KR20170023668A

KR20170023668A - 디스플레이장치 및 제어방법

Info

Publication number: KR20170023668A
Application number: KR1020150119117A
Authority: KR
Inventors: 이상민; 김지은; 나홍주; 이웅기
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-08-24
Filing date: 2015-08-24
Publication date: 2017-03-06
Also published as: EP3136378A1; CN106484347A; US20170061924A1

Abstract

본 발명은 디스플레이장치에 있어서, 영상 신호를 수신하는 신호수신부; 제 1 색공간(RGB)에서의 특성값을 저장하는 저장부; 상기 수신된 영상 신호와 상기 저장된 특성값에 기초하여 영상을 표시하는 디스플레이; 및 상기 디스플레이의 색상 보정을 수행하기 위해, 상기 제 1 색공간과는 다른 제 2 색공간(XYZ, xyY)에서의 상기 디스플레이의 색좌표값에 기초하여 상기 제 1 색공간에서 상기 제 2 색공간으로의 변환계수(M)를 생성하며, 상기 생성된 변환계수를 사용하여 상기 디스플레이가 표시 가능한 상기 제 1 색공간에서의 복수의 색상값 각각에 대응하는 상기 제 2 색공간에서의 복수의 지표 색좌표값을 산출하고, 상기 복수의 지표 색좌표값 중에서 기 설정된 목표 색좌표값과의 색차가 문턱치 이하인 색좌표값에 기초하여 상기 저장부에 저장된 특성값을 변경함으로써 상기 디스플레이의 색상 보정을 수행하며, 상기 디스플레이가 상기 변경된 특성값에 기초하여 영상을 표시하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이로 인하여 측색기 필요 없이 디스플레이의 특성값을 변경하기 위해 디스플레이의 색상 보정을 수행할 수 있는 디스플레이장치 및 제어방법을 제공한다

Description

디스플레이장치 및 제어방법{DISPLAY APPARATUS AND THE CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상을 원하는 색상으로 표현하기 위해 측색기 없이도 색상 보정을 수행할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

디스플레이 장치는 전기적, 물리적 및 광학적 특성에 의해 재현되는 영상에서 휘도 및 색상의 변이가 발생한다. 따라서, 동일한 입력원에서 제공되는 영상신호가 서로 다른 디스플레이 장치에 디스플레이 될 때 그 영상신호의 컬러는 조금씩 다르게 재현된다. 예컨대, 공중파 또는 위성을 통해 동일한 방송 프로그램이 디스플레이 장치에 제공된다고 하더라도 디스플레이 장치 상에서 보여지는 방송 프로그램의 색상은 재현하는 디스플레이 장치에 따라 조금씩 다르다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 디스플레이 장치는 사용자에게 제공되기 전 공정 과정에서 또는 사용자에게 제공된 후라도 사용자가 원하는 색감을 재현하기 위해 컬러 보정(Color calibration)을 수행한다.

도 1은, 종래 기술에 따른 디스플레이장치(1)와 디스플레이장치에서 출력되는 영상을 측정하는 측색기(2)를 포함하는 컬러 보정 시스템을 도시한다.

종래에는 컬러 보정을 수행하는 방법의 일 예는 원하는 목표 색좌표값으로 디스플레이의 색좌표값을 변경하기 위해 색상값을 조정하고, 측색기(2)를 이용하여 디스플레이에서 표시되는 영상을 측정하여 원하는 값으로 조정 되었는지를 확인하는 과정이 필요하며, 이로 인해서 장비 없이 사용자가 디스플레이장치(1)의 색상 보정을 수행하기는 어려운 문제가 있다.

또한, 측색기(2)가 있다 하더라도 원하는 목표 색좌표값으로 한번에 조정하는 것이 어려워 수차례 측색과 조정을 반복하여야 함으로써 시간이 많이 걸리는 문제가 있다.

따라서, 측색기가 없더라도 누구나 손쉽고 빠르게 원하는 색상을 재현할 수 있게 색상 보정이 가능한 디스플레이장치가 요구된다.

본 발명은 상술한 측색기 없이 색상 보정을 수행할 수 없었던 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 목표하는 색좌표값으로 손쉽게 변경함으로써 색상 보정을 자동으로 수행하도록 설계된 디스플레이장치가 제공된다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 디스플레이장치에 있어서, 영상 신호를 수신하는 신호수신부; 제 1 색공간(RGB)에서의 특성값을 저장하는 저장부; 상기 수신된 영상 신호와 상기 저장된 특성값에 기초하여 영상을 표시하는 디스플레이; 및 상기 디스플레이의 색상 보정을 수행하기 위해, 상기 제 1 색공간과는 다른 제 2 색공간(XYZ, xyY)에서의 상기 디스플레이의 색좌표값에 기초하여 상기 제 1 색공간에서 상기 제 2 색공간으로의 변환계수(M)를 생성하며, 상기 생성된 변환계수를 사용하여 상기 디스플레이가 표시 가능한 상기 제 1 색공간에서의 복수의 색상값 각각에 대응하는 상기 제 2 색공간에서의 복수의 지표 색좌표값을 산출하고, 상기 복수의 지표 색좌표값 중에서 기 설정된 목표 색좌표값과의 색차가 문턱치 이하인 색좌표값에 기초하여 상기 저장부에 저장된 특성값을 변경함으로써 상기 디스플레이의 색상 보정을 수행하며, 상기 디스플레이가 상기 변경된 특성값에 기초하여 영상을 표시하도록 제어하는 제어부를 포함하는 디스플레이장치가 제공된다.

