KR20150059294A - 색상간 간섭을 최소화하는 영상 처리 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 둘 이상의 색 요소로 구성된 색 신호를 표시장치에 제공하는 영상 제공부, 상기 표시장치에 표시된 상기 색 신호에 대한 영상을 촬영하여, 상기 영상에 대한 색상정보를 측정하는 색상 측정부, 상기 측정된 색상정보, 상기 둘 이상의 색 요소 및 상기 둘 이상의 색 요소 상호간의 관계정보를 이용하여 상기 색 신호를 보정하기 위한 보정 파라미터를 생성하는 영상 보정부를 포함하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치 및 이 장치를 이용하는 방법이 개시된다.

Description

색상간 간섭을 최소화하는 영상 처리 장치 및 그 방법{IMAGE PROCESSING APPARATUS FOR MINIMIZING CROSS TALK BETWEEN COLORS AND METHOD THEREOF}
본 발명은 영상처리 장치 및 방법에 관련된 것으로, 더욱 구체적으로는 모니터에서 표시되는 색상간의 간섭을 최소화환 영상 처리 장치 및 방법에 관련된 것이다.
일반적으로 모니터와 같은 표시장치를 개발함에 있어서는 화면의 크기를 증가시키면서도 화소를 높여, 보다 좋은 화질을 얻는 것이 중요하다. 특히, 원본 영상과 동일한 색감을 표시장치에서 표시하는 것이 중요한데, 하나의 백라이트에 가변적인 RGB 컬러필터를 적용하여 색상을 만드는 현재의 기술방식에 있어서 RGB 상호간의 간섭이 일어나 밝기가 선형적으로 변화하지 않는다.
도1a 및 도1b는 컬러필터를 적용한 표시장치의 밝기 변화를 나타내는 정규화된 그래프이다. 도1a는 컬러필터의 R만 켜져 있는 경우의 밝기 변화 그래프이고, 도1b는 B만 킨 경우의 밝기변화 그래프이다. 도1a 및 도1b에서 가로 안의 수치는 x축이 1인경우의 RGB값을 나타낸다. 도1a를 참조하면 x=1인 경우 RGB는 (0.6118, 0.0115, 0.0014) 이고, 도1b에서는 (0.5766, 0.0451, 0.5909)이다. 예컨대, 자홍색(magenta)을 표현하기 위해 두 컬러필터를 함께 켠 경우 도1c 좌측 그래프에 나타난 바와 같이 결과 RGB값은 (0.6123, 0.0430, 0.5928)이어야 하나, 실제로는 도1c 우측 그래프에 나타난 바와 같이 (0.5766, 0.0451, 0.5909)를 보이며, 간격d만큼의 오차가 나타난다. 즉, 두 개 이상의 컬러를 함께 킨 경우 두 컬러간의 간섭이 발생하여 위와 같은 오차d 가 발생한다. 도1d는 도1c의 두 결과 사이의 차이값을 나타내는 그래프로서, 주로 R성분에 에러가 많이 있음을 나타낸다.
도2a는 감마 2.2 함수와 실험치를 나타낸다. 일반적으로 LCD 모니터는 감마 2.2의 sRGB 색 공간을 따르는 것으로 규격화되어 있으나, 도2a에 나타난 바와 같이 실제 모니터의 밝기값과 감마 2.2 함수(y=x2.2)와는 다소 차이점이 존재한다. 도2a-2c에서 "o"표시는 실험으로 얻어진 실제 모니터의 밝기값을 나타낸다. 이러한 문제를 해결하기 위해 감마값을 2.2에서 2.4 또는 2.6으로 조정하여도 도2b 및 도2c에 나타난 바와 같이 실제 밝기와는 여전히 차이점이 존재한다.
즉, 종래 LCD 패널을 가진 모니터의 영상 표시에 있어서는 RGB 색상간의 간섭이 일어나고, 감마함수가 실제 모니터의 밝기와 차이점이 존재하여 원색상과 모니터에 실제 표시되는 색상과의 차이가 큰 문제점이 존재한다.
