画像信号処理装置及び画像信号処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラム
【課題】フレーム・シーケンシャル方式の画像信号にコントラスト改善を行なう。
【解決手段】隣接画素差分検出部３０４は、入力される画面毎に、隣り合う画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数と、その輝度差分量の積算値を計測して、得られた画素数の値と輝度差分量の積算値を出力する。ダイナミック・コントラスト改善部３０３では、隣り合う画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数と、その輝度差分量の積算値と、白輝度領域のヒストグラム数及び黒輝度領域のヒストグラム数を使用し、白輝度側でガンマー曲線を上げる量、及び、黒輝度側でガンマー曲線を下げる量を制御する。
【解決手段】隣接画素差分検出部３０４は、入力される画面毎に、隣り合う画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数と、その輝度差分量の積算値を計測して、得られた画素数の値と輝度差分量の積算値を出力する。ダイナミック・コントラスト改善部３０３では、隣り合う画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数と、その輝度差分量の積算値と、白輝度領域のヒストグラム数及び黒輝度領域のヒストグラム数を使用し、白輝度側でガンマー曲線を上げる量、及び、黒輝度側でガンマー曲線を下げる量を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する技術は、画質補正を行なう画像信号処理装置及び画像信号処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムに係り、特に、時分割で交互に表示される左眼用画像及び右眼用画像からなる画像信号に対してコントラスト改善などの画質補正を行なう画像信号処理装置及び画像信号処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
左右の眼に視差のある画像を表示することで、観察者に３次元的に見える３次元視画像を提示することができる。例えば、時分割３次元視画像表示システムは、互いに異なる複数の画像を時分割で表示する表示装置と、画像の観察者がかけるシャッター眼鏡の組み合わせからなる。表示装置は、視差のある左眼用画像及び右眼用画像を非常に短い周期で交互に、すなわちフレーム・シーケンシャル方式で画面表示する。一方、観察者が装着したシャッター眼鏡は、左眼部及び右眼部にそれぞれ液晶レンズなどで構成されるシャッター機構を備えている。シャッター眼鏡は、左眼用画像がディスプレイされる間に、シャッター眼鏡の左眼部が光を透過させ、右眼部が遮光する。また、右眼用画像がディスプレイされる間に、シャッター眼鏡の右眼部が光を透過させ、左眼部が遮光する（例えば、特許文献１〜３を参照のこと）。すなわち、表示装置による左眼用画像及び右眼用画像の時分割表示と、表示装置の表示切り換えに同期してシャッター眼鏡がシャッター機構により画像選択を行なうことで、観察するユーザーの脳内では左眼用画像と右眼用画像が融像され３次元視画像となる。
【０００３】
３次元視画像の表示に用いる表示装置に、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を用いることができる。液晶ディスプレイは、画素毎にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）を配置したアクティブ・マトリックス型が一般的である。ＴＦＴ液晶表示ディスプレイは、画像信号を画面上部から下部に向かって走査線毎に書き込むことによって各画素を駆動し、バックライトからの照射光を各画素で遮ったり透過させたりすることによって表示を行なう。
【０００４】
液晶ディスプレイの場合、一般に、液晶の放電に時間がかかり、表示の応答速度が遅いことが知られている。他方、フレーム・シーケンシャル方式で３次元画像を提示する場合、左眼用画像と右眼用画像が極めて短い周期で切り替わる。このため、３次元画像表示時には、液晶表示パネルの応答速度を補うために、オーバードライブ処理が適宜行なわれる。
【０００５】
ところで、テレビジョン受像機の他、ＶＴＲ（Ｖｉｄｅｏ Ｔａｐｅ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）、デジタルカメラ、テレビジョンカメラあるいはプリンタなどの画像出力機器は、入力画像に画質補正を施す画像処理機能（例えば明暗やコントラストの改善、輪郭補正などの機能）を有している。このような画像処理機能は、主に全体に暗くコントラストが低い画像や、細部がぼやけた画像に対して効果的に適用される。
【０００６】
画質補正のうち、コントラスト改善は、通常、輝度信号の入出力特性を表すガンマー曲線（コントラスト曲線）を補正することによって行なわれる。例えば、入力画像のヒストグラム分布による輝度分布を利用する方法は、入力画像の輝度分布のヒストグラム検出、ヒストグラムに基づくコントラスト曲線の計算、コントラスト曲線を用いた入力画像の補正の３つの処理で構成される。例えば、左右映像のそれぞれのヒストグラムを検出し、差が減少するように一方の映像信号を補正する３次元映像信号の処理装置について提案がなされている（例えば、特許文献４を参照のこと）。
【０００７】
図８Ａに示すように、入力画像の輝度分布が一様である場合、図８Ｂに示すように、コントラスト曲線はＬ１０１のように入力と出力が一致する直線となる。これに対し、図９Ａに示すように、入力画像の輝度分布が低輝度領域（黒レベル領域）に分布している場合には、図９Ｂに示すように、コントラスト曲線はＬ１０１からＬ１０２のように補正される。逆に、図１０Ａに示すように、入力画像の輝度分布が高輝度領域（白レベル領域）に分布している場合には、図１０Ｂに示すように、コントラスト曲線はＬ１０１からＬ１０３のように補正される。また、図１１Ａに示すように、入力画像の輝度分布が中間輝度領域に分布している場合には、図１１Ｂに示すように、コントラスト曲線はＬ１０１からＬ１０４へと補正される。コントラスト曲線は、例えば入力画像の輝度分布を輝度レベル（横軸）方向に積分する演算から得ることができる。上述したようなコントラスト曲線の補正によって、輝度の頻度ヒストグラムの分布の高い輝度成分を優先したコントラスト改善を行なうことができる。なお、コントラスト曲線を補正する際に輝度レベル毎に設定される補正量の度合いは、ゲイン（利得）と呼ばれる。
【０００８】
ここで、液晶ディスプレイは、表示の応答速度が遅いため、輝度レベルの振幅が大きな画像信号が発生した場所では十分に応答できず、信号の漏れ込みすなわちクロストークが生じるおそれがある。特に、フレーム・シーケンシャル方式の３次元画像を表示する際には、左右の画像信号には視差があるため、一方の信号が黒輝度又は黒に近い輝度で他方の信号が白輝度又は白に近い輝度となる場所では、大振幅の信号となり、クロストークを多く発生する。また、黒輝度又は黒に近い輝度付近や、白輝度又は白に近い輝度付近では、オーバードライブ機能が効かない領域であり、応答速度を改善することはできない。
【０００９】
図１２Ａには、左眼用画像表示期間で白輝度又は白に近い輝度信号が入力され、続く右眼用画像表示期間で黒輝度信号が入力され、短時間で十分放電されず、白輝度又は白に近い輝度レベルが残っている様子（図中の斜線部）を示している。また、図１２Ｂには、左眼用画像表示期間で白輝度又は白に近い輝度信号が入力されるが、短時間で十分に輝度レベルが立ち上がっていない様子を示している。このような左右の画像信号間の漏れ込みにより、クロストークが発生する。クロストークが発生し易い輝度領域と頻度は、概ね図１３に示すクロストーク・マップのように表わされる。同図から、左右いずれかの画像信号の輝度がある値のとき、対となる他方の画像信号の輝度レベルとの差が特定の範囲内であればクロストークが少ないかを、読み取ることができる。図示のように、視差のある左右の画像信号ＬとＲ間で輝度レベルの振幅が大きいと、クロストーク量も大きくなる。図１３に示したクロストーク・マップは、厳密には、デバイス毎に異なる。
【００１０】
フレーム・シーケンシャル方式で表示する左眼用画像信号及び右眼用画像信号に対し、図１１Ｂに示したようなコントラスト曲線Ｌ１０４を用いて画像信号のコントラスト改善を行なうと、白輝度側及び黒輝度側において、信号振幅が大きくなり、且つ、オーバードライブが効かない輝度領域が多くなってしまうので、クロストークが発生し易くなる。液晶表示パネルなどで３次元画像を表示する場合、クロストークの低減とコントラスト改善は相反する目標となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−１３８３８４号公報
【特許文献２】特開２０００−３６９６９号公報
【特許文献３】特開２００３−４５３４３号公報
【特許文献４】特開２００７−１５１１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本明細書で開示する技術の目的は、時分割で交互に表示される左眼用画像及び右眼用画像からなる画像信号に対して好適に画質補正を行なうことができる、優れた画像信号処理装置及び画像信号処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムを提供することにある。
【００１３】
本明細書で開示する技術のさらなる目的は、時分割で交互に表示される左眼用画像及び右眼用画像からなる画像信号に対して、クロストークを抑えながら、コントラストを改善することができる、優れた画像信号処理装置及び画像信号処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項１に記載の技術は、
輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力部と、
画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部と、
クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部と、
前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部と、
前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善部と、
を具備する画像信号処理装置である。
【００１５】
本願の請求項２に記載の技術によれば、請求項１に記載の画像信号処理装置の画像入力部は、左右の画像信号からなる３次元画像信号を所定の伝送フォーマットで入力するように構成されている。
【００１６】
本願の請求項３に記載の技術によれば、請求項１に記載の画像信号処理装置は、画像信号のうち輝度信号を入力して、１画面内の輝度信号の黒輝度から白輝度までの輝度ヒストグラムの分布を検出する輝度ヒストグラム検出部をさらに備えている。そして、第１のコントラスト曲線作成部は、輝度の頻度ヒストグラムの分布の高い輝度成分を優先したコントラスト改善を行なう第１のコントラスト曲線を作成するように構成されている。
【００１７】
本願の請求項４に記載の技術によれば、請求項１に記載の画像信号処理装置の第２のコントラスト曲線作成部は、前記第１のコントラスト曲線に対し、白輝度側で輝度レベルを上げる量、及び、黒輝度側で輝度レベルを下げる量を抑制するように制御をかけて、前記第２のコントラスト曲線を作成するように構成されている。
【００１８】
本願の請求項５に記載の技術によれば、請求項１に記載の画像信号処理装置は、画像信号のうち輝度信号Ｙを入力して、１画面内の輝度信号の黒輝度から白輝度までの輝度ヒストグラムの分布を検出する輝度ヒストグラム検出部と、画像信号のうち輝度信号を入力して、画面毎に、隣接画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数と、一定値以上の差分がある隣接画素の輝度差分量の積算値を計測する隣接画素差分検出部をさらに備えている。そして、第２のコントラスト曲線作成部は、隣接画素間で輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数及び一定値以上の差分がある隣接画素の輝度差分量の積算値に基づいて輝度信号が大振幅となる場所を検出するとともに、白輝度領域のヒストグラム数及び黒輝度領域のヒストグラム数に基づいて黒輝度領域及び白輝度領域を検出し、前記第１のコントラスト曲線に対して、白輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを上げる量及び黒輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを下げる量を制御して、前記第２のコントラスト曲線を作成するように構成されている。
【００１９】
本願の請求項６に記載の技術によれば、請求項１に記載の画像信号処理装置の第２のコントラスト曲線作成部は、前記コントラスト改善部によりコントラスト改善を行なった後の輝度信号を含む画像信号を表示する液晶表示パネルにおけるオーバードライブ特性に基づいて、黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正するように構成されている。
【００２０】
本願の請求項７に記載の技術によれば、請求項６に記載の画像信号処理装置の第２のコントラスト曲線作成部は、白輝度側及び黒輝度側のそれぞれにおいてオーバードライブ量を低減し始める輝度値を基準にして、白輝度側において白輝度側のクロストークが多くなる領域への上昇を抑制するとともに、黒輝度側において黒輝度側のクロストークが多くなる領域への下降を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正するように構成されている。
【００２１】
また、本願の請求項８に記載の技術は、
輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力ステップと、
画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成ステップと、
クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出ステップと、
前記クロストーク検出ステップにおいて検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成ステップと、
前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善ステップと、
を有する画像信号処理方法である。
【００２２】
また、本願の請求項９に記載の技術は、
輝度信号及び色信号を含む画像信号を入力する画像入力部と、
輝度信号のコントラストを改善するコントラスト改善部と、
前記コントラスト改善部によりコントラストを改善した後の輝度信号を含む画像信号の鮮鋭度をエンハンスする鮮鋭度系エンハンス部と、
前記鮮鋭度系エンハンス部により鮮鋭度をエンハンスした後の画像信号の色空間を変換する色空間変換部と、
前記色空間変換部により色空間変換した後の画像信号を表示する表示部と、
を具備し、
前記コントラスト改善部は、画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部と、クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部と、前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部を備え、前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なう、
表示装置である。
【００２３】
また、本願の請求項１０に記載の技術は、
輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力部、
画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部、
クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部、
前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部、
前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善部、
としてコンピューターを機能させるようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムである。
【００２４】
本願の請求項１０に係るコンピューター・プログラムは、コンピューター上で所定の処理を実現するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムを定義したものである。換言すれば、本願の請求項１０に係るコンピューター・プログラムをコンピューターにインストールすることによって、コンピューター上では協働的作用が発揮され、本願の請求項１に係る画像信号処理装置と同様の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本明細書で開示する技術によれば、時分割で交互に表示される左眼用画像及び右眼用画像からなる画像信号に対して、クロストークを抑えながら、コントラストを改善することができる、優れた画像信号処理装置及び画像信号処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムを提供することができる。
【００２６】
液晶表示ディスプレイなどでフレーム・シーケンシャル方式の３次元画像を表示する際、輝度信号が大振幅で且つ黒輝度付近並びに白輝度付近の領域でクロストークが発生する。本明細書で開示する技術によれば、隣接画素間で輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数及びその輝度差分量の積算値に基づいて、輝度信号が大振幅となる場所を検出するとともに、隣接画素間で輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数及びその輝度差分量の積算値に基づいて輝度信号が大振幅となる場所を検出するとともに、輝度ヒストグラムの分布に基づいて黒輝度領域並びに白輝度領域を検出し、これらの検出結果から、クロストークが発生し易い信号を検出して、黒輝度側と白輝度側へコントラスト強調を抑えるようにする。これにより、クロストークの発生箇所の増加を押さえることが可能となる。
【００２７】
本明細書で開示する技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、画像表示システムの構成例を模式的に示した図である。
【図２Ａ】図２Ａは、表示装置１１の左眼用画像Ｌの表示期間に同期したシャッター眼鏡１３におけるシャッター・レンズ３０８、２０９の制御動作を示した図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、表示装置１１の右眼用画像Ｒの表示期間に同期したシャッター眼鏡１３におけるシャッター・レンズ３０８、２０９の制御動作を示した図である。
【図３】図３は、コントラスト改善回路３００の構成を模式的に示した図である。
【図４】図４は、ダイナミック・コントラスト改善部３０３において、白輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを上げる量、及び、黒輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを下げる量をそれぞれ決定するための処理ブロックを模式的に示した図である。
【図５】図５は、オーバードライブ特性を利用して黒輝度側及び白輝度側のそれぞれの方向へのコントラスト強調を抑制する方法を説明するための図である。
【図６】図６は、３次元画像信号のフレーム・パッキング方式（プログレッシブ）の伝送フォーマットを示した図である。
【図７】図７は、３次元画像信号のフレーム・パッキング方式（インタレース）の伝送フォーマットを示した図である。
【図８Ａ】図８Ａは、コントラスト補正のアルゴリズムを説明するための図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、コントラスト補正のアルゴリズムを説明するための図である。
【図９Ａ】図９Ａは、コントラスト補正のアルゴリズムを説明するための図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、コントラスト補正のアルゴリズムを説明するための図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、コントラスト補正のアルゴリズムを説明するための図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、コントラスト補正のアルゴリズムを説明するための図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、コントラスト補正のアルゴリズムを説明するための図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、コントラスト補正のアルゴリズムを説明するための図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、左眼用画像表示期間で白輝度信号が入力され、続く右眼用画像表示期間で黒輝度信号が入力され、短時間で十分放電されず、白輝度レベルが残っている様子を示した図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、左眼用画像表示期間で白輝度信号が入力されるが、短時間で十分に輝度レベルが立ち上がっていない様子を示した図である。
【図１３】図１３は、クロストーク・マップの一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しながら本明細書で開示する技術の実施形態について詳細に説明する。
【００３０】
図１には、画像表示システムの構成例を模式的に示している。画像表示システムは、３次元表示（３次元視）対応の表示装置１１と、左眼部及び右眼部にそれぞれシャッター機構を備えたシャッター眼鏡１３の組み合わせからなる。以下では、３次元画像表示に用いる表示装置１１として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を用いるものとする。但し、本明細書で開示する技術の要旨は、液晶ディスプレイに必ずしも限定されない。
【００３１】
表示装置１１は、フレーム・シーケンシャル方式で左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒを交互に表示する。一方、シャッター眼鏡１３は、表示装置１１側での左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒの切り換えタイミングと同期をとって、左右のシャッター・レンズ３０８、３０９の開閉切り換えを行なう。表示装置１１とシャッター眼鏡１３間の通信には、Ｗｉ−ＦｉやＩＥＥＥ８０２．１５．４などの、電波通信によるワイヤレス・ネットワークが用いられ、表示装置１１からシャッター眼鏡１３へ、シャッター・レンズ３０８、３０９の開閉タイミングを制御するために必要な情報を記載したパケットが送信される。勿論、ワイヤレス・ネットワークではなく、赤外線通信やその他の通信手段を適用することもできる。
【００３２】
表示装置１１は、左右画像信号処理部１２０と、通信部１２４と、タイミング制御部１２６と、ゲート・ドライバー１３０と、データ・ドライバー１３２と、液晶表示パネル１３４を備えている。
【００３３】
液晶表示パネル１３４は、液晶層及び液晶層を挟んで対向する透明電極と、カラー・フィルターなど（いずれも図示しない）から構成されている。また、液晶表示パネル１３４の背後には、バックライト（面光源）１３６が配置されている。バックライト１３６は、残光特性の良好なＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などから構成されている。
【００３４】
左右画像信号処理部１２０には、左眼用画像Ｒ及び右眼用画像Ｌをそれぞれ表示するための左右の画像信号ＤL、ＤRからなる入力信号Ｄinが、例えばフレーム・パッキングなどの伝送フォーマット（後述）で入力される。左右画像信号処理部１２０内では、画像の鮮鋭度のエンハンスやコントラスト改善などの画質補正処理が行なわれる。そして、左右画像信号処理部１２０は、液晶表示パネル１３４でフレーム・シーケンシャル方式により左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒを表示させるため、左右の画像信号ＤL、ＤRを交互に出力する。
【００３５】
タイミング制御部１２６には、左右画像信号処理部１２０で変換された左眼用画像信号ＤL及び右眼用画像信号ＤRが入力される。タイミング制御部１２６は、入力された左眼用画像信号ＤL及び右眼用画像信号ＤRを液晶表示パネル１３４へ入力するための信号に変換するとともに、ゲート・ドライバー１３０及びデータ・ドライバー１３２からなるパネル駆動回路の動作に用いられるパルス信号を生成する。
【００３６】
ゲート・ドライバー１３０は、順次駆動するための信号を生成する駆動回路であり、タイミング制御部１２６から伝送された信号に応じて、表示パネル１３４内の各画素に接続されたゲート・バス・ラインへ、駆動電圧を出力する。また、データ・ドライバー１３２は、映像信号に基づく駆動電圧を出力する駆動回路であり、タイミング制御部１２６から伝送された信号に基づいてデータ線へ印加する信号を生成して出力する。
【００３７】
また、液晶表示パネル１３４の応答速度を補うための、オーバードライブが適宜行なわれる。オーバードライブは、パネル駆動回路において目標到達電圧以上の駆動電圧を液晶素子に印加して、目標電圧に速やかに到達するようにして、応答特性の改善を行なう処理である。
【００３８】
通信部１２４は、Ｗｉ−ＦｉやＩＥＥＥ８０２．１５．４などのワイヤレス・ネットワークにおけるアクセスポイントとして動作し、端末局として動作する１以上のシャッター眼鏡１３を自分の基本サービスセット（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ：ＢＳＳ）に収容する。通信部１２４からは、シャッター眼鏡１３側でシャッター・レンズ３０８、３０９の開閉タイミングを制御するために必要な情報を記載したパケットが送信される。
【００３９】
図２Ａには、表示装置１１の左眼用画像Ｌの表示期間に同期したシャッター眼鏡１３におけるシャッター・レンズ３０８、２０９の制御動作を示している。図示のように、左眼用画像Ｌの表示期間には、表示装置１１側から無線伝送される同期パケットに従って、左眼用シャッター・レンズ３０８を開成状態、右眼用シャッター・レンズ３０９を閉成状態とし、左眼用画像Ｌに基づく表示光ＬＬがユーザーの左眼にのみ到達する。
【００４０】
また、図２Ｂには、右眼用画像Ｒの表示期間に同期したシャッター眼鏡１３におけるシャッター・レンズ３０８、２０９の制御動作を示している。図示のように、右眼用画像Ｒの表示期間には、右眼用シャッター・レンズ３０９を開成状態、左眼用シャッター・レンズ３０８を閉成状態とし、右眼用画像Ｒに基づく表示光ＲＲがユーザーの右眼にのみ到達する。
【００４１】
表示装置１１は、液晶表示パネル１３４に、フィールド毎に左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒを交互に表示する。シャッター眼鏡１３側では、左右のシャッター・レンズ３０８、３０９が表示装置１１のフィールド毎の画像切り換えに同期して交互に開閉動作を行なう。シャッター眼鏡１３越しに表示画像を観察するユーザーの脳内では、左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒが融像され、表示装置１１に表示される画像が３次元的に認識される。
