圖像文件生成裝置及顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及從多灰階的圖像數(shù)據(jù)生成記錄用的圖像文件的圖像文件生成裝置、以及顯示該圖像文件的圖像文件顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在數(shù)字照相機(jī)、智能手機(jī)等便攜終端、TV及各種監(jiān)視器中，作為圖像顯示裝置而設(shè)有液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)較多。液晶顯示裝置具備將能夠調(diào)整光的透過(guò)率的液晶元件進(jìn)行2維排列而成的液晶面板和向該液晶面板照射光的背燈(裝置)。
[0003]近年來(lái)，作為液晶顯示裝置，已知有具有能夠?qū)⒁壕姘宓娘@示區(qū)域分割為多個(gè)而得到的各區(qū)域單獨(dú)進(jìn)行照明的多個(gè)照明部、并且獨(dú)立控制各照明部的亮度的局部調(diào)光控制(也稱為區(qū)域控制)的裝置。通過(guò)進(jìn)行局部調(diào)光控制，在圖像中包含局部地亮度較低的區(qū)域和局部地亮度較高的區(qū)域的情況下能夠提高對(duì)比度，特別能夠提高亮度較低的區(qū)域(以下，稱作陰影(Shadow)部)的灰階再現(xiàn)能力。
[0004]在進(jìn)行這樣的局部調(diào)光控制的液晶顯示裝置(以下，簡(jiǎn)稱為液晶顯示裝置)中進(jìn)行由數(shù)字照相機(jī)拍攝的攝影圖像數(shù)據(jù)的顯示的情況下，在現(xiàn)行的數(shù)字照相機(jī)中以8位進(jìn)行攝影圖像數(shù)據(jù)的記錄，所以攝影圖像數(shù)據(jù)的陰影部的灰階數(shù)不足。因此，不能發(fā)揮大動(dòng)態(tài)范圍的液晶顯示裝置的性能，即使是灰階再現(xiàn)能力提升(例如10位)的液晶顯示裝置，也有顯示的攝影圖像的畫質(zhì)與以往的液晶顯示裝置相比沒(méi)有變化的問(wèn)題。
[0005]在專利文獻(xiàn)I所記載的數(shù)字照相機(jī)中，將攝影圖像數(shù)據(jù)以RAW(非壓縮記錄形式)或JPEG(壓縮記錄形式)等多個(gè)格式記錄。在RAW數(shù)據(jù)中，由于充分確保了陰影部的灰階數(shù)，所以能夠基于該RAW數(shù)據(jù)將攝影圖像的陰影部以充分的灰階進(jìn)行顯示。
[0006]在專利文獻(xiàn)2所記載的圖像處理裝置中，為了將8位的輸入圖像數(shù)據(jù)用能夠進(jìn)行10位的灰階顯示的液晶顯示裝置進(jìn)行顯示，將輸入圖像數(shù)據(jù)擴(kuò)展α位后實(shí)施了平滑處理。由此，能夠使8位的輸入圖像數(shù)據(jù)的有效的灰階數(shù)增加。
[0007]在非專利文獻(xiàn)I所記載的圖像記錄方式中，求出12位的RAW數(shù)據(jù)與8位的JPEG圖像數(shù)據(jù)的差分?jǐn)?shù)據(jù)，將JPEG圖像數(shù)據(jù)和差分?jǐn)?shù)據(jù)記錄到相同的圖像文件中。由于根據(jù)JPEG圖像數(shù)據(jù)和差分?jǐn)?shù)據(jù)得到與RAW數(shù)據(jù)同等的圖像數(shù)據(jù)，所以能夠以充分的灰階顯示陰影部。
[0008]在專利文獻(xiàn)3所記載的圖像記錄裝置中，執(zhí)行將14位灰階信息(圖像數(shù)據(jù))變換為8位灰階信息的步驟、以及將14位灰階信息以重視較低亮度側(cè)的再現(xiàn)特性的變換特性變換為12位灰階信息的步驟。接著，在圖像記錄裝置中，執(zhí)行求出上述12位灰階信息與8位灰階信息的差分信息的步驟、以及將8位灰階信息與差分信息建立關(guān)聯(lián)而存儲(chǔ)的步驟。由此，能夠基于8位灰階信息和差分信息生成12位的灰階信息，所以能夠以充分的灰階顯示陰影部。
