KR20180021721A - 상이한 일정한-휴 리프들에 속하는 커스프 칼라들의 명도에 또한 기초한 명도 맵핑을 사용하는 칼라 색역 맵핑 - Google Patents

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Abstract

동일한 일정한-휴 리프에 속하는 소스 칼라들의 비선형 칼라 공간에서의 맵핑을 위해, 이 리프의 소스 커스프 칼라가 이 리프의 대응하는 목표 커스프 칼라에 맵핑되어야 한다고 하는 커스프 명도 조건에만 기초한 명도 맵핑 함수를 이용하는 대신, 다른 소스 커스프 칼라(들) 및 상기 리프의 휴들과는 상이한 휴들을 가지는 다른 목표 커스프 칼라(들) 에 대해 이러한 함수를 또한 구축하는 것이 제안된다. 바람직하게는, 이들 다른 칼라들이 고려되는 휴 간격은 이 일정한-휴 리프의 칼라들의 위치에서 비선형 칼라 공간의 곡률을 나타낸다.

Description

상이한 일정한-휴 리프들에 속하는 커스프 칼라들의 명도에 또한 기초한 명도 맵핑을 사용하는 칼라 색역 맵핑
본 발명은 소스 칼라 색역의 칼라들을 소스 및 목표 칼라 색역의 커스프 칼라들에 적응되는 목표 칼라 색역에 맵핑하는 방법에 관한 것이다.
칼라 색역 맵핑의 목적은 소스 칼라 색역 (예를 들어, 필름의 확장된 칼라 색역) 에 속하는 소스 칼라들을 목표 칼라 색역 (예를 들어, 표준 텔레비전 모니터의 칼라 색역) 으로 재분배하는 것이다. 목표 칼라 색역의 형상 및 경계들이 소스 칼라 색역의 형상 및 경계들과는 일반적으로 상이하기 때문에, 이러한 맵핑 이후 획득되는 목표 칼라들 중 적어도 일부는 그들의 대응하는 소스 칼라들과는 상이하다.
칼라 색역 맵핑의 적용 영역은 특히 비디오 콘텐츠 제작 및 사후-제작이다. 예를 들어, 비디오 콘텐츠의 원래 버전은 상이한 유형들의 재생 또는 송신용으로 적응된 특정의 버전들: 예를 들어, 시네마용 특정의 버전, 텔레비전용 다른 버전, 및 인터넷용 제 3 버전으로 변환되어야 한다. 이들 상이한 버전들은 수동 칼라 보정에 의해 또는/및 색역 및 톤 맵핑 알고리즘들의 애플리케이션에 의해 준비될 수 있다.
칼라 색역 맵핑에 대한 요건들은 특히 다음과 같다:
- 특히, 그레이 및 칼라 램프들의 일관성없는 재생을 방지하기 위한, 칼라 이웃 및 순서의 보호, 칼라 밴딩 (banding) 및 틀린 (false) 윤곽선들의 부재;
- 특히, 밴딩 및 틀린 윤곽선들을 방지하기 위한, 칼라의 연속성 및 가시적인 양자화 또는 클리핑 에러들의 부재;
- 어떻게 칼라들이 수정되는지에 관한 풀 예술적 제어를 유지하고 예술적 의도들의 더 높은, 의미론적 레벨의 형성을 가능하게 하기 위한, 명도, 휴 및 채도에 대한 별개의 제어.
칼라 색역 맵핑을 정의하기 위해, 소스 칼라 색역 및 목표 칼라 색역의 색역 경계 기술 (GBD; gamut boundary description) 이 일반적으로 사용된다. 칼라 색역의 이러한 GBD 는 칼라 공간에서 이 칼라 색역의 경계 표면을 정의한다. GBD들은 삼각형 메시들 또는 체적 모델들과 같은, 일반적으로 명시적이고 일반적인 3D 표현들을 포함한다. 예를 들어, 칼라 색역의 GBD 는 삼각형들의 메시에 기초할 수 있으며, 각각의 삼각형은 이 GBD 의 칼라 공간에서의 그의 3개의 정점들에 의해 정의된다. 이들 정점들은 칼라 색역의 경계 상에 위치된 칼라들이다.
도 1 상에서 RGB 칼라 공간에서 점선들로 예시된 바와 같이, 삼원색 디스플레이 또는 삼원색 카메라의 칼라 색역의 경우, 커스프 라인들은 통상적으로 이 디스플레이 또는 카메라의 각각의 1차 칼라를 이 1차 칼라를 성분으로 가지는 2차 칼라와 링크하는 단일 라인들 ("에지들"), 즉, 적색을 황색과, 적색을 마젠타와, 녹색을 황색과, 녹색을 시안과, 청색을 시안과, 그리고 청색을 마젠타와 링크하는 단일 라인에 대응한다. 칼라 색역의 "커스프 라인" 은 커스프 칼라들을 잇는 라인이다. 칼라 색역이 Lab 또는 JCh 칼라 공간과 같은 크로마에 대한 척도를 가지는 칼라 공간에서 표현될 때, 커스프 칼라는 이 칼라 공간에서 일정한 휴에 의해 정의되는 평면에서 최대 크로마 (즉, 최대 채도) 의 칼라이다. 예를 들어, Lab 칼라 공간에서, 크로마는 a 및 b 의 제곱합의 제곱근으로 각각 정의된다. 일정한 휴에 의해 정의된 평면은 일반적으로 "일정한 휴 리프" 로 명명된다. 더 일반적으로는, 커스프 칼라들은 칼라 색역을 제한하는 경계 표면 상의 단일 지점들 ("정점들") 또는 단일 라인들 ("에지들") 에 대응한다. 칼라 색역의 커스프 라인은 이 칼라 색역의 색역 경계 상에서 폐 다각형을 형성하는 라인으로서 일반적으로 모델링될 수 있다.
도 1 상에 실선들로 예시된 바와 같이, 칼라 색역의 "림들 (rims)" 은 이 칼라 색역의 백색 지점을 2차 칼라들에 링크하는 이 칼라 색역의 높은-명도 리지들 (ridges) 및 이 칼라 색역의 흑색 지점을 1차 칼라들에 링크하는 낮은-명도 리지들에 대응한다. 예를 들어, 칼라 색역의 황색 림은 백색 지점에서 시작하며 황색 2차 칼라에서 끝난다. 이 황색 림 상의 칼라들은 백색, 황색을 띄는 백색들, 옅은 황색들, 진한 황색들 그리고 마지막으로 황색 2차 칼라 자체를 포함한다. 칼라 색역의 커스프 라인과 같은, 또한 칼라 색역의 림들은 일반적으로 칼라 색역의 색역 경계의 불연속 곡률에 일반적으로 대응하는 단일 지점들을 포함한다.
도 1 상에서, 칼라 색역의 커스프 라인들 (점선들) 및 림들 (실선들) 은, 이들 라인들이 그들 1차 및 2차 칼라들을 가지는 디바이스에 의해 정의되는 RGB 칼라 공간에서 표현되기 때문에, 정의상, 직선들이다. 동일한 라인들은, 예를 들어, Lab 칼라 공간에서 표현될 때 일반적으로 직선이 아니다.
(그의 자신의 소스 커스프 라인 및 소스 림들을 가지는) 소스 칼라 색역 내의 소스 칼라들을 (그의 자신의 목표 커스프 라인 및 목표 림들을 가지는) 목표 칼라 색역 내에 위치된 목표 칼라들에 칼라 색역 맵핑하는 방법 (또는, 알고리즘: "GMA") 을 정의하려고 할 때, 목표 칼라 색역에서의 칼라들의 전체 범위를 이용하기 위해서, 상이한 조건들에 따라서, 그 중에서, 다음 커스프 맵핑 조건: 임의의 소스 커스프 칼라는 목표 커스프 칼라로 맵핑되어야 한다에 따라서 GMA 를 정의하는 것이 알려져 있다. 이러한 칼라 맵핑 방법들은 "커스프 칼라 색역 맵핑" 으로서 알려져 있다.
US2007/236761 은 칼라 색역의 커스프 칼라들을 이용한 맵핑 방법을 개시한다. 커스프 칼라들은 칼라 색역의 1차 및 2차 칼라들로부터 내삽된다. 개시된 방법에서, 칼라 ([0104] "지점 A") 는 맵핑된 칼라 ([0104] "지점 B") 에 맵핑된다 (([0104] '크로마 의존적인 명도 맵핑"). 맵핑된 칼라는 맵핑할 칼라의 일정한-휴 리프의 커스프 지점의 명도에 더 가까운 명도를 갖는다 ([0104] "1차 커스프 지점 측으로의 명도 압축"). 이 커스프 지점은 목표 색역의 커스프 지점이며, 이 일정한-휴 리프에서의 커스프 지점 맵핑 ([0059] "소스 1차 커스프 지점이 목적지 1차 커스프 지점에 맵핑된다") 이후, 그리고 각각 목표 색역의 흑색 및 백색 지점들에의 소스 색역의 흑색 및 백색 지점들의 맵핑 (도 11: "명도 리스케일링") 이후, 동일한 휴 리프의 소스 색역의 커스프 지점 (도 12b: "양쪽의 커스프 지점들") 과 동일하다. 명도 맵핑은 맵핑이 수행되는 일정한-휴 리프에서의 고유한 흑색 지점, 고유한 백색 지점 및 고유한 커스프 지점에 의존한다.
US20070236761 에 개시된 칼라 맵핑 방법의 단점은 고유한 커스프 지점에 의존하고 적어도 2개의 상이한 지점들, 즉, 소스 및 목표 칼라 색역들의 지점들에 의존하지 않는다는 것이다.
US2005/248784 는 일정한-휴 LC 리프에서, 소스 색역의 커스프를 목표 색역의 커스프에 맵핑하는 전단 맵핑 (shear mapping) 으로 불리는 칼라 색역 맵핑 방법을 개시한다. 그러나, 전단 맵핑 이후, 커스프 칼라들이 목표 칼라 색역 외부에 여전히 있을 수도 있는 다른 칼라들. 이러한 상황에 대해, US2005/248784 는 목표 칼라 색역 외부에 있는 칼라들을 목표 칼라 색역의 가장 가까운 칼라들에 추가로 맵핑하는 것을 개시하며, US2005/248784 의 도 10 을 참조한다. 문헌 EP2375719 는 또한 이러한 추가적인 맵핑 단계를 개시한다.