상기 디스플레이의 색좌표값과 상기 목표 색좌표값 중 적어도 하나는 외부로부터 수신함으로써, 초기 색좌표값 또는 목표 색좌표값을 제공받을 수 있다.

상기 변환계수는 상기 디스플레이의 색좌표값과, 화이트값에 기초하여 생성됨으로써 제 1 색공간에서 제 2 색공간으로의 변환계수가 정의된다.

상기 문턱치는, 상기 복수의 지표 색좌표값 중에서 상기 목표 색좌표값과의 색차가 가장 낮은 값임으로써, 선택된 지표 색좌표값 과 목표 색좌표값과의 색차가 문턱치 이하에 그치지 않고 더 정확한 색상 보정이 가능하다.

상기 제어부는, dE2000규격에 기초하여 상기 색차를 산출함으로써, 색차를 계산하기 위한 표준색차식이 제공된다.

상기 제어부는, 상기 제 2 색공간의 지표 색좌표값을 제 3 색공간(Lab)의 지표 색좌표값으로 변환하고, 상기 변환된 제 3 색공간의 지표 색좌표값에 기초하여 상기 색차를 산출함으로써, 표준색차식에 의해 색좌표간 색차를 정확하게 계산할 수 있게 된다.

상기 제어부는, 미리 정해진 보정 수행 조건이 발생하면, 상기 색상 보정을 수행함으로써, 색상 보정이 개시되는 조건이 구비된다.

상기 보정 수행 조건은, 상기 디스플레이장치의 최초 설치 시를 포함함으로써, 디스플레이장치의 최초 설치 시가 보정 수행 조건에 포함될 수 있다.

상기 보정 수행 조건은, 이전 색상 보정 수행 후 소정 기간 경과를 포함함으로써, 색상 보정이 수행되고 소정 기간이 경과가 보정 수행의 개시 조건에 포함될 수 있다.

사용자의 입력을 수신하는 사용자입력부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 사용자의 입력에 따라 상기 색상 보정을 수행함으로써, 사용자의 입력에 의해 색상 보정이 개시될 수 있다.

상기 제어부는, 상기 보정 수행을 위한 적어도 하나의 항목을 포함하는 UI를 표시하고, 상기 UI의 항목을 이용한 상기 사용자의 입력에 따라 상기 보정을 수행함으로써, 색상 보정 수행을 위한 UI가 사용자에게 제공된다.

상기 항목은, 상기 디스플레이의 색좌표값 및 상기 목표 색좌표값 중 적어도 하나에 대응함으로써, 사용자에게 디스플레이의 색좌표값이 제공되며, 사용자는 원하는 목표 색좌표값을 입력함으로써 사용자의 편의성이 향상된다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 영상 신호를 수신하는 단계; 디스플레이가 상기 수신된 영상 신호와, 상기 디스플레이장치에 저장된 제 1 색공간에서의 특성값에 기초하여 영상을 표시하는 단계; 상기 디스플레이의 색상 보정을 수행하여 상기 특성값을 변경하는 단계; 및 상기 디스플리에가 상기 변경된 특성값에 기초하여 영상을 표시하는 단계를 포함하며, 상기 색상 보정을 수행하는 단계는: 상기 제 1 색공간과는 다른 제 2 색공간(XYZ, xyY)에서의 상기 디스플레이의 색좌표값에 기초하여 상기 제 1 색공간에서 상기 제 2 색공간으로의 변환계수(M)를 생성하는 단계; 상기 생성된 변환계수를 사용하여 상기 디스플레이가 표시 가능한 상기 제 1 색공간에서의 복수의 색상값 각각에 대응하는 상기 제 2 색공간에서의 복수의 지표 색좌표값을 산출하는 단계; 및 상기 복수의 지표 색좌표값 중에서 기 설정된 목표 색좌표값과의 색차가 문턱치 이하인 지표 색좌표값에 기초하여 상기 디스플레이장치에 저장된 특성값을 변경하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법이 제공된다.

상기 디스플레이의 색상 보정을 수행하는 단계는, 상기 디스플레이장치의 색좌표값과 상기 목표 색좌표값 중 적어도 하나를 외부로부터 수신하는 단계를 더 포함함으로써, 초기 색좌표값 또는 목표 색좌표값을 제공 받을 수 있다.

상기 변환계수를 생성하는 단계는, 상기 디스플레이장치의 색좌표값과, 화이트값에 기초하여 생성하는 단계를 포함함으로써 제 1 색공간에서 제 2 색공간으로의 변환계수가 정의된다.

상기 문턱치는, 상기 복수의 지표 색좌표값 중에서 상기 목표 색좌표값과의 색차가 가장 낮은 값임으로써, 선택된 지표 색좌표값과 목표 색좌표값과의 색차가 문턱치 이하에 그치지 않고 더 정확한 색상보정이 가능하다.

상기 특성값을 변경하는 단계는, dE2000규격에 기초하여 상기 색차를 산출하는 단계를 포함함으로써 색차를 계산하기 위한 표준색차식이 제공된다.

상기 특성값을 변경하는 단계는, 상기 제 2 색공간의 지표 색좌표값을 제 3 색공간(Lab)의 지표 색좌표값으로 변환하는 단계; 및 상기 변환된 제 3 색공간의 지표 색좌표값에 기초하여 상기 색차를 산출하는 단계를 포함함으로써 표준색차식에 의해 색좌표간 색차를 정확하게 계산할 수 있게 된다.

상기 디스플레이의 색상 보정을 수행하는 단계는, 미리 정해진 보정 수행 조건이 발생하면, 색상 보정을 수행하는 단계를 포함함으로써, 색상 보정이 개시되는 조건이 구비된다.

