KR101101328B1

KR101101328B1 - 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101101328B1
Application number: KR1020050106084A
Authority: KR
Inventors: 옥현욱; 이성덕; 김창용; 곽영신; 김인지; 최원희
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-11-07
Filing date: 2005-11-07
Publication date: 2012-01-02
Also published as: KR20070048962A; US20070104364A1; US7800800B2

Abstract

본 발명은 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영상 기기보다 밝은 주위 환경하에서 영상 기기의 시인성을 확보할 수 있는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치는, 영상 기기의 채도 및 주위 환경의 밝기에 따른 참조 테이블 생성하는 참조 테이블 생성부, 상기 생성된 테이블에 따라 상기 영상 기기에서 재현되는 색을 보정하는 색 보정부, 및 상기 보정된 색에 따른 색 오차를 보상하는 색 오차 보상부를 포함한다.

영상 기기, 시인성, 채도, 색조

Description

주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치 및 방법{Apparatus and method for color compensation according to peripheral brightness}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치가 도시된 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 방법이 도시된 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주위 밝기에 따른 가중치가 도시된 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회색에 대한 참조 테이블에 따른 톤 커브가 도시된 도면.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 순색에 대한 참조 테이블에 따른 톤 커브가 도시된 도면.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제 1참조 테이블을 생성하는 방법이 도시된 도면.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제 2참조 테이블을 생성하는 방법이 도시된 도면.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

110: 참조 테이블 생성부 120: 색 보정부

130: 색 오차 보정부 140: 메모리부

일반적으로 사용자는 영상 기기에서 재현되는 색을 영상 기기가 위치한 장소의 주위 환경에 따라 다르게 인지하게 된다. 또한, 주위 환경의 변화 뿐만 아니라 영상 기기에서 재현되는 색에 따라서도 그 지각되는 색은 달라지게 된다.

예를 들어, 주위 환경이 영상 기기에서 표현하는 색의 밝기보다 더 밝은 경우, 사용자는 영상 기기에서 표현되는 색을 왜곡해서 인지하거나 잘 인지하지 못하게 된다. 이러한 시인성 저하 현상은 두 가지로 그 원인을 생각해 볼 수 있다.

그 중 하나는 영상 기기에서 재현되는 색의 스펙트럼에 주위 환경의 빛(예를 들어, 백색(White) 등) 스펙트럼이 더해지게 되어 원래 영상 기기가 재현하고자 했던 색이 더해진 스펙트럼만큼 왜곡되어 색 재현 범위가 주위 환경의 밝기에 따라 작아지게 되는 현상 때문이고, 다른 하나는 영상 기기의 빛보다 주위 환경의 빛의 세기가 더욱 세기 때문에 사람 눈이 이에 적응함으로써 영상 표시장치의 색을 다르게 인지하게 되는 현상 때문이다.

한편, 영상 기기에 비하여 주위 환경의 밝기가 어두운 경우, 전술한 바와 같은 영상 기기에 비하여 주위 환경의 밝기가 더 밝은 경우와는 반대로 영상 기기에서 재현하는 색이 주위 환경 빛의 스펙트럼에 영향을 받지 않고, 동시에 사람의 적응효과 역시 작기 때문에 사용자가 느끼는 시인성이 저하되지 않게 된다.

다시 말해서, 영상 기기에 비하여 주위 환경의 밝기가 더 밝은 경우에는 주위 환경의 외광으로 인해 영상 기기에서 재현되는 색의 스펙트럼에 외광에 의한 백색 스펙트럼이 더해지기 때문에 백색 스펙트럼에 대하여 영상 기기에서 재현되는 색의 스펙트럼의 상대적인 크기가 작아지고 동시에 사람의 눈이 주위 환경에 적응하기 때문에 사용자가 느끼는 시인성이 저하되는 것이다. 따라서, 영상 기기에 비하여 더 밝은 주위 환경에서 시인성을 확보할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

한국 공개 특허 1998-0072857은 주위 밝기가 어두울수록 시청자가 느끼는 채도가 감소하는 것을 보정하기 위한 접근으로 주위 배경 밝기의 변화에 따른 시청자가 느끼는 채도의 정도가 달라지는 정도를 조사하고 이러한 채도 변화를 티브이 수신기 회로 감마 및 색 신호 이득을 조정하는 보정하는 영상 표시 기기의 채도 보정 장치에 관한 것으로, 이는 주위 밝기가 어두울 때 발생되는 채도 감소를 보정하는 것으로 주위 밝기가 더 밝은 경우 시인성을 확보하고 색 재현 범위를 증가시키는 구체적인 방안은 제시되어 있지 않다.

