KR20140047929A - 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 장치 및 방법 - Google Patents

분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 장치는, 설정된 범위 내의 유사 컬러들을 하나의 컬러 샘플 세트로 하는 복수 개의 컬러 샘플 세트들을 선정하는 컬러 샘플 세트 선정부; 표준 광원 하에 획득한 상기 컬러 샘플 세트들의 표준 광원 샘플 RGB 값들 및 표준 광원 샘플 분광 분포들을 이용하여 변환 함수들을 생성하는 변환 함수 생성부; 임의 광원 하에 획득한 상기 컬러 샘플 세트들의 임의 광원 샘플 RGB 값들을 임의 광원 샘플 CIEXYZ 값들로 변환하여 컬러 정보들을 생성하는 컬러 정보 생성부; 및 상기 변환 함수들 및 상기 컬러 정보들을 이용하여 피사체 분광 분포를 추정하는 분광 분포 추정부를 포함한다.

Description

분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 장치 및 방법 {APPARATUS FOR COLOR REPRODUCTION OF SUBJECT USING SPECTRAL DISTRIBUTION AND METHOD THEREOF}
본 발명은 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 다양한 조명하에 물체의 컬러를 재현 할 수 있는 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 디지털 카메라는 모델 및 제조 회사에 따라 영상을 획득하여 표현하는 방법이 다르기 때문에 동일한 장면을 촬영하여도 컬러가 서로 다르게 표현된다. 특히 고유의 이미지 프로세서를 사용하여 카메라마다 특징 있는 컬러를 재현하기 때문에 실제 눈으로 보이는 컬러와 카메라에서 표현하는 컬러는 다르다. 이에 인간 시각으로 인지되는 컬러를 정확하게 획득하고 재현하기 위해서는 카메라 특성화 과정이 필요하다. 일반적인 카메라 특성화는 표준 광원 하의 환경에서 미리 정해진 수의 컬러 샘플 세트를 촬영하고 이들을 컬러 측색기로 측정하여 카메라의 디지털 출력 RGB 값과 입력 컬러 신호인 측정된 CIEXYZ 값을 획득하고 이들의 관계를 모델링하여 임의의 입력 CIEXYZ 값에 대한 출력 RGB 값을 추정한다. 기존의 스펙트럼 기반의 카메라 특성화 기술은 3채널의 RGB 컬러 정보를 가지고 3 채널 이상 스펙트럼 정보를 추정하기 때문에 많은 오차를 수반하게 된다.
미국공개특허 제20110216971호는 디지털 카메라를 이용하여 획득된 컬러 정보를 이용하여 피사체의 스펙트럼을 획득하고 이를 이용하여 다른 광원 하에서의 영상으로 재현하는 방법을 소개하였고, 미국 논문 ‘Color research and application’, Volume 33, Number 6, 485 내지 493 페이지에 게재된 ‘Representation and Estimation of Spectral Reflectances Using Projection on PCA and Wavelet Bases’는 디지털 카메라를 이용하여 피사체의 분광반사율을 추정하는 방법을 소개하였다.
그러나, 이와 같은 종래의 컬러 재현 기술들은 단일 광원을 사용시 광원이 변화함에 따라 발생하는 컬러의 오차가 발생하는 문제를 해결하지 못하고 있으며, 피사체의 컬러는 고려하지 않고 변환 함수의 최적화 하는 과정만을 개시하고 있을 뿐, 피사체 RGB 값을 특성화하고 피벗 컬러를 판단하여 상기 피벗 컬러에 상응하는 컬러 정보 및 변환 함수를 결정하는 것에 대해 구체적인 기술을 제시하고 있지 못하다.
따라서, 정확하게 피사체 컬러를 재현하기 위하여 설정된 범위 내의 유사 컬러들을 하나의 컬러 샘플 세트로 하는 복수 개의 컬러 샘플 세트들을 사용하여 정확도를 향상시키고, 표준 광원 하에서 변환 함수들을 생성하고, 임의 광원 하에서 컬러 정보들을 생성함으로써 단일 광원을 사용시 광원이 변화함에 따라 발생하는 컬러의 오차가 발생하는 문제를 해결하며, 피사체 RGB 값을 CIEXYZ 값으로 변환하고 피벗 컬러를 결정하여 상기 피벗 컬러에 상응하는 컬러 정보 및 변환 함수를 결정함으로써 단일 변환 함수의 사용시 야기되는 정확도 문제를 해결하여 보다 피사체 컬러를 정확하게 재현하는 새로운 피사체 컬러 재현 기술의 필요성이 절실하게 대두된다.
