(57)【要約】  ０．０５（cd／m2）以上の輝度における階調特性だけでなく、０．０５（cd／m2）未満の輝度における階調特性がDICOM規格を満たすように構成されている画像表示装置、画像表示システム、画像表示方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的としている。  画像データを表示する医療用の画像表示装置であって、画像表示部と、映像処理部とを備え、前記映像処理部は、第１及び第２階調特性に基づいて前記画像データを前記画像表示部に表示するように構成され、第１階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）以上であり、第２階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）未満であり、第１階調特性は、DICOM規格のGSDF（グレースケール標準表示関数）の階調特性に準拠しており、第１及び第２階調特性は、JND値とこれに対応する対応輝度との関係を満たすように定められている、画像表示装置が提供される。
2020235109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを表示する医療用の画像表示装置であって、
画像表示部と、映像処理部とを備え、
前記映像処理部は、第１及び第２階調特性に基づいて前記画像データを前記画像表示部に表示するように構成され、
第１階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）以上であり、
第２階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）未満であり、
第１階調特性は、DICOM規格のGSDF（グレースケール標準表示関数）の階調特性に準拠しており、
第１及び第２階調特性は、JND値とこれに対応する対応輝度との関係を満たすように定められている、画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
第２階調特性における前記関係は、目標JND値とこれに対応する目標輝度との関係に対応しており、
前記目標輝度は、前記対応輝度に対応し、
前記目標JND値は、最大JND値と、拡張JND差と、仮最小JND値と、階調数とに基づいて算出され、
前記最大JND値は、前記画像表示部の最大輝度に対応し、
前記仮最小JND値は、仮最小輝度に対応し、且つ、前記仮最小JND値は、予め定められた関係を用いて最小輝度から算出され、
前記最小輝度は、０．０５（cd／m2）未満であり、
前記予め定められた関係は、前記最小輝度が与えられると、前記最小輝度に対応する最小JND値よりｎ（ｎ≧１）大きいJND値に対応する輝度を、再帰的に算出可能な関係であり、
前記仮最小輝度は、前記予め定められた関係を用いて各輝度を再帰的に算出することを繰り返したときに、初めて予め定められた輝度以上となる輝度であり、
前記拡張JND差は、前記仮最小輝度を算出するときに用いられる、前記仮最小輝度よりも小さい輝度の数に対応している、画像表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
演算処理部を更に備え、
前記演算処理部は、拡張JND差算出部と、目標JND値算出部と、目標輝度算出部とを有し、
前記拡張JND差算出部は、予め定められた関係を用いて最小輝度から仮最小輝度を算出し、且つ、拡張JND差を算出し、
前記予め定められた関係は、前記最小輝度が与えられると、前記最小輝度に対応する最小JND値よりｎ（ｎ≧１）大きいJND値に対応する輝度を、再帰的に算出可能であり、
前記仮最小輝度は、前記予め定められた関係を用いて各輝度を再帰的に算出することを繰り返したときに、初めて予め定められた輝度以上となる輝度であり、
前記最小輝度は、０．０５（cd／m2）未満であり、
前記拡張JND差は、前記仮最小輝度を算出するときに用いられる、前記仮最小輝度よりも小さい輝度の数に対応し、
前記目標JND値算出部は、前記画像表示部の最大輝度に対応する最大JND値と、前記拡張JND差と、前記仮最小輝度に対応する仮最小JND値と、階調数とに基づいて、各階調の目標JND値を算出し、
前記目標輝度算出部は、前記目標JND値に基づいて目標輝度を算出し、
前記目標JND値は、第１及び第２階調特性の前記JND値に対応し、
前記目標輝度は、第１及び第２階調特性の前記対応輝度に対応している、画像表示装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の画像表示装置であって、
前記JND値は演算処理部で用いられ、
第１階調特性の前記JND値には、１以上の実数が割り当てられ、
第２階調特性の前記JND値には、１未満の実数が割り当てられている、画像表示装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の画像表示装置であって、
JNDインデックスは演算処理部で用いられ、
第１階調特性の前記JNDインデックスには、１以上の整数が割り当てられ、
第２階調特性の前記JNDインデックスには、１未満の整数が割り当てられている、画像表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像表示装置であって、
第２階調特性の前記JNDインデックスには、負の整数が割り当てられている、画像表示装置。
【請求項７】
画像データを表示する医療用の画像表示システムであって、
画像表示部と、映像処理部とを備え、
前記映像処理部は、第１及び第２階調特性に基づいて前記画像データを前記画像表示部に表示するように構成され、
第１階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）以上であり、
第２階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）未満であり、
第１階調特性は、DICOM規格のGSDF（グレースケール標準表示関数）の階調特性に準拠しており、
第１及び第２階調特性は、JND値とこれに対応する対応輝度との関係を満たすように定められている、画像表示システム。
【請求項８】
請求項７に記載の画像表示システムであって、
第２階調特性における前記関係は、目標JND値とこれに対応する目標輝度との関係に対応しており、
前記目標輝度は、前記対応輝度に対応し、
前記目標JND値は、最大JND値と、拡張JND差と、仮最小JND値と、階調数とに基づいて算出され、
前記最大JND値は、前記画像表示部の最大輝度に対応し、
前記仮最小JND値は、仮最小輝度に対応し、且つ、前記仮最小JND値は、予め定められた関係を用いて最小輝度から算出され、
前記最小輝度は、０．０５（cd／m2）未満であり、
前記予め定められた関係は、前記最小輝度が与えられると、前記最小輝度に対応する最小JND値よりｎ（ｎ≧１）大きいJND値に対応する輝度を、再帰的に算出可能な関係であり、
前記仮最小輝度は、前記予め定められた関係を用いて各輝度を再帰的に算出することを繰り返したときに、初めて予め定められた輝度以上となる輝度であり、
