KR101523854B1

KR101523854B1 - 백라이트 모듈레이션을 가진 디스플레이를 위한 적응적 컬러 보정

Info

Publication number: KR101523854B1
Application number: KR1020137007769A
Authority: KR
Inventors: 레자 사파에-라드; 민 다이; 밀리보제 알렉식
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2015-05-28
Also published as: CN103080999B; US9478173B2; WO2012030718A3; KR20130052633A; EP2612316A2; CN103080999A; WO2012030719A2; WO2012030719A3; JP2013536956A; WO2012030718A2; US20120056911A1; US20120056910A1

Abstract

본 개시물의 기법들은 백라이트 디스플레이 디바이스들에 적용가능하다. 이러한 디바이스들의 경우, 백라이트는 파워 보존을 조장하기 위하여 상이한 백라이트 세기 설정들을 가질 수도 있다. 본 개시물의 기법들은 백라이트 세기 설정에 따라 디스플레이에 상이한 조정들을 적용할 수도 있다. 일 예에서, 상이한 컬러 보정 매트릭스들은 상이한 백라이트 설정들에서 디바이스에서의 바람직한 조정들을 달성하기 위하여 상이한 백라이트 설정들에 대해 적용될 수도 있다. 여기에 기술된 조정들은 상이한 백라이트 설정들로 인한 크로미넌스 시프트들은 물론 컬러 채널들 간의 크로스토크에 대해 다룰 수도 있다. 그 기법들은 또한 상이한 휘도 설정들을 갖는 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이들에 적용가능할 수도 있고, 일부 기술된 기법들은 정적 또는 고정된 휘도 출력을 갖는 디스플레이들에 적용가능할 수도 있다.

Description

백라이트 모듈레이션을 가진 디스플레이를 위한 적응적 컬러 보정{ADAPTIVE COLOR CORRECTION FOR DISPLAY WITH BACKLIGHT MODULATION}

본 개시물은 디스플레이 디바이스들에 관한 것으로, 더 상세하게는 디스플레이 디바이스에 대한 컬러 출력의 캘리브레이션 및 제어에 관한 것이다.

디스플레이를 포함하는 매우 다양한 디바이스들의 경우, 디스플레이 상에 정확하고 일관된 컬러를 렌더링하는 것이 매우 바람직하다. 디스플레이를 포함하는 디바이스들은 디지털 텔레비전들, 무선 통신 디바이스들, 개인 휴대 정보 단말기 (PDA) 들, 랩탑 또는 데스크탑 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 디지털 카메라들, 비디오 카메라들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게임 콘솔들, 비디오 게이밍 디바이스들, 셀룰러 또는 위성 라디오 전화기들, 스마트폰들 등을 포함할 수도 있지만, 이들에 한정되지는 않는다. 많은 이러한 디바이스들은 투과형 디스플레이들로도 지칭될 수도 있는 백라이트 디스플레이들을 사용한다.

백라이트 디스플레이들은 각각의 디스플레이들의 광학 엘리먼트들을 조명하는 광 소스 (즉, 백라이트) 를 포함한다. 디스플레이의 광학 엘리먼트들은, 예를 들어, 프로세서, 비디오 회로, 또는 디스플레이 드라이버로부터 입력 신호들을 수신할 수도 있다. 입력 신호들은 백라이트 디스플레이에 의해 디스플레이될 이미지들을 정의한다. 백라이트 디스플레이는, 입력 신호들에 의해 정의된 이미지들의 시각적 표현 (visual representation) 들을 생성하기 위하여 광이 디스플레이의 광학 엘리먼트들을 통과할 때 그 광을 광 소스로부터 바꿀 수도 있다. 다양한 이유로 백라이트 디스플레이들에서의 정확한 컬러 표현 (rendition) 은 간단하지 않을 수 있다. 개별적으로 제어가능한 방출 엘리먼트들을 갖는 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이들을 포함하는 다른 타입들의 디스플레이들은 유사한 도전과제들을 가질 수도 있다.

일반적으로, 본 개시물의 양태들은 디스플레이 디바이스 상의 컬러의 정확성을 개선시키기 위해 디스플레이 디바이스의 특성화 및 캘리브레이션 (characterization and calibration) 과 관련된다. 본 개시물의 기법들은 디스플레이를 특성화 및 캘리브레이팅하기 위한 프로세스들을 포함하며, 이는 디스플레이 성능을 개선시키기 위해 디바이스 제조자에 의해 적용될 수도 있다. 본 개시물의 기법들은 또한 디바이스의 동작 동안 디스플레이에 특성화 및 캘리브레이션 조정들을 적용하는 프로세스들을 포함할 수도 있다.

일부 예들에서, 본 개시물은 백라이트 모듈레이션을 채용하는 디스플레이 디바이스들에 대한 컬러 보정 기법들을 기술한다. 백라이트 레벨의 변화들은 디스플레이의 컬러 출력의 스펙트럼 시프트들을 야기할 수 있다. 본 개시물은 디스플레이와 연관된 상이한 백라이트 레벨들에 대한 컬러 보정 매트릭스들을 생성하기 위해 디스플레이를 특성화 및 캘리브레이팅하기 위한 기법들을 기술한다. 디스플레이의 백라이트 레벨은, 이전 백라이트 레벨로부터의 디스플레이의 컬러 응답의 변화가 특정 임계값보다 높게 변화될 때까지 조정, 예를 들어 감소된다. 그 후, 컬러 보정 매트릭스들의 계수들이, 컬러 응답이 디폴트 백라이트 레벨, 예를 들어 100% 에서의 컬러 응답과 상대적으로 유사하도록, 새로운 백라이트 레벨에서 생성된다. 그 후, 생성된 계수 매트릭스들은, 디스플레이의 백라이트 레벨에 기초하여, 디스플레이 동안 후속 취출을 위해 디바이스에 저장될 수도 있다.

다른 예들에서, 본 개시물은 백라이트 레벨 조정에 기초하여 컬러 보정을 적용하기 위한 컬러 보정 기법들을 기술한다. 본 개시물은, 디스플레이가 원하는 컬러 출력을 제공하도록 백라이트 레벨에 기초하여 컬러 이미지 데이터를 적응적으로 보정하기 위한 기법들을 기술한다. 일부 예들에서, 디스플레이 프로세서는 디바이스와 연관되고 그 디스플레이 상에 저장된 복수의 컬러 보정 매트릭스들을 제공할 수도 있다. 컬러 보정 매트릭스들 각각은 디스플레이 디바이스의 조정된 백라이트 레벨 또는 백라이트 레벨들의 범위에 대응할 수도 있다. 디스플레이 프로세서는 현재 선택된 백라이트 레벨에 기초하여 디스플레이에 적용된 컬러 이미지 데이터에 컬러 보정 세트들 중 하나를 선택적으로 적용할 수도 있다. 특정 조정된 백라이트 레벨과 연관된 컬러 보정 세트를 컬러 이미지 데이터에 선택적으로 적용함으로써, 본 개시물의 기법들은 백라이트 모듈레이션으로 인해 발생할 수도 있는 디스플레이의 컬러 응답의 스펙트럼 시프트를 적어도 부분적으로 보상할 수도 있다. 일 예에서, 컬러 보정 매트릭스들은 컬러 채널 크로스토크를 고려할 수도 있으며, 이는 하나 이상의 컬러 채널들의 다른 하나 이상의 컬러 채널들에 대한 효과를 고려할 수도 있다.

일 예에서, 본 개시물은 디스플레이 디바이스를 캘리브레이팅하는 방법을 기술하며, 이 방법은, 디스플레이 디바이스의 2 개 이상의 상이한 휘도 설정들에서 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 생성하는 단계로서, 그 계수들은 2 개 이상의 상이한 휘도 설정들에서 디스플레이 디바이스의 레드, 그린 및 블루 채널들 각각을 조정하는, 상기 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 생성하는 단계, 및 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 디스플레이 디바이스에 의한 컬러의 렌더링 시의 적용을 위해 디스플레이 디바이스에 저장하는 단계를 포함한다.

다른 예에서, 본 개시물은 상이한 휘도 설정들에서 동작하도록 구성된 디스플레이, 디스플레이의 2 개 이상의 상이한 휘도 설정들에서 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 생성하는 프로세서로서, 그 계수들은 2 개 이상의 상이한 휘도 설정들에서 디스플레이의 레드, 그린 및 블루 채널들 각각을 조정하는, 상기 프로세서, 및 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 디스플레이에 의한 컬러의 렌더링 시의 적용을 위해 디스플레이에 저장하는 메모리를 포함하는 디바이스를 기술한다.

다른 예에서, 본 개시물은 디스플레이의 2 개 이상의 상이한 휘도 설정들에서 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 생성하는 수단으로서, 그 계수들은 2 개 이상의 상이한 휘도 설정들에서 디스플레이의 레드, 그린 및 블루 널들 각각을 조정하는, 상기 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 생성하는 수단, 및 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 디스플레이에 의한 컬러의 렌더링 시의 적용을 위해 디스플레이에 저장하는 수단을 포함하는 디바이스를 기술한다.

본 개시물에 기술된 기법들은 적어도 부분적으로는 하드웨어로, 가능하게는 하드웨어와 결합한 펌웨어 또는 소프트웨어의 양태들을 이용하여 구현될 수도 있다. 부분적으로 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된다면, 소프트웨어 또는 펌웨어는 하나 이상의 하드웨어 프로세서들, 이를 테면, 마이크로프로세서, 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA), 또는 디지털 신호 프로세서 (DSP) 에서 실행될 수도 있다. 그 기법들을 실행하는 소프트웨어는 처음에 컴퓨터 판독가능 매체에 저장되고 프로세서에서 로드 및 실행될 수도 있다.

따라서, 본 개시물은 또한 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 고려하며, 그 명령들은, 프로세서에서의 실행 시에, 그 프로세서로 하여금, 디스플레이 디바이스의 2 개 이상의 상이한 휘도 설정들에서 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 생성하는 것으로서, 그 계수들은 2 개 이상의 상이한 휘도 설정들에서 백라이트 디스플레이 디바이스의 레드, 그린 및 블루 채널들 각각을 조정하는, 상기 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 생성하도록 하며, 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 디스플레이 디바이스에 의한 컬러의 렌더링 시의 적용을 위해 디스플레이 디바이스에 저장하도록 한다.

도 1 은 본 개시물과 일치하는 일 예시적인 백라이트 디스플레이 디바이스를 예시하는 블록도이다.
도 2a 는 광의 상이한 파장들에서의 레드 (R), 그린 (G) 및 블루 (B) 컬러 필터들의 예시적인 스펙트럼 투과율들을 예시하는 그래프이다.
도 2b 는 인간 눈 (human eye) 의 응답을 표현하는 RGB 매칭 함수들을 예시하는 그래프이다.
도 2c 및 도 2d 는 화이트 LED 백라이트 소스 (도 2c) 및 D65 발광체로 지칭되는 CIE 표준 주광 (외부 조명 조건 화창한 날 오후) (도 2d) 의 스펙트럼 파워 분포 (SPD) 를 예시하는 그래프들이다.
도 3 은 디스플레이의 톤 응답의 특성화에 대한 일 예시적인 시스템을 예시하는 블록도이다.
도 4a 는 디스플레이의 레드 (R), 그린 (G) 및 블루 (B) 컬러 채널들 각각에 대한 측정된 휘도 출력의 일 예를 예시하는 그래프이다.
도 4b 내지 도 4e 는 디스플레이의 R, G, 및 B 컬러 채널들 각각에 대한 예시적인 감마 보정 커브들을 예시하는 그래프들이다.
도 5 는 톤 응답 캘리브레이팅된 디스플레이의 검증에 이용될 수도 있는 일 예시적인 시스템을 예시하는 블록도이다.
도 6a 는 디스플레이의 컬러 응답의 특성화를 위한 일 예시적인 시스템을 예시하는 블록도이다.
도 6b 는 컬러 응답 캘리브레이팅된 디스플레이의 검증을 위한 일 예시적인 시스템을 예시하는 블록도이다.
도 7 은 도 1 의 프로세서의 부분을 형성할 수도 있는, 일 예시적인 컬러 보정 모듈의 블록도이다.
도 8 은 상이한 백라이트 레벨들에서의 디스플레이에 대한 상이한 백라이트 특성화 플롯들을 예시하는 그래프이다.
도 9 는 본 개시물과 일치하는 디스플레이 디바이스의 컬러 출력을 조정하기 위한 일 예시적인 프로세스를 예시하는 흐름도이다.
도 10 은 백라이트 디스플레이 디바이스에 대한 톤 보정 LUT 및 색도 보정 매트릭스들을 생성하기 위해 수행될 수도 있는 캘리브레이션 프로세스를 예시하는 흐름도이다.
도 11 은 백라이트 디스플레이에 대한 입력 데이터의 컬러 보정을 용이하게 하기 위해 백라이트 디스플레이 디바이스에 의해 구현될 수도 있는 일 예시적인 프로세스를 예시하는 흐름도이다.

에너지 소비는 다양한 컴퓨팅 디바이스들에 있어서 중요하고, 통상적으로 배터리 전력공급되는 모바일 디바이스들에 있어서 특히 중요하다. 일 예로서, 모바일 디바이스들은 종종 에너지 소비량을 감소시켜 배터리 수명을 연장시키는 방안을 포함하도록 설계된다. 한가지 이러한 방안은 백라이팅을 이용하는 디스플레이들에 대한 백라이트 모듈레이션, 예를 들어, 백라이트의 감소이다. 백라이트 레벨들을 감소시키는 능력은 디스플레이에 의한 파워 소비 (power consumption) 를 감소시키고, 디스플레이를 포함하는 모바일 디바이스의 배터리 수명을 연장시키는데 도움이 될 수도 있다. 그러나, 백라이트 모듈레이션은 디스플레이의 컬러 응답을 바꿔, 디스플레이로 하여금, 백라이트 레벨들의 범위에 걸쳐 일관성 없는 가시적인 컬러 출력을 생성하게 할 수도 있다. 특히, 백라이트 모듈레이션은 백라이트 스펙트럼 파워 분포 (SPD) 에서 스펙트럼 시프트들을 야기할 수도 있다. 스펙트럼 시프트는 상당하게 디스플레이의 컬러 응답에 영향을 미치고 디스플레이된 오브젝트들의 컬러 정확성 및 품질에 영향을 미칠 수도 있다. 모바일 디바이스 디스플레이들에 대한 컬러 보정에 이용되는 일부 기법들은 100% 의 가정된 백라이트 레벨을 이용하여 수행된다. 이러한 기법들은 상이한 레벨들의 백라이트 세기로부터 발생할 수 있는 스펙트럼 시프트들에 대해 다루지 않는다. 따라서, 상대적으로 높은 컬러 품질을 유지하기 위해 상이한 백라이트 레벨 조정들에서 디스플레이된 컬러를 조정하는 것이 바람직할 수도 있다.

본 개시물은 디스플레이 디바이스 상의 컬러의 정확성을 개선시키기 위한 디스플레이 디바이스의 특성화 및 캘리브레이션에 관한 것이다. 디스플레이를 특성화 및 캘리브레이팅하는 것은 하나 이상의 프로세스들을 포함할 수도 있으며, 이는 디스플레이 성능을 개선시키기 위해 디바이스 제조자에 의해 적용될 수도 있다. 백라이트 디밍 (dimming) 으로 인한 색도 시프트 (또는 스펙트럼 시프트) 의 양은 디스플레이에 사용되는 백라이트 기술에 의존하며, 따라서 일 디바이스에서 다른 디바이스까지, 그리고 일 타입의 디스플레이에서 다른 타입의 디스플레이까지 다양하게 변할 수도 있다. 따라서, 제조 동안 디스플레이를 특성화 및 캘리브레이팅하는 것은 디스플레이 및 디바이스에 특정한 보다 정확한 결과들을 산출할 수도 있다. 본 개시물의 기법들은 또한 제조 동안 확립된, 특성화 및 캘리브레이션 조정들의 디바이스의 동작 동안 디스플레이에의 적용을 포함할 수도 있다.

본 개시물의 기법들은 백라이트 디스플레이 (투과형 디스플레이로도 통칭) 를 포함하는 백라이트 디스플레이 디바이스들에 적용가능할 수도 있지만, 이 기법들이 반드시 백라이트 디스플레이 디바이스들에 한정되지는 않는다. 백라이트 디스플레이를 사용할 수도 있는 예시적인 디바이스들은 디지털 텔레비전들, 무선 통신 디바이스들, 개인 휴대 정보 단말기 (PDA) 들, 랩탑 또는 데스크탑 컴퓨터들, 디지털 카메라들, 비디오 카메라들, 디지털 미디어 플레이어들, 비디오 게이밍 디바이스들, 셀룰러 또는 위성 라디오 전화기들, 스마트폰들, 또는 백라이트를 사용하는 디스플레이를 갖는 임의의 디바이스를 포함한다. 이러한 디바이스들의 경우, 백라이트는 상이한 백라이트 세기 설정들, 예를 들어, 100%, 75%, 50%, 20% 등을 가질 수도 있다. 백라이트 세기 설정들은, 예를 들어 디스플레이와 연관된 최대 세기 레벨에 상대적일 수도 있다.

본 개시물의 기법들은 백라이트 모듈레이션을 사용하는 디스플레이들 (예를 들어, LCD들) 의 예를 이용하여 설명되지만, 그 기법들은 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이들 및 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드 (AMOLED) 디스플레이들과 같이, 휘도 조정 능력들을 가진 다른 타입들의 디스플레이들에 적용가능할 수도 있다. OLED 및 AMOLED 디스플레이들은 출력의 휘도를 조정하는 능력을 포함하지만, 어떠한 백라이트도 포함하지 않는다. OLED 및 AMOLED 디스플레이들은 전계 발광 원리들에 기초하며, 전류의 통과에 응답하여 발광하는 재료를 포함한다. 추가적으로, 본 개시물의 일부 양태들은 고정된 또는 정적 휘도 출력을 갖는 디스플레이들에 적용가능할 수도 있다. 예를 들어, 본 개시물의 일부 양태들은 디스플레이 디바이스의 컬러 출력을 제어하기 위한 기법들과 관련되며, 백라이트 디스플레이 디바이스들, 휘도 조정 능력들을 갖는 다른 디바이스들, 및 고정된 휘도 출력을 갖는 디스플레이들과 특히 관련된다.