전체적으로, 일정한-휴 리프 내에서 동작하는 모든 알려진 커스프 칼라 색역 맵핑 방법들의 주요 단점은, 이 리프의 다른 칼라들에 대한 맵핑 함수의 정의에 일반적으로 사용되는 커스프 칼라들의 맵핑의 일반적인 선형 전파 (linear propagation) 와, 맵핑이 수행되는 칼라 공간, 예를 들어, Lab 칼라 공간에서의 소스 및 목표 칼라 색역들의 비-평면 경계들 (즉, 곡률) 사이의 불일치이다. 소스 및 목표 칼라 색역들의 곡률은 이 칼라 공간의 곡률 또는 비선형성에 기인한다. 예를 들어, 도 1 에서, 칼라 색역은 RGB 공간에 도시되며 곡선이 아니다. 도 2 에서, 이러한 칼라 색역들은 CIELab 공간에 도시되며, 이들은 이제 곡선이 된다. 칼라 색역의 곡률은 일반적으로 이 칼라 색역이 표현되는 칼라 공간의 곡률을 반영한다. 도 2 는 3D CIELAB 칼라 공간에서의 소스 칼라 색역 및 목표 칼라 색역을 나타낸다. 이 칼라 공간의 일정한-휴 리프는 통상 L 축을 포함한다. 이 도면 상에 나타낸 백색 라인들은 목표 색역 및 소스 색역의 커스프 라인이다. 이들 커스프 라인들의 일부 세그먼트들은 직선이 아니다. 소스 및 목표 색역의 림들의 일부 세그먼트들은 백색 화살표들로 표시된다. 그들 세그먼트들도 또한 직선이 아니다. 일 예로서, 우리는 이 도면 상에서의 2개의 특정의 일정한-휴 리프들: 화살표로 표시되는 소스 칼라 색역의 림의 세그먼트와의 소스 색역의 커스프 라인의 교차점 YS 에 위치된 소스 커스프 칼라 및 L 축을 포함하는 제 1 리프; 및 또한 L 축, 및 다른 화살표로 표시되는 목표 칼라 색역의 림의 세그먼트와의 목표 색역의 커스프 라인의 교차점에 위치된 목표 커스프 칼라 YT 를 포함하는 제 2 리프를 고려할 것이다. 이들 제 1 및 제 2 일정한-휴 리프들의 각각 내에서, 이 리프의 임의의 소스 칼라에 적용될 통상의 커스프 색역 맵핑 함수들의 알려진 정의는 이 일정한-휴 리프에서의 커스프 칼라들의 맵핑을 위해 특히 정해진 커스프 맵핑 규칙(들) 의 선형 전파 (또는, 비례 방식) 에 기초한다. 그러나, 도 2 상에 나타낸 바와 같이, 소스 칼라 색역의 림의 표시된 세그먼트 뿐만 아니라 목표 칼라 색역들의 림의 표시된 세그먼트는 일반적으로 맵핑이 수행되는 칼라 공간에서 직선들이 아니다. 실제로, 일반적으로, 커스프 라인들 및 림들을 포함한, 칼라 색역들 중 임의의 칼라 색역의 전체 경계는 맵핑 칼라 공간, 여기서는, Lab 칼라 공간의 비선형성에 의해 곡선이 된다. 결과적으로, 칼라 색역의 림들 및 커스프 라인들은 일반적으로 단일 일정한-휴 리프에 포함되지 않지만 상이한 일정한-휴 리프들을 통과한다. 따라서, 일정한-휴 리프의 소스 칼라들에 적용될 색역 맵핑 함수의 정의가 이러한 커스프 맵핑 규칙(들) 의 선형 전파 (또는, 비례 방식) 에 기초할 때, 이 정의는 이 일정한-휴 리프에서 떨어져서 위치된 커스프 칼라들의 위치를 고려하지 않으며, 특히 이 일정한-휴 리프 주변에서의 커스프 라인들 및 림들의 곡률을 고려하지 않는다. 이것은 실제로, 일정한-휴 리프에서 소스 커스프 칼라에 적합한 칼라 맵핑이 이 일정한-휴 리프의 다른 소스 칼라에 적합하지 않을 수도 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 소스 칼라 색역의 림의 세그먼트 상에 직접 있는 소스 칼라에 대해, 이 커스프 칼라가 이 림에 속하지 않으며 따라서 이 림의 기하학적인 특성들을 가지지 않을 때, 색역의 리지인, 림의 이 세그먼트의 비선형 기하학적인 특성들과, 동일한 일정한-휴 리프의 커스프 칼라의 맵핑과의 이 소스 칼라를 맵핑하는데 사용되는 맵핑 함수의 선형 연관 사이에 불일치가 있을 수도 있다. 이들 2개의 상이한 칼라들, 즉, 림 및 커스프 칼라에 속하는 소스 칼라는 상이한 칼라 맵핑 규칙들을 더욱 필요로 할 것이다. 다시 말해서, US2005/248784 에서와 같이 전단 동작 (shearing operation) 에 의해 선형으로 전파될 때, 커스프 칼라들로부터 획득된 명도 정보는 커스프 라인로부터 멀리 떨어진 영역들에 속하는 칼라들을 맵핑하기에 부적할 수도 있다.
본 발명의 목적은 전술한 단점들을 회피하는 것이다.
이 목적을 위해서, 본 발명의 기술요지는, 명도 및 크로마에 대한 축들을 가지는 2D 일정한-휴 리프들에서 파티셔닝될 수 있는 3D 비선형 색역 맵핑 칼라 공간에서, 소스 칼라 색역으로부터 목표 칼라 색역 측으로, 소스 칼라들을 타겟들 칼라들에 칼라 색역 맵핑하는 방법으로서,
일정한-휴 리프의 소스 커스프 칼라는 상기 일정한-휴 리프에서 그리고 상기 소스 칼라 색역에서 최고 칼라 크로마를 가지는 칼라로서 정의되며,
일정한-휴 리프의 목표 커스프 칼라는 상기 일정한-휴 리프에서 그리고 상기 목표 칼라 색역에서 최고 칼라 크로마를 가지는 칼라로서 정의되며,
상기 방법은 상기 소스 칼라를 포함하는 일정한-휴 리프와 연관된 명도 맵핑 함수 L'=f(C,L) 에 따라서, 크로마 C 를 가지는 각각의 소스 칼라의 명도 L 을 목표 칼라의 명도 L' 에 맵핑하는 단계를 포함하며, 상기 명도 맵핑 함수는
Figure pct00001
에 따른 커스프 명도 조건을 만족시키도록 정의되며,
Figure pct00002
및
Figure pct00003
는 각각 이 리프의 소스 커스프 칼라의 명도 및 크로마이며,
Figure pct00004
은 이 리프의 목표 커스프 칼라의 명도이며,
상기 리프의 소스 커스프 칼라의 명도 및 상기 리프의 목표 커스프 칼라의 명도에 의존할 뿐만 아니라, 적어도 하나의 다른 소스 커스프 칼라의 명도 및/또는 일정한 휴 h 의 상기 리프와는 상이한 일정한-휴 리프(들) 의 적어도 하나의 다른 목표 커스프 칼라의 명도에 의존하는 일정한 휴 h 의 리프와 연관된 적어도 하나의 명도 맵핑 함수가 존재한다.
바람직하게는, 휴 h 의 일정한-휴 리프와 연관된 상기 적어도 하나의 명도 맵핑 함수 L'=f(C,L) 은 이들 소스 커스프 칼라들의 명도들의 소스 평균 및/또는 이들 목표 커스프 칼라들의 명도들의 목표 평균에 의존한다. 이들 소스 커스프 칼라들은 명도
Figure pct00005
를 가지는 소스 커스프 칼라 및/또는 일정한 휴 h 의 상기 리프와는 상이한 일정한-휴 리프(들) 의 적어도 하나의 다른 소스 커스프 칼라이다. 일정한 휴 h 의 상기 리프와는 상이한 일정한-휴 리프(들) 의 하나 보다 많은 다른 소스 커스프 칼라가 존재할 때, 단지 이들 다른 소스 커스프 칼라들의 명도들에 대해서만 평균이 계산될 수 있다. 이들 목표 커스프 칼라들은 명도
Figure pct00006
을 가지는 목표 커스프 칼라 및/또는 일정한 휴 h 의 상기 리프와는 상이한 일정한-휴 리프(들) 의 적어도 하나의 다른 목표 커스프 칼라이다. 일정한 휴 h 의 상기 리프와는 상이한 일정한-휴 리프(들) 의 하나 보다 많은 다른 목표 커스프 칼라가 존재할 때, 단지 이들 다른 목표 커스프 칼라들의 명도들에 대해서만 평균이 계산될 수 있다.
바람직하게는, 소스 커스프 라인을 표현하는 다각형을 형성하는 상이한 일정한-휴 리프들의 소스 커스프 칼라들, 즉, 상기 소스 평균의 소스 커스프 칼라들은 일정한 휴 h 의 리프와의 상기 소스 커스프 라인의 교차점에서 가장 가까운 상기 다각형의 정점들을 포함한다. 바람직하게는, 상기 소스 평균은 소스 커스프 라인과의 일정한 휴 h 의 리프의 교차점 주변의 2개의 가장 가까운 소스 커스프 칼라들에 걸쳐서 계산된다.
바람직하게는, 목표 커스프 라인을 표현하는 다각형을 형성하는 상이한 일정한-휴 리프들의 목표 커스프 칼라들, 즉, 상기 목표 평균의 목표 커스프 칼라들은 일정한 휴 h 의 리프와의 상기 목표 커스프 라인의 교차점에 가장 가까운 상기 다각형의 정점들을 포함한다. 바람직하게는, 상기 목표 평균은 목표 커스프 라인과의 일정한 휴 h 의 리프의 교차점 주변의 2개의 가장 가까운 목표 커스프 칼라들에 걸쳐서 계산된다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 다른 소스 커스프 칼라(들) 의 휴(들) 는 소스 휴 간격 [h-(1-t)ΔhSOURCE, h+(1-t)ΔhSOURCE] 에 걸쳐서 분포되며, h 는 일정한 휴의 상기 리프의 휴이며, ΔhSOURCE 는 상기 일정한 휴 h 의 리프에 있는 상기 소스 칼라 색역의 칼라들의 위치에서 휴 방향에서의 상기 맵핑 칼라 공간의 곡률을 나타내는 상기 일정한 휴 h 주변에서의 소스 휴 간격이며, t 는 1 보다 작거나 같은 양의 명도 가중치이다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 다른 목표 커스프 칼라(들) 의 휴(들) 는 목표 휴 간격 [h-(1-t)ΔhTARGET, h+(1-t)ΔhTARGET] 에 걸쳐서 분포되며, h 는 일정한 휴의 상기 리프의 휴이며, ΔhTARGET 은 상기 일정한 휴 h 의 리프에 있는 상기 목표 칼라 색역의 칼라들의 위치에서 휴 방향에서의 상기 맵핑 칼라 공간의 곡률을 나타내는 상기 일정한 휴 h 주변에서의 목표 휴 간격이며, t 는 1 보다 작거나 같은 양의 명도 가중치이다.
요약하면, 동일한 일정한-휴 리프에 속하는 소스 칼라들의 비선형 칼라 공간에서의 맵핑을 위해, 이 리프의 소스 커스프 칼라가 이 리프의 대응하는 목표 커스프 칼라에 맵핑되어야 한다고 하는 커스프 명도 조건에 오직 기초한 명도 맵핑 함수를 이용하는 대신, 다른 소스 커스프 칼라(들) 및 상기 리프의 휴들과는 상이한 휴들을 가지는 다른 목표 커스프 칼라(들) 에 대해 이러한 함수를 또한 구축하는 것이 제안된다. 바람직하게는, 이들 다른 칼라들이 고려되는 휴 간격은 이 일정한-휴 리프의 칼라들의 위치에서의 비선형 칼라 공간의 곡률을 나타낸다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 명도 맵핑 함수는 맵핑할 소스 칼라의 명도 L 과 소스 칼라 색역의 흑색 지점의 명도 사이, 또는 맵핑할 소스 칼라의 명도 L 과 소스 칼라 색역의 백색 지점의 명도 사이의 차이를 나타내는 파라미터 t 에 의존한다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 명도 맵핑 함수는 맵핑할 소스 칼라의 크로마 C 와 상기 일정한 휴 h 의 리프의 상기 소스 커스프 칼라의 크로마 사이의 비를 나타내는 파라미터 u 에 의존한다.
