Обработка изображений с изменением яркости при цветовых ограничениях

Обработка изображений с изменением яркости при цветовых ограничениях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к устройствам и способам, и конечным продуктам, таким как продукты или сигналы для хранения или передачи данных, для преобразования изображения с цветами пикселей с первыми яркостями в изображение с цветами пикселей со вторыми яркостями.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Обработка цвета является сложной задачей, в частности, при преобразовании (например, для получения цветовой спецификации, непосредственно пригодной для управления дисплеем, вследствие чего дисплей может принимать меры к управлению его особенностями, например, зависимого(ой) от дисплея поведения или степени контрастности электрооптического воспроизведения) цветов между представлениями цветов, соответствующими динамическим диапазонам входной и выходной яркостей, которые значительно различаются, например, наибольший динамический диапазон, по меньшей мере, в 1,5 раза больше, чем меньший динамический диапазон. Это может происходить, например, при преобразовании из высокого динамического диапазона (HDR) в низкий динамический диапазон (LDR) или наоборот. Диапазон HDR может относиться к воспроизведению на дисплее с более высоким пиком субъективной яркости и, обычно, также более глубокими черными цветами, а также к кодированию сигнала с более высоким динамическим диапазоном зафиксированной сцены, или подлежит использованию с дисплеем с упомянутым более высоким динамическим диапазоном. Специалист должен понимать, что, если, например, представление соответствует конкретному динамическому диапазону, то оно указано соответственно данному диапазону. Цветовая спецификация значит не так много (в частности, в технической области кодирования с диапазоном HDR (HDR-кодирования) или воспроизведения с диапазоном HDR (HDR-воспроизведения)), если не специфицировать яркости, которые соответствуют координатам цвета, (например, следует показать фотографию блока объединения пикселей с максимальной субъективной яркостью или с пониженной субъективной яркостью, чтобы данный блок был больше похож на блок объединения пикселей и меньше похож на светящийся объект). Например, при относительном RGB-кодировании можно утверждать, что белый цвет [1,1,1] соответствует максимальному отображаемому пику субъективной яркости 2000 нит (для HDR-дисплея) и, например, 2-кратно меньшему для другого дисплея (с диапазоном «LDR»), для которого будет получена новая цветовая спецификация. Если цвет указывают в зависимости от устройства, то максимум динамического диапазона может быть пиком субъективной яркости фактического дисплея, и для обобщенных кодировок цветов можно рассмотреть кодирование максимума (например, 255,255,255), соответствующего пику субъективной яркости опорного дисплея (например, 5000 нит). Данный принцип можно применять, каким бы способом ни кодировали цвет (например, в нелинейной модели Lab и т.п.).

В рамках известного уровня техники, попытки преобразования из, например, HDR в LDR столкнулись со значительными сложностями получения хороших цветов (например, естественно выглядящих или с выходными LDR-цветами, достаточно согласующимися с входными HDR-цветами, по меньшей мере, по их хроматическому внешнему представлению, не их субъективной яркости или светлоте) на выходе. Этому способствуют, по меньшей мере, три причины. Во-первых, несколько цветовых пространств, используемых на практике, являются неудобно нелинейными, и даже в таком случае люди не всегда используют их правильно, что приводит к (иногда, трудно предсказуемым) цветовым ошибкам, которые затем требуют значительной дополнительной коррекции. Во-вторых, разные дисплеи имеют свои собственные характерные ограничения, и LDR-дисплей совсем не может создать столько ярких цветов, сколько HDR-дисплей. Это может, например, приводить к вариантам выбора в верхней части цветового охвата с диапазоном LDR (LDR-охвата), с созданием менее чистых цветов. Наконец, качество цветов оценивают по внешним представлениям для наблюдателя, и данный процесс также очень сложен. Сложной математической задачей при несоответствующем отображении цветов является уже ограничение, которое имеет место при отображении цветов в нереализуемые цвета вне границ цветового охвата для конечного дисплея и/или выходного цветового пространства.

