图像文件生成装置及显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及从多灰阶的图像数据生成记录用的图像文件的图像文件生成装置、以及显示该图像文件的图像文件显示装置。
【背景技术】
[0002]在数字照相机、智能手机等便携终端、TV及各种监视器中，作为图像显示装置而设有液晶显示装置的结构较多。液晶显示装置具备将能够调整光的透过率的液晶元件进行2维排列而成的液晶面板和向该液晶面板照射光的背灯(装置)。
[0003]近年来，作为液晶显示装置，已知有具有能够对将液晶面板的显示区域分割为多个而得到的各区域单独进行照明的多个照明部、并且独立控制各照明部的亮度的局部调光控制(也称为区域控制)的装置。通过进行局部调光控制，在图像中包含局部地亮度较低的区域和局部地亮度较高的区域的情况下能够提高对比度，特别能够提高亮度较低的区域(以下，称作阴影(Shadow)部)的灰阶再现能力。
[0004]在进行这样的局部调光控制的液晶显示装置(以下，简称为液晶显示装置)中进行由数字照相机拍摄的摄影图像数据的显示的情况下，在现行的数字照相机中以8位进行摄影图像数据的记录，所以摄影图像数据的阴影部的灰阶数不足。因此，不能发挥大动态范围的液晶显示装置的性能，即使是灰阶再现能力提升(例如10位)的液晶显示装置，也有显示的摄影图像的画质与以往的液晶显示装置相比没有变化的问题。
[0005]在专利文献I所记载的数字照相机中，将摄影图像数据以RAW(非压缩记录形式)或JPEG(压缩记录形式)等多个格式记录。在RAW数据中，由于充分确保了阴影部的灰阶数，所以能够基于该RAW数据将摄影图像的阴影部以充分的灰阶进行显示。
[0006]在专利文献2所记载的图像处理装置中，为了将8位的输入图像数据用能够进行10位的灰阶显示的液晶显示装置进行显示，将输入图像数据扩展α位后实施了平滑处理。由此，能够使8位的输入图像数据的有效的灰阶数增加。
[0007]在非专利文献I所记载的图像记录方式中，求出12位的RAW数据与8位的JPEG图像数据的差分数据，将JPEG图像数据和差分数据记录到相同的图像文件中。由于根据JPEG图像数据和差分数据得到与RAW数据同等的图像数据，所以能够以充分的灰阶显示阴影部。
[0008]在专利文献3所记载的图像记录装置中，执行将14位灰阶信息(图像数据)变换为8位灰阶信息的步骤、以及将14位灰阶信息以重视较低亮度侧的再现特性的变换特性变换为12位灰阶信息的步骤。接着，在图像记录装置中，执行求出上述12位灰阶信息与8位灰阶信息的差分信息的步骤、以及将8位灰阶信息与差分信息建立关联而存储的步骤。由此，能够基于8位灰阶信息和差分信息生成12位的灰阶信息，所以能够以充分的灰阶显示阴影部。
[0009]在专利文献4所记载的图像处理装置中，在设定用于将输入图像数据分离为浓图像区域和淡图像区域的参数后，在该输入图像数据的位数比规定的量化位数大的情况下，按照上述参数生成表示输入图像数据的各像素属于浓图像区域和淡图像区域的哪一方的浓淡映射。接着，在图像处理装置中，基于上述浓淡映射和量化位数，针对各像素以与该像素所属的区域对应的量化位数进行量化，基于量化后的各像素生成量化数据。由此，能够良好地保持在以往的在编码时丢失的阴影部的数据，所以能够用液晶显示装置以充分的灰阶显示阴影部。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:特开2011 — 250464号公报
[0013]专利文献2:特开2008 - 301010号公报
[0014]专利文献3:特开2001 - 203970号公报
