KR100458446B1 - 영상표시장치의 감마 조정 방법 - Google Patents

영상표시장치의 감마 조정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상표시장치에 대한 감마보정방법에 관한 것이다. 상기 감마보정방법은, 카메라 및 감마 조정 장비를 이용하여 소정 갯수의 그레이 레벨에 대한 감마 조정을 위한 조정값을 구하고, 이를 텔레비젼의 메모리에 저장하는 단계, 상기 텔레비젼이 온(ON)되면, 메모리에 저장된 상기 조정값을 판독하는 단계, 판독된 조정값을 이용하여 각 그레이 레벨에 대한 조정된 출력 신호를 계산하는 단계, 소정의 감마커브곡선을 이용하여 각 그레이 레벨의 사이의 값을 보간하는 단계, 및 보간된 값을 감마조정장치의 메모리에 저장하고 이를 이용하여 영상신호에 대한 감마조정을 행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하여 조정시간을 단축하면서 메모리 저장 능력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 모든 그레이 레벨에 대하여 감마 조정이 가능하게 된다.

Description

영상표시장치의 감마 조정 방법{METHOD FOR CALIBRATING GAMMA OF A DISPLAY}
본 발명은 영상표시장치에 있어서 감마 조정 및 화이트밸런스 조정 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 곡선의 형태를 갖는 감마커브곡선을 갖는 감마 조정을 행할 수 있는 감마 조정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 영상표시장치는 입력되는 신호를 인간의 시각 특성에 맞도록 입력 신호를 변환하여 출력하게 되는데, 이를 감마 조정이라 한다.
도 1은 텔레비젼 세트와 같은 영상표시장치에 대한 감마 조정을 하기 위한 시스템을 도시한 블록도이다. 도 1을 참조하여 보면, 먼저 텔레비젼 세트(100)의 정면에 카메라(110)가 배치되어 있으며, 상기 텔레비젼 세트(100)와 카메라(110) 사이에 조정장비(120)가 연결되어 있다. 텔레비젼 세트의 정면에 배치된 카메라(110)를 이용하여 텔레비젼 세트로부터 출력되는 밝기를 측정하고 이를 조정 장비(120)로 전송한다. 상기 조정 장비(120)는 상기 카메라로부터 전송된 밝기 신호를 원하는 감마 곡선에 부합되도록 조정하고 조정 결과 생성된 조정값을 텔레비젼 세트내의 메모리에 저장한다. 이와 같은 방법으로 감마를 조정하고 또한 R, G, B 신호에 대한 감마 조정을 이용하여 화이트밸런스 조정도 행하게 된다.
도 2는 텔레비젼 세트에 대한 감마 조정 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 이하, 도 2를 참조하여, 감마 및 화이트밸런스 조정 과정을 설명한다.
먼저, 도 1의 카메라 및 조정 장비를 이용하여 텔레비젼 세트내의 메모리에 감마 조정을 위한 조정값을 저장한다. 다음, 텔레비젼이 온(ON)되면, 텔레비젼의 CPU(220)는 메모리(240)에 감마 조정을 위하여 기저장된 조정값을 판독한 후, 이에 대하여 보간을 행한후 해당 데이터를 감마 조정 장치(200)에 기록한다. 상기 감마 조정 장치(200)는 상기 데이터를 이용하여 신호입력장치(210)를 통해 입력되는 영상 신호를 보정하고 보정된 신호를 출력장치(250)로 출력하게 된다. 상기 출력장치(250)는 보정된 영상신호를 LCD 판넬(260)에 맞는 신호로 변환하여 LCD 판넬(260)로 출력하게 된다.
도 3은 조정 장비가 감마 조정을 하는 과정을 도시한 흐름도이다. 이하, 도 3을 참조하여 감마 조정 과정을 순차적으로 설명한다.
먼저, 텔레비젼 세트가 조정 장비 신호의 피크(peak) 신호를 출력토록 CPU를 제어한다(단계 300). 다음, 카메라를 이용하여 텔레비젼 세트로부터 출력되는 영상신호의 밝기 및 화이트밸런스를 측정하고, 이를 조정장비로 전송한다. 조정장비는 카메라로부터 전송된 밝기 및 화이트밸런스에 대한 데이터를 판독한다(단계 310).
