KR19990042024A - Image-dependent color gamut mapping - Google Patents

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KR19990042024A
KR19990042024A KR1019970062724A KR19970062724A KR19990042024A KR 19990042024 A KR19990042024 A KR 19990042024A KR 1019970062724 A KR1019970062724 A KR 1019970062724A KR 19970062724 A KR19970062724 A KR 19970062724A KR 19990042024 A KR19990042024 A KR 19990042024A
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KR
South Korea
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gamut
color
printer
image
anchor point
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Application number
KR1019970062724A
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Korean (ko)
Inventor
윤종현
이채수
하영호
Original Assignee
구자홍
엘지전자 주식회사
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Abstract

영상 의존 색역 사상방법은 모니터에 디스플레이되는 칼라 영상을 프린터에서 보다 유사한 칼라 영상으로 프린트할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 모니터에 디스플레이되는 칼라 영상의 RGB 공간을 일정 색 공간으로 변환하는 영상 의존 색역 사상방법에 있어서, 상기 색 공간에서 칼라 영상의 밝기값을 프린터의 밝기값 범위로 조정하는 단계와, 상기 조정 단계에서 발생하는 밝기값의 변화에 따른 채도값의 변화를 검출하기 위하여 모니터와 프린터의 색역간 포함유무에 따라 닻점을 결정하는 단계와, 상기 결정된 닻점에 따라 칼라 영상을 색역 사상하는 단계와, 상기 색역 사상 결과에 따라 프린터의 염료에 대한 도트수를 결정하여 칼라 영상을 프린트하는 단계로 이루어짐에 그 요지가 있다.The image-dependent gamut mapping method is for printing a color image displayed on a monitor to a more similar color image on a printer. The image-dependent color gamut mapping method is used to convert an RGB space of a color image displayed on a monitor into a predetermined color space. The method may further include adjusting a brightness value of a color image in a range of brightness values of a printer in the color space, and including a gamut between a monitor and a printer to detect a change in saturation value according to a change in brightness value generated in the adjusting step. Determining an anchor point according to the presence or absence, performing color gamut mapping based on the determined anchor point, and printing a color image by determining the number of dots for dyes of the printer according to the gamut mapping result. There is a gist.

Description

영상 의존 색역 사상방법Image-dependent color gamut mapping

본 발명은 영상 의존 색역 사상방법에 관한 것으로, 특히 밝기값 변화에 기초하여 가변하는 닻점을 이용한 영상 의존 색역 사상방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image-dependent gamut mapping method, and more particularly, to an image-dependent gamut mapping method using variable anchor points based on a change in brightness value.

유저들의 요구를 만족시키기 위해서 색을 나타내는 장치의 기능은 다양화, 고품질화, 그리고 저가격화 되어지고 있다.In order to meet the needs of users, the functions of color display devices are diversified, high quality and low price.

그러나 이들 장치들이 지원할 수 있는 색의 범위가 장치 의존적이므로 동일한 칼라 영상에 대해 재현되어진 색이 서로 다르게 보이는 현상이 발생한다.However, since the range of colors that these devices can support is device dependent, a phenomenon in which colors reproduced for the same color image appear differently occurs.

그 예로 같은 칼라 영상을 모니터와 프린터 장치를 통해 동시에 출력하면 재현된 두 영상이 현저한 차이를 보이는 것을 들 수 있다.For example, when the same color image is output through the monitor and the printer device at the same time, the reproduced two images show a significant difference.

이런 현상의 원인은 주위 조명에 의한 영향, 장치간의 색교정의 차이 등으로도 볼 수 있으나 무엇보다 가장 큰 영향을 미치는 것은 장치들 사이에서 색을 지원하는 범위, 즉 색역(color gamut)의 차로 볼 수 있다.The cause of this phenomenon can be attributed to the influence of ambient lighting and the difference in color correction between devices. However, the biggest influence is caused by the difference in the range of color support, that is, the color gamut between devices. Can be.

모니터와 같이 색역이 넓은 장치의 칼라 영상을 프린터와 같이 색역이 좁은 장치로 재현하면 프린터 색역 밖에 놓이는 색이 발생해 원래의 정확한 색으로 재현되지 않게 되어 색의 차이가 발생한다.When a color image of a device with a wide gamut such as a monitor is reproduced by a device with a narrow gamut such as a printer, colors that fall outside the printer's gamut are generated, which causes color differences because they are not reproduced in the original accurate colors.

그러므로 색역 밖의 색을 색역의 안쪽으로 처리해 인지되는 색의 차를 줄일 필요가 있다.Therefore, it is necessary to process colors outside the gamut into the gamut to reduce the perceived color difference.

