本發(fā)明涉及一種圖像處理設(shè)備和圖像處理方法。

背景技術(shù)：

應(yīng)對(duì)色域?qū)挼膱D像數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)增多。將色域?qū)挼膱D像數(shù)據(jù)稱為“寬色域圖像數(shù)據(jù)”。例如，存在能夠通過拍攝來生成寬色域圖像數(shù)據(jù)的攝像設(shè)備。寬色域圖像數(shù)據(jù)具有例如Rec.2020所定義的色域。傳統(tǒng)上，在圖像生成領(lǐng)域中，使用Rec.709所定義的色域。Rec.709所定義的色域比Rec.2020所定義的色域窄。然而，將來，考慮在圖像生成領(lǐng)域中還要使用更寬的色域。例如，考慮要使用Rec.2020所定義的色域。然而，盡管圖像顯示設(shè)備的顯示性能有所提高，但幾乎不存在能夠顯示攝像設(shè)備可以應(yīng)對(duì)的所有顏色的圖像顯示設(shè)備。例如，圖像顯示設(shè)備可以顯示的顏色的色域與Rec.2020所定義的色域的約60％～80％相對(duì)應(yīng)。

為了應(yīng)對(duì)該情況，提出了用于在維持圖像數(shù)據(jù)的色調(diào)的情況下將圖像數(shù)據(jù)的色域轉(zhuǎn)換成圖像顯示設(shè)備可以顯示的色域的技術(shù)。

例如，在日本特開平9-98298所述的色域壓縮設(shè)備中，對(duì)像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以使得在轉(zhuǎn)換之前的圖像數(shù)據(jù)的像素的亮度值(明度值)L*大于預(yù)定值的情況下，亮度值L*減小，并且對(duì)像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以使得在轉(zhuǎn)換之前的圖像數(shù)據(jù)的像素的亮度值L*小于預(yù)定值的情況下，亮度值L*增大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一方面提供一種圖像處理設(shè)備，包括：獲取單元，用于獲取利用第一色域中所包括的顏色來表現(xiàn)的第一圖像數(shù)據(jù)；以及轉(zhuǎn)換單元，用于通過至少改變顏色飽和度來將所述第一圖像數(shù)據(jù)的像素的顏色轉(zhuǎn)換成第二色域中所包括的顏色，由此生成利用所述第二色域中所包括的顏色來表現(xiàn)的第二圖像數(shù)據(jù)，其中，所述轉(zhuǎn)換單元通過第一轉(zhuǎn)換處理和第二轉(zhuǎn)換處理至少之一來對(duì)所述第一圖像數(shù)據(jù)的像素的顏色進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其中在所述第一轉(zhuǎn)換處理中，對(duì)顏色進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得轉(zhuǎn)換之后的顏色的亮度接近目標(biāo)亮度，以及在所述第二轉(zhuǎn)換處理中，對(duì)顏色進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得亮度不發(fā)生改變，以及所述轉(zhuǎn)換單元通過所述第一轉(zhuǎn)換處理來對(duì)所述第一圖像數(shù)據(jù)中亮度被包括在第一亮度范圍中的像素的顏色進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并且通過所述第二轉(zhuǎn)換處理來對(duì)所述第一圖像數(shù)據(jù)中亮度被包括在與所述第一亮度范圍不同的第二亮度范圍中的像素的顏色進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明的第二方面提供一種圖像處理方法，包括以下步驟：獲取步驟，用于獲取利用第一色域中所包括的顏色來表現(xiàn)的第一圖像數(shù)據(jù)；以及轉(zhuǎn)換步驟，用于通過至少改變顏色飽和度來將所述第一圖像數(shù)據(jù)的像素的顏色轉(zhuǎn)換成第二色域中所包括的顏色，由此生成利用所述第二色域中所包括的顏色來表現(xiàn)的第二圖像數(shù)據(jù)，其中，在所述轉(zhuǎn)換步驟中，通過第一轉(zhuǎn)換處理和第二轉(zhuǎn)換處理至少之一來對(duì)所述第一圖像數(shù)據(jù)的像素的顏色進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其中在所述第一轉(zhuǎn)換處理中，對(duì)顏色進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得轉(zhuǎn)換之后的顏色的亮度接近目標(biāo)亮度，以及在所述第二轉(zhuǎn)換處理中，對(duì)顏色進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得亮度不發(fā)生改變，以及在所述轉(zhuǎn)換步驟中，通過所述第一轉(zhuǎn)換處理來對(duì)所述第一圖像數(shù)據(jù)中亮度被包括在第一亮度范圍中的像素的顏色進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并且通過所述第二轉(zhuǎn)換處理來對(duì)所述第一圖像數(shù)據(jù)中亮度被包括在與所述第一亮度范圍不同的第二亮度范圍中的像素的顏色進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明的第三方面提供一種非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，用于存儲(chǔ)程序，其中所述程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟：獲取步驟，用于獲取利用第一色域中所包括的顏色來表現(xiàn)的第一圖像數(shù)據(jù)；以及轉(zhuǎn)換步驟，用于通過至少改變顏色飽和度來將所述第一圖像數(shù)據(jù)的像素的顏色轉(zhuǎn)換成第二色域中所包括的顏色，由此生成利用所述第二色域中所包括的顏色來表現(xiàn)的第二圖像數(shù)據(jù)，其中，在所述轉(zhuǎn)換步驟中，通過第一轉(zhuǎn)換處理和第二轉(zhuǎn)換處理至少之一來對(duì)所述第一圖像數(shù)據(jù)的像素的顏色進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其中在所述第一轉(zhuǎn)換處理中，對(duì)顏色進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得轉(zhuǎn)換之后的顏色的亮度接近目標(biāo)亮度，以及在所述第二轉(zhuǎn)換處理中，對(duì)顏色進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得亮度不發(fā)生改變，以及在所述轉(zhuǎn)換步驟中，通過所述第一轉(zhuǎn)換處理來對(duì)所述第一圖像數(shù)據(jù)中亮度被包括在第一亮度范圍中的像素的顏色進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并且通過所述第二轉(zhuǎn)換處理來對(duì)所述第一圖像數(shù)據(jù)中亮度被包括在與所述第一亮度范圍不同的第二亮度范圍中的像素的顏色進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

通過以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)實(shí)施例1的圖像顯示設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)的示例的框圖；

圖2是示出根據(jù)實(shí)施例1的色域轉(zhuǎn)換處理的示例的圖；

圖3是示出根據(jù)實(shí)施例2的圖像顯示設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)的示例的框圖；

圖4是示出根據(jù)實(shí)施例2的色域轉(zhuǎn)換處理的示例的圖；

圖5是示出根據(jù)實(shí)施例2的色域轉(zhuǎn)換處理的示例的圖；

圖6是示出根據(jù)實(shí)施例3的圖像顯示設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)的示例的框圖；

圖7是示出根據(jù)實(shí)施例3的BL模塊單元的結(jié)構(gòu)的示例的圖；

圖8是示出根據(jù)實(shí)施例3的BL模塊單元的發(fā)光狀態(tài)的示例的圖；

圖9是示出根據(jù)實(shí)施例3的例外處理的示例的圖；

圖10是示出根據(jù)實(shí)施例3的例外處理的示例的圖；

圖11是示出根據(jù)實(shí)施例3的色域轉(zhuǎn)換處理的示例的圖；

圖12是示出根據(jù)實(shí)施例3的BL模塊單元的發(fā)光狀態(tài)的示例的圖；以及

圖13是示出色域轉(zhuǎn)換處理的示例的圖。

具體實(shí)施方式

<實(shí)施例1>

以下將說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的圖像處理設(shè)備。在以下說明中，將說明根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理設(shè)備設(shè)置在圖像顯示設(shè)備中的示例，但根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理設(shè)備可以是與圖像顯示設(shè)備分開的設(shè)備。