본 발명의 목적은, 컬러 샘플 세트의 분광 분포를 이용하여 광원의 영향이 없는 피사체 고유의 분광 반사율을 획득하고 피사체 고유의 컬러를 재현하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 설정된 범위 내의 유사 컬러들을 하나의 컬러 샘플 세트로 하는 복수 개의 컬러 샘플 세트들을 이용하여 변환 함수들 및 컬러 정보들을 생성함으로써 보다 피사체 컬러를 정확하게 재현하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 표준 광원 하에서 변환 함수들을 생성하고 임의 광원 하에서 컬러 정보들을 생성함으로써, 단일 광원을 사용시 광원이 변화함에 따라 발생하는 컬러의 오차가 발생하는 문제를 해결하여 보다 광원의 영향이 없는 피사체 고유의 컬러를 재현하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 피사체 RGB 값을 CIEXYZ 값으로 변환하고, 피벗 컬러를 결정하여 상기 피벗 컬러에 상응하는 컬러 정보 및 변환 함수를 이용함으로써, 단일 변환 함수의 사용시 야기되는 정확도 문제를 해결하여 보다 피사체 컬러를 정확하게 재현하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 장치는, 설정된 범위 내의 유사 컬러들을 하나의 컬러 샘플 세트로 하는 복수 개의 컬러 샘플 세트들을 선정하는 컬러 샘플 세트 선정부; 표준 광원 하에 획득한 상기 컬러 샘플 세트들의 표준 광원 샘플 RGB 값들 및 표준 광원 샘플 분광 분포들을 이용하여 변환 함수들을 생성하는 변환 함수 생성부; 임의 광원 하에 획득한 상기 컬러 샘플 세트들의 임의 광원 샘플 RGB 값들을 임의 광원 샘플 CIEXYZ 값들로 변환하여 컬러 정보들을 생성하는 컬러 정보 생성부; 및 상기 변환 함수들 및 상기 컬러 정보들을 이용하여 피사체 분광 분포를 추정하는 분광 분포 추정부를 포함한다.
이 때, 상기 분광 분포 추정부는 카메라 특성화 모델을 이용하여 상기 피사체 RGB 값을 피사체 CIEXYZ 값으로 변환하고, 상기 피사체 CIEXYZ 값을 이용하여 피벗 컬러를 결정하고, 상기 컬러 정보들 중 상기 피벗 컬러에 상응하는 컬러 정보를 결정하고, 상기 변환 함수들 중 상기 컬러 정보에 상응하는 변환 함수를 결정하고, 상기 변환 함수를 이용하여 상기 피사체 RGB 값을 상기 피사체 분광 분포로 변환할 수 있다.
이 때, 상기 컬러 정보 생성부는 카메라 특성화 모델을 이용하여 상기 임의 광원 샘플 RGB 값들을 상기 임의 광원 샘플 CIEXYZ 값들로 변환하여 컬러 정보들을 생성할 수 있다.
이 때, 상기 카메라 특성화 모델은 표준 광원 하에 획득한 상기 표준 컬러 차트의 표준 광원 차트 RGB 값 및 표준 광원 차트 분광 분포를 이용하여 RGB 값을 분광 분포로 변환하는 함수를 생성할 수 있다.
이 때, 상기 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 장치는 상기 변환 함수들, 상기 컬러 정보들, 상기 카메라 특성화 모델 및 상기 피사체 분광 분포 중 어느 하나 이상을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 방법은, 설정된 범위 내의 유사 컬러들을 하나의 컬러 샘플 세트로 하는 복수 개의 컬러 샘플 세트들을 선정하는 단계; 표준 광원 하에 획득한 상기 컬러 샘플 세트들의 표준 광원 샘플 RGB 값들 및 표준 광원 샘플 분광 분포들을 이용하여 변환 함수들을 생성하는 단계; 임의 광원 하에 획득한 상기 컬러 샘플 세트들의 임의 광원 샘플 RGB 값들을 임의 광원 샘플 CIEXYZ 값들로 변환하여 컬러 정보들을 생성하는 단계; 및 상기 변환 함수들 및 상기 컬러 정보들을 이용하여 피사체 분광 분포를 추정하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 피사체 분광 분포를 추정하는 단계는 카메라 특성화 모델을 이용하여 상기 피사체 RGB 값을 피사체 CIEXYZ 값으로 변환하는 단계; 상기 피사체 CIEXYZ 값을 이용하여 피벗 컬러를 결정하는 단계; 상기 컬러 정보들 중 상기 피벗 컬러에 상응하는 컬러 정보를 결정하는 단계; 상기 변환 함수들 중 상기 컬러 정보에 상응하는 변환 함수를 결정하는 단계; 및 상기 변환 함수를 이용하여 상기 피사체 RGB 값을 상기 피사체 분광 분포로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 컬러 정보들을 생성하는 단계는 카메라 특성화 모델을 이용하여 상기 임의 광원 샘플 RGB 값들을 상기 임의 광원 샘플 CIEXYZ 값들로 변환하여 컬러 정보들을 생성할 수 있다.
