KR100834762B1

KR100834762B1 - 이 기종간 색역 사상 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100834762B1
Application number: KR1020060096300A
Authority: KR
Inventors: 조민기; 조희근; 방유선; 김세은; 김윤태
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-06-05
Also published as: JP2008092559A; KR20080030339A; EP1909486A3; US20080080767A1; CN101155252B; EP1909486B1; EP1909486A2; CN101155252A; JP5481021B2

Abstract

본 발명은 이 기종간 색역 사상 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 색역이 다른 기종간에서 정확하게 또는 시감적으로 선호하는 색으로 맵핑하는 이 기종간 색역 사상 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이 기종간 색역 사상 방법은 소스 기기의 밝기 범위를 재현 기기의 밝기 범위와 일치시키기 위해 소스 기기의 컬러 밝기를 스케일링(Scaling) 하여 조정하는 단계, 소스 기기의 색역을 재현 기기의 색역을 기준으로 조정하여 조정된 소스 기기의 색의 밝기를 수정하는 단계 및 수정된 소스 기기의 컬러를 재현 기기가 표현할 수 있는 색역의 컬러로 사상시키는 단계를 포함한다.

색역 사상, 색역 경계, HPMIDE, SGCK

Description

이 기종간 색역 사상 방법 및 장치{Method and apparatus for gamut mapping for cross medias}

도 1은 일반적인 HPMINDE에 의한 색역 사상 방법을 보여주는 도면이다.

도 2는 일반적인 SGCK에 의한 색역 사상 방법을 보여준다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 쉐도우 영역 보상 방법의 흐름도이다.

도 4는 소스 기기의 밝기를 스케일링 하기 위해 사용되는 시그모이드 함수와 가중치 팩터의 분포를 예시적으로 보여주는 도면이다.

도 5는 소스 기기의 밝기를 스케일링하여 조정된 색역을 보여주는 도면이다.

도 6은 소스 기기의 조정된 색역에서 첨점을 조정하여 수정된 색역을 보여주는 도면이다.

도 7은 오프셋을 적용하여 소소 기기의 수정된 색역을 보여주는 도면이다.

도 8은 색상(Hue)에 따른 오프셋을 다르게 적용한 예를 보여주는 도면이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 의하여 색역 사상이 수행되는 과정을 보여주는 도면이다.

도 10은 색상(Hue)에 따른 니 라인(Knee line)을 다르게 적용한 예를 보여주는 도면이다.

도 11은 서로 다른 방법에 의해 얻어지는 색역 경계를 보여주는 도면이다.

도 12는 각각의 색역 사상 방법을 적용하여 출력되는 영상을 보여준다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 이 기종간 색역 사상 장치의 블록도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 설명*

1300: 색공간 변환부 1310: 밝기 조정부

1320: 색역 수정부 1330: 색역 사상부

1340: 색공간 역변환부

일반적으로 모니터, 스캐너, 카메라, 프린터 등과 같이 색을 재현하는 컬러 입출력 장치는 각각의 사용 분야에 따라 서로 다른 색공간(Color space) 혹은 컬러 모델을 사용하고 있다. 예컨데, 컬러 영상의 경우 인쇄 장치에서는 CMY 또는 CMYK 색공간을 사용하고, 컬러 CRT(Cathod ray tube) 모니터나 컴퓨터 그래픽 장치는 RGB 색공간을 사용한다. 또한 장치에 상관없이 어디에서나 정확하게 재생될 수 있는 이른바 장치 독립적 컬러를 정의하기 위해 CIE 색공간이 사용되기도 하는데, 대표적으로 CIE-XYZ, CIE-Lab, CIE-Luv, CIECAM02 등이 있다.

컬러 입출력 장치들간에는 이러한 색공간 외에도 표현할 수 있는 색의 범위, 즉 색역(color gamut)이 서로 상이할 수 있다. 이러한 색역의 차이로 인해 동일한 영상을 서로 다른 입출력 장치에서 관찰하면 그 영상은 동일하지 않게 된다. 따라서, 입력되는 색신호와 이 입력 색신호를 재현하는 장치간에 색역이 상이한 경우에는, 서로의 색역이 매칭될 수 있도록 입력되는 색신호를 적절하게 변환시켜 색재현력을 향상시키는 색역 사상(gamut mapping)이 필요하다.

예를 들어, 디스플레이와 컬러 프린터간의 색역 사상을 위해 컬러 매니지먼트(Color management) 표준 단체인 ICC는 색재현 목표(Rendering intents)에 따라 색역 사상 방법을 달리 사용하는 것을 표준으로 정하였다. 그리고 Relative colormetric intent의 색역 사상 방법으로 HPMINDE(Hue Preserved MINimum Delta E, 이하 HPMINDE) 방법을, Perceptual intent의 색역 사상 방법으로 SGCK(Sigmoidal Gaussian lightness mapping, Cusp & Knee, 이하 SGCK) 방법을 사용하는 것을 권장한다.

