KR101456874B1 - 이미지 디스플레이에 대한 광 검출, 컬러 표현 모델들, 및 동적 범위의 수정 - Google Patents

이미지 디스플레이에 대한 광 검출, 컬러 표현 모델들, 및 동적 범위의 수정 Download PDF

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Abstract

실시예들은 일반적으로 이미지 및 디스플레이 프로세싱에 관한 것이고, 특히 광원들(예를 들면, 인식된 광원들)에 기초하여 상이한 뷰잉 환경들 내에서 이미지에 대한 컬러 표현의 예측 및/또는 동적 범위 수정을 용이하게 하기 위하여 이미지들 내의 광원들을 검출하는 시스템들, 장치들, 집적 회로들, 컴퓨터-판독가능한 매체, 및 방법들에 관한 것이다. 몇몇 실시예들에서, 하나의 방법은 이미지의 일부를 나타내는 픽셀들을 검출하는 단계, 이미지 부분에 대한 픽셀들의 서브세트가 광원과 연관되는 것을 명시하는 단계, 및 픽셀들의 서브세트에 대한 파라미터를 결정하는 단계를 포함하고, 파라미터는 이미지 부분을 포함하는 재생된 이미지 내의 컬러를 생성하도록 구성된다. 일 실시예에서, 광원들은 휘도 값들의 높은 동적 범위들 및 낮은 동적 범위들 사이에서 전환을 용이하게 하기 위하여 검출된다.

Description

이미지 디스플레이에 대한 광 검출, 컬러 표현 모델들, 및 동적 범위의 수정{LIGHT DETECTION, COLOR APPEARANCE MODELS, AND MODIFYING DYNAMIC RANGE FOR IMAGE DISPLAY}
이 출원은 전체적으로 참조로써 여기에 통합된 2009년 5월 11일에 출원된 미국 예비 특허 출원 제 61/177,262호에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명의 실시예들은 일반적으로 이미지 및 디스플레이 프로세싱에 관한 것이고, 보다 구체적으로 광원들(예를 들면, 인식된 광원들)에 기초하여 상이한 뷰잉(viewing) 환경들 내에서 이미지들에 대한 컬러 표현(color appearance)의 예측 및/또는 동적 범위 수정을 용이하게 하기 위하여 이미지들 내의 광원들을 검출하는 시스템들, 장치들, 집적 회로들, 컴퓨터-판독가능한 매체, 및 방법들에 관한 것이다.
컬러 표현 모델들("CAMs")은 인간 시각 시스템("HVS": human visual system)에 따라, 상이하게 인식될 수 있는 상이한 환경 조건들 하에서 컬러들을 매칭하기 위하여 개발되었다. 특히, 조건들의 하나의 세트 하에서 캡쳐된 컬러(예를 들면, 이미지)는 조건들의 다른 세트 내에서의 컬러를 뷰잉하는 관찰자에 의해 상이한 컬러로서 인식될 수 있다. 다음은 인식가능한 컬러 미스 매칭들에 기여할 수 있는 인자들의 예들이다: 상이한 발광체들의 상이한 유채도들(chromacities) 및/또는 휘도 레벨들, 컬러를 디스플레이하기 위하여 이용된 상이한 유형들의 디바이스들, 배경의 상대적 휘도, 주변 환경의 상이한 조건들뿐만 아니라, 다른 인자들. 통상적인 컬러 표현 모델들의 목적은 조건들의 소스 세트로 캡쳐된 동일한 컬러이게 보이도록, 조건들의 목적 세트로 뷰잉되는 이미지를 조절함으로써 이들 인자들을 보상하는 것이다. 따라서, 컬러 표현 모델들은 하나의 환경 내에서 보여진 컬러의 패치(patch)를 상이한 환경(예를 들면, 목표 환경)에서 관찰될 때 등가의 컬러 패치로 전환하기 위하여 이용될 수 있다.
기능하는 동안, 색채 적응을 포함하는 컬러 표현을 예측하는 몇몇 접근법들은 자체 단점들을 가진다. 적어도 하나의 접근법에서, 발광체들의 상이한 유채도 및 휘도의 효과들의 결정은 통상적으로 환경적 파라미터 값들을 수동으로 측정하는 것과 같은 수동 개입을 요구한다. 종종, 환경적 파라미터 값들은 그 다음 목표 환경에서 컬러를 수정하기 위하여 이미지 데이터를 수반하는 메타데이터로서 인코딩된다. 또는, 몇몇 경우들에서, 환경적 파라미터들의 추정되거나 상상된 값들은 색채도 적응 프로세스를 인도하기 위하여 이용된다. 도시하기 위하여, Austria의 Vienna의 International Commission on Illumination("CIE")에 의해 유지된 CIEDAM02 Color Appearance Model("CAM")을 고려하자. 이 모델에 따라, 적응도(D)는 뷰잉 환경에서 백색 오브젝트의 휘도의 대략 20%로 통상적으로 추정되는 적응 휘도(LA)에 좌우된다. 백색 오브젝트의 휘도는 통상적으로 광학 측정 디바이스를 이용하여 측정되고 값들은 컬러 표현을 예측할 때 수동으로 구현된다. 게다가, 몇몇 컬러 표현 모델 구현들은 또한 휘도 레벨 적응 인자에 대한 몇몇 미리 결정된 값들(FL), 주변 영향(c) 및 색채 유도 인자(Nc)에 관련된 몇몇 미리 결정된 일정한 주변 조건들에 기초로 적응도(D)를 유도한다. 몇몇 접근법들에서, 몇몇 파라미터들은 일부가 광원, 반사 표면, 또는 다른 것을 포함하는지에 무관하게 이미지의 대부분 또는 모든 부분들에 걸쳐 전체적으로 적용된다.
상기 측면에서, 높은 동적 범위 이미지들을 포함하는 상이한 뷰잉 환경들에 대한 이미지들의 컬러 표현의 예측을 용이하게 하기 위한 시스템들, 컴퓨터-판독가능한 매체, 방법들, 집적 회로들, 및 장치들을 제공하는 것이 바람직하다.
실시예들은 일반적으로 광원들(예를 들면, 인식된 광원들)에 기초되는 상이한 뷰잉 환경들 내에서 이미지들에 대한 컬러의 표현의 예측 및/또는 동적 범위 수종을 용이하게 하기 위하여 이미지들 내의 광원들을 검출하는 시스템들, 장치들, 집적 회로들, 컴퓨터-판독가능한 매체, 및 방법들에 관한 것이다. 몇몇 실시예들에서, 방법은 이미지의 일부를 나타내는 픽셀들을 검출하는 단계, 이미지 부분에 대한 픽셀들의 서브세트가 광원과 연관되는 것을 명시하는 단계, 및 픽셀들의 서브세트에 대한 파라미터를 결정하는 단계를 포함하고, 파라미터는 이미지 부분을 포함하는 재생된 이미지 내의 컬러를 생성하도록 구성된다. 일 실시예에서, 파라미터를 결정하는 단계는 광원을 구성하는 픽셀들의 서브세트에 대해, 적응도(D)를 계산하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 적응도는 각각의 픽셀에 대해 결정된다. 광원에 대해, 적응도는 명시되어 발광체의 품질을 떨어뜨리지 않는다. 일 실시예에서, 광원들은 휘도 값들의 높은 동적 범위들 및 낮은 동적 범위들 사이에서 전환하는 것을 용이하게 하기 위하여 검출된다.
본 발명 및 다양한 실시예들은 첨부 도면들과 관련하여 취해진 다음 상세한 설명과 관련하여 보다 완전히 인식된다.
도 1a는 본 발명의 적어도 몇몇 실시예들에 따라, 소스 환경에서 캡쳐된 컬러를 수정하기 위하여 광원들을 검출하기 위한 시스템의 예를 도시하는 도면.
도 1b는 본 발명의 적어도 몇몇 실시예들에 따라, 목표 환경에서 컬러를 매치시키기 위하여 광원들을 검출하기 위한 시스템의 예를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 특정 실시예에 따른 광원 분석기의 예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 후보 광원 검출기의 예를 도시한 도면.
도 4a 내지 도 4c는 몇몇 실시예들에 따른 후보 광원들을 결정하는 예들을 도시한 도면들.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 광원들을 검출하는 방법의 예로서 흐름을 도시한 도면.
도 6은 다양한 실시예들에 따라, 상이한 뷰잉 조건들 사이에서 컬러 매칭을 용이하게 하기 위하여 광원 검출을 이용하는 소스 이미지 프로세서 및 타겟 이미지 프로세서의 예들을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른, 휘도 범위 제어기의 기능을 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 적어도 몇몇 실시예들에 따른 적어도 프론트(front) 변조기를 가진 디스플레이 디바이스를 동작하도록 구성된 제어기의 개략도.
도 9는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른, 광원 검출을 이용하여 상이한 뷰잉 환경들에서 컬러를 매칭하기에 적당한 예시적인 컴퓨터 시스템을 도시한 도면.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른, 휘도 범위 수정 장치의 예들을 도시한 도면들.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른, 인식된 광원으로서 광원들을 검출하도록 구성된 광원 검출기를 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 인식된 광원들에 대한 휘도 값들을 증가(boost)시키도록 구성된 이미지 프로세서를 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 인식된 광원들에 대한 휘도 값들을 증가시키도록 구성된 LDR2HDR 프로세서를 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 광원 검출기의 예를 도시한 도면.
도 15는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 광원 검출기의 다른 예를 도시한 도면.
도 16은 본 발명의 적어도 몇몇 실시예들에 따른 적어도 프론트 변조기를 가진 디스플레이 디바이스를 동작시키도록 구성된 제어기의 개략도.
유사한 참조 번호들은 몇몇 도면들에 걸쳐 대응하는 부분들을 지칭한다. 참조 번호들의 대부분이 일반적으로 참조 번호를 첫 번째 도입하는 도면을 식별하는 하나 또는 두 개의 최-좌측 아라비아 숫자들을 포함한다는 것이 주의된다.
도 1a는 본 발명의 적어도 몇몇 실시예들에 따른, 소스 환경에서 캡쳐된 컬러를 수정하기 위하여 광원들을 검출하기 위한 시스템의 예를 도시하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 시스템(100)은 이미지 프로세서(120) 및 소스 이미지 생성기(160)를 포함하고, 소스 환경에서의 이미지들을 프로세스하도록 구성된다. 이미지 프로세서(120)는 목표 환경에서 컬러를 재생하도록 구성된 소스 이미지 데이터(164)를 생성하기 위하여 소스 이미지 생성기(160)에 의해 이용된 환경 파라미터들(130)을 생성하도록 구성된다. 소스 이미지 데이터(164)의 예들은 컬러 표현 모델("CAM")(162) 뿐만 아니라, 광원 또는 비-광원을 특징으로 하는 정보에 따라 생성된 표현 상관을 포함한다. 이미지 프로세서(120)는 광원 분석기(122) 및 환경 파라미터 프로세서(124)를 포함하도록 도시된다. 광원 분석기(122)는 후보 광원들로서 한정하는 이미지(101b)의 부분들을 나타내는 하나 이상의 픽셀들을 검출하도록 구성되고, 픽셀들이 광원의 일부(예를 들면, 자체-발광으로서 인식됨)인지 아닌지(예를 들면, 확산 반사 표면 같은 반사 표면, 또는 그렇지 않으면 불투명 표면으로서 인식됨) 여부를 추가로 식별하도록 구성된다. 여기에 이용된 바와 같이, 용어 "광원"은 적어도 몇몇 실시예들에서 광 전구 또는 태양, 또는 미러, 얼음 또는 유리 같은 자체-발광하는 것으로서 인식될 수 있는 오브젝트 표면(예를 들면, 거울 반사 표면) 같은 발광체(예를 들면, 광을 생성하는 물리적 광원)의 일부와 연관된 하나 이상의 픽셀들을 지칭한다. 몇몇 실시예들에 따라, 발광체는 인식된 광원(물리적 광원 또는 고 반사 표면)을 지칭할 수 있고, 발광체는 장면(예를 들면, 소스 환경) 내에서, 장면의 이미지의 일부로서 캡쳐될 수 있거나, 뷰잉 환경(예를 들면, 목표 환경)과 연관될 수 있다. 용어 "광원"은 자체 발광하는 것으로서 인간 시간 시스템("HVS")에 의해 인식되는 자극 또는 픽셀들을 설명할 수 있고, 이와 같이 용어 "인식된 광원"와 상호교환하여 이용될 수 있다. 몇몇 예들에서, 광원은 예를 들면, 비-광원과 연관된 값들의 범위보다 높은 휘도 값들을 가질 수 있다. 여기에 이용된 바와 같이, 용어 "비-광원"은 적어도 몇몇 실시예들에서 표면이 직물 또는 토양 같이 번쩍이거나 반사하지 않는 것으로서 인식될 수 있도록 광을 산란시키거나 확산시킬 수 있는 오브젝트의 표면(예를 들면, 확산적 반사 표면)을 도시하는 이미지의 일부와 연관된 하나 이상의 픽셀들을 지칭한다. 몇몇 예들에서, 비-광원은 HVS에 의해 광원으로서 지각되지 않는 확산 방식으로 광을 반사시키는 표면이다. 비-광원들의 예들은 종이 및 드레스가 비교적 밝은 외관을 가지는 경우, 비교적 어두운 주변 내의 백색 종이 또는 백색 웨딩 드레스의 부분을 포함한다. 용어 "비-광원"이 또한 몇몇 실시예들에서 광원으로서 인식될 수 없는 충분히 큰 크기를 가진 물리적 광원을 묘사하는 이미지의 부분과 연관된 하나 이상의 픽셀들을 지칭할 수 있다는 것이 주의된다. 몇몇 실시예들에서, 광원 분석기(122)는 비-광원과 연관된 적어도 다른 픽셀들에 관한, 크기 및/또는 휘도 값들의 함수로서 광원으로서 하나 이상의 픽셀들을 식별하도록 구성된다. 환경 파라미터 프로세서(124)는 예를 들면, 타겟 이미지 생성기(17)에 관련하여 목표 환경에서 재생된 이미지의 컬러의 생성을 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 파라미터(130)는 밝기 상관, 채도 상관, 및 색조 상관 같은 표현 상관을 생성하기 위하여 컬러 표현 모델("CAM")(162)에 의해 소모된다.
상기 관점에서, 이미지 프로세서(120) 및 상기 프로세서의 구성요소들 중 적어도 몇몇은 하나 이상의 광원들을 검출할 뿐만 아니라, 비-광원들로부터 광원들을 구별할 수 있다. 특히, 광원 분석기(122)는 자체-발광하는 것으로 인식되지 않는 확산 반사 표면들 또는 비춰진 반투명 표면들(예를 들면, 녹색 집 창문들 또는 서리가 낀 창문들 뒤쪽 광) 같은 비-광 방사 표면들을 포함하는 지역들로부터 이미지 내에서 자체-발광인 것으로 인식되는 지역들을 구별할 수 있다. 이미지 프로세서(120)는 픽셀이 광원의 일부인지를 포함하는, 픽셀과 연관된 정보에 기초가 되는 파라미터들(130) 중 적어도 하나로서 적응도(D)를 결정하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에 따라, 적응도(D)는 개별적으로 각각의 픽셀에 대해 결정될 수 있거나, 몇몇 경우들에서, 적응도는 전체적으로(예를 들면, 픽셀들 모두 또는 대부분의 개수) 결정될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 적응도는 비-광원들에 대한 픽셀들보다 인식된 광원과 연관된 픽셀들에 대해 상이하게 결정될 수 있다. 추가로, 이미지 프로세서(120)는 예를 들면, 비-광원들에 대한 픽셀 정보에 기초된 적응 휘도(LA)를 결정하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이미지 프로세서(120)는 광원 또는 비-광원인 것으로 결정된 픽셀들에 기초된 광원과 연관된 발광체의 컬러(예를 들면, 인식된 컬러)를 결정(또는 대략적으로 결정)하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 광원과 연관된 픽셀들은 비-광원들과 연관된 픽셀들보다 큰 범위 내의 휘도 레벨들로 구동될 수 있다. 예를 들면, 이미지가 휘도 값들의 비교적 낮은 동적 범위("LDR")로 동작하도록 구성되는 것을 고려하자. 휘도 값들의 비교적 높은 동적 범위("HDR")에서 이미지들을 형성하기 위하여 디스플레이 상에 디스플레이될 때, 이미지 프로세서(120)는 광원들과 연관된 픽셀들에 대한 휘도 값들의 범위를 확장(예를 들면, 휘도 값들의 LDR로부터 HDR 범위들로)시키도록 구성될 수 있는 반면, 비-광원들에 대한 휘도 값들의 범위는 보다 작을 수 있다(예를 들면, 본래 이미지의 휘도 값들의 낮은 동적 범위와 같음).
이미지 프로세서(120)의 동작을 도시하기 위하여, 이미지 프로세서(120)가 태양을 나타내는 픽셀 데이터, 얼음 표면상에서 태양의 거울 반사(예를 들면, 전반사, 미러-형 반사)를 나타내는 픽셀 데이터, 및 지면을 커버하는 눈(102a)을 나타내는 픽셀 데이터를 포함하는 이미지(101b) 같은 이미지를 나타내는 데이터를 분석하는 것을 고려하자. 눈(102a)은 이미지(101b)의 비교적 밝은 부분으로서 나타난다. 광원 분석기(122)는 태양을 포함하는 이미지 부분의 픽셀(103a) 같은 픽셀들 뿐만 아니라, 반사를 포함하는 다른 이미지 부분의 픽셀(103b)을 포함하는 픽셀들을 분석하도록 구성된다. 게다가, 광원 분석기(122)는 눈으로 덮여진 지면을 나타내는 다른 이미지 부분의 픽셀(103c) 같은 픽셀들을 분석하도록 구성된다. 이미지(101b)는 태양이 소스 환경 내의 발광체를 제공하는 장면(101a)의 상을 캡쳐하도록 구성되는 카메라 같은 이미지 캡쳐 디바이스(107)에 의해 생성될 수 있다. 도시된 예에 더하여, 태양이 주 광원일 수 있는 반면, 반사부(103b)로서 다량을 반사하는 얼음의 시트 같은 자체-발광(즉, 인식된 광원들)으로서 인식될 수 있는 다른 표면들이 있을 수 있다는 것이 주의된다. 몇몇 실시예들에서, 환경 센서(110)는 컬러 표현 모델(162)의 동작에 영향을 미치는 광학적 환경 파라미터들을 감지하도록 구성된다. 환경 센서(110)의 예들은 디지털 카메라(예를 들면, HDR 이미지들을 제공할 수 있는 고선명 이미지 카메라), 광도계, 광 검출기, 발광 레벨 및 컬러를 감지하기 위한 광을 수신하도록 구성된 광 센서, 및 컬러(또는 컬러의 표현)를 수정하기 위하여 이용된 파라미터들(130)을 결정하기 위한 다른 유형들의 센서들을 포함한다.