【００４２】
左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒには視差がある。左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒをフレーム・シーケンシャル方式で表示する場合、黒輝度（又は黒に近い輝度）から白輝度（又は白に近い輝度）に変化する場所は、フレーム毎若しくはフィールド毎に黒輝度から白輝度へ、又は、白輝度から黒輝度へ変化することになり、大振幅信号に対する高速且つ正確な応答が要求される。一方、表示装置１１は、液晶表示パネル１３４の応答速度を改善するために、オーバードライブを行なっている。ところが、黒輝度よりさらに黒側へ、並びに、白輝度よりさらに白側へは、オーバードライブできない。このため、上述したように輝度信号の振幅が大きい黒側輝度領域及び白側輝度領域では、エッジ前後の液晶表示パネル１３４の応答性能が十分でないために、クロストークが発生する、という問題がある。
【００４３】
表示画像が２次元の場合、図８〜図１１に示したような、輝度の頻度分布の高い輝度成分を優先したコントラスト曲線を用いたコントラスト改善を行なっても問題はない。これに対し、フレーム・シーケンシャル方式の３次元画像の場合、クロストークが発生し易いので、輝度の頻度分布の高い輝度成分を優先したコントラスト曲線をそのまま用いて、２次元画像と同様のコントラスト改善を行なうと、クロストークがさらに悪化する。
【００４４】
そこで、本実施形態では、左右画像信号処理部１２０内において、上記のようなクロストークの発生する信号の特徴を検出し、黒輝度側及び白輝度側のそれぞれの方向へのコントラスト強調を抑制するようにコントラスト改善処理を行なうことで、クロストークの発生を防ぐようになっている。
【００４５】
図３には、左右画像信号処理部１２０内に配置されるコントラスト改善回路３００の構成を模式的に示している。図示の例では、フレーム・パッキング方式の伝送フォーマットで送られてくる、１９２０×１０８０画素サイズでフレームレート２４Ｈｚのプログレッシブ画像を入力とする。但し、インタレース方式の画像が入力された場合には、ＩＰ（インタレース−プログレッシブ）変換部３０１にてプログレッシブ画像に変換するものとする。
【００４６】
ここで、図６には、３次元画像信号のフレーム・パッキング方式（プログレッシブ）の伝送フォーマットを、２次元画像信号（プログレッシブ）と併せて示しておく。左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒの各フレームの解像度は２次元画像と同一であり、１０８０ｐの解像度で伝送することが可能である。また、１垂直帰線期間中に左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒの２フレーム分の映像が含まれる。一方、図７には、３次元画像信号のフレーム・パッキング方式（インタレース）の伝送フォーマットを、２次元画像信号（インタレース）と併せて示しておく。左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒの各フレームの解像度は２次元画像と同一であり、１０８０ｉの解像度で伝送することが可能である。また、１垂直帰線期間中に左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒの４フィールド分の映像が含まれる。
【００４７】
輝度ヒストグラム検出部３０２は、画像信号のうち輝度信号Ｙを入力して、画面毎に入力すると１画面内の黒輝度から白輝度までの輝度ヒストグラムの分布を検出する。ここで、輝度ヒストグラム検出部３０２は、左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒの各々について１画面内の輝度ヒストグラムの分布を検出するようにしても、あるいは、同時刻の左眼用画像Ｌ又は右眼用画像Ｒの一方についてのみ検出を行ない共通して使用するようにしてもよい。
【００４８】
ダイナミック・コントラスト改善部３０３は、輝度ヒストグラム検出部３０２から輝度ヒストグラムの分布を入力すると、画面毎に最適なコントラスト曲線を作成する。ここでは、まず、図８〜図１１に示したような、輝度の頻度ヒストグラムの分布の高い輝度成分を優先したコントラスト改善を行なうようなコントラスト曲線が作成される。
【００４９】
液晶表示パネル１３４でフレーム・シーケンシャル方式の３次元画像を表示する場合、図１３に示したクロストーク・マップからも分かるように、視差のある左右の画像信号間で輝度レベルの振幅が大きい場所では、大きなクロストークが発生する。且つ、黒輝度付近では、黒輝度側にクロストークが発生し、白輝度付近では、白輝度側にクロストークが発生する、という特徴がある。
【００５０】
そこで、ダイナミック・コントラスト改善部３０３は、輝度ヒストグラムの分布のみに基づいて一旦作成したコントラスト曲線に対し、白輝度側で輝度レベルを上げる量、及び、黒輝度側で輝度レベルを下げる量を抑制するように制御をかけることによって、クロストークの発生を防止する。
【００５１】
具体的には、隣接画素差分検出部３０４は、画像信号のうち輝度信号Ｙを入力して、画面毎に、隣り合う画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数と、その輝度差分量の積算値を計測して、得られた画素数の値と輝度差分量の積算値を、ダイナミック・コントラスト改善部３０３に出力する。そして、ダイナミック・コントラスト改善部３０３は、隣接画素間で輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数及びその輝度差分量の積算値に基づいて、輝度信号が大振幅となる場所を検出することができる。また、ダイナミック・コントラスト改善部３０３は、輝度ヒストグラム検出部３０２から入力する白輝度領域のヒストグラム数及び黒輝度領域のヒストグラム数を使用して、黒輝度領域及び白輝度領域を検出することができる。このようにして、ダイナミック・コントラスト改善部３０３は、クロストークが発生し易い、輝度信号が大振幅で且つ黒輝度付近並びに白輝度付近の場所を検出すると、白輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを上げる量、及び、黒輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを下げる量を、適正な値に制御する。
【００５２】
なお、隣接画素差分検出部３０４は、左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒの各々について、隣り合う画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数と、その輝度差分量の積算値を検出するようにしても、あるいは、同時刻の左眼用画像Ｌ又は右眼用画像Ｒの一方についてのみ検出を行ない共通して使用するようにしてもよい。
【００５３】
図４には、ダイナミック・コントラスト改善部３０３において、白輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを上げる量、及び、黒輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを下げる量をそれぞれ決定するための処理ブロックを模式的に示している。
【００５４】
隣接画素差分検出部３０４からは、入力される画面毎に、隣り合う画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数と、その輝度差分量の積算値が入力される（前述）。ダイナミック・コントラスト改善部３０３内では、第１の制御ゲイン決定部４０１が隣り合う画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数に基づいて抑制するコントラスト制御量（制御ゲイン）Ａを決定するとともに、第２の制御ゲイン決定部４０２が一定値以上の差分がある画素の輝度差分量の積算値に基づいて抑制するコントラスト制御量（制御ゲイン）Ｂを決定すると、乗算器４０３でこれらコントラスト制御量ＡとＢを乗算する。
【００５５】
また、ダイナミック・コントラスト改善部３０３内では、輝度ヒストグラム重み付け部４０３が、輝度ヒストグラム検出部３０２から入力された白輝度領域のヒストグラム数に白輝度側の重み付け係数を掛け、これにさらに上記のコントラスト制御量の乗算値Ａ×Ｂを乗算器４０６で掛けて、白輝度側のゲイン抑制量を得る。同様に、輝度ヒストグラム重み付け部４０３が、黒輝度領域のヒストグラム数に黒輝度側の重み付け係数を掛け、これにさらに上記のコントラスト制御量の乗算値Ａ×Ｂを乗算器４０５で掛けて、黒輝度側のゲイン抑制量を得る。
【００５６】
なお、上記の変形例として、液晶表示パネル１３４のオーバードライブ特性を利用して黒輝度側及び白輝度側のそれぞれの方向へのコントラスト強調を抑制する方法も考えられる。
【００５７】
オーバードライブ自体は、液晶表示パネル１３４のパネル駆動回路において目標到達電圧以上の駆動電圧を液晶素子に印加して、目標電圧に速やかに到達するようにして、応答特性の改善を行なう処理である（前述）。
【００５８】
オーバードライブ量は、液晶表示パネル１３４の駆動電圧のダイナミックレンジに制限されていて、白輝度側及び黒輝度側では必要なオーバードライブ電圧を印加することができない。図１３に示したクロストーク・マップを参照すると、図中のグレーで示した領域はクロストークが多い領域である。同図中、白輝度側のグレーで示した領域に到達すると、白輝度側のクロストークが多くなるので、オーバードライブ量を低減し始める輝度値（オーバードライブ量が制限される輝度値）であり、コントラスト曲線の白輝度側の輝度特性の目安にすることができる。したがって、白輝度側では、図５下段の一点鎖線で示した、白輝度側のクロストークが多くなる領域への上昇が抑制されたコントラスト曲線を使用するようにする。例えば、オーバードライブ量が制限される輝度値の最大値を９０ＩＲＥ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇｅｎｅｅｒｓ）とすると、９０ＩＲＥ以上の輝度のガンマー特性を上昇させないように、白輝度側におけるコントラスト曲線を制御する。
【００５９】
また、図１３中、黒輝度側のグレーで示した領域に到達すると、黒輝度側のクロストークが多くなるので、オーバードライブ量を低減し始める輝度値（オーバードライブ量が制限される輝度値）であり、コントラスト曲線の黒輝度側の輝度特性の目安にすることができる。したがって、黒輝度側では、図５下段の一点鎖線で示した、黒輝度側のクロストークが多くなる領域への下降が抑制されたコントラスト曲線を使用するようにする。例えば、オーバードライブ量が制限される輝度値の最小値を１０ＩＲＥとすると、１０ＩＲＥ以上の輝度のガンマー特性を上昇させないように、黒輝度側におけるコントラスト曲線を制御する。
【００６０】
液晶表示パネル１３４には個体差があり、クロストークが発生する場所はパネル毎に異なる。上述したように、オーバードライブ特性が白輝度側及び黒輝度側で線形にならなくなる輝度領域を利用してコントラスト曲線を作成することで、個々の液晶表示パネル１３４に適応したクロストークの発生防止を実現することができる。
【００６１】
再び図３を参照して、引き続いてコントラスト改善回路３００の構成について説明する。
【００６２】
ダイナミック・コントラスト改善部３０３内では、上述したいずれかの方法により黒輝度側及び白輝度側のそれぞれの方向へのコントラスト強調が抑制されたコントラスト曲線を用いて、入力された輝度信号Ｙに対してコントラスト改善を行なう。
【００６３】
コントラスト改善処理が行なわれた輝度信号Ｙは、色信号ＵＶとともに後段の鮮鋭度系エンハンス部３０５に入力され、輝度信号Ｙ及び色信号ＵＶについてそれぞれ鮮鋭度が強調される。そして、マトリックス変換部３０６で、画像信号がＹＵＶからＲＧＢへ色空間変換を行なった後、液晶表示パネル１３４に出力される。
【００６４】
液晶表示パネルでフレーム・シーケンシャル方式の３次元画像を表示すると、輝度レベルが大振幅となる黒白輝度領域においてクロストークが発生し易く、２次元画像の表示時と同じコントラスト改善を行なうとクロストークが悪化してしまう。これに対し、本明細書で開示する技術によれば、輝度信号のヒストグラムと隣接画素差分に基づいて、コントラスト曲線の白輝度側及び黒輝度側を修正することによって、白輝度領域及び黒輝度領域におけるコントラストはやや劣化するものの、クロストークの発生を防ぐことができる。これによって、トータルでは３次元画像の画質改善を容易に実現することができる。
【００６５】
コントラスト曲線の白輝度側及び黒輝度側を修正する処理は、ソフトウェアでも実行することができるので、本明細書で開示する技術を低コストで実現することができる。
【００６６】
また、液晶表示パネル１３４の個体差によりクロストークの性能が変わることから、オーバードライブの特性を利用してコントラスト曲線を作成することで、個々の液晶表示パネル１３４に適応したクロストークの発生防止を実現することができる。
【００６７】
要するに、本明細書で開示する技術によれば、クロストークの低減とコントラスト改善という相反する目標に対して、個々の液晶表示パネル１３４毎に最適化した３次元画質の向上を実現することができる。
【００６８】
なお、本明細書の開示の技術は、以下のような構成をとることも可能である。
