KR20140049441A

KR20140049441A - 색보정 방법, 다원색 매트릭스 표시장치의 기계 구현 방법 및 영상 데이터 신호 처리 장치

Info

Publication number: KR20140049441A
Application number: KR1020130001242A
Authority: KR
Inventors: 모쉐 벤초린; 아사프 파기
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-10-17
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2014-04-25
Also published as: US20140104294A1; KR101999546B1; US9172933B2

Abstract

적색-녹색-청색(RGB) 화소 및 비RGB화소의 N×M 어레이를 포함하는 다원색 매트릭스 표시 장치의 색보정 방법은, RGB 포맷의 RGB 데이터를 수신하는 단계, RGB 데이터를 다원색 데이터로 전환하는 단계, 및 원색들 중 모든 화소들로 표현되지 않는 각 원색을 보정하는 단계를 포함한다. 원색을 보정하는 단계는, 원색이 RGB 화소들의 서브화소들의 메타머(metameric) 조합인 경우, RGB 화소들의 서브화소들을 조합하여 원색을 산출하는 단계, 및 원색이 비RGB 화소들의 서브화소들의 메타머 조합이 아닌 경우, 원색의 인텐시티(intensity)를 대각 방향에 인접한 RGB 화소들로 변동하는 단계를 포함한다.

Description

색보정 방법, 다원색 매트릭스 표시장치의 기계 구현 방법 및 영상 데이터 신호 처리 장치{METHOD OF CORRECTING COLORS, MACHINE-IMPLEMENTED METHOD FOR A MULTI-PRIMARY COLOR MATRIX DISPLAY APPARATUS, AND IMGAE DATA SIGNAL PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 색보정 방법, 다원색 매트릭스 표시장치의 기계 구현 방법 및 영상 데이터 신호 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다원색 매트릭스를 적용한 액정표시(Liquid Crystal Display; LCD)장치의 색보정 방법, 가시적 결점을 감소시키는 기계 구현 방법 및 영상 데이터 신호 처리 장치에 관한 것이다.

액정표시패널의 전력소모 효율 뿐 아니라, 색역(color gamut)을 증가시키기 위해서도, 각 화소에 서로 다른 3색 이상의 서브화소들이 포함된 다원색 매트릭스를 적용하는 액정표시장치가 사용될 수 있다.

다원색 매트릭스(multi primary color matrix) 배열의 일 실시예에서, 정사각 풀컬러(full color) 유닛은 5색을 갖는 12개의 서브화소들(적색 3개, 녹색 2개, 청색 4개, 황색 2개, 및 시안색(cyan) 1개)을 포함할 수 있다. 도 1a 내지 도 1c는 다원색 매트릭스의 배열을 도시한 색배열도이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 풀컬러 유닛은 2개의 적색-녹색-청색(Red-Green-Blue; RGB) 화소들, 1개의 적색-황색-청색(Red-Yellow-Blue; RYB) 화소, 및 1개의 시안색-황색-청색(Cyan-Yellow-Blue) 화소를 갖는 4개의 정사각 화소들로 구분될 수 있다. 도 1b 및 도 1c 에는, 도 1a의 변형된 배열이 도시되었다. 상기 액정표시패널에 수신되는 데이터는 상기 화소의 해상도를 갖는다. 즉, 상기 데이터는 상기 풀컬러 유닛에 대해 수평 및 수직 방향으로 2배의 해상도를 갖는다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 다원색 매트릭스 배열은 표준 RGB 서브화소 배열과 다르다. 이로 인해, 2개의 시각적 특성이 영향을 받는다. 먼저, 균일 색 필드(예컨대, 적색 원색 필드)의 텍스처(texture)가, RGB 패널에 보여지는 색 필드의 텍스처와, 공간적으로 주기성을 가지며 달라진다. 또한, 상기 데이터가 상기 화소 해상도로 수신되고, 모든 색들이 모든 화소들에 존재하지는 않기 때문에, 단일 화소 폭의 컬러 특성(예컨대, 단일 화소 라인, 매우 미세한 텍스처 등)을 표현하려 할 때, 세부 데이터가 손실되고 색 결점(artifacts)이 발생할 수 있다.

정사각 화소 면적 당 더 많은 서브화소들을 위치시킬 경우, 개구율(aperture ratio) 및 광효율(luminance efficiency)이 감소한다. 따라서, RGB 패널에 사용되는 규칙적인 TFT 백플레인(Thin Film Transistor backplane) 레이아웃 상에서는 다원색 매트릭스를 사용하여 개구율을 유지하면서 광효율을 증가시키는 것이 유용하다. 그러나, 이 경우, 다원색 풀컬러 유닛이 하나의 화소보다 더 커지므로, 이상에서 언급한 문제점이 발생한다. 도 1a의 경우, 다원색 배열은 12개의 서브화소들을 포함하는 4개의 화소들(2×2 유닛)로 구성된다. 도 1a의 다원색 배열과 같이, 5개의 원색(적색, 녹색, 청색, 황색, 및 시안색)을 갖는 RGBYC 표시장치에는, 상기 5개의 원색들이 12개의 서브화소들에 분배되어야 한다. 각 원색에 해당하는 서브화소의 개수는 상기 색 매트릭스의 광효율, 백색점(white point)의 색도(chromaticity) 및 각 원색의 휘도 대 백색 휘도의 비율 등을 고려하여 결정된다. 이어지는 설계 과정에서는, 주어진 조건들에서 각 원색의 서브화소들의 수를 결정하는 방법이 사용된다. 예를 들어, 한 가지 가능한 조합은 3개의 적색 화소들, 2개의 녹색 화소들, 4개의 청색 화소들, 2개의 황색 화소들 및 1개의 시안색 화소를 포함할 수 있다. 상기 4개의 청색 서브화소들은 백색점의 색온도를, 예컨대, 10000 K 범위로 높이는데 필요하다.

상기 배열의 12개 서브화소 조합의 순서에서 더 나아가, 몇 가지 고려할 것이 있다. 서로 다른 원색들은 상기 화소들에 가능한 한 많이 분포해야 하고, 어느 특정 영역에 집중되어서는 안된다. 또한, 서로 다른 화소들을 구성하는 조합들의 휘도 및 색은, 표시패널의 균일도가 좋아지도록, 가능한 한 가까이 있어야 한다. 또한, 상기 배열은 메타머 매칭(metameric matches)을 거의 허용해야 한다. 예를 들어, 황색은 근사적으로 적색 및 녹색의 조합에 의해 재생될 수 있으며, 시안색은 근사적으로 녹색 및 청색의 조합에 의해 재생될 수 있어야 한다.

도 1a는 상기 조건을 만족하는 가능한 한 가지 배열을 도시한다. 도 1a의 배열은 2개의 대각 서브 그리드(일 대각선 상의 RGB 화소들 및 다른 대각선 상의 RYB-CYB 화소들)를 포함한다. 상기 대각 배열은 균일도를 향상시키기 위해 선택된 것이다. 청색 서브화소들은 4개 있으므로, 각 화소는 하나의 청색 서브화소를 포함한다. 2개의 녹색 및 2개의 황색 서브화소들은 균일도 향상을 위해 대각선으로 배열된다. 3개의 적색 서브화소들 및 1개의 시안색 서브화소는 나머지 4곳의 위치를 채운다.

상기 3개의 적색 서브화소들 및 1개의 시안색 서브화소는 다른 원색들에 의해 생성되는 텍스처보다, 더 눈에 띄는 텍스처를 생성한다. 이 텍스처를, 청색과 같이 덜 가시적인 색으로 변동하는 것이 유용할 수 있다. 즉, 도 1b에는, 4개의 적색, 2개의 녹색, 3개의 청색, 2개의 황색, 및 1개의 시안색을 갖는 배열이 도시되었다. 도 1b의 배열은 공간적인 면에서 더 바람직하지만, 청색 서브화소의 개수가 더 적기 때문에, 백색점의 색온도가 더 낮아지게 된다. 도 1b의 배열의 장점은 표준 RGB 배열의 장점과 비슷하다. 즉, 상기 RGB 배열에 기초하여 구현된 활자(font)는 비교적 선명하게 표현된다. 한편, 이와 동일한 색 구성을 갖는 또 다른 배열로서 도 1c에 도시된 색배열을 고려할 수 있다.

이상에서 언급한 배열에서, 모든 원색들이 모든 화소들에 나타나는 것은 아니다. 결국, 색배열에 관련한 2가지 문제점이 발생한다. 하나는, 가까운 거리에서 볼 때, 색 패치(color patch)의 균일도와 관련된 문제이고, 다른 하나는, 원색 단일 화소 라인 및 특성들의 재생성(reproducibility)과 관련된 문제이다.

도 2a 내지 도 2d는 바람직하지 않은 텍스처 효과를 도시한 색표시도이다.

도 2a 내지 도 2d는, 각각의 원색들이 도 1a의 배열로부터 표현되는 텍스처를 도시한다. 도 2a는 적색이 표현된 텍스처(210)를, 도 2b는 녹색이 표현된 텍스처(220)를, 도 2c는 황색이 표현된 텍스처(230)를, 도 2d는 시안색이 표현된 텍스처(240)를 나타낸다. 이 경우, 적색 및 시안색을 표현하는 텍스처들이 가장 문제된다.

다원색 매트릭스의 또 다른 문제점은, 단일 화소의 라인 및 경계(이하, 특성들이라 함)의 존재이다. 몇몇 원색들은 어느 화소에서도 표현되지 않으므로, 몇몇 단일 화소 특성들은 유실된 화소들(missing pixels)로 존재할 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 바람직하지 않은 단일 화소 효과를 도시한 색표시도이다.

