KR20150096000A - 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 의한 표시장치는, 주사선들 및 데이터선들과 접속된 복수의 화소들을 포함하는 화소부와; 외부로부터 제공되는 제 1데이터들을 공급하는 타이밍 제어부와; 상기 타이밍 제어부로부터 제 1데이터를 공급받아 상기 제 1데이터들의 휘도성분들을 추출하여 휘도 분포를 파악하고, 이를 복수의 휘도 분포 영역으로 분할하며, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량에 대응한 변환식을 통해 상기 제 1데이터들의 입력 계조를 조정하여 제 2데이터로 변환하는 변환부와; 상기 변환부로부터 상기 제 2데이터들을 제공받아 상기 데이터선들에 제공하는 데이터 구동부가 포함된다.

Description

표시장치 및 그 구동방법{display device and driving method thereof}
본 발명의 실시예는 표시장치에 관한 것으로, 특히 시인성을 향상시키는 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel: PDP) 및 유기 전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED) 등이 있다.
상기 평판 표시장치는 TV뿐만 아니라 스마트폰, 노트북, 디지털 카메라 등과 같은 개인용 휴대 단말기의 디스플레이로 사용되고 있으며, 이와 같은 개인용 휴대 단말기의 디스플레이는 배터리의 용량이 제한적이므로 저전력화가 필수적이다.
일 예로 평판 표시장치 중 유기 전계발광 표시장치는 전류량의 변화에 따라 발광을 하기 때문에 밝은 빛을 발광할 때는 전류 소모가 많아 다양한 디스플레이 적용을 위하여 저전력화를 구현하기 위한 구동방법에 필요하다.
이에 따라 입력되는 영상에 따라 표시패널에서 소비되는 전류량을 제어하여 전류 소모를 저감시키는 자동전류제한(Automatic Current Limit) 구동에 대한 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 실시예는 입력되는 영상 데이터에 대하여 휘도 성분을 추출하고, 히스토그램 분석을 통해 상기 영상 데이터의 휘도 분포를 파악하여 이를 복수의 휘도 분포 영역으로 분할하고, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량에 따라 이에 대응되는 변환식을 사용하여 상기 영상 데이터를 변환함으로써 영상의 시인성을 향상시키는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 표시장치는, 주사선들 및 데이터선들과 접속된 복수의 화소들을 포함하는 화소부와; 외부로부터 제공되는 제 1데이터들을 공급하는 타이밍 제어부와; 상기 타이밍 제어부로부터 제 1데이터를 공급받아 상기 제 1데이터들의 휘도성분들을 추출하여 휘도 분포를 파악하고, 이를 복수의 휘도 분포 영역으로 분할하며, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량에 대응한 변환식을 통해 상기 제 1데이터들의 입력 계조를 조정하여 제 2데이터로 변환하는 변환부와; 상기 변환부로부터 상기 제 2데이터들을 제공받아 상기 데이터선들에 제공하는 데이터 구동부가 포함된다.
또한, 상기 변환부는, 상기 제 1데이터들의 휘도성분들을 추출하는 제 1데이터 변환기와; 상기 추출된 휘도성분들에 대한 히스토그램 정보를 분석하여 추출된 각각의 휘도들로 발광하는 화소들의 개수를 계산하는 히스토그램 분석기와; 상기 히스토그램 분석을 통해 파악된 제 1데이터들의 휘도 분포 정보를 이용하여 이를 복수의 휘도 분포 영역으로 분할하고, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량에 따라 이에 대응되는 변환식을 사용하여 상기 제1 데이터들의 입력 계조를 조정하는 변환 커브 생성기와; 상기 조정된 계조를 반영하여 상기 제 1데이터들을 제 2데이터들로 변환하는 제 2데이터 변환기를 포함한다.
또한, 상기 복수의 휘도 분포 영역은 저휘도 영역인 제 1휘도 분포 영역, 중휘도 영역인 제 2휘도 분포 영역, 고휘도 영역인 제 3휘도 분포 영역으로 나뉠 수 있으며, 상기 제 1휘도 분포 영역에 해당하는 데이터들은 저계조의 데이터들이고, 상기 제 2휘도 분포 영역에 해당하는 데이터들은 중계조의 데이터들이며, 상기 제 3휘도 분포 영역에 해당하는 데이터들은 고계조의 데이터들이다.
이 때, 상기 제 1휘도 분포 영역에 해당하는 데이터들의 계조는 0 내지 85계조, 상기 제 2휘도 분포 영역에 해당하는 데이터들의 계조는 86 내지 170계조, 상기 제 3휘도 분포 영역에 해당하는 데이터들의 계조는 171 내지 255계조이다.
또한, 상기 입력 계조의 조정을 위한 변환식의 기울기는 상기 제 1데이터들의 입력 계조에 따라 지속적으로 변화되는 것으로, 상기 복수의 휘도 분포 영역 중 제 1휘도 분포 영역에서 제 2휘도 분포 영역으로 이에 해당하는 데이터들의 계조 분포가 증가하면 상기 변환식의 기울기는 상승하고, 상기 제 1휘도 분포 영역에서 제 2휘도 분포 영역으로 이에 해당하는 데이터의 계조 분포가 감소하면 상기 변환식의 기울기는 하강한다.
또한, 상기 변환식은 기 설정된 기준 계조값(ref)을 중심으로 상기 기준 계조값보다 작은 계조를 갖는 제 1데이터들의 계조를 조정하는 제 1변환식 및 상기 기준 계조값보다 큰 계조를 갖는 제 1데이터들의 계조를 조정하는 제 2변환식으로 구분될 수 있다.
이 때, 상기 제 1변환식은, 조정 계조(y) = 제 1기울기(a1) * 입력 계조(x)이며, 상기 제 1기울기(a1)는, a1 = ((1 - 제 1기울기 기준값(as1))/기준 계조값(ref)) * 입력 계조(x) + 제 1기울기 기준값(as1)이고, 상기 제 2변환식은, 조정 계조(y) = 제 2기울기(a2) * (입력 계조(x) - 기준 계조값(ref)) + 기준 계조값(ref)이며, 상기 제 2기울기(a2)는, a2 = ((1 - 제 2기울기 기준값(as2))/(최대 계조 - 기준 계조값(ref)) * (입력 계조(x) - 최대 계조) + 1이며, 상기 제 1기울기 기준값(as1) 및 제 2기울기 기준값(as2)은 기 설정된 상수이다.
또한, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량이 제 1휘도 분포 영역에서 제 2휘도 분포 영역으로는 데이터들의 계조 분포가 감소하고, 상기 제 2휘도 분포 영역에서 제 3휘도 분포 영역으로는 데이터들의 계조 분포가 증가하는 경우, 상기 기준 계조값(ref)은 상기 제 2휘도 분포 영역 내의 계조값으로 설정될 수 있다.
이 때, 상기 기준 계조값은 150 계조, 상기 제 1기울기 기준값(as1)은 2, 상기 제 2기울기 기준값(as2)은 0.25로 설정되며, 상기 제 1변환식의 기울기(a1)는 1 이상이고, 상기 제 2변환식의 기울기(a2)는 1이하로 설정될 수 있다.
또한, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량이 제 1휘도 분포 영역에서 제 2휘도 분포 영역으로는 데이터들의 계조 분포가 증가하고, 상기 제 2휘도 분포 영역에서 제 3휘도 분포 영역으로는 데이터들의 계조 분포가 감소하는 경우, 상기 기준 계조값(ref)은 상기 제 2휘도 분포 영역 내의 계조값으로 설정될 수 있다.