본 개시물의 기법들은 백라이트 세기 설정에 따라, 디스플레이에 상이한 조정들을 적용 (예를 들어, 디스플레이를 드라이빙하는데 사용되는 컬러 이미지 데이터에 상이한 조정들을 적용) 할 수도 있다. 구체적으로는, 상이한 컬러 보정 매트릭스들이 상이한 백라이트 설정들에서 디바이스에서의 바람직한 조정들을 달성하기 위하여 상이한 백라이트 설정들에 대해 생성 및 적용될 수도 있다. 여기에 설명된 조정들은 상이한 백라이트 설정들로 인한 크로미넌스 (chrominance) 시프트들은 물론 컬러간 채널 크로스토크에 대해 다룰 수도 있다. 크로스토크는 하나의 컬러 채널이 다른 컬러 채널에 대해 갖는 효과에 의해 야기될 수도 있고, 크로스토크는 상이한 백라이트 설정들에서 변할 수도 있다. 크로스토크에 대해 다루는 여기에 설명된 기법들은 백라이트 디스플레이 디바이스들, 휘도 조정 능력들을 갖는 다른 타입들의 디스플레이들, 그리고 심지어는 정적 휘도 출력을 갖는 디스플레이 디바이스들의 경우에도 적용가능할 수도 있다. 일반적으로, RGB 크로스토크는 적어도 2 개의 팩터들 : (a) 광학적 (예를 들어, RGB 필터들) 크로스토크 및 (b) 전기적 RGB 크로스토크로 인한 것일 수도 있다.

일 예에서, 본 개시물은 백라이트 모듈레이션을 채용하는 디스플레이 디바이스들에 대한 컬러 보정 기법들을 기술한다. 백라이트 레벨의 변화들은 디스플레이의 컬러 출력의 스펙트럼 시프트들을 야기할 수 있다. 본 개시물은 디스플레이가 원하는 컬러 출력을 제공하도록 백라이트 레벨 조정들에 기초하여 컬러 이미지 데이터를 적응적으로 보정하기 위한 기법들을 기술한다. 일부 예들에서, 디스플레이 프로세서는 복수의 컬러 보정 매트릭스들을 제공할 수도 있다. 컬러 보정 매트릭스들 각각은 디스플레이 디바이스의 조정된 백라이트 레벨 또는 백라이트 레벨들의 범위에 대응할 수도 있다. 컬러 보정 매트릭스들은 상기 언급한 바와 같이, 제조 동안 결정될 수도 있고, 일 타입의 디스플레이에서 다른 타입의 디스플레이까지 다양하게 변할 수도 있다. 백라이트 모듈레이션 설정들에서 사용되는 것과 유사한 기법들은 다른 타입들의 휘도 조정들을 행하는 디스플레이들 (즉, OLED 또는 AMOLED 디스플레이들을 사용하는 디바이스들과 같이, 임의의 백라이트의 사용 없이 휘도를 조정하는 디바이스들) 에 적용가능할 수도 있다.

백라이트 모듈레이션의 예에서, 디스플레이 프로세서는 현재 선택된 백라이트 레벨에 기초하여 디스플레이에 공급된 컬러 이미지 데이터에 컬러 보정 매트릭스들 중 하나를 선택적으로 적용할 수도 있다. 컬러 이미지 데이터에 특정 조정된 백라이트 레벨과 연관된 컬러 보정 매트릭스를 선택적으로 적용함으로써, 본 개시물의 기법들은, 백라이트 모듈레이션으로 인해 발생할 수도 있는 디스플레이의 컬러 응답의 스펙트럼 시프트를 적어도 부분적으로 보상할 수도 있다. 컬러 보정 매트릭스들은 크로미넌스 응답에 대해 조정하는 컬러 보정들을 포함할 수도 있다. 또한, 톤 응답 보정이 휘도 응답을 조정하기 위해 수행될 수도 있다. 일부 예들에서, 톤 응답은 각 개개의 컬러 채널에 대해 상대적으로 작은 룩업 테이블의 적용을 통해 보정될 수도 있는 한편, 컬러 응답은 컬러 보정 매트릭스의 모든 컬러 채널들에의 적용에 의해 보정될 수도 있다.

일 예에서, 메모리는 복수의 컬러 보정 매트릭스들에 대응하는 데이터를 저장할 수도 있다. 각각의 컬러 보정 매트릭스는 픽셀 값들을 원하는 픽셀 값들로 보정, 즉 조정하기 위해 컬러 이미지 픽셀 값들에 적용될 수도 있는 보정 값들을 포함할 수도 있다. 각각의 컬러 보정 매트릭스는 디스플레이 디바이스에 대한, 복수의 백라이트 세기 레벨들 중 하나, 또는 복수의 백라이트 세기 레벨 범위들 중 하나에 대해 지정될 수도 있다.

상이한 백라이트 레벨들에 대해 다수의 컬러 보정 매트릭스들을 제공함으로써, 백라이트 레벨들의 변화로부터 발생하는 스펙트럼 시프트들로 인한 컬러 변화 (color variation) 가 감소 또는 제거될 수도 있다. 더욱이, 본 개시물의 기법들은 상이한 백라이트 설정들에서의 컬러 채널들 간의 크로스토크로 인한 컬러 부정확성에 대해 다룰 수 있다. 컬러 보정 매트릭스들은, 디스플레이가 상이한 백라이트 레벨들의 범위에 걸쳐 원하는 컬러 응답을 생성하도록 선택되는 보정 값들을 포함하여, 상이한 백라이트 레벨들의 스펙트럼 시프트들 및 상이한 백라이트 레벨들에서의 상이한 레벨들의 크로스토크에 의해 야기되는 문제들을 제거할 수도 있다.

일부 예들에서는, 선택적 컬러 보정으로 인해, 컬러 응답이 상이한 백라이트 레벨들의 범위에 걸쳐 실질적으로 균일하여, 상이한 백라이트 레벨들에 대해 상대적으로 보다 정확하고 일관된 컬러 출력을 생성할 수도 있다. 다른 예들에서, 컬러 응답은 균일하지 않을 수도 있지만, 상이한 백라이트 레벨들에 대해 원하는 컬러 출력을 제공하기 위해 선택될 수도 있다. 각각의 경우에, 컬러 보정 매트릭스는 현재 백라이트 레벨에 기초하여 백라이트 디스플레이에 대해 선택된다.

컬러 응답은 일반적으로 주어진 세트의 컬러 입력 데이터에 응답한 디스플레이의 컬러 출력을 지칭할 수도 있다. 보다 구체적으로는, 컬러 응답은 컬러 채널들에 대한 픽셀 값들을 특정하는 컬러 이미지 데이터에 응답한, 컬러 채널들, 예를 들어, 레드 (R), 그린 (G) 및 블루 (B) 의 조합에 의해 생성된 디스플레이의 컬러 출력을 지칭할 수도 있다. 일부 예들에서, 각각의 컬러 보정 매트릭스는 이하 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 다차원 컬러 보정을 위한 매트릭스의 형태를 취할 수도 있다. 본 개시물의 기법들은 톤 조정들과 컬러 조정들 양자를 적용할 수도 있다. 톤 조정들은 근본적으로 휘도의 부정확성들에 대해 조정할 수도 있는 한편, 컬러 조정들은 크로미넌스의 부정확성들에 대해 조정할 수도 있다. 상기 언급한 바와 같이, 컬러 조정들은 상이한 백라이트 설정들로 인한 컬러 시프트들과, 상이한 백라이트 설정들에서 상이할 수도 있는 컬러 채널들 간의 크로스토크 모두에 대해 다룰 수도 있다. 톤 조정들과 컬러 조정들 모두는 디스플레이를 드라이빙하는데 사용되는 컬러 성분들, 예를 들어, R, G, B 값들에 대한 조정들을 포함할 수도 있다. 다음의 설명은 RGB 컬러 공간 내의 컬러 성분들을 이용한 조정들의 예를 이용하지만, 본 개시물의 기법들은 다른 컬러 공간들에서 적용가능할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.

본 개시물의 일 예에서, 캘리브레이션 기법들은 제조 동안 컬러 보정 매트릭스들을 생성하기 위해 이용될 수도 있다. 일부 예들에서, 캘리브레이션은 디스플레이 톤 응답에 기초하여 상이한 컬러 채널들에 대해 적합한 감마 보정을 결정하는 것을 수반할 수도 있다. 감마 보정은 상이한 컬러 채널들의 각각의 컬러 채널에 대해 원하는 톤 또는 휘도 출력을 생성하기 위해 선택될 수도 있다. 디스플레이 컬러 응답에 대한 캘리브레이션이 그 후 상이한 레벨들의 백라이트에서 수행될 수도 있다. 일부 예들에서, 컬러 응답은, 예를 들어, 널리 알려져 있는 맥베스 컬러 체커 테스트 차트 (Macbeth color checker test chart) 에서 제공되는 것과 같이, 컬러 패치 (color patch) 들로서 배열될 수도 있는, 캘리브레이션 컬러 값들의 세트를 참조하여 캘리브레이팅될 수도 있다. 본 개시물의 기법들에 따르면, 컬러 보정 매트릭스는, 대응하는 백라이트 레벨에 대해 적용될 때, 디스플레이된 이미지의 컬러 정확성이 백라이트의 스펙트럼 시프트로 인해 실질적으로 손상되지 않은 상태로 유지되도록 컬러 응답 (예를 들어, RGB 컬러 응답) 을 드라이빙할 수도 있다. 본 개시물의 일 양태에서, 컬러 보정 모듈은 디스플레이 패널 백라이트 레벨의 변화들에 응답하여 적합한 컬러 보정 매트릭스를 선택 및 적용할 수도 있다.

도 1 은 본 개시물과 일치하는 일 예시적인 디바이스 (100) 를 예시하는 블록도이다. 디바이스 (100) 는 스탠드-얼론 디바이스로 이루어질 수도 있고, 또는 더 큰 시스템의 부분일 수도 있다. 비제한적인 예들로서, 디바이스 (100) 는, 디지털 텔레비전, 무선 통신 디바이스, 개인 휴대 정보 단말기 (PDA) 들, 랩탑 또는 데스크탑 컴퓨터, 디지털 카메라, 비디오 카메라, 디지털 미디어 플레이어, 비디오 게이밍 디바이스, 셀룰러 또는 위성 라디오 전화기, 소위 "스마트폰", 또는 백라이트 디스플레이를 이용하는 임의의 다른 디바이스를 포함할 수도 있다. 디바이스 (100) 는 하나 이상의 집적 회로들 또는 집적 회로 칩들에 포함될 수도 있다. 디바이스 (100) 는 그 자체가 백라이트 디스플레이 (즉, 디스플레이 (106)) 를 포함할 수도 있지만, 일부 예들에서, 디바이스 (100) 는 호스트 디바이스에 커플링된 디스플레이를 드라이빙하는 호스트 디바이스를 포함할 수도 있으며, 이 경우에는 디스플레이 (106) 가 디바이스 (100) 의 외부에 있을 것이다.

디바이스 (100) 는 다양한 상이한 데이터 타입들 및 포맷들을 프로세싱가능할 수도 있다. 예를 들어, 디바이스 (100) 는 스틸 이미지 데이터, 오디오 데이터, 비디오 데이터, 또는 다른 멀티미디어 데이터를 프로세싱할 수도 있다. 도 1 의 예에서, 디바이스 (100) 는 모바일 디스플레이 프로세서 (MDP) 로 지칭될 수도 있는 프로세서 (102) 를 포함한다. 디바이스 (100) 의 프로세서 (102) 는 중앙 프로세싱 유닛 (CPU), 디지털 신호 프로세서 (DSP), 그래픽 프로세싱 유닛 (GPU), 또는 컬러 데이터를 프로세싱가능한 임의의 프로세서를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 디바이스 (100) 는 다른 컴포넌트들, 이를 테면 인코더 또는 디코더 유닛들 (예를 들어, 하나 이상의 "코덱 (CODEC) 들"), 모뎀, 송신기, 배터리, 및 모바일 디바이스에 공통인 다른 유닛들을 포함할 수도 있다. 따라서, 도 1 은 일반적으로 설명을 목적으로, 그리고 예시의 용이성을 위해 간략화된다. 프로세서 (102) 와 연관된 기능성은 전용 디스플레이 프로세서, 상기 언급된 프로세서들 중 하나 이상, 또는 다른 프로세싱 회로 내에 제공될 수도 있다. 디바이스 (100) 는 다양한 애플리케이션들, 이를 테면 그래픽 애플리케이션들, 이미지 애플리케이션들, 비디오 애플리케이션들, 오디오-비디오 애플리케이션들, 비디오 게이밍 애플리케이션들, 통신 애플리케이션들, 디지털 카메라 애플리케이션들, 인스턴트 메시징 애플리케이션들, 모바일 로케이션 애플리케이션들, 다른 멀티미디어 애플리케이션들 등을 실행가능할 수도 있다.

도 1 의 예에서, 디바이스 (100) 는 추가적으로 메모리 (104) 및 디스플레이 (106) 를 포함한다. 프로세서 (102) 는 메모리 (104) 및 백라이트 디스플레이 (106) 에 커플링될 수도 있다. 프로세서 (102) 를 메모리 (104) 및 백라이트 디스플레이 (106) 에 커플링하기 위해서는 직접 접속들 또는 공유된 시스템 버스가 사용될 수도 있다. 프로세서 (102) 및 메모리 (104) 는 본 개시물과 일치하는 장치 (105) (예를 들어, 칩 세트) 로서 간주될 수도 있다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 프로세서 (102) 는 백라이트 선택 유닛 (110) 및 컬러 보정 유닛 (112) 을 포함할 수도 있다.

메모리 (104) 는, 프로세서 (102) 에 의해 실행될 때, 프로세서 (102) 내의 유닛들 (110 및 112) 을 정의하는 명령들을 저장할 수도 있다. 추가적으로, 메모리 (104) 는 예를 들어, 디스플레이 설정들을 구성하기 위해 프로세서 (102) 에 의해 사용될 수도 있는 디스플레이 데이터와 같은 데이터를 저장할 수도 있다. 메모리 (104) 는 또한 프로세서 (102) 에 의한 컬러 보정을 용이하게 하기 위하여 프로세서 (102) 에 액세스가능할 수도 있는 컬러 보정 데이터를 저장할 수도 있다. 특히, 메모리 (104) 는 톤 보정 룩업 테이블 (LUT) (114) 과 같은 톤 보정 데이터와 컬러 보정 매트릭스들 (116) 모두를 포함할 수도 있다. 상이한 컬러 보정 매트릭스들은, 컬러 보정이 백라이트 디스플레이 (106) 의 백라이트 설정의 함수에 따라 변하도록 백라이트 디스플레이 (106) 와 연관된 상이한 백라이트 설정들에 대해 정의될 수도 있다.

일 양태에서, 디스플레이 (106) 는 LCD (액정 디스플레이) 와 같은 백라이트 디스플레이 디바이스, 또는 다른 형태의 디스플레이 디바이스를 포함할 수도 있다. 상이한 타입들의 디스플레이 디바이스들, 오디오 출력 디바이스들, 및 촉각 출력 디바이스들을 포함하는 다른 형태의 출력 디바이스들이 디바이스 (100) 내에서 사용될 수도 있다. 다시, 디스플레이 (106) 는 디바이스 (100) 의 부분인 것으로 예시되지만, 일부 경우들에서, 디스플레이 (106) 는 디바이스 (100) 의 외부에 있지만 프로세서 (102) 에 의해 생성되는 데이터에 의해 드라이빙되는 외부 디스플레이일 수 있다.

디바이스 (100) 의 동작 동안, 프로세서 (102) 는 디스플레이 (106) 를 드라이빙하는데 사용될 수도 있는 출력 데이터를 생성하기 위하여 입력 데이터를 수신하고 하나 이상의 명령들을 실행할 수도 있다. 프로세서 (102) 는 메모리 (104) 로부터 또는 디바이스 (100) 의 하나 이상의 프로세서들 상에서 동작하는 다른 애플리케이션들로부터 입력 데이터를 수신할 수도 있다. 프로세서 (102) 는 예를 들어, 디스플레이 (106) 상에 디스플레이될 이미지와 연관된 입력 데이터 (예를 들어, 디스플레이 데이터) 를 수신할 수도 있다. 입력 데이터는 하나 이상의 입력 데이터 성분들을 포함할 수도 있다. 입력 데이터는 디스플레이 패널 데이터, 이를 테면 인입 이미지의 콘텐츠를 포함할 수도 있다. 그 콘텐츠에 기초하여, 프로세서 (102) 는 디스플레이 (106) 의 백라이트 레벨의 감소량을 결정할 수도 있다. 입력 데이터는 또한 디스플레이 패널 데이터로도 지칭될 수도 있는, 디스플레이 (106) 에 의해 재생될 이미지에 대한 입력 이미지 데이터와 연관된 컬러 픽셀 값들을 포함할 수도 있다. 이미지는 비디오 시퀀스의 프레임 또는 스틸 이미지를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 디바이스 (100) 는 이미지 또는 비디오 인코더/디코더 (CODEC) 와 같은 다른 유닛들을 포함할 수도 있고, 픽셀 값들은 CODEC 에 의해 생성되어 프로세서 (102) 에 공급될 수도 있다.