이 때, 상기 카메라 특성화 모델은 표준 광원 하에 획득한 상기 표준 컬러 차트의 표준 광원 차트 RGB 값 및 표준 광원 차트 분광 분포를 이용하여 RGB 값을 분광 분포로 변환하는 함수를 생성할 수 있다.
이 때, 상기 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 방법은 상기 변환 함수들, 상기 컬러 정보들, 상기 카메라 특성화 모델 및 상기 피사체 분광 분포 중 어느 하나 이상을 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 컬러 샘플 세트의 분광 분포를 이용하여 광원의 영향이 없는 피사체 고유의 분광 반사율을 획득하고 피사체 고유의 컬러를 재현할 수 있다.
또한 본 발명은, 설정된 범위 내의 유사 컬러들을 하나의 컬러 샘플 세트로 하는 복수 개의 컬러 샘플 세트들을 이용하여 변환 함수들 및 컬러 정보들을 생성함으로써 보다 피사체 컬러를 정확하게 재현할 수 있다.
또한 본 발명은, 표준 광원 하에서 변환 함수들을 생성하고 임의 광원 하에서 컬러 정보들을 생성함으로써, 단일 광원을 사용시 광원이 변화함에 따라 발생하는 컬러의 오차가 발생하는 문제를 해결하여 보다 광원의 영향이 없는 피사체 고유의 컬러를 재현할 수 있다.
또한 본 발명은, 피사체 RGB 값을 CIEXYZ 값으로 변환하고, 피벗 컬러를 결정하여 상기 피벗 컬러에 상응하는 컬러 정보 및 변환 함수를 이용함으로써, 단일 변환 함수의 사용시 야기되는 정확도 문제를 해결하여 보다 피사체 컬러를 정확하게 재현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시된 변환 함수 생성 단계(S220)의 일 예를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 4는 도 2에 도시된 컬러 정보 생성 단계(S230)의 일 예를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 5는 도 2에 도시된 분광 분포 추정 단계(S240)의 일 예를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 6은 도 2에 도시된 컬러 샘플 세트들을 선정하는 단계(S210)를 표준 컬러 차트를 기준으로 하는 경우의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 피벗 컬러에 상응하는 컬러 정보를 결정하는 단계(S540)의 일 예를 나타낸 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 장치는 컬러 샘플 세트 선정부(110), 변환 함수 생성부(120), 컬러 정보 생성부(130) 및 분광 분포 추정부(140)를 포함한다.
컬러 샘플 세트 선정부(110)는 설정된 범위 내의 유사 컬러들을 하나의 컬러 샘플 세트로 하는 복수 개의 컬러 샘플 세트들(620, 630)을 선정한다.
이 때, 컬러 샘플 세트들(620, 630)은 전체 컬러 공간을 포함할 수 있다.
이 때, 컬러 샘플 세트 선정부(110)는 표준 컬러 차트(610)를 기준으로 컬러 샘플 세트들(620, 630)을 선정할 수 있다.
예를 들어, 컬러 샘플 세트 선정부(110)는 표준 컬러 차트(610)의 연두색(611)에 대하여 설정된 범위 내의 유사 컬러들을 제1 컬러 샘플 세트(620)로 선정하고, 표준 컬러 차트(610)의 빨강색(612)에 대하여 설정된 범위 내의 유사 컬러들을 제2 컬러 샘플 세트(620)로 선정할 수 있다.
