KR101555183B1 - 칼러 맵핑 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스플레이 칼러 영역(WG)를 규정하는 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)을 갖는 부화소들(RP, GP, BP, YP)을 갖는 디스플레이 화소들(Pi)을 갖는 디스플레이(DD)용 출력 화상 신호(OS)로 입력 화상 신호(IS)를 맵핑하는 칼러 맵핑 방법에 관한 것이다. 룩업 테이블(look-up table:1)은 디스플레이 칼러 영역(WG) 내에서 상이한 색도들(λ0)에서 반사 스펙트럼(RS)의 저장된 휘도들(LU)를 포함한다. 반사 스펙트럼(RS)은 대응하는 색도들(λ0)에서 실질적인 최대 반사율을 갖는 반사 물체들(RO)의 스펙트럼이다. 칼러 맵핑 방법은 영역 맵핑(gamut mapping:2) 단계, 룩업된 휘도(Y1)를 검색하는 단계(3), 인자 결정 단계(4), 및 상기 맵핑된 휘도(Ym; Y)를 적응시키는 단계를 포함한다. 상기 영역 맵핑 단계(2)는 입력 휘도(Y) 및 입력 색도(x, y)로 규정된 입력 화소 칼러들을 갖는 입력 화상 신호(IS)를 맵핑된 휘도(Ym, y) 및 맵핑된 색도(xm, ym)로 규정된 대응하는 맵핑된 화소 칼러들을 갖는 맵핑된 화상 신호(MS)로 맵핑한다. 입력 화소 칼러들은 디스플레이 칼러 영역(WG)과 다른 입력 칼러 영역 내에 놓인다. 룩업된 휘도(Y1)는 상기 맵핑된 색도(xm, ym)에서 룩업 테이블(1)에서 상기 저장된 휘도(LU)를 룩업함으로써 검색된다(3). 인자(F)는 룩업된 휘도(Y1) 및 맵핑된 휘도(Ym; Y) 간의 차로부터 결정된다. 맵핑된 휘도(Ym; Y)는 인자(F; G)를 사용함으로써 적응되어 상기 맵핑된 휘도(Ym)보다 룩업된 휘도(Y1)와 더 근접한 출력 루미넌휘도(Ys)를 얻는다. 화상 출력 신호(OS)는 상기 맵핑된 색도(xm, ym) 및 출력 휘도(Ys)로 규정된다.
칼러 맵핑, 디스플레이 칼러 영역, 룩업 테이블, 최대 반사율, 색도, 휘도, 반사 스펙트럼, 입력 화상 신호, 입력 화소 칼러

Description

칼러 맵핑 방법{A COLOR MAPPING METHOD}
본 발명은 디스플레이 설계 방법, 디스플레이 제조 방법, 디스플레이, 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
칼러 화상을 도시하기 위하여, 종래의 디스플레이들은 1차 칼러들, 적색, 녹색, 및 청색을 갖는다. 유럽에서, 이들 3개의 1차 칼러들의 색도 좌표들은 표준 해상력 컨텐트(standard definition content)에 대한 EBU 표준에 의해서, 그리고 높은 해상력 컨텐트에 대한 Rec709 표준에 의해 규정된다. 색도 좌표들은 또한 칼러 포인트들 또는 칼러들이라 칭해진다. 다른 나라들에서, 여러 표준들은 3개의 1차 칼러들의 칼러들을 규정할 수 있다. EBU 표준에서 1차 칼러들의 색도 좌표는 적색용 x=0.64 및 y=0.33, 녹색용 x=0.29 및y=0.60 및 청색용 x=0.15 및 y=0.06의 CIE 1931 xy-칼러 공간에 있다. 디스플레이의 백색점은 또한 EBU 표준에서 규정되고 색도 좌표들이 x=0.3127 및 y=0.3290을 갖는 D65(6500K)에 근접한다. 실제로, 디스플레이 제조자들은 D65와 다른 백색점을 선택할 수 있다. 많은 디스플레이 장치는 예를 들어 8600K 또는 심지어 10000K의 다소 더 많은 청백색점을 갖는다. 이 1차 칼러 및 백색점 칼러들의 세트는 디스플레이의 칼러 작용을 결정한다. EBU 1차 칼러들을 이용할 때, 백색 D65은 22:71:7의 적색, 녹색, 및 청색 1차 칼러들의 휘 도(luminance)의 비에 의해 얻어진다.
