KR20080015673A - 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치 및 방법 - Google Patents

광색역 공간의 영상을 출력하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 기존 색 공간을 광색역 공간으로 변환하기 위한 파라미터를 실험을 통하여 산출하고, 산출된 파라미터를 입력된 영상에 적용하는 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치는 표준 색역(Gamut)의 특징과 광색역(Wide Gamut)의 특징간의 차이를 추출하는 특징 추출부와, 상기 추출된 차이 및 실험에 의하여 결정된 파라미터에 따라, 색상(hue) 범위를 설정하는 색 범위 설정부와, 상기 추출된 차이, 상기 파라미터 및 상기 설정된 색상 범위에 따라 상기 영상을 변환하는 변환부 및 상기 변환된 영상을 출력하는 영상 출력부를 포함한다.
광색역(Wide Gamut), 주요 색(Primary Color), 파라미터

Description

광색역 공간의 영상을 출력하는 장치 및 방법{Apparatus and method for outputting wide color gamut space image}
도 1은 CIE XY 색 공간에서 표준 색역과 광색역의 관계를 도시한 도면이다.
도 2는 CIE L*a*b* 색 공간에서 표준 색역과 광색역의 관계를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3의 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치의 구성 중 변환부를 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비선형적인 색상 변환을 위한 2차원 룩업 테이블을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 실험에 의하여 파라미터가 결정되는 것을 나타낸 개념도이다.
도 7a 및 7b는 도6의 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광색역 공간의 영상을 출력하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
310 : 영상 입력부
320 : 변환부
330 : 영상 출력부
340 : 특징 추출부
350 : 색 범위 설정부
본 발명은 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존 색 공간을 광색역 공간으로 변환하기 위한 파라미터를 실험을 통하여 산출하고, 산출된 파라미터를 입력된 영상에 적용하는 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
모니터, 스캐너, 프린터 등과 같이 색을 재현하는 디지털 영상 장치들은 사용자들의 다양한 요구를 충족시키기 위해, 그 기능이 다양해지고 고품질화되고 있으며, 각각의 사용 분야에 따라 서로 다른 색 공간(Color Space) 혹은 컬러 모델(Color Model)을 사용하고 있다. 컬러 모델에는 장치 의존적인 모델과 장치 독립적인 모델로 구분되는데, 전자의 경우로는 가법의 의존적인 모델인 RGB(Red, Green, Blue) 모델과 감법의 색 공간 모델인 CMYK 컬러 모델이 존재하며, 후자의 경우로는, CIE LAB 모델, CIE XYZ 모델, CIE LUV 모델 등이 있다.
CIE LAB 모델은 국제 색체 협회(Commission Internationale de l'Eclairage) 에서 정한 색을 색의 공간좌표 상에서 정량화하여 L*(명도), a*(적-녹), b*(황-청) 계열의 수치로 표현하는 방법이다. CIE XYZ 모델은 RGB 3 자극값(Tristimulus Values)을 모두 양의 부호를 가지는 다른 3 자극값의 세트인 XYZ로 나타낸 것이다. 한편, 인쇄 분야에서는 CMYK 색 공간을 사용하고 있으며, 인터넷 출력용 그래픽처럼 컴퓨터 모니터를 사용하는 분야에서는 RGB 색 공간을 사용한다.
이와 같이, 디지털 영상 장치는 입력된 영상의 색을 그대로 출력할 수 있으며 입력된 영상의 색 중 특정 색을 변환한 후 출력할 수도 있다. 이에 따라, 사용자는 보다 자연스러운 색으로 변환된 영상을 감상할 수 있게 된다.
한편, 보다 자연스러운 색으로 영상을 변환하기 위하여 광색역 공간(Wide Color Gamut Space)이 영상에 적용될 수도 있는데, 광색역 공간(Wide Color Gamut Space)란, 기존의 표준 색 공간인 sRGB(IEC 61966-2.1) 보다 큰 색역(Color Gamut)을 가지는 색 공간으로서, 이를 이용하면 보다 자연색에 가까운 영상을 표현하는 것이 가능하다. 지금까지, 광색역 공간의 영상은 전문 분야에서만 요구되어 왔으나, 최근 다양한 광색역 공간을 지원하는 카메라, 모니터 및 스캐너 등의 영상 출력 장치의 수요가 증가함에 따라 일반 수요자들도 광색역 공간에 관심이 높아지고 있다.
