(57)【要約】      （修正有）【課題】広いダイナミックレンジを想定した画像を狭いダイナミックレンジで表示する際の画質の劣化を抑制する。【解決手段】輝度信号（Ｙ）の明階調部、中間階調部、および暗階調部を拡大するように、明部ガンマ変換部３３、中間部ガンマ変換部３４、暗部ガンマ変換部３５により、それぞれの輝度信号（Ｙ）の階調値を個別に変換する。それら変換した階調値に対し、明階調部、中間階調部、および暗階調部の使用比率を乗算して加算する。【選択図】図３
2017098845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像に対応するダイナミックレンジが、前記画像を表示するための表示装置に対応するダイナミックレンジよりも小さい場合における前記画像の処理対象の画素の階調値の変換方法を決定する決定手段であって、前記処理対象の画素の近傍の画素の階調値を用いて、入力画素の階調値と出力画素の階調値との関係を用いた階調値の変換方法を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された変換方法で、前記処理対象の画素の階調値を変換する変換手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記変換手段は、複数の前記関係を用いて前記処理対象の画素の階調値を変換することと、当該関係を用いて変換したそれぞれの階調値に当該関係に対応する比率を乗算した値を加算することとを行い、
前記複数の関係は、入力画素の階調値の増加量に対する、入力画素の階調値を当該増加量だけ増加させたときの出力画素の階調値の増加量の比が、所定の階調範囲において、その他の階調範囲よりも大きくなるように定められており、
前記複数の関係における前記所定の階調範囲は、それぞれ異なる階調範囲であり、
前記決定手段は、前記処理対象の画素の近傍の画素の階調値を用いて、前記複数の関係のそれぞれに対応する前記比率を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記決定手段は、前記処理対象の画素の近傍の画素の階調値の代表値が前記所定の階調範囲に含まれる前記関係に対応する前記比率が、その他の前記関係に対応する前記比率よりも大きくなるように、前記比率を決定することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記比率の合計は、１であることを特徴とする請求項２または３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記比は、１を上回ることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記関係は、処理対象の画像の階調範囲を上回る階調範囲において、入力画素の階調値と出力画素の階調値との関係を定めるものであり、
前記決定手段は、前記処理対象の画素の近傍の画素の階調値を用いて、前記関係から抜き出す階調範囲を決定し、
前記変換手段は、前記関係のうち、前記決定手段により決定された階調範囲の部分を用いて、前記処理対象の画素の階調値を変換することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記関係は、入力画素の階調値の増加量に対する、入力画素の階調値を当該増加量だけ増加させたときの出力画素の階調値の増加量の比が、所定の階調範囲において、その他の階調範囲よりも大きくなるように定められており、
前記決定手段は、前記処理対象の画素の近傍の画素の階調値を用いて、前記抜き出す階調範囲における、前記所定の階調範囲の相対的な位置を決定することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記所定の階調範囲は、前記関係における相対的に低い階調範囲と相対的に高い階調範囲との間の階調範囲であることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記決定手段は、前記処理対象の画素の近傍の画素の階調値の代表値を用いて、前記関係を用いた階調値の変換方法を決定することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記処理対象の画素の近傍の画素の階調値の代表値は、前記処理対象の画素の近傍の画素の階調値の平均値、または、処理対象の画像を像域分離した領域のうち前記処理対象の画素を含む領域の階調値の平均値であることを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記関係は、入力画素の階調値と出力画素の階調値との関係を定める関数またはルックアップテーブルであることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
画像に対応するダイナミックレンジが、前記画像を表示するための表示装置に対応するダイナミックレンジよりも低い場合における前記画像の処理対象の画素の階調値の変換方法を決定する決定工程であって、前記処理対象の画素の近傍の画素の階調値を用いて、入力画素の階調値と出力画素の階調値との関係を用いた階調値の変換方法を決定する決定工程と、
前記決定工程により決定された変換方法で、前記処理対象の画素の階調を変換する変換工程と、を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１３】
請求項１〜１１の何れか１項に記載の画像処理装置の各手段としてコンピュータを機能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、画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムに関し、特に、画像の画質を改善するために用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
通常の映像コンテンツは、表示装置のダイナミックレンジが２０００程度あることを想定して作成されている。しかしながら、実際に視聴している表示装置においては、性能上の制約から、ダイナミックレンジが狭いものがある。また、視聴環境が明るいことによる表示装置のダイナミックレンジの低下や、自発光の視聴者側からの再反射によるプロジェクタのダイナミックレンジの低下等により、想定されたコンテンツの見え方がなされない状況がある。そのような状況では、視聴者は、コントラストが低下した状態でコンテンツを見ることになる。そこで、トーンカーブによる補正処理をする。しかしながら、このトーンカーブによる補正処理により中間部のコントラストを上げた副作用として、明部および暗部のつぶれによる画質の劣化が発生する虞がある。