예들 들어, 컬러 샘플 세트 선정부(110)는 표준 컬러 차트(610)의 컬러가 24개이고, 각각의 컬러에 대하여 설정된 범위 내의 유사 컬러가 6개씩인 경우, 6개의 컬러를 하나의 컬러 샘플 세트로 하여 총 24개의 컬러 샘플 세트들을 선정할 수 있다.
변환 함수 생성부(120)는 표준 광원 하에 획득한 컬러 샘플 세트들(620, 630)의 표준 광원 샘플 RGB 값들 및 표준 광원 샘플 분광 분포들을 이용하여 변환 함수들을 생성한다.
이 때, 표준 광원은 D65광원을 포함할 수 있다.
이 때, 변환 함수 생성부(120)는 카메라 촬영을 이용하여 표준 광원 샘플 RGB 값들을 획득할 수 있다.
이 때, 변환 함수 생성부(120)는 분광 분포 측정기를 이용하여 표준 광원 샘플 분광 분포들을 획득할 수 있다.
이 때, 상기 표준 광원 샘플 RGB 값들 및 상기 표준 광원 샘플 분광 분포들은 표준 측정 환경인 0/45 및 45/0 중 어느 하나를 만족하는 측정 환경에서 획득된 것일 수 있다.
이 때, 상기 변환 함수들은 상기 표준 광원 샘플 RGB 값들에 상응하는 상기 표준 광원 샘플 분광 분포들의 관계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 변환 함수들의 생성 방법은 PCA 기반의 선형 변환 기법일 수 있다.
컬러 정보 생성부(130)는 임의 광원 하에 획득한 컬러 샘플 세트들(620, 630)의 임의 광원 샘플 RGB 값들을 임의 광원 샘플 CIEXYZ 값들로 변환하여 컬러 정보들을 생성한다.
이 때, 컬러 정보 생성부(130)는 카메라 촬영을 이용하여 임의 광원 샘플 RGB 값들을 획득할 수 있다.
이 때, 컬러 정보 생성부(130)는 상기 임의 광원 샘플 RGB 값들을 임의 광원 샘플 CIELAB 값들로 변환하여 컬러 정보들을 생성할 수 있다.
이 때, 컬러 정보 생성부(130)는 카메라 특성화 모델을 이용하여 상기 임의 광원 샘플 RGB 값들을 임의 광원 샘플 CIEXYZ 값들로 변환하여 컬러 정보들을 생성할 수 있다.
이 때, 상기 카메라 특성화 모델은 표준 광원 하에 획득한 상기 표준 컬러 차트(610)의 표준 광원 차트 RGB 값 및 표준 광원 차트 분광 분포를 이용하여 RGB 값을 분광 분포로 변환하는 함수일 수 있다.
이 때, 상기 함수는 상기 표준 광원 차트 RGB 값에 상응하는 상기 표준 광원 차트 분광 분포의 관계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 함수는 다항회귀 방정식을 이용한 방법을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 함수는 sRGB 컬러 공간을 이용한 방법을 포함할 수 있다.
분광 분포 추정부(140)는 상기 변환 함수들 및 상기 컬러 정보들을 이용하여 피사체 분광 분포를 추정한다.
이 때, 분광 분포 추정부(140)는 상기 카메라 특성화 모델을 이용하여 상기 피사체 RGB 값을 피사체 CIEXYZ 값으로 변환할 수 있다.
이 때, 분광 분포 추정부(140)는 상기 피사체 CIEXYZ 값을 이용하여 피벗 컬러(750)를 결정할 수 있다.
이 때, 피벗 컬러(750)는 상기 피사체 CIEXYZ 값의 분포의 중심 값일 수 있다.
이 때, 분광 분포 추정부(140)는 상기 컬러 정보들 중 피벗 컬러(750)에 상응하는 컬러 정보를 결정할 수 있다.
예를 들어, 분광 분포 추정부(140)는 상기 컬러 정보들과 피벗 컬러(750)의 거리를 판단하여, 제1 컬러 정보(710)가 8, 제2 컬러 정보(720)가 2, 제3 컬러 정보(730)가 10의 거리를 가지는 경우, 가장 가까운 거리를 가진 제2 컬러 정보(720)를 피벗 컬러(750)에 상응하는 컬러 정보로 결정할 수 있다.
이 때, 분광 분포 추정부(140)는 상기 변환 함수들 중 상기 컬러 정보에 상응하는 변환 함수를 결정할 수 있다.