상기 보정 수행 조건은, 상기 디스플레이장치의 최초 설치 시를 포함 함으로써, 디스플레이장치의 최초 설치시가 보정 수행 조건에 포함될 수 있다.

상기 보정 수행 조건은, 이전 보정 수행 후 소정 기간 경과를 포함함으로써, 색상 보정이 수행되고 소정 기간의 경과가 보정 수행의 개시 조건에 포함될 수 있다.

상기 디스플레이의 색상 보정을 수행하는 단계는, 사용자의 입력에 응답하여 색상 보정을 수행하는 단계를 포함함으로써 사용자의 입력에 의해 색상 보정이 개시될 수 있다.

상기 디스플레이의 색상 보정을 수행하는 단계는, 상기 보정 수행을 위한 적어도 하나의 항목을 포함하는 UI를 표시하는 단계; 및 상기 UI의 항목을 이용한 상기 사용자의 입력에 따라 상기 보정을 수행하는 단계를 포함함으로써, 색상 보정 수행을 위한 UI가 사용자에게 제공된다.

상기 항목은, 상기 디스플레이의 색좌표값 및 상기 목표 색좌표값 중 적어도 하나에 대응함으로써, 사용자에게 디스플레이의 색좌표갑싱 제공되며, 사용자는 원하는 목표 색좌표값을 입력함으로써 사용자의 편의성이 향상된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 디스플레이장치로부터 표시되는 영상을 측정하는 측색기 없이도 디스플레이장치가 표현 가능한 색상의 보정이 수행될 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 색상 보정시스템을 도시한다.
도 2는 xyY색공간에서의 색도분포도를 도시한다.
도 3은 RGB색공간에서의 색도분포도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 블럭도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치가 재현 가능한 색 영역, 디스플레이의 색상 재현을 한정하도록 설정된 색 영역 및 보정의 목표인 색 영역을 포함하는 xyY색공간에서의 색도분포도를 도시한다.
도 6은 xyY색공간 상의 좌표값을 나타내는 xyY행렬을 도시한다.
도 7은 xyY색공간 상의 좌표값을 XYZ색공간 상의 좌표값으로 변화하기 위한 수학식을 도시한다.
도 8은 XYZ색공간 상의 좌표값을 나타내는 XYZ행렬을 도시한다.
도 9는 디스플레이의 색좌표값의 휘도비에 해당하는 계수인 S행렬을 구하기 위한 식을 도시한다.
도 10은 RGB색공간에서 XYZ색공간으로의 변환을 위한 변환계수를 구하는 식을 도시한다.
도 11은 RGB색공간, XYZ색공간 및 변환계수간의 관계를 도시한다.
도 12는 색좌표간 색차를 알기 위해 Lab색공간에서 색차를 비교하는 식을 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 보정이 완료된 후 목표 색 영역과 보정된 색 영역을 포함하는 xyY색공간에서의 색도분포도를 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 디스플레이장치가 동작하는 과정의 흐름도를 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 색상 보정이 수행되는 과정의 흐름도를 도시한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 디스플레이장치 최초 설치시에 색상 보정을 수행하는 디스플레이장치의 동작 과정의 흐름도를 도시한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따라 디스플레이장치의 최초 설치시 색상 보정이 수행되기에 앞서 사용자에게 제공되는 UI를 도시한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따라 이전 보정이 수행되고 일정 기간이 경과함에 따라 색상 보정을 수행하는 디스플레이장치의 동작 과정의 흐름도를 도시한다.
도 19는 이전 색상 보정이 수행된 후, 일정 기간이 경과되어 색상 보정이 수행되기에 앞서 사용자에게 제공되는 UI를 도시한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라 색상 보정을 수행하기 위한 UI가 표시되는 디스플레이를 도시한다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따라 목표 색좌표를 선택을 위해 제공되는 복수의 표준 규격들의 예를 도시한다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다.

도 2는 국제조명위원회(International Commision on Illumination: 또는 CIE)에서 만든 xyY색공간에서의 색도분포도를 도시한다. xyY색공간은 인간의 색체인지 연구를 바탕으로 만들어졌다. 인간의 눈에는 단파장, 중파장, 장파장의 세가지 빛을 받아들이는 수용기인 원추세표가 있으며, 이 원추세표에서 수용하는 색을 어떻게 인지하는지 측정하여 실제 색을 나타내기 위한 xyY색공간이 만들어졌다. xyY색공간은 본 출원의 특허청구범위에서 제 2 색공간을 의미할 수 있다. 색도분포도(200) 외곽의 곡선모양 경계선은 단색광에 해당하며, 각각의 단색곽의 파장이 나노미터로 표시된다.

도 3은 RGB색공간에서의 RGB색도분포도를 도시한다. RGB색공간에서의 RGB색도분포도는 빛의 3원색(RED, GREEN, BLUE)을 각각의 축에 대입하여 각 원색을 가산하는 가산혼합의 3차원 공간으로 표현된다. RGB 색공간은 본 출원의 특허청구범위에서 제 1 색공간을 의미할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 블럭도를 도시한다.

도 4에 도시된 디스플레이장치(1)는 신호수신부(400), 디스플레이(401), 통신부(403), 사용자입력부(405), 저장부(409) 및 제어부(407)를 포함한다.