（１）輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力部と、画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部と、クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部と、前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部と、前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善部と、を具備する画像信号処理装置。
（２）前記画像入力部は、左右の画像信号からなる３次元画像信号を所定の伝送フォーマットで入力する、上記（１）に記載の画像信号処理装置。
（３）画像信号のうち輝度信号を入力して、１画面内の輝度信号の黒輝度から白輝度までの輝度ヒストグラムの分布を検出する輝度ヒストグラム検出部をさらに備え、前記第１のコントラスト曲線作成部は、輝度の頻度ヒストグラムの分布の高い輝度成分を優先したコントラスト改善を行なう第１のコントラスト曲線を作成する、上記（１）に記載の画像信号処理装置。
（４）前記第２のコントラスト曲線作成部は、前記第１のコントラスト曲線に対し、白輝度側で輝度レベルを上げる量、及び、黒輝度側で輝度レベルを下げる量を抑制するように制御をかけて、前記第２のコントラスト曲線を作成する、上記（１）に記載の画像信号処理装置。
（５）画像信号のうち輝度信号Ｙを入力して、１画面内の輝度信号の黒輝度から白輝度までの輝度ヒストグラムの分布を検出する輝度ヒストグラム検出部と、画像信号のうち輝度信号を入力して、画面毎に、隣接画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数と、一定値以上の差分がある隣接画素の輝度差分量の積算値を計測する隣接画素差分検出部と、をさらに備え、前記第２のコントラスト曲線作成部は、隣接画素間で輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数及び一定値以上の差分がある隣接画素の輝度差分量の積算値に基づいて輝度信号が大振幅となる場所を検出するとともに、白輝度領域のヒストグラム数及び黒輝度領域のヒストグラム数に基づいて黒輝度領域及び白輝度領域を検出し、前記第１のコントラスト曲線に対して、白輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを上げる量及び黒輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを下げる量を制御して、前記第２のコントラスト曲線を作成する、上記（１）に記載の画像信号処理装置。
（６）前記第２のコントラスト曲線作成部は、前記コントラスト改善部によりコントラスト改善を行なった後の輝度信号を含む画像信号を表示する液晶表示パネルにおけるオーバードライブ特性に基づいて、黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正する、上記（１）に記載の画像信号処理装置。
（７）前記第２のコントラスト曲線作成部は、白輝度側及び黒輝度側のそれぞれにおいてオーバードライブ量を低減し始める輝度値を基準にして、白輝度側において白輝度側のクロストークが多くなる領域への上昇を抑制するとともに、黒輝度側において黒輝度側のクロストークが多くなる領域への下降を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正する、上記（６）に記載の画像信号処理装置。
（８）輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力ステップと、画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成ステップと、クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出ステップと、前記クロストーク検出ステップにおいて検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成ステップと、前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善ステップと、を有する画像信号処理方法。
（９）輝度信号及び色信号を含む画像信号を入力する画像入力部と、輝度信号のコントラストを改善するコントラスト改善部と、前記コントラスト改善部によりコントラストを改善した後の輝度信号を含む画像信号の鮮鋭度をエンハンスする鮮鋭度系エンハンス部と、前記鮮鋭度系エンハンス部により鮮鋭度をエンハンスした後の画像信号の色空間を変換する色空間変換部と、前記色空間変換部により色空間変換した後の画像信号を表示する表示部と、を具備し、前記コントラスト改善部は、画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部と、クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部と、前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部を備え、前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なう、表示装置。
（１０）輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力部、画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部、クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部、前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部、前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善部、としてコンピューターを機能させるようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラム。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本明細書で開示する技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【００７０】
本明細書で説明した実施形態におけるコントラスト改善処理は、ハードウェア、ソフトウェアのいずれにより行なうこともできる。当該処理をソフトウェアによって実現する場合には、ソフトウェアにおける処理手順をコンピューター可読形式に記述したコンピューター・プログラムを所定のコンピューターにインストールして実行すればよい。
【００７１】
また、本明細書では、液晶表示パネルからなる表示装置に適用した実施形態について説明してきたが、旧来のＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイの他、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）、エレクトロ・ルミネッセンス（ＥＬ）パネルを用いる場合であっても、同様に本技術を適用することができる。
【００７２】
要するに、例示という形態で本技術を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【符号の説明】
【００７３】
１１…表示装置
１３…シャッター眼鏡
１２０…左右画像信号処理部
１２４…通信部
１２６…タイミング制御部
１３０…ゲート・ドライバー
１３２…データ・ドライバー
１３４…液晶表示パネル
３００…コントラスト改善回路
３０１…ＩＰ変換部
３０２…輝度ヒストグラム検出部
３０３…ダイナミック・コントラスト改善部
３０４…隣接画素差分検出部
３０５…鮮鋭度系エンハンス部
３０６…マトリックス変換部
４０１…第１の制御ゲイン決定部
４０２…第２の制御ゲイン決定部
４０３、４０５、４０６…乗算器
４０４…輝度ヒストグラム重み付け部
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する技術は、画質補正を行なう画像信号処理装置及び画像信号処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムに係り、特に、時分割で交互に表示される左眼用画像及び右眼用画像からなる画像信号に対してコントラスト改善などの画質補正を行なう画像信号処理装置及び画像信号処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
左右の眼に視差のある画像を表示することで、観察者に３次元的に見える３次元視画像を提示することができる。例えば、時分割３次元視画像表示システムは、互いに異なる複数の画像を時分割で表示する表示装置と、画像の観察者がかけるシャッター眼鏡の組み合わせからなる。表示装置は、視差のある左眼用画像及び右眼用画像を非常に短い周期で交互に、すなわちフレーム・シーケンシャル方式で画面表示する。一方、観察者が装着したシャッター眼鏡は、左眼部及び右眼部にそれぞれ液晶レンズなどで構成されるシャッター機構を備えている。シャッター眼鏡は、左眼用画像がディスプレイされる間に、シャッター眼鏡の左眼部が光を透過させ、右眼部が遮光する。また、右眼用画像がディスプレイされる間に、シャッター眼鏡の右眼部が光を透過させ、左眼部が遮光する（例えば、特許文献１〜３を参照のこと）。すなわち、表示装置による左眼用画像及び右眼用画像の時分割表示と、表示装置の表示切り換えに同期してシャッター眼鏡がシャッター機構により画像選択を行なうことで、観察するユーザーの脳内では左眼用画像と右眼用画像が融像され３次元視画像となる。
【０００３】
３次元視画像の表示に用いる表示装置に、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を用いることができる。液晶ディスプレイは、画素毎にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）を配置したアクティブ・マトリックス型が一般的である。ＴＦＴ液晶表示ディスプレイは、画像信号を画面上部から下部に向かって走査線毎に書き込むことによって各画素を駆動し、バックライトからの照射光を各画素で遮ったり透過させたりすることによって表示を行なう。
【０００４】
液晶ディスプレイの場合、一般に、液晶の放電に時間がかかり、表示の応答速度が遅いことが知られている。他方、フレーム・シーケンシャル方式で３次元画像を提示する場合、左眼用画像と右眼用画像が極めて短い周期で切り替わる。このため、３次元画像表示時には、液晶表示パネルの応答速度を補うために、オーバードライブ処理が適宜行なわれる。
【０００５】
ところで、テレビジョン受像機の他、ＶＴＲ（Ｖｉｄｅｏ Ｔａｐｅ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）、デジタルカメラ、テレビジョンカメラあるいはプリンタなどの画像出力機器は、入力画像に画質補正を施す画像処理機能（例えば明暗やコントラストの改善、輪郭補正などの機能）を有している。このような画像処理機能は、主に全体に暗くコントラストが低い画像や、細部がぼやけた画像に対して効果的に適用される。
【０００６】
画質補正のうち、コントラスト改善は、通常、輝度信号の入出力特性を表すガンマー曲線（コントラスト曲線）を補正することによって行なわれる。例えば、入力画像のヒストグラム分布による輝度分布を利用する方法は、入力画像の輝度分布のヒストグラム検出、ヒストグラムに基づくコントラスト曲線の計算、コントラスト曲線を用いた入力画像の補正の３つの処理で構成される。例えば、左右映像のそれぞれのヒストグラムを検出し、差が減少するように一方の映像信号を補正する３次元映像信号の処理装置について提案がなされている（例えば、特許文献４を参照のこと）。
【０００７】
図８Ａに示すように、入力画像の輝度分布が一様である場合、図８Ｂに示すように、コントラスト曲線はＬ１０１のように入力と出力が一致する直線となる。これに対し、図９Ａに示すように、入力画像の輝度分布が低輝度領域（黒レベル領域）に分布している場合には、図９Ｂに示すように、コントラスト曲線はＬ１０１からＬ１０２のように補正される。逆に、図１０Ａに示すように、入力画像の輝度分布が高輝度領域（白レベル領域）に分布している場合には、図１０Ｂに示すように、コントラスト曲線はＬ１０１からＬ１０３のように補正される。また、図１１Ａに示すように、入力画像の輝度分布が中間輝度領域に分布している場合には、図１１Ｂに示すように、コントラスト曲線はＬ１０１からＬ１０４へと補正される。コントラスト曲線は、例えば入力画像の輝度分布を輝度レベル（横軸）方向に積分する演算から得ることができる。上述したようなコントラスト曲線の補正によって、輝度の頻度ヒストグラムの分布の高い輝度成分を優先したコントラスト改善を行なうことができる。なお、コントラスト曲線を補正する際に輝度レベル毎に設定される補正量の度合いは、ゲイン（利得）と呼ばれる。
【０００８】
ここで、液晶ディスプレイは、表示の応答速度が遅いため、輝度レベルの振幅が大きな画像信号が発生した場所では十分に応答できず、信号の漏れ込みすなわちクロストークが生じるおそれがある。特に、フレーム・シーケンシャル方式の３次元画像を表示する際には、左右の画像信号には視差があるため、一方の信号が黒輝度又は黒に近い輝度で他方の信号が白輝度又は白に近い輝度となる場所では、大振幅の信号となり、クロストークを多く発生する。また、黒輝度又は黒に近い輝度付近や、白輝度又は白に近い輝度付近では、オーバードライブ機能が効かない領域であり、応答速度を改善することはできない。
【０００９】