【０００３】
また、表示装置の元々のダイナミックレンジが広かったとしても、明るい環境において表示装置を見る場合には、表示装置のダイナミックレンジが低下する。そこで、表示装置の周囲の照度に応じて、コントラストを強めるガンマ補正を行う場合がある。この場合においても、トーンカーブによる補正処理を行う場合と同様に、明部および暗部のつぶれによる画質の劣化が発生する虞がある。
【０００４】
そこで、このような画質の劣化を回避した技術として、ヒストグラム上で多い階調部分を広げながらコントラストを改善する技術がある。特許文献１には、黒側区間と白側区間のヒストグラムによって、輝度を上げるトーンカーブと輝度を下げるトーンカーブの使用比率を変える技術が開示されている。
【０００５】
表示装置のダイナミックレンジの低下に対して、特許文献１のように、画面全体を同じように補正するのでは、コントラストの改善効果が有効である部分と有効でない部分とが存在する。これを改善する技術として部分ごとにコントラスト補正を変える技術が提案されてきている。特許文献２には、画像の平均階調値と対象画素の近傍の画素の平均階調値との差が大きくなるほどコントラストおよびシャープネスを強くする技術が開示されている。また、特許文献３では、対象画素の近傍の画素の平均階調値によって、シャープネス処理におけるアンシャープマスクの係数を変える技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１７２００号公報
【特許文献２】特開平１０−２９３８４１号公報
【特許文献３】特開２００５−３１２００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の技術では、画像全体の平均階調値から離れた階調値を有する画素のコントラストは改善されるが、画像全体の平均階調値付近の階調値を有する画素のコントラストについては改善されない。
また、特許文献３に記載の技術では、アンシャープマスクの係数を大きくすると、最明部におけるオーバーシュートや最暗部におけるアンダーシュートが発生する。その結果、つぶれやエッジシュート等の画質の劣化が発生する。
以上のように従来の技術では、広いダイナミックレンジを想定した画像を狭いダイナミックレンジで表示する際の画質の劣化を抑制することが容易ではない。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、広いダイナミックレンジを想定した画像を狭いダイナミックレンジで表示する際の画質の劣化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像処理装置は、画像に対応するダイナミックレンジが、前記画像を表示するための表示装置に対応するダイナミックレンジよりも小さい場合における前記画像の処理対象の画素の階調値の変換方法を決定する決定手段であって、前記処理対象の画素の近傍の画素の階調値を用いて、入力画素の階調値と出力画素の階調値との関係を用いた階調値の変換方法を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された変換方法で、前記処理対象の画素の階調値を変換する変換手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、広いダイナミックレンジを想定した画像を狭いダイナミックレンジで表示する際の画質の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ダイナミックレンジとコントラストの関係を示す図である。
【図２】表示装置の構成を示す図である。
【図３】コントラスト補正回路の構成の第１の例を示す図である。
【図４】明階調部、中間階調部、暗階調部におけるトーンカーブを示す図である。
【図５】３種類のトーンカーブに対する比率変換テーブルを説明する図である。
【図６】中間明階調部におけるトーンカーブを示す図である。
【図７】４種類のトーンカーブに対する比変換率テーブルを説明する図である。
【図８】コントラスト補正回路の構成の第２の例を示す図である。
【図９】広範囲トーンカーブを示す図である。
【図１０】広範囲トーンカーブの一部の第１、第２の例を示す図である。
【図１１】広範囲トーンカーブの一部の第３、第４の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
まず、図１を用いて、元のコンテンツおよび表示装置（ディスプレイ）のダイナミックレンジおよびコントラストの関係について説明する。図１は、コンテンツと表示装置におけるダイナミックレンジとコントラストの関係の一例を示す図である。
図１において、縦軸は輝度を表し、上に行くほど輝度が高いことを示す。
図１において、輝度範囲１１は、コンテンツの想定している輝度範囲である。コントラスト１２は、コンテンツの或る階調Ａ、Ｂ間のコントラストである。輝度範囲１３は、表示装置で表示する輝度範囲である。コントラスト１４は、表示装置の或る階調ａ、ｂ間のコントラストである。コントラスト１５は、後述する本実施形態による処理を行ってコントラストを拡張した階調ａ’、ｂ’間のコントラストである。
【００１２】
ここで、コンテンツや表示装置で使用する輝度範囲の比率は、コンテンツや表示装置のダイナミックレンジに等しい。
ＴＶ放送における代表的な規格であるＢＴ７０９のダイナミックレンジは、８５０程しかない。これではダイナミックレンジが狭すぎて白飛びを起こす虞がある。そこで、撮影カメラでは、ガンマカーブで高階調領域を２００〜４００％折り込むことがなされている。よって、コンテンツの想定しているダイナミックレンジは、２０００から３０００程度である。ただし、実際に表示しているダイナミックレンジは、表示装置の性能で５００しかとれていない場合や、外光や表示の反射光の影響で１００程度しかとれていない場合がある。
【００１３】
次に、コンテンツと表示装置のそれぞれの輝度範囲におけるコントラストについて説明する。
コンテンツの想定している輝度範囲１１において、階調Ａと階調Ｂの２階調間のコントラスト１２は、Ａ／Ｂである。
