KR102534810B1 - 디스플레이 장치의 색상 조정 방법 및 장치 - Google Patents

디스플레이 장치의 색상 조정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 삼원색(RGB)에 대응하는 이미지 화소값을 삼색 자극값(tri-stimulus values)으로 변환하는 변환부, 이미지 화소값 내 최대값을 제1최대값으로 출력하는 제1최대값부, 삼색 자극값 내 최대값을 제2최대값으로 출력하는 제2최대값부, 제1최대값 및 제2최대값에 대응하는 이득을 출력하는 이득 조정부, 및 삼색 자극값 및 이득에 대응하는 색보정값을 출력하는 이득 반영부를 포함하는 색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

디스플레이 장치의 색상 조정 방법 및 장치{Apparatus and method for adjusting color image in display device}
본 발명은 디스플레이 장치의 색상 조정 방법 및 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 이미지의 색상을 결정하는 신호를 수신한 후 디스플레이 장치에 표시하기 위해 수신된 색상 신호를 조정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
멀티미디어 시대에는 다양한 형태의 정보를 효율적으로 표시하는 요구가 증가하고, 시각적 정보 표시 장치로서 디스플레이는 그 중요성을 더해 가고 있다. 색(色, Color)은 TV뿐 아니라, 대부분의 정보 디스플레이에서 효과적인 정보 전달 수단이며, 나아가서는 인간의 감성 혹은 기호와 관련하여 쾌적하고 만족스러운 색의 재현이 디스플레이의 중요한 성능으로 되었다.
색은 빛을 통해 인간이 시각적으로 느끼는 감각으로, 이를 정량화 하거나, 객관적으로 측정하는 것은 어려운 것으로 알려져 왔다. 그러나, 주위에 존재하는 수 많은 색을 분류하는 실험 등을 통해서 색이 감각적인 3속성(색상, 밝기, 채도)을 갖고 있다는 사실을 알게 되었고, 측색(測色) 기술 및 시각 정보에 대한 연구는 디스플레이 시스템뿐만 아니라 관측자와 관측 조건까지 고려한 최적의 색재현 성능을 위한 설계 도구로서 이용 가능한 수준까지 발전해 왔다.
인간의 색지각에 관련되어서는 Helmholtz의 3색 이론(Tri-chromatic Theory)을 필두로 많은 모델이 제시되었고, 국제 조명 위원회(International Commission on Illumination, CIE)는 표준 색 관찰자(CIE가 정의한 세 개의 색 대응 함수,
Figure 112016020231515-pat00001
,
Figure 112016020231515-pat00002
,
Figure 112016020231515-pat00003
)를 이용한 많은 실험을 통해 Color Matching 함수와 균등 색공간(Color Space) 등의 정량적, 계측적 도구를 만들었다.
디스플레이 장치는 인지된 색(Color)에 대응하여 변환된 전기 신호를 수신하여 원래의 색을 표시하는 것이다. 색재현율(Color Gamut)은 컴퓨터의 그래픽 화면에서 나타낼 수 있는 색의 범위를 말하는 것으로, 자연의 색을 얼마나 실제에 가깝게 표현할 수 있는지를 가늠하는 척도가 되는 지표가 될 수 있다. 또한, 색상 왜곡이나 뭉침 현상 없이 자연스러운 색상을 얻을 수 있기 위해, 디스플레이 장치는 색(Color)영상의 채도, 색상 등을 변경하여 표현력을 개선할 수 있다. 디스플레이 장치의 표현력을 개선하는 과정에서 발생할 수 있는 유효 데이터 표현 범위 경계에 있는 화소의 색상들이 변하는 문제를 발생할 필요가 있다.