이 때, 분광 분포 추정부(140)는 상기 변환 함수를 이용하여 상기 피사체 RGB 값을 상기 피사체 분광 분포로 변환할 수 있다.
도 1에는 도시되지 아니하였으나, 본 발명에 따른 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 장치는 상기 변환 함수들, 상기 컬러 정보들, 상기 카메라 특성화 모델 및 상기 피사체 분광 분포 중 어느 하나 이상을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 2을 참조하면, 본 발명의 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 방법은 설정된 범위 내의 유사 컬러들을 하나의 컬러 샘플 세트로 하는 복수 개의 컬러 샘플 세트들(620, 630)을 선정한다(S210).
이 때, 컬러 샘플 세트들(620, 630)은 전체 컬러 공간을 포함할 수 있다.
이 때, 단계(S210)는 표준 컬러 차트(610)를 기준으로 컬러 샘플 세트들(620, 630)을 선정할 수 있다.
예를 들어, 단계(S210)는 표준 컬러 차트(610)의 연두색(611)에 대하여 설정된 범위 내의 유사 컬러들을 제1 컬러 샘플 세트(620)로 선정하고, 표준 컬러 차트(610)의 빨강색(612)에 대하여 설정된 범위 내의 유사 컬러들을 제2 컬러 샘플 세트(620)로 선정할 수 있다.
예들 들어, 단계(S210)는 표준 컬러 차트(610)의 컬러가 24개이고, 각각의 컬러에 대하여 설정된 범위 내의 유사 컬러가 6개씩인 경우, 6개의 컬러를 하나의 컬러 샘플 세트로 하여 총 24개의 컬러 샘플 세트들을 선정할 수 있다.
또한, 본 발명의 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 방법은 표준 광원 하에 획득한 컬러 샘플 세트들(620, 630)의 표준 광원 샘플 RGB 값들 및 표준 광원 샘플 분광 분포들을 이용하여 변환 함수들을 생성한다(S220).
이 때, 표준 광원은 D65광원을 포함할 수 있다.
이 때, 단계(S220)는 카메라 촬영을 이용하여 표준 광원 샘플 RGB 값들을 획득할 수 있다.
이 때, 단계(S220)는 분광 분포 측정기를 이용하여 표준 광원 샘플 분광 분포들을 획득할 수 있다.
이 때, 상기 표준 광원 샘플 RGB 값들 및 상기 표준 광원 샘플 분광 분포들은 표준 측정 환경인 0/45 및 45/0 중 어느 하나를 만족하는 측정 환경에서 획득된 것일 수 있다.
이 때, 상기 변환 함수들은 상기 표준 광원 샘플 RGB 값들에 상응하는 상기 표준 광원 샘플 분광 분포들의 관계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 변환 함수들의 생성 방법은 PCA 기반의 선형 변환 기법일 수 있다.
또한, 본 발명의 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 방법은 임의 광원 하에 획득한 컬러 샘플 세트들(620, 630)의 임의 광원 샘플 RGB 값들을 임의 광원 샘플 CIEXYZ 값들로 변환하여 컬러 정보들을 생성한다(S230).
이 때, 단계(S230)는 카메라 촬영을 이용하여 임의 광원 샘플 RGB 값들을 획득할 수 있다.
이 때, 단계(S230)는 상기 임의 광원 샘플 RGB 값들을 임의 광원 샘플 CIELAB 값들로 변환하여 컬러 정보들을 생성할 수 있다.
이 때, 단계(S230)는 카메라 특성화 모델을 이용하여 상기 임의 광원 샘플 RGB 값들을 임의 광원 샘플 CIEXYZ 값들로 변환하여 컬러 정보들을 생성할 수 있다.
이 때, 상기 카메라 특성화 모델은 표준 광원 하에 획득한 상기 표준 컬러 차트(610)의 표준 광원 차트 RGB 값 및 표준 광원 차트 분광 분포를 이용하여 RGB 값을 분광 분포로 변환하는 함수일 수 있다.
이 때, 상기 함수는 상기 표준 광원 차트 RGB 값에 상응하는 상기 표준 광원 차트 분광 분포의 관계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 함수는 다항회귀 방정식을 이용한 방법을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 함수는 sRGB 컬러 공간을 이용한 방법을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 방법은 상기 변환 함수들 및 상기 컬러 정보들을 이용하여 피사체 분광 분포를 추정한다(S240).