[0009]在專利文獻(xiàn)4所記載的圖像處理裝置中，在設(shè)定用于將輸入圖像數(shù)據(jù)分離為濃圖像區(qū)域和淡圖像區(qū)域的參數(shù)后，在該輸入圖像數(shù)據(jù)的位數(shù)比規(guī)定的量化位數(shù)大的情況下，按照上述參數(shù)生成表示輸入圖像數(shù)據(jù)的各像素屬于濃圖像區(qū)域和淡圖像區(qū)域的哪一方的濃淡映射。接著，在圖像處理裝置中，基于上述濃淡映射和量化位數(shù)，針對(duì)各像素以與該像素所屬的區(qū)域?qū)?yīng)的量化位數(shù)進(jìn)行量化，基于量化后的各像素生成量化數(shù)據(jù)。由此，能夠良好地保持在以往的在編碼時(shí)丟失的陰影部的數(shù)據(jù)，所以能夠用液晶顯示裝置以充分的灰階顯示陰影部。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)1:特開2011 — 250464號(hào)公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)2:特開2008 - 301010號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)3:特開2001 - 203970號(hào)公報(bào)
[0015]專利文獻(xiàn)4:特開2010 - 278889號(hào)公報(bào)
[0016]非專利文獻(xiàn)
[0017]非專利文獻(xiàn)1: 3 久'、y 夕株式會(huì)社，“DCS Pro SLR/n Digital Camera DCS 技術(shù)”，[平成 24 年 8 月 3 日檢索]，因特網(wǎng)(URL:http://wwwjp.kodak, com/JP/ ja/profess1nal/products/cameras/dcsproslr/eri_jpeg.shtml)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0019]在專利文獻(xiàn)I所記載的數(shù)字照相機(jī)中進(jìn)行RAW數(shù)據(jù)的記錄，但RAW數(shù)據(jù)按攝像元件的每個(gè)種類而數(shù)據(jù)排列及特性不同。因此，RAW數(shù)據(jù)按攝像元件的每個(gè)種類而數(shù)據(jù)形式不同，所以沒(méi)有兼容性，必須在圖像再現(xiàn)時(shí)由用戶指定參數(shù)，產(chǎn)生操作變復(fù)雜的問(wèn)題。此外，產(chǎn)生RAW數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量變大的問(wèn)題。
[0020]在專利文獻(xiàn)2所記載的圖像處理裝置中，將8位的輸入圖像數(shù)據(jù)擴(kuò)展α位，但由于原來(lái)的輸入圖像數(shù)據(jù)只有8位，所以擴(kuò)展α位是不能得到分辨率的。結(jié)果，有可能將陰影部不能以充分的灰階顯示。
[0021]在非專利文獻(xiàn)I所記載的圖像記錄方式中，將JPEG圖像數(shù)據(jù)和差分?jǐn)?shù)據(jù)記錄到相同的圖像文件中，但由于將與RAW數(shù)據(jù)的差分(差分?jǐn)?shù)據(jù))全部記錄，所以產(chǎn)生所記錄的數(shù)據(jù)量變大的問(wèn)題。
[0022]在專利文獻(xiàn)3所記載的圖像記錄裝置中，將8位灰階信息(圖像數(shù)據(jù))與差分信息建立關(guān)聯(lián)而存儲(chǔ)，但為了復(fù)原12位灰階信息，需要差分信息是可逆壓縮或低壓縮的可逆壓縮。差分信息與原來(lái)的灰階信息(14位灰階信息)相比相鄰的數(shù)據(jù)間的相關(guān)變低，所以差分信息通常具有8位灰階信息的數(shù)倍的數(shù)據(jù)容量。因此，在專利文獻(xiàn)3所記載的方式中，具有與將12位范圍的圖像數(shù)據(jù)以非壓縮記錄的情況同等或其以上的數(shù)據(jù)量，不適合數(shù)據(jù)的保存、發(fā)送、傳送等。
