ＡＡＳデータを環境中の周囲光とガンマの対応する値との所定の関係と比較することにより判定される、請求項１０に記載の電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項１３】
前記ディスプレイ・コントローラが、前記所望のガンマについての黒レベル・オフセットを判定するように、更に構成される、請求項９に記載の電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項１４】
前記ディスプレイ・コントローラが、前記ＡＡＳデータに基づいて黒レベル・オフセットを判定するように、更に構成される、請求項９に記載の電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項１５】
前記ディスプレイ・コントローラが、雲量のパーセンテージを判定するように、更に構成される、請求項９に記載の電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項１６】
電子ディスプレイと、
ＧＰＳデバイスと、
前記電子ディスプレイおよび前記ＧＰＳデバイスと電気接続するディスプレイ・コントローラであって、
前記ＧＰＳデバイスを通じて前記電子ディスプレイの位置データを判定し、
特定の日についての日の出時間および日没時間を判定し、
現在の時間が日の出と日没の間である場合に第１のガンマ設定を使用するよう前記電子ディスプレイに指示し、
現在の時間が日没と日の出の間である場合に第２のガンマ設定を使用するよう前記電子ディスプレイに指示するように、
構成された前記ディスプレイ・コントローラと、
を含む電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項１７】
前記ディスプレイ・コントローラが、前記電子ディスプレイを動作させるために周囲光センサからのデータを使用しない、請求項１６に記載の電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項１８】
前記ディスプレイ・コントローラが、前記電子ディスプレイの経度座標および緯度座標に基づいて日の出時間および日没時間を判定する、請求項１６に記載の電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項１９】
前記ディスプレイ・コントローラが、日の出式を計算することにより日の出時間および日没時間を判定する、請求項１８に記載の電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項２０】
前記ディスプレイ・コントローラが、
現在の時間が日没移行期間中であるか日の出移行期間中であるかを判定し、
日没移行期間中である場合に日没についての人工周囲センサ・データ（ＡＡＳ）を計算し、
日の出移行期間中である場合に日の出についての人工周囲センサ・データ（ＡＡＳ）を計算し、
前記ＡＡＳデータに基づいて前記電子ディスプレイのガンマ設定を判定するように、
更に構成される、請求項１６に記載の電子ディスプレイ・アセンブリ。
【請求項２１】
１日の日没時間および日の出時間を判定するステップと、
現在の時間が日の出と日没の間であるか日没と日の出の間であるかを判定するステップと、
現在の時間が日の出と日没の間であるか日没と日の出の間であるかに基づいて前記ディスプレイのガンマを選択するステップと、
前記選択されたガンマで前記ディスプレイを駆動するステップと、
を含む電子ディスプレイ特性の環境適応のための方法。
【請求項２２】
夜間から日の出に移行するときに前記ディスプレイの前記ガンマを徐々に変化させるステップと、
日中から日没に移行するときに前記ディスプレイの前記ガンマを徐々に変化させるステップと、
をさらに含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
ガンマを選択する前記ステップが、周囲光センサからの実際の入力なしで実行される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
１日の日没時間および日の出時間を判定する前記ステップが、日の出式を計算することにより実行される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
現在の時間が日の出と日没の間であるか日没と日の出の間であるかに基づいて前記ディスプレイの黒レベル・オフセットを選択するステップと、
前記選択された黒レベル・オフセットで前記ディスプレイを駆動するステップと、
をさらに含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
現在の時間が日没移行期間中であるか日の出移行期間中であるかを判定するステップと、
日没移行期間中である場合に日没についての人工周囲センサ・データ（ＡＡＳ）を計算するステップと、
日の出移行期間中である場合に日の出についての人工周囲センサ・データ（ＡＡＳ）を計算するステップと、
現在の時間が日没移行期間中または日の出移行期間中である場合に、前記ＡＡＳデータに基づいて前記ディスプレイのガンマを選択するステップと、
現在の時間が日没移行期間中または日の出移行期間中である場合に、前記選択されたガンマで前記ディスプレイを駆動するステップと、
をさらに含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
現在の時間が日没移行期間中であるか日の出移行期間中であるかを判定するステップと、
日没移行期間中または日の出移行期間中である場合に人工周囲センサ・データ（ＡＡＳ）を計算するステップと、
日没移行期間中または日の出移行期間中である場合に前記ＡＡＳデータに基づいて前記ディスプレイのガンマを選択するステップと、
をさらに含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
局地気象情報を判定するステップと、
前記局地気象情報に基づいて人工周囲センサ・データ（ＡＡＳ）を計算するステップと、
前記ＡＡＳデータ、および現在の時間が日の出と日没の間であるか日没と日の出の間であるかに基づいて、前記ディスプレイのガンマを選択するステップと、
前記選択されたガンマで前記ディスプレイを駆動するステップと、
をさらに含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
日没移行期間および日の出移行期間を含む１日の日没時間および日の出時間を判定するステップと、
現在の時間が日の出移行中であるか、日中であるか、日没移行中であるか、夜間であるかを判定するステップと、
日の出についての人工周囲センサ・データ（ＡＡＳ）を計算して、現在の時間が日の出移行期間中である場合に前記ＡＡＳデータに基づいて前記ディスプレイのガンマを選択するステップと、
現在の時間が日中である場合に日中についての前記ディスプレイのガンマを選択するステップと、
日没についてのＡＡＳデータを計算して、現在の時間が日没移行期間中である場合に前記ＡＡＳデータに基づいて前記ディスプレイのガンマを選択するステップと、
現在の時間が夜間である場合に夜間についての前記ディスプレイのガンマを選択するステップと、
前記選択されたガンマを用いて前記ディスプレイを駆動するステップと、
を含む電子ディスプレイ特性の環境適応のための方法。
【請求項３０】
前記ＡＡＳデータが、環境中に存在する周囲光の量に近似する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記所望のガンマ・レベルが、環境中に存在する周囲光の量に近似することにより判定される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
ＡＡＳデータに基づいて前記ディスプレイのガンマを選択する前記ステップが、前記ＡＡＳデータを環境中の周囲光とガンマの対応する値との所定の関係と比較することにより実行される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
現在の時間が日の出と日没の間であるか日没と日の出の間であるかに基づいて、前記ディスプレイの黒レベル・オフセットを選択するステップと、
前記選択された黒レベル・オフセットで前記ディスプレイを駆動するステップと、
をさらに含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３４】
前記ＡＡＳデータに基づいて前記ディスプレイの黒レベル・オフセットを判定するステップを
さらに含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３５】
雲量のパーセンテージを計算するステップと、
前記雲量のパーセンテージに基づいて前記ディスプレイのガンマをさらに選択するステップと、
をさらに含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３６】
ＧＰＳデバイスを通じて電子ディスプレイの位置データを判定するステップと、
特定の日についての日の出時間および日没時間を判定するステップと、
現在の時間が日の出と日没の間である場合に第１のガンマ設定を使用するよう前記電子ディスプレイに指示するステップと、
現在の時間が日没と日の出の間である場合に第２のガンマ設定を使用するよう前記電子ディスプレイに指示するステップと、
を含む電子ディスプレイ特性の環境適応のための方法。
【請求項３７】
第１のガンマ設定または第２のガンマ設定を使用するよう前記電子ディスプレイに指示する前記ステップが、周囲光センサからの入力を受け入れることなく実行される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