한국공개특허 10-2010-0124073
상술한 문제점을 해결하기 위해 컬러필터의 RGB간의 간섭을 고려하여 색 신호를 보정하는 것이 필요하며, 기존의 감마 2.2 함수보다 실제 모니터 밝기 곡선과 일치하는 감마함수를 적용시켜 영상신호를 처리하는 장치 및 방법이 요구된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치는, 둘 이상의 색 요소로 구성된 색 신호를 표시장치에 제공하는 영상 제공부, 상기 표시장치에 표시된 상기 색 신호에 대한 영상을 촬영하여, 상기 영상에 대한 색상정보를 측정하는 색상 측정부, 상기 측정된 색상정보, 상기 둘 이상의 색 요소 및 상기 둘 이상의 색 요소 상호간의 관계정보를 이용하여 상기 색 신호를 보정하기 위한 보정 파라미터를 생성하는 영상 보정부를 포함한다.
또한 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치에서, 상기 색 신호는, RGB(RED-GREEN-BLUE) 및 CMYK(CYAN-MAGENTA-YELLOW-BLACK) 중 하나로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치에서, 상기 색 신호는 RGB로 구성되고, 상기 둘 이상의 색 요소 상호간의 관계요소는, R 과 G의 감마값의 곱, G 와 B의 감마값의 곱, B 와 R의 감마값의 곱, 및 R 과 B와 G의 감마값의 곱 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치에서, 상기 보정 파라미터는 3 x n 행렬을 구성하고, 상기 n은 4 이상 6 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치에서, 상기 영상 보정부는, 하기의 식1을 적용하여 상기 보정 파라미터를 생성하되,
[식 1]
Figure pat00001
상기 C는 상기 측정된 색상정보이고, CR, CG, CB, CC, CM, CY 는 상기 보정 파라미터를 구성하는 구성요소이고, γ는 RGB 각각의 색 요소의 밝기에 대한 감마함수이고, 상기 영상 보정부는, 상기 보정 파라미터를 구성하는 구성요소를 모두 산출할 때까지, 복수의 색 신호에 대하여 상기 식 1을 반복적으로 적용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치에서, 상기 영상 보정부는, 최소자승법(least square method)을 통해 상기 복수의 색 신호에 대하여 상기 수학식 1을 반복적으로 적용하여 상기 보정 파라미터를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치에서, 상기 감마함수는,
2.2 감마함수 또는 2차식 이상으로 표현되는 함수이고, 상기 2차식 이상으로 표현되는 함수의 각 계수는 실험적으로 구해지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치에서, 상기 영상 보정부는, 상기 보정 파라미터를 이용하여 외부로부터 입력된 색 신호를 보정하고, 상기 영상 제공부는, 상기 보정된 색 신호를 상기 표시장치에 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치에서, 상기 표시장치를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 방법은, 둘 이상의 색 요소로 구성된 색 신호를 표시장치에 제공하는 단계, 상기 표시장치에 표시되는 상기 색 신호에 대한 영상을 촬영하여, 상기 영상에 대한 색상정보를 측정하는 단계, 상기 측정된 색상정보, 상기 둘 이상의 색 요소 및 상기 둘 이상의 색 요소 상호간의 관계정보를 이용하여 상기 색 신호를 보정하기 위한 보정 파라미터를 생성하는 단계를 포함한다.
