KR20110048508A - 필터를 이용한 디스플레이 특징화 - Google Patents

Abstract

디스플레이를 특징화하는 디스플레이 및 방법은 디스플레이가 측정 센서를 갖는 특징화 시스템에 의하여 측정될 수 있게 하는 인에이블링(enabling) 수단을 포함하는데, 이 측정 센서는 스크린의 디스플레이 특징과 타겟 값 사이의 차를 측정한다. 스크린에는 적어도 하나의 제 1 필터가 제공된다. 제 1 필터는 스크린의 디스플레이 특징과 타겟 값 사이의 차를 감소시키는 색 보정 필터이다.

Description

필터를 이용한 디스플레이 특징화{DISPLAY CHARACTERIZATION WITH FILTRATION}

본 발명은 디스플레이 및, 디스플레이를 특징화 하는 방법에 관한 것이고, 디스플레이는 디스플레이 특징과 스크린의 타겟(target) 값 사이의 차를 측정하는 측정 센서로 작동하도록 적응되는 특징화 시스템을 포함하고, 이 스크린에는 적어도 하나의 제 1 필터가 제공되는데, 이 필터는 디스플레이 특징과 스크린의 타겟 값 사이의 차를 감소시키는 색 보정 필터이다.

평면-패널 디스플레이와 같은 디스플레이는, 디스플레이에 의해 재생성된 이미지에서의 색이 이 이미지로 디스플레이되도록 원래 의도되는 색의 정확한 표현이 되도록 하기 위하여, 교정되거나 특징화 될 필요가 있다. 이미지 창작자에 의해 이미지로 디스플레이 되도록 원래 의도되는 색은 전형적으로 타겟 외관(target look)으로 참조되는데, 이 타겟 외관은 기준 외관에 비교될 수 있다. 기준 외관은 범용 표준일 수 있거나, 예를 들어 CRT일 수 있는 표준 디스플레이에 대한 범용 또는 알려진 표준에 참조될 수 있다. 디렉터(director) 또는 창작자는, 이 디렉터 또는 창작자의 의도이거나 이 의도와 일치하는 이미지의 외관을 결정하고 및/또는 이를 얻는데 있어서, 디렉터 또는 창작자를 보조하기 위한 제작 후에 표준 디스플레이를 사용할 수 있다.

디스플레이 산업의 목표는 표준의 기준 디스플레이로서 동일한 성능을 갖도록 타겟 디스플레이를 교정함으로써, 임의의 비디오 콘텐츠의 외관이 표준의 기준 디스플레이에 매칭될 수 있도록 하는 것이다. 즉, 각 디스플레이는, 시청자가 디스플레이 상에서 보는 이미지가 상업적 및/또는 전문적 디스플레이를 위해 원래 의도되고 생성되는 이미지와 동일하거나 또는 유사한 이미지로 보이도록, 교정될 필요가 있거나 또는 특징화될 필요가 있다. 게다가, 이는 타겟 디스플레이가 기준 외관을 획득할 수 있어야 한다는 것을 의미한다.

디스플레이에 의해 생성된 이미지가 기준 외관과 유사하거나 또는 동일하도록, 디스플레이를 교정하거나 또는 특징화하는 다수의 알려진 교정 시스템이 존재한다. 일반적으로, 교정 시스템은 기준 외관과 일치하는 주요 색 영역(gamut), 감마, 색 온도 등과 같은 타겟 값을 생성하기 위하여, 디스플레이의 특징을 측정하고, 디스플레이를 교정한다. 다수의 이들 교정 시스템의 한 가지 한계는 교정의 성능이 종종 디스플레이의 특징에 의존한다는 것이다. 디스플레이가 방송 표준 또는 색 온도(예를 들어, 6,500K)인 Rec 709와 같은 주요 타겟으로부터의 너무 큰 편차를 나타낸다면, 교정 또는 특징화 결과는 종종 만족스럽지 못하다. 예를 들어 디스플레이 상에서 백색의 상관 색 온도(CCT: correlated color temperature)가 12,000K이고, 타겟 값이 일광(6,500K)이라면, 편차가 너무 커서, 특징화가 정확하게 수행될 수 없다. 그러므로, 디스플레이의 최적의 특징화를 보장하기 위하여, 디스플레이 특징과 타겟 값 사이의 편차를 보상하는 외부 디바이스 또는 방법을 제공하는 것이 필요하고, 디스플레이가 교정되도록 적응되는 것이 필요하다.

