JP6663214B2 - 表示方法および表示装置 - Google Patents

Description

本開示は、表示方法および表示装置に関する。

従来、表示可能な輝度レベルを改善するための画像信号処理装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００８−１６７４１８号公報

しかしながら、上記特許文献では、更なる改善が必要とされていた。

本発明の一態様に係る表示方法は、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の輝度およびコード値の対応関係を示す第１ＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｏｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）で映像の輝度が定義される映像データの映像を表示装置に表示する表示方法であって、前記映像データを取得し、取得した前記映像データに含まれる前記映像を構成する複数の画素のそれぞれについて、当該画素の輝度が第１所定輝度を超えるか否かを判定する第１判定を行い、前記複数の画素のそれぞれについて、前記第１判定の結果、当該画素の輝度が前記第１所定輝度を超える場合と、当該画素の輝度が前記第１所定輝度以下の場合とで、異なる方式で当該画素の輝度を縮小するデュアルトーンマッピングを行い、前記デュアルトーンマッピングの結果を用いて、前記映像を前記表示装置に表示する。

なお、これらの全般包括的または具体的な態様は、装置、システム、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、装置、システム、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

上記態様によれば、更なる改善を実現することができる。

映像技術の進化について説明するための図である。 ＳＤＲ信号とＨＤＲ信号との違いを説明するための図である。 コンテンツに格納される輝度信号のコード値の決定方法、および、再生時にコード値から輝度を復元するプロセスの説明図である。 ＨＤＲ信号をＨＤＲＴＶで表示させる場合の表示処理の一例を説明するための図である。 高輝度マスターモニターでグレーディンされたＨＤＲコンテンツのＨＤＲ信号をＨＤＲＴＶで表示させる場合の表示処理の一例を説明するための図である。 画像撮影時の輝度の尺度を示す図である。 撮影した画像の輝度の例に示す図である。 ＳＤＲに対応したホームエンターテイメント用マスターを制作するフロー、配信媒体および表示装置の関係について説明するための図である。 図７で示した原画像をＳＤＲ画像にマスタリングした結果の輝度の一例を示す図である。 原信号値をＳＤＲ信号値に変換する（マスタリングする）ための、原信号値とＳＤＲ信号値との関係の一例を示す図である。 図７で示した原画像をＨＤＲ画像にマスタリングした結果の輝度の一例を示す図である。 原信号値をＨＤＲ信号値に変換する（マスタリングする）ための、原信号値とＨＤＲ信号値との関係の一例を示す図である。 実施の形態１に係る表示方法における輝度変換処理の具体例について説明するための図である。 グレーディングの方式について説明した表である。 標準マスターモニターを使って従来方式でＨＤＲグレーディングを行う場合のＨＤＲ／ＳＤＲマスタリングの全体構成を示す図である。 図７で示した原画像をＨＤＲ画像に従来方式でマスタリングした結果の輝度の一例を示す図である。 原信号値をＨＤＲ信号値に変換する（従来方式でマスタリングする）ための、原信号値とＨＤＲ信号値との関係の一例を示す図である。 従来方式でＨＤＲグレーディングすることにより得られたＳＤＲ画像の例を示す図である。 従来方式でＨＤＲグレーディングすることにより得られたＨＤＲ画像の例を示す図である。 標準マスターモニターを使ってＡＣＥＳ方式でＡＣＥＳ／ＨＤＲグレーディングを行う場合のＨＤＲ／ＳＤＲマスタリングの全体構成を示す図である。 図７で示した原画像をＨＤＲ画像にＡＣＥＳ方式でマスタリングした結果の輝度の一例を示す図である。 原信号値をＨＤＲ信号値に変換する（ＡＣＥＳ方式でマスタリングする）ための、原信号値とＨＤＲ信号値との関係の一例を示す図である。 ＡＣＥＳ方式でＡＣＥＳ／ＨＤＲグレーディングすることにより得られたＡＣＥＳ／ＨＤＲのマスター映像から、自動生成したＳＤＲ画像の例を示す図である。 ＡＣＥＳ方式でＡＣＥＳ／ＨＤＲグレーディングすることにより得られたＡＣＥＳ／ＨＤＲのマスター映像から、自動生成したＨＤＲ画像の例を示す図である。 高輝度マスターモニターを使ってＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でＨＤＲグレーディングを行う場合のＨＤＲ／ＳＤＲマスタリングの全体構成を示す図である。 図７で示した原画像をＨＤＲ画像にＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でマスタリングした結果の輝度の一例を示す図である。 原信号値をＨＤＲ信号値に変換する（ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でマスタリングする）ための、原信号値とＨＤＲ信号値との関係の一例を示す図である。 ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でＨＤＲグレーディングすることにより得られた高輝度マスター映像から、自動生成したＳＤＲ画像と同等の効果を有すると思われるデジタルシネマ評価用コンテンツ”Ｓｔｅｍ”の例を示す図である。 ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でＨＤＲグレーディングすることにより得られた高輝度マスター映像と同等の傾向を有すると思われるデジタルシネマ評価用コンテンツ”Ｓｔｅｍ”の例を示す図である。 グレーディングの３つの方式の課題について説明した表である。 ＨＤＲ対応したＵｌｔｒａ ＨＤ Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）機器をＨＤＲ対応のＨＤＭＩ（登録商標）２．０ａ経由でＨＤＲＴＶに繋いだ場合の例を示す図である。

（本発明の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した、画像信号処理装置に関し、以下の問題が生じることを見出した。

特許文献１に開示されている画像信号処理装置では、被写体を構成する画素から算出されたリニアＲＧＢ値に基づいて画素毎にリニア輝度を算出し、リニアＲＧＢ値およびリニア輝度に基づいて画素毎の補正リニア輝度および当該画素を含む複数の画素を合成した合成画素の補正リニアＲＧＢ値を算出し、補正リニア輝度および補正リニアＲＧＢ値をそれぞれガンマ補正して表示用輝度および表示用ＲＧＢ値を算出する。このように、画像信号処理装置では、補正リニアＲＧＢ値に基づいてリニア輝度を補正することにより、表示可能な階調数の増加を図っている。

ところで、近年、映像技術の進化に伴い、従来の映像の輝度が定義されているダイナミックレンジよりも広いダイナミックレンジであるＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）で輝度を定義した映像であるＨＤＲ映像をＴＶなどの表示装置に表示させる技術が知られている。ここで、映像技術の変遷について、図１を用いて説明する。

図１は、映像技術の進化について説明するための図である。

これまで、映像の高画質化としては、表示画素数の拡大に主眼がおかれ、Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ（ＳＤ）の７２０×４８０画素の映像から、Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ（ＨＤ）の１９２０×１０８０画素の、所謂２Ｋ映像が普及している。

近年、更なる高画質化を目指して、Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ（ＵＨＤ）の３８４０×１９２０画素、あるいは、４Ｋの４０９６ｘ１９２０画素の、所謂４Ｋ映像の導入が開始された。

４Ｋの導入による映像の高解像度化を行うと共に、ダイナミックレンジ拡張や色域の拡大、あるいは、フレームレートの追加、向上などを行うことで映像を高画質化することが検討されている。

ダイナミックレンジ拡張については、デジタルカメラやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサの性能向上により、露出を示すＳｔｏｐ数が１４Ｓｔｏｐｓ以上の広いダイナミックレンジの画像の撮影が可能になっている。このため、暗部階調を維持しつつ、１００％反射光以上に明るい光（鏡面反射光などの明るい光）を撮影することが可能になっている。このカメラまたはイメージセンサの性能向上を表現力の向上に活かすために、より高輝度な信号も伝送可能にする信号規格として、ＨＤＲが注目されている。

これまでのＴＶ信号は、ＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）と呼ばれ、ピーク輝度（最大輝度）が１００ｎｉｔであったのに対して、ＨＤＲ（特に、ＳＭＰＴＥで標準化されたＥＯＴＦであるＳＴ ２０８４（ＰＱカーブ）で符号化するＨＤＲ）の場合は、１００００ｎｉｔ以上までピーク輝度を表現することができるようになった。

ＨＤＲの具体的な適用先としては、ＨＤやＵＨＤと同様に、放送やパッケージメディア（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ等）、インターネット配信などで使われることが想定されている。

次に、ＳＤＲおよびＨＤＲについて、図２を用いて説明する。

図２は、ＳＤＲ信号とＨＤＲ信号との違いを説明するための図である。なお、ＳＤＲ信号とは、ＳＤＲに対応したＳＤＲ映像を示す映像信号であり、ＨＤＲ信号とは、ＨＤＲに対応したＨＤＲ映像を示す映像信号である。

ダイナミックレンジ（１４Ｓｔｏｐ等）の広いデジタルカメラで撮ることにより得られた原信号には、０〜１００００ｎｉｔの広い範囲の輝度情報が含まれている。

ＳＤＲ信号は、ｂｔ７０９等の放送規格を満たす映像であり、原信号から、ピーク輝度が１００ｎｉｔであるＳＤＲ映像になるように色補正（グレーディング）処理を行うことで得られた映像信号である。つまり、ＳＤＲ信号は、映像の輝度が０〜１００ｎｉｔの輝度のダイナミックレンジで定義された映像信号である。

一方で、ＨＤＲ信号は、ＳＤＲ信号のようなピーク輝度を１００ｎｉｔとする制約を取り払い、ＳＴ２０８４（以下、「ＰＱカーブ」と言う。）の制約に合わせるように輝度のダイナミックレンジの最大輝度を１００００ｎｉｔまでのＨＤＲ映像になるように色補正（グレーディング）処理を行うことで得られた映像信号である。つまり、ＨＤＲ信号は、映像の輝度が０〜１００００ｎｉｔの輝度のダイナミックレンジで定義された映像信号である。なお、ＨＤＲ信号の輝度のダイナミックレンジの最大輝度は、１００００ｎｉｔに限らずに、例えば、８００〜４０００ｎｉｔであってもよい。

このように、ＨＤＲの輝度のダイナミックレンジは、ＳＤＲの輝度のダイナミックレンジよりもピーク輝度が大きいダイナミックレンジである。なお、ＨＤＲの輝度のダイナミックレンジの最小輝度は、ＳＤＲの輝度のダイナミックレンジの最小輝度と同じであり、０ｎｉｔである。

図３は、コンテンツに格納される輝度信号のコード値の決定方法、および、再生時にコード値から輝度を復元するプロセスの説明図である。

本例における映像信号はＨＤＲに対応したＨＤＲ信号である。グレーディング後の画像は、ＨＤＲの逆ＥＯＴＦにより量子化され、当該画像の輝度に対応するコード値が決定する。このコード値に基づいて画像符号化などが行われ、ビデオのストリームが生成される。再生時には、ストリームの復号結果に対して、ＨＤＲのＥＯＴＦに基づいて逆量子化することによりリニアな信号に変換され、画素毎の輝度が復元される。以下、ＨＤＲの逆ＥＯＴＦを用いた量子化を「逆ＨＤＲのＥＯＴＦ変換」という。ＨＤＲのＥＯＴＦを用いた逆量子化を「ＨＤＲのＥＯＴＦ変換」という。同様に、ＳＤＲの逆ＥＯＴＦを用いた量子化を「逆ＳＤＲのＥＯＴＦ変換」という。ＳＤＲのＥＯＴＦを用いた逆量子化を「ＳＤＲのＥＯＴＦ変換」という。