도 3a 및 도 3b는 서로 다른 배경에서 녹색 특성들이 재생되는 경우, 바람직하지 않은 결과로 나타난 모습을 도시한다. 도 3a 의 텍스처(310)는 원래의 데이터를 도시하고, 도 3b의 텍스처(320)는 상기 데이터가 처리과정 없이 재생된 모습을 도시한다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 표시 패널에 재생되는 색 텍스처의 가시성을 줄이고, 미세한 폭을 갖는 색 라인 및 경계를 선명하게 하는 색보정 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 다원색 매트릭스 표시장치에서 가시적 결점을 감소시키는 기계 구현 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 색보정 방법 또는 기계 구현 방법을 수행하는 영상 데이터 신호 처리 장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 색보정 방법은, 적색-녹색-청색(RGB) 화소 및 비RGB화소의 N×M 어레이를 포함하는 다원색 매트릭스 표시 장치의 색보정 방법에 있어서, RGB 포맷의 RGB 데이터를 수신하는 단계; 상기 RGB 데이터를 다원색 데이터로 전환하는 단계; 및 상기 원색들 중, 모든 화소들에 의해 표현되지 않는 각 원색을 보정하는 단계를 포함하고, 상기 원색을 보정하는 단계는, 상기 원색이 상기 RGB 화소들의 서브화소들의 메타머(metameric) 조합인 경우, 상기 RGB 화소들의 서브화소들을 조합하여 상기 원색을 산출하는 단계; 및 상기 원색이 상기 비RGB 화소들의 서브화소들의 메타머 조합이 아닌 경우, 상기 원색의 인텐시티(intensity)를 대각 방향에 인접한 RGB 화소들로 쉬프팅(shifting)하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 N과 상기 M은 같을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 N은 2 이고, 상기 비RGB 화소들은 적색-황색-청색(RYB) 화소 및 시안색-황색-청색(CYB) 화소를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 원색을 보정하는 단계는, 상기 보정 전후에, 상기 색 매트릭스의 각 원색의 전체적인 휘도 레벨이 유사하도록 수행될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 원색은 적색이고, 상기 원색을 보정하는 단계는, 적색 서브화소를 포함하는 비RGB 화소의 상기 적색 원색의 인텐시티를 감소시키고, 상기 대각 방향에 인접한 RGB 화소들의 상기 적색 원색의 인텐시티를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 원색을 보정하는 단계 전에, 상기 적색 서브화소들의 인텐시티 레벨을 휘도 표현으로 전환하는 단계; 상기 적색의 전체적인 휘도가 유지되도록, 적색 서브화소들 간의 휘도를 쉬프팅하는 단계; 및 상기 쉬프팅된 휘도를 다시 인텐시티 표현으로 전환하여, 상기 적색 서브화소들에 적용되는, 보정된 인텐시티 레벨을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 원색은 황색이고, 상기 색 매트릭스는 적색-황색-청색(RYB) 화소들 및 시안색-황색-청색(CYB) 화소들을 포함하며, 상기 원색을 보정하는 단계는, 상기 RYB 및 상기 CYB 화소들의 황색 인텐시티를 감소시키고, 각각의 상기 RYB 및 CYB 화소들에 인접한 RGB 화소들의 적색과 녹색의 메타머 조합인 황색의 인텐시티를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 원색은 시안색이고, 상기 색 매트릭스는 적색-황색-청색(RYB) 화소들 및 시안색-황색-청색(CYB) 화소들을 포함하며, 상기 원색을 보정하는 단계는, 상기 CYB 화소들의 시안색 인텐시티를 감소시키고, 각각의 상기 CYB 화소들에 인접한 RGB 화소들의 적색과 청색의 메타머 조합인 시안색의 인텐시티를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 원색은 시안색 또는 적색이고, 상기 색 매트릭스는 적색-황색-청색(RYB) 화소들 및 시안색-황색-청색(CYB) 화소들을 포함하며, 상기 원색을 보정하는 단계는, RYB 화소들에서는 원래의 황색 및 청색 신호들에 (1+d)를 곱하고, CYB 화소들에서는 원래의 황색 및 청색 신호들에 (1-d)를 곱하여, 보정된 황색 및 청색 신호들을 산출할 수 있다. 단, d는 상기 RYB 화소로부터 상기 CYB 화소로 변환된 황색-청색 휘도의 양이, 상기 시안색 및 상기 적색 간의 휘도 차이의 절반이 되도록 설정된 값이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 실시예에 따른 색보정 방법은, 적색-녹색-청색(RGB) 화소 및 비RGB화소의 N×N 어레이를 포함하는 다원색 매트릭스 표시 장치의 색보정 방법에 있어서, RGB 포맷만의 RGB 데이터를 수신하는 단계; 미리 설정된 다원색 스킴(scheme)에 기초하여, 상기 RGB 데이터를 다원색 데이터로 전환하는 단계; 상기 다원색 데이터에 기초하여 다원색 인텐시티 및 다원색 휘도를 결정하는 단계; 및 상기 다원색 인텐시티 및 상기 다원색 휘도의 차이를 공간적으로 저역 통과 필터링하는 단계를 포함한다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 또 다른 실시예에 따른 색보정 방법은, 적색-녹색-청색(RGB) 화소 및 비RGB화소의 N×N 어레이를 포함하는 다원색 매트릭스 표시 장치의 색보정 방법에 있어서, RGB 포맷의 RGB 데이터를 수신하는 단계; 미리 설정된 다원색 스킴(scheme)에 기초하여, 상기 RGB 데이터를 다원색 데이터로 전환하는 단계; 단일 화소 특성의 타입을, 검정색 상의 원색, 원색 상의 검정색, 백색 상의 원색, 및 원색 상의 백색 중의 어느 하나로 결정하는 단계; 및 다른 원색들의 가장 가까운 조합을 갖는, 표현되지 않은 원색의 각 화소를 설정하여, 상기 단일 화소 특성의 결정된 타입을 보정하는 단계를 포함한다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 기계 구현 방법은, 다원색 매트릭스 표시장치에서 발생할 수 있는 가시적 결점을 감소시키는 기계 구현 방법에 있어서, 상기 표시장치는 N×M 매트릭스 유닛(M×U 유닛)의 모자이크 반복된 영역이 실장된(populated) 표시영역을 갖고, 상기 M×U 유닛은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브화소들과, 하나 또는 그 이상의 다른 색 서브화소들을 포함하며, 상기 M×U 유닛은 적어도 하나의 RGB 화소 및 비RGB 화소를 포함하도록 분할 가능하고, 대응되는 입력 영상을, RGB 화소들만의 N×M 서브화소를 갖는 복수의 N×M 어레이로 분할 가능한 RGB 화소만의 포맷으로 표현하는 RGB 만의 데이터 신호를 수신하는 단계; 상기 M×U 유닛의 영상 생성 리소스를 사용하여, 상기 RGB 화소만의 각각의 N×M 어레이에 대해, 상기 RGB 만의 데이터 신호에 대응되는 부분을, 상기 대응하여 수신된 N×M 어레이에서의 휘도 및 채도와 동일한 휘도 및 채도로 표현하고, 상기 표시장치의 대응하는 M×U 유닛을 구동하도록 사용되는 초기 구동 신호를 표현하는, 다원색 데이터 신호의 대응하는 부분으로 전환하는 단계; 상기 초기 구동 신호에 의해 상기 표시장치에 표시될 영상이 텍스처 결점을 생성할 수 있는 컬러에 의해 실장되는 단일 색 필드를 포함하거나, 또는, 상기 수신된 RGB 만의 데이터 신호가 유실되는 특성 결점을 생성할 수 있는 단일 화소폭 특성을 포함하는지, 자동적으로 판단하는 단계; 및 상기 텍스처 결점 또는 상기 유실되는 특성 결점의 발생 여부를 가리키는 상기 자동적인 판단에 반응하여, 적어도 하나의 상기 결점이 감소되는 보정된 다원색 데이터 신호를 생성하도록, 상기 전환된 다원색 데이터 신호의 대응 부분에 하나 또는 그 이상의 보정을 적용하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 하나 또는 그 이상의 보정을 적용하는 단계는, 색성분 인텐시티(intensity)를, 비RGB 화소의 서브화소로부터 적어도 하나의 인접 RGB 화소의 대응하는 메타머(metameric) 조합으로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 하나 또는 그 이상의 보정을 적용하는 단계는, 색성분 인텐시티를, 비대칭적인 텍스처 결점을 생성하는 서브화소로부터 대각 방향으로 반대되며 인접한 RGB 화소 쌍으로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 하나 또는 그 이상의 보정을 적용하는 단계는, 색성분 인텐시티를, 휘도 채널의 해상도 손실을 생성하는 서브화소로부터 상기 휘도 채널의 상기 손실된 해상도의 적어도 일부를 저장하는 서로 다른 색의 서브화소들로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 N 과 상기 M은 같을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 N 및 상기 M은 모두 2 이고, 상기 적어도 하나의 비RGB 화소는 적색-황색-청색(RYB) 화소 또는 시안색-황색-청색(CYB) 화소를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 보정을 적용하는 단계는, 상기 보정이 적용되는 전후에, 상기 M×U 유닛에서 재생되는 각 원색의 전체 휘도 레벨이 동일하도록 보정이 적용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 텍스처 결점이 적색 원색에 의해 생성되는 경우, 상기 보정을 적용하는 단계는, 대각 방향으로 인접한 RGB 화소들의 적색 원색의 인텐시티를 증가시키는 단계; 및 상기 텍스처 결점을 생성하는 적색 서브화소를 포함하는 비RGB 화소의 적색 원색 인텐시티를 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 보정이 적용되기 전의 적색 서브화소들의 인텐시티 레벨을 휘도 표현으로 전환하는 단계; 적색의 전체 휘도가 유지되도록, 상기 적색 서브화소들 간의 휘도를 쉬프팅(shifting)하는 단계; 및 상기 적색 서브화소에 적용될 보정된 인텐시티 레벨을 산출하기 위해, 상기 쉬프팅된 휘도를 다시 인텐시티 표현으로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 비RGB화소는 복수의 황색 서브화소들을 포함하고, 상기 다원색 매트릭스는 적색-황색-청색(RYB) 화소 및 시안색-황색-청색(CYB) 화소를 포함하며, 상기 보정을 적용하는 단계는, 상기 RYB 화소 및 상기 CYB 화소의 황색 인텐시티를 감소시키는 단계; 및 상기 황색 인텐시티가 감소된 RYB 화소 및 CYB 화소 각각에 인접한, 하나 또는 그 이상의 RGB 화소들에서, 적색 및 청색의 메타머 조합의 인텐시티를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 비RGB 화소는 시안색 서브화소를 포함하고, 상기 다원색 매트릭스는 적색-황색-청색(RYB) 화소 및 시안색-황색-청색(CYB) 화소를 포함하며, 상기 보정을 적용하는 단계는, 상기 CYB 화소의 시안색 인텐시티를 감소시키는 단계; 및 상기 시안색 인텐시티가 감소된 CYB 화소에 인접한 RGB 화소에서, 적색 및 청색의 메타머 조합의 인텐시티를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 비RGB 화소는 시안색 서브화소를 포함하고, 상기 다원색 매트릭스는 적색-황색-청색(RYB) 화소 및 시안색-황색-청색(CYB) 화소를 포함하며, 상기 보정을 적용하는 단계는, 상기 RYB 화소의 경우, 원래의 황색 및 청색 신호들의 (1+d)배의 보정된 황색 및 청색 신호를 산출하고, 상기 CYB 화소의 경우, 원래의 황색 및 청색 신호들의 (1-d)배의 보정된 황색 및 청색 신호를 산출하며, 상기 d는 RYB 화소로부터 CYB 화소로 변환된 황색-청색 휘도량이, 상기 시안색 및 상기 적색의 휘도 차이의 절반이 되도록 설정될 수 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 영상 데이터 신호 처리 장치는, 대응하는 영상을 RGB 화소만으로 정의하고, 상기 대응하는 영상을 RGB 화소와 비RGB 화소의 혼합으로 정의한 제2 영상 정의 신호를 생성하는, 제1 영상 정의 신호를 수신하도록 설정된 다원색 변환부; 및 미리 설정된 결점 생성 조건들에 대하여 상기 제2 영상 정의 신호를 자동적으로 테스트하고, 상기 결점 생성 조건들을 자동적으로 감소시키기 위해, 상기 제2 영상 정의 신호를 수신하도록 연결된 공간적 처리 유닛을 포함한다.