상술된 3개의 EBU 1차 칼러들을 갖는 종래의 디스플레이들은 모든 가시적인 칼러들을 재생할 수는 없다. 1차 칼러들이 꼭지점들(vertices)인 칼러 삼각형 내의 칼러들만이 디스플레이되거나, 더욱 정확하게 말하면, 3차원 디스플레이 영역(gamut) 내의 칼러들이 디스플레이될 수 있다. 또는, 달리 말하면, EBU 디스플레이의 칼러 영역은 그것의 경계들을 포함한 이 삼각형 내에서 색도 공간 내의 면적으로서 규정된다. 결국, 단색성 칼러들(monochromatic colors)과 같은 특히 매우 포화된 칼러들은 재생될 수 없다. 단색성 칼러란 가시광 스펙트럼 내 특정 파장에서 단일 최고점(peak)을 갖는 칼러를 의미한다.
최근에, 소위 넓은 영역 디스플레이들이 더욱 더 관심을 받고 있다. 이들 디스플레이들은 EBU 표준 1차 칼러들의 칼러 영역보다 큰 칼러 영역을 얻도록 선택되는 1차 칼러들을 갖는다. 그러므로, 넓은 영역 디스플레이들은 EBU 디스플레이보다 더욱 포화된 칼러들을 발생시킬 수 있다. 넓은 영역 LCD 디스플레이에서, 넓은 영역용 3개의 1차 칼러들은 백라이트(backlight)의 스펙트럼을 적응시키며 및/또는 칼러 필터들의 투과 대역을 변경시킴으로써 얻어질 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 부가적인 1차 칼러는 삼각형 안쪽 또는 바깥쪽에 첨가될 수 있지만 바람직하게는 칼러들의 가시 영역 내에 첨가될 수 있다. 3개의 1차 칼러들을 갖는 넓은 영역 디스플레이들을 때때로 3개의 1차 칼러 이상, 복수 1차 칼러 디스플레이들을 갖는 향상된 영역 디스플레이들이라 칭한다.
대부분의 컨텐트는 EBU 1차 칼러들에 의해 정의되는 영역 내에서 코딩된다(즉, 텔레비젼 카메라는 이 영역에 따라서 장면들을 기록하고 대부분의 천연색들은 너무 포화되지 않도록 한다). 넓은 영역 디스플레이들에 대해서, 디스플레이 영역은 이 입력 영역과 매우 다를 수 있다. 통상적으로 RGB 신호인 입력 화상 신호가 넓은 영역 디스플레이를 구동하도록 직접적으로 사용되면, 칼러 재생은 왜곡되고 대부분의 화상들에 대해선 통상적인 EBU 영역의 칼러 재생에 대해선 바람직하지 않다. 칼러 맵핑이 넓은 영역 1차 칼러들을 구동시키기 전에 EBU 영역을 넓은 영역으로 확장시키는 입력 화상 신호에 적용되면 더욱 양호한 재생이 성취될 수 있다. 그러나, 전형적으로 포화 증가를 구현하는 공지된 칼러 맵핑은 여전히 넓은 영역 디스플레이들 상에서 비최적(non-optimal)의 칼러를 재생한다.
유사하게, EBU 컨텐트가 EBU 영역보다 작은 영역을 제공하는 칼러 1차 칼러들을 갖는 디스플레이 상에 디스플레이 되어야만 하거나, 또는 넓은 영역 컨텐트가 EBU 영역을 갖는 디스플레이 상에 디스플레이되어야만 되면, 칼러 맵핑은 입력 영역을 더욱 작은 디스플레이 영역으로 축소시켜야만 되고, 또 다시 칼러 재생이 손상받는다.