이 때, 단계(S240)는 상기 카메라 특성화 모델을 이용하여 상기 피사체 RGB 값을 피사체 CIEXYZ 값으로 변환하는 단계(S520), 상기 피사체 CIEXYZ 값을 이용하여 피벗 컬러(750)를 결정하는 단계(S530), 상기 컬러 정보들 중 피벗 컬러(750)에 상응하는 컬러 정보를 결정하는 단계(S540), 상기 변환 함수들 중 상기 컬러 정보에 상응하는 변환 함수를 결정하는 단계(S550) 및 상기 변환 함수를 이용하여 상기 피사체 RGB 값을 상기 피사체 분광 분포로 변환하는 단계(S560)를 포함할 수 있다.
이 때, 단계(S240)는 피사체 RGB 값을 획득하는 단계(S510)를 포함할 수 있다.
이 때, 단계(S510)는 카메라 촬영을 이용하여 피사체 RGB 값을 획득할 수 있다.
이 때, 단계(S530)는 상기 피사체 CIEXYZ 값의 분포의 중심 값을 피벗 컬러(750)로 결정할 수 있다.
예를 들어, 단계(S540)는 상기 컬러 정보들과 피벗 컬러(750)의 거리를 판단하여, 제1 컬러 정보(710)가 8, 제2 컬러 정보(720)가 2, 제3 컬러 정보(730)가 10의 거리를 가지는 경우, 가장 가까운 거리를 가진 제2 컬러 정보(720)를 피벗 컬러(750)에 상응하는 컬러 정보로 결정할 수 있다.
도 2에는 도시되지 아니하였으나, 본 발명에 따른 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 방법은 상기 변환 함수들, 상기 컬러 정보들, 상기 카메라 특성화 모델 및 상기 피사체 분광 분포 중 어느 하나 이상을 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 3는 도 2에 도시된 변환 함수 생성 단계(S220)의 일 예를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 도 2에 도시된 변환 함수 생성 단계(S220)는 표준 광원 샘플 RGB 값을 획득한다(S310).
이 때, 표준 광원은 D65광원을 포함할 수 있다.
이 때, 단계(S310)는 카메라 촬영을 이용하여 표준 광원 샘플 RGB 값들을 획득할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 변환 함수 생성 단계(S220)는 표준 광원 샘플 분광 분포를 획득한다(S320).
이 때, 단계(S320)는 분광 분포 측정기를 이용하여 표준 광원 샘플 분광 분포들을 획득할 수 있다.
이 때, 상기 표준 광원 샘플 RGB 값들 및 상기 표준 광원 샘플 분광 분포들은 표준 측정 환경인 0/45 및 45/0 중 어느 하나를 만족하는 측정 환경에서 획득된 것일 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 변환 함수 생성 단계(S220)는 변환 함수를 획득한다(S330).
이 때, 상기 변환 함수들은 상기 표준 광원 샘플 RGB 값들에 상응하는 상기 표준 광원 샘플 분광 분포들의 관계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 변환 함수들의 생성 방법은 PCA 기반의 선형 변환 기법일 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 컬러 정보 생성 단계(S230)의 일 예를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 도 2에 도시된 컬러 정보 생성 단계(S230)는 임의 광원 샘플 RGB 값을 획득한다(S410).
이 때, 단계(S410)는 카메라 촬영을 이용하여 임의 광원 샘플 RGB 값들을 획득할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 컬러 정보 생성 단계(S230)는 카메라 특성화 모델을 획득한다(S420).
이 때, 상기 카메라 특성화 모델은 표준 광원 하에 획득한 상기 표준 컬러 차트(610)의 표준 광원 차트 RGB 값 및 표준 광원 차트 분광 분포를 이용하여 RGB 값을 분광 분포로 변환하는 함수일 수 있다.
이 때, 상기 함수는 상기 표준 광원 차트 RGB 값에 상응하는 상기 표준 광원 차트 분광 분포의 관계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 함수는 다항회귀 방정식을 이용한 방법을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 함수는 sRGB 컬러 공간을 이용한 방법을 포함할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 컬러 정보 생성 단계(S230)는 상기 카메라 특성화 모델을 이용하여 상기 임의 광원 샘플 RGB 값을 임의 광원 샘플 CIEXYZ 값으로 변환한다(S430).