[0023]在專利文獻(xiàn)4所記載的圖像處理裝置中，針對(duì)各像素以與該像素所屬的區(qū)域(濃圖像區(qū)域、淡圖像區(qū)域)對(duì)應(yīng)的量化位數(shù)進(jìn)行量化，但由于按每個(gè)像素以不同的量化位數(shù)進(jìn)行量化并記錄，所以不能通過(guò)以單一的量化位數(shù)下的量化為前提的通常的顯示裝置進(jìn)行再現(xiàn)，有在記錄數(shù)據(jù)中沒(méi)有兼容性的問(wèn)題。
[0024]本發(fā)明的目的是提供一種能夠生成不會(huì)顯著增加記錄數(shù)據(jù)量而能夠以充分的灰階顯示陰影部的圖像文件的圖像文件生成裝置、以及能夠顯示該圖像文件的圖像文件顯示
目.0
[0025]用于解決問(wèn)題的手段
[0026]用于達(dá)到本發(fā)明的目的的圖像文件生成裝置，具備:第I圖像數(shù)據(jù)取得機(jī)構(gòu)，取得N位的第I圖像數(shù)據(jù)；第2圖像數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu)，從第I圖像數(shù)據(jù)取得機(jī)構(gòu)所取得的第I圖像數(shù)據(jù)，生成M(M〈N)位的第2圖像數(shù)據(jù)；第3圖像數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu)，從第I圖像數(shù)據(jù)取得機(jī)構(gòu)所取得的第I圖像數(shù)據(jù)的各像素中，選擇亮度為預(yù)先設(shè)定的亮度等級(jí)的低亮度像素，基于低亮度像素生成灰階數(shù)比對(duì)第2圖像數(shù)據(jù)的亮度等級(jí)以下分配的灰階數(shù)多的第3圖像數(shù)據(jù)；以及圖像文件生成機(jī)構(gòu)，生成將第2圖像數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu)生成的第2圖像數(shù)據(jù)、第3圖像數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu)生成的第3圖像數(shù)據(jù)、以及表示在該第3圖像數(shù)據(jù)的生成中使用的亮度等級(jí)的亮度等級(jí)信息建立關(guān)聯(lián)的圖像文件。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，在亮度為亮度等級(jí)以下的低亮度部分(陰影部)的顯示中，可以使用將記錄數(shù)據(jù)量抑制得較少的第3圖像數(shù)據(jù)。
[0028]優(yōu)選的是，第2圖像數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu)對(duì)第I圖像數(shù)據(jù)實(shí)施第I信號(hào)處理；第3圖像數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu)對(duì)第3圖像數(shù)據(jù)實(shí)施第2信號(hào)處理；在第I信號(hào)處理及第2信號(hào)處理中，包括γ修正處理、噪聲降低處理、銳化處理及壓縮處理的各處理；第I信號(hào)處理和第2信號(hào)處理中，各處理的至少某I個(gè)處理的特性不同。由此，能夠使第3圖像數(shù)據(jù)成為與第2圖像數(shù)據(jù)相比良好的圖像，或抑制第3圖像數(shù)據(jù)的記錄量。
