KR20140052743A

KR20140052743A - 색역 변환 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20140052743A
Application number: KR1020120119253A
Authority: KR
Inventors: 김경태; 임철규; 유병태
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2014-05-07
Also published as: EP2725803A3; US20140118387A1; TW201417564A; TWI580246B; EP2725803A2

Abstract

색역 변환 장치는 타겟 디스플레이의 색역에 따라 타겟 디스플레이의 RGB 신호를 삼자극치 XYZ로 변환하는 타겟 디스플레이 처리부, 및 상기 삼자극치 XYZ와 동일한 삼자극치 XYZ를 나타내는 기준 디스플레이의 R'G'B' 신호를 산출하는 기준 디스플레이 처리부를 포함하고, 상기 기준 디스플레이는 상기 타겟 디스플레이에서 상기 RGB 신호에 따라 표시될 색을 상기 R'G'B' 신호에 따라 재현하는 디스플레이이다.

Description

색역 변환 장치 및 그 방법{DEVICE FOR CONVERTING COLOR GAMUT AND METHOD THEREOF}

본 발명은 색역 변환 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 디스플레이로 임의의 색역을 갖는 디스플레이의 영상을 시뮬레이션할 수 있도록 하는 색역 변환 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

최근, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display), 전계방출 디스플레이(Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 유기발광 디스플레이(Organic Light Emitting Display) 등 다양한 종류의 디스플레이가 개발되고 있다.

일반적으로, 서로 다른 종류의 디스플레이는 서로 다른 색역을 가진다. 뿐만 아니라, 유사한 종류의 디스플레이일지라도 생산 공정이나 구성 물질에 따라 서로 다른 색역을 가질 수 있다. 서로 다른 색역을 갖는 디스플레이는 동일한 입력 영상 신호에 대해 서로 다른 색을 재현한다. 따라서, 디스플레이마다 화질이 달라질 수 있다.

서로 다른 색역을 갖는 디스플레이의 화질을 비교하기 위해서는 각각의 디스플레이를 실제로 구동시켜 화질을 비교할 수 밖에 없다. 이러한 경우, 각각의 디스플레이를 구매하여 구동시켜야 하므로, 시간 및 비용적으로 부담이 될 수 밖에 없다. 또한, 실제로 존재하지 않는 임의의 색역을 갖는 디스플레이의 화질을 비교하는 것은 불가능하다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 서로 다른 색역을 갖는 디스플레이나 임의의 색역을 갖는 디스플레이를 하나의 디스플레이에서 시뮬레이션할 수 있도록 하는 색역 변환 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 색역 변환 장치는 타겟 디스플레이의 색역에 따라 타겟 디스플레이의 RGB 신호를 삼자극치 XYZ로 변환하는 타겟 디스플레이 처리부, 및 상기 삼자극치 XYZ와 동일한 삼자극치 XYZ를 나타내는 기준 디스플레이의 R'G'B' 신호를 산출하는 기준 디스플레이 처리부를 포함하고, 상기 기준 디스플레이는 상기 타겟 디스플레이에서 상기 RGB 신호에 따라 표시될 색을 상기 R'G'B' 신호에 따라 재현하는 디스플레이이다.

상기 타겟 디스플레이 처리부는, 상기 타겟 디스플레이의 RGB 신호를 역감마 보정하여 RsGsBs를 산출하는 역감마 처리부, 및 상기 RsGsBs를 제1 변환행렬을 이용하여 상기 삼자극치 XYZ를 산출하는 삼자극치 산출부를 포함할 수 있다.

상기 RsGsBs는 상기 RGB 신호를 선형적으로 바꾼 값으로 0 내지 1의 값을 가질 수 있다.

상기 역감마 처리부는 상기 RGB 신호에 대한 RsGsBs 값을 나타내는 역감마 1D LUT(look up table)를 이용하여 상기 RGB 신호로부터 상기 RsGsBs를 산출할 수 있다.

상기 타겟 디스플레이 처리부는, 상기 타겟 디스플레이의 RGB 프라이머리의 xy 색도좌표, 백색의 xy 색도좌표및 백색의 휘도를 이용하여 상기 제1 변환행렬을 생성하는 타겟 변환행렬 생성부를 더 포함할 수 있다.

상기 타겟 변환행렬 생성부는 상기 타겟 디스플레이의 RGB 프라이머리의 측정 XYZ의 합이 백색의 측정 XYZ와 같은 경우에 상기 제1 변환행렬을 생성할 수 있다.

상기 기준 디스플레이 처리부는, 상기 삼자극치 XYZ를 제2 변환행렬을 이용하여 Rs'Gs'Bs'을 산출하는 색역 변환부, 및 상기 Rs'Gs'Bs'를 감마 보정하여 상기 R'G'B' 신호를 산출하는 감마 처리부를 포함할 수 있다.

상기 Rs'Gs'Bs'는 상기 R'G'B' 신호를 선형적으로 바꾼 값으로 0 내지 1의 값을 가질 수 있다.

상기 감마 처리부는 상기 Rs'Gs'Bs'에 대한 R'G'B' 값을 나타내는 감마 1D LUT를 이용하여 상기 Rs'Gs'Bs'로부터 상기 R'G'B' 신호를 산출할 수 있다.