본 발명은 영상 기기에서 재현되는 색의 채도 및 주위 환경의 밝기에 따라 부여되는 가중치에 따라 영상 기기에서 재현되는 색을 보정하여 시인성을 확보할 수 있는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

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

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치는, 영상 기기의 채도 및 주위 환경의 밝기에 따른 참조 테이블 생성하는 참조 테이블 생성부, 상기 생성된 참조 테이블에 따라 상기 영상 기기에서 재현되는 색을 보정하는 색 보정부, 및 상기 보정된 색에 따른 색 오차를 보상하는 색 오차 보상부를 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 방법은, 영상 기기의 채도 및 주위 환경의 밝기에 따른 참조 테이블 생성하는 단계, 상기 생성된 참조 테이블에 따라 상기 영상 기기에서 재현되는 색을 보정하는 단계, 및 상기 보정된 색에 따른 색 오차를 보상하는 단계를 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 발 명은 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 범수를 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 실시예들에 의하여 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치 및 방법을 설명하기 위한 블록도 또는 처리 흐름도에 대한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다. 이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또 는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치가 도시된 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치(100)는, 참조 테이블 생성부(110), 색 보정부(120), 색 오차 보상부(130) 및 메모리부(140)를 포함할 수 있다.

참조 테이블 생성부(110)는 영상 기기의 채도 및 주위 환경의 밝기에 따른 가중치를 통한 참조 테이블(Look Up Table, LUT)을 생성할 수 있다. 이러한 참조 테이블 생성부(110)는 메모리부(140)에 저장된 회색 및 순색에 대한 참조 테이블과 주위 환경의 밝기별 가중치에 대한 참조 테이블을 통하여 참조 테이블을 생성할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에서는 회색 및 순색에 대한 참조 테이블을 통해 생성되는 참조 테이블을 제 1참조 테이블이라 칭하고, 생성된 제 1참조 테이블을 근거로 하여 주위 환경의 밝기별 가중치를 통해 생성되는 참조 테이블을 제 2참조 테이블이라 칭하기로 하며, 본 발명의 실시예에서 영상 기기의 색 보정을 위해 최종적으로 생성되는 참조 테이블은 제 2참조 테이블로 이해될 수 있다.

이때, 생성되는 참조 테이블은 소정 색에 대한 다수의 톤(Tone) 중 소정 톤만을 샘플링하여 생성되며, 본 발명의 실시예에서는 참조 테이블이 소정 색의 최저 톤 및 최고 톤 이외에 4개의 톤을 샘플링하여 생성되는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다. 이러한 톤은 소정 색의 레벨로 이해될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 사용되는 용어 중 회색은 채도가 0인 경우를 의미하고, 순색은 채도가 1인 경우를 예를 들어 설명하기로 한다. 이때, 회색의 경우에는 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)이 모두 합쳐진 색으로 순색에 비하여 상대적으로 백색 스펙트럼에 대한 상대 크기가 크기 때문에 순색과는 서로 다른 참조 테이블을 사용하게 된다. 다시 말해서, 회색이 백색에 대한 상대 크기가 순색보다 크고, 동시에 사람의 눈이 적응하는 정도가 회색과 순색에 대해 각기 다르기 때문에 회색과 순색에 대해 서로 다른 참조 테이블을 사용하는 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 회색 및 순색에 대한 참조 테이블만을 사용한 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 다양한 색의 참조 테이블을 사용할 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어 중 참조 테이블은 소정 톤 입력시에 보정되어 출력되는 톤의 관계를 나타내는 톤 커브(Tone Curve)로 나타낼 수 있다.

