KR100871816B1

KR100871816B1 - 컬러 보정을 위한 장치, 방법 및 컴퓨터 판독가능 매체

Info

Publication number: KR100871816B1
Application number: KR1020070017870A
Authority: KR
Inventors: 가즈히로 후지
Original assignee: 엔이씨 일렉트로닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2007-02-22
Publication date: 2008-12-03
Also published as: JP4652992B2; TW200737997A; JP2007228255A; US20070195346A1; KR20070087511A; TWI357767B; CN101026680B; CN101026680A

Abstract

본 발명의 컬러 보정 장치는 컬러 공간의 특정 영역에 포함된 컬러를 갖는 입력 픽셀의 컬러를 보정하는 보정 유닛, 및 특정 영역 내부로부터 경계로 배치되는 컬러의 순서로 비선형 방식으로 컬러 보정량을 변경시키는 보정량보정량 계산기를 구비하는 컬러 보정 장치를 구비한다. 보정량 계산기는, 상기 특정 영역 내부로부터 상기 경계로 완만하게 상기 컬러 보정량을 감소시켜, 경계에서 보정량이 0 으로 감소한다 .

컬러 보정 장치, 보정량 계산기

Description

컬러 보정을 위한 장치, 방법 및 컴퓨터 판독가능 매체{APPARATUS, METHOD, AND COMPUTER READABLE MEDIUM FOR COLOR CORRECTION}

도 1 은 본 발명에 따른 컬러 보정 장치의 구성을 도시하는 블록도.

도 2 는 본 발명에 따른 근사치 계산기의 구성을 도시하는 블록도.

도 3 은 본 발명에 따른 근사치 계산 방법을 도시하는 흐름도.

도 4 는 본 발명에 따른 근사치 계산 방법에 사용되는 RGB 컬러 공간을 도시하는 도면.

도 5 는 본 발명에 따른 근사치 계산 방법에 사용되는 RGB 컬러 공간을 도시하는 이미지도.

도 6 은 본 발명에 따른 근사치 계산 방법에 사용되는 RGB 컬러 공간을 도시하는 이미지도.

도 7 은 본 발명에 따른 근사치 계산 방법에 의해 획득되는 근사치 특성을 도시하는 이미지도.

도 8 은 본 발명에 따른 근사치 계산기의 구성을 도시하는 블록도.

도 9 는 본 발명에 따른 근사치 계산 방법을 도시하는 흐름도.

도 10 은 본 발명에 따른 근사치 계산 방법에 의해 획득되는 근사치 특성을 도시하는 이미지도.

도 11 은 본 발명에 따른 근사치 계산 방법을 도시하는 흐름도.

도 12 는 본 발명에 따른 근사치 계산 방법에 의해 획득되는 근사치 특성을도시하는 이미지도.

도 13 은 본 발명에 따른 근사치 계산기의 구성을 도시하는 블록도.

도 14 는 본 발명에 따른 근사치 계산 방법을 도시하는 흐름도.

도 15 는 본 발명에 따른 근사치 계산 방법에 의해 획득되는 근사치 특성을 도시하는 이미지도.

도 16 은 본 발명에 따른 근사치 계산기의 구성을 도시하는 블록도.

도 17 은 본 발명에 따른 근사치 계산 방법을 도시하는 흐름도.

도 18 은 본 발명에 따른 근사치 계산 방법에 사용되는 HSV 컬러 공간을 도시하는 도면.

도 19 는 본 발명에 따른 컬러 보정 장치의 하드웨어 구성도.

도 20 은 종래 기술에 따른 근사치 계산기의 구성을 도시하는 블록도.

도 21 은 종래 기술에 따른 근사치 계산 방법을 도시하는 흐름도.

도 22 는 종래 기술에 따른 근사치 계산 방법에 의해 획득되는 근사치 특성을 도시하는 이미지도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

11 : 목표 컬러 추출기 12 : 목표 컬러 저장 유닛

13 : 입력 컬러 추출기 14 : D 값 계산기

15 : 출력 선택기 51 : HSV 변환기

52 : 색상차 평가기 53 : 채도차 평가기

54 : 명도차 평가기 55 : 곱셈기

1. 기술분야

본 발명은 컬러 보정을 위한 장치, 방법 및 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이고, 더 상세하게는, 컬러 공간의 특정 영역에 포함된 컬러의 입력 픽셀 컬러를 보정하기 위한 컬러 보정을 위한 장치, 방법 및 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다.

2. 종래기술의 설명

보정될 목표 컬러, 및 목표 컬러를 입력 이미지의 픽셀 각각에 대한 보정 컬러로 보정하는데 사용되는 보정 컬러를 특정하는 컬러 보정 장치가 공지되어 있다. 예를 들어, 일본 특허 공개 공보 제 10-198795 호에 개시된 기술은, 목표 컬러에 대한 입력 픽셀의 근사치의 정도를 나타내는 근사치 hx 를 계산하고 근사치 hx 와 보정 계수를 곱함으로써 보정량을 계산하여, 입력 픽셀에 보정량을 합산함으로써 컬러를 보정한다.

도 20 은, 종래 컬러 보정 장치에서 근사치 hx 를 계산하는 근사치 계산기 (900) 의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 20 에 도시된 바와 같이, 종래의 근사치 계산기 (900) 는, 목표 컬러 (r0, g0, b0) 의 컬러 성분 (r0', g0', b0') 을 추출하는 목표 컬러 성분 추출기 (901), 목표 컬러의 컬러 성분을 저장하는 목표 컬러 성분 저장 유닛 (902), 입력 픽셀 (r, g, b) 의 컬러 성분 (r', g', b') 을 추출하는 입력 컬러 성분 추출기 (903), 및 D 값으로부터 근사치 hx 를 계산하여 근사치를 출력하는 hx 출력 유닛 (905) 을 구비한다. 또한, hx 출력 유닛 (905) 은, D 값과 가중치 mul 을 곱하는 곱셈기 (906), 및 곱셈기 (906) 에 의한 곱셈 결과에 따라 근사치 hx 를 계산하는 hx 계산기 (907) 를 구비한다. 컬러 거리는 RGB 및 HSV 를 포함하는 컬러 공간에서의 컬러들 사이의 거리이다. 이 문헌에서 RGB 값의 범위는, 0 <=R, G, B <= 1.0 이다.

도 21 의 흐름도는 종래의 근사치 계산기 (900) 에 의한 근사치 hx 의 계산 방법을 도시한다. 우선, 목표 컬러 (r0, g0, b0) 및 가중치 mul 가 근사치 계산기 (900) 에 특정된다 (S901). 그 후, 백색 컬러 성분으로 제거된 목표 컬러의 컬러 성분 (r0', g0', b0') 이 계산되고, 그 컬러 성분은 목표 컬러 성분 저장 유닛에 저장된다 (S902). 그 후, 입력 컬러 성분 추출기 (903) 가 입력 픽셀 (r, g, b) 의 컬러 성분 (r', g', b') 을 계산한다 (S903). 그 후, D 값 계산기 (904) 가 목표 컬러의 컬러 성분 (r0', g0', b0') 및 입력 픽셀의 컬러 성분 (r, g, b) 으로부터 컬러 거리 D 를 계산한다 (S904).

그 후, hx 출력 유닛 (905) 이 곱셈기 (906) 및 hx 계산기 (907) 를 사용하여, D 값 및 가중치 mul 을 포함하는 선형 함수에 의해 근사치 hx 를 계산한다 (S905). 더 상세하게는, 근사치 hx 는 아래의 수학식 1 에 의해 계산된다.

hx = 1.0 - mul*D

그 후, hx 계산기는 근사치가 0 미만인지 여부를 평가한다 (S906). 근사치가 0 미만이면, 근사치 hx = 0 이다 (S907).

도 22 는 종래의 근사치 계산기 (900) 에 의해 계산된 목표 컬러로부터의 컬러 거리에 대한 근사치 hx (근사 특성) 의 이미지이다. hx 와 보정 계수를 곱하여 보정량이 계산되기 때문에, 컬러는 근사 특성에 따른 보정량에 의해 보정된다.

근사 특성 (910) 은 전술한 수학식 1 로부터 계산된 특성이다. 더 상세하게는, 근사 특성 (910) 은, 목표 컬러의 근사치 hx = 1.0 에 중심을 두고 연장되어 목표 컬러에 대한 컬러 거리가 증가함에 따라 근사치가 0 으로 감소하는 특성이다. hx = 0 인 컬러 거리 (수평) 축에 접하는 경계에 둘러싸인 범위가 보정 범위이다. 보정 범위에서 이격된 범위는 비보정 범위이다. 근사 특성 (910) 에서, 근사치 hx 는, 목표 컬러로부터 멀어짐에 따라 "-mul*D" 에 의해 규정되는 경사도로 감소한다. 더 상세하게는, 근사 특성 (910) 은, 수학식 1 의 선형 함수에 의해 규정되는 일정한 기울기로 감소한다.

