KR20070082727A - 색역 매핑 장치 및 이를 이용한 색역 경계 설정 방법 - Google Patents

색역 매핑 장치 및 이를 이용한 색역 경계 설정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 색역 매핑 및 색역 경계 설정에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 색역 매핑 장치는 입력되는 색샘플의 색좌표값들을 구좌표계의 값들로 변환하고, 상기 구좌표계를 소정 개수로 분할하는 색좌표 변환 모듈과, 상기 분할된 각각의 세그먼트에 대하여 세그먼트에 속하는 색좌표값들 중 반지름이 가장 큰 색좌표값을 검출하는 판단부; 및 상기 검출된 반지름이 가장 큰 색좌표값들을 기초로 상기 분할된 각각의 세그먼트별로 각 세그먼트의 중심에 가장 인접한 상기 반지름이 가장 큰 색좌표값을 검출하여 색역 경계를 설정하는 색역 경계 설정 모듈을 포함하는데, 상기 구좌표계는 색상(hue)값 및 각각의 색상(hue)에 대하여 가장 큰 채도(chroma)값을 기초로 분할되는 것을 특징으로 한다.
색역 경계(gamut boundary), 색역 매핑

Description

색역 매핑 장치 및 이를 이용한 색역 경계 설정 방법{Apparatus for gamut mapping and method for generating gamut boundary using the same}
도 1은 일반적인 색역 매핑을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따라 색역 경계를 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 색역 매핑 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 4는 기준 차트의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 CIELab 색상 데이터에 대한 구좌표계를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 색역 경계 설정 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 색역 매핑 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 색역 경계 설정 과정을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 일정한 색상(hue) 각도에 의해 분할된 CIELab 색좌표계를 나타내고 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 세그먼트(segment) 분할을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 색역 매핑 과정을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 설명 >
300: 색역 매핑 장치
310: 색좌표 변환 모듈, 320: 보간 모듈
330: 판단 모듈, 340: 저장 모듈
350: 색역 경계 설정 모듈, 360: 색역 매핑 모듈
370: 데이터 입력 모듈, 380: 데이터 변환 모듈
390: 데이터 출력 모듈
본 발명은 색역 매핑 및 색역 경계 설정에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구좌표계 및 색 샘플의 채도(chroma) 값을 기초로 하여 색역 경계를 설정하는 방법으로 설정된 색역 경계를 이용하여 색역 매핑을 수행하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 모니터, 스캐너, 카메라, 프린터 등과 같이 색을 재현하는 칼라 입출력 장치는 각각의 사용 분야에 따라 서로 다른 색공간(color space), 혹은 칼라 모델을 사용하고 있다. 　예컨대, 칼라 영상의 경우 인쇄 장치에서는 CMY(Cyan, Magenta, Yellow) 색공간을 사용하고, 칼라 CRT(Cathod Ray Tube) 모니터나 컴퓨터 그래픽 장치에서는 RGB 색공간을 사용하며, 색상, 채도, 밝기를 각각 다루어야 하는 장치들은 HSI 색공간을 사용한다. 　또한, 어느 장치에서나 정확하게 재생될 수 있는, 이른바 장치에 독립적인 칼라를 정의하기 위해 CIE 색공간이 사용되기도 하는데, 대표적으로 CIEXYZ, CIELab, CIELuv 색공간 등이 있다.
칼라 입출력 장치들간에는 이러한 색공간 외에도 표현할 수 있는 색의 범위, 즉 색역(gamut)이 서로 상이할 수 있다. 이러한 색역의 차이로 인하여 동일한 영상을 서로 다른 입출력 장치에서 관찰하면 그 영상은 동일하지 않게 된다. 따라서, 입력되는 색신호와 입력된 색신호를 재현하는 장치간에 색역이 상이한 경우에는, 서로의 색역이 매칭될 수 있도록 입력되는 색신호를 적절하게 변환시켜 색재현력을 향상시키는 색역 매핑이 필요하다. 　　