이러한 HPMINDE 색역 사상 방법과 SGCK 색역 사상 방법은 디스플레이 상의 컬러를 재현 기기인 프린터로 출력시에 디스프레이 상의 자연스러운 컬러 영상을 왜곡시키는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 소스 기기의 색역을 재현 기기의 색역에 유사하도록 조정하여 소스 기기의 컬러를 재현 기기로 하여금 소스 기기에서와 유사하게 재현하는 것을 목적으로 한다.

이와 함께, 종래의 색역 사상의 문제점인 컨투어 발생 또는 순색이 창백해지는 것을 차단하는 것을 목적으로 한다.

또한 색상(Hue)의 특성에 따라 색역의 형상과 색역 사상에서 압축되는 비율을 조정하여 시감적으로 선호되는 영상을 재현 기기로 하여금 출력하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이 기종간 색역 사상 방법은 (a) 소스 기기의 밝기 범위를 재현 기기의 밝기 범위와 일치시키기 위해 소스 기기의 컬러 밝기를 스케일링(Scaling) 하여 조정하는 단계; (b) 소스 기기의 색역을 재현 기기의 색역을 기준으로 조정하여 상기 조정된 소스 기기의 색의 밝기를 수정하는 단계; 및 (c) 상기 수정된 소스 기기의 컬러를 재현 기기가 표현할 수 있는 색역의 컬러로 사상시키는 단계를 포함한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이 기종간 색역 사상 장치는 소스 기기의 밝기 범위를 재현 기기의 밝기 범위와 일치시키기 위해 소스 기기의 컬러 밝기를 스케일링(Scaling) 하여 조정하는 밝기 조정부; 소스 기기의 색역을 재현 기기의 색역을 기준으로 조정하여 상기 조정된 소스 기기의 색의 밝기를 수정하는 색역 수정부; 및 상기 수정된 소스 기기의 컬러를 재현 기기가 표 현할 수 있는 색역의 컬러로 사상시키는 색역 사상부를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 HPMINDE에 의한 색역 사상 방법을 보여준다.

일반적으로 도 1에서 보는 바와 같이 디스플레이 상의 색역이 프린터의 색역 보다 넓기 때문에 디스플레이 상의 색상을 프린터로 출력시에는 모든 색상을 프린터로 출력할 수 없다. 따라서 HPMINDE에 의한 색역 사상에서는 프린터 색역 외부의 디스플레이 컬러는 프린터의 컬러 중 색차가 가장 작은 컬러로 사상시킨다. 예를 들어, 도 1에서 표시된 디스플레이 컬러는 프린터 색역 바깥에 있으므로 이를 색차가 가장 작은 컬러로 옮기면 프린터 색역의 경계선으로 사상 시킬 수 있다. 다만 디스플레이 컬러가 프린터 색역 내부에 있다면 사상시킬 필요없이 동일하게 유지한다.

이러한 HPMINDE 색역 사상 방법의 단점은 도 1에서 보는 바와 같이 빗금친 일정 영역의 디스플레이 컬러를 하나의 색역 사상 컬러(Gamut mapped color)로 사상시키는 문제가 있었다. 디스플레이 상에서는 다른 컬러 이지만 프린터에서는 같은 컬러로 출력되어 영상에 컨투어를 발생시킬 수 있다.

도 2는 일반적인 SGCK에 의한 색역 사상 방법을 보여준다.

SGCK 색역 사상에서는 밝기 조정(Lightness scaling) 과정과 조정된 디스플레이 컬러를 사상하는 단계로 구분될 수 있다.

일반적으로 프린터의 밝기 범위와 디스플레이의 밝기 범위가 일치하지 않으므로, 디스플레이 컬러의 밝기를 스케일링에 의해 조정한다. 그리하여 디스플레이의 색역의 밝기 범위가 프린터 색역의 밝기 범위와 일치시킨다.

컬러 사상 단계에서는 앵커(Anchor) 포인트(220)를 기준으로 디스플레이 컬러를 압축(Compression) 시킬 수 있다. 앵커 포인트를 기준으로 프린터 색역 경계의 90%의 지점에 니 라인(Knee line; 210)을 설정한다. 스케일링된 디스플레이 컬러(Scaled display color)가 니 라인 안쪽에 있는 경우에는 동일하게 유지하고, 니 라인 외부에 있는 경우에는 압축 기법에 의해 색역을 사상시킬 수 있다. 여기서, 니 라인(Knee line)은 앵커 포인트를 기준으로 색역의 경계까지의 거리를 퍼센트(%)로 환산하여 동일한 퍼센트에 해당되는 점들을 이어 형성된 라인(Line)을 의미한다.