日の出時間および日没時間を計算する前記ステップが、前記電子ディスプレイの経度座標および緯度座標に基づいて実行される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
現在の時間が日の出と日没の間であるか日没と日の出の間であるかに基づいて前記ディスプレイの黒レベル・オフセットを選択するステップと、
前記選択された黒レベル・オフセットで前記ディスプレイを駆動するステップと、
をさらに含む請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
雲量のパーセンテージを計算するステップと、
前記雲量のパーセンテージに基づいて前記ディスプレイのガンマをさらに選択するステップと、
をさらに含む請求項３８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
[0001]本出願は、参照により全体が本明細書に組み込まれている、２０１５年８月１７日に出願された米国仮特許出願第６２／２０６，０５０号および２０１６年３月２８日に出願された米国仮特許出願第６２／３１４，０７３号の優先権を主張する。本出願は、２０１５年５月１４日に出願された米国仮特許出願第６２／１６１，６７３号の優先権を主張する、２０１６年２月１２日に出願された米国特許出願第１５／０４３，１００号および２０１６年２月１２日に出願された米国特許出願第１５／０４３，１３５号の一部継続出願であり、これらはすべて参照により全体が本明細書に組み込まれている。
【０００２】
(技術分野)
[0002]本明細書の例示的な実施形態は、測定または計算された視聴環境の特性を使用して、一連の所定の規則に従ってディスプレイの視覚特性を自動で変化させるディスプレイおよび方法に関する。一部の実施形態は、すべての環境視聴条件において画像再生のための最適な視覚を示す自律ディスプレイを提供する。
【背景技術】
【０００３】
(背景技術)
[0003]ディスプレイは、娯楽（例えば、テレビ、電子書籍）、広告（例えば、ショッピング・モール、空港、広告板）、情報（例えば、自動車、航空電子機器、システム・モニタリング、セキュリティ）、およびクロスアプリケーション（例えば、コンピュータ、スマート・フォン）を含む様々な適用において使用されている。このように、ディスプレイは一般に様々な視聴環境に晒され、多くの適用においてディスプレイの視聴環境は一定ではない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
(例示的な実施形態の概要)
[0004]本明細書の例示的な実施形態は、周囲条件の位置ベースおよび／または時間ベースの判定を、記憶された特徴的なディスプレイ・データと組み合わせて使用して、画像および／またはビデオ信号を動的に（リアルタイムで）処理し変更することによって、明るさ、黒レベル、ガンマ、飽和、色相、および鮮明度などの重要なディスプレイ性能パラメータが最適なものとして知覚されるようにする、つまり、所与の視聴条件のための最良の意図したレンダリングに調整する。また、他の実施形態は、説明される通りに実行するようディスプレイを較正する方法、および動的性能プロセスを実行する方法を提供する。
【０００５】
[0005]本発明の前述ならびにその他の特徴および利点が、添付図面に示す特定の実施形態についての以下のより詳細な説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
(図面の簡単な説明)
[0006]以下の詳細な説明および添付図面を読むことによって、例示的な実施形態のより十分な理解が得られる。図中、同一の参照符号は同一の部分を示す。
【図１】[0007]一般的な画像再生プロセスのグラフ表示である。
【図２】[0008]信号符号化および復号化プロセスのブロック図である。
【図３】[0009]ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９／１８８６による画像信号変換のグラフ表示である。
【図４】[0010]エンドツーエンド冪対周囲照明のグラフ表示である。
【図５】[0011]離散実装におけるエンドツーエンド冪対周囲照明のグラフ表示である。
【図６】[0012]本発明の実施形態の基本的な要素のブロック図である。
【図７】[0013]反射した周囲光とその表示光との関係を示す図である。
【図８】[0014]周囲条件の位置ベースの判定の例示的な実施形態を実行するための論理フロー・チャートである。
【図９】[0015]黒レベルおよび／または直線性の後復号化調節を使用する実施形態のブロック図である。
【図１０】[0016]式（２）を用いた図８の信号変換の例のグラフ表示である。
【図１１】[0017]後復号化調節の代替実施形態のブロック図である。
【図１２】[0018]黒レベルおよび／または直線性の前復号化調節の実施形態のブロック図である。
【図１３】[0019]式（４）を用いた図１１の信号変換の例のグラフ表示である。
【図１４】[0020]式（５）を用いた図１１の信号変換の例のグラフ表示である。
【図１５】[0021]式（６）を用いた図１１の信号変換の例のグラフ表示である。
【図１６】[0022]式（７）を用いた図１１の信号変換の例のグラフ表示である。
【図１７】[0023]図１５の左下角部の詳細図である。
【図１８】[0024]日没移行時間中／日の出移行時間中にＡＡＳ技法を使用し、残りの時間について夜間レベル／日中レベルを使用する実施形態を実行するための論理フローチャートである。
【図１９】[0025]単一の移行期間のみと共にＡＡＳ技法を使用し、残りの時間について夜間指示／日中指示を使用する実施形態を実行するための論理フローチャートである。
【図２０】[0026]局地気象情報を考慮しながら日没移行時間中／日の出移行時間中および日中にＡＡＳ技法を使用する、高度な実施形態を実行するための論理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（詳細な説明）
[0027]以下で、本発明の例示的な実施形態を示す添付図面を参照しながら、本発明の例示的な実施形態についてより完全に説明する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具体化することができ、本明細書で説明する例示的な実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的で完全なものであり、本発明の範囲を当業者に十分に伝えるように提示される。図中、層および領域のサイズおよび相対サイズは、明確にするために誇張されていることがある。
【０００８】
[0028]本明細書で使用される術語は、特定の実施形態を説明するためのものにすぎず、本発明を限定するものではない。本明細書で使用されるとき、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈上特に明示しない限り、複数形も含むことを意図している。本明細書で使用されるとき、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、言及される特徴、整数、ステップ、動作、要素および／または構成要素の存在を特定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらの群の存在または追加を除外しない。
【０００９】
[0029]本発明の実施形態は、本発明の理想的な実施形態（および中間構造）の概略図である図を参照して本明細書で説明される。このように、例えば製造技法および／または公差によって、図示した形状から変化することが予想される。したがって、本発明の実施形態は、本明細書に示す領域の特定の形状に限定されるものと解釈すべきでなく、例えば製造によって生じる形状の逸脱を含むものである。
【００１０】
[0030]特段の規定がない限り、本明細書で使用される（技術用語および科学用語を含む）すべての用語は、本発明が属する技術分野における当業者によって普通に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈における意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、本明細書に明示的に規定されていない限り、理想的な意味または過度に形式的な意味に解釈されるものではないことをさらに理解されたい。
【００１１】
[0031]例示的な画像取込みおよび再生プロセスの非常に高度な図が図１に示される。通常、画像は、ビデオ・カメラ／静止カメラにより取り込まれた実世界シーンまたはコンピュータ生成シーンから生じる。ほとんどの再生システムの非常に高い目標は、可能である最も真に迫った画像を最終的な人間の観察者に表示することである。これを完璧に行うには多くの障害があり、実際には、視聴体験を向上させるために、何らかの「強調」を意図的に表示画像に加えることが多い。高忠実度再生の主な障害の１つは、最終的な観察者の局地的な視聴環境を明確に予測できず、しかも視聴環境が再生の画像品質に大きな影響を及ぼし得ることである。また、視聴環境は、厳しく制御された映画館の環境などのわずかな特別の場合を除いて、略連続的に変化し得る。
【００１２】
[0032]図１の微妙であるが非常に密接な関係のある態様は、物体から反射する全光が、基本的に物体に当たるすべての光源からの反射光の線形的な総和であることである。加えて、物体はそれ自体の光を発することもあり、この光も物体からの反射寄与に線形的に加えられて、観察される全光に達する。これは基本的に、インコヒーレント光がこれに関して線形的に作用する（例えば、１＋１＝２）ことを述べている。その結果、シーン内の任意の点の絶対的な明るさまたは輝度は、その点まで追跡可能な光のすべての構成成分に比例する。これが、実シーンの人間の観察者に提示される現実であり、コンピュータ生成シーンが通常作成される方法でもある。したがって、理論上、ディスプレイ・デバイスは、もっとも純粋な形の再生のための輝度直線性の原理に従うべきである。または、より一般的に、カメラに入る光からディスプレイから出る光までのプロセスのエンドツーエンド・チェーン全体が、輝度直線性の原理に従うべきである。この原理は本発明の様々な態様に関連する。