카메라 등 광색역 공간을 지원하는 영상 기기에 의하여 생성된 디지털 영상은 표준 색공간인 sRGB에 의한 색보다 넓은 범위의 색 재현이 가능하므로, 일반적으로 더욱 선명하게 표현될 수 있다. 그러나, 기존의 디지털 영상 장치는 광색역 공간의 색 정보가 포함되어 입력된 디지털 영상을 sRGB 영상과 동일하게 처리하므 로, 그 출력된 영상은 광색역 공간의 색을 충분히 표현하지 못하였다.
한국 공개 특허 2003-038058호는 협색역(Narrow Color Gamut)의 디바이스로부터 RGB 색 좌표를 입력받아 휘도, 채도 및 색상을 색 좌표로 변환하고, 선형 확장 수식에 의해 휘도, 채도의 색 속성을 확장하고, 확장된 색의 속성 정보가 광색역의 디바이스에서 색역 외부로 나가지 않도록 색역을 보존하여 출력하는 칼라 디바이스의 선형 색역폭 확장 장치를 개시하고 있다. 개시된 발명은 휘도, 채도 및 색상에 대한 룩업 테이블(Look-Up Table)을 작성하고, 이를 단순히 선형적으로 확장하여 입력된 색을 변환하는 것이므로, 사용자의 눈에 적합한 색 변환이 수행되지 않을 수도 있다.
따라서, 광색역 공간의 특성과 기존 색역 공간의 특성간의 차이점을 추출하고, 이를 기반으로 사용자의 시감적 인지에 상응하도록 출력 영상의 색을 재현하기 위한 색 보정 방법의 등장이 요구된다.
본 발명은 기존 색 공간을 광색역 공간으로 변환하기 위한 파라미터를 실험으로 통하여 산출하고, 산출된 파라미터를 입력된 영상에 적용하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치는 표준 색역(Gamut)의 특징과 광색역(Wide Gamut)의 특징간의 차이를 추출하는 특징 추출부와, 상기 추출된 차이 및 실험에 의하여 결정된 파라미터에 따라 색상(hue) 범위를 설정하는 색 범위 설정부와, 상기 추출된 차이, 상기 파라미터 및 상기 설정된 색상 범위에 따라 상기 영상을 변환하는 변환부 및 상기 변환된 영상을 출력하는 영상 출력부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 광색역 공간의 영상을 출력하는 방법은 표준 색역(Gamut)의 특징과 광색역(Wide Gamut)의 특징간의 차이를 추출하는 단계와, 상기 추출된 차이 및 실험에 의하여 결정된 파라미터에 따라 색상(hue) 범위를 설정하는 단계와, 상기 추출된 차이, 상기 파라미터 및 상기 설정된 색상 범위에 따라 상기 영상을 변환하는 단계 및 상기 변환된 영상을 출력하는 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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 미리 정의된, 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치 및 방법을 설명하기 위한 블록도 또는 흐름도들을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 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 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 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 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 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 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 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 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
도 1은 CIE XY 색 공간에서 표준 색역과 광색역의 관계를 도시한 도면으로서, 빨강(Red), 파랑(Blue) 및 녹색(Green)의 주요 색 중 녹색 영역에서 양자간의 차이가 뚜렷한 것을 나타내고 있다. 도 1에 도시된 광색역 그래프는 어도비 광색역(Adobe Wide Gamut) 그래프를 의미하는데, 기타 다른 광색역 또한 표준 색역과의 차이가 나타날 수 있다.
도 2는 CIE L*a*b* 색 공간에서 표준 색역(210)과 광색역(220)의 관계를 도시한 도면으로서, 특정 프린터에 의하여 지원되는 색역(230)이 포함되어 있다. CIE L*a*b* 색 공간은 국제 색체 협회(Commission Internationale de l'Eclairage)에서 정한 색을 색의 공간 좌표상에서 정량화하여 L*(명도), a*(적-녹), b*(황-청) 계열의 수치로 표현한 것으로서, 도 2에서 가로축은 a*(적-녹), 세로축은 b*(황-청) 계열을 나타낸다.
도 2에 도시된 바와 같이, 광색역(220)의 범위는 표준 색역(210)의 범위를 완전히 포함하고 있으며, 프린터 색역(230)의 범위는 광색역(220)의 범위에는 완전 히 포함되나 표준 색역(210)의 범위에는 일부분 벗어남을 알 수 있다. 여기서, 프린터는 커스프 매핑(Cusp Mapping), 클리핑(Clipping) 또는 익스텐션(Extention) 등의 과정을 통하여 자신의 색역(230)을 표준 색역(210)에 매핑하고, 매핑된 색역을 기초로 영상을 출력한다.