이러한 SGCK 색역 사상 방법은 채도가 높은 순색을 재현시에 채도가 낮은 색으로 사상될 수 있다. 특히 디스플레이의 색역에서 첨점(Cusp; 200) 주위에 있는 순색이 사상되면서 프린트에서 출력되는 컬러의 채도가 상대적으로 크게 떨어질 수 있다. 다시 말해 창백한(Paled) 순색이 재현되는 문제점이 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이 기종간 색역 사상 방법의 흐름도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이 기종간 색역 사상 방법은 소스 기기의 컬러를 밝기, 채도 및 색상 데이터를 가진 색공간으로 변환시키는 단계(S300), 변환된 컬러 밝기를 재현 기기의 밝기 범위를 기준으로 하여 스케일링하는 단계(S310), 소스 기기의 컬러 밝기를 재현 기기의 색역을 이용하여 수정하는 단계(S320), 수정된 컬러를 재현 기기의 컬러로 사상하는 단계(S330) 및 사상된 컬러를 재현 기기가 출력할 수 있는 색공간으로 변환하는 단계(S340)를 포함한다.

소스 기기의 컬러를 밝기기, 채도 및 색상(Hue) 성분을 가진 색공간으로 변환시키는 단계(S300)는 소스 기기의 입력 색신호를 RGB, CMYK 등과 같은 종속적인 색공간에서 CIE-Lab 등과 같은 독립적인 색공간으로 변환하고, 이를 다시 색상(Hue), 밝기(Lightness), 채도(Chroma)를 나타내는 LCH 좌표계로 변환한다.

RGB 또는 CMYK 로 입력되는 색신호는 CIE-Lab 로 변환될 수 있다. 이러한 변환은 측색기를 이용하여 기준차트를 측색하고, 소스 기기가 가지는 RGB 또는 CMYK 색상과 실제로 측색기에 의해 측색된 CIE-Lab 색상 간에 맵핑 테이블을 작성하여 구현될 수 있다. CIE-Lab 색상은 광도, 즉 밝기 요소(L)와 두 색조 a와 b 로 이루어진다. a 요소는 녹색에서 빨간색 사이에 위치하며, b 요소는 파랑에서 노란색 사이에 위치한다.

CIE-Lab 색공간으로 변환되면, 이를 LCH 색공간으로 변환할 수 있다. 이러한 LCH 색공간은 다음의 식과 같이 CIE-Lab 색공간의 Lab 값을 이용함으로써 변환할 수 있다.

[식 1]

여기서, C 는 채도(Chroma)이고 H 는 색상(Hue)이다. 밝기는 Lab의 밝기인 L 값을 그대로 이용할 수 있다.

이와 유사한 방법으로 소스 기기에 입력된 RGB 또는 CMYK 데이터를 밝기, 채도, 색상의 성분을 지니는 JCh 데이터로 변환하는 것이 있다. JCh 데이터를 가진 색공간을 CIECAM02 색공간이라 한다. JCh 데이터로 변환하기 위해 측색기를 이용하여 RGB 또는 CMYK 데이터를 XYZ 데이터로 변환하고, 다시 XYZ 데이터를 JCh 데이터로 변환한다. 변환하는 구체적 과정은 종래 "IEC TC-100, IEC 61966-2-1, Color Management Default RGB Color Space sRGB(1999)"를 참조할 수 있다.

변환된 컬러 밝기를 재현 기기의 밝기 범위를 기준으로 하여 스케일링하는 단계(S310)는 소스 기기의 밝기 범위를 재현 기기의 밝기 범위와 일치시키기 위해 스케일링함으로써 소스 기기의 컬러 밝기를 조정할 수 있다.

소스 기기의 컬러 밝기의 범위가 재현 기기의 밝기 범위보다 넓은 경우에는 소스 기기의 컬러 밝기를 재현 기기의 밝기 범위와 동일하도록 축소시킬 수 있다. 이러한 스케일링은 다음의 식에 의해 이루어 질 수 있다.

[식 2]

여기서, L_sc 는 스케일링에 의해 조정된 밝기, L_or 는 소스 기기의 컬러 밝기, L_s 는 소스 기기의 컬러 밝기를 시그모이드(Sigmoid) 함수에 의해 변환된 밝기를 나타낸다. p_c 는 가중치 팩터(Weighting factor)이며, 다음의 식에 의해 계산 될 수 있다.

[식 3]

식 2와 식 3에 의해 채도(Chroma)가 영(0)에 가까울수록 L_s 에 가까우며 채도가 커질수록 L_or 에 영향을 받는다. 이는 채도가 영(0)에 가까울수록 밝기를 향상 시키고, 채도가 커질수록 원 영상의 밝기를 유지시키는 것이다. 예를 들어, 도 4(a)의 시그모이드 함수와 도 4(b)의 가중치 팩터(p_c)에 의하여 소스 기기의 밝기 범위를 스케일링하면 도 5에서 도시되는 바와 같이 소스 기기의 색역에서 밝기의 범위가 재현 기기의 색역의 밝기 범위에 맞도록 일치되게 조정되고, 식 2를 적용하여 소스 기기의 컬러 밝기를 재현 기기의 색역의 밝기 범위 내로 조정시킬 수 있다.

