KR101141815B1

KR101141815B1 - 문자의 가독성을 향상시키기 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101141815B1
Application number: KR20100019134A
Authority: KR
Inventors: 김종만; 박기현; 이지영; 민병석; 장동훈; 조성대; 박현희; 권동욱; 김진호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-03-03
Filing date: 2010-03-03
Publication date: 2012-05-07
Also published as: US20110216050A1; CN102194440A; EP2372680A3; CN102194440B; KR20110100056A; US8947468B2; EP2372680B1; EP2372680A2

Abstract

본 발명은 문자의 가독성을 향상시키기 위한 방법을 제안한다. 이를 위해 본 발명은 휴대 단말의 주변 밝기를 판단하는 과정과, 판단된 주변 밝기에 따라 문자 영상의 배경색과 문자색을 조정하는 과정으로 이루어진다. 이때, 배경색과 문자색을 조정할 때 디스플레이의 종류에 따라 추가적인 조정 과정이 더 포함된다. 이렇게 함으로써, 전류 소모를 최소화하면서도 시인성을 향상시킨 문자 영상의 디스플레이가 가능하게 된다.

Description

문자의 가독성을 향상시키기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ENHANCING READABILITY OF TEXT}

본 발명은 휴대 단말에서 문자의 가독성을 향상시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 휴대 단말의 화면을 통해 문자를 볼 때 전류 소비를 최소화하면서도 시인성을 향상시킬 수 있는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 들어 휴대 단말은 사용의 편리성이나 효율성을 증대시키기 위해 여러 가지 부가적인 기능이 채용되고 있다. 예를 들면, 고유의 통화 기능 이외에 사용자는 동영상, 전자책 등의 다양한 컨텐츠를 제공받아 이용할 수 있으며, 이동 통신 단말기의 화면은 그 컨텐츠를 보여주는 역할을 한다. 이와 같이 휴대 단말에 다양한 부가 기능들이 점차 확대되는 가운데 휴대 단말의 화면도 점점 커지면서 그 휴대 단말에 구비되는 디스플레이도 점차적으로 발전하고 있다. 이에 따라 LCD(Liquid Crystal Display)뿐만 아니라 AMOLED(Active Matrix Organic Light-Emitting Diode)가 휴대 단말에 채용되는 등 색 재현율과 명암비도 월등한 디스플레이들이 개발되고 있는 추세이다.

이러한 휴대 단말에 있어 전류 소비는 매우 중요한 요소이므로, 저전력 구동이 필수적이다. LCD는 백라이트(backlight)를 가지며 항상 일정한 전류소비를 가지게 된다. 즉, 디스플레이되는 영상의 밝기가 크거나 작아도 전류소비는 동일하다. 이에 반해 AMOLED의 경우에는 입력 영상의 각 화소마다 소비되는 전류량이 다르며 예를 들어 어두운 영상이 입력으로 들어오면 전류소비가 낮고, 밝은 영상이 들어오면 높아지는 특성을 가지고 있다. 특히 밝은 영상의 경우 AMOLED의 전류 소비는 LCD의 전류 소비보다 상대적으로 매우 증가하는 경향이 있다.

따라서 전류 소비와 시인성 모두 휴대 단말의 디스플레이 상에 영상을 표시하는 데 있어 중요하게 고려되어야할 요소인 것이다. 특히 전자책과 같은 컨텐츠의 보급 확대로 사용자가 휴대 단말의 디스플레이를 통해 장시간 문자를 읽어야 하는 경우 시인성이 좋으면서 눈의 피로도를 줄이는 기술 또한 필요하다.

상기한 바와 같이 AMOLED의 경우 단순히 전류 소비를 줄이기 위해 어두운 영상을 디스플레이하면 시인성이 떨어지게 되며, 이와 달리 시인성을 높이기 위해 밝은 영상을 디스플레이하면 전류 소비가 커지게 된다. 또한 LCD의 경우 주변의 밝기가 휴대 단말의 디스플레이의 밝기보다 밝으면, 광원으로 사용하는 백라이트 밝기의 한계로 인해 시인성이 떨어지게 된다.

따라서 휴대 단말의 디스플레이 상에 영상을 표시하기 위해서는 전류 소비와 시인성 측면 모두 적절하게 고려될 필요성이 있다. 게다가 휴대 단말은 제품마다 LCD 또는 AMOLED 등 서로 다른 종류의 디스플레이가 장착되며 다양한 환경에서 사용될 가능성이 있으므로, 주어진 조도 및 디스플레이 종류에 적합하게 영상을 디스플레이하기 위한 방법을 강구할 필요성이 있다. 즉, 휴대 단말이 사용되는 공간이 실내인지 실외인지에 따라 사용자에게 그 공간에 맞는 최적의 시인성을 제공할 수 있어야 할 것이다. 또한 문자 위주의 정보를 가지는 컨텐츠의 경우 시인성도 중요하지만 전자책과 같이 문자 위주의 영상을 장시간 봐야하는 경우 사용자 입장에서는 눈의 피로도도 중요한 요소 중의 하나이다.