図１２Ａには、左眼用画像表示期間で白輝度又は白に近い輝度信号が入力され、続く右眼用画像表示期間で黒輝度信号が入力され、短時間で十分放電されず、白輝度又は白に近い輝度レベルが残っている様子（図中の斜線部）を示している。また、図１２Ｂには、左眼用画像表示期間で白輝度又は白に近い輝度信号が入力されるが、短時間で十分に輝度レベルが立ち上がっていない様子を示している。このような左右の画像信号間の漏れ込みにより、クロストークが発生する。クロストークが発生し易い輝度領域と頻度は、概ね図１３に示すクロストーク・マップのように表わされる。同図から、左右いずれかの画像信号の輝度がある値のとき、対となる他方の画像信号の輝度レベルとの差が特定の範囲内であればクロストークが少ないかを、読み取ることができる。図示のように、視差のある左右の画像信号ＬとＲ間で輝度レベルの振幅が大きいと、クロストーク量も大きくなる。図１３に示したクロストーク・マップは、厳密には、デバイス毎に異なる。
【００１０】
フレーム・シーケンシャル方式で表示する左眼用画像信号及び右眼用画像信号に対し、図１１Ｂに示したようなコントラスト曲線Ｌ１０４を用いて画像信号のコントラスト改善を行なうと、白輝度側及び黒輝度側において、信号振幅が大きくなり、且つ、オーバードライブが効かない輝度領域が多くなってしまうので、クロストークが発生し易くなる。液晶表示パネルなどで３次元画像を表示する場合、クロストークの低減とコントラスト改善は相反する目標となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−１３８３８４号公報
【特許文献２】特開２０００−３６９６９号公報
【特許文献３】特開２００３−４５３４３号公報
【特許文献４】特開２００７−１５１１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本明細書で開示する技術の目的は、時分割で交互に表示される左眼用画像及び右眼用画像からなる画像信号に対して好適に画質補正を行なうことができる、優れた画像信号処理装置及び画像信号処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムを提供することにある。
【００１３】
本明細書で開示する技術のさらなる目的は、時分割で交互に表示される左眼用画像及び右眼用画像からなる画像信号に対して、クロストークを抑えながら、コントラストを改善することができる、優れた画像信号処理装置及び画像信号処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項１に記載の技術は、
輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力部と、
画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部と、
クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部と、
前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部と、
前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善部と、
を具備する画像信号処理装置である。
【００１５】
本願の請求項２に記載の技術によれば、請求項１に記載の画像信号処理装置の画像入力部は、左右の画像信号からなる３次元画像信号を所定の伝送フォーマットで入力するように構成されている。
【００１６】
本願の請求項３に記載の技術によれば、請求項１に記載の画像信号処理装置は、画像信号のうち輝度信号を入力して、１画面内の輝度信号の黒輝度から白輝度までの輝度ヒストグラムの分布を検出する輝度ヒストグラム検出部をさらに備えている。そして、第１のコントラスト曲線作成部は、輝度の頻度ヒストグラムの分布の高い輝度成分を優先したコントラスト改善を行なう第１のコントラスト曲線を作成するように構成されている。
【００１７】
本願の請求項４に記載の技術によれば、請求項１に記載の画像信号処理装置の第２のコントラスト曲線作成部は、前記第１のコントラスト曲線に対し、白輝度側で輝度レベルを上げる量、及び、黒輝度側で輝度レベルを下げる量を抑制するように制御をかけて、前記第２のコントラスト曲線を作成するように構成されている。
【００１８】
本願の請求項５に記載の技術によれば、請求項１に記載の画像信号処理装置は、画像信号のうち輝度信号Ｙを入力して、１画面内の輝度信号の黒輝度から白輝度までの輝度ヒストグラムの分布を検出する輝度ヒストグラム検出部と、画像信号のうち輝度信号を入力して、画面毎に、隣接画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数と、一定値以上の差分がある隣接画素の輝度差分量の積算値を計測する隣接画素差分検出部をさらに備えている。そして、第２のコントラスト曲線作成部は、隣接画素間で輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数及び一定値以上の差分がある隣接画素の輝度差分量の積算値に基づいて輝度信号が大振幅となる場所を検出するとともに、白輝度領域のヒストグラム数及び黒輝度領域のヒストグラム数に基づいて黒輝度領域及び白輝度領域を検出し、前記第１のコントラスト曲線に対して、白輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを上げる量及び黒輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを下げる量を制御して、前記第２のコントラスト曲線を作成するように構成されている。
【００１９】
本願の請求項６に記載の技術によれば、請求項１に記載の画像信号処理装置の第２のコントラスト曲線作成部は、前記コントラスト改善部によりコントラスト改善を行なった後の輝度信号を含む画像信号を表示する液晶表示パネルにおけるオーバードライブ特性に基づいて、黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正するように構成されている。
【００２０】
本願の請求項７に記載の技術によれば、請求項６に記載の画像信号処理装置の第２のコントラスト曲線作成部は、白輝度側及び黒輝度側のそれぞれにおいてオーバードライブ量を低減し始める輝度値を基準にして、白輝度側において白輝度側のクロストークが多くなる領域への上昇を抑制するとともに、黒輝度側において黒輝度側のクロストークが多くなる領域への下降を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正するように構成されている。
【００２１】
また、本願の請求項８に記載の技術は、
輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力ステップと、
画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成ステップと、
クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出ステップと、
前記クロストーク検出ステップにおいて検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成ステップと、
前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善ステップと、
を有する画像信号処理方法である。
【００２２】
また、本願の請求項９に記載の技術は、
輝度信号及び色信号を含む画像信号を入力する画像入力部と、
輝度信号のコントラストを改善するコントラスト改善部と、
前記コントラスト改善部によりコントラストを改善した後の輝度信号を含む画像信号の鮮鋭度をエンハンスする鮮鋭度系エンハンス部と、
前記鮮鋭度系エンハンス部により鮮鋭度をエンハンスした後の画像信号の色空間を変換する色空間変換部と、
前記色空間変換部により色空間変換した後の画像信号を表示する表示部と、
を具備し、
前記コントラスト改善部は、画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部と、クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部と、前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部を備え、前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なう、
表示装置である。
【００２３】
また、本願の請求項１０に記載の技術は、
輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力部、
画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部、
クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部、
前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部、
前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善部、
としてコンピューターを機能させるようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムである。
【００２４】
本願の請求項１０に係るコンピューター・プログラムは、コンピューター上で所定の処理を実現するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムを定義したものである。換言すれば、本願の請求項１０に係るコンピューター・プログラムをコンピューターにインストールすることによって、コンピューター上では協働的作用が発揮され、本願の請求項１に係る画像信号処理装置と同様の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本明細書で開示する技術によれば、時分割で交互に表示される左眼用画像及び右眼用画像からなる画像信号に対して、クロストークを抑えながら、コントラストを改善することができる、優れた画像信号処理装置及び画像信号処理方法、表示装置、並びにコンピューター・プログラムを提供することができる。
【００２６】
液晶表示ディスプレイなどでフレーム・シーケンシャル方式の３次元画像を表示する際、輝度信号が大振幅で且つ黒輝度付近並びに白輝度付近の領域でクロストークが発生する。本明細書で開示する技術によれば、隣接画素間で輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数及びその輝度差分量の積算値に基づいて、輝度信号が大振幅となる場所を検出するとともに、隣接画素間で輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数及びその輝度差分量の積算値に基づいて輝度信号が大振幅となる場所を検出するとともに、輝度ヒストグラムの分布に基づいて黒輝度領域並びに白輝度領域を検出し、これらの検出結果から、クロストークが発生し易い信号を検出して、黒輝度側と白輝度側へコントラスト強調を抑えるようにする。これにより、クロストークの発生箇所の増加を押さえることが可能となる。
【００２７】
本明細書で開示する技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、画像表示システムの構成例を模式的に示した図である。
【図２Ａ】図２Ａは、表示装置１１の左眼用画像Ｌの表示期間に同期したシャッター眼鏡１３におけるシャッター・レンズ３０８、２０９の制御動作を示した図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、表示装置１１の右眼用画像Ｒの表示期間に同期したシャッター眼鏡１３におけるシャッター・レンズ３０８、２０９の制御動作を示した図である。
【図３】図３は、コントラスト改善回路３００の構成を模式的に示した図である。
【図４】図４は、ダイナミック・コントラスト改善部３０３において、白輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを上げる量、及び、黒輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを下げる量をそれぞれ決定するための処理ブロックを模式的に示した図である。
【図５】図５は、オーバードライブ特性を利用して黒輝度側及び白輝度側のそれぞれの方向へのコントラスト強調を抑制する方法を説明するための図である。
【図６】図６は、３次元画像信号のフレーム・パッキング方式（プログレッシブ）の伝送フォーマットを示した図である。
【図７】図７は、３次元画像信号のフレーム・パッキング方式（インタレース）の伝送フォーマットを示した図である。
【図８Ａ】図８Ａは、コントラスト補正のアルゴリズムを説明するための図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、コントラスト補正のアルゴリズムを説明するための図である。
【図９Ａ】図９Ａは、コントラスト補正のアルゴリズムを説明するための図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、コントラスト補正のアルゴリズムを説明するための図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、コントラスト補正のアルゴリズムを説明するための図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、コントラスト補正のアルゴリズムを説明するための図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、コントラスト補正のアルゴリズムを説明するための図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、コントラスト補正のアルゴリズムを説明するための図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、左眼用画像表示期間で白輝度信号が入力され、続く右眼用画像表示期間で黒輝度信号が入力され、短時間で十分放電されず、白輝度レベルが残っている様子を示した図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、左眼用画像表示期間で白輝度信号が入力されるが、短時間で十分に輝度レベルが立ち上がっていない様子を示した図である。