도 1은 일반적인 색역 매핑을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, S1와 S2는 각각 소스 장치(source device)의 색역과 타겟 장치(target device)의 색역을 나타내고, X1과 X2는 각각 소스 장치의 원 영상(original image)의 색과 매핑 후의 영상의 색을 나타낸다. 도 1에 도시된 그래프의 x축은 채도(chroma)를 나타내고, y축은 밝기(lightness)를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 먼저 주어진 소스 장치 및 타겟 장치의 색역 경계를 설정한다. 도 1의 경우는 소스 장치의 색역이 타겟 장치의 색역보다 넓은 경우로서, 설정된 색역 경계에 따라 색역 매핑시 소스 장치의 원영상의 색은 타겟 장치의 색역내로 매핑되어야 한다. 즉, 설정된 색역 경계를 이용하여 색역을 매핑하는 경우, 타겟 장치의 색역 외부에 있는 소스 장치의 X1 영상의 색을 타겟 장치의 색역 경계의 X2로 매핑한다. 이는 타겟 장치의 외부에 있는 소스 장치의 원영상의 색을 타겟 장치의 색역 내로 매핑하여 타겟 장치에서 색재현이 가능하도록 하는 것이다. 이와 같이, 색역 경계를 설정함으로써 소스 장치의 원영상의 색을 타겟 장치의 색역내로 매핑하는 것이다.
한편, 상이한 칼라 입출력 장치들 사이의 색역 매핑은 일반적으로 입력 색신호의 색공간을 변환한 후, 색상(Hue)을 변화시키지 않은 상태에서 밝기(Lightness)와 채도(Chroma)에 대해서 색역 매핑이 이루어진다. 구체적으로는, 입력 색신호를 RGB, CMY 등과 같은 장치 종속적인 색공간(DDCS: Device Dependent Color Space)에서 CIEXYZ, CIELab 등과 같은 장치 독립적인 색공간(DICS: Device Independent Color Space)로 변환한 후, 장치 독립적인 색공간을 다시 색상(Hue), 밝기(Lightness), 채도(Chroma)를 나타내는 CIELCH 좌표계로 변환한 후에 색상이 일정한 평면 상에서, 즉 LC 평면상에서 밝기(L)와 채도(C)에 대하여 색역 매핑을 한다.
도 2는 종래 기술에 따라 색역 경계를 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 우선 CIELab 좌표계에서 이 색좌표계를 임의로 균등하게 분할한다. 그리고, 분할된 지점에 주어진 일정 개수의 색샘플의 Lab값, 및 분할된 지점에 Lab값이 존재하지 않는 경우에는 보간법을 이용하여 생성된 색좌표값을 사용하여 색역 경계를 설정한다. 도 2에서 분할된 지점에 위치하는 X3값은 분할된 지점 주위에 위치하는 X4값, X5값 및 X6값을 이용하여 보간법에 의해 생성된 색좌표값이다.
그러나, 이러한 보간법을 이용한 색역 경계 설정은 보간 오차에 따른 색역 경계 설정의 오차가 발생한다. 그리고, CIELab 색좌표계를 균등하게 분할하여 설정된 색역 경계에 R(Red), G(Green), B(Blue), C(Cyan), M(Magenta), Y(Yellow) 등과 같은 특정 순색이 기술되지 않을 수 있는 문제점이 있다. 　　
따라서, 칼라 입출력 장치가 표현할 수 있는 색역 경계의 오차를 최소화하여 서로 다른 기기 간의 색 재현 성능을 향상시킬 필요가 있다.
