KR100595251B1 - 디스플레이 장치의 색재현 장치 및 방법 - Google Patents

디스플레이 장치의 색재현 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 디스플레이 장치의 색재현 장치는, 신호원으로부터 비디오 신호를 입력받아 카메라 역감마 보정하여 선형특성의 비디오 신호로 변환하는 카메라 역감마 보정부와, 상기 선형특성의 비디오 신호를 매트릭스 보정하는 매트릭스 보정부와, 상기 매트릭스 보정된 비디오 신호에 대해 디스플레이 감마 보정을 수행하는 디스플레이 감마 보정부와, 상기 디스플레이 감마 보정된 비디오 신호에 대해 상기 신호원과 상기 디스플레이 장치의 색재현 개머트간의 차이에 따라 재현되는 색의 차이를 보정하는 문셀휴 보정부와, 상기 카메라 역감마 보정를 위한 역감마 보정 테이블 및 상기 디스플레이 감마 보정을 위한 감마 보정 테이블을 저장하는 메모리부와, 상기 입력된 비디오 신호에 따라 상기 카메라 역감마 보정부에 상기 역감마 보정 테이블을 제공하고, 상기 디스플레이 장치에 따라 상기 카메라 역감마 보정부에 상기 감마 보정 테이블을 제공하는 제어부로 구성됨을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 색재현 방법은, 신호원으로부터 비디오 신호를 입력받아 카메라 역감마 보정하여 선형특성의 비디오 신호로 변환하는 단계와, 상기 선형특성의 비디오 신호를 매트릭스 보정하는 단계와, 상기 매트릭스 보정된 비디오 신호에 대해 디스플레이 감마 보정을 수행하는 단계와, 상기 디스플레이 감마 보정된 비디오 신호에 대해 상기 신호원과 상기 디스플레이 장치의 색재현 개머트간의 차이에 따라 재현되는 색의 차이를 보정하는 단계로 구성됨을 특징으로 한다.
색재현 개머트(GAMUT), 디스플레이 장치, 문셀(MUNSELL)

Description

디스플레이 장치의 색재현 장치 및 방법{COLOR REPRODUCTION APPARATUS AND METHOD FOR DISPLAY}
도 1은 문셀계에 따라 색재현 개머트 변화에 따른 색의 변화상태를 도시한 도면.
도 2는 종래의 디스플레이 장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
200 : AV 신호 입력부 202 : AV 스위칭부
204 : 3D 콤필터 206 : NTSC 디코더
208 : 비디오 및 동기 프로세서 210 : ADC
212 : 비디오 프로세서 214 : 카메라 역감마 보정부
216 : 매트릭스 보정부 218 : 디스플레이 감마 보정부
220 : 문셀휴 보정부 222 : 비디오 출력부
224 : 제어부 226 : 메모리부
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 본 발명은 신호원과 디스플레이 장치의 색재현 개머트가 서로 다른 경우에도 신호원이 송신한 색과 동일한 색을 재현해낼 수 있는 색재현 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 촬상장치나 디스플레이 장치는 색은 인간이 감지할 수 있는 자연색에 비해 제한된 색만을 촬상하거나 재현할 수 있다. 이와같이 촬상하거나 재현할 수 있는 범위를 그 기기의 색재현 개머트(GAMUT)라 한다.
상기 촬상장치와 디스플레이 장치의 색재현 개머트가 동일하면, 상기 디스플레이 장치는 상기 촬상장치가 촬상한 색과 동일한 색을 재현할 수 있다. 그러나 상기 촬상장치와 디스플레이 장치의 색재현 개머트가 상이한 경우에는, 상기 디스플레이 장치는 상기 촬상장치가 촬상한 색과 동일한 색을 재현할 수 없었다.