상기 기준 디스플레이 처리부는, 상기 기준 디스플레이의 RGB 프라이머리의 xy 색도좌표, 백색의 xy 색도좌표및 백색의 휘도를 이용하여 상기 제2 변환행렬을 생성하는 기준 변환행렬 생성부를 더 포함할 수 있다.

상기 기준 변환행렬 생성부는 상기 기준 디스플레이의 RGB 프라이머리의 측정 XYZ의 합이 백색의 측정 XYZ와 같은 경우에 상기 제2 변환행렬을 생성할 수 있다.

상기 타겟 디스플레이 처리부는, 타겟 3D LUT를 이용한 3D 보간법으로 상기 타겟 디스플레이의 RGB 신호에 대한 삼자극치 XYZ를 산출하는 삼자극치 산출부를 포함할 수 있다.

상기 타겟 디스플레이 처리부는, 상기 타겟 디스플레이에서 n×n×n개의 패치를 측정하여 RGB 격자와 삼자극치 XYZ 간의 쌍을 도출하여 상기 타겟 3D LUT를 생성하는 타겟 3D LUT 생성부를 더 포함할 수 있다.

상기 기준 디스플레이 처리부는, 기준 3D LUT를 이용한 3D 보간법으로 상기 삼자극치 XYZ와 가장 유사하게 산출되는 삼자극치 XYZ를 구하여 상기 R'G'B' 신호를 도출하는 색역 변환부를 포함할 수 있다.

상기 기준 디스플레이 처리부는, 상기 기준 디스플레이에서 n×n×n개의 패치를 측정하여 R'G'B' 격자와 삼자극치 XYZ 간의 쌍을 도출하여 상기 기준 3D LUT를 생성하는 기준 3D LUT 생성부를 더 포함할 수 있다.

상기 기준 디스플레이 처리부는, 기준 3D LUT를 이용한 3D 보간법으로 상기 타겟 디스플레이의 RGB 신호를 상기 기준 디스플레이의 R'G'B' 신호로 변환하는 색역 변환부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 색역 변환 방법은 타겟 디스플레이의 색역에 따라 타겟 디스플레이의 RGB 신호를 삼자극치 XYZ로 변환하는 타겟 디스플레이 처리 단계, 및 상기 삼자극치 XYZ와 동일한 삼자극치 XYZ를 나타내는 기준 디스플레이의 R'G'B' 신호를 산출하는 기준 디스플레이 처리 단계를 포함하고, 상기 기준 디스플레이는 상기 타겟 디스플레이에서 상기 RGB 신호에 따라 표시될 색을 상기 R'G'B' 신호에 따라 재현한다.

상기 타겟 디스플레이 처리 단계는, 상기 타겟 디스플레이의 RGB 신호를 역감마 보정하여 RsGsBs를 산출하는 단계, 및 상기 RsGsBs를 제1 변환행렬을 이용하여 상기 삼자극치 XYZ를 산출하는 단계를 포함하고, 상기 RsGsBs는 상기 RGB 신호를 선형적으로 바꾼 값으로 0 내지 1의 값을 가질 수 있다.

상기 RsGsBs를 산출하는 단계는, 상기 RGB 신호에 대한 RsGsBs 값을 나타내는 역감마 1D LUT를 이용하여 상기 RGB 신호로부터 상기 RsGsBs를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 타겟 디스플레이 처리 단계는, 상기 타겟 디스플레이의 RGB 프라이머리의 xy 색도좌표, 백색의 xy 색도좌표 및 백색의 휘도를 이용하여 상기 제1 변환행렬을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 변환행렬을 생성하는 단계는, 상기 타겟 디스플레이의 RGB 프라이머리의 측정 XYZ의 합이 백색의 측정 XYZ와 같은 경우에 상기 제1 변환행렬을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 기준 디스플레이 처리 단계는, 상기 삼자극치 XYZ를 제2 변환행렬을 이용하여 Rs'Gs'Bs'을 산출하는 단계, 및 상기 Rs'Gs'Bs'를 감마 보정하여 상기 R'G'B' 신호를 산출하는 단계를 포함하고, 상기 Rs'Gs'Bs'는 상기 R'G'B' 신호를 선형적으로 바꾼 값으로 0 내지 1의 값을 가질 수 있다.

상기 Rs'Gs'Bs'을 산출하는 단계는, 상기 Rs'Gs'Bs'에 대한 R'G'B' 값을 나타내는 감마 1D LUT를 이용하여 상기 Rs'Gs'Bs'로부터 상기 R'G'B' 신호를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 기준 디스플레이 처리 단계는, 상기 기준 디스플레이의 RGB 프라이머리의 xy 색도좌표, 백색의 xy 색도좌표 및 백색의 휘도를 이용하여 상기 제2 변환행렬을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제2 변환행렬을 생성하는 단계는, 상기 기준 디스플레이의 RGB 프라이머리의 측정 XYZ의 합이 백색의 측정 XYZ와 같은 경우에 상기 제2 변환행렬을 생성할 수 있다.