【００１３】
[0033]前述したように、ディスプレイの目標は、元のシーンの真に迫った複製を再生することでなければならない。しかしながら、いくつかの避けることのできない固有の制限がある。１つのそのような制限は、ディスプレイが、実世界に存在する輝度のダイナミック・レンジに、特にスケールの上限（例えば、太陽およびその反射）において一致することが難しいことである。別の制限は、ディスプレイが元のシーンを主に「平坦に」したものであり、したがって、少なくとも１つまたは複数の特定の視点からの深さの幻影を生じさせる様々な「３次元（３Ｄ）」技術が存在するにもかかわらず、真の３Ｄ深さの再生は不可能なことである。また、一般的なディスプレイは、人間の目の略半球形の視野を全くシミュレートすることができない。ただし、これはＩＭＡＸ（登録商標）シアターなどの特別な会場では克服しようと試みられている。最後に、ディスプレイ自体が何らかの環境に存在する物体であり、環境自体が、再生の画像品質に非常に大きな影響を与え得る。
【００１４】
[0034]従来のカラー・ディスプレイでは、一般的に、各サブピクセルが、原色、通常は赤、緑、青の各々について１つの、３つのサブピクセルから構成される。４つ以上のサブピクセルを使用可能なディスプレイがあるが、本明細書の実施形態はサブピクセルの正確な数またはそれらが表す色に依存しない。表示画像の情報コンテンツは、駆動プロセスの詳細が技術に依存する（例えば、ＣＲＴ、プラズマ、ＬＣＤ、ＯＬＥＤなど）状態で各サブピクセルを一意的に命令または駆動することによるものである。本明細書の例示的な実施形態は、任意の種類の電子ディスプレイにおいて使用することができ、１種類のディスプレイに特有のものではないことに留意されたい。各サブピクセルの駆動レベルは完全オフから完全オンまでであり得、これは画像がディスプレイによって形成される基本プロセスである。表示可能な全範囲の色（すなわち、色域）が、全範囲の組合せによりサブピクセルの相対駆動レベルを変化させることによって取得される。人間の目が３つのサブピクセルを統合して、制御された原色の混合によって効果的な混合色を作ると、非原色が作られる。デジタル領域では、サブピクセルの駆動レベルが８デジタル・ビットで定義される場合、計２８＝２５６／サブピクセルの個々の駆動レベルがあり得る。グレー・レベルは、すべてのサブピクセルが同じレベル（ＶＥＳＡ  ＦＰＤＭ  ２．０により定義される）で駆動される特別な事例である。これにより、一般に、完全オフ（主に黒に見える最低の明るさ）から完全オン（主に白に見える最高の明るさ）までの「グレーのような」色を作る。続いて８ビット／サブピクセル（２４ビット・カラーと呼ばれることが多い。３サブピクセル×８ビット＝２４）では、２２４＝１６，７７７，２１６の可能な色があるが、すべてのサブピクセルが等しく駆動されるときにグレー・レベルが作られるという厳密な定義により、固有のグレー・レベルは２５６のみである。簡単にするために、隣接するサブピクセルは必ずしもカラー画像の生成に必要なレベルと同じレベルまで駆動されないという暗黙の理解をもって、サブピクセル・ベースのグレー・レベル（すなわち、８ビットの制御の場合の２５６のグレー・レベル）について述べる。これは、本発明が色再現とは無関係であるが、色再現に完全に対応しているからである。
【００１５】
[0035]ガンマ（記号γで表す）は、画像の（サブピクセル・ベースでの）グレー・レベルのスケーリングを変換する冪関数Ｓγの数学的指数を指す。ガンマ処理の起源は、真空管カメラおよびＣＲＴディスプレイの最も初期にまで遡るが、人間の視覚が明るさの絶対的な変化をより感じやすい画像の暗領域において知覚される解像度を高めるために、最新のディスプレイにおいても非常に関連性のあるプロセスである。
【００１６】
[0036]概念的に最も単純な画像再生の流れが図２に示される。実世界シーンからの光（Ｌｉ）がカメラにより取り込まれて、検出器（通常、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ技術を用いた固体ピクセル化検出器）に降り注ぐ。この検出器は、光−電気（Ｏ／Ｅ）変換を行って初期ソース画像信号Ｓｓを生成する。この画像信号は、通常、各ピクセル化検出要素に降り注ぐ光の量に略比例する電圧信号であるが、Ｓｓは直ちにデジタル信号に変換されてもよい。あるいは、ソース画像信号Ｓｓは、通常、光が実世界で作用するのと略同じ方法で直線領域内において展開されるコンピュータ生成グラフィックから生じ得る。いずれの場合にも、通常（必要ではないが）冪関数：ｆｅ＝（Ｓ）αの形をとるｆｅで示す関数ブロックで信号符号化が行われる。従来、α指数はガンマ補正指数と呼ばれているが、本説明の目的で、これをより一般的に信号符号化指数と呼ぶ。結果として得られる符号化信号Ｓｅ（＝（Ｓｓ）α）は、その後ディスプレイに入り、通常（必要ではないが）別の冪関数：ｆｄ＝（Ｓ）γの形をとるｆｄで示す関数ブロックにより復号化される。代入により、結果として得られる、ディスプレイを駆動する復号化信号Ｓｄ（＝（Ｓｅ）γ）は、Ｓｄ＝（Ｓｓ）αγによって初期ソース画像信号Ｓｓに関連付けられる。実際には、前述した比較的単純な変換の変形例があるが、画像信号を符号化および復号化する一般的なプロセスは同じであることに留意されたい。
【００１７】
[0037]引き続き図２を参照し、その後、復号化画像信号Ｓｄを用いてディスプレイの部品を駆動する。これらの部品は、電気−光（Ｅ／Ｏ）変換プロセスによって、電気画像データをディスプレイ（Ｌｏ）により発せられる光に変換する。Ｅ／Ｏプロセスの詳細は、ディスプレイ技術、例えばＬＣＤ、プラズマ、ＯＬＥＤなどに特有のものである。実際には、実質的に時代遅れのＣＲＴ技術の場合、復号化関数ｆｄはＥ／Ｏ変換プロセスの一体部分であった。
【００１８】
[0038]上記の説明において、信号「Ｓ」は通常０〜１の正規化値を表すことに留意されたい。電圧信号の場合、実際の信号をＶＭＡＸにより正規化して、Ｓ＝Ｖａｃｔｕａｌ／ＶＭＡＸとなるようにする。デジタル信号の場合、信号をＤＭＡＸにより正規化して、Ｓ＝Ｄａｃｔｕａｌ／ＤＭＡＸ（例えば、８ビット・チャネルの場合、ＤＭＡＸ＝２８＝２５６）となるようにする。信号正規化プロセスは、一般に、図２には明確に示されていないが本明細書で暗示される処理ステップを必要とする。正規化信号を一貫して使用する限り、信号が電圧レベルを表すかビット・レベルを表すかは問題ではなく、いずれも本明細書の例示的な実施形態に含まれる。
【００１９】
[0039]エンドツーエンド画像処理の流れの特定の例として、ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９−５（２００２）はテレビ信号を≒０．５のα値で符号化することを推奨し（注：これはＢＴ．７０９のわずかな単純化である）、ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．１８８６（２０１１）はテレビ信号を２．４のγ値で復号化して、１．２：Ｓｄ＝Ｓｅ２．４＝（Ｓｓ０．５）２．４＝Ｓｓ（０．５×１．２）＝Ｓｓ１．２のエンドツーエンド冪（ε）にすることを推奨する。上記のＩＴＵ定義プロセスで行われる信号変換が図３に示され、ここでは横の「入力」軸および縦の「出力」軸のパラメータが関連する処理ステップに依存する。例えば、信号符号化動作中、横軸は（入力信号として）Ｓｓを表し、縦軸は（出力信号として）Ｓｅを表す。すべての信号レベルが０〜１の値であるため、暗示された信号の正規化が図３において明らかである。
【００２０】
[0040]図３において、再生システムが、純粋な直線性の場合のようにε＝１．０ではなくε＝１．２のエンドツーエンド冪法則指数を有するため、ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９／１８８６信号変換プロセスはエンドツーエンド輝度直線性の前述した原理に厳密に従っていないことに留意されたい。これにより、図３の黒線のわずかな曲線が生じる。純粋な直線性から外れる主な理由は、カメラ／ディスプレイが実世界に存在する光の全ダイナミック・レンジを実際に再現することができないことである。結果として、ε＝１．２のエンドツーエンド指数（または冪）は、一般に、≒２００ルクスの平均背景照明を有する家庭内テレビ視聴の知覚体験をより良好にするものと考えられている。これは、人間の目が一般的な家庭内環境に適応するときに、より真に迫った画像コントラストを再現することに基づく。
【００２１】
[0041]しかしながら、≒１−１０ルクスの背景照明を有する映画館などのはるかに暗い視聴環境を目標とし、かつ／または芸術的な趣のあるビデオ・コンテンツを作成するために、映画製作者がＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９符号化から外れることは一般的である。この適用の通常の符号化指数は、おおよそα＝０．６０である。続いてこの信号を冪指数γ＝２．４で復号化すると、エンドツーエンド直線性冪はε≒１．４５となる。
【００２２】
[0042]普及している別の画像符号化体系は、≒３５０ルクスの背景照明を有する工事事務所などの適度に明るい環境における画像レンダリングを意図したｓＲＧＢ規格である。ｓＲＧＢはα＝０．４５に近似する信号符号化指数を要求する。続いて、そのようなｓＲＧＢ符号化信号を冪指数γ＝２．４で復号化すると、エンドツーエンド直線性冪がε≒１．１となる。