이 때, 상기 기준 계조값은 125 계조, 상기 제 1기울기 기준값(as1)은 0.25, 상기 제 2기울기 기준값(as2)은 2로 설정되며, 상기 제 1변환식의 기울기(a1)는 1 이하이고, 상기 제 2변환식의 기울기(a2)는 1 이상으로 설정될 수 있다.
또한, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량이 제 1휘도 분포 영역에서 제 2휘도 분포 영역으로는 데이터들의 계조 분포가 감소하고, 상기 제 2휘도 분포 영역에서 제 3휘도 분포 영역으로는 데이터들의 계조 분포가 감소하는 경우, 상기 기준 계조값(ref)은 최대 계조로 설정될 수 있다.
이 때, 상기 기준 계조값이 최대 계조로 설정될 경우 입력 계조의 변환은 상기 제 1변환식에 의해서만 구현되며, 상기 제 1기울기 기준값(as1)은 1.80이고, 상기 제 1변환식의 기울기(a1)는 1 이상으로 설정될 수 있다.
또한, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량이 제 1휘도 분포 영역에서 제 2휘도 분포 영역으로는 데이터들의 계조 분포가 증가하고, 상기 제 2휘도 분포 영역에서 제 3휘도 분포 영역으로는 데이터들의 계조 분포가 증가하는 경우, 상기 기준 계조값(ref)은 최소 계조로 설정될 수 있다.
이 때, 상기 기준 계조값이 최소 계조로 설정될 경우 입력 계조의 변환은 상기 제 2변환식에 의해서만 구현되며, 상기 제 2기울기 기준값(as2)은 0.50이고, 상기 제 2변환식의 기울기(a2)는 1 이하로 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 표시장치의 구동방법은, 외부로부터 제공되는 제 1데이터들의 휘도성분들을 추출하는 단계와; 상기 추출된 휘도성분들에 대한 히스토그램 정보를 분석하여 추출된 각각의 휘도들로 발광하는 화소들의 개수를 계산하는 단계와; 상기 히스토그램 분석을 통해 파악된 제 1데이터들의 휘도 분포 정보를 이용하여 이를 제 1 내지 제 3휘도 분포 영역으로 분할하고, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량에 따라 이에 대응되는 변환식을 사용하여 상기 제1 데이터들의 입력 계조를 조정하는 단계와; 상기 조정된 계조를 반영하여 상기 제 1데이터들을 제 2데이터들로 변환하는 단계를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 입력되는 영상 데이터에 대하여 휘도 성분을 추출하고, 히스토그램 분석을 통해 상기 영상 데이터의 휘도 분포를 파악하여 이를 복수의 휘도 분포 영역으로 분할하고, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량에 따라 이에 대응되는 변환식을 사용하여 상기 영상 데이터를 변환함으로써, 영상의 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 변환식에 적용되는 기울기를 상기 입력되는 영상 데이터의 계조에 대응하여 지속적으로 변화시킴으로써, 감마 변환시 발생될 수 있는 kink 포인트를 제거하여 영상의 시인성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 표시장치의 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 변환부의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 히스토그램 분석된 휘도값들와 상기 휘도별 화소의 개수와의 관계를 나타내는 그래프.
도 4는 제 1실시예에 의한 휘도 분포 영역별 화소 개수의 관계를 나타내는 그래프.
도 5는 도 4의 실시예에 의한 제 1데이터의 입력 계조와 이에 대응하여 변환될 조정 계조와의 관계를 나타내는 그래프.
도 6은 도 5의 실시예에 대응한 변환식에 적용되는 기울기를 나타내는 그래프.
도 7은 제 2실시예에 의한 휘도 분포 영역별 화소 개수의 관계를 나타내는 그래프.
도 8은 도 7의 실시예에 의한 제 1데이터의 입력 계조와 이에 대응하여 변환될 조정 계조와의 관계를 나타내는 그래프.
도 9는 도 8의 실시예에 대응한 변환식에 적용되는 기울기를 나타내는 그래프.
도 10은 제 3실시예에 의한 휘도 분포 영역별 화소 개수의 관계를 나타내는 그래프.
도 11은 도 10의 실시예에 의한 제 1데이터의 입력 계조와 이에 대응하여 변환될 조정 계조와의 관계를 나타내는 그래프.
도 12는 도 11의 실시예에 대응한 변환식에 적용되는 기울기를 나타내는 그래프.
도 13은 제 4실시예에 의한 휘도 분포 영역별 화소 개수의 관계를 나타내는 그래프.
도 14는 도 13의 실시예에 의한 제 1데이터의 입력 계조와 이에 대응하여 변환될 조정 계조와의 관계를 나타내는 그래프.
도 15는 도 14의 실시예에 대응한 변환식에 적용되는 기울기를 나타내는 그래프.
도 16은 본 발명의 실시예에 의한 표시장치의 구동방법을 나타내는 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 표시장치의 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 변환부의 구성을 나타내는 블록도이다.
단, 도 1에서는 유기전계 발광 표시장치를 그 예로 설명하고 있으나, 본 발명의 실시예에 의한 표시장치가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 표시장치는 주사선들(S1 내지 Sn) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속된 복수의 화소들(40)을 포함하는 화소부(30), 주사선들(S1 내지 Sn)을 구동하기 위한 주사 구동부(10), 데이터선들(D1 내지 Dm)을 구동하기 위한 데이터 구동부(20), 주사 구동부(10) 및 데이터 구동부(20)를 제어하기 위한 타이밍 제어부(50)와 상기 타이밍 제어부(50)로부터 제 1데이터들(Data)을 공급받아 이를 제 2데이터들(Data')로 변환하여 데이터 구동부(20)로 전달하는 변환부(70)가 포함되어 구성된다.
타이밍 제어부(50)는 외부로부터 공급되는 동기신호들에 대응하여 데이터 구동제어신호 및 주사 구동제어신호를 생성한다. 타이밍 제어부(50)에서 생성된 데이터 구동제어신호는 데이터 구동부(20)로 공급되고, 주사 구동제어신호는 주사 구동부(10)로 공급된다. 그리고, 타이밍 제어부(50)는 외부로부터 공급되는 제 1데이터들(Data)을 상기 변환부(70)으로 제공한다.
주사 구동부(10)는 타이밍 제어부(50)로부터 주사 구동제어신호를 공급받는다. 주사 구동제어신호를 공급받은 주사 구동부(10)는 주사신호를 생성하고, 생성된 주사신호를 주사선들(S1 내지 Sn)로 순차적으로 공급한다.
데이터 구동부(20)는 타이밍 제어부(50)로부터 데이터 구동제어신호를 공급받고, 변환부(70)로부터 제 2데이터들(Data')을 공급받아 이를 상기 주사신호와 동기되도록 데이터선들(D1 내지 Dm)로 공급한다.
화소부(30)는 외부로부터 제 1전원(ELVDD) 및 제 2전원(ELVSS)을 공급받아 각각의 화소들(40)로 공급한다. 제 1전원(ELVDD) 및 제 2전원(ELVSS)을 공급받은 화소들(40) 각각은 데이터신호에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 발광소자를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류를 제어함으로써 데이터신호에 대응되는 빛을 생성한다. 즉, 각각의 화소들(40)은 데이터신호에 대응되어 소정 휘도의 빛을 생성한다.