상기 타겟 디스플레이 처리 단계는, 타겟 3D LUT를 이용한 3D 보간법으로 상기 타겟 디스플레이의 RGB 신호에 대한 삼자극치 XYZ를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 타겟 디스플레이 처리 단계는, 상기 타겟 디스플레이에서 n×n×n개의 패치를 측정하여 RGB 격자와 삼자극치 XYZ 간의 쌍을 도출하여 상기 타겟 3D LUT를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 기준 디스플레이 처리 단계는, 기준 3D LUT를 이용한 3D 보간법으로 상기 삼자극치 XYZ와 가장 유사하게 산출되는 삼자극치 XYZ를 구하여 상기 R'G'B' 신호를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 기준 디스플레이 처리 단계는, 상기 기준 디스플레이에서 n×n×n개의 패치를 측정하여 R'G'B' 격자와 삼자극치 XYZ 간의 쌍을 도출하여 상기 기준 3D LUT를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 기준 디스플레이 처리 단계는, 기준 3D LUT를 이용한 3D 보간법으로 상기 타겟 디스플레이의 RGB 신호를 상기 기준 디스플레이의 R'G'B' 신호로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.

하나의 디스플레이로 서로 다른 색역을 갖는 디스플레이나 임의의 색역을 갖는 디스플레이를 시뮬레이션할 수 있고, 이에 따라 시간 및 비용을 줄이면서 다수의 디스플레이의 화질을 비교할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색역 변환 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따는 RGB에 대한 RsGsBs 값을 나타내는 역감마 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RsGsBs에 대한 RGB 값을 나타내는 감마 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 색역 변환 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 색역 변환 장치를 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 색역 변환 장치를 나타내는 블록도이다.

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.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색역 변환 장치를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 색역 변환 장치(100)는 타겟 디스플레이 처리부(110) 및 기준 디스플레이 처리부(120)를 포함한다.

이하, 시뮬레이션하고자 하는 디스플레이를 타겟 디스플레이(target display)라 하고, 타겟 디스플레이에서 표시될 색을 재현하는 디스플레이를 기준 디스플레이(reference display)라 한다. 대문자 R은 적색, G는 녹색, B는 청색을 의미하고, XYZ는 삼자극치를 나타낸다.

타겟 디스플레이 처리부(110)는 타겟 디스플레이의 RGB 신호를 타겟 디스플레이의 색역에 따라 삼자극치 XYZ로 변환하여 출력한다. RGB 신호는 R 신호, G 신호 및 B 신호의 집합을 통칭한다.

기준 디스플레이 처리부(120)는 타겟 디스플레이 처리부(110)에서 삼자극치 XYZ를 전달받고, 삼자극치 XYZ를 R'G'B' 신호로 변환한다. 이때, 기준 디스플레이 처리부(120)는 RGB 신호에 따라 타겟 디스플레이 처리부(110)에서 출력되는 삼자극치 XYZ와 동일한 삼자극치 XYZ를 나타내는 기준 디스플레이의 R'G'B' 신호를 산출한다. 즉, RGB 신호에 따라 타겟 디스플레이 처리부(110)에서 산출되는 삼자극치 XYZ와 R'G'B' 신호에 따라 기준 디스플레이 처리부(120)에서 산출되는 삼자극치 XYZ는 동일하다. R'G'B' 신호는 R' 신호, G' 신호 및 B' 신호의 집합을 통칭한다.

이제, RGB 신호를 타겟 디스플레이의 색역에 따라 삼자극치 XYZ로 변환하는 타겟 디스플레이 처리부(110) 및 삼자극치 XYZ를 R'G'B' 신호로 변환하는 기준 디스플레이 처리부(120)에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.

여기서, 타겟 디스플레이의 RGB 프라이머리(primary)의 xy 색도좌표, 백색(white)의 xy 색도좌표와 휘도를 알고 있으며, 타겟 디스플레이와 기준 디스플레이는 Additivity가 성립하는 디스플레이인 것으로 가정한다.

Additivity가 성립한다는 것은 RGB 프라이머리(primary)의 측정 XYZ의 합이 백색의 측정 XYZ와 같다는 것을 의미한다. 즉, Additivity가 성립하는 디스플레이는 수학식 1을 만족한다.

여기서, 아래첨자 w는 백색, r은 적색, g는 녹색, b는 청색을 의미한다.

타겟 디스플레이 처리부(110)는 역감마 처리부(111), 삼자극치 산출부(112) 및 타겟 변환행렬 생성부(113)를 포함한다. 기준 디스플레이 처리부(120)는 색역 변환부(121), 감마 처리부(122) 및 기준 변환행렬 생성부(123)를 포함한다.

역감마 처리부(111)는 타겟 디스플레이의 RGB 신호를 역감마(inverse gamma) 보정하여 RsGsBs를 산출한다. RGB 신호는 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소의 휘도(luminance) 정보로써 정해진 수효, 예를 들어, 1024(=2¹⁰), 256(=2⁸) 또는 64(=2⁶)개의 계조(gray)를 가지는 디지털 값으로 표현된다. RgGsBs는 디지털 값인 RGB 신호를 선형적으로 바꾼 값으로 0 내지 1 사이의 값으로 표현된다. 즉, RsGsBs는 RGB 신호에 감마를 적용한 값이다. RsGsBs는 RGB 신호에 감마를 적용하여 산출되는 Rs, Gs 및 Bs의 집합을 통칭한다.

RGB 신호가 256 계조를 가지는 디지털 값이라고 할 때, 입력 RGB 신호로부터 RsGsBs의 산출은 도 2의 역감마 그래프를 이용할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따는 RGB에 대한 RsGsBs 값을 나타내는 역감마 그래프이다. 도 2의 역감마 그래프로부터 표 1과 같은 역감마 1D LUT(look up table)을 만들 수 있다.