이와 같이 칼라 영상의 색을 칼라 출력 장치가 재현할 수 있는 색역 안의 색으로 변환시키는 것을 색역 사상(gamut mapping)이라고 한다.This conversion of the color of the color image into a color gamut that can be reproduced by the color output device is called gamut mapping.

상기 색역 사상 방법은 크게 영상 독립 색역 사상(image independent gamut mapping)과 영상 의존 색역 사상(image dependent gamut mapping)으로 나뉜다.The gamut mapping method is largely divided into image independent gamut mapping and image dependent gamut mapping.

먼저 영상 독립 색역 사상이란 원 장치의 색역과 재현될 장치의 색역 간에 사상하는 것을 뜻한다.First, image independent gamut mapping means mapping between the gamut of the original device and the gamut of the device to be reproduced.

그리고 영상 의존 색역 사상은 주어진 칼라 영상의 색역과 재현될 장치의 색역간의 사상을 뜻하는 것으로, 사상 과정이 주어진 칼라 영상의 내용에 따라 다르게 진행될 수 있다.The image-dependent gamut mapping refers to the mapping between the gamut of a given color image and the gamut of a device to be reproduced, and the mapping process may proceed differently depending on the content of a given color image.

종래 기술에 따른 색역 사상 방법은 여러 가지가 있다.There are several color gamut mapping methods according to the prior art.

그 중 자주 사용되는 사상방법은 색역 절단(color gamut clipping), 선형 압축, 그리고 비선형 압축 등이 있다.Commonly used mapping methods include color gamut clipping, linear compression, and nonlinear compression.

여기서 색역 절단 방법은 색역 밖의 색을 사상될 색역의 경계 영역으로 사상시키는 방법이다.Here, the gamut cutting method is a method of mapping the color outside the gamut into the boundary region of the gamut to be mapped.

이 방법을 이용하면 사상될 색역의 안쪽에 있는 색에는 아무런 변화가 일어나지 않기 때문에 색역 밖의 색을 재현할 때 색역 안쪽에 잇는 색과의 비선형이 발생한다.Using this method, since no change occurs in the color inside the color gamut to be mapped, non-linearity with the color inside the color gamut occurs when the color outside the gamut is reproduced.

그러나 사상된 색역의 최대 채도값을 유지하는 장점이 있다.However, there is an advantage of maintaining the maximum saturation value of the mapped gamut.

또한 선형 압축 방법은 원 색역의 밝기나 채도값의 최대, 최소를 사상될 색역의 밝기나 채도값의 최대, 최소로 맞추어 선형으로 변환하는 방법이다.In addition, the linear compression method is a method of linearly converting the maximum and minimum of the brightness or saturation values of the original color gamut to the maximum and minimum of the brightness or saturation values of the color gamut to be mapped.

그리고 비선형 압축 방법은 사상에 쓰이는 비선형 함수를 찾아서 그 함수에 따라 사상하는 방법이다.The nonlinear compression method finds a nonlinear function used for mapping and maps it according to that function.

이하, 종래 기술에 따른 색역 사상방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the color gamut mapping method according to the prior art will be described.

도 1 은 종래 기술에 따른 색역 사상방법의 밝기 사상과 채도 사상을 나타낸 도면으로, 도 1a 는 밝기나 채도 사상시의 함수이고, 도 1b 는 밝기값을 유지하면서 채도의 사상을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the brightness mapping and saturation mapping of the gamut mapping method according to the prior art, Figure 1a is a function of the brightness or saturation mapping, Figure 1b is a diagram showing the saturation mapping while maintaining the brightness value.

여기서 도 1a 에 도시된 점선은 선형적인 압축을 나타내고, 실선은 비선형적인 압축으로써 밝은 부분은 약간의 클리핑을 나머지 부분은 원래의 밝기를 유지하는 방법이고, 도 1b 는 일정한 색각도와 밝기값에서 선형적으로 압축하는 방법을 나타낸다.Here, the dotted line shown in FIG. 1A represents linear compression, the solid line is nonlinear compression, and the bright part is a method of maintaining a slight clipping and the remaining part of the original brightness, and FIG. 1B is linear at a constant color angle and brightness value. Shows how to compress.

즉 도 1a 및 도 1b는 닻점(anchor point) 설정없이 표현하고자 하는 색의 채도를 밝기와 채도의 변화없이 단순한 절단에 의하여 출력된 장치의 색 경계점으로 사상한다.1A and 1B map the saturation of the color to be expressed without setting an anchor point to the color boundary point of the output device by simple cutting without changing brightness and saturation.

그리고 도 2a 내지 도 2c 는 종래 기술에 따른 밝기와 채도가 같이 변하는 다양한 사상 방법을 나타낸 도면이다.2A to 2C are diagrams illustrating various mapping methods in which brightness and saturation are changed according to the related art.