전술한 바와 같이, 종래의 컬러 보정 장치에서, 보정량을 계산하기 위한 근사치는 하나의 선형 함수에 의해 계산된다. 따라서, 보정량은 목표 컬러로부터 멀어짐에 따라 일정한 기울기로 감소한다. 이 경우, 보정 범위를 좁히고 기울기를 크게하기 위해 가중치 mul 과 같은 계수가 증가되면, 보정 범위와 비보정 범위 사이의 경계 근처에서 보정량은 급격하게 변경된다. 컬러가 보정 범위의 경계 근처에서 크게 변경하기 때문에, 컬러의 변경은 시각적으로 명확하여, 윤곽을 생성한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 컬러 공간의 특정 영역에 포함된 컬러를 갖는 입력 픽셀의 컬러를 보정하는 보정 유닛, 및 특정 영역 내부로부터 경계로 배치되는 컬러의 순서로 비선형 방식으로 컬러 보정량을 변경시키는 보정량 계산기를 구비하는 컬러 보정 장치가 제공된다. 이러한 컬러 보정 장치에서는, 보정 범위 경계 근처의 보정량을 억제하여, 보정 범위 경계 근처의 컬러 변경을 억제하고 윤곽의 생성을 방지할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 컬러 공간의 특정 영역에 포함된 컬러를 갖는 입력 픽셀의 컬러를 보정하는 컬러 보정 방법이 제공된다. 본 방법은, 특정 영역 내부로부터 경계로 배치된 컬러의 순서로 비선형 방식으로 컬러 보정량을 변경하는 단계를 포함한다. 이러한 컬러 보정 방법에서는, 보정 범위 경계 근처의 보정량을 억제하여, 보정 범위 경계 근처의 컬러 변경을 억제하고 윤곽의 생성을 방지할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 컬러 공간의 특정 영역에 포함된 컬러를 갖는 입력 픽셀의 컬러를 보정하기 위해, 컴퓨터에 의해 컬러 보정 프로세스를 실행하기 위한 컴퓨터 판독가능 매체가 제공된다. 본 컴퓨터 판독가능 매체는, 특정 영역 내부로부터 경계로 배치된 컬러의 순서로 비선형 방식으로 컬러 보정량을 변경하는 것을 포함한다. 이러한 컴퓨터 판독가능 매체에서는, 보정 범위 경계 근처의 보정량을 억제하여, 보정 범위 경계 근처의 컬러 변경을 억제하고 윤곽의 생성을 방지할 수 있다.

본 발명은, 보정 범위 경계 근처에서 컬러의 변경을 억제하고 윤곽의 생성을 방지하는 컬러 보정을 위한 장치, 방법, 및 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다.

본 발명의 전술한 목적, 이점, 특성 및 다른 목적, 이점, 특성은 첨부한 도면을 참조한 다음의 상세한 설명으로부터 더 명확해질 것이다.

예시적인 실시형태를 참조하여 본 발명을 설명한다. 당업자는, 본 발명의 교시를 사용하여 다양한 대체적 실시형태들이 달성될 수 있으며 본 발명은 설명의 목적인 예시적인 실시형태에 한정되지 않음을 인식할 것이다.

이하, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 컬러 보정 장치를 상세히 설명한다. 본 실시형태의 컬러 보정 장치는 보정 범위에서 임의의 영역을 선택하여 그 영역의 컬러만을 변경하고, 또한 그 영역의 컬러의 보정량을 특정할 수 있다. 본 실시형태에서는, RGB 포맷에 의한 근사치를 계산하기 위해 2 개의 선형 함수가 사용되어, 예를 들어 보정 범위 경계 근처의 보정량을 감소시킨다.

이하, 본 실시형태에 따른 컬러 보정 장치의 구성을 도 1 의 블록도를 참조하여 상세히 설명한다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 컬러 보정 장치 (100) 는 이미지 입력 유닛 (101), 목표 컬러 특정기 (102), 보정 컬러 특정기 (103), 근사치 계수 특정기 (104), 보정량 계산기 (3), 보정 유닛 (105) 및 이미지 출력 유닛 (106) 을 구비한다. 보정량 계산기 (3) 는 근사치 계산기 (1) 및 보정량 프로세싱 유닛 (2) 을 더 구비한다.

이미지 입력 유닛 (101) 은 예를 들어, 복수의 픽셀로 구성되는 입력 이미지가 입력되는 입력 버퍼이다. 입력 이미지의 픽셀 각각을 입력한 후, 입력 이미지 유닛 (101) 은 보정량 계산기 (3) 의 근사치 계산기 (1) 및 보정 유닛 (105) 에 픽셀을 입력 순서대로 제공한다. 입력 이미지의 픽셀 각각은 예를 들어, RGB 포맷의 컬러 데이터이다.

목표 컬러 특정기 (102) 는 외부적으로 보정될 목표 컬러로 특정되고 (입력되고), 그 목표 컬러를 보정량 계산기 (3) 의 근사치 계산기 (1) 및 보정량 프로세싱 유닛 (2) 에 제공한다. 목표 컬러는 예를 들어, RGB 포맷으로 특정된다.

보정 컬러 특정기 (103) 는 외부적으로 보정될 보정 컬러로 특정되고 (입력되고) 그 보정 컬러를 보정량 계산기 (3) 의 보정량 프로세싱 유닛 (2) 에 제공한다. 보정 컬러는 예를 들어, RGB 포맷으로 특정된다.

근사치 계수 특정기 (104) 는 외부적으로 근사치의 감소 기울기 (근사치 특성) 를 결정하는 근사치 계수로 특정되고 (입력되고) 그 근사치 계수를 보정량 계산기 (3) 의 근사치 계산기 (1) 에 제공한다. 근사치 계수로서, 근사치의 감소 기울기 (경사도) 를 특정하는 가중치, 근사치 한계 및 보정 범위가 고려될 수 있다. 본 실시형태에서, 가중치 및 근사치 한계는 근사치 계수에 대해 특정된다.

보정량 계산기 (3) 는, 입력 픽셀에 대한 목표 컬러에의 근사치의 정도를 나타내는 근사치 hx 를 계산하고, 근사치 hx 에 따라 입력 픽셀을 보정하기 위해 보정량을 계산한다. 보정량 계산기 (3) 는 특정 영역 내부로부터 경계쪽으로 비선형 방식으로 컬러 보정량을 변경시킨다. 보정량 계산기 (3) 는, 특정 영역의 중심으로부터의 컬러 거리, 즉 보정 범위의 목표 컬러로부터의 컬러 거리에 따라 보정 범위의 경계에서 보정량이 0 으로 감소하도록 보정량을 감소시킨다.

컬러 계산기 (1) 는 목표 컬러 및 근사치 계수에 의해 결정된 근사치의 감소 기울기에 따라, 입력 이미지를 구성하는 픽셀 각각의 근사치를 계산하고, 그 후 그 근사치를 보정량 프로세싱 유닛 (2) 에 제공한다. 근사치 hx 는 보정될 목표 컬러로의 입력 픽셀의 근사치 정도를 나타낸다. 근사치 hx 는, 컬러 공간에서 입력 픽셀이 얼마만큼 이동되어야 하는지를 나타내는 0 내지 1.0 까지의 수이다. 컬러는 근사치 hx 에 따라 보정 컬러에 근접하게 보정된다. 근사치 hx = 1.0 이면, 입력 픽셀은 보정 컬러로 완전히 보정된다. 근사치 hx = 0.5 이면, 입력 픽셀은 목표 컬러와 보정 컬러 사이의 중간 컬러로 보정된다. 근사치 hx = 0 이면, 입력 픽셀은 보정되지 않는다.

본 실시형태에서, 근사치 계산기 (1) 는, 감소 기울기가 목표 컬러로부터의 컬러 거리에 따라 변경하도록 근사치를 계산한다. 더 상세하게는, 근사치 계산기 (1) 는 보정량의 감소 기울기를 1 회 이상 제어하는 감소 기울기 제어기이다. 보정 범위 경계 근처에 윤곽의 생성을 방지하기 위해, 보정 범위 경계 근처에서 보정량의 감소 기울기 (경사도) 는 보정량의 다른 영역보다 더 완만하도록 제어된다. 더 상세하게는, 컬러 거리가 목표 컬러로부터 멀어짐에 따라 보정량의 감소 레이트가 감소된다.