따라서 본 발명은 전류 소비를 최소화하면서도 시인성을 향상시킬 수 있는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

또한 본 발명은 주변 밝기를 고려하여 시인성을 향상시킬 수 있는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

상기한 바를 달성하기 위한 본 발명은, 휴대 단말에서 문자의 가독성을 향상시키기 위한 장치에 있어서, 문자 영상에 대한 히스토그램을 분석하는 히스토그램 분석부와, 상기 히스토그램 분석 결과를 근거로 상기 문자 영상으로부터 배경과 문자를 분리하고, 상기 분리된 배경 및 문자에 대해 각각의 R, G, B 값을 정하는 배경 및 문자 분리부와, 상기 배경의 R, G, B와 상기 문자의 R, G, B를 이용하여 가독성값을 산출하고, 상기 산출된 가독성값이 임계값 이상인지를 판단하는 가독성 산출부와, 상기 임계값 이상의 가독성값을 가지는 배경의 R, G, B와 문자의 R, G, B으로 배경색 및 문자색을 결정하는 배경색 및 문자색 결정부와, 상기 결정된 배경색 및 문자색으로 구성된 문자 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함함을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 디스플레이를 구비한 휴대 단말에서 문자의 가독성을 향상시키기 위한 방법에 있어서, 문자 영상에 대한 히스토그램을 분석하는 과정과, 상기 히스토그램 분석 결과를 근거로 상기 문자 영상으로부터 배경과 문자를 분리하고, 상기 분리된 배경 및 문자에 대해 각각의 R, G, B 값을 정하는 과정과, 상기 배경의 R, G, B와 상기 문자의 R, G, B를 이용하여 가독성값을 산출하는 과정과, 상기 산출된 가독성값이 임계값 이상인지를 판단하는 과정과, 상기 임계값 이상의 가독성값을 가지는 배경의 R, G, B와 문자의 R, G, B으로 배경색 및 문자색을 결정하는 과정과, 상기 결정된 배경색 및 문자색으로 구성된 문자 영상을 디스플레이하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 휴대 단말에서 문자 위주의 영상을 디스플레이할 때 실내 또는 실외에 따라 그 영상에 대한 시인성을 높임과 동시에 전류 소비를 최소화할 수 있게 된다. 이에 따라 본 발명은 전류 소비를 최소화하면서도 시인성을 높임으로써 장시간 사용에 효과적인 이점이 있다.

도 1은 본 발명에서 이용되는 R, G, B 채널별 전류 소모량 간의 관계를 나타낸 그래프,
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 문자의 가독성을 향상시키기 위한 휴대 단말의 내부 블록 구성도,
도 3은 본 발명에서 이용되는 시인성, 피로도 및 소비 전류 간의 관계를 나타낸 그래프,
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 문자의 가독성을 향상시키기 위한 휴대 단말의 동작 흐름도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 LCD의 경우 소비 전력을 낮추기 위한 추가 처리 방식을 설명하기 위한 예시도,
도 6는 본 발명의 실시예에 따라 휴대 단말의 디스플레이 상에 디스플레이되는 문자 영상의 예시도,
도 7은 본 발명에서 이용되는 입력 밝기에 따른 변환 곡선을 나타낸 그래프,
도 8은 본 발명에서 이용되는 변환 커브 방식을 설명하기 위한 예시도,
도 9는 본 발명에서 이용되는 블러링 방식을 설명하기 위한 예시도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구성하는 장치 및 동작 방법을 본 발명의 실시 예를 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

이와 같이 본 발명에서는 배경색과 문자색을 조정하는 데 있어 시인성 측면 뿐만 아니라 전류 소모 측면도 고려한다. 따라서 본 발명을 설명하기에 앞서, 전류 소모와 R, G, B 채널별 전류 소모량 간의 관계를 살펴보면 다음과 같다.

도 1에는 각 채널에 대한 소비 전류를 예시하고 있는데, 레드 계열이 많이 사용될수록 전류 소비량은 줄어들게 됨을 알 수 있다. 도 1에서와 같이 화이트, 블루, 그린, 레드 순으로 전류 소모량은 줄어들게 된다. 이러한 특성은 휴대 단말의 디스플레이가 AMOLED인 경우에서 나타나는데, 밝기가 밝은 화이트 계열을 많이 사용할수록 전류 소비가 늘어나게 되고 어두운 블랙 계열을 많이 사용할수록 전류 소비가 줄어들게 된다. 또한 소자의 특성으로 인해 AMOLED는 R, G, B 각각의 밝기에 따라서도 전류 소비가 달라지므로 이들의 조합도 배터리 수명에 많은 영향을 끼칠 수 있다. 이와 같이 AMOLED는 각 화소마다 어떠한 색상을 가지는지와 어떠한 밝기를 가지느냐에 따라 전류 소비가 결정되게 된다.