역감마 처리부(111)는 역감마 1D LUT를 이용하여 입력되는 RGB 신호로부터 RsGsBs를 산출할 수 있다. 산출된 RsGsBs는 삼자극치 산출부(112)에 전달된다.

삼자극치 산출부(112)는 제1 변환행렬을 이용하여 RsGsBs로부터 삼자극치 XYZ를 산출한다. 제1 변환행렬은 타겟 변환행렬 생성부(113)에 의해 생성된다.

타겟 변환행렬 생성부(113)는 타겟 디스플레이의 RGB 프라이머리의 xy 색도좌표, 백색의 xy 색도좌표와 휘도를 이용하여 제1 변환행렬을 생성한다.

제1 변환행렬의 생성 과정에 대하여 설명한다.

색도좌표 xyz는 삼자극치 XYZ 값으로부터 수학식 2와 같이 산출된다.

수학식 2를 정리하면 수학식 3과 같이 표현된다.

수학식 3에서 X와 Z를 Y에 대하여 나타내면 수학식 4와 같이 표현된다.

RGB 프라이머리의 xy 색도좌표(x, y), 백색의 xy 색도좌표(x, y) 및 백색의 휘도(Y)를 알고 있으며, 수학식 2에 의해 x+y+z=1 이 성립하므로, z도 알 수 있다. 따라서, 수학식 4에서 RGB의 휘도(Y)만 알면 X 및 Z가 산출될 수 있다.

타겟 디스플레이가 Additivity가 성립하므로, 수학식 4를 수학식 1에 대입하고 행렬 곱으로 정리하면 수학식 5가 만들어진다.

수학식 5에서, 좌변의 3×1 행렬 및 우변의 3×3 행렬은 알고 있는 값이며, 우변의 3×1 행렬, 즉 RGB의 휘도(YrYgYb)는 산출하여야 하는 값이다.

RGB의 휘도(YrYgYb)는 수학식 6에 따라 산출된다.

수학식 6에 의해 RGB의 휘도(YrYgYb)가 산출되면, 수학식 4에 의해 나머지 삼자극치 Xr, Zr, Xg, Zg, Xb, Zb도 산출된다.

타겟 디스플레이가 Additivity가 성립한다고 하였으므로, 디지털 값인 RGB가 증가할수록 RGB 조합에 의한 삼자극치 XYZ가 증가한다. RGB 신호를 선형적으로 바꾼 값이 RgGsBs이므로, 수학식 7이 성립한다.

수학식 7에서 우변의 3×3 행렬은 타겟 디스플레이의 RGB 프라이머리의 삼자극치를 나타낸다. RGB 프라이머리의 삼자극치는 수학식 2 내지 6을 통해 산출되었다. 수학식 7에서 Rs=1, Gs=1, Bs=1 이라고 하면, 수학식 7은 수학식 1과 같아지게 된다.

수학식 7이 타겟 디스플레이의 색역 특성에 따라 산출된 제1 변환행렬이 된다. 타겟 변환행렬 생성부(113)는 상술한 방식으로 제1 변환행렬을 생성한다.

삼자극치 산출부(112)는 제1 변환행렬(수학식 7)의 우변의 3×1 행렬에 역감마 처리부(111)로부터 전달받은 RsGsBs를 대입하여 삼자극치 XYZ를 산출할 수 있다.

색역 변환부(121)는 제2 변환행렬을 이용하여 삼자극치 XYZ를 Rs'Gs'Bs'로 변환한다. Rs'Gs'Bs'은 Rs', Gs' 및 Bs'의 집합을 통칭한다. 제2 변환행렬은 기준 변환행렬 생성부(123)에 의해 생성될 수 있다.

기준 변환행렬 생성부(123)는 기준 디스플레이의 RGB 프라이머리의 xy 색도좌표, 백색의 xy 색도좌표와 휘도를 알고 있다. 따라서, 기준 변환행렬 생성부(123)는 기준 디스플레이의 RGB 프라이머리의 xy 색도좌표, 백색의 xy 색도좌표와 휘도를 이용하여 수학식 1 내지 7에서 상술한 바와 동일한 방식으로 기준 디스플레이의 색역 특성에 따른 제2 변환행렬을 생성할 수 있다.

제2 변환행렬은 수학식 8과 같이 생성된다.

수학식 8에서 우변의 3×3 행렬은 기준 디스플레이의 RGB 프라이머리의 삼자극치를 나타낸다. 수학식 8이 기준 디스플레이의 색역 특성에 따라 산출된 제2 변환행렬이 된다.

색역 변환부(121)는 제2 변환행렬(수학식 8)의 우변의 3×1 행렬에 삼자극치 산출부(112)에서 전달받은 삼자극치 XYZ를 대입하여 Rs'Gs'Bs'를 산출한다. Rg'Gs'Bs'는 디지털 값인 R'G'B' 신호를 선형적으로 바꾼 값으로 0 내지 1 사이의 값으로 표현된다. 색역 변환부(121)는 산출된 Rs'Gs'Bs'를 감마 처리부(122)에 전달한다.