스케일링 하는 단계(S310) 후에는 소스 기기의 첨점(Cusp)을 재현 기기의 첨 점의 높이(밝기)와 일치시켜 조정된 소스 기기의 소스 기기의 컬러 밝기를 수정하는 단계를 수행한다(S320). 첨점(Cusp; 200)은 색역 범위에서 채도(Chroma)가 가장 높은 꼭지점을 말한다.

소스 기기의 첨점의 위치를 재현 기기의 첨점 위치와 동일한 밝기와 일치하도록 조정하여 소스 기기의 색역을 수정할 수 있다. 이러한 색역의 조정은 스케일링된 소스 기기의 컬러 밝기를 수정하게 된다. 이는 소스 기기의 색상 분포를 재현 기기의 색상 분포와 유사하게 하여 양자의 색감이 유사하도록 하기 위함이다. 도 6에서 도시되는 바와 같이 소스 기기의 첨점을 조정하면서 소스 기기의 색역이 조정되어 재현 기기의 색역과 유사한 형상의 색역이 얻어지는 것을 볼 수 있다.

이와 유사한 소스 기기의 색역 수정 방법(S320)으로는 도 7에서와 같이 오프셋(Offset)을 둠으로써 소스 기기의 첨점을 재현 기기의 첨점의 밝기 위치보다 높게 할 수 있다. 첨점의 위치를 재현 기기의 첨점의 밝기 위치보다 높게 함으로써 재현 기기로 맵핑되는 경우에 순색이 어둡게 재현되는 것을 개선시키기 위함이다.

첨점의 위치를 조정함으로써 이에 따라 스케일링에 의해 조정된 소스 기기의 컬러의 밝기를 수정할 수 있다. 이러한 소스 기기의 컬러의 밝기 수정은 다음의 식에 의해 이루어질 수 있다.

[식 4]

여기서 L_mod 는 수정된 밝기, ratio 는 수정되는 비율, L_sc _{_cusp} 는 소스 기기의 조정된 첨점의 밝기, L_pr _{_cusp} 는 재현 기기의 첨점의 밝기, C_sc 는 소스 기기의 채도, C_sc _{_cusp} 는 소스 기기의 첨점의 채도이며, 오프셋(Offset)은 수정된 첨점의 밝기와 재현 기기의 첨점의 밝기 차이를 나타낸다.

그리하여, 오프셋을 적용하여 소스 기기의 색역을 조정한 결과는 도 7에서 볼 수 있다. 소스 기기의 색역을 조정하는 데에 오프셋을 둠으로써 오프셋을 적용하지 아니한 경우보다 상대적으로 소스 기기의 컬러를 밝게 수정할 수 있다.

이와 함께 오프셋(Offset)의 크기를 색상(Hue)에 따라 다르게 적용할 수 있다. 예를 들어, 녹색(Green), 시안(Cyan), 파랑(Blue), 마젠타(Magenta)와 같이 색을 재현하는 프린터에서의 순색이 어두운 경우에는 오프셋을 일정 크기의 양수(예를 들어 도 8과 같이 10)로 설정하고 적색(Read), 노란색(Yellow)와 같이 재현 기기인 프린터의 순색이 밝은 경우에는 오프셋을 낮게(예를 들어 도 8과 같이 0)으로 설정할 수 있다. 또한 재현 기기의 각 순색의 특성을 파악하여 오프셋을 함수로 설정하여 각각 다른 오프셋을 적용할 수 있다.

도 9는 수정된 소스 기기의 컬러를 재현 기기의 색역으로 사상하는 과정을 보여준다.

재현 기기의 색역 경계에서 첨점과 동일한 밝기를 지니고 채도가 영이되는 지점을 앵커 포인트(Anchor point)로 지정한다. 설정된 앵커 포인트를 기준으로 색상(Hue)에 따라 재현 기기 색역 경계까지로의 거리의 N% 지점에 니 라인(Knee line)을 설정한다.

수정된 소스 기기의 컬러가 니 라인의 내부에 있는 경우에는 동일한 컬러를 유지하고, 수정된 소스 기기의 컬러가 니 라인의 외부에 있는 경우에는 다음의 식에 의해 사상될 수 있다.

[식 5]

여기서, d 는 γ 선 상의 임의의 지점과 앵커 포인트와의 거리를 나타낸다. 따라서 d_di _{_color}는 γ 선 상의 소스 기기의 수정된(modified) 컬러와 앵커 포인트와의 거리이고, d_di _{_gb}는 γ 선 상의 소스 기기의 수정된 색역 경계와 앵커 포인트와의 거리이며, d_pr _{_gb}는 γ 선 상의 재현 기기의 색역 경계와 앵커 포인트와의 거리를 나타낸다. 그리고, d_pr _{_color}는 γ 선 상의 앵커 포인트와 사상된 컬러 포인트와의 거리를 나타낸다. 식 5에 의하여 니 라인(Knee line) 외부의 소스 기기의 수정된 컬러는 압축(Compression)에 의해 재현 기기의 색역 경계와 니 라인 사이의 컬러로 사상될 수 있다.

