JP2015212783A - 画像表示装置、画像表示装置の制御方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ムラを高精度に低減することができ、且つ、ムラを低減することによる画面の輝度の低下を抑制することができる技術を提供する。
【解決手段】本発明の画像表示装置は、入力画像の領域のうち画像の空間方向における階調値の変化が小さい領域である平坦部のサイズを、前記入力画像に基づいて取得する取得手段と、前記平坦部のサイズが大きいほど高い低減度合いで画面の輝度ムラと色ムラの少なくとも一方を低減するムラ低減処理を、前記入力画像に施す画像処理手段と、を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像表示装置、画像表示装置の制御方法、及び、プログラムに関する。

画像表示装置では、表示パネルの特性や画像表示装置の構造に起因した輝度ムラや色ムラが画面に生じる。液晶表示装置（ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置）等のように、発光部から発せられた光を用いて画面に画像を表示する画像表示装置では、発光部（バックライト）の特性に起因した画面の輝度ムラや色ムラも画面に生じる。
画像表示装置では、例えば、画面の中心から端に向かって輝度が低下する輝度ムラが生じる。なお、輝度ムラはこれに限らず、表示パネルの特性、画像表示装置の構造、発光部の特性、等に依存して様々な輝度ムラが生じ得る。

画面のムラを低減する技術は、例えば、特許文献１に開示されている。
特許文献１に開示の技術では、画面の各位置の輝度が画面の端（最も輝度が低い位置）の輝度に一致するように、入力画像の各階調値が補正される。

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、画面の各位置の輝度が画面の端の輝度に一致するように、画面の各位置の輝度が低減される。そのため、輝度ムラを低減することによって画面全体の輝度が低下し、表示画像（画面に表示された画像）のダイナミックレンジが低下してしまう。

ムラを低減することによる画面の輝度の低下を抑制する技術は、例えば、特許文献２に開示されている。
特許文献２に開示の技術では、色成分の強度が大きいほど小さい補正量で入力画像の各階調値が補正される。それにより、色成分の強度が大きいほど高い抑制度合いで、ムラを低減することによる画面の輝度の低下を抑制することができる。

しかしながら、特許文献２に開示の技術では、色成分の強度が大きいほど小さい補正量で入力画像の各階調値が補正されるため、入力画像の各階調値が高い場合には、ムラを高精度に低減することができない。

特開２００７−１１４４２７号公報 特開２００８−３１０２６１号公報

本発明は、ムラを高精度に低減することができ、且つ、ムラを低減することによる画面の輝度の低下を抑制することができる技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、
入力画像の領域のうち画像の空間方向における階調値の変化が小さい領域である平坦部のサイズを、前記入力画像に基づいて取得する取得手段と、
前記平坦部のサイズが大きいほど高い低減度合いで画面の輝度ムラと色ムラの少なくと
も一方を低減するムラ低減処理を、前記入力画像に施す画像処理手段と、
を有することを特徴とする画像表示装置である。

本発明の第２の態様は、
入力画像の領域のうち画像の空間方向における階調値の変化が小さい領域である平坦部のサイズを、前記入力画像に基づいて取得する取得ステップと、
前記平坦部のサイズが大きいほど高い低減度合いで画面の輝度ムラと色ムラの少なくとも一方を低減するムラ低減処理を、前記入力画像に施す画像処理ステップと、
を有することを特徴とする画像表示装置の制御方法である。

本発明の第３の態様は、上述した画像表示装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。

本発明によれば、ムラを高精度に低減することができ、且つ、ムラを低減することによる画面の輝度の低下を抑制することができる。

実施例１に係る画像表示装置の機能構成の一例を示すブロック図 実施例１に係る入力画像の輝度ヒストグラムの一例を示す図 実施例１に係る平坦部検出部の処理の一例を示す図 実施例１に係るムラ補正情報の一例を示す図 実施例２に係る画像表示装置の機能構成の一例を示すブロック図

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１に係る画像表示装置及びその制御方法について、図面を用いて説明する。
なお、本実施例では、画像表示装置が透過型の液晶表示装置である場合の例を説明するが、画像表示装置は、透過型の液晶表示装置に限らない。画像表示装置は、独立した光源を有する画像表示装置であってもよいし、自発光型の画像表示装置であってもよい。例えば、画像表示装置は、反射型の液晶表示装置であってもよい。画像表示装置は、液晶素子の代わりにＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）シャッターを用いたＭＥＭＳシャッター方式ディスプレイであってもよい。画像表示装置は、表示素子として有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子を有する有機ＥＬ表示装置であってもよい。画像表示装置は、表示素子としてプラズマ素子を有するプラズマ表示装置であってもよい。