환경 파라미터 프로세서(124)는 이미지(101b)의 픽셀들에 대한 휘도("LA") 파라미터들(132c)을 적응시키는 것을 나타내는 데이터를 생성하도록 구성된 적응 휘도(LA) 생성기("LA Gen")(125b)를 포함할 수 있다. 적응 휘도(LA)는 몇몇 실시예들에 따라, 영역(예를 들면, 이미지(101b) 내의 픽셀들 모두 대부분에 걸쳐)에 걸쳐 광의 평균 강도를 명시하는 적응 필드의 휘도일 수 있다. 적응 휘도(LA)의 결정이 이미지로 제한될 필요가 없고 환경 센서(110)를 이용하여 환경(예를 들면, 소스 또는 목표 환경)을 고려함으로써 유도될 수 있다는 것이 주의된다. 적응 필드는 근접 필드, 배경 필드, 및 주위 필드를 포함하는 것으로서 기술될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 적응 휘도 파라미터(132c)에 대한 값은 광원의 부분이 아닌(즉, 인식된 광원의 부분이 아닌) 이미지(101b) 내의 가장 밝은 픽셀의 휘도 값으로서 선택된다. 예를 들면, 적응 휘도 생성기(125b)는 이 예에서 눈 덮인 지면의 부분을 묘사하고 인식된 광원이 아닌 픽셀(103c) 같은 광원과 연관되지 않은 이미지(101b) 내의 픽셀을 결정하도록 구성될 수 있다. 비-광원에 대한 픽셀이 비-광원들(예를 들면, 확산 반사 표면들을 가진 오브젝트)에 대한 다른 픽셀들보다 큰 휘도 값을 가지는 것을 적응 휘도 생성기(125b)가 검출하면, 적응 휘도 생성기(125b)는 그 휘도 값을 적응 휘도의 값으로서 선택할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 적응 휘도 파라미터(132c)는 이미지(101b) 내의 모든 픽셀들에 대해 소스 이미지 생성기(160)에 의해 이용된 글로벌 파라미터이다.
몇몇 실시예들에서, 적응 휘도 생성기(125b)는 다수의 적응 휘도 로컬 값들로서 다수의 적응 휘도 파라미터들(132c)을 생성하도록 구성된다. 특히, 적응 휘도 생성기(125b)는, 다른 비-광원들에 대하여 로컬화된 적응 휘도 파라미터들(132c)로서 다른 휘도 값들을 선택하면서, 비-광원을 구성하는 픽셀들에 대한 휘도 값을 로컬화된 적응 휘도 파라미터(132c)로서 선택할 수 있다. 동작시, 적응 휘도 생성기(125b)는 비-광원과 연관된 이미지(101b) 내의 픽셀들의 그룹을 식별하고, 그리고 다른 비-광원 픽셀들에 대해 다른 휘도 값들보다 큰 휘도 값을 추가로 결정한다. 그 다음, 적응 휘도 생성기(125b)는 픽셀들의 그룹을 포함하는 이미지(101b)의 지역에 대해, 적응 휘도(LA)로서 가장 큰 휘도 값을 선택할 수 있다. 이 경우, 적응 휘도 파라미터(132c)는 이미지(101b)의 지역 또는 부분에 대한 로컬 파라미터이다. 몇몇 실시예들에서, 단일 적응 휘도 파라미터(132c)는 광원의 부분을 형성하지 않는 픽셀들(즉, 광원으로서 인식되지 않으면서 백색으로서 인식되는 픽셀들)에 대해 이용될 수 있고, 로컬화된 적응 휘도 파라미터들(132c)은 광원들 및 비-광원들에 대해 개별적으로 유도되고 이용될 수 있다.
환경 파라미터 프로세서(124)는 이미지(101b)의 픽셀들에 대해 적응도("DoA") 파라미터들(132a)을 나타내는 데이터를 생성하도록 구성된 적응도 생성기("DOA Gen")(125a)를 또한 포함할 수 있다. 적응도(D)는 몇몇 실시예들에 따라 발광체의 효과를 떨어뜨릴지 여부(또는 어떤 정도로 발광체의 효과를 떨어뜨릴지)를 표시하는 휘도-조절 적응도(예를 들면, 색채 적응)일 수 있다. 적응 생성기(125a)의 등급(degree)은 픽셀이 광원, 광원의 아이덴티티(identity) 뿐만 아니라, 휘도 레벨들 및 광원 크기 같은 다른 광원-관련 정보와 연관되는지를 명시하는 광원 식별자들("LS ID")(128)을 수신할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 소스 환경으로부터 목표 환경으로 전환하기 위한 색채 적응도는 더 작거나 비-광원에 관련하여 이미지(101b)의 자체-발광 부분들에 대해 무시할 수 있다. 따라서, 적응도 생성기(125a)는 발광체(예를 들면, 자신의 컬러 또는 휘도)가 효과가 떨어지지 않도록(예를 들면, 채택된 백색 포인트에 적응하지 않음)광원과 연관된 픽셀을 영(예를 들면, D=0)으로 설정하도록 구성될 수 있다. 게다가, 적응도 생성기(125a)는 비-광원을 구성하는 픽셀에 대해 적응도(D)를 계산하도록 구성되어, 적응도는 발광체의 효과를 떨어뜨린다(예를 들면, 채택된 백색 포인트로 완전한 적응까지 불완전한). 예를 들면, 비-광원은 거울 반사 표면보다 큰 수의 각도들로 광을 산란 및 반사시키는 확산 반사량을 제공하는 표면이다. 몇몇 예들에서, 비-광원은 밝은 표면으로서 인식될 수 있지만, 광원인 것으로 HVS에 의해 인식되지 않은 광양을 반사할 수 있다. 광원과 연관된 것과 다른 픽셀들에 대해, 적응도 생성기(125a)는 예를 들면, 비-광원들과 연관된 픽셀들에 대해 색채 적응시 발광체의 효과를 떨어뜨리는 적응도 파라미터들(132a)을 생성할 수 있다. 따라서, 적응도는 완전한 적응을 명시하는 1의 값(예를 들면, D=1)까지 범위이고, 그리고 상기 1의 값을 포함하는 영이 아닌 값일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 적응도는 픽셀 단위 기반으로 결정되어, 적응도에 대한 값은 대응하는 픽셀에 대한 휘도 값의 함수이다. 적어도 하나의 실시예에서, 적응도는 광원에서의 픽셀에 대한 휘도 값(예를 들면, 여기서 D=0) 및 적응도가 결정된 픽셀의 휘도 값 사이의 차를 우선 결정함으로써 보간될 수 있다. 그 다음, D=0으로부터 적응도의 값(예를 들면, 0<D<1)까지의 거리는 결정될 수 있고, 여기서 상기 거리는 선형이거나 비-선형 관계에 의해 결정될 수 있다. 다른 실시예에서, 광원들과 연관된 픽셀들은 영(0)으로 설정된 D의 값들과 연관된다. 게다가, 인식된 광원들과 연관되지 않고 예를 들면, 비교적 어둡거나 낮은 휘도 값들과 연관된 픽셀들은 임계 휘도 값에 대응하는 중간 적응도(Dint)로 설정된 D의 값과 연관될 수 있다. 임계 휘도 값은 D의 값(즉, Dint 아래)이 비교적 일정할 수 있거나 임계 휘도 값보다 큰 휘도 값들에 대해 차등적으로 보간될 수 있는 레벨을 정의한다. 마지막으로, 비-광원들에 대한 픽셀들(또는 임계 휘도 값보다 큰 휘도 값들을 가진 픽셀들)은 광원의 휘도 값들과 임계 휘도 값 사이의 픽셀의 휘도 값들에 비례하여 보간되는 적응도(D)를 가질 수 있다. 적응도는 선형적으로 또는 비-선형적으로 보간될 수 있다. 일 예에서, 적응도는 D=0 및 Dint의 두 개의 값들 사이에서 부드러운 보간을 제공하는 에르미트 다항식의 함수로서 D=0 및 Dint 사이에서 가변할 수 있다. 다항식의 예는 2s3 - 3s2 + 1이고, 여기서 s는 0 내지 1의 범위에 대응하도록 하이 및 로우 휘도 값들의 스케일링을 나타낸다. 적어도 하나의 실시예에서, 중간 적응도(Dint)는 방정식들 1 내지 3을 이용함으로써 계산된다.
몇몇 실시예들에서, 적응도 생성기(125a)는 적어도 몇몇 경우들에서 다음 방정식 (1)과 같이 픽셀들에 대해 개별적으로 D의 임의의 값뿐만 아니라, Dint(즉, "D")를 생성할 수 있다.
Figure 112011088364476-pct00001
(1)
여기서 F(즉, "FL")는 방정식 2 및 3에 의해 결정된다.
Figure 112011088364476-pct00002
(2)
Figure 112011088364476-pct00003
(3) 적응 휘도(LA)는 상기된 바와 같이 적응 휘도 생성기(125b)에 의해 결정될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, FL의 값의 결정은 방정식(2)으로 제한될 필요가 없고 LA에 기초된 임의의 방정식 같은 다른 수단에 의해 결정될 수 있다.
이미지 프로세서(120)는 각각의 후보 광원에 대한 평균 삼자극값(tristimulus value)을 계산함으로써 이미지(101b)에 대한 백색 포인트를 결정하도록 구성될 수 있다. 평균값은 광원의 컬러를 근사화하고, 여기서 그레이-월드(gray-world) 가정이 로컬적으로 적용될 수 있다. 예를 들면, 삼자극값들(X, Y 및 Z)의 평균은 백색 포인트를 결정하기 위하여 이용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이미지 프로세서(120)는 후보 광원(또는 프레임워크)과 연관된 하나 이상의 백색 광원들에 대한 백색 포인트("WP") 파라미터(132d)를 나타내는 데이터를 생성한다. 이미지 프로세서(120)는 R, G 및 B 픽셀 값들의 변환에 기초된 삼자극값들(X, Y 및 Z)을 나타내는 데이터를 결정하도록 구성될 수 있다. 삼자극값들(X, Y 및 Z)은 도 1a에서 파라미터들(132b)로서 도시된다. 이미지 프로세서(120)는 또한 파라미터(132e)로서 백그라운드 휘도("B")를 결정하도록 구성될 수 있다. 백그라운드 휘도는 또한 몇몇 경우들에서 표시법 "Yb"에 의해 지칭될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이미지 프로세서(120)는 백그라운드 휘도가 계산되는 픽셀에 관한 지역 내의 이웃 픽셀들의 휘도 값들에 기초된 백그라운드 휘도를 결정한다. 이미지 프로세서(120)는 또한 파라미터(132f)로서 주위 값("S")을 결정하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 환경 센서(110)는 주위 필드와 연관된 휘도 값들을 검출하고, 이미지 프로세서(120)는 주위 필드의 측정된 휘도 값들에 기초된 주위 휘도를 결정한다. 다른 파라미터들은 환경 센서(110)에 의해 감지된 환경 정보를 가지거나 가지지 않고 이미지 프로세서(120)에 의해 결정될 수 있다.
몇몇 실시예들에 따라, 소스 이미지 생성기(160) 및 CAM(162)은 다음과 같이 방정식 4a 내지 4c에 나타난 바와 같이 변환된 삼자극값들(또는 콘 응답 값들)(L', M' 및 S')을 생성하도록 각각의 픽셀(즉, 비-선형 응답 압축을 포함함)에 대한 색채 적응을 실행하도록 구성된다.
Figure 112011088364476-pct00004
(4a)
Figure 112011088364476-pct00005
(4b)
Figure 112011088364476-pct00006
(4c) 이들 응답 값들은 값들(Lw, Mw, 및 Sw)(즉, 콘 컬러 공간 내의 백색 포인트의 삼자극값들), 및 상기 나타난 바와 같이 유도된 적응도를 나타내는 "D"에 좌우되는 방정식들(5a 내지 5c)을 이용하여 유도된다.
Figure 112011088364476-pct00007
(5a)
Figure 112011088364476-pct00008
(5b)
Figure 112011088364476-pct00009
(5c) 그 다음 소스 생성기(160)는 소스 이미지 데이터(164)로서 표현 상관을 생성한다. 소스 이미지 생성기(160) 및 CAM(162)이 다양한 실시예들에 따라, 광원 검출이 이용될 수 있는 다양한 컬러 표현 모델들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 이미지 프로세서(120)는 CIECAM02 컬러 표현 모델, 또는 등가물에 대한 환경 파라미터들(130)을 생성하기 위하여 광원들을 식별하도록 구현될 수 있다.
여기에 이용된 바와 같이, 용어 "단순"은 몇몇 실시예들에서 CIE XYZ 컬러 공간의 삼자극값들 같은 삼자극값들의 세트 내에 기술될 수 있는 컬러를 포함하는 자극을 제공할 수 있는 오브젝트를 지칭할 수 있다. 용어 샘플은 "패치", "자극", 또는 "검사"와 상호교환하여 이용될 수 있다. 그리고, 여기에 이용된 바와 같이, 하나 이상의 픽셀들 또는 서브-픽셀들은 몇몇 실시예들에 따라 샘플을 구성할 수 있다. 게다가, 샘플은 임의의 수의 픽셀들을 포함하는 디지털 이미지 같은 이미지의 부분을 구성할 수 있다. 따라서, 여기에 기술된 구조들 및/또는 기능들은 하나 이상의 픽셀들뿐만 아니라, 이미지(예를 들면, 픽셀들의 세트는 이미지를 구성함)에 적용될 수 있다. 이미지는 픽셀 데이터에 의해 각각 표현될 수 있는 픽셀들로 구성될 수 있다. 픽셀 데이터는 예를 들면, 4개 이상의 크기 정도들의 범위들 내의 휘도(또는 복사 휘도) 레벨들의 범위들을 기술하는 다수의 비트들에 의해 이미지가 높은 동적 범위("HDR") 이미지인지, 또는 낮은 동적 범위("LDR") 이미지인지를 명시할 수 있다. 소스 환경에서 캡쳐된 이미지(예를 들면, 비디오의 정지 이미지 또는 프레임)는 디스플레이된 이미지(예를 들면, 모니터 또는 LCD 디스플레이 상에 디스플레이된, 투사된 이미지), 및 프린트된 이미지(예를 들면, 종이 같은 매체 상에 인쇄된)로서 목표 환경에 제공될 수 있다. 다양한 실시예들은 여기에 기술된 파라미터들 및 다른 데이터 중 하나 이상은 픽셀 레벨, 예를 들면, 로컬 오퍼레이터 또는 표현 상관 같은 로컬 레벨(예를 들면, 픽셀들의 그룹), 또는 예를 들면, 글로벌 오퍼레이터 또는 표현 상관 같은 글로벌 레벨(예를 들면, 이미지)로 결정될 수 있다.
여기에 이용된 바와 같이, 용어 "컬러"는 몇몇 실시예들에서 컬러 자극의 스펙트럼 분포 뿐만 아니라, 뷰잉 조건들(예를 들면, 컬러 자극들이 발생하는 영역의 크기, 모양, 구조 및 주위)과 연관된 인식된 컬러를 지칭할 수 있다. 컬러는 또한 특히 상이한 발광체들에 적응하도록 관찰자의 시각 시스템 및 능력에 좌우될 수 있다. 용어 컬러는 몇몇 실시예들에 따라 예를 들면, 디스플레이 디바이스의 표면 또는 이미지를 형성하도록 구성된 임의의 디바이스로부터 나오는 스펙트럼적으로 웨이팅된 과자들의 양(예를 들면, 측정된 양)을 지칭할 수 있다. 여기에 이용된 바와 같이, 용어 "후보 광원"은 몇몇 실시예들에 따라, 이미지 부분이 자체-발광하거나 반사로 인식되는 것을 가리키는 충분한 휘도 값들을 가진 픽셀들을 포함하는 잠재적인 광원들 및 비-광원들을 지칭할 수 있다. 후보 광원은 서로 관련된 표면들의 그룹(예를 들면, 이미지 내의 픽셀들의 그룹들) 또는 프레임워크로서 기술될 수 있고, 프레임워크는 자체-발광하거나 반사하는 것으로 인식될 수 있다. 게다가, 후보 광원 또는 프레임워크는 크기(예를 들면, 영역), 픽셀들의 대응하는 양, 프레임워크가 통과하는 다수의 이미지 층들, 하나 이상의 휘도 값들(또는 평균 휘도 값들을 포함하는 변형들), 및 등가 특성들을 특징으로 할 수 있다.
도 1b는 본 발명의 적어도 몇몇 실시예들에 따라, 목표 환경에서 컬러를 매칭하도록 광원들을 검출하기 위한 시스템의 예를 도시하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 시스템(150)은 이미지 프로세서(120) 및 타겟 이미지 생성기(170)를 포함하고, 시스템(150)은 목표 환경에서 이미지들을 프로세싱하도록 구성된다. 이미지 프로세서(120)는 도 1b의 목표 환경에서 디스플레이에서 컬러 표현을 재생하도록 구성된 타겟 이미지 데이터(174)를 생성하기 위하여 타겟 이미지 생성기(170)에 의해 이용된 환경 파라미터들(130)을 생성하도록 구성된다. 이미지 프로세서(120) 및 타겟 이미지 생성기(170)는 이미지(101c) 내의 컬러들이 목표 환경에서 동일하거나 유사하게 나타나도록 소스 환경으로부터 이미지(101c)를 재생하기 위해 협력한다. 이미지 프로세서(120)는 광원 분석기(122) 및 환경 파라미터 프로세서(124)를 포함하도록 도시되고, 그 양쪽 모두는 유사-이름 엘리먼트들에 대해 도 1a에 기술된 바와 같은 구조들 및/도는 기능들을 포함할 수 있다. 환경 센서(110)는 목표 환경에서 발광체의 특성들을 포함하는 목표 환경 특성들을 검출하도록 구성된다. 이미지 프로세서(120)는 도 1a에 기술된 것과 유사한 환경 파라미터들(130)을 생성하지만, 소스 환경보다 오히려 목표 환경을 기반으로 한다. 몇몇 실시예들에서, 파라미터들(130) 및 표현 상관들(188)은 디스플레이될 수 있는 타겟 이미지 데이터(174)를 생성하기 위해 인버스 컬러 표현 모델("인버스 CAM")(172)에 의해 소비된다. 상기의 관점에서, 이미지 프로세서(120) 및 그의 구성들 중 적어도 일부는 이미지(101c) 내의 하나 이상의 광원들을 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 도 1a에 유사하게 기술된 바와 같이, 비-광원들로부터 광원들을 구별할 수 있다.