본 발명의 기술요지는, 또한 명도 및 크로마에 대한 축들을 가지는 2D 일정한-휴 리프들에서 파티셔닝될 수 있는 3D 비선형 색역 맵핑 칼라 공간에서, 흑색 지점 및 백색 지점을 가지는 소스 칼라 색역에서 제공되는 콘텐츠의 소스 칼라들을 목표 칼라 색역의 타겟들 칼라들에 맵핑하는 이미지 프로세싱 디바이스이며, 이미지 프로세싱 디바이스는 다음을 포함한다:
- 상기 소스 칼라 색역으로부터, 소스 커스프 라인을 기술하는 다각형을 형성하는 소스 커스프 칼라들을, 그리고, 상기 목표 칼라 색역으로부터, 목표 커스프 라인을 기술하는 다각형을 형성하는 목표 커스프 칼라들을 획득하도록 구성된 커스프 모듈;
- 적어도 하나의 맵핑할 소스 칼라가 존재하는 일정한 휴의 임의의 리프에 대해, 상기 커스프 모듈에 의해 제공되는 이 리프의 소스 커스프 칼라와 연관된 이 리프의 휴 h 주변에서의 소스 휴 간격, 및 상기 커스프 모듈에 의해 제공되는 이 리프의 목표 커스프 칼라와 연관된 상기 리프의 휴 h 주변에서의 목표 휴 간격을 획득하도록 구성된 휴 간격 모듈;
- 일정한-휴 h 의 동일한 리프에 위치된 소스 칼라들에 대해, 크로마 C 및 명도 L 을 가지는 이들 소스 칼라들 중 임의의 소스 칼라를 명도-맵핑하도록 적응된 명도-맵핑 함수 f(C,L) 을 정의하도록 구성된 명도-맵핑 함수 정의 모듈로서, 상기 명도 맵핑 함수는 일정한-휴 h 의 상기 리프의 소스 커스프 칼라 및 목표 커스프 칼라 뿐만 아니라, 일정한-휴 h 와는 상이한 일정한-휴 리프(들) 의 적어도 하나의 다른 소스 커스프 칼라 및 적어도 하나의 다른 목표 커스프 칼라에 의존하며, 상기 적어도 하나의 다른 소스 커스프 칼라의 휴(들) 는 상기 휴 간격 모듈에 의해 제공되는 소스 휴 간격에 걸쳐서 분포되며, 상기 적어도 하나의 다른 목표 커스프 칼라의 휴(들) 는 상기 휴 간격 모듈에 의해 제공되는 목표 휴 간격에 걸쳐서 분포되는, 상기 명도-맵핑 함수 정의 모듈; 및
- 명도-맵핑 함수 정의 모듈에 의해 제공되는 명도-맵핑 함수 f(C,L) 을 일정한-휴 h 의 상기 리프에 위치된 상기 소스 칼라들에 적용하여 명도-맵핑된 칼라들을 출력하도록 구성된 명도-맵핑 모듈.
본 발명의 기술요지는 또한 TV 세트, 셋-탑-박스, 게이트웨이, 태블릿, 스마트폰, 카메라와 같은, 이러한 이미지 프로세싱 디바이스를 포함하는 전자 디바이스 또는 이미지 디스플레이 디바이스 및/또는 이미지 캡쳐 디바이스를 포함하는 임의의 전자 디바이스이다.
본 발명의 기술요지는 또한 프로세서로 하여금, 상기 칼라 색역 맵핑의 방법을 수행하게 하는 명령들을 안에 저장하고 있는 프로세서 판독가능 매체; 및 컴퓨터로 하여금 상기 칼라 색역 맵핑의 방법을 수행하게 하는 컴퓨터-실행가능한 명령들을 포함하는 컴퓨터-판독가능 프로그램이다.
본 발명에 따른 커스프-지향 (oriented) 칼라 색역 맵핑 방법은 특히, 색채 전문가가 임의의 크로마 변형들을 자유롭게 선택할 필요가 있을 때 전문적인 칼라 프로세싱 소프트웨어에 적용가능하다.
본 발명은 비한정적인 예로서 주어진, 뒤따르는 설명을, 첨부된 도면들을 참조하여, 읽을 경우 더욱 명백하게 이해될 것이다.
도 1 은 RGB 칼라 공간에서의 칼라 색역의 커스프 라인 및 림들을 나타낸다.
도 2 는 Lab 칼라 공간에서의 소스 칼라 색역 및 목표 칼라 색역을 나타낸다.
도 3 은 본 발명에 따른 칼라 색역 맵핑 방법의 일 실시형태를 예시하는 다이어그램이다.
도 4 는 Lab 칼라 공간에서의 칼라 색역의 커스프 라인 및 림들을 나타낸다.
도 5 는 도 3 상에 예시된 실시형태에 따른 소스 또는 목표 휴 간격을 획득하는 방법을 예시한다.
도 6 은 도 3 상에 예시된 실시형태의 변형예에 따른 소스 또는 목표 휴 간격을 획득하는 방법을 예시한다.
도 7 은 도 2 상에 예시된 실시형태에 따른 소스 칼라 색역으로부터 목표 칼라 색역 측으로의 동일한 일정한-휴 리프에서의 상이한 소스 칼라들의 칼라 맵핑의 적용을 나타낸다.
도 8 은 도 5 상에 예시된 바와 같은 소스 및 목표 휴 간격의 계산에 사용되는 낮은 명도 값들의 상한 Llow(C) 및 높은 명도 값들의 하한 Lhigh(C) 의 변형예를 예시한다.
도면들, 특히 도 3 에 나타낸 다양한 엘리먼트들의 기능들은, 전용 하드웨어 뿐만 아니라 적합한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행하는 것이 가능한 하드웨어의 사용을 통해서 제공될 수도 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 그 기능들은 단일 전용 프로세서에 의해, 단일 공유된 프로세서에 의해, 또는 일부가 공유될 수도 있는 복수의 개개의 프로세서들에 의해 제공될 수도 있다. 더욱이, 용어 "프로세서" 또는 "제어기" 의 명시적인 사용은 소프트웨어를 실행하는 것이 가능한 하드웨어를 배타적으로 지칭하는 것으로 해석되어서는 안되며, 디지털 신호 프로세서 ("DSP") 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 판독전용 메모리 ("ROM"), 랜덤 액세스 메모리 ("RAM"), 및 비휘발성 스토리지를 한정 없이, 내재적으로 포함할 수도 있다. 다른 하드웨어, 즉 종래 및/또는 주문형 하드웨어가 또한 포함될 수도 있다.
더욱이, 소프트웨어는 프로그램 저장 유닛 상에 유형으로 구현되는 애플리케이션 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 애플리케이션 프로그램은 임의의 적합한 아키텍처를 포함하는 머신에 업로드되어 그에 의해 실행될 수도 있다. 바람직하게는, 머신은 하나 이상 중앙 처리 유닛들 ("CPU"), 랜덤 액세스 메모리 ("RAM"), 및 입력/출력 ("I/O") 인터페이스들과 같은 하드웨어를 가지는 컴퓨터 플랫폼 상에서 구현된다. 컴퓨터 플랫폼은 또한 동작 시스템 및 마이크로명령 코드를 포함할 수도 있다. 다양한 프로세스들 및 본원에서 설명되는 기능들은 CPU 에 의해 실행될 수도 있는, 마이크로명령 코드의 부분 또는 애플리케이션 프로그램의 부분, 또는 이들의 임의의 조합일 수도 있다. 게다가, 다양한 다른 주변의 유닛들은 추가적인 데이터 저장 유닛 및 프린팅 유닛과 같은 컴퓨터 플랫폼에 접속될 수도 있다.
본 발명에 따른 커스프 칼라 색역 맵핑 방법의 특정의 실시형태가 도 3 을 참조하여 이하 설명될 것이다.
맵핑 칼라 공간으로서, CIE 1976 Lab 칼라 공간이 선택된다. Lab 칼라 공간은 명도에 대해 치수 L 및 칼라-대립 (color-opponent) 치수들에 대해 a 및 b 를 갖는, 지각적으로 균일한 칼라-대립 공간이다. 적색/녹색 대립 1차 칼라들은 a 축을 따라서 표시되며, 녹색이 음의 a 값들에서 그리고 적색이 양의 a 값들에서 표시된다. 황색/청색 대립 2차/1차 칼라들은 b 축을 따라서 표시되며, 청색이 음의 b 값들에, 그리고 황색이 양의 b 값들에 표시된다.
이 칼라 공간에서, 칼라들은 또한 극 좌표들, 즉, 동일한 명도에 대한 L,
Figure pct00007
에 따른 휴 각도 h, 즉, 좌표들로서 a, b 를 가지는 벡터와 a-축 사이의 각도, 크로마, 즉 칼라의 채도에 대응하는
Figure pct00008
를 가지는, LCh 모드로 표현될 수 있다. C 값이 더 높을 수록, 칼라가 더욱 포화된다. 휴 각도는 또한 αH 로 명명될 수도 있다.
CIECAM-02 에 따른 외관-기반의 공간 JCh 와 같은 다른 칼라 공간들이 맵핑에 사용될 수 있다. 더욱이, 아래 실시형태는 휴-보존 커스프 칼라 색역 맵핑에 관한 것이다. 이것은 칼라 맵핑이 실제로 3차원으로 Lab 공간에서 수행되지 않고 2차원으로 Lab 공간의 일정한-휴 리프에서, 즉 2D LC 칼라 공간에서 수행된다는 것을 의미한다. 칼라 맵핑이 수행될 일정한-휴 리프를 정의하는 휴는 맵핑될 소스 칼라의 휴로 선택된다.
맵핑할 소스 칼라들을 포함하는 소스 칼라 색역을 기술하는데 사용되는 소스 GBD 는 그 자체로 알려져 있는 방법으로 삼각형들의 메시에 기초하며, 각각의 삼각형은 맵핑 칼라 공간에서 그의 3개의 정점들의 위치에 의해 정의되며, 이들 정점들은 칼라 색역의 경계 상에 위치된 소스 칼라들이다. 소스 칼라 색역은 LCD 또는 OLED 패널과 같은 특정 또는 표준 디스플레이 디바이스에, 맵핑할 특정의 콘텐츠에, 카메라 또는 스캐너와 같은 이미지 캡쳐 디바이스에, 또는 임의의 다른 칼라 디바이스에 대응할 수 있다.
소스 칼라들이 맵핑될 목표 칼라 색역을 기술하는데 사용되는 목표 GBD 는 또한 그 자체로 알려져 있는 방법으로 삼각형들의 메시에 기초하며, 각각의 삼각형은 또한 맵핑 칼라 공간에서 그의 3개의 정점들의 위치에 의해 정의되며, 이들 정점들은 칼라 색역의 경계 상에 위치된 목표 칼라들이다. 목표 칼라 색역은 예를 들어, 특정 또는 표준 디스플레이 디바이스에, 또는 프린터에 대응할 수 있다.
색역 경계 기술들은 볼록하거나 또는 비-볼록할 수 있으며, 그러나 아래 실시형태에서는, 소스 및 목표 GBD들이 양쪽다 대략 볼록한 것으로 가정된다.
더욱이, 도 3 상에 예시된 바와 같이, 2개의 칼라 색역들의 1차 칼라들, 2차 칼라들, 흑색 지점 및 백색 지점은 알려져 있는 것으로 가정된다.
제 1 단계: 소스 및 목표 칼라 색역들의 커스프 칼라들을 획득하기:
각각의 칼라 색역의 커스프 라인은 이 칼라 색역의 모든 커스프 칼라들을 잇는 라인에 의해 정의되는 반면, 각각의 커스프 칼라는 이 커스프 칼라와 동일한 휴 h 를 가지는 일정한-휴 리프에서의 모든 다른 칼라들에 비해 최고 칼라 채도 C 를 가지는 이 칼라 색역 내 칼라인 것으로 정의된다. 따라서, 위에서 정의된 바와 같이 그들의 정점들에 의해 표현되는 삼각형들에 기초한 GBD들을 이용하여, 칼라 색역의 커스프 라인이 이 최고 칼라 채도 요건을 만족시키는 이들 삼각형들의 정점들의 시리즈에 의해 기술된다. 따라서, 이러한 시리즈의 정점들은 색역 경계 기술을 어떤 방법으로 둘러싸는 폐 다각형을 형성한다.