[0029]優(yōu)選的是，第3圖像數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu)對(duì)低亮度像素的像素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在像素?cái)?shù)比預(yù)先設(shè)定的閾值大的情況下進(jìn)行第3圖像數(shù)據(jù)的生成。由此，防止進(jìn)行低亮度部分的比例低的不需要的第3圖像數(shù)據(jù)的記錄。
[0030]優(yōu)選的是，第I圖像數(shù)據(jù)取得機(jī)構(gòu)具有拍攝被攝體而生成第I圖像數(shù)據(jù)的攝像部。
[0031]優(yōu)選的是，攝像部具有多種攝影模式；具備選擇攝影模式的攝影模式選擇機(jī)構(gòu)；第3圖像數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu)在由攝影模式選擇機(jī)構(gòu)選擇了特定的攝影模式的情況下生成第3圖像數(shù)據(jù)。在低亮度部分的多灰階顯示的效果變顯著的情況下能夠記錄第3圖像數(shù)據(jù)，還防止進(jìn)行低亮度部分的比例低的不需要的第3圖像數(shù)據(jù)的記錄。
[0032]優(yōu)選的是，具備設(shè)定攝影設(shè)定值的設(shè)定機(jī)構(gòu)，該攝影設(shè)定值表示攝像部拍攝被攝體的條件；第3圖像數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu)在由設(shè)定機(jī)構(gòu)設(shè)定的攝影設(shè)定值在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)的情況下生成第3圖像數(shù)據(jù)。在低亮度部分的多灰階顯示的效果變顯著的情況下能夠記錄第3圖像數(shù)據(jù)，還防止進(jìn)行低亮度部分的比例低的不需要的第3圖像數(shù)據(jù)的記錄。
[0033]優(yōu)選的是，具備:像素值統(tǒng)計(jì)量計(jì)算機(jī)構(gòu)，計(jì)算第I圖像數(shù)據(jù)取得機(jī)構(gòu)取得的第I圖像數(shù)據(jù)的各像素的像素值的統(tǒng)計(jì)量；以及亮度等級(jí)決定機(jī)構(gòu)，基于像素值統(tǒng)計(jì)量計(jì)算機(jī)構(gòu)計(jì)算出的統(tǒng)計(jì)量，決定在第I圖像數(shù)據(jù)中能夠?qū)㈩A(yù)先設(shè)定的比例的像素選擇為低亮度像素的亮度等級(jí)；第3圖像數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu)基于由亮度等級(jí)決定機(jī)構(gòu)決定的亮度等級(jí)進(jìn)行低亮度像素的選擇。能夠生成與第I圖像數(shù)據(jù)中包含的低亮度部分的亮度及其比例(頻度)對(duì)應(yīng)的第3圖像數(shù)據(jù)。
[0034]優(yōu)選的是，低亮度像素是第I圖像數(shù)據(jù)的低M位的像素；第3圖像數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu)生成M位的第3圖像數(shù)據(jù)。
[0035]用于達(dá)到本發(fā)明的目的的圖像文件顯示裝置，具備:圖像文件取得機(jī)構(gòu)，取得由上述圖像文件生成裝置生成的圖像文件；顯示機(jī)構(gòu)，具有能夠進(jìn)行Q(Q>M)位的灰階顯示的顯示面；以及顯示控制機(jī)構(gòu)，將基于由圖像文件取得機(jī)構(gòu)取得的圖像文件生成的顯示用數(shù)據(jù)輸出給顯示機(jī)構(gòu)，使顯示面顯示顯示圖像，并且根據(jù)第2圖像數(shù)據(jù)生成與顯示圖像內(nèi)的亮度比亮度等級(jí)大的通常亮度部分對(duì)應(yīng)的顯示用數(shù)據(jù)，根據(jù)第3圖像數(shù)據(jù)生成與顯示圖像內(nèi)的亮度為亮度等級(jí)以下的低亮度部分對(duì)應(yīng)的顯示用數(shù)據(jù)。