반면, LCD의 경우 하나의 백라이트를 사용하므로 디스플레이되는 영상의 밝기에 상관없이 일정한 전류 소비를 가진다. 따라서 문자색이나 배경색을 어떠한 색으로 사용하여도 전류 소비에 영향을 미치지 않는다. 하지만 LCD의 경우에는 전류 소비는 백라이트 강도와 관계되며, 즉 백라이트 자체 밝기를 향상시킬 경우 전류 소모가 커지게 된다. 또한 백라이트의 강도를 낮추게 되면 전류 소비는 줄어들지만 디스플레이되는 영상의 밝기는 어두워지게 된다.

게다가 AMOLED, LCD 등 디스플레이 종류에 상관없이 햇볕이 강한 실외 환경에서는 디스플레이가 어둡게 보이는 현상이 발생하게 된다. 따라서 실외 환경에서는 디스플레이의 종류에 상관없이 시인성을 향상시킬 방법이 필요하다.

상기한 바와 같은 특성을 고려하여 본 발명에서는 AMOLDE, LCD 등의 휴대 단말의 디스플레이 상에 영상을 디스플레이하는 데 있어 전류 소모를 줄일 수 있으면서도 시인성을 향상시킬 수 있는 방법을 제안하는 것이다.

이하, 후술되는 설명에서 휴대 단말은, 노트북, 셀룰러 전화기, 개인휴대통신전화기, 복합무선단말기, 캠코더 및 게임기 등을 모두 포함하는 의미이며, 이하의 설명은 상기 예들의 일반적인 구성을 가진다는 전제하에 설명할 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말의 내부 블록구성도를 예시하고 있다. 도 2를 참조하면, 휴대 단말은 조도 센서(200), 실내/실외 판단부(205), 히스토그램 분석부(210), 배경 및 문자 분리부(215), 가독성 산출부(220), 문자 두께 조절부(230), 배경색 및 문자색 결정부(225) 및 디스플레이(235)를 포함한다. 본 발명에서는 문자 영상을 표시하기 위한 구성부들로써 상기 구성부들을 예로 들어 설명하며, 그 구성은 이에 한정되지 않는다.

조도 센서(200)는 휴대 단말의 주변 밝기를 측정하는 센서이다. 즉, 휴대 단말이 실외 환경에 있는지 실내 환경에 있는지의 여부를 판단하기 위해 조도 센서값이 이용된다.

실내/실외 판단부(205)는 조도 센서값이 실내 환경을 나타내는 범위에 속하는지 아니면 실외 환경을 나타내는 범위에 속하는지를 판단한다. 여기서, 실내에서는 문자 영상의 경우 대비비를 높이면 시인성이 향상되지만 단순히 대비비만 높일 경우에는 눈의 피로도가 증가하게 된다. 따라서 장시간에 걸쳐 전자책과 같은 문자 영상을 봐야하는 경우에는 눈의 피로도가 낮아야할 것이다. 이와 동시에 전류 소비도 최소화할 수 있어야 한다. 반면, 실외에서는 주변 밝기가 밝으므로 시각의 명순응에 의해서 디스플레이가 어둡게 보여지는 현상이 조정되어야 한다.

만일 휴대 단말이 실내에 있다고 판단되는 경우 실내/실외 판단부(205)는 히스토그램 분석부(210)로 문자 영상을 제공한다. 그러면 히스토그램 분석부(210)는 입력된 문자 영상에 대한 히스토그램을 구한 후 이를 분석한다. 일반적으로 전자책과 같은 문자 영상의 경우 색상 분포는 크게 배경에 해당하는 색상과 문자에 해당하는 색상으로 분류된다. 따라서 히스토그램 분석을 통해 이러한 색상 분포를 알 수 있다.

배경 및 문자 분리부(215)는 히스토그램 분석 결과를 이용하여 문자 영상으로부터 문자와 배경을 분리한다. 배경 및 문자 분리부(215)는 분리된 배경 및 문자에 대해 각각의 R, G, B 값을 정한다. 즉, 색상 분포 히스토그램을 이용하여 배경에 해당하는 R, G, B 값과 문자에 해당하는 R, G, B 값을 정하는 것이다.

배경 및 문자 분리부(215)는 배경이 문자 영상의 대부분을 차지하므로 분류된 두 색상군 중 적은 픽셀수가 문자를 나타내며, 많은 픽셀수가 배경이라고 판단함으로써 문자와 배경을 분리한다. 그리고나서 배경 및 문자 분리부(215)는 배경에 대한 R,G,B 값과 문자에 대한 R,G,B 값을 별도로 저장한다.