본 실시형태에서, 근사치 계산기 (1) 는, 근사치 계수인 가중치와 근사치 한계 및 목표 컬러에 따라 2 개 이상의 감소 기울기를 갖는 파선 함수 (broken line function) 에 의해 근사치의 감소 기울기를 1 회 제어한다. 파선 함수는, 함수에 의해 표시되는 수치가 1 회 이상 터닝하는 곡선을 갖는 함수이다. 근사치 계산기 (1) 는 2 개의 선형 함수를 사용하여 근사치를 계산한다. 보정 범위 경계 근처의 보정량이 감소되는한, 근사치는 2 개의 선형 함수와는 다른 공식을 사용하여 계산될 수 있다. 이것은 다수의 변곡점 및 극값을 갖는 함수일 수도 있다. 이것은 복수의 선형 함수일 수도 있고, 또는 제 2 내지 제 4 실시형태에서와 같이 하나 이상의 다차 함수 (plurality of inflection function) 일 수도 있고, 또는 임의의 상이한 함수들이 조합될 수도 있다.

보정량 프로세싱 유닛 (2) 은 목표 컬러와 보정 컬러 및 근사치에 따라 보정량을 계산하여, 계산된 보정량을 보정 유닛 (105) 에 제공한다. 보정량 프로세싱 유닛 (2) 은 "보정량 = 근사치 hx * (보정 컬러 - 목표 컬러)" 와 같이 보정량을 계산한다. 보정량은, "보정량 = 근사치 hx * 보정 계수" 와 같이 보정 컬러 대신 보정 계수를 특정함으로써 계산될 수도 있다.

보정 유닛 (105) 은 입력 이미지의 픽셀 각각을 보정하여, 보정된 출력 픽셀을 이미지 출력 유닛 (106) 에 제공한다. 보정 유닛 (105) 은 "출력 픽셀 = 입력 픽셀 + 보정량" 과 같이 출력 픽셀을 계산한다. 이미지 출력 유닛 (106) 은, 예를 들어, 보정되는 출력 픽셀이 순차적으로 입력되고, 그 출력 픽셀을 출력 이미지로서 외부로 출력하는 출력 버퍼이다.

이하, 본 실시형태에 따른 컬러 보정 장치의 근사치 계산기의 구성을 도 2 의 블록도를 참조하여 상세히 설명한다. 본 실시형태의 근사치 계산기는 RGB 포맷으로 근사치 hx 를 계산한다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 근사치 계산기 (1) 는 목표 컬러 성분 추출기 (11), 목표 컬러 성분 저장 유닛 (12), 입력 컬러 성분 추출기 (13), D 값 계산기 (14) 및 hx 출력 유닛 (15) 을 구비한다. 또한, hx 출력 유닛은 곱셈기 (21 및 22), hx 계산기 (23 및 24) 및 최대값 선택기 (25) 를 구비한다.

목표 컬러 성분 추출기 (11) 는 목표 컬러 특정기 (102) 에 의해 특정된 목표 컬러 (r0, g0, b0) 의 컬러 성분 (r0', g0', b0') 을 추출한다. 목표 컬러 성분 저장 유닛 (21) 은 목표 컬러 성분 추출기 (11) 에 의해 추출된 목표 컬러의 컬러 성분 (r', g', b') 을 저장한다.

입력 컬러 성분 추출기 (13) 는 이미지 입력 유닛 (101) 으로부터 입력 픽셀 (r, g, b) 의 컬러 성분 (r', g', b') 을 추출한다. D 값 계산기 (14) 는, 목표 컬러 성분 저장 유닛 (12) 에 저장된 목표 컬러의 컬러 성분 (r0', g0', b0') 과 입력 컬러 성분 추출기 (13) 에 의해 추출된 입력 픽셀의 컬러 성분 (r', g', b') 사이의 컬러 거리를 나타내는 D 값을 계산한다.

hx 출력 유닛 (15) 은, D 값 계산기 (14) 에 의해 계산된 D 값, 가중치 mul 및 mul2, 및 근사치 계수 특정기 (104) 에 의해 특정된 근사치 한계 "limit" 에 따라 근사치 hx 를 계산하여 출력한다.

곱셈기 (22) 는 D 값에 가중치 mul 을 곱한다. hx 계산기 (24) 는 곱셈기 (22) 의 곱셈 결과를 사용하여 선형 함수에 의해 근사치 hx 를 계산한다. 곱셈기 (22) 및 hx 계산기 (24) 는 제 1 선형 함수로부터 획득된 제 1 근사치를 계 산한다. 곱셈기 (22) 및 hx 계산기 (24) 는, 근사치를 제 1 감소 기울기가 되도록 제어하는 제 1 감소 기울기 계산기를 형성한다.

곱셈기 (21) 는 D 값에 가중치 mul2 를 곱한다. hx 계산기 (23) 는 곱셈기 (21) 의 곱셈 결과 및 근사치 한계 "limit" 를 사용하여 선형 함수에 의해 근사치 hx 를 계산한다. 곱셈기 (21) 및 hx 계산기 (23) 는 제 2 선형 함수로부터 획득된 제 2 근사치를 계산한다. 곱셈기 (21) 및 hx 계산기 (23) 는, 근사치를 제 2 감소 기울기가 되도록 제어하는 제 2 감소 기울기 계산기를 형성한다. 제 2 감소 기울기는, 제 1 감소 기울기를 억제하는 기울기이며, 더 상세하게는 제 2 감소 기울기의 경사도는 제 1 감소 기울기의 경사도보다 더 완만하다.

최대값 선택기 (25) 는 hx 계산기 (23 및 24) 에 의한 계산 결과들 사이에서 최대값을 선택하여, 선택된 값을 근사치 hx 로서 출력한다. 더 상세하게는, 최대값 선택기 (25) 는 곱셈기 (22) 및 hx 계산기 (24) 에 의해 획득된 제 1 근사치 또는 곱셈기 (21) 및 hx 계산기 (23) 에 의해 선택된 제 2 근사치 중 하나를 선택한다.

이하, 본 실시형태에 따른 컬러 보정 장치의 근사치 계산기 (1) 에 의한 근사치 계산 방법을 도 3 의 흐름도를 참조하여 더 상세히 설명한다. 우선, 목표 컬러 성분 (r0, g0, b0), 가중치 mul 및 mul2, 및 근사치 한계 "limit" 가 근사치 계산기 (1) 에 특정된다 (S101).

그 후, 목표 컬러 성분 추출기 (11) 는, 백색 컬러 성분이 제거된 특정 목표 컬러의 컬러 성분 (r0', g0', b0') 을 계산하여, 목표 컬러 성분 저장 유닛 (12) 에 저장한다 (S102). 목표 컬러 성분 추출기 (11) 는, "(r0', g0', b0') = (r0, g0, b0) - min(r0', g0', b0')" 와 같이 백색 컬러 성분을 제거하고 컬러 성분만을 추출하기 위해 입력 픽셀로부터 목표 컬러의 RGB 값의 최소값을 감산한다. min(r0', g0', b0') 는 r0, g0 및 b0 로부터 최소값을 선택하는 함수이다.

그 후, 입력 컬러 성분 추출기 (13) 는 입력되는 입력 픽셀 (r, g, b) 의 컬러 성분 (r', g', b') 을 계산한다 (S103). 입력 컬러 성분 추출기 (13) 는, "(r', g', b') = (r, g, b) - min(r, g, b)" 와 같이 백색 컬러 성분을 제거하고 컬러 성분만을 추출하기 위해 입력 픽셀로부터 입력 픽셀의 RGB 값의 최소값을 감산한다.

그 후, D 값 계산기 (14) 는 목표 컬러 성분 저장 유닛 (12) 에 저장된 목표 컬러의 컬러 성분 (r0, g0, b0) 및 입력 컬러 성분 추출기 (13) 에 의해 계산된 입력 픽셀의 컬러 성분 (r', g', b') 으로부터 컬러 거리 D 를 계산한다 (S104).

D 값 계산기 (14) 는 "(dr, dg, db) = (r0'-r', g0'-g', b0'-b')" 와 같이 컬러 성분의 차이 (dr, dg, db) 를 계산한다. 그 후, D 값 계산기 (14) 는, "D = dmax1 + dmax2" 와 같이 (dr, dg, db) 에서 최대값의 포지티브 절대값 dmax1 및 최대값의 네거티브 절대값 dmax2 를 합산함으로써 D 값을 계산한다.