前記拡張JND差は、前記仮最小輝度を算出するときに用いられる、前記仮最小輝度よりも小さい輝度の数に対応している、画像表示システム。
【請求項９】
請求項７に記載の画像表示システムであって、
演算処理部を更に備え、
前記演算処理部は、拡張JND差算出部と、目標JND値算出部と、目標輝度算出部とを有し、
前記拡張JND差算出部は、予め定められた関係を用いて最小輝度から仮最小輝度を算出し、且つ、拡張JND差を算出し、
前記予め定められた関係は、前記最小輝度が与えられると、前記最小輝度に対応する最小JND値よりｎ（ｎ≧１）大きいJND値に対応する輝度を、再帰的に算出可能であり、
前記仮最小輝度は、前記予め定められた関係を用いて各輝度を再帰的に算出することを繰り返したときに、初めて予め定められた輝度以上となる輝度であり、
前記最小輝度は、０．０５（cd／m2）未満であり、
前記拡張JND差は、前記仮最小輝度を算出するときに用いられる、前記仮最小輝度よりも小さい輝度の数に対応し、
前記目標JND値算出部は、前記画像表示部の最大輝度に対応する最大JND値と、前記拡張JND差と、前記仮最小輝度に対応する仮最小JND値と、階調数とに基づいて、各階調の目標JND値を算出し、
前記目標輝度算出部は、前記目標JND値に基づいて目標輝度を算出し、
前記目標JND値は、第１及び第２階調特性の前記JND値に対応し、
前記目標輝度は、第１及び第２階調特性の前記対応輝度に対応している、画像表示システム。
【請求項１０】
請求項７〜請求項９の何れか１つに記載の画像表示システムであって、
前記JND値は演算処理部で用いられ、
第１階調特性の前記JND値には、１以上の実数が割り当てられ、
第２階調特性の前記JND値には、１未満の実数が割り当てられている、画像表示システム。
【請求項１１】
請求項７〜請求項９の何れか１つに記載の画像表示システムであって、
JNDインデックスは演算処理部で用いられ、
第１階調特性の前記JNDインデックスには、１以上の整数が割り当てられ、
第２階調特性の前記JNDインデックスには、１未満の整数が割り当てられている、画像表示システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像表示システムであって、
第２階調特性の前記JNDインデックスには、負の整数が割り当てられている、画像表示システム。
【請求項１３】
画像データを表示させる医療用の画像表示方法であって、
表示ステップを備え、
前記表示ステップでは、第１及び第２階調特性に基づいて前記画像データを画像表示部に表示し、
第１階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）以上であり、
第２階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）未満であり、
第１階調特性は、DICOM規格のGSDF（グレースケール標準表示関数）の階調特性に準拠しており、
第１及び第２階調特性は、JND値とこれに対応する対応輝度との関係を満たすように定められている、方法。
【請求項１４】
コンピュータに、画像データを表示させる医療用の画像表示方法を実行させるコンピュータプログラムであって、
表示ステップを備え、
前記表示ステップでは、第１及び第２階調特性に基づいて前記画像データを画像表示部に表示し、
第１階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）以上であり、
第２階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）未満であり、
第１階調特性は、DICOM規格のGSDF（グレースケール標準表示関数）の階調特性に準拠しており、
第１及び第２階調特性は、JND値とこれに対応する対応輝度との関係を満たすように定められている、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置、画像表示システム、画像表示方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像処理技術の向上により、コントラスト比が高い画像を表示可能な画像表示装置を製造することが可能となっている。このような画像表示装置は、０．０５（cd／m2）未満の輝度に対応する階調を設定することが可能である。ここで、医療用の画像表示装置の階調特性には、DICOM規格（以下、DICOMと称する）のGSDF（グレースケール標準表示関数）に準拠することが求められている。そこで、GSDFに準拠した階調特性の画像を表示可能な画像表示装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。なお、DICOMのGSDFはBarten-Modelと呼ばれる理論に基づいている。【０００３】
特許文献１に記載の画像表示装置は、最大輝度に対応するJND値と最小輝度に対応するJND値とを算出し、これらのJND値に基づいて各階調の目標輝度を算出している。特許文献１において、算出された目標輝度は、GSDFに準拠した階調特性を示す。ここで、DICOMで規定されている各JNDインデックスに対応する対応輝度は、０．０５（cd／m2）以上である。このため、画像表示装置に予め設定される最小輝度が０．０５（cd／m2）以上である場合には、特許文献１に記載の画像表示装置はGSDFに準拠した画像を表示することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９７４６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
DICOMには、０．０５（cd／m2）未満の輝度に対応するJNDインデックス（JND値）が明示されていない。このため、コントラスト比が高い画像を表示可能な画像表示装置に特許文献１に記載の技術を適用したときにおいて、画像表示装置に予め設定される最小輝度が０．０５（cd／m2）未満である場合、低階調の表示画像の輝度はGSDFから外れると考えられる。【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、GSDFと互換性がある階調特性が、０．０５（cd／m2）未満の輝度領域に拡張されている、画像表示装置、画像表示システム、画像表示方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、画像データを表示する医療用の画像表示装置であって、画像表示部と、映像処理部とを備え、前記映像処理部は、第１及び第２階調特性に基づいて前記画像データを前記画像表示部に表示するように構成され、第１階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）以上であり、第２階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）未満であり、第１階調特性は、DICOM規格のGSDF（グレースケール標準表示関数）の階調特性に準拠しており、第１及び第２階調特性は、JND値とこれに対応する対応輝度との関係を満たすように定められている、画像表示装置が提供される。【０００８】