圖1是示出根據(jù)本實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備100的功能結(jié)構(gòu)的示例的框圖。如圖1所示，圖像顯示設(shè)備100具有控制單元102、灰度特性轉(zhuǎn)換單元103、L*a*b*轉(zhuǎn)換單元104、最大顏色飽和度亮度值確定單元105、第一色域轉(zhuǎn)換單元106、第二色域轉(zhuǎn)換單元107、轉(zhuǎn)換方法選擇單元108、RGB轉(zhuǎn)換單元109、伽瑪(gamma)轉(zhuǎn)換單元110和顯示面板單元111。

將輸入圖像數(shù)據(jù)101輸入至圖像顯示設(shè)備100。沒有特別限制輸入圖像數(shù)據(jù)101的色域，并且在本實(shí)施例中，輸入圖像數(shù)據(jù)101的色域是比常規(guī)色域?qū)挼纳?。具有常?guī)色域的圖像數(shù)據(jù)可被稱為“常規(guī)色域圖像數(shù)據(jù)”，并且具有比常規(guī)色域?qū)挼纳虻膱D像數(shù)據(jù)可被稱為“寬色域圖像數(shù)據(jù)”。常規(guī)色域是例如Rec.709所定義的色域。比常規(guī)色域?qū)挼纳蚴抢鏡ec.2020所定義的色域。

沒有特別限制輸入圖像數(shù)據(jù)101的灰度特性，并且在本實(shí)施例中，獲取具有非線性特性的圖像數(shù)據(jù)作為輸入圖像數(shù)據(jù)101。非線性特性是亮度隨著灰度值的增加而非線性地增加的灰度特性。具體地，獲取通過對(duì)攝像設(shè)備進(jìn)行拍攝所生成的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行伽瑪轉(zhuǎn)換處理所獲得的圖像數(shù)據(jù)作為輸入圖像數(shù)據(jù)101。沒有特別限制用于獲取輸入圖像數(shù)據(jù)101的方法，并且在本實(shí)施例中，通過串行數(shù)字接口(SDI)傳輸將輸入圖像數(shù)據(jù)101輸入至圖像顯示設(shè)備100。沒有特別限制輸入圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式，并且在本實(shí)施例中，獲取具有10位RGB值(10位R值、10位G值和10位B值)作為像素值的圖像數(shù)據(jù)，作為輸入圖像數(shù)據(jù)101。

控制單元102控制圖像顯示設(shè)備100的各功能單元的處理。在本實(shí)施例中，控制單元102設(shè)置諸如轉(zhuǎn)換特性曲線信息120、顯示色域信息123和輸入色域信息124等的參數(shù)。轉(zhuǎn)換特性曲線信息120是表示灰度特性轉(zhuǎn)換單元103進(jìn)行轉(zhuǎn)換之前的灰度值和灰度特性轉(zhuǎn)換單元103進(jìn)行轉(zhuǎn)換之后的灰度值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的參數(shù)(函數(shù)或表等)。在本實(shí)施例中，進(jìn)行將圖像數(shù)據(jù)的色域從第一色域轉(zhuǎn)換成第二色域的色域轉(zhuǎn)換處理。輸入色域信息124是表示第一色域的參數(shù)。沒有特別限制第一色域，并且在本實(shí)施例中，第一色域是輸入圖像數(shù)據(jù)101的色域(輸入色域)。顯示色域信息123是表示第二色域的參數(shù)。沒有特別限制第二色域，并且在本實(shí)施例中，第二色域是顯示面板單元111中可以顯示的色域(顯示色域)。另外，沒有特別限制顯示色域(第二色域)和輸入色域(第一色域)之間的大小關(guān)系，并且在本實(shí)施例中，顯示色域比輸入色域窄。

控制單元102例如在圖像顯示設(shè)備100啟動(dòng)時(shí)從非易失性存儲(chǔ)器(未示出)讀取參數(shù)的初始值，并且設(shè)置所讀取的參數(shù)。控制單元102能夠響應(yīng)于用戶操作來改變所設(shè)置的參數(shù)，并且能夠基于外部數(shù)據(jù)(從外部獲取到的數(shù)據(jù))來改變所設(shè)置的參數(shù)。例如，存在輸入圖像數(shù)據(jù)101的元數(shù)據(jù)包括與轉(zhuǎn)換特性曲線信息120或輸入色域信息124有關(guān)的數(shù)據(jù)的情況。在這些情況下，可以通過分析元數(shù)據(jù)來獲取轉(zhuǎn)換特性曲線信息120或輸入色域信息124，并且可以設(shè)置所獲取到的轉(zhuǎn)換特性曲線信息120或輸入色域信息124。另外，在根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理設(shè)備是與圖像顯示設(shè)備分開的設(shè)備的情況下，可以從圖像顯示設(shè)備獲取到顯示色域信息123并設(shè)置該顯示色域信息123。

灰度特性轉(zhuǎn)換單元103通過獲取輸入圖像數(shù)據(jù)101并將輸入圖像數(shù)據(jù)101的灰度特性轉(zhuǎn)換成線性特性來生成線性特性數(shù)據(jù)121。線性特性是亮度隨著灰度值的增加而線性地增加的灰度特性。具體地，灰度特性轉(zhuǎn)換單元103通過根據(jù)所設(shè)置的轉(zhuǎn)換特性曲線信息120對(duì)輸入圖像數(shù)據(jù)101的各灰度值進(jìn)行轉(zhuǎn)換來生成線性特性數(shù)據(jù)121。轉(zhuǎn)換特性曲線信息120例如表示在生成輸入圖像數(shù)據(jù)101時(shí)所進(jìn)行的伽瑪轉(zhuǎn)換處理的轉(zhuǎn)換特性的逆特性。沒有特別限制線性特性數(shù)據(jù)121的數(shù)據(jù)格式，并且在本實(shí)施例中，生成具有14位RGB值(14位R值、14位G值和14位B值)作為像素值的圖像數(shù)據(jù)，作為線性特性數(shù)據(jù)121?；叶忍匦赞D(zhuǎn)換單元103將所生成的線性特性數(shù)據(jù)121輸出至L*a*b*轉(zhuǎn)換單元104。

L*a*b*轉(zhuǎn)換單元104基于輸入色域信息124來將線性特性數(shù)據(jù)121的各像素值(RGB值)轉(zhuǎn)換成L*a*b*顏色空間值。據(jù)此，生成L*a*b*數(shù)據(jù)122。L*a*b*顏色空間值中所包括的L*值是亮度值(明度值)，并且L*a*b*顏色空間值中所包括的a*值和b*值是色差值。L*a*b*轉(zhuǎn)換單元104將所生成的L*a*b*數(shù)據(jù)122輸出至最大顏色飽和度亮度值確定單元105、第一色域轉(zhuǎn)換單元106、第二色域轉(zhuǎn)換單元107和轉(zhuǎn)換方法選擇單元108。

最大顏色飽和度亮度值確定單元105針對(duì)L*a*b*數(shù)據(jù)122的各像素確定色相角度(色相)。隨后，最大顏色飽和度亮度值確定單元105針對(duì)L*a*b*數(shù)據(jù)122的各像素，基于該像素的色相角度和所設(shè)置的顯示色域信息123來確定最大顏色飽和度亮度值125。最大顏色飽和度亮度值125是顯示色域(第二色域)中使與所確定的色相角度相對(duì)應(yīng)的顏色飽和度值C最大的亮度值。最大顏色飽和度亮度值確定單元105將最大顏色飽和度亮度值125輸出至第一色域轉(zhuǎn)換單元106和轉(zhuǎn)換方法選擇單元108。