US 2010/0020242 A1
본 발명은 영상 또는 이미지의 색(Color) 표현력을 개선하기 위해 색상, 채도 등의 변환을 하는 과정에서 색상의 변형을 억제하고 자연스럽게 표현하기 위해, 색상과 데이터 연속성을 보존하도록 색 영상 신호의 이득을 조정하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 색(Color) 영상의 채도, 색상 등을 변경하여 표현력을 개선할 경우, 색 공간에 위치하는 삼색 자극값을 조정하는 과정에서 자연스럽게 표현할 수 있는 색 공간의 유효범위를 초과하지 않도록 제어하여 색상 왜곡이나 뭉침 현상을 방지하고 자연스러운 색상을 얻을 수 있는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 색상 왜곡이나 뭉침 현상 없이 자연스러운 색상을 표현할 수 있는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 일 실시예에 따른 색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치는 삼원색(RGB)에 대응하는 이미지 화소값을 삼색 자극값(tri-stimulus values)으로 변환하는 변환부; 상기 이미지 화소값 내 최대값을 제1최대값으로 출력하는 제1최대값부; 상기 삼색 자극값 내 최대값을 제2최대값으로 출력하는 제2최대값부; 상기 제1최대값 및 상기 제2최대값에 대응하는 이득을 출력하는 이득 조정부; 및 상기 삼색 자극값 및 상기 이득에 대응하는 색보정값을 출력하는 이득 반영부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이미지 화소값에 대한 상기 색보정값의 최종 이득은 상기 변환부의 변환이득에 상기 이득 조정부에서 결정된 상기 이득을 곱한 것일 수 있다.
또한, 상기 최종 이득은 상기 제2최대값을 상기 제1최대값으로 나눈 상기 변환 이득에서 1까지 범위에 포함될 수 있다.
또한, 상기 제2최대값이 0보다 크고 유효 최대값보다 작은 기준값보다 작을 경우, 상기 최종 이득은 상기 변환 이득이고 상기 이득 조정부에서 출력하는 상기 이득은 1일 수 있다.
또한, 상기 제2최대값이 상기 기준값보다 같거나 클 경우, 상기 이득 조정부에서 출력하는 상기 이득은 상기 최종 이득을 상기 변환 이득으로 나눈 것일 수 있다.
또한, 상기 이득은 Gadj이고, Cm은 상기 제2최대값, Ci는 상기 제1최대값, Th는 상기 기준값, M은 상기 색보정값이 가지는 최대값일 때,
Figure 112016020231515-pat00004
일 수 있다.
또한, 상기 최종 이득은 1보다 작을 수 있다.
또한, 상기 최종 이득은 상기 제2최대값을 상기 제1최대값으로 나눈 상기 변환 이득과 동일할 수 있다.
또한, 상기 이득 조정부에서 출력하는 상기 이득은 1일 수 있다.
또한, 상기 변환부는 상기 이미지 화소값을 상기 삼색 자극값으로 변환하기 위한 3x3 행렬(matrix)을 포함하는 함수를 포함할 수 있다.
또한, 상기 3x3 행렬(matrix)의 계수는 화면 전체의 화소에 대해서 고정된 값일 수 있다.
또한, 상기 3x3 행렬(matrix)의 계수는 색상을 포함한 기 설정된 조건에 따라서 화소 별로 가변되지만 하나의 화면내의 삼원색(RGB)에 대해서는 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에서의 색 보정 방법은 삼원색(RGB)에 대응하는 이미지 화소값을 삼색 자극값(tri-stimulus values)으로 변환하는 단계; 상기 이미지 화소값 내 최대값인 제1최대값 및 상기 삼색 자극값 내 최대값인 제2최대값을 결정하는 단계; 상기 제1최대값 및 상기 제2최대값에 대응하는 이득을 결정하는 단계; 및 상기 삼색 자극값 및 상기 이득에 대응하는 색보정값을 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이미지 화소값에 대한 상기 색보정값의 최종 이득은 상기 변환부의 변환이득에 상기 이득 조정부에서 결정된 상기 이득을 곱한 것일 수 있다.
또한, 상기 최종 이득은 상기 제2최대값을 상기 제1최대값으로 나눈 상기 변환 이득에서 1까지 범위에 포함될 수 있다.
또한, 상기 제2최대값이 0보다 크고 유효 최대값보다 작은 기준값보다 작을 경우, 상기 최종 이득은 상기 변환 이득이고 상기 이득 조정부에서 출력하는 상기 이득은 1일 수 있고, 상기 제2최대값이 상기 기준값보다 같거나 클 경우, 상기 이득 조정부에서 출력하는 상기 이득은 상기 최종 이득을 상기 변환 이득으로 나눈 것일 수 있다.