도 2는 본 발명의 특정 실시예에 따른, 광원 분석기의 예를 도시한다. 다이어그램(200)은 광 분석기(220)가 후보 광원 검출기(222) 및 광원 식별기(224)를 포함한다. 후보 광원 검출기(222)는 이미지(101d), 보다 구체적으로 후보 광원들을 검출하기 위하여 픽셀들(103a, 103b, 및 103c)을 분석하도록 구성된다. 적어도 하나의 실시예에서, 잠재적인 광원의 부분인 픽셀은 후보 광원의 부분인 것으로 우선 식별된다. 예를 들면, 픽셀은 픽셀 및 주위 픽셀들의 휘도의 함수에 기초하여 후보 광원의 부분인 것으로 결정될 수 있다. 그 다음, 광원 식별기(224)는 픽셀이 후보 광원으로서 한정한 프레임워크에 관련되는지의 여부를 결정하도록 픽셀을 시험하기 위하여 동작한다. 도 1b에 도시된 예에서처럼, 후보 광원 검출기(222)는 태양(예를 들면, 물리적 광원)에 대한 프레임워크(212)를 포함하는 프레임워크들(210), 태양의 반사(예를 들면, 인식된 광원으로서 거울 반사)에 대한 프레임워크(214), 및 태양에 의해 조사된 눈-덮인 지면(예를 들면, 화간 반사 및 광원으로서 인식되지 않음)에 대한 프레임워크(216)를 결정한다. 도시된 예에서, 후보 광원 검출기(222)는 프레임워크들과 연관된 하나 이상의 픽셀들의 적어도 휘도 값들의 함수로서 프레임워크들을 결정한다. 몇몇 실시예들에서, 후보 광원 검출기(222)는 확산 반사 오브젝트가 존재하는(예를 들면, 백색 냅킨들, 종이 또는 웨딩 드레스들) 것과 다른 보다 밝은 엘리먼트가 존재하지 않는(예를 들면, 물리적 과원이 없음) 장면에서처럼, 인식된 광원들 및 비교적 높은 휘도 반사 오브젝트 사이를 구별하기 위하여 후보 광원의 텍스처(texture) 도는 특성들을 분석하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 후보 광원 검출기(222)는 "광원 검출기"로서 지칭될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 광원 검출기는 후보 광원들을 결정하는 것으로 제한될 필요가 없고 후보 광원들을 결정하지 않고 광원들을 결정할 수 있다.
광원 식별기(224)는 프레임 특성의 함수로서 광원(예를 들면, 자체 발광인 것으로 인식되는 이미지 부분) 또는 비-광원(예를 들면, 이미지 부분에서 확산 반사 표면)으로서 프레임워크들(210)에 대한 하나 이상의 픽셀들을 식별하도록 구성된다. 프레임워크 특성들의 예들은 프레임워크의 영역(예를 들면, 픽셀들의 양을 포함), 및 프레임워크에 대한 휘도 값들을 나타내는 하나 이상의 값들을 포함한다. 프레임워크 특성의 다른 예는 보다 낮은 휘도 값들(및 보다 어둡게 나타남)을 포함하는 다른 후보 광원에 비해 보다 높은 휘도 값들(및 보다 밝게 나타남)을 포함하는 하나의 후보 광원의 크기 또는 영역 부분(예를 들면, 퍼센티지로서 표현됨)을 포함한다. 또한, 프레임워크 특성은 층들의 픽셀들이 도 3에서 하기에 논의되는 바와 같이, 흐려지고 샘플링될 때 휘도 값들이 다수의 층들 내에 존재하여 유지되는 다수의 층들(예를 들면, 이미지 피라미드 층들 또는 이미지 차 피라미드 층들)에 의해 정의된 크기를 포함할 수 있다. 프레임워크 특성들의 각각은 몇몇 실시예들에 따라, 광원 또는 비-광원들의 결정시 다른 것들보다 보다 높게 우선 순위가 매겨질 수 있거나 보다 많이 웨이팅될 수 있다.
광원 식별기(224)는 자체 발광인 영역을 가리키는 임계 기준에 픽셀들의 제 1 세트로 이루어진 영역을 비교함으로써 광원을 검출하도록 구성될 수 있다. 광원 식별기(224)의 동작을 도시하기 위하여, 프레임워크들이 광원들인지 비-광원들인지를 명시하는 임계값 기준의 세트들에 대해 광원 식별기(224)가 프레임워크들(212 및 214)의 특성들을 매칭할 수 있는지를 고려하자. 이런 예에서, 광원 식별기(224)는 광원을 규정하는 기준에 대해 프레임워크들(212 및 214)의 특성들을 매칭한다. 이 예에서, 프레임워크들(212 및 214)은 광원들로서 식별된다. 추가로, 광원 식별기(224)는 또한 프레임워크들이 광원들인지 비-광원들인지를 명시하는 임계값 기준의 세트들에 대해 프레임워크(216)의 특성들을 매칭할 수 있다. 이 경우, 광원 식별기(224)는 비-광원을 규정하는 기준(예를 들면, 프레임워크가 반사 표면을 가리키는 것을 명시하는 기준)에 대해 프레임워크(216)의 특성들을 매칭한다. 이 예에서, 프레임워크(216)는 비-광원으로서 식별된다. 광원 분석기(220)는 또한 광원들과 연관되거나, 비-광원들과 연관되거나, 광원들도 비-광원들들도 연관되지 않는(예를 들면, 비교적 낮거나 무시할 수 있는 휘도 값들을 가진 픽셀들) 것으로서 프레임워크들을 식별하는 식별 데이터(240)를 생성하도록 구성된다. 몇몇 실시예들에서, 비-광원들(자체-발광으로서 인식되지 않는 밝은 보다 높은 휘도 영역들)과 연관된 픽셀들 및 비교적 낮거나 무시할 수 있는 휘도 값들(예를 들면, 희미하거나 어두운 이미지 부분들)과 연관된 픽셀들은 결합되거나 집합될 수 있다. 따라서, 이진 맵은 생성되고 여기서 1의 값은 광원을 나타내고 0의 값은 픽셀이 광원의 부분이 아닌 것을 나타낸다. 식별 데이터(240)는 프레임워크들(210) 각각과 연관된 픽셀들의 아이덴티티들을 명시하는 데이터, 및 프레임워크에 대한 휘도를 나타내는 값들 같은 다른 프레임워크 특성들을 명시하는 데이터를 또한 포함한다.
몇몇 실시예들에 따라, 광원 식별기(224)는 이미지 부분들의 상대적인 영역들에 기초하여, 자체-발광 이미지 부분들로서 광원 및 다른 이미지 부분들의 반사 표면들로서 비-광원들을 식별하도록 구성된다. 광원 식별기(224)는 몇몇 실시예들에 따라, 크기 평가기(255a) 및 휘도 평가기(255b)를 포함한다. 휘도 평가기(255b)는 픽셀 데이터에 기초하여 프레임워크들(210)에 대한 휘도 값들을 평가 및 특성화하도록 구성된다. 여기에 이용된 바와 같이, 용어 "값"은 적어도 몇몇 실시예들에서, 절대 크기, 측정된 또는 계산된 크기, 평균 크기, 또는 프레임워크, 파라미터, 또는 조건을 특성화하기 위하여 이용될 수 있는 임의의 다른 변형을 지칭할 수 있다. 예를 들면, 휘도 값은 하나 이상의 휘도 값들을 지칭하고, 가장 높은 휘도 값, 평균 휘도 값, 또는 프레임워크의 휘도를 특성화하기에 적당한 다른 변형들에 기초될 수 있다. 도시된 예에서, 프레임워크(212)의 휘도 값(예를 들면, 평균 휘도 값)이 프레임워크(216)의 휘도 값보다 큰지를 휘도 평가기(255b)가 결정하는 것을 고려하자. 추가로, 프레임워크(212)는 눈 덮인 지면으로서 프레임워크(216)보다 밝은 인식된 밝기를 태양으로서 가질 수 있다. 크기 평가기(255a)는 프레임워크(210)에 대한 크기(예를 들면, 픽셀들의 양, 영역, 또는 상대적 영역 측면에서)를 평가 및 특성화하도록 구성된다.
도시된 예에서, 프레임워크(216)의 크기가 프레임워크(212)의 크기보다 큰지를 크기 평가기(255a)가 결정하는 것을 고려하자. 광원 식별기(224)는 또한 프레임워크(216)의 영역에 대한 프레임워크(212)의 영역의 비율을 결정하도록 구성될 수 있다. 만약 프레임워크(212)의 상대적 영역이 광원을 명시하는 영역보다 작으면, 프레임워크(212)는 광원으로서 식별된다. 예를 들면, 프레임워크(212)의 상대적 영역이 프레임워크들(212 및 216)을 포함하는 총 영역의 5% 미만이면, 프레임워크(212)는 자체 발광으로서 인식될 수 있다. 광원 식별기(224)는 적어도 몇몇 실시예들에서 보다 어두운 이미지 부분의 영역이 보다 밝은 이미지 부분의 영역보다 충분히 클 때, 보다 어두운 이미지 부분이 백색으로서 인식될 수 있고 보다 밝은 이미지 부분이 자체 발광으로서 인식될 수 있다는 관찰과 일치하게 동작하도록 구성된다. 몇몇 실시예들에서, 광원 식별기(224)는 또한 프레임워크(216)에 대한 픽셀들과 연관된 영역이 반사 표면을 명시하는 영역 임계값보다 크다는 것을 검출하도록 구성될 수 있다. 반사 표면을 포함할 수 있는 보다 크고 보다 어두운 이미지 부분으로서, 프레임워크(216)는 백색으로서 인식될 수 있고, 따라서 이미지(101d) 내의 기준 백색에 대한 앵커(anchor)로서 이용할 수 있다. 따라서, 광원 식별기(224)는 프레임워크(216)가 프레임워크(212)보다 비교적 큰 영역을 가질 때 비-광원으로서 프레임워크(216)를 식별할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상대적 영역들 또는 크기들의 범위는 보다 밝은 이미지 부분이 광원인지를 명시한다. 추가로 보다 어두운 이미지 부분이 보다 밝은 이미지 부분의 영역보다 같거나 작을 때, 적어도 일 실시예에서, 상대적 휘도 값들이 제어되는 것을 추가로 주의한다. 따라서, 보다 밝은 이미지 부분은 백색으로서 인식될 수 있다. 이 경우, 양쪽 프레임워크들(212 및 216)은 보다 어두운 이미지 부분이 보다 밝은 이미지 부분의 영역과 같거나 작을 때 비-광원들이다.
몇몇 실시예들에서, 광원 식별기(224)는 비-광원들과 상이하게 광원들에 대한 휘도 범위들을 스케일링하도록 구성된 휘도 범위 제어기(226)를 포함하도록 구성될 수 있다. 도시하기 위하여, 이미지(101d)가 휘도 값들(예를 들면, 2 미만 정도의 크기)의 낮은 동적 범위("LDR")와 연관되고, 광원 분석기(220)가 휘도 값들(예를 들면, 5 정도의 크기 또는 그보다 큰)의 높은 동적 범위("HDR")와 연관된 재생된 이미지들에 대한 광원들을 식별하도록 구성되는 것을 고려하자. 예를 들면, 광원 식별기(224)는 제 1 범위로 광원의 픽셀들에 의해 생성될 휘도 값들의 범위를 스케일링할 수 있고, 제 2 범위로 비-광원의 픽셀들에 의해 생성될 휘도 값들의 다른 범위를 스케일링할 수 있어서, 제 2 범위는 제 1 범위보다 작은 휘도 값들을 포함한다. 따라서, 휘도 범위 제어기(226)는 LDR 범위로 비-광원들을 매핑하면서 HDR 범위로 광원들을 매핑할 수 있다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따라, 후보 광원 검출기의 예를 도시한다. 도면(300)은 이미지 피라미드 생성기(304), 차 평가기(306), 및 프레임워크 특성화기(308)를 포함하는 후보 광원 검출기(302)를 도시한다. 후보 광원 검출기(302)는 이미지의 휘도 채널(예를 들면, 픽셀 데이터로부터 유도된 휘도 값들)을 결정하고, 그리고 픽셀들에 대한 휘도 값들의 그룹들이 광원에 대한 프레임워크를 구성하는지 비-광원에 대한 프레임워크를 구성하는지를 분석하도록 구성된다. 도시된 예에서, 이미지 피라미드 생성기(304)는 점진적으로 희미해진 이미지들을 가지는 것으로 피라미드(320)로서 도시된다. 이미지 피라미드 생성기(304)는 다수의 이미지들을 흐리게 하고, 다운샘플링된 이미지들 내의 픽셀들의 수가 감소함에 따라 점진적으로 희미해진 이미지들을 다운샘플링한다. 도시된 바와 같이, 이미지 피라미드 생성기(304)는 이미지(311c)의 다운샘플링된 이미지(311b)를 생성하고, 그리고 제 1 다운샘플링된 이미지(311b)에 기초하여 제 2 다운샘플링된 이미지(311a)를 생성하도록 구성된 다운샘플러("DS")(325a)를 포함한다. 이미지(311c)는 다운샘플링 및 희미해지는 동작들 이전 처음 이미지("이미지 0")(321c)이다. 몇몇 실시예들에서, 다운샘플러(325a)는 다운샘플링된 이미지가 예를 들면, 1 내지 4 픽셀들을 포함할 때까지 부가적인 다운샘플링된 이미지들(도시되지 않음)을 형성하기 위하여 이미지(311a)를 다운샘플링하도록 동작한다. 몇몇 실시예들에서, 다운샘플링된 이미지(311b)는 이미지(311c)로서 픽셀들의 수의 절반을 포함하고, 다운샘플링된 이미지(311a)는 이미지(311b)로서 픽셀들의 수의 절반을 포함한다. 다운샘플링이 픽셀들의 임의의 양일 수 있고 픽셀들의 수의 절반으로 제한되지 않는 것이 주의된다.
적어도 몇몇 실시예들에서, 블러링(blurring) 필터("BF")(325b)는 다운샘플링된 이미지(311b)를 형성하기 전에 이미지(311c)를 블러링하도록 구성된다. 특히, 블러링 필터(325b)는 처음 해상도의 이미지("이미지 0")(321c)인 처음 이미지(311c)를 블러링하도록 구성된다. 다운샘플러(325a)는 이미지("이미지 1")(321b)로서 도시된 이미지(311b)를 형성하기 위하여 픽셀들을 제거함으로써 블러링된 이미지(311c)의 크기를 감소시키도록 구성된다. 블러링 필터(325b)는 이미지("이미지 1")(321b)로서 도시된 이미지(311b)를 블러링하고, 다운샘플러(325a)는 이미지("이미지 2")(321a)로서 도시된 블러링되고 다운샘플링된 이미지(311a)를 형성하기 위해 블러링된 이미지(311b)를 추가로 다운샘플링하도록 구성된다. 이미지 피라미드 생성기(304)는 다른 이미지 피라미드 층들(도시되지 않음)을 순환적으로 블러링 및 다운샘플링(또는 그 반대로) 하도록 구성된다. 적어도 하나의 실시예에서, 블러링 필터(325b)는 가우스 블러링 동작을 실행하도록 구성된다.
차 평가기(306)는 결과 이미지들(331a 및 331b)을 나타내는 데이터를 포함하는 이미지 차 피라미드(330)를 생성하도록 구성된다. 특히, 차 평가기(306)는 이미지 피라미드(310)의 다수의 버젼들 내에서 두 개의 이미지들로부터 휘도 값들을 나타내는 데이터 세트들 사이의 차를 계산하기 위해 구성될 수 있다. 예를 들면, 이미지(321b) 및 이미지(321c) 사이의 차는 결과 이미지(331b)를 생성할 수 있는 반면, 이미지(312a) 및 이미지(321c) 사이의 차는 결과 이미지(331a)를 생성할 수 있다. 프레임워크 특성화기(308)는 이미지 차 피라미드(330) 내의 후보 광원을 포함하는 다수의 결과 이미지들을 가리키는 층 데이터(342)를 결정하도록 구성된다. 추가로, 프레임네트워크 특성화기(308)는 관련 프레임워크들 및 대응하는 픽셀들을 식별하는 프레임워크 데이터(340) 뿐만 아니라, 프레임워크가 지나가는 다수의 층들을 생성한다. 그 다음 프레임워크 데이터(340)는 비-광원들로부터 광원들을 결정하기 위하여, 도 2의 광원 식별기(224) 같은 광원 식별기에 전송될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 이미지 피라미드 생성기(304) 및 차 평가기(306)는 이미지 피라미드(310)의 층들 내의 휘도 값들 사이의 차들을 결정하기 위해(예를 들면, 밝은 것으로부터 어두운 것으로 또는 그 반대로 휘도 값 변화들을 검출하기 위하여 픽셀로부터 픽셀로 공간적으로 이동함으로써 휘도의 변화들을 검출하기 위해) 협력한다. 이미지 생성기(304)는 이미지 내의 픽셀들의 제 1 그룹에 대한 경계를 가리키는 이미지(321c) 내의 휘도 값들의 변화들을 나타내는 값들의 제 1 세트를 결정할 수 있다. 경계에서 값들의 차들은 비교적 작은 공간 거리에 걸쳐 본래의 이미지(321c)에 존재하는 휘도(또는 그레이 레벨, 어두운/검정 내지 밝은/백색 사이)의 변화들을 가리킨다. 예를 들면, "0"의 차는 변화들이 없다는 것을 가리키고, 여기서 양의 차 및 음의 차는 각각 휘도 값들에서의 증가 및 감소를 가리킨다. 경계에서 비교적 높은 공간 주파수는 이미지(321c)를 포함하는 층에 대한 후보 광원을 가리킨다. 블러링 필터(325b)는 이미지(311b) 같은 다른 이미지 내에서 휘도 값들의 변화들을 나타내는 분포된 값들을 형성하기 위하여 이웃 픽셀들에 걸쳐 휘도 값들의 변화들을 나타내는 값들의 제 1 세트를 분배(예를 들면, 가우스 블러링 동작을 이용함)하도록 구성된다. 다운샘플러(325a)는 픽셀들의 제 2 그룹에 대한 다른 경계를 가리키는 휘도 값들 내의 변화들을 나타내는 값들의 제 2 세트를 포함하는 이미지(311b)를 형성하기 위하여 다른 이미지를 다운샘플링한다. 차 평가기(306)는 후보 광원을 규정하기 위하여 값들의 제 1 세트에 의해 값들의 제 2 세트를 감산한다. 몇몇 실시예들에서, 이미지 피라미드 생성기(304) 및 차 평가기(306)가 이미지(311c)의 보다 작게 블러링된 버젼으로부터 이미지(311c)의 블러링된 버젼을 감산하는 가우스 함수의 차를 구현하도록 협력하여, 후보 광원들의 경계들을 생성한다.