利用第一色域轉(zhuǎn)換單元106、第二色域轉(zhuǎn)換單元107和轉(zhuǎn)換方法選擇單元108對(duì)輸入圖像數(shù)據(jù)101進(jìn)行將圖像數(shù)據(jù)的色域從輸入色域(第一色域)轉(zhuǎn)換成顯示色域(第二色域)的色域轉(zhuǎn)換處理。在色域轉(zhuǎn)換處理中，針對(duì)各色相角度(色相)進(jìn)行第一轉(zhuǎn)換處理和第二轉(zhuǎn)換處理至少之一，其中在該第一轉(zhuǎn)換處理中，對(duì)像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得亮度值L*(L*值)接近最大顏色飽和度亮度值，并且在該第二轉(zhuǎn)換處理中，對(duì)像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得亮度值L*不發(fā)生改變。

第一色域轉(zhuǎn)換單元106通過對(duì)L*a*b*數(shù)據(jù)122進(jìn)行上述的第一轉(zhuǎn)換處理來將L*a*b*數(shù)據(jù)122的色域從輸入色域轉(zhuǎn)換成顯示色域。據(jù)此，生成作為L*a*b*數(shù)據(jù)的第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)126。在本實(shí)施例中，在第一轉(zhuǎn)換處理中，使用所設(shè)置的顯示色域信息123、所設(shè)置的輸入色域信息124和最大顏色飽和度亮度值125。

第二色域轉(zhuǎn)換單元107通過對(duì)L*a*b*數(shù)據(jù)122進(jìn)行上述的第二轉(zhuǎn)換處理來將L*a*b*數(shù)據(jù)122的色域從輸入色域轉(zhuǎn)換成顯示色域。據(jù)此，生成作為L*a*b*數(shù)據(jù)的第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)127。在本實(shí)施例中，在第二轉(zhuǎn)換處理中，使用所設(shè)置的顯示色域信息123和所設(shè)置的輸入色域信息124。

轉(zhuǎn)換方法選擇單元108針對(duì)輸入圖像數(shù)據(jù)101的各像素選擇第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)126(第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)126的像素值)和第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)127(第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)127的像素值)其中之一。在本實(shí)施例中，基于L*a*b*數(shù)據(jù)122的像素值(L*a*b*顏色空間值)和最大顏色飽和度亮度值125來選擇第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)126或第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)127。隨后，轉(zhuǎn)換方法選擇單元108將各像素值是上述的所選擇的像素值的圖像數(shù)據(jù)(L*a*b*數(shù)據(jù))作為選擇數(shù)據(jù)128輸出至RGB轉(zhuǎn)換單元109。注意，在本實(shí)施例中，對(duì)一個(gè)像素進(jìn)行第一轉(zhuǎn)換處理和第二轉(zhuǎn)換處理這兩者，并且選擇第一轉(zhuǎn)換處理的結(jié)果和第二轉(zhuǎn)換處理的結(jié)果其中之一。然而，還可以僅進(jìn)行第一轉(zhuǎn)換處理和第二轉(zhuǎn)換處理中的一個(gè)，使得獲得所選擇的結(jié)果。

RGB轉(zhuǎn)換單元109通過將選擇數(shù)據(jù)128的各像素值(L*a*b*顏色空間值)轉(zhuǎn)換成RGB值來生成具有線性特性的RGB數(shù)據(jù)129。RGB轉(zhuǎn)換單元109將所生成的RGB數(shù)據(jù)129輸出至伽瑪轉(zhuǎn)換單元110。

伽瑪轉(zhuǎn)換單元110通過將RGB數(shù)據(jù)129的灰度特性轉(zhuǎn)換成與顯示面板單元111的顯示特性相對(duì)應(yīng)的灰度特性來生成伽瑪轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)130(伽瑪轉(zhuǎn)換處理)。伽瑪轉(zhuǎn)換單元110將所生成的伽瑪轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)130輸出至顯示面板單元111。注意，在伽瑪轉(zhuǎn)換單元110中，可以利用相同的轉(zhuǎn)換特性或者可以不利用相同的轉(zhuǎn)換特性來對(duì)所有的灰度值進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在顯示面板單元111的多個(gè)顯示元件的顯示特性彼此不同的情況下，優(yōu)選在這些顯示元件中使用多個(gè)不同的轉(zhuǎn)換特性。通常，顯示特性依賴于顯示元件的類型。因此，優(yōu)選使用與顯示元件的類型相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換特性。

顯示面板單元111是將基于伽瑪轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)130的圖像顯示在畫面上的顯示單元。作為顯示面板單元111，可以使用液晶顯示面板、有機(jī)EL顯示面板或等離子體顯示面板等。

接著，將具體說明圖像顯示設(shè)備100的處理?；叶忍匦赞D(zhuǎn)換單元103將具有10位RGB值作為像素值并且具有非線性特性的輸入圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成具有14位RGB值作為像素值并且具有線性特性的線性特性數(shù)據(jù)121。在本實(shí)施例中，通過使用伽瑪值為2.2的伽瑪轉(zhuǎn)換處理來將輸入圖像數(shù)據(jù)101轉(zhuǎn)換成線性特性數(shù)據(jù)121。

L*a*b*轉(zhuǎn)換單元104通過將灰度特性轉(zhuǎn)換單元103中所生成的線性特性數(shù)據(jù)121的各像素值(RGB值)轉(zhuǎn)換成L*a*b*顏色空間值來生成L*a*b*數(shù)據(jù)122。在本實(shí)施例中，L*a*b*轉(zhuǎn)換單元104對(duì)線性特性數(shù)據(jù)121的各像素進(jìn)行以下處理。

首先，L*a*b*轉(zhuǎn)換單元104基于輸入色域信息124來將線性特性數(shù)據(jù)121的RGB值轉(zhuǎn)換成XYZ三刺激值。在本實(shí)施例中，假定輸入色域是Rec.2020所定義的色域。通過使用以下的表達(dá)式1～3來計(jì)算XYZ三刺激值中所包括的X值、Y值和Z值。在表達(dá)式1～3中，“X”是X值，“Y”是Y值，“Z”是Z值，“R”是R值，“G”是G值，并且“B”是B值。

X＝0.637×R+0.145×G+0.169×B...(表達(dá)式1)

Y＝0.263×R+0.678×G+0.059×B...(表達(dá)式2)

Z＝0.000×R+0.028×G+1.061×B...(表達(dá)式3)

接著，L*a*b*轉(zhuǎn)換單元104將XYZ三刺激值轉(zhuǎn)換成L*a*b*顏色空間值。通過使用以下的表達(dá)式4～6來計(jì)算L*a*b*顏色空間值中所包括的L*值、a*值和b*值。在表達(dá)式4～6中，“L*”是L*值，“a*”是a*值，并且“b*”是b*值?！癤n”是白點(diǎn)的X值，“Yn”是白點(diǎn)的Y值，并且“Zn”是白點(diǎn)的Z值。函數(shù)f(t)是在滿足t>(6/29)³的情況下獲得“t^1/3”、并且在其它情況下獲得“(1/3)×(29/6)²×t+4/29”的函數(shù)。

L*＝116×f(Y/Yn)-16...(表達(dá)式4)

a*＝500×(f(X/Xn)-f(Y/Yn))...(表達(dá)式5)

b*＝200×(f(Y/Yn)-f(Z/Zn))...(表達(dá)式6)