【００２３】
[0043]前述した３つの異なる視聴環境とその提示されたエンドツーエンド直線性冪指数を曲線適合させ、これらを使用して周囲照明のより高いレベルに外挿する。この傾向は、図４にプロットされる式（１）により示される。したがって、周囲照明レベル（Ｉａ）が測定されると、所望のエンドツーエンド直線性冪指数（ε）を式（１）から判定することができる。Ｉａとεとのこの関係は、以下の欄で説明する本発明のある態様と密接な関係がある。式（１）で示す関係は代表的なものにすぎず、本発明は式（１）の正確な形に依存しない。一般に、本発明はＩａとεとの任意の関係を実施することができる。
【数１】
2018525650.tif 000003
【００２４】
[0044]図４において、周囲照明が増加すると、所望のエンドツーエンド冪が純粋な直線に漸近的に近づくこと、すなわちε→１であることに留意されたい。１０００ルクス超では、冪εは基本的に１に等しい。これは、基本的に、目が完全な日中条件に適応すると、ディスプレイが、前述したように純粋なエンドツーエンド輝度直線性の原理に従わなければならないことを述べている。しかしながら、ε≒１の冪を実際に実施するディスプレイはあるとしてもごくわずかである。
【００２５】
[0045]あるいは、式（１）に記載された関数を、図５に示すように離散的に実施してもよい。図５に示す離散化レベルの数は代表的なものであり、本発明の様々な実施形態は、処理能力および適用に応じて任意の数の離散レベルを実施することができる。
【００２６】
[0046]図６は、例示的な実施形態の基本的な構成要素の概略図である。ここで、環境プロセッサ２００がビデオ・ソース１５０からビデオ・データを取得することができる。ディスプレイ・コントローラ１１０は、マイクロプロセッサおよび電子記憶装置（較正データ１２０を記憶することができる）を含むがこれらに限定されないいくつかの部品を含むことができる。環境プロセッサ２００は、好ましくは、ディスプレイ３００と電気通信する。一部の実施形態においては、ディスプレイ・コントローラ１１０がビデオ・ソース１５０およびディスプレイ３００と電気通信する。ディスプレイ・コントローラ１１０上に見られる１つまたは複数のマイクロプロセッサは、本明細書に記載の機能のいずれかを実行することができる。
【００２７】
[0047]ビデオ・ソース１５０は、テレビ／ケーブル／衛星送信機、ＤＶＤ／ブルー・レイ・プレーヤ、コンピュータ、ビデオ・レコーダ、またはビデオ・ゲーム・システムを含むがこれらに限定されない、ビデオ・データを生成および／または送信する任意の数のデバイスであってよい。ディスプレイ・コントローラ１１０は、位置ベースの周囲環境データを使用し、較正データに基づいてビデオ信号を修正するハードウェアおよびソフトウェアの任意の組合せであってよい。較正データ１２０は、好ましくは、位置ベースの周囲環境データのための較正データを含み、場合によりディスプレイ・アセンブリのための反射率情報を含むディスプレイ・コントローラにアクセス可能な不揮発性データ記憶装置である。ディスプレイ３００は、見る人に画像を提示する任意の電子デバイスであってよい。
【００２８】
[0048]明るさの調節
【００２９】
[0049]ディスプレイの所望の明るさ（すなわち、最大輝度）が変化し得る多くの適用があるが、最も明白な事例は、ディスプレイを屋外で使用するときであろう。この場合、ディスプレイを囲む周囲光照明がいたるところで、夜の暗闇から昼間の十分な日光までの範囲で、おおよそ１０００万倍、または７桁変化し得る。
【００３０】
[0050]人間の視覚系（目、視神経、および脳を含む）の作用は非常に複雑なテーマであり、実際に、そのパラメトリック性能については、この分野の多くの専門家の意見が完全に一致していない。この問題は、人間の視覚系の高い適応性および非直線性によりさらに深刻になる。したがって、本開示において特定の視覚能力を定義しようとしても役に立たない。しかしながら、誰もが同意する少数の一般概念がある。１つには、人間の視覚系が、適応するように時々与えられる非常に広範囲の光レベル、おそらく１２桁にもわたって適応できることである。しかしながら、特定の適応レベル、おそらく２〜３桁（これは絶対適応レベルと共に変化する）では、人間の視覚の瞬間的なダイナミック・レンジに限界がある。
【００３１】
[0051]特定の適応レベルは、この範囲のすべての見ることのできる物体および光源を考慮に入れた、統合された目の視野（略半球形）に依存する。ディスプレイは全視野の一部しか占めていないため、ディスプレイの最高の明るさは、様々な光レベルに対する人間の視覚の全体的な適応に対応するように変化すべきであり、この光レベルには、勿論、ディスプレイ自体からの光が含まれる。例えば、５００カンデラ毎平方メートル（ニト）を発するディスプレイは、夜間または他の暗い環境で見るときにはあまりにも明るい（ディスプレイに十分に近付いて視野をほとんど塞ぎ、時々適切な適応が起こるようにしない限り）が、明るく太陽が当たる日には同じディスプレイがやや薄暗く印象的でないように見え、実際に、認識できない低いグレー・レベルを有することがある。
【００３２】
[0052]黒レベルおよび直線性調節
【００３３】
[0053]ディスプレイは、周囲環境光をある程度反射する。場合により、反射光レベルは、表示画像またはビデオ・コンテンツ（以下、単に「画像」と呼ぶ）のより暗い領域を実質的に支配するのに十分な高さであり得る。これが生じると、画像のより暗い領域の視覚的詳細が本質的に「不鮮明になる」。言い換えると、ディスプレイは、反射した周囲光の同等の明るさレベルよりも低い画像において、視覚的に認識可能な明るさレベルを生じさせることができない。一般的な状況が図７に示され、ここではＲＡＬが反射した周囲光の有効な明るさであり、ＤＢＬが画像の任意の部分の表示された明るさレベルである。画像中のＤＢＬ＜ＲＡＬであるところはどこでも、そのような領域の画像コンテンツに認識可能な損失がある。例えると、過剰な背景雑音を有する環境で音楽を聴きながら、音楽中のより静かなパッセージを聞くことはできない。まさにこの理由で、大部分のラジオ放送は、圧縮されたダイナミック・レンジを有する信号を送信して、車の騒音環境で良好に「知覚的に」聴けるようにしている。
【００３４】
[0054]画像内のより暗い領域における視覚的認識を回復するために、画像信号の黒レベルを人工的に高めて、黒レベルの表示された明るさが、反射された周囲光の有効な明るさにおおよそ等しくなるようにしてもよい。これは、すべての表示された光レベル対反射された周囲光について、信号対雑音比＞１を生じさせることに相当する。結果として、元の画像の純粋な黒領域が周囲光レベルに応じて特定レベルの濃いグレーになり、すなわち、画像のダイナミック・レンジが圧縮される。
【００３５】
[0055]黒レベルを高めることに加えて、ディスプレイ・システムのエンドツーエンド直線性（またはガンマ）を変更して、特定の適用およびレンダリングの意図に応じてグレー・スケール（トーン・スケールとしても知られる）の選択領域のコントラストを強調してもよい。これは、図４および図５に示すように前の式（１）に基づいても、他の定義された関係に基づいてもよい。
【００３６】
[0056]屋外の適用およびある屋内の適用の場合、ディスプレイから反射する周囲光の量は、時刻および他の動作条件（例えば、気象、陰影効果、ムード照明など）に応じて略連続的に変化する。したがって、本発明の例示的な実施形態は、限定されないが前述した規則のような所定の規則に従ってディスプレイの黒レベルおよび／またはガンマを自動で調節する手段を提供する。
【００３７】
[0057]暗い映画館または同様の環境においては、ディスプレイから反射する周囲光がほとんどまたは全くなく、その場合、画像の黒レベルを高める必要は特にないが、ある適用、例えば、デジタル標識の芸術的自由における画像のエンドツーエンド直線性（ガンマ）を変更することが依然として望ましいことに留意されたい。
【００３８】
[0058]黒レベルおよび直線性の自律的調節を実行するための概念的および機能的に最も簡単な位置は、一般に図８に示すような正規の画像信号復号化プロセスの後である。この図では、ｆｐで示す新しい信号処理ブロックが、変化する環境条件に応じた自動のリアルタイム画像信号調節（すなわち、環境反応調節）を行うために信号フローに挿入されていることを除いて、信号フローは図２で先に説明したものと同様である。ｆｐで示す処理ブロックは、ｆｄで示す正規の信号復号化プロセッサの後に動作するため、後復号化プロセッサとみなすことができる。
【００３９】
[0059]周囲環境条件の判定
【００４０】
[0060]例示的な実施形態において、周囲環境条件を、ディスプレイの地理的位置に基づいて、かつカレンダ日付に基づいて判定することができ、おおよその日の出時間および日没時間を計算し現在の時間と比較して、現在の周囲環境条件を判定することができる。
【００４１】
[0061]図８は、ディスプレイ位置データのみに基づいて制御される、方法の第１の実施形態を実行するための論理フロー・チャートである。本実施形態における最初のステップとして、好ましくは、システムがディスプレイの地理的位置データを判定する。これはいくつかの方法で実行することができる。第１に、ディスプレイの物理アドレスを使用して、ディスプレイが位置する街／州を判定することができる。第２に、ディスプレイの物理アドレスを、緯度経度座標に変換することができる。この技法は、ｗｗｗ．ｌａｔｌｏｎｇ．ｎｅｔを含むがこれに限定されないいくつかのオンライン・ツールにアクセスすることによって実行することができる。第３に、電子ディスプレイ内のＧＰＳ対応デバイス４００から座標を読み取ることによってディスプレイの位置を判定することができ、このＧＰＳ対応デバイス４００は、ディスプレイ・コントローラ１１０の一部を形成してもよく、またはディスプレイ・コントローラ１１０と電気接続する別個のデバイスであってもよい。座標から物理アドレスが得られる場合には、物理アドレスを緯度経度座標に変換することができ、または上記の技法により緯度経度座標を物理アドレスに変換することができる。