[0036]根據(jù)本發(fā)明，能夠從第3圖像數(shù)據(jù)生成與顯示圖像的低亮度部分對(duì)應(yīng)的顯示用數(shù)據(jù)。
[0037]優(yōu)選的是，顯不機(jī)構(gòu)具有液晶面板和背燈，該背燈具有對(duì)將液晶面板的顯不面分割為多個(gè)而得到的各段分別獨(dú)立地照明的多個(gè)照明部，并且能夠獨(dú)立地控制多個(gè)照明部的亮度；具備:發(fā)光率決定機(jī)構(gòu)，基于第2圖像數(shù)據(jù)決定與各段分別對(duì)應(yīng)的照明部的發(fā)光率；以及背燈控制機(jī)構(gòu)，基于第2圖像數(shù)據(jù)和發(fā)光率決定機(jī)構(gòu)決定的發(fā)光率，獨(dú)立地計(jì)算并控制照明部的亮度；顯示控制機(jī)構(gòu)在亮度等級(jí)的位數(shù)是B (B是I以上的自然數(shù))、并且照明部的亮度被控制為最大亮度的l/2p(P是O以上的自然數(shù))倍的情況下，生成對(duì)第3圖像數(shù)據(jù)乘以2P而得到的相乘數(shù)據(jù)，選擇相乘數(shù)據(jù)的高(B+P)位作為與低亮度部分對(duì)應(yīng)的顯示用數(shù)據(jù)。能夠?qū)@示圖像的低亮度部分進(jìn)行多灰階顯示。
[0038]優(yōu)選的是，發(fā)光率決定機(jī)構(gòu)基于第2圖像數(shù)據(jù)求出各段的第2圖像數(shù)據(jù)的像素值的代表值，基于各段各自的代表值決定發(fā)光率。能夠按每個(gè)段設(shè)定適當(dāng)?shù)陌l(fā)光率。例如在代表值是段的像素值的峰值的情況下，在該峰值比較小的段中能夠降低照明部的亮度，所以能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)電。
[0039]用于達(dá)到本發(fā)明的目的的圖像文件顯示裝置，具備:圖像文件取得機(jī)構(gòu)，取得由技術(shù)方案I至8中任一項(xiàng)所述的圖像文件生成裝置生成的圖像文件；顯示機(jī)構(gòu)，具有能夠進(jìn)行Q(Q>M)位的灰階顯示的顯示面；灰階信息取得機(jī)構(gòu)，取得顯示機(jī)構(gòu)的灰階信息；以及顯示控制機(jī)構(gòu)，將基于由圖像文件取得機(jī)構(gòu)取得的圖像文件生成的顯示用數(shù)據(jù)輸出給顯示機(jī)構(gòu)，使顯示面將顯示圖像進(jìn)行顯示，并且在亮度等級(jí)的位數(shù)是B(B是I以上的自然數(shù))的情況下，基于由灰階信息取得機(jī)構(gòu)取得的灰階信息，使用第2圖像數(shù)據(jù)、以及第3圖像數(shù)據(jù)的高(B+1)位以下的(Q — M)位，來(lái)生成Q位的顯示用數(shù)據(jù)。
[0040]根據(jù)本發(fā)明，能夠從第3圖像數(shù)據(jù)生成與顯示圖像的低亮度部分對(duì)應(yīng)的顯示用數(shù)據(jù)。
[0041]發(fā)明效果
[0042]本發(fā)明的圖像文件生成裝置生成將根據(jù)N位的第I圖像數(shù)據(jù)生成的M(M〈N)位的第2圖像數(shù)據(jù)、基于在第I圖像數(shù)據(jù)的各像素中預(yù)先設(shè)定的亮度等級(jí)的低亮度像素生成的第3圖像數(shù)據(jù)、以及亮度等級(jí)信息建立了關(guān)聯(lián)的圖像文件，所以能夠基于該圖像文件將顯示圖像內(nèi)的低亮度部分(陰影部)以充分的灰階顯示。此外，由于只要將第2圖像數(shù)據(jù)和第3圖像數(shù)據(jù)記錄就可以，所以記錄數(shù)據(jù)量不會(huì)顯著增加。進(jìn)而，由于能夠以標(biāo)準(zhǔn)的記錄方式生成、記錄第2圖像數(shù)據(jù)，所以確保了兼容性。
[0043]此外，本發(fā)明的圖像文件顯示裝置基于由圖像文件生成裝置生成的圖像文件從第3圖像數(shù)據(jù)生成與顯示圖像的低亮度部分對(duì)應(yīng)的顯示用數(shù)據(jù)，所以能夠?qū)⒃摰土炼炔糠忠猿浞值幕译A顯示。