図１は、本実施例に係る画像表示装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。
図１に示すように、画像表示装置１００は、特徴量取得部１０１、平坦部検出部１０２、ムラ補正レベル決定部１０３、輝度補正レベル決定部１０４、レベル補正部１０５、輝度補正部１０６、バックライト１０７、ムラ補正部１０８、液晶パネル１０９、等を有する。

バックライト１０７は、液晶パネル１０９の背面（画面とは反対側の面）に光を照射する発光部である。後述するレベル補正部１０５によってバックライト１０７の発光輝度が補正される前は、バックライト１０７は基準の発光輝度で発光する。
なお、基準の発光輝度は、メーカによって予め定められた値であってもよいし、ユーザが変更可能な値であってもよい。

液晶パネル１０９は、バックライト１０７から発せられた光を変調することで画面に画像を表示する表示部である。具体的には、液晶パネル１０９は複数の液晶素子を有しており、各液晶素子の透過率は画像データに応じて制御される。バックライト１０７から発せられた光が画像データに応じた透過率で各液晶素子を透過することにより、画面に画像が表示される。

特徴量取得部１０１と平坦部検出部１０２により、入力画像の領域のうち画像の空間方向における階調値の変化が小さい領域である平坦部のサイズが、入力画像に基づいて取得される。入力画像は、例えば、画像表示装置１００に入力された画像データである入力画像データが表す画像である。

特徴量取得部１０１は、入力画像データから特徴量を取得する。本実施例では、特徴量取得部１０１は、入力画像の階調ヒストグラムを、特徴量として取得する。具体的には、特徴量取得部１０１は、入力画像の輝度値のヒストグラム（輝度ヒストグラム）を、特徴量として取得する。

入力画像の輝度ヒストグラムの一例を図２に示す。図２の横軸はカテゴリを示し、図２の縦軸は度数（画素数）を示す。図２は、入力画像の階調値（輝度値、画素値）が８ビットの値（０〜２５５）である場合の例を示す。また、図２は、カテゴリが輝度値である場合の例を示す。即ち、図２に示す輝度ヒストグラムは、各輝度値の度数を表す。

なお、階調値のビット数は、８ビットより多くても少なくてもよい。
なお、階調ヒストグラムのカテゴリの幅は特に限定されない。例えば、階調ヒストグラムのカテゴリは、複数の階調値を含む階調範囲であってもよい。即ち、階調ヒストグラムとして、各階調範囲の度数を表すヒストグラムが使用されてもよい。

平坦部検出部１０２は、特徴量取得部１０１で取得された特徴量に基づいて、入力画像の平坦部のサイズと階調値を検出（取得）する。本実施例では、図３に示すように、入力画像の輝度ヒストグラムにおける、度数が急峻に立ち上がるカテゴリから度数が急峻に立ち下がるカテゴリまでのカテゴリ範囲の総度数が、入力画像の平坦部のサイズとして取得される。具体的には、入力画像の輝度ヒストグラムにおける、第１閾値以上の傾きで度数が立ち上がるカテゴリから第２閾値以下の傾きで度数が立ち下がるカテゴリまでのカテゴリ範囲の総度数が、入力画像の平坦部のサイズとして取得される。そして、そのカテゴリ範囲の輝度値が、入力画像の平坦部の輝度値（Ｔｏｎｅ＿Ａ）として取得される。カテゴリ範囲の輝度値は、度数が最大の輝度値、カテゴリ範囲に含まれる輝度値の代表値（平均値、最大値、最小値）、等である。

なお、第１閾値と第２閾値は、メーカによって予め定められた値であってもよいし、ユーザが変更可能な値であってもよい。第１閾値と第２閾値の一方が、メーカによって予め定められた値であり、第１閾値と第２閾値の他方が、ユーザが変更可能な値であってもよい。

なお、本実施例では、特徴量として輝度ヒストグラムを用いる場合の例を説明するが、特徴量はこれに限らない。例えば、特徴量として、画素値（ＲＧＢ値やＹＣｂＣｒ値）のヒストグラムが使用されてもよい。画素値のヒストグラムを使用する場合にも、輝度ヒストグラムを使用する場合と同様の方法で平坦部のサイズと階調値を取得することができる。