【００４２】
[0062]ディスプレイの位置が判定されると、好ましくは、この位置の日没時間および日の出時間が判定される。このステップを実行するタイミングは変化し得る。一部の実施形態において、このステップを１度のみ実行し、ディスプレイの寿命の残りの期間を通じて３６５日のデータをディスプレイに使用する。あるいは、このステップを毎年、毎月、毎週、またはさらには毎日実行してもよい。このステップをいくつかの方法で実行してもよい。第１に、物理アドレスが与えられたときに、システムは、このアドレスに基づいて日の出時間／日没時間を判定し、これをディスプレイ・コントローラ１１０の電子記憶装置に記憶することができる。第２に、緯度経度座標が与えられたときに、システムは、これらの座標に基づいて日の出時間／日没時間を判定し、これをディスプレイ・コントローラ１１０の電子記憶装置に記憶することができる。ｗｗｗ．ｓｕｎｒｉｓｅｓｕｎｓｅｔ．ｃｏｍ、ｗｗｗ．ｓｕｎｃａｌｃ．ｎｅｔ、および様々なＮＯＡＡオンライン・ツールを含むがこれらに限定されない任意の数のオンライン・データベースにアクセスすることにより、位置データを日の出時間／日没時間に変換してもよい。加えて、緯度経度データを使用して、以下の日の出式に基づいて日の出時間／日没時間を計算してもよい。
【００４３】
[0063]  ｃｏｓωｏ＝−ｔａｎφ×ｔａｎδ    ここで、
【００４４】
[0064]ωｏは、日の出（負の値を取るとき）または日没（正の値を取るとき）の時角であり、
【００４５】
[0065]φは地球上の観測地の緯度であり、
【００４６】
[0066]δは太陽の赤緯である。
【００４７】
[0067]ディスプレイの地理的位置データを判定するステップと、地理的位置データに基づいておおよその日の出時間／日没時間を判定するステップとを、電子的に実行しても手動で実行してもよく、ディスプレイが実際の位置に輸送される前に実行してもよいことに留意されたい。他の実施形態において、これら２つのステップを実行する前に、ディスプレイをその実際の位置に設置してもよい。
【００４８】
[0068]おおよその日の出時間／日没時間が判定される（かつ好ましくはディスプレイに記憶される）と、システムは現在の時間がどうであるかを確認し、現在が夜であるか昼であるかを判定する。図は「現在の時間が日没後で日の出前である」論理を示すが、これを「現在の時間が日の出後で日没前である」ことを判定することによって実行してもよく、本実施形態のいずれにおいても差を生じないことが明らかであると思われる。この第１の実施形態において、システムが現在夜間であると判定した場合、システムは夜間指示をディスプレイ・コントローラ１１０に与える。あるいは、システムが日中であると判定した場合、システムは夜間指示をディスプレイ・コントローラ１１０に与える。一般的に言えば、夜間指示／日中指示は、ディスプレイ・コントローラ１１０に送られ（おそらくはディスプレイ・コントローラ１１０内の別の部品から）、現在が日中／夜間であることを単に示す標示であり得る。
【００４９】
[0069]ディスプレイの相対的な日中設定および夜間設定ならびに変数を、単純な２値動作によって本実施形態について選択することができ、この動作では、夜間にはディスプレイの第１の組の設定および変数が望ましく、日中にはディスプレイの第２の組の設定および変数が望ましい。したがって、適切なガンマまたは黒レベルを「夜間指示」について選択し、別のガンマまたは黒レベルを「日中指示」について選択することができ、これを、周囲光とガンマとの所望の関係（図４または図５に示すものと同様）、あるいは周囲光とガンマもしくは黒レベルとの他の所望の関係（または他のディスプレイ設定）に基づいてルックアップ・テーブルから選択することができる。
【００５０】
[0070]図中の破線は、おおよその日の出時間／日没時間のデータを毎年、毎月、毎週、または毎日更新する実施形態を実施する場合に、システムが戻っておおよその日の出時間／日没時間を判定するオプションを示す。
【００５１】
[0071]図９では、好ましくは、日中標示／夜間標示（周囲条件の位置ベースの判定）が「Ｐｒｏｃ」で示す環境処理ユニットに送られ、この環境処理ユニットは、少なくとも、日中標示／夜間標示に対してディスプレイの所望の黒レベル（および以下で説明する他の設定）を判定するルックアップ・テーブルおよび／または計算アルゴリズムを含む。この環境処理ユニットは、ディスプレイ・コントローラ１１０の一部であってよく、ディスプレイ・コントローラ１１０のマイクロプロセッサまたは別個のプロセッサを使用することができる。加えて、環境プロセッサは、日中指示／夜間指示に対する画像信号直線性修正（例えば、冪関数）のためのルックアップ・テーブルおよび／または計算アルゴリズムを有する電子記憶装置と通信することができる。また、リアルタイムでプログラム可能な指示を環境プロセッサに加える手段が示される。プログラム可能な指示は、時刻、表示コンテンツなどに応じて環境ベースの処理を変更するまたは無効にすることを含むがこれらに限定されない様々な方法で使用することができる。つまり、環境プロセッサ出力信号Ｓａは、ディスプレイの所望の黒レベルＳｂの瞬時値、および場合により、単純な冪関数の場合に本明細書でβと呼ばれる指数の形をとる信号直線性修正値を含む。
【００５２】
[0072]さらに図９を参照すると、復号化画像信号Ｓｄおよび環境反応制御信号Ｓａがｆｐで示す画像信号処理ブロックに送られる。例示的な実施形態において、この画像信号処理ブロックは、以下の式（２）に従って最終ディスプレイ駆動信号Ｓｐを生成する。この式は、３つのすべての画像信号変換（符号化、復号化、後復号化）が、冪法則関数を用いて実行されることを想定している。冪法則関数を用いた信号符号化および復号化は当業界で一般的であるが、これは、他の関数を本明細書の様々な実施形態と共に使用することができるため、本発明に必要ではない。式（２）の右側は、入力信号Ｓａ、Ｓｄを受け入れ、信号Ｓｐを出力するブロックｆｐの処理機能を表す。
【数２】
2018525650.tif 000004
【００５３】
[0073]α＝信号符号化冪指数（冪法則符号化を想定）
【００５４】
[0074]γ＝信号復号化冪指数（冪法則復号化を想定）
Ｓｂおよびβは環境反応制御信号Ｓａに含まれる。
【００５５】
[0075]Ｓｂ＝フルスケール信号の一部としての所望の黒レベル・オフセット
【００５６】
[0076]β＝直線性修正子冪指数（冪法則修正を想定）
【００５７】
[0077]式（２）で想定されるように符号化指数αおよび復号化指数γが知られた量である場合には、最終エンドツーエンド信号直線性は直線性修正子指数βの値のみによって判定される。すなわち、βは予め定義されたエンドツーエンド直線性冪指数εに相当する。符号化指数αは、画像データのソースに基づいて一般的に知られており、復号化指数γはディスプレイの製造業者により与えられ、かつ／または試験により判定することができる。式（２）は、信号符号化／復号化の特定の方法に基づいてこの欄で説明したプロセスの特定の例を示すが、一般的なプロセスは他の符号化／復号化の方法についても同じである。
【００５８】
[0078]式（２）の機能が図１０に示される。ここでは、符号化プロセスが指数α＝０．５０（ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９−５により近似される）を用いた単一の冪法則変換であり、復号化プロセスが指数γ＝２．４０（ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．１８８６による）を用いた単一の冪法則変換である。この例では、要求される黒レベルが０．１に設定され、直線性修正子指数βが１．２０に設定されているが、一般にこれらの値は、日中標示／夜間標示に基づいてシステムにより（好ましくは自動で）選択される。有効な復号化変換はより小さい曲線で示され、エンドツーエンド信号変換は中程度の曲線で示され、この中程度の曲線は、０．１の所望の黒レベル・オフセットと、ε＝１．２０のエンドツーエンド信号変換冪と一致するわずかに垂下した直線性とを呈する。
【００５９】
[0079]あるいは、図１１に示すように、画像信号復号化ブロックｆｄの機能を、ｆｄｐで示す新しい処理ブロックとして環境プロセッサ・ブロックｆｐに組み込んでもよい。
【００６０】
[0080]図１１では、ディスプレイ駆動信号Ｓｐが式（３）により形成される。
【数３】
2018525650.tif 000005
【００６１】
[0081]ここでβ＊＝β／γであり、すべての他のパラメータは前述したように定義される。式（３）は、式（２）と同じ機能を有するため、図１０に示すものと同じ結果を生じさせる。
【００６２】
[0082]場合によって、正規の信号復号化変換前に黒レベルおよび／または直線性調節を実行することが、より都合がよく、さらには必要である。一般的なプロセスが図１２に示される。この図では、ｆｐで示す環境反応画像信号処理関数が、ｆｄで示す正規の画像信号復号化関数の前に移動していることがわかる。このように、ｆｐを前復号化関数と見ることができる。
【００６３】
[0083]図１２を参照すると、符号化画像信号Ｓｅおよび環境反応制御信号Ｓａがｆｐで示す画像信号処理ブロックに送られる。例示的な実施形態において、この画像信号処理ブロックは、以下の式（４）に従って最終ディスプレイ駆動信号Ｓｐを生成する。この式は、３つのすべての画像信号変換（符号化、前復号化処理、および復号化）が、冪法則関数を用いて実行されることを想定している。冪法則関数を用いた信号符号化および復号化は当業界で一般的であるが、これは、本明細書の実施形態のいずれにも必要ではない。式（４）の右側は、入力信号Ｓａ、Ｓｅを受け入れ、信号Ｓｐを出力するブロックｆｐの処理機能を表す。