니 라인의 설정은 색역을 압축(Compression)하는 범위를 표시할 수 있다. 예를 들어, 100%를 니 라인으로 설정하면 니 라인이 재현 기기의 색역 경계가 되므로 압축을 하면 클리핑(Clipping) 하는 효과가 발생한다. 클리핑이란 재현 기기의 색역 경계 외부에 있는 임의의 점을 앵커 지점과 연결할 때, 재현 기기의 색역 경계 와 교차되는 점으로 사상시키는 것을 말한다. 이는 니 라인과 재현 기기의 색역 경계가 일치되고, 니 라인 외부에 있는 컬러를 재현 기기에 사상하는 경우에 전부 재현 기기의 색역 경계에 사상되게 한다.

반면에 20%를 니 라인으로 설정하면 니 라인의 내부는 앵커 포인트로부터 80%에 해당되는 지점을 연결한 영역이 된다. 따라서 니 라인의 외부에 있는 소스 기기의 수정된 컬러는 니 라인과 재현 기기의 색역 경계 사이인 거리상으로는 20%의 범위 내로 사상될 수 있다.

따라서 도 9에서와 같이 소스 기기의 수정된 컬러를 표시하는 세 점에서 재현 기기가 표현할 수 있는 색역으로 각각 사상할 수 있다. 사상을 하기 위해서는 앵커 포인트를 기준으로 하여 식 5를 적용함으로서 앵커 포인트와 사상된 컬러의 좌표점과의 거리(d_pr _{_color})를 계산할 수 있다. 그리하여, 소스기기의 수정된 색역 경계에 있는 컬러는 재현 기기의 색역 경계로 사상되고, 소스 기기의 수정된 컬러가 재현 기기의 색역 경계이 있다면 이는 니 라인보다 약간 바깥 위치로 사상될 수 있다.

색역 사상을 수행하는데 있어 니 라인의 비율을 색상(Hue)에 따라 다르게 조정할 수 있다. 이는 재현 기기가 색상(Hue)를 출력하는 특성을 고려하기 위함이다. 예를 들어, 종래의 HPMINDE와 SGCK의 색역 사상 방법에 의해서는 피부색이 지나치게 불그레하게(Reddish) 출력될 수 있다. 또한 녹색 풀(Green grass) 영역이 지나치게 탁하게(Saturated) 될 수 있다. 따라서 적색(Red)와 녹색(Green) 사이의 노란 색(Yellow)은 컬러 사상시에 일정한 니 라인 비율을 설정하여 색역 사상을 할 수 있다. 예를 들어, N을 20%내지 50%의 범위를 가할 수 있다.

반면에 파란색(Blue) 영역에서는 일반적인 디스플레이 상에서 프린터로 출력시에 색역의 차이가 가장 많이 나게 되므로 압축을 적용시에는 어둡게 재현될 수 있다. 따라서 N을 100%으로 하여 밝은 파랑을 재현하도록 할 수 있다. 파란색과 노란색의 사이에서는 선형 함수에 의해 니 라인을 조정하여 자연스럽게 사상될 수 있게 할 수 있다. 이와 같이 도 10에서와 같이 니 라인 비율을 정함에 있어 각 색상(Hue)의 특성을 반영하여 니 라인의 비율을 다르게 할 수 있다.

도 11은 각각의 색역 사상에 의한 색역 경계를 보여준다.

HPMINDE 방법에 의한 색역 경계(1100)는 소스 기기의 원 상태의 색역 경계에 해당한다. HPMINDE 색역 사상은 밝기의 스케일링을 하지 않으며, 색차가 가장 작은 컬러로 맵핑하므로 재현 기기의 색역의 외부에 있는 점은 모두 재현 기기의 색역 경계에 사상된다. 이와 함께 첨점 주위의 점들은 전부 하나의 재현 기기의 첨점에 사상되어 컨투어 발생할 수 있다. 따라서 HPMINDE에 의한 색역 사상에서는 재현 기기의 외부에 있는 컬러들을 재현 기기의 색역 경계로 사상하여 재현 기기 외부에 있는 컬러 들이 색차가 가장 작은 재현 기기의 색역 경계상의 컬러로 표현되어 소스 기기상에서 다른 컬러들이 재현 기기에서는 동일한 컬러로 재현 되는 현상이 자주 발생할 수 있다.