즉, 신호원의 색재현 개머트와 디스플레이 장치의 색재현 개머트가 상이할 때에는, 상기 디스플레이 장치가 자신의 색재현 개머트에서 상기 신호원으로부터의 색에 대응되는 색을 선택하여 재현한다. 이러한 방식으로 색을 재현함에 따라 인간시각에 따른 문셀(munsell)계에서는 상기 신호원의 색과 재현된 색이 서로 다르게 나타났다.
이를 상기 문셀계에 따라 색을 농도와 휘도를 기준으로 표시한 도 1을 참조하여 설명한다. 상기 도 1은 "jap.girl", "white flesh tone", "yellow" 등의 색들을 색재현 개머트를 변화시켜 가면서 농도와 휘도를 기준으로 표시한 것이다.
상기 "jap.girl", "white flesh tone", "yellow" 등의 색들은 색재현 개머트에서는 동일한 위상을 가지더라도 색재현 개머트가 변화됨에 따라 해당 색의 농도 와 휘도가 변화되었다. 즉, 각기 상이한 색재현 개머트들간에는 동일한 위상을 가지더라도 문셀계에서는 서로 다른 색으로 나타난다.
한편, 종래의 디스플레이 장치의 구성도를 도시한 도 1을 참조하여 좀더 상세히 설명한다.
AV 신호 입력부(100) 및 AV 스위칭부(102)는 외부 신호원으로부터의 AV 신호들을 제공받아그 중 어느 하나를 3D 콤필터(104)에 제공한다. 상기 3D 콤필터(104)는 상기 AV 신호를 휘도 및 색신호(Y/C)로 분리하여 NTSC 디코더(106)에 제공한다. 상기 NTSC 디코더(106)는 상기 휘도 및 색신호를 휘도 및 색차신호(YUV)로 변환하여 비디오 및 동기 프로세서(108)에 제공한다.
상기 비디오 및 동기 프로세서(108)는 입력신호의 종류에 따라 매트릭스 컨버젼을 행하며, NTSC 신호나 AV 신호에 대해서는 바이패스(BYPASS)하여 ADC(110)에 제공하다. 상기 ADC(110)는 상기 비디오 및 동기 프로세서(108)의 출력을 디지털 신호로 변환하여 비디오 프로세서(112)에 제공한다. 상기 비디오 프로세서(112)는 YUV 신호를 RGB 신호로 포맷 변환하여 카메라 역감마 보정부(114)에 제공한다. 상기 카메라 역감마 보정부(114)는 제어부(122)로부터 신호 소스에 적용된 감마 정보를 입력받고, 메모리부(124)에 미리 기억된 감마 변환 테이블을 이용하여 상기 RGB 신호에 대해 카메라 역 감마 보정을 수행한다. 이와같이 역감마 보정된 RGB 신호는 선형특성을 가지게 된다.
매트릭스 보정부(116)는 송신측의 표준 모니터 인광체 좌표와 디스플레이 장치의 인광체 좌표차이에 의해 발생되는 색도오차를 보상하고, 송신측과 수신측간의 기준백색의 차이에 의해 발생되는 색도오차를 보상한다.
디스플레이 감마 보정부(118)는 제어부(122)로부터 디스플레이 소자에 대한 정보를 입력받아, 메모리부(124)에 미리 기억된 감마 변환 테이블을 이용하여 디스플레이 소자에 적합한 감마 보정을 수행한다. 상기 디스플레이 감마 보정까지 완료된 비디오 신호는 비디오 출력부(120)를 통해 출력된다.
상기한 바와 같이 종래 디스플레이 장치는 촬상장치나 디스플레이 장치의 특성에 따른 감마 보정만을 행할뿐, 신호원과 디스플레이 장치간의 색재현 개머트가 상이함에 따라 다른 색으로 재현되던 문제에 대해서는 전혀 고려하지 않았다.