Пример системы, которая адаптирует изображение для отображения на дисплее с отличающимся динамическим диапазоном, приведен в заявке US 2006/0104508. В данной системе, в LDR-изображении обнаруживаются зеркальные отражения, и дополнительный динамический диапазон HDR-дисплея используется для повышения субъективной яркости зеркального отражения. Система добивается этого посредством применения кусочно-линейного преобразования.

В известном уровне техники, например, в работе R. Mantiuk et al. «Color Correction for Tone Mapping», Eurographics Vol. 28 (2009), страницы 193-202, сначала указывают тональное отображение в направлении яркости и затем накладывают данное тональное отображение на яркости пикселей во входном изображении. Остающиеся после этого проблемы цветов решают, но, по-прежнему, трудно получить хорошие цвета.

Целью настоящего изобретения является также обработка цвета, которая может производить, в числе прочего, отображение между представлением цветов для более высокого и низкого динамических диапазонов яркости, которое обращает особое внимание на правильное управление хроматическим внешним представлением цветов. И, предпочтительно, также обеспечивается простой способ, который можно дешево внедрить во многие устройства.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цель осуществляется посредством устройства (201) обработки цвета изображения, выполненного с возможностью преобразования входного цвета (L,x,y) пикселя, указанного в представлении цвета, соответствующем первому динамическому диапазону яркости, в выходной цвет (L*,x,y) пикселя, указанного в представлении цвета, соответствующем второму динамическому диапазону яркости, при этом первый и второй динамические диапазоны различаются по протяженности по меньшей мере на мультипликативный множитель, равный 1.5, причем упомянутое устройство содержит: блок (203) изменения формы тонального отображения, выполненный с возможностью определения отрегулированной выходной яркости (L*, 309) для выходного цвета из входной яркости (L) входного цвета и на основе входного тонального отображения (301), задающего выходные яркости как функцию входных яркостей, и количественного параметра, линейно связанного с входной яркостью (L), причем количественный параметр указывает максимальную яркость, которая для координат (x,y) цветности входного цвета является максимально достижимой в, по меньшей мере, одном из цветового охвата, соответствующего первому динамическому диапазону яркости, и цветового охвата, соответствующего второму динамическому диапазону яркости, для данных координат (x,y) цветности; причем блок изменения формы тонального отображения выполнен с возможностью формирования отрегулированной выходной яркости посредством применения отрегулированного тонального отображения к входной яркости; и блок (203) изменения формы тонального отображения выполнен с возможностью определения отрегулированного тонального отображения посредством адаптации входного тонального отображения, зависящего от количественного параметра, таким образом, что любая отрегулированная выходная яркость (L*, 309), полученная применением отрегулированного тонального отображения к любой входной яркости (L) из всех возможных входных яркостей в пределах ее допустимых значений [0,1], не выше, чем максимальная яркость Lmax(x,y), которая для координат (x,y) цветности входного цвета является максимально достижимой в цветовом охвате, соответствующем второму динамическому диапазону яркости для данных координат (x,y) цветности.