또한 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 방법에 있어서, 상기 색 신호는, RGB(RED-GREEN-BLUE) 및 CMYK(CYAN-MAGENTA-YELLOW-BLACK) 중 하나로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 방법에 있어서, 상기 색 신호는 RGB로 구성되고, 상기 둘 이상의 색 요소 상호간의 관계요소는, R 과 G의 감마값의 곱, G 와 B의 감마값의 곱, B 와 R의 감마값의 곱, 및 R 과 B와 G의 감마값의 곱 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 방법에 있어서, 상기 보정 파라미터는 3 x n 행렬을 구성하고, 상기 n은 4 이상 6 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 방법에 있어서, 상기 보정 파라미터를 생성하는 단계는, 하기의 식1을 적용하여 상기 보정 파라미터를 생성하는 단계를 포함하되,
[식 1]
Figure pat00002
상기 C는 상기 측정된 색상정보이고, CR, CG, CB, CC, CM, CY 는 상기 보정 파라미터를 구성하는 구성요소이고,γ는 RGB 각각의 색 요소의 밝기에 대한 감마함수이고, 상기 보정 파라미터를 구성하는 구성요소를 모두 산출할 때까지, 복수의 색 신호에 대하여 상기 식 1을 반복적으로 적용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 방법에 있어서, 상기 보정 파라미터를 생성하는 단계는, 최소자승법(least square method)을 통해 상기 복수의 색 신호에 대하여 상기 식 1을 반복적으로 적용하여 상기 보정 파라미터를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 방법에 있어서, 상기 감마함수는, 2.2 감마함수 또는 2차식 이상으로 표현되는 함수이고, 상기 2차식 이상으로 표현되는 함수의 각 계수는 실험적으로 구해지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 방법에 있어서, 외부로부터 입력된 색 신호를 상기 보정 파라미터를 이용하여 보정하는 단계 및 상기 보정된 색 신호를 표시장치에 제공하여 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 컬러필터의 RGB간의 간섭을 고려하여 보정 매트릭스를 생성하고, 4차식 이상의 함수로 감마함수를 조정함으로써 실제 모니터 밝기와 이론상의 밝기를 근접시켜 원본영상과 모니터에 표시되는 영상간의 이질감을 제거할 수 있다.
도1a -도1d는 종래기술에 따른 LCD 모니터의 색상간 간섭현상을 설명하기 위한 그래프이다.
도2a-도2c는 종래 기술에 따른 LCD 모니터의 감마 2.2 함수 등의 오차를 설명하기 위한 그래프이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따라 실험적으로 산출된 감마곡선이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 처리방법의 순서도이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시 된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
본 명세서에 기술된 실시예는 전적으로 하드웨어이거나, 부분적으로 하드웨어이고 부분적으로 소프트웨어이거나, 또는 전적으로 소프트웨어인 측면을 가질 수 있다. 본 명세서에서 "부(unit)", "모듈(module)", "장치" 또는 "시스템" 등은 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 또는 소프트웨어 등 컴퓨터 관련 엔티티(entity)를 지칭한다. 예를 들어, 본 명세서에서 부, 모듈, 장치 또는 시스템 등은 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체(object), 실행 파일(executable), 실행 스레드(thread of execution), 프로그램(program), 및/또는 컴퓨터(computer)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 컴퓨터에서 실행중인 애플리케이션(application) 및 컴퓨터의 양쪽이 모두 본 명세서의 부, 모듈, 장치 또는 시스템 등에 해당할 수 있다.
실시예들이 도면에 제시된 순서도를 참조로 하여 설명되었다. 간단히 설명하기 위하여 상기 방법은 일련의 블록들로 도시되고 설명되었으나, 본 발명은 상기 블록들의 순서에 한정되지 않고, 몇몇 블록들은 다른 블록들과 본 명세서에서 도시되고 기술된 것과 상이한 순서로 또는 동시에 일어날 수도 있으며, 동일한 또는 유사한 결과를 달성하는 다양한 다른 분기, 흐름 경로, 및 블록의 순서들이 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 방법의 구현을 위하여 도시된 모든 블록들이 요구되지 않을 수도 있다. 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 일련의 과정들을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수도 있으며, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수도 있다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 살펴본다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다. 도3을 참조하면, 일 실시예에서 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치(1000)는 영상 제공부(100), 색상 측정부(200) 및 영상 보정부(300)를 포함한다.