또한, 상기 최종 이득은 1보다 작은 경우, 상기 최종 이득은 상기 제2최대값을 상기 제1최대값으로 나눈 상기 변환 이득과 동일한, 상기 이득 조정부에서 출력하는 상기 이득은 1일 수 있다.
또한, 상기 이미지 화소값에서 상기 삼색 자극값의 변환은 화면 전체의 화소에 대해서 고정된 계수의 3x3 행렬(matrix)을 포함하는 함수에 의해 결정될 수 있다.
또한, 상기 이미지 화소값에서 상기 삼색 자극값의 변환은 색상을 포함한 기 설정된 조건에 따라서 화소 별로 가변되지만 하나의 화면내의 삼원색(RGB)에 대해서는 동일하게 적용되는 계수의 3x3 행렬(matrix)을 포함하는 함수에 의해 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 응용 프로그램은 프로세서에 의해 실행되는 것을 통하여, 전술한 디스플레이 장치에서의 색 보정 방법을 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 디스플레이 장치의 색 표현력을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명은 디스플레이 장치가 자연스러운 색상을 표현할 수 있어, 디스플레이 장치에 대한 사용자의 만족도가 높아질 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도1은 색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치를 설명한다.
도2는 제1이득 결정방법을 설명한다.
도3은 제2이득 결정방법을 설명한다.
도4는 디스플레이 장치에서의 색 보정 방법을 설명한다.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도1은 색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치를 설명한다.
도시된 바와 같이, 색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치는 삼원색(RGB)에 대응하는 이미지 화소값(Ri, Gi, Bi)을 삼색 자극값(tri-stimulus values, Rm, Gm, Bm)으로 변환하는 변환부(12), 이미지 화소값(Ri, Gi, Bi) 내 최대값을 제1최대값(Ci)으로 출력하는 제1최대값부(22), 삼색 자극값(Rm, Gm, Bm) 내 최대값을 제2최대값(Cm)으로 출력하는 제2최대값부(24), 제1최대값(Ci) 및 제2최대값(Cm)에 대응하는 이득(Gadj)을 출력하는 이득 조정부(26), 및 삼색 자극값(Rm, Gm, Bm)과 이득(Gadj)에 대응하는 색보정값(Ro, Go, Bo)을 출력하는 이득 반영부(14)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 변환부(12)는 이미지 화소값(Ri, Gi, Bi)을 삼색 자극값(Rm, Gm, Bm)으로 변환하기 위한 3x3 행렬(matrix)을 포함하는 함수를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 3x3 행렬(matrix)의 계수는 화면 전체의 화소에 대해서 고정된 값일 수 있다. 또한, 3x3 행렬(matrix)의 계수는 색상을 포함한 기 설정된 조건에 따라서 화소 별로 가변되지만 하나의 화면내의 삼원색(RGB)에 대해서는 동일하게 적용될 수도 있다. 예를 들면, 변환부(12)에 포함되는 3x3 행렬(matrix)은 아래와 같은 수식으로 설명할 수 있다.
Figure 112016020231515-pat00005
여기서, 변환부(12)의 계수는 색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치에서 이득 반영부(14)의 출력인 색보정값(Ro, Go, Bo)가 사용자의 눈에 어떻게 인식되는 지에 대한 기준 또는 설정에 따라 결정될 수 있다. 변환부(12)의 계수는 색상(色相, Hue)에 따라 달라질 수 있다. 여기서, 색상(色相)은 명도, 채도와 함께 색의 주요한 세 속성 가운데 하나로서, 노랑, 빨강과 같은 색이름으로 구분지어 불리며 흔히 밝은 노랑이나 어두운 빨강과 같이 명도 및 채도를 형용하는 낱말과 같이 표현될 수 있다.
한편, 3x3 행렬(matrix)의 계수는 여러 단체 또는 기관을 통해 정해진 경우(예, European Y'U'V' (EBU), American Y'I'Q', SMPTE-C RGB, ITU.BT-601 Y'CbCr, ITU.BT-709, SMPTE-240M Y'PbPr, Kodak PhotoYCC Colour Space, 등등)에 따라 정해질 수도 있다.