감마 처리부(122)는 Rs'Gs'Bs'를 감마 보정하여 R'G'B' 신호를 산출한다. R'G'B' 신호가 256 계조를 가지는 디지털 값이라고 할 때, RsGsBs로부터 R'G'B' 신호의 산출은 도 3의 감마 그래프를 이용할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RsGsBs에 대한 RGB 값을 나타내는 감마 그래프이다. 도 3의 감마 그래프로부터 표 2와 같은 감마 1D LUT을 만들 수 있다.

감마 처리부(122)는 감마 1D LUT를 이용하여 입력되는 Rs'Gs'Bs'로부터 R'G'B' 신호를 산출할 수 있다.

산출된 R'G'B' 신호는 기준 디스플레이에 입력되고, 기준 디스플레이는 R'G'B' 신호에 따라 타겟 디스플레이에서 표시되는 색과 동일한 색을 재현할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 색역 변환 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 1 및 4를 참조하면, 타겟 디스플레이의 RGB 신호가 역감마 처리부(111)에 입력된다(S110).

역감마 처리부(111)는 역감마 1D LUT를 이용하여 타겟 디스플레이의 RGB 신호로부터 RsGsBs를 산출한다(S120). 역감마 1D LUT는 RGB 신호를 RsGsBs로 역감마 보정하기 위한 LUT이다. RGB 신호가 256 계조를 가지는 디지털 값이라고 할 때, 역감마 처리부(111)는 도 2의 역감마 그래프로부터 도출되는 표 1의 역감마 1D LUT를 생성할 수 있다. 역감마 처리부(111)는 산출된 RsGsBs를 삼자극치 산출부(112)에 전달한다.

삼자극치 산출부(112)는 제1 변환행렬을 이용하여 RsGsBs로부터 삼자극치 XYZ를 산출한다(S130). 제1 변환행렬은 타겟 디스플레이의 RGB 프라이머리의 xy 색도좌표, 백색의 xy 색도좌표와 휘도를 이용하여 생성된다. 즉, 제1 변환행렬은 타겟 디스플레이의 색역 특성에 따라 생성된다. 제1 변환행렬은 도 1에서 상술한 수학식 2 내지 7에 따라 생성될 수 있다. 삼자극치 산출부(112)는 산출된 삼자극치 XYZ를 색역 변환부(121)에 전달한다.

색역 변환부(121)는 제2 변환행렬을 이용하여 삼자극치 XYZ를 Rs'Gs'Bs'을 산출한다(S140). 제2 변환행렬은 기준 디스플레이의 RGB 프라이머리의 xy 색도좌표, 백색의 xy 색도좌표와 휘도를 이용하여 생성된다. 즉, 제2 변환행렬은 기준 디스플레이의 색역 특성에 따라 생성된다. 제2 변환행렬은 도 1에서 상술한 수학식 2 내지 8에 따라 생성될 수 있다. 색역 변환부(121)는 산출된 Rs'Gs'Bs'를 감마 처리부(122)에 전달한다.

감마 처리부(122)는 감마 1D LUT를 이용하여 Rs'Gs'Bs'로부터 기준 디스플레이의 R'G'B' 신호를 산출한다(S150). 감마 1D LUT는 Rs'Gs'Bs'를 R'G'B' 신호로 감마 보정하기 위한 LUT이다. R'G'B' 신호가 256 계조를 가지는 디지털 값이라고 할 때, 감마 처리부(122)는 도 3의 감마 그래프로부터 도출되는 표 2의 감마 1D LUT를 생성할 수 있다. 감마 처리부(122)는 산출된 R'G'B'를 기준 디스플레이에 입력한다.

기준 디스플레이는 R'G'B' 신호에 따라 타겟 디스플레이에서 표시되는 색과 동일한 색을 재현할 수 있다.

한편, 타겟 디스플레이 및 기준 디스플레이는 Additivity가 성립하지 않을 수 있다. Additivity가 성립하지 않으면, 제1 변환행렬 및 제2 변환행렬이 이용될 수 없으며, 이러한 경우에는 3D LUT가 이용될 수 있다. 이하, 도 5 및 6을 참조하여, 3D LUT를 이용하는 색역 변환 장치에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 색역 변환 장치를 나타내는 블록도이다.

도 5를 참조하면, 색역 변환 장치(200)는 타겟 디스플레이 처리부(210) 및 기준 디스플레이 처리부(220)를 포함한다.

타겟 디스플레이 처리부(210)는 타겟 디스플레이의 RGB 신호를 타겟 디스플레이 색역에 따라 삼자극치 XYZ로 변환한다. 타겟 디스플레이 처리부(210)는 삼자극치 산출부(211) 및 타겟 3D LUT 생성부(212)를 포함한다.

삼자극치 산출부(211)는 타겟 3D LUT를 이용한 3D 보간법(interpolation)으로 타겟 디스플레이의 미지의 RGB 신호에 대한 삼자극치 XYZ를 산출한다. 타겟 3D LUT는 타겟 디스플레이의 입력 RGB에 대해 알고 있는 삼자극치 XYZ 값을 서로 매칭시킨 것으로 타겟 3D LUT 생성부(212)에 의해 생성될 수 있다. 3D 보간법으로는 기존의 prism, tetrahedral, trilinear 등의 보간법이 사용될 수 있으며, 이는 잘 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략한다. 삼자극치 산출부(211)는 산출된 삼자극치 XYZ를 색역 변환부(221)에 전달한다.