【図１３】図１３は、クロストーク・マップの一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しながら本明細書で開示する技術の実施形態について詳細に説明する。
【００３０】
図１には、画像表示システムの構成例を模式的に示している。画像表示システムは、３次元表示（３次元視）対応の表示装置１１と、左眼部及び右眼部にそれぞれシャッター機構を備えたシャッター眼鏡１３の組み合わせからなる。以下では、３次元画像表示に用いる表示装置１１として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を用いるものとする。但し、本明細書で開示する技術の要旨は、液晶ディスプレイに必ずしも限定されない。
【００３１】
表示装置１１は、フレーム・シーケンシャル方式で左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒを交互に表示する。一方、シャッター眼鏡１３は、表示装置１１側での左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒの切り換えタイミングと同期をとって、左右のシャッター・レンズ３０８、３０９の開閉切り換えを行なう。表示装置１１とシャッター眼鏡１３間の通信には、Ｗｉ−ＦｉやＩＥＥＥ８０２．１５．４などの、電波通信によるワイヤレス・ネットワークが用いられ、表示装置１１からシャッター眼鏡１３へ、シャッター・レンズ３０８、３０９の開閉タイミングを制御するために必要な情報を記載したパケットが送信される。勿論、ワイヤレス・ネットワークではなく、赤外線通信やその他の通信手段を適用することもできる。
【００３２】
表示装置１１は、左右画像信号処理部１２０と、通信部１２４と、タイミング制御部１２６と、ゲート・ドライバー１３０と、データ・ドライバー１３２と、液晶表示パネル１３４を備えている。
【００３３】
液晶表示パネル１３４は、液晶層及び液晶層を挟んで対向する透明電極と、カラー・フィルターなど（いずれも図示しない）から構成されている。また、液晶表示パネル１３４の背後には、バックライト（面光源）１３６が配置されている。バックライト１３６は、残光特性の良好なＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などから構成されている。
【００３４】
左右画像信号処理部１２０には、左眼用画像Ｒ及び右眼用画像Ｌをそれぞれ表示するための左右の画像信号ＤL、ＤRからなる入力信号Ｄinが、例えばフレーム・パッキングなどの伝送フォーマット（後述）で入力される。左右画像信号処理部１２０内では、画像の鮮鋭度のエンハンスやコントラスト改善などの画質補正処理が行なわれる。そして、左右画像信号処理部１２０は、液晶表示パネル１３４でフレーム・シーケンシャル方式により左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒを表示させるため、左右の画像信号ＤL、ＤRを交互に出力する。
【００３５】
タイミング制御部１２６には、左右画像信号処理部１２０で変換された左眼用画像信号ＤL及び右眼用画像信号ＤRが入力される。タイミング制御部１２６は、入力された左眼用画像信号ＤL及び右眼用画像信号ＤRを液晶表示パネル１３４へ入力するための信号に変換するとともに、ゲート・ドライバー１３０及びデータ・ドライバー１３２からなるパネル駆動回路の動作に用いられるパルス信号を生成する。
【００３６】
ゲート・ドライバー１３０は、順次駆動するための信号を生成する駆動回路であり、タイミング制御部１２６から伝送された信号に応じて、表示パネル１３４内の各画素に接続されたゲート・バス・ラインへ、駆動電圧を出力する。また、データ・ドライバー１３２は、映像信号に基づく駆動電圧を出力する駆動回路であり、タイミング制御部１２６から伝送された信号に基づいてデータ線へ印加する信号を生成して出力する。
【００３７】
また、液晶表示パネル１３４の応答速度を補うための、オーバードライブが適宜行なわれる。オーバードライブは、パネル駆動回路において目標到達電圧以上の駆動電圧を液晶素子に印加して、目標電圧に速やかに到達するようにして、応答特性の改善を行なう処理である。
【００３８】
通信部１２４は、Ｗｉ−ＦｉやＩＥＥＥ８０２．１５．４などのワイヤレス・ネットワークにおけるアクセスポイントとして動作し、端末局として動作する１以上のシャッター眼鏡１３を自分の基本サービスセット（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ：ＢＳＳ）に収容する。通信部１２４からは、シャッター眼鏡１３側でシャッター・レンズ３０８、３０９の開閉タイミングを制御するために必要な情報を記載したパケットが送信される。
【００３９】
図２Ａには、表示装置１１の左眼用画像Ｌの表示期間に同期したシャッター眼鏡１３におけるシャッター・レンズ３０８、２０９の制御動作を示している。図示のように、左眼用画像Ｌの表示期間には、表示装置１１側から無線伝送される同期パケットに従って、左眼用シャッター・レンズ３０８を開成状態、右眼用シャッター・レンズ３０９を閉成状態とし、左眼用画像Ｌに基づく表示光ＬＬがユーザーの左眼にのみ到達する。
【００４０】
また、図２Ｂには、右眼用画像Ｒの表示期間に同期したシャッター眼鏡１３におけるシャッター・レンズ３０８、２０９の制御動作を示している。図示のように、右眼用画像Ｒの表示期間には、右眼用シャッター・レンズ３０９を開成状態、左眼用シャッター・レンズ３０８を閉成状態とし、右眼用画像Ｒに基づく表示光ＲＲがユーザーの右眼にのみ到達する。
【００４１】
表示装置１１は、液晶表示パネル１３４に、フィールド毎に左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒを交互に表示する。シャッター眼鏡１３側では、左右のシャッター・レンズ３０８、３０９が表示装置１１のフィールド毎の画像切り換えに同期して交互に開閉動作を行なう。シャッター眼鏡１３越しに表示画像を観察するユーザーの脳内では、左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒが融像され、表示装置１１に表示される画像が３次元的に認識される。
【００４２】
左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒには視差がある。左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒをフレーム・シーケンシャル方式で表示する場合、黒輝度（又は黒に近い輝度）から白輝度（又は白に近い輝度）に変化する場所は、フレーム毎若しくはフィールド毎に黒輝度から白輝度へ、又は、白輝度から黒輝度へ変化することになり、大振幅信号に対する高速且つ正確な応答が要求される。一方、表示装置１１は、液晶表示パネル１３４の応答速度を改善するために、オーバードライブを行なっている。ところが、黒輝度よりさらに黒側へ、並びに、白輝度よりさらに白側へは、オーバードライブできない。このため、上述したように輝度信号の振幅が大きい黒側輝度領域及び白側輝度領域では、エッジ前後の液晶表示パネル１３４の応答性能が十分でないために、クロストークが発生する、という問題がある。
【００４３】
表示画像が２次元の場合、図８〜図１１に示したような、輝度の頻度分布の高い輝度成分を優先したコントラスト曲線を用いたコントラスト改善を行なっても問題はない。これに対し、フレーム・シーケンシャル方式の３次元画像の場合、クロストークが発生し易いので、輝度の頻度分布の高い輝度成分を優先したコントラスト曲線をそのまま用いて、２次元画像と同様のコントラスト改善を行なうと、クロストークがさらに悪化する。
【００４４】
そこで、本実施形態では、左右画像信号処理部１２０内において、上記のようなクロストークの発生する信号の特徴を検出し、黒輝度側及び白輝度側のそれぞれの方向へのコントラスト強調を抑制するようにコントラスト改善処理を行なうことで、クロストークの発生を防ぐようになっている。
【００４５】
図３には、左右画像信号処理部１２０内に配置されるコントラスト改善回路３００の構成を模式的に示している。図示の例では、フレーム・パッキング方式の伝送フォーマットで送られてくる、１９２０×１０８０画素サイズでフレームレート２４Ｈｚのプログレッシブ画像を入力とする。但し、インタレース方式の画像が入力された場合には、ＩＰ（インタレース−プログレッシブ）変換部３０１にてプログレッシブ画像に変換するものとする。
【００４６】
ここで、図６には、３次元画像信号のフレーム・パッキング方式（プログレッシブ）の伝送フォーマットを、２次元画像信号（プログレッシブ）と併せて示しておく。左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒの各フレームの解像度は２次元画像と同一であり、１０８０ｐの解像度で伝送することが可能である。また、１垂直帰線期間中に左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒの２フレーム分の映像が含まれる。一方、図７には、３次元画像信号のフレーム・パッキング方式（インタレース）の伝送フォーマットを、２次元画像信号（インタレース）と併せて示しておく。左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒの各フレームの解像度は２次元画像と同一であり、１０８０ｉの解像度で伝送することが可能である。また、１垂直帰線期間中に左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒの４フィールド分の映像が含まれる。
【００４７】
輝度ヒストグラム検出部３０２は、画像信号のうち輝度信号Ｙを入力して、画面毎に入力すると１画面内の黒輝度から白輝度までの輝度ヒストグラムの分布を検出する。ここで、輝度ヒストグラム検出部３０２は、左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒの各々について１画面内の輝度ヒストグラムの分布を検出するようにしても、あるいは、同時刻の左眼用画像Ｌ又は右眼用画像Ｒの一方についてのみ検出を行ない共通して使用するようにしてもよい。
【００４８】
ダイナミック・コントラスト改善部３０３は、輝度ヒストグラム検出部３０２から輝度ヒストグラムの分布を入力すると、画面毎に最適なコントラスト曲線を作成する。ここでは、まず、図８〜図１１に示したような、輝度の頻度ヒストグラムの分布の高い輝度成分を優先したコントラスト改善を行なうようなコントラスト曲線が作成される。
【００４９】
液晶表示パネル１３４でフレーム・シーケンシャル方式の３次元画像を表示する場合、図１３に示したクロストーク・マップからも分かるように、視差のある左右の画像信号間で輝度レベルの振幅が大きい場所では、大きなクロストークが発生する。且つ、黒輝度付近では、黒輝度側にクロストークが発生し、白輝度付近では、白輝度側にクロストークが発生する、という特徴がある。
【００５０】
そこで、ダイナミック・コントラスト改善部３０３は、輝度ヒストグラムの分布のみに基づいて一旦作成したコントラスト曲線に対し、白輝度側で輝度レベルを上げる量、及び、黒輝度側で輝度レベルを下げる量を抑制するように制御をかけることによって、クロストークの発生を防止する。
【００５１】
具体的には、隣接画素差分検出部３０４は、画像信号のうち輝度信号Ｙを入力して、画面毎に、隣り合う画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数と、その輝度差分量の積算値を計測して、得られた画素数の値と輝度差分量の積算値を、ダイナミック・コントラスト改善部３０３に出力する。そして、ダイナミック・コントラスト改善部３０３は、隣接画素間で輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数及びその輝度差分量の積算値に基づいて、輝度信号が大振幅となる場所を検出することができる。また、ダイナミック・コントラスト改善部３０３は、輝度ヒストグラム検出部３０２から入力する白輝度領域のヒストグラム数及び黒輝度領域のヒストグラム数を使用して、黒輝度領域及び白輝度領域を検出することができる。このようにして、ダイナミック・コントラスト改善部３０３は、クロストークが発生し易い、輝度信号が大振幅で且つ黒輝度付近並びに白輝度付近の場所を検出すると、白輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを上げる量、及び、黒輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを下げる量を、適正な値に制御する。
【００５２】
なお、隣接画素差分検出部３０４は、左眼用画像Ｌ及び右眼用画像Ｒの各々について、隣り合う画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数と、その輝度差分量の積算値を検出するようにしても、あるいは、同時刻の左眼用画像Ｌ又は右眼用画像Ｒの一方についてのみ検出を行ない共通して使用するようにしてもよい。
【００５３】
図４には、ダイナミック・コントラスト改善部３０３において、白輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを上げる量、及び、黒輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを下げる量をそれぞれ決定するための処理ブロックを模式的に示している。
【００５４】