なお、平坦部のサイズと階調値の取得方法はこれに限らない。例えば、入力画像に含ま
れる所定の色の画素の総数が平坦部のサイズとして取得され、所定の色の階調値が平坦部の階調値として使用されてもよい。その場合には、特徴量として所定の色の画素の総数が取得されてもよい。所定の色は、例えば、肌色である。

ムラ補正レベル決定部１０３、輝度補正レベル決定部１０４、レベル補正部１０５、輝度補正部１０６、及び、ムラ補正部１０８により、入力画像に画像処理が施される。画像処理後の画像は、液晶パネル１０９に入力され、画面に表示される。

具体的には、ムラ補正レベル決定部１０３とムラ補正部１０８により、画面の輝度ムラと色ムラの少なくとも一方を低減するムラ低減処理が実行される。
画面のムラは、平坦部で目立ち易く、平坦部以外の領域では目立ち難い。また、画面のムラは、平坦部のサイズが大きいほど目立ち易い。換言すれば、画面のサイズに対して相対的にサイズが大きい平坦部を有する画像（平坦画像）を表示する場合には、画面のムラが主観的な妨害感となり易い。そして、画面のサイズに対して相対的にサイズが小さい平坦部を有する画像（非平坦画像）を表示する場合には、画面のムラは主観的な妨害感となり難い。

そこで、本実施例では、平坦部検出部１０２で取得された平坦部のサイズが大きいほど高い低減度合いで画面のムラを低減するムラ低減処理を実行する。
それにより、平坦画像を表示する場合には、入力画像の輝度と表示画像の輝度との差の増加を容認して、画面のムラが大きく低減される。そして、非平坦画像を表示する場合には、画面のムラを大きく低減することよりも、入力画像の輝度と表示画像の輝度との差の増加の抑制が重要視される。

そして、輝度補正レベル決定部１０４、レベル補正部１０５、及び、輝度補正部１０６により、ムラ低減処理による画面の輝度の低下が抑制（補償）されるように画像の輝度を高める輝度補正処理が実行される。輝度補正処理を実行することにより、ムラの低減度合いの変化によるγカーブ（入力画像の階調値と画面の輝度との対応関係）の変化を抑制することができる。

なお、本実施例では、入力画像（入力画像データ）に対して輝度補正処理が施され、輝度補正処理後の画像（画像データ）に対してムラ低減処理が施される例を説明するが、これに限らない。入力画像に対してムラ低減処理が施され、ムラ低減処理後の画像に対して輝度補正処理が施されてもよい。

ムラ補正レベル決定部１０３は、平坦部検出部１０２で取得された平坦部のサイズに応じて、ムラの低減度合いを示すムラ補正レベルを決定する。本実施例では、図４に示すように、平坦部のサイズとムラ補正レベルとの対応関係を表すムラ補正情報（テーブルや関数）が予め定められている。そして、ムラ補正レベル決定部１０３は、平坦部検出部１０２で取得された平坦部のサイズに対応するムラ補正レベルを、ムラ補正情報から取得する。図４に示すムラ補正情報を用いることにより、平坦部検出部１０２で取得された平坦部のサイズが大きいほど大きいムラ補正レベルが取得される。

ムラ補正部１０８は、ムラ補正レベル決定部１０３で決定されたムラ補正レベルに応じたムラ低減処理を実行する。ムラ低減処理では、例えば、画面の輝度が低い領域の輝度に合うように、画面の輝度が高い領域の輝度が低減される。

輝度補正レベル決定部１０４は、ムラ補正レベル決定部１０３で決定されたムラ補正レベルに応じて、輝度補正処理による輝度の増加度合いを示す輝度補正レベル（Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１）を決定する。例えば、ムラ補正レベル決定部１０３で決定されたムラ補正レベ
ルに応じたムラ低減処理によって画面の輝度が１０％だけ低下する場合には、輝度補正レベル決定部１０４は、輝度補正処理によって輝度が１０％増加するように、輝度補正レベルを決定する。

本実施例では、輝度補正レベル決定部１０４は、以下の式１を用いて、輝度補正レベル（Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１）を算出する。式１において、Ｄ＿ｒａｔｉｏは、ムラ低減処理による画面の輝度の低下率である。式１は、画像表示装置のγカーブ（γ特性）がγ１．０である場合の式である。式１によれば、ムラ低減処理によって画面の輝度が１０％低減する場合には、Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１＝（１００＋１０）÷１００＝１．１が得られる。輝度補正レベル（Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１）を画像の各階調値に乗算することにより、ムラ低減処理による画面の輝度の低下が抑制されるように画像の輝度を高めることができる。

Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１＝（１００＋Ｄ＿ｒａｔｉｏ）÷１００ ・・・（式１）

本実施例の画像処理（輝度補正処理とムラ低減処理のそれぞれ）では、画像処理後の階調値が階調値の上限値を超えた場合に、画像処理後の階調値が上限値に制限される。
このような階調値の制限は、画質の劣化を招くため、好ましくない。
そこで、本実施例では、輝度補正処理の対象の画像である対象画像の平坦部の階調値と、階調値の上限値と、に基づいて、対象画像の平坦部の階調値が上限値を超えないように、対象画像の輝度が高める輝度補正処理を行う。そのような輝度補正処理を行うことにより、平坦部において上述した階調値の制限が生じることを抑制することができ、平坦部の画質の劣化を抑制することができる。
本実施例では、“対象画像”は入力画像であり、“対象画像の平坦部の階調値”は平坦部検出部１０２で取得された階調値である。

なお、入力画像にムラ低減処理と輝度補正処理がその順番で施される場合には、ムラ低減処理後の画像が“対象画像”となる。そして、平坦部検出部１０２で検出された複数の画素（平坦部を構成する複数の画素）のムラ低減処理後の階調値の代表値が、“対象画像の平坦部の階調値”として使用される。“平坦部を構成する複数の画素”は、例えば、入力画像の階調ヒストグラムにおける、度数が急峻に立ち上がるカテゴリから度数が急峻に立ち下がるカテゴリまでのカテゴリ範囲に属す複数の画素である。代表値は、最大値、最小値、平均値、最頻値、中間値、等である。

レベル補正部１０５は、対象画像の平坦部の階調値と、階調値の上限値と、に基づいて、輝度補正処理で使用する輝度補正レベルを決定する。

レベル補正部１０５は、対象画像の平坦部の階調値（Ｔｏｎｅ＿Ａ）と、輝度補正レベル決定部１０４で決定された輝度補正レベル（Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１）と、が以下の式２を満たすか否かを判断する。式２において、２５５は、階調値の上限値である。即ち、レベル補正部１０５では、輝度補正レベル決定部１０４で決定された輝度補正レベル（Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１）を用いた輝度補正処理を実行した場合に、平坦部の輝度補正処理後の階調値が上限値を超えてしまうか否かが判断される。

Ｔｏｎｅ＿Ａ×Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１≦２５５ ・・・（式２）

Ｔｏｎｅ＿ＡとＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１が式２を満たす場合には、レベル補正部１０５は、Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１を用いた輝度補正処理を実行しても平坦部の輝度補正処理後の階調値が上限値を超えないと判断する。そして、レベル補正部１０５は、Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１を
輝度補正部１０６に設定する。

一方、Ｔｏｎｅ＿ＡとＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１が式２を満たさない場合には、レベル補正部１０５は、Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１を用いた輝度補正処理を実行した場合に平坦部の輝度補正処理後の階調値が上限値を超えてしまうと判断する。そして、レベル補正部１０５は、以下の式３を用いてＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１を補正することにより、補正後の輝度補正レベル（Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ２）を取得する。その後、レベル補正部１０５は、Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ２を輝度補正部１０６に設定する。

Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ２＝２５５÷Ｔｏｎｅ＿Ａ ・・・（式３）

輝度補正部１０６は、レベル補正部１０５によって設定された輝度補正レベルに応じた輝度補正処理を実行する。即ち、Ｔｏｎｅ＿ＡとＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１が式２を満たす場合には、Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１を対象画像の各階調値に乗算する輝度補正処理が実行される。そして、Ｔｏｎｅ＿ＡとＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１が式２を満たさない場合には、Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ２を対象画像の各階調値に乗算する輝度補正処理が実行される。

なお、本実施例では、輝度補正処理が各階調値に係数（輝度の増加率）を乗算する処理である場合の例を説明したが、輝度補正処理はこれに限らない。例えば、輝度補正処理として、各階調値に加算値を加算する処理が実行されてもよい。