도 4a 내지 도 4c는 몇몇 실시예들에 따라, 후보 광원을 결정하는 예들을 도시한다. 도 4a의 이미지(400)는 이미지 피라미드의 층(1) 내의 각각의 픽셀(404)에 대한 층 수 또는 영의 값들을 포함하도록 도시되고, 이에 따라 층 수는 픽셀이 두 개의 연속적인 층들의 차의 적어도 양의 임계값과 연관되는 것을 가리킨다. 예를 들면, 휘도의 임계값은 블러링 또는 다운샘플링 이전에 층에서 후보 광원에 대해 결정된 평균 휘도 값일 수 있다. 이 예에서, 이미지(400)는 처음 이미지로서 동일한 수의 픽셀들(즉, 동일한 해상도)을 가진다. 층 1에 대한 후보 광원을 검출하기 위하여, 후보 광원 검출기는 영과 연관된 픽셀로부터 영보다 큰 값과 연관된 픽셀로 값 변화를 검출할 수 있다. 따라서, 후보 광원 검출기는 후보 광원(406) 및 후보 광원(408)을 검출하기 위해 휘도 레벨들의 변화들을 검출할 수 있고, 양쪽 광원은 임계 휘도 값보다 큰 휘도 값들을 가진다.
다음, 후보 광원 검출기는 가우스 블러링 동작에 의해 이웃하는 픽셀들에 걸쳐 휘도 값들을 분배한다. 예를 들면, 5x5 픽셀들(또는 임의의 다른 수의 픽셀들)의 가우스 커널(kernel)은 층 1과 연관된 이미지를 블러링하기 위해 이용될 수 있다. 그 다음, 층 1은 다운샘플링된다. 이와 같이, 후보 광원(406)의 휘도 값은 예를 들면, 픽셀들의 그룹(402a)에 걸쳐 분배된다. 픽셀들의 그룹(402a)이 다운샘플링된 이미지를 포함하는 층 2 내의 픽셀(402b)에 대응하는 것이 주의된다. 이 예에서, 후보 광원(406)에 대한 휘도 값의 분배된 값들은 임계 휘도 값보다 작다. 따라서, 후보 광원(406)은 층 2의 이미지(425)에 존재하지 않는다. 후보 광원이 통과하는 층들의 수가 상대적 크기를 가리키기 때문에, 후보 광원(406)은 비교적 작은(예를 들면, 포인트-크기) 광원인 것으로 이해된다. 유사하게, 후보 광원(408)의 휘도 값들은 픽셀들의 서브-그룹(412a)을 포함하는 예를 들면, 그룹 픽셀들에 걸쳐 분배된다. 픽셀들의 서브-그룹(412a)이 층 2의 다운샘플링된 이미지 내의 픽셀(412b)에 대응하는 것이 주의된다. 이 예에서, 후보 광원(408)에 대한 휘도 값의 분배된 값들은 임계 휘도 값을 충족하기에 적어도 크다. 따라서, 후보 광원(408)은 층 2의 이미지(415) 내의 후보 광원(428)으로서 존재한다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 후보 광원 검출기는 이미지(430)를 결정하기 위하여 층 1 및 층 2를 병합하고, 그 다음 픽셀들과 연관된 층 번호를 분석한다. 만약 픽셀들(436a) 같은 픽셀이 보다 높은 층 번호를 가진 픽셀에 인접하면, 보다 작은 층 번호는 보다 높은 층 번호로 설정된다. 예를 들면, 픽셀들(436a)은 이미지(445) 내의 픽셀들(436b)로서 층 번호 2에 설정된다. 따라서, 이미지(445) 내의 병합된 층들은 하나(1) 층의 광원의 프레임워크(406) 및 두 개의(2) 층들을 통하여 연장되는 다른 프레임워크(408)를 가리키고, 따라서 프레임워크(408)가 프레임워크(406)보다 크다는 것을 나타낸다.
도 4c는 이미지(460) 내의 다운샘플링된 픽셀(402b)에 대응하는 도 4b의 이미지(445) 내의 픽셀들을 도시한다. 도시된 바와 같이, 다운샘플링된 픽셀(402b)은 처음 이미지(400) 내의 16개의 픽셀들을 포함한다. 후보 광원 검출기는 후보 광원들을 블러링할 수 있고 다운샘플링된 이미지(475)를 결정하기 위하여 이미지(460)를 다운샘플링한다. 이 예에서, 후보 광원(408)에 대한 휘도 값의 분배된 값들은 임계 휘도 값을 충족하기에 적어도 크다. 따라서, 후보 광원(408)은 층 3의 이미지(475) 내의 후보 광원(478)으로서 존재한다. 후보 광원 검출기는 층 2 및 층 3을 병합하고, 다운샘플링 이미지가 1, 2 또는 4 픽셀들 같은 픽셀들의 종료 수를 포함할 때까지 상기된 동작들을 계속한다.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따라, 광원들을 검출하는 방법의 예로서 흐름을 도시한다. 첫 째, 흐름(500)은 502에서 이미지 피라미드를 생성한다. 504에서, 흐름(400)은 결과 이미지를 형성하기 위하여 가우스의 차를 결정함으로써 피라미드 층들을 결정한다. 514에서, 가우스 피라미드 층들의 차는 양의 값(예를 들면, 0.02)에 의해 임계화되고 맵이 생성된다. 몇몇 예들에서, 맵은 이진 자연수이다. 505에서, 결과 이미지의 층 번호와 연관된 하나 이상의 픽셀들이 보다 높은 층 번호들을 가진 픽셀들에 인접한지 결정이 이루어진다. 만약 그렇다면, 보다 낮은 층 번호의 픽셀들은 보다 높은 층 번호들로 설정된다. 506에서, 후보 광원들은 식별된다. 그 다음 광원 식별기는 508에서 광원들을 식별하여, 비-광원들로부터 광원들을 구별한다.
도 6은 다양한 실시예들에 따라, 상이한 뷰잉 조건들 사이에서 컬러 매칭을 용이하게 하기 위하여 광원 검출을 이용하는 소스 이미지 프로세서 및 타겟 이미지 프로세서의 예들을 도시한다. 다이어그램(600)에서 도시된 바와 같이, 소스 이미지 생성기(620) 및 타겟 이미지 프로세서(640)는 각각 소스 환경(680) 및 목표 환경(690)과 연관된다. 소스 이미지 생성기(620)는 응답 프로세서(622) 및 표현 상관 생성기(624)를 포함할 수 있고, 타겟 이미지 프로세서(640)는 인버스 응답 프로세서(642)를 포함할 수 있다. 응답 프로세서(622)는 응답들(예를 들면, 변환된 콘 공간 응답들)을 생성하기 위하여 색채 적응을 실행하도록 구성된다. 응답 프로세서(622)는 변환된 응답 값들로 비-선형적으로 변환하는 L, M 및 S를 위해 콘 컬러 공간 내의 다음 컬러 채널 값들을 나타내는 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다: 긴 삼자극값("L"), 중간 삼자극값("M"), 및 짧은 삼자극값("S"). 응답 프로세서(622)는 임의의 CAM에 따라 동작할 수 있다. 표현 상관 생성기(624)는 밝기 상관("J"), 색도 상관("C"), 및 색조 상관("")을 포함하는(이것들로 제한되지 않음) 표현 상관들(630)을 생성하도록 구성된다. 인버스 응답 프로세서(642)는 예를 들면, 이미지(601)(및 그의 픽셀들)와 연관된 컬러를 디스플레이 디바이스(656)에서 대응하는 컬러에 매칭하도록 협력할 수 있어서, 그들은 예를 들면, 인간 시각 시스템에 따라 동일하게 인식된다. 인버스 응답 프로세서(642)는 임의의 인버스 CAM에 따라 동작할 수 있다. 이미지(601)의 예는 HDR 이미지이다. 소스 이미지 생성기(620)는 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현될 수 있고, 컴퓨팅 디바이스, 또는 통신 디바이스들에서, 카메라 같은 이미지 캡쳐 디바이스에 포함될 수 있다. 타겟 이미지 프로세서(640)는 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현될 수 있고, CRT 모니터, LCD 디스플레이, 투사 디바이스, 또는 임의의 이미지 디스플레이 디바이스와 관련하여 포함되거나 이용될 수 있다.
소스 이미지 생성기(620)는 소스 환경(680)과 연관된 파라미터들에 기초되는 표현 상관들(630)을 생성하도록 구성될 수 있다. 소스 이미지 생성기(620)는 소스 환경 파라미터 생성기(606)에 의해 생성된 소스 환경 파라미터들을 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 소스 환경 파라미터 생성기(606)는 예를 들면, R, G 및 B 픽셀 데이터 값들로부터 각각의 픽셀에 대한 삼자극값들("X")(602a), ("Y")(602b) 및 ("Z")(602c)을 생성할 수 있다. 소스 환경 파라미터 생성기(606)는 이미지(601)에 기초하여 각각 적응 필드의 휘도("La")(606b) 및 적응도("D")(606a)를 생성하기 위하여, 적응 휘도 생성기(도시되지 않음) 및 적응도 생성기(도시되지 않음)(그 양쪽 모두는 여기에 기술됨)을 포함할 수 있다. 소스 환경 파라미터 생성기(606)는 또한 이미지(601)에 대한 기준 백색에 대한 앵커로서 이용할 수 있는 비-광원을 결정하기 위하여 여기에 기술된 광원 식별기(도시되지 않음)를 또한 포함할 수 있다. 따라서, 소스 환경 파라미터 생성기(606)는 값들("Xw")(606c), ("Yw")(606d), 및 ("Zw")(606e) 같은 소스-측 백색 포인트에 대한 삼자극값들을 생성할 수 있다. 소스 환경 파라미터 생성기(606)는 백그라운드("Yb")(606f)의 상대적 휘도 팩터로서 파라미터(132e)(도 1a)를 생성하고, 주위 휘도 값("S")(606g)으로서 파라미터(132f)(도 1a)를 생성하도록 이미지 프로세서(120)(도 1a)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따라, 파라미터들(606a 내지 606g)은 컬러타이밍 또는 다른 등가의 프로세서들 및 기구들을 이용하여 자동으로(예를 들면, 여기에 기술된 바와 같이) 또는 수동으로 생성될 수 있다. 또한, 파라미터들(606a 내지 606g)은 메카데이터로서 이미지(601)와 연관될 수 있어서, 소스 이미지 생성기(620)는 그에 액세스할 수 있거나, 파라미터들(606)은 이미지(601)로부터 별도로 공급될 수 있다.
목표 환경(690)에 관한, 목표 파라미터들(616a 내지 616g)의 소스들은 목표 환경 파라미터 생성기(616)에 의해 유사하게 결정될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 환경 센서(699)는 목표 환경(690)에서 발광체("It")(698)로부터 광을 수신한다. 타겟 이미지 생성기(640)는 예를 들면, CIE xyY 컬러공간 내에 xy 색도 값들(650)을 생성할 수 있다. 톤매퍼(tonemapper)(652)는 높은 동적 범위들에 대한 휘도 레벨들을 낮은 동적 범위들에 대한 휘도 레벨들에 매핑하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 톤매퍼(652)는 광원들 및 비-광원들에 대한 상이한 파라미터들과 함께 압축을 하도록 구성될 수 있다. 이것은 다량의 클립핑(clipping)을 포함하는 인식된 광원들에 걸쳐 제어를 제공할 수 있다. 컬러 영역 매퍼(654)는 CRT 모니터, LCD 디스플레이, 투사 디바이스, 또는 임의의 이미지 디스플레이 디바이스일 수 있는 디스플레이 디바이스(656)의 제한된 컬러 영역에 맞추도록 이미지(601)의 컬러를 조절하기 위해 구성될 수 있다. 디스플레이 디바이스(656)는 모니터에 대한 디스플레이된 강도 및 픽셀 값 사이의 비선형 관계를 수정하기 위하여 감마 수정기(658)를 포함할 수 있다. 디스플레이 디바이스(656)는 또한 601에 대한 컬러들이 재생될 수 있는 디스플레이(659)를 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 다이어그램(600)은 소스 환경(680) 및 목표 환경 사이의 HDR 이미지(601)의 컬러들을 매칭하도록(예를 들면, 컬러들을 인식적으로 매칭함으로써) 구성된 소스 이미지 생성기(620) 및 타겟 이미지 생성기(640)를 도시한다. HDR 이미지(601)는 낮은 동적 범위보다 휘도 레벨들 사이의 보다 큰 대조량을 제공하는 휘도 레벨들의 범위와 연관될 수 있다. 몇몇 경우들에서, 대조량은 보다 높은(예를 들면, 가장 높은) 휘도 값 및 보다 낮은(예를 들면, 가장 낮은) 휘도 값 사이의 비율에 의해 결정될 수 있다. 선택적으로, 톤매퍼(652)는 예를 들면, 디스플레이 디바이스(656)를 이용하여 이미지(601)를 디스플레이하기 위하여, HDR 이미지(601)에 대한 휘도 값들의 범위를 보다 작은 휘도 값들의 범위로 추후 압축하도록 선택적인 톤 재생(또는 톤 매핑)을 제공하도록 도시된다. 따라서, 디스플레이 디바이스(656)는 휘도 값들의 낮은 동적 범위(예를 들면, 약 2 내지 3 정도의 크기)를 제공할 수 있는 낮은 동적 범위("LDR") 디바이스일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 소스 이미지 생성기(620) 및 타겟 이미지 생성기(640)는 컬러들을 매칭시키도록 구성되어 이미지(601)와 연관된 휘도 값들의 범위를 확장시킨다. 예를 들면, 이미지(601)가 휘도 값들의 낮은 동적 범위(예를 들면, 약 2 내지 3 정도의 크기)와 연관된다. 몇몇 실시예들에서, 소스 이미지 생성기(620) 및 타겟 이미지 생성기(640)(도 6의 또는 그렇지 않으면 여기에 기술된)는 컬러 표현 매칭을 가지거나 가지지 않고 휘도 값들의 낮은 동적 범위로부터 휘도 값들의 높은 동적 범위(예를 들면, 약 3 내지 4 또는 그 이상의 크기)로 휘도 값들의 범위를 확장시키도록 구성될 수 있다. 따라서, 소스 이미지 생성기(620) 및 타겟 이미지 생성기(640)는 예를 들면, 목표 환경에서 HDR 내의 이미지의 디스플레이를 제공하도록 협력할 수 있고, 이미지는 LDR 기술을 이용하여 소스 환경에서 캡쳐된다.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른, 휘도 범위 제어기의 기능을 도시하는 다이어그램(700)이다. 이미지(701)가 휘도 값들의 낮은 동적 범위("LDR")(710)(예를 들면, 2 미만의 크기)와 연관되는 것이 고려된다. 휘도 범위 제어기(226)(도 2)는 HDR 이미지(720)(또는 HDR-가능 디스플레이 상에서)를 디스플레이하기 위하여 비-광원들과 상이하게 광원들에 대한 휘도 값들을 매핑할 수 있다. 특히, 휘도 범위 제어기는 HDR 디스플레이 상에서 광원들에 대한 범위(722)에 대해 광원들에 대한 휘도 값들의 범위(710)를 매핑할 수 있는 반면, 비-광원들에 대한 범위(710)는 HDR 디스플레이 상에서 범위(721)에 매핑될 수 있다.
도 8은 본 발명의 적어도 몇몇 실시예들에 따라, 적어도 프론트 변조기를 가진 디스플레이 디바이스를 동작하도록 구성된 제어기의 개략도이다. 시스템(800)은 디스플레이 디바이스(890)에 결합되도록 구성된 제어기(820)를 포함한다. 제어기(820)는 프로세서(822), 데이터 스토어(850), 저장소(870), 및 백라이트 유닛 및 이들의 광원들 같은 리어(rear) 변조기를 제어하도록 구성된 하나 이상의 백라이트 인터페이스("백라이트 인터페이스")(824A), 및 프론트 변조기를 제어하도록 구성된 인터페이스("변조기 인터페이스")(824B)를 포함할 수 있다. 백라이트 인터페이스들(824a, 824b 및 825c)은 적색 광원들의 어레이, 녹색 광원들의 어레이, 및 청색 광원들의 어레이를 포함할 수 있는 변조 엘리먼트들(804)을 구동하도록 각각 구성된다. 또는, 변조 엘리먼트들(804)은 백색 광원을 포함할 수 있다. 적어도 몇몇 실시예들에 따라, 제어기(820)는 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 회로, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 데이터 스토어(850)는 다음 모듈들 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 후보 광원("CLS") 검출기(852) 및 광원("LS") 식별기(853)를 포함할 수 있는 광원 분석기(851), 휘도 범위 제어기(854), 환경 파라미터 프로세서(859)(적응도 생성기를 포함할 수 있음), 및 인버스 컬러 표현 모델을 구현하도록 도 6의 인버스 응답 프로세서를 포함할 수 있는 타겟 이미지 생성기(857). 이들 모듈들 각각은 여기에 기술된 기능들을 실행하기 위한 실행가능한 명령들을 포함할 수 있다. 저장소(870)는 여기에 기술된 바와 같이, 임의의 파라미터를 포함하는 컬러 표현 모델 데이터를 나타내는 데이터를 포함하는 데이터 구조를 저장하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 목표 환경 분석기(891)는 목표 소스 발광체의 백색 포인트 같은 목표 환경의 특성들을 검출하거나 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 환경 분석기(891)는 디스플레이에서 뷰잉 환경을 측정하도록 구성된 환경 센서일 수 있어서, 특히 뷰어의 적응 상태의 자동 결정을 용이하게 한다. 적어도 몇몇 실시예들에 따라, 제어기(820)는 FPGA 또는 등가물을 포함하는 프로그래밍가능한 로직에서처럼 하드웨어 모듈들, 또는 ASIC의 부분으로서 구현될 수 있다. 게다가, 다음 모듈들 중 하나 이상은 펌웨어로서 구현될 수 있다: 후보 광원 검출기(852) 및 광원 식별기(853)를 포함할 수 있는 광원 분석기(851), 휘도 범위 제어기(854), 환경 파라미터 프로세서(859)(적응도 생성기를 포함할 수 있음), 및 타겟 이미지 생성기(857). 몇몇 실시예들에서, 저장소(870)는 FPGA를 포함하는 프로그래밍가능한 로직으로 구현될 수 있다.