본 발명은 구좌표계 및 색 샘플의 채도(chroma) 값을 기초로 하여 색역 경계를 설정함으로써 색역 매핑을 수행하는 색역 매핑 장치 및 색역 경계 설정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시에 따른 색역 매핑 장치는 본 발명은 색역 매핑 및 색역 경계 설정에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 색역 매핑 장치는 입력되는 색샘플의 색좌표값들을 구좌표계의 값들로 변환하고, 상기 구좌표계를 소정 개수로 분할하는 색좌표 변환 모듈과, 상기 분할된 각각의 세그먼트에 대하여 세그먼트에 속하는 색좌표값들 중 반지름이 가장 큰 색좌표값을 검출하는 판단부; 및 상기 검출된 반지름이 가장 큰 색좌표값들을 기초로 상기 분할된 각각 의 세그먼트별로 각 세그먼트의 중심에 가장 인접한 상기 반지름이 가장 큰 색좌표값을 검출하여 색역 경계를 설정하는 색역 경계 설정 모듈을 포함하는데, 상기 구좌표계는 색상(hue)값 및 각각의 색상(hue)에 대하여 가장 큰 채도(chroma)값을 기초로 분할되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시에 따른 색역 경계 설정 방법은 입력되는 색샘플의 색좌표값들을 구좌표계의 값들로 변환하는 (a) 단계와, 상기 구좌표계를 색상(hue)값 및 각각의 색상(hue)에 대하여 가장 큰 채도(chroma)값을 기초로 소정 개수로 분할하는 (b) 단계와, 상기 분할된 각각의 세그먼트에 대하여 세그먼트에 속하는 색좌표값들 중 반지름이 가장 큰 색좌표값을 검출하는 (c) 단계 및 상기 검출된 반지름이 가장 큰 색좌표값들을 기초로 상기 분할된 각각의 세그먼트별로 각 세그먼트의 중심에 가장 인접한 상기 반지름이 가장 큰 색좌표값을 검출하여 색역 경계를 설정하는 (d) 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 색역 매핑 장치 및 이를 이용한 색역 경계 설정 방법을 설명하기 위한 블록도 또는 처리 흐름도에 대한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다. 이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑제되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 색역 매핑 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 색역 매핑 장치(300)는 크게 색역 매핑 블록(301)과 데이터 변환 블록(302)로 구성될 수 있다.
색역 매핑 블록(301)은 재현 기기로부터의 기준 차트를 기초로 하여, 소스 장치의 색역 경계와 재현 기기의 색역 경계를 설정함으로써 색역 매핑을 위한 정보를 생성한다. 데이터 변환 블록(302)은 상기 생성된 색역 매핑을 위한 정보를 이용하여 입력 데이터를 출력 데이터로 변환하는 역할을 한다.
이 때, 사용자가 색역 매핑 장치(300)가 탑재된 재현 기기를 이용한다고 하였을 때, 본 발명에 대한 설명을 용이하게 하기 위하여 재현 기기의 입력 데이터를 CIELab 데이터로 가정하고, 출력 데이터를 CMYK 데이터로 가정하기로 한다.
상기 CIELab 색상 모델은 국제 조명 협회(Commission International d' Eclairge; CIE)가 색상 측정을 위한 국제 표준으로 제안한 최초의 색상 모델을 바탕으로 한다. CIELab 색상은 장치 독립적이다. 즉 이미지를 만들거나 출력하는데 사용하는 모니터, 프린터, 또는 컴퓨터와 같은 특정 장치에 상관없이 일정한 색을 만든다. CIELab 색상은 광도, 즉 밝기 요소(L)와 두 색조 a와 b 로 이루어진다. a 요소는 녹색에서 빨간색 사이에 위치하며, b 요소는 파랑에서 노란색 사이에 위치한다.
상기 CMYK 색상 모델은 프린터와 같은 색상 출력 장치의 입력 데이터로서 주로 사용된다. 이론적으로 시안(Cyan), 마젠타(Magenta), 노랑(Yellow)물감이 배합되면 검정이 나와야 하지만, 세상 모든 잉크에는 불순물이 있기 때문에 검정을 구현하기 힘들기 때문에, 별도의 검정(blacK) 잉크를 배합한다. 이러한 잉크를 배합하여 색상을 재현하는 것을 4도 인쇄라고 부른다. 그래서 출력할 이미지로 작업할 때는 CMYK 모드를 사용해야 한다.
한편, 색역 매핑 블록(301)에서 이루어지는 과정은 주로 재현 기기의 제조시에 이루어질 수 있다.
색역 매핑 블록(301)은 색좌표 변환 모듈(310), 보간 모듈(320), 판단 모듈(330), 저장 모듈(340), 색역 경계 설정 모듈(350) 및 색역 매핑 모듈(360)을 포함하고, 데이터 변환 블록(302)은 데이터 입력 모듈(370), 데이터 변환 모듈(380) 및 데이터 출력 모듈(390)을 포함한다.
이 때, 본 실시예에서 사용되는 '모듈'이라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 모듈은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 모듈들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 모듈들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 이하에서 사용되는 '모듈'이라는 용어도 위와 같이 해석된다.