따라서, 색 보정시, 톤 커브를 통해 입력된 색의 톤에 대해 보정된 색의 톤을 구할 수 있는 것이다. 또한, 참조 테이블은 소정 색에서 소정 개수의 톤만을 샘플링하고, 샘플링된 톤이 보정되어 출력되는 톤의 관계만을 포함하는데, 이는 소정 개수의 톤만을 샘플링하는 경우에도 후술할 색 보정부(120)에서 샘플링되지 않은 톤에 대해서도 보정을 수행할 수 있기 때문이며, 이로 인해 연산량 등이 감소될 수 있다.

참조 테이블 생성부(110)는 참조 테이블 생성시, 먼저 전술한 회색에 대한 참조 테이블 및 순색에 대한 참조 테이블 간의 관계를 통해 영상 기기의 채도에 따른 제 1참조 테이블을 생성하게 된다. 구체적으로, 영상 기기의 채도는 회색 및 순색에 대한 참조 테이블과 동일한 톤을 샘플링하기 때문에 회색 및 순색에 대한 참조 테이블에 따른 톤 커브간의 연장선 상에서 영상 기기의 채도에 대하여 샘플링한 톤에 따른 톤 커브를 구할 수 있으며, 구해진 톤 커브를 통해 제 1참조 테이블을 생성할 수 있다.

또한, 참조 테이블 생성부(110)는 생성된 제 1참조 테이블에 대하여 주위 환경의 밝기를 고려한 제 2참조 테이블을 생성할 수 있고, 생성된 제 2참조 테이블이 최종적으로 색 보정시에 사용되는 참조 테이블로 이해될 수 있다. 이때, 참조 테이블 생성부(110)는 영상 기기가 위치한 장소의 주위 환경의 밝기에 따른 가중치를 구할 수 있다. 또한, 참조 테이블 생성부(110)는 구해진 가중치를 통해 제 1참조 테이블이 주위 환경의 설정된 범위내에서 밝기가 가장 밝은 경우라고 가정할 경우, 주위 환경의 밝기가 설정된 범위 내에서 가장 어두운 경우의 참조 테이블간의 연장선 사이에서 구해진 가중치에 따른 제 2참조 테이블을 생성할 수 있다.

색 보정부(120)는 전술한 참조 테이블 생성부(110)에서 최종적으로 구해진 제 2참조 테이블을 통해 영상 기기에서 재현되는 색을 보정할 수 있다. 이러한 색의 보정은, 전술한 제 2참조 테이블에서 소정 색에 대한 톤이 포함되는 구간을 결정할 수 있다. 구체적으로, 전술한 참조 테이블 생성부(110)에서 소정 색의 톤이 0 내지 255로 이루어지고, 샘플링된 톤이 51, 102, 150 및 204인 경우에 샘플링된 각 톤 사이를 소정 구간으로 설정하여 보정하려는 색의 톤이 포함되는 구간을 결정할 수 있다.

따라서, 색 보정부(120)는 소정 색의 소정 톤을 보정할 경우, 먼저 보정할 톤이 포함되는 구간을 결정하게 된다. 또한, 색 보정부(120)는 보정할 톤이 포함된 구간을 결정한 후, 결정된 구간에서 샘플링된 양 톤 사이에서 보정할 톤이 위치하는 비율을 결정하게 된다. 예를 들어, 소정 색의 톤이 0 내지 255로 나뉘어질 수 있고, 샘플링한 톤이 51, 102, 153 및 204인 경우, 0 내지 50을 제 1구간, 51 내지 101을 제 2구간, 102 내지 152를 제 3구간, 153 내지 203을 제 4구간, 204 내지 255를 제 5 구간으로 나눌 수 있는 것이다. 이때, 보정할 색의 톤이 90이라면, 색 보정부(120)는 보정할 톤이 제 2구간에 포함된다는 것을 결정할 수 있다. 또한, 색 보정부(120)는 제 2구간에 포함되는 톤에 따라 순색 및 회색에 대한 참조 테이블을 생성할 수 있으며, 그에 따라 생성된 순색 및 회색에 대한 참조 테이블과 보정하려는 색의 톤을 통해 색의 보정을 수행할 수 있다.