本発明では、第１及び第２階調特性に基づいて画像データを画像表示部に表示するように構成されている。ここで、第１階調特性（輝度が０．０５（cd／m2）以上の階調特性）は、DICOM規格のGSDFの階調特性に準拠しており、JND値（JNDインデックス）とこれに対応する対応輝度との関係を満たす。また、第２階調特性（輝度が０．０５（cd／m2）未満の階調特性）もJND値（JNDインデックス）とこれに対応する対応輝度との関係を満たす。したがって、本発明では、GSDFと互換性がある階調特性が、０．０５（cd／m2）未満の輝度領域に拡張されている。【０００９】
以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、第２階調特性における前記関係は、目標JND値とこれに対応する目標輝度との関係に対応しており、前記目標輝度は、前記対応輝度に対応し、前記目標JND値は、最大JND値と、拡張JND差と、仮最小JND値と、階調数とに基づいて算出され、前記最大JND値は、前記画像表示部の最大輝度に対応し、前記仮最小JND値は、仮最小輝度に対応し、且つ、前記仮最小JND値は、予め定められた関係を用いて最小輝度から算出され、前記最小輝度は、０．０５（cd／m2）未満であり、前記予め定められた関係は、前記最小輝度が与えられると、前記最小輝度に対応する最小JND値よりｎ（ｎ≧１）大きいJND値に対応する輝度を、再帰的に算出可能な関係であり、前記仮最小輝度は、前記予め定められた関係を用いて各輝度を再帰的に算出することを繰り返したときに、初めて予め定められた輝度以上となる輝度であり、前記拡張JND差は、前記仮最小輝度を算出するときに用いられる、前記仮最小輝度よりも小さい輝度の数に対応している、画像表示装置が提供される。
好ましくは、演算処理部を更に備え、演算処理部は、拡張JND差算出部と、目標JND値算出部と、目標輝度算出部とを有し、拡張JND差算出部は、予め定められた関係を用いて最小輝度から仮最小輝度を算出し、且つ、拡張JND差を算出し、予め定められた関係は、前記最小輝度が与えられると、前記最小輝度に対応する最小JND値よりｎ（ｎ≧１）大きいJND値に対応する輝度を、再帰的に算出可能であり、仮最小輝度は、前記予め定められた関係を用いて各輝度を再帰的に算出することを繰り返したときに、初めて予め定められた輝度以上となる輝度であり、最小輝度は、０．０５（cd／m2）未満であり、拡張JND差は、前記仮最小輝度を算出するときに用いられる、前記仮最小輝度よりも小さい輝度の数に対応し、目標JND値算出部は、前記画像表示部の最大輝度に対応する最大JND値と、前記拡張JND差と、前記仮最小輝度に対応する仮最小JND値と、階調数とに基づいて、各階調の目標JND値を算出し、目標輝度算出部は、前記目標JND値に基づいて目標輝度を算出し、目標JND値は、第１及び第２階調特性の前記JND値に対応し、目標輝度は、第１及び第２階調特性の前記対応輝度に対応している、画像表示装置が提供される。
好ましくは、前記JND値は演算処理部で用いられ、第１階調特性の前記JND値には、１以上の実数が割り当てられ、第２階調特性の前記JND値には、１未満の実数が割り当てられている、画像表示装置が提供される。
好ましくは、JNDインデックスは演算処理部で用いられ、第１階調特性の前記JNDインデックスには、１以上の整数が割り当てられ、第２階調特性の前記JNDインデックスには、１未満の整数が割り当てられている、画像表示装置が提供される。
好ましくは、第２階調特性の前記JNDインデックスには、負の整数が割り当てられている、画像表示装置が提供される。【００１０】
本発明の実施形態の別の観点によれば、画像データを表示する医療用の画像表示システムであって、画像表示部と、映像処理部とを備え、映像処理部は、第１及び第２階調特性に基づいて前記画像データを前記画像表示部に表示するように構成され、第１階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）以上であり、第２階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）未満であり、第１階調特性は、DICOM規格のGSDF（グレースケール標準表示関数）の階調特性に準拠しており、第１及び第２階調特性は、JND値とこれに対応する対応輝度との関係を満たすように定められている、画像表示システムが提供される。
好ましくは、第２階調特性における前記関係は、目標JND値とこれに対応する目標輝度との関係に対応しており、前記目標輝度は、前記対応輝度に対応し、前記目標JND値は、最大JND値と、拡張JND差と、仮最小JND値と、階調数とに基づいて算出され、前記最大JND値は、前記画像表示部の最大輝度に対応し、前記仮最小JND値は、仮最小輝度に対応し、且つ、前記仮最小JND値は、予め定められた関係を用いて最小輝度から算出され、前記最小輝度は、０．０５（cd／m2）未満であり、前記予め定められた関係は、前記最小輝度が与えられると、前記最小輝度に対応する最小JND値よりｎ（ｎ≧１）大きいJND値に対応する輝度を、再帰的に算出可能な関係であり、前記仮最小輝度は、前記予め定められた関係を用いて各輝度を再帰的に算出することを繰り返したときに、初めて予め定められた輝度以上となる輝度であり、前記拡張JND差は、前記仮最小輝度を算出するときに用いられる、前記仮最小輝度よりも小さい輝度の数に対応している、画像表示システムが提供される。
好ましくは、演算処理部を更に備え、前記演算処理部は、拡張JND差算出部と、目標JND値算出部と、目標輝度算出部とを有し、前記拡張JND差算出部は、予め定められた関係を用いて最小輝度から仮最小輝度を算出し、且つ、拡張JND差を算出し、前記予め定められた関係は、前記最小輝度が与えられると、前記最小輝度に対応する最小JND値よりｎ（ｎ≧１）大きいJND値に対応する輝度を、再帰的に算出可能であり、前記仮最小輝度は、前記予め定められた関係を用いて各輝度を再帰的に算出することを繰り返したときに、初めて予め定められた輝度以上となる輝度であり、前記最小輝度は、０．０５（cd／m2）未満であり、前記拡張JND差は、前記仮最小輝度を算出するときに用いられる、前記仮最小輝度よりも小さい輝度の数に対応し、前記目標JND値算出部は、前記画像表示部の最大輝度に対応する最大JND値と、前記拡張JND差と、前記仮最小輝度に対応する仮最小JND値と、階調数とに基づいて、各階調の目標JND値を算出し、前記目標輝度算出部は、前記目標JND値に基づいて目標輝度を算出し、前記目標JND値は、第１及び第２階調特性の前記JND値に対応し、前記目標輝度は、第１及び第２階調特性の前記対応輝度に対応している、画像表示システムが提供される。
好ましくは、前記JND値は演算処理部で用いられ、第１階調特性の前記JND値には、１以上の実数が割り当てられ、第２階調特性の前記JND値には、１未満の実数が割り当てられている、画像表示システムが提供される。
好ましくは、JNDインデックスは演算処理部で用いられ、第１階調特性の前記JNDインデックスには、１以上の整数が割り当てられ、第２階調特性の前記JNDインデックスには、１未満の整数が割り当てられている、画像表示システムが提供される。