가독성 산출부(220)는 문자 영상에 대한 가독성(Readability)을 수치화하여 가독성의 값을 산출하고, 산출된 가독성 값을 임계값과 비교한다. 만일 산출된 가독성 값이 임계값 보다 작으면 배경색 R, G, B 와 문자색의 R, G, B 조합을 변경한다. 그리고나서 변경된 배경색 R, G, B 와 문자색의 R, G, B 조합을 이용하여 다시 문자 영상에 대한 가독성 값을 산출한다. 이와 같이 가독성 산출부(220)는 산출된 가독성 값이 임계값 보다 크게 될 때까지 배경색 R, G, B 와 문자색의 R, G, B 조합을 변경해가면서 그 임계값보다 크게 될 때의 배경색 R, G, B 와 문자색의 R, G, B 조합을 찾는다.

배경색 및 문자색 결정부(225)는 산출된 가독성값이 임계값보다 클 경우의 배경색 R, G, B 와 문자색의 R, G, B 조합이 찾아지면, 그 배경색의 R, G, B를 배경색으로 최종 결정하고, 그 문자색의 R, G, B를 문자색으로 최종 결정한다. 이때, 디스플레이부(230)의 종류가 AMOLED인 경우에는 상기와 같은 방법으로 배경색과 문자색이 최종 결정된다. 이와 달리 LCD의 경우에는 배경색 및 문자색 결정부(225)는소비 전류를 줄이기 위해 백라이트의 강도를 낮추며, 이에 따라 함께 줄어드는 픽셀 밝기를 보상한다.

디스플레이부(235)는 배경색 및 문자색 결정부(225)에서 최종 결정된 배경색과 문자색으로 구성된 문자 영상을 디스플레이한다.LCD인 경우에는 배경색 및 문자색 결정부(225)는 추가적인 처리를 수행한다.

본 발명의 실시예에서는 배경색과 문자색을 조정했을 때 그에 따라 가독성이 얼마만큼 좋아지는지를 판정하기 위해서는 가독성 판정을 위한 기준을 수치화한다. 구체적으로, 문자 영상에 대해 가독성을 수치화한 값을 임계값과 비교함으로써 그 임계값보다 그 가독성의 값이 클 경우 사용자의 시인성 요구에 부합한다고 간주한다. 여기서, 임계값은 사용자 또는 서비스 제공자, 단말 제조 업체 등의 선택에 따라 변경하는 것이 가능하다.

본 발명의 실시예에서는 가독성을 수치화하는데 있어 시인성, 피로도 및 소비전류 중 적어도 하나의 요소를 이용한다. 시인성은 큰 값을 가질수록 가독성이 좋아지게 되며, 사용자 입장에서는 피로도는 작아야 하며, 휴대 단말 입장에서는 소비 전류가 작아야하는 것이 바람직하다. 이를 근거로 가독성의 값은 시인성이 클수록 커지며 피로도와 소비전류가 작은 값을 가질수록 커짐을 수학식으로 표현하면 하기와 같다.

상기 수학식 1에서, V는 시인성을 나타내며, F는 피로도를 나타내며, Power는 소비 전류를 나타낸다. 또한, r1, r2는 소비 전류에 대한 가중치로서 실외 환경의 경우 0에 가까운 값이 사용된다. 여기서, 시인성(V)은 하기 수학식 2를 통해 구할 수 있다.

상기 수학식 2에서, alpha는 도 3에서 시인성(V-alpha)곡선의 값을 나타내며, L1은 문자영역의 밝기, L2는 배경 영역의 밝기, a1, b1은 문자영역의 색좌표, a2, b2는 배경영역의 색좌표를 나타낸다.

상기한 바와 같이 시인성(V)은 밝기, 색상, 채도 대비와 연관된다. 구체적으로, 시인성이 좋기 위해서는 대비(contrast)가 높아야 하며 밝기 대비 외에도 색상이나 채도의 대비도 중요한 요소이다. 시인성(V)을 구하기 위해 각각의 R,G,B값을 밝기/색상/채도 공간으로 변환하는 방법은 다양하며, 그 한 예로서 LAB 색공간의 밝기, 색상, 채도로 변환하는 방법이 있다. 또한, 밝기 대비에 대해서는 시각 실험에 의한 가중치 함수를 추가하여 사용할 수도 있다.

피로도(F)는 대비가 작은 부분에서는 값이 증가하고 반대로 너무 높은 부분에서는 다시 증가하는 형태를 가지는 함수 그래프를 이용하여 구할 수 있다. 일반적으로 문자와 배경 간의 대비가 작을 경우에는 사용자는 그 둘을 구분하여 보기 어려워 피로감을 느끼기 쉬울 것이고, 문자와 배경 간의 대비가 너무 클 경우에는 극도의 피로감을 느끼게 된다.