最大顏色飽和度亮度值確定單元105針對(duì)L*a*b*數(shù)據(jù)122的各像素，根據(jù)a*值和b*值來計(jì)算色相角度。通過使用以下的表達(dá)式7來計(jì)算色相角度。在表達(dá)式7中，“a*”是a*值，并且“b*”是b*值。

色相角度＝tan^-1(b*/a*)...(表達(dá)式7)

隨后，最大顏色飽和度亮度值確定單元105針對(duì)L*a*b*數(shù)據(jù)122的各像素，基于顯示色域信息123和色相角度來確定與色相角度相對(duì)應(yīng)的最大顏色飽和度亮度值125。

將通過使用圖2來說明用于確定最大顏色飽和度亮度值125的方法的示例。圖2的縱軸表示亮度值L*，并且圖2的橫軸表示顏色飽和度值C。亮度值L*是L*a*b*顏色空間值中所包括的L*值。根據(jù)L*a*b*顏色空間值中所包括的a*值和b*值之間的距離來計(jì)算顏色飽和度值C。具體地，通過使用以下的表達(dá)式8來計(jì)算顏色飽和度值C。圖2示出與120度的色相角度(綠色色相)相對(duì)應(yīng)的亮度值L*和顏色飽和度值C。在圖2中，實(shí)線的三角形表示顯示色域。如圖2所示，將顯示色域中使顏色飽和度值C最大的亮度值L*確定為最大顏色飽和度亮度值125。

C＝(a*²+b*²)^1/2...(表達(dá)式8)

第一色域轉(zhuǎn)換單元106通過對(duì)L*a*b*數(shù)據(jù)122進(jìn)行第一轉(zhuǎn)換處理來將L*a*b*數(shù)據(jù)122的色域從輸入色域轉(zhuǎn)換成顯示色域。據(jù)此，生成作為L*a*b*數(shù)據(jù)的第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)126。

將通過使用圖2來說明第一轉(zhuǎn)換處理的示例。在圖2中，虛線的三角形表示輸入色域(Rec.2020所定義的色域；L*a*b*數(shù)據(jù)122的色域)。在本實(shí)施例中，通過第一轉(zhuǎn)換處理來對(duì)與顯示色域外部的坐標(biāo)(亮度值L*,顏色飽和度值C)相對(duì)應(yīng)的像素值(L*a*b*數(shù)據(jù)122的L*a*b*顏色空間值)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。具體地，如圖2的虛線所示，進(jìn)行使亮度值L*接近最大顏色飽和度亮度值的轉(zhuǎn)換。在圖2的示例中，對(duì)像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得轉(zhuǎn)換之后的坐標(biāo)位于顯示色域的邊緣。另外，在圖2的示例中，對(duì)像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得顏色飽和度值C相對(duì)于亮度值L*向最大顏色飽和度亮度值的變化而線性地改變。因此，在圖2的示例中，等于(最大顏色飽和度亮度值,0)的坐標(biāo)(亮度值L*,顏色飽和度值C)位于穿過轉(zhuǎn)換之前的坐標(biāo)和轉(zhuǎn)換之后的坐標(biāo)的直線上。在第一轉(zhuǎn)換處理中，不對(duì)與顯示色域內(nèi)部的坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

據(jù)此，可以在防止亮度值L*的變化和顏色飽和度值C的變化(減小)的同時(shí)，將色域從輸入色域轉(zhuǎn)換成顯示色域。注意，轉(zhuǎn)換之后的坐標(biāo)可以不位于顯示色域的邊緣。另外，還可以對(duì)像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得顏色飽和度值C相對(duì)于亮度值L*向最大顏色飽和度亮度值的變化而非線性地改變。此外，還可以對(duì)像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得顏色飽和度值C相對(duì)于亮度值L*向最大顏色飽和度亮度值的變化而不連續(xù)地改變。

第二色域轉(zhuǎn)換單元107通過對(duì)L*a*b*數(shù)據(jù)122進(jìn)行第二轉(zhuǎn)換處理來將L*a*b*數(shù)據(jù)122的色域從輸入色域轉(zhuǎn)換成顯示色域。據(jù)此，生成作為L*a*b*數(shù)據(jù)的第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)127。

將通過使用圖2來說明第二轉(zhuǎn)換處理的示例。在本實(shí)施例中，通過第二轉(zhuǎn)換處理來對(duì)與顯示色域外部的坐標(biāo)(亮度值L*,顏色飽和度值C)相對(duì)應(yīng)的像素值(L*a*b*數(shù)據(jù)122的L*a*b*顏色空間值)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。具體地，如圖2的虛線所示，進(jìn)行維持亮度值L*的轉(zhuǎn)換。在圖2的示例中，對(duì)像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得轉(zhuǎn)換之后的坐標(biāo)位于顯示色域的邊緣。在第二轉(zhuǎn)換處理中，不對(duì)與顯示色域內(nèi)部的坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

據(jù)此，可以在無需改變亮度值L*的情況下將色域從輸入色域轉(zhuǎn)換成顯示色域。然而，在第二轉(zhuǎn)換處理中，與第一轉(zhuǎn)換處理相比，顏色飽和度值C的變化大。注意，轉(zhuǎn)換之后的坐標(biāo)可以不位于顯示色域的邊緣。

轉(zhuǎn)換方法選擇單元108針對(duì)輸入圖像數(shù)據(jù)101的各像素，基于L*a*b*數(shù)據(jù)122的亮度值L*(L*值)和最大顏色飽和度亮度值125來選擇第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)126或第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)127。隨后，轉(zhuǎn)換方法選擇單元108將各像素值是上述的所選擇的像素值的圖像數(shù)據(jù)(L*a*b*數(shù)據(jù))作為選擇數(shù)據(jù)128輸出至RGB轉(zhuǎn)換單元109。

具體地，轉(zhuǎn)換方法選擇單元108針對(duì)輸入圖像數(shù)據(jù)101的各像素，根據(jù)以下的表達(dá)式9來進(jìn)行用于選擇第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)126或第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)127的處理。

滿足亮度值L*>最大顏色飽和度亮度值的情況：選擇第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；

滿足亮度值L*≤最大顏色飽和度亮度值的情況：選擇第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)

...(表達(dá)式9)

據(jù)此，通過第一轉(zhuǎn)換處理來對(duì)亮度值L*大于最大顏色飽和度亮度值125的輸入圖像數(shù)據(jù)101的像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換。另外，通過第二轉(zhuǎn)換處理來對(duì)亮度值L*等于或小于最大顏色飽和度亮度值125的輸入圖像數(shù)據(jù)101的像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換。結(jié)果，可以防止對(duì)圖像數(shù)據(jù)的色域進(jìn)行轉(zhuǎn)換所引起的顏色飽和度和對(duì)比度的下降。具體地，對(duì)于明部(亮度值L*大的圖像區(qū)域)，可以防止亮度值L*的變化和顏色飽和度值C的減小。對(duì)于暗部(亮度值L*小的圖像區(qū)域)，可以維持亮度值L*并且防止黑色浮起(black floating)的發(fā)生。