색 보정(color adjustment)을 위한 이득(Gadj)을 결정하는 이득조정부(26)는 제1최대값부(22)와 제2최대값부(24)로부터 제1최대값(Ci)과 제2최대값(Cm)을 수신할 수 있다. 제1최대값(Ci)과 제2최대값(Cm)은 아래와 같은 수식으로 결정될 수 있다.
Ci = max(Ri, Gi, Bi)
Cm = max(Rm, Gm, Bm)
제2최대값(Cm)을 제1최대값(Ci)으로 나눈 값은 변환부(12)의 이득인 변환 이득으로 생각할 수 있다. 제1최대값(Ci)과 제2최대값(Cm)에 대응하여 결정되는 이득(Gadj)을 결정하는 제1최대값(Ci)과 제2최대값(Cm)의 함수는 아래와 같은 수식으로 설명할 수 있다.
Gadj = f(Ci, Cm)
여기서, 이득(Gadj)을 결정하는 함수 f()는 임의의 비선형 함수일 수 있으며, 해당 함수에는 용도에 맞게 미리 정해진 상수(parameter)가 포함될 수 있다.
이득반영부(14)는 삼색 자극값(Rm, Gm, Bm)과 이득(Gadj)에 대응하는 색 보정이 이루어진 색보정값(Ro, Go, Bo)을 출력할 수 있다. 예를 들어, 이득반영부(14)는 아래와 수식과 같이 삼색 자극값(Rm, Gm, Bm)에 이득(Gadj)을 곱하여 색보정값(Ro, Go, Bo)을 출력할 수 있다.
Figure 112016020231515-pat00006
색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치에서 이미지 화소값(Ri, Gi, Bi) 대비 색보정값(Ro, Go, Bo)의 최종 이득(Gtotal)은 변환부(12, 도1참조)에서 사용되는 3x3 행렬(matrix)의 계수와 및 이득 반영부(14, 도1참조)에서 사용되는 이득(Gadj, 도1참조)에 의해 결정될 수 있다.
도2는 제1이득 결정방법을 설명한다.
도시된 바와 같이, 제1이득 결정방법에 따른 이득(Gadj, 도1참조)은 이미지 화소값(Ri, Gi, Bi) 대비 색보정값(Ro, Go, Bo)의 최종 이득(Gtotal)이 제2최대값(Cm)을 제1최대값(Ci)으로 나눈 최대 이득(32)부터 1까지 범위에 포함되는 경우를 가정한다. 여기서, 최대 이득(32)은 1보다 클 수 있다.
도2를 참조하면, 디스플레이 장치가 표현할 수 있는 색(Color)에 대한 데이터 유효 범위(color gamut, 30)가 존재한다. 만약, 삼원색(RGB)에 대한 값이 데이터 유효 범위(30)를 넘어서면 디스플레이 장치를 통해 색(Color)가 정상적으로 표현되기 어렵다.
최종 이득(Gtotal) 및 이득(Gadj)을 결정하기 위해서는 데이터 유효 범위(30)를 고려해야 한다. 예를 들어, 변환부(12, 도1참조)에서 출력된 삼색자극값(Rm, Gm, Bm)에 이득(Gadj)을 반영한 출력인 색보정값(Ro, Go, Bo)가 데이터 유효 범위(30)를 벗어나면 디스플레이 장치를 통해 해당하는 값이 정상적으로 표현되기 어려울 수 있다.
데이터 유효 범위(30) 내에서 색보정이 선형적으로 이루어질 때, 사용자는 보다 자연스러운 색(Color)의 이미지를 경험할 수 있다. 이를 위해, 색 보정(color adjustment)의 목적에 따라 변경되거나, 기 설정되어 입력되는 기준값(Th)을 별도로 정할 수 있다. 예를 들면, 기준값(Th)은 0보다 크고 유효 최대값(M)보다 작게 설정될 수 있다.