여기서 도 2a 는 색역밖의 색이 재현될 장치 색역의 밝기 중심값을 향해 사상하는 방법이고, 도 2b 는 색역밖의 색이 재현될 장치 색역의 밝기 중심값보다 큰 값이면 중심을 향하여 사상하고, 그렇지 않다면 일정 밝기값에서 선형적인 사상을 하는 방법이고, 도 2c 는 각각의 색각도에 따라 최대 채도값의 밝기를 기준으로, 이 값보다 근 값이면 최대 채도값의 밝기값을 향해 사상하고, 그렇지 안으면 도 6b 에 도시된 바와 같이 일정 밝기값에서 선형적인 사상을 하는 방법이다.Here, FIG. 2A is a method of mapping toward the center of brightness of the device gamut to which colors outside the gamut are to be reproduced, and FIG. 2B is toward the center if a value outside of the gamut is greater than the center of brightness of the gamut of the device to be reproduced. 2C is a method of linear mapping at a constant brightness value, and FIG. 2C is based on the brightness of the maximum saturation value according to each color angle, and if the value is closer than this value, maps toward the brightness value of the maximum saturation value. As shown in 6b, the linear mapping is performed at a constant brightness value.

즉 도 6a 및 도 6b 는 닻점(anchor point)을 CIELab 좌표계의 중간값(50)으로 선택하고 표현될 색을 이 중간값에 대한 일직선상의 색역 경계치로 사상하는 것으로 도 6a 는 마름모꼴의 프린터 색역밖의 모니터의 색역을 CIELab 좌표계의 중간값(50)으로 사상하는 것이고, 도 6b 는 CIELab 좌표계의 중간값(50) 이상의 밝기를 가진 색역에서는 상기 중간값으로 사상하고 상기 중간값이하의 밝기를 가진 임의의 색역은 그대로 단순한 색역 절단에 의해 사상한다.6A and 6B select an anchor point as the median value 50 of the CIELab coordinate system and map the color to be expressed as a linear gamut boundary value for this intermediate value. FIG. 6A shows a monitor outside the lozenge printer gamut. Maps the gamut to the median value 50 of the CIELab coordinate system, and FIG. 6B maps the color gamut to the median value in the color gamut having a brightness greater than or equal to the median value 50 of the CIELab coordinate system and to any color gamut having a brightness less than or equal to the median value. Is mapped by simple color gamut as it is.

그리고 도 6c 는 닻점(anchor point)을 각 색상에 따라 다르게 변화시켜 사상하는 것으로 이후의 과정은 도 6b 의 과정과 같다.FIG. 6C illustrates that the anchor point is changed according to each color, and the subsequent process is the same as that of FIG. 6B.

그러나 종래 기술에 따른 영상 독립 색역 사상방법은 모든 칼라 영상에 대해 동일한 색역 사상이 이루어지기 때문에 보여진 칼라 영상에 대한 인간 시각의 순응을 고려할 수 없는 문제점이 있다.However, the image independent gamut mapping method according to the prior art has a problem in that it is impossible to consider compliance of the human vision to the color image shown because the same gamut mapping is performed for all color images.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 모니터에 디스플레이되는 칼라 영상을 프린터에서 보다 유사한 칼라 영상으로 프린트할 수 있도록 한 영상 의존 색역 사상방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an image dependent color gamut mapping method that enables a printer to print a color image displayed on a monitor as a similar color image.

도 1 - 종래 기술에 따른 색역 사상방법의 밝기 사상과 채도 사상을 나타낸 도면으로, 도 1a - 밝기나 채도 사상시의 함수이고, 도 1b - 밝기값을 유지하면서 채도의 사상을 나타낸 도면FIG. 1-A diagram illustrating the brightness mapping and the saturation mapping of the gamut mapping method according to the prior art, FIG. 1A-A function of brightness or chroma mapping, and FIG. 1B-A diagram showing the mapping of saturation while maintaining the brightness value.

도 2a 내지 도 2c - 종래 기술에 따른 밝기와 채도가 같이 변하는 다양한 사상 방법을 나타낸 도면2A to 2C are diagrams illustrating various mapping methods of varying brightness and saturation according to the related art.

도 3 - 일반적인 프린터시 사용된 디더행렬에 의한 채색 순서를 나타낸 도면3 is a view showing a coloring sequence by dither matrices used in a typical printer.