Первоначально, это может представляться связанным с известным уровнем техники по Mantiuk, но следует отметить, что способ по настоящему изобретению фокусируется сначала на сохранении хороших цветов и затем на оптимальной настройке тонального отображения, а не наоборот. То есть, в настоящем изобретении может сохраняться хроматическая спецификация цветов (например, (x,y) или (цветовой тон, чистота цвета) и т.п.) без изменений, вместо выполнения обработки яркостей или субъективных яркостей пикселей и затем некоторой коррекции цвета. Для этого, в настоящем изобретении разработаны собственные тональные отображения (которые могут быть функциями, непосредственно реализующими, или чем-то, реализующим в конечном итоге некое функциональное преобразование типа, например, компьютерного алгоритма, состоящего из подэтапов, которые имеют функциональное поведение, в качестве конечного результата). Кроме того, варианты осуществления обычно имеют начальное входное тональное отображение (301), приближенно указывающее, как должны отображаться цвета, а именно, кодирование цветового LDR-охвата. Но теперь будут выводиться новые, локальные тональные отображения для разных цветностей (x,y), т.е. входное тональное отображение регулируется или адаптируется для создания отрегулированного тонального отображения, при этом адаптация зависит от максимальной(ых) яркости(ей), достижимой(ых) для координат цветности входного цвета. Это может выполняться посредством модификации исходной функции входного отображения относительно ее координатной оси, на которой она указана (т.е. можно либо масштабировать функцию самого входного тонального отображения, например, m*f(входное), где m является множителем, или можно изменять входной сигнал на масштабированный входной сигнал, что, разумеется, также дает отличающийся выходной сигнал по, например, монотонно возрастающей функции, которой, обычно, будут функции тонального отображения в изобретении). Следует отметить, что можно также выполнять нелинейное масштабирование, например, применять степенную функцию или логарифмическое преобразование и т.п. к входной оси, что соответствует изгибу функции нелинейным образом и т.п. То, что предлагаемое(ый) устройство/способ обычно использует, является, по меньшей мере, одним линейным измерением величины цвета, которая сравнивается с максимальной величиной, которая может находиться внутри цветового охвата (для конкретного дисплея ли, или для теоретически заданного цветового охвата цветового пространства), и данный линейный количественный параметр можно с таким же успехом указывать, например, на основе яркости (L) входного цвета. При наличии данной процентной величины яркости в сравнении с максимумом, предлагаемое устройство может решать, как следует оптимально преобразовать ее в любом случае, определяется ли выбранная конкретная стратегия с учетом дополнительных пожеланий к внешнему представлению в связи с цветовым охватом/особенностями дисплея, простого алгоритма или другими соображениями. Однако, все соображения направлены на исключение, по меньшей мере, цветовых ошибок, происходящих в результате ограничения или, по меньшей мере, если в проектное решение включен алгоритм, который оптимизирует посредством допущения некоторого ограничения, с минимизацией данного ограничения. Специалист должен понимать, что это никогда не вызывает получения выходной L* выше Lmax(x,y), которая для монотонно возрастающих функций будет отображением в наивысшей входной части кривой тонального отображения. Специалист должен четко понимать, как можно реализовать много возможных вариантов упомянутого отображения. Это включает в себя определение того, где функция дает наивысший результат, и затем уменьшение масштаба посредством модификации функции, т.е., какое бы изменение формы не применялось ниже, посредством, по меньшей мере, ограничения упомянутой наивысшей точки функции до максимального допустимого значения. Это можно кодировать различными способами, простой математикой для простых случаев и в сложных случаях можно точно смоделировать, какой будет результат, и затем применить способ, который удовлетворяет требованиям.

В этом подходе может, тем самым, вводиться тональное отображение, которое основано на входном опорном тональном отображении, которое может быть независимым от цветности цвета, и которое, в частности, может быть одинаковым для всех цветов в цветовом(ых) охвате(ах). Однако блок изменения формы тонального отображения может адаптировать данное обобщенное или общее тональное отображение до тонального отображения, которое является характерным для цветности входного пикселя, и, в частности, которое зависит от количественного параметра, который отражает максимальную возможную яркость для конкретной цветности во входной цветности. Кроме того, отрегулированное тональное отображение является таким, что отрегулированная яркость не превышает максимальную возможную яркость для цветности во входном цветовом охвате. Таким образом, система допускает регулировку яркости входного сигнала для преобразования между разными динамическими диапазонами, при этом не только обеспечивая, чтобы отрегулированная яркость была такой, что выходное изображение не ограничивается, но также допуская адаптацию одного и того же опорного отображения к разностям возможной яркости. Это может гарантировать, что преобразование входного цвета дает, в результате, выходной цвет с одинаковой цветностью и с согласованной адаптацией яркости по всему цветовому охвату.