好ましくは、第２階調特性の前記JNDインデックスには、負の整数が割り当てられている、画像表示システムが提供される。【００１１】
本発明の実施形態の別の観点によれば、画像データを表示させる医療用の画像表示方法であって、表示ステップを備え、前記表示ステップでは、第１及び第２階調特性に基づいて前記画像データを画像表示部に表示し、第１階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）以上であり、第２階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）未満であり、第１階調特性は、DICOM規格のGSDF（グレースケール標準表示関数）の階調特性に準拠しており、第１及び第２階調特性は、JND値とこれに対応する対応輝度との関係を満たすように定められている、方法が提供される。【００１２】
本発明の実施形態の別の観点によれば、コンピュータに、画像データを表示させる医療用の画像表示方法を実行させるコンピュータプログラムであって、表示ステップを備え、前記表示ステップでは、第１及び第２階調特性に基づいて前記画像データを画像表示部に表示し、第１階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）以上であり、第２階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）未満であり、第１階調特性は、DICOM規格のGSDF（グレースケール標準表示関数）の階調特性に準拠しており、第１及び第２階調特性は、JND値とこれに対応する対応輝度との関係を満たすように定められている、コンピュータプログラムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る画像表示装置１を備える画像表示システム１００の機能ブロック図である。
【図２】最小輝度が０．０５（cd／m2）未満である場合における、データの説明図である。
【図３】最小輝度が０．０５（cd／m2）以上である場合における、データの説明図である。
【図４】ＬＵＴ（Look Up Table）データと図５に示すフローチャートで取得する目標輝度とを対応付けるためのフローチャートである。
【図５】図４に示すフローチャートのステップＳ５（目標輝度の算出ステップ）の詳細を示すフローチャートである。
【図６】図６ＡはBarten-Modelから導かれるコントラスト感度関数を示し、図６Ｂは、Barten-Modelから導かれ、任意の輝度から次の1JND差に対応する輝度を算出する式を示す。
【図７】図７ＡはDICOMに規定される、輝度をJND値へ変換する式であり、図７ＢはDICOMに規定される、JND値を輝度へ変換する式である。
【図８】図８ＡはΔJNDを算出するときに用いる式を示し、図８Ｂは最小輝度が０．０５未満の場合において目標JND値を算出するときに用いる式を示し、図８Ｃは最小輝度が０．０５以上の場合において目標JND値を算出するときに用いる式を示す。
【図９】コントラスト感度関数を用いて最小輝度から仮最小輝度を算出することを説明する模式図である。
【図１０】拡張JNDインデックスを算出することを説明する模式図である。
【図１１】各階調と目標JND値と目標輝度とを示した表である。
【図１２】第１及び第２階調特性を示すグラフである。
【図１３】実施形態に係る画像表示システム１００の変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。
【００１５】
１  階調特性について
１−１  DICOM規格
医療用の画像表示装置は、医師等が正確な読影や診断を可能とするため、画像表示の一貫性が確保されることが好ましい。これを受け、画像表示装置には、医療用のデジタル画像の国際標準規格であるDICOM規格（以下、DICOMと称する）に準拠したものが提案されている。
DICOMでは、GSDF（グレースケール標準表示関数）という階調特性を示す関数が規定されている。人間の視覚特性は明るさに対して非線形であるが、GSDFは視覚的直線性が成立するように定められている。具体的には、GSDFは画像表示の人間の視覚特性に基づいているBarten-Modelから導出されている。
【００１６】
DICOMでは、JND（Just-Noticeable Difference）インデックスと呼ばれる指標が用いられている。JNDインデックスでは、０．０５（cd／m2）をスタート地点として"１"と定義され、"２"以降は平均的観察者が識別可能である、画像の最小の輝度差を１JNDごとに数字が増加している。つまり、JNDインデックスに対応する対応輝度は、JNDインデックスにおける１ステップが弁別域である輝度差に帰着するように、定められており、一意に決まる。
【００１７】
なお、ここで説明したJNDインデックスは正の整数で規定されている。一方、JND値は、各階調に対応付けられた値であり、整数以外の値もとり得る。但し、JNDインデックス及びJND値は整数であるか否かの相違はあるが、JNDインデックスもJND値も本質的には同じであり、Barten-Modelに準拠した値である。
【００１８】
１−２  実施形態の階調特性
DICOMには、０．０５（cd／m2）未満の輝度に対応するJNDインデックスが明示されていない。換言すると、DICOMに規定されるGSDFは、０．０５（cd／m2）未満の輝度に対して適用できない。このため、画像表示装置の表示階調に、０．０５（cd／m2）未満の輝度が割り当てられている場合には、画像表示装置の階調特性がDICOMのGSDFから外れることなる。そこで、実施形態では、０．０５（cd／m2）未満の輝度に対応するJNDインデックスをGSDFの算出に使用された同一のBarten Model及び同一のパラメータを使って、規定する。また、本発明の実施形態においては、DICOM規格のJNDインデックスとの互換性を持たせるために本来は取りえない０及び負の整数を使って０．０５cd／m2未満のJNDインデックスを定義して拡張する。JND値も同様に０及び負で表現され、整数以外の値（例えば、実数）もとり得る。具体的には、実施形態に係る画像表示装置１の階調特性は、第１及び第２階調特性から構成される。
【００１９】
第１階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）以上である。そして、第１階調特性は、DICOMのGSDFの階調特性に準拠している。つまり、第１階調特性は、DICOMに既に明示されているJNDインデックスと、このJNDインデックスに対応する対応輝度と、によって表される。
【００２０】
