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H24年度 中間発表会
HDR画像における
ディスプレイ表示の拡張
情報通信工学コース５年
山本研究室
小井出 慎
研究背景 (1/2)
近年、HDRと呼ばれる16～32bit幅の画
しかし、
像に注目が集まっている。
従来のディスプレイでは、HDR画像
をそのまま表示することはできな
い！
研究背景 (2/2)
そのため、HDR画像をディスプレイで
表示するには、縮小が必要である。
16～32bit幅HDR画像
8bit幅画像
既に世の中では、8bitに縮小する技
術がたくさん確立されている。
そこで…
表示するためのbit幅を
増やしてみてはどうか？
研究目標
• プロジェクタを二台使用し、8bit→9bitに疑似拡
張した際、どのような表示になるか？
• その表示をする為に最適な縮小技法はどれがよ
いのか？
目次
1.
2.
3.
4.
5.
6.
研究背景
研究目標
導入
進行状況
問題点
今後の予定
導入 (1/4)
•HDR画像とは何か？
High Dynamic Rangeといい、通常の写真画
像よりも幅広い明暗比(ダイナミックレンジ)を
表現できる形式。
3枚を合成
明るさの違う画像を合成し、通常より肉
眼に近い表現ができる！
導入 (2/4)
しかし、
通常のディスプレイでは、合成した画像のダ
イナミックレンジが広すぎて表示できない！
←これは表示できるように
補正をかけている。
そこで、トーンマッピングという手法を用いて
合成画像を表示できるように補正をかけな
ければいけない。
導入 (3/4)
•トーンマッピングとは何か？
画像を綺麗に見せる手法の1つ。
Low Dynamic Range環境でもHDRの幅広い
レンジを自然に見えるように調整する手法。
←トーンマッピングを
行わなかった場合
トーンマッピング
を行った場合→
通常では潰れてしまう部分も綺麗に
表示することができる！
導入 (4/4)
これを踏まえた上で、
通常のディスプレイでは8bit、つまり0～255階調
までしか表示することができない。
そこで、
2台のプロジェクタを使用し、表現できる階調
を256+256、つまり512階調(9bit)にして、HDR
画像を表示することが目的である。
目次
1.
2.
3.
4.
5.
6.
研究背景
研究目標
導入
進行状況
問題点
今後の予定
進行状況 (1/5)
まずは、1つのディスプレイにHDR画
像を表示する事から始めた。
トーンマッピングの方法は以下の6つ
を試し、それぞれの特徴を比較した。
A.線形補正
D.シグモイド補正
B.指数補正
E.指数+線形補正
C.ガンマ補正 F.サイン補正
進行状況 (2/5)
A.線形補正
画素値を線形的に縮
小。
B.指数補正
カメラフィルムの感光に使
用される。対数関数に基づ
き、非線形的に縮小。
C.ガンマ補正
ディスプレイの補正に使用さ
れる。指数関数に基づき、非
線形的に縮小。
進行状況 (3/5)
D.シグモイド補正
猫の視覚と近似している。
S字のような曲線に縮小。
E.指数+線形補正
場合分けし、一定値までは
指数補正。一定値以上は
線形補正で縮小。
F.サイン補正
特別使用されているものは無
し。サイン波形の半分のみを
利用し縮小。
進行状況 (4/5)
これらの方法で補正した画像をサース
トンの一対比較法により評価した。
学生10名に協力してもら
い、それぞれの画像を比
較、主観的に評価した。
また、通常のディスプレイ
にはガンマ補正がかかっ
ているため、ガンマ補正
を外して比較を行った。
進行状況 (5/5)
比較した結果、B>E>F>A>D>C
という順に評価が高かった。
B.指数補正
C.ガンマ補正
目次
1.
2.
3.
4.
5.
6.
研究背景
研究目標
導入
進行状況
問題点
今後の予定
問題点
• 正確に補正をかけられていない
間違えてガンマ補正のつもりが逆ガンマ補正に
また、補正を正確にかけられているかの
検証もできていない・・・
今後の予定
• 補正方法の検証
ディスプレイの輝度を測定していき、正確に補正
がかけられるように検証していく。
補正が正確にできたことを確認した
上で、改めて評価を行う
• ディスプレイの拡張
評価結果より、ディスプレイを拡張し
た場合の補正方法を考察、検証。
ご静聴ありがとうございました