신호수신부(400)는 영상신호/영상데이터를 수신하여 전달한다. 신호수신부(400)는 수신하는 영상신호의 규격 및 디스플레이장치(1)의 구현 형태에 대응하여 다양한 방식으로 마련될 수 있다. 예를 들면, 신호수신부(400)는 방송국으로부터 송출되는 RF(Radio frequency)신호를 무선으로 수신하거나, 컴포지트(composite)비디오, 컴포넌트(component)비디오, 슈퍼 비디오(super video), SCRAT, HDMI(High definition multimedia interface), 디스플레이포트(Displayport), UDI(unified display interface), 또는 무선(wireless) HD 규격 등에 의한 영상신호를 유선으로 수신할 수 있다. 신호수신부(400)는 영상신호가 방송신호인 경우, 이 방송신호를 채널 별로 튜닝하는 튜너를 더 포함할 수 있으며, 네트워크를 통해 서버로부터 영상데이터 패킷을 수신할 수도 있다.

저장부(409)는 RGB 색공간(200)에서의 특성값을 저장한다. 저장부(409)는 디스플레이장치(1)에 공급되는 전원이 차단되더라도 데이터들이 남아있어야 하며, 변동 사항을 반영할 수 있도록 쓰기 가능한 비휘발성 메모리(Writable ROM)로 구비될 수 있다. 즉 저장부(409)는 플래쉬메모리(Flash Memory)또는 EPROM 또는 EEPRO 중 어느 하나로 구비될 수 있다.

디스플레이(401)는 제어부(407)의 제어에 따라 영상신호와 저장부(409)에 저장된 특성값에 기초하여 영상을 표시한다. 보다 상세하게, 제어부(407)는 수신되는 영상신호에 특성값을 적용하여 영상신호를 보정하고, 보정된 영상신호를 디스플레이(401)에 제공한다. 디스플레이(401)는 제어부(407)에서 보정된 영상신호에 기초하여 색상이 보정된 영상을 표시한다. 디스플레이(401)는 비 발광 구조인 디스플레이패널과 디스플레이패널에 빛을 공급하는 백라이트(backlight)유닛으로 구성되거나, 디스플레이패널이 자체 발광 패널 구조로 구성될 수 있다.

사용자 입력부(107)는 조작 패널을 통해 조작 명령을 직접 수신하거나, 리모컨으로부터 사용자의 조작 명령이 포함된 리모컨신호를 수신할 수 있다.

통신부(403)는 디스플레이장치(1)를 외부장치 또는 네트워크 등과 연결 가능하도록 마련되며, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 등 다양한 규격에 따른 접속 포트가 복수개로 마련될 수 있다. 통신부(403)는 유선 LAN(local area network)을 통해 복수의 서버들과 유선 통신을 수행할 수 있다. 통신부(403)가 수행하는 통신은 무선통신을 포함할 수 있다. 무선통신의 경우, 통신부(403)는 RF(radio freqeuncy) 신호를 송수신하는 RF 회로를 포함할 수 있다. 통신부(403)는 무선 LAN, Wi-Fi(Wireless Fidelity) 등과 같은 방식으로 무선 네트워크를 통해 무선통신을 수행할 수 있다. 또는, 통신부(403)는 블루투스(Bluetooth)와 같은 방식으로 외부장치 또는 네트워크와 무선통신을 수행할 수도 있다. 나아가, 통신부(403)는 인터넷 전화, 메시지송수신 등을 위한 통신을 더 수행할 수 있다.

디스플레이장치(1)는 통신부(403)를 통해 데이터를 외부로부터 수신할 수 있다. 데이터는 예를 들면, 디스플레이(401)가 표현할 수 있는 색 영역(color gamut)의 좌표값(이하 '디스플레이(401)의 색좌표값') 또는 보정의 목표가 되는 색 영역의 좌표값(이하 '목표 색좌표값')일 수 있다. 색영역이란, xyY색공간 상에서 재현할 수 있는 색의 범위를 의미한다. 따라서, 디스플레이(401)의 색 영역은 디스플레이(401)의 특성값에 대응하는 디스플레이(401)가 재현할 수 있는 색의 범위를 의미한다. 디스플레이(401)의 색좌표값은 디스플레이장치(1)를 사용자에게 제공하기 전에 측정되어 통신부(403)를 통해 기 입력될 수 있다. 목표 색좌표값은 sRGB, AdobeRGB, BT 601등 표준 규격 또는 공인된 색좌표이거나, 사용자가 임의로 입력한 좌표값일 수 있다.

제어부(407)는 디스플레이장치(1)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들면, 신호수신부(400)로 수신되는 영상신호를 처리 및 보정하여 디스플레이(401)가 영상을 표시하도록 제어하거나, 디스플레이(401)의 특성값을 변경하기 위해 디스플레이(401)의 색상 보정을 수행할 수 있다. 제어부(407)가 수행하는 신호의 처리는 디코딩, 이미지 인핸싱, 스케일링 등을 포함한다. 제어부(407)는 디스플레이(401)의 색상 보정을 수행하기 위해 먼저, 기 저장된 디스플레이(401)의 색좌표값에 기초하여 xyY색공간에서 RGB색공간으로의 변환계수(M)를 생성한다. xyY색공간의 임의의 한 점을 RGB색공간에서 표현하기 위해서 필요한 변환계수(M)는 디스플레이(401)의 색좌표값과, 화이트값에 기초하여 생성될 수 있으며, 변환계수(M)를 생성하는 자세한 과정에 대해서는 후술한다.