이러한 색보정 방법, 기계 구현 방법 및 이를 수행하는 영상 데이터 신호 처리 장치에 따르면, 다원색 매트릭스 표시 장치의 RGB화소의 색 신호를 다원색 신호로 전환하여, RGB 화소 및 비RGB화소의 색 신호들을 함께 사용함으로써, 표시 패널에 재생되는 색 텍스처의 가시성을 줄이고, 미세한 폭을 갖는 색 라인 및 경계를 선명하게 할 수 있다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 색보정 방법이 사용되는 다원색 매트릭스의 배열을 도시한 색배열도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 색보정 방법에 의해 해결하려는, 바람직하지 않은 텍스처(texture) 효과를 도시한 색표시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 색보정 방법에 의해 해결하려는, 바람직하지 않은 단일 화소 효과를 도시한 색표시도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 색보정 방법을 구현하는 시스템의 블록도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 색보정 방법의 흐름도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 색보정 방법에 의해 텍스처 효과를 보정한 색표시도이다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 일 실시예에 따른 색보정 방법에 의해 해결하려는, 바람직하지 않은 단일 화소 효과의 유형들을 도시한 색표시도이다.
도 7a 내지 도 7d는 바람직하지 않은 단일 화소 폭 특성들 및 본 발명의 일 실시예에 따른 색보정 방법에 따라 보정된 단일 화소 폭 특성을 도시한 색표시도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 색보정 방법을 구현하는 시스템의 블록도이다.

도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 색보정 방법을 구현하는 시스템(400)은 다원색 전환부(410), 공간적 처리부(420), 및 포맷부(430)를 포함한다. 상기 다원색 전환부(410)는 입력 RGB 데이터를 동일한 해상도의 다원색 신호로 전환한다. 본 실시예에 따른 색보정 방법은 일반적인 표시 시스템(400)에 적용될 수 있으며, 다원색 매트릭스의 구조에 의해 제한되지 않는다. 이하, 모든 원색들이, 모든 타겟 화소들(target pixels)에 존재하는 것으로 전제한다.

상기 다원색 전환부(410)의 출력은, 각 화소에서 5개의 원색들의 인텐시티를 표현하는 5개의 값들인 ci(i=1, , 5)의 집합일 수 있다. 이때, 각각의 ci 는 원하는 색을 표현하는 선형 결합의 계수들이다. 즉, 상기 ci 들은 다음의 [식 1]을 따른다.

[식 1]

이때, 색벡터 C는 원하는 색을 표현하는 XYZ 절대 색공간의 벡터이고, X, Y, 및 Z는 상기 색공간의 축을 따른 색벡터 C의 각각의 좌표들이다. Pi는 i번째 원색을 나타내는 XYZ 색공간의 벡터이고, Xi, Yi, 및 Zi는 상기 색공간의 축을 따른 각각의 좌표들이다. 계수 ci는 상기 색벡터 C를 표현하는 선형 결합에 있어서, 각각의 원색 벡터의 크기를 나타낸다. 즉, 본 발명은 어느 개수이든, 주어진 원색의 개수에 대하여 적용될 수 있다.

상기 공간적 처리부(420)는 각각의 화소에 대한 ci 값을, 다원색 표시패널의 색 매트릭스 구조에 따라, 새로운 값들인 ci으로 전환한다. 상기 공간적 처리부(420)는 균일한 색 필드에서의 텍스처의 가시성을 줄이고, 단일 화소 폭 특성들을 보정하는 몇몇 서브유닛을 포함한다. 즉, 상기 공간적 처리부(420)는, 텍스처 가시성 감소 서브유닛과, 단일 화소 폭 특성 보정유닛을 포함한다. 모든 유닛은 입력 및 출력 화소 간의 관계를 유지하도록, 서브화소 수준이 아닌, 화소 수준에서 동작한다. 상기 화소 수준을 예컨대, 수평 방향으로, 보다 높은 해상도로 증가시키기 위한 서브화소 렌더링 방법은, 대부분, 앨리어싱(aliasing)을 방지하기 위해 저역 통과 필터링하는 단계를 포함한다. 상기 저역 통과 필터링하는 단계는 흑백 텍스트 및 라인에 있어서, 단일 화소 특성들의 경계를 부드럽게 한다.

상기 포맷부(430)는 상기 화소의 ci 값들을 해당 화소의 서브화소들에 대한 값으로 처리한다.

도 2a 내지 도 2d는 적색, 녹색, 황색, 및 시안색 원색들(청색은 RGB 패널에서와 같은 분포를 가짐)에 대해 얻어지는 화소 수준의 텍스처를 도시한다. 혼합 색의 텍스처는 이들 기본 텍스처들의 조합으로 표현된다. 녹색 원색 및 황색 원색의 텍스처들은 대개 시인되지 않으나, 적색 원색 및 시안색 원색의 텍스처들은 시인될 수 있으므로 문제된다. 상기 적색 원색 및 시안색 원색 텍스처의 가시성은, 상기 적색 원색 및 시안색 원색이 풀컬러 유닛에서 다른 원색에 비해 덜 주기적으로 배열된 것과 관련된다.

텍스처 가시성의 감소는 원색 수준에서 수행되며(실시예에 따라, 원색 혼합 수준에서 수행될 수도 있다), 2가지 기본 원리에 기초한다. 첫 번째 원리는, 황색을 적색과 녹색의 조합으로, 시안색을 청색과 녹색의 조합으로 대체할 수 있는 다원색 접근에 의한 색 불필요성(color redundancy)이다. 두 번째 원리는, 상기 적색 및 시안색 텍스처가 갖지 않는, 황색 및 녹색 텍스처의 체커판(checker board) 배열의 장점이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 색보정 방법에는, 황색 보정, 시안색 보정, 및 적색 보정의 3가지 서로 다른 보정 방법이 적용된다. 황색과 시안색은 각각, 다른 원색들(적색과 녹색, 및 녹색과 청색)의 메타머(metamer) 조합에 의해 거의 생성될 수 있다. 메타머 조합이라 함은 등형동색을 말하는 것으로, 원색의 비율을 조합하여 동일한 색을 표시할 수 있는 원색들의 조합을 말한다. 황색 및 시안색은 RGB 화소들에 의해 재생될 수 있으므로, 도 1a 및 도 1b의 배열들에도 이러한 메타머 대체가 적용될 수 있다. 균일도 향상을 위한 메타머 보정 방법은 본 발명이 속하는 기술분야에 잘 알려져 있지만, 본 발명의 실시예에서는, 원색의 해상도를 효과적으로 증가시키는 메타머 대체를 사용한다. 이러한 목적은 어느 개수의 원색을 갖는 임의의 N×M 원색 매트릭스 배열에서도 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 1a의 배열에서, 황색의 해상도는, RG 메타머를 사용함으로써, 2/4 에서 4/4로 증가할 수 있다. 비슷하게, 시안색의 해상도는, BG 메타머를 사용함으로써, 1/4에서 3/4으로 증가할 수 있다. 이러한 보정 방법을 사용하여, 상기 균일도 문제 및 단일 화소 특성 문제들이 해결된다. 이상 언급된 RGB 배열은 예시적으로 설명된 것이며, 다른 매트릭스 배열의 사용을 제한하는 것이 아니다.