그 후, hx 출력 유닛 (15) 은 S105 이후 근사치 hx 를 계산하고 출력한다. 우선, 곱셈기 (22) 및 hx 계산기 (24) 는 D 값 및 가중치 mul 을 포함하는 선형 함수에 의해 근사치 hx_a 를 계산한다 (S105). 더 상세하게는, 근사치 hx_a 는 다음의 수학식 2 에 의해 계산된다.

hx_a = 1.0 - mul*D

그 후, hx 계산기 (24) 는, 근사치 hx_a 가 0 미만인지 여부를 평가한다 (S106). 근사치 hx_a 가 0 미만이면, 근사치 hx_a = 0 이다 (S107).

그 후, 곱셈기 (21) 및 계산기 (23) 는, D 값, 가중치 mul2 및 근사치 한계 "limit" 를 포함하는 선형 함수에 의해 근사치 hx_b 를 계산한다 (S018). 더 상세하게는, 근사치 hx_b 는 다음의 수학식 3 에 의해 계산된다. 이 예에서 한계는 0 <=limit<=1.0 이다.

hx_b = limit - mul2*D

그 후, hx 계산기 (23) 은, hx_b 가 0 미만인지 여부를 평가한다 (S109). 근사치 hx_b 가 0 미만이면, 근사치 hx_b = 0 이다 (S110).

그 후, 최대값 선택기 (25) 는 근사치 hx_a 와 hx_b 사이에서 최대값을 선택하여 그 최대값을 근사치 hx 로서 출력한다 (S111). 따라서, 본 실시형태에서는 수학식 2 및 수학식 3 에서 더 큰 값이 근사치 hx 이다.

이하, 본 실시형태에 따른 근사치 hx 의 계산에 사용되는 RGB 컬러 공간을 더 상세히 설명한다. 도 4 는 일반적인 RGB 컬러 공간이다. RGB 컬러 공간은 서로 직교하는 적색, 청색 및 녹색의 축을 갖는 3 차원 좌표에 의해 표현된다. 청색이 0, 녹색 및 적색이 1 이면, 컬러는 황색이다. 적색이 0, 녹색 및 청색이 1 이면, 컬러는 청록색이다. 녹색이 0, 적색 및 청색이 1 이면, 컬러는 자홍색이다. 적색, 청색 및 녹색이 모두 0 이면, 컬러는 흑색이다. 적색, 청색 녹색이 모두 1 이면, 컬러는 백색이다. 흑색과 백색을 연결하는 축이 그레이스케일이다. 그러나, 적색, 청색 및 녹색이 취할 수 있는 범위는 0<= 적색, 및 청색과 녹색 <=1 일 것이다.

도 5 는, 근사치 hx 가 도 3 의 방법에 의해 계산되는 보정 범위의 이미지이다. 더 상세하게는, 도 3 에서, 목표 컬러, 및 백색 컬러 성분이 제거된 입력 픽셀의 컬러 성분만을 사용하여 D 값이 계산된다. 그 결과, 도 5 에서, 중심에서 목표 컬러와 동일한 컬러 성분을 갖는 픽셀이 보정 범위이다. 이 경우, 컬러 성분이 동일한 한, 보정량은 동일할 것이고 그 결과, 백색 컬러 성분에 의존하지 않는다.

근사치 hx 는 도 3 의 방법과는 달리 백색 컬러 성분을 제거하지 않고 계산될 수 있다. S104 에서, D 값은 백색 컬러 성분을 포함하는 목표 컬러와 입력 픽셀 사이의 차이에 의해 계산될 수도 있으며, 그 차이는 근사치 hx 를 계산하도록 "(dr, dg, db) = (r0-r, g0-g, b0-b)" 이다. 도 6 은, 백색 컬러 성분이 제거되지 않고 근사치 hx 가 계산되는 보정 범위의 이미지이다. 더 상세하게는, D 값이 백색 컬러 성분을 포함하여 계산되기 때문에, 보정 범위는, 백색 컬러 성분 방향이 한정되고 목표 컬러가 중심에 있는 범위이다. 이 경우, 임의의 그레이 스케일 범위가 보정될 수도 있다. 다음의 실시형태에서는, RGB 포맷으로 근사치 hx 를 계산하기 위해, 도 5 에서와 같이 백색 컬러 성분 방향에 한정이 없는 범위가 보정 범위일 수도 있고, 또는 도 6 에서와 같이 백색 컬러 성분 방향에 한정 이 있는 범위가 보정 범위일 수도 있다.

도 7 은 근사치 계산기 (1) 에 의해 계산된 목표 컬러로부터의 컬러 거리에 대한 근사치 hx (근사치 특성) 의 이미지이다. 근사치 특성 (201) 은 수학식 2 및 수학식 3 의 최대값으로부터 계산된다. 더 상세하게는, 근사치 특성 (201) 은, 목표 컬러의 근사치 hx = 1.0 에 중심을 두고 연장되어, 목표 컬러로의 컬러 거리가 증가함에 따라 근사치가 0 으로 감소하는 특성이다. 보정 범위는 hx = 0 의 컬러 거리 (수평) 축에 접하는 경계에 의해 둘러싸인 범위이고, 보정 범위로부터 이격된 범위는 비보정 범위이다.

본 실시형태에서, 목표 컬러 근처 영역에서 수학식 2 의 값이 더 큰 것으로 특정되면, hx_a 가 근사치 hx 이고, 근사치 hx 의 감소 기울기는 "-mul*D" 에 의해 결정된다. 또한, 보정 범위 근처 영역에서 수학식 3 의 값이 더 큰 것으로 특정되면, hx_b 가 근사치 hx 이고, 근사치 hx 의 감소 기울기는 "-mul2*D" 에 의해 결정된다.

근사치 특성 (201) 은, 보정 범위 경계 근처에서는 수학식 3 이 선택되도록 가중치 mul2 및 근사치 한계 "limit" 를 특정한다. 또한, 작은 보정량을 갖도록 가중치 mul2 의 값을 더 작게 특정함으로써, 보정 범위 경계 근처에서 급격한 컬러 변경이 억제될 수 있다.

본 명세서에서 설명하는 바와 같이, 본 실시형태에서 보정 범위 경계 근처에서 보정량을 감소시키는 기능은 근사치의 계산에서 선택된다. 따라서, 보정 범위 경계 근처에서 컬러의 변경은 억제될 수 있으며, 윤곽 생성을 방지할 수 있다.

제 2 실시형태

이하, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 컬러 보정 장치를 상세히 설명한다. 본 실시형태에서는, 보정 범위 경계 근처에서 보정량을 감소시키는 예로서, RGB 포맷으로 근사치를 계산하는데 2 차 함수가 사용된다.

본 실시형태의 컬러 보정 장치의 전체 구성은 제 1 실시형태의 도 1 에 도시된 구성과 동일하다. 이 예에서, 근사치 계수 특정기 (104) 에 의해 특정된 근사치 계수는 보정 범위이다. 근사치 계산기 (감소 기울기 제어기; 1) 는 근사치의 감소 기울기를 연속적으로 억제한다. 근사치 계산기 (1) 는, 근사치 계수인 보정 범위 및 목표 컬러에 따라 근사치를 계산하여, 근사치의 감소 기울기는 다차 함수에 의해 억제된다. 본 실시형태에서, 근사치는 다차 함수로서 2 차 함수를 사용하여 계산된다.

도 8 은 본 발명에 따른 컬러 보정 장치의 근사치 계산기의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 8 에서, 도 2 에 대한 참조부호에 의해 표시된 콤포넌트는 동일한 콤포넌트이다. 본 실시형태의 근사치 계산기 (1) 에서, hx 출력 유닛 (15) 의 구성은 도 2 의 구성에 비해 상이하다. hx 출력 유닛 (15) 은 hx 계산기 (31) 및 출력 선택기 (32) 를 구비한다.

hx 출력 유닛 (15) 은 D 값 계산기 (14) 에 의해 계산된 D 값 및 근사치 계수 특정기 (104) 에 의해 특정된 보정 범위 "Range" 에 따라 근사치 hx 를 계산하여 출력한다. hx 계산기 (31) 는 D 값 및 보정 범위 "Range" 를 사용하여 2 차 함수에 의해 근사치 hx 를 계산한다. 출력 선택기 (32) 는 hx 계산기 (31) 에 의해 계산된 근사치 또는 0 중 하나를 선택하여, 근사치 hx 로서 출력한다.

도 9 는 본 실시형태의 컬러 보정 장치에 의한 근사치 계산 방법을 도시하는 흐름도이다. 우선, 목표 컬러 및 보정 범위 "Range" 가 근사치 계산기 (1) 에 특정된다 (S201). 그 후, 목표 컬러의 컬러 성분이 도 3 에서와 같이 계산되어 저장된다 (S202). 그 후, 입력 픽셀의 컬러 성분이 계산된다 (S203). 그 후, 컬러 거리 D 가 목표 컬러의 컬러 성분 및 입력 픽셀의 컬러 성분으로부터 계산된다 (S204).