구체적으로, 도2는 변환부(12, 도1참조) 및 이득 반영부(14, 도1참조)를 통해 결정되는 최종 이득(Gtotal) 중 이득 반영부(14, 도1참조)에서 사용되는 이득(Gadj)을 설명한다. 만약 제2최대값(Cm)이 기준값(Th)보다 작을 경우, 최종 이득(Gtotal)은 최대 이득(Cm/Ci, 라인(32)의 기울기)일 수 있다. 예를 들면, 제1최대값(Ci)과 제2최대값(Cm)이 (0, 0)에서 P1을 연결한 선(32)상에 위치하는 경우이다. 이 경우, 이득은 아래의 수식과 같을 수 있다.
Gtotal = Cm / Ci
이 경우, 이득 조정부(26, 도1참조)에서 결정되는 이득(Gadj)은 1이 된다.
만약 제2최대값(Cm)이 기준값(Th)보다 같거나 클 경우, 이득(Gadj)은 최종 이득(Gtotal)을 변환부(12, 도1참조)의 이득을 나눈 값이다. 이는 아래와 같은 수식으로 설명할 수 있다.
Gadj = Gtotal x Ci / Cm
예를 들면, P2와 같이, P1에서 (M, M)을 연결하는 선상에 위치하는 경우다. 만약, 제1최대값(Ci)과 제2최대값(Cm)이 P2의 위치에 있는 경우, 최종 이득(Gtotal)은 (0, 0)에서 P2의 위치를 연결한 선(36)의 기울기와 같다. 이 경우, 이득(Gadj)을 아래의 수식으로 설명할 수 있다.
Figure 112016020231515-pat00007
색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치에서의 전술한 제1이득 결정방법에 따른 함수(즉, f(Ci, Cm))는 다음과 같이 정리할 수 있다.
먼저 제1선(32)은 (x, y)좌표에서 원점(0,0)과 (Ci, Cm)을 연결한 직선이다. 제1선(32)과 기준값(y = Th)의 직선과의 제1교점(P1), 제1교점(P1)과 데이터 유효 범위(30)의 최대값(M, M)을 연결한 직선이 제2선(38A), 제2선(38A)과 제1최대값(x = Ci)과의 제2교점(P2), 마지막으로 제2교점(P2)의 기울기가 최종 이득(Gtotal)이다.
변환부(12, 도1참조)의 출력인 삼색자극값(Rm, Gm, Bm)에서 동일한 색상은 제1선(32)을 따라서 분포하여 데이터 유효 범위(30)을 벗어날 수 있으나, 제1이득 결정방법에 의해 이득(Gadj)을 조정할 경우, 제2최대값(Cm)이 기준값(Th)보다 작을 때는 제1선(32)을 따라 분포하다가 제2최대값(Cm)이 기준값(Th)이상 커지면 제2선(38A)을 따라 분포하게 되면서, 항상 유효 데이터 유효 범위(30) 내에서 색보정값(Ro, Go, Bo)이 분포할 수 있다.
한편, 도2에 도시된 제1최대값(Ci)은 이미지 화소값(Ri, Gi, Bi)과 원점(0,0,0)사이의 체비셰프(Chebychev) 거리로 설명할 수 있고, 제2최대값(Cm)은 삼색자극값(Rm, Gm, Bm)과 원점(0,0,0) 사이의 체비셰프(Chebychev) 거리로 설명할 수 있다. 예를 들면, 제1최대값(Ci)의 이미지 화소값(Ri, Gi, Bi)을 x, 원점(0,0,0)을 y라고 하면 체비셰프(Chebychev) 거리는 아래와 같이 설명할 수 있다.
Figure 112016020231515-pat00008
위와 같이, 제1최대값(Ci)과 제2최대값(Cm)을 각각의 체비셰프 거리로 설명하는 경우, 제1이득 결정방법에 따른 이득(Gadj, 도1참조)은 두 쳬비셰프 거리의 비율에 따라 결정된다고 볼 수 있다.