도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 색보정 방법의 흐름도이다. 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 색보정 방법은 다음과 같이 진행된다. 단계 S411에서 입력된 RGB만의 영상 데이터는, 단계 S415에서, 새로 가용한 RGBCY 색공간으로 색역 재매핑(remapping)된다. 보다 구체적으로, 4개의 정사각 RGB만의 화소들의, 상기 입력된 RGB만의 값들은, 상기 가용한 RGBCY 색공간을 보다 효율적으로 사용하기 위하여, 1대1 대응되는 다원색 매트릭스 레이아웃 유닛(matrix layout unit; MxU)으로 재매핑된다. 즉, 예컨대, 도 1a에 도시된 레이아웃과 같이, 상기 대응되는 MxU 유닛의 상기 RGBCY 서브픽셀들의 적절한 레이아웃은, 상기 가용한 RGBCY 색공간에서 보다 더 효율적으로 사용되어, 원래의 4개의 정사각 RGB만의 화소들의 유효 컬러(effective color) 및 휘도를 재생하도록 조명된다. 더욱더 구체적으로, 예를 들어, 노란색(yellowish color)을 재생하기 위해 단지 적색(R) 및 녹색(G) 서브픽셀들만을 사용하는 것과 달리, 도 1a의 경우, 상기 노란색(yellowish color) 계열의 색을 재생하기 위해, 가용한 황색(Y) 서브픽셀 2개가 최대로 조명되어, 보다 효율적인 휘도 생성 능력(capability)을 갖게된다. 그러므로, 도 4a의 다원색 전환부(410)로부터 출력된 신호에 대응되는, 단계 S415의 출력은, 원래의 4개의 RGB만의 화소들의 유효 컬러 및 휘도를, 전력 소모 면에서 보다 효율적으로 재생하는 신호이다. 본 발명의 일 실시예에서, 청색(B) 서브픽셀에 비해 단위면적당 분포도가 낮은 것을 보상하도록, 황색(Y) 및 시안색(C) 서브픽셀들의 휘도 출력을 증가시키기 위해, 소위, 부스트 인자(boost factor)가 사용될 수 있다.

다음으로, 2개의 검증 단계(S412, S422)들이 동시, 또는 순차로 수행된다. 그 중 단계 S421에서는, 상기 색역 재매핑된 영상에서, 이상에 언급된 바와 같이, 시각적으로 텍스처 효과가 인지되는, 모두 적색(R)이거나, 모두 녹색(G)이거나, 모두 황색(Y)이거나, 모두 시안색(C)인 색필드가 두드러진 크기로 존재하는지, 자동적으로 판단한다. 만일 상기 어느 한 색의 색필드가 두드러진 크기로 존재하는 경우, 후술할 보정 방법들이 수행된다. 한편, 단계 S422에서는, 상기 색역 재매핑된 영상에서, 이상에 언급된 바와 같이, 시각적으로 단일 화소폭 효과가 인지되는, 라인 또는 작은 두께의 글리프(glyph)(예컨대, 알파벳 문자 등)가 존재하는지, 자동적으로 판단한다. 만일 상기 라인 또는 작은 두께의 글리프가 존재하는 경우, 후술할 보정 방법들이 수행된다. 만일, 상기 2개의 검증 단계에서 텍스처 효과 및 단일 화소폭 효과가 모두 존재하지 않는 경우, 색 결점(artifacts)의 보정 없이, 최초 재생된 구동 신호들이 다원색 전환부(410)를 거치거나 색역 매핑(S415)되지 않고, 바로 단계 S431로 진행된다.

단계 S425 에서는, 먼저, 각 화소들에 가용한 원래의 황색/시안색 신호들의 휘도 값들이, 반대 보정 계수(counter-correction factor)와 곱해진다. 이는, 출력 화소들에는 황색/시안색 서브픽셀들이 충분하지 않으므로, 감소된 황색/시안색 서브픽셀들의 단위면적당 분포도를 보상하도록 황색/시안색 서브픽셀들의 휘도들이 인위적으로 증가(boost)되도록 계산되었던 점을 고려한 것이다. 상기 반대 보정 계수는 상기 인위적인 증가(boost)를 상쇄(undo)시킨다. 이어서, 각 RGB 화소에 대해, 해당 화소에 위치할 수 있는 황색/시안색의 양(즉, 계수)이 두 값들의 셋트로 설정되도록 다시 계산된다. 그 중 하나의 값은, 상기 셋트의 최소값으로서, 상기 화소에 대해 원래 요구되는 황색/시안색 신호량을 정의하는 값이고, 다른 하나의 값은, 상기 셋트의 최대값으로서, 상기 화소에 원래 존재하는 RG/GB 신호들 및 상기 화소의 RGB 리소스가 얼마나 더 증가된 휘도를 재생할 수 있는지에 기초하여, 상기 화소에 부가되는 메타머 대체(metamer substitution)에 의해 재생될 수 있는, 부가적인 황색/시안색 신호량을 정의하는 값이다. 이때, 단위면적당 평균색(average color)이 유지되도록, 인접한 RYB 또는 CYB 화소들의 황색(Y) 및 시안색(C) 서브픽셀들로부터 감소된 황색/시안색의 양 및 상기 RYB 또는 CYB 화소를 둘러싼 4개의 RGB 화소들(도 1a 참조) 중 하나 또는 그 이상으로 전환되는 황색/시안색의 양 사이에 균형이 이뤄질 수 있다. 그에 따라, 상기 RYB 또는CYB 화소들(즉, donor 화소들) 및 상기 하나 또는 그 이상의 인접한 RGB 화소들(즉, donee 화소들)을 수신하는 상기 메타머 대체로서, 거의 평균적인 황색/시안색 휘도 밀도(luminance density)가 균일하게 유지될 수 있다. 또한, 해상도가 유지되도록, 단순 평균 함수가, 균일 영역에서 평균하는 양쪽 필터(bi-lateral filter)로 대체될 수 있다. 다만, 이것이 급격한 색 변이(transition)를 효과적으로 부드럽게 하지는 않는다.

황색 보정 방법

황색의 체커(checker) 무늬 텍스처는 두드러지게 시인되지는 않으므로, 황색 보정 방법이 필수적인 것은 아니지만, 색 매트릭스 구조의 가시성을 충분히 감소시키고, 해상도를 뚜렷하게 향상시키기 위해, 이하의 황색 보정 방법이 수행될 수 있다.

황색 보정 방법은 황색 서브화소를 포함하지 않는 2개의 화소들이 RGB 화소들, 즉, 적색 및 녹색의 조합에 의해 재생될 수 있는 것에 기초한다. 그러므로, 황색은 모든 화소들에서 효과적으로 재생될 수 있다.

황색 원색이 적색 원색 및 녹색 원색의 선형 결합으로 표현될 수 있음을 가정하면, 다음의 [식 2]를 얻는다.

[식 2]

이때, 벡터 PY, PR, 및 PG는 각각, 황색 원색, 적색 원색, 및 녹색 원색을 표현하는 XYZ 색공간에서의 색벡터들이다. βR 및 βG는 각각, 적색 원색 및 녹색 원색의 선형 결합이 황색 원색에 가까운 색을 제공하도록 조절되는, 적색 원색 및 녹색 원색의 계수들이다.

[식 1]과 [식 2]를 조합하면, 다음의 [식 3]을 얻는다.

[식 3]

[식 3]에서, 황색 원색은 적색 원색 및 녹색 원색의 조합으로 대체된다. 색벡터 C는 원색들 Pi의 계수 ci로 구성된다. 본 실시예에서, i는 시안색(C), 청색(B), 적색(R), 녹색(G), 및 황색(Y)의 5가지 원색을 가리킨다. 이때, 청색 및 시안색의 계수들은 바뀌지 않으나, 적색 및 녹색의 계수들은, 황색 성분을 포함하도록, 새로운 값인 ci으로 바뀐다. 동시에, 황색의 계수 cY는 제거된다. 그러므로, 새로운 ci의 경우, 다음의 [식 4]를 만족한다.

[식 4]

물론, [식 3]에서는, 황색 성분의 전부가 적색 및 녹색의 조합으로 대체된 경우를 나타내고 있지만, 일반적으로, 황색 성분의 일부만이 적색 및 녹색의 조합으로 대체될 수 있다.

또한, [식 3]은 단순화된 식으로서, 실제로, cY 값은, 황색이, 4개의 원색들 중 2개의 원색에서 손실된다는 사실에 기초하여 계산된다. 나아가, 원색들의 조합이 이미 적색 및 녹색을 포함하는 경우, 새로운 cR, cG은 1보다 클 수 있고, 그에 따라 실제로는 재생되지 않을 수 있다.

실시예에 따라, 각 화소에 필요한 양(계수)만큼 황색을 표현하는 동안, 황색의 인텐시티를 고정시키는 것이 유용할 수 있다. RGB 데이터를 다원색 데이터로 전환하는 단계에서, 황색 신호는, 전체 화소의 절반 만이 황색 서브화소를 갖는 것으로 전제하여, 계산된다. 그러므로, 만일 황색이 모든 화소들에서 재생되는 경우, 상기 황색 신호는 2로 나뉘어져야 한다. 도 1a 내지 도 1c의 배열에 도시된 바와 같이, 황색은 4개의 화소들 중 2개의 화소에만 존재한다. RGB 데이터를 다원색으로 전환하는 단계에서, 황색 원색의 양은, 황색 서브화소에 의해 표현되는 황색과 같이, 보정된 색이 재생되도록, 계산된다. 황색 신호는 황색 서브화소를 포함하지 않는 화소에 대해서도 계산될 수 있으나, 이런 화소들은 황색 보정 방법을 적용하지 않고는 황색 신호를 재생할 수 없다. 그러나, 만일 황색 서브화소를 포함하지 않는 화소에서 적색 및 녹색 원색을 이용하여 황색을 재생하려 할 경우, 보정 전에는 전체 화소들 중 2/4에서 황색이 재생되었던 것과 달리, 전체 화소들 중 4/4에서 재생되는 황색 성분을 고려하여, 해당 화소들의 황색 신호의 양을 1/2로 줄여야 한다.

그러나, 앞서 설명한 바와 같이, RGB 화소들로부터 황색을 재생할 가능성은 원래의 적색 및 녹색 신호들에 의해 제한된다. 그러므로, 각 RGB 화소에 대해, 원래의 적색 및 녹색 신호들(또한, 필요한 황색 신호의 양)에 기초하여 황색이 얼마만큼 재생될 수 있는지 계산된다.

도 1a에 도시된 배열 상의 CYB 화소 또는 RYB 화소에 포함된 각각의 황색은, 4개의 RGB 화소들에 의해 둘러싸인다. 그러므로, 황색의 인텐시티를 유지하기 위해, 상기 4개의 주변 화소들로 변환된 황색의 평균적인 양에 의해, CYB 및 RYB 화소들의 황색 신호의 양이 감소된다.