그 후, hx 출력 유닛 (15) 은 S205 이후 근사치 hx 를 계산하여 출력한다. 우선, 출력 선택기 (32) 가, D 값의 절대값이 보정 범위 "Range" 미만인지 여부를 평가한다 (S205). D 값의 절대값이 보정 범위 "Range" 미만이면, hx 계산기 (31) 는 D 값 및 보정 범위 "Range" 를 포함하는 2 차 함수에 의해 근사치 hx 를 계산한다 (S206). 더 상세하게는, 근사치 hx 는 다음의 수학식 4 에 의해 계산될 수 있다.

hx = ((Range-｜D｜)²)/(Range²)

D 의 절대값이 보정 범위 "Range" 보다 크면, 출력 선택기 (32) 는 근사치 hx = 0 으로 결정한다 (S207). 따라서, 본 실시형태에서, 보정 범위 "Range" 에서는 수학식 4 의 값이 근사치 hx 이고, 보정 범위 "Range" 범위 외부에서는 근사치 hx 가 0 이다.

도 10 은 근사치 계산기 (1) 에 의해 계산된 목표 컬러로부터의 컬러 거리에 대한 근사치 hx (근사치 특성) 의 이미지이다. 근사치 특성 (202) 은 수학식 4 에 의해 계산된다. 더 상세하게는, 근사치 특성 (202) 은, 목표 컬러의 근사치 hx = 1.0 에 중심을 두고, 목표 컬러에 대한 컬러 거리가 증가함에 따라 근사치가 0 으로 감소하는 대칭적 특성이다. 보정 범위는 hx = 0 의 컬러 거리 (수평) 축에 접하는 경계에 의해 둘러싸인 범위이고, 이 예에서는 -Range 내지 Range 이며, 보정 범위로부터 이격된 범위는 비보정 범위이다.

본 실시형태에서, 감소 기울기는 수학식 4 의 2 차 함수에 의한 컬러 거리에 따라 연속적으로 변경된다. 더 상세하게는, 근사치 특성 (202) 의 감소 기울기는 목표 컬러로부터의 컬러 거리에 따라 수학식 2 의 2 차 함수에 의해 연속적으로 억제된다. 근사치 특성 (202) 의 경사도는 목표 컬러로부터 멀어짐에 따라 부드럽게 완만하게 되고, 보정 범위 경계 근처에서는 컬러 거리축의 방향에 근접하게 된다.

전술한 바와 같이, 보정 범위 경계 근처에서 보정량은 2 차 함수를 사용하여 근사치를 계산함으로써 감소된다. 따라서, 제 1 실시형태에서와 같이, 보정 범위 경계 근처에서 컬러 변경을 억제하는 것이 가능하고, 제 1 실시형태에서와 같이 윤곽 생성을 방지할 수 있다.

본 실시형태에서는, 2 차 함수를 사용함으로써, 경사도가 컬러 거리에 따라 부드럽게 변경되어, 목표 컬러로부터 보정 범위까지 브로큰 앵글 (broken angle) 을 생성하지 않는다. 따라서, 목표 컬러로부터 보정 범위까지 윤곽의 생성을 방지할 수 있다.

제 3 실시형태

이하, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 컬러 보정 장치를 상세히 설명한다. 본 실시형태에서는, 보정 범위 경계 근처에서 보정량을 감소시키는 예로서, RGB 포맷으로 근사치를 계산하는데 3 차 함수가 사용된다.

본 실시형태의 컬러 보정 장치의 전체 구성은 제 1 실시형태의 도 1 에 도시된 구성과 동일하다. 근사치 계산기 (1) 의 구성은 도 8 의 제 2 실시형태와 동일하다. 본 실시형태에서, 근사치 계수 특정기 (104) 에 의해 특정된 근사치 계수는 제 2 실시형태에서와 같은 보정 범위이다.

근사치 계산기 (1) 는, 근사치 계수인 보정 범위 및 목표 컬러에 따라 다차 함수를 사용하여 보정량을 계산한다. 본 실시형태에서, 보정량은 다차 함수로서 3 차 함수를 사용하여 계산된다. 근사치 계산기 (1) 에서는, 출력 유닛 (15) 의 hx 계산기 (31) 가 D 값 및 보정 범위 "Range" 를 사용하여 3 차 함수에 의해 근사치 hx 를 계산한다.

도 11 은 본 실시형태의 컬러 보정 장치에 의한 근사치 계산 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 11 에서는, 도 9 에 대한 참조부호에 의해 표시된 콤포넌트는 도 9 의 콤포넌트와 동일하다. 우선 도 9 에서와 같이, S201 내지 S204 까지, 목표 컬러 및 보정 범위 "Range" 가 특정되고, 목표 컬러의 컬러 성분이 계산되어 저장되고, 입력 픽셀의 컬러 성분이 계산되고 컬러 거리 D 가 계산된다.

그 후, hx 출력 유닛 (15) 이 S205 이후 근사치 hx 를 계산하여 출력한다. 우선 도 9 에서와 같이, D 값의 절대값이 보정 범위 "Range" 미만인지 여부가 평가된다 (S205). 그 후, D 값의 절대값이 보정 범위 "Range" 보다 크면, 근사치 hx = 0 이다 (S207).

D 값의 절대값이 보정 범위 "Range" 미만이면, hx 계산기 (31) 는 D 값 및 보정 범위 "Range" 를 포함하는 3 차 함수에 의해 근사치 hx 를 계산한다 (S208). 더 상세하게는, 근사치 hx 는 다음의 수학식 5 에 의해 계산된다.

hx = (2*(range-｜D｜)³)/(Range³)-(3*(Range-｜D｜)²)/(Range²)+1

따라서, 본 실시형태에서는 보정 범위 "Range" 에서는 수학식 5 의 값이 근사치 hx 이고, 보정 범위 "Range" 범위 외부에서는 근사치 hx 가 0 이다.

도 12 는 근사치 계산기 (1) 에 의해 계산된 목표 컬러로부터의 컬러 거리에 대한 근사치 hx 의 이미지이다. 근사치 특성 (203) 은 수학식 5 에 의해 계산된다. 더 상세하게는, 근사치 특성 (203) 은 목표 컬러의 근사치 hx = 1.0 에 중심을 두고, 목표 컬러에 대한 컬러 거리가 증가함에 따라 근사치가 0 으로 감소하는 대칭적 특성이다. 특성 범위는 hx = 0 의 컬러 거리 (수평) 축에 접하는 경계에 의해 둘러싸인 범위이고, 이 예에서는 -Range 내지 Range 이며, 보정 범위로부터 이격된 범위는 비보정 범위이다.

본 실시형태에서, 감소 기울기는 수학식 5 의 3 차 함수에 의한 컬러 거리에 따라 연속적으로 변경된다. 더 상세하게는, 근사 특성 (203) 에 있어서, 감소 기울기는, 중점으로부터 목표 컬러에서 이격된 보정 범위 "Range" 까지의 컬러 거리에 따라 수학식 5 의 3 차 함수에 의해 연속적으로 억제된다. 근사치 특성 (203) 의 경사도는 중점으로부터 목표 컬러에서 이격된 보정 범위 "Range" 로 멀어짐에 따라 부드럽게 완만하게 되고, 보정 범위 경계 근처에서 컬러 거리축의 방향에 근접해진다.

전술한 바와 같이, 보정 범위 경계 근처의 보정량은 3 차 함수를 사용하여 근사치를 계산함으로써 감소된다. 따라서, 제 1 실시형태에서와 같이 보장 범위 경계 근처에서 컬러 변경을 억제할 수 있고, 또한 윤곽 생성을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 3 차 함수를 사용함으로써, 제 2 실시형태에서와 같이 컬러 거리에 따라 경사도가 부드럽게 변경된다. 그 결과, 목표 컬러로부터 보정 범위까지의 보정 범위에서 윤곽 생성을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 3 차 함수를 사용함으로써, 목표 컬러의 상단이 완만한 커브가 되어 목표 컬러 근처에서 컬러 변경을 억제한다.

제 4 실시형태

이하, 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 컬러 보정 장치를 상세히 설명한다. 본 실시형태에서는, 보정 범위 경계 근처에서 보정량을 감소시키는 예로서, RGB 포맷으로 근사치를 계산하는데 2 개의 2 차 함수가 사용된다.