한편, 입력된 영상이 광색역 색 공간의 영상인 경우, 위와 같은 과정을 통하여 영상을 출력하게 되면 표준 색역(210)과 광색역(220)간의 차이로 인하여 입력된 영상에 포함된 색을 충분히 표현할 수 없을 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 각 색역에 포함된 주요 색 중 특히 차이를 보이는 주요 색에 대한 매핑 관계를 파라미터로 정의하고, 이를 색상(hue) 및 채도(saturation)에 적용함으로써 광색역 색 공간의 정보가 반영된 영상을 출력할 수 있도록 한다.
참고적으로, 본 발명에서 사용되고 있는 광색역은 어도비 광색역을 의미하고 이에 따른 설명을 개시하고 있으나, 이는 하나의 예시적인 것에 불과한 것으로서 별도의 다른 광색역이 사용될 수 있음은 물론이다. 따라서, 광색역의 종류에 따라 파라미터가 적용되는 주요 색뿐만 아니라 파라미터의 값도 달라질 수도 있음에 유의하여야 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치를 나타낸 블록도로서, 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치(이하, 영상 출력 장치라 한다)(300)는 영상 입력부(310), 특징 추출부(340), 색 범위 설정부(350), 변환부(320) 및 영상 출력부(330)를 포함하여 구성된다.
영상 입력부(310)는 광색역 공간의 영상을 입력받는 역할을 한다. 여기서, 입력된 영상은 아날로그 영상 또는 디지털 영상일 수 있는데, 영상 입력부(310)는 입력된 아날로그 영상을 디지털로 변환할 수도 있다.
또한, 영상 입력부(310)는 입력된 영상의 컬러 모델이 가법의 색 공간 모델인 RGB(Red, Green, Blue) 컬러 모델인 경우 이를 균등 색 공간 모델인 CIE LAB 컬러 모델로 변환할 수 있으며 이 때, 컬러 특성을 나타내는 CIE LCH(Lightness, Chroma, Hue) 컬러 모델로 변환할 수 있다. 이에 따라, 특징 추출부(340)는 영상 입력부(310)로부터 LCH 컬러 모델의 영상을 전달받을 수 있다.
여기서, LCH 컬러 모델은 명도(Lightness), 채도(Chroma) 및 색상(Hue)으로 구성된 컬러 모델로서, 각 구성 요소는 L*, C*, h로 표시될 수 있다.
특징 추출부(340)는 표준 색역의 특징과 광색역의 특징간의 차이를 추출하는 역할을 한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 표준 색역 및 광색역은 그 범위가 다름을 알 수 있는데, 특징 추출부(340)는 표준 색역 및 광색역에 포함된 주요 색의 차이 중 소정 임계치를 초과하는 주요 색을 추출하는 것이다.
다시 말해, 표준 색역과 광색역간의 관계가 도 2와 같은 경우 특징 추출부(340)는 마젠타(Magenta)와 옐로우(Yellow)는 표준 색역과 광색역간에 차이가 크지 않는 것으로 판단하고, 레드(Red), 그린(Green), 시안(Cyan) 및 블루(Blue)는 표준 색역과 광색역간에 차이가 큰 것으로 판단할 수 있는 것이다.
또한, 특징 추출부(340)는 광색역에서 그린(Green)과 시안(Cyan)의 채도가 표준 색역에서의 채도보다 높은 것을 판단할 수도 있다.
색 범위 설정부(350)는 특징 추출부(340)에 의하여 추출된 표준 색역과 광색 역간의 차이 및 소정의 실험에 의하여 결정된 파라미터에 따라 색상(Hue) 범위를 설정하는 역할을 한다. 즉, 특징 추출부(340)에 의하여 변환이 요구되는 주요 색이 추출되고 또한, 파라미터에 의하여 표현될 수 있는 색상의 범위가 결정될 수 있는데, 색 범위 설정부(350)는 이를 이용하여 색상 범위를 설정하는 것이다.
여기서, 색 범위 설정부(350)는 특정 주요 색에 대한 최소값 및 최대값뿐만 아니라 그 사이에 포함된 값도 설정할 수 있으며, 각 값간의 간격을 설정할 수도 있다. 예를 들어, 변환이 요구되는 주요 색이 그린(Green)인 경우 색 범위 설정부(350)에 의하여 설정된 색상 범위는 151도, 157도, 165도와 같을 수 있는 것이다. 또한, 색상의 범위는 사용자에 의하여 직접 입력된 값이 사용될 수도 있다.