RGB轉(zhuǎn)換單元109通過將選擇數(shù)據(jù)128的各像素值(L*a*b*顏色空間值)轉(zhuǎn)換成RGB值來生成具有線性特性的RGB數(shù)據(jù)129。在RGB轉(zhuǎn)換單元109中，進(jìn)行L*a*b*轉(zhuǎn)換單元104中所進(jìn)行的轉(zhuǎn)換的逆轉(zhuǎn)換。據(jù)此，將選擇數(shù)據(jù)128轉(zhuǎn)換成RGB數(shù)據(jù)129。具體地，通過使用表達(dá)式4～6來將L*a*b*顏色空間值轉(zhuǎn)換成XYZ三刺激值。隨后，通過使用與表達(dá)式1～3相對(duì)應(yīng)的表達(dá)式來將XYZ三刺激值轉(zhuǎn)換成RGB值。在L*a*b*轉(zhuǎn)換單元104中，使用基于輸入色域的系數(shù)作為RGB值的系數(shù)。另一方面，在RGB轉(zhuǎn)換單元109中，使用基于顯示色域的系數(shù)作為XYZ三刺激值的系數(shù)。因此，這里，代替描述“通過使用表達(dá)式1～3”，使用描述“通過使用與表達(dá)式1～3相對(duì)應(yīng)的表達(dá)式”。針對(duì)選擇數(shù)據(jù)128的各像素進(jìn)行這兩個(gè)轉(zhuǎn)換。

伽瑪轉(zhuǎn)換單元110通過將RGB數(shù)據(jù)129的灰度特性轉(zhuǎn)換成與顯示面板單元111的顯示特性相對(duì)應(yīng)的灰度特性來生成伽瑪轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)130。在本實(shí)施例中，利用控制單元102來設(shè)置伽瑪曲線信息144。伽瑪曲線信息144是表示伽瑪轉(zhuǎn)換單元110進(jìn)行轉(zhuǎn)換之前的灰度值和伽瑪轉(zhuǎn)換單元110進(jìn)行轉(zhuǎn)換之后的灰度值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的參數(shù)(函數(shù)或表等)。伽瑪轉(zhuǎn)換單元110通過根據(jù)所設(shè)置的伽瑪曲線信息144對(duì)RGB數(shù)據(jù)129的各灰度值進(jìn)行轉(zhuǎn)換來生成伽瑪轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)130。在本實(shí)施例中，通過使用伽瑪值為1/2.2的伽瑪轉(zhuǎn)換處理來將RGB數(shù)據(jù)129轉(zhuǎn)換成伽瑪轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)130。

為了進(jìn)行比較，將說明對(duì)亮度值L*小于最大顏色飽和度亮度值的輸入圖像數(shù)據(jù)的像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換、以使得亮度值L*增大的情況。在比較例中，假定：對(duì)亮度值L*大于最大顏色飽和度亮度值的像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以使得亮度值L*接近0，并且對(duì)亮度值L*小于最大顏色飽和度亮度值的輸入圖像數(shù)據(jù)的像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以使得亮度值L*接近上限值。圖13是示出比較例中的色域的轉(zhuǎn)換的狀態(tài)的示意圖。圖13的縱軸表示亮度值L*，并且圖13的橫軸表示顏色飽和度值C。

在比較例中，對(duì)亮度值L*大于最大顏色飽和度亮度值的像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以使得亮度值L*減小，并且對(duì)亮度值L*小于最大顏色飽和度亮度值的像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以使得亮度值L*增大。因此，在輸入圖像數(shù)據(jù)中亮度值L*小于預(yù)定值的區(qū)域中，在轉(zhuǎn)換之后的圖像數(shù)據(jù)中亮度值增大，并且明亮地顯示該區(qū)域。換句話說，在比較例中，存在發(fā)生黑色浮起的情況。結(jié)果，在如圖13所示對(duì)色域進(jìn)行轉(zhuǎn)換的情況下，轉(zhuǎn)換之后的像素值的亮度值的差減小，因而對(duì)比度下降。

根據(jù)本實(shí)施例，通過第一轉(zhuǎn)換處理來對(duì)亮度值大于最大顏色飽和度亮度值的輸入圖像數(shù)據(jù)的像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并且通過第二轉(zhuǎn)換處理來對(duì)亮度值等于或小于最大顏色飽和度亮度值的輸入圖像數(shù)據(jù)的像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換。結(jié)果，亮度值等于或小于最大顏色飽和度亮度值的輸入圖像數(shù)據(jù)的像素值的轉(zhuǎn)換之后的亮度值相對(duì)于輸入圖像數(shù)據(jù)的水平?jīng)]有發(fā)生改變，并且可以防止明亮地顯示輸入圖像數(shù)據(jù)中的暗區(qū)域。據(jù)此，可以防止對(duì)圖像數(shù)據(jù)的色域進(jìn)行轉(zhuǎn)換所引起的顏色飽和度和對(duì)比度的下降。注意，已經(jīng)在本實(shí)施例中說明了根據(jù)L*a*b*顏色空間值來確定亮度值和顏色飽和度值的情況，但用于確定亮度值和顏色飽和度值的方法不限于此。例如，可以將RGB值轉(zhuǎn)換成L*u*v*顏色空間值或YUV顏色空間值，并且還可以根據(jù)L*u*v*顏色空間值或YUV顏色空間值等來確定亮度值和顏色飽和度值。

<實(shí)施例2>

以下將說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的圖像處理設(shè)備。在本實(shí)施例中，色域轉(zhuǎn)換處理的方法不同于實(shí)施例1中的方法。在以下說明中，將詳細(xì)說明與實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)和處理不同的結(jié)構(gòu)和處理，并且將省略針對(duì)與實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)和處理相同的結(jié)構(gòu)和處理的說明。

在實(shí)施例1的色域轉(zhuǎn)換處理中，始終對(duì)明部進(jìn)行第一轉(zhuǎn)換處理。結(jié)果，具有最大顏色飽和度亮度值125小的色相的明部的亮度值L*明顯減小。亮度值L*的明顯減小引起對(duì)比度的下降。另外，在實(shí)施例1的色域轉(zhuǎn)換處理中，始終對(duì)暗部進(jìn)行第二轉(zhuǎn)換處理。結(jié)果，具有最大顏色飽和度亮度值125小的色相的暗部的顏色飽和度值C明顯減小。

為了應(yīng)對(duì)該情況，在本實(shí)施例中，對(duì)于最大顏色飽和度亮度值125小的色相，如圖5所示，對(duì)明部進(jìn)行第二轉(zhuǎn)換處理，并且對(duì)暗部進(jìn)行第一轉(zhuǎn)換處理。據(jù)此，可以防止具有最大顏色飽和度亮度值125小的色相的明部的亮度值L*減小，并且可以防止具有最大顏色飽和度亮度值125小的色相的暗部的顏色飽和度值C減小。

圖3是示出根據(jù)本實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備200的功能結(jié)構(gòu)的示例的框圖。如圖3所示，圖像顯示設(shè)備200具有實(shí)施例1的圖像顯示設(shè)備100的多個(gè)功能單元以及選擇信號(hào)生成單元201。

在本實(shí)施例中，利用控制單元102進(jìn)一步設(shè)置明部閾值(第一閾值)222和暗部閾值(第二閾值)223。暗部閾值223是小于明部閾值222(小于第一閾值)的值。明部閾值222和暗部閾值223可以是制造商預(yù)先確定的固定值、或者還可以是用戶可以改變的值?？梢愿鶕?jù)輸入圖像數(shù)據(jù)101的類型和圖像顯示設(shè)備200的使用環(huán)境(周圍明度等)來自動(dòng)確定明部閾值222和暗部閾值223。

選擇信號(hào)生成單元201針對(duì)輸入圖像數(shù)據(jù)101的各像素生成選擇信號(hào)221。選擇信號(hào)221是基于最大顏色飽和度亮度值125、明部閾值222和暗部閾值223所生成的。具體地，通過使用以下的表達(dá)式10來生成選擇信號(hào)221。例如，針對(duì)具有綠色色相的像素，生成“0”作為選擇信號(hào)221。對(duì)于具有藍(lán)色色相的像素，生成“2”作為選擇信號(hào)221，并且對(duì)于具有紅色色相的像素，生成“1”作為選擇信號(hào)221。選擇信號(hào)生成單元201將各像素的選擇信號(hào)221輸出至轉(zhuǎn)換方法選擇單元108。