【数４】
2018525650.tif 000006
【００６４】
[0084]α＝信号符号化冪指数（冪法則符号化を想定）
【００６５】
[0085]γ＝信号復号化冪指数（冪法則復号化を想定）
Ｓｂおよびβは環境反応制御信号Ｓａに含まれる。
【００６６】
[0086]Ｓｂ＝フルスケール信号の一部としての所望の黒レベル・オフセット
【００６７】
[0087]β＝直線性修正子冪指数（冪法則修正を想定）
【００６８】
[0088]式（４）で想定されるように符号化指数αおよび復号化指数γが知られた量である場合には、最終的な信号直線性は直線性修正子指数βの値のみによって判定される。すなわち、βは予め定義されたエンドツーエンド直線性冪指数εに相当する。符号化指数αは、画像データのソースに基づいて一般的に知られており、復号化指数γはディスプレイの製造業者により与えられ、かつ／または試験により判定することができる。式（４）は、信号符号化／復号化の特定の方法に基づいてこの欄で説明したプロセスの特定の例を示すが、一般的なプロセスは他の任意の符号化／復号化の方法についても同じである。
【００６９】
[0089]式（４）の機能の例が図１３に示される。ここでは、符号化プロセスが指数α＝０．５０（ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９−５により近似される）を用いた単一の冪法則変換であり、復号化プロセスが指数γ＝２．４０（ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．１８８６による）を用いた単一の冪法則変換である。この例では、要求される黒レベルが０．１に設定され、直線性修正子指数βが１．２０に設定されている。有効な復号化変換はより小さい曲線で示され、エンドツーエンド信号変換は中程度の曲線で示され、この中程度の曲線は、０．１の所望の黒レベル・オフセットと、ε＝１．２０のエンドツーエンド信号変換冪と一致するわずかに垂下した直線性とを呈する。予想されるように、図１３は図１０と同一に見える。これは、いずれの場合にも同じ黒レベル（Ｓｂ）と直線性修正子（β）とが要求されるからである。
【００７０】
[0090]前の欄で説明した状況を修正して、グレー・レベルを維持し、かつ／またはグレー・レベルをある閾値よりも低下させることができる。これを行う主な理由は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のバックライトの動的減光による魅力的な節電特性を維持することである。動的減光には、参照により本明細書に完全に組み込まれている２０１０年６月３日に出願された同時係属出願第１２／７９３，４７４号により対処している。
【００７１】
[0091]例示の目的で、この欄で説明する実施形態は、先に図１２で示した前復号器プロセッサを想定している。
【００７２】
[0092]例示的な実施形態１
【００７３】
[0093]図１２を参照すると、符号化画像信号Ｓｅおよび環境反応制御信号Ｓａがｆｐで示す画像信号処理ブロックに送られる。例示的な実施形態において、この画像信号処理ブロックは、以下の式（５）に従って前復号化画像信号Ｓｐを生成する。この式は、３つのすべての画像信号変換（符号化、前復号化処理、および復号化）が、冪法則関数を用いて実行されることを想定しているが、これは本発明に必要ではない。式（５）は、入力信号Ｓａ、Ｓｅを受け入れ、信号Ｓｐを出力するブロックｆｐの処理機能を表す。本実施形態の新しい特徴は、Ｓｔで示すグレー・レベル閾値を導入し、式（５）で表す２つの条件付き事例を生じさせることである。第１の条件は、符号化信号レベルがＳｔから引き出されるレベルよりも低いときに適用可能であり、その場合、これらの信号レベルは０（すなわち、完全な黒）に設定される。その他の場合、式（５）の第２の条件が、Ｓｔから引き出されるレベルよりも高い符号化信号レベルに適用可能である。
【数５】
2018525650.tif 000007
【００７４】
[0094]α＝信号符号化冪指数（冪法則符号化を想定）
【００７５】
[0095]γ＝信号復号化冪指数（冪法則復号化を想定）
Ｓｔ、Ｓｂおよびβは環境反応制御信号Ｓａに含まれる。
【００７６】
[0096]Ｓｔ＝フルスケール入力信号の一部としての所望のグレー・レベル閾値
【００７７】
[0097]Ｓｂ＝フルスケール出力信号の一部としての所望の黒レベル・オフセット
【００７８】
[0098]β＝直線性修正子冪指数（冪法則修正を想定）
【００７９】
[0099]グレー・レベル閾値（Ｓｔ）は、１）「Ｐｒｏｃ」で示す処理ブロック内においてルックアップ・テーブルまたは計算アルゴリズムにより判定される環境反応変数であっても、２）「Ｐｒｏｃ」の「プログラム可能な指示」ポートによりもたらされても、３）「Ｐｒｏｃ」内で予めプログラムされた固定値であっても、４）上記の任意の組合せであってもよい。あるいは、Ｓｔは処理ブロックｆｐ内の固定値であってもよい。
【００８０】
[00100]式（５）で想定されるように符号化指数αおよび復号化指数γが知られた量である場合には、グレー・レベル閾値Ｓｔを超える最終信号直線性は直線性修正子指数βの値のみによって判定される。すなわち、βは予め定義されたエンドツーエンド直線性冪指数εに相当する。符号化指数αは、画像データのソースに基づいて一般的に知られており、復号化指数γはディスプレイの製造業者により与えられ、かつ／または試験により判定することができる。式（５）は、信号符号化／復号化の特定の方法に基づいてこの欄で説明したプロセスの特定の例を示すが、一般的なプロセスは他の符号化／復号化の方法についても同じである。
【００８１】
[00101]式（５）の機能の例が図１４に示される。ここでは、符号化プロセスが指数α＝０．５０（ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９−５により近似される）を用いた単一の冪法則変換であり、復号化プロセスが指数γ＝２．４０（ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．１８８６による）を用いた単一の冪法則変換である。この例では、要求される黒レベルが０．１に設定され、要求される黒レベル閾値が０．０５に設定され、直線性修正子指数βが１．２０に設定されている。有効な復号化変換はより小さい曲線で示され、エンドツーエンド信号変換は中程度の曲線で示され、この中程度の曲線は、０．０５の閾値における０．１の所望の黒レベル・オフセットと、ε＝１．２０のエンドツーエンド信号変換冪と一致するわずかに垂下した直線性とを呈する。
【００８２】
[00102]例示的な実施形態２
【００８３】
[00103]式（５）により生じ、図１３に示される「クリフ」型の閾値のカットオフは、特により高いレベルの閾値および／または黒レベル・オフセットの場合に、画像中に好ましくない視覚アーチファクトを生じさせることがある。これは、画像中のより暗い領域として現れ、この領域は突然不自然に黒くなる。このような現象はバンディングと呼ばれることがある。閾値のエッジを和らげることにより、この影響を低減させることができる。
【００８４】
[00104]図１２に戻り、符号化画像信号Ｓｅおよび環境反応制御信号Ｓａがｆｐで示す画像信号処理ブロックに送られる。例示的な実施形態において、この画像信号処理ブロックは、以下の式（６）に従って前復号化画像信号Ｓｐを生成する。この式は、３つのすべての画像信号変換（符号化、前復号化処理、および復号化）が、冪法則関数を用いて実行されることを想定しているが、これは本発明に必要ではない。式（６）は、入力信号Ｓａ、Ｓｅを受け入れ、信号Ｓｐを出力するブロックｆｐの処理機能を表す。本実施形態の新しい特徴は、Ｓｏで示すグレー・レベル・ターンオフ点を導入し、式（６）で表す３つの条件付き事例を生じさせることである。第１の条件は、符号化信号レベルがＳｏから引き出されるレベルよりも低いときに適用可能であり、その場合、これらの信号レベルは０（すなわち、完全な黒）に設定される。次に、Ｓｏから引き出されるレベルよりも高いがＳｔから引き出される閾値レベルよりも低い符号化信号レベルの場合には、式（６）の第２の条件が適用可能である。その他の場合、式（６）の第３の条件が、Ｓｔから引き出されるレベルよりも高い符号化信号レベルに適用可能である。第２の条件を使用して、Ｓｏ（駆動レベル＝０）とＳｔ（駆動レベル＝Ｓｂ）との間にディスプレイ駆動信号（Ｓｄ）の直線ランプを生じさせることにより、上昇した黒レベルと完全オフ・レベルとの移行を和らげる。
【数６】
2018525650.tif 000008
【００８５】
[00105]α＝信号符号化冪指数（冪法則符号化を想定）
【００８６】
[00106]γ＝信号復号化冪指数（冪法則復号化を想定）
Ｓｏ、Ｓｔ、Ｓｂおよびβは環境反応制御信号Ｓａに含まれる。
【００８７】
[00107]Ｓｏ＝フルスケール入力信号の一部としての所望のグレー・レベル・ターンオフ点
【００８８】
[00108]Ｓｔ＝フルスケール入力信号の一部としての所望のグレー・レベル閾値
【００８９】
[00109]Ｓｂ＝フルスケール出力信号の一部としての所望の黒レベル・オフセット
【００９０】
[00110]β＝直線性修正子冪指数（冪法則修正を想定）
【００９１】
[00111]グレー・レベル・ターンオフ点（Ｓｏ）およびグレー・レベル閾値（Ｓｔ）は、１）「Ｐｒｏｃ」で示す処理ブロック内においてルックアップ・テーブルまたは計算アルゴリズムにより判定される環境反応変数であっても、２）「Ｐｒｏｃ」の「プログラム可能な指示」ポートによりもたらされても、３）「Ｐｒｏｃ」内で予めプログラムされた固定値であっても、４）上記の任意の組合せであってもよい。あるいは、ＳｏおよびＳｔは処理ブロックｆｐ内の固定値であってもよい。