변환부(320)는 특징 추출부(340)에 의하여 추출된 표준 색역과 광색역간의 차이, 실험에 의하여 결정된 파라미터 및 색 범위 설정부(350)에 의하여 설정된 색상 범위를 이용하여 입력된 영상을 변환하는 역할을 한다. 즉, 입력된 광색역 공간의 영상을 표현하기 위하여 표준 색역과 광색역간의 매핑을 수행하는 것으로서, 이에 대한 자세한 설명은 도 4를 통하여 후술하기로 한다.
영상 출력부(330)는 변환부(320)로부터 전달받은 변환된 영상을 출력하는 역할을 한다. 본 발명에서 영상 출력 장치(300)는 프린터를 예로 들 수 있는데, 영상 출력부(330)는 변환부(320)로부터 전달받은 영상 정보를 CMYK 색 공간으로 변환한 후에 이를 인쇄하는 것이다. 이를 위하여, 영상 출력부(330)는 변환된 영상에 대하여 커스프 매핑(Cusp Mapping), 클리핑(Clipping) 또는 익스텐션(Extention) 등의 과정을 통하여 지원되는 색역(예를 들면, 프린터의 색역)을 표준 색역에 매핑하고, 매핑된 색역을 기초로 영상을 출력할 수 있다.
도 4는 도 3의 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치의 구성 중 변환부(320)를 세부적으로 도시한 블록도로서, 변환부(320)는 명도 변환부(321), 색상 변환부(322) 및 채도 변환부(323)를 포함하여 구성된다.
명도 변환부(321)는 입력된 영상의 명도(Lightness)를 변환하는 역할을 한다. 이는 이후에 설명하게 되는 색상 변환부(322) 및 채도 변환부(323)의 작업 효율을 증진시키기 위한 것으로서, 명도 변환을 위하여 시그모이드 함수(Sigmoidal Function)가 이용될 수 있다. 여기서, 시그모이드 함수의 평균과 표준 편차는 사용자에 의하여 적절히 입력될 수 있다.
색상 변환부(322)는 명도 변환부(321)에 의하여 변환된 명도의 영상에 포함된 색상을 색 범위 설정부(350)에 의하여 설정된 색상 범위에 대응되도록 선형적인 색상 변환을 수행한다. 이 때, 색상 변환부(322)는 특정 범위에 포함되는 색상에 대하여는 2차원 룩업 테이블의 가중치를 적용하여 색상 변환을 수행할 수 있다. 예를 들어, 250~320도 사이의 색상 각도를 갖고 있는 블루(Blue) 색상의 경우 다른 색상들과 달리 색상 값이 휘어있어서 선형 색상 변환을 수행하면, 변환 후의 값이 왜곡되어 파란색이 보라색으로 표현될 수 있다. 따라서, 약 250~320도 사이의 색상 영역에 대해서는 선형적인 색상 변환을 수행하지 않고, 비선형적인 색상 변환(2차원 룩업 테이블의 가중치 적용)을 수행할 수 있는 것이다.
도 5는 비선형적인 색상 변환을 위한 2차원 룩업 테이블(500)을 나타낸 도면으로서, 색상 변환부(322)는 이를 이용하여 250~320도 사이의 색상 영역에 대한 색 상 변환을 수행할 수 있다.
색상 변환을 수행하기 위하여 색상 변환부(322)는 다음과 같은 수학식을 이용할 수 있다.
Figure 112006058302086-PAT00001
Figure 112006058302086-PAT00002
여기서,
Figure 112006058302086-PAT00003
는 입력된 영상을 CIE L*a*b* 색 공간으로 분석한 경우의 색상 각도,
Figure 112006058302086-PAT00004
는 선형적인 색상 변환 후의 색상 각도,
Figure 112006058302086-PAT00005
은 2차원 룩업 테이블의 가중치를 적용한 색상 각도,
Figure 112006058302086-PAT00006
은
Figure 112006058302086-PAT00007
을 포함하는 광색역의 하위 경계,
Figure 112006058302086-PAT00008
는
Figure 112006058302086-PAT00009
을 포함하는 광색역의 상위 경계,
Figure 112006058302086-PAT00010
는
Figure 112006058302086-PAT00011
을 포함하는 영상 출력부(330)에 의하여 지원되는 색역의 하위 경계,
Figure 112006058302086-PAT00012
는
Figure 112006058302086-PAT00013
을 포함하는 영상 출력부(330)에 의하여 지원되는 색역의 상위 경계,
Figure 112006058302086-PAT00014
는 가중치 중 채도 c와 색상 각도
Figure 112006058302086-PAT00015
에 따른 제 1 가중치,
Figure 112006058302086-PAT00016
는 가중치 중 최대 채도 c와 색상 각도
Figure 112006058302086-PAT00017
에 따른 제 2 가중치를 의미한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 주요 색 중 그린(Green)과 시안(Cyan)의 채도가 표준 색역 및 광색역에서 큰 차이를 보이는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 명도 및 색상의 변환뿐만 아니라 채도의 변환도 수행되는 것이 바람직한데, 채도 변환부(323)는 표준 색역 및 광색역에 포함된 주요 색의 채도 간의 차이 중 소정 임계치를 초과하는 특정 색의 채도에 실험에 의하여 결정된 파라미터를 적용하여 변환하는 역할을 한다. 이 때, 채도 변환부(323)는 그린(Green) 및 시안(Cyan) 영역을 중심으로 그 색상 각도에 따라 채도 변환의 폭을 결정할 수 있다.