[0015]专利文献4:特开2010 - 278889号公报
[0016]非专利文献
[0017]非专利文献1: 3 久'、y 夕株式会社，“DCS Pro SLR/n Digital Camera DCS 技术”，[平成 24 年 8 月 3 日检索]，因特网(URL:http://wwwjp.kodak, com/JP/ ja/profess1nal/products/cameras/dcsproslr/eri_jpeg.shtml)
【发明内容】
[0018]发明要解决的问题
[0019]在专利文献I所记载的数字照相机中进行RAW数据的记录，但RAW数据按摄像元件的每个种类而数据排列及特性不同。因此，RAW数据按摄像元件的每个种类而数据形式不同，所以没有兼容性，必须在图像再现时由用户指定参数，产生操作变复杂的问题。此外，产生RAW数据的数据量变大的问题。
[0020]在专利文献2所记载的图像处理装置中，将8位的输入图像数据扩展α位，但由于原来的输入图像数据只有8位，所以扩展α位是不能得到分辨率的。结果，有可能将阴影部不能以充分的灰阶显示。
[0021]在非专利文献I所记载的图像记录方式中，将JPEG图像数据和差分数据记录到相同的图像文件中，但由于将与RAW数据的差分(差分数据)全部记录，所以产生所记录的数据量变大的问题。
[0022]在专利文献3所记载的图像记录装置中，将8位灰阶信息(图像数据)与差分信息建立关联而存储，但为了复原12位灰阶信息，需要差分信息是可逆压缩或低压缩的可逆压缩。差分信息与原来的灰阶信息(14位灰阶信息)相比相邻的数据间的相关变低，所以差分信息通常具有8位灰阶信息的数倍的数据容量。因此，在专利文献3所记载的方式中，具有与将12位范围的图像数据以非压缩记录的情况同等或其以上的数据量，不适合数据的保存、发送、传送等。
[0023]在专利文献4所记载的图像处理装置中，针对各像素以与该像素所属的区域(浓图像区域、淡图像区域)对应的量化位数进行量化，但由于按每个像素以不同的量化位数进行量化并记录，所以不能通过以单一的量化位数下的量化为前提的通常的显示装置进行再现，有在记录数据中没有兼容性的问题。
[0024]本发明的目的是提供一种能够生成不会显著增加记录数据量而能够以充分的灰阶显示阴影部的图像文件的图像文件生成装置、以及能够显示该图像文件的图像文件显示
目.0
[0025]用于解决问题的手段
[0026]用于达到本发明的目的的图像文件生成装置，具备:第I图像数据取得机构，取得N位的第I图像数据；第2图像数据生成机构，从第I图像数据取得机构所取得的第I图像数据，生成M(M〈N)位的第2图像数据；第3图像数据生成机构，从第I图像数据取得机构所取得的第I图像数据的各像素中，选择亮度为预先设定的亮度等级的低亮度像素，基于低亮度像素生成灰阶数比对第2图像数据的亮度等级以下分配的灰阶数多的第3图像数据；以及图像文件生成机构，生成将第2图像数据生成机构生成的第2图像数据、第3图像数据生成机构生成的第3图像数据、以及表示在该第3图像数据的生成中使用的亮度等级的亮度等级信息建立关联的图像文件。
[0027]根据本发明，在亮度为亮度等级以下的低亮度部分(阴影部)的显示中，可以使用将记录数据量抑制得较少的第3图像数据。
[0028]优选的是，第2图像数据生成机构对第I图像数据实施第I信号处理；第3图像数据生成机构对第3图像数据实施第2信号处理；在第I信号处理及第2信号处理中，包括γ修正处理、噪声降低处理、锐化处理及压缩处理的各处理；第I信号处理和第2信号处理中，各处理的至少某I个处理的特性不同。由此，能够使第3图像数据成为与第2图像数据相比良好的图像，或抑制第3图像数据的记录量。