아래에서 설명되는 구현예에서는, 커스프 칼라들을 획득하는 동일한 방법, 즉, 2010년 6월 14-18일, Conference on Colour in Graphics, Imaging and Vision 에서 Stauder 등에 의해 "Gamut Mapping for Motion Picture" 란 제목으로 공개된, 그들의 논문에서 설명된 방법이 소스 칼라 색역 및 목표 칼라 색역에 대해 이용된다. 그들의 GBD들로부터 소스 및 목표 칼라 색역들의 각각의 커스프 라인을 획득하기 위해, 이 논문에서 설명된 다음 단계들이 구현된다:
1. 최고 칼라 채도 C 를 가지는 색역 경계 기술 (GBD) 의 정점으로서 제 1 현재의 커스프 정점의 검출;
2. 이 현재의 커스프 정점의 이웃에 위치된 이 GBD 의 이웃하는 정점들의 각각에 대한, 품질 기준의 값의 계산 (정의의 예가 아래에 추가로 주어진다), 상기 이웃은 이 GBD 의 삼각형의 에지에 의해 현재의 커스프 정점에 링크되는 모든 정점들에 의해 정의되며;
3. 이들 이웃하는 정점들로부터, 커스프 라인의 커스프 칼라로서 이 품질 기준의 최고 값을 가지는 이웃의 정점의 선택;
4. 이 선택된 정점이 중단 기준을 만족시키면 (정의의 예가 아래에 추가로 주어진다), 이 칼라 색역의 전체 커스프 라인은 획득된 것으로 간주되며; 중단 기준이 만족되지 않으면, 선택된 정점이 현재의 커스프 정점으로서 오버테이크 (overtake) 되며 최종 선택된 정점이 중단 기준을 만족시킬 때까지 상기 단계 2 내지 단계 4 가 반복된다.
따라서, 제 1 현재의 커스프 정점으로부터 상기 단계들의 반복들의 최종 선택된 정점까지, 커스프 칼라들을 정의하는 커스프 정점들의 시리즈가 획득되며, 상기 시리즈는 어떤 방법으로 칼라 색역을 둘러싸서 칼라 색역의 커스프 라인을 기술하는 폐 다각형을 형성한다.
(부분적으로 나타낸) 도 4 상에서 다각형을 형성하는 백색 라인은 상기 방법을 통해서 획득되는 이 도면 상에 나타낸 칼라 색역의 커스프 라인을 기술한다. 칼라 색역은 이상적인 칼라-첨가 (color-additive) 디스플레이 디바이스의 칼라 색역이다.
여전히, 이미 위에서 인용된 Stauder 등의 논문을 참조하면, 품질 기준 K 의 정의의 일 예가 채도 기준 KS, 명도 유사성 기준 KI, 휴 각도 증가 기준 KH, 및 공선성 기준 KD 인, 4개의 하위 기준들의 조합에 기초하여, 이하에 주어질 것이다.
채도 기준 KS 는 이웃의 가장 포화된 커스프 정점들을 찾기 위해 정의된다. 현재의 커스프 정점
Figure pct00009
의 이웃에 속하는 정점 V 의 채도 기준 KS 의 값은 다음과 같이 정의된다:
Figure pct00010
여기서,
Figure pct00011
,
Figure pct00012
이며,
여기서,
Figure pct00013
는 Lab 칼라 공간에서, 이웃하는 정점 V 와 현재의 커스프 정점
Figure pct00014
사이의 거리이며,
그리고, 여기서, 상수 계수들 c1, c2 에 대한 값들은 예를 들어 c1=150 및 c2=50 일 수 있다.
명도 유사성 기준 KI 는 커스프 라인을 따라서 유사한 명도 L 을 가지는 이웃의 커스프 정점들을 찾기 위해 정의된다. 현재의 커스프 정점
Figure pct00015
의 이웃에 속하는 정점 V 의 명도 유사성 기준 KI 의 값은 이웃하는 정점 L 의 명도와 현재의 정점
Figure pct00016
의 명도 사이의 차이에 기초하며, 다음과 같이 정의된다:
Figure pct00017
,
여기서, 상수 계수 c3 에 대한 값은 예를 들어 c3=100 일 수도 있다.
휴 각도 증가 기준 KH 는 폐쇄된 및 매끄러운 커스프 다각형에 의해 형성되는 커스프 라인 기술을 얻기 위해서, 휴 각도를 증가시키는 이웃의 커스프 정점들을 찾기 위해 정의된다. 현재의 커스프 정점
Figure pct00018
의 이웃에 속하는 정점 V 의 휴 각도 증가 기준 KH 의 값은 다음과 같이 정의된다:
Figure pct00019
여기서, αH 는 위에서 정의된 바와 같은 정점 V 의 휴 각도 (또한, h 라 함) 이며, 여기서,
Figure pct00020
는 αH 와 동일하지만 a, b 대신, 좌표들
Figure pct00021
를 각각 이용하는 방법으로 정의되는 정점 V 의 휴 각도이며,
여기서, 상수 계수 c4 에 대한 값은 예를 들어 c4=90 일 수 있다.
공선성 기준 KD 는 커스프 다각형의 평활도를 여전히 향상시키기 위해, 커스프 라인을 획득하는 위에서 정의된 바와 같은 방법의 이전 반복의 방향에 가능한 한 가까운 방향에서 이웃의 커스프 정점들을 찾기 위해 정의된다. 이전 현재의 커스프 정점 V''' 의 이웃에서 이전 반복에서 그 자신이 선택되었던 현재의 커스프 정점
Figure pct00022
의 이웃에 속하는 정점 V 의 공선성 기준 KD 의 값은 예를 들어 다음과 같이 정의된다:
Figure pct00023
여기서,
Figure pct00024
, 즉 제 1 방향 벡터
Figure pct00025
과 제 2 방향 벡터
Figure pct00026
사이의 각도이며,
그리고, 여기서, 상수 계수 c5 에 대한 값은 예를 들어 c5=90 일 수 있다.
따라서, 현재의 커스프 정점
Figure pct00027
의 이웃에 속하는 정점 V 의 품질 기준 K 의 값은 예를 들어 다음 공식에 따라서 계산된다:
Figure pct00028
,
여기서, 가중치 계수 s 에 대한 값은 예를 들어 cS=5, cH=5, cI=2 및 cD=2 이다.
여전히, 위에서 이미 인용된 Stauder 등의 논문을 참조하면, 선택된 정점에 적용될 중단 기준의 정의의 일 예가 다음과 같이 이하에 주어질 것이다:
- 선택된 정점이 현재의 커스프 정점과 동일하거나;
- 또는, 선택된 정점이 360 도 만큼 증분된 이 현재의 커스프 정점의 휴 각도보다 큰 연관된 휴 각도 αH 를 갖는다.
제 2 단계: 소스 및 목표 칼라 색역들의 커스프 칼라들에 대한 휴 간격들의 추정:
위에서 이미 설명한 바와 같이, 칼라 색역이 표현되는 칼라 공간을 변경하면, 특히, 선형 RGB 칼라 공간으로부터 비선형 Lab 칼라 공간으로 변경할 뿐만 아니라, 비선형 RGB 칼라 공간으로부터 비선형 Lab 칼라 공간으로 변경할 때, 곡률들을 추론할 수도 있다. 곡률은 RGB 칼라 좌표들을 Lab 좌표들로 변환하는데 사용되는 수학 함수들이 비선형인 경우 즉시 발생한다. 좀더 정확하게는, RGB 칼라 공간에서 직선을 따라서 분포되는 칼라들의 그룹은 Lab 칼라 공간에서 비-직선 곡선을 따라서 일반적으로 분포된다. 이 Lab 칼라 공간에서는, 이 곡선의 임의의 칼라에서, 이 곡선의 곡률이 계산될 수 있다. 이러한 곡률은 칼라 공간의 변경에 의해 유도된 곡률을 반영한다. 이 제 2 단계의 목적은 색역 맵핑 칼라 공간, 여기서는, Lab 칼라 공간의, 특히, 휴 방향에서의, 곡률을 고려하는 것이다.
칼라 색역이 RGB 칼라 공간에서 입방체로 표현될 때, 이 칼라 공간에서 직선을 따라서 분포된 이 칼라 색역 내 모든 칼라들은 Lab 칼라 공간에서 곡선을 따라서 분포될 것이다. 따라서, 주어진 칼라의 위치에서의 이 곡선의 곡률은 이 주어진 칼라에서의 이 곡선의 탄젠트 벡터 (즉, 곡선의 미분 (derivation)) 로 표현될 수도 있다. 이 탄젠트 벡터의 휴 성분 (즉, 휴 각도) 은 이 주어진 칼라의 위치에서 휴 방향에서의 이 곡선의 곡률을 나타낸다. 이 휴 성분은 "휴 미분 (derivation)" 으로 명명될 수도 있다.
이 제 2 단계의 목적은 동일한 일정한-휴 리프에 속하는 칼라들의 위치에서 휴-방향에서의 곡률의 평균 표현을 얻는 것이다. 칼라들의 직선은 Lab 칼라 공간에서 대응하는 곡선이 이 주어진 칼라를 포함하는 일정한-휴 리프를 교차하도록 이 곡률이 추정되어야 하는 주어진 칼라를 포함하는 RGB 칼라 공간에서 정의되어야 한다. 이 위치에서 휴 방향에서의 이 곡선의 곡률 - 아래에서 "휴 미분" 이라 함- 은 이 위치에서 Lab 공간의 곡률에 대응한다. 이 제 2 단계의 목적은 이 일정한-휴 리프의 상이한 칼라들에 걸쳐서 이들 곡률들의 적어도 하나의 대표 값을 추정하는 것이다. 다시 말해서, 이 제 2 단계의 목적은 이들 곡률들을 나타내는 적어도 하나의 "휴 미분" 또는 "휴 간격" 을 추정하는 것이다. 휴 h 의 일정한-휴 리프가 그의 소스 및/또는 목표 커스프 칼라 - 즉, 소스 및/또는 목표 커스프 라인과의 이 리프의 교차점을 특징으로 할 수 있기 때문에, 이 휴 h 주변에서의 소스 휴 간격 ΔhSOURCE 는 이 소스 커스프 칼라와 관련하여 정의될 수 있으며, 휴 h 주변에서의 목표 휴 간격 ΔhTARGET 은 이 목표 커스프 칼라와 관련하여 정의될 수 있다. 소스 휴 간격 ΔhSOURCE 는 동일한 일정한-휴 리프에 있는 소스 칼라 색역의 상이한 칼라들에 걸쳐서 휴 방향에서의 Lab 칼라 공간의 곡률들을 나타내며, 목표 휴 간격 ΔhTARGET 은 동일한 일정한-휴 리프에 있는 목표 칼라 색역의 상이한 칼라들에 걸쳐서 휴 방향에서의 Lab 칼라 공간의 곡률들을 나타낸다.
아래 제 1 내지 제 4 서브-단계들에서, 일정한-휴 리프를 정의하는 임의의 커스프 칼라와 연관된 이러한 "휴 간격들" ΔhSOURCE 및 ΔhTARGET 의 계산이 설명된다.
본 발명이 위에서 설명한 바와 같이 맵핑 칼라 공간의 곡률들을 나타내는 "휴 간격들" 로 구현되지만, 본 발명은 또한 이들 곡률들을 나타내지 않는 "휴 간격들" 을 이용하여 구현될 수도 있다: 이하 참조.