Например, одинаковое относительное отображение полного диапазона яркости для каждой цветности можно использовать, несмотря на очень большое различие максимальной яркости в разных диапазонах. Например, к чистым цветам можно применять такое же относительное повышение субъективной яркости, как, например, к, по существу, белым цветам, несмотря на то, что они имеют существенно меньший уровень максимальной субъективной яркости.

Количественный параметр, используемый для адаптации тонального отображения, можно, в частности, определять по входному цвету, например, с использованием таблицы преобразования, обеспечивающей максимальную яркость для всех цветностей в цветовом охвате. Во многих вариантах осуществления, количественный параметр может быть максимальным значением цветового канала в представлении цветовых каналов (например, RGB-представлении цвета) входного цвета. Во многих вариантах осуществления, входная яркость может быть яркостью при цветности и представлением яркости входного цвета (например, представлением xyY).

В частности, количественный параметр может указывать входную яркость относительно максимальной яркости, которая для координат цветности входного цвета является максимально достижимой в цветовом охвате, соответствующем первому динамическому диапазону яркости для данных координат цветности. Возможно, предпочтительно, если устройство (201) обработки цвета изображения содержит блок (203) изменения формы тонального отображения, дополнительно выполненный с возможностью применения монотонного преобразования к функциональной форме входного тонального отображения по сравнению с ее осью, которое задано так, что, если выходные яркости (L_HDR), полученные применением входного тонального отображения (301) к двум разным входным яркостям (L, L_LDR), являются разными, то отрегулированные выходные яркости (L*) для данных входных яркостей также являются разными.

Таким образом, отрегулированное тональное отображение может быть создано посредством адаптации входного тонального отображения с помощью применения преобразования к функциональной форме.

Многие отображения будут соответствовать тому, что никакого ограничения вводиться не будет или оно будет минимальным, следовательно, можно придавать форму, например, средней или нижней части в соответствии с некоторым другим критерием. Если некоторые части кривой, имеющие наибольшие значения, ограничиваются (т.е. например, еще разные, более высокие значения присутствуют на HDR-входе, но не на LDR-выходе), то данное отображение нельзя использовать в стратегии обработки, например, там, где требуется обратимость, как при кодировании сначала отображения входного основного HDR-распределения в (ограничивающее) LDR-кодирование и затем обратном отображении для восстановления HDR-распределения из данного LDR-кодирования. Полезно, если отображение сохраняется монотонным, что можно сделать, например, посредством некоторого (нелинейного) растяжения. Хотя некоторые отображения могут допускать наложения некоторых цветов, упомянутые монотонные функции сохраняют (за исключением квантования) математическую разность между цветами, которые имеют разные яркости в исходной сцене или в, по меньшей мере, например, представлении ее основного распределения. Хотя при воспроизведении на некоторых дисплеях упомянутые разности могут быть иногда незаметными для наблюдателя, они, по меньшей мере, кодируются и могут быть дополнительно использованы, например, приложениями для обработки изображений.

В предпочтительном варианте, устройство (201) обработки цвета изображения содержит блок (203) изменения формы тонального отображения, дополнительно выполненный с возможностью применения плавного преобразования к функциональной форме входного тонального отображения по сравнению с ее осью, определенного так, чтобы получать последовательные разности (310) яркостей для соседних координат (x,y) цветности между отрегулированными выходными яркостями (L*) и выходной яркостью (308), полученной применением отрегулированного тонального отображения (301) к входной яркости (L) цвета, изменяющиеся плавно, на, приблизительно, сходные величины.

Плавность, которую можно также выразить в значениях векторного поля цветовых контрастов вместо, например, преобразований над функцией 301, является интересным свойством для использования в качестве критерия качества для некоторых приложений. Например, линейная компрессия или нелинейная компрессия из небольших частей или учета формы функции 301 могут быть плавными. В таком случае, предлагаемая система работает без большого отличия от отображения цветов, которое уделяет внимание, главным образом, поведению яркости (L).