コンテンツの想定している輝度範囲１１よりも表示装置で表示する輝度範囲１３が狭い場合、言い換えるとコンテンツの想定しているダイナミックレンジよりも狭いダイナミックレンジの表示装置で表示する場合、Ａ階調はａ階調になり、Ｂ階調はｂ階調になる。従って、階調Ａ、Ｂに対応する階調ａ、ｂの２階調間のコントラストはａ／ｂになる。この場合、ａ／ｂ＜Ａ／Ｂが成り立つ。
【００１４】
コンテンツの想定する輝度範囲をＣとし、表示装置で表示する輝度範囲をＤとすると、表示装置の階調ａ、ｂ間のコントラスト１４は、ａ／ｂ＝（Ｄ／Ｃ）×（Ａ／Ｂ）となり、元のコントラスト１２（＝Ａ／Ｂ）より、Ｄ／Ｃ倍だけ低下する。従って、視聴者からすると、ダイナミックレンジが低いだけでなく、コントラストの低い画像が表示装置で表示されているように見える。
【００１５】
そこで、以下の各実施形態では、コントラストの拡張処理を行う。ａ階調をより高いａ’階調とするか、ｂ階調をより低いｂ’階調とするか、あるいはその両方の処理を行うこ
とにより、コントラストを拡張する。この場合、階調ａ’、ｂ’間のコントラスト１５が
、階調ａ、ｂ間のコントラスト１４よりも大きくなる。即ち、ａ’／ｂ’＞ａ／ｂが成り
立つ。
このようにすれば、表示装置のダイナミックレンジを直接改善しなくとも、コントラストの低下による画質の劣化を改善することが出来る。以下、各実施形態について説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態を説明する。
図２は、画質処理装置を内蔵する表示装置２０の全体の構成の一例を示すブロック図である。
図２において、ガンマ系画質調整回路２１は、入力画像に対しガンマ系の画質補正を行う回路である。ダイナミックレンジ推定回路２２は、ダイナミックレンジの縮小率を計算する回路である。コントラスト補正回路２３は、ダイナミックレンジの狭さに応じて、ガンマ系の画質補正がなされた画像のコントラストを補正する回路である。リニア系画質調整回路２４は、ガンマ系の画質補正がなされた画像に対しリニア系の画質補正を行う回路である。パネルドライバ２５は、リニア系の画質補正が行われた画像信号を表示パネル駆動信号に変換する。表示パネル２６は、画像を表示するパネルである。
尚、入力画像は、例えば、外部入力や、チューナで受信した信号をデコードすることによって得られる。
【００１７】
表示装置２０に入力される画像（入力画像）は、通常、ガンマ値２．２がかかっているガンマ系の画像である。ガンマ系画質調整回路２１は、入力画像に対し、ガンマ系における拡大縮小等のガンマ系の画像処理を行う。
ダイナミックレンジ推定回路２２は、まず、実際に表示されているダイナミックレンジを、もともとの表示パネル２６のダイナミックレンジと、環境照度（表示装置２０の周囲の照度）とに基づいて推定する。もともとの表示パネル２６のダイナミックレンジは、工場出荷時に、表示パネル２６の白輝度と黒輝度あるいは階調値＝１の輝度を測定することにより求められる。表示パネル２６等がない画質処理装置単独の場合には、表示パネル２６のダイナミックレンジとして、例えば、５００や１０００等の値を、ユーザが設定する。
【００１８】
また、本実施形態では、表示装置２０は、不図示の照度センサを備えている。照度センサにより環境照度をセンシングし、表示装置２０の周囲の照度が大きい（即ち明るい）ほど、表示パネル２６のダイナミックレンジは狭くなる。
表示装置２０に照度センサが備わっていない場合は、もともとの表示パネル２６のダイナミックレンジに対してどれだけダイナミックレンジが狭くなっているかをユーザが設定する。例えば、５分の１や２０分の１等の値を、ユーザが設定する。
【００１９】
尚、表示装置２０で表示されるコンテンツの想定するダイナミックレンジも設定しておく必要がある。前述したように、通常の放送用の画像では、ダイナミックレンジが２０００程度あることを想定している。従って、コンテンツの想定するダイナミックレンジの初期値を２０００とし、表示装置２０で表示するコンテンツによって、想定するダイナミックレンジをユーザが変更可能にしておけばよい。
【００２０】
ダイナミックレンジ推定回路２２は、ダイナミックレンジの縮小率を以下のように計算する。
コンテンツの想定するダイナミックレンジをＣＤとし、表示パネル２６のダイナミックレンジをＤＤとし、環境照度によるダイナミックレンジの縮小率をＫＫとすると、求めるダイナミックレンジの縮小率ＳＫは、以下の（１）式で表される。
ＳＫ＝（ＤＤ／ＣＤ）×ＫＫ  ・・・（１）
【００２１】
例えば、コンテンツの想定するダイナミックレンジが２０００であり、表示パネル２６のダイナミックレンジが５００であり、環境光によりダイナミックレンジが３分の１に落ちている場合、ダイナミックレンジの縮小率ＳＫは１／１２になる（（２）式）。
ＳＫ＝（５００／２０００）×１／３＝１／１２  ・・・（２）
拡大するダイナミックレンジの倍率をダイナミックレンジの縮小率ＳＫの逆数とし、ＧＤＲとすると（ＧＤＲ＝１／ＳＫ）、ダイナミックレンジの倍率ＧＤＲは１２倍である。
【００２２】
コントラスト補正回路２３は、ダイナミックレンジ推定回路２２で計算されたダイナミックレンジの縮小率ＳＫの逆数をとることにより、ダイナミックレンジの倍率ＧＤＲを導出する。そして、コントラスト補正回路２３は、ガンマ系画質調整回路２１から出力される画像信号に対し、ダイナミックレンジの倍率ＧＤＲに基づいてコントラストの補正を行う。コントラスト補正回路２３の詳細については、図３を参照しながら後述する。尚、ダイナミックレンジの倍率ＧＤＲは、ダイナミックレンジ推定回路２２で導出しても良い。
【００２３】
表示装置２０で表示しているダイナミックレンジが十分に広く、コンテンツの想定しているダイナミックレンジよりも広い場合には、コントラスト補正処理を行う必要がない。この場合、コントラスト補正回路２３は、ガンマ系画質調整回路２１から出力される画像信号に対するコントラストの補正を行うことなく、当該画像信号をそのままリニア系画質調整回路２４に出力する。
【００２４】
コントラスト補正回路２３から出力される画像信号はガンマ系の信号なので、リニア系画質調整回路２４は、当該画像信号をリニア系の信号に変換した後、リニア系のエッジ強調処理等を行って画質を調整する。