프로세서 (102) 는 이미지의 디스플레이를 위해 디스플레이 데이터를 프로세싱할 수도 있으며, 여기서 디스플레이 데이터는 디스플레이 패널 데이터 및 이미지 픽셀 데이터를 포함할 수도 있다. 이러한 프로세싱은 디스플레이 특성화 및 캘리브레이션 (DCC) 데이터와 같이, 디스플레이 (106) 와 연관된 데이터의 취출을 포함할 수도 있다. 외부 디바이스는 예를 들어, 디바이스 (100) 의 제조 동안, 메모리 (104) 에 저장되고, 프로세서 (102) 에 의해 취출될 수도 있는, 톤 보정 LUT (114) 및 컬러 보정 매트릭스들 (116) 과 같은 디스플레이 데이터를 획득하기 위해 DCC 를 수행할 수도 있다. 프로세서 (102) 는 캘리브레이션 데이터, 예를 들어, 컬러 보정 매트릭스들 (116) 을 이용하고, 그것을 인입 이미지 (예를 들어, 이미지 픽셀 데이터) 에 적용하여 다른 기능들 (예를 들어, 스케일링, 콘트라스트 조정, 회전, 또는 다른 디스플레이 효과들) 중에서도, 이미지의 패널 컬러 보정 (PCC) 을 수행할 수도 있다. 프로세서 (102) 는 또한 톤 보정 LUT (114) 를 이용하여 톤 보정, 또는 휘도 조정을 수행할 수도 있다.

상기 언급한 바와 같이, 톤 보정 LUT (114) 는 백라이트 디스플레이 (106) 의 레드, 그린 및 블루 채널들 각각에 대한 톤 응답 조정들을 정의하도록 구성될 수도 있다. 이하, 표 2 는, 톤 보정 LUT (114) 에 대해 적합한 LUT 의 일 예를 포함할 수도 있지만, 이것은 단지 하나의 특정 디스플레이에 대한 일 예일 뿐이다. 톤 보정 LUT (114) 내의 데이터는 본 개시물에 설명된 것과 유사한 톤 조정 캘리브레이션 프로세스 동안 정의될 수도 있다.

컬러 보정 매트릭스들 (116) 은 백라이트 디스플레이 디바이스의 2 개 이상의 상이한 백라이트 설정들과 연관된 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들을 포함할 수도 있다. 컬러 보정 매트릭스들의 계수들은 상이한 백라이트 설정들 간의 크로미넌스 시프트들에 대해 조정하기 위하여 캘리브레이션 프로세스 동안 선택될 수도 있다. 일부 예들에서, 컬러 보정 매트릭스들 (116) 은 2 개 이상의 상이한 세트들의 등식들로 표현될 수도 있다. 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들 (116) 은 3×3 보다 큰 매트릭스들을 포함할 수도 있다. 일 예에서, 컬러 보정 매트릭스들 (116) 은 3×4 매트릭스들을 포함하고, 다른 예에서는, 컬러 보정 매트릭스들 (116) 은 3×11 매트릭스들을 포함한다.

프로세서 (102) 는 예를 들어, 디스플레이 패널 백라이트 정보와 같이, 디스플레이 (106) 와 연관된 디스플레이 데이터를 프로세싱하도록 구성될 수도 있다. 일 예에서, 프로세서 (102) 는 백라이트 레벨을 감소시킴으로써, 사용자 선택에 기초하여 및/또는 무활동 (inactivity) 에 기초하여 디스플레이 패널 백라이트를 자동으로 조정하고, 디스플레이 정보를 디스플레이 (106) 로 전송하여 그에 따라 디스플레이 (106) 를 조정할 수도 있다. 프로세서 (102) 는 예를 들어, 정상 레벨에서의 백라이트량의 퍼센티지로서 표현되는, 백라이트의 감소량을 결정할 수도 있으며, 여기서 정상 레벨은 예를 들어 100% 일 수도 있다. 디스플레이 데이터, 예를 들어, 프로세서 (102) 가 디스플레이 (106) 로 전송하는 이미지 정보는 또한 밝기 정보 및 이미지 정보를 포함할 수도 있다. 이미지 정보는 예를 들어, 컬러 성분 정보 또는 레드, 그린 및 블루 데이터와 같은 이미지 데이터 성분들을 포함할 수도 있다. 이미지 데이터는 비디오 시퀀스의 스틸 이미지들 및/또는 비디오 이미지들/프레임들과 연관될 수도 있다.

프로세서 (102) 는 메모리 (104) 에 액세스하고 톤 보정 LUT (114) 에 저장된 톤 응답 조정들을 적용할 수도 있다. 또한, 프로세서 (102) 는 메모리 (104) 에 액세스하고, 백라이트 디스플레이 디바이스 (106) 의 2 개 이상의 상이한 백라이트 설정들에서의 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들 (116) 을 적용할 수도 있다. 컬러 보정 매트릭스들 (116) 의 계수들은 각각의 컬러 성분을 보정하고 2 개 이상의 상이한 백라이트 설정들에서 백라이트 디스플레이 (106) 의 레드, 그린 및 블루 채널들 간 크로스토크에 대해 조정하도록 정의 (예를 들어, 백라이트 디스플레이 (106) 의 캘리브레이션 동안 선택) 될 수도 있다. 백라이트 선택 유닛 (110) 은 백라이트 디스플레이 (106) 의 현재 백라이트 설정을 결정할 수도 있고, 현재 백라이트 설정에 기초하여, 컬러 보정 유닛 (112) 은 메모리 (104) 로부터 적용가능한 컬러 보정 데이터에 액세스하고, 이러한 데이터를 보다 정확한 컬러를 갖는 보정된 입력 데이터를 생성하기 위하여 백라이트 디스플레이 (106) 에 대한 입력 데이터에 적용할 수도 있다.

따라서, 프로세서 (102) 는 이미지가 디스플레이될 백라이트 레벨 또는 그 백라이트 레벨의 감소를 확립하기 위해 이미지 데이터를 프로세싱하도록 구성될 수도 있다. 일 예에서, 백라이트 레벨은 정상 백라이트 (예를 들어, 78%) 에 대한 백라이트량을 표현하는 퍼센티지를 포함할 수도 있다. 다른 예에서는, 백라이트 레벨은 백라이트의 범위 (예를 들어, 75% 내지 100%) 를 포함할 수도 있다. 백라이트 레벨에 기초하여, 프로세서 (102) 는 메모리 (104) 로부터 대응하는 컬러 보정 매트릭스를 취출한다. 프로세서 (102) 는 그 후 백라이트 레벨을 디스플레이 (106) 에 적용하고 대응하는 취출된 컬러 보정 매트릭스를 이미지 데이터에 적용하여, 백라이트 레벨에 기초하여 톤 및 컬러 보정된 출력 이미지를 야기할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서 (102) 는 컬러 보정 매트릭스들을 레드, 그린 및 블루 성분들에 적용하여 디스플레이 (106) 에의 적용을 위한 보정된 값들을 출력 이미지 데이터로서 생성할 수도 있다. 디스플레이 (106) 는 그 후 보정된 컬러들을 가진 연관된 백라이트 레벨에서의 출력 이미지를 디스플레이할 수도 있다. 컬러 보정 외에도, 프로세서 (102) 는 또한 이미지의 휘도 응답을 보정하기 위해 이미지의 톤 응답을 조정할 수도 있다. 일부 예들에서, 조정된 출력 이미지는 100% 백라이트에서의 출력 이미지의 컬러들 또는 다른 원하는 참조 컬러 팔레트 (palette) 와 비슷할 수도 있다.

도 1 의 예는 단지 예시적일 뿐이다. 다른 예들에서, 백라이트 디스플레이를 포함하지 않는 유사한 디바이스들이 본 개시물의 기법들을 이용할 수도 있다. 여기에 기술된 조정들은 상이한 백라이트 설정들 (또는 상이한 휘도 설정) 로 인한 크로미넌스 시프트들은 물론 컬러간 채널 크로스토크에 대해 다룰 수도 있다. 크로스토크는, 하나의 컬러 채널이 다른 컬러 채널에 대해 갖는 효과에 의해 야기될 수도 있고, 크로스토크는 상이한 백라이트 설정들에서 변할 수도 있다. 그 기법들은 또한 휘도 조정 능력들을 갖는 다른 타입들의 디스플레이들 (예를 들어, OLED 또는 AMOLED 디스플레이들) 에 적용가능할 수도 있다. OLED 및 AMOLED 디스플레이들은 출력의 휘도를 조정하는 능력을 포함하지만, 어떠한 백라이트도 포함하지 않는다.

OLED 및 AMOLED 디스플레이들과 같은 디스플레이의 예에서, 디바이스는 도 1 의 것과 유사하게 보일 수도 있지만, 백라이트 디스플레이 (106) 는 OLED 또는 AMOLED 디스플레이 또는 휘도 조정 능력들을 갖는 다른 디스플레이로 대체될 것이다. 더욱이, 본 개시물의 일부 양태들은 디스플레이 디바이스의 컬러 출력을 제어하기 위한 기법들과 관련되며, 이들 기법들은 백라이트 디스플레이 디바이스들, 휘도 조정 능력들을 갖는 다른 디바이스들, 및 정적 휘도 출력을 갖는 디스플레이들에 적용할 수도 있다. 따라서, 도 1 의 예는, 제한하는 것으로 간주되어서는 안되고, 본 개시물의 기법들을 구현하기 위한 일 예인 것으로 간주되어야 한다.

본 개시물의 양태들은 디스플레이 패널 컬러 보정 캘리브레이션 (PCC) 이 PCC 를 달성하기 위해 적용을 위한 복수의 컬러 보정 매트릭스들을 결정하게 하기 위한 기법들을 포함할 수도 있다. 또한, 본 개시물의 기법들은 캘리브레이션 프로세스 동안 생성되는 컬러 보정 매트릭스들의 적용을 포함한다. 컬러 보정 매트릭스들의 적용은 상이한 백라이트 레벨들에서의 컬러 출력을 개선시키기 위하여 디바이스의 정상 동작 동안 발생할 수도 있다. 다음의 설명은 RGB 컬러 공간에서의 본 개시물의 기법들을 논의하지만, 이들 기법들은 다른 컬러 공간들 및 다른 디스플레이 컴포넌트들 또는 채널들에 대해 변경될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.

본 개시물의 일부 예시적인 기법들에 따르면, 디바이스의 동작 동안, 디스플레이 패널 백라이트 레벨 또는 레벨 범위가 결정될 수도 있고, 대응하는 컬러 보정 매트릭스들이 취출되어 콘트라스트 조정 이외에도 디스플레이된 이미지에 적용된다. 추가적으로, 결정된 패널 백라이트 레벨은 디스플레이에 적용될 수도 있다. 이러한 방식으로, 디스플레이된 이미지는 100% 백라이트 레벨 또는 정확한 컬러 렌더링을 야기하는 다른 원하는 참조 레벨에서 디스플레이될 때 대략 이미지의 동일한 컬러 정확성으로 렌더링될 수 있다.

통상적으로, 디스플레이 톤 응답들 및 컬러 응답들은 원하는 응답들과 상당히 상이할 수도 있다. 결과적으로, 2 가지 보정들이 이미지 데이터를 생성하여 디스플레이에 출력하기 전에 적용될 수도 있다. 본 개시물의 기법들에 따르면, PCC 는 이미지 데이터의 컬러 보정을 제공하여 상이한 백라이트 레벨들에서의 디스플레이의 컬러 응답을 보정한다. 그 후 감마 보정을 컬러 보정된 이미지 데이터에 적용하여 디스플레이의 톤 응답을 보정할 수도 있다.

도 2a 는 광의 상이한 파장들에서의 예시적인 레드 (R), 그린 (G) 및 블루 (B) 컬러 필터들의 스펙트럼 투과율을 예시하는 그래프이다. 도 2b 는 CIE 1931 RGB 매칭 함수들 (인간 눈 (human eye) 의 응답을 표현) 을 예시하는 그래프이다. 도 2b 의 그래프는 디스플레이 컬러 필터의 스펙트럼 투과율과 비교하기 위한 참조로서 사용될 수도 있다. 도 2a 및 도 2b 는 일 타입의 컬러 크로스토크를 입증할 수도 있다. 특히, 하나의 채널 (R, G 또는 B) 에 의한 출력은 다른 채널 (R, G 또는 B) 과 연관된 하나 이상의 인접 스펙트럼들로의 출력을 야기할 수도 있다. 크로스토크는 컬러 출력에 따른 일반적인 현상이지만, 백라이트 레벨에 따라 변할 수 있다. 다른 타입의 크로스토크 (전기적 RGB 크로스토크) 가 또한 측정되고 수치적으로 제시될 수도 있다. 도 2c 및 도 2d 는 화이트 LED 백라이트 소스 (도 2c) 및 D65 발광체로 지칭되는 CIE 표준 주광 (외부 조명 조건 화창한 날 오후) (도 2d) 의 스펙트럼 파워 분포 (SPD) 를 예시하는 그래프들이다. D65 는 디스플레이들과 카메라들 모두에 대해 원하는 조명 조건을 위한 참조로서 사용될 수도 있다. 도 2c 및 도 2d 사이의 상당한 차이 (significant difference) 가 디스플레이로부터 원하는 컬러 응답을 얻기 위하여 보정되어야 하는 팩터들 중 하나이다.

이하, 표 1 은 RGB 프라이머리들에 대한 측정된 데이터와 참조 데이터에 대한 일 예시적인 LCD 디스플레이의 화이트/블랙 포인트들 간의 차이들의 수치 예를 도시하며, 이는 그 디스플레이 대한 예상된 출력에 대응할 수도 있다.

표 1 이 예시한 바와 같이, 디스플레이를 위해 예상된 참조 데이터에 대한 화이트 및 블랙의, 그리고 레드 (R), 그린 (G) 및 블루 (B) 프라이머리들의 색도 좌표들 (x 및 y) 간에는 상당한 차이들이 있을 수 있다. 이들 측정된 차이들은 원하는 참조 RGB 프라이머리들의 차이들, xy 색도 좌표들 및 제조 프로세스에서 디스플레이를 위해 실제로 생성된 것으로 인한 것일 수도 있다. 또한, 레드, 그린 및 블루 휘도 레벨들 (Y) 간에도 상당한 차이들이 있는데, 이는 각각의 채널에 대한 최대 휘도에 대응할 수도 있다.

PCC 는 디스플레이 특성들과 원하는 참조 특성들 간의 차이들을 최소화하게 도울 수도 있다. 그러나, 그 차이들은 일 디스플레이에서 다른 디스플레이까지 다양하게 변하며, 상이한 백라이트 레벨들에서의 컬러 특성들의 변화가 일 타입의 디스플레이에서 다른 타입의 디스플레이까지, 그리고 일 디바이스에서 다른 디바이스까지 다양하게 변할 수도 있다. 따라서, PCC 에 사용될 특정 디스플레이 패널 및/또는 디바이스에 적합한 컬러 보정 매트릭스들을 결정하기 위해 디스플레이 특성화 및 캘리브레이션 (DCC) 이 (예를 들어, 디바이스 제조자에 의해) 수행될 수도 있다. 컬러 보정 매트릭스들은 그 후 디바이스의 동작 동안 적용될 수도 있다. 일부 예들에서, DCC 는 일반적인 클래스의 디바이스들 (예를 들어, 특정 모델 넘버) 에 대해 수행될 수도 있다. 다른 예들에서는, DCC 는 개개의 디바이스들에 대해 수행될 수도 있다. 따라서, DCC 는 디바이스 제조 시에 수행될 수도 있다. DCC 는 이하에 더 상세하게 설명한 바와 같이, 컬러 보정 및 감마 보정을 위한 데이터를 생성하며, 생성된 데이터는 컬러 보정 및 감마 보정을 수행하기 위해 디바이스 프로세서 (예를 들어, 도 1 의 프로세서 (102)) 에 의해 사용하기 위한 각각의 대응하는 디바이스에 포함될 수도 있다. 이 보정은 상이한 백라이트 레벨들로 인한 색도 시프트들은 물론, 상이한 백라이트 레벨들에 의해서도 영향을 받을 수도 있는 채널들 간의 크로스토크 모두를 고려할 수도 있다.

DCC 는 디스플레이 톤 응답 및 디스플레이 컬러 응답을 고려할 수도 있다. 특성화 및 캘리브레이션이 상이한 디스플레이 동작 조건들, 예를 들어 고정된 백라이트 레벨 및 가변 백라이트 레벨들에서 수행될 수도 있다. DCC 는 측정을 통한 디스플레이의 특성화, 감마 및 컬러 보정 매트릭스들을 통한 캘리브레이션, 및 선형성 및 컬러 에러 체크들을 통한 검증을 포함할 수도 있다.

도 3 은 디스플레이의 톤 응답의 특성화를 위한 일 예시적인 시스템을 예시한다. 일 예에서, 디스플레이의 톤 응답의 특성화를 위한 입력 (301) 이 디스플레이와 연관된 선형 RGB 일 수도 있다. 프로세서 (303) 는 유니티 컬러 보정 (유니티 CC) (309) 및 유니티 감마 보정 (유니티 GC) (311) 을 입력 (301) 에 적용할 수도 있다. 유니티 CC 매트릭스는 어떠한 컬러 보정도 요구되지 않는다고 결정될 때 적용될 수도 있다. 예를 들어, 3×3 유니티 CC 는 3 개의 대각선 엘리먼트들이 1 과 동일한 한편, 나머지 엘리먼트들이 0 과 동일한 매트릭스일 수도 있다. 유사하게, 유니티 GC LUT 는 어떠한 톤 응답 보정도 요구되지 않는다고 결정될 때 적용될 수도 있다. 유니티 GC LUT 엔트리 값들은 LUT[i]=i 일 수도 있으며, 여기서 i 는 인입 R, G, 또는 B 값을 표현한다. 그 결과, 유니티 GC LUT 가 적용될 때, RGB 값들에는 어떠한 변화도 적용되지 않는다.