따라서 본 발명의 목적은 신호원과 디스플레이 장치의 색재현 개머트가 서로 다른 경우에도 신호원이 송신한 색과 동일한 색을 재현할 수 있는 디스플레이 장치의 색재현 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디스플레이 장치의 색재현 장치는, 신호원으로부터 비디오 신호를 입력받아 카메라 역감마 보정하여 선형특성의 비디오 신호로 변환하는 카메라 역감마 보정부와, 상기 선형특성의 비디오 신호를 매트릭스 보정하는 매트릭스 보정부와, 상기 매트릭스 보정된 비디오 신호에 대해 디스플레이 감마 보정을 수행하는 디스플레이 감마 보정부와, 상기 디스플레이 감마 보정된 비디오 신호에 대해 상기 신호원과 상기 디스플레이 장치의 색재현 개머트간의 차이에 따라 재현되는 색의 차이를 보정하는 문셀휴 보정부와, 상기 카메라 역 감마 보정를 위한 역감마 보정 테이블 및 상기 디스플레이 감마 보정을 위한 감마 보정 테이블을 저장하는 메모리부와, 상기 입력된 비디오 신호에 따라 상기 카메라 역감마 보정부에 상기 역감마 보정 테이블을 제공하고, 상기 디스플레이 장치에 따라 상기 카메라 역감마 보정부에 상기 감마 보정 테이블을 제공하는 제어부로 구성됨을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 색재현 방법은, 신호원으로부터 비디오 신호를 입력받아 카메라 역감마 보정하여 선형특성의 비디오 신호로 변환하는 단계와, 상기 선형특성의 비디오 신호를 매트릭스 보정하는 단계와, 상기 매트릭스 보정된 비디오 신호에 대해 디스플레이 감마 보정을 수행하는 단계와, 상기 디스플레이 감마 보정된 비디오 신호에 대해 상기 신호원과 상기 디스플레이 장치의 색재현 개머트간의 차이에 따라 재현되는 색의 차이를 보정하는 단계로 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 도 3을 참조하여 설명한다.
AV 신호 입력부(200) 및 AV 스위칭부(202)는 외부 신호원으로부터의 AV 신호들을 제공받아그 중 어느 하나를 3D 콤필터(204)에 제공한다. 상기 3D 콤필터(204)는 상기 AV 신호를 휘도 및 색신호(Y/C)로 분리하여 NTSC 디코더(206)에 제공한다. 상기 NTSC 디코더(206)는 상기 휘도 및 색신호를 휘도 및 색차신호(YUV)로 변환하여 비디오 및 동기 프로세서(208)에 제공한다.
상기 비디오 및 동기 프로세서(208)는 입력신호의 종류에 따라 매트릭스 컨버젼을 행하며, NTSC 신호나 AV 신호에 대해서는 바이패스하여 ADC(210)에 제공하 다. 상기 ADC(210)는 상기 비디오 및 동기 프로세서(208)의 출력을 디지털 신호로 변환하여 비디오 프로세서(212)에 제공한다. 상기 비디오 프로세서(212)는 YUV 신호를 RGB 신호로 포맷 변환하여 카메라 역감마 보정부(214)에 제공한다. 상기 카메라 역감마 보정부(214)는 제어부(224)로부터 신호 소스에 적용된 감마 정보를 입력받고, 메모리부(226)에 미리 기억된 감마 변환 테이블을 이용하여 상기 RGB 신호에 대해 카메라 역 감마 보정을 수행한다.
매트릭스 보정부(216)는 송신측의 표준 모니터 인광체 좌표와 디스플레이 장치의 인광체 좌표차이에 의해 발생되는 색도오차를 보상하고, 송신측과 수신측간의 기준백색의 차이에 의해 발생되는 색도오차를 보상한다.
디스플레이 감마 보정부(218)는 제어부(224)로부터 디스플레이 소자에 대한 정보를 입력받아, 메모리부(226)에 미리 기억된 감마 변환 테이블을 이용하여 디스플레이 소자에 적합한 감마 보정을 수행한다.