В предпочтительном варианте, блок (203) изменения формы тонального отображения дополнительно выполнен с возможностью выполнения определения отрегулированной выходной яркости (L*, 309) посредством применения отрегулированной яркости (Ls) в качестве входных данных для входного тонального отображения (301), при этом упомянутая отрегулированная яркость (Ls) выводится посредством применения функции к входной яркости (L) цвета, причем упомянутая функция задается на основании максимальной яркости Lmax(x,y) таким образом, что входная яркость (L), равная упомянутой максимальной яркости Lmax(x,y), отображается в максимальное возможное значение входной яркости (L) для входного тонального отображения (301).

Вместо изменения формы функции, соответствующей входному тональному отображению, можно изменить форму ее оси, например, если должна иметь место простая нелинейная компрессия в x-направлении. В частности, для линейного масштабирования, это может быть намного проще, чем изменение функции, поскольку в таком случае можно вычислить нормальную функцию 301 для масштабированного нового входного сигнала (или использовать данное масштабированное/отрегулированное значение Ls в качестве входных данных для кодирования тонального отображения по таблицам преобразования и т.п.). Регулировка посредством изменения формы оси может эквивалентно выполняться посредством изменения значений функции по оси или посредством изменения значений входных яркостей.

Во многих предпочтительных вариантах осуществления, блок изменения формы тонального отображения выполнен с возможностью формирования масштабированной яркости посредством масштабирования входной яркости в соответствии с первым коэффициентом масштабирования, определенным по количественному параметру; определения масштабированной отрегулированной яркости посредством применения входного тонального отображения к масштабированной яркости; и формирования отрегулированной выходной яркости посредством масштабирования масштабированной отрегулированной яркости в соответствии со вторым коэффициентом масштабирования, соответствующим величине, обратной первому коэффициенту масштабирования.

Приведенное решение может, в частности, обеспечить полезное быстродействие при низком уровне сложности во многих вариантах осуществления.

В предпочтительном варианте устройство (201) обработки цвета изображения использует линейное масштабирование в качестве функции для масштабирования входной яркости (L) цвета. Упомянутая простая функция достаточна для многих сценариев и может быть реализована (например, в интегральной схеме (ИС)) посредством одного простого умножения.

В предпочтительном варианте устройство (201) обработки цвета изображения содержит блок (203) изменения формы тонального отображения, дополнительно выполненный с возможностью использования в качестве количественного параметра, линейно связанного с яркостью (L), максимума (maxRGB) составляющих цветовых каналов (и, в частности, линейных красного, зеленого и синего), определяющих входной цвет (L,x,y). Вследствие линейности, предлагаемый базовый способ можно сформулировать иначе, например, в RGB-пространстве, что минимизирует вычисления, поскольку нормальные изображения/видео кодируются в цветовом пространстве, полученном из RGB (и RGB применяются для управления дисплеем).

В виде количественного параметра можно использовать максимальную составляющую цветовых каналов в представлении цветов входного цвета. Максимальная составляющая цветовых каналов указывает, в частности, максимальную возможную яркость для данной цветности, так как она является составляющей цвета, которая может быть масштабирована, по меньшей мере, перед тем, как происходит ограничение. Иначе говоря, все коэффициенты масштабирования, которые можно применять к цветовому каналу с максимальным значением без приведения данного цветового канала к ограничению, можно также применять к другим цветовым каналам без ограничения.

Во многих предпочтительных вариантах осуществления блок изменения формы тонального отображения выполнен с возможностью формирования отрегулированной яркости посредством применения входного тонального отображения к максимуму составляющих цветовых каналов; и формирования отрегулированной выходной яркости посредством масштабирования отрегулированной яркости в соответствии с коэффициентом масштабирования, зависящим от входной яркости и максимума составляющих цветовых каналов.