滿足最大顏色飽和度亮度值>明部閾值的情況：生成等于0的選擇信號(hào)；

滿足最大顏色飽和度亮度值<暗部閾值的情況：生成等于2的選擇信號(hào)；

其它情況：生成等于1的選擇信號(hào)...(表達(dá)式10)

轉(zhuǎn)換方法選擇單元108針對(duì)輸入圖像數(shù)據(jù)101的各像素，選擇第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)126和第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)127中的至少一個(gè)。在本實(shí)施例中，基于L*a*b*數(shù)據(jù)122的亮度值L*、最大顏色飽和度亮度值125和選擇信號(hào)221來選擇第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)126和第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)127中的至少一個(gè)。隨后，轉(zhuǎn)換方法選擇單元108基于所選擇的像素值來確定選擇數(shù)據(jù)128的像素值，并且輸出該選擇數(shù)據(jù)128。在轉(zhuǎn)換方法選擇單元108選擇了第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)126的像素值和第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)127的像素值其中之一的情況下，將所選擇的像素值確定為選擇數(shù)據(jù)128的像素值。另外，在轉(zhuǎn)換方法選擇單元108選擇了第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)126的像素值和第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)127的像素值這兩者的情況下，計(jì)算通過對(duì)所選擇的這兩個(gè)像素值進(jìn)行加權(quán)合成所獲得的合成值，并且將所計(jì)算出的合成值確定為選擇數(shù)據(jù)128的像素值。

具體地，進(jìn)行圖4所示的處理。在滿足選擇信號(hào)221＝0的情況下，最大顏色飽和度亮度值125大，因而轉(zhuǎn)換方法選擇單元108進(jìn)行與實(shí)施例1相同的色域轉(zhuǎn)換處理(圖2)。在滿足選擇信號(hào)221＝2的情況下，最大顏色飽和度亮度值125小，因而轉(zhuǎn)換方法選擇單元108進(jìn)行圖5所示的色域轉(zhuǎn)換處理。即，根據(jù)以下的表達(dá)式11來進(jìn)行用于選擇第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)126或第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)127的處理。

滿足亮度值L*>最大顏色飽和度亮度值的情況：選擇第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；

滿足亮度值L*≤最大顏色飽和度亮度值的情況：選擇第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)

...(表達(dá)式11)

在滿足選擇信號(hào)221＝1的情況下，最大顏色飽和度亮度值125具有中間值，因而轉(zhuǎn)換方法選擇單元108選擇第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)126和第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)127這兩者，并且進(jìn)行第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)126和第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)127的加權(quán)合成。作為加權(quán)合成，進(jìn)行L*值的加權(quán)合成、a*值的加權(quán)合成和b*值的加權(quán)合成。在本實(shí)施例中，通過使用以下的表達(dá)式12來進(jìn)行第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)126和第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)127的加權(quán)合成。在表達(dá)式12中，“Comb”是通過加權(quán)合成所獲得的合成值，并且“α”是權(quán)重。作為權(quán)重α，使用不小于0且不大于1的值。

滿足亮度值L*>最大顏色飽和度亮度值的情況：

Comb＝α×第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)+(1-α)×第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；

滿足亮度值L*≤最大顏色飽和度亮度值的情況：

Comb＝(1-α)×第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)+α×第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)...(表達(dá)式12)

另外，在本實(shí)施例中，通過使用以下的表達(dá)式13來計(jì)算權(quán)重α。

α＝(最大顏色飽和度亮度值-暗部閾值)/(明部閾值-暗部閾值)...(表達(dá)式13)

根據(jù)上述方法，通過第一轉(zhuǎn)換處理來對(duì)如下的輸入圖像數(shù)據(jù)的像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換：該輸入圖像數(shù)據(jù)與最大顏色飽和度亮度值大于第一閾值的色相相對(duì)應(yīng)并且具有大于最大顏色飽和度亮度值的亮度值。通過第二轉(zhuǎn)換處理來對(duì)如下的輸入圖像數(shù)據(jù)的像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換：該輸入圖像數(shù)據(jù)與最大顏色飽和度亮度值大于第一閾值的色相相對(duì)應(yīng)并且具有等于或小于最大顏色飽和度亮度值的亮度值。通過第二轉(zhuǎn)換處理來對(duì)如下的輸入圖像數(shù)據(jù)的像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換：該輸入圖像數(shù)據(jù)與最大顏色飽和度亮度值小于第二閾值的色相相對(duì)應(yīng)并且具有大于最大顏色飽和度亮度值的亮度值。通過第一轉(zhuǎn)換處理來對(duì)如下的輸入圖像數(shù)據(jù)的像素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換：該輸入圖像數(shù)據(jù)與最大顏色飽和度亮度值小于第二閾值的色相相對(duì)應(yīng)并且具有等于或小于最大顏色飽和度亮度值的亮度值。

此外，將與最大顏色飽和度亮度值不大于第一閾值且不小于第二閾值的色相相對(duì)應(yīng)的輸入圖像數(shù)據(jù)的像素值轉(zhuǎn)換成通過對(duì)經(jīng)過第一轉(zhuǎn)換處理轉(zhuǎn)換之后的像素值和經(jīng)過第二轉(zhuǎn)換處理轉(zhuǎn)換之后的像素值進(jìn)行加權(quán)合成所獲得的合成值。具體地，在輸入圖像數(shù)據(jù)的像素值具有大于最大顏色飽和度亮度值的亮度值的情況下，將輸入圖像數(shù)據(jù)的像素值轉(zhuǎn)換成第一合成值。在輸入圖像數(shù)據(jù)的像素值具有等于或小于最大顏色飽和度亮度值的亮度值的情況下，將輸入圖像數(shù)據(jù)的像素值轉(zhuǎn)換成第二合成值。第一合成值是如下的合成值，其中隨著最大顏色飽和度亮度值越接近第二閾值，該合成值越接近通過第二轉(zhuǎn)換處理轉(zhuǎn)換之后的像素值，并且隨著最大顏色飽和度亮度值越遠(yuǎn)離第二閾值，該合成值越接近通過第一轉(zhuǎn)換處理轉(zhuǎn)換之后的像素值。第二合成值是如下的合成值，其中隨著最大顏色飽和度亮度值越接近第二閾值，該合成值越接近通過第一轉(zhuǎn)換處理轉(zhuǎn)換之后的像素值，并且隨著最大顏色飽和度亮度值越遠(yuǎn)離第二閾值，該合成值越接近通過第二轉(zhuǎn)換處理轉(zhuǎn)換之后的像素值。

如至此所述那樣，根據(jù)本實(shí)施例，進(jìn)行了進(jìn)一步考慮到最大顏色飽和度亮度值的大小的色域轉(zhuǎn)換處理。據(jù)此，可以進(jìn)一步防止對(duì)圖像數(shù)據(jù)的色域進(jìn)行轉(zhuǎn)換所引起的顏色飽和度和對(duì)比度的下降。

<實(shí)施例3>

以下將說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的圖像處理設(shè)備。在本實(shí)施例中，色域轉(zhuǎn)換處理的方法不同于實(shí)施例1和2中的方法。在以下說明中，將詳細(xì)說明與實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)和處理不同的結(jié)構(gòu)和處理，并且將省略針對(duì)與實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)和處理相同的結(jié)構(gòu)和處理的說明。