또한, 도2에서 설명한 기준값(Th)은 데이터 유효 범위(30)의 최대값(M)보다 커서 모든 픽셀의 제2최대값(Cm)이 기준값(Th)이하가 되는 경우, 이득 조정부(26, 도1참조)에 의한 이득 조정은 발생하지 않을 수 있다. 이 경우, 변환부(12, 도1참조)의 출력이 그대로 색보정값(Ro, Go, Bo)이 될 수 있다. 만약 이득 조정이 없는 경우, 삼원색(RGB)의 요소 중 일부가 데이터 유효 범위(30)의 최대값(M)에서 포화(saturation)되는 경우 변색이 발생할 수 있다. 또한, 단색일 경우에는 서로 다르게 표현되어야 하는 픽셀이 데이터 유효 범위(30)의 최대값(M)에 해당하는 동일한 값을 가지게 되어 전체 이미지에서 일부 영역의 색 표현이 동일해지는 현상이 발생할 수 있다.
한편, 기준값(Th)을 낮추게 되면 변색의 발생빈도가 점점 줄어들 수 있다. 또한, 기준값(Th)이 최대값(M)이 되면 변색은 발생하지 않지만(삼원색(RGB) 요소들간의 비가 항상 유지되므로), 단색에서 색이 뭉치는 현상(동일한 값을 가질 수 있으므로), 즉 색 표현의 차이가 사라지는 현상이 발생할 수 있다. 이로 인하여, 기준값(Th)을 낮게 설명하면, 색이 뭉치는 정도가 완화될 수 있는데, 기준값(Th)을 넘는 픽셀들의 이득이 줄어들면서 전체적으로 밝기가 어두워질 수 있다. 기준값(Th)을 낮출수록 색채가 풍부한 영역에서의 밝기가 줄게 되므로, 색(color)영역의 밝기와 색 뭉침 정도 사이에서 기준값(Th)을 절충하여 정할 필요가 있다.
도3은 제2이득 결정방법을 설명한다.
도시된 바와 같이, 제2이득 결정방법에 따른 이득(Gadj, 도1참조)은 이미지 화소값(Ri, Gi, Bi) 대비 색보정값(Ro, Go, Bo)의 최종 이득(Gtotal)이 1부터 제2최대값(Cm)을 제1최대값(Ci)으로 나눈 최소 이득(34)까지 범위에 포함되는 경우를 가정한다. 여기서, 최소 이득(34)은 1보다 작을 수 있다.
도3 참조하면, 디스플레이 장치가 표현할 수 있는 색(Color)에 대한 데이터 유효 범위(30)가 존재한다. 만약, 삼원색(RGB)에 대한 값이 데이터 유효 범위(30)를 넘어서면 디스플레이 장치를 통해 색(Color)가 정상적으로 표현되기 어렵다.
최종 이득(Gtotal) 및 이득(Gadj)을 결정하기 위해서는 데이터 유효 범위(30)를 고려해야 한다. 예를 들어, 변환부(12, 도1참조)에서 출력된 삼색자극값(Rm, Gm, Bm)에 이득(Gadj)을 반영한 출력인 색보정값(Ro, Go, Bo)가 데이터 유효 범위(30)를 벗어나면 디스플레이 장치를 통해 해당하는 값이 정상적으로 표현되기 어려울 수 있다.
변환부(12, 도1참조)에 입력되는 삼원색(RGB)에 대한 이미지 화소값(Ri, Gi, Bi)은 데이터 유효 범위(30) 내에 위치한다. 따라서, 제1최대값(Ci)은 데이터 유효 범위(30)의 최대값(M, x축)을 넘어설 수 없다. 제2최대값(Cm)을 제1최대값(Ci)으로 나눈 변환부(12)의 이득이 1보다 작을 경우, 이득 조정부(26, 도1참조)에서 출력되는 이득(Gadj)은 항상 1일 수 있다. 변환부(12)의 이득이 1보다 작은 경우에는 변환부(12)의 출력인 삼색자극값(Rm, Gm, Bm)이 데이터 유효 범위(30)를 벗어나는 경우가 발생하지 않기 때문에, 이득 조정부(26, 도1참조) 및 이득 반영부(14, 도1참조)를 통한 추가 이득 조정이 불필요할 수 있다.
변환부(12)의 이득이 1보다 작을 경우에는 이득(Gadj)은 1이고, 최종 이득은 최소 이득(Cm/Ci, 라인(34)의 기울기)일 수 있다. 예를 들면, 최종 이득(Gtotal)은 제1최대값(Ci)과 제2최대값(Cm)으로 P3에서 (0, 0)을 연결한 선(34)의 기울기와 같다.