상기 변환부(70)는 영상의 시인성 형상을 구현하기 위해 구비되는 것으로, 타이밍 제어부(50)로부터 제공받은 외부 데이터 신호 즉, 제 1데이터들(Data)의 휘도(luminance)성분들 Y를 추출하고, 히스토그램 분석을 통해 상기 제 1데이터들의 휘도 분포를 파악하여 이를 복수의 휘도 분포 영역으로 분할하고, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량에 따라 이에 대응되는 변환식을 사용하여 상기 제 1데이터들(Data)을 제 2데이터들(Data')로 변환시킨다.
보다 구체적으로 도 2를 참고하면, 상기 변환부(70)는 제 1데이터 변환기(72), 히스토그램 분석기(74), 변환커브 생성기(76), 제 2데이터 변환기(78)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 1데이터 변환기(72)는 타이밍 제어부(50)로부터 제공받은 외부 데이터 신호 즉, 제 1데이터들(Data)의 휘도(luminance)성분들인 Y값을 추출한다.
일 예로 상기 제 1데이터 변환기(72)는 상기 제 1데이터들(Data)인 RGB 데이터들을 입력 받아 이를 휘도값 및 색차값을 포함한 데이터들로 변환할 수 있다. 즉, 하나의 제 1데이터로부터 하나의 휘도값(Y) 및 2개의 색차값이 변환될 수 있으며, 상기 색차값은 청색 색차값(Cb), 및 적색 색차값(Cr)을 포함할 수 있다. RGB 데이터를 YCbCr로 변환하는 구체적인 방법은 당업계에 널리 공지되어 있으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
또한, 상기 제 1데이터 변환기(72)에서 출력된 YCbCr 데이터(또는 YCbCr 데이터의 Y값)는 히스토그램 분석기(74)로 입력된다. 히스토그램 분석기(74)는 추출된 제 1데이터들의 휘도성분인 Y값들에 대한 히스토그램 정보를 분석하는 역할을 수행하는 것으로서, 이를 통해 추출된 각각의 휘도들로 발광하는 화소들의 개수를 계산할 수 있다.
상기 화소들로 인가되는 데이터들은 대응되는 각 화소의 휘도 정보를 포함하고 있으며, 상기 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다.
즉, 상기 휘도와 데이터의 계조는 정(+)의 상관관계를 가지며, 이에 따라 고휘도값은 고계조 데이터와 대응되고, 저휘도값은 저계조 데이터와 대응된다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 256개의 계조를 가진 실시예를 그 예로 설명하도록 한다.
또한, 상기 변환커브 생성기(76)는 상기 히스토그램 분석을 통해 파악된 상기 제 1데이터들의 휘도 분포 정보를 이용하여 이를 복수의 휘도 분포 영역으로 분할하고, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량에 따라 이에 대응되는 변환식을 사용하여 상기 제1 데이터들의 계조(입력 계조)를 시인성이 향상되도록 조정한다.
상기 히스토그램 정보의 분석 및 각 휘도 분포 영역 간의 변화량에 의해 입력 계조를 조정하는 변환식에 대해서는 이하 도 4 내지 도 15에 도시된 제 1 내지 4실시예를 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.
이후 상기 제 2데이터 변환기(78)는 상기 조정된 계조를 반영하여 상기 제 1데이터들(Data)을 제 2데이터들(Data')로 변환하고 이를 상기 데이터 구동부(20)로 출력한다. 이 때, 상기 제 2데이터들(Data')은 RGB 데이터로서, 상기 제 1데이터 변환기(72)에서 YCbCr로 변환되었다면 이는 상기 제 2데이터 변환기(78)를 통해 다시 RGB 데이터 형태로 변환된다.
도 3은 히스토그램 분석된 휘도값들와 상기 휘도별 화소의 개수와의 관계를 나타내는 그래프이다.
상기 제 1데이터 변환기(72)에서 출력된 YCbCr 데이터가 일 영상 프레임을 구성하는 RGB 데이터를 변환한 것이라고 가정하면, 히스토그램 분석기(74)에 입력된 모든 YCbCr 데이터에 대하여 휘도별 개수 즉, 각각의 휘도로 발광하는 화소들의 개수가 계산될 수 있다. 상기 휘도별 개수는 대상 YCbCr 데이터 중 Y값이 동일한 화소들의 개수(데이터들의 개수)로 계산될 수 있으며, 이는 도 3에 도시된 바와 같이 각각의 휘도값에 따라 대응시킬 수 있다.
한편, 화소들의 개수는 자연수로 카운트될 수 있는 것으로서 이산적일 수 있다. 또한, 휘도값의 경우에도 디지털 입력값에 기반한 것일 경우, 이산적일 수 있다. 이 경우, 휘도값에 대해 그 개수를 대응시키면, 불연속 그래프로 도시될 것이다. 단, 도 3에서는 개략적인 관계에 대한 이해를 돕기 위하여 편의상 연속된 곡선의 형태로 도시하였지만, 실제의 그래프는 이와는 달리 불연속 그래프일 수 있음이 이해될 수 있을 것이다. 이하의 그래프에서도 동일하다.
이하 도 4 내지 도 15에 도시된 제 1 내지 4실시예는 히스토그램 분석된 휘도값들이 복수의 휘도 분포 영역으로 분할되어 각각 그룹화되고, 상기 각 휘도 분포 영역 간의 변화량에 의해 제 1데이터의 입력 계조를 조정하여 변환하는 실시예를 구체적으로 설명한다.
이하의 실시예에서는 상기 휘도 분포 영역이 3개의 군으로 분할되는 경우를 그 예로 설명하나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
단, 상기 휘도 분포 영역이 3개의 군으로 분할되는 경우에는 저휘도를 나타내는 제 1휘도 분포 영역, 중휘도를 나타내는 제 2휘도 분포 영역, 고휘도를 나타내는 제 3휘도 분포 영역으로 분할되는 것이 바람직하며, 상기 각 휘도 분포 영역은 적어도 하나의 휘도값을 포함하거나, 연속적인 또는 이웃하는 2 이상의 휘도값을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제 2휘도 분포 영역의 최소 휘도값은 제 1휘도 분포 영역의 최대 휘도값보다 클 수 있고, 제 3휘도 분포 영역의 최소 휘도값은 상기 제 2휘도 분포 영역의 최대 휘도값보다 클 수 있다.
또한, 전체 휘도값의 최소값과 최대값 사이의 구간을 전체 휘도값 구간이라고 가정할 때, 전체 휘도값의 최소값은 제 1휘도 분포 영역의 최소 휘도값이고, 전체 휘도값의 최대값은 제 3휘도 분포 영역의 최대 휘도값일 수 있다.
또한, 상기 각 휘도 분포 영역의 경계는 전체 휘도값 구간을 실질적으로 1:1:1로 내분하는 점일 수 있다. 그러나, 각 휘도 분포 영역의 구별이 이상의 예시에 제한되지 않음은 물론이다.
각 휘도 분포 영역에 속하는 휘도값이 2 이상일 때, 각 휘도 분포 영역은 해당되는 복수의 휘도값으로 발광하는 화소들의 개수가 모두 합산된 총 개수와 대응된다.
도 4는 제 1실시예에 의한 휘도 분포 영역별 화소 개수의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 5는 도 4의 실시예에 의한 제 1데이터의 입력 계조와 이에 대응하여 변환될 조정 계조와의 관계를 나타내는 그래프이며, 도 6은 도 5의 실시예에 대응한 변환식에 적용되는 기울기를 나타내는 그래프이다.