尚、図２では、画像処理装置が表示装置２０に内蔵されている場合を例に挙げて示す。しかしながら、画像処理装置を内蔵する画質調整装置として、画質処理装置を通常の表示装置の前段に接続する構成としてもよい。また、画像処理装置を内蔵する撮影装置として、通常の撮影装置の後段に画像処理装置を接続する構成としてもよい。
【００２５】
図３は、本実施形態の画像処理装置におけるコントラスト補正回路２３の構成の一例を示すブロック図である。
図３において、ラインバッファ３１は、入力される画像信号を一時的に保存する。ガウスフィルタ３２は、処理対象の画素の近傍の画素の階調値の平均値である近傍平均階調値を計算する。明部ガンマ変換部３３は、明階調部を拡張する。中間部ガンマ変換部３４は、中間階調部を拡張する。暗部ガンマ変換部３５は、暗階調部を拡張する。明階調部とは、相対的に明るい領域（階調値が大きい領域）であり、暗階調部とは、相対的に暗い領域（階調値が小さい領域）であり、中間階調部とは、明階調部と暗階調部の中間の明るさの領域（階調値が中間の領域）である。
【００２６】
使用比率導出部３６は、近傍平均階調値に基づいて、明部ガンマ変換部３３、中間部ガンマ変換部３４、および暗部ガンマ変換部３５の出力に対する使用比率を導出する。乗算器３７は、明階調部を拡張した画像信号に対し、明部ガンマ変換部３３の出力に対する使用比率を掛ける。乗算器３８は、中間階調部を拡張した画像信号に対し、中間部ガンマ変換部３４の出力に対する使用比率を掛ける。乗算器３９は、暗階調部を拡張した画像信号に対し、暗部ガンマ変換部３５の出力に対する使用比率を掛ける。
【００２７】
輝度色差系色空間で処理を行う方が容易なので、入力される画像信号がＲＧＢ系色空間の画像信号である場合、コントラスト補正回路２３は、当該画像信号の色空間を輝度色差系色空間に変換し、輝度信号（Ｙ）の値についてのみ処理を行う。そして、コントラスト補正回路２３で処理された後の輝度信号（Ｙ）の値と、色差信号（ＰｂＰｒ）の値とを合わせて、画像信号の色空間をＲＧＢ系色空間に戻す。
【００２８】
通常の入力画像は、ラスタースキャンにより入力されるので、ラインバッファ３１は、ガウスフィルタ３２に必要なライン数だけ画像信号を保持する。例えば、９×９のガウスフィルタ３２を用いる場合、ラインバッファ３１は、９ライン分の画像信号を保持する。尚、ガウスフィルタ３２は、輝度信号（Ｙ）の階調値だけを用いて計算を行う。従って、ラインバッファ３１は、輝度信号（Ｙ）の階調値について９ライン分保持すればよく、色差信号（ＰｂＰｒ）については、輝度信号（Ｙ）と同期して出力できるように処理対象の画素が演算可能になるまでの期間である５ライン分だけ保持すればよい。
【００２９】
ガウスフィルタ３２は、現在の処理対象の画素の近傍領域の画素の階調値の平均値を計算する。尚、ガウスフィルタ３２では、ガウス分布を用いて重みが設定される（処理対象の画素に近いほど、平均値を計算するときの重みが大きくなり、遠くなるほど重みが小さくなるようにする）。勿論ガウスフィルタを使わずに、平均値フィルタを使ってもよい。この場合、処理対象の画素から遠く離れた画素の影響が強くなるが回路規模が小さくなる。また、９×９ではフィルタサイズが大きければ、７×７や５×５等、少し小さなサイズのガウスフィルタを用いても、補正処理の結果の精度が若干低下するだけであるので構わない。
【００３０】
以上のように処理対象の画素の近傍領域の画素の階調値の平均値（近傍平均階調値）を計算することによって、処理対象の画素がどの程度明部なのか暗部なのかを簡易的に計算することができる。
回路規模を大きくしてもよければ、近傍平均階調値を用いずに、例えば、像域分離の一種であるスーパーピクセル処理または分割統合法を行うことにより、処理対象の画素の近傍領域の画素の階調値の代表値を導出することができる。処理対象の画像の像域分離を行えば、処理対象の画素の含まれる像域が判断できるので、その像域の階調値の平均値を用いることで、コントラストを適切に補正することができる。
【００３１】
明部ガンマ変換部３３、中間部ガンマ変換部３４、および暗部ガンマ変換部３５の各変換部における階調部の拡張の程度は、ダイナミックレンジの倍率ＧＤＲに応じて、拡張すべき各階調部のトーンカーブの傾きを変えることで実現することができる。トーンカーブの傾きは、入力画素の階調値の増加量に対する、入力画素の階調値を当該増加量だけ増加させたときの出力画素の階調値の増加量の比で表される。輝度信号（Ｙ）の階調値が、明部ガンマ変換部３３、中間部ガンマ変換部３４、および暗部ガンマ変換部３５で処理されることにより、相互に異なる階調部が拡張するように階調値が変換された３種類の輝度信号（Ｙ）が出力される。明部ガンマ変換部３３、中間部ガンマ変換部３４、および暗部ガンマ変換部３５の詳細については図４を参照しながら後述する。
【００３２】
使用比率導出部３６は、ガウスフィルタ３２から出力された近傍平均階調値から比率変換テーブルを用いて、明部ガンマ変換部３３、中間部ガンマ変換部３４、および暗部ガンマ変換部３５の出力に対する使用比率を決定する。比率変換テーブルの詳細については図５を参照しながら後述する。
【００３３】
明部ガンマ変換部３３、中間部ガンマ変換部３４、および暗部ガンマ変換部３５の３種類の出力（明階調部、中間階調部、暗階調部を拡張した画像信号）に対し、それぞれ別の乗算器３７、３８、３９を用いて使用比率を掛ける。乗算器３７、３８、３９からの３つの出力（明階調部、中間階調部、暗階調部を拡張した画像信号に対し、それぞれの使用比率が掛けられた信号）を加算器４０にて加算する。これにより、明部ガンマ変換部３３、中間部ガンマ変換部３４、および暗部ガンマ変換部３５の出力が混合されて、補正処理後の輝度信号（Ｙ）が得られる。この補正処理後の輝度信号（Ｙ）と、ラインバッファ３１で遅延量が調整された色差信号（ＰｂＰｒ）とが合わさって出力画像としてリニア系画質調整回路２４に出力される。尚、後工程でＲＧＢ系色空間の画像信号が必要な場合には、通常のＹＰｂＰｒ−ＲＧＢ変換を行うことになる。
【００３４】
ここで、図４を参照しながら、トーンカーブを使用する場合を例に挙げて、明部ガンマ変換部３３、中間部ガンマ変換部３４、および暗部ガンマ変換部３５の処理の一例を説明する。図４は、明階調部、中間階調部、暗階調部におけるトーンカーブの一例を示す図である。
【００３５】
図４（ａ）は、明階調部用トーンカーブの一例を示し、図４（ｂ）は、中間階調部用トーンカーブの一例を示し、図４（ｃ）は、暗階調部用トーンカーブの一例を示す図である。図４（ａ）〜図４（ｃ）において、横軸Ｙｉは、補正前の輝度信号（Ｙ）の階調値として、ガンマ系の１２ビットの階調値を示す。縦軸ＨＹｏ、ＭＹｏ、ＬＹｏは、補正後の輝度信号（Ｙ）の階調値として、ガンマ系の１２ビットの階調値を示す。