在本實(shí)施例中，在色域轉(zhuǎn)換處理中，進(jìn)行與亮度值L*或顯示亮度(畫面的亮度)等相對(duì)應(yīng)的例外處理。具體地，在顯示亮度高的情況下，亮度變化的視覺識(shí)別變得不敏感，因而與最大顏色飽和度亮度值125以及最大顏色飽和度亮度值125和亮度值L*之間的大小關(guān)系無關(guān)地進(jìn)行第一轉(zhuǎn)換處理。據(jù)此，可以在亮度變化的視覺識(shí)別不敏感的圖像區(qū)域中進(jìn)一步防止顏色飽和度值C的減小。另一方面，在顯示亮度低的情況下，亮度變化的視覺識(shí)別變得敏感，因而與最大顏色飽和度亮度值125以及最大顏色飽和度亮度值125和亮度值L*之間的大小關(guān)系無關(guān)地進(jìn)行第二轉(zhuǎn)換處理。據(jù)此，可以在亮度變化的視覺識(shí)別敏感的圖像區(qū)域中，在無需改變亮度值L*的情況下對(duì)色域進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

圖6是示出根據(jù)本實(shí)施例的圖像顯示設(shè)備300的功能結(jié)構(gòu)的示例的框圖。如圖6所示，圖像顯示設(shè)備300具有實(shí)施例2的圖像顯示設(shè)備200的多個(gè)功能單元、BL控制單元301和BL模塊單元302。

BL模塊單元302是利用光來照射顯示面板單元111的背面的發(fā)光單元。在本實(shí)施例中，如圖7所示，BL模塊單元302具有與構(gòu)成畫面的區(qū)域的多個(gè)分割區(qū)域相對(duì)應(yīng)的多個(gè)發(fā)光區(qū)域?？梢詥为?dú)控制這些發(fā)光區(qū)域的發(fā)光亮度。在這些發(fā)光區(qū)域中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)光源。作為光源，可以使用發(fā)光二極管(LED)、有機(jī)EL元件或冷陰極管等。注意，沒有特別限制BL模塊單元302的結(jié)構(gòu)。圖7示出按4行5列配置的20個(gè)發(fā)光區(qū)域，但沒有特別限制發(fā)光區(qū)域的數(shù)量及其配置。同樣，沒有特別限制分割區(qū)域的數(shù)量及其配置。例如，多個(gè)發(fā)光區(qū)域可以呈交錯(cuò)圖案配置。多個(gè)BL模塊單元302可以具有與畫面的整個(gè)區(qū)域相對(duì)應(yīng)的一個(gè)發(fā)光區(qū)域。

顯示面板單元111通過對(duì)從BL模塊單元302發(fā)出的光進(jìn)行調(diào)制來將圖像顯示在畫面上。例如可以使用液晶面板作為對(duì)從BL模塊單元302發(fā)出的光進(jìn)行調(diào)制的顯示面板單元111。注意，在使用發(fā)光型顯示面板作為顯示面板單元111的情況下，不需要BL控制單元301和BL模塊單元302。

BL控制單元301控制BL模塊單元302的發(fā)光亮度。在本實(shí)施例中，BL控制單元301根據(jù)線性特性數(shù)據(jù)121生成BL控制數(shù)據(jù)321，并且將該BL控制數(shù)據(jù)321輸出至BL模塊單元302。BL模塊單元302按與BL控制數(shù)據(jù)321相對(duì)應(yīng)的發(fā)光亮度進(jìn)行發(fā)光。

在本實(shí)施例中，生成單獨(dú)控制多個(gè)發(fā)光區(qū)域的發(fā)光亮度的BL控制數(shù)據(jù)321。具體地，BL控制單元301針對(duì)這些分割區(qū)域中的各分割區(qū)域，計(jì)算與該分割區(qū)域相對(duì)應(yīng)的線性特性數(shù)據(jù)121的平均亮度值。隨后，BL控制單元301針對(duì)這些發(fā)光區(qū)域中的各發(fā)光區(qū)域，將與同該發(fā)光區(qū)域相對(duì)應(yīng)的平均亮度值相對(duì)應(yīng)的值確定為與該發(fā)光區(qū)域相對(duì)應(yīng)的BL控制數(shù)據(jù)321的值。結(jié)果，在圖像中存在明亮物體、并且除該物體的區(qū)域以外的區(qū)域暗的情況下，將與該物體存在的分割區(qū)域相對(duì)應(yīng)的發(fā)光區(qū)域的發(fā)光亮度控制得高，并且將其余的發(fā)光區(qū)域的發(fā)光亮度控制得低。例如，如圖8所示，對(duì)各發(fā)光區(qū)域的發(fā)光亮度進(jìn)行控制。圖8示出在圖像的中心存在明亮的物體、并且除該物體的區(qū)域以外的區(qū)域暗的情況下的示例。在圖8的示例中，第二行第三列的發(fā)光區(qū)域點(diǎn)亮，并且其余的發(fā)光區(qū)域熄滅。利用這種控制，可以使顯示圖像(畫面上所顯示的圖像)的對(duì)比度增加為顯示面板單元111的對(duì)比度的許多倍。

注意，BL模塊單元302的發(fā)光亮度的控制方法不限于上述方法。例如，還可以使用除平均亮度值以外的亮度特性值。具體地，還可以使用亮度值的最大值、最小值、眾數(shù)、中間值和直方圖。還可以將所有發(fā)光區(qū)域的發(fā)光亮度控制為相同亮度。

在本實(shí)施例中，利用控制單元102進(jìn)一步設(shè)置高亮度閾值(第一亮度)322和低亮度閾值(第二亮度)323。低亮度閾值323是小于高亮度閾值322的值。高亮度閾值322和低亮度閾值323可以是制造商預(yù)先確定的固定值、或者還可以是用戶可以改變的值?？梢愿鶕?jù)輸入圖像數(shù)據(jù)101的類型和圖像顯示設(shè)備300的使用環(huán)境(周圍亮度等)來自動(dòng)確定高亮度閾值322和低亮度閾值323。

轉(zhuǎn)換方法選擇單元108進(jìn)行與實(shí)施例2的處理相同的處理。然而，轉(zhuǎn)換方法選擇單元108根據(jù)高亮度閾值322、低亮度閾值323和亮度值L*來進(jìn)行例外處理。通過使用圖9和10來說明根據(jù)本實(shí)施例的例外處理。圖9和10示出滿足選擇信號(hào)221＝2的示例。

圖9示出針對(duì)與點(diǎn)亮的發(fā)光區(qū)域相對(duì)應(yīng)的分割區(qū)域的像素的例外處理。在圖9的示例中，輸入色域中的亮度值L*的最大值與10000cd/m²的顯示亮度相對(duì)應(yīng)，并且輸入色域中的亮度值L*的最小值與10cd/m²的顯示亮度相對(duì)應(yīng)。轉(zhuǎn)換方法選擇單元108估計(jì)在基于輸入圖像數(shù)據(jù)101的圖像顯示在畫面上的情況下的顯示亮度?？梢愿鶕?jù)輸入圖像數(shù)據(jù)101(亮度值L*)和顯示面板單元111的顯示特性來估計(jì)該顯示亮度。然而，在進(jìn)行使用發(fā)光單元(BL模塊單元302)的顯示的情況下，顯示亮度依賴于該發(fā)光單元的發(fā)光亮度。因此，在本實(shí)施例中，考慮到BL模塊單元302的發(fā)光亮度來估計(jì)顯示亮度。具體地，轉(zhuǎn)換方法選擇單元108基于亮度值L*、BL控制數(shù)據(jù)321和顯示面板單元111的顯示特性來估計(jì)顯示亮度。代替BL控制數(shù)據(jù)321，可以使用用于檢測(cè)來自BL模塊單元302的光的傳感器的檢測(cè)值。