먼저 도 4는 히스토그램 분석기(74)에 의해 출력된 정보로서, 추출된 제 1데이터들의 휘도성분인 휘도값들을 제 1 내지 제 3휘도 분포 영역으로 분할하여 이들을 각각 그룹화하고, 각 휘도 분포 영역에 해당하는 휘도값으로 발광하는 화소들의 개수를 대응시킨 그래프이다.
여기서, 상기 제 1휘도 분포 영역은 저휘도 영역이고, 제 2휘도 분포 영역은 중휘도 영역이며, 제 3휘도 분포 영역은 고휘도 영역이다.
따라서, 상기 제 1휘도 분포 영역에 해당하는 데이터들은 저계조의 데이터들이고, 상기 제 2휘도 분포 영역에 해당하는 데이터들은 중계조의 데이터들이며, 상기 제 3휘도 분포 영역에 해당하는 데이터들은 고계조의 데이터들이다.
본 발명의 실시예는 256개의 계조를 데이터를 대상으로 설명하는 바, 일 예로 상기 제 1휘도 분포 영역에 해당하는 데이터들의 계조는 0 내지 85계조, 상기 제 2휘도 분포 영역에 해당하는 데이터들의 계조는 86 내지 170계조, 상기 제 3휘도 분포 영역에 해당하는 데이터들의 계조는 171 내지 255계조일 수 있다.
도 4에 도시된 실시예는, 제 2휘도 분포 영역에 해당하는 데이터들이 가장 작은 경우를 나타내는 것으로, 저휘도 영역(제 1휘도 분포 영역)에서 중휘도 영역(제 2휘도 분포 영역)으로는 데이터들의 계조 분포가 감소하고, 중휘도 영역(제 2휘도 분포 영역)에서 고휘도 영역(제 3휘도 분포 영역)으로는 데이터들의 계조 분포가 증가하는 변화량을 나타낸다.
즉, 도 4는 저계조 데이터들 및 고계조 데이터들이 상대적으로 중계조 데이터들보다 많은 실시예를 나타내며, 이는 중휘도로 발광하는 화소들의 개수가 저휘도 및 고휘도로 발광하는 화소들의 개수보다 적은 것을 의미한다.
본 발명의 실시예는 이와 같은 경우 입력되는 데이터 즉, 제 1데이터의 계조(입력 계조)를 상기 각 휘도 분포 영역 간의 변화량을 반영하여 변환시키는 것으로서, 상기 계조 변환을 위한 변환식의 기울기를 상기 입력 계조에 따라 지속적으로 변화시킨다.
도 5는 변환커브 생성기(76)에 의한 데이터의 계조 변환 동작을 설명한다.
즉, 도 5는 도 4의 실시예에 대응한 입력 계조 및 상기 입력 계조에 대응하여 변화되는 조정 계조와의 관계를 나타내는 그래프로서, X축은 입력 계조이고, Y축은 이에 대응된 조정 계조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 기준 계조값(ref)을 중심으로 이 보다 작은 계조를 갖는 데이터들에 대한 변환식(제 1변환식)과 이보다 큰 계조를 갖는 데이터들에 대한 변환식(제 2변환식)이 서로 상이하다. 상기 제 1, 2변환식은 하기와 같다.
[제 1변환식]
y = a1x
a1 = ((1-as1)/ref)*x+as1
여기서, as1, ref는 기 설정된 상수로서, as1은 제 1기울기 기준값이고, ref는 기준 계조값이다.
[제 2변환식]
y = a2(x-ref)+ref
a2 = ((1-as2)/(255-ref))*(x-255)+1
여기서, as2는 기 설정된 상수로서 제 2기울기 기준값이다.
또한, 상기 제 1, 2변환식에서 y는 조정 계조이고, x는 입력 계조이다.
본 실시예의 경우, 상기 기준 계조값(ref)은 상기 제 2휘도 분포 영역 내의 계조값으로 설정할 수 있으며, 도 5에서는 상기 기준 계조값으로 150계조가 설정됨을 그 예로 한다.
또한, 상기 as1 및 as2는 각각 제 1기울기(a1) 및 제 2기울기(a2)의 기준값으로서, 이는 각 변환식에서의 기울기 시작점을 의미한다.
도 6은 상기 제 1, 2변환식에 적용되는 기울기(a1, a2)를 나타내는 그래프로서, 도 6을 참고하면, 본 실시예의 경우 제 1변환식의 기울기(a1) 시작점으로서의 제 1기울기 기준값(as1)은 2이고, 제 2변환식의 기울기(a2) 시작점으로서의 제 2기울기 기준값(as2)은 0.25이다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제 1변환식의 기울기(a1)는 1 이상이고, 상기 제 2변환식의 기울기(a2)는 1이하로 설정될 수 있다.
즉, 도 5를 참조하면, 상기 제 1변환식이 적용되는 구간에서는 입력 계조에 대한 조정 계조의 변화율이 1보다 크고, 제 2변환식이 적용되는 구간에서는 입력 계조에 대한 조정 계조의 변화율이 1보다 작게 조절될 수 있다.
한편, 상기 제 1, 2변환식의 경계인 기준 계조값(ref)에 대응하여서는 제 1변환식에 의한 조정 계조와 제 2변환식에 의한 조정 계조가 동일할 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예는 히스토그램 분석을 통해 데이터의 계조 분포 전후 변화량 즉, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량을 분석하고, 상기 각 휘도 분포 영역 간의 변화량을 반영하여 기울기가 변화됨을 확인할 수 있다.
보다 구체적으로 본 실시예와 같이 저휘도 영역(제 1휘도 분포 영역)에서 중휘도 영역(제 2휘도 분포 영역)으로는 데이터들의 계조 분포가 감소하면 이에 대응한 제 1변환식의 기울기(a1)도 하강되며, 중휘도 영역(제 2휘도 분포 영역)에서 고휘도 영역(제 3휘도 분포 영역)으로는 데이터들의 계조 분포가 증가하면 이에 대응한 제 2변환식의 기울기(a2)는 상승한다.
즉, 본 발명의 실시예는 1차 선형 방정식으로 구현되는 상기 제 1, 2변환식에 있어서, 각 변환식에 적용되는 기울기(a1, a2)를 입력 계조(x)에 대응하여 지속적으로 변화시킴을 특징으로 하며, 이를 통해 감마 변환시 발생될 수 있는 kink 포인트를 제거하여 영상의 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 5의 그래프를 참조하면 제 1, 3휘도 분포 영역에서의 기울기가 제 2휘도 분포 영역에서의 기울기보다 크게 변화된다.
이는 상대적으로 화소의 개수가 많은 제 1, 3휘도 분포 영역에서는 계조별 차이를 상대적으로 증가시키고, 화소의 개수가 적은 제 2휘도 분포 영역에서는 계조별 차이를 상대적으로 감소시키는 것을 의미한다.
따라서, 상대적으로 개수가 많은 제1, 3휘도 분포 영역 내에 속하는 데이터들의 상호 구분이 더욱 명확해진다.
또한, 표시패널에서 소비되는 전류량을 제어하여 전류 소모를 저감시키는 자동전류제한(Automatic Current Limit) 구동 방식을 적용하여 전반적으로 휘도값의 레벨을 감소시키더라도, 상대적으로 개수가 많은 화소들의 계조 구분이 더욱 용이해져 시인성이 개선될 수 있다. 이것은 각 휘도 분포 영역에 속하는 화소의 수와 표시하고자 하는 화상의 중요도가 비례할 경우, 중요한 표시 화상의 시인성을 선택적으로 개선하는 방법으로 활용될 수 있다.