이와 같은 색 보정부(120)는 색 보정이 이루어지는 일 예로 적색(R)의 경우에는 다음과 같은 코드를 통해 색 보정을 수행할 수 있다.

if ((R >= 0) && (R < 51)){

r_index = 0; r_ratio = (51-R)/51;}

else if ((R >= 51) && (R < 102)){

r_index = 1; r_ratio = (102-R)/51;}

else if ((R >= 102) && (R < 153)){

r_index = 2; r_ratio = (153-R)/51;}

else if ((R >= 153) && (R < 204)){

r_index = 3; r_ratio = (204-R)/51;}

else if ((R >= 204) && (R <= 255)){

r_index = 4; r_ratio = (255-R)/51;}

전술한 코드의 경우는 적색(R)에 대한 경우의 일 예이며, r_index는 각 구간에 부여된 인덱스를 의미하고, r_ratio는 소정 톤이 해당하는 구간에서 샘플링된 양 톤 사이에서 위치하는 비율을 의미한다.

따라서, 적색에 대한 입력되는 소정 톤인 Ri에 대하여 보정되어 출력되는 톤인 Ro는 다음과 같은 식 1을 통해 구해질 수 있다.

[식 1]

r_LUT0 = TMF[r_index]

r_LUT1 = TMF[r_index+1]

Ro = r_LUT0*r_ratio + r_LUT1*(1-r_ratio)

이때, 식 1에서 r_LUT0 및 r_LUT1는 소정 톤에 위치한 구간의 샘플링된 양 톤을 의미하고, TMF는 톤 맵핑 함수(Tone Mapping Function)를 의미한다. 따라서, 샘플링된 톤 사이의 소정 톤에 대한 보정도 전술한 식 1을 통해 구할 수 있게 된다. 따라서, 소정 색의 모든 톤에 대한 참조 테이블을 생성하지 않은 경우에도 보정할 톤이 포함되는 구간으로부터 보정할 톤에 대한 참조 테이블 또한 얻어낼 수 있다.

이때 전술한 코드 및 식 1에서는 적색에 대한 보정을 수행하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 녹색 및 청색 등에 대해서도 전술한 코드 및 식 1과 유사한 방법으로 색을 보정할 수 있다.

색 오차 보상부(130)는 전술한 색 보정부(120)에 의해 보정된 색에 대한 오차를 보상하게 된다. 이러한 색 오차 보상은 적색, 녹색 및 청색 중 각 색상이 최대톤일 경우에 대한 색조를 구한 다음, 각 색조의 범위에 따라 색 오차를 보상하게 된다. 이때, 색 오차 보상은 우선 max(R,G,B)-min(R,G,B)에 따른 차이값 D를 구한 다음, 적색, 녹색 및 청색 중 각각의 색상이 가장 큰 톤인 경우에 대한 색조(Hue) H를 구한다. 이때, 색조 H는 식 2와 같다.

[식 2]

R=max(R,G,B) -> H=(G-B)/D

G=max(R,G,B) -> H=2+(B-R)/D

B=max(R,G,B) -> H=4+(R-G)/D

또한, 색 오차 보상부(130)는 전술한 식 2에서 구한 색조를 통한 색 오차 보상을 다음과 같은 코드에 의해 수행될 수 있다.

if ((H >= 1) & (H < 3)) {

H = H - 2;

if (H >= 0) Ro = (1 - S) * (1 * Bo - H * Go) + S * Ro * (1 - H) + H * Ro;

else Bo = (1 - S) * (1 * Ro + H * Go) + S * Bo * (1 + H) - H * Bo;}

else if ((H >= 3) && (H < 5)) {

H = H - 4;

if (H >= 0) Go = (1 - S) * (1 * Ro - H * Bo) + S * Go * (64 - H) + H * Go;

else Ro = (1 - S) * (1 * Go + H * Bo) + S * Ro * (64 + H) - H * Ro;}

else {

if (H >= 0) Bo = (1 - S) * (1 * Go - H * Ro) + S * Bo * (1 - H) + H * Bo;

else Go = (1 - S) * (1 * Bo + H * Ro) + S * Go * (1 + H) - H * Go;}

이때, 전술한 코드에서 Ro, Go 및 Bo는 색 보정부(120)에 의해 보정된 각 색 상의 톤을 의미한다.