[0029]优选的是，第3图像数据生成机构对低亮度像素的像素数进行计数，在像素数比预先设定的阈值大的情况下进行第3图像数据的生成。由此，防止进行低亮度部分的比例低的不需要的第3图像数据的记录。
[0030]优选的是，第I图像数据取得机构具有拍摄被摄体而生成第I图像数据的摄像部。
[0031]优选的是，摄像部具有多种摄影模式；具备选择摄影模式的摄影模式选择机构；第3图像数据生成机构在由摄影模式选择机构选择了特定的摄影模式的情况下生成第3图像数据。在低亮度部分的多灰阶显示的效果变显著的情况下能够记录第3图像数据，还防止进行低亮度部分的比例低的不需要的第3图像数据的记录。
[0032]优选的是，具备设定摄影设定值的设定机构，该摄影设定值表示摄像部拍摄被摄体的条件；第3图像数据生成机构在由设定机构设定的摄影设定值在预先设定的范围内的情况下生成第3图像数据。在低亮度部分的多灰阶显示的效果变显著的情况下能够记录第3图像数据，还防止进行低亮度部分的比例低的不需要的第3图像数据的记录。
[0033]优选的是，具备:像素值统计量计算机构，计算第I图像数据取得机构取得的第I图像数据的各像素的像素值的统计量；以及亮度等级决定机构，基于像素值统计量计算机构计算出的统计量，决定在第I图像数据中能够将预先设定的比例的像素选择为低亮度像素的亮度等级；第3图像数据生成机构基于由亮度等级决定机构决定的亮度等级进行低亮度像素的选择。能够生成与第I图像数据中包含的低亮度部分的亮度及其比例(频度)对应的第3图像数据。
[0034]优选的是，低亮度像素是第I图像数据的低M位的像素；第3图像数据生成机构生成M位的第3图像数据。
[0035]用于达到本发明的目的的图像文件显示装置，具备:图像文件取得机构，取得由上述图像文件生成装置生成的图像文件；显示机构，具有能够进行Q(Q>M)位的灰阶显示的显示面；以及显示控制机构，将基于由图像文件取得机构取得的图像文件生成的显示用数据输出给显示机构，使显示面显示显示图像，并且根据第2图像数据生成与显示图像内的亮度比亮度等级大的通常亮度部分对应的显示用数据，根据第3图像数据生成与显示图像内的亮度为亮度等级以下的低亮度部分对应的显示用数据。
[0036]根据本发明，能够从第3图像数据生成与显示图像的低亮度部分对应的显示用数据。
[0037]优选的是，显不机构具有液晶面板和背灯，该背灯具有对将液晶面板的显不面分割为多个而得到的各段分别独立地照明的多个照明部，并且能够独立地控制多个照明部的亮度；具备:发光率决定机构，基于第2图像数据决定与各段分别对应的照明部的发光率；以及背灯控制机构，基于第2图像数据和发光率决定机构决定的发光率，独立地计算并控制照明部的亮度；显示控制机构在亮度等级的位数是B (B是I以上的自然数)、并且照明部的亮度被控制为最大亮度的l/2p(P是O以上的自然数)倍的情况下，生成对第3图像数据乘以2P而得到的相乘数据，选择相乘数据的高(B+P)位作为与低亮度部分对应的显示用数据。能够将显示图像的低亮度部分进行多灰阶显示。
[0038]优选的是，发光率决定机构基于第2图像数据求出各段的第2图像数据的像素值的代表值，基于各段各自的代表值决定发光率。能够按每个段设定适当的发光率。例如在代表值是段的像素值的峰值的情况下，在该峰值比较小的段中能够降低照明部的亮度，所以能够实现节电。
[0039]用于达到本发明的目的的图像文件显示装置，具备:图像文件取得机构，取得由技术方案I至8中任一项所述的图像文件生成装置生成的图像文件；显示机构，具有能够进行Q(Q>M)位的灰阶显示的显示面；灰阶信息取得机构，取得显示机构的灰阶信息；以及显示控制机构，将基于由图像文件取得机构取得的图像文件生成的显示用数据输出给显示机构，使显示面将显示图像进行显示，并且在亮度等级的位数是B(B是I以上的自然数)的情况下，基于由灰阶信息取得机构取得的灰阶信息，使用第2图像数据、以及第3图像数据的高(B+1)位以下的(Q — M)位，来生成Q位的显示用数据。