타겟 3D LUT 생성부(212)는 타겟 3D LUT를 생성한다. 먼저 타겟 3D LUT의 크기 n×n×n이 결정되면, 타겟 디스플레이에서 n×n×n개의 패치(patch)를 측정하여 RGB 격자(lattice)와 삼자극치 XYZ 간의 쌍이 도출된다. 도출된 RGB 격자와 삼자극치 XYZ 간의 쌍이 타겟 3D LUT가 된다. 예를 들어, 타겟 디스플레이의 RGB 신호 각각이 9개의 레벨로 결정되면 9×9×9=729 개의 RGB 신호의 조합이 형성된다. 729개의 RGB 신호의 조합에 대해 삼자극치 XYZ를 측정하여 타겟 3D LUT가 도출될 수 있다.

기준 디스플레이 처리부(220)는 타겟 디스플레이의 색역에 따른 삼자극치 XYZ를 입력받고, 삼자극치 XYZ를 기준 디스플레이의 색역에 따라 R'G'B' 신호로 변환한다. 기준 디스플레이 처리부(220)는 색역 변환부(221) 및 기준 3D LUT 생성부(222)를 포함한다.

기준 3D LUT 생성부(222)는 기준 3D LUT를 생성한다. 기준 3D LUT 생성부(222)는 기준 3D LUT의 크기 n×n×n을 결정하고, 기준 디스플레이에서 n×n×n개의 패치를 측정하여 R'G'B' 격자와 삼자극치 XYZ 간의 쌍을 도출하여 기준 3D LUT를 생성할 수 있다.

색역 변환부(221)는 기준 3D LUT를 이용한 3D 보간법으로 삼자극치 산출부(211)에서 전달받은 삼자극치 XYZ를 R'G'B' 신호로 변환한다. 이때, 색역 변환부(221)는 기준 3D LUT를 이용한 3D 보간법으로 삼자극치 XYZ 및 R'G'B' 신호를 반복하여 산출하고, 삼자극치 산출부(211)에서 전달받은 삼자극치 XYZ와 가장 유사하게 산출되는 삼자극치 XYZ를 구하고, 이에 대응하는 R'G'B' 신호를 도출한다.

도출된 R'G'B' 신호는 기준 디스플레이에 입력되고, 기준 디스플레이는 R'G'B' 신호에 따라 타겟 디스플레이에서 표시되는 색과 동일한 색을 재현할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 색역 변환 장치를 나타내는 블록도이다.

도 6을 참조하면, 색역 변환 장치(300)는 타겟 디스플레이 처리부(310) 및 기준 디스플레이 처리부(320)를 포함한다.

타겟 디스플레이 처리부(310)는 타겟 3D LUT 생성부(311)를 포함한다.

타겟 3D LUT 생성부(311)는 타겟 3D LUT의 크기 n×n×n을 결정하고, 타겟 디스플레이에서 n×n×n개의 패치를 측정하여 RGB 격자와 삼자극치 XYZ 간의 쌍을 도출하여 타겟 3D LUT를 생성할 수 있다. 타겟 3D LUT는 기준 3D LUT 생성부(322)에 전달된다.

기준 디스플레이 처리부(320)는 색역 변환부(321) 및 기준 3D LUT 생성부(322)를 포함한다.

기준 3D LUT 생성부(322)는 기준 3D LUT를 생성한다. 기준 3D LUT 생성부(322)는 제1 기준 3D LUT의 크기 n×n×n을 결정하고, 기준 디스플레이에서 n×n×n개의 패치를 측정하여 R'G'B' 격자와 삼자극치 XYZ 간의 쌍을 도출하여 제1 기준 3D LUT를 생성할 수 있다. 기준 3D LUT 생성부(322)는 제1 기준 3D LUT를 이용한 3D 보간법으로 삼자극치 XYZ 및 R'G'B' 신호를 반복하여 산출하고, 타겟 3D LUT의 삼자극치 XYZ와 가장 유사하게 산출되는 삼자극치 XYZ에 대응하는 R'G'B' 신호를 도출한다. 이러한 방식으로, 기준 3D LUT 생성부(322)는 타겟 3D LUT의 RGB 신호와 제1 기준 3D LUT의 R'G'B' 신호를 매칭시켜 제2 기준 3D LUT를 생성할 수 있다. 제2 기준 3D LUT는 타겟 디스플레이의 n×n×n개의 RGB 신호에 대응하는 기준 디스플레이의 n×n×n개의 R'G'B' 신호를 포함할 수 있다. 제2 기준 3D LUT는 색역 변환부(321)에 전달된다.

색역 변환부(321)는 제2 기준 3D LUT를 이용한 3D 보간법으로 타겟 디스플레이의 RGB 신호를 기준 디스플레이의 R'G'B' 신호로 변환한다.

R'G'B' 신호는 기준 디스플레이에 입력되고, 기준 디스플레이는 R'G'B' 신호에 따라 타겟 디스플레이에서 표시되는 색과 동일한 색을 재현할 수 있다.