디스플레이는 디스플레이 특징과 스크린의 타겟 값 사이의 차를 측정하는 측정 센서로 작동하기 위하여 적응되는 특징화 시스템을 포함한다. 스크린에는 적어도 하나의 제 1 필터가 제공된다. 제 1 필터는 디스플레이 특징과 스크린의 타겟 값 사이의 차를 감소시키는 색 보정 필터이다.

디스플레이를 특징화 하기 위한 방법은: 디스플레이의 디스플레이 특징과 스크린의 타겟 값 사이의 차를 측정하는 단계, 및 디스플레이에 적어도 하나의 제 1 필터를 제공하는 단계를 포함하고, 제 1 필터는 디스플레이 특징과 스크린의 타겟 값 사이의 차를 감소시키는 색 보정 필터이다.

본 발명은 디스플레이 특징과 타겟 값 사이의 편차를 보상하고, 디스플레이의 특징화를 최적화시키는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이의 분해도.
도 2는 제 1 필터 및 제 2 필터로 도시되는 도 1의 디스플레이의 평면도.
도 3은 도 1의 디스플레이의 제 1 필터의 특징을 도시하는 그래프.
도 4는 도 1의 디스플레이의 제 2 필터의 특징을 도시하는 그래프.
도 5는 특징화 시스템으로 도시되는 도 1의 디스플레이(1)의 개략도.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 디스플레이(1)를 도시한다. 디스플레이(1)는 예를 들어, 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 디스플레이, 또는 리퀴드 크리스탈 온 실리콘(LCoS: liquid crystal on silicon) 표시 장치와 같은 평-면 디스플레이일 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시되는 바와같이, 디스플레이(1)는 정면(3) 및 반대쪽의 후면(4)을 갖는 스크린(2)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 정면(3)은 스크린(2)의 시청자(미도시)를 향하도록 구성된다. 스크린(2)은 예를 들어 유리로 구성될 수 있다.

스크린(2)에는 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)가 제공된다. 도시된 실시예에서, 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)는 스크린(2)의 정면(3)에 부착된다. 제 1 필터(5)는 스크린(2)의 정면(3)에 배열되고, 제 2 필터(6)는 제 1 필터(5)의 상부에 직접적으로 배열 된다. 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)는 스크린(2)의 정면(3)의 전체를 커버한다. 대안으로, 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)는 후면(4) 상에 제공될 수 있다. 게다가, 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)는 스크린(2) 내부에 배열될 수 있다. 예를 들어, 스크린(2)이 유리로 구성된다면, 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)는 스크린(2)의 유리 내부에 배열될 수 있다.

제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)는 예를 들어, 일광, 텅스텐, 형광 또는 아크(arc) 보정 또는 변환을 위한 젤(gel) 필터 또는 색 보정 필터일 수 있다. 예를 들어, 색 보정 필터는 일광을 텅스텐 광으로 변환하는 오렌지 색 보정(CTO: color correction orange) 및/또는 텅스텐 광을 일광으로 변환하는 청색 보정(CTB: color correction blue)일 수 있다. 도시되는 실시예에서, 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)는 CTO이고, 일광을 텅스텐 광으로 변환한다. 제 1 필터(5)는 1/4 CTO이고, 제 2 필터는 1/8 CTO이다. 그러므로, 제 1 필터(5)와 제 2 필터(6)의 결합은 3/8 CTO이다. 제 1 필터(5)의 특징은 도 3에 더 상세히 도시되고, 제 2 필터(6)의 특징은 도 4에 더 상세히 도시된다.