다음으로, RGB 화소들로 변환된 황색의 양을 평균하는 과정은, 균일 색 필드의 경우 문제되지 않으나, 단일 화소 특성들에서와 같이, 바람직하지 않은 결과로서, 급격한 색 변이를 부드럽게 표현할 수 있다. 그러므로, 상기 평균 과정을 수행하는 공간적 저역 통과 필터는, 경계에서는 스무딩(smoothing)을 방지하고, 균일 영역에서는 스무딩하도록 설계된, 양쪽 필터(bi-lateral filter)로 대체된다. 상기 양쪽 필터는, 중앙 화소(즉, CYB 또는 RYB 화소)로부터 해당 화소에 이르는 상대적인 위치뿐 아니라, 중앙 화소와 해당 화소 간의 색 거리에 따라 결정되는 가중치에 의해, 가중 평균(컨볼루션)(convolution)을 수행한다. 상기 색 거리는 RGB 화소의 황색 보정으로 인한 적색 및 녹색의 변화량 사이에서 측정된다. 상기 양쪽 필터는, RGB 화소들에서 재생되는 황색의 양에 기초하여, 황색의 필요한 양 및 제한되는 양에 따라, 수행된다.

그러므로, 상기 황색 보정 방법은, 각 RGB 화소에 의해 재생되는 황색의 양을 계산하는 단계, 해당 화소에 대해 주어진, 전환된 다원색 데이터에 의해 상기 계산 단계에서 유도된 제한 값으로부터 각 RGB 화소 상의 황색의 양 및 해당 화소에 필요한 황색 신호를 추정하는 단계, 높은 공간 주파수 성분을 유지하도록 양쪽 필터를 사용하여 황색 서브화소를 포함하는 각 화소를 둘러싼, 4개의 RGB 화소들에 의해 변환될 수 있는 황색의 양을 평균하는 단계, 및 상기 RGB 화소들에 의해 변환된 양에 따라, 황색을 포함하는 화소들 상의 황색 신호를 감소시키는 단계를 포함한다.

시안색 보정 방법

시안색 보정 방법은, 황색 보정 방법을 일부 수정한 것이다. 도 1a 내지 도 1c의 색배열에서, 시안색은 화소들 중 1/4에만 존재하지만, 나머지 3/4 화소들(CYB 화소 및 2개의 RGB 화소들)에 의해 재생될 수 있다. 다원색 전환부(410)로부터 얻어진 시안색 신호는, 전체 4개의 화소들 중 하나의 화소만이 시안색을 포함하는 것을 전제하여 계산된다. 만일 시안색을 재생하는 데에, 가용한 3개의 화소를 사용하는 경우, 시안색 신호는 3으로 나뉘어져야 한다. 또한, RGB 화소들에 의해 변환된 시안색의 양을 평균한 다음에는, 황색 보정 방법에서 CYB 화소 및 RYB 화소에 의해 변환된 것과 달리, CYB 화소 하나 만이 광에너지를 변환하기 때문에, 결과 값은 2로 나뉘어져야 한다. 또한, 후술할 이유로 인해, 시안색 보정은 황색 보정 전에 수행된다. 따라서, 황색 보정에서의 제한값을 계산할 때에, 황색 원색으로 인한 녹색 원색의 변화가 고려되어야 한다.

시안색 보정 방법과 황색 보정 방법의 또 다른 차이점은, 색 정확도(color accuracy)이다. 황색 원색은 적색-녹색 계열에 매우 가까워, 황색을 적색 및 녹색의 조합으로 대체하는 경우, 대체된 색이 크게 불포화 되지는 않는 반면, 대응되는 녹색-청색의 조합된 색은 시안색 원색에 비해 더 불포화된다. 본 실시예에서는, 시안색을 재생하기 위해 녹색-청색만을 사용하지만, 실시예에 따라, 다른 원색들의 조합이 존재하는 경우, 그렇게 조합된 색에서 적색 및 황색을 제거함으로써, 불포화를 감소시킬 수 있다.

또는, 시안색 양의 일부가, 시안색이 포함된 화소로부터 RGB 화소로 변환되더라도, 모든 양이 전부 변환되지는 않고 더 많은 시안색 성분이 시안색 포함 화소에 남도록, 일부만 보정하는 방법이 수행될 수 있다.

적색 보정 방법

적색의 경우, 다른 색들을 어떻게 조합해도 적색 원색을 재생할 수는 없다. 그러므로, 적색의 경우, 적색 텍스처를, 도 2b 및 도 2c의 녹색 텍스처 및 황색 텍스처에서와 같이, 눈에 덜 띄는 체커판 구조를 갖도록 보정된다. 도 1a에 도시된 색배열의 경우, 적색 데이터는 3개의 서브화소들(즉, 2개의 RGB 화소들 및 1개의 RYB 화소)에 모두 같은 값으로 보내진다. 적색 신호가 2/3보다 작은 경우, RGB화소들 상의 2개의 서브화소들만이 적색 신호를 표현하는데 사용되고, RYB 화소의 적색 서브화소는 0으로 설정된다. 이에 따라, 원하는 체커판 무늬의 적색 텍스처를 얻을 수 있다. 만일 적색 신호가 2/3보다 큰 경우, RGB 화소들의 2개의 서브화소들 상에 가능한 한 많은 신호를 배분하고, 나머지 신호는 RYB 화소의 서브화소에 배분한다.

도 5 a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 색보정 방법에 의해 텍스처 효과를 보정한 색표시도이다.

도 5a 의 텍스처(510)는 본 실시예에 따른 텍스처 보정을 수행하기 전의 적색 텍스처(적색 화소들이 검정으로 도시됨)를 나타내고, 도 5b의 텍스처(520)는 본 실시예에 따른 텍스처 보정을 수행하여, 적색 화소가 공간적으로 균일한 빈도로 나타나도록 하여 눈에 덜 띄도록 보정된 적색 텍스처(520)를 나타낸다.

이러한 보정은, 어느 풀컬러 유닛에서든지, 3개의 서브화소들을 검사함으로써 수행될 수 있다. 상기 보정 방법은, 2개의 RGB 화소들을 검사하여 각 화소에 의해 변환된 적색 인텐시티의 양을 확인하는 단계(이때, 상기 확인되는 적색 인텐시티의 양은, 검사된 두 값들의 최소값으로 제한된다), RYB화소를 검사하여 적색 인텐시티의 양을 확인하는 단계, 각각의 RGB 화소에 의해 변환된 양을 상기 제한값 및 RYB화소의 적색 인텐시티의 절반값 중 작은 값으로 설정하는 단계, 및 RYB화소의 적색 신호를 상기 설정된 값의 1/2로 줄이고, RGB화소의 적색 신호를 각각 동일한 정도로 증가시키는 단계를 포함한다.

상기 적색 보정 방법은, 적색 인텐시티가 최대에 가깝지 않은 영역에서 잘 적용되어, 텍스처의 가시성을 감소시킨다. 이 경우, 단일 화소 라인은 줄어들지 않으나, 이는 특성 보정유닛의 제어 신호들에 의해 조절될 수 있다.

해상도가 유지되도록, 적색 보정 방법은 2×2 화소 상에 적용된다. 각각의 대각 방향의 화소들에 대해, 해당 화소에 더해질 수 있는 적색의 양이 계산되고, 이 값들은, 적색 신호가 비대각 방향의 서브화소들로부터 대각 방향의 적색 서브화소들로 얼마나 변환될 수 있는지 유도하는 데에 사용된다. 상기 계산된 양은 각각의 서브화소들에 의해 변환될 수 있는 양의 합이거나, 또는 상기 변환이 대칭적일 경우 상기 계산된 양의 최소값일 수 있다. 본 실시예에서는, 적색 신호에 대해 설명하였으나, 다른 색들도 이와 같은 방법으로 보정될 수 있다.

적색-시안색 보정 방법

황색 및 시안색의 경우, 적어도 일부는, 메타머 조합을 사용하여 보정될 수 있지만, 적색은 메타머 조합에 의해 보정될 수 없다. 그러나, 균일한 색을 갖는 영역에서는, RYB 화소 및 CYB 화소의 평균색 및 휘도가 그대로 유지되도록 함으로써, 몇몇 보정이 수행될 수 있다. 즉, 만일 원래 신호가 r, c, y, b 인 경우, 다음의 [식 5] 및 [식 6]과 같이 새로운 신호 r, c, y, b을 얻을 수 있다.

[식 5]

[식 6]

도 1a에 도시된 색배열의 경우, 어느 한 대각 방향으로는 2개의 RGB 화소들이 위치하고, 다른 대각 방향으로는 RYB 및 CYB 화소가 위치한다. 이들 두 화소가 동일한 신호를 얻는다고 전제하면, cR=r, cG=g, cY=y, cC=c, cB=b 이고, 상기 두 개의 비 RGB 신호들에 의해 재생된 조합색은 [식 5]의 좌변에 놓인다. 실시예에 따라서는, 다른 신호들을 사용함으로써, 이와 동등한 조합이 만들어질 수 있으며, 두 화소에 대한 신호들이 상이할 수도 있다. 이렇게 얻어진 새로운 신호는 r, c, y, b으로 표시된다. 아래첨자는 각 신호가 관련되는 화소를 가리킨다. 이들 새로운 신호들은, [식 5]의 우변의 새로운 조합에 의해 만들어진 조합색이 원래의 조합 색과 동일한 색을 표현하도록, 또한, [식 6]에서와 같이 RYB화소의 휘도가 CYB화소의 휘도와 같도록, 설정된다. [식 6]에서, i는 원색들, 즉, 적색(R), 황색(Y), 청색(B), 시안색(C)을 나타내며, Yi는 각 원색의 휘도를 나타낸다.