지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 색역 변환 장치
110 : 타겟 디스플레이 처리부
111 : 역감마 처리부
112 : 삼자극치 산출부
113 : 타겟 변환행렬 생성부
120 : 기준 디스플레이 처리부
121 : 색역 변환부
122 : 감마 처리부
123 : 기준 변환행렬 생성부

Claims

타겟 디스플레이의 색역에 따라 타겟 디스플레이의 RGB 신호를 삼자극치 XYZ로 변환하는 타겟 디스플레이 처리부; 및
상기 삼자극치 XYZ와 동일한 삼자극치 XYZ를 나타내는 기준 디스플레이의 R'G'B' 신호를 산출하는 기준 디스플레이 처리부를 포함하고,
상기 기준 디스플레이는 상기 타겟 디스플레이에서 상기 RGB 신호에 따라 표시될 색을 상기 R'G'B' 신호에 따라 재현하는 디스플레이인 색역 변환 장치.
제1 항에 있어서,
상기 타겟 디스플레이 처리부는,
상기 타겟 디스플레이의 RGB 신호를 역감마 보정하여 RsGsBs를 산출하는 역감마 처리부; 및
상기 RsGsBs를 제1 변환행렬을 이용하여 상기 삼자극치 XYZ를 산출하는 삼자극치 산출부를 포함하는 색역 변환 장치.
제2 항에 있어서,
상기 RsGsBs는 상기 RGB 신호를 선형적으로 바꾼 값으로 0 내지 1의 값을 갖는 색역 변환 장치.
제2 항에 있어서,
상기 역감마 처리부는 상기 RGB 신호에 대한 RsGsBs 값을 나타내는 역감마 1D LUT(look up table)를 이용하여 상기 RGB 신호로부터 상기 RsGsBs를 산출하는 색역 변환 장치.
제2 항에 있어서,
상기 타겟 디스플레이 처리부는,
상기 타겟 디스플레이의 RGB 프라이머리의 xy 색도좌표, 백색의 xy 색도좌표및 백색의 휘도를 이용하여 상기 제1 변환행렬을 생성하는 타겟 변환행렬 생성부를 더 포함하는 색역 변환 장치.
제5 항에 있어서,
상기 타겟 변환행렬 생성부는 상기 타겟 디스플레이의 RGB 프라이머리의 측정 XYZ의 합이 백색의 측정 XYZ와 같은 경우에 상기 제1 변환행렬을 생성하는 색역 변환 장치.
제1 항에 있어서,
상기 기준 디스플레이 처리부는,
상기 삼자극치 XYZ를 제2 변환행렬을 이용하여 Rs'Gs'Bs'을 산출하는 색역 변환부; 및
상기 Rs'Gs'Bs'를 감마 보정하여 상기 R'G'B' 신호를 산출하는 감마 처리부를 포함하는 색역 변환 장치.
제7 항에 있어서,
상기 Rs'Gs'Bs'는 상기 R'G'B' 신호를 선형적으로 바꾼 값으로 0 내지 1의 값을 갖는 색역 변환 장치.
제7 항에 있어서,
상기 감마 처리부는 상기 Rs'Gs'Bs'에 대한 R'G'B' 값을 나타내는 감마 1D LUT를 이용하여 상기 Rs'Gs'Bs'로부터 상기 R'G'B' 신호를 산출하는 색역 변환 장치.
제7 항에 있어서,
상기 기준 디스플레이 처리부는,
상기 기준 디스플레이의 RGB 프라이머리의 xy 색도좌표, 백색의 xy 색도좌표및 백색의 휘도를 이용하여 상기 제2 변환행렬을 생성하는 기준 변환행렬 생성부를 더 포함하는 색역 변환 장치.
제10 항에 있어서,
상기 기준 변환행렬 생성부는 상기 기준 디스플레이의 RGB 프라이머리의 측정 XYZ의 합이 백색의 측정 XYZ와 같은 경우에 상기 제2 변환행렬을 생성하는 색역 변환 장치.
제1 항에 있어서,
상기 타겟 디스플레이 처리부는,
타겟 3D LUT를 이용한 3D 보간법으로 상기 타겟 디스플레이의 RGB 신호에 대한 삼자극치 XYZ를 산출하는 삼자극치 산출부를 포함하는 색역 변환 장치.
제12 항에 있어서,
상기 타겟 디스플레이 처리부는,
상기 타겟 디스플레이에서 n×n×n개의 패치를 측정하여 RGB 격자와 삼자극치 XYZ 간의 쌍을 도출하여 상기 타겟 3D LUT를 생성하는 타겟 3D LUT 생성부를 더 포함하는 색역 변환 장치.
제1 항에 있어서,
상기 기준 디스플레이 처리부는,
기준 3D LUT를 이용한 3D 보간법으로 상기 삼자극치 XYZ와 가장 유사하게 산출되는 삼자극치 XYZ를 구하여 상기 R'G'B' 신호를 도출하는 색역 변환부를 포함하는 색역 변환 장치.
제14 항에 있어서,
상기 기준 디스플레이 처리부는,
상기 기준 디스플레이에서 n×n×n개의 패치를 측정하여 R'G'B' 격자와 삼자극치 XYZ 간의 쌍을 도출하여 상기 기준 3D LUT를 생성하는 기준 3D LUT 생성부를 더 포함하는 색역 변환 장치.
제1 항에 있어서,