Данный подход может обеспечить особенно эффективные работу, быстродействие и/или реализацию во многих вариантах осуществления. Коэффициент масштабирования может быть, в частности, пропорциональным (или равным) отношению между входной яркостью и максимумом (maxRGB) составляющих цветовых каналов.

Во многих предпочтительных вариантах осуществления входной цвет обеспечивается в представлении цветовых каналов, и устройство дополнительно содержит преобразователь представления цветов для формирования входной яркости в качестве яркости цветности и представления яркости входного цвета посредством преобразования представления цветовых каналов входного цвета.

Данный подход может допускать практически полезные и удобные осуществление и работу во многих вариантах осуществления. В частности, использование разных представлений для операции тонального отображения и для адаптации тонального отображения может обеспечивать эффективную работу во многих вариантах осуществления.

Во многих предпочтительных вариантах осуществления устройство обработки цвета изображения дополнительно содержит выходной процессор для формирования выходного цвета в представлении цветовых каналов посредством масштабирования составляющих цветовых каналов входного цвета в соответствии с коэффициентом масштабирования, зависящим от отрегулированной выходной яркости и входной яркости.

Данный подход может обеспечивать особенно эффективные работу, быстродействие и/или реализацию во многих вариантах осуществления и, в частности, в вариантах осуществления, в которых как от входного цвета, так и от выходного цвета требуется использование представлений цветовых каналов. Представления цветовых каналов могут быть, в частности RGB-представлением.

В предпочтительном варианте устройство (201) обработки цвета изображения в любом возможном варианте дополнительно содержит блок (202) определения тонального отображения, выполненный с возможностью определения входного тонального отображения (301, TM*) на основе, по меньшей мере, одного предварительно заданного тонального отображения (TM). В частности, входное тональное отображение может быть предварительно заданным тональным отображением. Простые варианты могут использовать только одно глобальное тональное отображение для всего изображения. Однако, можно использовать любые критерии (например, если способ/устройство работает под управлением конечного наблюдателя в дисплее для адаптации соответственно его предпочтениям, критерием может быть «наблюдатель находит приятными субъективно более яркие синие цвета»), чтобы формировать лучше настроенные локальные функции тонального отображения, например, для областей в плоскости (x,y) или даже специальных пространственных областей или объектов в изображении. Например, можно вывести окончательное входное тональное отображение 301 для адаптации, из, по меньшей мере, одного другого тонального отображения, заданного цветокорректором, (например, посредством его модификации в соответствии с, например, стратегией экстраполяции на область плоскости (x,y)) или посредством интерполяции между двумя такими функциями, или посредством вывода окончательной функции с учетом комплексного анализа множества таких ранее найденных функций (например, красные цвета ведут себя подобно этому на темном участке, поэтому предлагаемую функцию для оранжевого цвета адаптируют на основании поведения красного цвета на темном участке, но на основании поведения желтого цвета при средних яркостях и наблюдают, что происходит в почти нейтральных цветах, и определяют поведение субъективной яркости тонального отображения для оранжевых цветов на основании того, что задано в, по меньшей мере, одном тональном отображении для почти нейтральных цветов).

Базовое устройство обработки цвета изображения может быть, например, частью ИС для обработки изображений и встроенным в различные более крупные устройства, подобные, например, кодеру изображений, содержащему вышеописанное устройство (201) обработки цвета изображения и блок (613) форматирования данных для вывода, по меньшей мере, выходного изображения (Im), содержащего выходные цвета пикселей с координатами (x,y) цветности и отрегулированными выходными яркостями (L*), или декодеру изображений, содержащему вышеописанное устройство (201) обработки цвета изображения и содержащему блок (652) выделения данных, выполненный с возможностью получения цветовых данных пикселей в изображении (Im).