【００９２】
[00112]式（６）で想定されるように符号化指数αおよび復号化指数γが知られた量である場合には、グレー・レベル閾値Ｓｔを超える最終信号直線性は直線性修正子指数βの値のみによって判定される。すなわち、βは予め定義されたエンドツーエンド直線性冪指数εに相当する。符号化指数αは、画像データのソースに基づいて一般的に知られており、復号化指数γはディスプレイの製造業者により与えられ、かつ／または試験により判定することができる。式（６）は、信号符号化／復号化の特定の方法に基づいてこの欄で説明したプロセスの特定の例を示すが、一般的なプロセスは他の符号化／復号化の方法についても同じである。
【００９３】
[00113]式（６）の機能の例が図１５に示される。ここでは、符号化プロセスが指数α＝０．５０（ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９−５により近似される）を用いた単一の冪法則変換であり、復号化プロセスが指数γ＝２．４０（ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．１８８６による）を用いた単一の冪法則変換である。この例では、要求される黒レベル・オフセットが０．１に設定され、要求されるグレー・レベル・ターンオフが０．０２に設定され、グレー・レベル閾値が０．０５に設定され、直線性修正子指数βが１．２０に設定されている。有効な復号化変換はより小さい曲線で示され、エンドツーエンド信号変換は中程度の曲線で示され、この中程度の曲線は、０．１の所望の黒レベル・オフセットと、０．０２のグレー・レベル・ターンオフと、０．０５のグレー・レベル閾値と、ε＝１．２０のエンドツーエンド信号変換冪と一致するわずかに垂下した直線性とを呈する。（Ｓｏ、０）と（Ｓｔ、Ｓｂ）との間の直線ランプは、前述したバンディングの影響を低減させる役割を果たす。
【００９４】
[00114]例示的な実施形態３
【００９５】
[00115]前の実施形態において完全オフと閾値との間の移行として設けられる直線ランプは、視覚アーチファクトまたはバンディングを大幅に低減させるが、図１５に示すエンドツーエンド変換曲線には、視覚アーチファクトを生じさせる可能性を有する鋭い点がある。移行をさらに向上させるため、正弦曲線を使用する特定の例について以下で説明するが、他の関数を使用してもよい。
【００９６】
[00116]図１２に戻り、好ましくは、符号化画像信号Ｓｅおよび環境反応制御信号Ｓａがｆｐで示す画像信号処理ブロックに送られる。例示的な実施形態において、この画像信号処理ブロックは、以下の式（７）に従って前復号化画像信号Ｓｐを生成する。この式は、３つのすべての画像信号変換（符号化、前復号化処理、および復号化）が、冪法則関数を用いて実行されることを想定しているが、これは本発明に必要ではない。式（７）は、入力信号Ｓａ、Ｓｅを受け入れ、信号Ｓｐを出力するブロックｆｐの処理機能を表す。本実施形態の新しい特徴は、Ｓｏで示すグレー・レベル・ターンオフ点を導入し、式（７）で表す３つの条件付き事例を生じさせることである。第１の条件は、符号化信号レベルがＳｏから引き出されるレベルよりも低いときに適用可能であり、その場合、これらの信号レベルは０（すなわち、完全な黒）に設定される。次に、Ｓｏから引き出されるレベルよりも高いがＳｔから引き出される閾値レベルよりも低い符号化信号レベルの場合には、式（７）の第２の条件が適用可能である。その他の場合、式（７）の第３の条件が、Ｓｔから引き出されるレベルよりも高い符号化信号レベルに適用可能である。第２の条件を使用して、Ｓｏ（駆動レベル＝０）とＳｔ（駆動レベル＝Ｓｂ）との間にディスプレイ駆動信号（Ｓｄ）の正弦曲線ランプを生じさせることにより、上昇した黒レベルと完全オフ・レベルとの移行を和らげる。
【数７】
2018525650.tif 000009
【００９７】
[00117]α＝信号符号化冪指数（冪法則符号化を想定）
【００９８】
[00118]γ＝信号復号化冪指数（冪法則復号化を想定）
Ｓｏ、Ｓｔ、Ｓｂおよびβは環境反応制御信号Ｓａに含まれる。
【００９９】
[00119]Ｓｏ＝フルスケール入力信号の一部としての所望のグレー・レベル・ターンオフ点
【０１００】
[00120]Ｓｔ＝フルスケール入力信号の一部としての所望のグレー・レベル閾値
【０１０１】
[00121]Ｓｂ＝フルスケール出力信号の一部としての所望の黒レベル・オフセット
【０１０２】
[00122]β＝直線性修正子冪指数（冪法則修正を想定）
【０１０３】
[00123]グレー・レベル・ターンオフ点（Ｓｏ）およびグレー・レベル閾値（Ｓｔ）は、１）「Ｐｒｏｃ」で示す処理ブロック内においてルックアップ・テーブルまたは計算アルゴリズムにより判定される環境反応変数であっても、２）「Ｐｒｏｃ」の「プログラム可能な指示」ポートによりもたらされても、３）「Ｐｒｏｃ」内で予めプログラムされた固定値であっても、４）上記の任意の組合せであってもよい。あるいは、ＳｏおよびＳｔは処理ブロックｆｐ内の固定値であってもよい。
【０１０４】
[00124]式（７）で想定されるように符号化指数αおよび復号化指数γが知られた量である場合には、グレー・レベル閾値Ｓｔを超える最終信号直線性は直線性修正子指数βの値のみによって判定される。すなわち、βは予め定義されたエンドツーエンド直線性冪指数εに相当する。符号化指数αは、画像データのソースに基づいて一般的に知られており、復号化指数γはディスプレイの製造業者により与えられ、かつ／または試験により判定することができる。式（７）は、信号符号化／復号化の特定の方法に基づいてこの欄で説明したプロセスの特定の例を示すが、一般的なプロセスは他の符号化／復号化の方法についても同じである。
【０１０５】
[00125]式（７）の機能の例が図１６に示される。ここでは、符号化プロセスが指数α＝０．５０（ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９−５により近似される）を用いた単一の冪法則変換であり、復号化プロセスが指数γ＝２．４０（ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．１８８６による）を用いた単一の冪法則変換である。この例では、要求される黒レベル・オフセットが０．１に設定され、要求されるグレー・レベル・ターンオフが０．０２に設定され、グレー・レベル閾値が０．０５に設定され、直線性修正子指数βが１．２０に設定されている。有効な復号化変換はより小さい曲線で示され、エンドツーエンド信号変換は中程度の曲線で示され、この中程度の曲線は、０．１の所望の黒レベル・オフセットと、０．０２のグレー・レベル・ターンオフと、０．０５のグレー・レベル閾値と、ε＝１．２０のエンドツーエンド信号変換冪と一致するわずかに垂下した直線性とを呈する。
【０１０６】
[00126]図１６の左下角部の詳細が図１７において以下に示される。これは、グレー・レベル閾値、この場合Ｓｔ＝０．０５でのエンドツーエンド信号変換がより平滑な移行であることを示す。
【０１０７】
[00127]この欄で提示したすべての例が本発明の一般的な原理を明確にするためのみに示されたものであり、本発明の範囲を限定するものではないことを繰り返す。特に、正弦関数以外の関数を式（７）で使用して、この領域におけるグレー・レベル処理をさらに向上させるために閾値点の曲線の傾斜の「接線一致」をもたらしてもよい。
【０１０８】
[00128]例示的な実施形態４
【０１０９】
[00129]本欄に記載の実施形態は、非常に一般的な画像符号化の業界標準の方法であるＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９−５（２００２）と画像復号化の方法であるＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．１８８６（２０１１）とを使用する、黒レベルおよび直線性の自律調節の実施を示す。本実施形態はまた、本発明を任意の符号化／復号化信号変換フォーマットに適用することのできる方法を一般に示す役割を果たす。
【０１１０】
[00130]ＢＴ．７０９符号化プロセスが式（８）により説明される。式（８）の第１の条件は、低いレベルで騒音が問題となる単なる冪法則関数の場合のように、小さい信号（すなわち、最も暗いグレー・レベル）についての変換関数において略無限の傾斜を防ぐことを意図している。
【数８】
2018525650.tif 000010
【０１１１】
[00131]ＢＴ．１８８６復号化プロセスは、式（９）により説明されるように、単に冪法則変換である。
【数９】
2018525650.tif 000011
【０１１２】
[00132]図１２に戻り、符号化画像信号Ｓｅおよび環境反応制御信号Ｓａがｆｐで示す画像信号処理ブロックに送られる。例示的な実施形態において、この画像信号処理ブロックは以下の式（１０）に従って前復号化画像信号Ｓｐを生成する。この式は、入力信号Ｓａ、Ｓｅを受け入れ、信号Ｓｐを出力するブロックｆｐの処理機能を表す。式（８）により説明される符号化プロセスにおけるＳｓ＝０．０１８のブレイク・ポイントにより、式（１０）で表す２組の条件付き事例を生じさせることができる。第１の組の条件は、符号化信号レベルＳｅが０．０８１（＝４．５×０．０１８）の値よりも低いときに適用可能であり、黒レベル移行パラメータＳｏ、Ｓｔに対する符号化信号レベルＳｅに依存する３つのサブ条件１ａ〜１ｃをもたらす。式（１０）の第２の組の条件は、符号化信号レベルＳｅが０．０８１より高いときに適用可能であり、黒レベル移行パラメータＳｏ、Ｓｔに対する符号化信号レベルＳｅに依存する３つのさらなるサブ条件２ａ〜２ｃを生じさせる。式（１０）では、条件１ｂ、２ｂの黒レベル移行について正弦関数が実施されるが、この目的のために使用できる多くの関数がある。