색좌표 변환 모듈(310)은 측색기로 측정된 입력 색샘플의 색좌표계값을 구좌표계의 값으로 변환하며, 구좌표계를 소정 개수의 세그먼트(segment)들로 분할하여 세그먼트를 초기화한다.
즉, 도 4에서 도시되는 바와 같이 입력 색샘플을 프린터로 출력하여 기준 차트(420)를 생성하고, 측색기(spectrophotometer)(410)를 이용하여 상기 생성된 기준 차트(420)를 측색하게 된다. 기준 차트(420)의 예로서, ECI2002 차트, TC3,5 차트, IT8.7/3 차트 등 다양한 차트가 당업계에서 이용되고 있다.
그리고, 상기 측정된 색샘플의 CIE-Lab 좌표계의 값을 구좌표계 변환식을 이용하여 도 5에서 도시하는 바와 같이 구좌표계의 값으로 변환한다. 그리고, 구좌표계 형식(r, α, θ)으로 변환된 색좌표값을 소정 개수의 세그먼트들로 분할하고, 분할된 세그먼트들의 구좌표계 값 중 반지름(r)을 "0"으로 하여 세그먼트를 초기화 한다. 이때, 세그먼트의 분할은 α, θ 값을 기준으로 분할된다. 세그먼트의 분할 과정은 도 8에서 후술하기로 한다.
보간 모듈(320)은 보간법을 이용하여 입력 색샘플을 확장한다. 즉 분할된 세그먼트에 색좌표값이 존재하지 않는 경우에 그 세그먼트에 색좌표값을 추가하는 보간을 수행한다. 색역 경계를 검출하기 위해 입력 색샘플에서 색역 경계 샘플을 검출하는데, 입력 색샘플에서 색역 경계 샘플을 검출할 수 없는 영역에서는 주위의 색좌표계값을 이용하여 색역 경계 샘플을 검출하는 보간을 행한다.
판단 모듈(330)은 각 세그먼트에 대해서 저장되어 있는 r값과 구좌표계 변환식에 의해 계산된 r'값을 비교하여 r'값이 r값 보다 큰 경우에는 r'을 저장 모듈(340)에 저장한다. 여기서, 각 세그먼트에 대해서 저장되어 있는 초기의 r값은 색좌표 변환 모듈(310)에서의 세그먼트 초기화로 인해 "0"이 된다. 보다 상세하게는 판단 모듈(330)은 세그먼트별로 존재하는 데이터들 중에서 저장 모듈(340)에 저장되어 있는 반지름과 구좌표계 형식으로 변환된 값 중 반지름을 상호 비교한다. 즉, 색좌표 변환 모듈(310)에서 변환된 구좌표계의 값에서 α, θ값을 기준으로 분할된 각 세그먼트들 중 특정 세그먼트를 선택하고, 선택된 세그먼트의 저장되어 있는 r과 계산된 r'을 비교하여 큰 값을 저장한다. 따라서, 판단 모듈(330)은 각 세그먼트에서 가장 큰 반지름을 갖는 구좌표계의 값을 저장 모듈(340)에 저장하게 된다.
색역 경계 설정 모듈(350)은 보간 모듈(320)에서 검출되는 색역 경계의 색좌표값들을 이용하여 타겟 장치의 색역을 CIELCH 색좌표로 변환한다.
즉, 색역 경계 설정 모듈(350)은 검출된 색역 경계 색좌표값에서 α 값을 계 산하고, α를 포함하는 세그먼트들에서 각 세그먼트마다 θ가 중심인 θc를 계산한다. 그리고 나서, 각 세그먼트별로 α,θc를 중심으로 좌우의 데이터들 중에서 최소 오차를 갖는 데이터를 검출한다. 그 다음, 상기 최소 오차를 갖는 데이터와 계산된 α평면과의 교점을 검출한다. 검출된 교점들은 LCH 색공간에서 색상이 일정한 색역 경계값들에 해당한다. 즉, 검출된 교점들은 LC평면 상에서의 색역 경계값들에 해당한다.