[0040]根据本发明，能够从第3图像数据生成与显示图像的低亮度部分对应的显示用数据。
[0041]发明效果
[0042]本发明的图像文件生成装置生成将根据N位的第I图像数据生成的M(M〈N)位的第2图像数据、基于在第I图像数据的各像素中预先设定的亮度等级的低亮度像素生成的第3图像数据、以及亮度等级信息建立了关联的图像文件，所以能够基于该图像文件将显示图像内的低亮度部分(阴影部)以充分的灰阶显示。此外，由于只要将第2图像数据和第3图像数据记录就可以，所以记录数据量不会显著增加。进而，由于能够以标准的记录方式生成、记录第2图像数据，所以确保了兼容性。
[0043]此外，本发明的图像文件显示装置基于由图像文件生成装置生成的图像文件从第3图像数据生成与显示图像的低亮度部分对应的显示用数据，所以能够将该低亮度部分以充分的灰阶显示。
【附图说明】
[0044]图1是第I实施方式的数字照相机的正面立体图。
[0045]图2是数字照相机的背面立体图。
[0046]图3是表示数字照相机的电结构的框图。
[0047]图4是表示图像处理电路的电结构的框图。
[0048]图5是用于说明显示图像中的阴影部的说明图。
[0049]图6是用于说明在第1、第2噪声降低电路中使用的噪声降低滤波器的特性的说明图。
[0050]图7是用于说明阴影图像数据的说明图。
[0051]图8A是用于说明在主体图像数据及阴影图像数据的压缩中使用的哈夫曼代码的说明图。
[0052]图SB是用于说明在主体图像数据及阴影图像数据的压缩中使用的哈夫曼代码的说明图。
[0053]图9是用于说明静止图像文件的说明图。
[0054]图10是表示数字照相机的静止图像文件生成、记录处理的流程的流程图。
[0055]图11是表示主体图像数据生成处理的流程的流程图。
[0056]图12是表示阴影图像数据生成处理的流程的流程图。
[0057]图13是用于说明阴影图像数据是灰阶数比对主体图像数据的阴影等级以下分配的灰阶数多的图像数据的说明图。
[0058]图14是表示第2实施方式的图像文件显示装置的电结构的框图。
[0059]图15是液晶显示装置的分解立体图。
[0060]图16是表示显示处理电路的电结构的框图。
[0061]图17是用于说明通常显示模式时的显示输出数据的生成处理的说明图。
[0062]图18是用于说明画质提高模式时的显示输出数据的生成处理的说明图。
[0063]图19是表示由图像文件显示装置进行的静止图像文件的显示处理的流程的流程图。
[0064]图20是表示通常显示模式时的显示输出数据的生成处理的流程的流程图。
[0065]图21是表示画质提高模式时的显示输出数据的生成处理的流程的流程图。
[0066]图22A是用于说明通过阴影图像数据将阴影部进行多灰阶显示的说明图。
[0067]图22B是用于说明通过阴影图像数据将阴影部进行多灰阶显示的说明图。
[0068]图23是用于说明通过阴影图像数据将阴影部进行多灰阶显示的其他说明图。
[0069]图24是表示第3实施方式的数字照相机的电结构的框图。
[0070]图25是表示第3实施方式的静止图像文件生成、记录处理的流程的流程图。
[0071]图26是表示第4实施方式的数字照相机的电结构的框图。
[0072]图27是用于说明像素值统计量计算部计算出的直方图的说明图。
[0073]图28是表示第5实施方式的图像文件显示装置的电结构的框图。
[0074]图