이 계산의 설명을 위해, 칼라 색역의 림들이 이 칼라 색역의 백색 지점을 그의 2차 칼라들에 링크하는 높은-명도 라인들에 의해, 그리고, 이 칼라 색역의 흑색 지점을 그의 1차 칼라들에 링크하는 낮은-명도 라인들에 의해, 정의된다는 점에 유의한다. 이 칼라 색역이 삼각형들의 메시로 기술되기 때문에 (상기 참조), 림들은 위에서 커스프 라인들에 대해 이미 언급한 바와 같이, 림 칼라들의 시리즈로 표현된다.
계산의 제 1 서브-단계에서, 커스프 라인과의 높은-명도 림의 교차점에 위치된, 2차 칼라들인 소스 커스프 칼라들의 각각의 위치에서, 높은-명도 소스 휴 간격은 도 5 를 참조하여 다음과 같이 정의된다: 참조 라인 RL 은 백색 지점을 이 2차 칼라 - 도 5 상에 "커스프 칼라" 로서 도시됨 - 에 링크하는 직선으로서 정의되며, 림 칼라는 백색 지점과 이 선택된 림 칼라 사이의 직선 SL 이 참조 라인 RL 과 비교하여 가장 큰 휴 차이 (즉 휴 각도 차이) 를 가지도록, 백색 지점을 이 2차 칼라 - 도 5 상에 실선 곡선으로 도시됨 - 에 링크하는 소스 칼라 색역의 림 상에서 선택된다. 그들 2개의 라인들 SL 과 RL 사이의 휴 차이는 a-b 평면 상의 이들 2개의 라인들 사이의 각도의 투영에 대응한다. 대안적인 구현예가 참조 라인 RL 로부터 L,a,b 좌표들의 관점에서 가장 큰 거리를 가지는 림 칼라를 이 림 상에서 선택할 수 있다는 점에 유의한다. 이 가장 큰 휴 차이 또는 가장 큰 거리는 2차 칼라의 위치에서의 높은-명도 소스 휴 간격으로서 취해진다.
이 제 1 서브-단계의 구현예의 제 1 변형예에서, 삼각형은 백색 지점, 2차 칼라, 및 이 삼각형이 백색 지점과 2차 칼라를 링크하는 직선에 의해, 그리고, 림에 의해 경계지워지는 표면과 동일한 표면을 가지도록 소스 커스프 라인 상에 위치된 3차 칼라 사이에 정의된다. 이 정의된 삼각형은 일정한 명도의 ab-평면 상에 투영된다. 따라서, 명도 축 상에 위치되는 투영된 삼각형의 정점에서의 휴 각도는 커스프 2차 칼라와 연관된 높은-명도 휴 간격으로서 간주된다.
이 제 1 서브-단계의 구현예의 제 2 변형예에서, 표면의 계산이 회피된다. 대신, 거리 라인들 DL 은 도 6 에 나타낸 바와 같이 구성된다. 위에서 정의된 바와 같이 림이 정점들에 의해 정의된 다각형으로 기술되면, 위에서 정의된 바와 같은 참조 라인 RL 에 직교한 거리 DL 이 이들 정점들 각각과 이 참조 라인 RL 사이에 정의된다. 표면 계산을 피하기 위해, 모든 거리들 DL 에 걸쳐 중간 길이를 가지는 거리 MDL 은 2차 칼라의 위치에서의 높은-명도 소스 휴 간격으로서 취해진다.
상기 제 1 서브-단계의 3개의 실시형태들에서, 획득되는 높은-명도 소스 휴 간격은 이 2차 칼라의 위치에서 휴 방향에서의 Lab 칼라 공간의 곡률을 나타낸다. 좀더 정확하게는, 이 휴 간격은 이 2차 칼라를 백색 지점에 링크하는 높은 명도 곡선 림의 곡률을 나타내며, 여기서, 대응하는 높은 명도 림은 RGB 공간에서 직선이다. 이 림 상에서의 칼라들의 이러한 휴 미분이 또한 소스 칼라 색역 내에서 유사한 휴들 및 높은 명도들을 가지는 다른 칼라들의 휴 미분에도 영향을 미칠 것으로 가정되지만, 그러나 이들 후자 휴 미분들은 직접 평가하기가 어렵다.
그 변형예들을 포함하는 상기 제 1 서브-단계와 유사하게, 제 2 서브-단계에서는, 1차 칼라들인, 즉, 커스프 라인과의 낮은-명도 림의 교차점에 위치되는, 소스 커스프 칼라들의 각각에 대해, 낮은-명도 소스 휴 간격은 상기와 동일한 프로세스를 이용하여 정의되지만 상기 계산 방법들에서는 백색 지점 대신, 흑색 지점이 취해지며, 각각의 커스프 칼라에 대해 낮은-명도 휴 간격을 초래한다. 이 낮은-명도 소스 휴 간격은 이 1차 칼라의 위치에서 Lab 칼라 공간의 휴 방향에서의 곡률을 나타낸다. 좀더 정확하게는, 이 휴 간격은 이 1차 칼라를 흑색 지점에 링크하는 낮은 명도 곡선 림의 곡률을 나타내며, 대응하는 낮은 명도 림은 RGB 공간에서 직선이다. 낮은-명도 림 상에서의 칼라들의 이러한 휴 미분이 또한 소스 칼라 색역 내에서 유사한 휴들 및 낮은 명도들을 가지는 다른 칼라들의 휴 미분에 영향을 미칠 것으로 가정된다.
제 3 서브-단계에서, 2차 칼라와 동일하지 않은 커스프 칼라들의 각각에 대해, 높은-명도 휴 간격
Figure pct00029
는 상기 제 1 서브-단계에서 정의된 바와 같이 가장 가까운 2개의 2차 칼라들과 연관된 높은-명도 휴 간격들로부터 내삽되며 - 이러한 가장 가까운 거리는 커스프 라인을 따라서 측정되며 - 그리고, 1차 칼라와 동일하지 않은 커스프 칼라들의 각각에 대해, 낮은-명도 휴 간격
Figure pct00030
는 상기 제 2 서브-단계에서 정의된 바와 같이 가장 가까운 2개의 1차 칼라들과 연관된 낮은-명도 휴 간격들로부터 내삽되며, 이러한 가장 가까운 거리는 커스프 라인을 따라서 측정된다. 내삽은 하나의 측면 상의 이 커스프 칼라와 다른 측면 상의 2개의 가장 가까운 1차 또는 2차 칼라들의 각각 사이에 커스프 라인을 따라서 평가된 2개의 거리들에 기초한다. 이 내삽은 이들 거리들에 걸쳐 단지 선형일 수 있거나, 또는 예를 들어 2차적일 수 있다. 예를 들어, 스플라인들 (splines) 내삽과 같은, 다른 알려진 내삽 기법들이 사용될 수도 있다.
커스프 칼라들의 시리즈에 의해 형성된 다각형의 정점들이 아닌 커스프 칼라들에 대해, 연관된 휴 간격은 가장 가까운 이웃하는 정점 커스프 칼라들로부터 내삽된다.
그후, 제 4 서브-단계에서, 2차 또는 1차 칼라가 아닌 커스프 칼라와 연관된 소스 휴 간격 ΔhSOURCE 가, 상기 제 3 서브-단계에 의해 제공되는 높은-명도
Figure pct00031
및 낮은-명도
Figure pct00032
소스 휴 간격들로부터, ΔhSOURCE 가 하한 Lhigh(C) 보다 높은 명도를 가지는 맵핑할 소스 칼라들에 대한 높은-명도 휴 간격
Figure pct00033
에 더 가깝고 상한 Llow(C) 보다 낮은 명도를 가지는 맵핑할 소스 칼라들에 대한 낮은-명도 휴 간격
Figure pct00034
에 더 가깝도록, 계산된다. 상한 Llow(C) 와 하한 Lhigh(C) 사이에서 이루어지는 명도를 가지는 맵핑할 소스 칼라들에 대해, 소스 휴 간격 ΔhSOURCE 는 낮은-명도 휴 간격
Figure pct00035
및 높은-명도 휴 간격
Figure pct00036
양쪽으로부터 내삽된다. 도 8 을 참조하면, 계산의 일 예가 아래 제 3 단계에서 주어질 것이며, 여기서, 소스 휴 간격 ΔhSOURCE 는 또한 맵핑할 소스 칼라의 명도 L 및 크로마 C 에 의존한다. 소스 칼라 색역에 있는 맵핑할 소스 칼라와 동일한 휴를 가지는 소스 커스프 칼라와 연관된 이 내삽된 소스 휴 간격 ΔhSOURCE 는 이 소스 칼라의 위치에서 휴-방향에서의 맵핑 칼라 공간의 곡률을 나타내는 것으로 간주된다.
목표 커스프 칼라와 연관된 목표 휴 간격 ΔhTARGET 을 계산하는 방법이 이하 설명될 것이다. 이 방법은 위에서 설명한 바와 같은 4개의 서브-단계들을 유사하게 이용한다. 따라서, 이 목표 커스프 칼라와 연관된 목표 휴 간격 ΔhTARGET 은 (상기와 같은 소스 칼라 색역의 1차 칼라들, 2차 칼라들, 백색 지점 및 흑색 지점 대신) 목표 칼라 색역의 1차 칼라들, 2차 칼라들, 백색 지점 및 흑색 지점을 참조하여 유사하게 계산되는, 높은-명도 목표 휴 간격
Figure pct00037
및 낮은-명도 목표 휴 간격
Figure pct00038
으로부터 유사하게 계산된다. 이와 유사하게, 계산의 일 예가 아래 제 3 단계에서 주어질 것이며, 여기서, 목표 휴 간격 ΔhTARGET 은 또한 맵핑할 소스 칼라의 명도 L 및 크로마 C 에 의존한다. 맵핑할 소스 칼라들과 동일한 휴를 가지는 목표 커스프 칼라와 연관된 내삽된 목표 휴 간격 ΔhTARGET 은 목표 칼라 색역에 있으며 소스 칼라와 동일한 휴를 가지는 칼라들의 위치에서 휴-방향에서의 맵핑 칼라 공간의 곡률을 나타내는 것으로 간주된다.
목표 및 소스 휴 간격들이 Lab 칼라 공간의 곡률을 나타내지 않는 제 2 단계의 변형예:
목표 및 소스 휴 간격을 계산하기 위해 상기 제 1 내지 제 4 서브-단계들을 구현하는 대신, 소스 커스프 칼라와 연관된 소스 휴 간격 ΔhSOURCE 가 이 소스 커스프 칼라와 소스 커스프 라인 상의 적어도 하나의 가장 가까운 소스 커스프 칼라 사이의 휴 각도로 정의되고 목표 커스프 칼라와 연관된 목표 휴 간격 ΔhTARGET 이 이 목표 커스프 칼라와 목표 커스프 라인 상에서의 적어도 하나의 가장 가까운 목표 커스프 칼라 사이의 휴 각도로 정의되는 대안적인 더 간단한 계산 방법이 구현될 수 있다. 바람직하게는, 소스 휴 간격은 이 소스 커스프 칼라를 둘러 싸는 2개의 가장 가까운 이웃하는 소스 커스프 칼라들 사이의 휴 각도로 정의되며, 목표 커스프 칼라와 연관된 목표 휴 간격은 이 목표 커스프 칼라를 둘러싸는 2개의 가장 가까운 이웃하는 목표 커스프 칼라들 사이의 휴 각도로 정의된다.
예를 들어, 커스프 라인이 정점들에 의해 정의된 다각형으로 표현되면, 구현예는 다음과 같을 수 있다. 일정한-휴 리프와의 이 커스프 라인의 교차점이 다각형의 정점에 대응할 때, 이 커스프 칼라의 적어도 하나의 이웃하는 정점, 즉, 상기 교차점이 식별된다. 따라서, 휴 간격은 이들 2개의 정점들 사이의 휴 각도일 것이다. 일정한-휴 리프와의 이 커스프 라인의 교차점이 다각형의 정점에 대응하지 않을 때, 휴 간격은 이 교차점으로 가장 가까운 다각형의 2개의 정점들로부터 내삽된다. 좀더 정확하게는, 휴 간격은 이들 2개의 정점들 사이의 휴 각도의 절반일 것이다. 동일한 프로세스가 소스 커스프 칼라와 연관된 소스 휴 간격 ΔhSOURCE 및 목표 커스프 칼라와 연관된 목표 휴 간격 ΔhTARGET 에 대해 적용된다.