Gtotal = Cm / Ci
Gadj = 1
색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치에서의 전술한 제2이득 결정방법에 따른 함수(즉, f(Ci, Cm))는 다음과 같이 정리할 수 있다.
먼저 제3선(34)은 (x, y)좌표에서 원점(0,0)과 (Ci, Cm)을 연결한 직선이다. 제3선(34)의 기울기가 최종 이득(Gtotal)이다.
제1최대값(Ci)은 데이터 유효 범위(30)의 최대값(M, x축)을 넘어설 수 없기 때문에, 변환부(12, 도1참조)의 출력인 삼색자극값(Rm, Gm, Bm)도 데이터 유효 범위(30)를 넘어설 수 없다. 따라서, 이득 반영부(14, 도1참조)가 추가 이득을 보정하지 않더라도, 항상 유효 데이터 유효 범위(30) 내에서 색보정값(Ro, Go, Bo)이 분포할 수 있다.
도4는 디스플레이 장치에서의 색 보정 방법을 설명한다.
도시된 바와 같이, 디스플레이 장치에서의 색 보정 방법은 삼원색(RGB)에 대응하는 이미지 화소값을 삼색 자극값(tri-stimulus values)으로 변환하는 단계(42),이미지 화소값 내 최대값인 제1최대값 및 삼색 자극값 내 최대값인 제2최대값을 결정하는 단계(44), 제1최대값 및 제2최대값에 대응하는 이득을 결정하는 단계(46), 및 삼색 자극값 및 이득에 대응하는 색보정값을 출력하는 단계(48)를 포함할 수 있다.
이미지 화소값을 색보정값으로 변환하는 과정에서의 최종 이득이 1보다 클 수 있다. 이 경우, 최종 이득은 제2최대값을 제1최대값으로 나눈 최대 이득부터 1까지 범위에 포함될 수 있다.
데이터 유효 범위 내에서 색 보정이 이루어지도록 하기 위한 기준값은 0보다 크고 유효 최대값보다 작게 설정될 수 있다. 만약 제2최대값이 0보다 크고 기준값보다 작을 경우, 이득은 1이고, 최종 이득은 최대 이득이 될 수 있다. 반면, 제2최대값이 기준값보다 같거나 클 경우, 이득은 최종 이득을 최대 이득으로 나눈 것일 수 있다.
또한, 이미지 화소값을 색보정값으로 변환하는 과정에서의 최종 이득이 1보다 작을 수 있다. 최종 이득은 제2최대값을 제1최대값으로 나눈 변환 이득과 동일할 수 있으며, 제1최대값 및 제2최대값에 대응하는 이득은 1일 수 있다.
실시예에 따라, 이미지 화소값에서 삼색 자극값의 변환은 화면 전체의 화소에 대해서 고정된 계수의 3x3 행렬(matrix)을 포함하는 함수에 의해 결정될 수 있다. 또한, 이미지 화소값에서 삼색 자극값의 변환은 색상을 포함한 기 설정된 조건에 따라서 화소 별로 가변되지만 하나의 화면내의 삼원색(RGB)에 대해서는 동일하게 적용되는 계수의 3x3 행렬(matrix)을 포함하는 함수에 의해 결정될 수도 있다.