이때, 원래의 b 신호와 y 신호는 두 화소들에 대해 동일한 것으로 가정한다. 이 경우, 한가지 단순 해는, r=r, c=c으로 유지한 채, 변경된 RYB화소의 y 신호 및 b 신호가 원래의 y 신호 및 b 신호의 (1+d)배가 되고, CYB 화소의 y 신호 및 b 신호가 원래의 y 신호 및 b 신호의 (1-d)배가 되도록, 황색 신호와 청색 신호를 변경함으로써, 휘도 차이를 보상하는 것이다. 이러한 방법은 YB의 전체 양, 및 Y와 B 간의 전체 비율을 유지시킨다. d 값은 RYB 화소로부터 CYB 화소로 변환된 YB 휘도의 양이, 시안색 및 적색 간의 휘도 차이의 절반이 되도록 설정된다.

단일 화소 폭 특성 보정 방법

검정색(또는 백색) 배경에서 화소 1개의 폭을 갖는 원색 라인(line), 및 원색 배경에서 화소 1개의 폭을 갖는 백색(또는 검정색) 라인이 문제될 수 있다. 화소 1개의 폭을 갖는 원색 라인들은, 검정색(또는 백색) 배경에서 불연속적으로 보이거나, 완전히 사라지는 것으로 보일 수 있다. 또한, 원색 배경에서 화소 1개의 폭을 갖는 검정색 라인은 서로 다른 두께를 갖는 것처럼 보이거나, 사라진 것처럼 보일 수 있다. 비록 영상 데이터에 화소 1개의 폭을 갖는 원색 라인이 포함되지 않는 경우에는 문제되지 않을 수 있지만, 이하에서는, 이를 해결하는 몇몇 방법들을 제안한다.

도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 일 실시예에 따른 색보정 방법에 의해 해결하려는, 바람직하지 않은 단일 화소 효과의 유형들을 도시한 색표시도이다. 도 6a 내지 도 6f 에서와 같이, 단일 화소 폭 특성의 문제가 생기는 이유는, 모든 원색들이 모든 화소들에서 사용되지는 않기 때문이다. 그러므로, 단일 화소 폭 특성의 문제를 해결하는 방법은, 하나의 원색 대신에 혼합색을 사용함으로써 단일 원색 라인들을 방지하는 방법, 또는, 라인 폭이 넓을수록 모든 원색을 표현하는 서브화소들이 존재할 것이므로, 화소 1개의 폭을 갖는 라인 자체를 방지하는 방법이 있을 수 있다. 상기 첫 번째 방법은, 최대 해상도를 나타낼 수 있는, 화소 1개의 폭을 갖는 라인을 허용하지만, 색영상이 높은 공간 주파수를 갖는 영역을 포함하는지에 관계없이, 색의 확장(span)을 제한한다. 상기 두 번째 방법은, 저역 통과 필터링(즉, 화소 1개의 폭을 갖는 라인을 방지)함으로써, 효과적인 해상도를 제한하는 단점이 있지만, 이러한 단점은, 전체 색역(full color gamut)을 사용함으로써 보완할 수 있다. 저역 통과 필터링에 의해 경계 및 라인을 부드럽게 하는 것은, 또한, 흑백 텍스트 및 그래픽 요소에도 영향을 미치는데, 이러한 영향은 최소화해야 한다. 그러므로, 이하, 상기 두 가지 방법을 혼합한, 데이터 타입에 기초한 또 다른 방법이 제안된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 문제점은 색역의 일부만을 사용함으로써 해결된다. 만일 입력된 녹색 또는 적색 라인이, 녹색 원색 또는 적색 원색이 아닌 색들의 조합으로 매핑되는 경우, 화소 1개의 폭을 갖는 원색 라인의 문제가 감소된다. 즉, 입력된 녹색을, 녹색 원색과 황색 원색 일부의 혼합색으로 매핑함으로써, 녹색을 표현하는 화소 1개의 폭을 갖는 라인 신호가, 각각의 화소 타입에 포함된 몇몇 서브화소들에 의해 표현될 수 있다. 마찬가지로, 적색은, 다른 혼합색들로 매핑될 수 있다. 또한, 황색은, 황색, 적색 및 녹색의 조합으로, 그리고, 시안색은 시안색, 녹색 및 청색의 조합으로 매핑될 수 있다.

상기 방법은, 어느 화소가 그래픽 요소에 속해있든 아니든, 표시장치의 모든 화소에 대해 전역적으로(globally) 적용된다. 다만, 상기 방법은, 표시장치의 전체 색역보다는, 처리된 후의 색역이 작아진다는 단점을 가진다. 실시예에 따라, 상기 방법은, 전체 색역을 사용하여 단일 화소 특성이 기대되지 않는 비디오 데이터에 적용되도록 설정되거나, 그보다 제한된 색역을 사용하여 단일 화소 특성이 존재할 수도 있는 그래픽 데이터 입력에 적용되도록 설정될 수 있다. 표시 시스템은, 소스(source)로부터 제공되는 제어 신호를 사용하여, 상기 두 가지 서로 다른 설정을 교환할 수 있다. 또는, 입력 데이터 분석에 기초하여 상기 두 가지 서로 다른 설정이 자동적으로 교환될 수 있다.

다원색 신호를 저역 통과 필터링하는 과정은, 필터링된 데이터의 단일 화소 폭 특성들을 제거한다. 그러나, 상기 저역 통과 필터링은, 색 변이(transition)를 부드럽게 하기 때문에, 텍스트(text)에서 나타나는 흑백 변이를 무디게 하여, 텍스트 표현이 덜 선명하게 함으로써, 가시적인 해상도를 감소시킬 수 있다. 화소 수준보다 높은 수준에서 가시적인 해상도를 증가시키기 위해 서브화소 렌더링 방법을 적용하는 것은, 대개, 앨리어싱(aliasing)을 피하기 위한 저역 통과 필터링 단계를 포함한다. 이때의 저역 통과 필터링 또한, 흑백 텍스트 및 라인들에 대하여, 단일 화소 특성들의 경계를 부드럽게 한다. 그러므로, 실시예에 따라서는, 서브화소 렌더링 방법이 화소 수준에서만 적용되고, 흑백 특성들을 무시하도록 설계될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 단일 화소 폭을 갖는 단일 원색 특성들을 제거하는 것은 화소 다원색 데이터의 저역 통과 필터링에 기초한다. 그러나, 이때의 저역 통과 필터링은 채도(chroma) 성분에만 적용되고, 휘도 성분에는 적용되지 않는다. 그러므로, 휘도 신호의 전체 밴드폭(bandwidth)이 유지되고, 휘도가 0인 채도 신호만이 필터링 된다. 비록 채도 신호는 3차원 색공간에서 잘 정의되지만, 본 실시예에 따른 다원색 신호들에 대해서는 적용되지 않는다. 다원색 ?ㅅ?를 정의하는 단계는 상기 필터링 과정에 필수적이다. 다원색 신호들 ci(i=1, , 5)는 대응되는 화소의 색을 [식 7]과 같이 정의한다.

[식 7]

이때, 상기 화소의 색의 휘도는 [식 8]과 같이 주어진다.

[식 8]

여기서, Yi는 원백색(native white)의 휘도에 의해 정규화된, 원색 i의 휘도를 가리킨다. 원백색의 경우, 모든 i에 대해서, ci=1 (i=1, , 5)이므로, 원백색의 휘도 YW는 [식 9]와 같이 나타낼 수 있다.

[식 9]

또한, 새로운 신호 di는 [식 10]과 같이 정의된다.

[식 10]

즉, di 신호는 휘도를 나타내는 것이 아니므로, 다원색 채도 신호로서 사용될 수 있다. [식 10]을 [식8]에 대입하면 [식 11]과 같다.

[식 11]

본 실시예에 따르면, 다원색 채도 신호 di가 저역 통과 필터링된다. 공간적으로 필터링된 신호

또한, 휘도를 나타내지 않으며, 이로부터 새로운 신호 ci이 [식 12]와 같이 정의된다.

[식 12]

흑백 (또는 회색만 있는) 신호의 경우, 모든 i에 대해, ci=Y (i=1, , 5) 이므로, di=0 이고, 필터링된 신호

또한 0이 된다. 따라서, ci=ci 이고, 전체 해상도가 유지된다. 이와 달리, 색이 있는 신호의 경우, di에 대해 평균하는 과정은, 서로 다른 색들을 혼합하지만, (적어도 수학적으로는) 휘도 정보를 유지시킨다. 상기 필터링 단계 이후에, 몇몇 ci은 음수가 되거나, 1보다 클 수 있으므로, 이를 고정시키는 단계(clipping)가 적용된다. 상기 고정시키는 단계, 및 모든 화소들이 모든 원색들을 갖지는 않는다는 사실로 인해, 휘도를 완전하게 회복할 수는 없다.

이상에서는 5개의 원색이 모두 필터링되는 것으로 설명했으나, 실시예에 따라, 5개 중 3개의 원색(예컨대, 적색, 녹색, 및 시안색)만이 필터링될 수 있다. 도 1a에 도시된 색배열의 경우, 청색 서브화소는 각각의 화소들에 모두 존재하므로, 청색 신호를 필터링 처리할 필요는 없다. 비슷하게, 황색의 경우, 황색 서브화소 또는 황색 보정 방법이 적용된 적색 및 녹색의 조합으로서, 각각의 화소에 모두 존재한다. 그러므로, 상기 황색 및 청색 신호들은 저역 통과 필터링되지 않으며, 황색 보정 방법은 상기 필터링 단계 이후에 적용된다.

본 실시예의 장점은, 휘도의 높은 공간 주파수 성분을 잘 유지하면서, 다원색 채도의 고역통과 성분만을 제거함으로써, 인간의 시각계에 덜 시인되도록 한다는 것이다. 그러므로, 단일 화소 흑백 특성들과, 높은 공간 주파수 채도 데이터를 포함하지 않는 화소 데이터가 그대로 유지될 수 있다. 또한, 화소 1개의 폭을 갖는 원색 라인의 경우, 원색들의 조합색이 생성되므로, 상기 라인이 약간 부드럽게 표현된다. 즉, 본 실시예에서는, 화소 1개의 폭을 갖는 원색 라인 및 경계에 대한 색과 해상도 만이 크게 영향 받는다.