본 발명의 목적은 입력 신호의 영역과 다른 영역을 스패닝(spanning)하는 칼러 1차 칼러들을 갖는 디스플레이의 칼러 재생을 개선시키는 것이다.
본 발명의 제 1 양상은 제 1 항에 청구된 바와 같은 칼러 맵핑 방법을 제공한다. 본 발명의 제 2 양상은 제 13 항에 청구된 바와 같은 칼러 맵핑 회로를 제공한다. 본 발명의 제 3 양상은 제 14 항에 청구된 바와 같은 디스플레이를 제공한다. 본 발명의 제 4 양상은 제 18 항에 청구된 바와 같은 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다. 유용한 실시예들은 종속항들에 규정된다.
본 발명의 제 1 양상을 따른 칼러 맵핑 방법은 디스플레이에 의해 디스플레이될 수 있는 모든 칼러들을 망라하는 디스플레이 칼러 영역을 규정하는 1차 칼러들을 갖는 부화소들(sub-pixels)을 갖는 디스플레이 화소들을 포함하는 디스플레이용 출력 화상 신호로 입력 화상 신호를 맵핑한다. 부화소들의 수 그리고 그러므로 1차 칼러들의 수 및 1차 칼러들의 칼러들이 입력 신호의 입력 영역보다 큰 디스플레이 영역을 얻도록 선택됨이 가정된다. 이와 같은 넓은 영역 디스플레이들에 대한 하나의 전형적인 아티팩트(artifact)는 일부 포화된 칼러들이 형광인 것처럼 보인다는 것이다. 달리 말하면, 일부 포화된 칼러들은 알부 화상들이 화상의 컨텐트를 토대로 관찰자가 기대하는 것보다 더 밝게 보인다. 입력 영역보다 작은 디스플레이 영역을 갖는 디스플레이에 대해, 전형적인 아티팩트는 일부 포화된 칼러들이 너무 낮은 휘도를 가져 어둡게 보이고, 즉 휘도는 제어할 수 없을 정도로 부정확하게 된다는 것이다. 대안적으로, 3개의 1차 칼러들의 칼러들은 상이하게 선택될 수 있다.
실제 세계에서, 사람들은 눈의 망막 상에 적색, 녹색, 및 청색 콘들(cones)을 향하여 광원으로부터 광을 반사시키기 때문에 물체들을 본다. CIE 1931 xy-색도 좌표들은 반사된 광의 스펙트럼의 색에 정합하도록 칼러 정합 기능들을 이용함으로써 계산될 수 있다. 이들 xy-색도 좌표들을 (표준) 관찰자가 볼 칼러 표시를 제공한다. 장면 내의 물체가 광의 100%를 반사하고 광원이 평활(또는 상대적으로 평활) 스펙트럼을 가지면 백색 물체가 보여진다. 이 물체는 이 광원에 의해 조명된 전반사 물체들의 최고 밝기(brightness)를 갖는다. 예를 들어 630 nm에서 매우 협소한 스펙트럼 대역을 반사시키는 또 다른 물체는 매우 포화된 적색 칼러를 가짐으로써 약 630 nm의 협대역 밖의 모든 광을 흡수한다. 결국, 동일한 넓은 스펙트럼 광원에 의해 조명될 때, 이 적색 물체의 밝기는 백색 물체의 밝기보다 훨씬 낮아야만 된다.