제 3 단계: 명도 맵핑 함수의 정의:
일단 소스 색역 및 목표 색역의 커스프 칼라들이 상기 제 1 단계에서 검출되고 또한 일단 그들의 연관된 높은-명도 및 낮은-명도 휴 간격들이 상기 제 2 단계에서 계산되면, 명도 색역 맵핑 함수 f 는, 예를 들어, 2010 년 11월에 공개된, 텍사스주, 샌 안토니오, 18차 Color and Imaging Conference: Color Science and Engineering Systems, Technologies, and Applications, p. 178-183, J.Stauder 등에 의한 "Motion Picture Versioning by Gamut Mapping" 란 표제의 논문에서 설명된 바와 같이, 소스 칼라 색역에서의 일정한 휴 h 의 각각의 리프에 대해 정의될 수 있다. 이 논문에서 설명된 방법의 변형예가 아래에서 설명된다.
이 리프의 임의의 소스 칼라의 명도 L 을 맵핑하기 위해 정의되는 일정한-휴 리프의 명도 맵핑 함수 f 는 다음 소위 "커스프 명도 조건" 을 만족시키는 것이 바람직하다: 이 리프에 속하는 소스 칼라 색역의 커스프 칼라의 명도
Figure pct00039
및 크로마
Figure pct00040
를 가지는 소스 칼라는 이 리프에서, 이 리프에 속하는 목표 칼라 색역의 커스프 칼라와 동일한 명도
Figure pct00041
을 가지는 칼라에 명도 맵핑된다. 이것은 이 리프에서, 함수 f 가
Figure pct00042
일 경우 정의된다는 것을 의미한다. 이 조건이 도 7 상에 예시된다. 따라서, 이 커스프 명도 조건을 고려하여, 명도 맵핑 함수 f 가 예를 들어, 다음 수식에 따라서 정의된다:
Figure pct00043
(수식1),
여기서, 선형 명도 오프셋 s 는 다음과 같이 정의된다:
Figure pct00044
(수식2)
여기서, 선형 명도 가중치 t 및 선형 크로마 가중치 u 는 다음과 같이 정의된다:
Figure pct00045
(수식3A)
Figure pct00046
(수식3B)
여기서, 이미 위에서 정의된 바와 같이,
Figure pct00047
및
Figure pct00048
는 각각 맵핑 함수 f 가 정의되는 이 일정한-휴 리프의 소스 커스프 칼라의 명도 및 크로마이다. 수식 3B 에서 정의된 바와 같은 크로마 가중치 u 는 작은 크로마 값들을 가지는 칼라들이 큰 크로마 값들을 가지는 칼라들보다 덜 명도 맵핑되도록 보장한다. 이러한 방법으로, L-축에 가까운 그레이 램프들 (ramps) 은 보존된다.
Figure pct00049
는 일정한 휴 h 의 리프의 커스프 칼라 주변에서 휴 윈도우 ±(1-t)Δh 내에 있는, 상기 단계 1 에서 발견된 소스 커스프 칼라들에 걸친 명도 값들의 평균으로 정의되는 평균 소스 커스프 칼라 명도 값이며; 따라서 이러한 평균은 다음과 같이 정의된다:
Figure pct00050
(수식4)
여기서,
Figure pct00051
는 휴 v 를 가지는 소스 칼라 색역의 커스프 칼라의 명도이며,
여기서, h 는 명도 함수가 적용될 일정한-휴 리프의 모든 소스 칼라들에 공통된 휴 값이며,
여기서, ΔhSOURCE 는 상기 단계 2 에서 정의된 바와 같은 소스 커스프 칼라의 높은-명도
Figure pct00052
및 낮은-명도
Figure pct00053
소스 휴 간격들로부터, 아래 수식 5 내지 수식 7 로부터 계산되는, 일정한 휴 h 의 리프의 소스 커스프 칼라와 연관된 소스 휴 간격이며:
Figure pct00054
(수식 5)
Figure pct00055
(수식 6)
Figure pct00056
(수식 7)
도 8 상에 예시된 바와 같이, ΔhSOURCE 의 계산에 고려해야할 높은 명도 값들의 하한 Lhigh(C) 및 낮은 명도 값들의 상한 Llow(C) 는 맵핑할 소스 칼라의 크로마 C 에 의존한다. 따라서, ΔhSOURCE 는 역시 이 크로마에 의존한다.
일 변형예에 따르면, 소스 커스프 칼라와 연관된 소스 휴 간격 ΔhSOURCE 의 계산의 더 간단한 방법이 구현될 때 (여기서, 소스 휴 간격은 Lab 칼라 공간의 곡률을 나타내지 않는다 - 위에서 제 2 단계를 설명하는 패러그라프의 끝을 참조), 평균된 소스 커스프 칼라 명도 값
Figure pct00057
는 유리하게는 다음에 따라서 계산될 수 있다:
Figure pct00058
(수식 4A)
이 구현예에서, 소스 커스프 라인을 나타내는 다각형의 정점에 있는 커스프 칼라들에 대해, 수식 4A 에서의
Figure pct00059
의 적분은 유리하게는, 이 커스프 칼라의 명도 값 및 이 소스 커스프 라인 (상기 단계 2 의 끝 참조) 에서 발견되는 2개의 가장 가까운 정점들의 명도 값들을 평균하는 것으로 다음에 따라서 단순화될 수 있으며,
Figure pct00060
(수식 4B)
여기서,
Figure pct00061
는 이들 2개의 가장 가까운 정점들의 명도 값들이다.
소스 커스프 라인을 나타내는 다각형의 정점 상에 있지 않는 커스프 칼라들에 대해,
Figure pct00062
는 다음과 같이 획득된다: 소스 커스프 라인을 나타내는 다각형의 정점 상에 있는 커스프 칼라들로부터 수식 4B 에 따라서 계산된 평균된 명도 값들에 기초한 정점들을 가지는 평균된 다각형이 구성된다. 좀더 정확하게는, 이 평균된 다각형은 소스 커스프 라인을 나타내는 다각형의 정점들과 동일한 크로마 및 휴를 가지는 평균된 정점들에 의해 정의되는 반면, 평균된 정점들의 명도는 수식 4B 에 따라서 계산된다. 일단 이 평균된 다각형이 구성되면, 평균 소스 커스프 칼라 명도 값
Figure pct00063
는 이 커스프 칼라를 포함하는 일정한-휴 리프와의 이 평균된 다각형의 교차점에서의 칼라의 명도로부터 이러한 커스프 칼라들 중 임의의 칼라에 대해 획득될 수 있다.
Figure pct00064
은 일정한 휴 h 의 리프의 커스프 칼라 주변에서 동일한 휴 윈도우 ±(1-t)Δh 이내에 있는 상기 단계 1 에서 발견된 목표 커스프 칼라들에 걸친 명도 값들의 평균으로 정의되는 평균 목표 커스프 칼라 명도 값이며; 따라서 이러한 평균은 다음과 같이 정의된다:
Figure pct00065
(수식8)
여기서,
Figure pct00066
는 휴 ν 를 가지는 목표 칼라 색역의 커스프 칼라의 명도이며,
여기서, h 는 일정한-휴 리프의 모든 칼라들에 공통된 휴 값이며,
여기서, ΔhTARGET 는 상기 단계 2 에서 정의된 바와 같은 목표 커스프 칼라의 높은-명도
Figure pct00067
및 낮은-명도
Figure pct00068
목표 휴 간격들로부터 아래 수식 9 내지 수식 11 에 따라서 계산된, 일정한 휴 h 의 리프의 목표 커스프 칼라와 연관된 목표 휴 간격이며:
Figure pct00069
(수식 9)
Figure pct00070
(수식 10)
Figure pct00071
(수식11)
일 변형예에 따르면, 목표 커스프 칼라와 연관된 목표 휴 간격 ΔhTARGET 의 계산의 더 간단한 방법이 구현될 때 (여기서, 목표 휴 간격은 Lab 칼라 공간의 곡률을 나타내지 않는다 - 제 2 단계를 설명하는 패러그래프의 끝 참조), 평균된 목표 커스프 칼라 명도 값
Figure pct00072
은 유리하게는 다음에 따라서 계산될 수 있다:
Figure pct00073
(수식 8A)
이 구현예에서는, 목표 커스프 라인을 나타내는 다각형의 정점 상에 있는 커스프 칼라들에 대해, 수식 8A 에서의
Figure pct00074
의 적분은 유리하게는, 이 커스프 칼라의 명도 값 및 이 목표 커스프 라인 (상기 단계 2 의 끝 참조) 상에서 발견되는 2개의 가장 가까운 정점들의 명도 값들을 평균하는 것으로 다음에 따라서 단순화될 수 있으며,
Figure pct00075
(수식 8B)
여기서,
Figure pct00076
는 이들 2개의 가장 가까운 정점들의 명도 값들이다.
소스 커스프 라인을 나타내는 다각형의 정점 상에 있지 않는 커스프 칼라들에 대해,
Figure pct00077
은 다음과 같이 획득된다: 목표 커스프 라인을 나타내는 다각형의 정점 상에 있는 커스프 칼라들로부터 수식 8B 에 따라서 계산된 평균된 명도 값들에 기초한 정점들을 가지는 평균된 다각형이 구성된다. 좀더 정확하게는, 이 평균된 다각형은 목표 커스프 라인을 나타내는 다각형의 정점들과 동일한 크로마 및 휴를 가지는 평균된 정점들로 정의되는 반면, 평균된 정점들의 명도는 수식 8B 에 따라서 계산된다. 일단 이 평균된 다각형이 구성되면, 평균 목표 커스프 칼라 명도 값
Figure pct00078
은 이 커스프 칼라를 포함하는 일정한-휴 리프와의 이 평균된 다각형의 교차점에서의 칼라의 명도로부터 이러한 커스프 칼라들 중 임의의 칼라에 대해 획득될 수 있다.
명도-맵핑 함수의 상기 비한정적인 정의는 상기 커스프 명도 조건을 만족시킨다.
상기 수식 4 및 수식 8 에서, 평균 휴 윈도우의 사이즈는 위에서 정의된 파라미터 t 에 기초하여 동일한 인자 (1-t) 에 의해 조정된다. 이들 수식들의 적분들 (integrals) 이 실제는 유한한 개수의 커스프 다각형의 지점들에 걸친 총합으로 일반적으로 대체된다는 점에 유의한다.
일정한-휴 리프의 모든 소스 칼라들에 적용될 명도-맵핑 함수 f 의 정의에 사용되는 평균된 커스프 칼라 명도 값들
Figure pct00079
의 상기 상이한 정의들에 따르면, 이 일정한-휴 리프로부터 멀리 위치된 소스 및 목표 커스프 칼라들의 명도들이 고려된다. 이것은 명도 함수 f 의 정의가 맵핑할 소스 칼라들의 휴 h 와는 상이한 휴들을 가지는 소스 또는 목표 커스프 칼라들로부터의 명도 정보를 포함한다는 것을 의미한다.