본 실시예에서는, 화소 1개의 폭을 갖는 흑백 특성들의 해상도를 유지시키되, 화소 1개의 폭을 갖는 원색 특성들은 부드럽게 재생한다. 이와 달리, 또 다른 실시예에서는, 필요한 원색을 갖지 않은 단일 화소 폭을 갖는 원색 특성들이 포함되는 화소들을 감지하고, 상기 특성들이 연속적으로 나타나도록, 상기 필요한 원색을, 단일 화소 폭의 영향이 없거나 작은, 다른 원색 또는 원색들의 조합색으로 대체함으로써, 단일 화소 폭을 갖는 원색 특성들이 부드럽게 처리되는 것을 최소화할 수 있다.

본 실시예에서, 표시 시스템은 특성 감지(detection) 유닛, 특성 식별(identification) 유닛, 및 원색 보정 유닛을 포함한다. 상기 보정 방법을 고려하면, 도 1a의 색배열의 경우, 청색은 모든 화소들에 존재하므로, 보정이 필요하지 않다. 비슷하게, 황색 또한, 황색 서브화소나 적색 및 녹색의 조합으로서 모든 화소들에 존재하므로, 상기 황색 보정 방법을 적용한 이후에는, 다른 보정이 더 필요하지 않다. 그러나, 시안색 보정 방법이 적용된 이후, 적색 및 시안색은 4개의 화소들 중 3개에만 존재하기 때문에(시안색은 시안색 서브화소, 또는 청색-녹색의 조합으로 존재한다), 비슷한 구조를 가지며, 상기 적색 또는 시안색이 유실되는(missing) 화소 타입에만 차이점이 존재한다. 녹색은 4개의 화소들 중 2개에서 유실되므로, 그 자체로 보정될 필요가 있다.

상기 특성 감지 유닛은, 입력 데이터에 포함된, 뚜렷한 경계, 단일 라인 및 부드럽게 표현된 영역들을 감지한다. 상기 특성 감지 유닛이 상기 특성들을 감지 단계는, 각 화소를 중심 화소로 보아, 상기 중심 화소 주위의 8개 주변 화소들을 검사하고, 상기 8개의 주변 화소들 중 얼마나 많은 화소들이 상기 중심 화소에 연결되는지 결정하는 단계를 포함한다. 상기 결정하는 단계는, 상기 중심 화소 및 상기 주변 화소들 간의 차이값과 함께, 연결도 값(connectivity value)을 결정하는데 사용되는 퍼지(fuzzy) 경계값을 계산함으로써, 수행될 수 있다. 상기 연결도 값들의 합은, 해당 영역이 단일한 라인(연결도 값이 중하 인 부분)인지, 경계 부분(연결도 값이 중상인 부분)인지, 또는 하나의 점(연결도 값이 최상인 부분)인지를 결정하는데 사용된다. 상기 연결도 값들의 합의 부호는, 상기 중심 화소가 상기 경계 또는 단일 라인의 윗 부분(top), 또는 아랫 부분(bottom)에 위치해 있는지 결정하는데 사용된다. 실시예에 따라, 상기 감지하는 단계는, 상기 입력 데이터를 소벨(Sobel), 프르윗(Prewitt) 등 적절한 커널(kernel)과 함께 컨볼루션(convolution)하여 얻어지는 수평 및 수직 방향의 도함수들을 분석함으로써, 수행될 수 있다. 또는, 캐니 감지 방법(Canny detection)과 같이, 보다 향상된 방법이 적용될 수 있다.

상기 특성 식별 유닛은, 도 5a 및 도 5b에 도시된 것과 같은 특성들의 타입을 결정하기 위해, 단일 라인/경계 및 탑/바텀을 분류한다. 구체적으로, 검정색 배경에서의 원색, 및 원색 배경에서의 검정색은 상기 원색 자체의 감지 방법에 의해 표시된다. 흰색 배경에서의 원색 및 원색 배경에서의 흰색은 상기 원색의 나머지 감지된 특성들을 찾아냄으로써 감지된다. 그리고, 흑백 특성들은 모든 원색 채널들에서 위치가 같은 특성들을 찾아냄으로써, 감지된다. 그러므로, 상기 특성 식별 유닛은, 보정 시 필요한 특성들을 결정하기 위해, 모든 원색 채널들 상의 감지된 특성들(즉, 단일 라인/경계, 탑/바텀)을 비교한다.

검정색 배경에서의 화소 1개 폭을 갖는 원색 라인 및 원색 배경에서의 검정색 경계는, 반드시 보정되어야 하며, 실시예에 따라, 흰색 배경에서의 화소 1개 폭을 갖는 원색 라인 및 경계 또한 보정된다. 원색 배경에서의 백색 및 흑백 특성들은 보정되지 않을 수 있다.

상기 보정 단계는 화소 타입 및 원색에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 화소 1개의 폭을 갖는 적색 원색 라인의 경우, CYB 화소가 보정되고, 화소 1개의 폭을 갖는 시안색 원색의 경우, RGB 화소가 보정될 수 있다. 다른 화소들에서는, 색 일관성을 높이기 위해, 다른 보정 방법이 적용될 수 있다. 예를 들어, 화소 1개의 폭을 갖는 녹색 원색의 경우, CYB 화소 및 RYB 화소가 보정될 수 있다. 대부분의 경우, 황색은 다른 원색을 보정시키는 원색으로 사용된다(즉, 황색은 녹색, 적색, 또는 시안색을 대체하는 데에 사용된다). 실시예에 따라, 청색은 황색성(yellowness)을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 이때, 사용되는 황색(또는 청색)의 양은, 조절 가능한 비례 계수와 함께, 유실된 색 신호에 대하여 선형적으로 결정될 수 있다. 상기 비례 계수는 사용된 색의 휘도가 유실된 원색에 대해 기대되는 휘도 보다 작되, 적절한 가시 거리에서 볼 때 라인(line)이 연속적으로 나타나 보이도록 충분히 크게 조절된다.

상기 보정 방법은, 단일 화소 특성들의 해상도에 영향을 주지 않는 것, 즉, 보정을 필요로 하는 화소 내에서 주로 수행된다는 장점을 갖는다. 상기 보정 방법은 상기 특성들의 평균색을 변화시키지만, 상기 보정이 필요한 화소 내에서 주로 국소적으로 수행된다.

도 7a 내지 도 7d는 바람직하지 않은 단일 화소 폭 특성들 및 본 발명의 일 실시예에 따른 색보정 방법에 따라 보정된 단일 화소 폭 특성을 도시한 색표시도이다. 도 7a의 색표시도(310)는 원래의 데이터를, 도 7b의 색표시도(320)는 보정 전 패널에 표시되는 영상을, 도 7c의 색표시도(710)는 채도 필터링 방법만을 사용하여 보정된 영상을, 도 7d의 색표시도(720)는 특성 보정 방법을 사용하여 보정된 영상을 도시한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 다원색 매트릭스 표시 장치의 RGB화소의 색 신호를 다원색 신호로 전환하여, RGB 화소 및 비RGB화소의 색 신호들을 함께 사용함으로써, 표시 패널에 재생되는 색 텍스처의 가시성을 줄이고, 미세한 폭을 갖는 색 라인 및 경계를 선명하게 할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