Декодер изображений может содержать блок (652) выделения данных, дополнительно выполненный с возможностью получения тонального отображения (TM) таким образом, что он может выполнять свое тональное отображение на основании, например, того, что уже задано на стороне создания контента. Например, как изложено выше, при повторном определении локальных тональных отображений, например, чтобы выполнять оптимальное тональное отображение для конкретного дисплея, он может начинать с тонального отображения TM, предоставленного создателем контента, и изменять форму минимально, стремясь следовать ему как можно точнее.

Там, где разъяснялась, в основном, оптимизация отображения с учетом цветового охвата посредством обращения особого внимания на его яркую граничную плоскость, разумеется, можно выполнять сходные способы посредством учета также темной граничной плоскости, которая, например, моделирует плохую видимость вследствие фонового освещения около воспроизводящего дисплея.

Изобретение можно осуществить в виде различных способов, например, как способ обработки цвета изображения для преобразования входного цвета (L,x,y) пикселя, указанного в представлении цвета, соответствующем первому динамическому диапазону яркости, в выходной цвет (L*,x,y) пикселя, указанного в представлении цвета, соответствующем второму динамическому диапазону яркости, при этом первый и второй динамические диапазоны различаются по протяженности по меньшей мере на мультипликативный множитель, равный 1.5, причем упомянутый способ содержит следующие этапы: определяют отрегулированную выходную яркость (L*, 309) для выходного цвета из входной яркости (L) входного цвета и на основе входного тонального отображения (301), задающего выходные яркости как функцию входных яркостей, и количественного параметра, линейно связанного с входной яркостью (L), причем количественный параметр указывает максимальную яркость, которая для координат (x,y) цветности входного цвета является максимально достижимой в, по меньшей мере, одном из цветового охвата, соответствующего первому динамическому диапазону яркости, и цветового охвата, соответствующего второму динамическому диапазону яркости, для данных координат (x,y) цветности; причем отрегулированную выходную яркость определяют посредством применения отрегулированного тонального отображения к входной яркости; и определяют отрегулированное тональное отображение посредством адаптации входного тонального отображения, зависящего от количественного параметра, таким образом, что любая отрегулированная выходная яркость (L*, 309), полученная применением отрегулированного тонального отображения к любой входной яркости (L) из всех возможных входных яркостей в пределах ее допустимых значений [0,1], не выше, чем максимальная яркость Lmax(x,y), которая для координат (x,y) цветности входного цвета является максимально достижимой в цветовом охвате, соответствующем второму динамическому диапазону яркости для данных координат (x,y) цветности.

Или, способ обработки цвета изображения, в котором этап определения отрегулированной выходной яркости (L*) дополнительно отличается тем, что он включает в себя определение отрегулированной яркости (Ls) для использования в качестве входных данных для входного тонального отображения (301), при этом упомянутая отрегулированная яркость (Ls) выводится посредством применения функции к входной яркости (L) цвета, причем упомянутая функция задается на основании максимальной яркости Lmax(x,y) таким образом, что входная яркость (L), равная упомянутой максимальной яркости Lmax(x,y), отображается в максимальное возможное значение входной яркости (L) для входного тонального отображения (301).

Или способ обработки цвета изображения, в котором количественный параметр, линейно связанный с яркостью (L) входного цвета, является максимумом (maxRGB) линейных составляющих красного, зеленого и синего (или других цветовых каналов), определяющих входной цвет (L,x,y).

Или способ обработки цвета изображения, содержащий этап определения входного тонального отображения (301) на основе, по меньшей мере, одного дополнительного предварительно заданного тонального отображения.