上述したようなＨＤＲ信号をＨＤＲ対応の表示装置（例えば、ＨＤＲＴＶ）で表示させる表示制御を行う場合、ＨＤＲ信号のピーク輝度よりもＨＤＲＴＶの表示可能なピーク輝度（以下、「表示ピーク輝度」と言う）が小さいことが多い。このため、ＨＤＲ信号のピーク輝度をＨＤＲＴＶの表示ピーク輝度に合わせるために、ＨＤＲ信号の輝度のダイナミックレンジをＨＤＲＴＶが対応している輝度のダイナミックレンジに縮小する必要がある。

しかしながら、特許文献１に開示されている画像信号処理装置などの輝度の補正（変換）においては、映像の輝度が定義されているＨＤＲの輝度のダイナミックレンジよりも狭い輝度のダイナミックレンジに輝度を補正（変換）するときの輝度の変換方法については考慮されていなかった。

このため、次のような課題があった。

ＳＤＲのＥＯＴＦ（ガンマカーブ：相対輝度基準）とＨＤＲのＥＯＴＦ（ＳＴ２０８４：ＰＱカーブ：絶対輝度基準）との違いにより、ＨＤＲＴＶでＨＤＲ信号を表示する場合は、ＳＤＲ対応の表示装置（例えば、ＳＤＲＴＶ）でＳＤＲ信号を表示する場合と異なり、下記の課題があった。

Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、ＵＨＤ Ａｌｌｉａｎｃｅ等のデジタルＡＶ技術の国際標準化団体は、ＨＤＲに対応したコンテンツを、当面１００００ｎｉｔよりも小さい所定輝度（例えば１０００ｎｉｔ）を上限としてグレーディング（これ以上の輝度も存在することを許す）することを求めている。

図４は、ＨＤＲ信号をＨＤＲＴＶで表示させる場合の表示処理の一例を説明するための図である。図４の（ａ）は、ＨＤＲコンテンツの映像の輝度が定義されているＨＤＲのＥＯＴＦを示す図である。図４の（ｂ）は、ＨＤＲＴＶの表示ピーク輝度に合わせてＨＤＲコンテンツの輝度を変換するためのトーンマッピング処理（輝度変換処理）を示す図である。

図４に示すように、表示ピーク輝度が所定輝度未満（例えば５００ｎｉｔ）のＨＤＲＴＶに、所定輝度（例えば１０００ｎｉｔ）をピーク輝度とするダイナミックレンジで定義されたＨＤＲ映像を表示させる場合、当該ＨＤＲ映像のＨＤＲ信号に対して所定のトーンマッピング処理を行うことで、ＨＤＲＴＶにＨＤＲ映像のピーク輝度である所定輝度を表現させることが求められている。つまり、ＨＤＲ映像のピーク輝度がＨＤＲＴＶで表現できるように、所定輝度をＨＤＲＴＶの表示ピーク輝度に合わせるトーンマッピング処理を行うことが求められている。

この場合、輝度成分のみであれば、図４の（ｂ）に示すように、入力輝度と出力輝度との関係を示したニーカーブを用いたニーカーブ処理を含むトーンマッピング処理を行えば映像の輝度をＨＤＲＴＶの表示ピーク輝度に合わせて変換することができる。しかし、映像信号のＲＧＢの各色の値に対して独立に、同等のニーカーブ処理を適用した場合、色が変化するおそれがあった。

所定のトーンマッピング処理では、色が変化しないように、ＲＧＢの各色の値に対して独立に同等の処理を行う必要がある。このとき、所定のトーンマッピング処理の対象となる１画素の色が、ニーカーブさせるポイントにまたがって配置されるＲＧＢの各色の値で構成されている場合、所定のトーンマッピング処理後のＲＧＢのバランスが崩れ、トーンマッピング処理前後で色が変化してしまう。つまり、ＲＧＢの第１の色（例えばＲ）ではニーカーブされない輝度範囲の輝度に対応する値であり、ＲＧＢの第１の色とは異なる第２の色（例えばＢ）ではニーカーブされている輝度範囲の輝度に対応する値である場合、ニーカーブされていない輝度範囲内にある輝度に対応する第１の色の値では輝度が変化しないため第１の色の値にもほとんど影響せず、ニーカーブされている輝度範囲内にある輝度に対応する第２の色の値では輝度が小さく変化するため第２の色の値も変化する。このため、所定のトーンマッピング処理の前後でＲＧＢの各色間の値の相対関係が崩れ、色が変化してしまう。また、ＲＧＢの各色の値がニーカーブされている輝度範囲内の輝度であったとしても、ニーカーブされている輝度範囲では、輝度の大きさに応じて輝度が縮小される変化率が異なるため、ＲＧＢの各色間の値の相対関係が崩れてしまう。したがって、所定のトーンマッピング処理の前後での色の変化を低減するために、３次元色変換処理等の複雑な処理が必要とされていた。

つまり、絶対輝度基準のＨＤＲコンテンツをグレーディングするための高輝度マスターモニター（例えば、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ）でグレーディングされたＨＤＲコンテンツの場合、１０００ｎｉｔ以上の範囲にも有効な画素がある。このため、図４に示すように１０００ｎｉｔでクリップするようにニーカーブ処理を行うトーンマッピング処理では、１０００ｎｉｔ以上の輝度を有する画素の色を正しく再現できないおそれがあった。

図５は、高輝度マスターモニターでグレーディンされたＨＤＲコンテンツのＨＤＲ信号をＨＤＲＴＶで表示させる場合の表示処理の一例を説明するための図である。図５の（ａ）は、ＨＤＲコンテンツの映像の輝度が定義されているＨＤＲのＥＯＴＦを示す図である。図５の（ｂ）は、ＨＤＲＴＶの表示ピーク輝度に合わせてＨＤＲコンテンツの輝度を変換するためのトーンマッピング処理（輝度変換処理）を示す図である。

図５に示すように、高輝度マスターモニターでグレーディングされたＨＤＲコンテンツの場合、例えば２０００ｎｉｔのピーク輝度を有する可能性がある。このようなピーク輝度が２０００ｎｉｔであるＨＤＲコンテンツのＨＤＲ映像に対しても、表示ピーク輝度が２０００ｎｉｔ未満（例えば５００ｎｉｔ）のＨＤＲＴＶに表示させる場合、図５に示すようなニーカーブ処理を含むトーンマッピング処理を行うことで、ＨＤＲＴＶにＨＤＲ映像のピーク輝度である２０００ｎｉｔを表現させることが求められている。

このトーンマッピング処理を、単純に図４と同様に行った場合、２０００ｎｉｔまでの輝度を５００ｎｉｔに収めるために、リニアに表示できる範囲が非常に狭くなる。つまり、図４と比較して、例えば１０００〜２０００ｎｉｔの領域の表現が可能になる代わりに、１０００ｎｉｔ以下の輝度では、図４のような１０００ｎｉｔまでの輝度に比べて再現性が悪くなると言う課題があった。

また、例えば１０００ｎｉｔのような所定の高輝度を超える輝度を有する映像は、ｓｐａｒｋｌｅと呼ばれる、雷、花火、電球、炎、爆発、太陽、水の反射等の映像であり、全体の映像（画像）に対して小領域の映像である。また、当該映像は、白または単色の場合が多い。このため、所定の高輝度を超える輝度を有する画素に対しては、当該画素で構成される映像が小領域であり、かつ、白または単色の場合が多いという特徴を考慮した処理を行い、所定の高輝度以下の輝度はできるだけ、図４と同様な処理を行うことで、映像を表現することが必要になる。

以上の検討を踏まえ、本発明者は、上記課題を解決するために、下記の改善策を検討した。

本発明の一態様に係る表示方法は、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の輝度およびコード値の対応関係を示す第１ＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｏｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）で映像の輝度が定義される映像データの映像を表示装置に表示する表示方法であって、前記映像データを取得し、取得した前記映像データに含まれる前記映像を構成する複数の画素のそれぞれについて、当該画素の輝度が第１所定輝度を超えるか否かを判定する第１判定を行い、前記複数の画素のそれぞれについて、前記第１判定の結果、当該画素の輝度が前記第１所定輝度を超える場合と、当該画素の輝度が前記第１所定輝度以下の場合とで、異なる方式で当該画素の輝度を縮小するデュアルトーンマッピングを行い、前記デュアルトーンマッピングの結果を用いて、前記映像を前記表示装置に表示する。

これによれば、第１所定輝度を超える輝度と、第１所定輝度以下の輝度とで異なる方式で輝度を縮小するデュアルトーンマッピングを行うため、輝度の変換処理の前後で各画素の色が変化することを抑制することができる。

また、前記デュアルトーンマッピングでは、前記複数の画素のそれぞれについて、当該画素の輝度が前記第１所定輝度を超える場合、当該画素のＹＵＶ空間で定義される輝度を縮小するＹＵＶ空間トーンマッピングを行い、当該画素の輝度が前記第１所定輝度以下の場合、当該画素のＲＧＢ空間で定義されるＲＧＢの各色の値を縮小するＲＧＢ空間トーンマッピングを行ってもよい。

これによれば、ＨＤＲコンテンツのＨＤＲ映像に含まれる複数の画素に対して、当該画素が有する輝度が第１所定輝度を超えている場合には、ＹＵＶ空間トーンマッピングを行うため、輝度の変換処理の前後で各画素の色が変化することを効果的に抑制することができる。また、ＨＤＲコンテンツのＨＤＲ映像に含まれる複数の画素に対して、当該画素が有する輝度が第１所定輝度を超えている場合には、ＲＧＢ空間トーンマッピングを行うため、輝度の変換処理の前後で各画素の色の再現性を極力維持することができる。

また、前記映像データは、静的メタデータを含み、取得した前記映像データに含まれる前記静的メタデータに基づいて、前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されているか相対輝度管理されているかを判定する第２判定を行い、前記第２判定の結果、前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されている場合、前記デュアルトーンマッピングを行い、前記第２判定の結果、前記映像データに含まれる前記映像の輝度が相対輝度管理されている場合、前記映像データに含まれる前記映像を構成する複数の画素のそれぞれについて、当該画素のＲＧＢ空間で定義されるＲＧＢの各色の値を縮小するＲＧＢ空間トーンマッピングを行ってもよい。