본 실시형태의 컬러 보정 장치의 전체 구성은 제 1 실시형태의 도 1 에 도시된 구성과 동일하다. 이 예에서, 근사치 계수 특정기 (104) 에 의해 특정되는 근사치 계수는 2 개의 보정 범위 (Range 및 Pos) 이다. 근사치 계산기 (1) 는, 근사치 계수인 2 개의 보정 범위 및 목표 컬러에 따라 2 개의 다차 함수에 의해 보정량을 계산한다. 더 상세하게는, 근사치 계산기 (감소 기울기 제어기; 1) 는 제 1 다차 함수에 의해 획득되는 제 1 근사치 또는 제 2 다차 함수에 의해 획득되는 제 2 근사치 중 하나를 선택한다. 본 실시형태에서는, 다차 함수로서 2 차 함수가 사용되어 보정량을 계산한다.

도 13 은 본 발명에 따른 컬러 보정 장치의 근사치 계산기의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 13 에서, 도 2 에 대한 참조부호에 의해 표시된 콤포넌트는 동일한 콤포넌트이다. 본 실시형태의 근사치 계산기 (1) 에서, hx 출력 유닛 (15) 의 구성은 도 2 의 구성에 비해 상이하다.

hx 출력 유닛 (15) 은 hx 계산기 (41 및 42) 및 출력 선택기 (43) 를 구비한다. hx 출력 유닛 (15) 은 D 값 계산기 (14) 에 의해 계산된 D 값 및 근사치 계수 특정기 (104) 에 의해 특정된 보정 범위 Range 와 Pos 에 따라 근사치 hx 를 계산하여 출력한다.

hx 계산기 (41) 는 D 값 및 보정 범위 "Range" 를 사용하여 2 차 함수에 의해 근사값 hx_r 을 계산한다. 더 상세하게는, hx 계산기 (41) 는 보정 범위 "Range" (제 1 보정 범위) 에서 제 1 다차 함수를 사용하여 제 1 근사치를 계산한다. hx 계산기 (42) 는 D 값 및 보정 범위 Pos 를 사용하여 2 차 함수에 의해 근사치 hx_p 를 계산한다. 더 상세하게는, hx 계산기 (42) 는 보정 범위 Pos (제 2 보정 범위) 에서 제 1 다차 함수와는 상이한 제 2 다차 함수에 의해 제 2 근사치를 계산한다. 출력 선택기 (43) 는 hx 계산기 (41) 에 의해 계산된 hx_r, hx 계산기 (43) 에 의해 계산된 근사치 hx_p 또는 0 중 하나를 선택하여 근사치 hx 로서 출력한다.

도 14 는 본 실시형태의 컬러 보정 장치에 의한 근사치 계산 방법을 도시하는 흐름도이다. 우선, 목표 컬러 및 보정 범위 Range 및 Pos 가 근사치 계산기 (1) 에 특정된다 (S301). 그 후, 목표 컬러의 컬러 성분이 도 3 에서와 같이 계산되어 저장된다 (S302). 그 후, 입력 픽셀의 컬러 성분이 계산된다 (S303). 그 후, 목표 컬러의 컬러 성분 및 입력 픽셀로부터 컬러 거리 D 가 계산된다 (S304).

그 후, hx 출력 유닛 (15) 은 S305 이후 근사치를 계산하여 출력한다. 우선, 출력 선택기 (43) 는, D 값의 절대값이 보정 범위 Pos 미만인지 여부를 평가한다 (S305). D 값의 절대값이 보정 범위 Pos 미만이면, hx 계산기 (42) 는 D 값 및 보정 범위 Pos 를 포함하는 2 차 함수에 의해 근사치 hx_p 를 계산한다 (S306). 더 상세하게는, 근사치 hx_p 는 다음의 수학식 6 에 의해 계산될 수 있다.

hx_p = -(｜D｜²)/(Range*Pos) + 1

또한, D 값의 절대값이 보정 범위 Pos 보다 크면, 출력 선택기 (43) 는, D 값의 절대값이 보정 범위 "Range" 이하인지 여부를 평가한다 (S307). D 값의 절대값이 보정 범위 "Range" 이하이면, hx 계산기 (41) 는 D 값 및 보정 범위 "Range" 를 포함하는 2 차 함수에 의해 근사치 hx_r 을 계산한다 (S308). 더 상세하게는, 근사치 hx_r 은 다음의 수학식 7 에 의해 계산될 수 있다.

hx_r = ((Range-｜D｜)²)/(Range*(Range-Pos))

s307 에서 D 값의 절대값이 보정 범위 "Range" 보다 크면, 출력 선택기 (43) 는 근사치 hx = 0 으로 결정한다 (S309). 따라서, 본 실시형태에서, 보정 범위 Pos 의 범위에서는 수학식 6 의 값이 근사값 hx 이고, 보정 범위 Pos 내지 보정 범위 "Range" 에서는 수학식 7 의 값이 근사치 hx 이며, 보정 범위 "Range" 의 범위 외부에서 근사치 hx 는 0 이다.

도 15 는 근사치 계산기 (1) 에 의해 계산된 목표 컬러로부터 컬러 거리에 대한 근사치 hx (근사치 특성) 의 이미지이다. 근사치 특성 (204) 은 수학식 6 및 7 에 의해 계산된다. 더 상세하게는, 근사치 특성 (204) 는 목표 컬러의 근사치 hx = 1.0 에 중심을 두는 대칭적 특성이다. 근사치 특성 (204) 은 목표 컬러로부터 멀어짐에 따라 0 으로 감소한다. 보정 범위는 hx = 0 의 컬러 거리 (수평) 축에 접하는 경계에 의해 둘러싸인 범위이고, 이 예에서는 -Range 내지 Range 이며, 보정 범위에서 이격된 범위는 비보정 범위이다.

본 실시형태에서, 감소 기울기는 수학식 6 및 7 의 2 차 함수에 의한 컬러 거리에 따라 연속적으로 변경된다. 더 상세하게는, 목표 컬러로부터 보정 범위 Pos 까지 근사 특성 (204) 은 수학식 6 의 3 차 함수에 의해 목표 컬러로부터 멀어 짐에 따라 부드럽게 감소하고, 보정 범위 Pos 경계 근처에서 크게 감소한다. 보정 범위 Pos 로부터 Range 까지 감소 기울기는 목표 컬러로부터 멀어짐에 따라 수학식 7 의 3 차 함수에 의해 연속적으로 억제된다. 근사치 특성 (204) 의 경사도는 보정 범위 Pos 로부터 Range 까지 목표 컬러로부터 멀어짐에 따라 부드럽게 더 완만하게 되고, 보정 범위 경계 근처에서 컬러 거리축의 방향에 근접해진다.

전술한 바와 같이, 보정 범위 경계 근처의 보정량은 2 개의 2 차 함수를 사용하여 근사치를 계산함으로써 감소된다. 따라서, 제 1 실시형태에서와 같이, 보정 범위 경계 근처에서 컬러 변경을 억제할 수 있고, 또한 윤곽 생성을 방지할 수 있다.

본 실시형태에서는, 2 개의 2 차 함수를 사용함으로써, 경사도가 제 2 및 제 3 실시형태에서와 같이 컬러 거리에 따라 부드럽게 변경된다. 그 결과, 목표 컬러로부터 보정 범위까지 윤곽 생성을 방지할 수 있다. 2 개의 2 차 함수를 사용함으로써 제 3 실시형태에서와 같이 목표 컬러 근처 컬러 변경이 억제될 수 있다. 함수 Pos 를 스위칭하는 지점을 변경함으로써, 보정 범위 경계 근처에서의 컬러 변경량은 감소되거나 증가될 수 있다.

제 5 실시형태

이하, 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 컬러 보정 장치를 상세히 설명한다.

본 실시형태에서는, 보정 범위 경계 근처에서 보정량을 감소시키는 예로서, HSV 포맷으로 근사치를 계산하는데 제 4 실시형태의 함수가 사용된다.

본 실시형태의 컬러 보정 장치의 전체 구성은 제 1 실시형태의 도 1 에 도시 된 구성과 동일하다. 목표 컬러는 HSV 포맷으로 목표 컬러 특정기 (102) 에 특정된다. 색상 H, 채도 S, 및 명도 V 의 가중치가 HSV 포맷에서 근사치 계수로서 특정된다.

도 16 은 본 실시형태에 따른 컬러 보정 장치의 근사치 계산기의 구성을 도시하는 블록도이다. 본 실시형태의 컬러 보정 장치는 HSV 포맷으로 근사치를 계산한다. 도 16 에 도시된 바와 같이, 근사치 계산기 (1) 는 HSV 변환기 (51), 색상차 평가기 (52), 채도차 평가기 (53), 명도차 평가기 (54) 및 곱셈기 (55) 를 구비한다.