따라서 이러한 대비비와 피로도 간의 관계를 함수 그래프로 나타내면 도 3과 같다. 또한 도 3에서 가로축은 대비비를 나타내며, 그 대비비를 기준으로 시인성, 피로도, 전류 소모 간의 관계를 그래프 형태로 예시하고 있다. 여기서, 대비비가 α에서부터 β까지의 구간에서는 시인성은 높고 피로도는 낮으며 전류 소모도 많지 않음을 보여준다. 시인성 및 피로도는 디스플레이 휘도에 따라 달라질 수 있으므로 도 3에 도시된 시인성 및 피로도에 대한 그래프 형태는 측정 및 테스트 결과에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 수학식 1의 소비 전류(Power)는 하기 수학식 3을 통해 구할 수 있다.

상기 수학식 3에서, fg _ portion은 문자에 대한 전체 픽셀수를 나타내며, fg_R, fg _G, fg _B는 문자 영역에 해당하는 R, G, B 값을 나타내며, bg _R, bg _G, bg_B는 배경 영역에 해당하는 R, G, B 값을 나타낸다. current _R, current _G, current_B는 R, G, B 채널별 소비 전류의 비를 나타낸다.

소비 전류(Power)를 산출하기 위해서는 R, G, B 채널별로 소비 전류의 정도가 다르다는 점이 고려되어야 한다. 따라서 상기 수학식 3에서와 같이, 각각에 대한 소비전류의 비를 current _R, current _G, current _B 에 대입한다. 여기서 문자와 바탕의 픽셀 개수에 따라 소비전류의 차이가 발생하므로 히스토그램을 구하면서 카운트했던 문자수를 참조한다. 참고로 실외 환경에서는 피로도와 소비전류에 대한 요소보다 시인성이 더 중요하기 때문에 가중치를 줄이며 r1, r2를 0에 가깝게 설정하면 된다.

한편, 휴대 단말이 실외에 있다고 판단하게 되면, 실내/실외 판단부(205)는 문자 두께 조절부(230)로 문자 영상을 제공한다. 문자 두께 조절부(230)는 문자 영상에서 문자 영역에 대한 두께가 미리 결정된 두께로 두꺼워지도록 조절한다. 실외 환경의 경우 햇볕의 영향과 시각의 순응에 의한 것으로 밝기와 대비를 최대로 하여도 실내와 같은 시인성은 확보되지 않는다. 이에 따라 사용자는 디스플레이(235)를 통해 문자 영상을 5000 lux 이상의 실외 환경에서 보게 되면 그 문자 영상이 어둡게 보이면서 시인성이 낮아지게 된다. 따라서 문자 두께 조절부(230)는 문자 영상에서 문자 영역에 대해 문자 두께를 미리 정해진 두께로 변경하는 것이다.

상기한 바와 같은 기능이 구현된 휴대 단말에서의 동작을 살펴보기 위해 도 4를 참조한다. 우선 문자 영상의 디스플레이를 위한 이벤트 또는 문자 영상의 디스플레이에 대한 설정 변경 이벤트 등의 이벤트가 발생하면, 휴대 단말은 그 문자 영상을 디스플레이하기에 앞서 하기와 같은 과정을 거치게 된다.

도 4를 참조하면, 휴대 단말은 400단계에서 실내에 존재하는지 실외에 존재하는지를 판단한다. 이러한 판단을 위해 조도 센서값을 이용한다. 만일 조도 센서값이 실내에 존재함을 나타내는 값에 속할 경우 휴대 단말은 405단계에서 문자 영상에 대한 히스토그램을 분석한다. 문자 영상의 경우 히스토그램을 구하게 되면, 히스토그램 분포는 크게 배경에 해당하는 그룹과 문자에 해당하는 그룹으로 구분되게 된다. 이러한 히스토그램 분석 결과를 이용하여 410단계에서 배경과 문자를 분리할 수 있게 된다. 여기서, 배경의 R, G, B와 문자의 R, G, B는 각각 별도로 저장된다.

그리고나서 415단계에서 배경과 문자에 대한 가독성을 산출한다. 구체적으로, 우선 저장된 배경의 R, G, B와 문자의 R, G, B를 이용하여 가독성을 산출한다. 가독성 산출은 전술한 상기 수학식 1 내지 수학식 3에 따른다. 그리고나서 저장된 배경의 R, G, B와 문자의 R, G, B와의 조합이 가독성 조건을 만족하는지를 판단한다. 이에 따라 420단계에서 만일 산출된 가독성값이 임계값 이상이 되는지를 판단한다.

반면, 420단계에서 산출된 가독성값이 임계값 이하인 경우 가독성 조건을 만족하지 않으므로, 425단계로 진행하여 배경의 R, G, B와 문자의 R, G, B에 대해 각각의 R, G, B 조합을 변경한다. 그리고나서 415단계로 되돌아가 변경된 배경의 R, G, B와 변경된 문자의 R, G, B를 이용하여 가독성을 산출한다. 이와 같이 각각의 R, G, B 조합의 변경은 산출된 가독성값이 임계값 이상이 될 때까지 반복적으로 수행된다. 이와 같이 반복적인 과정을 통해 가독성값을 산출하게 되면, 도 3에서와 같이 일정 구간(α에서부터 β까지의 구간)으로 좁혀지는 결과를 얻을 수 있다. 그 일정 구간 내의 밝기 대비를 가지는 문자 영상의 경우 실험 결과 지속적으로 사용자가 그 문자 영상을 보아도 피로도가 적고 시인성이 좋은 결과를 출력한다.