이때, 전술한 식 2와 색 오차를 보상하는 코드 중에서 적색(R)이 max(R,G,B)이고, H가 0보다 큰 경우(G>B)인 경우를 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 이하, 적색, 녹색 및 청색은 각각 R, G 및 B로 표시하기로 한다.

먼저, R, G 및 B 중 R이 최대값이고, G>B 이므로 B가 최소값이 된다. 이때, 색 오차 보정은 최소값인 B에 대한 오차를 보상하게 되므로, R 및 G는 변경하지 않고 B만을 보상하여 색 오차 보상을 수행하게 된다. 따라서, 색 보정부(120)에 의해 보정된 Ro 및 Go는 그대로 Ro 및 Go를 유지하게 되고, Bo는 전술한 코드와 같이 (1 - S) * (1 * Go - H * Ro) + S * Bo * (1 - H) + H * Bo가 되고, (1 - S) * (1 * Go - H * Ro) + S * Bo * (1 - H) + H * Bo를 Bo"라 칭하기로 한다.

이하, Bo"를 구하는 과정을 살펴보기로 한다.

먼저, R이 최대값일 경우, 전술한 식 2에 의해 H는 (Gi-Bi)/D가 되고, 이는 (Gi-Bi)/(Ri-Bi)가 되고, 이는 다시 (Go-Bo')/(Ro-Bo')가 된다. 이때, 보정된 Bo를 의미한다. 따라서, H=(Go-Bo')/(Ro-Bo')라는 식을 얻을 수 있고, Bo'=(Go-H*Ro)/(1-H)를 얻을 수 있다. 이때, Bo'=(Go-H*Ro)/(1-H)에서 H가 1인 경우, 즉 색상 영역의 경계에는 이미 구해진 Bo를 사용하고, 그렇지 않은 영역에서는 Bo를 수정하게 되므로, Bo'=(Go-H*Ro)/(1-H)는 Bo'=(1-H)*((Go-H*Ro)/(1-h))+H*Bo가 되고, 이는 다시 Bo'=Go-H*Ro+H*Bo가 된다. 또한, 얻어진 Ro, Go 및 Bo를 수정하고자 할 때 채도 역시 영향을 미치게 된다. 다시 말해서, 채도가 1인 것은 순색을 의미하고 이는 색영역의 경계에 있다는 의미가 된다. 다시 말해서, 채도가 1인 경우에는 이 미 구해진 Bo를 사용해야 색 영역에서의 값이 역전되거나 단절되는 현상을 방지할 수 있게 된다. 따라서, 채도가 1인 경우에는 Bo를 사용하고 그렇지 않은 경우에는 Bo'를 사용해야 한다.

결국, Bo"=(1-S)*Bo'+S*Bo가 되고, 이를 정리하면 Bo"=c(1-S)*(Go-H*Ro+H*Bo)+S*Bo=(1-S)*(Go-H*Ro)+H*Bo-S*H*Bo+S*Bo=(1 - S) * (1 * Go - H * Ro) + S * Bo * (1 - H) + H * Bo가 될 수 있는 것이다. 전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 R이 max(R, G, B)인 경우에 대해서만 예를 들어 설명하고 있으나, max(R, G, B)가 G 또는 B인 경우에도 전술한 과정과 유사한 과정을 색 오차를 보정할 수 있음은 자명하다 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 방법이 도시된 도면이다. 이때, 본 발명의 실시예에서는 메모리부(140)에 순색 및 회색에 대한 참조 테이블이 이미 저장되어 있고, 주위 환경의 밝기에 따른 가중치에 대한 참조 테이블 또한 메모리부(140)에 이미 저장되어 있는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 저장되는 참조 테이블들은 사용자의 설정 등에 의해 변경될 수 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 방법은, 먼저 참조 테이블 생성부(110)가 영상 기기에서 재현되는 색의 채도를 계산하여 구하게 된다(S110). 이때, 영상 기기에서 재현되는 색의 채도 S는 식 3과 같이 소정 색상의 최대 톤 및 최소 톤의 차와 소정 색상의 최대 톤의 비로 나타낼 수 있다.