프로세서 (303) 는 프로세싱된 RGB 입력들을 디스플레이 (313) 로 전송할 수도 있다. 일 예에서, 디스플레이의 톤 응답의 특성화 동안, RGB 입력들은, R 채널의 값을 0 내지 255 의 값들로 설정하는 동안, G 및 B 채널들을 0 으로 설정하고, G 채널의 값을 0 내지 255 의 값들로 설정하는 동안, R 및 B 채널들을 0 으로 설정하며, B 채널의 값을 0 내지 255 의 값들로 설정하는 동안, R 및 G 채널들을 0 으로 설정함으로써 톤 응답을 특성화하기 위해 변화될 수도 있다. 디스플레이된 프로세싱된 RGB 입력들의 휘도가 그 후 측정되어, 출력 (307) 을 획득할 수도 있으며, 그 출력 (307) 은 선형 RGB 입력들 (즉, 입력 (301)) 에 대한 각각의 컬러 채널과 연관되는 측정된 RGB 휘도를 나타낼 수도 있다. 각각의 컬러 채널과 연관된 휘도를 측정함으로써, 디스플레이의 컬러 채널들 각각의 휘도에 대한 영향이 특성화될 수도 있다. 측정된 휘도는 톤 응답으로도 지칭될 수도 있다. 이하, 측정된 휘도는 톤 응답으로 지칭될 수도 있다.

도 4a 는 컬러 입력 값들 (예를 들어, 도 3 의 입력 (301)) 로서 디스플레이에 적용된 선형 정수 입력들의 범위에 걸쳐 각각의 컬러 채널에 대한 톤 응답 (candela/meter² 단위) 의 일 예를 예시한다. 일 예에서, 디스플레이의 톤 응답은 100% 백라이트 레벨에서 획득될 수도 있다. 커브들 401, 403 및 405 는 상기 설명한 바와 같이, 디스플레이 디바이스에 적용된 컬러 입력 값들에 응답한, 각각 R, G, 및 B 채널들의 출력들에 대한 톤 응답 커브들이다. 커브 401 은 레드에 대응하고, 커브 403 은 그린에 대응하며, 커브 405 는 블루에 대응한다.

도 4a 에 도시된 톤 응답을 가정하면, 톤 응답의 캘리브레이션은 컬러 채널들 각각과 연관된 각각의 톤 응답 커브에 대해, 원하는 휘도 출력을 야기하는 매칭 감마 보정 커브를 결정함으로써 각각의 백라이트 레벨에서 수행될 수도 있다. 일 예에서, 원하는 휘도 출력은 선형 네트 응답일 수도 있다. 도 4b 내지 도 4d 는 각각 R, G, 및 B 채널들 각각에 대한 감마 보정 커브들 411, 413 및 415 의 일 예를 예시한다. 감마 보정 커브들 411, 413 및 415 는 또한 톤 조정 커브들로도 지칭될 수도 있다. 도 4b 내지 도 4d 에서, 대시 커브들 421, 423, 425 (즉, 실제 응답 커브 421, 423 및 425) 는 도 4a 에 도시한 바와 같이, 각각 R, G 및 B 채널들 각각에 대한 디스플레이 톤 응답에 대응하는 정규화된 측정된 출력 휘도를 예시한다.

실제 응답 커브들 421, 423 및 425 는 휘도 값들이 0 에서 1 의 범위에 이르도록 정규화될 수도 있다. 솔리드 커브들 411, 413 및 415 (즉, 톤 조정 커브들 또는 감마 보정 커브들) 는 각각 실제 응답 커브들 421, 423 및 425 에 대한 감마 보정들을 예시한다. 점선들 431, 433, 및 435 는 감마 보정 커브의 원래의 톤 응답 커브에의 적용으로부터 발생하는 네트 톤 응답을 표현하며, 여기서 네트 응답은, 이들 예들에 예시한 바와 같이, 선형이다. 도 4e 는 각각 디스플레이의 R, G, 및 B 컬러 채널들 각각에 대한 감마 보정 커브들 411, 413, 및 415 를 예시한다. 커브 411 은 레드 (R) 에 대응하고, 커브 413 은 그린 (G) 에 대응하며, 커브 415 는 블루 (B) 에 대응한다.

도 4b 내지 도 4d 는 도 4e 에도 도시되는 톤 응답 조정 커브들 (즉, 커브들 411, 413 및 415) 을 예시하는 것으로 간주될 수도 있다. 이들 그래프들은 톤 응답 조정들을 식별 및 생성하기 위한 한가지 방식을 예시한다. 이 경우에, 각각의 채널에 대해 (예를 들어, R, G 및 B 채널들에 대해), (예를 들어, 도 4b 내지 도 4d 의 X 축에 따른) 입력 값들은 톤 응답 조정 커브들 411, 413 및 415 에 따라 조정된 출력 값들에 맵핑될 수 있다. 원하는 톤 응답은 각각의 그래프에서 선형 점선들 (즉, 원하는 톤 응답 커브들 431, 433 및 435) 로서 예시된다. 실제 톤 응답은 각각의 그래프에서 대시선들 (즉, 실제 응답 커브들 421, 423 및 425) 로서 예시되고, 실제 톤 응답을 원하는 톤 응답으로 변경하는데 필요한 휘도 출력들은 커브들 411, 413 및 415 로 표현된다. 알 수 있는 바와 같이, 조정 커브들 411, 413 및 415 는 일반적으로 원하는 톤 응답 커브들 431, 433 및 435 에 관해 실제 응답 커브들 421, 423 및 425 를 미러링한다. 따라서, 예상된 응답을 실제 응답 커브들 421, 423 및 425 의 것으로부터 조정 커브들 411, 413 및 415 의 것으로 변화시키기에 충분한 조정 값들을 적용함으로써, 원하는 톤 응답 커브들 431, 433 및 435 가 달성될 수 있다.

매칭 감마 보정 커브들을 이용하여, 매칭 감마 보정 룩업 테이블 (MGCLUT) 이 생성되어, 상이한 RGB 채널 입력 값들 (0 내지 255) 에 대해 정규화된 휘도 출력 값 (0 과 1 사이, 포괄적) 을 저장할 수도 있다. 일 예시적인 MGCLUT 가 8 비트로 양자화된, R, G, B 채널들 각각에 대한 정수 입력들에 기초하여, R, G, 및 B 채널들 각각에 대한 범위 [0 내지 1] 의 정규화된 휘도 출력들을 나타내는, 이하 표 2 에 도시된다.

톤 응답의 캘리브레이션의 결과들은 선형 RGB 입력 값들을 입력하고, 매칭 감마 보정 값을 적용하며, 휘도 출력을 측정함으로써 검증될 수도 있다. 캘리브레이션 프로세스가 정확하다면, 출력 휘도 커브들은 네트 선형 응답을 가져야 한다.

도 5 는 톤 응답 캘리브레이팅된 디스플레이의 검증을 위한 일 예시적인 시스템을 예시하는 블록도이다. 디스플레이의 톤 응답의 검증은, 유니티 컬러 보정 (503) 및 매칭 감마 보정 (MGC) (505) 을 적용하는, 프로세서 (예를 들어, 도 1 의 프로세서 (102)) 에 의해 프로세싱될 수도 있는, 선형 RGB 입력들 (501) 을 이용함으로써 수행될 수도 있다. 매칭 감마 보정은 상기 설명되는, 디스플레이와 연관되고 톤 응답의 캘리브레이션 동안 생성된 MGCLUT 로부터의 매칭 감마 보정 값들에 기초할 수도 있다. MGCLUT 는 메모리 (예를 들어, 도 1 의 메모리 (104)) 에 저장되고, 감마 보정을 위해 프로세서 (예를 들어, 프로세서 (102)) 에 의해 취출될 수도 있다.

유닛들 (505 및 507) 은, 이들 유닛들이 R, G, 및 B 채널들 각각에 대해 네트 선형 응답들을 제공하는 한에서는 "선형 시스템" 으로 통칭될 수도 있다. 감마 보정된 RGB 입력들이 디스플레이 (507) 로 전송될 수도 있다. 디스플레이된 프로세싱된 RGB 입력들의 휘도가 그 후 측정될 수도 있으며 선형 RGB 입력들에 대한 각각의 컬러 채널과 연관된 톤 응답 (또는 휘도) 이 측정된 RGB 출력 (509) 으로서 결정된다. 각각의 컬러 채널과 연관된 톤 응답은 예를 들어 외부 디바이스에 의해 측정될 수도 있다. 디스플레이의 톤 응답이 백라이트 레벨들에 대한 변화들에 의해 영향을 받지 않을 수도 있는 일 예에서, 톤 응답 특성화가 하나의 백라이트 레벨에서 수행될 수도 있고, 모든 백라이트 레벨들에서도 유사하게 적용가능하다.

상기 설명한 바와 같이 디스플레이 톤 응답의 캘리브레이션 및 검증에 뒤따라, DCC 가 디스플레이의 컬러 응답에 대해 수행될 수도 있다. 디스플레이의 컬러 응답의 특성화는 대응하는 입력 참조 선형 컬러 값들에 대한 참조 컬러 출력들을 측정함으로써 수행될 수도 있다. 일 예에서는, 소위 맥베스 컬러 체커 테스트 차트의 컬러들이 입력으로서 사용된다. 맥베스 컬러 체커 차트는 18 개의 컬러들 및 6 개의 무채색들 (화이트, 그레이 및 블랙) 을 포함하는 24 개의 참조 컬러들을 갖는다. 다른 예들에서는, 더 많은 수의 참조 컬러들, 예를 들어 108 개의 참조 컬러들을 가진 컬러 체커를 이용함으로써 보다 정확한 결과들이 얻어질 수도 있다. 컬러 측정이 측정 디바이스, 예를 들어, 비색계 (colorimeter) 또는 분광 광도계를 이용하여 디스플레이된 컬러들에 대해 획득될 수도 있다.

각각의 컬러 입력에 대한 디스플레이에 의해 생성된 컬러 에러의 양은 맥베스 컬러 체커 차트에 의해 나타내진 출력 컬러와 대응하는 입력 컬러 참조 사이의 차이에 기초하여 결정될 수도 있다. 인간 눈은 통상 국제 조명 위원회 (또는 Commission Internationale de l'Eclairage (CIE)) 가 지정한 바와 같이, 2 delta e (CIE) 를 초과하는 컬러 차이들을 검출할 수 있다. 즉, 예를 들어, 컬러의 2 개의 셰이드들은, 그들 간의 차이가 2 delta e (CIE) 이하이면 인간 눈에는 동일하게 보일 수도 있다. 디스플레이의 특성화 동안, 입력과 출력 참조 컬러들 간의 차이의 양이 결정될 수도 있다. 입력 및 출력 참조 컬러들은 그들의 RGB 성분들의 관점에서 표현될 수도 있다.

도 6a 는 디스플레이의 컬러 응답의 특성화를 위한 일 예시적인 시스템을 예시한다. 디스플레이의 컬러 응답의 특성화를 위한 입력 (601) 이 예를 들어 참조 선형 컬러 데이터 (예를 들어, 맥베스 컬러들) 일 수도 있으며, 이는 메모리 (예를 들어, 메모리 (104)) 에 저장된 MGCLUT 를 이용하여 이전에 획득된 매칭 감마 보정 (MGC) (605) 및 유니티 컬러 보정 (603) 을 적용하는 프로세서 (예를 들어, 도 1 의 프로세서 (102)) 에 의해 프로세싱될 수도 있다. 프로세싱된 입력 컬러 데이터가 그 후 디스플레이 (607) 로 전송된다. 컬러 측정 디바이스는 컬러 데이터의 각각의 세트에 대한 디스플레이된 컬러들의 컬러 응답의 측정을 획득하고, 측정된 참조 컬러일 수도 있는 출력 (609) 을 생성할 수도 있다. 측정된 참조 컬러 출력들 (609) 과 입력 참조 컬러들 (601) (예를 들어, 맥베스 선형 컬러 값들 또는 다른 참조 컬러 값들) 간의 차이가 컬러 에러, 즉 디스플레이의 컬러 응답에서의 에러를 결정하는데 사용될 수 있다. 이하 예시적인 표 3 에 도시한 바와 같이, 그 후 컬러 에러가 출력 컬러들에 대해 획득되고 입력 컬러들과 비교될 수도 있다. 이 테이블에서, "CC" 는 컬러 보정을 지칭한다.

특성화 후, 디스플레이의 컬러 응답의 캘리브레이션은 대응하는 컬러 보정 매트릭스 (예를 들어, 3×3 컬러 보정 매트릭스의 엘리먼트들) 를 결정함으로써 수행될 수도 있다. 컬러 보정 매트릭스는 최소 제곱 오차 (MSE) 방법을 이용하여, 차트 내의 모든 컬러들에 대해 결정될 수도 있다. 계수들의 컬러 보정 매트릭스의 계산은 다음의 등식 :

[R_cie G_cie B_cie] = [CC 매트릭스] * [R_d G_d B_d]

에 MSE 를 적용하는 것을 수반할 수도 있으며,

여기서 R_cie G_cie B_cie 는 K 컬러들 (예를 들어, 24) 에 대한 참조 RGB 값들이며, 따라서 [R_cie G_cie B_cie] 는 3×K 매트릭스이다. CC 매트릭스는 컬러 보정 매트릭스이며, 3×3 매트릭스이고, R_d G_d B_d 는 측정된 RGB 값들이며, 따라서 [R_d G_d B_d] 는 3×K 매트릭스이다. 따라서, K 컬러들 각각에 대해, 보정된 RGB 값들은 [3×1] 컬럼 매트릭스, [RGB_Corrected] 에 의해 정의된다. 컬러 보정 매트릭스는 3×3 에서 3×N 까지의 매트릭스 : [M] 에 의해 정의된다. 측정된 RGB 값들은 K 컬러들의 각각에 대해 3×1 매트릭스, [RGB_Measured] 에 의해 정의되며, 따라서,

[RGB_Corrected] = [M] * [RGB_Measured]

이다.

일부 예들에서, 보정 값들은 컬러 보정된 RGB 값들 (R_cie G_cie B_cie) 을 제공하는 계수 값들로서 표현될 수도 있다. 그 계수들은 입력 RGB 값들 (R_d G_d B_d) 로부터 컬러 보정된 RGB 값들을 획득하기 위해 선형 또는 다항 회귀 등식들에서 사용될 수도 있다. 그 계수들은 3×N 매트릭스로서 저장될 수도 있으며, 여기서 N 은 3 이상이다. N 이 3 인 경우, 선형 회귀는 입력 RGB 값들로부터 컬러 보정된 RGB 값들을 획득하기 위해 사용될 수도 있다. 이하 예시적인 등식들은 컬러 캘리브레이션 동안 해결된 후, 디바이스의 동작 동안 컬러 조정 또는 보정을 위해 (계수들 k 에 대한 해결된 값들에 기초하여) 적용될 수 있는 3×4 매트릭스의 일 예를 나타낼 수도 있다.

여기서, k _i 계수들은 상기 언급한 바와 같이 수행된 캘리브레이션에 기초한 컬러 보정 계수들을 나타낸다. R_d, G_d, B_d 는 디스플레이 RGB 값들을 나타내며, R_cie, G_cie, B_cie 는 컬러 보정된 값들을 나타낸다. 계수들 각각은 1-채널 기여 (contribution) 들, 또는 레드 (R), 그린 (G) 및 블루 (B) 채널들 단독 각각의 기여와 연관된다. 따라서, k _rr 은 컬러 보정된 레드 채널 값에 대한 레드 채널 기여와 연관된 계수이고, k _rg 는 컬러 보정된 레드 채널 값에 대한 그린 채널 기여와 연관되며, k _rb 는 컬러 보정된 레드 채널 값에 대한 블루 채널 기여와 연관된다. 유사하게, k _gr , k _gg 및 k _gb 는 각각 컬러 보정된 그린 채널 값에 대한 레드, 그린 및 블루 채널 기여들과 연관된 계수들이며, k _br , k _bg 및 k _bb 는 각각 컬러 보정된 블루 채널 값에 대한 레드, 그린 및 블루 채널 기여들과 연관된 계수들이다.

참조 컬러 차트 내의 참조 컬러들에 대한 디스플레이 디바이스의 출력의 경험적 측정들은 원하는 계수들을 경험적으로 결정하는데 사용될 수도 있다. 더욱이, 상이한 세트의 계수들은 캘리브레이션 프로세스 동안 디바이스에 대한 복수의 상이한 백라이트 설정들 각각에 대해 해결될 수도 있다. 이 방식, 상이한 컬러 보정 매트릭스는 디바이스에 대한 복수의 상이한 백라이트 설정들 각각에 대해 정의될 수도 있다 (그러나 일부 설정들은, 동일한 조정들이 양자의 백라이트 설정들에 대해 알맞다면 동일한 매트릭스를 적용할 수도 있다). 매트릭스들은 메모리 (104) 에 저장되고 백라이트 설정 기반으로 프로세서 (102) 에 의해 적용될 수 있다.