SGCK에 의한 색역 경계(1120)는 밝기를 스케일링하여 색역 경계를 조정하므로, 소스 기기의 밝기 범위와 재현 기기의 밝기 범위가 일치하게 된다. SGCK는 발 기 범위가 동일한 색역하에서 압축 기법에 의하여 색역 사상을 수행한다. 도 11에서 보듯이 소스 기기의 첨점을 SGCK에 의해 색역 사상하면 앵커 포인트를 따라 재현 기기의 경계와 만나는 점으로 사상된다. 순색에 해당하는 소스기기의 첨점은 사상되면서 채도가 많이 떨어지면서 창백한(Paled) 순색이 재현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의해 얻어지는 색역 경계(1140)는 소스 기기의 밝기를 스케일링 한 후에 첨점을 재현 기기의 첨점의 밝기보다 같거나 오프셋(Offset)만큼 높게 하여 상대적으로 재현 기기의 색역 형태와 유사하게 된다. 이러한 소스 기기의 수정된 색역 경계(1140)을 얻은 후에, 앵커 포인트를 중심으로 압축 기법에 의해 색역 사상을 수행함으로써 재현 기기에서 소소 기기의 계조와 유사하게 표현할 수 있다. 특히 소스 기기의 첨점을 사상하면 재현 기기의 첨점의 위치보다 밝기에서는 조금 더 밝게되고, 채도에서는 조금 더 낮은 컬러로 사상되게 되어 순색을 재현시에 어둡지 않으면서 채도에 있어서도 비교적 높은 순색을 재현할 수 있다.

다시 도 3를 참고하면, 사상된 컬러를 재현 기기가 출력할 수 있는 색공간으로 변환하는 단계를 수행한다(S340). 사상된 컬러는 밝기, 채도 및 색상 성분을 가진 LCH 색공간 또는 CIECAM02 색공간의 점에 해당하므로 이를 재현 기기가 출력하는 RGB 또는 CMYK 의 값으로 변환할 수 있다. 이는 소스 기기의 컬러를 LCH 색공간으로 변환시키는 단계를 역으로 변환시키는 단계라고 할 수 있다.

도 12(a)는 디스플레이 영상, 도 12(b)는 HPMINDE 색역 사상 방법을 적용하여 출력된 영상, 도 12(c)는 SGCK 색역 사상 방법을 적용하여 출력된 영상, 그리고 도 12(d)는 본 발명의 일 실시예에 의한 색역 사상 방법을 적용하여 출력된 영상을 보여준다.

도 12(b)는 적색의 과일이 출력된 영역에서 변환된 색이 집중되어 컨투어(Contour)가 발생하였고, 도 12(c)에서는 밝고 채도가 낮은 순색을 재현하는 문제가 있었다. 특히 적색, 녹색, 노란색, 연두색 등의 순색을 제대로 표현하지 못하는 문제가 있다. 이와 함께 도 12(b) 및 12(c)에서는 사람의 피부색이 지나치게 붉게 재현되는 문제가 있었다.

도 12(d)에서는 적색, 녹색, 노란색, 연두색 등의 순색을 채도와 명도가 높은 상태로 재현하고, 컨투어가 발생하지 않고 자연스러운 계조로 표현됨을 알 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이 기종간 색역 사상 장치는 색공간 변환부(1300), 밝기 조정부(1310), 색역 수정부(1320), 색역 사상부(1330) 및 색공간 역변환부(1340)를 포함한다.

색공간 변환부(1300)는 소스 기기의 RGB 또는 CMYK 등으로 표현되는 컬러 데이터를 밝기, 채도 및 색상 성분을 가진 LCH 또는 CIECAM02 색공간으로 변환시킨다. LCH 색공간으로 변환은 CIE-Lab로 변환하고, 이를 LCH 좌표계의 컬러 데이터로 변환함으로 이루어진다. 소스 기기가 가지는 RGB 또는 CMYK 색상과 실제로 측색기에 의해 측색된 CIE-Lab 색상 간에 맵핑 테이블을 작성하여 CIE-Lab 색공간으로 변 환하고, 그 후에는 식 1에 의하여 LCH 색공간으로 변환할 수 있다.

CIECAM02 색공간으로의 변환은 측색기에 의해 측색된 맵핑 테이블에 의해 RGB 또는 CMYK 데이터를 XYZ 데이터로 변환하고, 다시 XYZ 데이터를 JCh 데이터로 변환함으로써 이루어진다. 그리하여 해당 컬러의 밝기, 채도 및 색상을 얻을 수 있다.

밝기 조정부(1310)는 변환된 컬러 밝기를 재현 기기의 밝기 범위를 기준으로 하여 스케일링 하는 역할을 한다. 식 2와 3에 의하여 소스 기기의 밝기를 재현 기기의 밝기에 알맞게 스케일링 할 수 있다. 밝기 조정부는 도 5에서 보는 바와 같이 소스 기기의 색역이 밝기에 있어서 재현 기기의 색역의 밝기 범위와 일치하도록 한다.