【００３６】
図４（ａ）に示す例では、明階調部（例えば、全階調４０９５のうち２０４８以上の部分）を明部とする。その明部における明階調部用トーンカーブ４１の傾きを１以上にする（好ましくは１を上回るようにする）。輝度信号（Ｙ）を、このようなトーンカーブを通すことにより、明部ガンマ変換部３３から出力される輝度信号（Ｙ）の明階調部は、明部ガンマ変換部３３に入力される輝度信号（Ｙ）よりも拡張され、明階調部のコントラストは高くなる。尚、明階調部の暗階調部との境（明階調部の階調の最小値）は、２０４８に限定されるものではなく、２０４８以外の所定の値（１０２４等）でも構わない。
【００３７】
明階調部用トーンカーブ４１の明階調部の傾きの大きさ（傾斜の度合い）は、明階調部用トーンカーブの制御点４２によって制御できる。コントラストをより高くするには、明階調部用トーンカーブの制御点４２における出力値ＨＹｏを２０４８よりも小さくし、明階調部用トーンカーブ４１の明部の傾きを増すようにする。
【００３８】
図４（ａ）〜図４（ｃ）において、ダイナミックレンジの倍率に応じてコントラストを上げる係数をＧＰとしている。係数ＧＰは、ダイナミックレンジの倍率ＧＤＲが大きいほど大きな値とすれば良い。
例えば、以下の（３）式により、ダイナミックレンジの倍率ＧＤＲを係数ＧＰに変換できる。ただし、（３）式においてｋ＞０、ｊ＞０である。
ＧＰ＝ｋ×ＧＤＲj  ・・・（３）
【００３９】
（３）式において、例えば、ｋ＝０．０２、ｊ＝０．４５にすることができる。この例について係数ＧＰを具体的に計算すると、ダイナミックレンジの倍率ＧＤＲが１２倍の時に、係数ＧＰは０．０６となり、ダイナミックレンジの倍率ＧＤＲが６４倍の時に、係数ＧＰは０．１２３となる。ただし、前述した定数ｋ、ｊの値（ｋ＝０．０２、ｊ＝０．４５）は一例であり、適宜調整することが可能である。
【００４０】
また、係数ＧＰの計算式に、近傍平均階調値ＬＰＦＹの要素を加えれば、明階調部ほどコントラストを強くしたり、暗階調部ほどコントラストを強くしたりといったことも可能である。例えば、近傍平均階調値ＬＰＦＹが大きい程、係数ＧＰが大きくなるようにして、明階調部ほどコントラストを強くすることができる。また、近傍平均階調値ＬＰＦＹが小さい程、係数ＧＰが大きくなるようにして、暗階調部ほどコントラストを強くすることができる。
【００４１】
図４（ｂ）に示す例では、中間階調部（例えば、全階調４０９５のうち５１２以上２０４８以下の部分）を中間部とする。その中間部における中間階調部用トーンカーブ４３の傾きを１以上にする（好ましくは１を上回るようにする）。輝度信号（Ｙ）を、このようなトーンカーブを通すことにより、中間部ガンマ変換部３４から出力される輝度信号（Ｙ）の中間階調部は、中間部ガンマ変換部３４に入力される輝度信号（Ｙ）よりも拡張され、中間階調部のコントラストは高くなる。尚、中間階調部の暗階調部との境（中間階調部の階調の最小値）は５１２に限定されるものではなく、５１２以外の所定の値（２５６等）でも構わない。また、中間階調部の明階調部との境（中間階調部の階調の最大値）は２０４８に限定されるものではなく、２０４８以外の所定の値（１０２４等）でも構わない。暗部と明部に対する中間部が存在すればよい。
【００４２】
中間階調部用トーンカーブ４３の中間階調部の傾きの大きさ（傾斜の度合い）は、中間階調部用トーンカーブの暗側制御点４４と明側制御点４５によって制御できる。コントラストをより高くするには、以下のようにすることによって、中間階調部用トーンカーブ４３の中間階調部の傾きを増すようにする。即ち、中間階調部用トーンカーブの暗側制御点４４における出力値ＭＹｏを５１２よりも小さくすることと、明側制御点４５の出力値ＭＹｏを２０４８よりも大きくすることとを行う。
【００４３】
図４（ｃ）に示す例では、暗階調部（例えば、全階調４０９５のうち２０４８以下の部分）を暗部とする。その暗部における暗階調部用トーンカーブ４６の傾きを１以上にする（好ましくは１を上回るようにする）。輝度信号（Ｙ）を、このトーンカーブを通すことにより、暗部ガンマ変換部３５から出力される輝度信号（Ｙ）の暗階調部は、暗部ガンマ変換部３５に入力される輝度信号（Ｙ）よりも拡張され、暗階調部のコントラストは高くなる。尚、暗階調部の明階調部との境（暗階調部の階調の最大値）は２０４８に限定されるものではなく、２０４８以外の所定の値（１０２４や５１２等）でも構わない。
【００４４】
暗階調部用トーンカーブ４６の傾きの大きさ（傾斜の度合い）は、暗階調部用トーンカーブの制御点４７によって制御できる。コントラストをより高くするには、暗階調部用トーンカーブの制御点４７における出力値ＬＹｏを２０４８よりも大きくすることによって、暗階調部用トーンカーブ４６の傾きを増すようにする。
【００４５】
本実施形態では、相対的に大きい階調値の範囲、相対的に中間の階調値の範囲、および相対的に小さい階調値の範囲が拡大するように輝度信号（Ｙ）の階調値を個別にガンマ変換する際に、制御点を結ぶ直線でトーンカーブを実現する場合を例に挙げて示した。このようにトーンカーブは、部分的に直線であればよく、乗算器と加算器を組み合わせた回路で実現できる。また、ガンマ変換を実現するのに、関数ではなく、例えば、ルックアップテーブルを用いても良い。ルックアップテーブルであれば、トーンカーブを曲線とすることも容易である。その場合も、明階調部、中間階調部、および暗階調部のそれぞれにおいて、トーンカーブ（の接線）の傾きを１以上にすればよい。また、この場合、近傍平均階調値に応じて、明階調部、中間階調部、および暗階調部のルックアップテーブルを連続的に変化させる。
【００４６】
次に、図３の使用比率導出部３６で使用する比率変換テーブルの一例について、図５を用いて説明する。図５は、前述した３種類のトーンカーブ（明階調部用トーンカーブ４１、中間階調部用トーンカーブ４３、暗階調部用トーンカーブ４６）に対する比率変換テーブルの一例を説明する図である。
【００４７】
図５（ａ）は、比率変換テーブルの第１の例を説明する図であり、図５（ｂ）は、比率変換テーブルの第２の例を説明する図である。図５（ａ）および図５（ｂ）において、横軸は、近傍平均階調値を８ビットの階調値で示す。縦軸は、使用比率の値として０から１．０の範囲を示す。
【００４８】