제어부(407)는 변환계수(M)를 사용하여 디스플레이(401)가 RGB색공간에서 표시 가능한 범위의 복수의 색상값 각각에 대응하는 xyY색공간에서의 복수의 지표 색좌표값을 산출할 수 있다. 본 실시예에서의 디스플레이(401)는 기 설정된 색 영역에 따라서 한정된 만큼의 색상을 재현하도록 구성되나, 디스플레이(401)는 한정된 색 영역보다 넓은 범위의 색상을 재현하는 것이 가능하다. 따라서 디스플레이(401)의 색좌표값을 원하는 목표 색좌표값으로 보정하기 위해 제어부는 우선 디스플레이(401)가 표현할 수 있는 가능한 범위내의 복수의 색상값을 변환계수(M)를 사용하여 xyY색공간으로 변환함으로써 각각의 색상값에 대응하는 복수의 지표 색좌표값을 산출하고, 산출된 복수의 지표 색좌표값 중에서 목표 색좌표값과의 색차가 소정의 문턱치 이하인 지표 색좌표값을 선택한다. 이후, 제어부(407)는 선택된 지표 색좌표값에 기초하여 저장부(409)에 저장된 특성값을 변경하고, 변경된 특성값에 기초하여 디스플레이(401)가 영상을 표시하도록 제어한다.

지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치(1)와 디스플레이장치(1)의 제어부(407)가 색상 보정을 수행하는 과정에 대해서 간략하게 알아보았다. 이하에서는, 색상 보정의 수행을 위한 각 계수를 구하는 과정과 색상 보정이 수행되기 위한 조건 등의 실시예에 대해서 살펴보겠다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이장치가 재현 가능한 색 영역, 디스플레이의 색상 재현을 한정하도록 설정된 색 영역, 그리고 보정의 목표인 색 영역을 xyY색공간에서 살펴본다.

디스플레이장치(1)의 저장부(409)에 저장되어 있는 특성값을 xyY색공간에 나타낸 것이 디스플레이(401)에 현재 설정되어 있는 색 영역(이하 '디스플레이(401)의 색 영역')(501)이다. 설정된 색 영역에 따라 디스플레이(401)가 재현할 수 있는 색감이 달라지게 되며, 사용자는 다른 색감을 디스플레이(401)를 통해 재현하기 위해, 디스플레이(401)의 색좌표를 보정하여 색 영역을 변경할 수 있다. 본 실시예에서의 보정의 목표인 색 영역(이하 '목표 색 영역')(503)은 디스플레이(401)의 색 영역(501)보다 넓은 영역일 수 있으나 이는 예시일 뿐으로, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 목표 색 영역(503)은 디스플레이(401)가 재현 가능한 색 영역(500)내에 위치하지 않을 수 있다. 본 실시예에서의 디스플레이(401)가 재현 가능한 색 영역(500)의 크기 또는 형상은 도 5에 한정되지 아니하며, 실제로 디스플레이(401)가 재현 가능한 색을 나타내는 다양한 크기와 형상을 갖는 영역으로 xyY색공간상에 표시될 수 있다.

디스플레이(401)의 색좌표로부터 목표 색좌표로의 보정은 각 색좌표의 색상값을 조절함으로써 이루어 질 수 있는바 이하, 색공간들 사이의 변환에 대해서 살펴보겠다.

도 6은 xyY색공간 상의 좌표값을 나타내는 xyY행렬을 도시한다. xyY행렬(600)을 구성하는 각 원소는 도 5에서 디스플레이(401)의 색 영역(501) 및 목표 색 영역(503)의 각 점 0, 1, 2, 3에 해당하는 xyY색공간상의 색좌표값을 의미한다. 점 0, 1, 2는 각각 레드, 그린 및 블루에 해당하며, 점 3은 기준 화이트값으로서, 다른 색을 지정하기 위해 기준으로 쓰이는 화이트값을 나타낸다. 추출된 색좌표값은 변환계수(M)를 생성하기 위해 사용된다.

도 7은 xyY색공간 상의 좌표값을 XYZ색공간 상의 좌표값으로 변환하기 위한 수학식을 도시한다. xyY색공간은 실제로 색깔을 나타내기 위한 용도로 사용되며, XYZ는 인간의 삼색 자극값을 나타낸다. xyY색공간에서 XYZ색공간으로의 변환은 도 7에 도시된 바와 같이 간단한 계산을 통해서 이루어 질 수 있기 때문에, xyY색공간과 XYZ색공간은 전혀 별개의 색공간이 아니다. 따라서, 특허청구범위에서 제 2 색공간은 xyY색공간 또는 XYZ색공간 중 어느 하나를 의미할 수 있다.

도 8은 XYZ색공간 상의 좌표값을 나타내는 XYZ행렬을 도시한다. 도 6의 설명과 마찬가지로 XYZ행렬(800)의 각 원소는 도 5의 각 점 0, 1, 2, 3에 해당하는 XYZ색공간상의 좌표 값을 의미한다.

도 9는 휘도비를 구하기 위한 식으로서, XYZ행렬(800) 중 RGB 성분을 갖는 행렬(900)과 기준 화이트값 성분을 갖는 행렬(901)의 비인 S행렬(903)을 구하는 식을 도시한다. RGB성분을 갖는 행렬(900)의 역행렬과 기준 화이트값 성분을 갖는 행렬(901)을 내적하여 S행렬(903)을 구한다.

도 10은 RGB색공간에서 XYZ색공간으로의 변환을 위한 변환계수(M)을 구하는 식을 도시한다. 변환계수(M)행렬(1000)을 구하기 위해 XYZ행렬(800)중 RGB성분을 갖는 행렬(900)의 각각의 원소에 S행렬(903)의 각 원소를 곱함을 알 수 있다. 이에 따라 디스플레이장치(1)의 색좌표값을 변환하기 위해 사용될 수 있는 변환계수(M)행렬(1000)이 구해진다.