스크린(2)이 위에 서술된 특징을 갖는 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)를 가지고 도시되고, 서술되지만, 당업자라면 스크린(2) 상에 제공되는 필터의 개수, 타입, 및 길이가 디스플레이(1)의 요구되는 특징에 따라 변화될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 필터의 개수, 타입, 및 길이는 임의의 알려진 방법으로 특징화 될 디스플레이(1)의 투과율을 초기에 측정함으로써 결정될 수 있다. 디스플레이(1)가 청색 스펙트럼 영역에 더 높은 투과율을 나타낸다면(예를 들어, 디스플레이(1) 상의 백색의 측정된 값이 대략 12,000K이고, 백색을 위한 타겟 값이 대략 6,500K라면), 적어도 하나의 CTO 타입 필터는 초과하는 청색 투과율을 필터링하는데 사용될 수 있다. 디스플레이(1)가 황-적색 스펙트럼 영역에 더 높은 투과율을 나타낸다면, 예를 들어, 디스플레이(1) 상에서 백색의 측정된 값이 대략 3,000K이고, 백색에 대한 타겟 값이 대략 6,500K라면), 적어도 하나의 CBT 타입 필터는 초과하는 황-적색 투과율을 필터링하는데 사용될 수 있다. 측정된 값과 타겟 값 사이의 차에 따라, 필터의 가장 접합한 개수와 길이가 선택될 수 있다.

도 5에 도시되는 바와 같이, 디스플레이(1)는 특징화 시스템(7)에 연결된다. 예시적인 실시예에서, 특징화 시스템(7)은 개인용 컴퓨터(PC)(8)과 측정 센서(9)를 포함한다. 측정 센서(9)는 표준 통신 채널, 예를 들어, 범용 직렬 버스(USB) 또는 RS-232C를 통하여 PC(8)에 연결된다. PC(8) 상에서 동작하는 소프트웨어는 스크린(2) 상에 적어도 하나의 존(10)을 생성하고, 스크린(2)상에 존(10)을 측정하기 위하여, 측정 센서(9)를 구동한다. 측정 센서(9)로부터 취득된 값은 디바이스 독립 값(예를 들어, CIEXYZ)에 디바이스 의존 값(예를 들어, RGB)을 매핑하는, 특징화 모델을 안출하기 위하여 사용된다. 그런 후에, 특징화 모델은 예를 들어, 스크린(2)상에 기준 외관을 생성하는 3차원 룩-업-테이블과 같은 매핑을 생성하기 위하여 사용된다. 특징화 시스템(7)이 당업자들에게 잘 알려져 있기에, 이 시스템의 추가적 서술은 생략된다. 디스플레이(1)가 본 명세서에 도시되고 서술되는 특징화 시스템(7)을 가지고 도시되고, 서술되는 반면에, 당업자에게 있어서, 임의의 알려진 특징화 시스템이 디스플레이(1)와 함께 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

표 1은 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)가 스크린에 부착되지 않을 때의 스크린(2) 상의 특징화 결과와, 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)가 스크린에 부착될 때의 스크린(2) 상의 특징화 결과를 나타낸다. △E는 디스플레이(1)의 특징과 타겟 값 사이의 색차(color difference) 오류이다. 표 1에서, 존(10)의 125개의 패치 또는 고유한 색 조합(8비트 시스템에서의 R에 대한 5개의 레벨 x G에 대한 5개의 레벨 x B에 대한 5개의 레벨)은 색차 오류를 계산하기 위하여 사용된다. 본 발명에 따른 디스플레이는 125개의 패치를 저장하는 메모리를 가질 수 있으므로, 방송 표준 또는 기준 외관에 대해 교정될 디스플레이에 대하여, 적합한 작동 상태가 잘 알려질 것이고, 제작 후로 의도되는 일부 영화를 동작하고 디스플레이할 수 있다. 메모리에서 패치를 갖는 디스플레이는 이 디스플레이가, 필요하다면 현장에서 디스플레이 조립 이후에 즉시 손쉽게 교정되도록 한다. 대안으로, 메모리는 셋-톱-박스, 비디오 플레이어, 컴퓨터, 또는 다른 독립형 디바이스와 같은 일부 외부 디바이스 내에 있을 수 있다.