도 4 - 본 발명에 따른 순방향 사면체 보간과정에서 한 육면체에서 나누어지는 사면체를 나타낸 도면으로, 도 4a - 한 육면체 내의 사면체 위치를 나타낸 도면이고, 도 4b - 각 사면체의 상태를 나타낸 식을 나타낸 도면FIG. 4 is a diagram illustrating a tetrahedron divided in one hexahedron during a forward tetrahedral interpolation process according to the present invention. FIG. 4A is a diagram illustrating a tetrahedral position in a hexahedron, and FIG. 4B is a diagram illustrating an equation of a state of each tetrahedron.

도 5 - 본 발명에 따른 색역 사상시 서로 다른 두 칼라 공간에서 일치하는 사면체를 나타낸 도면으로, 도 5a - RGB 공간을 나타낸 도면이고, 도 5b - CIELab 공간을 나타낸 도면FIG. 5 is a diagram illustrating a tetrahedron coinciding in two different color spaces during color gamut mapping according to the present invention, and FIG. 5A is a diagram illustrating an RGB space, and FIG. 5B is a diagram illustrating a CIELab space.

도 6 - 본 발명에 따른 삼각형 모양의 경계와 두 점을 잇는 직선 사이의 교차 상태를 나타낸 도면6 is a diagram showing an intersection state between a triangular boundary and a straight line connecting two points according to the present invention;

도 7 - 본 발명에 따른 색역 사상을 나타낸 도면으로, 도 7a - 선형적인 밝기 사상을 나타낸 도면이고, 도 7b - 본 발명에 따른 알고리즘에 의한 색역과 닻점을 변경을 나타낸 도면이고, 도 7c - 변경된 색역과 닻점에 의한 색역 사상을 나타낸 도면FIG. 7 is a diagram illustrating color gamut mapping according to the present invention, and FIG. 7a is a diagram illustrating linear brightness mapping, and FIG. 7b is a diagram illustrating changing gamut and anchor point by an algorithm according to the present invention, and FIG. A diagram showing gamut mapping by gamut and anchor point

도 8 - 본 발명에 따른 색역 사상을 나타낸 도면으로, 도 8a - 좁은 색역이 넓은 색역에 포함되는 것을 나타낸 도면이고, 도 8b - 좁은 색역이 넓은 색역에 포함되는 않을때를 나타낸 도면FIG. 8 is a diagram illustrating color gamut mapping according to the present invention, and FIG. 8A is a diagram illustrating that a narrow gamut is included in a wide gamut, and FIG. 8B is a diagram illustrating when a narrow gamut is not included in a wide gamut.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상 의존 색역 사상방법의 특징은, 모니터에 디스플레이되는 칼라 영상의 RGB 공간을 일정 색 공간으로 변환하는 영상 의존 색역 사상방법에 있어서, 상기 색 공간에서 칼라 영상의 밝기값을 프린터의 밝기값 범위로 조정하는 단계와, 상기 조정 단계에서 발생하는 밝기값의 변화에 따른 채도값의 변화를 검출하기 위하여 모니터와 프린터의 색역간 포함유무에 따라 닻점을 결정하는 단계와, 상기 결정된 닻점에 따라 칼라 영상을 색역 사상하는 단계와, 상기 색역 사상 결과에 따라 프린터의 염료에 대한 도트수를 결정하여 칼라 영상을 프린트하는 단계로 이루어지는데 있다.A feature of the image-dependent color gamut mapping method according to the present invention for achieving the above object is, in the image-dependent color gamut mapping method for converting the RGB space of the color image displayed on the monitor to a predetermined color space, the color in the color space Adjusting the brightness value of the image to the range of the brightness value of the printer, and to determine the anchor point in accordance with the presence or absence between the gamut of the monitor and the printer to detect a change in the saturation value according to the change in the brightness value generated in the adjustment step And color gamut mapping the color image according to the determined anchor point, and printing the color image by determining the number of dots for the dye of the printer according to the gamut mapping result.

이하, 본 발명에 따른 영상 의존 색역 사상방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an image dependent color gamut mapping method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3 은 일반적인 프린터시 사용된 디더행렬에 의한 채색 순서를 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a coloring sequence by dither matrices used in a typical printer.

도 4 은 본 발명에 따른 순방향 사면체 보간과정에서 한 육면체에서 나누어지는 사면체를 나타낸 도면으로, 도 4a 은 한 육면체 내의 사면체 위치를 나타낸 도면이고, 도 4b 은 각 사면체의 상태를 나타낸 식을 나타낸 도면이고, 도 5 은 본 발명에 따른 색역 사상시 서로 다른 두 칼라 공간에서 일치하는 사면체를 나타낸 도면으로, 도 5a 은 RGB 공간을 나타낸 도면이고, 도 5b 은 CIELab 공간을 나타낸 도면이다.4 is a view showing a tetrahedron divided in one hexahedron during the forward tetrahedral interpolation process according to the present invention, Figure 4a is a view showing the position of the tetrahedron in a cube, Figure 4b is a diagram showing the state of each tetrahedron FIG. 5 is a diagram illustrating a tetrahedron coinciding in two different color spaces in color gamut mapping according to the present invention, FIG. 5A is a diagram showing an RGB space, and FIG. 5B is a diagram showing a CIELab space.