上述したように、階調値には上限値が存在する。そのため、輝度補正処理の補正量（輝度の増加量）にも上限があり、ムラ低減処理による画面の輝度の低下が輝度補正処理で抑制しきれないことがある。具体的には、Ｔｏｎｅ＿ＡとＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１が式２を満たさない場合には、輝度補正処理において、Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１よりも小さいＧａｉｎ＿Ｓｉｇ２が使用される。そのため、Ｔｏｎｅ＿ＡとＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１が式２を満たさない場合には、ムラ低減処理による画面の輝度の低下が輝度補正処理で抑制しきれない。
なお、Ｔｏｎｅ＿ＡとＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１が式２を満たさない場合には、輝度補正処理においてＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１を使用したとしても、上限値を超えた階調値が上限値に制限されてしまう。そのため、ムラ低減処理による画面の輝度の低下が輝度補正処理で抑制しきれない。

そこで、本実施例では、レベル補正部１０５が、ムラ低減処理による画面の輝度の低下が輝度補正処理で抑制しきれない場合に、輝度補正処理で抑制しきれない分の輝度の低下が抑制されるようにバックライト１０７の発光輝度を高める（発光補正処理）。発光補正処理を行うことにより、ムラの低減度合いの変化によるγカーブの変化を高精度に抑制することができる。

具体的には、レベル補正部１０５は、Ｔｏｎｅ＿ＡとＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１が式２を満たさない場合に、発光補正処理を実行する。レベル補正部１０５は、Ｔｏｎｅ＿ＡとＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１が式２を満たす場合には、発光補正処理を実行しない。

本実施例では、発光補正処理として、平坦部で抑制しきれない分の輝度の低下が抑制されるように、バックライト１０７の発光輝度を高める処理が実行される。このような発光補正処理は、ムラ低減処理による画面の輝度の低下量、対象画像の平坦部の階調値、及び、階調値の上限値に基づいて、実行される。

具体的には、レベル補正部１０５は、Ｔｏｎｅ＿ＡとＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１が式２を満たさない場合に、以下の式４を用いて、バックライト１０７の発光輝度の増加率（Ｇａｉｎ
＿ＢＬ）を算出する。そして、レベル補正部１０５は、バックライト１０７の発光輝度を、基準の発光輝度に増加率（Ｇａｉｎ＿ＢＬ）を乗算した値に補正する。

Ｇａｉｎ＿ＢＬ＝Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１―Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ２ ・・・（式４）

なお、発光輝度の補正方法は上記方法に限らない。例えば、発光輝度の補正に使用する補正値として、発光輝度に乗算する増加率（Ｇａｉｎ＿ＢＬ）ではなく、発光輝度に加算する加算値が決定されてもよい。

以上述べたように、本実施例によれば、平坦部のサイズが大きいほど高い低減度合いで画面のムラが低減される。それにより、画面のムラを高精度に低減することができ、且つ、画面のムラを低減することによる画面の輝度の低下を抑制することができる。具体的には、画面のムラの視認し易さに応じた適切な低減度合いで画面のムラを低減することができる。より具体的には、画面のムラが視認し易い画像（例えば、空の画像など）に対しては、画面のムラの低減度合いとして高い値が設定されるため、ムラ低減処理によって画面のムラを大きく低減することができる。そして、画面のムラが視認し難い画像（例えば、木々の画像）に対しては、画面のムラの低減度合いとして低い値が設定される。そのため、ムラ低減処理による画面の輝度の低下を抑制することができ、表示画像（画面に表示された画像）のダイナミックレンジの低下を抑制することができる。
また、本実施例では、輝度補正処理や発光補正処理が行われるため、ムラの低減度合いの変化によるγカーブの変化を抑制することができる。

なお、輝度補正処理と発光補正処理は実行されなくてもよい。
なお、本実施例では、ムラの低減度合いの変化によるγカーブの変化を抑制するための処理として、輝度補正処理と発光補正処理の両方を実行する例を説明したが、これに限らない。例えば、輝度補正処理と発光補正処理の一方のみが実行されてもよい。発光補正処理のみを実行する場合には、発光補正処理により、輝度補正処理で抑制しきれない分の輝度の低下ではなく、ムラ低減処理による画面の輝度の低下が抑制されるように、バックライトの発光輝度が高められる。

＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２に係る画像表示装置及びその制御方法について、図面を用いて説明する。
実施例１では、対象画像の平坦部の階調値に基づいて、輝度補正処理で使用する輝度補正レベルを決定する例を説明した。そのため、実施例１では、平坦部以外の領域において、輝度補正処理後の階調値が上限値を超え、輝度補正処理後の階調値が上限値に制限されてしまうことがある。
本実施例では、対象画像の階調値の最大値に基づいて、輝度補正処理で使用する輝度補正レベルを決定する例を説明する。それにより、本実施例では、階調値の制限の発生を実施例１よりも高精度に抑制することができる。