도 11은 RGB색공간, XYZ색공간 및 변환계수간의 관계를 도시한다. 변환계수(M)행렬(1000)을 RGB행렬(1100)에 내적하면, XYZ행렬(800)을 구할 수 있으며, XYZ행렬(800)에 변환계수(M)행렬(1000)의 역행렬을 내적하면 역시 RGB행렬(1100)을 구할 수 있다. 제어부(407)는 디스플레이(401)가 표시할 수 있는 범위 내의 복수의 색상값에 도 10에서 구해진 변환계수(M)를 적용하여 복수의 지표 색좌표값을 산출할 수 있으며, 색차 산출을 통해 선택된 지표 색좌표값에 변환계수(M)를 적용하여 특성값을 산출할 수 있다.

도 12는 색좌표간 색차를 알기 위해 Lab색공간에서 색차를 비교하는 표준색차식을 도시한다. xyY색공간이나 XYZ색공간은 실제 색의 좌표값을 표현하기 위한 색공간이나 정확히 색차를 비교하기는 어려워 CIE에서는 Lab색공간을 정의하여 표준색차식(dE2000)을 통해 두 색을 비교하도록 하였다. Lab색공간은 본 출원의 특허청구범위에서 제 3 색공간을 의미할 수 있다. L*는 명도를 나타내며, a*는 색도로서 +a*는 빨강, -a*는 초록방향을 나타낸다. b*역시 색도로서, +b*는 노랑, -b*는 파랑방향을 나타낸다. 디스플레이(401)가 표시할 수 있는 범위내의 복수의 색상값에 변환계수(M)를 적용하여 산출된 복수의 지표 색좌표값은 XYZ색공간에서 Lab색공간으로 변환되고, 목표 색좌표값 역시 XYZ색공간에서 Lab색공간으로 변환되어 색차가 산출된다. 이후, 제어부(407)는 산출된 색차에 기초하여 색차가 소정 문턱치 이하가 되는 지표 색좌표값을 선택한다. 즉, 계산된 지표 색좌표값이 목표 색좌표값과 소정 문턱치 이하라면, 모든 지표 색좌표값과 목표 색좌표값의 색차를 계산하지 않음으로써, 보다 빠른 색상 보정이 가능하다. XYZ색공간에서 Lab색공간으로의 변환은 공지된 방식에 따라 쉽게 이루어질 수 있다.

다른 일 실시예에서는 제어부(407)는 복수의 지표 색좌표값과 목표 색좌표값과의 색차를 계산하여, 색차가 가장 낮은 지표 색좌표값을 선택할 수 있다. 이 실시예에 따르면, 제어부(407)는 모든 복수의 지표 색좌표값과 목표 색좌표값과의 색차를 계산하며, 그 중 색차가 가장 낮은 지표 색 좌표값을 선택하여 보다 정확한 색상 보정이 가능하다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 보정이 완료된 후 목표 색 영역과 보정된 색 영역을 xyY색공간에서 도시한다. 목표 색 영역(503)의 일부가 디스플레이(401)가 재현 가능한 색 영역(500)의 범위에서 벗어나므로, 보정된 색 영역(1300)이 목표 색 영역(503)과 완벽하게 일치하지 않는다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 산출된 지표 색좌표값과 목표 색좌표값의 색차가 문턱치 이하인 경우 지표 색좌표값을 선택하므로, 보정된 색 영역(1300)과 목표 색 영역(503)이 완벽하게 일치하지는 않는다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따라 디스플레이(401)가 표시할 수 있는 범위 내 모든 색상값에 변환계수(M)를 적용하여 모든 복수의 지표 색좌표값을 산출하고, 목표 색좌표값과의 색차가 가장 적은 지표 색좌표값을 선택하여 색좌표를 보정하면, 디스플레이(401)가 재현 가능한 색 영역(500)의 범위 내에서는 보정된 색 영역(1300)과 목표 색 영역(503)이 일치하며, 디스플레이(401)가 재현 가능한 색 영역(500)의 범위 밖에서는 보정된 색 영역(1300)과 목표 색 영역(503)의 색차가 근소하지만 완벽하게 일치하지는 않는다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 디스플레이장치가 동작하는 과정의 흐름도를 도시한다. 동작 S1400에서, 신호수신부(400)는 외부로부터 영상 신호를 수신하고, 동작 S1401에서 디스플레이(401)는 수신된 영상 신호와 저장부(409)에 저장된 특성값에 기초하여 영상을 표시한다. 이후, 동작 S1402에서 제어부(407)는 색상 보정을 수행하여 특성값을 변경하며, 동작 S1403에서 디스플레이(401)는 변경된 특성값에 기초하여 영상을 표시한다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 14의 동작 S1402의 색상 보정이 수행되는 과정의 흐름도를 도시한다. 우선 동작 S1500에서 제어부(407)는 디스플레이(401)의 색좌표값에 기초하여 변환계수(M)를 생성한다. 이어서, 동작 S1501에서 제어부(407)는 변환계수(M)를 디스플레이(401)가 표시할 수 있는 범위내의 색상값에 적용하여 지표 색좌표값을 산출한다. 마지막으로, 동작 S1502에서 제어부(407)는 목표 색좌표값과의 색차가 문턱치 이하인 지표 색좌표값에 기초하여 특성값을 변경한다.

다른 일 실시예에서 제어부(407)가 복수의 지표 색좌표값 중에서 목표 색좌표값과의 색차가 최저인 지표 색좌표값을 선택하여 선택된 지표 색좌표값에 기초하여 특성값을 변경함은 상술한바 있다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 디스플레이장치 최초 설치시에 색상 보정을 수행하여 영상을 표시하는 디스플레이장치의 동작 과정을 흐름도로서 도시한다.