これによれば、映像の輝度が絶対輝度管理されているか相対輝度管理されているかを判定するため、絶対輝度管理か相対輝度管理かに応じてトーンマッピング処理を適切に選択して行うことができる。このように絶対輝度管理された映像であるか、相対輝度管理された映像であるかに関わらず、適切な処理を行うことができるため、適切な映像を表示させることができる。

また、前記映像データは、ＳＴ２０８６の情報を前記静的メタデータとして含み、前記第２判定では、前記ＳＴ２０８６の情報に含まれる、前記映像データが生成される基になったマスター映像を生成したときに使用していたマスターモニターの特性が、絶対輝度管理されている映像を生成するときに使用する所定のマスターモニターの特性に近いか否かを判定し、前記マスターモニターの特性が前記所定のマスターモニターの特性に近いと判定した場合に前記映像データの映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、前記マスターモニターの特性が前記所定のマスターモニターの特性に近くないと判定した場合に前記映像データの映像の輝度が相対輝度管理されていると判定してもよい。

このため、映像の輝度が絶対輝度管理されているか相対輝度管理されているかを容易に判定できる。

また、前記第２判定では、前記マスターモニターの特性としての前記マスターモニターの表示ピーク輝度を示す表示ピーク輝度情報に基づいて、前記表示ピーク輝度が４０００ｎｉｔ近傍の値であるか否かを判定することで前記マスターモニターの特性が前記所定のマスターモニターの特性に近いか否かを判定し、前記表示ピーク輝度が４０００ｎｉｔ近傍の値である場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、前記表示ピーク輝度が４０００ｎｉｔ近傍の値でない場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が相対輝度管理されていると判定してもよい。

このため、映像の輝度が絶対輝度管理されているか相対輝度管理されているかを容易に判定できる。

また、前記第２判定では、前記マスターモニターの特性としての前記マスターモニターの表示原色を示す表示原色情報に基づいて、前記表示原色が前記所定のマスターモニターの表示原色近傍の値であるか否かを判定することで前記マスターモニターの特性が前記所定のマスターモニターの特性に近いか否かを判定し、前記表示原色が前記所定のマスターモニターの表示原色近傍の値である場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、前記表示原色が前記所定のマスターモニターの表示原色近傍の値でない場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が相対輝度管理されていると判定してもよい。

このため、映像の輝度が絶対輝度管理されているか相対輝度管理されているかを容易に判定できる。

また、前記第２判定では、前記マスターモニターの特性としての前記マスターモニターのホワイトポイントを示すホワイトポイント情報に基づいて、前記ホワイトポイントが前記所定のマスターモニターのホワイトポイント近傍の値であるか否かを判定することで前記マスターモニターの特性が前記所定のマスターモニターの特性に近いか否かを判定し、前記ホワイトポイントが前記所定のマスターモニターのホワイトポイント近傍の値である場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、前記ホワイトポイントが前記所定のマスターモニターのホワイトポイント近傍の値でない場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が相対輝度管理されていると判定してもよい。

このため、映像の輝度が絶対輝度管理されているか相対輝度管理されているかを容易に判定できる。

また、前記映像データは、前記映像のピーク輝度を示すピーク輝度情報を含み、前記第２判定では、前記ピーク輝度情報により示される前記ピーク輝度が第２所定輝度を超えるか否かを判定し、前記ピーク輝度が前記第２所定輝度を超える場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、前記ピーク輝度が前記第２所定輝度以下の場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が相対輝度管理されていると判定してもよい。

このため、映像の輝度が絶対輝度管理されているか相対輝度管理されているかを容易に判定できる。

また、前記映像データは、前記映像を構成する複数のフレームそれぞれの平均輝度の最大値である最大フレーム平均輝度を示す最大フレーム平均輝度情報を含み、前記第２判定では、前記最大フレーム平均輝度情報により示される前記最大フレーム平均輝度が第３所定輝度を超えるか否かを判定し、前記最大フレーム平均輝度が前記第３所定輝度を超える場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、前記最大フレーム平均輝度が前記第３所定輝度以下の場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が相対輝度管理されていると判定してもよい。

このため、映像の輝度が絶対輝度管理されているか相対輝度管理されているかを容易に判定できる。

なお、これらの全般包括的または具体的な態様は、装置、システム、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、装置、システム、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一態様に係る表示方法および表示装置について、具体的に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

本開示は、ＳＭＰＴＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ ＆ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ） ＳＴ２０８４規格のＥＯＴＦ（以下、「ＰＱカーブ」という。）で符号化されたダイナミックレンジが高い高輝度信号であるＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）信号を、ＨＤＲ信号が対応している輝度のダイナミックレンジにおけるピーク輝度（最大輝度または最高輝度）とは異なる輝度のダイナミックレンジの表示能力を有する表示装置（例えば、ＴＶ、プロジェクタ、タブレット、スマートホン等）で表示させることを実現するための、ＨＤＲ信号形式とそのＨＤＲ信号の表示方法および表示装置に関する。

（実施の形態１）
以下、図６〜図１１を用いて実施の形態１について説明する。

まず、画像の撮影から画像を表示部に表示させるまでの処理の流れについて、図６〜図１０Ｂを用いて順に説明する。

［１−１．画像撮影時の輝度の尺度の考え方］
図６は、画像撮影時の輝度の尺度を示す図である。

図６に示すように、カメラで画像を撮影する場合、反射率が１８％になるグレーである１８％グレーを明るさの基準点として撮影を行う。つまり、１８％グレーは、明るさの基準になる基準反射率である。Ｓｔｏｐ数は、１８％グレーにおける輝度を基準点とし、輝度が２倍になる毎に、１ずつ増加するように定義されている。

実際にカメラで画像を撮影したときに、カメラのイメージセンサ（例えばＣＭＯＳ、ＣＣＤなど）から得られる輝度は、絞り、シャッタースピード、感度設定などによる露出に応じて変化する。つまり、イメージセンサから得られる輝度は、同じ明るさの被写体を撮影したとしても、露出に応じて異なる値となる。このために、Ｓｔｏｐ数の値自体は絶対的な値では無く、相対的な値である。つまり、Ｓｔｏｐ数では、輝度を表すことはできない。

例えば、図６の（１）の夜のシーンを撮影するような場合、黒潰れを起こさないようにするためには、シャッタースピードを遅くする、絞りを開ける等により露出を変えることで、暗い部分の階調を残して、明るい部分を捨てるような露出の設定をカメラに対して行う。

また、図６の（２）の昼の室内のシーンを撮影するような場合、暗い部分と明るい部分とのバランスが良くなるような露出の設定をカメラに対して行う。また、図６の（３）の昼の屋外のシーンを撮影するような場合、明るい部分の白潰れを防ぐために露出を絞った露出の設定をカメラに対して行う。

このようにして得られた相対的な輝度を、絶対的な輝度に変換するためには、１８％グレーとの相対関係を計算する必要がある。

［１−２．画像撮影時の輝度］
図７は、撮影した画像の輝度の例に示す図である。

図７に示すように、撮影した画像（以下、「原画像」という）１０のＡ）は、明るさの基準になる基準反射率である１８％グレー（０ Ｓｔｏｐ）に対応する輝度（以下、「基準輝度」または「１８％グレー（Ｇｒａｙ）値」という。）を持つ画素を示す。原画像１０のＢ）は、９０％の反射率（９０％グレー）（２．３ Ｓｔｏｐｓ）に対応する輝度を持つ画素を示す。原画像１０のＣ）は、ほぼ黒の２．３％グレー（−３ Ｓｔｏｐｓ）に対応する輝度を持つ画素を示す。原画像１０のＤ）は、太陽を撮影することで得られた画素を示し、非常に明るい輝度が得られており、１１５０％グレー（６ Ｓｔｏｐｓ）に対応する輝度を持つ。原画像１０のＥ）は、鏡面反射を起こしている位置を撮影することで得られた画素を示し、２９０％グレー（４ Ｓｔｏｐｓ）に対応する輝度を持つ。

［１−３．マスター生成、配信方式、および表示装置の関係］
図８は、ＳＤＲに対応したホームエンターテイメント用マスターを制作するフロー、配信媒体および表示装置の関係について説明するための図である。

図７で説明したような原画像１０は、最大輝度が１３００ｎｉｔの画像である。つまり、原画像１０を用いて最大輝度が１００ｎｉｔのＳＤＲに対応したマスター画像（ＳＤＲ画像）を制作する場合、ＳＤＲでは１００ｎｉｔ以上の輝度を有する画素を表現することはできないため、原画像１０の輝度を変換せずにそのまま用いてＳＤＲに対応したマスター画像を制作することはできない。つまり、原画像１０を用いてＳＤＲに対応したマスター画像を制作しようとすれば、原画像１０の輝度をＳＤＲに対応したダイナミックレンジの輝度に変換する必要がある。

［１−４．原画像からＳＤＲ画像へのマスタリング］
次に、原画像１０からＳＤＲ画像へのＳＤＲグレーディング処理（マスタリング処理）について説明する。

まず、カメラで撮った、１００ｎｉｔ以上の高輝度成分を持ったコンテンツの映像（画像）をＢｔ７０９等の放送規格に適応させるために、通常のグレーディング処理で、８０ｎｉｔ前後まではそのままリニアに輝度を保持し、それから上の部分は、最高輝度が１００ｎｉｔに収めるように曲げるニーカーブ処理を行う。具体的には、ニーカーブ処理は、一定値以下の輝度をリニアに表示し、一定値以上の輝度を、表示させる表示装置の表示ピーク輝度に合わせて減衰させる処理である。

図９Ａは、図７で示した原画像をＳＤＲ画像にマスタリングした結果の輝度の一例を示す図である。図９Ｂは、原信号値をＳＤＲ信号値に変換する（マスタリングする）ための、原信号値とＳＤＲ信号値との関係の一例を示す図である。なお、原信号値は、原画像１０の０〜１３００ｎｉｔのダイナミックレンジにおける輝度（「以下、原画像１０の輝度」という。）であり、ＳＤＲ信号値は、ＳＤＲの輝度範囲における輝度（以下、「ＳＤＲの輝度」という。）である。

図９Ｂに示すように、この例における原画像１０からＳＤＲ画像１１へのマスタリングでは、基準反射率である１８％グレー（０ Ｓｔｏｐ）に対応する画素は、明るさの基準になる基準輝度を持つ画素である。このため、ＳＤＲ画像へのマスタリングでは、原画像１０をＳＤＲ画像１１に変換した後であっても、原画像１０における１８％グレーに対応する原画像１０の輝度（１８ｎｉｔ）を変更せずに、ＳＤＲの輝度として決定する。