그러나, 일부 예들에서, 일부 백라이트 디스플레이들, 이를 테면 LCD 디스플레이들은 그들의 RGB 채널들 간의 상당한 컬러 크로스토크를 보일 수 있다. 더욱이, OLED 디스플레이, 및 상이한 휘도 레벨들을 구현하는 다른 타입들의 디스플레이들은 유사한 이슈들을 가질 수도 있다. 그 결과, 더 큰 컬러 보정 계수 매트릭스 (즉, 3×3 보다 큼) 는 패널 RGB-컬러 크로스토크에 대해 더 나은 보상을 제공하고, 그 결과 더 나은 컬러 에러의 레벨들을 제공함으로써 더 나은 평균 에러 결과들을 제공할 수도 있다. 따라서, 더 큰 매트릭스를 이용하면, 2 차 및 3 차 RGB 항을 가진 다항 회귀가 RGB 매칭 함수들과의 미스매치, 타겟 D65 화이트 포인트와의 미스매치, 및 RGB 채널들 간의 컬러 크로스토크에 대한 보상을 제공한다. 일 예에서, 3×11 컬러 보정 매트릭스는 다음의 컬러 보정된 레드 밴드 다항식 R_cie 을 제공하는 R 채널에 대응하는 다항 계수들 a _i1 을 포함할 수도 있다 :

유사한 다항식들이 컬러 보정된 그린 및 블루 값들, G_cie 및 B_cie 을 제공하기 위해 대응하는 계수들을 가진 그린 및 블루 밴드들에 대해 사용될 수도 있다 :

계수들 a ₀₁ , a ₀₂ 및 a ₀₃ 은 각각 레드, 그린 및 블루 채널들 각각과 연관된 블랙 오프셋을 나타낸다. 블랙 오프셋 값은 블랙 광 누설에 대해 조정할 수 있다. 블랙 광 누설은, 입력이 R, G 및 B 채널들 각각에 대해 제로일 때 디스플레이 상에서 관찰되는 휘도의 양이다. 이론적으로, 휘도는 제로인 것으로 예상되며, 예를 들어, 상기 등식들의 상수 항들은 제로 입력 채널들에 대해 제로이어야 한다. 그러나, 대부분의 디스플레이들은 절대적 블랙 (absolute black) 을 디스플레이할 수 없으며, 그 결과, 제로 R, G, B 입력들에 대해, 넌-제로 휘도가 관찰되며, 그 넌-제로 값은 상수 계수들 a ₀₁ , a ₀₂ 및 a ₀₃ 만큼 오프셋된다. 경험적 테스트들이 임의의 주어진 디스플레이 (또는 디스플레이들의 클래스) 에 대해 상기 등식들의 계수들을 생성하기 위해 캘리브레이션 프로세스의 부분으로서 수행될 수도 있다.

계수들 a _1x , a _2x 및 a _3x (여기서 x = 1, 2, 또는 3) 는 1-채널 기여들, 또는 레드 (R), 그린 (G) 및 블루 (B) 채널들 단독 각각의 기여와 연관된 계수들을 나타낸다. 계수들 a _4x , a _5x 및 a _6x (여기서 x = 1, 2 또는 3) 는 2-채널 기여와 연관된 계수들을 나타내며, 이는 레드와 그린, 레드와 블루, 및 그린과 블루 사이의 크로스토크를 나타낸다. 일 예에서, 2 개의 채널들 간에 크로스토크가 없는 경우, 대응하는 계수는 0 과 동일하다. 계수들 a _7x , a _8x 및 a _9x (여기서, x = 1, 2, 또는 3) 는 레드, 그린, 및 블루 채널들 각각의 2 차 기여와 연관된 계수들을 나타낸다. 계수들 a ₁₀₁ , a ₁₀₂ 및 a ₁₀₃ 은 3 개의 상이한 채널들 간의 크로스토크를 나타낸다.

특히, a ₀₁ , a ₀₂ 및 a ₀₃ 은 각각 레드, 그린 및 블루 채널들 각각과 연관된 블랙 오프셋을 나타낸다. a ₁₁ , a ₂₁ 및 a ₃₁ 은 각각 컬러 보정된 레드 채널 값에 대한 레드, 그린 및 블루 채널 기여들과 연관된 계수들이고; a ₁₂ , a ₂₂ 및 a ₃₂ 는 각각 컬러 보정된 그린 채널 값에 대한 레드, 그린 및 블루 채널 기여들과 연관된 계수들이며; a ₁₃ , a ₂₃ 및 a ₃₃ 은 각각 컬러 보정된 블루 채널 값에 대한 레드, 그린 및 블루 채널 기여들과 연관된 계수들이다. a ₄₁ , a ₄₂ 및 a ₄₃ 은 각각 컬러 보정된 레드, 그린 및 블루 채널 값들에 대한 레드 및 그린 채널 크로스토크 기여들과 연관된 계수들이고; a ₅₁ , a ₅₂ 및 a ₅₃ 은 각각 컬러 보정된 레드, 그린 및 블루 채널 값들에 대한 블루 및 그린 채널 크로스토크 기여들과 연관된 계수들이며; a ₆₁ , a ₆₂ 및 a ₆₃ 은 각각 컬러 보정된 레드, 그린 및 블루 채널 값들에 대한 레드 및 블루 채널 크로스토크 기여들과 연관된 계수들이다. a ₇₁ , a ₈₁ 및 a ₉₁ 은 각각 컬러 보정된 레드 채널 값에 대한 2 차 레드, 그린 및 블루 채널 기여들과 연관된 계수들이고; a ₇₂ , a ₈₂ 및 a ₉₂ 는 각각 컬러 보정된 그린 채널 값에 대한 2 차 레드, 그린 및 블루 채널 기여들과 연관된 계수들이며; a ₇₃ , a ₈₃ 및 a ₉₃ 은 각각 컬러 보정된 블루 채널 값에 대한 2 차 레드, 그린 및 블루 채널 기여들과 연관된 계수들이다. a ₁₀₁ , a ₁₀₂ 및 a ₁₀₃ 은 각각 컬러 보정된 레드, 그린 및 블루 채널 값들에 대한 레드, 그린 및 블루 채널 크로스토크 기여와 연관된 계수들이다.

상기 도시된 이들 추가적인 3×11 등식들은 컬러 캘리브레이션 동안 해결된 후 디스플레이 디바이스의 동작 동안 컬러 조정을 위해 (계수들 a 에 대한 해결된 값들에 기초하여) 적용될 수 있는 3×11 매트릭스를 나타낼 수도 있다. 상기 논의된 3×4 예의 경우와 같이, 참조 컬러 차트 내의 참조 컬러들에 대한 디스플레이 디바이스의 출력의 경험적 측정들은 3×11 매트릭스에 대한 원하는 계수들을 경험적으로 결정하는데 사용될 수 있다. 더욱이, 계수들의 상이한 세트는 디바이스에 대한 복수의 상이한 백라이트 설정들 각각에 대해 결정될 수도 있다. 이 방식, 상이한 컬러 보정 매트릭스는 디바이스에 대한 복수의 상이한 백라이트 설정들 각각에 대해 정의될 수도 있다 (그러나 일부 설정들은, 동일한 조정들이 양자의 백라이트 설정들에 대해 알맞다면 동일한 매트릭스를 적용할 수도 있다). 일단 그 계수들이 다항식들의 각각의 세트에 대해 정의된다면, 매트릭스는 레드, 그린 및 블루 채널들에 대해 조정들을 행하기 위해 디바이스의 동작 동안 적용될 수 있다. 특히, 매트릭스들은 메모리 (104) 에 저장되고 백라이트 설정 기반으로 프로세서 (102) 에 의해 적용될 수 있다. 다시, 이들 조정들은 상이한 백라이트 설정들에서의 컬러 응답 차이들 (즉, 크로미넌스 시프트들), 및 상이한 백라이트 설정들에서의 컬러 채널 크로스토크로 인한 컬러 부정확성들에 대해 조정할 수도 있다.

캘리브레이션 동안, 컬러 보정 매트릭스의 사이즈를 결정하는 N 의 적합한 값은 모든 입력 참조 컬러들에 대한 평균 컬러 에러를 결정하고, 가장 작은 평균 컬러 에러를 제공하는 계수 매트릭스를 선택함으로써 결정될 수도 있다. 이하 표 4 는 사이즈의 범위가 3×3 에서 3×11 까지인 계수 매트릭스들을 이용하는 출력들에 대한 예시적인 평균 컬러 에러를 도시한다 :

상기 표 4 에 의해 예시된 예에서, 3×8 (즉, 3 by 8) 계수 매트릭스는 가장 작은 평균 컬러 에러를 산출하며, 따라서 컬러 보정을 목적으로 선택될 수도 있다. 상기 표 4 의 예가 도시한 바와 같이, 3×8 보다 큰 사이즈를 가진 컬러 보정 매트릭스들은 또한 상대적으로 작은 평균 컬러 에러 값들을 제공한다. 일 예에서, 평균 컬러 에러 값들이 상이한 사이즈의 매트릭스들에 대해 상대적으로 비슷한 경우, 더 작은 사이즈의 매트릭스가 선택될 수도 있다. 디바이스의 디스플레이와 연관되는 결정된 컬러 보정 매트릭스들은 디바이스의 메모리, 예를 들어, 메모리 (104) 에 저장될 수도 있다. 이 3×8 매트릭스의 예의 경우, 이하 표 5 는 대응하는 3×8 계수 매트릭스를 도시한다 :

디스플레이 패널의 컬러 응답의 특성화 및 캘리브레이션의 검증이 그 후 참조 컬러들 (예를 들어, 맥베스 차트의 컬러들) 을 입력하고, 특성화 및 캘리브레이션 프로세스 동안 적합한 컬러 보정 매트릭스 결정 및 MGCLUT 를 이용한 매칭 감마 보정을 적용하며, 대응하는 컬러 출력들을 측정함으로써 수행될 수도 있다.

도 6b 는 디스플레이의 컬러 응답의 검증을 위한 일 예시적인 시스템을 예시한다. 디스플레이의 컬러 응답의 컬러 보정의 검증이 (예를 들어 맥베스 컬러들의 선형 컬러 값들에 대응하는) 참조 선형 컬러 데이터/값들을 포함할 수도 있는, 입력 (601) 을 이용함으로써 수행될 수도 있다. 입력 (601) 은 도 6a 를 참조하여 상기 설명되는, 캘리브레이션 프로세스를 통해 결정된 컬러 보정 계수 매트릭스 (613) 를 적용하는 프로세서 (예를 들어, 도 1 의 프로세서 (102)) 에 의해 프로세싱될 수도 있다. 일 예에서, 컬러 보정 계수 매트릭스는 메모리, 예를 들어 메모리 (104) 에 저장될 수도 있다. 프로세서는 또한 이전에 획득된 매칭 감마 보정 (MGC) (605) 을 적용하는데, 이는 메모리, 예를 들어, 메모리 (104) 내에 룩업 테이블 (예를 들어, MGCLUT (114)) 로서 저장될 수도 있다.

프로세싱된 컬러 보정된 입력 컬러들이 그 후 디스플레이 (607) 로 전송된다. 컬러 측정 디바이스는 각각의 컬러에 대한 디스플레이된 컬러들의 컬러 측정을 획득하고 측정된 컬러 보정된 참조 컬러 출력들 (619) 로서 출력할 수도 있다. 컬러 보정된 출력에 대한 컬러 에러는 그 후 그 결과들이 캘리브레이션 동안 결정되는 예상된 컬러 에러에 매칭한다는 것을 보장하기 위해 결정될 수도 있다. 이하 표 6 은 맥베스 컬러 차트에서의 24 개의 컬러들에 대한 평균 및 최대 컬러 에러들의 관점에서 디스플레이의 컬러 응답의 캘리브레이션과 검증 결과들 사이의 비교의 일 예를 도시한다. 이 예에서, 3×8 매트릭스가 컬러 보정을 위해 사용된다 :

디스플레이 컬러 응답 특성화 및 캘리브레이션은 처음에 100% 백라이트에서 수행될 수도 있다. 일단 캘리브레이션이 100% 백라이트에서 달성되면, 패널 백라이트는, 컬러 에러가 2 delta e (CIE) 보다 높을 때까지, 즉 컬러 차이가 보통의 인간 눈에 띌 때까지 감소될 수도 있다. 일부 디스플레이들의 경우, 2 delta e (CIE) 보다 높은 에러는 80% 백라이트에서 발생할 수도 있으며; 다른 디스플레이들의 경우에는, 75% 에서 발생할 수도 있으며, 등등이다. 그 결과, 제조 스테이지에서의 특성화 및 캘리브레이션을 수행하는 것은, 컬러 보정이 정확하고 디스플레이의 특성들에 적응되는 것을 보장한다.

컬러 에러가 2 delta e (CIE) 보다 높아지는 경우, 상기 설명한 바와 같이, 캘리브레이션의 프로세스는 그 백라이트 레벨에 대해 적합한 계수들의 매트릭스를 획득하기 위해 반복될 수도 있다. 일단 컬러 보정 계수 매트릭스가 하나의 백라이트 레벨 또는 하나의 백라이트 레벨 범위에 대해 획득되면, 패널 백라이트는, 컬러 에러가 2 delta e (CIE) 보다 높을 때까지 다시 감소되며, 캘리브레이션이 다음 세트의 컬러 보정 계수들을 획득하기 위해 수행된다. 프로세스는 가장 낮은 원하는 백라이트 레벨에 이르기까지 다수의 백라이트 레벨들 또는 범위들에 대해 반복될 수도 있다. 일 예에서, 20% 백라이트 레벨은 가장 낮을 수도 있으며, 그것을 넘어서는 컬러 보정이 수행되지 않을 수도 있다. 가장 낮은 백라이트 레벨은 일 시스템 또는 디바이스에서 다른 시스템 또는 디바이스까지 다양하게 변할 수도 있다.

일부 예들에서, 캘리브레이션은, 컬러 에러에 관계없이 고정된 백라이트 레벨들에서 캘리브레이션을 수행하는 것에 의해서와 같이, 컬러 에러에 관계없이 여러 상이한 백라이트 레벨들에서 수행될 수도 있다. 또 다른 예들에서, 새로운 컬러 보정 매트릭스를 이용하기 위한 조건은, 24 개의 (또는 임의의 다른 수의) 참조 컬러들에 대한 평균 에러가 1 CIE DE2000 (여기서 DE 는 2000년도에 확립된 공지된 표준 에러 메트릭임) 보다 더 많이 증가된다면 발생할 수도 있다. 이런 24 개의 (또는 임의의 다른 수의) 참조 컬러들에 대한 평균의 사용은 2 delta e (CIE) 를 넘는 컬러 에러를 논의하는 전술한 예들의 임의의 것에 적용될 수도 있다.

컬러 보정 계수들의 매트릭스들을 표현하는 데이터는 메모리 (예를 들어, 도 1 의 메모리 (104)) 에 저장되고 대응하는 백라이트 레벨들 또는 백라이트 레벨 범위들과 연관될 수도 있다. 따라서, 각각의 백라이트 레벨은 주어진 백라이트 레벨에서 디스플레이의 컬러 응답에 대해 공식화된 연관된 컬러 보정 매트릭스를 가질 수도 있다. 백라이트 레벨들 각각은 백라이트 레벨들의 범위에 대응할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 매트릭스는 정상 백라이트 레벨의 80% 의 백라이트 감소 레벨에 대응할 수도 있고, 제 2 매트릭스는 정상 백라이트 레벨의 60% 의 백라이트 감소 레벨에 대응할 수도 있다. 따라서, 정상 백라이트 레벨의 65% 의 백라이트 감소 레벨에 대해, 패널 컬러 보정은 제 1 매트릭스, 예를 들어, 80% 백라이트 감소에 대응하는 매트릭스를 이용할 수도 있다. 이 예에서, 백라이트 감소는 다음 백라이트 감소 레벨로 올림될 수도 있다. 다른 예시적인, 정상 백라이트 레벨의 65% 의 백라이트 감소 레벨에서, PCC 는 제 2 매트릭스, 예를 들어 60% 백라이트 감소에 대응하는 매트릭스를 이용할 수도 있다. 이 예에서, 백라이트 감소는 가장 가까운 컷오프 백라이트 감소 레벨로 반올림될 수도 있다.

본 개시물의 일 양태에서, 디스플레이 특성화 및 캘리브레이션을 수행함으로써, 상이한 매트릭스들이 상기 설명한 바와 같이, 상이한 백라이트 감소 레벨들에 대해 획득될 수 있다. 계수 매트릭스들은 메모리, 예를 들어 도 1 의 메모리 (104) 에 저장되며, 패널 컬러 보정에 이용될 수도 있으며, 이는 디스플레이 (106) 를 제어하기 위해 프로세서 (102) 에 의해 수행 또는 제어될 수도 있다. 예를 들어, 디바이스 (100) 의 동작 동안, 디스플레이 (106) 의 백라이트 레벨은 하나의 컬러 보정 매트릭스와 연관된 백라이트 레벨로부터 다른 컬러 보정 매트릭스와 연관된 새로운 백라이트 레벨로 변화할 수도 있다. 프로세서 (102) 는 메모리 (104) 로부터, 컬러 보정 매트릭스들 (116) 로부터의 새로운 백라이트 레벨과 연관된 컬러 보정 매트릭스를 취출하고, 취출된 컬러 보정 매트릭스를 컬러 보정 유닛 (112) 을 이용하여 디스플레이 (106) 로 전송된 이미지 데이터에 적용할 수도 있다. 프로세서 (102) 는 그 후 컬러 보정된 이미지를 디스플레이 (106) 로 전송할 수도 있으며, 디스플레이 (106) 는 새로운 백라이트 레벨에서 컬러 보정된 이미지를 디스플레이할 수도 있다.

도 7 은 도 1 의 프로세서 (102) 의 부분을 형성할 수도 있는, 컬러 보정 모듈의 블록도를 예시한다. 도 7 의 컬러 보정 모듈은 예를 들어, 디바이스 (100) 에 의해 구현될 수도 있다. 일반적으로, 컬러 보정 모듈은 2 개의 기능들 : 디스플레이 컬러 정확성에 영향을 미치는 팩터들 [RGB 매칭 함수들과의 미스매치 (도 2a 및 도 2c), 타겟 D65 화이트 포인트와의 미스매치 (도 2b 및 도 2d), 및 RGB 채널들 간의 컬러 크로스토크를 포함] 을 보상, 및 백라이트 모듈레이션으로 인해 발생하는 스펙트럼 시프트를 보상하는 것을 제공할 수도 있다. 상기 설명한 바와 같이, 그리고 상이한 백라이트 레벨들에서 수행된 디스플레이 특성화 및 캘리브레이션 (DCC) 프로세스는 컬러 차이 및 백라이트 모듈레이션으로 인해 발생하는 스펙트럼 시프트를 수용하며, 상이한 백라이트 레벨들에서 컬러 보정을 위한 계수들을 정의하는 컬러 보정 매트릭스들을 생성한다. 일부 예들에서, 특정 LCD 패널에 대해, 2 delta e (CIE) 보다 큰 컬러 에러를 야기하는 감소된 백라이트 레벨들에 대응하는 3 개의 상당한 스펙트럼 시프트들이 있을 수도 있다. 다른 예들에서는, 더 많거나 또는 적은 상당한 스펙트럼 시프트들이 있을 수도 있다. 적합한 수의 PCC 매트릭스들은, 상이한 백라이트 레벨들에서의 디스플레이의 거동 (behavior) 에 기초하여, 상기 설명한 바와 같이, 생성되고, 메모리에 저장될 수도 있다.