상기 기준 디스플레이 처리부는,
기준 3D LUT를 이용한 3D 보간법으로 상기 타겟 디스플레이의 RGB 신호를 상기 기준 디스플레이의 R'G'B' 신호로 변환하는 색역 변환부를 포함하는 색역 변환 장치.
타겟 디스플레이의 색역에 따라 타겟 디스플레이의 RGB 신호를 삼자극치 XYZ로 변환하는 타겟 디스플레이 처리 단계; 및
상기 삼자극치 XYZ와 동일한 삼자극치 XYZ를 나타내는 기준 디스플레이의 R'G'B' 신호를 산출하는 기준 디스플레이 처리 단계를 포함하고,
상기 기준 디스플레이는 상기 타겟 디스플레이에서 상기 RGB 신호에 따라 표시될 색을 상기 R'G'B' 신호에 따라 재현하는 디스플레이인 색역 변환 방법.
제17 항에 있어서,
상기 타겟 디스플레이 처리 단계는,
상기 타겟 디스플레이의 RGB 신호를 역감마 보정하여 RsGsBs를 산출하는 단계; 및
상기 RsGsBs를 제1 변환행렬을 이용하여 상기 삼자극치 XYZ를 산출하는 단계를 포함하고,
상기 RsGsBs는 상기 RGB 신호를 선형적으로 바꾼 값으로 0 내지 1의 값을 갖는 색역 변환 방법.
제18 항에 있어서,
상기 RsGsBs를 산출하는 단계는,
상기 RGB 신호에 대한 RsGsBs 값을 나타내는 역감마 1D LUT를 이용하여 상기 RGB 신호로부터 상기 RsGsBs를 산출하는 단계를 포함하는 색역 변환 방법.
제18 항에 있어서,
상기 타겟 디스플레이 처리 단계는,
상기 타겟 디스플레이의 RGB 프라이머리의 xy 색도좌표, 백색의 xy 색도좌표 및 백색의 휘도를 이용하여 상기 제1 변환행렬을 생성하는 단계를 포함하는 색역 변환 방법.
제20 항에 있어서,
상기 제1 변환행렬을 생성하는 단계는,
상기 타겟 디스플레이의 RGB 프라이머리의 측정 XYZ의 합이 백색의 측정 XYZ와 같은 경우에 상기 제1 변환행렬을 생성하는 단계를 포함하는 색역 변환 방법.
제17 항에 있어서,
상기 기준 디스플레이 처리 단계는,
상기 삼자극치 XYZ를 제2 변환행렬을 이용하여 Rs'Gs'Bs'을 산출하는 단계; 및
상기 Rs'Gs'Bs'를 감마 보정하여 상기 R'G'B' 신호를 산출하는 단계를 포함하고,
상기 Rs'Gs'Bs'는 상기 R'G'B' 신호를 선형적으로 바꾼 값으로 0 내지 1의 값을 갖는 색역 변환 방법.
제22 항에 있어서,
상기 Rs'Gs'Bs'을 산출하는 단계는,
상기 Rs'Gs'Bs'에 대한 R'G'B' 값을 나타내는 감마 1D LUT를 이용하여 상기 Rs'Gs'Bs'로부터 상기 R'G'B' 신호를 산출하는 단계를 포함하는 색역 변환 방법.
제22 항에 있어서,
상기 기준 디스플레이 처리 단계는,
상기 기준 디스플레이의 RGB 프라이머리의 xy 색도좌표, 백색의 xy 색도좌표 및 백색의 휘도를 이용하여 상기 제2 변환행렬을 생성하는 단계를 포함하는 색역 변환 방법.
제24 항에 있어서,
상기 제2 변환행렬을 생성하는 단계는,
상기 기준 디스플레이의 RGB 프라이머리의 측정 XYZ의 합이 백색의 측정 XYZ와 같은 경우에 상기 제2 변환행렬을 생성하는 색역 변환 방법.
제17 항에 있어서,
상기 타겟 디스플레이 처리 단계는,
타겟 3D LUT를 이용한 3D 보간법으로 상기 타겟 디스플레이의 RGB 신호에 대한 삼자극치 XYZ를 산출하는 단계를 포함하는 색역 변환 방법.
제26 항에 있어서,
상기 타겟 디스플레이 처리 단계는,
상기 타겟 디스플레이에서 n×n×n개의 패치를 측정하여 RGB 격자와 삼자극치 XYZ 간의 쌍을 도출하여 상기 타겟 3D LUT를 생성하는 단계를 더 포함하는 색역 변환 방법.
제17 항에 있어서,
상기 기준 디스플레이 처리 단계는,
기준 3D LUT를 이용한 3D 보간법으로 상기 삼자극치 XYZ와 가장 유사하게 산출되는 삼자극치 XYZ를 구하여 상기 R'G'B' 신호를 도출하는 단계를 포함하는 색역 변환 방법.
제28 항에 있어서,
상기 기준 디스플레이 처리 단계는,
상기 기준 디스플레이에서 n×n×n개의 패치를 측정하여 R'G'B' 격자와 삼자극치 XYZ 간의 쌍을 도출하여 상기 기준 3D LUT를 생성하는 단계를 더 포함하는 색역 변환 방법.
제17 항에 있어서,
상기 기준 디스플레이 처리 단계는,
기준 3D LUT를 이용한 3D 보간법으로 상기 타겟 디스플레이의 RGB 신호를 상기 기준 디스플레이의 R'G'B' 신호로 변환하는 단계를 포함하는 색역 변환 방법.