ここで、図９Ｂに示すように、原画像１０からＳＤＲ画像１１へのマスタリングでは、原画像１０の９０％グレーに対応する原画像１０の輝度（９０ｎｉｔ）以下の輝度範囲（０〜９０ｎｉｔ）においては、原画像１０の輝度を変更せずに、ＳＤＲの輝度として決定する。また、図９Ｂに示すように、原画像１０の９０％グレーに対応する原画像１０の輝度（９０ｎｉｔ）より大きい原画像１０の輝度範囲（９０〜１３００〔ｎｉｔ〕）における原画像１０の輝度を、９０〜１００ｎｉｔの輝度範囲のＳＤＲの輝度に、線形変換により割り付ける。

例えば、ＳＤＲ画像１１のＢ）のような、９０％グレー（２．３ Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＳＤＲ画像１１へのマスタリングでは、原画像１０をＳＤＲ画像１１に変換した後であっても、原画像１０における９０％グレーに対応する原画像１０の輝度（９０ｎｉｔ）を変更せずに、ＳＤＲの輝度として決定する。

また、例えば、ＳＤＲ画像１１のＣ）のような、２．３％グレー（−３ Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＳＤＲ画像へのマスタリングでは、上記と同様に、原画像１０をＳＤＲ画像１１に変換した後であっても、原画像１０における２．３％グレーに対応する原画像１０の輝度（２ｎｉｔ）を変更せずに、ＳＤＲの輝度として決定する。

例えば、ＳＤＲ画像１１のＤ）のような、１１５０％グレー（６ Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＳＤＲ画像へのマスタリングでは、原画像１０における１１５０％グレーに対応する原画像１０の輝度（１１５０ｎｉｔ）をＳＤＲの最大輝度である１００ ｎｉｔに変換する。

また、例えば、ＳＤＲ画像１１のＥ）のような、２９０％グレー（４ Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＳＤＲ画像へのマスタリングでは、原画像１０における２９０％グレーに対応する原画像１０の輝度を９５ ｎｉｔに変換する。

［１−５．原画像からＨＤＲ画像への第１のマスタリング］
図１０Ａは、図７で示した原画像をＨＤＲ画像にマスタリングした結果の輝度の一例を示す図である。図１０Ｂは、原信号値をＨＤＲ信号値に変換する（マスタリングする）ための、原信号値とＨＤＲ信号値との関係の一例を示す図である。なお、ＨＤＲ信号値は、ＨＤＲの輝度範囲における輝度（以下、「ＨＤＲの輝度」という。）である。なお、この例における原画像１０からＨＤＲ画像へのマスタリングでは、２０００ｎｉｔまでの輝度をＨＤＲの輝度として割り付けることが許されているため、ＨＤＲ画像においても原画像１０の輝度をそのまま保持できる。

例えば、ＨＤＲ画像１２のＡ）のような、基準反射率である１８％グレー（０ Ｓｔｏｐ）に対応する画素は、明るさの基準になる基準輝度を持つ画素であるため、ＨＤＲ画像へのマスタリングでは、原画像１０をＨＤＲ画像１２に変換した後であっても、原画像１０における１８％グレーに対応する原画像１０の輝度（１８ｎｉｔ）を変更せずに、ＨＤＲの輝度として決定する。

同様にして、例えば、ＨＤＲ画像１２のＢ）のような、９０％グレー（２．３ Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素と、ＨＤＲ画像１２のＣ）のような、２．３％グレー（−３ Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素と、ＨＤＲ画像１２のＤ）のような、１１５０％グレー（６ Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素と、ＨＤＲ画像１２のＥ）のような、２９０％グレー（４ Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素とのそれぞれについて、ＨＤＲ画像へのマスタリングでは、当該原画像１０の輝度を変更せずに、ＨＤＲの輝度として決定する。

［１−６．表示方法］
次に、実施の形態１の表示方法について、図１１を用いて説明する。

図１１は、実施の形態１に係る表示方法における輝度変換処理の具体例について説明するための図である。

図１１に示すように、本実施の形態の表示方法では、デュアルトーンマッピングを行う。デュアルトーンマッピングでは、第１所定輝度（例えば１０００ｎｉｔ）以下の輝度を有する画素に対しては、通常のＲＧＢ空間で定義されるＲＧＢの各色の値に対してトーンマッピング処理（以下、「ＲＧＢ空間トーンマッピング」と言う。）を行う。例えば、ＨＤＲＴＶの表示ピーク輝度が５００ｎｉｔの場合、１０００ｎｉｔ以下の輝度を有する画素に対してＲＧＢ空間トーンマッピングを行うことにより、ＨＤＲＴＶの４６０ｎｉｔまでの輝度範囲でＨＤＲコンテンツのＨＤＲ映像の１０００ｎｉｔ以下の輝度を有する画素を表現する。一方で、第１所定輝度を超える輝度を有する画素に対しては、通常のＲＧＢ空間でのトーンマッピング処理ではなく、ＹＵＶ空間で定義される輝度に対してトーンマッピング処理（以下、「ＹＵＶ空間トーンマッピング」と言う。）を行う。なお、ＹＵＶ空間トーンマッピングでは、画素を構成する輝度に対する処理の他に、当該画素を構成する色差に対しても処理を行う。

要するに、本実施の形態１に係る表示方法では、ＨＤＲ映像の映像データを取得し、取得した映像データに含まれる映像を構成する複数の画素のそれぞれについて、当該画素の輝度が第１所定輝度を超えるか否かを判定する第１判定を行う。そして、複数の画素のそれぞれについて、第１判定の結果、当該画素の輝度が第１所定輝度を超える場合と、当該画素の輝度が第１所定輝度以下の場合とで、異なる方式で当該画素の輝度を縮小するデュアルトーンマッピングを行う。その後、デュアルトーンマッピングの結果を用いて、ＨＤＲ映像を表示装置に表示する。

また、デュアルトーンマッピングでは、複数の画素のそれぞれについて、当該画素の輝度が第１所定輝度を超える場合、ＹＵＶ空間トーンマッピングを行い、当該画素の輝度が第１所定輝度以下の場合、ＲＧＢ空間トーンマッピングを行う。

［１−７．効果等］
本実施の形態の表示方法によれば、ＨＤＲコンテンツのＨＤＲ映像に含まれる複数の画素に対して、当該画素が有する輝度が第１所定輝度を超えているか否かに応じて、２つのトーンマッピング処理のいずれかを選択的に行うことで、輝度の変換処理の前後で各画素の色が変化することを抑制することができる。つまり、第１所定輝度としての１０００ｎｉｔ以下の輝度範囲での映像の再現性を維持しながら、１０００ｎｉｔを超える輝度範囲の、ｓｐａｒｋｌｅ部分（雷、花火、電球、炎、爆発、太陽、水の反射等の小領域の映像）の輝度差と色成分の保持とを実現することができる。

また、本実施の形態の表示方法によれば、ＨＤＲコンテンツのＨＤＲ映像に含まれる複数の画素に対して、当該画素が有する輝度が第１所定輝度を超えている場合には、ＹＵＶ空間トーンマッピングを行うため、輝度の変換処理の前後で各画素の色が変化することを効果的に抑制することができる。また、ＨＤＲコンテンツのＨＤＲ映像に含まれる複数の画素に対して、当該画素が有する輝度が第１所定輝度を超えている場合には、ＲＧＢ空間トーンマッピングを行うため、輝度の変換処理の前後で各画素の色の再現性を極力維持することができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２の表示方法について、図１２〜図２６を用いて説明する。

まず、グレーディングの方式について説明する。

［２−１．グレーディングの方式］
図１２は、グレーディングの方式について説明した表である。

ＨＤＲコンテンツのグレーディング方法は、図１２に示すように大きく３つの方式がある。具体的には、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式、ＳＤＲと同様な方式（以下、「従来方式」と言う。）、およびＡＣＥＳ（Ａｃａｄｅｍｙ Ｃｏｌｏｒ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）方式がある。

以下、３つの方式について順に説明する。

ＤｌｏｂｙＶｉｓｉｏｎ方式では、マスターモニター（図１２では「マスモニ」と表記）の表示能力に合わせて、絶対輝度基準でグレーディングが行われており、グレーディングにより得られた映像信号の輝度をＰＱカーブ（ＰＱ空間）を用いて量子化することによりＨＤＲのマスター映像を生成している。ＤｌｏｂｙＶｉｓｉｏｎ方式では、マスターモニターとして表示ピーク輝度（最高輝度）が非常に高い、例えば４０００ｎｉｔの高輝度マスターモニター（例えばＰｕｌｓａｒ）を用いてマスター映像を生成している。

また、ＤｌｏｂｙＶｉｓｉｏｎ方式では、生成したマスター映像を用いて、ＳＤＲ映像のＳＤＲ信号とＨＤＲを再現するための補助信号とに分離することで、ＳＤＲ映像を生成している。これにより、ＤｌｏｂｙＶｉｓｉｏｎ方式では、ＨＤＲとＳＤＲとの互換性を実現している。このように、ＤｌｏｂｙＶｉｓｉｏｎ方式では、ＨＤＲとＳＤＲとの互換を取るために、約８０ｎｉｔ以下の輝度範囲（帯域）は、ＨＤＲとＳＤＲとで共通とし、１８％グレー（Ｍｉｄｄｌｅ Ｇｒａｙ）の値（ポイント）も共通としている。つまり、ＨＤＲとＳＤＲとでは、約８０ｎｉｔを超える輝度範囲（高輝度部分）のみが異なる輝度となる。また、ＤｌｏｂｙＶｉｓｉｏｎ方式で生成されたＨＤＲ映像のピーク輝度（最高輝度）は、高輝度マスターモニターの最高輝度まで表現できるため、２０００〜４０００ｎｉｔと非常に高い輝度となる。

従来方式では、ＤｌｏｂｙＶｉｓｉｏｎ方式と同様のグレーディングの方針であり、絶対輝度基準である。しかし、従来方式では、マスターモニターとして、表示ピーク輝度が１０００ｎｉｔ相当の標準マスターモニター（例えば、ＳＯＮＹのＸ３００、ハイエンド民生ＴＶなど）を用いてマスター映像を生成している。

また、従来方式では、ＨＤＲとＳＤＲとの互換性はない。つまり、ＳＤＲは、ＨＤＲとは別にグレーディングすることで生成している。このように従来方式でグレーディングされたＨＤＲ映像は、ＤＶ方式同様な特性を有する。また、当該ＨＤＲ映像は、標準マスターモニターの最高輝度に依存するため、８００〜１０００ｎｉｔ程度となる。

ＡＣＥＳ方式では、相対輝度基準でグレーディングが行われている。つまり、マスターモニターの表示能力とは独立にグレーディングを行い、グレーディングにより得られた映像信号の輝度を浮動小数点（相対輝度）で量子化することによりＨＤＲのマスター映像を生成している。ＡＣＥＳ方式では、マスターモニターとして上述した標準マスターモニターが使用される。