특징화 결과

디스플레이 구성	평균 △E	최대 △E
제 1 필터 또는 제 2 필터 없이	7.6	14.5
제 1 필터 또는 제 2 필터를 사용하여	3.4	7.5

표 1에 도시되는 바와 같이, 스크린(2)상에서 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)의 사용은 2보다 높은 인자의 특성화 정확도를 개선한다. 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)는 특징화 정확도를 개선했는데, 이는, 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)가 스크린(2)의 색 온도와 색도를 변경하여, 이 색 온도와 색도의 값을 타겟 값으로 인접하게 이동시키기 때문이다.

표 2는 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)가 스크린(2)에 부착되지 않았을 때와, 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)가 스크린(2)에 부착될 때의 휘도(Y), 색도(x), 색도(y), 및 백색 포인트(CCT)의 비교를 나타낸다.

디스플레이 색 성질의 변화

디스플레이 구성	디스플레이 색	휘도 Y	색도 x	색도 y	백색 포인트 CCT
제 1 필터 또는 제 2 필터 없이	백색	178.8	0.2651	0.2865	12090K
제 1 필터 또는 제 2 필터 없이	흑색	0.1760	0.2725	0.2326	26050K
제 1 필터 또는 제 2 필터 를 사용하여	흰색	121.6	0.3071	0.3359	6741K
제 1 필터 또는 제 2 필터 를 사용하여	흑색	0.1271	0.3202	0.2786	6454K

표 2에 도시되는 바와 같이, 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)는 타겟 값으로부터의 디스플레이 특징에서 높은 정도의 편차를 보상하는데 사용되고, 특징화 성능은 매우 향상된다. 제 1 필터(5)와 제 2 필터(6)가 스크린(2) 상에 제공되기 때문에, 디스플레이(1)는 스크린(2)의 주요 색 온도를 타겟 값에 근접하게 변화시킨다; 그러므로, 특징화 시스템(7)은 디스플레이(1)의 특징화 또는 교정의 더 나은 품질을 달성할 수 있다.

본 발명에 따라 디스플레이(1)에서, 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)는 디스플레이(1)의 최적화된 특징화를 보증하기 위하여 디스플레이 특징과 타겟 값 사이의 편차를 보상하는 외부 디바이스 또는 방법을 제공한다. 따라서, 제조 과정 동안, 스크린(2)과 제 1 필터(5) 및 제 2 필터(6)를 통합함으로써, 더 나은 특징화 또는 교정이 보장될 것이고, 시청자(미도시)는 디스플레이(1) 상의 개선된 이미지의 혜택을 누릴 것이고, 및 디렉터 또는 창작자에 의해 의도된 이미지 특징을 경험할 것이다.