[식 3]

S=(max(R,G,B)-min(R,G,B))/(max(R,G,B)

또한, 참조 테이블 생성부(110)는 주위 환경의 밝기에 따른 가중치를 계산한다(S120). 이러한 주위 환경의 밝기에 따른 가중치는 도 3에 도시된 바와 같이, 메모리부(140)에 저장되며 밝기 대비 가중치로 이루어진 커브를 통해 계산할 수 있다.

이후, 참조 테이블 생성부(110)는 회색 및 순색에 대한 참조 테이블에 따른 톤 커브를 통해 구해진 채도의 제 1참조 테이블을 구한다(S130). 구체적으로, 순색 및 회색에 참조 테이블에 따른 톤 커브는 도 4와 같은 회색에 대한 톤 커브가 도 5와 같은 순색에 대한 톤 커브에 비하여 보정되는 크기가 다른 것을 알 수 있다.

이때, 참조 테이블 생성부(110)는 도 6에 도시된 바와 같이, 회색에 대한 참조 테이블에 따른 톤 커브(210) 및 순색에 대한 참조 테이블에 따른 톤 커브(220)에서 샘플링된 톤 간의 연장선(230) 상에서 영상 기기에서 구해진 채도에 따른 톤 커브(240)를 구할 수 있으며, 이러한 톤 커브(240)는 제 1참조 테이블로 이해될 수 있다.

또한, 참조 테이블 생성부(110)는 구해진 제 1참조 테이블에 대해 주위 환경의 밝기에 따른 가중치에 따라 제 2참조 테이블을 구한다(S140). 이때, 전술한 제 1참조 테이블에 따른 톤 커브의 경우 가중치가 1이고, 주위 환경의 영향을 전혀 받지 않은 상태의 가중치가 0인 경우를 예를 들어 설명하기로 한다. 구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 전술한 제 1참조 테이블에 따른 톤 커브(310)에 대하여 가 중치가 0인 경우의 톤 커브(320)간의 연장선(330) 상에서 샘플링된 톤에 따른 톤 커브(340)를 구할 수 있다. 이때, 구해진 톤 커브(340)가 색 보정시 사용되는 최종적인 참조 테이블이다. 즉, 영상 기기에서 재현되는 채도와 주위 환경의 밝기가 모두 적용된 참조 테이블로 이해될 수 있다.

제 2참조 테이블이 생성되면, 색 보정부(120)는 생성된 제 2참조 테이블에 따라 영상 기기에서 재현되는 색의 보정을 수행한다(S150).

색의 보정이 완료되면, 색 오차 보상부(130)가 색 보정시 발생한 오차를 보상하게 된다(S160). 이때, 색 오차의 보상은 전술한 식 2의 색조를 구한 다음 각 색에 대한 색 오차를 보상하게 되며, 본 발명의 실시예에서는 적색, 녹색 및 청색 중 가장 낮은 톤을 보상하는 경우를 예를 들어 설명한다.