第２階調特性の輝度は、０．０５（cd／m2）未満である。好ましくは、第２階調特性の輝度は、０．００１（cd／m2）以上であって０．０５（cd／m2）未満である。上述したように、DICOMのGSDFは０．０５（cd／m2）未満の輝度に対して適用ができない。このため、実施形態では、GSDFの適用範囲を、０．０５（cd／m2）以上の輝度から０．０５（cd／m2）未満の輝度へ、拡張するため、Barten-Modelに基づいて第２階調特性のJNDインデックスを取得する。第２階調特性のJNDインデックスは、１以上の整数で規定されるGSDFのJNDインデックスから拡張されたJNDインデックスであり、１未満の整数で規定される。このため、実施形態において、第２階調特性のJNDインデックスは、拡張JNDインデックスと称する場合があり、また、第２階調特性は、拡張されたGSDFの階調特性と称する場合がある。拡張JNDインデックスの取得方法は後述する。
【００２１】
２  全体構成説明
実施形態に係る画像表示装置１を含む画像表示システム１００の全体構成について説明する。本実施形態の画像表示システム１００は、図１に示すように、画像表示装置１と、情報処理装置２とを備えている。画像表示装置１は、演算処理部１Ａと、ＬＵＴ（Look Up Table）１Ｂと、映像処理部１Ｃと、画像表示部１Ｄと、記憶部１Ｅと、操作部１Ｆと、制御部１Ｇと、センサ１Ｈと、を備える。
【００２２】
上記の各構成要素は、ソフトウェアによって実現してもよく、ハードウェアによって実現してもよい。ソフトウェアによって実現する場合、ＣＰＵがコンピュータプログラムを実行することによって各種機能を実現することができる。プログラムは、内蔵の記憶部に格納してもよく、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体に格納してもよい。また、外部の記憶部に格納されたプログラムを読み出し、いわゆるクラウドコンピューティングにより実現してもよい。ハードウェアによって実現する場合、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はＤＲＰなどの種々の回路によって実現することができる。本実施形態においては、様々な情報やこれを包含する概念を取り扱うが、これらは、０又は１で構成される２進数のビット集合体として信号値の高低によって表され、上記のソフトウェア又はハードウェアの態様によって通信や演算が実行され得るものである。
【００２３】
実施形態に係る画像表示装置１は、例えば、医療用の読影システムや医療用の画像診断システムに適用することができる。また、実施形態に係る画像表示装置１は、例えば、医療用の画像を用いた診断方法に適用することもできる。画像表示装置１は、情報処理装置２から画像データを取得し、映像処理された画像データを画像表示部１Ｄに出力する。情報処理装置２は、画像表示装置１の制御及びセンサ１Ｈの制御を行う。また、情報処理装置２は画像表示部１Ｄに表示させる画像の画像データを画像表示装置１へ出力する。センサ１Ｈは画像表示部１Ｄの輝度を測定する。なお、実施形態において、センサ１Ｈは画像表示装置１に内蔵されているものとして説明するが、この形態に限定されるものではない。
【００２４】
３  画像表示装置１の詳細構成説明
３−１  演算処理部１Ａ
【００２５】
演算処理部１Ａは、記憶部１Ｅに記憶されたプログラムを読み出して種々の演算処理を実行するものであり、例えば、ＣＰＵ等により構成される。演算処理部１Ａは、拡張JND差算出部１０と、変換部１１と、目標JND値算出部１２と、目標輝度算出部１３と、近似式生成部１４とを備える。上述したJND値やJNDインデックスは、演算処理部１Ａで用いられる。
【００２６】
次に説明するように、最小輝度Lminが０．０５（cd／m2）未満の場合と、０．０５（cd／m2）以上の場合とによって、演算処理部１Ａが発揮する機能が異なる。最小輝度Lminが０．０５（cd／m2）未満の場合には、演算処理部１Ａは、第１及び第２階調特性の両方の階調特性に関わる処理を実行する。それに対し、最小輝度Lminが０．０５（cd／m2）以上の場合には、演算処理部１Ａは、第１階調特性の階調特性に関わる処理を実行する。この場合には従来の処理と同様である。まず、最小輝度Lminが０．０５（cd／m2）未満の場合について説明する。
【００２７】
３−１−１  最小輝度Lminが０．０５（cd／m2）未満の場合
（拡張JND差算出部１０）
拡張JND差算出部１０は、各種パラメータと、最小輝度Lminとを取得する。なお、各種パラメータとは、Barten-Modelのパラメータであり、例えば図６Ａに示すMopt等のパラメータである。各種パラメータは、記憶部１Ｅに格納されている。また、画像表示装置１の操作者が、操作部１Ｆを用いて最小輝度Lminの値を入力することで、拡張JND差算出部１０は最小輝度Lminを取得する。
【００２８】
拡張JND差算出部１０は、予め定められた関係を用いて最小輝度Lminから仮最小輝度Lmin_tmpを算出する機能を有する（第１機能）。予め定められた関係は、Barten-Modelに基づいた、図６Ｂに示す式である。
また、拡張JND差算出部１０は、図６Ｂに示す式を用いて輝度を算出する機能を有する（第２機能）。
【００２９】
・第１機能：仮最小輝度Lmin_tmpの算出
図６Ｂに示す式は、図６Ａに示すコントラスト感度関数から導出される。q1〜q3の値は図６Ａに示す数値で表され、また、Moptは光変調伝達関数であり、Csphは主瞳孔径依存構成要素であり、dは瞳孔の直径であり、σ0は小瞳孔径の光学LSF（Line Spread Function）の標準偏差である。
この予め定められた関係は、最小輝度Lminが与えられると、最小輝度よりｎ（ｎ≧１且つ、正の整数）大きいJND値に対応する対応輝度を、再帰的に算出可能である。予め定められた関係を用いて、輝度を再帰的に算出する過程を、図９に基づいて説明する。
【００３０】
図９において、L0は最小輝度である。なお、各輝度の数番は便宜的に付している。つまり、図９の各輝度の数番（０〜１９）は、DICOMに規定されているJNDインデックス表のJNDインデックス（１〜１９）とは異なる。図９において、最小輝度L0は０．０５（cd／m2）未満であり、DICOMのJNDインデックス表に規定されていない輝度である。
最小輝度L0が与えられると、図６Ｂに示す式を用いることで、輝度L1が算出される。この再帰的な演算を繰り返していくと、L19で初めて０．０５（cd／m2）を超える。実施形態において、初めて０．０５０（cd／m2）を超えた輝度を、仮最小輝度Lmin_tmpと定義する。つまり、仮最小輝度Lmin_tmpは、予め定められた関係を用いて各輝度を再帰的に算出することを繰り返したときに、初めて予め定められた輝度（実施形態では０．０５）以上となる輝度である。したがって、図９では、L19が仮最小輝度Lmin_tmpである。
【００３１】
・第２機能：拡張JND差Jextの算出
図９に示す各輝度は、拡張JNDに対応する対応輝度である。拡張JNDの数は、各輝度のうち小さい方の輝度から順番に数える。つまり、最小輝度L0のJNDの数番は、０が割り当てられ、輝度L1のJNDの数番は１が割り当てられる。輝度L2以降の輝度も、順次、割り当てられる。ここで、拡張JND差Jextは、図９に示すように、輝度が０．０５（cd／m2）未満のJNDの数に対応する。換言すると、拡張JND差Jextは、仮最小輝度Lmin_tmpよりも小さいJNDの数に対応する。図９において、仮最小輝度Lmin_tmpに対応するL19よりも輝度が小さい値は、L0〜L18の合計１９個である。このため、図９において、拡張JND差Jextは、１９である。