휴 방향에서의 Lab 칼라 공간의 곡률을 나타내는 소스 및 목표 휴 간격들의 좀더 구체적인 정의들에 따르면, 휴 h 의 일정한-휴 리프를 정의하는 소스 및 목표 커스프 칼라를 중심으로 하는 이들 간격들 내에 있는 소스 및 목표 커스프 칼라들의 명도들이 이 휴 리프의 모든 소스 칼라들에 적용될 명도 함수 f 의 정의에 대해 고려된다. 위에서 주어진 실시형태에서, 이들 명도들은 이들 휴 간격들에 걸쳐 평균된다. 이것은 명도 함수 f 의 정의가 휴 방향에서의 Lab 칼라 공간의 곡률을 나타내는 휴 간격들에 걸쳐서 분포되는 휴들을 가지는 소스 또는 목표 커스프 칼라들로부터의 명도 정보를 포함하고 또한 이들 휴들이 맵핑할 소스 칼라들의 휴 h 와는 상이하다는 것을 의미한다.
변형예에서, 수식 3B 에서의 크로마 값
Figure pct00080
는 명도가 수식 4 에 평균되는 것과 동일한 방법으로 평균 크로마 값으로 대체될 수 있다.
특정의 명도 색역 맵핑 함수는 맵핑할 소스 칼라들이 존재하는 Lab 칼라 공간의 각각의 일정한-휴 리프에 대해 위에서 설명한 바와 같이 정의될 수 있다. 이 제 3 단계의 끝에서, 명도 맵핑의 전체 정의가 획득된다.
소스 및 목표 휴 간격들이 이들이 휴 방향에서의 Lab 칼라 공간의 곡률을 나타내도록 정의될 때, 이 명도 맵핑의 정의는 소스 및 목표 칼라 색역들의 경계들의 비선형성, 즉 곡률을 선행 기술에서보다 더 잘 일치시킨다. 더욱이, 소스 휴 간격 ΔhSOURCE 가 수식 7 에 따라서 정의될 때 그리고 목표 휴 간격 ΔhTARGET 이 수식 11 에 따라서 정의될 때, 휴 간격들이 더 크며, 따라서 수식들 4 및 8 에 따른 커스프 칼라들의 소스 및 목표 명도들의 평균이 일정한 휴 h 의 리프의 커스프 칼라의 그
Figure pct00081
에 가까운 명도 L 을 가지는 소스 칼라들에 대해서보다 색역 경계에서의 소스 칼라들에 대해서 더 강하다. 이 조정은 소스 색역의 림들 상에 위치되며 소스 커스프 라인으로부터 멀리있는 소스 칼라들이 소스 커스프 라인에 더 가깝게 또는 림들로부터 더 멀리 위치된 소스 칼라들보다 더 많은, 휴 h 와는 상이한 휴들을 가지는 커스프 칼라들로부터의 정보를 이용하여 명도 맵핑되도록 보장한다. 이것은 유리하게는 위에서 설명된 기하학적인 불일치의 영향을 감소시킨다. 사실상, 명도 맵핑 함수의 상기 정의를 이용할 때, 소스 색역의 림 상에 위치된 칼라는 동일한 림에 속하는 커스프 칼라에 따라서, 평균의 관점에서 적어도 부분적으로, 명도 맵핑된다.
이들이 상기 커스프 명도 조건을 만족시키자 마자, s 파라미터에 의존하는 다른 맵핑 함수들이 예를 들어 f(C,L)=sL (수식1') 로서, 본 발명을 구현하기 위해 위에서 사용된 것 (f(C,L)=L+s) 대신 사용될 수 있으며,
여기서,
Figure pct00082
이다. (수식2')
t, u,
Figure pct00083
및
Figure pct00084
에 대해서는 위와 동일한 정의가 적용된다.
제 4 단계: 명도 맵핑 함수의 적용에 의한 명도 맵핑:
따라서, 위에서 정의된 바와 같은, 명도 맵핑 함수 f(C,L) 가 맵핑할 콘텐츠의 소스 칼라들의 명도에 적용되며, 각각의 칼라는 맵핑 칼라 공간 Lab 에서 다음 좌표들에 의해 표현된다:
Figure pct00085
.
본 발명에 따르면, 결과적인, 맵핑된 칼라가
Figure pct00086
에 대해 좌표들
Figure pct00087
을 가지도록 명도 맵핑 함수 f 가 오직 L 좌표에만 적용된다.
도 7 은 동일한 백색 지점들 W,W',W" 및 동일한 흑색 지점들 B,B',B" 을 가지는 소스 및 목표 색역들의 경우 일정한-휴 리프 LC 에서의 명도 맵핑 함수 f 의 적용의 일 예를 도시한다. 이 리프의 소스 커스프 칼라와 동일한 명도를 갖지만 더 작은 크로마를 가지는 소스 칼라 A 는 상기 정의된 명도 맵핑 함수 f 에 따라서 목표 칼라 A' 상으로 명도 맵핑되며: 목표 칼라 A' 의 위치는 명도가 목표 커스프 칼라의 방향에서 맵핑되고 명도 맵핑의 양이 소스 커스프 칼라
Figure pct00088
의 명도와 목표 커스프 칼라
Figure pct00089
의 명도 사이의 차이에 의해 제어된다는 것을 예시한다.
제 5 단계: 크로마 맵핑:
이전 단계의 끝에서 획득된 명도 맵핑된 칼라 N' 은 중간 맵핑된 칼라이다. 특히, 명도 맵핑의 이전 단계를 통해서 획득되는 중간 맵핑된 칼라 N' 이 목표 칼라 색역 내에 위치되지 않을 때, 이 칼라 N' 은 최종적으로 이 목표 칼라가 목표 칼라 색역 내부에 있도록, 목표 칼라 N'' 에 크로마 맵핑된다.
이러한 크로마 맵핑을 예시하기 위해, 중간 맵핑된 칼라 N' 은 소위 앵커 지점 N0 의 방향으로 목표 칼라 N" 에 크로마 맵핑된다. 특정의 실시형태에서, 이 앵커 지점은 명도 축 상에 위치되며 다음 좌표들:
Figure pct00090
을 가지며, 이 앵커 지점 상에 앵커된 직선들이 크로마 맵핑 단계에 대한 맵핑 궤적들 (mapping trajectories) 로서 선택된다. 이 특정의 경우에, 제 2 맵핑은 칼라들의 명도에 영향을 미치지 않는다.
이러한 크로마 맵핑은 목표 칼라 N'' 과 동일한 앵커 지점 N0 사이의 거리 K'' 으로의, 중간 맵핑된 칼라 N' 과 앵커 지점 N0 사이의 거리 K' 의 변경으로서 기술될 수 있다. A' 로의 A 의 명도 맵핑을 예시하는 이전 예를 참조하면, A' 는 A" 로 크로마 맵핑될 것이다: 도 7 참조.
색역 압축, 색역 클리핑 또는 색역 확장과 같은, 임의의 다른 알려진 알고리즘들이 이 크로마 맵핑에 이용될 수 있다.
목표 칼라 색역 내에 위치된 중간 맵핑된 칼라들 N' 에 대해, 이 제 5 단계는 특히, 이들 중간 맵핑된 칼라들 N' 이 목표 칼라 색역을 규칙적으로 채울 때, 옵션적일 수도 있다.
결론적으로, 상기 제 1 내지 제 5 단계들의 구현예는 이들이 목표 칼라 색역에서의 목표 칼라들에 위치되는 소스 칼라 색역으로부터의, 맵핑할 콘텐츠의 소스 칼라들의 글로벌 칼라 색역 맵핑을 초래한다. 상기 제 4 단계와 제 5 단계는 맵핑할 소스 칼라들의 명도 및 크로마 양쪽에 영향을 미치는 칼라 색역 맵핑의 하나의 단계로 병합될 수 있다.
휴 간격들이 맵핑 칼라 공간의 곡률을 나타낼 때 상기 칼라 맵핑 방법의 주요 이점들:
1. 휴-방향에서의 칼라 공간의 곡률이 명도 맵핑에 고려된다.
2. 이 휴-방향에서의 칼라 공간의 곡률은 이 곡률이 맵핑할 각각의 칼라의 위치에서 추정될 수 없더라도 고려될 수 있다.
3. 전체 일정한-휴 리프에 걸친 맵핑의 일반적인 선형 전파와 비-평면 경계들 사이의 불일치의 영향이 감소되도록 칼라 공간의 곡률의 존재가 고려된다.
하드웨어 양태에 따르면, 본 발명은 흑색 지점 및 백색 지점을 가지는 소스 칼라 색역에서 제공되는 콘텐츠의 소스 칼라들을 목표 칼라 색역의 타겟들 칼라들에 맵핑하도록 구성된 이미지 프로세싱 디바이스에 관한 것으로, 상기 맵핑은 명도 및 크로마에 대한 축들을 가지는 2D 일정한-휴 리프들에서 파티셔닝될 수 있는 3D 비선형 색역 맵핑 칼라 공간에서 수행된다.
이 이미지 프로세싱 디바이스는, 다음을 포함한다:
- 상기 소스 칼라 색역으로부터, 소스 커스프 라인을 기술하는 다각형을 형성하는 소스 커스프 칼라들을, 그리고, 상기 목표 칼라 색역으로부터, 목표 커스프 라인을 기술하는 다각형을 형성하는 목표 커스프 칼라들을 획득하도록 구성된 커스프 모듈;
- 적어도 하나의 맵핑할 소스 칼라가 존재하는 일정한 휴의 임의의 리프에 대해, 이 리프에 있는 칼라들의 휴-방향에서의 Lab 칼라 공간의 곡률을 반영하는, 상기 커스프 모듈에 의해 제공되는 이 리프의 소스 커스프 칼라와 연관된 이 리프의 휴 h 주변에서의 소스 휴 간격, 및 이 리프에 있는 칼라들의 휴-방향에서의 Lab 칼라 공간의 곡률을 반영하는, 상기 커스프 모듈에 의해 제공되는 이 리프의 목표 커스프 칼라과 연관된 상기 리프의 휴 h 주변에서의 목표 휴 간격을 획득하도록 구성된 휴 간격 모듈;
- 일정한 휴 h 의 동일한 리프에 위치된 소스 칼라들에 대해, 크로마 C 및 명도 L 을 가지는 이들 소스 칼라들 중 임의의 소스 칼라를 명도-맵핑하도록 적응된 명도-맵핑 함수 f(C,L) 을 정의하도록 구성된 명도-맵핑 함수 정의 모듈로서, 상기 명도 맵핑 함수는 일정한 휴 h 의 상기 리프의 소스 커스프 칼라 및 목표 커스프 칼라 뿐만 아니라, 일정한 휴 h 의 상기 리프와는 상이한 일정한-휴 리프들의 적어도 하나의 다른 소스 커스프 칼라 및 적어도 하나의 다른 목표 커스프 칼라에 의존하며, 상기 적어도 하나의 다른 소스 커스프 칼라의 휴(들) 는 상기 휴 간격 모듈에 의해 제공되는 소스 휴 간격에 걸쳐서 분포되며, 상기 적어도 하나의 다른 목표 커스프 칼라의 휴(들) 는 상기 휴 간격 모듈에 의해 제공되는 목표 휴 간격에 걸쳐서 분포되는, 상기 명도-맵핑 함수 정의 모듈;
- 명도-맵핑 함수 정의 모듈에 의해 제공되는 명도-맵핑 함수 f(C,L) 을 일정한 휴 h 의 상기 리프에 위치된 상기 소스 칼라들에 적용하여 명도-맵핑된 칼라들을 출력하도록 구성된 명도-맵핑 모듈.
바람직하게는, 상기 이미지 프로세싱 디바이스는 또한 상기 명도-맵핑 모듈에 의해 제공되는 상기 명도-맵핑된 칼라들을, 이들이 상기 목표 칼라 색역에 위치되도록, 최종-맵핑된 칼라들에 크로마-맵핑하도록 구성된 크로마-맵핑 모듈을 포함한다.