隣接画素差分検出部３０４からは、入力される画面毎に、隣り合う画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数と、その輝度差分量の積算値が入力される（前述）。ダイナミック・コントラスト改善部３０３内では、第１の制御ゲイン決定部４０１が隣り合う画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数に基づいて抑制するコントラスト制御量（制御ゲイン）Ａを決定するとともに、第２の制御ゲイン決定部４０２が一定値以上の差分がある画素の輝度差分量の積算値に基づいて抑制するコントラスト制御量（制御ゲイン）Ｂを決定すると、乗算器４０３でこれらコントラスト制御量ＡとＢを乗算する。
【００５５】
また、ダイナミック・コントラスト改善部３０３内では、輝度ヒストグラム重み付け部４０３が、輝度ヒストグラム検出部３０２から入力された白輝度領域のヒストグラム数に白輝度側の重み付け係数を掛け、これにさらに上記のコントラスト制御量の乗算値Ａ×Ｂを乗算器４０６で掛けて、白輝度側のゲイン抑制量を得る。同様に、輝度ヒストグラム重み付け部４０３が、黒輝度領域のヒストグラム数に黒輝度側の重み付け係数を掛け、これにさらに上記のコントラスト制御量の乗算値Ａ×Ｂを乗算器４０５で掛けて、黒輝度側のゲイン抑制量を得る。
【００５６】
なお、上記の変形例として、液晶表示パネル１３４のオーバードライブ特性を利用して黒輝度側及び白輝度側のそれぞれの方向へのコントラスト強調を抑制する方法も考えられる。
【００５７】
オーバードライブ自体は、液晶表示パネル１３４のパネル駆動回路において目標到達電圧以上の駆動電圧を液晶素子に印加して、目標電圧に速やかに到達するようにして、応答特性の改善を行なう処理である（前述）。
【００５８】
オーバードライブ量は、液晶表示パネル１３４の駆動電圧のダイナミックレンジに制限されていて、白輝度側及び黒輝度側では必要なオーバードライブ電圧を印加することができない。図１３に示したクロストーク・マップを参照すると、図中のグレーで示した領域はクロストークが多い領域である。同図中、白輝度側のグレーで示した領域に到達すると、白輝度側のクロストークが多くなるので、オーバードライブ量を低減し始める輝度値（オーバードライブ量が制限される輝度値）であり、コントラスト曲線の白輝度側の輝度特性の目安にすることができる。したがって、白輝度側では、図５下段の一点鎖線で示した、白輝度側のクロストークが多くなる領域への上昇が抑制されたコントラスト曲線を使用するようにする。例えば、オーバードライブ量が制限される輝度値の最大値を９０ＩＲＥ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇｅｎｅｅｒｓ）とすると、９０ＩＲＥ以上の輝度のガンマー特性を上昇させないように、白輝度側におけるコントラスト曲線を制御する。
【００５９】
また、図１３中、黒輝度側のグレーで示した領域に到達すると、黒輝度側のクロストークが多くなるので、オーバードライブ量を低減し始める輝度値（オーバードライブ量が制限される輝度値）であり、コントラスト曲線の黒輝度側の輝度特性の目安にすることができる。したがって、黒輝度側では、図５下段の一点鎖線で示した、黒輝度側のクロストークが多くなる領域への下降が抑制されたコントラスト曲線を使用するようにする。例えば、オーバードライブ量が制限される輝度値の最小値を１０ＩＲＥとすると、１０ＩＲＥ以上の輝度のガンマー特性を上昇させないように、黒輝度側におけるコントラスト曲線を制御する。
【００６０】
液晶表示パネル１３４には個体差があり、クロストークが発生する場所はパネル毎に異なる。上述したように、オーバードライブ特性が白輝度側及び黒輝度側で線形にならなくなる輝度領域を利用してコントラスト曲線を作成することで、個々の液晶表示パネル１３４に適応したクロストークの発生防止を実現することができる。
【００６１】
再び図３を参照して、引き続いてコントラスト改善回路３００の構成について説明する。
【００６２】
ダイナミック・コントラスト改善部３０３内では、上述したいずれかの方法により黒輝度側及び白輝度側のそれぞれの方向へのコントラスト強調が抑制されたコントラスト曲線を用いて、入力された輝度信号Ｙに対してコントラスト改善を行なう。
【００６３】
コントラスト改善処理が行なわれた輝度信号Ｙは、色信号ＵＶとともに後段の鮮鋭度系エンハンス部３０５に入力され、輝度信号Ｙ及び色信号ＵＶについてそれぞれ鮮鋭度が強調される。そして、マトリックス変換部３０６で、画像信号がＹＵＶからＲＧＢへ色空間変換を行なった後、液晶表示パネル１３４に出力される。
【００６４】
液晶表示パネルでフレーム・シーケンシャル方式の３次元画像を表示すると、輝度レベルが大振幅となる黒白輝度領域においてクロストークが発生し易く、２次元画像の表示時と同じコントラスト改善を行なうとクロストークが悪化してしまう。これに対し、本明細書で開示する技術によれば、輝度信号のヒストグラムと隣接画素差分に基づいて、コントラスト曲線の白輝度側及び黒輝度側を修正することによって、白輝度領域及び黒輝度領域におけるコントラストはやや劣化するものの、クロストークの発生を防ぐことができる。これによって、トータルでは３次元画像の画質改善を容易に実現することができる。
【００６５】
コントラスト曲線の白輝度側及び黒輝度側を修正する処理は、ソフトウェアでも実行することができるので、本明細書で開示する技術を低コストで実現することができる。
【００６６】
また、液晶表示パネル１３４の個体差によりクロストークの性能が変わることから、オーバードライブの特性を利用してコントラスト曲線を作成することで、個々の液晶表示パネル１３４に適応したクロストークの発生防止を実現することができる。
【００６７】
要するに、本明細書で開示する技術によれば、クロストークの低減とコントラスト改善という相反する目標に対して、個々の液晶表示パネル１３４毎に最適化した３次元画質の向上を実現することができる。
【００６８】
なお、本明細書の開示の技術は、以下のような構成をとることも可能である。
（１）輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力部と、画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部と、クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部と、前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部と、前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善部と、を具備する画像信号処理装置。
（２）前記画像入力部は、左右の画像信号からなる３次元画像信号を所定の伝送フォーマットで入力する、上記（１）に記載の画像信号処理装置。
（３）画像信号のうち輝度信号を入力して、１画面内の輝度信号の黒輝度から白輝度までの輝度ヒストグラムの分布を検出する輝度ヒストグラム検出部をさらに備え、前記第１のコントラスト曲線作成部は、輝度の頻度ヒストグラムの分布の高い輝度成分を優先したコントラスト改善を行なう第１のコントラスト曲線を作成する、上記（１）に記載の画像信号処理装置。
（４）前記第２のコントラスト曲線作成部は、前記第１のコントラスト曲線に対し、白輝度側で輝度レベルを上げる量、及び、黒輝度側で輝度レベルを下げる量を抑制するように制御をかけて、前記第２のコントラスト曲線を作成する、上記（１）に記載の画像信号処理装置。
（５）画像信号のうち輝度信号Ｙを入力して、１画面内の輝度信号の黒輝度から白輝度までの輝度ヒストグラムの分布を検出する輝度ヒストグラム検出部と、画像信号のうち輝度信号を入力して、画面毎に、隣接画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数と、一定値以上の差分がある隣接画素の輝度差分量の積算値を計測する隣接画素差分検出部と、をさらに備え、前記第２のコントラスト曲線作成部は、隣接画素間で輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数及び一定値以上の差分がある隣接画素の輝度差分量の積算値に基づいて輝度信号が大振幅となる場所を検出するとともに、白輝度領域のヒストグラム数及び黒輝度領域のヒストグラム数に基づいて黒輝度領域及び白輝度領域を検出し、前記第１のコントラスト曲線に対して、白輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを上げる量及び黒輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを下げる量を制御して、前記第２のコントラスト曲線を作成する、上記（１）に記載の画像信号処理装置。
（６）前記第２のコントラスト曲線作成部は、前記コントラスト改善部によりコントラスト改善を行なった後の輝度信号を含む画像信号を表示する液晶表示パネルにおけるオーバードライブ特性に基づいて、黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正する、上記（１）に記載の画像信号処理装置。
（７）前記第２のコントラスト曲線作成部は、白輝度側及び黒輝度側のそれぞれにおいてオーバードライブ量を低減し始める輝度値を基準にして、白輝度側において白輝度側のクロストークが多くなる領域への上昇を抑制するとともに、黒輝度側において黒輝度側のクロストークが多くなる領域への下降を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正する、上記（６）に記載の画像信号処理装置。
（８）輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力ステップと、画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成ステップと、クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出ステップと、前記クロストーク検出ステップにおいて検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成ステップと、前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善ステップと、を有する画像信号処理方法。
（９）輝度信号及び色信号を含む画像信号を入力する画像入力部と、輝度信号のコントラストを改善するコントラスト改善部と、前記コントラスト改善部によりコントラストを改善した後の輝度信号を含む画像信号の鮮鋭度をエンハンスする鮮鋭度系エンハンス部と、前記鮮鋭度系エンハンス部により鮮鋭度をエンハンスした後の画像信号の色空間を変換する色空間変換部と、前記色空間変換部により色空間変換した後の画像信号を表示する表示部と、を具備し、前記コントラスト改善部は、画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部と、クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部と、前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部を備え、前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なう、表示装置。
（１０）輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力部、画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部、クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部、前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部、前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善部、としてコンピューターを機能させるようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラム。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本明細書で開示する技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【００７０】
本明細書で説明した実施形態におけるコントラスト改善処理は、ハードウェア、ソフトウェアのいずれにより行なうこともできる。当該処理をソフトウェアによって実現する場合には、ソフトウェアにおける処理手順をコンピューター可読形式に記述したコンピューター・プログラムを所定のコンピューターにインストールして実行すればよい。
【００７１】
また、本明細書では、液晶表示パネルからなる表示装置に適用した実施形態について説明してきたが、旧来のＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイの他、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）、エレクトロ・ルミネッセンス（ＥＬ）パネルを用いる場合であっても、同様に本技術を適用することができる。
【００７２】
要するに、例示という形態で本技術を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【符号の説明】
【００７３】
１１…表示装置
１３…シャッター眼鏡
１２０…左右画像信号処理部
１２４…通信部
１２６…タイミング制御部
１３０…ゲート・ドライバー
１３２…データ・ドライバー
１３４…液晶表示パネル
３００…コントラスト改善回路
３０１…ＩＰ変換部
３０２…輝度ヒストグラム検出部
３０３…ダイナミック・コントラスト改善部
３０４…隣接画素差分検出部
３０５…鮮鋭度系エンハンス部
３０６…マトリックス変換部
４０１…第１の制御ゲイン決定部
４０２…第２の制御ゲイン決定部
４０３、４０５、４０６…乗算器