【００３２】
・第２機能：拡張JNDインデックスの算出
拡張JND差算出部１０は、次に説明するように、拡張JNDインデックスを取得することもできる。
図９において、仮最小JND値Jmin_tmpは、JNDインデックス＝１の輝度（＝０．０５（cd／m2））とは異なる値であった。ここで、拡張JND差算出部１０は、仮最小JND値Jmin_tmpがJNDインデックス＝１の輝度と一致するように、最小輝度L0（開始輝度）を定める。
具体的には、図１０に示すように、拡張JND差算出部１０は、最小輝度L0を０．００１０（cd／m2）に定める。そして、拡張JND差算出部１０が、第２機能で説明した演算を順番に行い、輝度L0〜輝度L19を算出する。ここで、拡張JND差算出部１０が最小輝度L0を０．００１０（cd／m2）に定めた場合には、仮最小JND値Jmin_tmpに対応するL19は０．０５（cd／m2）となり、JNDインデックス＝１の輝度と一致する。このため、L0〜L18は、１未満のJNDインデックスに対応する輝度と規定することができる。つまり、L18は、JNDインデックスが０に対応する輝度であり、L17は、JNDインデックスが−１に対応する輝度であり、・・・L0は、JNDインデックスが−１８に対応する輝度である。このように、拡張JND差算出部１０は、１未満のJNDインデックス、すなわち拡張JNDインデックスと、これに対応する輝度と、を取得することができる。
【００３３】
（変換部１１）
変換部１１は、仮最小輝度Lmin_tmpと、最大輝度Lmaxとを取得する。図２に示すように、変換部１１は、仮最小輝度Lmin_tmpを拡張JND差算出部１０から取得する。また、画像表示装置１の操作者が、操作部１Ｆを用いて最大輝度Lmaxの値を入力することで、変換部１１は最大輝度Lmaxを取得する。仮最小輝度Lmin_tmp及び最大輝度Lmaxは、共に、０．０５（cd／m2）以上であるため、DICOMに規定される式３を適用可能である。つまり、変換部１１は、図７Ａに示すように、DICOMに規定される式３に基づいて、輝度をJND値へ変換する機能を有する。具体的には、図２に示すように、変換部１１は、拡張JND差算出部１０が算出した仮最小輝度Lmin_tmpを仮最小JND値Jmin_tmpへ変換する。また、変換部１１は、最大輝度Lmaxを最大JND値Jmaxへ変換する。
【００３４】
（目標JND値算出部１２）
目標JND値算出部１２は、仮最小JND値Jmin_tmp及び最大JND値Jmaxを、変換部１１から取得する。また、目標JND値算出部１２は、拡張JND差Jextを拡張JND差算出部１０から取得する。目標JND値算出部１２は、最大JND値Jmaxと、拡張JND差Jextと、仮最小JND値Jmin_tmpと、階調数とに基づいて、各階調の目標JND値Jm_targetを算出する。なお、実施形態において、階調は０〜２５５まであるものとして説明するが、これに限定されるものではない。目標JND値Jm_targetを算出する過程について次に説明する。
【００３５】
まず、目標JND値算出部１２は、図８Ａに示す式５に基づいてΔJNDを算出する。ΔJNDは、隣接する階調間のJND値の差分である。隣接する階調間のJND値の差分は、どの隣接する階調間においても、同じである。実施形態においては、最大輝度Lmaxが１０００（cd／m2）とされているものとする。このとき、最大JND値は８１０．４９である。また、図９に示すように、最小輝度が０．００１５（cd／m2）とされているものとする。このとき、再帰的な演算で算出される、仮最小輝度に対応するL19は、０．０５２６８（cd／m2）である。このため、仮最小JND値Jmin_tmpは１．６２（cd／m2）である。また、上述したように、Jextは１９である。したがって、図８Ａに示すように、ΔJNDは、３．２４６となる。
【００３６】
次に、目標JND値算出部１２は、図８Ｂに示す式６に基づいて、各階調の目標JND値Jm_targetを算出する。式６におけるｍは０〜２５５の整数である。各階調と目標JND値との関係は図１１に示す通りである。図１１において、図１１に示す破線で示した矩形内の６つの目標JND値は、値が１未満であり、拡張JNDインデックス（−１９〜０）に対応している。
【００３７】
（目標輝度算出部１３）
目標輝度算出部１３は、各階調の目標JND値に基づいて、第１及び第２階調特性（図１２参照）の目標輝度を算出する。目標JND値が１以上の範囲（第１階調特性の範囲）において、目標輝度算出部１３は、図７Ｂに示す式４に基づいて、目標JND値を目標輝度へ変換する。つまり、第１階調特性は、DICOMのGSDFの階調特性に準拠している。換言すると、第１階調特性は、１以上のJND値（JNDインデックス）とこれに対応する対応輝度との関係（図１２の実線参照）を満たすように定められる。
【００３８】
式４は、目標JND値が１未満の場合には適用することができない。このため、目標JND値が１未満の範囲（第２階調特性の範囲）において、目標輝度算出部１３は、後述する近似式Lapproxに基づいて、目標JND値を目標輝度へ変換する。
拡張JND差算出部１０が取得する拡張JNDインデックスはJND値が整数であるが、近似式Lapproxは整数以外のJND値も適用可能である。つまり、拡張JNDインデックス及びこれに対応する対応輝度と、近似式Lapproxとは、適用可能なJND値が整数以外を含むか否かという違いはあるが、本質的には同じ階調特性である。つまり、近似式Lapproxは、１未満のJND値（JNDインデックス）とこれに対応する対応輝度との関係を示した式である。つまり、実施形態において、近似式Lapprox（図１２の破線参照）は、第２階調特性を定める式である。そして、第２階調特性は、１未満のJND値（JNDインデックス）とこれに対応する対応輝度との関係（図１２の破線の近似式Lapprox）を満たすように定められる。
【００３９】
このように、第１階調特性（輝度が０．０５（cd／m2）以上の階調特性）は、DICOMのGSDFの階調特性に準拠しており、JND値とこれに対応する対応輝度との関係を満たす。また、第２階調特性（輝度が０．０５（cd／m2）未満の階調特性）もJND値とこれに対応する対応輝度との関係を満たす。したがって、実施形態では、GSDFと互換性がある階調特性が、０．０５（cd／m2）未満の輝度領域に拡張されている。
【００４０】
（近似式生成部１４）
式４は、JND値を輝度へ変換する式であるが、JND値が１未満の場合には適用することができない。また、拡張JNDインデックスは整数であるが、各階調の目標JND値は整数とは限らない。これらを踏まえ、近似式生成部１４は、JND値が１未満であり且つJND値が整数以外であったとしても、JND値を輝度へ適切に変換することができる関係式を生成する。
【００４１】
ここで、GSDFに対応する既存のJND値とこれに対応する対応輝度とを、第１階調特性に関する値Ｖ１と称する（図２参照）。また、拡張JND値とこれに対応する対応輝度を、第２階調特性に関する値Ｖ２と称する。近似式生成部１４は、第１及び第２階調特性に関する値Ｖ１、Ｖ２に基づいて、近似式Lapproxを生成する。なお、近似式Lapproxの形式は、実施形態において５次関数を仮定しているが、これに限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【００４２】