図５（ａ）において、暗部ガンマ変換部３５の出力の使用比率５１は、近傍平均階調値が０（ゼロ）のところで最大となり、階調値が増えるに従って減少する。明部ガンマ変換部３３の出力の使用比率５４は、近傍平均階調値が２５５のところで最大となり、階調値が減るに従って減少する。中間部ガンマ変換部３４の出力の使用比率５２、５３は、他の２つの使用比率５１、５４を合わせて、使用比率の合計が常に１．０となるように設定される。
【００４９】
図５（ａ）に示す比率変換テーブルでは、階調値６４において、暗階調部と明階調部とが切り替わるように設定したが、暗階調部と明階調部とが切り替わる階調値は６４でなくてもよく、６４以外の所定の値（４０や８０等）でも構わない。
【００５０】
図５（ｂ）に示す比率変換テーブルでは、近傍平均階調値が３２のときに暗部ガンマ変換部３５の出力の使用比率５１が０（ゼロ）になるようにし、明部ガンマ変換部３３の出力の使用比率が、近傍平均階調値が１２８から増加する例を示す。この場合は、中間部ガンマ変換部３４の出力の使用比率５２、５３、５５が高い。従って、図５（ａ）に示す比率変換テーブルに比較して、中間階調部のコントラストがより強調される。
【００５１】
また逆に、明部ガンマ変換部３３の出力と暗部ガンマ変換部３５の出力の使用比率を増やすには、それら２つの使用比率が相互に重なるようにすれば良い。例えば、暗部ガンマ変換部３５の出力の使用比率が０（ゼロ）になる近傍平均階調値を９６とし、明部ガンマ変換部３３の出力の使用比率の増加が開始する近傍平均階調値を６４としても良い。
【００５２】
以上のようにすることによって、使用比率導出部３６は、例えば、以下のようにすることができる。即ち、使用比率導出部３６は、近傍平均階調値に応じて、処理対象の画素が明階調部、中間階調部、および暗階調部の何れであるのかを判定する。そして、判定した階調部の補正を行うガンマ変換部の出力の使用比率が、他のガンマ部の出力の使用比率よりも大きくなるように、使用比率を決定する。
【００５３】
以上のように本実施形態では、輝度信号（Ｙ）の明階調部、中間階調部、および暗階調部を拡大するようにそれぞれ輝度信号（Ｙ）の階調値を個別に変換する。そして、それら変換した階調値に対し、明階調部、中間階調部、および暗階調部のそれぞれの使用比率を乗算して加算する。従って、広いダイナミックレンジを想定した画像を狭いダイナミックレンジで表示する際に、ツブレやオーバーシュート（黒つぶれ白飛び）を抑制したコントラスト補正を行うことを、少ない回路および演算数で高速に（リアルタイムで）処理することができる。
尚、本実施形態は、前述した内容に限定されない。例えば、使用するトーンカーブの数は３つに限ることは無く、２つ以上であればいくつであっても良い。以下に、使用するトーンカーブの数を第１の実施形態を異ならせた実施形態を第２の実施形態として説明する。
【００５４】
（第２の実施形態）
本実施形態では、使用するトーンカーブを４つとする場合を例に挙げて説明する。このように本実施形態と第１の実施形態とは、使用するトーンカーブが異なることによる構成および処理が主として異なる。従って、本実施形態の説明において、第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図５に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
【００５５】
本実施形態では、トーンカーブの数が３から４になることにより、図３に示したガンマ変換部の数と乗算器の数が、それぞれ３から４になる。また、使用比率導出部は、４つのガンマ変換部の出力に対する使用比率を導出する。本実施形態のコントラスト補正回路は、図３に示したコントラスト補正回路とこれらの点が異なるので、その構成図の図示を省略する。本実施形態では、第１の実施形態で説明した、暗階調部用トーンカーブ、中間階調部用トーンカーブ、および明階調部用トーンカーブに加え、中間明階調部用トーンカーブの４種類のトーンカーブを用いるものとする。以下の説明では、中間明階調部用トーンカーブを用いてコントラスト補正を行うガンマ変換部を必要に応じて中間明部ガンマ変換部と称する。
【００５６】
図６は、本実施形態において増やした４つ目のトーンカーブ（中間明階調部用のトーンカーブ）の一例を示す図である。
図６において、横軸Ｙｉは、入力する輝度信号（Ｙ）の階調値としてガンマ系の１２ビットの階調値を示す。縦軸ＭＨＹｏは、出力する輝度信号（Ｙ）の階調値として、ガンマ系の１２ビットの階調値を示す。
【００５７】
図６に示す例では、中間階調部のうち特に明るい側（例えば、全階調４０９５のうちの１０２４以上３０７２以下の部分）を中間明部とする。その中間明部における中間明階調部用トーンカーブ６１の傾きを１以上にする。このようなトーンカーブを通すことにより、中間明部ガンマ変換部から出力される輝度信号（Ｙ）の中間明階調部は、中間明部ガンマ変換部に入力される輝度信号（Ｙ）よりも拡張され、中間明階調部のコントラストは高くなる。尚、中間明階調部の中間階調部との境（中間明階調部の階調の最小値）は、１０２４に限定されるものではなく、１０２４以外の所定の値（１５３６等）でも構わない。また、中間明階調部の明階調部との境（中間明階調部の階調の最大値）は、３０７２に限定されるものではなく、３０７２以外の所定の値（２０４８等）でも構わない。中間階調部と明階調部との間に中間明階調部が存在すればよい。
【００５８】
中間明階調部用トーンカーブ６１の中間明階調部の傾きの大きさ（傾斜の度合い）は、中間明階調部用トーンカーブの暗側制御点６２と明側制御点６３によって制御できる。コントラストをより高くするには、以下のようにすることによって、中間明階調部用トーンカーブの中間明階調部の傾きを増すようにする。即ち、中間明階調部用トーンカーブの暗側制御点６２の出力値ＭＨＹｏを１０２４よりも小さくすることと、明側制御点６３の出力値ＭＨＹｏを３０７２よりも大きくすることとを行う。
これらの制御点を用いたコントラストの補正方法は、図４を参照しながら説明した方法と同様なので、その詳細な説明を省略する。
【００５９】
次に、実施形態における使用比率導出部で使用する比率変換テーブルの一例について、図７を用いて説明する。図７は、４種類のトーンカーブ（明階調部用トーンカーブ４１、中間階調部用トーンカーブ４３、中間明階調部用トーンカーブ６１、暗階調部用トーンカーブ４６）に対する比変換率テーブルの一例を説明する図である。