이러한 어두운 배경에 밝은색 문자로 구성된 문자 영상의 경우 상기와 같은 가독성 산출 과정이 적용된다. 이러한 문자 영상의 한 예는 도 6의 600과 같다. 일반적으로 대부분의 휴대 단말에서는 검은색 배경의 경우 기본적으로 흰색 문자가 사용되지만, 본 발명에 따르면 도 6의 600에서와 같이 검은색 배경의 경우 흰색 문자가 아닌 옐로우 톤의 문자색이 그 검은색 배경에 대한 조합으로 사용된다. 도 6의 600은 배경색으로 R, G, B가 각각 33, 32, 30이며, 문자색으로 R, G, B가 각각 194, 184, 151인 문자 영상의 경우를 예시하고 있다.

이와 달리 밝은 바탕에 어두운색 문자로 구성된 문자 영상의 경우에는 문자 영상의 대부분의 차지하는 배경이 밝기 때문에 소비 전류도 높아질 수 있다. 즉, 배경색의 화소수가 문자의 화소수보다 상대적으로 많기 때문이다. 따라서 대부분의 휴대 단말에서는 흰색 배경의 경우 기본적으로 검은색 문자를 사용하지만, 본 발명에 따르면 소비 전류 측면을 고려해야 하기 때문에 배경색 및 문자색이 변경되어야 한다. 다양한 배경색에 대한 시인성 테스트 및 전류 측정 결과에 따르면, 문자 영상이 레드 계열의 값을 많이 가질수록 소비 전류는 낮아진다는 점이 고려될 수 있다. 따라서 흰색 배경은 도 6의 610에서와 같이 한지와 같은 배경으로 변경되게 되며, 그 배경과 조합되는 문자색으로 문자가 디스플레이된다. 도 6의 610은 블루 채널의 밝기를 줄이면서도 배경색이 한지 색상과도 유사한 문자 영상의 경우를 예시하고 있다. 이러한 경우 배경색으로 흰색을 사용하는 대신 한지 색상을 사용함으로써, 사용자는 마치 종이 위에 쓰여진 글씨를 읽듯이 편안한 느낌을 얻을 수 있을 것이다.

만일 420단계에서 산출된 가독성값이 그 임계값 이상이 되면 430단계에서 디스플레이의 종류가 AMOLE인지 LCD인지를 판단한다. 만일 상기 임계값 이상의 가독성값을 가지는 문자 영상이 AMOLED 상에 디스플레이된다는 것은, 전류 소비를 최소화하면서도 시인성이 좋으면서 눈의 피로도가 감소된 문자 영상이 디스플레이된다는 것을 의미한다.

따라서 만일 디스플레이의 종류가 AMOLED인 경우 445단계에서 가독성 조건을 만족하는 배경의 R, G, B 및 문자의 R, G, B로 배경색 및 문자색을 결정하고, 그 결정된 배경색 및 문자색으로 구성된 문자 영상을 디스플레이한다.

이와 달리 디스플레이의 종류가 LCD인 경우 435단계에서 백라이트를 감소시킨 후, 440단계에서 배경 및 문자에 대한 R, G, B 비율을 유지하면서 최대값으로 조정한다. LCD의 경우 AMOLED와 달리 소비 전류를 줄이기 위해서는 백라이트를 감소해야 한다. 하지만 백라이트를 감소시킬 경우 디스플레이 밝기가 어두워지게 되므로 이를 보상하기 위해 440단계에서와 같은 과정이 추가되어야 한다.

디스플레이의 밝기를 보상하기 위해서는 픽셀값을 높여주는 방법이 있다. 임계값 이상의 배경의 R, G, B 및 문자의 R, G, B가 결정되더라도 LCD의 경우 픽셀 밝기(pixel lightness)가 최대 밝기보다는 낮게 나오게 된다. 따라서 이러한 픽셀 밝기를 조정하는 과정을 구체적으로 설명하기 위해 도 5를 참조한다.