입력 이미지 (701) 는 이미지와 연관된 컬러 공간, 예를 들어 표준 RGB 컬러 공간에서 기술된 컬러 특성들을 가질 수도 있다. 일부 예들에서, 컬러 공간 컨버전 유닛 (703) 은 이미지를 다른 컬러 공간으로, 예를 들어 sRGB 로부터 색조 (hue), 포화도 (saturation) 및 값 (또는 밝기) 으로 이미지 데이터를 표현하는 HSV 로 컨버팅할 수도 있다. 예를 들어 HSV 로의 컨버전은 사용자 선택들 (707) 에 응답하여 HSIC (색조 (hue), 포화도 (saturation), 세기 (intensity), 콘트라스트 (contrast)) 조정들을 허용한다. HSIC 유닛 (705) 은 사용자 선택들 (707) 에 응답하여, 인입 이미지의 색조, 포화도, 세기 및 콘트라스트를 조정할 수도 있다. 추가적으로, 디스플레이 패널의 백라이트 레벨에 대한 조정, 예를 들어 파워 소비를 감소시키기 위한 백라이트 레벨의 감소가 있을 수도 있다. 백라이트 레벨 조정은 자동으로 또는 사용자 선택 (713) 에 응답하여 행해질 수도 있다. 디스플레이의 백라이트 레벨의 조정은 디폴트 백라이트 레벨 또는 최대 (100%) 백라이트 레벨에 대한 퍼센티지로서, 예를 들어, 100% 에서 75% 로, 또는 75% 에서 50% 로 등등으로의 감소로서 표현될 수도 있다. 일 예에서, 백라이트 레벨의 감소는 이전 백라이트 레벨에 상대적일 수도 있다.

개멋 (gamut) 맵핑/클립핑 유닛 (709) 은 이미지의 콘텐츠의 히스토그램 분포를 생성할 수도 있으며, 이는 이미지의 톤의 분포 (tonal distribution) 의 표현을 제공할 수도 있다. 개멋 맵핑 유닛 (709) 은 적응적 백라이트 (ABL) 유닛 (711) 에 이미지 히스토그램을 제공할 수도 있다. ABL 유닛 (711) 은 이미지 콘텐츠 정보 (예를 들어, 인입 이미지의 값들의 히스토그램) 를 이용하여 백라이트 레벨을 조정하는 방법, 예를 들어 백라이트 레벨을 얼마나 많이 (예를 들어 100% 에서 60% 로) 조정해야 하는지를 확립할 수도 있다. ABL 유닛 (711) 은 그 후 디스플레이 패널의 백라이트 레벨을 조정하기 위한 백라이트 레벨 조정과 함께 신호를 디스플레이 (735) 로 전송할 수도 있다. 추가적으로, ABL 유닛 (711) 은 콘트라스트 강화 룩업 유닛 (LUT_V) 을 생성하고, 그 룩업 테이블을 이미지의 콘트라스트를 조정하기 위해 콘트라스트 룩업 테이블을 이용하는 콘트라스트 강화 유닛 (715) 으로 전송할 수도 있다. 콘트라스트 강화는 따라서 HSV 공간 컬러 공간에서 이미지 콘텐츠에 적용된다. ABL 유닛 (711) 은 인입 이미지에 기초하여 콘트라스트 강화 룩업 테이블을 생성하여 조정된 백라이트 레벨의 맥락에서 이미지의 밝기를 부스팅 업할 수도 있다.

일단 콘트라스트가 ALB 유닛 (711) 으로부터의 룩업 테이블에 따라 강화되었다면, 이미지는 컬러 공간 컨버전 유닛 (719) 에서 (대부분의 디스플레이들이 RGB 값을 허용함에 따라) "색조, 포화도, 밝기" (HSV) 공간으로부터 다시 표준 RGB (sRGB) 컬러 공간으로 컨버팅될 수도 있다. 표준 IGC (역 감마 보정) 확장 유닛 (721) 은 예를 들어 8비트로부터 12비트로 컬러 정보를 확장할 수도 있다. 컬러 특성화가 선형 컬러 공간을 이용하여 수행되기 때문에 선형 컬러 공간이 보다 정확한 컬러 보정을 보장함에 따라, IGC 는 이미지 콘텐츠를 비선형 sRGB 컬러 공간으로부터 선형 RGB 컬러 공간으로 변환한다. IGC 유닛 (721) 은 또한 후속 컬러 보정 및 감마 보정이 12 비트 데이터로 동작함에 따라 추가적인 정확성을 위해 8비트의 12비트로의 확장을 수행한다.

패널 컬러 보정 유닛 (PCC) (723) 은 그 후 메모리로부터 응답 캘리브레이션 데이터의 대응하는 매트릭스 또는 디스플레이 패널의 백라이트 레벨과 연관된 컬러 보정 매트릭스 (725) (예를 들어, 계수들의 컬러 보정 매트릭스) 를 취출하기 위해 조정된 백라이트 레벨에 관해 ABL 유닛 (711) 으로부터 제공된 정보를 이용하고, 컬러 보정 세트를 디스플레이 이미지 데이터에 적용하여 레드, 그린 및 블루 (R, G, 및 B) 밴드들에 대한 컬러 보정된 이미지 데이터를 생성할 수도 있다. PCC 유닛 (723) 은 이미지 콘텐츠의 컬러 정확성이 조정된 백라이트 레벨의 스펙트럼 시프트로 인해 손상되지 않은 상태로 유지되는 것을 보장한다. 컬러 보정은 다시 RGB 컬러 공간으로의 컨버전 후 이미지 콘텐츠에 적용되기 때문에, 입력 RGB 채널들 간의 크로스토크를 또한 고려하는 새로운 R, G 및 B 값들을 획득한다. 이미지 콘텐츠의 밝기는 또한 조정된 백라이트 레벨로 인해 손실될 수도 있으며, 이는 콘트라스트 강화 유닛 (715) 에서의 적합한 콘트라스트 강화를 적용함으로써 부스팅된다.

다시 PCC 유닛 (723) 으로 되돌아가, 예를 들어, 디바이스의 디스플레이의 100% 에서 75% 로의 백라이트 레벨 조정에 응답하여, 프로세서는 컬러 보정 매트릭스에 의해 정의한 바와 같이, 메모리로부터, 예를 들어, 메모리 내의 룩업 테이블 또는 다른 데이터 구조로부터 컬러 밴드들 각각에 대해, 조정된 백라이트 레벨에 대응하는 다항 계수 (polynomial coefficient) 들을 취출하고, 그 계수들을 디스플레이 RGB 값들 R _d G _d B _d 에 적용하여 컬러 보정된 R, G, B 밴드 값들 R _cie G _cie B _cie 을 생성한다. 예를 들어, 특정 LCD 패널의 경우, 70%, 45% 및 25% 의 감소된 백라이트 레벨들에 대응하는 3 개의 상당한 스펙트럼 시프트들이 있을 수도 있다. DCC 동안, 상기 설명한 바와 같이, 3 개의 세트들의 3×N (예를 들어, N 은 디스플레이 패널의 DCC 동안 경험적 결과들에 기초하여 결정된다) 컬러 보정 매트릭스들이 생성되고 메모리에 저장될 수도 있다. ABL 유닛 (711) 으로부터의 변화된 백라이트 레벨을 수신 시, PCC 유닛 (723) 은 대응하는 3×N 매트릭스를 취출하고 그것을 입력 12비트 선형 RGB 이미지 데이터에 적용하여 컬러 보정된 RGB 값들을 획득한다.

감마 보정 유닛 (727) 은 그 후 톤 응답 특성화 및 캘리브레이션 동안 생성되었던, 상기 설명한 바와 같이, MGCLUT 를 이용하여 디스플레이 패널과 연관된 매칭 감마 보정 (MGC) 데이터 (729) 를 컬러 보정된 이미지에 적용할 수도 있다. 감마 보정은, 매칭 감마 보정 값들이 R, G 및 B 채널들 각각에 대해 획득됨에 따라, R, G, 및 B 채널들 각각에 적용될 수도 있다. 톤 응답 특성화 및 캘리브레이션 동안 획득된 매칭 감마 보정 데이터는 표준 감마 값 (예를 들어, REC-709 감마) 에 기초할 수도 있다. 그러나, 사용자는 디스플레이 감마를 다른 값으로 조정하길 원할 수도 있으며, 그 다른 값은 매칭 감마 보정과 결합될 수도 있다. 감마 보정 유닛 (727) 은 또한 사용자 선택에 대응하는 바람직한 감마 값 (731) 을 수신하고 사용자 선택된 감마를 컬러 보정된 이미지 데이터의 감마 보정에 포함시킬 수도 있다. 컬러 보정된 및 감마 보정된 이미지 데이터는 그 후 디더링 유닛 (733) 을 거쳐갈 수도 있다. 디더링은 디스플레이가 디스플레이될 이미지보다 더 낮은 RGB 비트 레졸루션들을 가질 때 유용할 수도 있다. 예를 들어, 프로세싱 동안, 생성된 이미지는 24 비트 레졸루션 (컬러 당 8 비트) 을 가질 수도 있다. 그러나, 모바일 디바이스들에 대한 대부분의 디스플레이들은 18 비트 디스플레이들 (컬러 당 6 비트) 이다. 디더링은 2 개의 레졸루션들 간의 차이를 야기할 수도 있는 디스플레이된 이미지들 내의 인공물들을 방지하기 위해 적용될 수도 있다.

프라이머리 디스플레이 (735) (예를 들어, 도 1 의 디스플레이 (106)) 는 그 후 ABL 유닛 (711) 으로부터 컬러 보정된 및 감마 보정된 이미지 데이터, 및 백라이트 조정 정보를 수신하고, 디스플레이가 그에 따라 조정되어, 백라이트 레벨에 대한 조정, 예를 들어 백라이트의 감소, 및 디스플레이된 이미지의 컬러 정확성이 백라이트 레벨 조정에도 불구하고 디폴트 백라이트 레벨 (예를 들어, 100% 백라이트 레벨) 에 상대적으로 유지되도록 적합한 컬러 보정된 이미지에 대응하는 이미지 데이터에 대한 조정을 야기한다.

본 개시물의 일 양태에서, 적합한 컬러 보정 매트릭스는 컬러 밴드들 각각에 대한 다항식 모델에 대응하는 계수들을 제공할 수도 있다. RG, RB, GB 및 RGB 항들을 가진 다항식 모델은 LCD 디스플레이들과 같은 일부 디스플레이들에서 RGB 채널들 간의 상당한 컬러 크로스토크에 대한 보상을 제공할 수도 있다. 크로스토크를 감소시키는 것은 보다 종래의 접근법들에 비해 디스플레이의 컬러 응답을 개선시킬 수도 있다. 일부 예에서, 일부 디스플레이들은 RGB 채널들 (예를 들어, IPS LCD 패널들) 간의 상당한 크로스토크를 보이지 않을 수도 있고, 캘리브레이션 동안, 3×3 회귀가 적합한 컬러 보정 결과들을 제공할 수도 있다고 결정될 수도 있다.

일 예에서, LCD 는 백라이트 레벨이 100% 로 설정되는 동안 RGB 톤과 컬러 응답 모두에 대해 특성화 및 캘리브레이팅될 수도 있다. 이하 표 7 은, 다항식 모델에 대한 10 개의 계수들이 각각의 컬러 밴드에 대해 획득되는 일 예를 도시한다. 일부 예들에서, 이하 도시한 바와 같이, 상수 항은 광 누설로 인한 블랙 오프셋이 먼저 측정된 데이터에 적용된다면 필요하지 않을 수도 있다.

이하 표 8 은 표 7 에서 상기 도시된 예시적인 계수를 이용하여 맥베스 컬러 체커 차트의 24 컬러들에 대한 평균 및 최대 컬러 에러를 도시한다 :

일부 예들에서, 백라이트 특성화는 또한 상이한 백라이트 레벨들에서의 디스플레이의 휘도 응답을 결정하는데 이용될 수도 있다. 이 정보는 콘트라스트 강화 룩업 테이블들 (LUT_V) 을 계산 및 정의하는데 이용될 수도 있으며, 이는 백라이트 레벨에 기초하여 이미지의 밝기를 부스팅하는데 이용될 수도 있다. 도 8 은 상이한 백라이트 레벨들에 대한 디스플레이의 일 예시적인 백라이트 특성화 플롯을 예시한다.

도 8 에서, 참조 번호 81 은 10% 의 백라이트 레벨에 대응한다. 참조 번호 82 는 20% 의 백라이트 레벨에 대응한다. 참조 번호 83 은 30% 의 백라이트 레벨에 대응한다. 참조 번호 84 는 40% 의 백라이트 레벨에 대응한다. 참조 번호 85 는 50% 의 백라이트 레벨에 대응한다. 참조 번호 86 은 60% 의 백라이트 레벨에 대응한다. 참조 번호 87 은 70% 의 백라이트 레벨에 대응한다. 참조 번호 88 은 80% 의 백라이트 레벨에 대응한다. 참조 번호 89 는 90% 의 백라이트 레벨에 대응한다. 참조 번호 90 은 100% 의 백라이트 레벨에 대응한다. 각각의 백라이트 레벨에서, 휘도 레벨은 상이한 그레이 레벨 입력들에 대해 결정 및 플롯팅된다. 콘트라스트 강화 LUT (LUT-V) 는 인입 이미지 (Histo_V) 및 백라이트 휘도 모듈레이션 커브들의 히스토그램에 기초하여 생성될 수도 있다.

도 9 는 본 개시물의 기법들에 따른 일 예시적인 프로세스를 예시한 흐름도이다. 프로세서 (도 1 의 프로세서 (102)) 는 이미지 콘텐츠 정보를 수신할 수도 있다 (901). 프로세서 (102) 는 또한 (예를 들어, 디바이스의 무활동으로 인한) 자동 백라이트 레벨 조정 또는 사용자 조정 (예를 들어, 보다 낮은 디스플레이 밝기 레벨의 선택) 에 기초할 수도 있는, 연관된 디스플레이의 백라이트 레벨에 대한 적합한 조정을 결정할 수도 있다 (903). 백라이트 레벨, 예를 들어 75% 백라이트 레벨에 대한 조정에 기초하여, 프로세서 (102) 는 (예를 들어, 도 1 의 메모리 (104) 내의 컬러 보정 매트릭스들 (116) 로부터 선택된) 대응하는 컬러 보정 매트릭스를 취출할 수도 있다 (905). 상기 언급한 바와 같이, 컬러 보정 매트릭스들은 DCC 프로세스 동안 상이한 백라이트 레벨들 또는 범위들에 대해 생성될 수도 있다. 프로세서 (102) 는 그 후 취출된 컬러 보정 매트릭스를 이미지 콘텐츠를 나타내는 이미지 컬러 데이터에 적용할 수도 있다 (907). 프로세서 (102) 는 또한 디스플레이와 연관된 톤 보정 정보 (예를 들어, 메모리 (104) 로부터의 톤 보정 LUT (114)) 를 취출하고, 그 톤 보정을 이미지 데이터에 적용할 수도 있다 (909). 프로세서 (102) 는 그 후 조정된 백라이트 레벨 및 이미지를 보정된 컬러 및 톤 응답들과 함께 디스플레이 디바이스 (예를 들어, 디스플레이 (106)) 로 전송하여 (911), 이미지의 컬러 응답의 정확성이 백라이트 레벨 조정에 관계없이 유지되도록 한다. 프로세서 (102) 는 또한 조정된 백라이트 레벨에 기초하여 이미지의 밝기를 조정하기 위해 콘트라스트 강화 데이터를 생성할 수도 있다.

다른 예에서, 톤 조정들을 식별 및 생성하기 위해, 입력들이 각각의 채널 (예를 들어, 각각의 R, G 및 B 채널) 에 대해 디바이스에 적용될 수 있고, 디바이스의 출력들은 여기에 설명한 바와 같이 측정될 수 있다. 이 예에서는, 각각의 세기 값들 (예를 들어, 0 내지 255 의 세기 값들) 에 대한 R, G 및 B 채널들 각각의 조정들을 포함하는 룩업 테이블이 생성될 수 있다. 톤 조정들은 룩업 테이블에 기초하여 각각의 컬러 채널에 대해 디바이스에 적용될 수도 있다.

다시 도 4b 내지 도 4d 를 참조하는 것은 도 4e 에도 도시되는, 톤 조정 커브들 (즉, 커브들 411, 413 및 415) 을 예시하는 것으로 간주될 수도 있다. 이들 그래프들은 톤 조정들을 식별 및 생성하기 위한 한가지 방식을 예시한다. 이 경우에, 각각의 채널에 대해 (예를 들어, R, G 및 B 채널들에 대해), (예를 들어, 도 4b 내지 도 4d 의 X 축에 따른) 입력 값들이 톤 조정 커브들 411, 413 및 415 에 따라 조정된 출력 값들에 맵핑될 수 있다. 원하는 톤 응답은 각각의 그래프에서 선형 점선들 (즉, 원하는 톤 응답 커브들 431, 433 및 435) 로서 예시된다. 실제 톤 응답은 각각의 그래프에서 대시선들 (즉, 실제 응답 커브들 421, 423 및 425) 로서 예시되며, 실제 톤 응답을 원하는 톤 응답으로 변경하는데 필요한 휘도 출력들은 커브들 411, 413 및 415 로 표현된다. 알 수 있는 바와 같이, 조정 커브들 411, 413 및 415 는 일반적으로 원하는 톤 응답 커브들 431, 433 및 435 에 관해 실제 응답 커브들 421, 423 및 425 를 미러링한다. 따라서, 예상된 응답을 실제 응답 커브들 421, 423 및 425 의 것으로부터 조정 커브들 411, 413 및 415 의 것으로 변경하기에 충분한 조정 값들을 적용함으로써, 원하는 톤 응답 커브들 431, 433 및 435 가 달성될 수 있다.