【数１０】
2018525650.tif 000012
【０１１３】
[00133]加えて、周囲光のスペクトル分布に応じて、ディスプレイのホワイトバランスを自動で変更することが望ましいとされ得る。
【０１１４】
[00134]前述したように、ガンマ（記号γで表す）は、一般に、画像のグレー・レベル（サブピクセル・ベース）のスケーリングを変換する冪関数Ｓγの数学的指数を指す。上で教示したように、システムの例示的な実施形態は、周囲光センサからのデータに応じて、または図８に示すように、周囲光センサからの実際のデータの使用を必要とせずに、ディスプレイの位置の日没時間および日の出時間に関連するデータに応じて、ディスプレイの所望のγを選択することができる。この概念をさらに考えると、下記の実施形態により、周囲光センサからの実際のデータの使用を必要とせずに、様々なディスプレイ設定、すなわち、ガンマ（γ）または黒レベルを人工周囲光センサ・データ（ＡＡＳデータ）に基づいて選択することができる。
【０１１５】
[00135]ディスプレイ環境の異常により、周囲環境が急激に変化していなくても、ディスプレイが明るさのレベルを急激に変化させ得る周囲光センサ・データの変動を生じさせることがあることが見出されている。例えば、ディスプレイの残りの部分は暗部に位置していない状態で、周囲光センサが暗部に位置し得る。この選択的な陰影は、街灯、木、通過する車両、および／または建設機器を含むがこれらに限定されないいくつかの障害によって生じ得る。他の異常は、それぞれの異なるセンサの応答の変動、温度変化に対するセンサの応答の変動、各ディスプレイにおける光センサの位置の変動、およびディスプレイの一般的な周囲環境の経時的変動を含む周囲光センサ・データの変動を生じさせることがある。
【０１１６】
[00136]一部の実施形態において、前述したように、システムは周囲光センサからのデータを使用せずに機能することができる。しかしながら、通常、これによってシステムの機能の一部およびその利点、すなわち省電力という利点が制限され、ディスプレイ輝度の急激な変化が生じることがある。しかしながら、以下の実施形態は、人工周囲光センサ・データ（ＡＡＳ）を生成することによって、電子ディスプレイの輝度を制御するシステムおよび方法を提供する。
【０１１７】
[00137]一実施形態において、人工周囲センサ・データの生成は、以下のパラメータを定義することを伴う。
【０１１８】
[00138]（１）夜間指示−夜間の所望のガンマ。
【０１１９】
[00139]（２）日中指示−日中の所望のガンマ。
【０１２０】
[00140]（３）高い周囲示度（ＨＡ）−ディスプレイ環境について最高の周囲光レベルになったときに周囲光センサが受けるおおよその生データ。
【０１２１】
[00141]（４）ディスプレイの位置または住所／街／州についてのＧＰＳ座標。
【０１２２】
[00142]（５）日の出移行期間（ｔｓｒ）−夜間周囲光センサ示度から日中周囲光センサ示度へ移行する時間（通常、秒で測定）。
【０１２３】
[00143]（６）日没移行期間（ｔｓｓ）−日中周囲光センサ示度から夜間周囲光センサ示度へ移行する時間（通常、秒で測定）。
【０１２４】
[00144]本実施形態について、日の出移行期間中、人工周囲センサ（ＡＡＳ）データを以下の方法で計算することができる。ここで、ｔｉは移行時間を示す（すなわち、ｔｉはゼロ〜ｔｓｒで変化する）。
【０１２５】
[00145]日の出についてのＡＡＳ＝（ｔｉ＊ＨＡ）／ｔｓｒ。
【０１２６】
[00146]同様に、日没についてのＡＡＳを以下の方法で計算することができる。ここで、ｔｉは移行時間を示す（すなわち、ｔｉはゼロ〜ｔｓｓで変化する）。
【０１２７】
[00147]日没についてのＡＡＳ＝ＨＡ−（ｔｉ＊ＨＡ）／ｔｓｓ。
【０１２８】
[00148]いずれかの移行期間についてのＡＡＳが計算されると、所望のバックライト・レベルを、前述した周囲光対ディスプレイ設定のいずれかから判定することができる。
【０１２９】
[00149]図１８は、日没移行時間中／日の出移行時間中にＡＡＳ技法を使用し、残りの時間について夜間レベル／日中レベルを使用する実施形態を実行するための論理フローチャートである。
【０１３０】
[00150]一部の実施形態において、日没移行期間と日の出移行期間とは同様であるか、または略同一である。この場合、２つの移行期間を有する必要はない。代わりに、１つの移行期間を使用することができる。図１９は、単一の移行期間のみと共にＡＡＳ技法を使用し、残りの時間について夜間指示／日中指示を使用する実施形態を実行するための論理フローチャートである。
【０１３１】
[00151]高度な実施形態において、システムおよび方法は、周囲光センサからの実際のデータを必要とせずに、局地気象情報を使用してディスプレイ設定をさらに調整することもできる。局地気象情報は、利用可能なウェブＡＰＩまたは他のオンライン気象情報から取得でき、これには所定の時間間隔で（例えば１５分ごとに）アクセスすることができる。ここで、気象要因（ＷＦ）は以下の場合に使用される。
【０１３２】
[00152]日中またはいずれかの移行期間である場合、ＷＦ＝４＊Ｃｉ、ここでＣｉ＝晴天パーセンテージであり、高いパーセンテージが晴天を表し、低いパーセンテージが多い雲量を表す。勿論、逆を用いて、高いパーセンテージがより多い雲量を表し、低いパーセンテージがより少ない雲量を表してもよい。いずれかの技法を当業者が使用することができる。
【０１３３】
[00153]本実施形態について、日の出移行期間中、人工周囲センサ（ＡＡＳ）データを以下の方法で計算することができる。
【０１３４】
[00154]日の出についてのＡＡＳ＝（ｔｉ＊（ＨＡ＊ＷＦ））／ｔｓｒ。
【０１３５】
[00155]同様に、日没についてのＡＡＳを以下の方法で計算することができる。
【０１３６】
[00156]日没についてのＡＡＳ＝（ＨＡ＊ＷＦ）−（ｔｉ＊（ＨＡ＊ＷＦ））／ｔｓｓ。
【０１３７】
[00157]日中の場合、ＡＡＳ＝ＨＡ＊ＷＦ。
【０１３８】
[00158]夜間の場合、ＡＡＳ＝０。
【０１３９】
[00159]移行期間または日中についてのＡＡＳが計算されると、所望のディスプレイ設定を、前述した周囲光レベル対ディスプレイ設定のいずれかから判定することができる。
【０１４０】
[00160]図２０は、局地気象情報を考慮しながら日没移行時間中／日の出移行時間中および日中にＡＡＳ技法を使用する、高度な実施形態を実行するための論理フローチャートである。
【０１４１】
[00161]例えば、日中（すなわち移行期間または夜間ではない）で、曇りまたは雨の場合、関連する計算は以下のとおりである。
【０１４２】
[00162]Ｃｉ＝晴天パーセンテージ１０％
【０１４３】
[00163]ＨＡ＝５００
【０１４４】
[00164]気象要因＝４＊０．１０＝０．４０
【０１４５】
[00165]ＡＡＳ＝５００＊０．４０＝３００
【０１４６】
[00166]局地気象条件を訂正しないと、日中の値はおそらく５００であり、これは異なるディスプレイ設定（ここではガンマ）が必要であることを意味することに留意されたい。ここから、曇り空によって大幅な省電力となることがわかる。
【０１４７】
[00167]同じ例について、ディスプレイが日の出または日没の移行の途中である場合、計算された光センサ値および対応する所望の明るさは以下の通りである。
【０１４８】
[00168]ｔｓｒ＝１８００秒
【０１４９】
[00169]ｔｉ＝９００秒
【０１５０】
[00170]ＨＡ＝５００
【０１５１】
[00171]気象要因＝４＊０．１０＝０．４０
【０１５２】
[00172]ＡＡＳ＝（９００＊５００＊０．４０）／１８００＝１００
【０１５３】
[00173]局地条件を訂正しないと、ＡＡＳ値は２５０である。
【０１５４】
[00174]本発明の好ましい実施形態について図示し説明したが、当業者は、記載された実施形態に影響を及ぼす多くの変更および修正を行ってもよく、これらの変更および修正は特許請求の範囲に含まれることを理解するだろう。加えて、前述した要素の多くを異なる要素に変更または置き換えることができる。この変更または置き換えは同じ結果をもたらすとともに、特許請求の範囲の精神に含まれる。したがって、特許請求の範囲によって示される通りにのみ本発明を限定するものとする。
【図１】
2018525650.tif 000013
【図２】
2018525650.tif 000014
【図３】
2018525650.tif 000015
【図４】
2018525650.tif 000016
【図５】
2018525650.tif 000017
【図６】
2018525650.tif 000018
【図７】
2018525650.tif 000019
【図８】
2018525650.tif 000020
【図９】
2018525650.tif 000021
【図１０】
2018525650.tif 000022
【図１１】
2018525650.tif 000023
【図１２】
2018525650.tif 000024
【図１３】
2018525650.tif 000025
【図１４】
2018525650.tif 000026
【図１５】
2018525650.tif 000027
【図１６】
2018525650.tif 000028
【図１７】
2018525650.tif 000029
【図１８】
2018525650.tif 000030
【図１９】
2018525650.tif 000031
【図２０】
2018525650.tif 000032
【国際調査報告】
2018525650.tif 000033
2018525650.tif 000034
2018525650.tif 000035