말하자면, 본 발명은 스크린의 디스플레이 특징과 타겟 값 사이의 차를 측정하는 측정 센서를 갖는 특징화 시스템에 의하여, 디스플레이가 교정되거나, 재교정되거나 또는 측정되는 것을 가능케 하는 인에이블링 수단을 갖는 디스플레이를 포함하는데, 적어도 하나의 타겟 값은 산업 표준 값일 수 있다. 스크린에는 적어도 하나의 제 1 필터가 제공되는데, 이 제 1 필터는 스크린의 디스플레이 특징과 타겟 값 사이의 차를 감소시키는 색 보정 필터가 될 수 있다. 제 1 필터는 디스플레이가 작동하도록 설정할 수 있기에, 제 1 필터는 기준 외관을 매칭할 수 있거나 달성할 수 있고, 가령 디스플레이는 디렉터 또는 창작자에 의해 의도된 타겟 외관을 매칭하거나 달성할 수 있다. 제 1 필터는 일광을 텅스텐 광으로 변환하는 오렌지 색 보정 필터일 수 있거나, 또는 텅스텐 광을 일광으로 변환하는 청색 보정 필터일 수 있고, 이 제 1 필터는 제 2 필터로 보완될 수 있는데, 이 제 2 필터는 일광을 텅스텐 광으로 변환하는 오렌지 색 보정 필터일 수 있거나, 또는 텅스텐 광을 일광으로 변환하는 청색 보정 필터일 수 있다. 인에이블링 수단은 디스플레이의 메모리에 저장된 일련의 패치를 포함할 수 있고, 또한, 측정된 디스플레이 출력을 적어도 하나의 패치에 상관시키기 위하여, USB 포트 등과 같은 측정 센서 입력을 가질 수 있다. 메모리에서, 디스플레이는, 일련의 패치를 포함하는 룩-업 테이블을 가질 수 있고, 이 룩-업 테이블은 타겟 값에 주어진 패치를 동적으로 연관시키기 위하여 적응될 수 있다.

본 발명의 다른 특성은 만약 있다면, 분리할 수 있는 제 1 필터 및/또는 제 2 필터를 포함하여, 시간이 지나면서 디스플레이에 부적절하게 이른 교정 또는 드리프트(drift)의 경우, 디스플레이가 재교정될 수 있다. 또한, 스크린은 상이한 섹션으로 나뉠 수 있기에, 복수의 패치 중 상이한 패치가 균일하지 않은 스크린의 경우에서 스크린의 상이한 섹션에 할당될 수 있다. 사실, 비-균일함의 경우, 제 1 필터 및/또는 제 2 필터는, 하나만 존재하는 경우, 스크린의 상이한 섹션에 연관된 상이한 색 특징을 갖기 위하여 나뉠 수 있다.

전술한 것은 본 발명을 실현하는 가능성의 일부를 설명한다. 다수의 다른 실시예는 본 발명의 사상 및 범주 내에 있을 수 있다. 그러므로, 전술한 서술은 제한적이라기보다는 설명으로 여겨지고, 본 발명의 범주가 등가물의 전체 범위와 함께 첨부되는 청구항에 의해 주어진다는 것으로 의도된다.

1 : 디스플레이 2 : 스크린
3 : 스크린의 정면 4 : 스크린의 후면
5 : 제 1 필터 6 : 제 2 필터

Claims (20)