다른 실시예에서 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치(1000)는 표시장치(500)를 더 포함 할 수 있다. 표시장치(500)는 LCD. 패널형 모니터일 수 있고, 표준 색 공간으로 sRGB를 채용할 수 있다.
일 실시예에서 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치(1000)는 표시장치(500)에 둘 이상의 색 요소로 구성된 색 신호를 제공하고, 표시장치(500)에 표시되는 색 신호에 대한 영상을 해석하여 색 신호의 원본색상과 표시장치에 표시되는 색상과의 차이를 최소화할 수 있다.
이를 위해, 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치(1000)는 원본색상과 표시되는 색상사이의 오차를 보정하는 보정 파라미터를 생성하고, 생성된 보정 파라미터를 메모리(예컨대, 휘발성 또는 비 휘발성 메모리를 모두 포함할 수 있다)에 기억시켜 둘 수 있다. 그리고 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치(1000)는 장치(1000)에 입력되는 영상에 상기 보정 파라미터를 적용시켜 보정된 영상을 표시장치(500)에 제공할 수 있다.
일 예에서, 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치(1000)는 사용자의 실제 피부를 촬영한 영상과 표시장치에 표시되는 촬영된 영상에서 피부의 색상 차이를 최소화할 수 있다. 이를 이용하여, 사용자의 피부를 촬영한 영상에 소정의 색상을 부가하는 메이크업 시뮬레이션을 수행함에 있어서, 실제 피부와 피부에 부가되는 화장품의 색상의 상호작용을 좀 더 현실적으로 표시장치에서 표시할 수 있다.
일 실시예에서 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치(1000)의 영상 제공부(100)는 표시장치에서 영상을 표시하기 위한 색 신호를 유선 또는 무선 네트워크를 통해 외부의 표시장치(500)에 제공할 수 있다. 색 신호는 영상 보정 장치(1000)의 내부 또는 외부로부터 입력되는 영상정보를 구성할 수 있다. 즉, 상기 영상정보는 표시장치(500)에서 표시되는 임의의 영상을 의미한다.
색상 측정부(200)는 표시장치(500)에 표시된 색 신호에 대한 영상을 촬영하여, 상기 영상에 대한 색상 정보를 측정할 수 있다. 또한 표시장치(1000)에 제공되는 색 신호에 대한 색 요소는 메모리(400)에 저장되어 있을 수 있다. 여기서, 상기 색 신호는, RGB(RED-GREEN-BLUE) 또는 CMYK(CYAN-MAGENTA-YELLOW-BLACK)일 수 있다. 하기에서는 RGB로 구성된 색 신호를 설명하나 이에 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 이 경우 상기 색 신호는 표시장치에서 표시될 특정 색을 위해 RGB 색 요소 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 상기 색 요소는 RGB 컬러필터에서 적용되는 각 색상값과 각 색상의 밝기값(예컨대, 감마값)을 포함할 수 있다. 또한 상기 색상정보는, 표시장치에서 실제로 표시되는 영상의 RGB 값을 나타낸다.
영상 보정부(300)는 상기 측정된 색상정보, 상기 둘 이상의 색 요소 및 상기 둘 이상의 색요소 상호간의 관계정보를 이용하여 상기 표시장치에서 표시되는 색 신호를 보정하기 위한 보정 파라미터를 생성할 수 있다. 예컨대 영상 보정부(300)는 표시장치에 표시될 원본영상의 색상과 표시장치에서 표시되는 실제영상과의 차이를 제거하기 위해 장치(1000)에 입력되는 영상의 색 신호를 필터링하는 필터로서 동작할 수 있다. 이와 같은 필터의 동작에 있어서 상기 보정 파라미터가 이용될 수 있으며, 생성된 보정 파라미터는 메모리(400, 휘발성 또는 비휘발성 메모리를 포함)에 저장될 수 있다. 영상 보정부(300)는 메모리에서 보정 파라미터를 읽어내어 색 신호를 보정할 수 있으며, 이러한 보정을 위해 생성된 보정 파라미터를 룩업 테이블에 정리해놓고 읽어 들일 수도 있다.