색역 매핑 모듈(360)은 LCH 색공간에서 색역 경계 설정 모듈(350)에 의해 검출된 교점들을 이은 평면, 즉 α평면을 이용하여 소스 장치의 원 영상(original image)들을 매핑시킨다. 소스 장치의 원 영상이 재현 기기의 색역 경계의 외부에 있는 경우에, α평면의 중심과 소스 장치의 원 영상을 잇는 직선과 재현 기기의 색역 경계의 교점으로 소스 장치의 원 영상을 매핑시킨다.
저장 모듈(340)에는 판단 모듈(330)에 의해 세그먼트별로 검출된 가장 큰 반지름을 갖는 구좌표계의 값이 저장된다. 보다 상세하게는 저장 모듈(340)에는 색좌표 변환모듈(310)에서 분할된 세그먼트를 초기화한 값이 저장되며, 저장 모듈(340)에 저장된 반지름값과 구좌표계 변환식을 이용하여 계산된 반지름값을 비교하여 큰 값이 저장 모듈(340)에 저장된다.
데이터 입력 모듈(370)은 CIELab 데이터를 수신한다. 이 때, CIELab 데이터는 소스 장치에 의해 제공되는 색상 데이터를 의미한다.
데이터 변환 모듈(380)은 상기 수신된 CIELab 데이터를 상기 색역 매핑 모듈 (360)에 의해 제공되는 색역 매핑에 관한 정보를 참조하여 해당하는 CMYK 데이터로 변환한다.
데이터 출력 모듈(390)은 재현 기기가 프린팅(printing) 작업을 수행할 수 있도록 상기 변환된 CMYK 데이터를 제공한다.
이상 본 발명에서 소스 장치가 사용하는 색상 데이터는 CIELab 데이터로, 재현 기기가 사용하는 색상 데이터는 CMYK 데이터로 하여 설명하였으나, 이에 한하지 않고, Color Appearance Model을 이용한 CIEJab 데이터, RGB 데이터, YUV 데이터, HSV 데이터 등 다양한 형태의 색상 데이터가 사용될 수 있을 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 색역 경계 설정 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, D1은 재현 기기의 색역 외부에 위치하는 소스 장치의 원 영상이며, D2는 D1가 재현 기기의 색역 경계로 매핑되는 것을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 색역 경계 설정 모듈(350)은 색좌표 변환모듈(310), 보간 모듈(320) 및 판단 모듈(330)에서 검출된 재현 기기의 색역 경계를 CIELCH 색공간의 LC 평면에 나타낸다.
우선, 색역 경계 설정 모듈(350)은 검출된 재현 기기의 색역 경계에서 α값을 계산한다. 이때 계산된 α값을 αc 이라 한다. 그리고, αc을 포함하는 각각의 세그먼트에서 θ가 중심인 점을 검출한다. 이때,θ가 중심인 θc 이라 한다.
각 세그먼트별로 αc와 θc을 기준으로 좌우의 데이터들 중에서 αc와 θc의 오차가 가장 작은 데이터를 검출한다. 이는 LC 평면에서 재현 기기의 색역 경계 기 술시 세그먼트의 중심과 오차가 작은 데이터를 검출하여 색역 경계를 기술함으로써 정확한 색역 경계를 기술하기 위함이다.
색역 경계 설정 모듈(350)은 검출된 오차가 가장 작은 데이터와 αc평면의 교점을 검출하여 LCH 색공간의 LC 평면 상에 αc평면을 기술한다.
이렇게 색역 경계 설정 모듈(350)은 색좌표 변환모듈(310), 보간 모듈(320) 및 판단 모듈(330)에서 검출된 색역 경계의 색좌표값을 이용하여 재현 기기의 색역 경계가 LC 평면에서 정확하게 기술되도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 색역 매핑 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, D1는 재현 기기의 색역 외부에 위치하는 소스 장치의 원 영상의 색이며, D2는 D1가 재현 기기의 색역 경계로 매핑되는 것을 나타낸다. 그리고, D3는 LC평면 상에서의 αc평면의 중심을 나타낸다. 이 때, D3, 즉 LC평면 상에서의 αc평면의 중심은 채도(C)가 가장 큰 색샘플에 대한 L값에 해당한다.