1. 디스플레이에 있어서,
   스크린의 디스플레이 특징과 타겟 값 사이의 차를 측정하는 측정 센서로 작동하기 위하여 적응되는 특징화 시스템, 및
   적어도 하나의 제 1 필터가 제공되는 스크린으로서, 상기 제 1 필터는 상기 스크린의 상기 디스플레이 특징과 상기 타겟 값 사이의 차를 감소시키는 색 보정 필터인, 스크린을
   포함하는, 디스플레이.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 필터는 일광을 텅스텐(tungsten) 광으로 변환하는 오렌지 색 보정 필터 또는 텅스텐 광을 일광으로 변환하는 청색 보정 필터인, 디스플레이.
3. 제 1항에 있어서, 상기 스크린은 시청자를 향하는 정면과 반대쪽의 후면을 갖고, 상기 제 1 필터는 상기 정면에 제공되는, 디스플레이.
4. 제 1항에 있어서, 제 2 필터를 더 포함하고, 상기 제 2 필터는 색 보정 필터인, 디스플레이.
5. 제 4항에 있어서, 상기 제 2 필터는 일광을 텅스텐 광으로 변환하는 오렌지 색 보정 필터 또는 텅스텐 광을 일광으로 변환하는 청색 보정 필터인, 디스플레이.
6. 방법에 있어서,
   디스플레이의 스크린의 디스플레이 특징과 타겟 값 사이의 차를 측정하는 단계, 및
   디스플레이에 적어도 하나의 제 1 필터를 제공하는 단계로서, 상기 제 1 필터는 상기 스크린의 상기 디스플레이 특징과 상기 타겟 값 사이의 차를 감소시키는 색 보정 필터인, 제공 단계를
   포함하는, 방법.
7. 제 6항에 있어서, 일광을 텅스텐 광으로 변환시킴으로써 오렌지 색 보정 또는, 제 1 필터로 텅스텐 광을 일광으로 변환시킴으로써 청색 보정의 단계를 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
8. 제 6항에 있어서, 제 2 필터를 제공하기 위한 단계를 더 포함하고, 상기 제 2 필터는 색 교정 필터인, 방법.
9. 제 6항에 있어서, 제 2 필터로 일광을 텅스텐 광으로의 변환을 통한 오렌지 색 보정 또는 텅스텐 광을 일광으로의 변환을 통한 청색 보정의 단계를 더 포함하는, 방법.
10. 디스플레이에 있어서,
    상기 디스플레이가 특징화 시스템에 의해 측정될 수 있게 하는 인에이블링(enabling) 수단으로서, 상기 특징화 시스템은 스크린의 디스플레이 특징과 타겟 값 사이의 차를 측정하는 측정 센서를 갖는, 인에이블링 수단, 및
    적어도 하나의 제 1 필터가 제공되는 스크린으로서, 상기 제 1 필터는 상기 디스플레이 특징과 상기 스크린의 상기 타겟 값 사이의 차를 감소시키는 색 보정 필터인, 스크린을
    포함하는, 디스플레이.
11. 제 10항에 있어서, 상기 인에이블링 수단은 메모리에서 일련의 패치와, 측정된 디스플레이 출력을 적어도 하나의 상기 패치에 상관시키기 위한 측정 센서 입력을 포함하는, 디스플레이.
12. 제 11항에 있어서, 상기 디스플레이는 일련의 패치를 포함하는 룩-업 테이블을 갖고, 상기 룩-업 테이블은 주어진 패치를 상기 타겟 값에 동적으로 연관시키기 위하여 적응되는, 디스플레이.
13. 제 12항에 있어서, 적어도 하나의 타겟 값은 산업 표준 값인, 디스플레이.
14. 제 10항에 있어서, 상기 제 1 필터는 일광을 텅스텐 광으로 변환하는 오렌지 색 보정 필터이거나, 텅스텐 광을 일광으로 변환하는 청색 보정 필터인, 디스플레이.
15. 제 14항에 있어서, 제 2 필터를 더 포함하고, 상기 제 2 필터는 색 보정 필터인, 디스플레이.
16. 제 15항에 있어서, 상기 제 2 필터는 일광을 텅스텐 광으로 변환하는 오렌지 색 보정 필터이거나, 텅스텐 광을 일광으로 변환하는 청색 보정 필터인, 디스플레이.
17. 제 10항에 있어서, 상기 제 1 필터는 분리할 수 있는, 디스플레이.
18. 제 10항에 있어서, 상기 스크린은 상이한 섹션으로 나뉘고, 상기 복수의 패치 중 상이한 패치는 상이한 섹션에 할당되는, 디스플레이.
19. 제 18항에 있어서, 상기 스크린은 섹션으로 나뉘고, 상기 제 1 필터는 상이한 섹션과 연관된 상이한 색 특징을 갖기 위하여 나뉘는, 디스플레이.
20. 제 18항에 있어서, 상기 제 1 필터는 분리할 수 있는, 디스플레이.

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