한편, 후술하는 실험의 결과에서와 같이 옐로우(Yellow) 영역에서의 채도는 표준 색역과 광색역에서 그 차이가 뚜렷하지 않으므로 채도 변환을 수행하지 않을 수 있으며, 레드(Red)-마젠타(Magenta) 영역에서의 채도 변환은 피부색 표현에 영향을 주어 왜곡된 영상을 출력할 수 있으므로 제한적으로 수행될 수 있다.
한편, 상기와 같은 본 발명의 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어, 즉 '~모듈' 또는 '~테이블' 등은 소프트웨어, FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 기능들을 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 세그 먼트들, 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 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 실험에 의하여 파라미터가 결정되는 것을 나타낸 개념도이다.
본 발명의 실시예에 따른 파라미터로는 주요 색 중 표준 색역과 광색역에서의 색상 차이가 소정 임계치를 초과하는 주요 색의 색상을 광색역으로 매핑하기 위한 색상 각도의 변화량 및 주요 색 중 표준 색역과 광색역에서의 채도 차이가 소정 임계치를 초과하는 주요 색의 채도를 광색역으로 매핑하기 위한 채도의 변화량을 포함한다.
예를 들어, 도 2에서와 같은 표준 색역과 광색역의 색상 차이가 그린(Green) 및 시안(Cyan)에서 두드러진 경우 그린(Green)의 색상 각도의 변화량 및 시안(Cyan)의 색상 각도의 변화량이 파라미터에 포함될 수 있는 것이다. 한편, 도 2는 어도비 광색역과 표준 색역을 비교한 것으로서 일반적인 광색역과 표준 색역의 색상 차이는 그린(Green) 영역 및 블루(Blue)-시안(Cyan) 영역에서 두드러진다. 따라서, 실험에서 대상이 되는 색상은 그린(Green) 및 블루(Blue)-시안(Cyan)으로 한정한다.
또한, 일반적인 광색역과 표준 색역의 채도 차이는 그린(Green)-시안(Cyan) 에서 두드러지므로 실험에서 대상이 되는 채도는 그린(Green)-시안(Cyan)으로 한정한다.
결국, 실험은 그린(Green) 및 블루(Blue)-시안(Cyan) 영역에서의 색상 각도 및 그린(Green)-시안(Cyan) 영역에서의 채도가 파라미터로서 선택되어 수행될 수 있다.
여기서, 그린(Green)의 색상(610)은 151, 157, 165도로 설정되고, 블루(Blue)-시안(Cyan)의 색상(620)은 270, 277, 285도로 설정되었으며, 그린(Green)-시안(Cyan)의 채도(630)는 0.05, 0.15, 0.25로 설정되었다.
실험은 광색역 영상 장치(예를 들면, 디지털 카메라)에 의하여 생성된 광색역 공간의 영상(이하, 광색역 영상이라 한다)(600)을 광색역을 지원하는 모니터(660)에 입력시켜 이를 출력한다. 그리하여, 적어도 하나 이상의 관찰자(670)들로 하여금 모니터의 영상을 볼 수 있도록 한다.
한편, 대상이 되는 그린(Green) 색상(610)의 종류가 3개이고, 그린(Green)-시안(Cyan) 채도(630)의 종류가 3개이므로, 이에 대한 조합(640)은 9개가 발생한다. 또한, 이와 마찬가지로 블루(Blue)-시안(Cyan) 색상(620)과 그린(Green)-시안(Cyan) 채도(630)의 조합(650)도 9개가 발생한다.
다시 말해, 그린(Green) 색상에 대한 9가지 조합(640)과 블루(Blue)-시안(Cyan) 색상에 대한 9가지 조합(650)이 발생하는 것인데, 광색역 영상(600)을 각 9가지 조합(640, 650)에 적용한 후 인쇄한다.