また、ＡＣＥＳ方式では、ＡＣＥＳで相対輝度管理しているため、生成したＨＤＲのマスター映像からＨＤＲ映像またはＳＤＲ映像を生成する際に、ＨＤＲのマスター映像の輝度の相対関係を維持しながら輝度を変換する。これにより、ピーク輝度が１００ｎｉｔのＳＤＲ映像やピーク輝度が例えば１０００ｎｉｔのＨＤＲ映像を容易に生成することができる。このように、ＡＣＥＳ方式では、相対輝度管理された輝度情報からＨＤＲ映像のピーク輝度に合わせて自動変換するため、ＳＤＲ映像とＨＤＲ映像とではピーク輝度が異なるだけで互いの輝度の相対関係は維持されている。ＨＤＲ映像は、１８％グレー（Ｍｉｄｄｌｅ Ｇｒａｙ）の値がＳＤＲ映像よりも大きい場合がある。ＡＣＥＳ方式で生成されたＨＤＲ映像は、標準マスターモニターの最高輝度に依存するため、８００〜１０００ｎｉｔ程度となる。

以上のように、３つの方式のそれぞれでグレーディングされることにより得られたＨＤＲ映像の特性は異なる。このためＨＤＲＴＶで、これらの３つの方式のうちのいずれか１つのグレーディング方式を前提に、表示処理（トーンマッピング処理等）を行うと、ＣＩ（Ｃｒｅａｔｏｒ’ｓ Ｉｎｔｅｎｔ）とは異なるＨＤＲ映像がＨＤＲＴＶに表示されるおそれがある。

次に、グレーディングを行う場合の従来のマスタリングの構成について説明する。

［２−２．従来方式のマスタリングの構成］
図１３は、標準マスターモニターを使って従来方式でＨＤＲグレーディングを行う場合のＨＤＲ／ＳＤＲマスタリングの全体構成を示す図である。

グレーディングでは、グレーディング前の原画像１０のような素材データをＨＤＲに対応した標準マスターモニターを使って画像を確認しながら、ＨＤＲのマスター映像を制作する。このＨＤＲのマスター映像は、標準マスターモニターの表示ピーク輝度（例えば１０００ｎｉｔ）の制約を受けるため、当該表示ピーク輝度の１０００ｎｉｔ以上の輝度成分を含んだＨＤＲのマスター映像を作ることは難しい。

このＨＤＲのマスター映像を各配信媒体（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）、放送、ＯＴＴなど）で共通して利用して、各ＴＶメーカがＴＶの能力に応じた画質調整を行うことで、標準マスターモニターの見え方に合わせたＨＤＲ表現を各ＴＶで再現することができる。

［２−３．原画像からＨＤＲ画像への従来方式でのマスタリング］
図１４Ａは、図７で示した原画像をＨＤＲ画像に従来方式でマスタリングした結果の輝度の一例を示す図である。図１４Ｂは、原信号値をＨＤＲ信号値に変換する（従来方式でマスタリングする）ための、原信号値とＨＤＲ信号値との関係の一例を示す図である。

なお、この例における原画像１０からＨＤＲ画像１３へのマスタリングでは、使用する標準マスターモニターの表示ピーク輝度が１０００ｎｉｔに制限されているため、９００％程度以上の値はそのまま保持できない。よって、ＳＤＲ映像にマスタリングする場合と同様に、ピーク輝度を１０００ｎｉｔまで抑えるためにニーカーブ処理を導入している。

図１４Ｂに示すように、この例における原画像１０からＨＤＲ画像１３へのマスタリングでは、基準反射率である１８％グレー（０ Ｓｔｏｐ）に対応する画素は、明るさの基準になる基準輝度を持つ画素である。このため、ＨＤＲ画像へのマスタリングでは、原画像１０をＨＤＲ画像１３に変換した後であっても、原画像１０における１８％グレーに対応する原画像１０の輝度（１８ｎｉｔ）を変更せずに、ＨＤＲの輝度として決定する。

ここで、図１４Ｂに示すように、原画像１０からＨＤＲ画像１３へのマスタリングでは、原画像１０の９００％グレーに対応する原画像１０の輝度（９００ｎｉｔ）以下の輝度範囲（０〜９００ｎｉｔ）においては、原画像１０の輝度を変更せずに、ＨＤＲの輝度として決定する。また、図１４Ｂに示すように、原画像１０の９００％グレーに対応する原画像１０の輝度（９００ｎｉｔ）より大きい原画像１０の輝度範囲（９００〜１００００ｎｉｔ）における原画像１０の輝度を、９００〜１０００ｎｉｔの輝度範囲のＨＤＲの輝度に、線形変換により割り付ける。

例えば、ＨＤＲ画像１３のＡ）のような、１８％グレー（０ Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＨＤＲ画像１３へのマスタリングでは、原画像１０をＨＤＲ画像１３に変換した後であっても、原画像１０における１８％グレーに対応する原画像１０の輝度（１８ｎｉｔ）を変更せずに、ＨＤＲの輝度として決定する。

例えば、ＨＤＲ画像１３のＢ）のような、９０％グレー（２．３ Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＨＤＲ画像１３へのマスタリングでは、原画像１０をＨＤＲ画像１３に変換した後であっても、原画像１０における９０％グレーに対応する原画像１０の輝度（９０ｎｉｔ）を変更せずに、ＨＤＲの輝度として決定する。

また、例えば、ＨＤＲ画像１３のＣ）のような、２．３％グレー（−３ Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＨＤＲ画像１３へのマスタリングでは、原画像１０をＨＤＲ画像１３に変換した後であっても、原画像１０における２．３％グレーに対応する原画像１０の輝度（２ｎｉｔ）を変更せずに、ＨＤＲの輝度として決定する。

例えば、ＨＤＲ画像１３のＤ）のような、１１５０％グレー（６ Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＨＤＲ画像１３へのマスタリングでは、原画像１０における１１５０％グレーに対応する原画像１０の輝度（１１５０ｎｉｔ）をニーカーブ処理により、例えば９３０ｎｉｔに変換する。

また、例えば、ＨＤＲ画像１３のＥ）のような、２９０％グレー（４ Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＨＤＲ画像へのマスタリングでは、原画像１０をＨＤＲ画像１３に変換した後であっても、原画像１０における２９０％グレーに対応する原画像１０の輝度（２９０ｎｉｔ）を変更せずに、ＨＤＲの輝度として決定する。

図１５は、従来方式でＨＤＲグレーディングすることにより得られたＳＤＲ画像の例を示す図である。

図１６に、従来方式でＨＤＲグレーディングすることにより得られたＨＤＲ画像の例を示す図である。

図１５および図１６に示すように、ＳＤＲ画像およびＨＤＲ画像を比較することで、波頭、空等の輝度の高い部分はＨＤＲグレーディングで変化するが、９０ｎｉｔ程度以下のＳＤＲの部分は輝度が変わっていないことがわかる。

［２−４．ＡＣＥＳ方式のマスタリングの構成］
図１７は、標準マスターモニターを使ってＡＣＥＳ方式でＡＣＥＳ／ＨＤＲグレーディングを行う場合のＨＤＲ／ＳＤＲマスタリングの全体構成を示す図である。

グレーディングでは、グレーディング前の原画像１０のような素材データをＨＤＲに対応した標準マスターモニターを使って画像を確認しながら、ＡＣＥＳ／ＨＤＲのマスター映像を制作する。このＡＣＥＳ／ＨＤＲのマスター映像は、標準マスターモニターの表示ピーク輝度（例えば、１０００ｎｉｔ）の制約を受けているが、この場合では絶対輝度基準を使わないで浮動小数点（相対輝度表現）を使ってＡＣＥＳ／ＨＤＲのマスター映像を制作する。このためＡＣＥＳ／ＨＤＲのマスター映像は、１０００ｎｉｔの制約を受けない。

このＡＣＥＳ／ＨＤＲのマスター映像をＡＣＥＳのＨＤＲコンバーターを通して変換することで、ＨＤＲマスタ−映像の最高輝度に合わせたＨＤＲマスター映像を制作できる。この際、マスターモニターの表示ピーク輝度が１０００ｎｉｔであっても、ピーク輝度が１３００ｎｉｔや８００ｎｉｔのマスター映像を制作できる。このＨＤＲのマスター映像を各配信媒体（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）、放送、ＯＴＴ）で共通して利用して、各ＴＶメーカが各ＴＶの能力に応じた画質調整を行うことで、当該ＨＤＲのマスター映像の見え方に合わせたＨＤＲ表現を各ＴＶで再現することができる（詳細は、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｓｃａｒｓ．ｏｒｇ／ｓｃｉｅｎｃｅ−ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ／ｓｃｉ−ｔｅｃｈ−ｐｒｏｊｅｃｔｓ／ａｃｅｓを参照）。

［２−５．原画像からＨＤＲ画像へのＡＣＥＳ方式でのマスタリング］
図１８Ａは、図７で示した原画像をＨＤＲ画像にＡＣＥＳ方式でマスタリングした結果の輝度の一例を示す図である。図１８Ｂは、原信号値をＨＤＲ信号値に変換する（ＡＣＥＳ方式でマスタリングする）ための、原信号値とＨＤＲ信号値との関係の一例を示す図である。

ＡＣＥＳを使った場合でも、図１４Ａおよび図１４Ｂのように、使用するマスターモニターの表示ピーク輝度に合わせてグレーディングを行うことも可能である。この場合は、図１４Ａおよび図１４Ｂと同じ結果になる。ＡＣＳＥの場合は、輝度帯域（輝度範囲）が広がったことを有効使用して、暗部（低輝度範囲）により情報を持たせために、１８％グレー値を１８ｎｉｔではなく、例えば２倍の３６ｎｉｔにして変換することもできる。

図１８Ａは、図７で示した原画像１０の１８％グレー値を、通常の２倍の３６ｎｉｔに指定してＨＤＲ画像にマスタリングした結果の一例である。

なお、この例における原画像１０からＨＤＲ画像１４へのマスタリングでは、１８％グレー値を１８ｎｉｔから３６ｎｉｔに変更するため、低輝度範囲のリニア部分の傾きを２倍に変化させる。また、ピーク輝度を１０００ｎｉｔに制限するために、ニーカーブ処理を導入している。

例えば、ＨＤＲ画像１４のＡ）のような、１８％グレー（０ Ｓｔｏｐ）に対応する画素についてのＨＤＲ画像１４へのマスタリングでは、１８ｎｉｔから３６ｎｉｔに変更する。

また、例えば、ＨＤＲ画像１４のＢ）のような、９０％グレー（２．３ Ｓｔｏｐｓ）、ＨＤＲ画像１４のＣ）のような２．３％グレー（−３ Ｓｔｏｐｓ）、ＨＤＲ画像１４のＥ）のような２９０％グレー（４ Ｓｔｏｐｓ）のそれぞれに対応する画素についてのＨＤＲ画像１４へのマスタリングでは、低輝度範囲のリニア部分の傾きが２倍に変わったので、それぞれ２倍された値となる。