일반적으로, 표시장치에 제공되는 영상과 실제 표시되는 색 신호를 보정하기 위한 보정 파라미터는 수학식 1 및 수학식2를 이용하여 산출된다. 수학식 2는 수학식1을 이용하여 실제 색상 C에 대응하는 RGB값을 계산하기 위한 수식을 나타낸다.
Figure pat00003
Figure pat00004
여기서 상기 C는 표시장치에 실제 표시되는 색상정보이고, γ()는 r, g, b 각각의 감마값을 나타내고, M은 보정 파라미터(예컨대, 매트릭스)이며, Cr, Cg, Cb는 보정 매트릭스를 구성하는 구성요소이며, 장치적으로는 각각 표시장치의 고유 RGB 컬러값이다. 즉, Cr, Cg, Cb는 RGB 입력이 각각 (1,0,0), (0,1,0), (0,0,1)일 때 표시되는 실제 컬러로서 표시장치마다 서로 다른 값을 가지는 고유한 아티팩트이다. 상기 수학식1 및 수학식 2를 참조하면 종래 방식은 컬러필터의 RGB 색상 요소를 각각 분리하여 보정 매트릭스를 생성한다. 즉, RGB 색상 요소 상호간의 관련성을 고려하지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 일 예에서, 영상 보정부(300)는 종래방식에 비하여 상기 제공된 색 신호를 구성하는 둘 이상의 색상의 요소 상호간의 관계정보를 더 이용하여 보정 파라미터를 생성한다. 상기 관계정보는 RGB가 각각 켜진 경우 서로 영향을 주는 간섭(cross talk)를 반영한 요소이다.
일 실시예에서 상기 색 신호가 RGB로 구성된 경우, 상기 둘 이상의 색 요소 상호간의 관계요소는 R 과 G의 감마값의 곱, G 와 B의 감마값의 곱, B 와 R의 감마값의 곱, 및 R 과 B와 G의 감마값의 곱 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이 경우, 영상 보정부(300)는 아래의 수학식 3을 이용한 연산을 수행하여 보정 파라미터를 생성할 수 있다.
Figure pat00005
상기 C는 상기 측정된 색상정보이고, CR, CG, CB, CC, CM, CY 는 상기 보정 파라미터를 구성하는 구성요소이고, γ는 RGB 각각의 색 요소의 밝기에 대한 감마함수이다. 또한, 상기 γ(g)γ(b), γ(r)γ(b), γ(r)γ(g)는 G-B, R-B, R-G 상호간의 관계정보이다.
또한 영상 보정부(300)는 상기 수학식 3에서 보정 매트릭스M을 산출하기 위해 수학식 4 및 5의 과정을 수행하고, 보정 매트릭스 M을 메모리(400)에 저장할 수 있다.
Figure pat00006
Figure pat00007
다만, 보정 매트릭스 M은 미지수 CR, CG, CB, CC, CM, CY 로 구성되므로, 적어도 6번의 연산이 필요하다. 예컨대, 아래 수학식 6에서 n=6 이상이다.
Figure pat00008
이를 위해서 영상 보정부(300)는 색 신호를 반복적으로 표시장치에 제공하고, 표시된 영상을 측정하여 상기 수학식 3 내지 6에서 설명된 연산을 수행할 수 있다. 이러한 연산을 누적적으로 반복 수행하여 보다 정확한 CR, CG, CB, CC, CM, CY 을 산출할 수 있으며, 이를 위해서 최소자승법(least square method)을 이용하여 상기 반복의 횟수를 줄일 수 있다.
일 실시예에서, 보정 파라미터는 행렬을 구성할 수 있고, 바람직하게는 3 x n 행렬을 구성하고, 상기 n은 4 이상 6 이하 일 수 있다. 왜냐하면 특정 색상 C를 생성하는 경우 RGB 중 어느 하나의 색상 요소는 제외될 수 있기 때문이다. 또한 상기 n의 범위는 예시적인 것이며 다른 실시예에서 n은 6이상일 수도 있다.