도 6 은 본 발명에 따른 삼각형 모양의 경계와 두 점을 잇는 직선 사이의 교차 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating an intersection state between a triangular boundary and a straight line connecting two points according to the present invention. FIG.

도 7 은 본 발명에 따른 색역 사상을 나타낸 도면으로, 도 7a 은 선형적인 밝기 사상을 나타낸 도면이고, 도 7b 은 본 발명에 따른 알고리즘에 의한 색역과 닻점을 변경을 나타낸 도면이고, 도 7c 은 변경된 색역과 닻점에 의한 색역 사상을 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating color gamut mapping according to the present invention, FIG. 7A is a diagram illustrating linear brightness mapping, and FIG. 7B is a view illustrating changing gamut and anchor point by an algorithm according to the present invention, and FIG. 7C is changed. A diagram showing gamut mapping by gamut and anchor point.

도 8 은 본 발명에 따른 색역 사상을 나타낸 도면으로, 도 8a 은 좁은 색역이 넓은 색역에 포함되는 것을 나타낸 도면이고, 도 8b 은 좁은 색역이 넓은 색역에 포함되는 않을때를 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating color gamut mapping according to the present invention, and FIG. 8A is a view showing that a narrow color gamut is included in a wide color gamut, and FIG. 8B is a view showing when a narrow color gamut is not included in a wide gamut.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 영상 의존 색역 사상방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The image dependent color gamut mapping method according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 모니터와 프린터 각각의 색 특성을 알기 위하여 각각의 색상에 대하여 서로 다른 측정 장치로 CIEXYZ값을 각각 측정한다.First, in order to know the color characteristics of the monitor and the printer, the CIEXYZ values are measured with different measuring devices for each color.

이때 색상은 고정한다.At this time, the color is fixed.

즉 모니터의 샘플 패치(sample patch)는 RGB값을 각각 5단계로 하여 상기 모니터 중앙에 사각형의 원본(sample patch)을 5*5*5(=125) 만큼의 갯수를 만든 후 CIEXYZ값을 측정한다.That is, the sample patch of the monitor has 5 RGB values in 5 steps, and the number of sample patches of 5 * 5 * 5 (= 125) is made in the center of the monitor, and then the CIEXYZ value is measured. .

그리고 프린터의 샘플 패치는 도 3 에 도시된 바와 같은 AM(Amplitude Modification) 방식의 디더 행렬을 사용하여 만든다.And the sample patch of the printer is made using the dither matrix of the AM (Amplitude Modification) method as shown in FIG.

상기 디더 행렬을 통해 CMY값을 각각 4단계로 하여 5*5*5(=125) 만큼의 갯수 패치를 만든 후 프린터에 출력 가능한 사각형의 색표본을 만들어 CIEXYZ값을 측정한다.The CMY values are made in four steps through the dither matrix to make 5 * 5 * 5 (= 125) patches, and a square color sample that can be output to a printer is measured to measure CIEXYZ values.

그리고 색역 사상시 닻점(anchor point)을 결정하기 위해 필요한 색역 경계치의 값은 상기 모니터와 프린터의 측정된 값으로부터 검출하여 색각도(hue angle)에 따라 대표할 수 있는 최대 채도값을 중심으로 설정한다.In addition, the gamut boundary value necessary for determining an anchor point in gamut mapping is detected from the measured values of the monitor and the printer, and is set based on the maximum saturation value that can be represented according to the hue angle. .

아울러 상기 모니터와 프린터 샘플 패치의 측정값과 색역 경계치를 나타내는 값은 룩업테이블(look-up-table)을 만들어 재현하는 사상 알고리즘에 쉽게 이용될 수 있도록 한다.In addition, the values representing the measured values and gamut boundary values of the monitor and printer sample patches can be easily used in a mapping algorithm that creates and reproduces a look-up table.

여기서 색역 경계치는 상기 측정된 각 색상에 대한 밝기와 채도값을 탐색하여 탐색 결과 밝기에 따른 최대 채도값이 된다.In this case, the gamut boundary value is a maximum saturation value according to the brightness of the search result by searching for the brightness and saturation values of the measured colors.

상기 측정된 값은 서로 다른 측정 장치를 사용했기 때문에 서로 다른 백색값을 가진다.The measured values have different white values because different measuring devices are used.