이에 따라, 그린(Green) 색상에 대한 9가지 인쇄된 영상과 블루(Blue)-시 안(Cyan) 색상에 대한 9가지 인쇄된 영상이 출력되는데, 관찰자(670)는 광색역을 지원하는 모니터(660)에서 출력된 영상과 각 인쇄된 영상을 비교하여 가장 유사한 영상을 선택한다. 즉, 그린(Green) 색상(610)에서의 색상 각도, 블루(Blue)-시안(Cyan) 색상(620)에서의 색상 각도 및 그린(Green)-시안(Cyan)에서의 채도(630) 다시 말해, 파라미터가 결정되는 것이다.
도 7a 및 7b는 도6의 실험 결과를 나타낸 도면으로서, 그린(Green) 색상이 대표적인 2개의 영상에 대한 실험 결과와 블루(Blue)-시안(Cyan) 색상이 대표적인 2개의 영상에 대한 실험 결과를 나타내고 있다.
도 7a는 그린(Green) 색상이 대표적인 2개의 영상에 대하여 8번째(710A)와 9번째(720B)를 선택한 관찰자가 많은 것을 나타내고 있는데 이에 따라, 이 때의 색상 각도 및 채도(641, 642)가 파라미터의 설정에 적용된다.
또한, 도 7b는 블루(Blue)-시안(Cyan) 색상이 대표적인 2개의 영상에 대하여 8번째(710B)를 선택한 관찰자가 많은 것을 나타내고 있는데 이에 따라, 이 때의 색상 각도 및 채도(651)가 파라미터의 설정에 적용된다.
즉, 그린(Green) 색상의 영상에서 8번째 영상은 그 색상 각도가 165도 이고 채도가 0.15인 것이 적용된 영상이고, 9 번째 영상은 그 색상 각도가 165도 이고 채도가 0.25인 것이 적용된 영상이다. 따라서, 그린(Green) 색상에서의 색상 각도는 165로 결정되고, 채도는 0.2(
Figure 112006058302086-PAT00018
)로 결정될 수 있다.
또한, 블루(Blue)-시안(Cyan) 색상의 영상에서 8번째 영상은 그 색상 각도가 285이고 채도가 0.15인 것이 적용된 영상이므로 블루(Blue)-시안(Cyan) 색상에서의 색상 각도는 285도로 결정되고, 채도는 0.15로 결정될 수 있다.
한편, 실험은 위에 제시한 색상 각도 및 채도에 의하지 않고 별도의 값이 적용되어 수행될 수 있으며, 그 범위 또한 다르게 적용될 수도 있고 이에 따라, 다른 값의 파라미터가 선택되어 본 발명의 영상 출력 장치(300)에 적용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광색역 공간의 영상을 출력하는 과정을 나타낸 흐름도로서, 광색역 공간의 영상을 출력하기 위하여 영상 출력 장치(300)의 영상 입력부(310)는 우선 광색역 공간의 영상을 입력받는다(S810).
입력된 영상은 특징 추출부(340)로 전달되고, 특징 추출부(340)는 표준 색역의 특징과 광색역의 특징간의 차이를 추출한다(S820). 즉, 특징 추출부(340)는 표준 색역 및 광색역에 포함된 주요 색의 차이 중 소정 임계치를 초과하는 주요 색을 추출하는 것이다.
추출된 결과는 색 범위 설정부(350)로 전달되고, 색 범위 설정부(350)는 전달받은 표준 색역과 광색역간의 차이 및 실험에 의하여 결정된 파라미터에 따라, 색상 범위를 설정한다(S830). 한편, 색상 범위는 기 저장된 값으로 설정될 수도 있고 사용자에 의하여 직접 입력된 값이 사용될 수도 있다.
그리고, 변환부(320)는 특징 추출부(340)에 의하여 추출된 표준 색역과 광색역간의 차이, 실험에 의하여 결정된 파라미터 및 색 범위 설정부(350)에 의하여 설정된 색상 범위를 이용하여 입력된 영상을 변환한다(S840). 이를 위하여, 변환부(320)는 명도 변환부(321), 색상 변환부(322) 및 채도 변환부(323)를 포함하여 구성될 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 전술하였으므로 생략하기로 한다.
변환부(320)에 의하여 변환된 영상은 영상 출력부(330)로 전달되고, 영상 출력부(330)는 전달받은 영상을 출력한다(S850). 즉, 전달받은 영상 정보를 CMYK 색 공간으로 변환한 후에 이를 인쇄하는 것이다.