각 휘도 분포 영역에서의 입력 계조에 대한 조정 계조의 변화율 조절 정도는 상기 휘도 분포 영역별 해당 화소 개수의 차이, 시인성 개선의 정도, 후속하는 전반적인 휘도값 조절 여부 및 규모 등에 따라 달라질 수 있다.
도 7은 제 2실시예에 의한 휘도 분포 영역별 화소 개수의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 8은 도 7의 실시예에 의한 제 1데이터의 입력 계조와 이에 대응하여 변환될 조정 계조와의 관계를 나타내는 그래프이며, 도 9는 도 8의 실시예에 대응한 변환식에 적용되는 기울기를 나타내는 그래프이다.
이는 앞서 도 4 내지 도 6에 도시된 제 1실시예와 비교할 때, 제 2휘도 분포 영역에 해당하는 데이터들이 가장 큰 경우를 나타내는 점에서 상이하다. 이에 따라 앞서 제 1실시예와 동일한 구성 및 동작에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
즉, 도 7에 도시된 실시예는 히스토그램 분석기(74)에 의해 출력된 정보로서, 저휘도 영역(제 1휘도 분포 영역)에서 중휘도 영역(제 2휘도 분포 영역)으로는 데이터들의 계조 분포가 증가하고, 중휘도 영역(제 2휘도 분포 영역)에서 고휘도 영역(제 3휘도 분포 영역)으로는 데이터들의 계조 분포가 감소하는 변화량을 나타낸다.
따라서, 도 7은 저계조 데이터들 및 고계조 데이터들이 상대적으로 중계조 데이터들보다 적은 실시예를 나타내며, 이는 중휘도로 발광하는 화소들의 개수가 저휘도 및 고휘도로 발광하는 화소들의 개수보다 많은 것을 의미한다.
본 발명의 실시예는 이와 같은 경우 입력되는 데이터 즉, 제 1데이터의 계조(입력 계조)를 상기 각 휘도 분포 영역 간의 변화량을 반영하여 변환시키는 것으로서, 상기 계조 변환을 위한 변환식의 기울기를 상기 입력 계조에 따라 지속적으로 변화시킨다.
도 8은 변환커브 생성기(76)에 의한 데이터의 계조 변환 동작을 설명한다.
즉, 도 8은 도 7의 실시예에 대응한 입력 계조 및 상기 입력 계조에 대응하여 변화되는 조정 계조와의 관계를 나타내는 그래프로서, X축은 입력 계조이고, Y축은 이에 대응된 조정 계조를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 기준 계조값(ref)을 중심으로 이 보다 작은 계조를 갖는 데이터들에 대한 변환식(제 1변환식)과 이보다 큰 계조를 갖는 데이터들에 대한 변환식(제 2변환식)이 서로 상이하다. 상기 제 1, 2변환식은 하기와 같다.
[제 1변환식]
y = a1x
a1 = ((1-as1)/ref)*x+as1
여기서, as1, ref는 기 설정된 상수로서, as1은 제 1기울기 기준값이고, ref는 기준 계조값이다.
[제 2변환식]
y = a2(x-ref)+ref
a2 = ((1-as2)/(255-ref))*(x-255)+1
여기서, as2는 기 설정된 상수로서 제 2기울기 기준값이다.
또한, 상기 제 1, 2변환식에서 y는 조정 계조이고, x는 입력 계조이다.
본 실시예의 경우, 상기 기준 계조값(ref)은 상기 제 2휘도 분포 영역 내의 계조값으로 설정할 수 있으며, 도 8에서는 상기 기준 계조값으로 125계조가 설정됨을 그 예로 한다.
또한, 상기 as1 및 as2는 각각 제 1, 2기울기(a1, a2) 기준값으로서, 이는 각 변환식에서의 기울기 시작점을 의미한다.
도 9는 상기 제 1, 2변환식에 적용되는 기울기(a1, a2)를 나타내는 그래프로서, 도 9를 참고하면, 본 실시예의 경우 제 1변환식의 기울기(a1) 시작점으로서의 제 1기울기 기준값(as1)은 0.25이고, 제 2변환식의 기울기(a2) 시작점으로서의 제 2기울기 기준값(as2)은 2이다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제 1변환식의 기울기(a1)는 1 이하이고, 상기 제 2변환식의 기울기(a2)는 1 이상으로 설정될 수 있다.
즉, 도 5를 참조하면, 상기 제 1변환식이 적용되는 구간에서는 입력 계조에 대한 조정 계조의 변화율이 1보다 크고, 제 2변환식이 적용되는 구간에서는 입력 계조에 대한 조정 계조의 변화율이 1보다 작게 조절될 수 있다.
한편, 상기 제 1, 2변환식의 경계인 기준 계조값에 대응하여서는 제 1변환식에 의한 조정 계조와 제 2변환식에 의한 조정 계조가 동일할 수 있다.
이는 앞서 도 5, 6의 실시예와 비교할 때 상기 제 1, 2변환식은 동일하나, 상기 제 1, 2변환식에 적용되는 제 1, 2기울기(a1, a2) 및 상기 제 1, 2기울기의 시작점(as1, as2)가 서로 상반되는 점에서 그 차이가 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예는 히스토그램 분석을 통해 데이터의 계조 분포 전후 변화량 즉, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량을 분석하고, 상기 각 휘도 분포 영역 간의 변화량을 반영하여 기울기가 변화됨을 확인할 수 있다.
보다 구체적으로 본 실시예와 같이 저휘도 영역(제 1휘도 분포 영역)에서 중휘도 영역(제 2휘도 분포 영역)으로는 데이터들의 계조 분포가 증가하면 이에 대응한 제 1변환식의 기울기도 상승되며, 중휘도 영역(제 2휘도 분포 영역)에서 고휘도 영역(제 3휘도 분포 영역)으로는 데이터들의 계조 분포가 감소하면 이에 대응한 제 2변환식의 기울기는 하강한다.
즉, 본 발명의 실시예는 1차 선형 방정식으로 구현되는 상기 제 1, 2변환식에 있어서, 각 변환식에 적용되는 기울기를 입력 계조(x)에 대응하여 지속적으로 변화시킴을 특징으로 하며, 이를 통해 감마 변환시 발생될 수 있는 kink 포인트를 제거하여 영상의 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 8의 그래프를 참조하면 제 2휘도 분포 영역에서의 기울기가 제 1, 3휘도 분포 영역에서의 기울기보다 크게 변화된다.
이는 상대적으로 화소의 개수가 많은 제 2휘도 분포 영역에서는 계조별 차이를 상대적으로 증가시키고, 화소의 개수가 적은 제 1, 3휘도 분포 영역에서는 계조별 차이를 상대적으로 감소시키는 것을 의미한다.
따라서, 상대적으로 개수가 많은 제 2휘도 분포 영역 내에 속하는 데이터들의 상호 구분이 더욱 명확해진다.
도 10은 제 3실시예에 의한 휘도 분포 영역별 화소 개수의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 11은 도 10의 실시예에 의한 제 1데이터의 입력 계조와 이에 대응하여 변환될 조정 계조와의 관계를 나타내는 그래프이며, 도 12는 도 11의 실시예에 대응한 변환식에 적용되는 기울기를 나타내는 그래프이다.