Изобретение может быть дополнительно осуществлено в виде компьютерного программного продукта, содержащего код, предписывающий процессору реализовать любой из способов или функционирование любого из устройств, и данный продукт может передаваться или распространяться посредством сигналов и т.п.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Приведенные и другие аспекты любого варианта способа и устройства в соответствии с изобретением будут очевидны из последующего пояснения со ссылкой на нижеописанные реализации и варианты осуществления и со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые служат единственно неограничивающими конкретными иллюстрациями, поясняющими на примере более общую концепцию, и на которых штриховые линии используются для указания, что компонент является необязательным, при этом компоненты, показанные нештриховыми линиями, не обязательно являются существенными. Штриховые линии могут также применяться для указания таких элементов, которые, как поясняется, являются существенными и скрыты во внутренней части объекта, или для нематериальных сущностей, например, выборов объектов/областей, указаний уровней значений на схемах и т.п.

На чертежах:

Фиг. 1 - схематическое пояснение отображения между представлением цветов/цветовым охватом, зависящих от дисплея с первым динамическим диапазоном, и представлением цветов/цветовым охватом, зависящих от дисплея со вторым динамическим диапазоном;

Фиг. 2 - схематическое пояснение возможной реализации базового устройства в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 3 - схематическое пояснение того, как можно изменить функцию тонального отображения относительно диапазона на ее входе и выходе, чтобы получить более подходящую локальную функцию тонального отображения, в частности, такую, которая исключает ограничение выходного цвета посредством физического цветового охвата, реализуемого на дисплее, и/или представимыми цветами;

Фиг. 4 - более подробное изображение варианта осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 5 - изображение другого варианта осуществления, который относительно дешево выполнить;

Фиг. 6 - схематическое пояснение того, как можно объединить различные варианты предлагаемого устройства с общим видеоканалом; и

Фиг. 7 - схематическое пояснение того, как можно выполнить более сложный вариант осуществления предлагаемого способа или устройства с локальными функциями тонального отображения с более высокой степенью изменчивости, где:

Фиг. 7a - представление цветового охвата в сечении (яркость, чистота цвета),

Фиг. 7b - представление треугольной проекции основы цветового охвата в цветовой плоскости (цветового тона, чистоты цвета), и

Фиг. 7c - представление возможного метода получения набора локальных функций посредством их вывода в виде интерполированных функций между двумя предварительно указанными функциями вдоль общей оси яркости для двух совмещенных цветовых охватов (например, LDR в HDR), в соответствии с некоторой интерполяционной стратегией.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 схематически представляет отображение между первым и вторым представлением цветов, соответствующим первому и второму диапазонам представимых яркостей (называемых также динамическим диапазоном). Без потери общности будет принято допущение, что представление цвета можно непосредственно использовать для управления конкретным дисплеем посредством линейного умножения яркости цвета на пик субъективной яркости дисплея. Разумеется, цветовое пространство может быть промежуточным и, например, зависимым от дисплея цветовым пространством, что означает, что перед тем, как цвета воспроизводятся, они должны быть оптимально отображены для конкретного дисплея и т.п. Хотя отображение может также выполняться в обратном порядке, объяснение будет дано на примере отображения из меньшего диапазона представимых яркостей (называемого для простоты низким динамическим диапазоном LDR) в больший диапазон (высокий динамический диапазон HDR). Это означает, что физический цветовой охват воспроизводимых цветов, когда управляют HDR-дисплеем, будет больше, чем физический цветовой охват LDR-дисплея. Для простоты на чертеже изображены цветовые охваты (которые, как упоминалось, были приняты как цветовые охваты, задаваемые для опорных цветовых охватов, являющихся фактическими двумя дисплеями с разными динамическими диапазонами, которые для простоты различаются только пиками субъективной яркости, а не, например, основными цветами и, как полагают для простоты, удовлетворяют условиям линейной электрооптической передаточной функции, имеют одинаковое отражение от передней панели и т.п.) как LDR, так и HDR, нормированные к виду с максимальной яркостью L, равной 1, так что, в таком случае, оба имеют одинаковый цветовой охват 101, и отображение цветов состоит из перемещения цветов в разные позиции в данном цветовом охвате. Важно знать, что Z-ось представления является линейной яркостью L, а не нелинейным (например, со степен