사용자가 디스플레이장치(1)를 최초로 설치하기 위해, 전원을 공급하면, 디스플레이장치(1)는 영상 신호를 외부로부터 수신하며(도 14의 S1400), 기 설정된 특성값에 기초하여 영상을 표시한다(도 14의 동작 S1401). 제어부(407)는 동작 S1600에서, 디스플레이장치(1)의 최초설치시 인지 여부를 판단한다. 디스플레이장치(1)의 최초설치시인지 여부는 디스플레이장치(1)의 보정 수행 조건에 해당하여, 제어부(407)는 디스플레이장치(1)가 최초설치되는 경우, 동작 S1601에서 디스플레이(401)의 색상 보정을 수행하여 저장된 특성값을 변경한다. 색상 보정의 수행 과정은 도 15에서 도시되어 설명한바 있다.

도 17은 디스플레이장치(1)의 최초 설치시 색상 보정이 수행되기에 앞서 사용자에게 제공되는 UI를 도시한다. 사용자가 디스플레이장치(1)를 최초 사용하기 위해 전원을 공급하면, 제어부(407)는 디스플레이장치(1)가 최초 설치시인지 판단하여(S1600), 디스플레이장치(1)의 최초 설치시라고 판단되면, 제어부(407)는 보정이 수행 됨을 알리는 항목(1700)을 포함하는 UI가 디스플레이(401)에 표시하고, 색상 보정을 수행한다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따라 이전 보정이 수행되고 일정 기간이 경과함에 따라 색상 보정을 수행하여 영상을 표시하는 디스플레이장치의 동작 과정을 흐름도로서 도시한다.

동작 S1800에서, 제어부(407) 색상 보정이 수행된 후, 일정 기간이 경과하는지 여부를 판단한다. 일정 기간이 경과하였으면, 동작 S1801에서 제어부(407)는 디스플레이(401)의 색상 보정을 수행하여 저장된 특성값을 변경한다. 색상 보정의 수행 과정은 도 15에서 도시되어 설명한바 있다.

도 19는 이전 색상 보정이 수행된 후, 일정 기간이 경과되어 색상 보정이 자동으로 수행되기에 앞서 사용자에게 제공되는 UI를 도시한다. 사용자가 디스플레이장치(1)를 사용할 때마다, 제어부(407)는 이전 색상 보정이 수행 된 후 기 설정된 기간이 경과하였는지를 판단하며(S1800), 기 설정된 기간이 경과하였다고 판단되면, 제어부(407)는 이전 보정이 수행된 후 일정 기간이 경과하여 보정이 수행 됨을 알리는 항목(1900)을 포함하는 UI를 디스플레이(401)에 표시하고, 색상 보정을 수행한다.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라 색상 보정을 수행하기 위한 UI가 표시되는 디스플레이를 도시한다.

사용자가 색상 보정을 위한 명령을 사용자입력부(405)를 통해 입력하면, 제어부(407)는 디스플레이(401)의 색상 보정을 위한 복수의 항목(2000, 2001, 2003, 2010)을 포함하는 UI(user interface)를 디스플레이(401)에 표시한다. 디스플레이(401)에 표시되는 UI는 디스플레이의 색 영역(501) 및 목표 색 영역(503)을 포함하는 xyY색공간(2000), 디스플레이(401)의 색좌표값(2001), 및 목표 색좌표값(2003)을 포함할 수 있다. 사용자는 디스플레이(401)에 설정되어 있는 색 영역(501) 및 색좌표값(2001)을 확인하고, 목표 색좌표값(2003)을 입력함으로써, 디스플레이(401)의 색상 보정을 수행하도록 할 수 있다. 또한, 사용자는 목표 색좌표값(2003)을 정확히 알지 못하는 경우, 표준 규격 선택 항목(2010)을 선택함으로써, 기 설정되어 있는 다양한 표준 규격의 색좌표값의 항목을 제공 받을 수 있다.

도 21은 본 발명의 일 실시예에 따라 목표 색좌표의 선택을 위해 제공되는 복수의 표준 규격들의 예를 도시한다. 도 20에 도시된 것처럼 사용자는 제공되는 UI에 목표 색좌표값(2003)을 직접 입력함으로써 목표 색좌표값(2003)을 설정할 수도 있으나, 도 21에 도시된 것처럼 사용자는 기 설정된 표준 규격(2100)을 선택하여 디스플레이(401)의 목표 색좌표(2003)를 설정할 수 있다.