이는 앞서 제 1, 2실시예와 비교할 때, 제 1휘도 분포 영역부터 제 3휘도 분포 영역으로 해당하는 데이터들의 수가 점차적으로 작아지는 점에서 그 차이가 있다.
도 10에 도시된 실시예는 히스토그램 분석기(74)에 의해 출력된 정보로서, 저휘도 영역(제 1휘도 분포 영역)에서 고휘도 영역(제 3휘도 분포 영역)으로 갈수록 데이터들의 계조 분포가 감소하는 변화량을 나타낸다.
즉, 저휘도 영역(제 1휘도 분포 영역)에서 중휘도 영역(제 2휘도 분포 영역)으로 데이터들의 계조 분포가 감소하고, 중휘도 영역(제 2휘도 분포 영역)에서 고휘도 영역(제 3휘도 분포 영역)으로도 데이터들의 계조 분포가 감소하는 변화량을 나타낸다.
따라서, 도 10은 저계조 데이터들이 중계조 데이터들 보다 많고, 중계조 데이터들이 고계조 데이터들 보다 많은 실시예로서, 이는 저휘도로 발광하는 화소들의 개수가 중휘도 및 고휘도로 발광하는 화소들의 개수보다 많은 것을 의미한다.
본 발명의 실시예는 이와 같은 경우 입력되는 데이터 즉, 제 1데이터의 계조(입력 계조)를 상기 각 휘도 분포 영역 간의 변화량을 반영하여 변환시키는 것으로서, 상기 계조 변환을 위한 변환식의 기울기를 상기 입력 계조에 따라 지속적으로 변화시킨다.
도 11은 변환커브 생성기(76)에 의한 데이터의 계조 변환 동작을 설명한다.
즉, 도 11은 도 10의 실시예에 대응한 입력 계조 및 상기 입력 계조에 대응하여 변화되는 조정 계조와의 관계를 나타내는 그래프로서, X축은 입력 계조이고, Y축은 이에 대응된 조정 계조를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 기준 계조값(ref)을 중심으로 이 보다 작은 계조를 갖는 데이터들에 대한 변환식(제 1변환식)과 이보다 큰 계조를 갖는 데이터들에 대한 변환식(제 2변환식)이 서로 상이하다. 상기 제 1, 2변환식은 하기와 같다.
[제 1변환식]
y = a1x
a1 = ((1-as1)/ref)*x+as1
여기서, as1, ref는 기 설정된 상수로서, as1은 제 1기울기 기준값이고, ref는 기준 계조값이다.
[제 2변환식]
y = a2(x-ref)+ref
a2 = ((1-as2)/(255-ref))*(x-255)+1
여기서, as2는 기 설정된 상수로서 제 2기울기 기준값이다.
또한, 상기 제 1, 2변환식에서 y는 조정 계조이고, x는 입력 계조이다.
단, 본 실시예는 도 11에 도시된 바와 같이 상기 기준 계조값(ref)이 최고 계조인 255계조로 설정됨을 그 예로 설명하며, 이 경우 상기 기준 계조값보다 큰 계조를 갖는 데이터들은 존재하지 않으므로 상기 제 2변환식은 사용하지 않는다.
즉, 본 실시예와 같이 저휘도 영역(제 1휘도 분포 영역)에서 고휘도 영역(제 3휘도 분포 영역)으로 갈수록 데이터들의 계조 분포가 감소하는 변화량을 나타내는 경우는 데이터의 계조 변환이 상기 제 1변환식에 의해서만 구현된다.
따라서, 도 12에서는 제 1변환식의 기울기(a1)에 대해서만 도시되어 있다.
도 12는 상기 제 1변환식에 적용되는 기울기(a1)를 나타내는 그래프로서, 도 11을 참고하면, 본 실시예의 경우 제 1변환식의 기울기(a1) 시작점으로서의 제 1기울기 기준값(as1)은 1.80이다.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 제 1변환식의 기울기(a1)는 1 이상으로 설정될 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예는 히스토그램 분석을 통해 데이터의 계조 분포 전후 변화량 즉, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량을 분석하고, 상기 각 휘도 분포 영역 간의 변화량을 반영하여 기울기가 변화됨을 확인할 수 있다.
보다 구체적으로 본 실시예와 같이 저휘도 영역(제 1휘도 분포 영역)에서 고휘도 영역(제 3휘도 분포 영역)으로 점차적으로 데이터들의 계조 분포가 감소하면 이에 대응한 제 1변환식의 기울기도 하강된다.
즉, 본 발명의 실시예는 1차 선형 방정식으로 구현되는 상기 제 1변환식에 있어서, 상기 제 1변환식에 적용되는 기울기를 입력 계조(x)에 대응하여 지속적으로 변화시킴을 특징으로 하며, 이를 통해 감마 변환시 발생될 수 있는 kink 포인트를 제거하여 영상의 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 11의 그래프를 참조하면 제 1휘도 분포 영역에서의 기울기가 제 2, 3휘도 분포 영역에서의 기울기보다 크게 변화된다.
이는 상대적으로 화소의 개수가 많은 제 1휘도 분포 영역에서는 계조별 차이를 상대적으로 증가시키고, 화소의 개수가 적은 제 2, 3휘도 분포 영역에서는 계조별 차이를 상대적으로 감소시키는 것을 의미한다.
따라서, 상대적으로 개수가 많은 제 1휘도 분포 영역 내에 속하는 데이터들의 상호 구분이 더욱 명확해진다.
도 13은 제 4실시예에 의한 휘도 분포 영역별 화소 개수의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 14는 도 13의 실시예에 의한 제 1데이터의 입력 계조와 이에 대응하여 변환될 조정 계조와의 관계를 나타내는 그래프이며, 도 15는 도 14의 실시예에 대응한 변환식에 적용되는 기울기를 나타내는 그래프이다.
이는 앞서 제 3실시예와 비교할 때, 제 1휘도 분포 영역부터 제 3휘도 분포 영역으로 해당하는 데이터들의 수가 점차적으로 커지는 점에서 그 차이가 있다.
도 13에 도시된 실시예는 히스토그램 분석기(74)에 의해 출력된 정보로서, 저휘도 영역(제 1휘도 분포 영역)에서 고휘도 영역(제 3휘도 분포 영역)으로 갈수록 데이터들의 계조 분포가 증가하는 변화량을 나타낸다.
즉, 저휘도 영역(제 1휘도 분포 영역)에서 중휘도 영역(제 2휘도 분포 영역)으로 데이터들의 계조 분포가 증가하고, 중휘도 영역(제 2휘도 분포 영역)에서 고휘도 영역(제 3휘도 분포 영역)으로도 데이터들의 계조 분포가 증가하는 변화량을 나타낸다.
따라서, 도 13은 저계조 데이터들이 중계조 데이터들 보다 적고, 중계조 데이터들이 고계조 데이터들 보다 적은 실시예로서, 이는 저휘도로 발광하는 화소들의 개수가 중휘도 및 고휘도로 발광하는 화소들의 개수보다 적은 것을 의미한다.
본 발명의 실시예는 이와 같은 경우 입력되는 데이터 즉, 제 1데이터의 계조(입력 계조)를 상기 각 휘도 분포 영역 간의 변화량을 반영하여 변환시키는 것으로서, 상기 계조 변환을 위한 변환식의 기울기를 상기 입력 계조에 따라 지속적으로 변화시킨다.
도 14는 변환커브 생성기(76)에 의한 데이터의 계조 변환 동작을 설명한다.