그러므로 백색 변이(white shift)를 통해 모니터의 백색을 기준으로 하는 색을 프린터의 백색을 기준으로 하는 색으로 변환한다.Therefore, a white shift converts colors based on the white of the monitor into colors based on the white of the printer.

이후 상기 모니터와 프린터의 샘플 패치로부터 측정된 CIEXYZ값을 하기한 수학식 1 내지 수학식 3을 통해 CIELab값으로 변환한다.Thereafter, the CIEXYZ values measured from the sample patches of the monitor and the printer are converted into CIELab values through Equations 1 to 3 below.

여기서,이고,이고,이다.here, ego, ego, to be.

이때 상기 측정된 CIEXYZ값을 CIELab값으로 변환하기 위하여 순방향 사면체 보간(forward tetrahedral interpolation)의 하기한 수학식 4 및 수학식 5를 통해 상기 모니터에 디스플레이되는 RGB값을 CIELab값으로 변환한다.In this case, in order to convert the measured CIEXYZ value into a CIELab value, the RGB values displayed on the monitor are converted into CIELab values through Equations 4 and 5 below of forward tetrahedral interpolation.

즉 모니터의 칼라 공간인 RGB 공간을 색역 사상이 일어날 CIELab 공간으로 변환한다.That is, it converts RGB space, which is the color space of the monitor, to CIELab space where color gamut mapping will occur.

상기 순방향 사면체 보간이란 장치 의존 칼라 공간에서 장치 독립 칼라 공간으로 바꾸는 것을 말하는데 상기 RGB 좌표계에서 하나의 육면체는 도 4a 및 도 4b 에 도시된 바와 같이 가장 먼 정점으로 이은 축을 중심으로 해서 6개의 사면체로 나눠진 형태를 갖는다.The forward tetrahedral interpolation refers to a change from a device dependent color space to a device independent color space. In the RGB coordinate system, one hexahedron is divided into six tetrahedrons around an axis connected to the furthest vertex as shown in FIGS. 4A and 4B. Take form.

먼저 RGB 공간상에서 보간할 점과 사면체의 꼭지점 벡터간의 가중치를 수학식 4를 이용하여 구한다.First, the weights between the points to be interpolated in the RGB space and the vertex vector of the tetrahedron are calculated using Equation 4.

이는 보간 방법이 한 칼라 공간에서 구한 가중치만큼 다른 칼라 공간에서 적용함으로써 보간된 점을 구하기 때문이다.This is because the interpolation method obtains the interpolated points by applying the weight obtained in one color space in another color space.

이때 상기 보간할 점이 그 사면체에 속하기 위해 가중치는 하기한 조건을 만족해야 한다.At this time, in order for the point to be interpolated to belong to the tetrahedron, the weight must satisfy the following condition.

이고,이고,이고, 그리고이다. ego, ego, And to be.

상기 조건을 만족하는 가중치는 사면체의 각 꼭지점에 일치하는 측정값에 이용하는 하기한 수학식 5를 이용하여 보간된 점의 값을 계산한다.The weight that satisfies the above condition calculates the value of the interpolated point using Equation 5 below used for the measured value corresponding to each vertex of the tetrahedron.

여기서 상기 계산된 파라미터는 도 5a 및 도 5b 에 도시된 바와 같은 값을 따른다.Here, the calculated parameter follows a value as shown in FIGS. 5A and 5B.

또한 색역 사상시 색밖의 색을 색역 안쪽으로 보상하기 위하여 도 6 에 도시된 바와 같이 색역의 경계와 직선 사이의 교차점을 하기한 수학식 6 및 수학식 7을 이용하여 산출한다.In addition, in order to compensate for the color outside the gamut in the gamut mapping, the intersection point between the boundary of the gamut and the straight line is calculated using Equations 6 and 7 as shown in FIG. 6.

즉 도 6 은 도시된 바와 같이 색역 외부의 임의의 색을 나타내는 점과 무채색위의 점을 이은 직선은 대략적으로 일정 색각도를 지닌다고 볼 수 있는데 여기서 삼각형은 색역의 경계에 속하는 부분이라고 가정한다.That is, as shown in FIG. 6, a straight line connecting a point representing an arbitrary color outside the gamut and an achromatic point may have a predetermined color angle, and it is assumed that the triangle belongs to the boundary of the gamut.

상기 교차점을 구하는 과정은 다음과 같다.The process of obtaining the intersection point is as follows.

여기서,의 값이 0이 아니면 설정된 직선과 삼각형은 서로 교차한다는 것을 의미한다.here, If the value of is not 0, it means that the set straight line and the triangle cross each other.

상기 조건을 만족하는 교차점은 하기한 수학식 8 내지 수학식 9를 이용하여 계산한다.Intersection points satisfying the above condition are calculated using Equations 8 to 9 below.