近似式Lapproxが、GSDFに基づく曲線（JNDインデックスが１以上の範囲の曲線）と滑らかにつながるように、近似式生成部１４は第２階調特性に関する値Ｖ２に加えて第１階調特性に関する値Ｖ１も用いて近似式Lapproxを生成する（図１２参照）。
第１階調特性に関する値Ｖ１は、例えば、拡張JNDインデックスと同程度の数のJNDインデックスを有するとよい。つまり、実施形態では第２階調特性に関する値Ｖ２は、−１８〜０のJNDインデックスとこれに対応する対応輝度とを有するので、第１階調特性に関する値Ｖ１は、１〜１９のJNDインデックスとこれに対応する対応輝度とを有するとよい。近似式生成部１４は、第１及び第２階調特性に関する値Ｖ１、Ｖ２を近似式Lapproxに代入し、回帰分析をすることで、近似式Lapproxの係数ａ〜ｅ及び切片ｆを取得する。これにより、近似式生成部１４は、近似式Lapproxを生成することができる。
【００４３】
３−１−２  最小輝度Lminが０．０５（cd／m2）以上の場合
（変換部１１）
図３に示すように、変換部１１は、最小輝度Lminと、最大輝度Lmaxとを取得する。画像表示装置１の操作者が、操作部１Ｆを用いて、最小輝度Lminの値及び最大輝度Lmaxの値を入力することで、変換部１１は最小輝度Lmin及び最大輝度Lmaxを取得する。変換部１１は、最小輝度Lminを最小JND値Jminへ変換し、最大輝度Lmaxを最大JND値Jmaxへ変換する。
【００４４】
（目標JND値算出部１２）
目標JND値算出部１２は、次に説明するように公知の方法で目標JND値Jm_targetを算出する。図３に示すように、目標JND値算出部１２は、最小JND値Jmin及び最大JND値Jmaxを、変換部１１から取得する。目標JND値算出部１２は、最小JND値Jminと、最大JND値Jmaxと、階調数とに基づいて、各階調の目標JND値Jm_targetを算出する。具体的には、目標JND値算出部１２は、図８Ｃに示す式７に基づいて目標JND値Jm_targetを算出する。
【００４５】
（目標輝度算出部１３）
目標輝度算出部１３は、各階調の目標JND値に基づいて、第１階調特性の目標輝度を算出する。目標輝度算出部１３は、図７Ｂに示す式４に基づいて、目標JND値を目標輝度へ変換する。
【００４６】
３−２  ＬＵＴ１Ｂ
ＬＵＴ１Ｂは、ＬＵＴデータを有する。ＬＵＴデータは、入力データに対応付けられた出力データのテーブル（変換テーブル）として構成される。入力データは、情報処理装置２から取得する画像データに対応し、ＬＵＴ１Ｂを介して変換された画像データは映像処理部１Ｃに入力される。画像表示装置１がＬＵＴ１Ｂを備えることで、容易にＬＵＴデータの対応付けを変えることができる。ＬＵＴデータの階調表現ができる数（ビット深度）は画像表示装置１固有のものであり、一般的に入力データよりも出力データのほうがビット数は多い。
【００４７】
後述する図４のキャリブレーションの実行プロセスとして、画像表示装置１のＬＵＴデータがデフォルト値に設定される。そして、画像表示部１Ｄの輝度が一般的に目標となる最大輝度値以上になるように、制御部１Ｇは白の輝度を調整する。測定に使用する画像は情報処理装置２からの画像データを表示してもよいし、画像表示装置１があらかじめ保存しておいた指定の画像データを表示してもよい。センサ１Ｈが指定の階調値（測定階調値）における画像表示部１Ｄの輝度を測定する。ここで、画像表示装置１において、測定階調値及びこれに対応する測定輝度は、画像表示装置１の基本特性のＬＵＴデータとして対応付けられる。そして、目標輝度算出部１３が各階調の目標輝度を取得すると、各階調の目標輝度にするために適切なＬＵＴデータが基本特性のＬＵＴデータから選択される。輝度が０．０５（cd／m2）以上の領域において、目標輝度算出部１３が取得する目標輝度は、GSDFに準拠している。また、輝度が０．０５（cd／m2）未満の領域において、目標輝度算出部１３が取得する目標輝度は、拡張されたGSDFに対応している。このため、ＬＵＴ１Ｂは、GSDF又は拡張されたGSDFに対応したＬＵＴデータが選択されることになる。なお、測定階調値の間のＬＵＴデータの輝度は補間することで取得可能である。
【００４８】
３−３  映像処理部１Ｃ及び画像表示部１Ｄ
映像処理部１Ｃは、ＬＵＴデータ（出力）に基づいて映像処理を行い、画像表示部１Ｄは当該映像処理がなされたデータを表示する。画像表示部１Ｄは、画像データ（静止画及び動画を含む）を画像として表示するものである。画像表示部１Ｄは、例えば、液晶ディスプレイ及び有機ＥＬディスプレイ等で構成することができる。
【００４９】
３−４  記憶部１Ｅ
記憶部１Ｅは、種々のデータやプログラムを記憶する。記憶部１Ｅには、例えば、Barten-Modelパラメータ、図６Ａ〜図８Ｃに示す式１〜式７等が記憶されている。また、記憶部１Ｅには、センサ１Ｈの測定用の画像データが格納されている。
【００５０】
３−５  操作部１Ｆ
操作部１Ｆは、画像表示装置１を操作するものであり、例えば、ボタン、タッチパネル及び音声入力装置等で構成することができる。なお、実施形態において、最小輝度Lminや最大輝度Lmaxは、情報処理装置２が有するアプリケーションを介して入力されるが、操作部１Ｆを用いて入力されてもよい。
【００５１】
３―６  制御部１Ｇ
制御部１Ｇは、後述するフローチャートのキャリブレーションを実施するときにおいて、画像表示部１Ｄに表示される画像の輝度を制御（調整）する。
【００５２】
３  フローチャート
３−１  全体構成
図４に基づいて、画像表示システム１００の制御フローチャートの一例を説明する。図４のフローチャートは、キャリブレーションの基本的なプロセスを示しており、白画面の輝度調整（ステップＳ３）、各階調の表示輝度を目標輝度にするために適切なＬＵＴデータを選択するためのＬＵＴ調整と（ステップＳ６）、を有する。
【００５３】
操作者は情報処理装置２のアプリケーションを介して最小輝度Lminや最大輝度Lmaxを入力することで、画像表示装置１が最小輝度Lminや最大輝度Lmaxを取得する（ステップＳ１）。なお、最小輝度Lminは、センサ１Ｈの測定値を用いることもできる。演算処理部１Ａは記憶部１Ｅに予め格納されているＬＵＴデータのデフォルト値をＬＵＴに書き込む（ステップＳ２）。制御部１Ｇは白画面データを画像表示部１Ｄに表示させ、センサ１Ｈが画像表示部１Ｄの輝度を測定し、制御部１Ｇは画像表示部１Ｄの輝度を調整する（ステップＳ３）。なお、予め定められた輝度範囲に収まるまで、画像表示部１Ｄの輝度変更とセンサ１Ｈの測定とを繰り返す。
【００５４】
記憶部１Ｅに格納されている指定の複数の階調の画像データを、画像表示部１Ｄに表示させ、センサ１Ｈが画像表示部１Ｄの輝度を測定する（ステップＳ４）。なお、測定しなかった階調の測定輝度は補間によって取得することができる。
【００５５】