디스플레이 디바이스(890)는 프론트 변조기(814), 리어 변조기(802) 및 광학 구조들(844)을 포함할 수 있고 808은 리어 변조기(802)로부터 프론트 변조기(814)로 광을 운반하도록 구성된다. 프론트 변조기(814)는 리어 변조기(802)로부터 입사하는 광의 강도의 투과율을 조절하는 프로그래밍가능한 투명도의 광학 필터일 수 있다. 리어 변조기(802)는 하나 이상의 광원들을 포함하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 리어 변조기(802)는 LED들의 하나 이상의 어레이들 같은 하나 이상의 변조 엘리먼트들(804)로부터 형성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서 여기에 이용된 바와 같이 용어 리어 변조기는 LED들 같은 백라이트 유닛 및 변조된 광원들을 백라이트하기 위해 참조할 수 있다. 몇몇 예들에서, 리어 변조기는 제어가능한 LED들 또는 유기 LED들("OLED")의 어레이를 가진 백라이트를 포함할 수 있지만, 이것으로 제한되지 않는다. 몇몇 예들에서, 프론트 변조기(814)는 LCD 패널 또는 픽셀들(812)을 가진 다른 투과-유형 광 변조기를 포함할 수 있다. 프론트 변조기(814)는 리어 변조기(802)의 해상도보다 높은 해상도와 연관될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 프론트 변조기(814)는 LCD 패널, LCD 변조기, 투사-유형 디스플레이 변조기들, 능동 매트릭스 LCD("AMLCD") 변조기들, 및 광 및/또는 이미지 신호를 변조하는 다른 디바이스들을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 광 구조들(844 및 804)은 개방 공간, 광 확산기들, 또는 몇몇 실시예들에서 LDR 디스플레이로서 디스플레이 디바이스(890)를 집합적으로 동작시키도록 구성될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제어기(820)는 프론트 변조기(814)의 LCD 픽셀들(812)과 연관된 투과율의 변조를 제어하기 위하여, 입력 이미지(826) 및 백라이트 구동 레벨 데이터(827)에 기초하여 프론트 변조기 구동 신호들을 제공하도록 구성될 수 있어서, 디스플레이 디바이스(890) 상에 원하는 이미지를 집합적으로 제공한다. 비록 도시되지 않지만, 제어기(820)는 입력 이미지(826)에 대응하는 데이터에 의해 명시된 이미지를 디스플레이하기 위하여 리어 변조기(802) 및 프론트 변조기(814)를 제어하기 위한 소프트웨어 및/또는 하드웨어 인터페이스들을 가진 적당히 프로그램된 컴퓨터에 결합될 수 있다. 도 8에 기술된 임의의 엘리먼트들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다는 것이 인식될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제어기(820)는 투사-기반 이미지 렌더링 디바이스들 및 등등으로 구현될 수 있다.
도 9는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따라, 광원 검출을 이용하여 상이한 뷰잉 환경들 내에서 컬러를 매칭하기에 적당한 예시적인 컴퓨터 시스템을 도시한다. 몇몇 예들에서, 컴퓨터 시스템(900)은 상기된 기술들을 실행하기 위해 그리고 여기에 기술된 구조들을 구현하기 위해 컴퓨터 프로그램들, 애플리케이션들, 방법들, 프로세스들, 또는 다른 소프트웨어를 구현하기 위해 이용될 수 있다. 컴퓨터 시스템(900)은 하나 이상의 프로세서들(904), 시스템 메모리("메모리")(906), 저장 디바이스(908)(예를 들면, ROM), 디스크 드라이브(910)(예를 들면, 자기 또는 광학), 통신 인터페이스(912)(예를 들면, 모뎀, 이더넷 카드, 또는 통신 네트워크와 데이터를 교환하거나 제조 머신을 제어하도록 구성된 임의의 다른 인터페이스), 디스플레이(914)(예를 들면, CRT 또는 LCD), 입력 디바이스(916)(예를 들면, 키보드), 및 포인터 커서 제어부(918)(예를 들면, 마우스 또는 트랙볼) 같은 서브시스템들 및 디바이스들을 상호접속하는 정보를 통신하기 위한 버스(902) 또는 다른 통신 메카니즘을 포함한다.
몇몇 예들에 따라, 컴퓨터 시스템(900)은 프로세서(904)가 시스템 메모리(906) 내에 저장된 하나 이상의 명령들의 하나 이상의 시퀀스들을 실행하는 특정 동작들을 실행한다. 그런 명령들은 스태틱 저장 디바이스(908) 또는 디스크 드라이브(910) 같은 다른 컴퓨터 판독가능한 매체로부터 시스템 메모리(906) 내로 판독될 수 있다. 몇몇 예들에서, 배선 회로는 구현을 위해 소프트웨어 명령들 대신 또는 조합하여 이용될 수 있다. 도시된 예에서, 시스템 메모리(906)는 여기에 기술된 기능들을 제공할 수 있는 오퍼레이션 시스템("O/S")(932), 애플리케이션(936), 광원 분석기 모듈(940), 및 환경 파라미터 프로세서 모듈(941)을 구현하기 위한 실행가능한 명령들의 모듈들을 포함한다.
용어 "컴퓨터 판독가능한 매체"는 적어도 일 실시예에서, 실행을 위해 프로세서(904)에 명령들을 제공하는데 참여하는 임의의 매체를 지칭한다. 그런 매체는 비휘발성 매체, 휘발성 매체, 및 전송 매체를 포함하는 많은 형태들을 취할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 비휘발성 매체는 예를 들면, 디스크 드라이브(910) 같은 광학 또는 자기 디스크들을 포함한다. 휘발성 매체는 시스템 메모리(906) 같은 동적 메모리를 포함한다. 전송 매체는 버스(902)를 포함하는 와이어들을 포함하는 동축 케이블들, 구리 와이어, 및 광섬유를 포함한다. 전송 매체는 또한 전자기, 무선 파 동안 생성된 것과 같은 음향 또는 광 파들 및 적외선 데이터 통신들의 형태를 취할 수 있다.
컴퓨터 판독가능한 매체의 공통 형태들은 예를 들면, 플로피 디스크, 가요성 디스크, 하드 디스크, 자기 디스크, 임의의 다른 자기 매체, CD-ROM, 임의의 다른 광학 매체, 펀치 카드들, 페이퍼 테이프, 홀들, RAM, PROM, EPROM, FLASH-EPROM의 패턴들을 가진 임의의 다른 물리적 매체, 임의의 다른 메모리 칩 또는 카트리지, 시간-의존 파형들, 또는 컴퓨터가 명령들을 판독할 수 있는 임의의 다른 매체를 포함한다.
몇몇 예들에서, 명령들의 시퀀스들의 실행은 단일 컴퓨터 시스템(900)에 의해 실행될 수 있다. 몇몇 예들에 따라, 통신 링크(920)(예를 들면, LAN, PSTN 또는 무선 네트워크에 대한 링크들)에 의해 결합된 둘 이상의 컴퓨터 시스템들(900)은 서로 협력하여 명령들의 시퀀스를 실행할 수 있다. 컴퓨터 시스템(900)은 통신 링크(920) 및 통신 인터페이스(912)를 통하여 프로그램 코드(즉, 애플리케이션 코드)를 포함하는 메시지들, 데이터, 및 명령들을 전송 및 수신할 수 있다. 수신된 프로그램 코드는 수신되고 및/또는 디스크 드라이브(910)에 저장될 때, 또는 추후 실행을 위해 다른 비휘발성 스토로지에 저장될 때 프로세서(904)에 의해 실행될 수 있다. 일 실시예에서, 시스템(900)(또는 이들의 부분)은 광원 검출을 이용하여 컬러들을 매칭하기 위하여 이미지 캡쳐 디바이스 또는 디스플레이 디바이스에 통합될 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예에 따라, 휘도 범위 변형 장치의 예들을 도시한다. 도면(1000)은 LDR 이미지(1002)의 휘도 값들의 낮은 동적 범위를 HDR 이미지(1004)의 휘도 값들의 높은 동적 범위를 전환하도록 구성된 LDR2HDR 프로세서(1010)를 도시한다. 특히, LDR2HDR 프로세서(1010)는 광원(예를 들면, 물리적 광원 또는 거울 반사 같은 인식된 광원)과 연관된 픽셀들을 명시하는 광원 데이터를 수신하고 광원과 연관된 휘도 범위(1006)를 인식된 광원("PLS") 범위로서 다른 휘도 범위(1007)로 전환하도록 구성된다. 게다가, LDR2HDR 프로세서(1010)는 광원(예를 들면, 확산 반사 같은 비-광원)과 연관되지 않은 픽셀들을 명시하는 광원 데이터를 수신하고, 그리고 비-광원 휘도 범위(1005)와 연관된 휘도 범위(1006)를 HDR 이미지(1004)에 대한 비-광원("NLS") 범위로서 유지하거나, 범위(1007)보다 작은 휘도 값들을 가진 임의의 범위에서 휘도 범위(1005)를 설정하도록 구성된다. 다이어그램(1050)은 HDR 이미지(1052)의 휘도 값들의 높은 동적 범위를 LDR 이미지(1054)에 대한 휘도 값들의 낮은 동적 범위로 전환하도록 구성된 HDR2LDR 프로세서(1060)를 도시한다. 특히, HDR2LDR 프로세서(1060)는 광원(예를 들면, 인식된 광원)과 연관된 픽셀들을 명시하는 광원 데이터를 수신하고 광원과 연관된 휘도 범위(1057)를 인식된 광원("PLS") 범위로서 다른 휘도 범위(1067)로 전환하도록 구성된다. 게다가, HDR2LDR 프로세서(1010)는 비-광원과 연관된 픽셀들을 명시하는 광원 데이터를 수신하고 HDR 이미지(1052)에 대한 처음 비-광원("NLS") 범위(1055)를 유지하거나 몇몇 실시예들에서 NLS 범위(1065)로 감소시키도록 구성된다. 그러므로, LDR 이미지(1054) 내의 광원들은 비-광원들보다 밝은 광원들을 디스플레이하기 위하여 예를 들면, LDR 디스플레이의 능력에 비해 확장하는 휘도 값들을 가질 수 있다. 이들 값들은 몇몇 실시예들에서 보다 만족되는 이미지 렌디션(rendition)을 생성하도록 클립핑될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따라, 광원들을 인식된 광원으로서 검출하도록 구성된 광원 검출기를 도시한다. 다이어그램(110)은 도 1a에 도시된 것과 유사한 장면(1101a)을 도시하지만, 전면 유리(1103b) 및 헤드라이트들(1103a)을 가진 차(1044)를 포함하고, 그 양쪽 모두는 광원들로서 인식될 수 있다. 예를 들면, 카메라 같은 이미지 캡쳐 디바이스(1107)가 HDR 이미지 또는 LDR 이미지일 수 있는 이미지(1101b)를 형성하기 위하여 장면(1101a)의 상을 캡쳐하도록 구성되는 것이 고려된다. 이미지(1101b)는 밝은 물리적 과원으로서 태양(1103a), 어두운 물리적 광원들로서 헤드라이트들(1103b), 인식된 광원으로서 밝은 거울 반사를 형성하는 전면 유리(1103b), 희미한 거울 반사로서 어두운 물 반사(1103d), 밝은 확산 반사 오브젝트들로서 백색 종이(1103e)의 부분 및 웨딩 드레스(1103f), 및 어두운, 확산 반사 오브젝트들인 나무들(1103g)(및 이미지의 다른 엘리먼트들)을 포함한다. 상기된 오브젝트들에 대한 상대적 휘도 값들(또는 스케일링되지 않은 휘도 프로파일들)은 휘도 값들((1120a)(즉, 태양), 1120b(즉, 헤드라이트들), 1122a(즉, 전면 유리), 및 1122b(즉, 물 반사))이 이미지(1101b) 내에서 광원들(연관된 번쩍임을 포함)로서 인식될 수 있는 값들(1110)로서 도시되는 반면, 확산 반사 오브젝트들 같은 비-광원들은 1124a(즉, 종이) 및 1124b(즉, 나무들)로서 도시된 휘도 값들을 가진다. 확산 반사 오브젝트들은 보다 어둡고 및/또는 거울 반사 오브젝트들보다 많은 광을 산란시키는 표면들을 가질 수 있다. 그러므로 확산 반사 오브젝트들은 통상적으로 보다 부드러운 거울 반사 오브젝트들보다 통상적으로 거칠다. 몇몇 경우들에서, 오브젝트를 반사하는 것들은 거울 반사 및 확산 성분들 양쪽 모두를 포함할 수 있다. 확산 반사 오브젝트들 내에서 고유한 거칠기는 재그(jag)된 피쳐들 및 상대적으로 깨끗한 에지(예를 들면, "에지니스(edginess)")로서 도시된다. 확산 반사 오브젝트들은 광원들 및 거울 반사 오브젝트들보다 비교적 적은 광을 반사시키므로, 그들은 이미지화 디바이스 또는 인간 시각 시스템 내에서 상대적으로 덜 번쩍임을 유도할 수 있다. 그러므로, 이들 휘도 이미지의 단면은 상대적으로 날카로운 에지들을 가질 수 있다.
이미지 프로세서(1150)는 재생된 이미지를 생성하기 위한 휘도의 특정 범위를 포함하는 특정 동작 특성들을 가진 디스플레이 또는 투사 디바이스를 이용하여 목표 환경에서 이미지를 재생하기 위해 이용될 수 있는 이미지 데이터(1190)를 형성하도록 HDR 또는 LDR 이미지로서 이미지(1101b)를 프로세싱하도록 구성될 수 있다. 광원 검출기(1152)는 인식된 광원들로서 오브젝트들(1103a, 1103b, 1103c 및 1103d)을 검출하고, LDR2HDR 프로세서(1010)(도 10a) 및 HDR2LDR 프로세서(1060)(도 10b) 같은 휘도 변형기에 제공될 수 있는 이미지 데이터(1190)의 부분으로서 광원 식별 데이터를 생성하도록 구성된다. LDR2HDR 프로세서(1010)(도 10a)의 동작을 도시하기 위하여, 이미지 프로세서(1150)가 LDR 이미지를 나타내는 이미지 데이터(1190)를 생성하도록 동작하는 것이 고려된다. 몇몇 경우들에서, LDR 이미지는 비교적 제한된 동적 범위 및 제한된 휘도 값들을 가진 디스플레이 기술들로 재생하기 위해 생성된다. 따라서, HDR 이미지 콘텐트(예를 들면, HVS에 의해 인식되는 바와 같은 실 세상 콘텐트)는 디스플레이가 다룰 수 있는 범위로 압축된다. 그러므로, 이미지 프로세서(1150)는 각각의 오브젝트들(1103a, 1103c 및 1103e)과 연관된 휘도 값들(1120a, 1122a 및 1124a)을 압축하고 도 12에 도시된 바와 같이 유사한 휘도 레벨들에서 값들을 인코딩한다. 휘도 값들(1120a 및 1122a)에 대한 이미지 데이터의 인코딩이 압축된 이미지(즉, LDR 이미지) 내에서 번쩍임(glare) 인코딩될 수 있는 반면, 휘도 값(1124a)은 그와 연관된 번쩍임을 가질 수 없다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따라, 인식된 광원들에 대한 휘도 값들을 부스팅(boost)하도록 구성된 이미지 프로세서를 도시한다. 다이어그램(1200)은 LDR 이미지(1201)의 휘도 값들의 낮은 동적 범위를 휘도 값들(1260)과 연관된 휘도 값들의 높은 동적 범위로 전환하도록 구성된 LDR2HDR 프로세서(1252)를 포함하는 이미지 프로세서(1250)를 도시한다. 이 예에서, LDR 이미지(1201)는 도 11의 장면(1101a)의 이미지이다. 그러므로, 휘도 값들(1220a, 1120b, 1222a, 1222b, 1224a 및 1224b)는 실-세상 콘텐트(즉, HVS에 의해 인식할 수 있는 휘도 범위들) 또는 HDR 이미지의 휘도 값들(1120a, 1120b, 1122a, 1122b, 1124a 및 1124b)을 지칭한다. 이 예에서, 낮은 동적 범위들로 제한된 이미지 캡쳐링 디바이스는 범위(1203)로부터의 장면에서 이용할 수 있는 휘도의 범위를 0 및 1230 사이의 범위로 감소시키고, 이것은 예로서 인코딩 비트-레벨이 255(예를 들면, 8-비트 인코딩에 대해)인 것과 일치한다. 도시된 바와 같이, LDR 이미지(1201) 내의 가장 밝은 콘텐트는 클립핑된다(또는 "최대화"된다). 특히, 휘도 값들(1120a, 1122a, 및 1124a)은 각각 부분들(1126, 1228 및 1229)를 제거함으로써 클립핑되어,값들(1220a, 1222a, 및 1224a)의 도시시 상기 휘도 값들을 동일한 값으로 설정한다. 따라서, 인식된 광원들 및 비-광원들은 양쪽 모두 클립핑될 수 있다. 그런 콘텐트는 LDR 카메라들의 제한된 능력들로 인해 컬러-타이머에 의해 변형들의 결과로서 또는 이미지의 신호-대-노이즈 비율을 최대화하는 방식으로 콘텐트(예를 들면, 포토그래퍼에 의해)를 캡쳐하기 위한 욕구가 클립핑될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, LSDR2HDR 프로세서(1252)는 HDR 이미지를 생성하기 위하여 LDR 이미지(1201) 내의 이미지 데이터(예를 들면, 휘도 값들)를 매핑할 때 양자화 및 분할을 처리하도록 구성되어, 휘도의 보다 높은 레벨들에서 디스플레이될 때 HDR 이미지 내의 비-광원들은 이미지화 디바이스 또는 인간 시각 시스템 내에서 자체-발광(즉, 글로우(glow))인 것으로 인식될 수 있다. 그러므로, 백색 종이(1103)의 부분 또는 웨딩 드레스(1103f)는 LDR 이미지(1201)가 HDR 이미지로 전환되거나 HDR 디스플레이 상에서 디스플레이된 후 글로잉하도록 나타날 수 있다. LDR 이미지(1201)는 상대적 휘도 정보를 나타내는 데이터를 포함하고, 이와 같이 오브젝트가 두 개의 상이한 이미지들 내에서 상이한 그레이-레벨로 인코딩될 수 있거나, 두 개의 상이하게 빛나는 오브젝트들이 두 개의 상이한 이미지들에서 동일한 그레이-레벨(예를 들면, 본래 100,000 cd/m2인 도 11의 태양(1103a) 및 본래 1,000 cd/m2인 종이(1103e)가 동일한 상대적 휘도 값들로 인코딩될 수 있음)로 인코딩될 수 있다. 몇몇 경우들에서, 종이(1103e) 같은 밝은 확산 반사 오브젝트는 클립핑 없이 인코딩될 수 있고, HDR 디스플레이 디바이스 내에서 너무 높은 휘도 레벨로 디스플레이하기 때문에, LDR로부터 HDR로 전환 후 글로잉하는 것으로 나타날 수 있다.