이후 상기 CIELab 값으로 변환된 칼라 영상의 밝기값은 프린터의 측정된 밝기값의 최대, 최소 범위를 넘는 경우가 발생하므로 상기 영상의 밝기값은 상기 프린터의 밝기값 범위로 조정하여야 하는데 이러한 밝기값 범위 조정이 일어날 때 발생하는 밝기값의 변화를 보상하기 위하여 모니터의 색역 경계치의 밝기값도 함께 조정한다.Since the brightness value of the color image converted to the CIELab value exceeds the maximum and minimum ranges of the measured brightness value of the printer, the brightness value of the image should be adjusted to the brightness value range of the printer. To compensate for the change in brightness that occurs when the adjustment occurs, adjust the brightness of the monitor's gamut threshold as well.

상기 밝기값은 도 7a 에 도시된 바와 같이 원 영상의 밝기 최대(흰색)와 최소(흑색)값을 프린터의 최대(흰색, 종이의 바탕면)와 최소(흑색)값을 일치시켜 보상시켜 준다.As shown in FIG. 7A, the brightness value compensates the maximum (white) and minimum (black) values of the original image by matching the maximum (white, background of paper) and minimum (black) values of the printer.

여기서 max Original L*은 모니터의 RGB 밝기를 나타내고 Reproduction L*은 프린터의 밝기를 나타낸다.Where max Original L * represents the RGB brightness of the monitor and Reproduction L * represents the brightness of the printer.

상기 밝기값이 보상되어진 칼라 영상은 도 7b 에 도시된 바와 같이 원 영상과의 밝기 차이를 보상해 주기 위해서 선형적인 밝기 변화시 넓은 색역의 경계치가 가지는 밝기도 같이 변화시켜 줌으로써 색각도의 최대 채도값이 가지는 정점의 위치가 변하고, 이 변한 최대 채도값을 나타내는 점과 좁은 색역의 최대 채도값을 나타내는 점을 있는 직선이 바뀌게 된다.As shown in FIG. 7B, the color image compensated for the brightness value changes the brightness of the wide color gamut when the linear brightness changes to compensate for the difference between the brightness and the original image. This branch changes the position of the vertex, and a straight line with a point representing the changed maximum chroma value and a point representing the maximum chroma value in the narrow gamut.

그러므로 이 직선이 교차하는 무채색 축의 점인 닻점이 변환된다.Therefore, the anchor point, which is the point on the achromatic axis where these straight lines intersect, is transformed.

즉 도 7c 은 사상되어진 색은 변하지 않은 닻점을 이용한 사상보다 더 낮은 밝기값을 얻는 것이다.That is, FIG. 7C obtains a lower brightness value than the mapping using the anchor point where the mapped color is not changed.

이에 따라 색역 사상시 상기 조정된 밝기값의 어두운 영역에 대한 적당한 기준을 잡을 수 없어서 단지 좁은 색역의 밝기 범위의 1/2되는 값 이하를 어두운 영역으로 설정된다.Accordingly, in the gamut mapping, an appropriate criterion for the dark region of the adjusted brightness value cannot be set so that only a half of the brightness range of the narrow gamut is set to the dark region.

또한 도 8a 에 도시된 바와 같이 색역간의 완전한 포함 관계가 성립될 경우 상기 변한 최대 채도값을 나타내는 점과 측정된 프린터의 색역중 최대 채도값을 나타내는 점을 잇는 직선과 교차하는 무채색 축의 점인 닻점으로 하여 색역 사상이 이루어지는 것을 나타낸다.In addition, as shown in FIG. 8A, when a full coverage relationship between color gamuts is established, an anchor point, which is a point of an achromatic axis intersecting a straight line connecting the point indicating the changed maximum saturation value and the point indicating the maximum saturation value in the measured color gamut of the printer, is shown. To indicate that color gamut mapping occurs.

그리고 도 8b 는 색역 사상시 색역간 불완전한 포함 관계가 성립할 경우 상기 변한 최대 채도값과 측정된 프린터의 색역값이 만나는 점을 닻점으로 하여 색역 사상이 이루어지는 것을 나타낸다.8B illustrates that gamut mapping occurs when the incomplete inclusion relationship between gamuts is satisfied when the changed maximum saturation value meets the measured gamut value of the printer.

상기와 같은 과정을 거쳐 CIELab 공간을 프린터의 CMY 공간으로 변환하여 CMY값을 검출하게 되는데 이는 역방향 사면체 보간을 거쳐 각 색염료에 대한 도트(dot) 수를 결정한다.Through the above process, the CIELab space is converted into the CMY space of the printer to detect the CMY value, which determines the number of dots for each color dye through reverse tetrahedral interpolation.