도 5는 435단계 및 440단계에서의 동작을 설명하기 위한 예시도로, 500에서는 백라이트가 최대인 경우를 예시하고 있으며, 이러한 경우 픽셀 밝기는 그보다 낮으므로, 디스플레이되는 문자 영상은 515에서와 같다. 만일 소비 전류를 줄이기 위해 505에서와 같이 백라이트를 감소시키게 되면 픽셀 밝기도 함께 낮아지게 된다. 이러한 경우 520에서와 같은 문자 영상이 디스플레이된다. 즉, 백라이트를 감소시킬 경우 515의 문자 영상과 비교해봤을 때 520의 문자 영상의 전체 밝기가 어두워짐을 알 수 있다. 따라서 본 발명에서는 510에서와 같이 백라이트를 감소시킬 경우 함께 줄어드는 픽셀 밝기를 키우는 추가적인 방법을 제안하는 것이다. 이러한 픽셀 밝기를 키우는 방법에는 하기 수학식 4가 이용된다.

상기 수학식 4에서, RGB_max는 R, G, B 채널에서의 최대값을 나타낸다.

520의 문자 영상에서와 같이 전체 문자 영상이 어두워지기 때문에 상기 수학식 4에서와 같이 R, G, B 비율을 유지하면서 적어도 하나의 채널을 최대 밝기 255로 유지함으로써 계산된 밝기와 동일한 밝기가 되도록 설정하는 것이다. 이러한 추가적인 처리 과정을 거쳐 디스플레이되는 문자 영상은 525에서와 같다. 따라서 백라이트를 감소시켰음에도 불구하고 515의 문자 영상과 비교해봤을 때 525의 문자 영상은 큰 차이가 없음을 알 수 있다.

한편, 450단계에서 휴대 단말이 실외에 있다고 판단되는 경우 450단계에서 휴대 단말은 조도값이 임계조도값 이상인지를 판단한다. 만일 임계조도값 이상인 경우 460단계에서 변환 커브를 적용함으로써 문자 두께를 조절한다. 이와 달리 조도값이 임계조도값 이하인 경우 455단계로 진행하여 블러링을 적용한 후 460단계로 진행한다. 구체적으로, 조도값이 5000 lux 이상의 실외 환경에서 문자 영상을 보게 되면 그 문자 영상이 어둡게 보이면서 시인성이 낮아지게 된다. 따라서 문자 영상에서 문자 영역에 대해 문자 두께를 미리 정해진 두께로 변경하는 것이다.

예를 들어, 문자 두께 조절 전/후를 살펴보기 위해 도 8의 805와 810을 비교해보면, 문자 영상(800)의 805는 문자 두께 조절 전의 문자 영상의 일부를 확대한 것이며, 810은 문자 두께 조절 이후의 문자 영상의 일부를 확대한 것이다. 도 8의 805와 같은 문자 두께에 대해 도 7에서와 같은 밝기 변환 곡선을 사용하면 810과 같이 문자 두께가 두꺼워지게 된다. 즉, 밝기 변환 곡선을 사용하게 되면, 대비가 증가하기 때문에 문자 영역이 좀 더 선명해지며, 중간톤의 픽셀값도 최대값으로 바뀌어 문자의 두께가 넓어져 시인성이 증가된다.

이때, 단순히 문자의 두께만 키울 경우에는 앨리어싱(aliasing) 현상이 발생할 수 있으므로, 이를 제거하기 위해 안티앨리어싱과 같은 효과를 넣어 중간톤의 픽셀값을 추가함으로서 자연스럽게 연결되도록 바꾸는 동작이 수행될 수 있다. 또한 실외 환경의 조도값이 임계조도값(예컨대, 10만 lux) 이상일 경우 문자 두께를 더욱 두껍게 설정할 필요가 있다. 이러한 경우에는 455단계에서와 같이 문자 영역을 블러링하여 문자 영역의 색을 주변으로 퍼트린다. 예를 들어, 도 9의 문자 영상에서 900은 블러링 이전의 문자 영상의 일부를 확대한 것이며, 블러링을 적용하게 되면 905에서와 같이 나타나며, 이에 대해 도 7에서와 같은 밝기 변환 곡선을 사용하면 910과 같이 문자 두께가 두꺼워짐과 동시에 시인성이 향상되게 된다.

한편, 전술한 바에서와 같이 실외 환경에서 시인성을 향상시키기 위한 방법으로 문자 두께를 조절하는 방법을 예로 들어 설명하였으나, 시인성은 보색 관계에 있는 색상을 사용할수록 높아진다는 점을 고려하는 방법을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 배경과 문자의 색상을 보색 관계에 있는 색으로 선택함으로써 시인성을 높일 수도 있는 것이다.