다음, 제품 사양(specification)에서 규정하는 화이트밸런스의 색좌표가 되도록 CPU를 제어하고 CPU는 감마조정장치의 R, G, B값을 제어하여 원하는 화이트밸런스를 맞춘다(단계 320). 조정장비는 최대 밝기를 가지고 원하는 감마커브곡선을 계산하여 각 그레이(gray)에 대한 밝기를 계산한다(단계 330). 다음, 조정 장비는신호입력장치를 제어하여 다음 그레이값에 해당하는 신호를 출력토록 한 후(단계 340), 해당 신호에 대한 밝기 조정과 화이트밸런스 조정을 행한다(단계 350). 이와 같은 과정을 각 그레이 신호에 대하여 반복하여 모든 그레이신호에 대하여 감마 조정 및 화이트밸런스 조정을 행한다(단계360). 다음, 조정이 완료되면, 각 그레이 신호별로 조정된 감마조정을 위한 조정값을 메모리에 저장한 후(단계 370), 완료한다.
그런데, 종래의 감마 조정시에는 도 4에 도시된 바와 같은 직선 보간(linear interpolation) 방법을 이용하였다. 즉, 조정된 그레이 값(n, n+1, n+2, …, AA)에 해당하는 출력(b, b1, b2, …, BB)사이의 값들을 보간시 직선 보간 방법을 이용하였다.
도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따라 입력 n 과 입력 n+3 사이를 보간 처리시, n+1과 n+2를 보간하는 방법은 다음의 수학식 1에 의해 구해진다.
((b3-b0)/보간 구간(4))×b3
종래와 같이, 각 그레이 신호 사이에서 보간할 때 직선 보간 방법을 이용함으로써, 전체 그레이 영역에서 감마 커브 곡선이 맞지 않을 뿐만 아니라 각 그레이 신호별로 화이트밸런스를 맞추는 시스템에서는 각 그레이 신호별로 화이트밸런스가 맞지 않는 경우가 발생하게 되었다. 그 결과, 영상의 색상표현이 고르지 못하고, 계조별 출력 신호의 차이가 심하게 발생하게 되고, 또한 영상에 대한 노이즈도 심하게 보이는 문제점이 발생하게 되었다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 생산 시간 단축 및 메모리 절감이 가능하면서 전 그레이 영역에서 감마 조정이 가능한 감마 조정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전술한 감마 조정 방법을 제공하는 감마 조정 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
도 1은 일반적인 영상표시장치에 대한 감마 및 화이트밸런스 조정을 하는 시스템을 도시한 블록도.
도 2는 일반적인 감마 조정 장치를 도시한 블록도.
도 3은 일반적인 감마 및 화이트밸런스 조정하는 과정을 순차적으로 설명하는 흐름도.
도 4는 종래의 기술에 따른 감마커브곡선을 도시한 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 감마 조정 방법을 순차적으로 설명하는 흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 감마커브곡선을 도시한 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 텔레비젼 세트
110 : 카메라
120 : 조정 장비
200 : 감마조정장치
210 : 신호입력장치
220 : CPU
240 : 메모리
250 : 출력장치
260 : LCD 판넬
전술한 목적을 달성하기 위한 감마보정방법은, 카메라 및 감마 조정 장비를 이용하여 소정 갯수의 그레이 레벨에 대한 감마 조정을 위한 조정값을 구하고, 이를 텔레비젼의 메모리에 저장하는 단계, 상기 텔레비젼이 온(ON)되면, 메모리에 저장된 상기 조정값을 판독하는 단계, 판독된 조정값을 이용하여 각 그레이 레벨에 대한 조정된 출력 신호를 계산하는 단계, 소정의 감마커브곡선을 이용하여 각 그레이 레벨의 사이의 값을 보간하는 단계, 및 보간된 값을 감마조정장치의 메모리에 저장하고 이를 이용하여 영상신호에 대한 감마조정을 행하는 단계를 구비한다.
이때, 소정의 감마커브곡선은 다음의 수학식 2에 의한 것을 특징으로 한다.
여기서,는 조정값에 대한 최대 감마 보정 출력값을, n은 보정 구간,은 입력에 대한 감마 보정 출력값, 그리고 k는 원하는 감마곡선커브를 각각 나타낸다.
한편, 본 발명에 따른 감마 보정을 위한 영상표시장치는, 카메라 및 감마조정장비를 이용하여 소정 갯수의 그레이 레벨에 대해 설정된 감마 조정을 위한 조정값을 저장한 메모리, 조정값이 설정된 각 그레이 레벨의 사이의 값을 소정의 감마커브곡선을 이용하여 보간하는 CPU, 상기 메모리에 저장된 감마 조정을 위한 조정값 및 상기 CPU에 의해 보간된 값을 이용하여 해당 그레이 레벨의 출력 신호를 조정하는 감마조정장치, 및 상기 감마조정장치에 의해 감마 조정되어 출력되는 영상신호를 출력하는 출력장치를 구비하며, 상기 CPU에서 이용하는 감마커브곡선은 전술한 수학식 2에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 상세히 설명한다. 우선, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
이하, 첨부된 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 감마 조정 장치 및 감마 조정 방법을 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 감마조정방법을 순차적으로 설명하는 흐름도이며, 도 6은 본 발명에 따른 감마조정방법에 사용되는 감마커브곡선을 도시한 그래프이다.