이와 같은 과정을 통해서 영상 보정부(300)는 적어도 두 개 이상의 색상 사이의 상호관련성을 고려한 보정 파라미터를 생성할 수 있다. 이와 같이 보정 매트릭스를 생성함에 있어서, r과g, g와b 또는 r과b에 대한 요소를 고려함으로써, 본 발명의 일 측면에 따르면 각 색상간의 간섭을 줄일 수 있다.
상술한 설명에 있어서, RGB 각 색상에 대한 감마값은 도2a에 나타난 바와 같이 통상적으로 사용되는 각 색상의 휘도에 대한 감마 2.2 곡선을 기초로 산출한 값을 사용할 수 있으나, 다른 실시예에 있어서는 상기 감마값들은 다른 수식에의 하여 정해질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 수학식 1 내지 6에 사용되는 각 색상의 감마값들은 상기 표시장치에 제공되는 색 신호를 구성하는 RGB 각 색상의 휘도에 대한 2차식 이상으로 표현될 수 있으며, 상기 2차식 이상에 있어서 각 계수는 실험적으로 산출될 수 있다.
도4는 실험적으로 산출된 감마곡선이다. 도2a에있어서, 감마 2.2 곡선은 0.1부터 0.8까지 대부분 영역에서 실제 밝기와 차이점이 존재하나, 도4에 도시된 보정된 감마곡선은 감마 2.2 곡선에 비하여 실제 밝기곡선과 더 일치한다. 따라서 다른 일 실시예에 있어서, 영상 보정부(300)는 수학식 3 내지 6을 이용하여 보정 파라미터를 생성할 때, 실험적으로 얻어진 4차식 감마곡선에 r, g, b 값을 적용할 수 있다.
다른 일 실시예에서 영상 보정부(300)는 이와 같은 과정을 통해서 생성된 보정 파라미터를 이용하여 상기 영상 처리장치(1000)에 입력되는 임의의 영상에 대한 색 신호를 보정할 수 있다. 그리고 보정된 색 신호를 표시장치에 제공하여 표시하도록 할 수 있다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 처리방법의 순서도이다. 상기 색상간 간섭을 최소화하는 영상 처리방법은 상술한 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치의 적어도 하나의 구성을 이용하여 수행될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
일 실시예에 따른 색상간 간섭을 최소화하는 영상 처리방법은 둘 이상의 색 요소로 구성된 색 신호를 표시장치에 제공하는 단계(S1), 상기 표시장치에 표시되는 상기 색 신호에 대한 영상을 촬영하여, 상기 영상에 대한 색상정보를 측정하는 단계(S2), 상기 측정된 색상정보, 상기 둘 이상의 색 요소 및 상기 둘 이상의 색 요소 상호간의 관계정보를 이용하여 상기 색 신호를 보정하기 위한 보정 파라미터를 생성하는 단계(S3)를 포함한다.
여기서, 색 신호는, RGB(RED-GREEN-BLUE) 및 CMYK(CYAN-MAGENTA-YELLOW-BLACK)일 수 있으며, 색신호가 RGB로 구성된 경우 RGB 각각이 색 요소가 된다.
일 실시예에서, 색신호가 RGB로 구성된 경우, 상기 둘 이상의 색 요소 상호간의 관계요소는, R 과 G의 감마값의 곱, G 와 B의 감마값의 곱, B 와 R의 감마값의 곱, 및 R 과 B와 G의 감마값의 곱 중 적어도 하나일 수 있다. 예컨대, 상기 곱들은 상기 수학식 3에서 우변의 가장 우측 3개의 텀들에 대응된다.