図５は、本実施例に係る画像表示装置２００の機能構成の一例を示すブロック図である。
図５に示すように、画像表示装置２００は、実施例１（図１）の機能部の他に、最大値取得部２１０をさらに有する。

なお、本実施例では、レベル補正部の処理が実施例１のレベル補正部１０５の処理と異なる。そのため、図５では、レベル補正部に対して、図１と異なる符号２０５が付されている。
なお、図５において、図１と同じ処理を行う機能部には図１と同じ符号を付し、その説
明は省略する。
なお、本実施例では、平坦部の階調値は使用されないため、平坦部検出部１０２は、平坦部の階調値を取得しなくてもよい。

最大値取得部２１０は、輝度補正処理の対象の画像である対象画像（本実施例では入力画像）の階調値の最大値を取得する。本実施例では、特徴量取得部１０１で取得された特徴量に基づいて、対象画像の階調値の最大値が取得される。
なお、階調値の最大値の取得方法は上記方法に限らない。階調値の最大値は、対象画像を解析することによって取得されてもよい。

本実施例では、対象画像の階調値の最大値と、階調値の上限値と、に基づいて、対象画像の階調値の最大値が上限値を超えないように、対象画像の輝度が高める輝度補正処理を行う。そのような輝度補正処理を行うことにより、画像の領域全体において上述した階調値の制限が生じることを抑制することができ、画像全体の画質の劣化を抑制することができる。

レベル補正部２０５は、最大値取得部２１０から、対象画像の階調値の最大値を取得する。そして、レベル補正部２０５は、対象画像の階調値の最大値と、対象画像の階調値の最大値と、階調値の上限値と、に基づいて、輝度補正処理で使用する輝度補正レベルを決定する。

レベル補正部２０５は、対象画像の階調値の最大値（Ｔｏｎｅ＿Ｂ）と、輝度補正レベル決定部１０４で決定された輝度補正レベル（Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１）と、が以下の式５を満たすか否かを判断する。即ち、レベル補正部２０５では、輝度補正レベル決定部１０４で決定された輝度補正レベル（Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１）を用いた輝度補正処理を実行した場合に、最大画素の輝度補正処理後の階調値が上限値を超えてしまうか否かが判断される。最大画素は、対象画像の画素のうち、階調値が最大値（Ｔｏｎｅ＿Ｂ）の画素である。

Ｔｏｎｅ＿Ｂ×Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１≦２５５ ・・・（式５）

Ｔｏｎｅ＿ＢとＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１が式５を満たす場合には、レベル補正部２０５は、Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１を用いた輝度補正処理を実行しても最大画素の輝度補正処理後の階調値が上限値を超えないと判断する。そして、レベル補正部２０５は、Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１を輝度補正部１０６に設定する。

一方、Ｔｏｎｅ＿ＢとＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１が式５を満たさない場合には、レベル補正部２０５は、Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ１を用いた輝度補正処理を実行した場合に最大画素の輝度補正処理後の階調値が上限値を超えてしまうと判断する。そして、レベル補正部２０５は、以下の式６を用いてＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１を補正することにより、補正後の輝度補正レベル（Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ２）を取得する。その後、レベル補正部２０５は、Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ２を輝度補正部１０６に設定する。

Ｇａｉｎ＿Ｓｉｇ２＝２５５÷Ｔｏｎｅ＿Ｂ ・・・（式６）

そして、レベル補正部２０５は、Ｔｏｎｅ＿ＢとＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１が式５を満たさない場合に、発光補正処理を実行する。レベル補正部２０５は、Ｔｏｎｅ＿ＢとＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１が式５を満たす場合には、発光補正処理を実行しない。

本実施例では、発光補正処理として、最大画素で抑制しきれない分の輝度の低下が抑制されるように、バックライト１０７の発光輝度を高める処理が実行される。このような発光補正処理は、ムラ低減処理による画面の輝度の低下量、対象画像の階調値の最大値、及び、階調値の上限値に基づいて、実行される。

具体的には、レベル補正部２０５は、Ｔｏｎｅ＿ＢとＧａｉｎ＿Ｓｉｇ１が式５を満たさない場合に、式４を用いて、バックライト１０７の発光輝度の増加率（Ｇａｉｎ＿ＢＬ）を算出する。そして、レベル補正部２０５は、バックライト１０７の発光輝度を、基準の発光輝度に増加率（Ｇａｉｎ＿ＢＬ）を乗算した値に補正する。