図７において、横軸は、近傍平均階調値を８ビットの階調値で示す。縦軸は、使用比率の値０から１．０の範囲を示す。
【００６０】
図７において、暗部ガンマ変換部３５の出力の使用比率７１は、近傍平均階調値が０（ゼロ）のところで最大となり、階調値が増えるに従って減少する。明部ガンマ変換部３３の出力の使用比率７６は、近傍平均階調値２５５のところで最大となり、階調値が減るに従って減少する。中間部ガンマ変換部３４の出力の使用比率の低階調側の部分７２は、暗部ガンマ変換部３５の出力の使用比率と合わせて１．０になるように増加する。中間部ガンマ変換部３４の出力の使用比率の高階調側の部分７３は、階調値が増えるに従って減少する。中間明部ガンマ変換部の出力の使用比率７４、７５は、他の使用比率と合わせて常に１．０となるように設定される。
【００６１】
このように、トーンカーブの本数を増やすと回路は若干増えるが、階調範囲が相互に隣り合うトーンカーブによってコントラストの拡張を打ち消してしまうことが少なくなるので、より効果的にコントラストを拡張することができる。
尚、本実施形態においても、第１の実施形態で説明した種々の変形例を採用することができる。
【００６２】
以上の第１、第２の実施形態では、トーンカーブを用いた階調値の変換方法の一例として、複数のガンマ変換部の出力を混合する形態を説明した。しかしながら、トーンカーブを用いた階調値の変換方法は、このような形態に限定されない。以下に、複数のガンマ変換部の出力を混合しない実施形態を第３の実施形態を説明する。
【００６３】
（第３の実施形態）
本実施形態では、１つのガンマ変換部を用いて、ガンマ変換部の使用する範囲を近傍平均階調値で限定することによって、明階調部から暗階調部までに至るコントラストの拡張を実現する。このように本実施形態と第１、第２の実施形態とは、階調値の変換方法が異なることによる構成および処理が主として異なる。従って、本実施形態の説明において、第１、第２の実施形態と異なる部分については、図１〜図７に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
【００６４】
図８は、本実施形態の画像処理装置におけるコントラスト補正回路８０の構成の一例を示すブロック図である。
図８において、ラインバッファ３１およびガウスフィルタ３２は、第１の実施形態で説明したものと同じである。拡大ガンマ変換部８１は、第１、第２の実施形態で説明した各ガンマ変換部よりも広い階調範囲を有するトーンカーブを用いて、入力した輝度信号（Ｙ）の階調値を変換してコントラストを補正する。以下の説明では、このトーンカーブを必要に応じて広範囲トーンカーブと称する。
【００６５】
使用範囲決定部８２は、近傍平均階調値に基づいて、暗部から中間部を経て明部に至るまでのそれぞれの階調範囲に対しコントラストを拡張できるように、広範囲トーンカーブの階調範囲のうち拡大ガンマ変換部８１で使用する階調範囲を決定する。そして、拡大ガンマ変換部８１で処理された輝度信号（Ｙ）と、ラインバッファ３１で遅延量が調整された色差信号（ＰｂＰｒ）とが合わさって出力画像としてリニア系画質調整回路２４に出力される。
【００６６】
本実施形態のコントラスト補正回路８０も、第１の実施形態のコントラスト補正回路２３と同じく、輝度色差系色空間で処理を行うものとし、入力される画像信号がＲＧＢ系色空間の画像信号である場合、処理後にＲＧＢ系色空間に戻すものとする。
【００６７】
図９は、広範囲トーンカーブの一例を示す図である。
図９において、横軸Ｙｉは、入力する輝度信号（Ｙ）の階調値として、ガンマ系の１２ビットの階調値の１．５倍の範囲を示す。縦軸Ｙｏは、出力する輝度信号（Ｙ）の階調値として、ガンマ系の１２ビットの階調値の１．５倍の範囲を示す。
【００６８】
広範囲トーンカーブ９１は、処理対象の画像の階調値を変換するのに必要な階調範囲（処理対象の画像の階調範囲）よりも広い階調範囲を持つ。図９では、一例として、ガンマ系の１２ビットの階調値の１．５倍の範囲である、０から６１４３までの階調範囲を示す。
広範囲トーンカーブ９１の中間階調部の傾きを１以上とする（好ましくは１を上回るようにする）。この傾きは、広範囲トーンカーブの暗側制御点９２における出力値Ｙｏ２０４７よりも小さくし、明側制御点９３における出力値Ｙｏを４０９５よりも大きくすることで得られる。ダイナミックレンジの倍率ＧＤＲが大きいほど、その程度を大きくする。
【００６９】
広範囲トーンカーブ９１の使用範囲は、０から６１４３の階調範囲から抜き出した４０９６の階調範囲である。明階調部に対し補正をする場合には、相対的に低い階調範囲を抜き出して使用し、暗階調部に対し補正をする場合には、相対的に高い階調範囲を抜き出して使用する。また、中間階調部に対し補正をする場合には、それらの間の中間的な階調範囲を抜き出して使用する。このようにすることで、拡張したい階調部に対応する階調範囲において傾きが１以上のトーンカーブを使用することができる。
【００７０】
どの階調範囲を抜き出して使用するかは使用範囲決定部８２により計算する。
８ビット出力の近傍平均階調値ＬＰＦＹは、最明階調部で２５５、最暗階調部で０となる。使用範囲の０（ゼロ）とする地点Ｐ０は、最明階調部で０、最暗階調部で２０４７に近くなるように、例えば、以下の（４）式により線形演算する。
Ｐ０＝２０４７−ＬＰＦＹ×８  ・・・（４）
（４）式の例では、使用範囲の０（ゼロ）とする地点Ｐ０は、最明階調部で７、最暗階調部で２０４７となる。最明階調部において、使用範囲の０（ゼロ）とする地点Ｐ０は、ビット誤差により０（ゼロ）にならないが、この程度の誤差は許容できる。
【００７１】
次に、近傍平均階調値ＬＰＦＹに応じて、各階調部に対するトーンカーブの使用範囲を決定する方法の一例を説明する。図１０、図１１は、広範囲トーンカーブから抜き出したトーンカーブ（広範囲トーンカーブの一部）を示す図である。図１０、図１１に示すトーンカーブは、近傍平均階調値ごとに定まる。
図１０（ａ）は、最明階調部に対して使用されるトーンカーブの一例を示し、図１０（ｂ）は、中間明階調部に対して使用されるトーンカーブの一例を示す。図１１（ａ）は、中間暗階調部（第１、第２の実施形態における中間階調部）に対して使用されるトーンカーブの一例を示し、図１１（ｂ）は、最暗階調部に対して使用されるトーンカーブの一例を示す図である。
【００７２】