상기 표 2 는 본 개시물과 일치하는 매 채널마다 (예를 들어, 레드, 그린 및 블루 채널들 각각마다) 입력들을 출력들에 맵핑하는데 사용될 수도 있는 일 예시적인 룩업 테이블 (LUT) 을 나타낸다. 일 예에서, 룩업들은 상이한 세기 레벨들에서 각각의 채널 컬러에 대한 1 차원 조정들을 포함할 수도 있다. 표 2 (등등) 는 캘리브레이션 동안 생성되고 메모리 (104) 에 저장되며, 개선된 컬러 출력을 위해 톤 응답에 대해 다루는 선형 단계로서 프로세서 (102) 에 의해 적용될 수도 있다.

톤 응답에 대해 조정하는 것에 더하여, 본 개시물의 기법들은 또한 상기 설명한 바와 같이, 컬러 보정 매트릭스들을 이용하여 컬러 응답에 대해 조정한다. 일 예에서, 톤 응답은 모든 백라이트 설정들에 대해 적용될 수도 있는 한편, 컬러 응답 조정들이 상이한 백라이트 설정들에서 컬러 응답에 대해 조정할 수도 있다. 또한, 컬러 응답에 대한 조정들은 컬러 크로스토크와 연관된 문제들로 인해 컬러 부정확성들에 대해 조정할 수도 있다. 상기 설명한 바와 같이, 크로스토크는 다른 R, G 또는 B 채널들에서의 신호들의 존재로 인해 R, G 및 B 채널들 중 하나의 컬러 응답의 변화를 지칭한다. 채널 크로스토크와 연관된 부정확성들은 그레이 추적 (gray tracking) 시에 보다 분명할 수도 있으며, 여기서 컬러 보정 매트릭스들을 생성하는데 고려되지 않는 채널 크로스토크는 그레이가 부정확하게 디스플레이되게 한다. 예를 들어, 채널 크로스토크는 그레이들이 크로스토크를 보이는 컬러 채널 또는 채널들의 틴트를 갖게 할 수도 있다 (예를 들어, 그레이들은 블루, 그린 및/또는 레드 틴트를 가질 수도 있다).

캘리브레이션 동안 컬러 응답에 대해 조정하기 위해, 입력들이 상이한 그레이 스케일들에서 적용될 수도 있으며, 여기서 그레이 스케일은, R, G 및 B 채널들 각각이 동일한 상황들을 지칭한다. 본 개시물의 캘리브레이션 기법들은 R, G 및 B 채널들에 대해 적용될 수도 있는 컬러 보정 매트릭스의 변수들에 대해 해결할 수도 있다. 컬러 보정 매트릭스는 상기 약술한 바와 같이, 선형 또는 다항식 모델 (예를 들어, 3×4 매트릭스 또는 그보다 더 큼) 에 기초한 매트릭스를 포함할 수도 있고, 그 매트릭스 (또는 매트릭스들) 는 메모리 (104) 에 저장되고 디스플레이 (106) 에 의해 출력된 컬러를 개선시키기 위해 프로세서 (102) 에 의해 적용될 수도 있다. 일 예에서, 컬러 보정 매트릭스는 다항식 모델에 기초하여 더 큰 매트릭스 (예를 들어, 3×11 매트릭스) 를 포함할 수도 있다. 매트릭스는 컬러 보정을 위해 디바이스의 동작 동안 적용될 수도 있고, 다르게는 그레이스케일에서의 컬러들에 영향을 줄 수도 있는 컬러 채널 크로스토크에 대해 다룰 수도 있다. 3×11 매트릭스에 대한 입력들은 R, G 및 B 값들을 포함할 수도 있고, 출력들은 상기 도시한 바와 같이, R, G 및 B 에 대한 새롭게 조정된 값들을 포함할 수도 있다. 본 개시물의 기법들은 3 채널 디스플레이 (이를 테면 R, G 및 B 출력을 가짐) 에 대한 컬러 보정 매트릭스들을 적용할 수도 있으며, 여기서 매트릭스들은 3×N 매트릭스들을 포함하며, N 은 3 보다 큰 정수이다.

본 개시물에 따르면, 그리고 상기 설명한 바와 같이, 상이한 컬러 보정 매트릭스들은 상이한 백라이트 레벨들에 대해 생성 및 적용될 수도 있으며, 이는 톤 응답에 대한 조정들 후 발생할 수도 있다. 캘리브레이션 동안, 다수의 상이한 컬러 보정 매트릭스들이 상이한 백라이트 레벨들에 대해 결정될 수도 있다. 일부 경우에, 2 개의 유사한 백라이트 레벨들은 때때로 동일한 컬러 보정 매트릭스를 이용할 수도 있다. 그러나, 본 개시물에 따르면, 상이한 백라이트 레벨들 중 일부 또는 전부는 상이한 컬러 보정 매트릭스들을 적용하도록 구성될 수도 있다. 본 개시물에 따르면, 프로세서 (102) 는 디스플레이 (106) 의 컬러 응답에 대해 다루기 위하여 디스플레이 (106) 의 적어도 2 개의 상이한 백라이트 레벨들에 대해 상이한 컬러 보정 매트릭스들을 적용하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 프로세서 (102) 는 상이한 세기 레벨들에서 각각의 컬러 채널에 대해 1 차원 톤 응답 조정들을 달성하기 위해 룩업 테이블을 적용할 수도 있고, 또한 디스플레이 (106) 의 컬러 응답에 대해 다루기 위하여 디스플레이 (106) 의 적어도 2 개의 상이한 백라이트 레벨들에 대해 상이한 컬러 보정 매트릭스들을 적용할 수도 있다.

도 10 은 도 1 의 디바이스 (100) 에 대한 톤 보정 LUT (114) 및 컬러 보정 매트릭스들 (116) 을 생성하기 위하여 (예를 들어, 디바이스 제조자 또는 디바이스 판매자에 의해) 수행될 수도 있는 캘리브레이션 프로세스를 예시하는 흐름도이다. 캘리브레이션 프로세스는 룩업 테이블을 생성하여 백라이트 디스플레이 디바이스 (100) 의 레드, 그린 및 블루 채널들 각각에서의 톤 응답을 조정하는 단계 (1101) 를 포함할 수도 있다. 그 후, 예를 들어, 톤 보정 LUT (114) 인 생성된 룩업 테이블은 백라이트 디스플레이 디바이스 (100) 의 메모리 (104) 에 저장될 수도 있다 (1102).

캘리브레이션 프로세스는 또한 도 8 에 예시된 상이한 백라이트 설정들 (예를 들어, 백라이트 레벨들) 중 2 개 이상에 대해서와 같이, 백라이트 디스플레이 디바이스 (106) 의 2 개 이상의 상이한 백라이트 설정들에서 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 생성하는 단계를 포함할 수도 있다. 그 계수들은 2 개 이상의 상이한 백라이트 설정들에서 백라이트 디스플레이 (106) 의 레드, 그린 및 블루 채널들 간의 크로스토크에 대해 조정할 수도 있다. 캘리브레이션 프로세스의 부분으로서, (예를 들어, 디바이스 (100) 의 백라이트 디스플레이 (106) 에 의한 컬러의 렌더링 시의 적용을 위한 톤 보정 LUT (114) 및 컬러 보정 매트릭스들 (116) 인) 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 계수들 및 룩업 테이블이 백라이트 디스플레이 디바이스 (106) 의 메모리 (104) 에 저장될 수도 있다.

도 11 은 백라이트 디스플레이 (106) 에 대한 입력 데이터의 컬러 보정을 용이하게 하기 위해 백라이트 디스플레이 디바이스 (100) 에 의해 구현될 수도 있는 일 예시적인 프로세스를 예시하는 흐름도이다. 도 11 에 도시한 바와 같이, 프로세서 (102) 는 이를 테면, 메모리 (104) 로부터 또는 비디오 그래픽 프로세서 (미도시), 비디오 디코더 (미도시), 다른 디바이스 (미도시) 또는 임의의 다른 소스와 같은 다른 소스로부터 백라이트 디스플레이 (106) 를 드라이빙하기 위한 입력들을 수신한다 (1201).

백라이트 선택 유닛 (110) 은 백라이트 디스플레이 (106) 의 현재 백라이트 레벨, 이를 테면 100%, 90%, 80%, 75%, 50% 또는 임의의 고정된 백라이트 레벨을 선택 또는 다르게는 결정할 수도 있다. 백라이트 레벨들은 파워를 절약하기 위한 백라이트의 감소를 허용하도록 백라이트 디스플레이 디바이스 (106) 의 동작에 의해 사전 정의될 수도 있다. 예를 들어, 백라이트 디스플레이 (106) 는 파워 소비를 감소시키기 위해 시간의 경과에 따라 별개의 단계들에서 백라이트 레벨을 감소시킬 수도 있다. 사용자가 버튼을 작동시키거나 다르게는 디바이스 (100) 와 상호작용한다면, 백라이트는 다시 100% 로 증가한 후 시간의 경과에 따라 감소할 수도 있다.

백라이트 선택 유닛 (110) 이 백라이트 디스플레이 (106) 의 백라이트 레벨을 결정한 후 (1202), 컬러 보정 유닛 (112) 은 메모리 (104) 에 저장된 컬러 보정 매트릭스들 (116) 에 기초하여 입력 데이터를 조정할 수도 있다. 특히, 상이한 컬러 보정 매트릭스들 (116) 은 상이한 백라이트 레벨들에 대해 정의될 수도 있고, 컬러 보정 유닛 (112) 은 결정된 백라이트 레벨과 연관되는 특정 컬러 보정 매트릭스에 기초하여 입력 데이터를 조정할 수도 있다 (1203). 프로세서 (102) 는 또한 메모리 (104) 에 저장된 톤 보정 LUT (114) 에 기초하여 입력 데이터를 조정할 수도 있다 (1204). 프로세서 (102) 는 그 후 조정된 입력들을 적용하여 현재 백라이트 레벨에서 백라이트 디스플레이 (106) 를 드라이빙할 수도 있다 (1205). 이들 보정들은 백라이트 레벨이 변화할 때까지 ("예" (1206)) 정적 상태로 유지될 수도 있다. 특히, 백라이트 레벨이 변화하는 경우 ("예 (1206)), 백라이트 선택 유닛 (110) 은 백라이트 디스플레이 (106) 의 새로운 백라이트 레벨을 결정할 수도 있고 (1202), 컬러 보정 유닛 (112) 은 새롭게 결정된 백라이트 레벨과 연관되는 특정 컬러 보정 매트릭스에 기초하여 입력 데이터를 조정할 수도 있다 (1203). 일부 예들에서, 이것은 이전 백라이트 레벨에 대해 이용되는 이전 매트릭스와는 상이한 매트릭스의 적용을 수반할 수도 있다. 프로세서 (102) 는 그 후 조정된 입력들을 적용하여 현재 백라이트 레벨에서 백라이트 디스플레이 (106) 를 드라이빙할 수도 있다 (1205). 단계 1203 내지 단계 1206 은 언제든지 백라이트 레벨이 변화할 때 반복할 수도 있다. 일부 예들에서, 새로운 입력 데이터가 수신된다면 (예를 들어, 상이한 소스 또는 상이한 비디오 시퀀스와 연관된다면), 도 11 의 전체 프로세스가 다시 시작될 수도 있다.

본 개시물의 기법들은 2 개의 별개의 문제들에 대해 다룰 수도 있다. 일 예에서, 그 기법들은 디스플레이의 휘도 레벨들을 변화시키는 것으로 인한 문제들에 대해 다룰 수도 있으며, 이는 디스플레이 패널의 컬러 특성들에 상당한 변화를 야기할 수 있다. 상기 설명된 기법들은, 이 문제에 대해, 백라이트 디스플레이들, 이를 테면 LCD 패널들에 주로 초점을 맞추지만, 그 기법들은 OLED 디스플레이 패널들을 포함하는, 변화하는 휘도 레벨들을 갖는 다른 디스플레이들에 마찬가지로 적용가능할 수도 있다. LCD 패널들의 경우에, 휘도의 변화는, 백라이트 소스의 휘도가 감소되거나 또는 증가될 때 발생할 수도 있다. (개별 백라이트 소스를 갖지 않는) OLED 패널들의 경우에는, 휘도의 변화는 패널 휘도 레벨이 감소되거나 또는 증가될 때 발생할 수도 있다.

본 개시물은, 컬러 보정 매트릭스들의 세트가 (이전 패널 특성화 및 캘리브레이션에 기초하여) 미리 정의되는 그러한 변화하는 백라이트 레벨에 대한 솔루션을 설명한다. 패널 백라이트 레벨이 변화되는 경우, 대응하는 컬러 보정 매트릭스는 메모리로부터 로드되고 컬러 출력을 동적으로 개선시키기 위해 인입 이미지 데이터에 적용될 수 있다. 이러한 경우에, R, G 및 B 채널들 간의 상당한 컬러 크로스토크가 없다면, 3×3 또는 3×4 컬러 보정 매트릭스가 컬러 보정을 위해 충분할 수도 있다. 다시, 이 예에서, 선형 회귀 3×4 매트릭스를 이용하는 컬러 보정 기법의 일 예는 다음의 적용을 포함할 수도 있다 :

여기서, 블랙-오프셋은 C _r , C _g , C _b 로서 적용될 수 있다. 이러한 기법들은 LCD 패널들, 또는 다른 투과형 디스플레이는 물론 임의의 별개 백라이트 소스를 갖지 않는 OLED 패널들에 적용할 수도 있다. 나머지 계수들은 상기 더 상세하게 설명한 바와 같이, 컬러 보정된 채널 값에 대한 컬러 채널들 각각의 기여와 연관된다.

추가적으로, 본 개시물의 기법들은 그레이 추적에 관한 두번째 문제에 대해 다룰 수도 있다. 그레이 추적을 개선하기 위한 기법들은 LCD 패널들 및 OLED 패널들은 물론 임의의 백라이트 모듈레이션 또는 휘도 변화들을 구현하지 않을 수도 있는 다른 디스플레이들에 보다 광범위하게 적용가능할 수도 있다. 즉, 본 개시물의 그레이 추적 기법들은 컬러 채널 크로스토크를 보이는 임의의 디스플레이에 광범위하게 적용가능할 수도 있다.

패널 디스플레이가 어떠한 색상도 없는 (무채색) 그레이 컬러들로서 모든 뉴트럴 그레이들 (8 비트 디스플레이의 경우, 0 내지 255 의 R=G=B) 을 렌더링하는 경우, 패널은 그레이 추적 조건을 충족한다고 할 수도 있다. 이러한 그레이 추적 조건을 충족하는 것이 바람직하지만, 이 이슈는 단 3 개의 1D LUT들이 사용될 때, 특히 R, G 및 B 채널들 간에 상당한 양의 컬러 채널 크로스토크 (네거티브 또는 포지티브) 가 존재할 때 다루어지지 않을 수도 있다. 그레이 추적 문제는 LCD 패널 (별개 백라이트 소스를 가짐) 및 OLED 패널들 (별개 백라이트 소스가 없음) 모두에 대해 존재할 수도 있다. 더욱이, 패널 휘도가 고정되는지 또는 변화되는지 여부에 관계없이 그레이 추적 문제가 존재할 수도 있다.

따라서, (디스플레이 타입에 관계없이) 그레이 추적 문제들에 대해 다루기 위해, 본 개시물은 진보된 컬러 보정 매트릭스 (예를 들어, 훨씬 더 높은 수의 엘리먼트들, 예를 들어 3×11) 를 제안하는데, 이는 상기 설명한 바와 같이, 이전 패널 특성화 및 캘리브레이션에 기초하여 정의될 수도 있다. 매트릭스는 3×3 보다 크고, 3×4 보다 클 수도 있으며, 일 예에서는, 상기 설명되고 다시 이하에 도시되는, 다항식 모델에 기초하여 3×11 매트릭스를 포함할 수도 있다 :

여기서, 블랙-오프셋은 항들 : a ₀₁ , a ₀₂ , a ₀₃ 에 의해 적용된다. 이 예에서, 고차 (higher order) 엘리먼트들 (RG, RB, GB, RR, GG, BB 및 RGB) 이 R, G 및 B 채널들 간의 컬러 크로스토크에 대해 다루기 위해 특별히 선택될 수도 있다. 상기 등식의 계수들은 상기 더 상세하게 설명한 바와 같이, 컬러 채널들의, 단독으로나 다른 컬러 채널들과 조합하여, 컬러 보정된 채널 값들에 대한 기여와 연관된다.

이들 2 개의 별개의 문제들 (하나는 휘도 레벨의 변화로 인한 스펙트럼 또는 크로마 시프트에 관한 것이고 다른 것은 크로스토크에 관한 것이다) 은 전부가 아닌 일부 경우들에서 오버랩될 수도 있다. 특히, 이들 문제들은, 패널이 상당한 컬러 크로스토크를 보이는 경우 (그레이 추적 보정이 다루어져야 한다) 및 패널 휘도가 변화하여 스펙트럼 또는 크로마 시프트를 야기하는 경우 오버랩될 수도 있다.

디스플레이의 휘도 (예를 들어, 백라이트) 레벨들을 변화시키는 문제에 관한 본 개시물의 기법들과 일치하여, 방법은 디스플레이의 복수의 휘도 레벨들 중 하나에 기초하여 디스플레이에 대한 복수의 컬러 보정 매트릭스들 중 하나를 선택하는 단계, 및 선택된 컬러 보정 매트릭스에 기초하여 디스플레이에 적용된 컬러 이미지 데이터를 조정하는 단계를 포함할 수도 있다. 이 경우에, 디스플레이는 디스플레이의 복수의 휘도 레벨들이 상이한 백라이트 모듈레이션 레벨들을 포함하는 백라이트 디스플레이를 포함할 수도 있으며, 또는 디스플레이는, 디스플레이의 복수의 휘도 레벨들이 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이의 상이한 휘도 레벨들을 포함하는 OLED 디스플레이를 포함할 수도 있다.