색역 매핑 모듈(360)은 CIELCH 색공간에서 기술되는 색역 경계에서 소스 장치의 원 영상의 색과 αc평면의 중심을 잇는 직선의 방정식을 계산한다. 그리고, 계산된 직선의 방정식을 이용하여 직선 상에 존재하는 αc평면의 경계의 값으로 소스 장치의 원 영상의 색을 매핑시킨다. 즉, 소스 장치의 원영상인 D1은 D1과 αc평면의 중심인 D3를 잇는 직선과 αc평면의 경계의 교점인 D2로 매핑된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 색역 경계 설정 과정을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 8을 참조하면, 우선, 준비한 임의의 색샘플을 재현 기기인 프린터로 출력하고, 출력된 색샘플에 대하여 측색기로 CIELab값을 측정한다(S801). 이 때, 측정된 CIELab 값의 색상(hue) 값 및 채도(chroma) 값을 [수학식 1]을 이용하여 계산한다.
Figure 112006011922678-PAT00001
Figure 112006011922678-PAT00002
여기에서, 색상(hue) 값이 도 5에서 도시한 α값이 된다.
그리고 나서, CIELab 색좌표계를 [수학식 1]에서 계산된 색상(hue) 값을 기준으로 일정 개수의 색상 세그먼트(hue segment)로 분할한다(S803). 도 9는 일정한 색상(hue) 각도에 의해 분할된 CIELab 색좌표계를 나타내고 있다.
그 다음, 각각의 색상 세그먼트(hue segment)마다 [수학식 1]에서 계산된 모든 색샘플에 대한 채도(chroma)를 기준으로, 채도(chroma)가 가장 큰 색샘플을 선정한다. 이 때, 색상 세그먼트(hue segment)마다 선정된 색샘플들은 해당 색상 세그먼트(hue segment)의 첨점(Cusp)이 된다(S805).
그리고 나서, 도 10에 도시된 바와 같이, 각각의 색상 세그먼트(hue segment)에 대한 첨점의 밝기(L) 값을 중심으로 소정 개수의 세그먼트(segment)로 분할한다. 이 때, 도 10에서는 해당 색상 세그먼트(hue segment)에 대한 첨점의 밝기(L) 값이 'anchor point'(1020)로 표시되고 있으며, 'anchor point'(1020)는 CIELab 좌표계에서의 밝기(L)의 중심이 된다(S807).
그리고, 측정된 CIELab값을 구좌표계 형식(r, α, θ)으로 변환한다(S809). 여기서, 입력 색샘플의 Lab값은 다음의 식에 의해 구좌표계 형식으로 변환될 수 있다.
Figure 112006011922678-PAT00003
Figure 112006011922678-PAT00004
Figure 112006011922678-PAT00005
여기서, (r, α, θ)는 구좌표계의 값을 나타내며, (L, a, b)는 CIELab좌표계의 값을 나타낸다. 이 때, CIELab 좌표계에서의 임의의 기준값은 (Lanchor _point, 0, 0)이 된다.
이어, 분할된 세그먼트를 초기화한다(S820). 소정 개수로 분할된 색샘플의 세그먼트들의 r값인 반지름을 "0"로 하여 세그먼트를 초기화한다. 이렇게 초기화된 세그먼트들의 구좌표계의 값들은 저장 모듈(340)에 저장되며, S801 내지 S809의 동작 과정은 색좌표 변환 모듈(310)에 의해 수행될 수 있다.
그리고 나서, 세그먼트 내에 데이터가 존재하지 않는 세그먼트가 있는지 여부를 판단한다(S830).
만일, 색좌표값에 대한 데이터가 존재하지 않는 세그먼트가 존재하는 경우에는 주위에 위치하는 데이터를 사용하여 다양한 보간법을 이용하여 이 세그먼트에 데이터를 생성한다(S840). 이때, 생성되는 데이터는 CIELab 색좌표값이다.
보간법에 의해 생성된 데이터를 갖는 세그먼트를 포함하는 색샘플을 다시 재현 기기인 프린터로 출력하여 측색기로 Lab값을 측정하며, 측정된 Lab값의 결과에 따라 입력 색샘플에서 추가되는 데이터로서 사용한다(S850). 　