즉, 도 14는 도 13의 실시예에 대응한 입력 계조 및 상기 입력 계조에 대응하여 변화되는 조정 계조와의 관계를 나타내는 그래프로서, X축은 입력 계조이고, Y축은 이에 대응된 조정 계조를 나타낸다.
도 14를 참조하면, 기준 계조값(ref)을 중심으로 이 보다 작은 계조를 갖는 데이터들에 대한 변환식(제 1변환식)과 이보다 큰 계조를 갖는 데이터들에 대한 변환식(제 2변환식)이 서로 상이하다. 상기 제 1, 2변환식은 하기와 같다.
[제 1변환식]
y = a1x
a1 = ((1-as1)/ref)*x+as1
여기서, as1, ref는 기 설정된 상수로서, as1은 제 1기울기 기준값이고, ref는 기준 계조값이다.
[제 2변환식]
y = a2(x-ref)+ref
a2 = ((1-as2)/(255-ref))*(x-255)+1
여기서, as2는 기 설정된 상수로서 제 2기울기 기준값이다.
또한, 상기 제 1, 2변환식에서 y는 조정 계조이고, x는 입력 계조이다.
단, 본 실시예는 도 14에 도시된 바와 같이 상기 기준 계조값(ref)이 최소 계조인 0계조로 설정됨을 그 예로 설명하며, 이 경우 상기 기준 계조값 보다 작은 계조를 갖는 데이터들은 존재하지 않으므로 상기 제 1변환식은 사용하지 않는다.
즉, 본 실시예와 같이 저휘도 영역(제 1휘도 분포 영역)에서 고휘도 영역(제 3휘도 분포 영역)으로 갈수록 데이터들의 계조 분포가 증가하는 변화량을 나타내는 경우는 데이터의 계조 변환이 상기 제 2변환식에 의해서만 구현된다.
따라서, 도 15에서는 제 2변환식의 기울기(a2)에 대해서만 도시되어 있다.
도 15는 상기 제 2변환식에 적용되는 기울기(a2)를 나타내는 그래프로서, 도 15를 참고하면, 본 실시예의 경우 제 2변환식의 기울기(a2) 시작점으로서의 제 2기울기 기준값(as2)은 0.50이다.
또한, 도 15에 도시된 바와 같이 상기 제 1변환식의 기울기(a1)는 1 이하로 설정될 수 있다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예는 히스토그램 분석을 통해 데이터의 계조 분포 전후 변화량 즉, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량을 분석하고, 상기 각 휘도 분포 영역 간의 변화량을 반영하여 기울기가 변화됨을 확인할 수 있다.
보다 구체적으로 본 실시예와 같이 저휘도 영역(제 1휘도 분포 영역)에서 고휘도 영역(제 3휘도 분포 영역)으로 점차적으로 데이터들의 계조 분포가 증가하면 이에 대응한 제 2변환식의 기울기도 상승된다.
즉, 본 발명의 실시예는 1차 선형 방정식으로 구현되는 상기 제 2변환식에 있어서, 상기 제 2변환식에 적용되는 기울기를 입력 계조(x)에 대응하여 지속적으로 변화시킴을 특징으로 하며, 이를 통해 감마 변환시 발생될 수 있는 kink 포인트를 제거하여 영상의 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 14의 그래프를 참조하면 제 3휘도 분포 영역에서의 기울기가 제 1, 2휘도 분포 영역에서의 기울기보다 크게 변화된다.
이는 상대적으로 화소의 개수가 많은 제 3휘도 분포 영역에서는 계조별 차이를 상대적으로 증가시키고, 화소의 개수가 적은 제 1, 2휘도 분포 영역에서는 계조별 차이를 상대적으로 감소시키는 것을 의미한다.
따라서, 상대적으로 개수가 많은 제 3휘도 분포 영역 내에 속하는 데이터들의 상호 구분이 더욱 명확해진다.
도 16은 본 발명의 실시예에 의한 표시장치의 구동방법을 나타내는 순서도이다.
도 16을 참고하면, 먼저 외부 데이터 신호인 제 1데이터들(Data)의 휘도(luminance)성분들인 Y값(휘도값)을 추출한다. (ST 10)
일 예로 상기 제 1데이터들(Data)인 RGB 데이터들을 입력 받아 이를 휘도값 및 색차값을 포함한 데이터들로 변환할 수 있다. 즉, 하나의 제 1데이터로부터 하나의 휘도값(Y) 및 2개의 색차값이 변환될 수 있으며, 상기 색차값은 청색 색차값(Cb), 및 적색 색차값(Cr)을 포함할 수 있다.
다음으로 상기 제 1데이터들의 휘도값에 대한 히스토그램 정보를 분석하여 추출된 각각의 휘도들로 발광하는 화소들의 개수를 계산한다. (ST 20)
다음으로 상기 히스토그램 분석을 통해 파악된 상기 제 1데이터들의 휘도 분포 정보를 이용하여 이를 복수의 휘도 분포 영역으로 분할하고, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량에 따라 이에 대응되는 변환식을 사용하여 상기 제1 데이터들의 계조(입력 계조)를 시인성이 향상되도록 조정한다. (ST 30)
상기 히스토그램 정보의 분석 및 각 휘도 분포 영역 간의 변화량에 의해 입력 계조를 조정하는 변환식에 대해서는 앞서 도 4 내지 도 15에 도시된 제 1 내지 4실시예를 통해 보다 상세히 설명하였는 바, 이에 대한 설명은 생략한다.