400: 표시 시스템 410: 다원색 전환부
420: 공간적 처리부 430: 포맷부

Claims

적색-녹색-청색(RGB) 화소 및 비RGB화소의 N×M 어레이를 포함하는 다원색 매트릭스 표시 장치의 색보정 방법에 있어서(N, M은 2 이상의 자연수),
RGB 포맷의 RGB 데이터를 수신하는 단계;
상기 RGB 데이터를 다원색 데이터로 전환하는 단계; 및
상기 원색들 중, 모든 화소들에 의해 표현되지 않는 각 원색을 보정하는 단계를 포함하고,
상기 원색을 보정하는 단계는
상기 원색이 상기 RGB 화소들의 서브화소들의 메타머(metameric) 조합인 경우, 상기 RGB 화소들의 서브화소들을 조합하여 상기 원색을 산출하는 단계; 및
상기 원색이 상기 비RGB 화소들의 서브화소들의 메타머 조합이 아닌 경우, 상기 원색의 인텐시티(intensity)를 대각 방향에 인접한 RGB 화소들로 쉬프팅(shifting)하는 단계를 포함하는 색보정 방법.
제1항에 있어서, 상기 N과 상기 M이 같은 것을 특징으로 하는 색보정 방법.
제2항에 있어서, 상기 N은 2 이고, 상기 비RGB 화소들은 적색-황색-청색(RYB) 화소 및 시안색-황색-청색(CYB) 화소를 포함하는 것을 특징으로 하는 색보정 방법.
제2항에 있어서, 상기 원색을 보정하는 단계는, 상기 보정 전후에, 상기 색 매트릭스의 각 원색의 전체적인 휘도 레벨이 유사하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 색보정 방법.
제2항에 있어서, 상기 원색은 적색이고,
상기 원색을 보정하는 단계는
적색 서브화소를 포함하는 비RGB 화소의 상기 적색 원색의 인텐시티를 감소시키고, 상기 대각 방향에 인접한 RGB 화소들의 상기 적색 원색의 인텐시티를 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 색보정 방법.
제5항에 있어서,
상기 원색을 보정하는 단계 전에, 상기 적색 서브화소들의 인텐시티 레벨을 휘도 표현으로 전환하는 단계;
상기 적색의 전체적인 휘도가 유지되도록, 적색 서브화소들 간의 휘도를 쉬프팅하는 단계; 및
상기 쉬프팅된 휘도를 다시 인텐시티 표현으로 전환하여, 상기 적색 서브화소들에 적용되는, 보정된 인텐시티 레벨을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 색보정 방법.
제2항에 있어서, 상기 원색은 황색이고, 상기 색 매트릭스는 적색-황색-청색(RYB) 화소들 및 시안색-황색-청색(CYB) 화소들을 포함하며,
상기 원색을 보정하는 단계는
상기 RYB 및 상기 CYB 화소들의 황색 인텐시티를 감소시키고, 각각의 상기 황색 인텐시티가 감소된 상기 RYB 및 CYB 화소들에 인접한 RGB 화소들의 적색과 녹색의 메타머 조합인 황색의 인텐시티를 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 색보정 방법.
제2항에 있어서, 상기 원색은 시안색이고, 상기 색 매트릭스는 적색-황색-청색(RYB) 화소들 및 시안색-황색-청색(CYB) 화소들을 포함하며,
상기 원색을 보정하는 단계는
상기 CYB 화소들의 시안색 인텐시티를 감소시키고, 상기 시안색 인텐시티가 감소된 각각의 상기 CYB 화소들에 인접한 RGB 화소들의 적색과 청색의 메타머 조합인 시안색의 인텐시티를 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 색보정 방법.
제2항에 있어서, 상기 원색은 시안색 또는 적색이고, 상기 색 매트릭스는 적색-황색-청색(RYB) 화소들 및 시안색-황색-청색(CYB) 화소들을 포함하며,
상기 원색을 보정하는 단계는
RYB 화소들에서는 원래의 황색 및 청색 신호들에 (1+d)를 곱하고, CYB 화소들에서는 원래의 황색 및 청색 신호들에 (1-d)를 곱하여, 보정된 황색 및 청색 신호들을 산출하고,
상기 d는 상기 RYB 화소로부터 상기 CYB 화소로 전달된 황색-청색 휘도의 양이, 상기 시안색 및 상기 적색 간의 휘도 차이의 절반이 되도록 설정된 값인 것을 특징으로 하는 색보정 방법.
적색-녹색-청색(RGB) 화소 및 비RGB화소의 N×N 어레이를 포함하는 다원색 매트릭스 표시 장치의 색보정 방법에 있어서,
RGB 포맷만의 RGB 데이터를 수신하는 단계;
미리 설정된 다원색 스킴(scheme)에 기초하여, 상기 RGB 데이터를 다원색 데이터로 전환하는 단계;
상기 다원색 데이터에 기초하여 다원색 채도 및 다원색 휘도를 결정하는 단계; 및
상기 다원색 채도 및 상기 다원색 휘도의 차이를 공간적으로 저역 통과 필터링하는 단계를 포함하는 색보정 방법.
적색-녹색-청색(RGB) 화소 및 비RGB화소의 N×N 어레이를 포함하는 다원색 매트릭스 표시 장치의 색보정 방법에 있어서,
RGB 포맷의 RGB 데이터를 수신하는 단계;
미리 설정된 다원색 스킴(scheme)에 기초하여, 상기 RGB 데이터를 다원색 데이터로 전환하는 단계;
단일 화소 특성의 타입을, 검정색 상의 원색, 원색 상의 검정색, 백색 상의 원색, 및 원색 상의 백색 중의 어느 하나로 결정하는 단계; 및
표현되지 않은 원색의 각 화소를 다른 원색들의 가장 가까운 조합으로 설정하여, 상기 결정된 단일 화소 특성의 타입을 보정하는 단계를 포함하는 색보정 방법.
다원색 매트릭스 표시장치에서 발생할 수 있는 가시적 결점을 감소시키는 기계 구현 방법에 있어서, 상기 표시장치는 N×M 매트릭스 유닛(M×U 유닛)의 모자이크 반복된 영역이 실장된(populated) 표시영역을 갖고, 상기 M×U 유닛은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브화소들과, 하나 또는 그 이상의 다른 색 서브화소들을 포함하며, 상기 M×U 유닛은 적어도 하나의 RGB 화소 및 비RGB 화소를 포함하도록 분할 가능하고(M, N, U는 2 이상의 자연수),
대응되는 입력 영상을, RGB 화소들만의 N×M 서브화소를 갖는 복수의 N×M 어레이로 분할 가능한 RGB 화소만의 포맷으로 표현하는 RGB 만의 데이터 신호를 수신하는 단계;
상기 M×U 유닛의 영상 생성 리소스를 사용하여, 상기 RGB 화소만의 각각의 N×M 어레이에 대해, 상기 RGB 만의 데이터 신호에 대응되는 부분을, 상기 대응하여 수신된 N×M 어레이에서의 휘도 및 채도와 동일한 휘도 및 채도로 표현하고, 상기 표시장치의 대응하는 M×U 유닛을 구동하도록 사용되는 초기 구동 신호를 표현하는, 다원색 데이터 신호의 대응하는 부분으로 전환하는 단계;
상기 초기 구동 신호에 의해 상기 표시장치에 표시될 영상이 텍스처 결점을 생성할 수 있는 컬러에 의해 실장되는 단일 색 필드를 포함하거나, 또는, 상기 수신된 RGB 만의 데이터 신호가 유실되는 특성 결점을 생성할 수 있는 단일 화소폭 특성을 포함하는지, 자동적으로 판단하는 단계; 및
상기 텍스처 결점 또는 상기 유실되는 특성 결점의 발생 여부를 가리키는 상기 자동적인 판단에 반응하여, 적어도 하나의 상기 결점이 감소되는 보정된 다원색 데이터 신호를 생성하도록, 상기 전환된 다원색 데이터 신호의 대응 부분에 하나 또는 그 이상의 보정을 적용하는 단계를 포함하는 기계 구현 방법.
제12항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 보정을 적용하는 단계는,
색성분 인텐시티(intensity)를, 비RGB 화소의 서브화소로부터 적어도 하나의 인접 RGB 화소의 대응하는 메타머(metameric) 조합으로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 구현 방법.
제12항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 보정을 적용하는 단계는,
색성분 인텐시티를, 비대칭적인 텍스처 결점을 생성하는 서브화소로부터 대각 방향으로 반대되며 인접한 RGB 화소 쌍으로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 구현 방법.
제12항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 보정을 적용하는 단계는,
색성분 인텐시티를, 휘도 채널의 해상도 손실을 생성하는 서브화소로부터 상기 휘도 채널의 상기 손실된 해상도의 적어도 일부를 저장하는 서로 다른 색의 서브화소들로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 구현 방법.
제12항에 있어서, 상기 N 과 상기 M은 같은 것을 특징으로 하는 기계 구현 방법.
제16항에 있어서, 상기 N 및 상기 M은 모두 2 이고, 상기 적어도 하나의 비RGB 화소는 적색-황색-청색(RYB) 화소 또는 시안색-황색-청색(CYB) 화소를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 구현 방법.
제12항에 있어서, 상기 보정을 적용하는 단계는, 상기 보정이 적용되는 전후에, 상기 M×U 유닛에서 재생되는 각 원색의 전체 휘도 레벨이 동일하도록 보정이 적용되는 것을 특징으로 하는 기계 구현 방법.
제12항에 있어서, 상기 텍스처 결점이 적색 원색에 의해 생성되는 경우, 상기 보정을 적용하는 단계는,
대각 방향으로 인접한 RGB 화소들의 적색 원색의 인텐시티를 증가시키는 단계; 및
상기 텍스처 결점을 생성하는 적색 서브화소를 포함하는 비RGB 화소의 적색 원색 인텐시티를 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 구현 방법.
제19항에 있어서,
상기 보정이 적용되기 전의 적색 서브화소들의 인텐시티 레벨을 휘도 표현으로 전환하는 단계;
적색의 전체 휘도가 유지되도록, 상기 적색 서브화소들 간의 휘도를 쉬프팅(shifting)하는 단계; 및
상기 적색 서브화소에 적용될 보정된 인텐시티 레벨을 산출하기 위해, 상기 쉬프팅된 휘도를 다시 인텐시티 표현으로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 구현 방법.
제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 비RGB화소는 복수의 황색 서브화소들을 포함하고, 상기 다원색 매트릭스는 적색-황색-청색(RYB) 화소 및 시안색-황색-청색(CYB) 화소를 포함하며, 상기 보정을 적용하는 단계는,
상기 RYB 화소 및 상기 CYB 화소의 황색 인텐시티를 감소시키는 단계; 및
상기 황색 인텐시티가 감소된 RYB 화소 및 CYB 화소 각각에 인접한, 하나 또는 그 이상의 RGB 화소들에서, 적색 및 청색의 메타머 조합의 인텐시티를 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 구현 방법.
제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 비RGB 화소는 시안색 서브화소를 포함하고, 상기 다원색 매트릭스는 적색-황색-청색(RYB) 화소 및 시안색-황색-청색(CYB) 화소를 포함하며, 상기 보정을 적용하는 단계는,
상기 CYB 화소의 시안색 인텐시티를 감소시키는 단계; 및
상기 시안색 인텐시티가 감소된 CYB 화소에 인접한 RGB 화소에서, 적색 및 청색의 메타머 조합의 인텐시티를 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 구현 방법.
제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 비RGB 화소는 시안색 서브화소를 포함하고, 상기 다원색 매트릭스는 적색-황색-청색(RYB) 화소 및 시안색-황색-청색(CYB) 화소를 포함하며, 상기 보정을 적용하는 단계는,
상기 RYB 화소의 경우, 원래의 황색 및 청색 신호들의 (1+d)배의 보정된 황색 및 청색 신호를 산출하고, 상기 CYB 화소의 경우, 원래의 황색 및 청색 신호들의 (1-d)배의 보정된 황색 및 청색 신호를 산출하며,
상기 d는 RYB 화소로부터 CYB 화소로 변환된 황색-청색 휘도량이, 상기 시안색 및 상기 적색의 휘도 차이의 절반이 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 기계 구현 방법.
대응하는 영상을 RGB 화소만으로 정의하고, 상기 대응하는 영상을 RGB 화소와 비RGB 화소의 혼합으로 정의한 제2 영상 정의 신호를 생성하는, 제1 영상 정의 신호를 수신하도록 설정된 다원색 변환부; 및
미리 설정된 결점 생성 조건들에 대하여 상기 제2 영상 정의 신호를 자동적으로 테스트하고, 상기 결점 생성 조건들을 자동적으로 감소시키기 위해, 상기 제2 영상 정의 신호를 수신하도록 연결된 공간적 처리 유닛을 포함하는 영상 데이터 신호 처리 장치.