以上述べたように、本実施例によれば、実施例１と同様に、画面のムラを高精度に低減することができ、且つ、画面のムラを低減することによる画面の輝度の低下を抑制することができる。
また、本実施例では、輝度補正処理や発光補正処理が行われるため、ムラの低減度合いの変化によるγカーブの変化を抑制することができる。
さらに、本実施例では、対象画像の階調値の最大値に基づいて、輝度補正処理で使用する輝度補正レベルが決定される。それにより、階調値の制限の発生を実施例１よりも高精度に抑制することができる。

なお、実施例１，２の構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。例えば、画面の領域を構成する複数の分割領域のそれぞれについて、実施例１，２で述べた処理が実行されてもよい。具体的には、分割領域毎に、その分割領域に表示すべき画像の平坦部のサイズに応じた低減度合いで、当該分割領域のムラが低減されてもよい（ムラ低減処理）。そして、分割領域毎に、その分割領域に対するムラ低減処理に応じた輝度補正処理や発光補正処理が実行されてもよい。そのような構成の場合には、バックライトはローカルディミング制御可能な構成を有していてもよい。例えば、バックライトは、分割領域毎に光源を有していてもよい。そして、レベル補正部によってバックライトの発光輝度が補正される前は、分割領域毎に、その分割領域の光源が、当該分割領域に表示すべき画像に基づく発光輝度で発光してもよい。

＜その他の実施例＞
記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施例の機能を実現するシステムや装置のコンピュータ（又はＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイス）によっても、本発明を実施することができる。また、例えば、記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施例の機能を実現するシステムや装置のコンピュータによって実行されるステップからなる方法によっても、本発明を実施することができる。この目的のために、上記プログラムは、例えば、ネットワークを通じて、又は、上記記憶装置となり得る様々なタイプの記録媒体（つまり、非一時的にデータを保持するコンピュータ読取可能な記録媒体）から、上記コンピュータに提供される。したがって、上記コンピュータ（ＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイスを含む）、上記方法、上記プログラム（プログラムコード、プログラムプロダクトを含む）、上記プログラムを非一時的に保持するコンピュータ読取可能な記録媒体は、いずれも本発明の範疇に含まれる。

１００：画像表示装置 １０１：特徴量取得部 １０２：平坦部検出部
１０３：ムラ補正レベル決定部 １０４：輝度補正レベル決定部
１０５，２０５：レベル補正部 １０６：輝度補正部 １０８：ムラ補正部
２００：画像表示装置 ２０５：レベル補正部

Claims (17)