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.
상기한 바와 같은 본 발명의 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치 및 방법에 따르면 기존 색 공간을 광색역 공간으로 변환하기 위한 파라미터를 실험을 통하여 산출하고, 산출된 파라미터를 입력된 영상에 적용함으로써 보다 자연색에 가까운 영상을 출력하는 장점이 있다.

Claims (21)

  1. 표준 색역(Gamut)의 특징과 광색역(Wide Gamut)의 특징간의 차이를 추출하는 특징 추출부;
    상기 추출된 차이 및 실험에 의하여 결정된 파라미터에 따라, 색상(hue) 범위를 설정하는 색 범위 설정부;
    상기 추출된 차이, 상기 파라미터 및 상기 설정된 색상 범위에 따라 상기 영상을 변환하는 변환부; 및
    상기 변환된 영상을 출력하는 영상 출력부를 포함하는 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 표준 색역은 표준 RGB(Standard RGB)의 색역을 포함하는 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광색역은 어도비 광색역(Adobe Wide Gamut)을 포함하는 공간의 영상을 출력하는 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 특징 추출부는 상기 표준 색역 및 상기 광색역에 포함된 주요 색(primary color)의 차이 중 소정 임계치를 초과하는 주요 색을 추출하는 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 파라미터는 상기 임계치를 초과하는 주요 색의 색상을 상기 광색역으로 매핑하기 위한 색상 각도의 변화량; 및
    상기 표준 색역 및 상기 광색역에 포함된 주요 색의 채도간의 차이 중 소정 임계치를 초과하는 특정 색의 채도를 상기 광색역으로 매핑하기 위한 채도의 변화량 중 적어도 하나를 포함하는 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 변환부는 상기 영상의 명도를 변환하는 명도 변환부;
    상기 변환된 명도의 영상에 포함된 색상을 상기 색상 범위에 대응되도록 선형적인 색상 변환을 수행하는 색상 변환부; 및
    상기 표준 색역 및 상기 광색역에 포함된 주요 색의 채도간의 차이 중 소정 임계치를 초과하는 특정 색의 채도에 상기 파라미터를 적용하여 변환하는 채도 변환부 중 적어도 하나를 포함하는 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 명도 변환부는 시그모이드 함수(Sigmoidal Function)을 이용하여 상기 명도를 변환하는 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 색상 변환부는 특정 범위에 포함되는 색상에 대하여 2차원 룩업 테이블의 가중치를 적용하여 상기 색상 변환을 수행하는 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 색상 변환부는 수학식
    Figure 112006058302086-PAT00019
    및
    Figure 112006058302086-PAT00020
    을 이용하여 상기 색상 변환을 수행하는데 여기서,
    Figure 112006058302086-PAT00021
    는 상기 입력된 영상을 CIE L*a*b* 색 공간으로 분석한 경우의 색상 각도,
    Figure 112006058302086-PAT00022
    는 상기 선형적인 색상 변환 후의 색상 각도,
    Figure 112006058302086-PAT00023
    은 2차원 룩업 테이블의 가중치를 적용한 색상 각도,
    Figure 112006058302086-PAT00024
    은 상기
    Figure 112006058302086-PAT00025
    을 포함하는 상기 광색역의 하위 경계,
    Figure 112006058302086-PAT00026
    는 상기
    Figure 112006058302086-PAT00027
    을 포함하는 상기 광색역의 상위 경계,
    Figure 112006058302086-PAT00028
    는 상기
    Figure 112006058302086-PAT00029
    을 포함하는 상기 영상 출력부에 의하여 지원되는 색역의 하위 경계,
    Figure 112006058302086-PAT00030
    는 상기
    Figure 112006058302086-PAT00031
    을 포함하는 상기 영상 출력부에 의하여 지원되는 색역의 상위 경계,
    Figure 112006058302086-PAT00032
    는 상기 가중치 중 채도 c와 색상 각도
    Figure 112006058302086-PAT00033
    에 따른 제 1 가중치,
    Figure 112006058302086-PAT00034
    는 상기 가중치 중 최대 채도 c와 색상 각도
    Figure 112006058302086-PAT00035
    에 따른 제 2 가중치인 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 실험은 상기 광색역을 지원하는 소정의 출력 장치에 의하여 출력된 상기 광색역 공간의 영상과 상기 변환된 영상간의 차이를 최소화시키도록 상기 파라미터를 결정하기 위한 실험을 포함하는 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치.