이후 상기 조정된 계조를 반영하여 상기 제 1데이터들(Data)을 제 2데이터들(Data')로 변환하고 이를 상기 데이터 구동부(20)로 출력한다. (ST 40)
이 때, 상기 제 2데이터들(Data')은 RGB 데이터로서, 상기 제 1데이터가 RGB데이터에서 YCbCr로 변환되었다면, 이는 다시 RGB 데이터 형태로 변환된다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
70: 변환부 72: 제 1영상 변환기
74: 히스토그램 분석기 76: 변환커브 생성기
78: 제 2영상 변환기

Claims (20)

  1. 주사선들 및 데이터선들과 접속된 복수의 화소들을 포함하는 화소부와;
    외부로부터 제공되는 제 1데이터들을 공급하는 타이밍 제어부와;
    상기 타이밍 제어부로부터 제 1데이터를 공급받아 상기 제 1데이터들의 휘도성분들을 추출하여 휘도 분포를 파악하고, 이를 복수의 휘도 분포 영역으로 분할하며, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량에 대응한 변환식을 통해 상기 제 1데이터들의 입력 계조를 조정하여 제 2데이터로 변환하는 변환부와;
    상기 변환부로부터 상기 제 2데이터들을 제공받아 상기 데이터선들에 제공하는 데이터 구동부가 포함됨을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 변환부는,
    상기 제 1데이터들의 휘도성분들을 추출하는 제 1데이터 변환기와;
    상기 추출된 휘도성분들에 대한 히스토그램 정보를 분석하여 추출된 각각의 휘도들로 발광하는 화소들의 개수를 계산하는 히스토그램 분석기와;
    상기 히스토그램 분석을 통해 파악된 제 1데이터들의 휘도 분포 정보를 이용하여 이를 복수의 휘도 분포 영역으로 분할하고, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량에 따라 이에 대응되는 변환식을 사용하여 상기 제1 데이터들의 입력 계조를 조정하는 변환 커브 생성기와;
    상기 조정된 계조를 반영하여 상기 제 1데이터들을 제 2데이터들로 변환하는 제 2데이터 변환기를 포함함을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 휘도 분포 영역은 저휘도 영역인 제 1휘도 분포 영역, 중휘도 영역인 제 2휘도 분포 영역, 고휘도 영역인 제 3휘도 분포 영역임을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 입력 계조의 조정을 위한 변환식의 기울기는 상기 제 1데이터들의 입력 계조에 따라 지속적으로 변화됨을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 복수의 휘도 분포 영역 중 제 1휘도 분포 영역에서 제 2휘도 분포 영역으로 이에 해당하는 데이터들의 계조 분포가 증가하면 상기 변환식의 기울기는 상승하고,
    상기 제 1휘도 분포 영역에서 제 2휘도 분포 영역으로 이에 해당하는 데이터의 계조 분포가 감소하면 상기 변환식의 기울기는 하강함을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 변환식은 기 설정된 기준 계조값(ref)을 중심으로 상기 기준 계조값보다 작은 계조를 갖는 제 1데이터들의 계조를 조정하는 제 1변환식 및 상기 기준 계조값보다 큰 계조를 갖는 제 1데이터들의 계조를 조정하는 제 2변환식으로 구분됨을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1변환식은,
    조정 계조(y) = 제 1기울기(a1) * 입력 계조(x)이며,
    상기 제 1기울기(a1)는,
    a1 = ((1 - 제 1기울기 기준값(as1))/기준 계조값(ref)) * 입력 계조(x) + 제 1기울기 기준값(as1)이고,
    상기 제 2변환식은,
    조정 계조(y) = 제 2기울기(a2) * (입력 계조(x) - 기준 계조값(ref)) + 기준 계조값(ref)이며,
    상기 제 2기울기(a2)는,
    a2 = ((1 - 제 2기울기 기준값(as2))/(최대 계조 - 기준 계조값(ref)) * (입력 계조(x) - 최대 계조) + 1이며,
    상기 제 1기울기 기준값(as1) 및 제 2기울기 기준값(as2)은 기 설정된 상수임을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    각 휘도 분포 영역 간의 변화량이 제 1휘도 분포 영역에서 제 2휘도 분포 영역으로는 데이터들의 계조 분포가 감소하고, 상기 제 2휘도 분포 영역에서 제 3휘도 분포 영역으로는 데이터들의 계조 분포가 증가하는 경우,
    상기 기준 계조값(ref)은 상기 제 2휘도 분포 영역 내의 계조값으로 설정됨을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 기준 계조값은 150 계조, 상기 제 1기울기 기준값(as1)은 2, 상기 제 2기울기 기준값(as2)은 0.25로 설정되며, 상기 제 1변환식의 기울기(a1)는 1 이상이고, 상기 제 2변환식의 기울기(a2)는 1이하로 설정됨을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    각 휘도 분포 영역 간의 변화량이 제 1휘도 분포 영역에서 제 2휘도 분포 영역으로는 데이터들의 계조 분포가 증가하고, 상기 제 2휘도 분포 영역에서 제 3휘도 분포 영역으로는 데이터들의 계조 분포가 감소하는 경우,
    상기 기준 계조값(ref)은 상기 제 2휘도 분포 영역 내의 계조값으로 설정됨을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 기준 계조값은 125 계조, 상기 제 1기울기 기준값(as1)은 0.25, 상기 제 2기울기 기준값(as2)은 2로 설정되며, 상기 제 1변환식의 기울기(a1)는 1 이하이고, 상기 제 2변환식의 기울기(a2)는 1 이상으로 설정됨을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제 7항에 있어서,
    각 휘도 분포 영역 간의 변화량이 제 1휘도 분포 영역에서 제 2휘도 분포 영역으로는 데이터들의 계조 분포가 감소하고, 상기 제 2휘도 분포 영역에서 제 3휘도 분포 영역으로는 데이터들의 계조 분포가 감소하는 경우,
    상기 기준 계조값(ref)은 최대 계조로 설정됨을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 기준 계조값이 최대 계조로 설정될 경우 입력 계조의 변환은 상기 제 1변환식에 의해서만 구현되며, 상기 제 1기울기 기준값(as1)은 1.80이고, 상기 제 1변환식의 기울기(a1)는 1 이상으로 설정됨을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제 7항에 있어서,
    각 휘도 분포 영역 간의 변화량이 제 1휘도 분포 영역에서 제 2휘도 분포 영역으로는 데이터들의 계조 분포가 증가하고, 상기 제 2휘도 분포 영역에서 제 3휘도 분포 영역으로는 데이터들의 계조 분포가 증가하는 경우,
    상기 기준 계조값(ref)은 최소 계조로 설정됨을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 기준 계조값이 최소 계조로 설정될 경우 입력 계조의 변환은 상기 제 2변환식에 의해서만 구현되며, 상기 제 2기울기 기준값(as2)은 0.50이고, 상기 제 2변환식의 기울기(a2)는 1 이하로 설정됨을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 외부로부터 제공되는 제 1데이터들의 휘도성분들을 추출하는 단계와;
    상기 추출된 휘도성분들에 대한 히스토그램 정보를 분석하여 추출된 각각의 휘도들로 발광하는 화소들의 개수를 계산하는 단계와;
    상기 히스토그램 분석을 통해 파악된 제 1데이터들의 휘도 분포 정보를 이용하여 이를 제 1 내지 제 3휘도 분포 영역으로 분할하고, 각 휘도 분포 영역 간의 변화량에 따라 이에 대응되는 변환식을 사용하여 상기 제1 데이터들의 입력 계조를 조정하는 단계와;
    상기 조정된 계조를 반영하여 상기 제 1데이터들을 제 2데이터들로 변환하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 입력 계조의 조정을 위한 변환식의 기울기는 상기 제 1데이터들의 입력 계조에 따라 지속적으로 변화됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제 1휘도(또는 제 2휘도) 분포 영역에서 제 2휘도(또는 제3휘도) 분포 영역으로 이에 해당하는 데이터들의 계조 분포가 증가하면 상기 변환식의 기울기는 상승하고,
    상기 제 1휘도(또는 제 2휘도) 분포 영역에서 제 2휘도(또는 제 3휘도) 분포 영역으로 이에 해당하는 데이터의 계조 분포가 감소하면 상기 변환식의 기울기는 하강함을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 변환식은 기 설정된 기준 계조값(ref)을 중심으로 상기 기준 계조값보다 작은 계조를 갖는 제 1데이터들의 계조를 조정하는 제 1변환식 및 상기 기준 계조값보다 큰 계조를 갖는 제 1데이터들의 계조를 조정하는 제 2변환식으로 구분됨을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 제 1변환식은,
    조정 계조(y) = 제 1기울기(a1) * 입력 계조(x)이며,
    상기 제 1기울기(a1)는,
    a1 = ((1 - 제 1기울기 기준값(as1))/기준 계조값(ref)) * 입력 계조(x) + 제 1기울기 기준값(as1)이고,
    상기 제 2변환식은,
    조정 계조(y) = 제 2기울기(a2) * (입력 계조(x) - 기준 계조값(ref)) + 기준 계조값(ref)이며,
    상기 제 2기울기(a2)는,
    a2 = ((1 - 제 2기울기 기준값(as2))/(최대 계조 - 기준 계조값(ref)) * (입력 계조(x) - 최대 계조) + 1이며,
    상기 제 1기울기 기준값(as1) 및 제 2기울기 기준값(as2)은 기 설정된 상수임을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
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