図１０および図１１において、横軸Ｙｉは、入力する輝度信号（Ｙ）の階調値として、ガンマ系の１２ビットの階調値を示す。縦軸Ｙｏは、出力する輝度信号（Ｙ）の階調値として、ガンマ系の１２ビットの階調値を示す。
ダイナミックレンジの倍率ＧＤＲから、係数ＧＰを計算する方法は、図４を参照しながら説明した方法と同じである（（３）式等を参照）。
【００７３】
図１０（ａ）において、最明階調部に対して使用されるトーンカーブ９１は、近傍平均階調値ＬＰＦＹが２５５である時に、広範囲トーンカーブから使用する範囲を切り出したものである。
（４）式より、使用範囲の０（ゼロ）とする地点Ｐ０は７になる。従って、暗側制御点９２は、階調値２０４０（＝２０４７−７）のところにあり、係数ＧＰの値によって、２０４０に対し（１−ＧＰ）の積だけ階調を沈める点である。
また、明側制御点９３は、階調値４０８８（＝４０９５−７）のところにあり、係数ＧＰの値によって、４０８８に対し（１＋ＧＰ）の積だけ階調を上げる点である。よって、トーンカーブの明階調部の傾きが１以上になり、明階調部を拡張することができ、明部のコントラストを高くした輝度信号（Ｙ）の階調値が得られる。
【００７４】
図１０（ｂ）において、中間明階調部に対して使用されるトーンカーブ９１は、近傍平均階調値ＬＰＦＹが１２８である時に、広範囲トーンカーブから使用する範囲を切り出したものである。
（４）式より、使用範囲の０（ゼロ）とする地点Ｐ０は、１０２３になる。従って、暗側制御点９２は、階調値１０２４（＝２０４７−１０２３）のところにあり、係数ＧＰの値によって、１０２４に対し（１−ＧＰ）の積だけ階調を沈める点である。また、明側制御点９３は、階調値３０７２（＝４０９５−１０２３）のところにあり、係数ＧＰの値によって、３０７２に対し（１＋ＧＰ）の積だけ階調を上げる点である。よって、中間階調から明部階調にかけて、トーンカーブの傾きが１以上になり、中間明階調部を拡張することができ、中間明階調部のコントラストを高くした輝度信号（Ｙ）の階調値が得られる。
【００７５】
図１１（ａ）において、中間暗階調部に対して使用されるトーンカーブ９１は、近傍平均階調値ＬＰＦＹが３２である時に、広範囲トーンカーブから使用する範囲を切り出したものである。
（４）式より、使用範囲の０（ゼロ）とする地点Ｐ０は、１７９１になる。従って、暗側制御点９２は、階調値２５６（＝２０４７−１７９１）のところにあり、係数ＧＰの値によって、２５６に対し（１−ＧＰ）の積だけ階調を沈める点である。また、明側制御点９３は、階調値２３０４（＝４０９５−１７９１）のところにあり、係数ＧＰの値によって、２３０４に対し（１＋ＧＰ）の積だけ階調を上げる点である。よって、暗部階調から中間階調にかけて、トーンカーブの傾きが１以上になり、中間暗階調部を拡張することができ、中間暗階調部のコントラストを高くした輝度信号（Ｙ）が得られる。
【００７６】
図１１（ｂ）において、最暗階調部に対して使用されるトーンカーブ９１は、近傍平均階調値ＬＰＦＹが０である時に、広範囲トーンカーブから使用する範囲を切り出したものである。
（４）式より、使用範囲の０（ゼロ）とする地点Ｐ０は、２０４７になる。従って、暗側制御点９２は、階調値０（＝２０４７−２０４７）のところにあるので、無視できる。また、明側制御点９３は、階調値２０４８（＝４０９５−２０４７）のところにあり、係数ＧＰの値によって、２０４８に対し（１＋ＧＰ）の積だけ階調を上げる点である。よって、暗階調部の階調値の傾きが１以上になり、暗階調部を拡張することができ、暗階調部のコントラストを高くした輝度信号（Ｙ）が得られる。
【００７７】
図１０および図１１では、近傍平均階調値ＬＰＦＹの値が４種類のみを説明したが、近傍平均階調値ＬＰＦＹの値によってこの間の中間的なトーンカーブの範囲が、連続的に得られるものである。
以上のようにして、近傍平均階調値ＬＰＦＹに基づいて、図９に示す広範囲トーンカーブにおける傾きが大きい階調範囲（暗側制御点９２と明側制御点９３の間の階調範囲）の、各トーンカーブにおける相対的な位置が図１０、図１１に示すように決定される。
【００７８】
以上のように本実施形態では、輝度信号（Ｙ）に対してコントラストの補正を行う階調範囲に応じて、広範囲トーンカーブから使用する範囲を切り出す。従って、第１、第２の実施形態よりもさらに少ない回路および演算数で高速に処理することが可能になる。
【００７９】
本実施形態では、トーンカーブが、制御点で折れ曲がる折れ曲がりであり、直線の組み合わせであるので乗算器と加算器を組み合わせた回路で容易に実現できる。また、ルックアップテーブルを用いれば、トーンカーブを容易に曲線とすることができる。その場合も、各階調部において、トーンカーブの傾きを１以上にすればよい。
尚、本実施形態においても、第１の実施形態で説明した種々の変形例を採用することができる。
【００８０】
以上、各実施形態をあげて本発明を実現する構成例を説明したが、本発明を実現する構成は、前述した実施形態に限るものではない。例えば、マイクロプロセッサとメモリを用いて、前述した実施形態と同様の画像処理を行なうことが出来るのは自明である。この場合、時間がかかるので、静止画や解像度の低い動画向きであるが、マイクロプロセッサの処理速度が十分に高ければ、解像度の高い動画を処理することも可能である。
【００８１】
また、各実施形態は、液晶やプラズマ発光素子やＥＬ素子を用いたディスプレイや、プロジェクタ、あるいは表示装置等に接続する画質調整装置、あるいは撮影装置として、幅広く使用することができる。
【００８２】
尚、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００８３】
（その他の実施例）
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、まず、以上の実施形態の機能を実現するソフトウェア（コンピュータプログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）が当該コンピュータプログラムを読み出して実行する。
【符号の説明】
【００８４】
２３：コントラスト補正回路、３２：ガウスフィルタ、３３：明部ガンマ変換部、３４；中間部ガンマ変換部、３５：暗部ガンマ変換部、３６：使用比率導出部、３７〜３９：乗算器、４０：加算器
【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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