また、例えば、ＨＤＲ画像の１４のＤ）のような、１１５０％グレー（６ Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＨＤＲ画像１４へのマスタリングでは、原画像１０における１１５０％グレーに対応する原画像１０の輝度（１１５０ｎｉｔ）をニーカーブ処理により、例えば９５０ｎｉｔに変換する。

図１９は、ＡＣＥＳ方式でＡＣＥＳ／ＨＤＲグレーディングすることにより得られたＡＣＥＳ／ＨＤＲのマスター映像から、自動生成したＳＤＲ画像の例を示す図である。

図２０は、ＡＣＥＳ方式でＡＣＥＳ／ＨＤＲグレーディングすることにより得られたＡＣＥＳ／ＨＤＲのマスター映像から、自動生成したＨＤＲ画像の例を示す図である。

図１９および図２０に示すように、ＳＤＲ画像およびＨＤＲ画像を比較することで、太陽、水の反射、暗い森との相対関係をＳＤＲ／ＨＤＲ間で維持しながら、ＨＤＲ画像が生成されていることがわかる。このため、ＡＣＥＳ方式でグレーディングすることにより得られたＨＤＲ画像およびＳＤＲ画像では、従来方式のＨＤＲ画像およびＳＤＲ画像のように暗い部分の輝度が同じになっていない。

［２−６．ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式のマスタリングの構成］
図２１は、高輝度マスターモニターを使ってＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でＨＤＲグレーディングを行う場合のＨＤＲ／ＳＤＲマスタリングの全体構成を示す図である。ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式の場合は、劇場と民生とのそれぞれでＨＤＲのＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ専用のマスターモニターがあり、これらのマスターモニターに合わせてグレーディング処理を行う。ＳＤＲは、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式で生成された高輝度マスター映像から自動生成される。

グレーディングでは、グレーディング前の原画像１０のような素材データをＨＤＲに対応した高輝度マスターモニターを使って画像を確認しながら、高輝度マスター映像を制作する。この高輝度マスター映像は、高輝度マスターモニターの表示ピーク輝度が、例えば、４０００ｎｉｔと高輝度であるため、通常は輝度変換処理を行わなくてもグレーディングが行える。また、高輝度マスターモニターでグレーディングされることにより得られた高輝度マスター映像は、高輝度マスターモニターの４０００ｎｉｔまで表示能力を活かし、全体的には沈め気味で、稲妻、ネオンサイン、花火、火等の映像の輝度を非常に高くし、明暗が強調されたＨＤＲ効果を実現している。

この高輝度マスター映像をＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ機器用の専用配布フォーマットにすることも、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ非対応機器向けに、標準ＨＤＲフォーマットで各配信媒体（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）、放送、ＯＴＴ）で共通して利用することもできる。つまり、ＨＤＲマスターは、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎメタデータとＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ用ＳＤＲマスタとを含むことになる（詳細は、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｏｌｂｙ．ｃｏｍ／ｕｓ／ｅｎ／ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ／ｄｏｌｂｙ−ｖｉｓｉｏｎ．ｈｔｍｌおよびｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｏｌｂｙ．ｃｏｍ／ｕｓ／ｅｎ／ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ／ｄｏｌｂｙ−ｖｉｓｉｏｎ−ｃｏｌｏｒ−ｇｒａｄｉｎｇ．ｐｄｆを参照）。

［２−７．原画像からＨＤＲ画像へのＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でのマスタリング］
図２２Ａは、図７で示した原画像をＨＤＲ画像にＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でマスタリングした結果の輝度の一例を示す図である。図２２Ｂは、原信号値をＨＤＲ信号値に変換する（ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でマスタリングする）ための、原信号値とＨＤＲ信号値との関係の一例を示す図である。

この例では、ＰＱカーブを使った場合、マスタリング後も値は１０，０００ｎｉｔまで許されており、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式の高輝度マスターモニターの表示ピーク輝度が４０００ｎｉｔまであるため、通常はニーカーブの導入は不要である。具体的には、８０〜９０ｎｉｔ以下の低輝度範囲では、ＨＤＲ映像とＳＤＲ映像とは全く同じである。また、４０００ｎｉｔを超える輝度のみ、ピーク輝度を４０００ｎｉｔに制限するために、ＳＤＲと同様のニーカーブ処理を導入している。

例えば、ＨＤＲ画像１５のＡ）のような、１８％グレー（０ Ｓｔｏｐ）に対応する画素についてのＨＤＲ画像１５へのマスタリングでは、原画像１０をＨＤＲ画像１５に変換した後であっても、原画像１０における１８％グレーに対応する原画像１０の輝度（１８ｎｉｔ）を変更せずに、ＨＤＲの輝度として決定する。

また、例えば、ＨＤＲ画像１５のＢ）のような、９０％グレー（２．３ Ｓｔｏｐｓ）、ＨＤＲ画像１５のＣ）のような２．３％グレー（−３ Ｓｔｏｐｓ）、ＨＤＲ画像１５のＥ）のような２９０％グレー（４ Ｓｔｏｐｓ）のそれぞれに対応する画素についてのＨＤＲ画像１５へのマスタリングでは、変換せずに、それぞれ、９０ｎｉｔ、２ｎｉｔおよび２９０ｎｉｔをＨＤＲの輝度として決定する。

また、例えば、ＨＤＲ画像１５のＤ）のような、１１５０％グレー（６ Ｓｔｏｐｓ）に対応する画素についてのＨＤＲ画像１５へのマスタリングでは、原画像１０における１１５０％グレーに対応する原画像１０の輝度（１１５０ｎｉｔ）をニーカーブ処理により、例えば１０５０ｎｉｔに変換する。

図２３は、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でＨＤＲグレーディングすることにより得られた高輝度マスター映像から、自動生成したＳＤＲ画像と同等の効果を有すると思われるデジタルシネマ評価用コンテンツ”Ｓｔｅｍ”の例を示す図である。

図２４は、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でＨＤＲグレーディングすることにより得られた高輝度マスター映像と同等の傾向を有すると思われるのデジタルシネマ評価用コンテンツ”Ｓｔｅｍ”の例を示す図である。

図２３および図２４に示すように、ＨＤＲ画像は、ＳＤＲ画像と比べて電球、ろうそく等の輝度の高い部分は非常に高い値を持つが、９０ｎｉｔ程度以下の部分は輝度が変わっていないことがわかる。

［２−８．第２の課題］
図２５は、グレーディングの３つの方式の課題について説明した表である。

図１２に示したように、３つの方式でグレーディングされることにより得られたＨＤＲコンテンツの特性はそれぞれ異なる。このため民生ＨＤＲＴＶで表示処理（トーンマッピング処理等）を行う上でのＨＤＲＴＶの課題は、図２５に示すように異なる。言い換えると、絶対輝度管理による映像であるか、相対輝度管理による映像であるかでＨＤＲＴＶの課題は大きく異なり、それぞれの映像に適した表示処理を行う必要がある。しかしながら、ＨＤＲＴＶでは、絶対輝度管理による映像であるか、相対輝度管理による映像であるかを判定して、絶対輝度管理と相対輝度管理とで表示処理を異ならせることは考慮されていなかった。

なお、絶対輝度管理による映像であるか、相対輝度管理による映像であるかを判定するためには、グレーディングの３つの方式を識別する必要がある。しかし、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式ではない方式のＨＤＲＴＶの場合、送られてくるＨＤＲ信号が、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎか、従来方式か、ＡＣＥＳ方式かのどの方式でグレーディングされたか判定する手段がない。このため、ＨＤＲＴＶでは、３つのグレーディング方式の違いを無視して、ＨＤＲ信号のＨＤＲ映像を表示していた。

そこで、ＨＤＲコンテンツを再生する前に、ＨＤＲＴＶがＨＤＲコンテンツがグレーディングされた方式が３方式のうちのどの方式であるかを知ることができれば、当該方式に適したトーンマッピング処理等の表示処理を行うことができる。しかしながら、実際には、ＨＤＲＴＶは、ＨＤＲコンテンツの再生開始時点では、当該ＨＤＲコンテンツにはどの方式でグレーディングされたかを直接的に示す情報が含まれていないため、グレーディングの方式を特定することは難しい。

図２６は、ＨＤＲ対応したＵｌｔｒａ ＨＤ Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）機器をＨＤＲ対応のＨＤＭＩ（登録商標）２．０ａ経由でＨＤＲＴＶに繋いだ場合の例を示す図である。

このようにＵｌｔｒａ ＨＤ Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）機器とＨＤＲＴＶとをＨＤＭＩ（登録商標）２．０ａ経由で接続した場合、ＨＤＲ映像を再生する際に、Ｕｌｔｒａ ＨＤ Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）機器から送信するＨＤＲ映像に関する静的メタデータ（ＳＴ２０８６＋α）を、ＨＤＭＩ（登録商標）のＩｎｆｏＦｒａｍｅとして送ることができる。したがって、ＨＤＲＴＶは、最低限のＨＤＲコンテンツに関する静的メタデータの情報を得ることができる。

ただし、ＨＤＲＴＶにとっては、静的メタデータ（ＳＴ２０８６等）のみでは、再生するＨＤＲコンテンツがどのようなマスターモニターを用いてグレーディングされたかの最低情報と、ＨＤＲコンテンツの最低限の統計情報が得られるだけである。したがって、静的メタデータを用いて、グレーディングの３つの方式のどの方式によってグレーディングされたＨＤＲコンテンツであるかを判定することは難しい。

特に、従来方式またはＡＣＥＳ方式でグレーディングされたＨＤＲコンテンツの場合は、どちらかに最適な再生制御方式を間違って選んでＨＤＲ再生制御処理を行っても、通常は、大きな破綻が無く再生が可能になる。これに対して、従来方式またはＡＣＥＳ方式と、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式とではグレーディング方法、グレーディングされたコンテンツの特性が大きく異なるため、方式の選択をあやまると、ＨＤＲ再生画質に破たんが生じる恐れがある。このため、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎでグレーディングしたＨＤＲコンテンツであるかどうかの判定は重要である。

［２−９．表示方法］
次に、実施の形態２の表示方法について説明する。

本実施の形態の表示方法では、映像データに含まれる静的メタデータから得られる情報を有効に使うことにより、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でグレーディングされたか否かを判定することで、より適切な表示制御を実現させる。

ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式では、上述したように特殊な高輝度マスターモニター（Ｐｕｌｓａｒ）を用いてグレーディングを行うことを利用し、静的メタデータに含まれるＳＴ２０８６の情報を使って推定する。

ＳＴ２０８６の情報には、グレーディングに用いられたマスターモニターの特性が含まれる。このため、ＳＴ２０８６の情報を利用すれば、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式のグレーディングで用いられる特殊な高輝度マスターモニターを利用して生成されたＨＤＲコンテンツであるか否かを推測できる。