이 예에서, 도 1 을 참조하면, 디바이스 (100) 는 상이한 휘도 레벨들에서 동작하도록 구성된 디스플레이 (106), 디스플레이에 대한 복수의 컬러 보정 세트들을 저장하는 메모리 (104), 및 디스플레이의 현재 휘도 레벨에 기초하여 디스플레이에 대한 복수의 컬러 보정 세트들 중 하나를 선택하고, 선택된 컬러 보정 세트에 기초하여 백라이트 디스플레이에 적용된 컬러 이미지 데이터를 조정하는 프로세서 (102) 를 포함할 수도 있다. 다시, 디스플레이 (106) 는, 디스플레이의 복수의 휘도 레벨들이 상이한 백라이트 모듈레이션 레벨들을 포함하는 백라이트 디스플레이를 포함할 수도 있고, 또는 디스플레이는, 디스플레이의 복수의 휘도 레벨들이 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이의 상이한 휘도 레벨들을 포함하는 OLED 디스플레이를 포함할 수도 있다

그레이 추적의 문제에 관한 본 개시물의 기법들과 일치하여, 디스플레이의 출력을 조정하는 방법은 디스플레이의 상이한 컬러 채널들에 대한 값들을 조정하기 위해 컬러 보정 매트릭스를 적용하는 단계를 포함할 수도 있으며, 컬러 보정 매트릭스의 계수들은 채널들 간의 크로스토크에 대해 조정하기 위해 선택되었고, 컬러 보정 매트릭스는 3×3 보다 더 크다. 컬러 보정 매트릭스를 적용하는 단계는, 등식들의 세트를 적용하는 단계를 포함할 수도 있다. 채널들은 레드, 그린 및 블루 채널들을 포함할 수도 있으며, 컬러 보정 매트릭스를 적용하는 단계는, 3×4 매트릭스를 적용하는 단계, 3×11 매트릭스를 적용하는 단계, 또는 3×3 보다 큰 다른 매트릭스를 적용하는 단계를 포함한다.

이 예에서, 도 1 을 참조하면, 디바이스 (100) 는 디스플레이 (106), 컬러 보정 매트릭스를 저장하는 메모리 (104) 로서, 컬러 보정 매트릭스의 계수들은 채널들 간의 크로스토크에 대해 조정하기 위해 선택되었고, 컬러 보정 매트릭스는 3×3 보다 큰, 상기 메모리 (104), 및 디스플레이 (106) 의 상이한 컬러 채널들에 대한 값들을 조정하기 위해 매트릭스를 적용하는 프로세서 (102) 를 포함할 수도 있다. 이 예에서, 디스플레이 (100) 는 백라이트 디스플레이, 액정 디스플레이, 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이, 및 고정된 휘도 출력을 갖는 디스플레이 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.

컬러 보정 매트릭스를 적용 시, 프로세서 (102) 는 등식들의 세트를 적용할 수도 있다. 채널들은 레드, 그린 및 블루 채널들을 포함할 수도 있고, 컬러 보정 매트릭스를 적용할 때, 프로세서는 3×4 매트릭스, 3×11 매트릭스, 또는 3×3 보다 큰 다른 매트릭스를 적용할 수도 있다.

본 개시물의 기법들의 예들은 미리 캘리브레이팅되고 미리 정의된 컬러 보정 매트릭스들의 세트를 적용함으로서 컴퓨터 디바이스의 디스플레이에서의 스펙트럼/크로마 시프트들에 대해 다룬다. 여기에 기술된 기법들은 보다 일반적으로 디스플레이 패널들로 확대될 수도 있으며, 이는 보다 빈번하고 동적인 방식으로 RGB 프라이머리들의 스펙트럼 시프트들을 가질 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 디스플레이 패널의 RGB 프라이머리들은 전체 디스플레이 패널의 RGB 스펙트럼 응답들로 나타내질 수도 있으며, 이는 RGB 필터들을 포함하는 디스플레이 패널들에서 사용되는 조명 소스 및 광학 계층들로 이루어진다. 이러한 디스플레이 패널들의 일 예는 주변 광을 그 메인 광 소스로서 사용하는 iMod (간섭 모듈레이터 디스플레이) 이다. 이들 타입들의 패널들에서는, 디스플레이 캘리브레이션 및 특성화를 통하여, 빈번하고 동적인 디스플레이 패널 스펙트럼 시프트들이 예를 들어, 일 세트의 LUT들 (단일 또는 멀티-차원), 복잡한 분석 모델, 또는 통계 모델을 이용하여 모델링될 수도 있다. 개발된 모델은 그 후 본 개시물에 따라, 일관된 컬러 성능을 달성하기 위해 디바이스의 동작 동안 적용될 수도 있다.

본 개시물에 기술된 기법들은 적어도 부분적으로, 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 상기 설명된 기법들의 다양한 양태들은 하나 이상의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서 (DSP) 들, 주문형 집적 회로 (ASIC) 들, 필드 프로그램가능한 게이트 어레이 (FPGA) 들, 또는 다른 등가의 집적 회로 또는 별개의 로직 회로는 물론 이러한 컴포넌트들의 임의의 조합을 포함하는 하나 이상의 프로세서들 내에 구현될 수도 있다. 용어 "프로세서" 또는 "프로세싱 회로" 는 일반적으로 단독으로 또는 다른 로직 회로와 조합한, 전술한 로직 회로의 임의의 것을 지칭할 수도 있다.

이러한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어는 본 개시물에 기술된 다양한 동작들 및 기능들을 지원하기 위해 동일한 디바이스 내에 또는 개별 디바이스들 내에 구현될 수도 있다. 또한, 상기 기술된 유닛들, 모듈들 또는 컴포넌트들 중 임의의 것은 별개이지만 상호동작가능한 로직 디바이스들로서 함께 또는 개별적으로 구현될 수도 있다. 상이한 피처들의 모듈들 또는 유닛들로서의 설명은 상이한 기능적 양태들을 강조하는 것으로 의도되고 반드시 이러한 모듈들 또는 유닛들이 개별 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들에 의해 실현되어야 하는 것을 의미하는 것은 아니다. 오히려, 하나 이상의 모듈들 또는 유닛들과 연관된 기능성은 개별 하드웨어, 펌웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트들에 의해 수행되거나, 또는 공통 또는 개별 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들 내에 통합될 수도 있다.

본 개시물에 기술된 기법들은 또한 명령들을 저장하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체와 같이, 컴퓨터 판독가능 매체에 수록 또는 인코딩될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체에 수록 또는 인코딩된 명령들은, 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 예를 들어, 그 명령들이 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때 여기에 기술된 기법들을 수행하도록 할 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 판독 전용 메모리 (ROM), 프로그램가능 판독 전용 메모리 (PROM), 소거가능한 프로그램가능 판독 전용 메모리 (EPROM), 전기적으로 소거가능한 프로그램가능 판독 전용 메모리 (EEPROM), 플래시 메모리, 하드 디스크, CD-ROM, 플로피 디스크, 카세트, 자기 미디어, 광학 미디어, 또는 유형의 다른 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함할 수도 있다.

컴퓨터 판독가능 매체는 상기 열거된 것과 같이, 유형의 저장 매체에 대응하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함할 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 또한 예를 들어, 통신 프로토콜에 따라 일 장소로부터 타 장소로 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체를 포함할 수도 있다. 이러한 방식으로, 어구 "컴퓨터 판독가능 매체" 는 일반적으로 (1) 비일시적인 유형의 컴퓨터 판독가능 저장 매체, 및 (2) 일시적인 신호 또는 반송파와 같은 비유형의 컴퓨터 판독가능 통신 매체에 대응할 수도 있다.

Claims

백라이트 디스플레이 디바이스를 캘리브레이팅하는 방법으로서,
상기 백라이트 디스플레이 디바이스의 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들에서 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 생성하는 단계로서, 상기 계수들은 상기 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들에서 상기 백라이트 디스플레이 디바이스의 레드, 그린 및 블루 채널들 각각을 조정하며, 상기 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들은 각각 상기 백라이트 디스플레이와 연관된 상이한 세기를 정의하는, 상기 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 생성하는 단계; 및
상기 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들이 상기 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들과 연관되도록, 상기 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 상기 계수들을, 상기 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들에서의 상기 백라이트 디스플레이 디바이스에 의한 컬러의 렌더링 시의 적용을 위해 상기 백라이트 디스플레이 디바이스에 저장하는 단계를 포함하는, 백라이트 디스플레이 디바이스의 캘리브레이팅 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 컬러 보정 매트릭스의 계수들을 생성하는 단계는 :
입력으로서 참조 컬러들의 세트를 수신하는 단계;
상기 백라이트 디스플레이 디바이스의 초기 백라이트 세기 레벨 설정을 결정하는 단계;
상기 백라이트 디스플레이 디바이스의 제 2 백라이트 세기 레벨 설정을 결정하는 단계로서, 상기 제 2 백라이트 세기 레벨 설정은, 상기 참조 컬러들의 세트에 대한 임계 에러보다 높은 디스플레이된 컬러들의 세트를 야기하는, 상기 제 2 백라이트 세기 레벨 설정을 결정하는 단계; 및
상기 제 2 백라이트 세기 레벨 설정에 대응하는 상기 레드, 그린 및 블루 채널들 각각에 대한 계수들의 세트를 결정하는 단계로서, 결정된 상기 계수들의 세트는, 상기 참조 컬러들의 세트에 대한 상기 임계 에러 이내의 출력 컬러들의 세트를 야기하는, 상기 계수들의 세트를 결정하는 단계를 포함하는, 백라이트 디스플레이 디바이스의 캘리브레이팅 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 계수들은 상기 레드, 그린 및 블루 채널들 간의 크로스토크에 대해 조정하는, 백라이트 디스플레이 디바이스의 캘리브레이팅 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 백라이트 디스플레이 디바이스의 상기 레드, 그린 및 블루 채널들 각각에서의 톤 응답을 조정하기 위해 룩업 테이블을 생성하는 단계; 및
상기 룩업 테이블을 상기 백라이트 디스플레이 디바이스에 의한 컬러의 렌더링 시의 적용을 위해 상기 백라이트 디스플레이 디바이스에 저장하는 단계를 더 포함하는, 백라이트 디스플레이 디바이스의 캘리브레이팅 방법.
상이한 백라이트 세기 레벨 설정들에서 동작하도록 구성된 백라이트 디스플레이;
상기 백라이트 디스플레이의 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들에서 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 생성하는 프로세서로서, 상기 계수들은 상기 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들에서 상기 백라이트 디스플레이의 레드, 그린 및 블루 채널들 각각을 조정하며, 상기 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들은 각각 상기 백라이트 디스플레이와 연관된 상이한 세기를 정의하는, 상기 프로세서; 및
상기 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들이 상기 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들과 연관되도록, 상기 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 상기 계수들을, 상기 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들에서의 상기 백라이트 디스플레이에 의한 컬러의 렌더링 시의 적용을 위해 상기 백라이트 디스플레이에 저장하는 메모리를 포함하는, 디바이스.
제 5 항에 있어서,
상기 컬러 보정 매트릭스의 계수들을 생성하기 위해, 상기 프로세서는 :
입력으로서 참조 컬러들의 세트를 수신하고;
상기 백라이트 디스플레이의 초기 백라이트 세기 레벨 설정을 결정하고;
상기 백라이트 디스플레이의 제 2 백라이트 세기 레벨 설정을 결정하는 것으로서, 상기 제 2 백라이트 세기 레벨 설정은, 상기 참조 컬러들의 세트에 대한 임계 에러보다 높은 디스플레이된 컬러들의 세트를 야기하는, 상기 제 2 백라이트 세기 레벨 설정을 결정하며;
상기 제 2 백라이트 세기 레벨 설정에 대응하는 상기 레드, 그린 및 블루 채널들 각각에 대한 계수들의 세트를 결정하는 것으로서, 결정된 상기 계수들의 세트는, 상기 참조 컬러들의 세트에 대한 상기 임계 에러 이내의 출력 컬러들의 세트를 야기하는, 상기 계수들의 세트를 결정하는, 디바이스.
제 5 항에 있어서,
상기 계수들은 상기 레드, 그린 및 블루 채널들 간의 크로스토크에 대해 조정하는, 디바이스.
제 5 항에 있어서,
상기 프로세서는 또한 :
상기 백라이트 디스플레이의 상기 레드, 그린 및 블루 채널들 각각에서의 톤 응답을 조정하기 위해 룩업 테이블을 생성하며;
상기 메모리에서, 상기 룩업 테이블을 상기 백라이트 디스플레이에 의한 컬러의 렌더링 시의 적용을 위해 상기 백라이트 디스플레이에 저장하는, 디바이스.
백라이트 디스플레이의 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들에서 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 생성하는 수단으로서, 상기 계수들은 상기 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들에서 상기 백라이트 디스플레이의 레드, 그린 및 블루 채널들 각각을 조정하며, 상기 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들은 각각 상기 백라이트 디스플레이와 연관된 상이한 세기를 정의하는, 상기 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 생성하는 수단; 및
상기 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들이 상기 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들과 연관되도록, 상기 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 상기 계수들을, 상기 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들에서의 상기 백라이트 디스플레이에 의한 컬러의 렌더링 시의 적용을 위해 상기 백라이트 디스플레이에 저장하는 수단을 포함하는, 디바이스.
제 9 항에 있어서,
상기 컬러 보정 매트릭스의 계수들을 생성하는 수단은 :
입력으로서 참조 컬러들의 세트를 수신하는 수단;
상기 백라이트 디스플레이의 초기 백라이트 세기 레벨 설정을 결정하는 수단;
상기 백라이트 디스플레이의 제 2 백라이트 세기 레벨 설정을 결정하는 수단으로서, 상기 제 2 백라이트 세기 레벨 설정은, 상기 참조 컬러들의 세트에 대한 임계 에러보다 높은 디스플레이된 컬러들의 세트를 야기하는, 상기 제 2 백라이트 세기 레벨 설정을 결정하는 수단; 및
상기 제 2 백라이트 세기 레벨 설정에 대응하는 상기 레드, 그린 및 블루 채널들 각각에 대한 계수들의 세트를 결정하는 수단으로서, 결정된 상기 계수들의 세트는, 상기 참조 컬러들의 세트에 대한 상기 임계 에러 이내의 출력 컬러들의 세트를 야기하는, 상기 계수들의 세트를 결정하는 수단을 포함하는, 디바이스.
제 9 항에 있어서,
상기 계수들은 상기 레드, 그린 및 블루 채널들 간의 크로스토크에 대해 조정하는, 디바이스.
제 9 항에 있어서,
상기 백라이트 디스플레이의 상기 레드, 그린 및 블루 채널들 각각에서의 톤 응답을 조정하기 위해 룩업 테이블을 생성하는 수단; 및
상기 룩업 테이블을 상기 백라이트 디스플레이에 의한 컬러의 렌더링 시의 적용을 위해 상기 백라이트 디스플레이에 저장하는 수단을 더 포함하는, 디바이스.
명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
상기 명령들은, 프로세서에서의 실행 시에, 상기 프로세서로 하여금 :
백라이트 디스플레이 디바이스의 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들에서 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 생성하는 것으로서, 상기 계수들은 상기 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들에서 상기 백라이트 디스플레이 디바이스의 레드, 그린 및 블루 채널들 각각을 조정하며, 상기 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들은 각각 상기 백라이트 디스플레이와 연관된 상이한 세기를 정의하는, 상기 컬러 보정 매트릭스들의 계수들을 생성하도록 하며;
상기 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들이 상기 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들과 연관되도록, 상기 2 개 이상의 상이한 컬러 보정 매트릭스들의 상기 계수들을, 상기 2 개 이상의 상이한 백라이트 세기 레벨 설정들에서의 상기 백라이트 디스플레이 디바이스에 의한 컬러의 렌더링 시의 적용을 위해 상기 백라이트 디스플레이 디바이스에 저장하도록 하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제 13 항에 있어서,
상기 프로세서로 하여금, 상기 컬러 보정 매트릭스의 계수들을 생성하도록 하는 명령들은, 상기 프로세서로 하여금 :
입력으로서 참조 컬러들의 세트를 수신하도록 하고;
상기 백라이트 디스플레이 디바이스의 초기 백라이트 세기 레벨 설정을 결정하도록 하고;
상기 백라이트 디스플레이 디바이스의 제 2 백라이트 세기 레벨 설정을 결정하는 것으로서, 상기 제 2 백라이트 세기 레벨 설정은, 상기 참조 컬러들의 세트에 대한 임계 에러보다 높은 디스플레이된 컬러들의 세트를 야기하는, 상기 제 2 백라이트 세기 레벨 설정을 결정하도록 하며;
상기 제 2 백라이트 세기 레벨 설정에 대응하는 상기 레드, 그린 및 블루 채널들 각각에 대한 계수들의 세트를 결정하는 것으로서, 결정된 상기 계수들의 세트는, 상기 참조 컬러들의 세트에 대한 상기 임계 에러 이내의 출력 컬러들의 세트를 야기하는, 상기 계수들의 세트를 결정하도록 하는
명령들을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제 13 항에 있어서,
상기 계수들은 상기 레드, 그린 및 블루 채널들 간의 크로스토크에 대해 조정하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제 13 항에 있어서,
상기 프로세서로 하여금 :
상기 백라이트 디스플레이 디바이스의 상기 레드, 그린 및 블루 채널들 각각에서의 톤 응답을 조정하기 위해 룩업 테이블을 생성하도록 하며;
상기 룩업 테이블을 상기 백라이트 디스플레이 디바이스에 의한 컬러의 렌더링 시의 적용을 위해 상기 백라이트 디스플레이 디바이스에 저장하도록 하는
명령들을 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
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