이어, 구좌표계 형식으로 변환된 색샘플의 α, θ값을 기준으로 분할된 각 세그먼트들 중 특정 세그먼트를 선택하고, 선택된 세그먼트에서 일정 조건에 따라 저장 모듈(340)에 저장된 세그먼트의 색좌표값을 갱신한다(S860). 그리고, 선택된 특정 세그먼트에 존재하는 색좌표값들을 구좌표계 형식으로 변환할 때, 저장 모듈(340)에 저장된 특정 세그먼트의 r값과 특정 세그먼트에 존재하는 색좌표값들 중 [수학식 2]를 이용하여 변환된 r'값을 비교한다. r값과 r'값을 비교한 결과 r'값이 r값이 큰 경우에는 큰 값인 r'값을 저장 모듈(340)에 저장한다. 그리고, 특정 세그먼트에 다른 색좌표값들이 존재할 경우에 다시 [수학식 2]를 이용하여 변환된 색좌표값 중 r''값을 저장 모듈(340)에 기저장된 r'값과 비교한다. r''값이 r'값 보다 큰 경우에 특정 세그먼트의 반지름을 r''값으로 갱신하여 저장 모듈(340)에 저장한다. 즉, 특정 세그먼트에 존재하는 색좌표값들 중 가장 큰 반지름값을 갖는 색좌표값을 저장 모듈(340)에 저장한다. 이는 각 세그먼트에서 가장 큰 반지름을 저장하 여 색역 경계에 근접한 색좌표값을 검출하여 색역 경계를 검출하기 위함이다.
한편, S830단계에서 색좌표값에 대한 데이터가 존재하지 않는 세그먼트가 존재하지 않는 경우에는 보간을 수행하여 데이터를 추가할 필요없이 특정 세그먼트에 존재하는 색좌표값들 중 가장 큰 반지름값을 갖는 색좌표값을 저장 모듈(340)에 저장한다.
이어, 색샘플의 α값을 계산하고, 계산된 α값을 포함하는 세그먼트마다 θ값이 중심인 점을 선정한다(S870). 이 때, 계산된 α을 αc이라 하며, 각 세그먼트별로 θ가 중심인 점을 θc이라 한다.
그리고 나서, α값을 포함하는 세그먼트마다 αc 및 θc을 중심으로 좌우의 데이터들 중 오차가 가장 작은 데이터를 검출한다(S880). 이는 오차가 가장 작은 데이터를 사용하여 타겟 장치의 색역 경계를 CIELCH 색공간에 기술하기 위함이다.
이어, 검출된 오차가 가장 작은 데이터와 αc평면의 교점을 검출한다(S890). 검출된 오차가 가장 작은 데이터와 αc평면의 교점을 검출함으로써 CIELCH 색공간의 LC 평면에서 αc평면을 기술한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 색역 매핑 과정을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 11을 참조하면, 도 8에서 상술한 바와 같이 설정된 재현 기기의 색역 경계를 이용하여 소스 장치의 색역을 재현 기기의 색역으로 매핑할 수 있다. 먼저, 설정된 색역의 중심 즉, αc평면의 중심과 αc평면 외부에 위치하는 소스 장치의 원 영상을 잇는 직선 방정식을 계산한다(S1110). 이 때, αc평면의 중심은 채도(chroma) 값이 가장 색샘플에 대응하는 밝기(L) 값으로서, 도 10에서 도시되고 있는 'anchor point'(1020)에 해당한다.