つまり、本実施の形態の表示方法では、取得した映像データに含まれる静的メタデータに基づいて、映像データに含まれる映像の輝度が絶対輝度管理されているか相対輝度管理されているかを判定する第２判定を行う。そして、第２判定の結果、映像データに含まれる映像の輝度が絶対輝度管理されている場合、実施の形態１で説明したデュアルトーンマッピングを行う。一方で、第２判定の結果、映像データに含まれる映像の輝度が相対輝度管理されている場合、映像データに含まれる映像を構成する複数の画素のそれぞれについて、当該画素のＲＧＢ空間で定義されるＲＧＢの各色の値を縮小するＲＧＢ空間トーンマッピングを行う。

また、第２判定では、ＳＴ２０８６の情報に含まれる、映像データが生成される基になったマスター映像を生成したときに使用していたマスターモニターの特性が、絶対輝度管理されている映像を生成するときに使用する所定のマスターモニターの特性に近いか否かを判定する。そして、マスターモニターの特性が所定のマスターモニター（高輝度マスターモニター）の特性に近いと判定した場合に映像データの映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、マスターモニターの特性が所定のマスターモニター（高輝度マスターモニター）の特性に近くないと判定した場合に映像データの映像の輝度が相対輝度管理されていると判定する。

なお、第２判定は、具体的には、下記のアルゴリズムを使って行われる。

例えば、ＳＴ２０８６の情報に含まれるｍａｘ＿ｄｉｓｐｌａｙ＿ｍａｓｔｅｒｉｎｇ＿ｌｕｍｉｎａｎｃｅが４０００ｎｉｔ付近であるか否かを判定し、ｍａｘ＿ｄｉｓｐｌａｙ＿ｍａｓｔｅｒｉｎｇ＿ｌｕｍｉｎａｎｃｅが４０００ｎｉｔ付近であると判定すれば、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式で用いられる高輝度マスターモニターにより生成されたＨＤＲコンテンツであると推定する。つまり、第２判定では、マスターモニターの特性としてのマスターモニターの表示ピーク輝度を示す表示ピーク輝度情報（ｍａｘ＿ｄｉｓｐｌａｙ＿ｍａｓｔｅｒｉｎｇ＿ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）に基づいて、表示ピーク輝度が４０００ｎｉｔ近傍の値であるか否かを判定することでマスターモニターの特性が所定のマスターモニター（高輝度マスターモニター）の特性に近いか否かを判定する。そして、第２判定では、表示ピーク輝度が４０００ｎｉｔ近傍の値である場合に映像データに含まれる映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、表示ピーク輝度が４０００ｎｉｔ近傍の値でない場合に映像データに含まれる映像の輝度が相対輝度管理されていると判定する。

また、例えば、ＳＴ２０８６の情報に含まれるｄｉｓｐｌａｙ＿ｐｒｉｍａｒｉｅｓが高輝度マスターモニター（Ｐｕｌｓａｒ）の特性値に近いか否かを判定し、ｄｉｓｐｌａｙ＿ｐｒｉｍａｒｉｅｓが高輝度マスターモニター（Ｐｕｌｓａｒ）の特性値付近であると判定すれば、、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式で用いられる高輝度マスターモニターにより生成されたＨＤＲコンテンツであると推定してもよい。つまり、第２判定では、マスターモニターの特性としてのマスターモニターの表示原色を示す表示原色情報（ｄｉｓｐｌａｙ＿ｐｒｉｍａｒｉｅｓ）に基づいて、表示原色が所定のマスターモニター（高輝度マスターモニター）の表示原色近傍の値であるか否かを判定することでマスターモニターの特性が所定のマスターモニター（高輝度マスターモニター）の特性に近いか否かを判定する。そして、第２判定では、表示原色が所定のマスターモニター（高輝度マスターモニター）の表示原色近傍の値である場合に映像データに含まれる映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、表示原色が所定のマスターモニターの表示原色近傍の値でない場合に映像データに含まれる前像の輝度が相対輝度管理されていると判定する。

また、例えば、ＳＴ２０８６の情報に含まれるｗｈｉｔｅ＿ｐｏｉｎｔが高輝度マスターモニター（Ｐｕｌｓａｒ）の特性値に近いか否かを判定し、ｗｈｉｔｅ＿ｐｏｉｎｔが高輝度マスターモニター（Ｐｕｌｓａｒ）の特性値付近であると判定すれば、、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式で用いられる高輝度マスターモニターにより生成されたＨＤＲコンテンツであると推定してもよい。つまり、第２判定では、マスターモニターの特性としてのマスターモニターのホワイトポイントを示すホワイトポイント情報（ｗｈｉｔｅ＿ｐｏｉｎｔ）に基づいて、ホワイトポイントが所定のマスターモニター（高輝度マスターモニター）のホワイトポイント近傍の値であるか否かを判定することでマスターモニターの特性が所定のマスターモニター（高輝度マスターモニター）の特性に近いか否かを判定する。そして、第２判定では、ホワイトポイントが所定のマスターモニター（高輝度マスターモニター）のホワイトポイント近傍の値である場合に映像データに含まれる映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、ホワイトポイントが所定のマスターモニターのホワイトポイント近傍の値でない場合に映像データに含まれる映像の輝度が相対輝度管理されていると判定する。

また、例えば、上記のｄｉｓｐｌａｙ＿ｐｒｉｍａｒｉｅｓおよびｗｈｉｔｅ＿ｐｏｉｎｔが、高輝度マスターモニターの特性値は異なり、かつ、標準マスターモニター（例えば、ＳＯＮＹのＸ３００など）の特性値に近いか否かを判定し、標準マスターモニターの特性値に近い場合に、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式ではない方式でグレーディングされたＨＤＲコンテンツであると判定してもよい。ＨＤＲ対応のマスターモニターは、民生ＴＶとことなり、種類が非常に少ないため、ＨＤＲ対応のマスターモニターの管理テーブルを保持し、適宜インターネット経由等で更新することが可能である。このようにＨＤＲ対応のマスターモニターの管理テーブルを保持しておくことで、グレーディングに用いられたマスターモニターを適切に推定することが可能になり、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でグレーディングが行われたか否かの判定をより効果的にできる。

また、第２判定は、ＳＴ２０８６の情報を用いることに加えて、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、ＨＤＭＩ（登録商標） Ｆｏｒｕｍ、ＵＨＤ Ａｌｌｉａｎｃｅで定義している静的メタデータのＭａｘＣＬＬ（Ｔｈｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｌｉｇｈｔ Ｌｅｖｅｌ）およびＭａｘＦＡＬＬ（Ｔｈｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｆｒａｍｅ−Ａｖｅｒａｇｅ Ｌｉｇｈｔ Ｌｅｖｅｌ）を用いて行ってもよい。

なお、ＭａｘＣＬＬは、ＨＤＲコンテンツの映像のＨＤＲピーク輝度を示すピーク輝度情報である。ＭａｘＣＬＬは、ＨＤＲコンテンツのみの静的メタデータである。

また、ＭａｘＦＡＬＬは、ＨＤＲコンテンツのＨＤＲ映像を構成する複数のフレームそれぞれの平均輝度の最大値である最大フレーム平均輝度を示す最大フレーム平均輝度情報である。ＭａｘＦＡＬＬは、ＨＤＲコンテンツのみの静的メタデータであり、ＨＤＲコンテンツのためのＵｌｔｒａ ＨＤ Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）のフォーマットでは、４００ｎｉｔを超えないことオーサリングガイドラインが作成されている。

具体的には、ＭａｘＣＬＬを用いることで次のように第２判定を行ってもよい。

例えば、ＭａｘＣＬＬの値が２０００ｎｉｔ以上か否かを判定し、２０００ｎｉｔ以上である場合に非常に高輝度の画素成分を含むため、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でグレーディングされた（絶対輝度管理された）ＨＤＲ映像であるとと推定してもよい。なお、判定の基準となる２０００ｎｉｔは一例であり、３０００ｎｉｔでもよい。

つまり、第２判定では、ピーク輝度情報により示されるピーク輝度が第２所定輝度（例えば、２０００ｎｉｔ、３０００ｎｉｔなど）を超えるか否かを判定する。そして、第２判定では、ピーク輝度が第２所定輝度を超える場合に映像データに含まれる映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、ピーク輝度が第２所定輝度以下の場合に映像データに含まれる映像の輝度が相対輝度管理されていると判定する。

また、例えば、ＭａｘＣＬＬの値が１５００ｎｉｔ以上か否かを判定し、１５００ｎｉｔ以上である場合に高輝度の画素成分を含むため、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でグレーディングされた（絶対輝度管理された）ＨＤＲ映像である可能性が高いと推定してもよい。なお、判定の基準となる１５００ｎｉｔは一例であり、１２００ｎｉｔでもよい。

また、例えば、ＭａｘＣＬＬの値が１５００ｎｉｔ以下か否かを判定し、１５００ｎｉｔ以下である場合に高輝度の画素成分を含まないため、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でグレーディングされたＨＤＲ映像ではなく相対輝度管理されたＨＤＲ映像である可能性高いと推定してもよい。なお、判定の基準となる１５００ｎｉｔは一例であり、１７５０ｎｉｔでもよい。

また、例えば、ＭａｘＣＬＬの値が８００ｎｉｔ以下か否かを判定し、８００ｎｉｔ以下である場合にＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でグレーディングされた（絶対輝度管理された）ＨＤＲ映像ではなく相対輝度管理されたＨＤＲ映像であると推定してもよい。なお、判定の基準となる８００ｎｉｔは一例であり、７５０ｎｉｔでも１０００ｎｉｔでもよい。

また、ＭａｘＦＡＬＬの値について基準値を設けることによりＭａｘＣＬＬと同様に判定してもよい。つまり、第２判定では、最大フレーム平均輝度情報により示される最大フレーム平均輝度が第３所定輝度を超えるか否かを判定する。そして、第２判定では、最大フレーム平均輝度が第３所定輝度を超える場合に映像データに含まれる映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、最大フレーム平均輝度が第３所定輝度以下の場合に映像データに含まれる映像の輝度が相対輝度管理されていると判定する。

このように、ＳＴ２０８６の情報を用いることに加えて、ＭａｘＣＬＬまたはＭａｘＦＡＬＬを用いて第２判定を行うことにより、より効果的に、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でグレーディングされたか否かを判定でき、絶対輝度管理されたＨＤＲ映像であるか否かを判定できる。このため、ＨＤＲ映像に対してより適切な表示処理を適用することができる。

［２−１０．効果等］
本実施の形態に係る表示方法によれば、ＤｏｌｂｙＶｉｓｉｏｎ方式でグレーディングされたＨＤＲコンテンツのＨＤＲ映像を識別でき、かつ、識別結果に応じて実施の形態１で説明したデュアルトーンマッピングおよびＲＧＢ空間トーンマッピングのいずれかのトーンマッピング処理を適切に選択して行うことができる。このため、ＨＤＲ映像が絶対輝度管理された映像であるか、相対輝度管理された映像であるかに関わらず、適切な処理を行うことができるため、適切な映像を表示させることができる。