상기 디스플레이 감마 보정까지 완료된 비디오 신호는 문셀휴 보정부(220)에 입력된다.
상기 문셀휴 보정부(220)는 문셀계의 등색상 및 등채도 궤적에 근거하여 송신측에서 송신한 색과 인간시각측면에서 동일한 색으로 재현될 수 있도록, 상기 비디오 신호를 보정한다.
상기 문셀휴 보정부(220)에 대해 좀더 상세히 설명한다.
상기 문셀휴 보정부(220)는 수학식 1에 나타낸 바와 같은 변환 매트릭스를 이용하여 색을 보정한다.
Figure 112004001049631-pat00001
상기 수학식 1와 같이 Y,Cb,Cr을 G,B,R로 변환하는 변환 매트릭스에서 컬러의 위상을 변환하는 계수인 M1 내지 M9를 적절히 조정함으로서, 문셀계의 등색상 및 등채도 궤적에 근거하여 송신측에서 송신한 색과 인간시각측면에서 동일한 색으로 재현된다.
상기 계수 M1 내지 M9는 신호원으로부터의 색과 디스플레이 장치가 재현한 색이 동일하게 되는 값으로 정해지며, 실험 등을 통해 얻어질 수 있다.
상기 문셀휴 보정부(220)에 의해 변환된 비디오 신호는 비디오 출력부(222)를 통해 출력된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 신호원과 디스플레이 장치의 색재현 개머트가 서로 다른 경우에도 신호원이 송신한 색과 동일한 색을 재현할 수 있게 하는 이점이 있다.


Claims (4)

  1. 디스플레이 장치의 색재현 장치에 있어서,
    신호원으로부터 비디오 신호를 입력받아 카메라 역감마 보정하여 선형특성의 비디오 신호로 변환하는 카메라 역감마 보정부와,
    상기 선형특성의 비디오 신호를 매트릭스 보정하는 매트릭스 보정부와,
    상기 매트릭스 보정된 비디오 신호에 대해 디스플레이 감마 보정을 수행하는 디스플레이 감마 보정부와,
    상기 디스플레이 감마 보정된 비디오 신호에 대해 상기 신호원과 상기 디스플레이 장치의 색재현 개머트간의 차이에 따라 재현되는 색의 차이를 보정하는 문셀휴 보정부와,
    상기 카메라 역감마 보정를 위한 역감마 보정 테이블 및 상기 디스플레이 감마 보정을 위한 감마 보정 테이블을 저장하는 메모리부와,
    상기 입력된 비디오 신호에 따라 상기 카메라 역감마 보정부에 상기 역감마 보정 테이블을 제공하고, 상기 디스플레이 장치에 따라 상기 카메라 역감마 보정부에 상기 감마 보정 테이블을 제공하는 제어부로 구성됨을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 색재현 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 문셀휴 보정부가,
    상기 신호원과 상기 디스플레이 장치의 색재현 개머트간의 차이를 보정하기 위해, 색상의 위상을 변환하는 변환 매트릭스임을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 색재현 장치.
  3. 디스플레이 장치의 색재현 방법에 있어서,
    신호원으로부터 비디오 신호를 입력받아 카메라 역감마 보정하여 선형특성의 비디오 신호로 변환하는 단계와,
    상기 선형특성의 비디오 신호를 매트릭스 보정하는 단계와,
    상기 매트릭스 보정된 비디오 신호에 대해 디스플레이 감마 보정을 수행하는 단계와,
    상기 디스플레이 감마 보정된 비디오 신호에 대해 상기 신호원과 상기 디스플레이 장치의 색재현 개머트간의 차이에 따라 재현되는 색의 차이를 보정하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 색재현 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 신호원과 상기 디스플레이 장치의 색재현 개머트간의 차이에 따라 재현되는 색의 차이를 보정하는 것은,
    색상의 위상을 변환하는 변환 매트릭스를 통해 이루어짐을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 색재현 장치.
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