【附圖說(shuō)明】
[0044]圖1是第I實(shí)施方式的數(shù)字照相機(jī)的正面立體圖。
[0045]圖2是數(shù)字照相機(jī)的背面立體圖。
[0046]圖3是表示數(shù)字照相機(jī)的電結(jié)構(gòu)的框圖。
[0047]圖4是表示圖像處理電路的電結(jié)構(gòu)的框圖。
[0048]圖5是用于說(shuō)明顯示圖像中的陰影部的說(shuō)明圖。
[0049]圖6是用于說(shuō)明在第1、第2噪聲降低電路中使用的噪聲降低濾波器的特性的說(shuō)明圖。
[0050]圖7是用于說(shuō)明陰影圖像數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。
[0051]圖8A是用于說(shuō)明在主體圖像數(shù)據(jù)及陰影圖像數(shù)據(jù)的壓縮中使用的哈夫曼代碼的說(shuō)明圖。
[0052]圖SB是用于說(shuō)明在主體圖像數(shù)據(jù)及陰影圖像數(shù)據(jù)的壓縮中使用的哈夫曼代碼的說(shuō)明圖。
[0053]圖9是用于說(shuō)明靜止圖像文件的說(shuō)明圖。
[0054]圖10是表示數(shù)字照相機(jī)的靜止圖像文件生成、記錄處理的流程的流程圖。
[0055]圖11是表示主體圖像數(shù)據(jù)生成處理的流程的流程圖。
[0056]圖12是表示陰影圖像數(shù)據(jù)生成處理的流程的流程圖。
[0057]圖13是用于說(shuō)明陰影圖像數(shù)據(jù)是灰階數(shù)比對(duì)主體圖像數(shù)據(jù)的陰影等級(jí)以下分配的灰階數(shù)多的圖像數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。
[0058]圖14是表示第2實(shí)施方式的圖像文件顯示裝置的電結(jié)構(gòu)的框圖。
[0059]圖15是液晶顯示裝置的分解立體圖。
[0060]圖16是表示顯示處理電路的電結(jié)構(gòu)的框圖。
[0061]圖17是用于說(shuō)明通常顯示模式時(shí)的顯示輸出數(shù)據(jù)的生成處理的說(shuō)明圖。
[0062]圖18是用于說(shuō)明畫質(zhì)提高模式時(shí)的顯示輸出數(shù)據(jù)的生成處理的說(shuō)明圖。
[0063]圖19是表示由圖像文件顯示裝置進(jìn)行的靜止圖像文件的顯示處理的流程的流程圖。
[0064]圖20是表示通常顯示模式時(shí)的顯示輸出數(shù)據(jù)的生成處理的流程的流程圖。
[0065]圖21是表示畫質(zhì)提高模式時(shí)的顯示輸出數(shù)據(jù)的生成處理的流程的流程圖。
[0066]圖22A是用于說(shuō)明通過(guò)陰影圖像數(shù)據(jù)將陰影部進(jìn)行多灰階顯示的說(shuō)明圖。
[0067]圖22B是用于說(shuō)明通過(guò)陰影圖像數(shù)據(jù)將陰影部進(jìn)行多灰階顯示的說(shuō)明圖。
[0068]圖23是用于說(shuō)明通過(guò)陰影圖像數(shù)據(jù)將陰影部進(jìn)行多灰階顯示的其他說(shuō)明圖。
[0069]圖24是表示第3實(shí)施方式的數(shù)字照相機(jī)的電結(jié)構(gòu)的框圖。
[0070]圖25是表示第3實(shí)施方式的靜止圖像文件生成、記錄處理的流程的流程圖。
[0071]圖26是表示第4實(shí)施方式的數(shù)字照相機(jī)的電結(jié)構(gòu)的框圖。
[0072]圖27是用于說(shuō)明像素值統(tǒng)計(jì)量計(jì)算部計(jì)算出的直方圖的說(shuō)明圖。
[0073]圖28是表示第5實(shí)施方式的圖像文件顯示裝置的電結(jié)構(gòu)的框圖。
[0074]圖