LDR2HDR 프로세서(1252)는 LDR 이미지(1201)와 연관된 휘도 값들에서 확산 반사 오브젝트들의 휘도 값들을 감소시키거나 떠나면서, 인식된 광원과 연관된 휘도 값들을 부스팅하도록 구성된다. 다이어그램(1200)에서, LDR2HDR 프로세서(1252)는 변형된 휘도 값들(1270a 및 1272a)을 형성하기 위하여, 각각 양들(1266 및 1278)에 의해 값들(1220a 및 1222a)을 부스팅하도록 구성된다. 몇몇 실시예들에서, LDR2HDR 프로세서(1252)는 각각 양들(1270c 및 1272c) 만큼 향상된 변형된 휘도 값들(1270b 및 1272b)을 형성하기 위하여 부스팅 휘도 값들(1220b 및 1222b) 같은 클립핑되지 않은 광원들을 또한 부스팅하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, LDR2HDR 프로세서(1252)는 광원들 및 비-광원들을 나타내는 데이터에 대해 인버스 톤-매핑 동작을 적용하도록 구성될 수 있어서, HDR 디스플레이 또는 투사 디바이스의 이용가능한 동적 범위 및 휘도 레벨들의 휘도 값들을 LDR 범위로부터 몇몇 부분, 알파(1280)에 매핑한다. 확산 반사 오브젝트들은 그 다음 알파(1280)에 의해 한정된 범위 내로 매핑되는 반면, 인식된 광원을 포함하는 LDR 이미지(1201)의 영역들은 높은 동적 범위로의 휘도 부스팅을 수신한다. 몇몇 실시예들에서, 부스트(1276, 1278, 1270c 및 1272c)의 양들은 예를 들면, 이미지의 평균 휘도의 함수(예를 들면, 기하급수적으로 증가되는 휘도 값들의 로그의 평균) 가변할 수 있다. 따라서, 부스트의 양들은 이미지 내에서 보다 밝은 백그라운들로부터 보다 어두운 백그라운드로 상이할 수 있다. 예를 들면, 많은 휘도 부스팅은 광 백그라운드(예를 들면, 밤에 먼 헤드라이트들, 가득한 태양을 가진)에서 밝은 오브젝트보다 어두운 백그라운드(예를 들면, 황혼에서 먼 헤드라이트들)에서 밝은 오브젝트와 연관될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따라,인식된 광원들에 대한 휘도 값들을 부스팅하도록 구성된 LDR2HDR 프로세서를 도시한다. 도시된 바와 같이, LDR2HDR 프로세서(1302)는 광원 검출기(1304) 및 동적 범위 확장기(1310)를 포함하고, JSXOR적일 수 있는 파라미터들(1302), 및 LDR 이미지를 나타내는 LDR 데이터(1303)를 수신하도록 구성된다. 파라미터들(1302)은 LDR 이미지(1303)를 나타내는 데이터를 디스플레이하거나 캡쳐하는 디바이스의 휘도 범위 능력들을 기술할 수 있는 파라미터들을 포함한다. LDR2HDR 프로세서(1302)는 생성된 HDR 이미지(1390)와 연관된 LDR로부터 HDR로 휘도 범위들의 확장시 파라미터들(1302)을 이용할 수 있다. LDR2HDR 프로세서(1302)는 LDR 이미지에 대한 휘도 채널과 관련하여 휘도 범위 변형을 실행하도록(예를 들면, 적색, 녹색 및 청색 픽셀 정보의 웨이팅된 평균에 의해 결정된 밝기 맵을 이용하여) 구성될 수 있다. 예를 들면, LDR 이미지는 CRT들, LCD들, 또는 다른 낮은-밝기 디스플레이 기술들 상에서 이미지들을 디스플레이하기 위하여 이용된 sRGB 포맷으로 인코딩될 수 있다. 특히, LDR2HDR 프로세서(1302)는 이미지를 xyY 공간으로 전환할 수 있고, 컬러 정보의 대부분의 양은 x 및 y 채널들에 의해 기술되고 휘도 정보는 Y 채널에 의해 기술된다.
광원 검출기(1304)는 상기 및/또는 하기에 기술되는 인식된 광원들을 검출하기 위한 임의의 기술들에 따라 광원들(예를 들면, 광원들로서 인식되는 오브젝트들)을 검출하도록 구성된다. 몇몇 실시예들에서, 광원 검출기(1304)는 개별 픽셀들의 Y 채널의 값들에 기초하여 광원들을 검출할 수 있다. 몇몇 경우들에서, 광원 검출기(1304)는 개별 픽셀들에 대한 R-, G- 또는 B-채널들 중 최대 휘도, 또는 픽셀의 휘도를 표현하기 위한 임의의 다른 방식에 기초하여 광원들을 검출할 수 있다. 따라서, 광원 검출기(1304)는 입력 RGB 데이터를 xyY로 변환할 때 예를 들면, R, G 및 B 채널들의 비-균일한 웨이팅으로 인해 적색 및 청색 광원들뿐만 아니라, 녹색 광원들을 검출할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 광원 검출기(1304)는 픽셀이 광원과 연관되는지를 나타내는 값들을 포함하는 광원 검출("LSD") 맵을 생성한다.
동적 범위 확장기(1310)는 전치프로세서(1312) 및 휘도 부스터(1314)를 포함한다. 전치프로세서(1314)는 톤 매핑 동작을 실행하도록 구성될 수 있다. 프로세서(1312)는 또한 이미지의 휘도 값들을 몇몇 부분(즉, "알파")까지 스케일링 또는 매핑하도록 구성될 수 있다. 상기 부분은 HDR 디스플레이 또는 투사 디바이스의 이용가능한 동적 범위 및 휘도 레벨들을 수용하기 위하여 스케일링을 제공할 수 있다. LSD 맵의 휘도 값들은 알파에 의해 곱셈된다. 몇몇 실시예들에서, 알파의 값은 0.1 또는 0.5 사이이다. 휘도 부스터(1310)는 광원들과 연관된 픽셀들의 휘도 값들을 부스팅하도록 구성된다. 몇몇 실시예들에서, 휘도 부스터(1310)는 이미지의 백그라운드의 밝음 또는 어두움의 함수로서 부스터의 양을 증가 또는 감소시키기 위하여 곱셈 인자를 적용할 수 있다. 예를 들면, 휘도 부스터(1310)는 부스트의 양을 가변하기 위하여 이미지의 평균 휘도(예를 들면, 기하학적 평균)를 구현할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 곱셈 인자는 (1-평균 휘도)이다. 기하학적 평균은 예를 들면, 노이지 픽셀들에 덜 민감한 산술 평균보다 오히려 이용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 휘도 부스터(1310)는 응용할 수 있는 픽셀들에 대한 부스트의 양을 명시하는 데이터의 배열로서 "부스트 맵"을 생성한다. 부스트-맵은 방정식 6을 이용하여 형성될 수 있다.
부스트-맵 = 알파 + (1 - 알파)*(1-평균 휘도)*LSD-맵 (6) 여기서 (1-평균 휘도)는 상기된 곱셈 인자이고 LSD-맵은 픽셀이 광원과 연관되는지를 나타내는 데이터를 포함한다. 부스트 맵은 경계들 [0,1] 내에 포함된다. 다음, 휘도 부스터(1310)는 이미지의 각각의 픽셀에 대한 휘도 값들(Y)을 곱셈한다. HDR 이미지 데이터(1390)를 생성하기 위하여, LDR2HDR 프로세서(1302)는 x 및 y 채널들과 함께 Y의 부스팅된 휘도 값들을 RGB 컬러 공간으로 변환하여, 본래 이미지 내의 컬러에 실질적으로 영향을 미치지 않고 휘도를 부스팅한다.
도 14는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 광원 검출기의 예를 도시한다. 다이어그램(1400)은 이미지 피라미드 생성기(1404), 차 평가기(1406), 및 LDS 맵 생성기(1408)를 포함하는 광원 검출기(1402)를 도시한다. 광원 검출기(1402)는 이미지의 휘도 채널(예를 들면, 픽셀 데이터로부터 유도된 휘도 값들)을 결정하고, 그리고 픽셀들에 대한 휘도 값들의 그룹들이 광원과 연관되는지 비-광원과 연관되는지를 분석하도록 구성된다. 도시된 예에서, 이미지 피라미드 생성기(1404)는 이미지 피라미드(1410) 내의 이미지의 다수의 버젼들을 생성하도록 구성되어, 다수의 버젼들은 이미지의 다운샘플링된 이미지들이다. 이미지 피라미드(1410)는 점진적으로 블러링되는 이미지들을 가지는 것으로 피라미드(1420)로서 도시된다. 광원 검출기(1402)는 백그라운드 평가기("BE")(1425a) 및 반복 생성기("IG")(1425b)를 포함한다. 백그라운드 평가기(1425a)는 생성될 피라미드 층들(1410) 또는 반복 수를 유도하기 위하여 백그라운드를 특성화한다. 예를 들면, 백그라운드 평가기(1425a)는 이미지의 평균 휘도를 결정할 수 있다. 반복 생성기(1425b)는 평균 휘도의 함수로서 생성하도록 다수의 피라미드 층들(1410)을 결정한다. 몇몇 실시예들에서, 많은 반복들 또는 피라미드 층들은 비교적 어두운 백그라운들에 대해 형성되는 반면, 보다 적은 반복들 또는 피라미드 층들은 비교적 밝은 백그라운들에 대해 형성된다.
이미지 피라미드 생성기(1404)는 다수의 이미지들을 블러링하고 다운샘플링된 이미지들 내에서 픽셀들의 수가 감소할 대 점진적으로 블러링되는 이미지들을 다운샘플링한다. 도시된 바와 같이, 이미지 피라미드 생성기(1404)는 이미지(1411c)의 다운샘플링된 이미지(1411b)를 생성하고, 제 1 다운샘플링된 이미지(1411b)에 기초하여 제 2 다운샘플링된 이미지(1411a)를 생성한다. 이미지(1411c)는 다운샘플링 및 블러링 동작들 이전에 처음 이미지("이미지 0")(1421c)이다. 몇몇 실시예들에서, 이미지 피라미드 생성기(1404)는 반복 생성기(1425b)에 의해 결정된 바와 같이, 다수의 층들이 생성될 대 부가적인 다운샘플링된 이미지들(도시되지 않음)을 형성하기 위하여 이미지(1411a)를 다운샘플링하도록 동작한다. 몇몇 실시예들에서, 다운샘플링된 이미지(1411b)는 이미지(1411c)와 같은 픽셀들의 수의 절반을 포함하고, 다운샘플링된 이미지(1411a)는 이미지(1411b)와 같은 픽셀들의 수의 절반을 포함한다. 다운샘플링이 픽셀들의 임의의 양에 의한 것일 수 있고 픽셀들의 수의 절반으로 제한되지 않는 것이 주의된다. 예를 들면, 업샘플링된 이미지들(1421a 및 1421b)은 처음 해상도까지 각각 다운샘플링된 이미지들(1411a 및 1411b)을 스케일링하도록 쌍방 보간을 이용한다. 차 평가기(1406)는 생성된 최종 피라미드 층(1431a) 및 본래 이미지 층(1431b) 사이의 차를 결정하도록 구성된다. 차들을 나타내는 층 데이터(1442)는 LSD 맵 데이터(1440)를 생성하기 위하여 LSD 맵 생성기(1408)에 의해 이용되고, LSD 맵 데이터(1440)는 픽셀이 광원과 연관되는지 비-광원과 연관되는지를 가리킨다.
도 15는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따라, 광원 검출기의 다른 예를 도시한다. 다이어그램(1500)은 LDR 이미지(1501)에 대한 LSD 맵 데이터(1540)를 결정하기 위하여 임의의 수의 오퍼레이터들을 포함하는 광원 검출기(1502)를 E시한다. 광원 검출기(1502)는 도 13에 상기된 바와 같이, R, G, 또는 B 채널들 중 최대 휘도, 또는 개별 픽셀들의 Y 채널에 기초하여 휘도 값들을 결정하기 위하여 휘도 채널 분석기(1504)를 포함한다. 임계 분석기(1510)는 휘도 채널 분석기(1504)로부터 입력 데이터를 비교하기 위한 임계값을 구현하도록 구성된다. 예를 들면, 255 중 235 같은 그레이-레벨 임계값보다 큰 휘도 값들은 가능한 광원으로서 고려될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 임계 분석기(1510)는 비-광원들일 것 같고 부스팅된 휘도 값들을 가지지 않아야 할 때, 비교적 큰 후보 휘도 값들을 제외하도록 구성된다.
최대값 분석기(1512)는 픽셀들의 그룹에 걸쳐 휘도 값의 맵 내의 로컬 최대값을 결정하도록 구성된다. 최대값 분석기(1512)는 어두운 및 밝은 광원들을 검출할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 최대값 분석기(1512)는 가짜 노이즈를 제거하기 위하여 형태적 침식 또는 확장 동작을 구현한다. 에지 분석기(1514)는 밝은 오브젝트들 주위의 에지들을 검출하고, 비교적 날카로운 에지(즉, 몇몇 양자화할 수 있는 날카로움의 양)를 가진 오브젝트들을 제외하도록 구성된다. 비-광원들은 통상적으로 날카로운 에지들과 연관된다. 몇몇 실시예들에서, 밝은 오브젝트들 주위에서 인간 시각 시스템에서의 모방 글래어로 이미지 내의 광원들에 수동으로 또는 자동으로 부가되었던 이미지화 디바이스 또는 글래어에서의 산란으로 인해 광원들 주위에서 자연스럽게 발생하는 글래어는 광원들 주변의 휘도의 부드러운, 복사를 생성할 수 있다. 엔트로피 분석기(1516)는 이미지의 엔트로피를 평가하기 위하여 구성된다. 엔트로피는 무질서 측정값이다. 광원들이 정돈될 때, 그들은 LRY적 낮은 엔트로피를 가진다. 편차 분석기(1518)는 광원들이 비-광원들을 포함하는 다른 영역들에 비교하여 그들 주위에 비교적 작은 표준 편차를 가지고자 할 때 각각의 픽셀 주위의 비교적 작은 영역들의 표준 편차를 평가하도록 구성된다. 필터(1520)는 광원들 주위 높은 값을 리턴할 수 있는 언샤프(unsharp)-필터로서 동작하도록 구성된다.
DLS 맵 생성기(1530)는 이미지 내의 광원들을 식별하기 위하여 하나 이상의 픽셀들의 세트들에 대한 상기된 오퍼레이터들 중 하나 이상을 구현할 수 있다. 예를 들면, LDS 맵 생성기(1530)는 낮은 엔트로피를 가진 밝은 영역들을 결정하고 광원들로서 가능한 후보들로서 그 영역들을 가리키기 위하여 임계값 분석기(1510) 및 엔트로피 분석기(1516)를 구현할 수 있다. 다른 예로서, LDS 맵 생성기(1530)는 임계값 분석기(1510) 및 최대값 분석기(1512)를 구현할 수 있다. LDS 맵 생성기(1530)는 예를 들면, 동적 범위 확장기에 의해 이용하기 위하여 LSD 맵 데이터(1540)를 생성한다(도 13).
도 16은 본 발명의 적어도 몇몇 실시예들에 따라, 적어도 프론트 변조기를 가진 디스플레이 디바이스를 동작시키도록 구성된 제어기의 개략도이다. 시스템(1600)은 디스플레이 디바이스(1690)에 결합되도록 구성된 제어기(1620)를 포함한다. 제어기(1620)는 프로세서(1622), 데이터 스토어(1650), 저장소(1670), 및 백라이트 유닛 및 그의 광원들 같은 리어 변조기를 제어하도록 구성된 하나 이상의 백라이트 인터페이스("백라이트 인터페이스")(1624A), 및 프론트 변조기를 제어하도록 구성된 인터페이스("변조기 인터페이스")(1624B)를 포함할 수 있다. 백라이트 인터페이스들(1624a, 1624b, 및 1625c)은 적색 광원들의 어레이, 녹색 광원들의 어레이, 및 청색 광원들의 어레이를 포함할 수 있는 변조 엘리먼트들(1604)을 구동하기 위하여 각각 구성된다. 또는, 변조 엘리먼트들(1604)은 광원들로서 백색 광원들 도는 임의의 다른 컬러 또는 컬러들의 조합(즉, RGGB, RGBW)을 포함할 수 있다. 적어도 몇몇 실시예들에 따라, 제어기(1620)는 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 회로, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 데이터 스토어(1650)는 다음 모듈들 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 컬러 표현 모델들을 구현하기 위한 LDR2HDR 프로세서(1651), HDR2LDR 프로세서(1652), 및 컬러 표현 프로세서 모듈(1659). 이들 모듈들 각각은 여기에 기술된 기능들을 실행하기 위한 실행가능한 명령들을 포함할 수 있다. 저장소(1670)는 여기에 기술된 바와 같이, 임의의 파라미터를 포함하는 컬러 표현 모델 데이터를 나타내는 데이터를 포함하는 데이터 구조들을 저장하도록 구성될 수 있다. 적어도 몇몇 실시예들에 따라, 제어기(1620)는 FPGA 또는 등가물을 포함하는 프로그래밍가능한 로직 같은 하드웨어 모듈들, 또는 ASIC의 부분으로서 구현될 수 있다. 게다가, 다음 모듈들 중 하나 이상은 펌웨어로서 구현될 수 있다: LDR2HDR 프로세서 모듈(1651), HDR2LDR 프로세서 모듈(1652), 및 컬러 VGUS 프로세서 모듈(1659). 몇몇 실시예들에서, 저장소(1670)는 FPGA를 포함하는 프로그래밍가능한 로직으로 구현될 수 있다.
디스플레이 디바이스(1690)는 프론트 변조기(1614), 리어 변조기(1602), 및 광학 구조들(1644)을 포함할 수 있고 리어 변조기(1602)로부터 프론트 변조기(1614)로 광을 운반하도록 구성된다. 프론트 변조기(1614)는 리어 변조기(1602)로부터 입사되는 광의 강도의 투과율을 조절하는 프로그래밍가능한 투명도의 광학 필터일 수 있다. 리어 변조기(1602)는 하나 이상의 광원들을 포함하도록 구성될 수 있다. 몇몇 예들에서, 리어 변조기(1602)는 LED들의 하나 이상의 어레이들 같은 하나 이상의 변조 엘리먼트들(1604)로부터 형성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서 여기에 이용된 바와 같은 용어 리어 변조기는 백라이트, 백라이트 유닛 및 LED들 같은 변조된 광원들을 지칭할 수 있다. 몇몇 예들에서, 리어 변조기는 제어가능한 LED들 또는 유기 LED들("OLED")의 어레이를 가지는 백라이트를 포함할 수 있지만, 이것으로 제한되지 않는다. 몇몇 예들에서, 프론트 변조기(1614)는 LCD 패널 또는 픽셀들(1612)을 가진 다른 투과-유형 광 변조기를 포함할 수 있다. 프론트 변조기(1614)는 리어 변조기(1602)의 해상도보다 높은 해상도와 연관될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 프론트 변조기(1614)는 LCD 패널, LCD 변조기, 투사-유형 디스플레이 변조기들, 능동 매트릭스 LCD("AMLCD") 변조기들, 및 광 및/또는 이미지 신호를 변조시키는 다른 디바이스들을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 광학 구조들(1644 및 1608)은 개방 공간, 광 분산기들, 시준기들, 및 등등 같은 엘리먼트들을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 몇몇 예들에서, 프론트 변조기(1614) 및 리어 변조기(1602)는 HDR 디스플레이, 또는 몇몇 실시예들에서 LDR 디스플레이로서 디스플레이 디바이스(1690)를 집합적으로 동작시키도록 구성될 수 있다. 따라서, 디스플레이(1601)는 LDR2HDR 프로세서와 함께 이용하기 위한 HDR 디스플레이거나 R2LDR 프로세서 모듈(1652)과 함께 이용하기 위한 LDR 디스플레이일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제어기(1620)는 프론트 변조기(1614)의 LCD 픽셀들(1612)과 연관된 투과율의 변조를 제어하기 위하여 입력 이미지(1626) 및 백라이트 구동 레벨 데이터(1627)에 기초하여 프론트 변조기 구동 신호들을 제공하도록 구성될 수 있어서, 디스플레이 디바이스(1690) 상에 원하는 이미지를 집합적으로 제공한다. 비록 도시되지 않았지만, 제어기(1620)는 입력 이미지(1626)에 대응하는 데이터에 의해 명시된 이미지를 디스플레이하기 위하여 리어 변조기(1602) 및 프론트 변조기(1614)를 제어하기 위한 소프트웨어 및/또는 하드웨어 인터페이스들을 가진 적당히 프로그램된 컴퓨터에 결합될 수 있다. 도 16에 기술된 임의의 엘리먼트들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다는 것이 인식될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제어기(1620)는 투사-기반 이미지 렌더링 디바이스들 및 등등으로 구현될 수 있다.