（他の実施の形態）
また、上記で説明した表示方法を行う表示装置として実現してもよい。

なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態の表示方法などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。

すなわち、このプログラムは、コンピュータに、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の輝度およびコード値の対応関係を示す第１ＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｏｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）で映像の輝度が定義される映像データの映像を表示装置に表示する表示方法であって、前記映像データを取得し、取得した前記映像データに含まれる前記映像を構成する複数の画素のそれぞれについて、当該画素の輝度が第１所定輝度を超えるか否かを判定する第１判定を行い、前記複数の画素のそれぞれについて、前記第１判定の結果、当該画素の輝度が前記第１所定輝度を超える場合と、当該画素の輝度が前記第１所定輝度以下の場合とで、異なる方式で当該画素の輝度を縮小するデュアルトーンマッピングを行い、前記デュアルトーンマッピングの結果を用いて、前記映像を前記表示装置に表示する表示方法を実行させる。

以上、本発明の一つまたは複数の態様に係る表示方法および表示装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

本開示は、ＨＤＲに対応した映像データの映像を表示ピーク輝度に合わせた輝度変換を容易に行うことができ、かつ、変換前後での色の変化を抑制できる表示方法、表示装置などとして有用である。

Claims (11)

1. ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の輝度およびコード値の対応関係を示す第１ＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｏｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）で映像の輝度が定義される映像データの映像を表示装置に表示する表示方法であって、
   前記映像データを取得し、
   取得した前記映像データに含まれる前記映像を構成する複数の画素のそれぞれについて、当該画素の輝度が第１所定輝度を超えるか否かを判定する第１判定を行い、
   前記複数の画素のそれぞれについて、前記第１判定の結果、当該画素の輝度が前記第１所定輝度を超える場合と、当該画素の輝度が前記第１所定輝度以下の場合とで、異なる方式で当該画素の輝度を縮小するデュアルトーンマッピングを行い、
   前記デュアルトーンマッピングの結果を用いて、前記映像を前記表示装置に表示する
   表示方法であり、
   前記デュアルトーンマッピングでは、前記複数の画素のそれぞれについて、
   当該画素の輝度が前記第１所定輝度を超える場合、当該画素のＹＵＶ空間で定義される輝度を縮小するＹＵＶ空間トーンマッピングを行い、
   当該画素の輝度が前記第１所定輝度以下の場合、当該画素のＲＧＢ空間で定義されるＲＧＢの各色の値を縮小するＲＧＢ空間トーンマッピングを行う
   表示方法。
2. 前記映像データは、静的メタデータを含み、
   取得した前記映像データに含まれる前記静的メタデータに基づいて、前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されているか相対輝度管理されているかを判定する第２判定を行い、
   前記第２判定の結果、前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されている場合、前記デュアルトーンマッピングを行い、
   前記第２判定の結果、前記映像データに含まれる前記映像の輝度が相対輝度管理されている場合、前記映像データに含まれる前記映像を構成する複数の画素のそれぞれについて、当該画素のＲＧＢ空間で定義されるＲＧＢの各色の値を縮小するＲＧＢ空間トーンマッピングを行う
   請求項１に記載の表示方法。
3. ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の輝度およびコード値の対応関係を示す第１ＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｏｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）で映像の輝度が定義される映像データの映像を表示装置に表示する表示方法であって、
   前記映像データを取得し、
   取得した前記映像データに含まれる前記映像を構成する複数の画素のそれぞれについて、当該画素の輝度が第１所定輝度を超えるか否かを判定する第１判定を行い、
   前記複数の画素のそれぞれについて、前記第１判定の結果、当該画素の輝度が前記第１所定輝度を超える場合と、当該画素の輝度が前記第１所定輝度以下の場合とで、異なる方式で当該画素の輝度を縮小するデュアルトーンマッピングを行い、
   前記デュアルトーンマッピングの結果を用いて、前記映像を前記表示装置に表示する
   表示方法であり
   前記映像データは、静的メタデータを含み、
   取得した前記映像データに含まれる前記静的メタデータに基づいて、前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されているか相対輝度管理されているかを判定する第２判定を行い、
   前記第２判定の結果、前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されている場合、前記デュアルトーンマッピングを行い、
   前記第２判定の結果、前記映像データに含まれる前記映像の輝度が相対輝度管理されている場合、前記映像データに含まれる前記映像を構成する複数の画素のそれぞれについて、当該画素のＲＧＢ空間で定義されるＲＧＢの各色の値を縮小するＲＧＢ空間トーンマッピングを行う
   表示方法。
4. 前記映像データは、ＳＴ２０８６の情報を前記静的メタデータとして含み、
   前記第２判定では、
   前記ＳＴ２０８６の情報に含まれる、前記映像データが生成される基になったマスター映像を生成したときに使用していたマスターモニターの特性が、絶対輝度管理されている映像を生成するときに使用する所定のマスターモニターの特性に近いか否かを判定し、
   前記マスターモニターの特性が前記所定のマスターモニターの特性に近いと判定した場合に前記映像データの映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、前記マスターモニターの特性が前記所定のマスターモニターの特性に近くないと判定した場合に前記映像データの映像の輝度が相対輝度管理されていると判定する
   請求項２又は３に記載の表示方法。
5. 前記第２判定では、
   前記マスターモニターの特性としての前記マスターモニターの表示ピーク輝度を示す表示ピーク輝度情報に基づいて、前記表示ピーク輝度が４０００ｎｉｔ近傍の値であるか否かを判定することで前記マスターモニターの特性が前記所定のマスターモニターの特性に近いか否かを判定し、
   前記表示ピーク輝度が４０００ｎｉｔ近傍の値である場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、前記表示ピーク輝度が４０００ｎｉｔ近傍の値でない場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が相対輝度管理されていると判定する
   請求項４に記載の表示方法。
6. 前記第２判定では、
   前記マスターモニターの特性としての前記マスターモニターの表示原色を示す表示原色情報に基づいて、前記表示原色が前記所定のマスターモニターの表示原色近傍の値であるか否かを判定することで前記マスターモニターの特性が前記所定のマスターモニターの特性に近いか否かを判定し、
   前記表示原色が前記所定のマスターモニターの表示原色近傍の値である場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、前記表示原色が前記所定のマスターモニターの表示原色近傍の値でない場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が相対輝度管理されていると判定する
   請求項４または５に記載の表示方法。
7. 前記第２判定では、
   前記マスターモニターの特性としての前記マスターモニターのホワイトポイントを示すホワイトポイント情報に基づいて、前記ホワイトポイントが前記所定のマスターモニターのホワイトポイント近傍の値であるか否かを判定することで前記マスターモニターの特性が前記所定のマスターモニターの特性に近いか否かを判定し、
   前記ホワイトポイントが前記所定のマスターモニターのホワイトポイント近傍の値である場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、前記ホワイトポイントが前記所定のマスターモニターのホワイトポイント近傍の値でない場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が相対輝度管理されていると判定する
   請求項４から６のいずれか１項に記載の表示方法。
8. 前記映像データは、前記映像のピーク輝度を示すピーク輝度情報を含み、
   前記第２判定では、前記ピーク輝度情報により示される前記ピーク輝度が第２所定輝度を超えるか否かを判定し、
   前記ピーク輝度が前記第２所定輝度を超える場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、前記ピーク輝度が前記第２所定輝度以下の場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が相対輝度管理されていると判定する
   請求項４から７のいずれか１項に記載の表示方法。
9. 前記映像データは、前記映像を構成する複数のフレームそれぞれの平均輝度の最大値である最大フレーム平均輝度を示す最大フレーム平均輝度情報を含み、
   前記第２判定では、前記最大フレーム平均輝度情報により示される前記最大フレーム平均輝度が第３所定輝度を超えるか否かを判定し、
   前記最大フレーム平均輝度が前記第３所定輝度を超える場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されていると判定し、前記最大フレーム平均輝度が前記第３所定輝度以下の場合に前記映像データに含まれる前記映像の輝度が相対輝度管理されていると判定する
   請求項４から８のいずれか１項に記載の表示方法。
10. ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の輝度およびコード値の対応関係を示す第１ＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｏｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）で映像の輝度が定義される映像データの映像を表示する表示装置であって、
    前記表示装置は、
    前記映像データを取得し、取得した前記映像データに含まれる前記映像を構成する複数の画素のそれぞれについて、当該画素の輝度が第１所定輝度を超えるか否かを判定する判定部と、
    前記複数の画素のそれぞれについて、前記判定部による判定の結果、当該画素の輝度が前記第１所定輝度を超える場合と、前記第１所定輝度以下の場合とで、異なる方式で当該画素の輝度を縮小するデュアルトーンマッピングを行う処理部と、
    前記デュアルトーンマッピングの結果を用いて、前記映像を前記表示装置に表示する表示部と、を備え、
    前記処理部における前記デュアルトーンマッピングでは、前記複数の画素のそれぞれについて、
    当該画素の輝度が前記第１所定輝度を超える場合、当該画素のＹＵＶ空間で定義される輝度を縮小するＹＵＶ空間トーンマッピングを行い、
    当該画素の輝度が前記第１所定輝度以下の場合、当該画素のＲＧＢ空間で定義されるＲＧＢの各色の値を縮小するＲＧＢ空間トーンマッピングを行う
    表示装置。
11. ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の輝度およびコード値の対応関係を示す第１ＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｏｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）で映像の輝度が定義される映像データの映像を表示する表示装置であって、
    前記表示装置は、
    前記映像データを取得し、取得した前記映像データに含まれる前記映像を構成する複数の画素のそれぞれについて、当該画素の輝度が第１所定輝度を超えるか否かを判定する判定部と、
    前記複数の画素のそれぞれについて、前記判定部による判定の結果、当該画素の輝度が前記第１所定輝度を超える場合と、前記第１所定輝度以下の場合とで、異なる方式で当該画素の輝度を縮小するデュアルトーンマッピングを行う処理部と、
    前記デュアルトーンマッピングの結果を用いて、前記映像を前記表示装置に表示する表示部と、を備え、
    前記映像データは、静的メタデータを含み、
    前記判定部では、取得した前記映像データに含まれる前記静的メタデータに基づいて、前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されているか相対輝度管理されているかを判定する第２判定を行い、
    前記処理部では、
    前記第２判定の結果、前記映像データに含まれる前記映像の輝度が絶対輝度管理されている場合、前記デュアルトーンマッピングを行い、
    前記第２判定の結果、前記映像データに含まれる前記映像の輝度が相対輝度管理されている場合、前記映像データに含まれる前記映像を構成する複数の画素のそれぞれについて、当該画素のＲＧＢ空間で定義されるＲＧＢの各色の値を縮小するＲＧＢ空間トーンマッピングを行う
    表示装置。