演算処理部１Ａは目標輝度を取得する（ステップＳ５）。ステップＳ５の詳細は、「３−２目標輝度算出フロー」で詳しく説明する。そして、演算処理部１Ａは、ステップＳ４で取得した測定輝度と、ステップＳ５で取得した目標輝度とに基づいて、目標輝度にするために適切なＬＵＴデータを選択する（ステップＳ６）。
【００５６】
３−２  目標輝度算出フロー
図５に基づいて、目標輝度を取得するフローチャートの一例を説明する。
【００５７】
（ステップＳ１１）
演算処理部１Ａは最小輝度Lminが０．０５（cd／m2）未満であるか否かを判定する。最小輝度Lminが０．０５（cd／m2）未満である場合には、ステップＳ１２に移行し、最小輝度Lminが０．０５（cd／m2）以上である場合には、ステップＳ１９に移行する。
ステップＳ１１からステップＳ１２に移行する場合は、最小輝度Lminが０．０５（cd／m2）未満であるため、画像表示装置１は第１階調特性だけでなく第２階調特性も加味して画像データを表示する必要がある。このため、演算処理部１Ａは後述するステップを実行し、拡張JND値を取得する。
一方、ステップＳ１１からステップＳ１９に移行する場合は、最小輝度Lminが０．０５（cd／m2）以上であるため、第１階調特性（GSDF）を加味して画像データを表示すればよい。この場合には、既存の方法と同様の方法で目標輝度を取得することができる。
【００５８】
（ステップＳ１２〜ステップＳ１４：再帰的演算によりLmin_tmpとJextを取得）
拡張JND差算出部１０は、最小の拡張JNDインデックスに対応する最小輝度L0を図６Ｂに示す式に代入し、次の拡張JNDインデックスに対応する輝度L1を算出する（ステップＳ１２）。実施形態において最小輝度L0は０．００１５０であり、輝度L1は０．００２４６である。拡張JND差算出部１０は、次の拡張JNDインデックスに対応する輝度L1が０．０５（cd／m2）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。輝度L1は０．０５（cd／m2）以上ではないので、ステップＳ１２に演算を繰り返す。ステップＳ１２及びステップＳ１３は、０．０５２６８（cd／m2）である輝度L19が算出されるまで繰り返される。そして、拡張JND差算出部１０は、ステップＳ１２及びステップＳ１３の繰り返し演算の結果、仮最小輝度Lmin_tmp（＝L19）と、拡張JND差Jextとを取得する（ステップＳ１４）。
【００５９】
（ステップＳ１５：輝度→JND値）
変換部１１は、図７Ａに示す式３に基づいて、最大輝度Lmaxを最大JND値Jmaxに変換するとともに仮最小輝度Lmin_tmpを仮最小JND値Jmin_tmpへ変換する。実施形態において、最大輝度Lmaxは１０００（cd／m2）であるので、最大JND値Jmaxは８１０．４９であり、仮最小輝度Lmin_tmpは０．０５２６８（cd／m2）であるので、仮最小JND値Jmin_tmpは１．６２である。
【００６０】
（ステップＳ１６及びステップＳ１７：ΔJND及び目標JND値の算出）
目標JND値算出部１２は、図８Ａに示す式５に基づき、最大JND値Jmaxと、拡張JND差Jextと、仮最小JND値Jmin_tmpと、階調数とを用いて、ΔJNDを算出する（ステップＳ１６）。実施形態において、最大JND値Jmaxは８１０．４９であり、仮最小JND値Jmin_tmpは１．６２であり、拡張JND差Jextは１９である。このため、実施形態において、ΔJNDは３．２４６である。次に、目標JND値算出部１２は、図８Ｂに示す式６に基づいて、各階調の目標JND値を取得する（ステップＳ１７）。
【００６１】
（ステップＳ１８：近似式Lapproxの生成及び目標輝度の算出）
近似式生成部１４は、第１及び第２階調特性に関する値Ｖ１、Ｖ２に基づいて近似式Lapproxを生成する。第２階調特性に関する値Ｖ２は、ステップＳ１２〜ステップＳ１４の再帰的演算において取得される。また、近似式生成部１４は、第１階調特性に関する値Ｖ１を記憶部１Ｅから取得することができる。
目標輝度算出部１３は、各階調の目標JND値に基づいて、第１及び第２階調特性の目標輝度を算出する。目標JND値が１以上である場合、目標輝度算出部１３は、図７Ｂに示す式４に基づいて、目標JND値を目標輝度へ変換する。また、目標JND値が１未満である場合、目標輝度算出部１３は、近似式Lapproxに基づいて、目標JND値を目標輝度へ変換する。
【００６２】
（ステップＳ１９〜ステップＳ２１：既存の方法による目標輝度の算出）
変換部１１は、図７Ａに示す式３に基づいて、最大輝度Lmaxを最大JND値Jmaxに変換するとともに最小輝度Lminを最小JND値Jminへ変換する（ステップＳ１９）。
目標JND値算出部１２は、図８Ｃに示す式７に基づき、最大JND値Jmaxと、最小JND値Jminと、階調数とを用いて、各階調の目標JND値Jm_targetを算出する（ステップＳ２０）。
目標輝度算出部１３は、図７Ｂに示す式４に基づいて、各階調の目標JND値を目標輝度へ変換する。
【００６３】
４  変形例
図１３に示すように、画像表示システム１００は、演算処理部１Ａが情報処理装置２に備えられていてもよい。つまり、情報処理装置２が実施形態で説明したJND値とこれに対応する輝度との関係を予め取得しており、画像表示装置１が情報処理装置２１から当該関係を取得する構成であってもよい。
また、本変形例において、センサ１Ｈは、画像表示装置１に内蔵されておらず、画像表示装置１の外部に備えられている。本変形例では、情報処理装置２が、センサ１Ｈを制御し、センサ１Ｈの検出結果を受け取る。また、情報処理装置２には指定の複数の階調の画像データが格納されている。情報処理装置２が各階調の画像データやセンサ１Ｈの測定輝度を画像表示装置１に出力することで、実施形態で説明した図４のキャリブレーションが実施される。本変形例であっても、実施形態と同様の効果が得られる。
【００６４】
５  その他の実施形態
実施形態に係る画像表示装置１はカラー画像を表示可能な画像表示装置であってもよい。例えば、画像表示装置１は、グレースケールの画像を表示する場合に、第１及び第２階調特性で画像を表示することができればよい。
【符号の説明】
【００６５】
１：画像表示装置、１Ａ：演算処理部、１Ｃ：映像処理部、１Ｄ：画像表示部、１Ｅ：記憶部、１Ｆ：操作部、１Ｇ：制御部、１Ｈ：センサ、２：情報処理装置、１０：拡張JND差算出部、１１：変換部、１２：目標JND値算出部、１３：目標輝度算出部、１４：近似式生成部、１００：画像表示システム、Jext：拡張JND差、Jm_target：目標JND値、Jmax：最大JND値、Jmin：最小JND値、Jmin_tmp：仮最小JND値、Lmax：最大輝度、Lmin：最小輝度、Lmin_tmp：仮最小輝度
【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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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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