1. 入力画像の領域のうち画像の空間方向における階調値の変化が小さい領域である平坦部のサイズを、前記入力画像に基づいて取得する取得手段と、
   前記平坦部のサイズが大きいほど高い低減度合いで画面の輝度ムラと色ムラの少なくとも一方を低減するムラ低減処理を、前記入力画像に施す画像処理手段と、
   を有することを特徴とする画像表示装置。
2. 前記取得手段は、前記入力画像の階調ヒストグラムにおける、第１閾値以上の傾きで度数が立ち上がるカテゴリから第２閾値以下の傾きで度数が立ち下がるカテゴリまでのカテゴリ範囲の総度数を、前記平坦部のサイズとして取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記取得手段は、前記入力画像に含まれる所定の色の画素の総数を、前記平坦部のサイズとして取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
4. 前記画像処理手段は、前記ムラ低減処理による前記画面の輝度の低下が抑制されるように画像の輝度を高める輝度補正処理を、前記入力画像にさらに施す
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
5. 発光手段と、
   前記発光手段から発せられた光を変調することで前記画面に画像を表示する表示手段と、
   前記ムラ低減処理による前記画面の輝度の低下が前記輝度補正処理で抑制しきれない場合に、前記輝度補正処理で抑制しきれない分の輝度の低下が抑制されるように前記発光手段の発光輝度を高める発光補正手段と、
   をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
6. 前記輝度補正処理では、前記輝度補正処理の対象の画像である対象画像の前記平坦部の階調値と、階調値の上限値と、に基づいて、前記対象画像の前記平坦部の階調値が前記上限値を超えないように、前記対象画像の輝度が高められ、
   前記発光補正手段は、前記ムラ低減処理による前記画面の輝度の低下量、前記対象画像の前記平坦部の階調値、及び、前記上限値に基づいて、前記平坦部で抑制しきれない分の輝度の低下が抑制されるように、前記発光手段の発光輝度を高める
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
7. 前記輝度補正処理では、前記輝度補正処理の対象の画像である対象画像の階調値の最大値と、階調値の上限値と、に基づいて、前記対象画像の階調値の最大値が前記上限値を超えないように、前記対象画像の輝度が高められ、
   前記発光補正手段は、前記ムラ低減処理による前記画面の輝度の低下量、前記対象画像の階調値の最大値、及び、前記上限値に基づいて、前記対象画像の画素のうち階調値が前記最大値である画素で抑制しきれない分の輝度の低下が抑制されるように、前記発光手段の発光輝度を高める
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
8. 発光手段と、
   前記発光手段から発せられた光を変調することで前記画面に画像を表示する表示手段と、
   前記ムラ低減処理による前記画面の輝度の低下が抑制されるように前記発光手段の発光
   輝度を高める発光補正手段と、
   をさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
9. 入力画像の領域のうち画像の空間方向における階調値の変化が小さい領域である平坦部のサイズを、前記入力画像に基づいて取得する取得ステップと、
   前記平坦部のサイズが大きいほど高い低減度合いで画面の輝度ムラと色ムラの少なくとも一方を低減するムラ低減処理を、前記入力画像に施す画像処理ステップと、
   を有することを特徴とする画像表示装置の制御方法。
10. 前記取得ステップでは、前記入力画像の階調ヒストグラムにおける、第１閾値以上の傾きで度数が立ち上がるカテゴリから第２閾値以下の傾きで度数が立ち下がるカテゴリまでのカテゴリ範囲の総度数を、前記平坦部のサイズとして取得する
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置の制御方法。
11. 前記取得ステップでは、前記入力画像に含まれる所定の色の画素の総数を、前記平坦部のサイズとして取得する
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置の制御方法。
12. 前記画像処理ステップでは、前記ムラ低減処理による前記画面の輝度の低下が抑制されるように画像の輝度を高める輝度補正処理を、前記入力画像にさらに施す
    ことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
13. 前記画像表示装置は、発光手段と、前記発光手段から発せられた光を変調することで前記画面に画像を表示する表示手段と、を有し、
    前記画像表示装置の制御方法は、前記ムラ低減処理による前記画面の輝度の低下が前記輝度補正処理で抑制しきれない場合に、前記輝度補正処理で抑制しきれない分の輝度の低下が抑制されるように前記発光手段の発光輝度を高める発光補正ステップをさらに有することを特徴とする請求項１２に記載の画像表示装置の制御方法。
14. 前記輝度補正処理では、前記輝度補正処理の対象の画像である対象画像の前記平坦部の階調値と、階調値の上限値と、に基づいて、前記対象画像の前記平坦部の階調値が前記上限値を超えないように、前記対象画像の輝度が高められ、
    前記発光補正ステップでは、前記ムラ低減処理による前記画面の輝度の低下量、前記対象画像の前記平坦部の階調値、及び、前記上限値に基づいて、前記平坦部で抑制しきれない分の輝度の低下が抑制されるように、前記発光手段の発光輝度を高める
    ことを特徴とする請求項１３に記載の画像表示装置の制御方法。
15. 前記輝度補正処理では、前記輝度補正処理の対象の画像である対象画像の階調値の最大値と、階調値の上限値と、に基づいて、前記対象画像の階調値の最大値が前記上限値を超えないように、前記対象画像の輝度が高められ、
    前記発光補正ステップでは、前記ムラ低減処理による前記画面の輝度の低下量、前記対象画像の階調値の最大値、及び、前記上限値に基づいて、前記対象画像の画素のうち階調値が前記最大値である画素で抑制しきれない分の輝度の低下が抑制されるように、前記発光手段の発光輝度を高める
    ことを特徴とする請求項１３に記載の画像表示装置の制御方法。
16. 前記画像表示装置は、発光手段と、前記発光手段から発せられた光を変調することで前記画面に画像を表示する表示手段と、を有し、
    前記画像表示装置の制御方法は、前記ムラ低減処理による前記画面の輝度の低下が抑制されるように前記発光手段の発光輝度を高める発光補正ステップをさらに有する
    ことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法。
17. 請求項９〜１６のいずれか１項に記載の画像表示装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

Images