색역 수정부(1320)는 소스 기기의 색역에서 첨점의 높이(밝기)를 재현 기기의 첨점의 높이와 일치시켜 스케일링된 소스 기기의 색의 밝기를 수정한다. 수정하는 다른 방안으로는 순색이 어둡게 맵핑되는 것을 개선하기 위해여 색역 수정부는 오프셋을 둠으로써 재현 기기의 첨점의 높이 보다 오프셋만큼 소스 기기의 첨점의 높이를 높게 할 수 있다. 첨점을 포함한 점들은 식 4에 의하여 계산된 비율(ratio)을 곱하여 스케일링된 밝기를 수정할 수 있다. 이와 함께, 색상의 특성에 따라 오프셋의 크기를 가변적으로 조정하여 색역을 조정할 수 있다.

색역 사상부(1330)는 색역 수정부에 의해 수정된 색역에서 니 라인(Knee line) 외부에 있는 점들을 앵커 포인트를 기준으로 하여 재현 기기의 색역에 사상시키는 역할을 한다. 색역 수정부에 의해 수정된 소스 기기의 컬러가 니 라인 내부 에 있는 경우에는 동일하게 유지하고, 니 라인의 외부에 있는 경우에는 식 5를 적용하여 앵커 포이트를 기준으로 거리를 구함으로 사상되는 컬러를 얻을 수 있다. 다만 니 라인의 비율을 조절하여 색상(Hue)에 따라 색역 사상에서 압축이 강하게 또는 약하게 이루어 지도록 할 수 있다. 이러한 니 라인의 비율 조정은 색상의 특성에 따라 가변적으로 조정할 수 있다.

색공간 역변환부(1340)는 색역 사상에 의해 사상된 색공간 상의 점을 재현 기기가 출력하는 RGB 또는 CMYK 등으로 변환하는 역할을 한다. 이는 색공간 변환부에서 RGB 또는 CMYK 등의 컬러 데이터를 LCH 또는 CIECAM02 색공간상의 점으로 변환하는 과정의 역이 된다.

한편, 상기와 같은 본 발명의 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어, 즉 '~모듈' 또는 '~테이블' 등은 소프트웨어, FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 기능들을 수행한다. 그렇지만, 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 모듈은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 모듈들 안 에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 모듈들은 디바이스 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상이 있다.

첫째, 재현 기기의 색역에 유사하도록 소스 기기의 색역을 변환함으로써 자연스럽고 부드러운 계조를 재현 기기에서 표현할 수 있다.

둘째, 종래의 HPMINDE의 색역 사상에서 컨투어가 발생하는 문제를 방지하고, 종래의 SGCK의 색역 사상에 의한 창백한(Paled) 순색이 재현되는 것을 방지할 수 있다.

셋째, 각 색상의 특성에 따라 오프셋(Offset)의 크기와 니 라인(Knee line)의 비율을 조정함으로써 재현 기기가 소스 기기의 영상을 전체적으로 정확하고 시감적으로 선호하는 영상으로 출력할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

Claims

(a) 소스 기기의 컬러 밝기와 상기 소스 기기의 컬러 밝기를 시그모이드 함수(Sigmoid function)에 의해 변환된 밝기와 조합하여 상기 소스 기기의 컬러 밝기를 스케일링(Scaling)함으로써 소스 기기의 밝기 범위를 재현 기기의 밝기 범위와 일치시키는 단계;

(b) 소스 기기의 색역을 재현 기기의 색역을 기준으로 조정하여 상기 조정된 소스 기기의 색의 밝기를 수정하는 단계; 및

(c) 상기 수정된 소스 기기의 컬러를 재현 기기가 표현할 수 있는 색역의 컬러로 사상시키는 단계를 포함하는, 이 기종간 색역 사상 방법.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 (b) 단계는

소스 기기의 색역의 첨점을 재현 기기의 색역의 첨점과 일치하도록 소스 기기의 색역을 조정함으로써 상기 (a) 단계에 의해 조정된 컬러 밝기를 수정하는 단계를 포함하는, 이 기종간 색역 사상 방법.
제 1항에 있어서, 상기 (b) 단계는

소스 기기의 색역의 첨점이 재현 기기의 색역의 첨점에 비하여 밝기 방향으로의 일정한 오프셋(Offest)을 더한 위치로 옮겨지도록 소스 기기의 색역을 조정함으로써 상기 (a) 단계에 의해 조정된 컬러 밝기를 수정하는 단계를 포함하는, 이 기종간 색역 사상 방법.
제 4항에 있어서, 상기 오프셋은

색상(Hue)에 따라 다른 값을 적용하는, 이 기종간 색역 사상 방법.
제 1항에 있어서, 상기 (c) 단계는

재현 기기의 니 라인(Knee line) 내부에 상기 수정된 컬러가 있는 경우에는 동일한 컬러로 사상시키고, 재현 기기의 니 라인(Knee line) 바깥에 상기 수정된 컬러가 있는 경우에 앵커 포인트(Anchor point)와의 거리에 비례하여 압축(Compression)함에 의해 사상시키는 단계를 포함하는, 이 기종간 색역 사상 방법.
제 6항에 있어서,