HSV 변환기 (51) 는 이미지 입력 유닛 (101) 으로부터의 RGB 포맷 입력의 입력 픽셀 (r, g, b) 을 HSV 포맷의 입력 픽셀 (h1, s1, v1) 으로 변환한다. 입력 픽셀의 색상 성분 h1 이 색상차 평가기 (52) 에 제공되고, 입력 픽셀의 채도 성분 s1 이 채도차 평가기 (53) 에 제공되며, 입력 픽셀의 명도 성분 v1 이 명도차 평가기 (54) 에 제공된다. 본 명세서에서 HSV 값의 범위는 0 <= S, V <= 1.0 및 0 <= H <= 360 이다 (세부사항은 일본 특허 공개 공보 제 10-198795 호 참조).

색상차 평가기 (52) 는 목표 컬러 특정기 (102) 에 의해 특정된 목표 컬러의 색상 성분 Hue, 및 근사치 계수인 색상 성분의 가중치 m 에 따라 목표 컬러 특정기 (102) 에 의해 특정된 목표 컬러의 근사치 hx_h 를 계산한다. 채도차 평가기 (53) 는 목표 컬러 특정기 (102) 에 의해 특정된 목표 컬러의 채도 성분 Sat, 및 근사치 계수인 채도 성분의 가중치 sm 에 따라 입력 픽셀의 채도 성분 s1 의 근사치 hx_s 를 계산한다. 명도차 평가기 (54) 는 목표 컬러 특정기 (102) 에 의해 특정된 목표 컬러의 명도 성분 Val, 및 근사치 계수인 명도 성분의 가중치 vm 에 따라 입력 픽셀의 명도 성분 v1 의 근사치 hx_v 를 계산한다.

곱셈기 (55) 는 색상 성분의 근사치 hx_h, 채도 성분의 근사치 hx_s 및 명도 성분의 근사치 hx_v 를 곱하여, 근사치 hx 로서 곱셈 결과를 출력한다.

도 17 은 본 실시형태의 컬러 보정 장치에 의한 근사치 계산 방법을 도시하는 흐름도이다. 우선, 목표 컬러 (Hue, Sat, Val) 및 가중치 m, sm, vm 이 근사치 계산기 (1) 에 특정된다 (S401).

그 후, S402 내지 S406 에서, 색상차 평가기 (52) 는 색상 성분의 근사치 hx_h 를 계산한다. 더 상세하게는, 색상차 평가기 (52) 는, 가중치 m 이 0 인지 여부를 평가한다 (S402). 가중치 m 이 0 이 아니면, 근사치 hx_h 는 가중치 m 을 포함하는 선형 함수에 의해 계산된다 (S403). 더 상세하게는, 근사치 hx_h 는 다음의 수학식 8 에 의해 계산된다.

hx_h = (m -｜h1-Hue｜)/m

S402 에서 가중치 m 이 0 이면, 근사치 hx_h = h1 이다. 그 후, 색상차 평가기 (52) 는, hx_h 가 0 미만인지 여부를 평가한다 (S405). hx_h 가 0 미만이면, 근사치 hx_h = 0 이다 (S406).

그 후, S407 내지 S411 에서, 채도차 평가기 (53) 는 채도차 평가기 (53) 에 의한 채도 성분의 근사치 hx_s 를 계산한다. 더 상세하게는, 채도차 평가기 (53) 는, 가중치 sm 이 0 인지 여부를 평가한다 (S407). 가중치 sm 이 0 이 아 니면, 근사치 hx_s 는 가중치 sm 을 포함하는 선형 함수에 의해 계산된다 (S408). 더 상세하게는, 근사치 hx_h 는 다음의 수학식 9 에 의해 계산된다.

hx_s = (sm - ｜s1-Sat｜)/sm

S407 에서 가중치 sm 이 0 이면, 근사치 hx_s = s1 이다 (S409). 그 후, 채도차 평가기 (53) 는, 근사치 hx_s 가 0 미만인지 여부를 평가한다 (S410). 근사치 hx_s 가 0 미만이면, 근사치 hx_s = 0 이다 (S411).

그 후 S412 내지 S416 에서, 명도차 평가기 (54) 는 명도차 평가기 (54) 에 의한 명도 성분의 근사치 hx_v 를 계산한다. 더 상세하게는, 명도차 평가기 (54) 는 가중치 vm 이 0 인지 여부를 평가한다 (S412). 가중치 vm 이 0 이 아니면, 근사치 hx_v 는 가중치 vm 을 포함하는 선형 함수에 의해 계산된다 (S413). 더 상세하게는, 근사치 hx_v 는 다음의 수학식 10 에 의해 계산된다.

hx_v = (vm - ｜v1-Val｜)/vm

S412 에서 가중치 vm 이 0 이면, 근사치 hx_v = v1 이다 (S414). 그 후, 명도차 평가기 (54) 는, 근사치 hx_v 가 0 미만인지 여부를 평가한다 (S415). 근사치 hx_v 가 0 미만이면, 근사치 hx_v = 0 이다 (S416).

그 후, 곱셈기 (55) 는 수학식 11 에서와 같이 근사치 hx_h, hx_s 및 hx_v 를 곱한다.

hx = hx_h*hx_s*hx_v

이하, 본 실시형태에 따른 근사치 hx 를 계산하는데 사용되는 HSV 컬러 공간을 상세히 설명한다. 도 18 은 일반적인 HSV 컬러 공간의 이미지이다. HSV 컬러 공간은 6 면 피라미드에 의해 표현된다. 6 면 피라미드의 중심축은 명도 V 이고, 중심축으로부터 외곽으로 연장된 축은 채도 S 이고, 중심축 주위를 회전하는 방향의 각이 색상 H 이다. 최대의 명도 V 및 채도 S 에서 색상 H 를 변경하면, 60 도 마다 적색, 황색, 녹색, 청록색, 청색 및 자홍색으로 변경된다. 채도 S 는 외곽에서 가장 선명한 컬러가 되고 중심축 근처에서는 흐려진다. 명도 V 는 6 면 피라미드의 상단에서 가장 어둡고, 6 면 피라미드의 베이스 근처에서 가장 밝다. 6 면 피라미드의 중심축은 그레이스케일에 대응하며, 바닥 부분의 6 면 피라미드 상단은 흑색이고, 상부의 6 면 피라미드 베이스는 백색이다.

도 17 의 방법에 의한 근사치 hx 를 계산하기 위해, HSV 컬러 공간의 임의의 부분이 HSV 근사치 계수에 의한 보정 범위일 수 있다. 예를 들어, 근사치 hx 가 가중치 m>0, 가중치 sm>0 및 가중치 vm>0 에서 계산되면, 일본 특허 공개 공보 제 10-198795 호에서와 같이, 보정 범위는, 색상 H 의 가중치 m 에 의해 결정되는 범위, 채도 S 의 가중치 sm 및 명도 V 의 가중치 vm 에 의해 결정되는 범위이다.

제 1 내지 제 4 실시형태에서 근사치 hx 에 사용되는 식들은, 색상차 평가기 (52), 채도차 평가기 (53) 및 명도차 평가기 (54) 에 각각 적용될 수 있다. 색상차 평가기 (52) 를 예로 들면, 수학식 8 은 다음의 수학식 12 가 된다.

hx_h = (m -｜h1-Hue｜)/m = 1-1/m*｜h1-Hue｜

1/m = mul 및 ｜h1-Hue｜= D 로 가정하면, 수학식 12 는 "hx_h = 1- mul*D" 가 되며, 이것은 수학식 2 등에서도 동일하다.

전술한 바와 같이, HSV 포맷으로 근사치 hx 를 계산하기 위해, RGB 포맷에서와 같이 색상, 채도 및 명도 성분에 대한 복수의 선형 함수 및 임의의 다차 함수를 사용하여 근사치 hx 를 계산함으로써, 보정 범위 경계 근처에서 보정량을 감소시킬 수 있고, 또한 윤곽 생성을 방지할 수 있다.

다른 실시형태

컬러 보정 장치 (100) 는 텔레비전과 같은 디스플레이 장치에서 하드웨어만으로 구성될 수도 있고, 퍼스널 컴퓨터 또는 서버 컴퓨터와 같은 컴퓨터에서 소프트웨어 및 하드웨어가 연계하는 특정 수단일 수도 있다.