수학식 3 내지 6을 참조로 설명된 바와 유사하게, 색상간 간섭을 최소화하는 영상 처리방법에 있어서 보정 파라미터는 행렬을 구성할 수 있다. 상기 행렬은 3 x n 행렬을 구성하고, 상기 n은 4 이상 6 이하일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
수학식 3에서는 우변에 6개의 텀을 설명하였으나, 다양한 실시예들에서, 모두 필수적인 요소는 아니고 일부가 제외되거나 다른 요소가 더 포함될 수도 있다.
일 실시예에서, 상기 측정된 색상정보, 상기 둘 이상의 색 요소 및 상기 둘 이상의 색 요소 상호간의 관계정보를 이용하여 상기 색 신호를 보정하기 위한 보정 파라미터를 생성하는 단계(S3)는, 상기 수학식 3을 적용하여 보정 파라미터를 생성할 수 있으며, 상기 보정 파라미터를 구성하는 구성요소를 모두 산출할 때까지, 복수의 색 신호에 대하여 상기 식 1을 반복적으로 적용하여 수학식 3 또는 6에 나타난 미지수에 대한 계산이 수행될 수 있다.
다른 일 실시예에서, 보정 파라미터를 생성하는 단계는, 최소자승법(least square method)을 통해 상기 복수의 색 신호에 대하여 상기 수학식 3을 반복적으로 적용하여 보정 파라미터를 구성하는 미지수들을 산출하여 결과적으로 보정 파라미터를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 보정 파라미터를 생성하는 단계(S3)에서 사용되는 감마함수는 일반적으로 사용되는(즉 도2a에서 설명된) 감마 2.2 함수(y=x2.2)일 수 있으나, 다른 실시예에서는 2차식 이상으로 표현되는 함수(예컨대, y=ax3+bx2+c)일 수 있다. 이 경우 2차식 이상의 함수에서 각 계수(a,b,c)는 실험적으로 구해질 수 있으며, 바람직하게는 4차식 이상의 함수가 이용되는 경우, 입력되는 색 신호의 색 요소와 이에 대응하는 밝기가 매칭될 수 있다. 따라서 보정 파라미터를 생성함에 있어서, 표시장치의 결함으로부터 야기되는 오차를 더욱 줄일 수 있다.
다른 일 실시예에서, 색상간 간섭을 최소화하는 영상 처리방법은 외부로부터 입력된 색 신호를 상기 보정 파라미터를 이용하여 보정하는 단계(S4) 및 상기 보정된 색 신호를 표시장치에 제공하여 표시하는 단계(S5)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라서 생성된 보정 매트릭스를 이용하여, 표시장치에 표시되도록 장치에 입력되는 임의의 영상에 있어서, 상기 임의의 영상의 원본색상과 더 유사한 색상이 표시장치에 표현될 수 있다.
이상에서 살펴본 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 둘 이상의 색 요소로 구성된 색 신호를 표시장치에 제공하는 영상 제공부;
    상기 표시장치에 표시된 상기 색 신호에 대한 영상을 촬영하여, 상기 영상에 대한 색상정보를 측정하는 색상 측정부;
    상기 측정된 색상정보, 상기 둘 이상의 색 요소 및 상기 둘 이상의 색 요소 상호간의 관계정보를 이용하여 상기 색 신호를 보정하기 위한 보정 파라미터를 생성하는 영상 보정부를 포함하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 색 신호는,
    RGB(RED-GREEN-BLUE) 및 CMYK(CYAN-MAGENTA-YELLOW-BLACK) 중 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 색 신호는 RGB로 구성되고,
    상기 둘 이상의 색 요소 상호간의 관계요소는, R 과 G의 감마값의 곱, G 와 B의 감마값의 곱, B 와 R의 감마값의 곱, 및 R 과 B와 G의 감마값의 곱 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보정 파라미터는 3 x n 행렬을 구성하고, 상기 n은 4 이상 6 이하인 것을 특징으로 하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 영상 보정부는,
    하기의 식1을 적용하여 상기 보정 파라미터를 생성하되,
    [식 1]
    Figure pat00009

    상기 C는 상기 측정된 색상정보이고, CR, CG, CB, CC, CM, CY 는 상기 보정 파라미터를 구성하는 구성요소이고, γ는 RGB 각각의 색 요소의 밝기에 대한 감마함수이고,
    상기 영상 보정부는, 상기 보정 파라미터를 구성하는 구성요소를 모두 산출할 때까지, 복수의 색 신호에 대하여 상기 식 1을 반복적으로 적용하는 것을 특징으로 하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 영상 보정부는,
    최소자승법(least square method)을 통해 상기 복수의 색 신호에 대하여 상기 수학식 1을 반복적으로 적용하여 상기 보정 파라미터를 생성하는 것을 특징으로 하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 감마함수는,
    2.2 감마함수 또는 2차식 이상으로 표현되는 함수이고,
    상기 2차식 이상으로 표현되는 함수의 각 계수는 실험적으로 구해지는 것을 특징으로 하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 영상 보정부는, 상기 보정 파라미터를 이용하여 외부로부터 입력된 색 신호를 보정하고,
    상기 영상 제공부는, 상기 보정된 색 신호를 상기 표시장치에 제공하는 것을 특징으로 하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 표시장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 장치.