그리고 나서, αc평면의 경계와 계산된 직선 방정식의 교점을 검출한 후(S1120), αc평면의 외부에 존재하는 소스 장치의 원 영상의 색을 검출된 교점으로 매핑시킨다(S1130). 소스 장치의 원 영상의 색이 αc평면의 외부에 존재할 경우에는 소스 장치의 원 영상이 재현 기기에서 재현될 수 있도록 원 영상의 색을 재현 기기의 색역으로 매핑시켜야 한다. αc평면의 외부에 존재하는 소스 장치의 원 영상의 색은 αc평면의 중심방향으로 재현 기기의 색역 경계로 매핑된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명을 따르게 되면, 서로 다른 칼라 입출력 장치 간의 색 재현 성능을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 입력되는 색샘플의 색좌표값들을 구좌표계의 값들로 변환하고, 상기 구좌표계를 소정 개수로 분할하는 색좌표 변환 모듈;
    상기 분할된 각각의 세그먼트에 대하여 세그먼트에 속하는 색좌표값들 중 반지름이 가장 큰 색좌표값을 검출하는 판단 모듈; 및
    상기 검출된 반지름이 가장 큰 색좌표값들을 기초로 상기 분할된 각각의 세그먼트별로 각 세그먼트의 중심에 가장 인접한 상기 반지름이 가장 큰 색좌표값을 검출하여 색역 경계를 설정하는 색역 경계 설정 모듈을 포함하는데,
    상기 구좌표계는 색상(hue)값 및 각각의 색상(hue)에 대하여 가장 큰 채도(chroma)값을 기초로 분할되는 색역 매핑 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분할된 세그먼트들 중 색좌표값이 존재하지 않는 세그먼트가 존재하는 경우에 인접한 색좌표값을 이용하여 색좌표값을 추가하는 보간 모듈을 더 포함하는 색역 매핑 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분할된 세그먼트별로 색좌표값을 저장하며, 상기 판단 모듈에서 검출된 반지름이 가장 큰 색좌표값을 저장하는 저장 모듈을 더 포함하는 색역 매핑 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구좌표계는 (r, α, θ)으로 표현되고, r, α, θ는 각각
    Figure 112006011922678-PAT00006
    Figure 112006011922678-PAT00007
    Figure 112006011922678-PAT00008
    와 같이 표현되는데, L, a, b는 각각 CIELab 색좌표계에서의 값을,
    Figure 112006011922678-PAT00009
    , Lanchor _point는 소정 α에 대한 색상 세그먼트(hue segment)에 속하는 색샘플 중 채도(chroma)가 가장 큰 색샘플에 대한 밝기(L) 값을 나타내는 색역 매핑 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 색역 경계 설정 모듈에 의해 설정된 색역 경계를 기초로 소스 장치의 색역을 재현 기기의 색역으로 매핑시키는 색역 매핑 모듈을 더 포함하는 색역 매핑 장치.
  6. 입력되는 색샘플의 색좌표값들을 구좌표계의 값들로 변환하는 (a) 단계;
    상기 구좌표계를 색상(hue)값 및 각각의 색상(hue)에 대하여 가장 큰 채도(chroma)값을 기초로 소정 개수로 분할하는 (b) 단계;
    상기 분할된 각각의 세그먼트에 대하여 세그먼트에 속하는 색좌표값들 중 반지름이 가장 큰 색좌표값을 검출하는 (c) 단계; 및
    상기 검출된 반지름이 가장 큰 색좌표값들을 기초로 상기 분할된 각각의 세그먼트별로 각 세그먼트의 중심에 가장 인접한 상기 반지름이 가장 큰 색좌표값을 검출하여 색역 경계를 설정하는 (d) 단계를 포함하는 색역 경계 설정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 분할된 세그먼트들 중 색좌표값이 존재하지 않는 세그먼트가 존재하는 경우에 인접한 색좌표값을 이용하여 색좌표값을 추가하는 단계를 더 포함하는 색역 경계 설정 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 상기 분할된 세그먼트별로 색좌표값을 저장하며, 상기 검출된 반지름이 가장 큰 색좌표값을 저장하는 단계를 더 포함하는 색역 경계 설정 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 구좌표계는 (r, α, θ)으로 표현되고, r, α, θ는 각각
    Figure 112006011922678-PAT00010
    Figure 112006011922678-PAT00011
    Figure 112006011922678-PAT00012
    와 같이 표현되는데, L, a, b는 각각 CIELab 색좌표계에서의 값을,
    Figure 112006011922678-PAT00013
    , Lanchor _point는 소정 α에 대한 색상 세그먼트(hue segment)에 속하는 색샘플 중 채도(chroma)가 가장 큰 색샘플에 대한 밝기(L) 값을 나타내는 색역 경계 설정 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 설정된 색역 경계를 기초로 소스 장치의 색역을 재현 기기의 색역으로 매핑시키는 (e) 단계를 더 포함하는 색역 경계 설정 방법.
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