상기된 방법들, 기술들, 프로세스들, 장치들 및 컴퓨터-매체 물건들 및 시스템들은 HDR 투사 디바이스들 및 디스플레이들, LDR 투사 디바이스들 및 디스플레이들, 휴대용 컴퓨터들의 디스플레이들, 디지털 클럭들, 시계들, 기구들, 전자 디바이스들, 오디오-비쥬얼 디바이스들, 의학 이미지화 시스템들, 그래픽 기술들, 텔레비젼들, 투사 유형 디바이스들, 및 등을 포함하지만 이들로 제한되지 않는 다양한 애플리케이션들에서 구현될 수 있다.
몇몇 예들에서, 여기에 기술된 방법들, 기술들 및 프로세스들은 컴퓨터 프로세스들 상의 실행가능한 명령들에 의해 수행 및/또는 실행될 수 있고, 이를 위해 상기 방법들, 기술들 및 프로세스들이 실행될 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터 내의 하나 이상의 프로세서들 또는 다른 디스플레이 제어기는 프로세서에 액세스할 수 있는 프로그램 메모리 내의 소프트웨어 명령들을 실행함으로써 여기에 기술된 방법들을 구현할 수 있다. 부가적으로, 여기에 기술된 방법들, 기술들, 및 프로세스들은 그래픽 프로세싱 유닛("GPU") 또는 제어 컴퓨터, 또는 필드-프로그래밍가능한 게이트 어레이("FPGA") 또는 디스플레이에 결합된 다른 집적 회로들을 이용하여 구현될 수 있다. 이들 방법들, 기술들 및 프로세스들은 데이터 프로세서에 의해 실행될 때 데이터 프로세서가 상기 방법들, 기술들 및/또는 프로세스들을 실행하게 하는 컴퓨터-판독가능한 명령들의 세트를 보유하는 임의의 매체를 포함할 수 있는 프로그램 물건 형태로 또한 제공될 수 있다. 프로그램 물건들은 플로피 디스켓들을 포함하는 자기 데이터 저장 매체, 및 하드 디스크 드라이브들 같은 물리적 매체; CD ROM들 및 DVD들을 포함하는 광학 데이터 저장 매체; ROM들, 플래시 RAM, 비-휘발성 메모리들, 썸(thumb) 드라이브들, 또는 등을 포함하는 전자 데이터 저장 매체; 및 디지털 또는 아날로그 통신 링크들, 가상 메모리, 네트워크 또는 글로벌 컴퓨터 네트워크를 통한 호스팅 스토리지 , 및 네트워크화된-서버들 같은 전송-유형 매체를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.
적어도 몇몇 예들에서, 상기된 피쳐들 중 임의의 것의 구조들 및/또는 기능들은 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 회로, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 상기 구조들 및 구성 엘리먼트들, 및 이들의 기능은 하나 이상의 다른 구조들 또는 엘리먼트들로 집합될 수 있다는 것이 주의된다. 대안적으로, 엘리먼트들 및 그들의 기능은 어쨌든 구성 서브-엘리먼트들로 분할될 수 있고, 공간적으로 분배될 수 있다. 소프트웨어로서, 상기된 기술들은 C, 오브젝티브 C, C++, C#, FlexTM, Fireworks®, JavaTM, JavascriptTM, AJAX, COBOL, Fortran, ADA, XML, HTML, DHTML, XHTML, HTTP, XMPP, Ruby on Rails, 및 다른 것들을 포함하는 다양한 유형들의 프로그래밍 또는 포맷팅 언어들, 프레임워크들, 신택스, 애플리케이션들, 프로토콜들, 객체들, 또는 기술들을 이용하여 구현될 수 있다. 하드웨어 및/또는 펌웨어로서, 상기된 기술들은 필드-프로그래밍가능한 게이트 어레이들("FPGA"), 주문형 반도체("ASIC") 또는 임의의 다른 유형의 적분 회로를 설계하기 위하여 구성된 임의의 레지스터 전달 언어("RTL") 같은 하드웨어 기술 언어들을 포함하는 다양한 유형들의 프로그래밍 또는 집적 회로 설계 언어들을 이용하여 구현될 수 있다. 이들은 가변될 수 있고 제공된 예들 또는 설명들로 제한되지 않는다.
따라서, 본 발명은 본 발명의 몇몇 부분들의 구조, 특징들, 및 기능을 설명하는 다음 열거된 예시적 실시예들(EEE)을 포함하지만 제한되지 않는 여기에 기술된 임의의 형태들로 구현될 수 있다:
EEE1. 이미지들을 생성하는 방법에 있어서,
이미지에 대한 이미지 부분들을 나타내는 픽셀들의 서브세트들을 검출하는 단계로서, 상기 픽셀들의 서브세트들은 후보 광원들을 가리키는 휘도 값들을 나타내는 데이터와 연관되는, 상기 검출 단계;
제 1 이미지 부분에 대한 픽셀들의 제 1 서브세트가 제 1 광원과 연관되는 것을 명시하는 단계; 및
픽셀들의 제 1 서브세트에 대한 파라미터를 결정하는 단계로서, 상기 파라미터는 제 1 이미지 부분을 포함하는 재생된 이미지 내의 컬러를 생성하도록 구성되는, 상기 결정 단계를 포함한다.
EEE2. EE1에 있어서,
디스플레이 상에 재생된 이미지를 생성하는 단계를 추가로 포함한다.
EEE3. EE1에 있어서, 픽셀들의 제 1 세트가 제 1 광원과 연관되는 것을 명시하는 단계는:
비-광원과 연관된 픽셀들의 제 2 서브세트에 관한 픽셀들의 양 및 휘도 값들의 함수로서 제 1 광원으로서 픽셀들의 제 1 서브세트를 식별하는 단계를 포함한다.
EEE4. EE1에 있어서,
제 1 이미지 부분에 대한 픽셀들의 제 2 서브세트가 비-광원과 연관되는 것을 결정하는 단계를 추가로 포함한다.
EEE5. EE4에 있어서,
픽셀들의 제 1 서브세트와 연관된 제 1 영역이 자체-발광으로서 인식되는 것을 가리키는 제 1 영역 임계값보다 작은 것을 검출하는 단계; 및
픽셀들의 제 2 서브세트와 연관된 제 2 영역이 반사 표면을 가리키는 제 2 영역 임계값보다 큰 것을 검출하는 단계를 추가로 포함한다.
EEE6. EEE1에 있어서,
제 2 이미지 부분에 대한 픽셀들의 제 2 서브세트가 비-광원과 연관되는 것을 결정하는 단계; 및
광원에 기초하여 이미지에 대한 백색 포인트를 나타내는 데이터를 계산하는 단계를 추가로 포함한다.
EEE7. EEE1에 있어서, 픽셀들의 제 1 서브세트에 대한 파라미터를 결정하는 단계는,
제 1 광원의 발광체 컬러에 대해 효과를 떨어뜨리지 않는 것을 가리키는 제 1 광원을 구성하는 픽셀들의 제 1 서브세트에 대한 적응도(D)를 계산하는 단계를 포함한다.
EEE8. EEE1에 있어서,
제 2 이미지 부분에 대한 픽셀들의 제 2 서브세트가 비-광원과 연관되는 것을 결정하는 단계; 및
픽셀들의 제 2 서브세트에 대한 파라미터를 결정하는 단계를 추가로 포함한다.
EEE9. EEE8에 있어서, 픽셀들의 제 2 서브세트에 대한 파라미터를 결정하는 단계는:
제 1 광원의 발광체 컬러를 떨어뜨리는 비-광원을 구성하는 픽셀들의 제 2 서브세트에 대한 적응도(D)를 계산하는 단계를 포함한다.
EEE10. EEE1에 있어서, 이미지에 대한 이미지 부분들을 나타내는 픽셀들의 서브세트들을 검출하는 단계는:
다운샘플링된 이미지들 내의 픽셀들의 수가 감소함에 따라 점진적으로 블러링(blurred)되는 이미지의 다운샘플링된 이미지들을 생성하는 단계;
결과 이미지들을 형성하기 위하여 다운샘플링된 이미지들과 이미지로부터의 값들의 세트들 사이의 차를 결정하는 단계; 및
휘도 값들의 세트들을 포함하는 복수의 결과 이미지들의 함수로서 후보 광원들을 결정하는 단계를 포함한다.
EEE11. EEE1에 있어서, 이미지에 대한 이미지 부분들을 나타내는 픽셀들의 서브세트들을 검출하는 단계는:
이미지 내의 픽셀들의 제 1 그룹에 대한 경계를 가리키는 휘도 값들의 변화들을 나타내는 값들의 제 1 세트를 결정하는 단계;
다른 이미지 내에서 휘도 값들의 변화들을 나타내는 분포된 값들을 형성하기 위하여 이웃 픽셀들에 걸쳐 휘도 값들의 변화들을 나타내는 값들의 제 1 세트를 분포시키는 단계;
다른 이미지의 다운샘플링된 이미지 내의 픽셀들의 제 2 그룹에 대해 다른 경계를 가리키는 휘도 값들의 변화들을 나타내는 값들의 제 2 세트를 형성하기 위하여 다른 이미지를 다운샘플링하는 단계; 및
후보 광원들을 규정하기 위하여 값들의 제 1 세트에 의해 값들의 제 2 세트를 감사하는 단계를 포함한다.
EEE12. EEE11에 있어서, 값들의 제 1 세트를 분포시키는 단계는:
값들의 제 1 세트를 블러링하기 위하여 가우스 블러링 동작을 실행하는 단계를 포함한다.
EEE13. EEE1에 있어서,
후보 광원의 특성들을 분석하는 단계; 및
후보 광원이 아니고 장면 내 가장 높은 휘도 가장 밝은 엘리먼트를 가진 픽셀들과 연관되는 것을 결정하는 단계를 추가로 포함한다.
EEE14. EEE1에 있어서,
제 2 이미지 부분에 대한 픽셀들의 제 2 서브세트가 비-광원과 연관되는 것을 결정하는 단계를 추가로 포함한다.
EEE15. EEE13에 있어서,
픽셀들의 제 1 서브세트에 의해 생성될 휘도 값들의 범위를 제 1 범위로 스케일링하는 단계; 및
픽셀들의 제 2 서브세트에 의해 생성될 휘도 값들의 범위를 제 2 범위로 스케일링하는 단계로서, 제 2 범위는 제 1 이미지보다 작은 휘도 값들을 포함하는, 상기 스케일링 단계를 포함하고,
상기 이미지는 휘도 값들의 낮은 동적 범위("LDR")와 연관되고 재생된 이미지는 휘도 값들의 높은 동적 범위("HDR")와 연관된다.
EEE16. EEE1에 있어서,
광원과 연관되지 않은 이미지 내의 픽셀을 결정하는 단계로서, 상기 픽셀은 비-광원들에 대한 다른 픽셀들보다 큰 휘도 값을 갖는, 상기 결정 단계; 및
이미지에 대한 적응 휘도(LA)로서 픽셀에 대한 휘도 값을 선택하는 단계를 추가로 포함하고,
상기 적응 휘도는 글로벌 파라미터이다.
EEE17. EEE1에 있어서,
비-광원과 연관된 이미지 내의 픽셀들의 서브세트를 결정하는 단계로서, 픽셀들의 서브세트는 비-광원에 대한 다른 픽셀들보다 큰 휘도와 연관되는, 상기 결정 단계; 및
이미지의 영역에 대한 적응 휘도(LA)의 값으로서 픽셀에 대한 휘도 값을 선택하는 단계를 추가로 포함하고,
상기 적응 휘도 영역에 대한 로컬 파라미터이다.
EEE18. 이미지를 프로세싱하기 위한 장치에 있어서:
후보 광원들의 세트를 식별하기 위하여 이미지의 픽셀 값들을 분석하도록 구성된 광원 분석기를 포함하는데, 상기 광원 분석기는,
후보 광원들로서 프레임워크들과 연관된 영역들에 대한 경계들을 나타내는 데이터를 검출하도록 구성된 후보 광원 검출기, 및
인식된 광원들로서 후보 광원들의 서브세트를 나타내는 데이터를 식별하도록 구성된 광원 식별기; 및
목표 환경에서 디바이스에서 재생된 이미지 내의 컬러를 생성하기 위하여 광원들의 각각의 픽셀에 대한 파라미터를 결정하도록 구성된 환경 파라미터 생성기를 포함하고,
컬러는 광원들 중 적어도 하나의 발광체 컬러에 의해 영향을 받는다.
EEE19. EEE18에 있어서,
각각의 픽셀에 대한 적응도(D)를 결정하도록 구성된 적응도 생성기를 추가로 포함한다.
EEE20. EEE19에 있어서, 적응도 생성기는 영 또는 비-광원들에 적용된 것보다 낮은 임의의 값으로 인식된 광원과 연관된 픽셀들에 대한 적응도(D)를 설정하도록 구성된다.
EEE21. EEE20에 있어서, 상기 광원 식별기는 또한 후보 광원들로부터 비-광원을 식별하도록 구성된다.
EEE22. EEE21에 있어서,
비-광원 내의 픽셀의 휘도 값의 함수로서 적응 휘도(LA)를 결정하도록 구성된 적응 휘도 생성기를 추가로 포함한다.
EEE23. EEE18에 있어서,
이미지의 다운샘플링된 이미지들을 나타내는 데이터를 생성하고, 다운샘플링된 이미지들 내의 픽셀들의 수가 감소함에 따라 다운샘플링된 이미지들을 점진적으로 블러링하도록 또한 구성되는 이미지 피라미드 생성기를 추가로 포함하고,
이미지 및 다운샘플링된 이미지들은 데이터 구조 내에 저장된 이미지 피라미드의 층들이다.
EEE24. EEE23에 있어서,
이미지 및 다운샘플링된 이미지들 두 개 내의 층 픽셀들 사이의 차들을 결정하도록 구성된 차 평가기를 추가로 포함하고,
층 픽셀들의 적어도 서브세트와 연관된 영이 아닌 양의 결과(positive, non-zero result)는 후보 광원들 중 적어도 하나의 경계를 가리킨다.
EEE25. EEE25에 있어서,
프레임워크가 인식된 광원인지의 여부를 결정하기 위한 특성을 생성하도록 구성된 프레임워크 특성화기를 추가로 포함한다.
EEE26. EEE25에 있어서,
상기 특성은 프레임워크와 연관된 픽셀들을 포함하는 다수의 층들을 나타내는 데이터를 포함한다.
EEE27. EEE18에 있어서, 상기 후보 광원 검출기는 또한 이미지 및 다운샘플링된 이미지들 중 둘 사이의 가우스 결과 이미지의 차를 결정하도록 구성되고,
가우스 결과 이미지의 차는 프레임워크들의 경계들을 가리킨다.
EEE28. EEE18에 있어서, 광원 식별기는:
후보 광원의 크기를 결정하도록 구성된 크기 평가기; 및
후보 광원의 하나 이상의 휘도 값들을 결정하도록 구성된 휘도 평가기를 추가로 포함하고,
상기 광원 식별기는 크기 임계값보다 작은 크기 및 휘도 임계값보다 큰 하나 이상의 휘도 값들에 기초하여 광원으로서 프레임워크를 식별하도록 구성된다.
EEE29. EEE18에 있어서, 환경 파라미터 생성기는:
이미지와 연관된 소스 환경과 연관된 소스 파라미터들을 계산하도록 구성된 소스 환경 파라미터 생성기를 추가로 포함하고, 상기 소스 파라미터들은 소스 환경과 연관된 적응도(D)를 포함한다.
EEE30. EEE29에 있어서,
컬러 표현 모델과 연관된 표현 상관들을 생성하기 위하여 소스 파라미터들을 수신하도록 구성된 소스 이미지 생성기를 추가로 포함한다.
EEE31. EEE18에 있어서, 환경 파라미터 생성기는:
재생된 이미지와 연관된 목표 환경과 연관된 목표 파라미터들을 계산하도록 구성된 목표 환경 파라미터 생성기를 추가로 포함하고, 상기 목표 파라미터들은 목표 환경과 연관된 적응도(D)를 포함한다.
EEE32. EEE31에 있어서,
목표 환경에 적응된 재생된 이미지를 생성하기 위하여 목표 파라미터들 및 표현 상관들을 수신하도록 구성된 타겟 이미지 생성기를 추가로 포함한다.
EEE33. 목표 환경에서 컬러를 재생하기 위하여 광원들을 검출하도록 구성된 컴퓨터 판독가능한 매체에 있어서, 상기 컴퓨터 판독가능한 매체는:
이미지에 대한 이미지 부분들을 나타내는 픽셀들의 서브세트들을 검출하는데, 픽셀들의 서브세트들은 후보 광원들을 가리키는 휘도 값들을 나타내는 데이터와 연관되고;
제 1 이미지 부분에 대한 픽셀들의 제 1 서브세트가 제 1 광원과 연관되는 것을 명시하고;
픽셀들의 제 1 서브세트에 대한 파라미터를 결정하도록 구성된 실행가능한 명령들을 포함하고, 상기 파라미터는 제 1 이미지 부분을 포함하는 재생된 이미지 내의 컬러를 생성하도록 구성된다.
EEE34. EEE33에 있어서,
디스플레이 상에 재생된 이미지를 생성하도록 구성된 실행가능한 명령들을 추가로 포함한다.
EEE35. EEE33에 있어서, 픽셀들의 제 1 서브세트가 제 1 광원과 연관되는 것을 명시하기 위한 실행가능한 명령들은:
비-광원과 연관된 픽셀들의 제 2 서브세트에 관한 픽셀들의 양 및 휘도 값들의 함수로서 제 1 광원으로서 픽셀들의 제 1 서브세트를 식별하도록 구성된 실행가능한 명령들을 포함한다.