1 - 디스플레이장치
400 - 신호수신부
401 - 디스플레이부
403 - 통신부
405 - 사용자입력부
407 - 제어부
409 - 저장부

Claims

디스플레이장치에 있어서,
영상 신호를 수신하는 신호수신부;
제 1 색공간(RGB)에서의 디스플레이의 특성값을 저장하는 저장부;
상기 수신된 영상 신호와 상기 저장된 디스플레이의 특성값에 기초하여 영상을 표시하는 디스플레이; 및
상기 디스플레이의 색상 보정을 수행하기 위해, 상기 제 1 색공간과는 다른 제 2 색공간(XYZ, xyY)에서의 상기 디스플레이의 색좌표값에 기초하여 상기 제 1 색공간에서 상기 제 2 색공간으로의 변환계수(M)를 생성하며, 상기 생성된 변환계수를 사용하여 상기 디스플레이가 표시 가능한 상기 제 1 색공간에서의 복수의 색상값 각각에 대응하는 상기 제 2 색공간에서의 복수의 지표 색좌표값을 산출하고, 상기 복수의 지표 색좌표값 중에서 기 설정된 목표 색좌표값과의 색차가 문턱치 이하인 색좌표값에 기초하여 상기 저장부에 저장된 특성값을 변경하며, 상기 디스플레이가 상기 변경된 특성값에 기초하여 영상을 표시하도록 제어하는 제어부를 포함하는 디스플레이장치.
제 1항에 있어서,
상기 디스플레이의 색좌표값과 상기 목표 색좌표값 중 적어도 하나는 외부로부터 수신하는 디스플레이장치.
제 1항에 있어서,
상기 변환계수는 상기 디스플레이의 색좌표값과, 화이트값에 기초하여 생성되는 디스플레이장치.
제 1항에 있어서,
상기 문턱치는, 상기 복수의 지표 색좌표값 중에서 상기 목표 색좌표값과의 색차가 가장 낮은 값인 디스플레이장치.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는, dE2000규격에 기초하여 상기 색차를 산출하는 디스플레이장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제 2 색공간의 지표 색좌표값을 제 3 색공간(Lab)의 지표 색좌표값으로 변환하고, 상기 변환된 제 3 색공간의 지표 색좌표값에 기초하여 상기 색차를 산출하는 디스플레이장치.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는, 미리 정해진 보정 수행 조건이 발생하면, 상기 색상 보정을 수행하는 디스플레이장치.
제 7항에 있어서,
상기 보정 수행 조건은, 상기 디스플레이장치의 최초 설치 시를 포함하는 디스플레이장치.
제 7항에 있어서,
상기 보정 수행 조건은, 이전 색상 보정 수행 후 소정 기간 경과를 포함하는 디스플레이장치.
제 1 항에 있어서,
사용자의 입력을 수신하는 사용자입력부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 사용자의 입력에 따라 상기 색상 보정을 수행하는 디스플레이장치.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 보정 수행을 위한 적어도 하나의 항목을 포함하는 UI를 표시하고, 상기 UI의 항목을 이용한 상기 사용자의 입력에 따라 상기 보정을 수행하는 디스플레이장치.
제 11항에 있어서,
상기 항목은, 상기 디스플레이의 색좌표값 및 상기 목표 색좌표값 중 적어도 하나에 대응하는 디스플레이장치.
디스플레이장치의 제어방법에 있어서,
영상 신호를 수신하는 단계;
디스플레이가 상기 수신된 영상 신호와, 상기 디스플레이장치에 저장된 제 1 색공간에서의 특성값에 기초하여 영상을 표시하는 단계;
상기 디스플레이의 색상 보정을 수행하여 상기 특성값을 변경하는 단계; 및
상기 디스플리에가 상기 변경된 특성값에 기초하여 영상을 표시하는 단계를 포함하며,
상기 색상 보정을 수행하는 단계는:
상기 제 1 색공간과는 다른 제 2 색공간(XYZ, xyY)에서의 상기 디스플레이의 색좌표값에 기초하여 상기 제 1 색공간에서 상기 제 2 색공간으로의 변환계수(M)를 생성하는 단계;
상기 생성된 변환계수를 사용하여 상기 디스플레이가 표시 가능한 상기 제 1 색공간에서의 복수의 색상값 각각에 대응하는 상기 제 2 색공간에서의 복수의 지표 색좌표값을 산출하는 단계; 및
상기 복수의 지표 색좌표값 중에서 기 설정된 목표 색좌표값과의 색차가 문턱치 이하인 지표 색좌표값에 기초하여 상기 디스플레이장치에 저장된 특성값을 변경하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
제 13항에 있어서,
상기 디스플레이의 색상 보정을 수행하는 단계는,
상기 디스플레이장치의 색좌표값과 상기 목표 색좌표값 중 적어도 하나를 외부로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
제 13항에 있어서,
상기 변환계수를 생성하는 단계는,
상기 디스플레이장치의 색좌표값과, 화이트값에 기초하여 생성하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
제 13항에 있어서,
상기 문턱치는, 상기 복수의 지표 색좌표값 중에서 상기 목표 색좌표값과의 색차가 가장 낮은 값인 디스플레이장치의 제어방법.
제 13항에 있어서,
상기 특성값을 변경하는 단계는,
dE2000규격에 기초하여 상기 색차를 산출하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
제 13항에 있어서,
상기 특성값을 변경하는 단계는,
상기 제 2 색공간의 지표 색좌표값을 제 3 색공간(Lab)의 지표 색좌표값으로 변환하는 단계; 및
상기 변환된 제 3 색공간의 지표 색좌표값에 기초하여 상기 색차를 산출하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
제 13항에 있어서,
상기 디스플레이의 색상 보정을 수행하는 단계는,
미리 정해진 보정 수행 조건이 발생하면, 색상 보정을 수행하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
제 19항에 있어서,
상기 보정 수행 조건은, 상기 디스플레이장치의 최초 설치 시를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
제 19항에 있어서,
상기 보정 수행 조건은, 이전 보정 수행 후 소정 기간 경과를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
제 13항에 있어서,
상기 디스플레이의 색상 보정을 수행하는 단계는,
사용자의 입력에 응답하여 색상 보정을 수행하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
제 13항에 있어서,
상기 디스플레이의 색상 보정을 수행하는 단계는,
상기 보정 수행을 위한 적어도 하나의 항목을 포함하는 UI를 표시하는 단계; 및
상기 UI의 항목을 이용한 상기 사용자의 입력에 따라 상기 보정을 수행하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
제 23항에 있어서,
상기 항목은, 상기 디스플레이의 색좌표값 및 상기 목표 색좌표값 중 적어도 하나에 대응하는 디스플레이장치.