상술한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함된다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
12: 변환부 14: 이득반영부
22: 제1최대값부 24: 제2최대값부
26: 이득조정부

Claims (20)

  1. 삼원색(RGB)에 대응하는 이미지 화소값을 삼색 자극값(tri-stimulus values)으로 변환하는 변환부;
    상기 이미지 화소값 내 최대값을 제1최대값으로 출력하는 제1최대값부;
    상기 삼색 자극값 내 최대값을 제2최대값으로 출력하는 제2최대값부;
    상기 제1최대값 및 상기 제2최대값에 대응하는 이득을 출력하는 이득 조정부; 및
    상기 삼색 자극값 및 상기 이득 조정부로부터 출력된 상기 이득에 대응하는 색보정값을 출력하는 이득 반영부를 포함하고,
    상기 이미지 화소값에 대한 상기 색보정값의 최종 이득은 상기 변환부의 변환이득에 상기 이득 조정부로부터 출력된 상기 이득을 곱한 것이고,
    상기 변환이득은 상기 제2최대값을 상기 제1최대값으로 나눈 값이고,
    상기 색보정값의 상기 최종 이득은 상기 변환이득에서 1까지 범위에 포함되는 색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2최대값이 0보다 크고 유효 최대값보다 작은 기준값보다 작을 경우, 상기 최종 이득은 상기 변환 이득이고 상기 이득 조정부에서 출력하는 상기 이득은 1인 색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2최대값이 기준값보다 같거나 클 경우, 상기 이득 조정부로부터 출력된 상기 이득은 상기 최종 이득을 상기 변환이득으로 나눈 것이고, 상기 기준값은 0보다 크고 유효 최대값보다 작은 값인 색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이득은 Gadj이고, Cm은 상기 제2최대값, Ci는 상기 제1최대값, Th는 상기 기준값, M은 상기 색보정값이 가지는 최대값일 때,
    Figure 112022086849407-pat00009

    인 색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 최종 이득은 1보다 작은 색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 최종 이득은 상기 변환이득과 동일한 색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이득 조정부로부터 출력되는 상기 이득은 1인 색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 변환부는 상기 이미지 화소값을 상기 삼색 자극값으로 변환하기 위한 3x3 행렬(matrix)을 포함하는 함수를 포함하는 색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 3x3 행렬(matrix)의 계수는 화면 전체의 화소에 대해서 고정된 값인 색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 3x3 행렬(matrix)의 계수는 색상을 포함한 기 설정된 조건에 따라서 화소 별로 가변되지만 하나의 화면내의 삼원색(RGB)에 대해서는 동일하게 적용되는 색 보정 기능을 가지는 디스플레이 장치.
  13. 삼원색(RGB)에 대응하는 이미지 화소값을 삼색 자극값(tri-stimulus values)으로 변환하는 단계;
    상기 이미지 화소값 내 최대값인 제1최대값을 결정하는 단계;
    상기 삼색 자극값 내 최대값인 제2최대값을 결정하는 단계;
    상기 제1최대값 및 상기 제2최대값에 대응하는 이득을 결정하는 단계; 및
    상기 삼색 자극값 및 상기 이득에 대응하는 색보정값을 출력하는 단계을 포함하고,
    상기 이미지 화소값에 대한 상기 색보정값의 최종 이득은 변환이득에 상기 이득을 곱한 것이고,
    상기 변환이득은 상기 제2최대값을 상기 제1최대값으로 나눈 값이고,
    상기 색보정값의 상기 최종 이득은 상기 변환 이득에서 1까지 범위에 포함되는 디스플레이 장치에서의 색 보정 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제2최대값이 기준값보다 작을 경우, 상기 최종 이득은 상기 변환 이득이고, 상기 이득은 1이고, 상기 기준값은 0보다 크고 유효 최대값보다 작은 값이고,
    상기 제2최대값이 상기 기준값보다 같거나 클 경우, 상기 이득은 상기 최종 이득을 상기 변환 이득으로 나눈 것인 디스플레이 장치에서의 색 보정 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 최종 이득은 1보다 작고 상기 변환 이득과 동일하고,
    상기 이득은 1인 디스플레이 장치에서의 색 보정 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 이미지 화소값에서 상기 삼색 자극값의 변환은 화면 전체의 화소에 대해서 고정된 계수의 3x3 행렬(matrix)을 포함하는 함수에 의해 결정되는 디스플레이 장치에서의 색 보정 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 이미지 화소값에서 상기 삼색 자극값의 변환은 색상을 포함한 기 설정된 조건에 따라서 화소 별로 가변되지만 하나의 화면내의 삼원색(RGB)에 대해서는 동일하게 적용되는 계수의 3x3 행렬(matrix)을 포함하는 함수에 의해 결정되는, 디스플레이 장치에서의 색 보정 방법.
  20. 프로세서에 의해 실행되는 것을 통하여, 청구항 제13항, 및 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 기재된 디스플레이 장치에서의 색 보정 방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 매체에 저장된 화상 처리 프로 그램.
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