Claims

휴대 단말에서 문자의 가독성을 향상시키기 위한 장치에 있어서,
문자 영상에 대한 히스토그램을 분석하는 히스토그램 분석부와,
상기 히스토그램 분석 결과를 근거로 상기 문자 영상으로부터 배경과 문자를 분리하고, 상기 분리된 배경 및 문자에 대해 각각의 R, G, B 값을 정하는 배경 및 문자 분리부와,
상기 배경의 R, G, B값과 상기 문자의 R, G, B값을 이용하여 가독성값을 산출하고, 상기 산출된 가독성값이 임계값 이상인지를 판단하는 가독성 산출부와,
상기 임계값 이상의 가독성값을 가지는 배경의 R, G, B와 문자의 R, G, B로 배경색 및 문자색을 결정하는 배경색 및 문자색 결정부와,
상기 결정된 배경색 및 문자색으로 구성된 문자 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함함을 특징으로 하는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 장치.
제1항에 있어서,
상기 휴대 단말의 주변 밝기를 측정하는 조도 센서와,
상기 측정된 조도 센서값을 근거로 상기 휴대 단말이 실내 또는 실외에 있는지를 판단하고, 상기 휴대 단말이 상기 실내에 있다고 판단되면, 상기 히스토그램 분석부로 상기 문자 영상을 제공하는 실내/실외 판단부를 더 포함함을 특징으로 하는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 장치.
제2항에 있어서,
상기 문자 영상의 문자 두께를 조절하는 문자 두께 조절부를 더 포함함을 특징으로 하는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 장치.
제3항에 있어서, 상기 실내/실외 판단부는,
상기 측정된 조도 센서값을 근거로 상기 휴대 단말이 상기 실외에 있다고 판단되면, 상기 문자 두께 조절부로 상기 문자 영상을 제공함을 특징으로 하는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 장치.
제3항에 있어서, 상기 문자 두께 조절부는,
상기 측정된 조도 센서값이 임계조도값 이상인 경우 상기 문자 영상의 문자에 대해 블러링을 적용한 후 상기 문자 두께를 미리 결정된 두께로 두껍게 조절함을 특징으로 하는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 가독성 산출부는,
상기 산출된 가독성값이 상기 임계값 이상이 될 때까지 상기 배경의 R, G, B와 상기 문자의 R, G, B값을 변경해가면서 상기 가독성값의 산출을 반복 수행함을 특징으로 하는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 가독성 산출부는,
시인성, 피로도 및 소비 전류의 요소로 이루어진 수학식을 통해 상기 가독성값을 산출함을 특징으로 하는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 디스플레이부는,
AMOLED 또는 LCD인 것을 특징으로 하는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 장치.
제8항에 있어서, 상기 배경색 및 문자색 결정부는,
상기 디스플레이부가 상기 LCD인 경우 백라이트를 감소시키면서 픽셀 밝기를 보상함을 특징으로 하는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 장치.
디스플레이를 구비한 휴대 단말에서 문자의 가독성을 향상시키기 위한 방법에 있어서,
문자 영상에 대한 히스토그램을 분석하는 과정과,
상기 히스토그램 분석 결과를 근거로 상기 문자 영상으로부터 배경과 문자를 분리하고, 상기 분리된 배경 및 문자에 대해 각각의 R, G, B 값을 정하는 과정과,
상기 배경의 R, G, B값과 상기 문자의 R, G, B값을 이용하여 가독성값을 산출하는 과정과,
상기 산출된 가독성값이 임계값 이상인지를 판단하는 과정과,
상기 임계값 이상의 가독성값을 가지는 배경의 R, G, B와 문자의 R, G, B으로 배경색 및 문자색을 결정하는 과정과,
상기 결정된 배경색 및 문자색으로 구성된 문자 영상을 디스플레이하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 방법.
제10항에 있어서,
상기 휴대 단말의 주변 밝기를 측정하는 과정과,
상기 측정된 주변 밝기를 근거로 상기 휴대 단말이 실내 또는 실외에 있는지를 판단하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 방법.
제11항에 있어서, 상기 문자 영상에 대한 히스토그램을 분석하는 과정은,
상기 휴대 단말이 상기 실내에 있다고 판단되면, 상기 문자 영상에 대한 히스토그램을 분석하는 과정임을 특징으로 하는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 방법.
제11항에 있어서,
상기 휴대 단말이 상기 실외에 있다고 판단되면, 상기 문자 영상의 문자 두께를 조절하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 방법.
제13항에 있어서, 상기 문자 영상의 문자 두께를 조절하는 과정은,
상기 측정된 주변 밝기가 임계조도값 이상인 경우 상기 문자 영상의 문자에 대해 블러링을 적용하는 과정과,
상기 문자 두께를 미리 결정된 두께로 두껍게 조절하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 방법.
제10항에 있어서, 상기 산출된 가독성값이 임계값 이상인지를 판단하는 과정은,
상기 산출된 가독성값이 상기 임계값 이상이 될 때까지 상기 배경의 R, G, B값과 상기 문자의 R, G, B값을 변경해가면서 상기 가독성값의 산출을 반복 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 방법.
제10항에 있어서,
상기 문자 영상을 디스플레이하기 이전에 상기 구비된 디스플레이가 AMOLED인지 LCD인지를 판단하는 과정과,
상기 디스플레이가 LCD인 경우 백라이트를 감소시키면서 픽셀 밝기를 보상하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 문자의 가독성을 향상시키기 위한 방법.