도 5는 도 2에 도시된 분광 분포 추정 단계(S240)의 일 예를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 도 2에 도시된 분광 분포 추정 단계(S240)는 피사체 RGB 값을 획득한다(S510).
이 때, 단계(S510)는 카메라 촬영을 이용하여 피사체 RGB 값을 획득할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 분광 분포 추정 단계(S240)는 상기 카메라 특성화 모델을 이용하여 상기 피사체 RGB 값을 피사체 CIEXYZ 값으로 변환한다(S520).
또한, 도 2에 도시된 분광 분포 추정 단계(S240)는 상기 피사체 CIEXYZ 값을 이용하여 피벗 컬러(750)를 결정한다(S530).
이 때, 피벗 컬러(750)는 상기 피사체 CIEXYZ 값의 분포의 중심 값일 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 분광 분포 추정 단계(S240)는 상기 컬러 정보들 중 피벗 컬러(750)에 상응하는 컬러 정보를 결정한다(S540).
예를 들어, 단계(S540)는 상기 컬러 정보들과 피벗 컬러(750)의 거리를 판단하여, 제1 컬러 정보(710)가 8, 제2 컬러 정보(720)가 2, 제3 컬러 정보(730)가 10의 거리를 가지는 경우, 가장 가까운 거리를 가진 제2 컬러 정보(720)를 피벗 컬러(750)에 상응하는 컬러 정보로 결정할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 분광 분포 추정 단계(S240)는 상기 변환 함수들 중 상기 컬러 정보에 상응하는 변환 함수를 결정한다(S550).
또한, 도 2에 도시된 분광 분포 추정 단계(S240)는 상기 변환 함수를 이용하여 상기 피사체 RGB 값을 상기 피사체 분광 분포로 변환한다(S560).
도 6은 도 2에 도시된 컬러 샘플 세트들을 선정하는 단계(S210)를 표준 컬러 차트를 기준으로 하는 경우의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 단계(S210)는 표준 컬러 차트(610)의 연두색(611)에 대하여 설정된 범위 내의 유사 컬러들을 제1 컬러 샘플 세트(620)로 선정하고, 표준 컬러 차트(610)의 빨강색(612)에 대하여 설정된 범위 내의 유사 컬러들을 제2 컬러 샘플 세트(620)로 선정할 수 있다.
또한, 단계(S210)는 표준 컬러 차트(610)의 컬러가 24개이고, 각각의 컬러에 대하여 설정된 범위 내의 유사 컬러가 6개씩인 경우, 6개의 컬러를 하나의 컬러 샘플 세트로 하여 총 24개의 컬러 샘플 세트들을 선정할 수 있다.
도 7은 도 5에 도시된 피벗 컬러에 상응하는 컬러 정보를 결정하는 단계(S540)의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 단계(S540)는 상기 컬러 정보들과 피벗 컬러(750)의 거리를 판단하여, 제1 컬러 정보(710)가 8, 제2 컬러 정보(720)가 2, 제3 컬러 정보(730)가 10의 거리를 가지는 경우, 가장 가까운 거리를 가진 제2 컬러 정보(720)를 피벗 컬러(750)에 상응하는 컬러 정보로 결정할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 분광 분포를 이용한 피사체 컬러 재현 장치 및 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
110: 컬러 샘플 세트 선정부
120: 변환 함수 생성부
130: 컬러 정보 생성부
140: 분광 분포 추정부

Claims (1)

  1. 설정된 범위 내의 유사 컬러들을 하나의 컬러 샘플 세트로 하는 복수 개의 컬러 샘플 세트들을 선정하는 컬러 샘플 세트 선정부;
    표준 광원 하에 획득한 상기 컬러 샘플 세트들의 표준 광원 샘플 RGB 값들 및 표준 광원 샘플 분광 분포들을 이용하여 변환 함수들을 생성하는 변환 함수 생성부;
    임의 광원 하에 획득한 상기 컬러 샘플 세트들의 임의 광원 샘플 RGB 값들을 임의 광원 샘플 CIEXYZ 값들로 변환하여 컬러 정보들을 생성하는 컬러 정보 생성부; 및
    상기 변환 함수들 및 상기 컬러 정보들을 이용하여 피사체 분광 분포를 추정하는 분광 분포 추정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 분광 분포 변환을 이용한 피사체 컬러 재현 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105606218A (zh) * 2016-02-03 2016-05-25 深圳大学 光源显色性性能的光谱诊断方法及系统

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