  11. 표준 색역(Gamut)의 특징과 광색역(Wide Gamut)의 특징간의 차이를 추출하는 단계;
    상기 추출된 차이 및 실험에 의하여 결정된 파라미터에 따라, 색상(hue) 범위를 설정하는 단계;
    상기 추출된 차이, 상기 파라미터 및 상기 설정된 색상 범위에 따라 상기 영상을 변환하는 단계; 및
    상기 변환된 영상을 출력하는 단계를 포함하는 광색역 공간의 영상을 출력하 는 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 표준 색역은 표준 RGB(Standard RGB)의 색역을 포함하는 광색역 공간의 영상을 출력하는 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 광색역은 어도비 광색역(Adobe Wide Gamut)을 포함하는 공간의 영상을 출력하는 방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 추출하는 단계는 상기 표준 색역 및 상기 광색역에 포함된 주요 색(primary color)의 차이 중 소정 임계치를 초과하는 주요 색을 추출하는 단계를 포함하는 광색역 공간의 영상을 출력하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 파라미터는 상기 임계치를 초과하는 주요 색의 색상을 상기 광색역으로 매핑하기 위한 색상 각도의 변화량; 및
    상기 표준 색역 및 상기 광색역에 포함된 주요 색의 채도간의 차이 중 소정 임계치를 초과하는 특정 색의 채도를 상기 광색역으로 매핑하기 위한 채도의 변화 량 중 적어도 하나를 포함하는 광색역 공간의 영상을 출력하는 장치.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 변환하는 단계는 상기 영상의 명도를 변환하는 단계;
    상기 변환된 명도의 영상에 포함된 색상을 상기 색상 범위에 대응되도록 선형적인 색상 변환을 수행하는 단계; 및
    상기 표준 색역 및 상기 광색역에 포함된 주요 색의 채도간의 차이 중 소정 임계치를 초과하는 특정 색의 채도에 상기 파라미터를 적용하여 변환하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는 광색역 공간의 영상을 출력하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 명도를 변환하는 단계는 시그모이드 함수(Sigmoidal Function)을 이용하여 상기 명도를 변환하는 단계를 포함하는 광색역 공간의 영상을 출력하는 방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 색상 변환을 수행하는 단계는 특정 범위에 포함되는 색상에 대하여 2차원 룩업 테이블의 가중치를 적용하여 상기 색상 변환을 수행하는 단계를 포함하는 광색역 공간의 영상을 출력하는 방법.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 색상 변환을 수행하는 단계는 수학식
    Figure 112006058302086-PAT00036
    및
    Figure 112006058302086-PAT00037
    을 이용하여 상기 색상 변환을 수행하는데 여기서,
    Figure 112006058302086-PAT00038
    는 상기 입력된 영상을 CIE L*a*b* 색 공간으로 분석한 경우의 색상 각도,
    Figure 112006058302086-PAT00039
    는 상기 선형적인 색상 변환 후의 색상 각도,
    Figure 112006058302086-PAT00040
    은 2차원 룩업 테이블의 가중치를 적용한 색상 각도,
    Figure 112006058302086-PAT00041
    은 상기
    Figure 112006058302086-PAT00042
    을 포함하는 상기 광색역의 하위 경계,
    Figure 112006058302086-PAT00043
    는 상기
    Figure 112006058302086-PAT00044
    을 포함하는 상기 광색역의 상위 경계,
    Figure 112006058302086-PAT00045
    는 상기
    Figure 112006058302086-PAT00046
    을 포함하는 소정 영상 출력부에 의하여 지원되는 색역의 하위 경계,
    Figure 112006058302086-PAT00047
    는 상기
    Figure 112006058302086-PAT00048
    을 포함하는 상기 영상 출력부에 의하여 지원되는 색역의 상위 경계,
    Figure 112006058302086-PAT00049
    는 상기 가중치 중 채도 c와 색상 각도
    Figure 112006058302086-PAT00050
    에 따른 제 1 가중치,
    Figure 112006058302086-PAT00051
    는 상기 가중치 중 최대 채도 c와 색상 각도
    Figure 112006058302086-PAT00052
    에 따른 제 2 가중치인 광색역 공간의 영상을 출력하는 방법.
  20. 제 11항에 있어서,
    상기 실험은 상기 광색역을 지원하는 소정의 출력 장치에 의하여 출력된 상 기 광색역 공간의 영상과 상기 변환된 영상간의 차이를 최소화시키도록 상기 파라미터를 결정하기 위한 실험을 포함하는 광색역 공간의 영상을 출력하는 방법.
  21. 제 11 항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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