상기 모듈들은 물리적으로 식별가능한 유닛들에 대응할 수도 있거나 또는 대응하지 않을 수도 있는 기능적 유닛들이다. 예를 들어, 이들 모듈들 또는 이들 중 일부는 단일 컴포넌트 또는 회로로 함께 그룹화되거나, 또는 동일한 소프트웨어의 기능들을 구성할 수 있다. 반대로, 일부 모듈들은 별개의 물리적인 엔터티들로 구성될 수도 있다.
이 이미지 프로세싱 디바이스는 순수한 하드웨어 실시형태에 따라서, 예를 들어, 전용 컴포넌트의 형태로 (예를 들어, 디바이스에 통합되는 여러 전자 컴포넌트들의, ASIC (application specific integrated circuit) 또는 FPGA (field-programmable gate array) 또는 VLSI (very large scale integration) 로) 또는 심지어 하드웨어 엘리먼트들과 소프트웨어 엘리먼트들의 혼합물의 형태로, 구현된다.
소스 칼라들이 Lab 칼라 공간과 같이 지각적으로 균일한 칼라 공간과는 상이한 칼라 공간에 제공될 때, 이들 소스 칼라들은 맵핑되기 전에 지각적으로 균일한 칼라 공간에서의 표현으로, 그 자체로 알려져 있는 방법으로 변환된다.
특히, 이 이미지 프로세싱 디바이스는 TV 세트, 셋-탑-박스, 게이트웨이, 태블릿, 스마트폰, 카메라와 같은 전자 디바이스, 또는 이미지 디스플레이 디바이스 및/또는 이미지 캡쳐 디바이스를 포함하는 임의의 전자 디바이스에 통합될 수 있다.
본 발명은 특정의 실시형태에 대해 설명되지만, 본 발명은 이 실시형태에 한정되지 않는 것으로 이해된다. 따라서, 청구된 바와 같은 본 발명은 당업자에게 자명한 바와 같이, 본원에서 설명되는 이 실시형태로부터의 변형예들을 포함한다.
또한, 첨부 도면들에 도시된 구성 시스템 컴포넌트들 및 방법들 중 일부가 바람직하게는 소프트웨어에서 구현되기 때문에, 시스템 컴포넌트들 또는 프로세스 기능 블록들 사이의 실제 접속들이, 본 발명이 구현되는 방법에 의존하여 상이할 수도 있는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (12)

  1. 명도 및 크로마에 대한 축들을 가지는 2D 일정한-휴 리프들에서 파티셔닝될 수 있는 3D 비선형 색역 맵핑 칼라 공간에서, 소스 칼라 색역으로부터 목표 칼라 색역으로, 소스 칼라들을 목표 칼라들로 칼라 색역 맵핑하는 방법으로서,
    일정한-휴 리프의 소스 커스프 칼라는 상기 일정한-휴 리프 및 상기 소스 칼라 색역에서 최고 칼라 크로마를 가지는 칼라로서 정의되며,
    일정한-휴 리프의 목표 커스프 칼라는 상기 일정한-휴 리프 및 상기 목표 칼라 색역에서 최고 칼라 크로마를 가지는 칼라로서 정의되며,
    상기 방법은, 상기 소스 칼라를 포함하는 상기 일정한-휴 리프와 연관된 명도 맵핑 함수 L'=f(C,L) 에 따라서, 크로마 C 를 가지는 각각의 소스 칼라의 명도 L 을 목표 칼라의 명도 L' 에 맵핑하는 단계를 포함하며, 상기 명도 맵핑 함수는
    Figure pct00091
    에 따른 커스프 명도 조건을 만족시키도록 정의되며,
    Figure pct00092
    및
    Figure pct00093
    는 각각 이 리프의 상기 소스 커스프 칼라의 명도 및 크로마이며,
    Figure pct00094
    은 이 리프의 상기 목표 커스프 칼라의 명도이며,
    일정한 휴 h 의 적어도 하나의 리프에 대해, 상기 연관된 명도 맵핑 함수는 상기 리프의 상기 소스 커스프 칼라의 상기 명도
    Figure pct00095
    및 상기 리프의 상기 목표 커스프 칼라의 명도
    Figure pct00096
    뿐만 아니라, 일정한 휴 h 의 상기 리프와는 상이한 일정한-휴 리프(들) 의 적어도 하나의 다른 소스 커스프 칼라의 명도 및/또는 적어도 하나의 다른 목표 커스프 칼라의 명도에 의존하는, 칼라 색역 맵핑하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    휴 h 의 상기 일정한-휴 리프와 연관된 상기 연관된 명도 맵핑 함수 L'=f(C,L) 은, 이들 소스 커스프 칼라들의 명도들의 소스 평균, 및/또는 이들 목표 커스프 칼라들의 명도들의 목표 평균에 의존하는, 칼라 색역 맵핑하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상이한 일정한-휴 리프들의 소스 커스프 칼라들은 소스 커스프 라인을 나타내는 다각형을 형성하며, 상기 소스 평균의 소스 커스프 칼라들은 일정한 휴 h 의 상기 리프와의 상기 소스 커스프 라인의 교차점으로부터 가장 가까운 상기 다각형의 정점들을 포함하며, 및/또는
    상이한 일정한-휴 리프들의 목표 커스프 칼라들은 목표 커스프 라인을 나타내는 다각형을 형성하며, 상기 목표 평균의 목표 커스프 칼라들은 일정한 휴 h 의 상기 리프와의 상기 목표 커스프 라인의 교차점으로부터 가장 가까운 상기 다각형의 정점들을 포함하는, 칼라 색역 맵핑하는 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - 상기 적어도 하나의 다른 소스 커스프 칼라(들) 의 휴(들) 는 소스 휴 간격 [h-(1-t)ΔhSOURCE, h+(1-t)ΔhSOURCE] 에 걸쳐서 분포되며,
    여기서, h 는 상기 일정한 휴의 리프의 휴이며,
    여기서, ΔhSOURCE 는 상기 일정한 휴 h 의 상기 리프에 있는 상기 소스 칼라 색역의 칼라들의 위치에서 휴 방향에서의 상기 맵핑 칼라 공간의 곡률을 나타내는 상기 일정한 휴 h 주변에서의 소스 휴 간격이며,
    여기서, t 는 1 보다 작거나 같은 양의 명도 가중치이며, 및/또는
    - 상기 적어도 하나의 다른 목표 커스프 칼라(들) 의 휴(들) 는 목표 휴 간격 [h-(1-t)ΔhTARGET, h+(1-t)ΔhTARGET] 에 걸쳐서 분포되며,
    여기서, h 는 일정한 휴의 상기 리프의 휴이며,
    여기서, ΔhTARGET 은 상기 일정한 휴 h 의 상기 리프에 있는 상기 목표 칼라 색역의 칼라들의 위치에서 휴 방향에서의 상기 맵핑 칼라 공간의 곡률을 나타내는 상기 일정한 휴 h 주변에서의 목표 휴 간격이며,
    여기서, t 는 1 보다 작거나 같은 양의 명도 가중치인, 칼라 색역 맵핑하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 명도 맵핑 함수는, 상기 맵핑할 소스 칼라의 명도 L 과 상기 소스 칼라 색역의 상기 흑색 지점의 명도
    Figure pct00097
    사이, 또는 상기 맵핑할 소스 칼라의 명도 L 과 상기 소스 칼라 색역의 상기 백색 지점의 명도
    Figure pct00098
    사이의 차이를 나타내는 파라미터 t 에 의존하는, 칼라 색역 맵핑하는 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 명도 맵핑 함수는, 상기 맵핑할 소스 칼라의 크로마 C 와 상기 일정한 휴 h 의 상기 리프의 상기 소스 커스프 칼라의 크로마
    Figure pct00099
    사이의 비를 나타내는 파라미터 u 에 의존하는, 칼라 색역 맵핑하는 방법.
  7. 명도 및 크로마에 대한 축들을 가지는 2D 일정한-휴 리프들에서 파티셔닝될 수 있는 3D 비선형 색역 맵핑 칼라 공간에서, 흑색 지점 및 백색 지점을 가지는 소스 칼라 색역에서 제공되는 콘텐츠의 소스 칼라들을 목표 칼라 색역의 목표 칼라들로 맵핑하도록 구성된 이미지 프로세싱 디바이스로서,
    상기 소스 칼라 색역으로부터, 소스 커스프 라인을 기술하는 다각형을 형성하는 소스 커스프 칼라들을, 그리고, 상기 목표 칼라 색역으로부터, 목표 커스프 라인을 기술하는 다각형을 형성하는 목표 커스프 칼라들을 획득하도록 구성된 커스프 모듈;
    적어도 하나의 맵핑할 소스 칼라가 존재하는 일정한 휴의 임의의 리프에 대해, 상기 커스프 모듈에 의해 제공되는 이 리프의 상기 소스 커스프 칼라와 연관된 이 리프의 상기 휴 h 주변에서의 소스 휴 간격, 및 상기 커스프 모듈에 의해 제공되는 이 리프의 상기 목표 커스프 칼라와 연관된 상기 리프의 상기 휴 h 주변에서의 목표 휴 간격을 획득하도록 구성된 휴 간격 모듈;
    일정한-휴 h 의 동일한 리프에 위치된 소스 칼라들에 대해, 크로마 C 및 명도 L 을 가지는 이들 소스 칼라들 중 임의의 소스 칼라를 명도-맵핑하도록 적응된 명도-맵핑 함수 f(C,L) 을 정의하도록 구성된 명도-맵핑 함수 정의 모듈로서, 상기 명도 맵핑 함수는 일정한-휴 h 의 상기 리프의 상기 소스 커스프 칼라 및 상기 목표 커스프 칼라 뿐만 아니라, 일정한-휴 h 와는 상이한 일정한-휴 리프(들) 의 적어도 하나의 다른 소스 커스프 칼라 및 적어도 하나의 다른 목표 커스프 칼라에 의존하며, 상기 적어도 하나의 다른 소스 커스프 칼라의 휴(들) 는 상기 휴 간격 모듈에 의해 제공되는 상기 소스 휴 간격에 걸쳐서 분포되며, 상기 적어도 하나의 다른 목표 커스프 칼라의 휴(들) 는 상기 휴 간격 모듈에 의해 제공되는 상기 목표 휴 간격에 걸쳐서 분포되는, 상기 명도-맵핑 함수 정의 모듈; 및
    상기 명도-맵핑 함수 정의 모듈에 의해 제공되는 상기 명도-맵핑 함수 f(C,L) 을 일정한-휴 h 의 상기 리프에 위치된 상기 소스 칼라들에 적용하여 명도-맵핑된 칼라들을 출력하도록 구성된 명도-맵핑 모듈을 포함하는, 이미지 프로세싱 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 명도-맵핑 모듈에 의해 제공되는 상기 명도-맵핑된 칼라들을, 이들이 상기 목표 칼라 색역에 위치되도록, 최종-맵핑된 칼라들에 크로마-맵핑하도록 구성된 크로마-맵핑 모듈을 또한 포함하는, 이미지 프로세싱 디바이스.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 따른 이미지 프로세싱 디바이스를 포함하는 전자 디바이스.
  10. 제 9 항에 있어서,
    이미지 디스플레이 디바이스 및/또는 이미지 캡쳐 디바이스를 포함하는, 전자 디바이스.
  11. 프로세서로 하여금, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 칼라 색역 맵핑의 방법을 수행하게 하는 명령들을 저장하고 있는 프로세서 판독가능 매체.
  12. 컴퓨터로 하여금, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 칼라 색역 맵핑의 방법을 수행하게 하는 컴퓨터-실행가능한 명령들을 포함하는 컴퓨터-판독가능 프로그램.
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