４０４…輝度ヒストグラム重み付け部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力部と、
画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部と、
クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部と、
前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部と、
前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善部と、
を具備する画像信号処理装置。
【請求項２】
前記画像入力部は、左右の画像信号からなる３次元画像信号を所定の伝送フォーマットで入力する、
請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項３】
画像信号のうち輝度信号を入力して、１画面内の輝度信号の黒輝度から白輝度までの輝度ヒストグラムの分布を検出する輝度ヒストグラム検出部をさらに備え、
前記第１のコントラスト曲線作成部は、輝度の頻度ヒストグラムの分布の高い輝度成分を優先したコントラスト改善を行なう第１のコントラスト曲線を作成する、
請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項４】
前記第２のコントラスト曲線作成部は、前記第１のコントラスト曲線に対し、白輝度側で輝度レベルを上げる量、及び、黒輝度側で輝度レベルを下げる量を抑制するように制御をかけて、前記第２のコントラスト曲線を作成する、
請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項５】
画像信号のうち輝度信号Ｙを入力して、１画面内の輝度信号の黒輝度から白輝度までの輝度ヒストグラムの分布を検出する輝度ヒストグラム検出部と、
画像信号のうち輝度信号を入力して、画面毎に、隣接画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数と、一定値以上の差分がある隣接画素の輝度差分量の積算値を計測する隣接画素差分検出部と、
をさらに備え、
前記第２のコントラスト曲線作成部は、隣接画素間で輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数及び一定値以上の差分がある隣接画素の輝度差分量の積算値に基づいて輝度信号が大振幅となる場所を検出するとともに、白輝度領域のヒストグラム数及び黒輝度領域のヒストグラム数に基づいて黒輝度領域及び白輝度領域を検出し、前記第１のコントラスト曲線に対して、白輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを上げる量及び黒輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを下げる量を制御して、前記第２のコントラスト曲線を作成する、
請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項６】
前記第２のコントラスト曲線作成部は、前記コントラスト改善部によりコントラスト改善を行なった後の輝度信号を含む画像信号を表示する液晶表示パネルにおけるオーバードライブ特性に基づいて、黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正する、
請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項７】
前記第２のコントラスト曲線作成部は、白輝度側及び黒輝度側のそれぞれにおいてオーバードライブ量を低減し始める輝度値を基準にして、白輝度側において白輝度側のクロストークが多くなる領域への上昇を抑制するとともに、黒輝度側において黒輝度側のクロストークが多くなる領域への下降を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正する、
請求項６に記載の画像信号処理装置。
【請求項８】
輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力ステップと、
画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成ステップと、
クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出ステップと、
前記クロストーク検出ステップにおいて検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成ステップと、
前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善ステップと、
を有する画像信号処理方法。
【請求項９】
輝度信号及び色信号を含む画像信号を入力する画像入力部と、
輝度信号のコントラストを改善するコントラスト改善部と、
前記コントラスト改善部によりコントラストを改善した後の輝度信号を含む画像信号の鮮鋭度をエンハンスする鮮鋭度系エンハンス部と、
前記鮮鋭度系エンハンス部により鮮鋭度をエンハンスした後の画像信号の色空間を変換する色空間変換部と、
前記色空間変換部により色空間変換した後の画像信号を表示する表示部と、
を具備し、
前記コントラスト改善部は、画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部と、クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部と、前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部を備え、前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なう、
表示装置。
【請求項１０】
輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力部、
画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部、
クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部、
前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部、
前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善部、
としてコンピューターを機能させるようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラム。
【請求項１】
輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力部と、
画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部と、
クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部と、
前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部と、
前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善部と、
を具備する画像信号処理装置。
【請求項２】
前記画像入力部は、左右の画像信号からなる３次元画像信号を所定の伝送フォーマットで入力する、
請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項３】
画像信号のうち輝度信号を入力して、１画面内の輝度信号の黒輝度から白輝度までの輝度ヒストグラムの分布を検出する輝度ヒストグラム検出部をさらに備え、
前記第１のコントラスト曲線作成部は、輝度の頻度ヒストグラムの分布の高い輝度成分を優先したコントラスト改善を行なう第１のコントラスト曲線を作成する、
請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項４】
前記第２のコントラスト曲線作成部は、前記第１のコントラスト曲線に対し、白輝度側で輝度レベルを上げる量、及び、黒輝度側で輝度レベルを下げる量を抑制するように制御をかけて、前記第２のコントラスト曲線を作成する、
請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項５】
画像信号のうち輝度信号Ｙを入力して、１画面内の輝度信号の黒輝度から白輝度までの輝度ヒストグラムの分布を検出する輝度ヒストグラム検出部と、
画像信号のうち輝度信号を入力して、画面毎に、隣接画素の輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数と、一定値以上の差分がある隣接画素の輝度差分量の積算値を計測する隣接画素差分検出部と、
をさらに備え、
前記第２のコントラスト曲線作成部は、隣接画素間で輝度レベルに一定値以上の差分がある画素数及び一定値以上の差分がある隣接画素の輝度差分量の積算値に基づいて輝度信号が大振幅となる場所を検出するとともに、白輝度領域のヒストグラム数及び黒輝度領域のヒストグラム数に基づいて黒輝度領域及び白輝度領域を検出し、前記第１のコントラスト曲線に対して、白輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを上げる量及び黒輝度側でコントラスト曲線の輝度レベルを下げる量を制御して、前記第２のコントラスト曲線を作成する、
請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項６】
前記第２のコントラスト曲線作成部は、前記コントラスト改善部によりコントラスト改善を行なった後の輝度信号を含む画像信号を表示する液晶表示パネルにおけるオーバードライブ特性に基づいて、黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正する、
請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項７】
前記第２のコントラスト曲線作成部は、白輝度側及び黒輝度側のそれぞれにおいてオーバードライブ量を低減し始める輝度値を基準にして、白輝度側において白輝度側のクロストークが多くなる領域への上昇を抑制するとともに、黒輝度側において黒輝度側のクロストークが多くなる領域への下降を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正する、
請求項６に記載の画像信号処理装置。
【請求項８】
輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力ステップと、
画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成ステップと、
クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出ステップと、
前記クロストーク検出ステップにおいて検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成ステップと、
前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善ステップと、
を有する画像信号処理方法。
【請求項９】
輝度信号及び色信号を含む画像信号を入力する画像入力部と、
輝度信号のコントラストを改善するコントラスト改善部と、
前記コントラスト改善部によりコントラストを改善した後の輝度信号を含む画像信号の鮮鋭度をエンハンスする鮮鋭度系エンハンス部と、
前記鮮鋭度系エンハンス部により鮮鋭度をエンハンスした後の画像信号の色空間を変換する色空間変換部と、
前記色空間変換部により色空間変換した後の画像信号を表示する表示部と、
を具備し、
前記コントラスト改善部は、画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部と、クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部と、前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部を備え、前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なう、
表示装置。
【請求項１０】
輝度信号を含む画像信号を入力する画像入力部、
画面毎の第１のコントラスト曲線を作成する第１のコントラスト曲線作成部、
クロストークを発生し易い輝度信号を検出するクロストーク検出部、
前記クロストーク検出部により検出されたクロストークを発生し易い輝度信号に対し黒輝度側並びに白輝度側へのコントラスト強調を抑制するように前記第１のコントラスト曲線を修正した第２のコントラスト曲線を作成する第２のコントラスト曲線作成部、
前記第２のコントラスト曲線を用いて画面毎の輝度信号のコントラスト改善を行なうコントラスト改善部、
としてコンピューターを機能させるようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラム。
【図１】
【図３】
【図４】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１３】
【図３】
【図４】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−９０３０（Ｐ２０１３−９０３０Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３８３８３（Ｐ２０１１−１３８３８３）
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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