在實(shí)施例2中，在滿足選擇信號(hào)221＝2并且滿足亮度值L*>最大顏色飽和度亮度值125的情況下，進(jìn)行不會(huì)使亮度值L*改變的第二轉(zhuǎn)換處理。然而，如上所述，在顯示亮度高的情況下，亮度變化的視覺識(shí)別變得不敏感。結(jié)果，即使在亮度值L*已經(jīng)發(fā)生了一定程度的改變的情況下，也不存在問題。因此，在本實(shí)施例中，如圖9所示，在所估計(jì)的顯示亮度高于高亮度閾值322的情況下，進(jìn)行第一轉(zhuǎn)換處理作為例外處理。具體地，在所估計(jì)的顯示亮度高于高亮度閾值322的情況下，與最大顏色飽和度亮度值125以及最大顏色飽和度亮度值125和亮度值L*之間的大小關(guān)系無關(guān)地，轉(zhuǎn)換方法選擇單元108選擇第一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)126。沒有特別限制高亮度閾值322，并且在本實(shí)施例中，使用1000cd/m²作為高亮度閾值322。

圖10示出針對(duì)與熄滅的發(fā)光區(qū)域相對(duì)應(yīng)的分割區(qū)域的像素的例外處理。在圖10的示例中，輸入色域中的亮度值L*的最大值與100cd/m²的顯示亮度相對(duì)應(yīng)，并且輸入色域中的亮度值L*的最小值與0.1cd/m²的顯示亮度相對(duì)應(yīng)。

在實(shí)施例2中，在滿足選擇信號(hào)221＝2并且滿足亮度值L*≤最大顏色飽和度亮度值125的情況下，進(jìn)行使亮度值L*接近最大顏色飽和度亮度值125的第一轉(zhuǎn)換處理。然而，如上所述，在顯示亮度低的情況下，亮度變化的視覺識(shí)別變得敏感。結(jié)果，存在用戶感知到亮度值L*的細(xì)微變化的可能性。為了應(yīng)對(duì)該情況，在本實(shí)施例中，如圖10所示，在所估計(jì)的顯示亮度低于低亮度閾值323的情況下，進(jìn)行第二轉(zhuǎn)換處理作為例外處理。具體地，在所估計(jì)的顯示亮度低于低亮度閾值323的情況下，與最大顏色飽和度亮度值125以及最大顏色飽和度亮度值125和亮度值L*之間的大小關(guān)系無關(guān)地，轉(zhuǎn)換方法選擇單元108選擇第二轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)127。沒有特別限制低亮度閾值323，并且在本實(shí)施例中，使用0.1cd/m²作為低亮度閾值323。

圖11示出根據(jù)本實(shí)施例的色域轉(zhuǎn)換處理。從圖11可以看出，在滿足選擇信號(hào)221＝0的情況下，進(jìn)行與實(shí)施例2的處理相同的處理。在其它情況下，有時(shí)利用上述的例外處理進(jìn)行與實(shí)施例2的處理不同的處理。注意，可以省略通過使用圖9所述的例外處理和通過使用圖10所述的例外處理其中之一。

如到此所述的那樣，根據(jù)本實(shí)施例，進(jìn)行進(jìn)一步考慮到顯示亮度和亮度變化的視覺識(shí)別之間的關(guān)系的色域轉(zhuǎn)換處理。據(jù)此，可以獲得更適合用戶的視覺特性的圖像數(shù)據(jù)作為色域轉(zhuǎn)換處理之后的圖像數(shù)據(jù)。

注意，進(jìn)一步考慮到顯示亮度和亮度變化的視覺識(shí)別之間的關(guān)系的色域轉(zhuǎn)換處理不限于上述處理。例如，可以在無需估計(jì)顯示亮度的情況下將亮度值L*與閾值進(jìn)行比較。具體地，在亮度值大于第三閾值的情況下，可以與最大顏色飽和度亮度值以及最大顏色飽和度亮度值和亮度值之間的大小關(guān)系無關(guān)地進(jìn)行第一轉(zhuǎn)換處理。在亮度值小于第四閾值的情況下，可以與最大顏色飽和度亮度值以及最大顏色飽和度亮度值和亮度值之間的大小關(guān)系無關(guān)地進(jìn)行第二轉(zhuǎn)換處理。第四閾值是小于第三閾值的值。第三閾值和第四閾值可以是制造商預(yù)先確定的固定值、或者還可以是用戶可以改變的值?？梢愿鶕?jù)輸入圖像數(shù)據(jù)的類型和圖像顯示設(shè)備的使用環(huán)境(周圍亮度等)來自動(dòng)確定第三閾值和第四閾值?？梢宰詣?dòng)調(diào)整第三閾值以與第一亮度相對(duì)應(yīng)，并且可以自動(dòng)調(diào)整第四閾值以與第二亮度相對(duì)應(yīng)。

通常，從發(fā)光單元(BL模塊單元)發(fā)出的光發(fā)生擴(kuò)散并且衰減。在不考慮這種擴(kuò)散或衰減的情況下，存在將與實(shí)際顯示亮度的差過大而無法被忽視的亮度估計(jì)為顯示亮度的情況。在估計(jì)出與實(shí)際顯示亮度的差過大而無法被忽視的亮度的情況下，不能實(shí)現(xiàn)適合用戶的視覺特性的色域轉(zhuǎn)換處理。因此，優(yōu)選考慮到從發(fā)光單元發(fā)出的光的亮度分布(考慮到擴(kuò)散或衰減的分布)來估計(jì)顯示亮度。據(jù)此，可以以更高的精度來估計(jì)顯示亮度，并且可以更可靠地實(shí)現(xiàn)適合用戶的視覺特性的色域轉(zhuǎn)換處理?？梢允褂盟岢龅母鞣N傳統(tǒng)技術(shù)作為用于判斷從發(fā)光單元發(fā)出的光的亮度分布的方法。

另外，如圖12所示，存在從發(fā)光區(qū)域發(fā)出的光泄漏到周圍的分割區(qū)域的情況。在不考慮這種光泄漏的情況下，存在如下情況：估計(jì)出與實(shí)際顯示亮度相比過低而無法被忽略的亮度。在估計(jì)出與實(shí)際顯示亮度相比過低而無法被忽略的亮度的情況下，不能實(shí)現(xiàn)適合用戶的視覺特性的色域轉(zhuǎn)換處理。為了應(yīng)對(duì)該情況，優(yōu)選考慮到多個(gè)分割區(qū)域之間的光泄漏(從發(fā)光區(qū)域發(fā)出的光的泄漏)來估計(jì)顯示亮度。據(jù)此，可以以更高的精度來估計(jì)顯示亮度，并且可以更可靠地實(shí)現(xiàn)適合用戶的視覺特性的色域轉(zhuǎn)換處理?？梢允褂盟岢龅母鞣N傳統(tǒng)技術(shù)作為用于判斷從發(fā)光區(qū)域發(fā)出的光的泄漏程度的方法。

其它實(shí)施例

本發(fā)明的實(shí)施例還可以通過如下的方法來實(shí)現(xiàn)，即，通過網(wǎng)絡(luò)或者各種存儲(chǔ)介質(zhì)將執(zhí)行上述實(shí)施例的功能的軟件(程序)提供給系統(tǒng)或裝置，該系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)或是中央處理單元(CPU)、微處理單元(MPU)讀出并執(zhí)行程序的方法。

盡管已經(jīng)參考典型實(shí)施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。