  10. 둘 이상의 색 요소로 구성된 색 신호를 표시장치에 제공하는 단계;
    상기 표시장치에 표시되는 상기 색 신호에 대한 영상을 촬영하여, 상기 영상에 대한 색상정보를 측정하는 단계;
    상기 측정된 색상정보, 상기 둘 이상의 색 요소 및 상기 둘 이상의 색 요소 상호간의 관계정보를 이용하여 상기 색 신호를 보정하기 위한 보정 파라미터를 생성하는 단계를 포함하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 색 신호는,
    RGB(RED-GREEN-BLUE) 및 CMYK(CYAN-MAGENTA-YELLOW-BLACK) 중 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 색 신호는 RGB로 구성되고,
    상기 둘 이상의 색 요소 상호간의 관계요소는, R 과 G의 감마값의 곱, G 와 B의 감마값의 곱, B 와 R의 감마값의 곱, 및 R 과 B와 G의 감마값의 곱 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 보정 파라미터는 3 x n 행렬을 구성하고, 상기 n은 4 이상 6 이하인 것을 특징으로 하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 보정 파라미터를 생성하는 단계는,
    하기의 식1을 적용하여 상기 보정 파라미터를 생성하는 단계를 포함하되,
    [식 1]
    Figure pat00010

    상기 C는 상기 측정된 색상정보이고, CR, CG, CB, CC, CM, CY 는 상기 보정 파라미터를 구성하는 구성요소이고, γ는 RGB 각각의 색 요소의 밝기에 대한 감마함수이고,
    상기 보정 파라미터를 구성하는 구성요소를 모두 산출할 때까지, 복수의 색 신호에 대하여 상기 식 1을 반복적으로 적용하는 것을 특징으로 하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 보정 파라미터를 생성하는 단계는,
    최소자승법(least square method)을 통해 상기 복수의 색 신호에 대하여 상기 식 1을 반복적으로 적용하여 상기 보정 파라미터를 생성하는 것을 특징으로 하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 감마함수는,
    2.2 감마함수 또는 2차식 이상으로 표현되는 함수이고,
    상기 2차식 이상으로 표현되는 함수의 각 계수는 실험적으로 구해지는 것을 특징으로 하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    외부로부터 입력된 색 신호를 상기 보정 파라미터를 이용하여 보정하는 단계; 및
    상기 보정된 색 신호를 표시장치에 제공하여 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 색상간 간섭을 최소화하는 영상 보정 방법.
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KR20100124073A (ko) 2009-05-18 2010-11-26 삼성전자주식회사 화상형성장치 및 그의 색상 보정 방법 그리고 그것을 이용한 출력 영상의 색상 보정을 위한 호스트 장치
KR20110016154A (ko) * 2009-08-11 2011-02-17 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈을 이용한 디스플레이 장치의 컬러 보정 방법

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