도 5를 참조하여 보면, 먼저 감마조정장비와 카메라를 이용하여, 감마 조정을 위한 조정 시간을 단축하고 메모리를 절약하기 위하여 신호 영역중 미리 정한 소정 갯수의 그레이 레벨에 대하여 감마 조정을 위한 조정값을 메모리에 저장한다.이때, 조정값을 저장하는 그레이 레벨의 갯수는 약 16개 정도인 것이 좋다. 다음, 텔레비젼이 온(ON)되면 CPU가 메모리에 미리 저장된 그레이 레벨에 대한 조정값을 판독하고(단계 500), 상기 CPU는 판독된 조정값을 이용하여 각 그레이 레벨에 대한 출력값을 계산한다(단계 510). 다음, 수학식 3에 의한 감마커브곡선을 이용하여, 상기 CPU는 감마 조정된 각 그레이 레벨의 사이의 그레이 레벨에 대한 데이터 맵핑을 위한 계산을 한다(단계 520).
여기서,는 조정된 값에 대한 최대 감마 보정 출력값을, n은 보정 구간,은 입력에 대한 감마 보정 출력값, 그리고 k는 원하는 감마곡선커브를 각각 나타낸다.
이렇게 계산된 보간값들은 감마조정장치인 감마조정프로세서에 저장한다(단계 530). 다음, 입력된 영상신호를 더 정밀하게 보간하기 위하여 보간값 사이의 값을 다시 한번 보간한다(단계 540). 이와 같이 보간된 영상신호를 출력한다(단계 550).
도 6은 본 발명에 따른 감마조정에 사용되는 감마커브곡선을 도시한 그래프이다. 전술한 수학식을 이용하여 보간함으로써, 도 6에 도시된 바와 같은 곡선 형태의 감마커브곡선을 형성하게 된다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시형태에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시형태에 국한되어 정해져서는 안되며 후술되는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야만 한다.
본 발명에 의하여, 감마 조정을 위한 조정 시간을 단축할 뿐만 아니라 메모리 절약을 하면서도 모든 그레이 영역에 대한 감마 조정이 가능하게 된다. 따라서, 각 그레이별로 화이트밸런스도 정확하게 맞출 수 있게 되며, 그 결과 영상의 노이즈 성분도 많이 감소시킬 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 카메라 및 감마 조정 장비를 이용하여 소정 갯수의 그레이 레벨에 대한 감마 조정을 위한 조정값을 구하고, 이를 텔레비젼의 메모리에 저장하는 단계;
    상기 텔레비젼이 온(ON)되면, 메모리에 저장된 상기 조정값을 판독하는 단계;
    판독된 조정값을 이용하여 각 그레이 레벨에 대한 조정된 출력 신호를 계산하는 단계;
    소정의 감마커브곡선을 이용하여 각 그레이 레벨의 사이의 값을 보간하는 단계; 및
    보간된 값을 감마조정장치의 메모리에 저장하고 이를 이용하여 영상신호에 대한 감마조정을 행하는 단계
    를 구비하는 감마조정방법.
  2. 제1항에 있어서, 소정의 감마커브곡선은 다음의 수학식에 의한 것을 특징으로 하는 감마조정방법.
    여기서,는 조정값에 대한 최대 감마 보정 출력값을, n은 보정 구간,은 입력에 대한 감마 보정 출력값, 그리고 k는 원하는 감마곡선커브를 각각 나타냄.
  3. 제1항에 있어서, 상기 감마조정방법은 상기 감마커브곡선을 이용하여 보간된 값을 한번 더 정밀하게 보간하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 감마조정방법.
  4. 카메라 및 감마조정장비를 이용하여 소정 갯수의 그레이 레벨에 대해 설정된 감마 조정을 위한 조정값을 저장한 메모리;
    조정값이 설정된 각 그레이 레벨의 사이의 값을 소정의 감마커브곡선을 이용하여 보간하는 CPU;
    상기 메모리에 저장된 감마 조정을 위한 조정값 및 상기 CPU에 의해 보간된 값을 이용하여 해당 그레이 레벨의 출력 신호를 조정하는 감마조정장치; 및
    상기 감마조정장치에 의해 감마 조정되어 출력되는 영상신호를 출력하는 출력장치를 구비하고,
    상기 CPU에서 이용하는 감마커브곡선은 다음의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
    여기서,는 조정값에 대한 최대 감마 보정 출력값을, n은 보정 구간,은 입력에 대한 감마 보정 출력값, 그리고 k는 원하는 감마곡선커브를 각각 나타냄.
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