상기 '부'는 소프트웨어 또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 부는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 부는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 부는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 부는 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 부들에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 부들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 부들로 더 분리될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치 및 방법을 예시된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치 및 방법에 따르면, 주위 환경의 밝기가 영상 기기에서 재현되는 색에 비하여 밝은 경우에도 영상 기기에서 재현되는 색 재현 범위가 감소되는 것을 방지하여 시인성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims

영상 기기에서 재현 되는 채도 및 주위 환경의 밝기에 따른 참조 테이블을 생성하는 참조 테이블 생성부;

상기 생성된 참조 테이블에 따라 상기 영상 기기에서 재현되는 색을 보정하는 색 보정부; 및

상기 보정된 색에 따른 색 오차를 보상하는 색 오차 보상부를 포함하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치.
제 1 항에 있어서,

회색 및 순색의 채도에 대한 참조 테이블, 및 상기 주위 환경의 밝기별 가중치에 대한 참조 테이블을 저장하는 메모리부를 더 포함하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 참조 테이블 생성부는, 상기 회색 및 순색의 채도에 대한 참조 테이블로부터 상기 영상 기기의 채도에 대한 제 1참조 테이블을 생성하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 참조 테이블 생성부는, 상기 주위 환경의 밝기별 가중치에 대한 참조 테이블로부터 상기 생성된 제 1참조 테이블에서 상기 주위 환경의 밝기를 고려한 제 2참조 테이블을 생성하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 색 보정부는, 상기 생성된 제 2참조 테이블을 통해 상기 영상 기기에서 재현되는 색을 보정하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 참조 테이블 생성부는, 소정 색에 대한 소정 개수의 톤을 샘플링하고, 상기 샘플링된 톤에 대한 참조 테이블을 생성하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 색 보정부는, 상기 생성된 참조 테이블에서 소정 색의 보정할 톤이 속하는 구간을 판단하고, 해당 구간내에서 상기 보정할 톤이 위치하는 비율에 따라 상기 영상 기기에서 재현되는 색을 보정하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 색 오차 보상부는, 상기 영상 기기에서 재현되는 색 중 가장 톤이 낮은 색에 대한 색 오차 보상을 수행하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 색 오차 보상부는, 상기 영상 기기에서 재현되는 색에 따른 색조를 계산하고, 상기 계산된 색조의 범위에 따라 상기 보정된 색의 오차를 보상하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 장치.
영상 기기에서 재현 되는 채도 및 주위 환경의 밝기에 따른 참조 테이블을 생성하는 단계;

상기 생성된 참조 테이블에 따라 상기 영상 기기에서 재현되는 색을 보정하는 단계; 및

상기 보정된 색에 따른 색 오차를 보상하는 단계를 포함하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 방법.
제 10 항에 있어서,

회색 및 순색의 채도에 대한 참조 테이블, 및 상기 주위 환경의 밝기별 가중치에 대한 참조 테이블을 저장하는 단계를 더 포함하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 참조 테이블을 생성하는 단계는, 상기 회색 및 순색의 채도에 대한 참조 테이블로부터 상기 영상 기기의 채도에 대한 제 1참조 테이블을 생성하는 단계를 포함하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 참조 테이블을 생성하는 단계는, 상기 주위 환경의 밝기별 가중치에 대한 참조 테이블로부터 상기 생성된 제 1참조 테이블에서 주위 환경의 밝기를 고려한 제 2참조 테이블을 생성하는 단계를 포함하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 색을 보정하는 단계는, 상기 생성된 제 2참조 테이블을 통해 상기 영상 기기에서 재현되는 색을 보정하는 단계를 포함하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 참조 테이블을 생성하는 단계는, 소정 색에 대한 소정 개수의 톤을 샘플링하고, 상기 샘플링된 톤에 대한 참조 테이블을 생성하는 단계를 포함하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 색을 보정하는 단계는, 상기 생성된 참조 테이블에서 소정 색의 보정할 톤이 속하는 구간을 판단하고, 해당 구간내에서 상기 보정할 톤이 위치하는 비율에 따라 상기 영상 기기에서 재현되는 색을 보정하는 단계를 포함하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 색 오차를 보상하는 단계는, 상기 영상 기기에서 재현되는 색 중 가장 톤이 낮은 색에 대한 색 오차 보상을 수행하는 단계를 포함하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 색 오차를 보상하는 단계는, 상기 영상 기기에서 재현되는 색에 따른 색조를 계산하고, 상기 계산된 색조의 범위에 따라 상기 보정된 색의 오차를 보상하는 단계를 포함하는 주위 밝기에 따른 영상 기기의 색 보정 방법.