EEE36. EEE33에 있어서,
제 2 이미지 부분에 대한 픽셀들의 제 2 서브세트가 비-광원과 연관된 것을 결정하도록 구성된 실행가능한 명령들을 추가로 포함한다.
EEE37. EEE36에 있어서,
픽셀들의 제 1 서브세트와 연관된 제 1 영역이 자체-발광인 것을 나타내는 제 1 영역 임계값보다 작은 것을 검출하고;
픽셀들의 제 2 서브세트와 연관된 제 2 영역이 반사 표면을 가리키는 제 2 영역 임계값보다 큰 것을 검출하도록 구성된 실행가능한 명령들을 추가로 포함한다.
EEE38. EEE33에 있어서,
제 2 이미지 부분에 대한 픽셀들의 제 2 서브세트가 비-광원과 연관되는 것을 결정하고;
광원에 기초하여 이미지에 대한 백색 포인트를 나타내는 데이터를 계산하도록 구성된 실행가능한 명령들을 추가로 포함한다.
EEE39. EEE33에 있어서, 픽셀들의 제 1 서브세트에 대한 파라미터를 결정하도록 구성된 실행가능한 명령들은:
제 1 광원의 발광체 컬러에 대한 효과를 떨어뜨리지 않는 것을 가리키는 제 1 광원을 구성하는 픽셀들의 제 1 서브세트에 대한 적응도(D)를 계산하도록 구성된 실행가능한 명령들을 포함한다.
EEE40. EEE33에 있어서,
제 2 이미지 부분에 대한 픽셀들의 제 2 서브세트가 비-광원과 연관되는 것을 결정하고;
픽셀들의 제 2 서브세트에 대한 파라미터를 결정하도록 구성된 실행가능한 명령들을 추가로 포함한다.
EEE41. EEE40에 있어서, 픽셀들의 제 2 서브세트에 대한 파라미터를 결정하도록 구성된 실행가능한 명령들은:
제 1 광원의 발광체 컬러를 떨어뜨리는 비-광원을 구성하는 픽셀들의 제 2 서브세트에 대한 적응도(D)를 계산하도록 구성된 실행가능한 명령들을 포함한다.
EEE42. EEE33에 있어서, 이미지에 대한 이미지 부분들을 나타내는 픽셀들의 서브세트들을 검출하도록 구성된 실행가능한 명령들은:
다운샘플링된 이미지들 내의 픽셀들의 수가 감소함에 따라 점진적으로 블러링되는 이미지의 다운샘플링된 이미지들을 생성하고;
결과 이미지들을 형성하기 위하여 다운샘플링된 이미지들과 두 개의 이미지로부터의 휘도 값들의 세트들 사이의 차들을 결정하고;
휘도 값들의 세트들을 포함하는 복수의 결과 이미지들의 함수로서 후보 광원들을 결정하도록 구성된다.
EEE43. 이미지를 생성하기 위한 장치에 있어서:
광원들의 세트들을 포함하는 리어 변조기를 포함하는데, 광원들의 각각의 세트는 스펙트럼 전력 분배를 가진 휘도 패턴을 생성하도록 구성되고;
프론트 변조기를 포함하는데, 상기 프론트 변조기는 변조 엘리먼트들의 어레이와 컬러 엘리먼트들의 어레이를 포함하고;
이미지 프로세서를 포함하는데, 상기 이미지 프로세서는 광원을 검출하도록 구성된 광원 분석기와 픽셀이 광원과 연관되는 함수로서 파라미터에 대한 값을 결정하도록 구성된 환경 파라미터 프로세서를 포함한다.
EEE44. EEE43에 있어서, 환경 파라미터 프로세서는:
이미지의 각각의 픽셀에 대한 적응도를 결정하도록 구성된 적응도(D) 생성기를 추가로 포함한다.
EEE45. 이미지들을 프로세싱하기 위한 장치에 있어서:
광원을 식별하기 위하여 이미지의 픽셀 값들을 분석하도록 구성된 광원 분석기를 포함하는데, 상기 광원 분석기는 인식된 광원으로서 광원들을 나타내는 데이터를 식별하도록 구성된 광원 검출기를 포함하고;
인식된 광원에 대한 이미지의 휘도 범위를 수정하도록 구성된 휘도 범위 수정기를 포함한다.
EEE46. EEE45에 있어서, 상기 휘도 범위 수정기는:
휘도 값들의 낮은 동적 범위를 휘도 값의 높은 동적 범위로 전환하도록 구성된 LDR2HDR 프로세서를 포함한다.
EEE47. EEE46에 있어서, LDR2HDR 프로세서는 인식된 광원과 연관된 휘도 값들을 부스팅하도록 구성된다.
EEE48. EEE45에 있어서, 광원 검출기는 이미지 피라미드를 나타내는 데이터와 연관된 다수의 층들의 함수로서 인식된 광원을 검출하도록 구성된다.
EEE49. EEE48에 있어서, 층들의 수는 이미지의 평균 휘도 값의 함수로서 결정된다.
EEE50. EEE48에 있어서, 광원 검출기는 또한 두 개의 층들 사이의 차를 결정함으로써 인식된 광원을 검출하도록 구성된다.
EEE51. EEE45에 있어서, 휘도 범위 수정기는 휘도 값들의 높은 동적 범위를 휘도 값들의 낮은 동적 범위로 전환하도록 구성된 HDR2LDR 프로세서를 포함한다.
본 발명의 다양한 실시에들 또는 예들은 시스템, 프로세스, 장치, 또는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체 또는 컴퓨터 네트워크 같은 컴퓨터 판독가능한 매체 상의 일련의 프로그램 명령들을 포함하는 다수의 방식으로 구현될 수 있고, 여기서 프로그램 명령들은 광학, 전자, 또는 무선 통신 링크들을 통하여 송신된다. 일반적으로, 개시된 프로세스들의 동작은 청구항들에서 다르게 제공되지 않으면 임의의 순서로 실행될 수 있다.
하나 이상의 예들의 상세한 설명은 첨부 도면들과 함께 제공된다. 상세한 설명은 그런 예들과 관련하여 제공되지만, 임의의 특정 예로 제한되지 않는다. 범위는 청구항들에 의해서만 제한되고, 다수의 대안들, 변형들, 및 등가물들은 열거된다. 다수의 특정 항목들은 완전한 이해를 제공하기 위하여 상세한 설명에 나타난다. 이들 항목들은 예들로서 제공되고 기술된 기술들은 첨부한 상세한 것들 일부 또는 모두 없이 청구항들에 따라 실행될 수 있다. 이들 항목들은 많은 대안들, 변형들, 등가물들, 및 변형들이 상기 기술들의 관점에서 가능하기 때문에 개시된 정확한 형태들로 본 발명을 배제하거나 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 간략화를 위해, 예들에 관련된 기술 분야들에 공지된 기술 자료는 설명을 불필요하게 불명확하게 하는 것을 회피하기 위하여 상세히 기술되지 않는다.
설명을 위해 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위하여 특정 명명법을 이용한다. 그러나, 특정 상세한 것들은 본 발명을 실행하기 위하여 요구되지 않는 것이 명백할 것이다. 실제로, 이 설명은 본 발명의 임의의 특징 또는 측면을 임의의 실시예로 제한하는 것으로 판독되지 않아야 한다; 오히려 하나의 예의 특징들 및 측면들은 다른 예들과 쉽게 교환될 수 있다. 특히, 여기에 기술된 모든 이익이 본 발명의 각각의 예에 의해 구현될 필요가 없고; 오히려 임의의 특정 예는 상기된 장점들 중 하나 이상을 제공할 수 있다. 청구항들에서, 엘리먼트들 및/또는 동작들은 청구항들에 특정하게 언급되지 않으면 임의의 특정 동작 순서를 의미하지 않는다. 다음 청구항들 및 그 등가물들은 본 발명의 범위를 규정하는 것으로 의도된다.
100: 시스템 110: 환경 센서
120: 이미지 프로세서
160, 620: 소스 이미지 생성기 170: 타겟 이미지 생성기
122: 광원 분석기
124: 환경 파라미터 프로세서 125a: 적응도 생성기
125b: 적응 휘도 생성기 220: 광 분석기
222: 후보 광원 검출기 224: 광원 식별기
255a: 크기 평가기 255b: 휘도 평가기
304, 1404: 이미지 피라미드 생성기 306, 1406: 차 평가기
622: 응답 프로세서 624: 표현 상관 생성기
640: 타겟 이미지 프로세서
642: 인버스 응답 프로세서 820, 1620: 제어기
850, 1650: 데이터 스토어 870, 1670: 저장소
890, 1690: 디스플레이 디바이스 900: 컴퓨터 시스템
1010, 1252: LDR2HDR 프로세서 1510: 임계 분석기
1516: 엔트로피 분석기

Claims (17)

  1. 소스 환경으로부터의 이미지의 컬러 표현을 목표 환경의 디바이스에서 재생하는 방법에 있어서:
    후보 광원들의 세트를 식별하기 위해 상기 소스 환경으로부터의 상기 이미지의 픽셀 값들을 분석하는 단계로서, 상기 픽셀 값들의 분석은 상기 후보 광원들로서의 프레임워크들(frameworks)에 연관된 영역들에 대한 경계들을 나타내는 데이터를 검출하는 것을 포함하는, 상기 픽셀 값들을 분석하는 단계;
    상기 후보 광원들의 서브세트를 나타내는 데이터를 인지된 광원들로 식별하는 단계;
    각 픽셀에 대해 적응도(a degree of adaptation)(D)를 결정하는 단계로서, 상기 적응도는 광원의 발광 컬러를 떨어뜨릴 것인지(discount) 여부 또는 어느 정도로 떨어뜨릴 것인지를 나타내는, 상기 적응도를 결정하는 단계;
    인지된 광원과 연관된 픽셀들에 대해서, 상기 적응도를, 비-적응을 위한 영(zero for no adaptation)으로 설정하거나 비-광원들에 대해 적용되는 값들보다 낮은 값으로 설정하는 단계를 포함하는, 소스 환경으로부터의 이미지의 컬러 표현을 목표 환경의 디바이스에서 재생하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 픽셀들의 컬러는 상기 인지된 광원들 중의 적어도 하나의 발광 컬러에 의해 영향을 받는, 소스 환경으로부터의 이미지의 컬러 표현을 목표 환경의 디바이스에서 재생하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 후보 광원들의 서브세트를 나타내는 데이터를 식별하는 것은, 픽셀들의 서브세트를, 상기 비-광원들과 연관된 픽셀들의 서브세트에 대한 픽셀들의 양 및 휘도값들의 함수로서 후보 광원으로 식별하는 것을 포함하는, 소스 환경으로부터의 이미지의 컬러 표현을 목표 환경의 디바이스에서 재생하는 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 인지된 광원들에 기초하여 상기 이미지에 대한 백색 포인트(white point)를 나타내는 데이터를 계산하는 단계를 더 포함하는, 소스 환경으로부터의 이미지의 컬러 표현을 목표 환경의 디바이스에서 재생하는 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    휘도 문턱값 미만의 휘도값들을 가진 픽셀들의 서브세트들에 대해 상기 적응도 D를 일정값의 중간 적응도(intermediate degree of adaptation)에 해당하는 Dint로 설정하는 단계; 및
    상기 휘도 문턱값을 초과하는 픽셀들의 서브세트들에 대해 상기 적응도 D를 인지된 광원과 상기 휘도 문턱값 사이의 상기 픽셀들의 휘도값들에 비례하여 보간하는 단계를 더 포함하는, 소스 환경으로부터의 이미지의 컬러 표현을 목표 환경의 디바이스에서 재생하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 적응도 D의 보간은, 영(zero)과 상기 중간 적응도 사이에서 에르미트 다항식(Hermite polynomial)의 함수로 변화하는, 소스 환경으로부터의 이미지의 컬러 표현을 목표 환경의 디바이스에서 재생하는 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이미지의 픽셀값들을 분석하는 단계는:
    상기 이미지의 다운샘플링된 이미지들을 생성하는 단계로서, 상기 다운샘플링된 이미지들은 상기 다운샘플링된 이미지들 내 픽셀들의 수가 감소함에 따라 점차적으로 블러링(blurred progressively)되는, 상기 다운샘플링된 이미지들을 생성하는 단계;
    상기 이미지와 상기 다운샘플링된 이미지들로부터의 값들의 세트들 간의 차이들을 결정하여 결과적인 이미지들을 형성하는 단계; 및
    휘도값들의 상기 세트들을 포함하는 상기 결과적인 이미지들의 개수의 함수로 상기 후보 광원들을 결정하는 단계를 포함하는, 소스 환경으로부터의 이미지의 컬러 표현을 목표 환경의 디바이스에서 재생하는 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이미지의 픽셀값들을 분석하는 단계는:
    상기 이미지 내의 제 1 그룹 픽셀들에 대한 경계를 가리키는 휘도 값들의 변화들을 나타내는 제 1 세트 값들을 결정하는 단계;
    다른 이미지 내의 휘도 값들의 변화들을 나타내는 분포된 값들(distributed values)을 형성하기 위하여 이웃 픽셀들에 걸쳐 상기 휘도 값들의 변화들을 나타내는 상기 제 1 세트 값들을 분포시키는 단계;
    상기 다른 이미지의 다운샘플링된 이미지 내의 제 2 그룹 픽셀들에 대한 다른 경계를 가리키는 휘도 값들의 변화들을 나타내는 제 2 세트 값들을 형성하기 위하여 상기 다른 이미지를 다운샘플링하는 단계; 및
    상기 후보 광원들을 규정하기 위하여 상기 제 1 세트 값들에 의해 상기 제 2 세트 값들을 감산하는 단계를 포함하는, 소스 환경으로부터의 이미지의 컬러 표현을 목표 환경의 디바이스에서 재생하는 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 인지된 광원들과 연관되지 않은 상기 이미지 내의 픽셀을 결정하는 단계로서, 상기 인지된 광원들과 연관되지 않은 상기 이미지 내의 상기 픽셀은 상기 비-광원들에 대한 다른 픽셀들보다 큰 휘도 값을 갖는, 상기 결정 단계; 및
    상기 이미지에 대한 적응 휘도(LA) 값으로서 상기 인지된 광원들과 연관되지 않은 상기 이미지 내의 상기 픽셀에 대한 휘도 값을 선택하는 단계를 더 포함하고;
    상기 적응 휘도는 글로벌 파라미터인, 소스 환경으로부터의 이미지의 컬러 표현을 목표 환경의 디바이스에서 재생하는 방법.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    비-광원과 연관된 상기 이미지 내의 픽셀들의 서브세트를 결정하는 단계로서, 상기 픽셀들의 서브세트는 다른 비-광원 픽셀들보다 더 큰 휘도 값과 연관되는, 상기 결정 단계; 및
    더 큰 휘도의 상기 비-광원 픽셀들의 서브세트를 포함하는 상기 이미지의 영역에 대한 적응 휘도(LA)의 값으로서 픽셀에 대한 휘도 값을 선택하는 단계를 추가로 포함하고,
    상기 적응 휘도는 상기 영역에 대한 로컬 파라미터인, 이미지들을 생성하는 방법.
  11. 소스 환경으로부터의 이미지의 컬러 표현을 목표 환경의 디바이스에서 재생하기 위한 장치에 있어서:
    후보 광원들의 세트를 식별하기 위하여 상기 소스 환경으로부터의 상기 이미지의 픽셀 값들을 분석하도록 구성된 광원 분석기로서,
    상기 후보 광원들로서 프레임워크들과 연관된 영역들에 대한 경계들을 나타내는 데이터를 검출하도록 구성된 후보 광원 검출기, 및
    인식된 광원들로서 상기 후보 광원들의 서브세트를 나타내는 데이터를 식별하도록 구성된 광원 식별기를 포함하는, 상기 광원 분석기; 및
    상기 소스 환경으로부터의 상기 이미지의 컬러 표현을 목표 환경의 디바이스에서 재생하도록 구성된 환경 파라미터 생성기를 포함하며,
    상기 환경 파라미터 생성기는,
    각 픽셀에 대하여 적응도 D를 결정하도록 구성된 적응도 결정기를 포함하고
    상기 적응도 D는 광원의 발광 컬러를 떨어뜨릴 것인지 여부 또는 어느 정도로 떨어뜨릴 것인지를 나타내며,
    상기 적응도 결정기는, 인지된 광원과 연관된 픽셀들에 대해서, 상기 적응도를, 비-적응을 위한 영(zero for no adaptation)으로 설정하거나 비-광원들에 대해 적용되는 값들보다 낮은 값으로 설정하는, 소스 환경으로부터의 이미지의 컬러 표현을 목표 환경의 디바이스에서 재생하기 위한 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 픽셀들의 컬러는 상기 인지된 광원들 중의 적어도 하나의 발광 컬러에 의해 영향을 받는, 소스 환경으로부터의 이미지의 컬러 표현을 목표 환경의 디바이스에서 재생하기 위한 장치.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 이미지의 다운샘플링된 이미지들을 나타내는 데이터를 생성하고, 상기 다운샘플링된 이미지들 내의 픽셀들의 수가 감소함에 따라 상기 다운샘플링된 이미지들이 점차적으로 블러링되도록 구성되는 이미지 피라미드 생성기를 더 포함하고,
    상기 이미지 및 상기 다운샘플링된 이미지들은 데이터 구조 내에 저장된 이미지 피라미드의 층들인, 소스 환경으로부터의 이미지의 컬러 표현을 목표 환경의 디바이스에서 재생하기 위한 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 이미지 및 상기 다운샘플링된 이미지들 중 두 개의 층 픽셀들(layered pixels) 사이의 차들을 결정하도록 구성된 차 평가기를 더 포함하고,
    적어도 상기 층 픽셀들의 서브세트와 연관되어 상기 차 평가기에 의해 결정된 영이 아닌 양의 결과(positive, non-zero result)는 상기 후보 광원들 중 적어도 하나의 경계를 가리키는, 소스 환경으로부터의 이미지의 컬러 표현을 목표 환경의 디바이스에서 재생하기 위한 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 후보 광원 검출기는 또한 상기 이미지 및 상기 다운샘플링된 이미지들 중 둘 사이의 가우스 결과 이미지의 차를 결정하도록 구성되고,
    상기 가우스 결과 이미지의 차는 상기 프레임워크들의 경계들을 가리키는, 이미지들을 프로세싱하기 위한 장치.
  16. 제 11 항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 광원 식별기는:
    후보 광원의 크기를 결정하도록 구성된 크기 평가기; 및
    상기 후보 광원의 하나 이상의 휘도 값들을 결정하도록 구성된 휘도 평가기를 추가로 포함하고,
    상기 광원 식별기는 크기 임계값보다 작은 크기 및 휘도 임계값 보다 큰 하나 이상의 휘도 값들에 기초하여 인지된 광원으로서 프레임워크를 식별하도록 구성되는, 소스 환경으로부터의 이미지의 컬러 표현을 목표 환경의 디바이스에서 재생하기 위한 장치.
  17. 삭제
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