도 19 는 컬러 보정 장치 (100) 를 달성하기 위한 컴퓨터 시스템의 하드웨어 구성의 일 예를 도시하는 도면이다. 이러한 시스템은, 예를 들어, 중앙 프로세싱 유닛 (CPU; 501) 및 저장 유닛 (502) 을 구비한다. CPU (501) 및 저장 유닛 (502) 은 버스를 통해 하드 디스크 드라이브 (HDD; 503) 에 접속되며, HDD (503) 는 보조 저장 유닛이다. 통상적으로 시스템은 사용자 인터페이스 하드웨어를 포함한다. 사용자 인터페이스 하드웨어로는, 예를 들어, 입력을 위한 포인팅 디바이스 (마우스, 조이스틱 등), 키보드와 같은 입력 디바이스 (504) 및 사용자에게 시각적 데이터를 제공하기 위한 액정 디스플레이와 같은 디스플레이 디바이스 (505) 가 있다. HDD (503) 와 같은 저장 디바이스는 시스템의 기능을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장하기 위해, 동작 시스템과 연계하여 CPU (501) 등에 명령을 제공한다. 더 상세하게는, CPU (501) 는 저장 유닛 (502) 에 배치된 프로그램에 따라 프로세싱하고 다른 하드웨어 구성과 연계하여, 근사치 계산기 (1) 를 구비하는 보정 장치 (100) 의 블록 각각을 형성한다. 근사치 계산기 (1) 에 의한 근사치 계산 프로세스 및 컬러 보정 장치 (100) 에 의한 컬러 보정 프로세스는 CPU (501) 에서 실행되는 특정 프로그램에 의해 달성된다. 시스템은 단일 컴퓨터에 한정되지 않고 복수의 컴퓨터에 의해 구성될 수도 있다.

본 발명은 전술한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 변형 또는 변경될 수도 있음은 명백하다.

본 발명은 보정 범위 경계 근처의 보정량을 억제하여, 보정 범위 경계 근처의 컬러 변경을 억제하고 윤곽의 생성을 방지한다.

Claims

컬러 공간의 특정 영역에 포함된 컬러를 갖는 입력 픽셀의 컬러를 보정하는 보정 유닛; 및

상기 특정 영역 내부로부터 경계로 배치되는 컬러의 순서대로 비선형 방식으로 컬러 보정량을 변경하는 보정량 계산기를 구비하고,

상기 보정량 계산기는 상기 특정 영역 내부로부터 상기 경계로 상기 컬러 보정량을 완만하게 감소시켜서, 상기 경계에서 상기 보정량이 0 으로 감소하고,

상기 보정량 계산기는, 상기 컬러 보정량의 감소 기울기를 1 회 이상 제어하는 감소 기울기 제어기를 구비하고,

상기 감소 기울기 제어기는 목표 컬러에 대한 상기 입력 픽셀의 근사치를 나타내는 근사치를 상기 감소 기울기로 보정되도록 제어하고,

상기 보정량 계산기는, 상기 근사치에 따라 상기 컬러 보정량을 계산하는 보정량 프로세싱 유닛을 더 구비하고,

상기 감소 기울기 제어기는, 2 개 이상의 감소 기울기를 갖는 파선 함수 (broken line function) 에 의한 감소 기울기로 상기 근사치를 제어하는, 컬러 보정 장치.
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제 1 항에 있어서,

상기 감소 기울기 제어기는 제 1 선형 함수에 의해 획득되는 제 1 근사치 또는 제 2 선형 함수에 의해 획득되는 제 2 근사치 중 하나를 선택하는, 컬러 보정 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 감소 기울기 제어기는 하기의 식 A 및 식 B 에 의해 계산되는 상기 제 1 근사치 및 제 2 근사치로부터 최대값을 선택하는 것으로;

식 A : hx_a = 1 - mul*D (hx_a < 0 이면, hx_a = 0)

식 B : hx_b = limit - mul2*D (hx_b < 0 이면, hx_b = 0)

상기 mul 및 상기 mul2 는 상기 감소 기울기를 특정하는 계수이고, 상기 limit 는 근사치 한계이고, 상기 D 는 상기 컬러 공간에서 입력 픽셀과 상기 목표 컬러 사이의 거리이고, 상기 hx_a 는 상기 제 1 근사치이고, 상기 hx_b 는 상기 제 2 근사치인, 컬러 보정 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 감소 기울기 제어기는 상기 근사치의 감소 기울기를 연속적으로 억제하는, 컬러 보정 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 감소 기울기 제어기는 상기 근사치를 다차 함수에 의한 감소 기울기가 되도록 제어하는, 컬러 보정 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 감소 기울기 제어기는 하기의 식 C 에 의해 상기 근사치를 계산하는 것으로;

식 C : hx = ((Range-｜D｜)²)/(Range²) (｜D｜> Range 이면, hx = 0)

상기 Range 는 상기 특정 영역의 범위이고, 상기 D 는 상기 컬러 공간에서 입력 픽셀 및 상기 목표 컬러 사이의 거리이고, 상기 hx 는 상기 근사치인, 컬러 보정 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 감소 기울기 제어기는 하기의 식 E 에 의해 상기 근사치를 계산하는 것으로;

식 E : hx = (2*(range-｜D｜)³) / (Range³) - (3*(Range-｜D｜)²) / (Range²)+1 (｜D｜> Range 이면, hx = 0)

상기 Range 는 상기 특정 영역의 범위이고, 상기 D 는 상기 컬러 공간에서 입력 픽셀 및 상기 목표 컬러 사이의 거리이고, 상기 hx 는 상기 근사치인, 컬러 보정 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 감소 기울기 제어기는 제 1 다차 함수에 의해 획득되는 제 1 근사치 또는 제 2 다차 함수에 의해 획득되는 제 2 근사치 중 하나를 선택하는, 컬러 보정 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 감소 기울기 제어기는 ｜D｜<= Pos 이면, 하기의 식 F 에 의해 계산되는 상기 제 1 근사치를 선택하고,

｜D｜<= Range 이면, 하기의 식 G 에 의해 계산되는 상기 제 2 근사치를 선택하며,

｜D｜> Range 이면, 0 으로 설정되는 것으로;

식 F : hx_p = -(｜D｜²)/(Range*Pos) + 1

식 G : hx_r = ((Range-｜D｜)²)/(Range*(Range-Pos))

0 <= Pos <= Range 이고,

상기 Range 및 Pos 는 특정 영역의 범위이고, 상기 D 는 상기 컬러 공간에서 입력 픽셀 및 상기 목표 컬러 사이의 거리이고, 상기 hx_p 는 상기 제 1 근사치이고, 상기 hx_r 은 상기 제 2 근사치인, 컬러 보정 장치.
컬러 공간의 특정 영역에 포함된 컬러를 갖는 입력 픽셀의 컬러를 보정하는 컬러 보정 방법으로서,

상기 특정 영역 내부로부터 경계로 배치되는 컬러의 순서대로 비선형 방식으로 컬러 보정량을 변경하는 단계를 포함하고,

상기 컬러 보정량은, 상기 특정 영역 내부로부터 상기 경계까지 완만하게 감소되어, 상기 보정량이 상기 경계에서 0 으로 감소하고,

상기 컬러 보정량의 감소 기울기는 1 회 이상 제어되고,

목표 컬러에 대한 상기 입력 픽셀의 근사치를 나타내는 근사치는 상기 감소 기울기로 보정되도록 제어되고,

상기 컬러 보정량은 상기 근사치에 따라 계산되고,

상기 근사치는 2 개 이상의 감소 기울기를 갖는 파선 함수 (broken line function) 에 의한 감소 기울기로 제어되는, 컬러 보정 방법.
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컬러 공간의 특정 영역에 포함된 컬러를 갖는 입력 픽셀의 컬러를 보정하기 위해 컴퓨터에 의해 컬러 보정 프로세스를 실행하는 프로그램을 수록한 컴퓨터 판독가능 매체로서,

상기 프로그램은,

상기 특정 영역 내부로부터 경계로 배치되는 컬러의 순서대로 비선형 방식으로 컬러 보정량을 변경하는 것을 포함하고,

상기 컬러 보정량은, 상기 특정 영역 내부로부터 상기 경계까지 완만하게 감소되어, 상기 보정량이 상기 경계에서 0 으로 감소하고,

상기 컬러 보정량의 감소 기울기는 1 회 이상 제어되고.

목표 컬러에 대한 상기 입력 픽셀의 근사치를 나타내는 근사치는 상기 감소 기울기로 보정되도록 제어되고,

상기 컬러 보정량은 상기 근사치에 따라 계산되고,

상기 근사치는 2 개 이상의 감소 기울기를 갖는 파선 함수 (broken line function) 에 의한 감소 기울기로 제어되는, 컴퓨터 판독가능 매체.
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