여기서 역방향 사면체 보간이란 장치 독립 공간을 장치 의존 칼라 공간으로 바꾸는 것을 말한다.Reverse tetrahedral interpolation here refers to the conversion of device independent space into device dependent color space.

즉 상기 교차점을 장치 의존 공간인 CMY값으로 변환하기 위하여 하기한 수학식 10 및 수학식 11을 이용한다.That is, the following equations (10) and (11) are used to convert the intersection points into CMY values, which are device dependent spaces.

여기서, 가중치가,,을 만족한다면 교차점,,는 직선과 삼각형이 만나는 교차점이 된다.Where the weight is , , Intersection if , , Is the intersection of the line and the triangle.

이에 따라 프린터는 상기 변환된 CMY값에 따라 염료에 대한 도트(dot) 수를 결정함으로써 상기 모니터의 칼라 영상에 보다 유사한 칼라 영상을 프린트한다.Accordingly, the printer prints a color image more similar to the color image of the monitor by determining the number of dots for the dye according to the converted CMY value.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 영상 의존 색역 사상방법은 모니터에 디스플레이되는 칼라 영상의 밝기와 채도를 순방향 사면체 보간과 역방향 사면체 보간을 통해 보간하여 닻점을 결정하여 색역 사상함으로써 프린터에서 보다 유사한 칼라 영상을 프린트할 수 있는 효과가 있다.As described above, the image-dependent color gamut mapping method according to the present invention interpolates the brightness and saturation of the color image displayed on the monitor through forward tetrahedral interpolation and reverse tetrahedral interpolation to determine the anchor point, thereby gamut mapping and thus more similar color image in the printer. Can print the effect.

Claims (4)

모니터에 디스플레이되는 칼라 영상의 RGB 공간을 일정 색 공간으로 변환하는 영상 의존 색역 사상방법에 있어서,In the image-dependent color gamut mapping method for converting the RGB space of the color image displayed on the monitor to a predetermined color space, 상기 색 공간에서 칼라 영상의 밝기값을 프린터의 밝기값 범위로 조정하는 단계와;Adjusting a brightness value of a color image in the color space to a brightness value range of a printer; 상기 조정 단계에서 발생하는 밝기값의 변화에 따른 채도값의 변화를 검출하기 위하여 모니터와 프린터의 색역간 포함유무에 따라 닻점을 결정하는 단계와;Determining an anchor point according to whether the monitor and the printer include color gamuts in order to detect a change in chroma value according to a change in brightness value generated in the adjusting step; 상기 결정된 닻점에 따라 칼라 영상을 색역 사상하는 단계와;Color gamut mapping a color image according to the determined anchor point; 상기 색역 사상 결과에 따라 프린터의 염료에 대한 도트수를 결정하여 칼라 영상을 프린트하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상 의존 색역 사상방법.And determining the number of dots for the dye of the printer according to the color gamut mapping result to print a color image. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 닻점 결정단계는 상기 프린터의 색역이 모니터의 색역에 포함되면 상기 프린터의 최대 채도값을 나타내는 점과 변환된 모니터의 최대 채도값을 나타내는 점을 잇는 직선이 교차하는 무채색 축의 점으로 닻점을 결정하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 영상 의존 색역 사상방법.In the anchor point determining step, when the gamut of the printer is included in the gamut of the monitor, the anchor point is determined by an achromatic axis point where a straight line connecting a point representing the maximum saturation value of the printer and a point representing the maximum saturation value of the converted monitor is crossed. An image dependent color gamut mapping method, further comprising the steps. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 닻점 결정단계는 상기 프린터의 색역이 모니터의 색역에 포함되지 않으면 변환된 모니터의 최대 채도값을 나타내는 점과 측정된 프린터의 색역값이 만나는 점을 닻점을 결정하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 영상 의존 색역 사상방법.The determining of the anchor point may further include determining an anchor point at a point where the maximum gamut value of the converted monitor meets the measured gamut value of the printer when the gamut of the printer is not included in the gamut of the monitor. Image dependent color gamut mapping method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 색역 사상 단계는 상기 결정된 닻점 이상의 색역은 닻점으로 색역 사상하고, 닻점 이상의 색역은 채도 절단함을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 영상 의존 색역 사상방법.The gamut mapping step is characterized in that the gamut above the determined anchor point is gamut mapped to the anchor point, and the gamut above the anchor point is chroma-cut.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100440966B1 (en) * 2002-01-14 2004-07-21 삼성전자주식회사 Color gamut mapping method utilizing complementary color
KR100503517B1 (en) * 2002-08-21 2005-07-25 경북대학교 산학협력단 Color sample formation method of printer
US7733525B2 (en) 2005-10-14 2010-06-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Gamut mapping method and apparatus

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