[发明专利]图像处理装置、图像处理方法和程序

说明书

提供了一种即使在明亮的观看环境中也能够将具有高于显示单元允许的最大亮度的设定亮度的HDR图像显示为明亮图像的装置和方法。通过相对于根据适用于输入HDR图像的输入/输出转换函数而计算出的输出亮度乘以预定增益，来计算用于输出的调节亮度，来生成用于显示的图像。图像信号处理单元：在适合于输入HDR图像的输入/输出转换函数的输出值等于或小于显示单元允许的最大亮度的位置处设置参考点P；并且通过将增益函数应用于对应于输入HDR图像的输入/输出转换函数，来计算用于输出的调节亮度，其中增益在输入信号值等于或小于参考点P的输入信号范围内被设置为1或更大，并且增益在输入信号值等于或大于参考点P的输入信号范围内被设置为1或更小，以生成用于显示的图像。

技术领域

本公开涉及一种图像处理装置、图像处理方法和程序。更具体地，本公开涉及一种在诸如电视的显示单元上显示高动态范围图像而不降低亮度的图像处理装置、图像处理方法和程序。

背景技术

近来，例如，根据成像元件(图像传感器)的比特的增加，图像的高动态范围已经有了进步。

通常，图像的动态范围可以由最小亮度与最大亮度的比率来表示。

在高动态范围图像中，即，高动态范围(HDR)图像中，最大明度颜色与最小明度颜色的对比度例如大于或等于10000：1，并且因此，能够真实地表达现实世界。

HDR图像能够记录可见光范围内的几乎所有亮度，并且能够支持等同于人类视觉特性的动态范围和颜色范围。从阴影的现实性表达、眩光的表达等的角度来看，HDR图像可以被称为与作为相关技术的图像的标准动态范围(SDR)图像相比具有极高图像质量的图像。

许多现有的普通家用电视是与SDR图像对应的SDR电视，其中，可以显示的图像的动态范围比HDR图像的动态范围窄。

可以由SDR图像表示的亮度范围为约0nit至100nit的范围。相反，可以由HDR图像表示的亮度范围为约0nit至10000nit的范围，并且HDR图像是能够输出最高亮度的图像，该最高亮度是SDR图像的亮度的100倍。此外，亮度单位nit是与国际单位制(SI)的亮度单位坎德拉/平方米(cd/m²)相同的亮度单位。

在未来的电视广播内容中，或者在诸如蓝光(注册商标)盘(BD)的介质中存储的内容中，具有约0nit至10000nit的亮度范围的HDR图像内容被预期为将是主流。

从现有技术(例如，参考专利文献1)考虑了将原始内容的动态范围设置为适于图像输出目的地(称为显示映射)的显示设备(显示器)的处理。

例如，在最大输出亮度为500nit的最新电视上显示包括亮度范围为0nit至100nit的图像的SDR图像的情况下，SDR图像的亮度整体增加，并且因此，能够执行将SDR图像显示为0nit至500nit的明亮图像的处理。执行这样的输出值调节，并且因此，在明亮的起居室等中观看电视的情况下，能够将图像示出为明亮的图像，而不会感觉到图像是暗的。

引文列表

专利文献

专利文献1：PCT国际申请公开号2014-502480的日文译文

发明内容

本发明要解决的问题

SDR图像的输入/输出特性是相对值设定，并且允许其根据显示设备的显示功能自由地调节输出亮度。即，不唯一地指定相对于输入值的输出亮度值。因此，允许根据显示设备的输出允许范围自由地控制输出亮度值。

相反，SMPTE ST 2084被例示为当前考虑的HDR图像的输入/输出特性规格曲线之一。在该曲线中，认为优选在相对于输入值唯一地设置输出亮度值的绝对值设定中执行亮度输出。