상기 니 라인(Knee line)은 색상(Hue)에 따라 비율을 달리 적용하는, 이 기종간 색역 사상 방법.
제 1항에 있어서,

소스 기기의 RGB 또는 CMYK 로 입력된 색공간을 Lab 색공간으로 변환하는 단계; 및

변환된 Lab 색공간에서 LCH 색공간으로 변환하는 단계를 더 포함하는, 이 기종간 색역 사상 방법.
제 8항에 있어서,

상기 재현 기기가 표현할 수 있도록 사상된 LCH 색공간의 컬러를 Lab 색공간으로 변환하는 단계; 및

변환된 Lab 색공간에서 RBG 또는 CMYK 색공간으로 변환하는 단계를 더 포함하는, 이 기종간 색역 사상 방법.
제 1항에 있어서,

소스 기기의 RGB 또는 CMYK 로 입력된 색공간을 밝기, 채도 및 색상에 의해 정의되는 JCh 데이터를 가진 CIECAM02 색공간으로 변환하는 단계를 더 포함하는, 이 기종간 색역 사상 방법.
제 10항에 있어서,

상기 재현 기기가 표현할 수 있도록 사상된 CIECAM02 색공간의 JCh 데이터를 RBG 또는 CMYK 색공간의 데이터로 변환하는 단계를 더 포함하는, 이 기종간 색역 사상 방법.
소스 기기의 컬러 밝기와 상기 소스 기기의 컬러 밝기를 시그모이드 함수(Sigmoid function)에 의해 변환된 밝기와 조합하여 상기 소스 기기의 컬러 밝기를 스케일링(Scaling)함으로써 소스 기기의 밝기 범위를 재현 기기의 밝기 범위와 일치시키는 밝기 조정부;

소스 기기의 색역을 재현 기기의 색역을 기준으로 조정하여 상기 조정된 소스 기기의 색의 밝기를 수정하는 색역 수정부; 및

상기 수정된 소스 기기의 컬러를 재현 기기가 표현할 수 있는 색역의 컬러로 사상시키는 색역 사상부를 포함하는, 이 기종간 색역 사상 장치
삭제
제 12항에 있어서, 상기 색역 수정부는

소스 기기의 색역의 첨점을 재현 기기의 색역의 첨점과 일치하도록 소스 기기의 색역을 조정함으로써 상기 밝기 조정부에 의해 조정된 컬러 밝기를 수정하는, 이 기종간 색역 사상 장치.
제 12항에 있어서, 상기 색역 수정부는

소스 기기의 색역의 첨점이 재현 기기의 색역의 첨점에 비하여 밝기 방향으로의 일정한 오프셋(Offest)을 더한 위치로 옮겨지도록 소스 기기의 색역을 조정함 으로써 상기 밝기 조정부에 의해 조정된 컬러 밝기를 수정하는, 이 기종간 색역 사상 장치.
제 15항에 있어서, 상기 오프셋은

색상(Hue)에 따라 다른 값을 적용하는, 이 기종간 색역 사상 장치.
제 12항에 있어서, 상기 색역 사상부는

재현 기기의 니 라인(Knee line) 내부에 상기 수정된 컬러가 있는 경우에는 동일한 컬러로 사상시키고, 재현 기기의 니 라인(Knee line) 바깥에 상기 수정된 컬러가 있는 경우에 앵커 포인트(Anchor point)와의 거리에 비례하여 압축(Compression)함에 의해 사상시키는, 이 기종간 색역 사상 장치.
제 17항에 있어서,

상기 니 라인(Knee line)은 색상(Hue)에 따라 비율을 달리 적용하는, 이 기종간 색역 사상 장치.
제 12항에 있어서,

소스 기기의 RGB 또는 CMYK 로 입력된 색공간을 Lab 색공간으로 변환하고, 변환된 Lab 색공간에서 LCH 색공간으로 변환하는 색공간 변환부를 더 포함하는, 이 기종간 색역 사상 장치.
제 19항에 있어서,

상기 재현 기기가 표현할 수 있도록 사상된 LCH 색공간의 컬러를 Lab 생공간으로 변환하고, 변환된 Lab 색공간에서 RBG 또는 CMYK 색공간으로 변환하는 색공간 역변환부를 더 포함하는, 이 기종간 색역 사상 장치.
제 12항에 있어서,

소스 기기의 RGB 또는 CMYK 로 입력된 색공간을 밝기, 채도 및 색상에 의해 정의되는 JCh 데이터를 가진 CIECAM02 색공간으로 변환하는 색공간 변환부를 더 포함하는, 이 기종간 색역 사상 장치.
제 21항에 있어서,

상기 재현 기기가 표현할 수 있도록 사상된 CIECAM02 색공간의 JCh 데이터를 RBG 또는 CMYK 색공간의 데이터로 변환하는 색공간 역변환부를 더 포함하는, 이 기종간 색역 사상 장치.