상이한 칼러들을 갖는 물체들의 반사 스펙트럼의 최대 (예를 들어, 전형적으로 최고 자연적으로 발생하거나 수학적으로 최고 가능한) 휘도를 추정하기 위하여, 특정 색도(예를 들어, 페인트와 같이 이론적이거나 실제 칼러 필터에 의해 생성될 수 있는 바와 같은 코카 콜라 적색)에 대응하는 칼러를 갖는 (실제 세계) 물체들의 반사형 스펙트럼의 휘도들이 디스플레이 칼러 영역 내에서 상이한 색도에서 결정된다. 반사 스펙트럼은 상이한 색도들에서 실제 최대 반사율을 갖는 반사 물체들의 스펙트럼이다. 더욱 정확하게 말하면, 이와 같은 실세계 물체들의 반사 스펙트럼은 실세계 물체에 의해 반사되는 광의 스펙트럼이다. 이 스펙트럼의 휘도는 실세계 물체의 칼러에 대응하는 색도에서 디스플레이에 의해 발생되는 휘도에 대한 타겟이다. 예를 들어, 많은 스펙트럼 대역통과 필터들의 세트의 반사 스펙트럼의 최대 휘도들은 상이한 폭들 및 중심 주파수들과 함께 사용될 수 있다. 각 필터에 대해서, xy-색도 좌표 및 상대 휘도는 예를 들어, 플랫(flat) 스펙트럼을 갖는 광원 또는 일광 스펙트럼에 대해서 계산된다. 따라서, 달리 말하면, 백색의 휘도에 대한 이 칼러의 상대 휘도가 무엇인지 디스플레이 칼러 영역 내에서 각 칼러 또는 색도 좌표에 대해 결정될 수 있다. 각 칼러에 대한 상대 휘도를 저장할 필요가 없다. 상대 휘도는 칼러들의 세트에 대해서 저장될 수 있고 실제 칼러의 휘도는 저장된 세트로부터 보간될 수 있다(특징적인 천연색들, 예를 들어, 최대로 밝은 잎사귀 그린(leave green)을 이용할 때 관심을 두는). David, L. MacAdam, in J.O.S.A, volume 25, 1935, pages 361 to 367의 "Maximum Visual Efficiency of Colored Materials"로부터 공개된 바와 같은 상이한 색도들에서 반사 스펙트럼의 휘도를 결정할 필요가 있다는 점에 유의하여야 한다.
비현실적인 형광 또는 불분명한 아티팩트(dullness artifact)를 피하기 위하여, 디스플레이는 종래 원리들보다 더욱 정확하게 캘리브레이트(calibrate)되어야 한다.
칼러 맵핑 방법은 디스플레아 칼러 영역 내에서 상이한 색도들에서 상술된 반사 스펙트럼의 휘도들을 이용한다. 이들 원하는 휘도들은 예를 들어 룩업 테이블(look-up table)에 저장되거나 예를 들어, 최대로 반사/휘도 칼러들의 헐(hull)(칼러 마운틴)에 근사하는 2차원 다항식과 같은 함수로 모델링된다. 2차원 다항식은 파라볼로이드(paraboloid)일 수 있다. 대안적으로, 2차원 가우스(Gaussian) 함수가 사용될 수 있다. 측정된 원하는 휘도들 대신에, 이론적으로 결정된 원하는 휘도들이 예를 들어 쉬레딩거(Schrodinger) 곡선들로 사용될 수 있음을 유의해야 한다. 측정되고 이론적인 원하는 휘도들의 조합(예를 들어, 평균)을 이용할 수도 있다.
칼러 맵핑 방법은 입력 휘도 및 입력 색도에 의해 규정된 입력 화소 칼러들을 맵핑된 휘도 및 맵핑된 색도에 의해 규정된 대응하는 맵핑된 화소 칼러들을 갖는 맵핑된 화상 신호에 맵핑하는 영역 맵핑(gamut mapping)을 포함한다. 입력 화소 칼러들은 디스플레이 칼러 영역과 다른 입력 칼러 영역 내에 있다. 원하는 휘도는 맵핑된 색도에서 룩업 테이블에서 저장된 원하는 휘도 값들을 룩업(look-up)하거나 백색 휘도 또는 휘도 감소 등에 대해 계산함으로써 검색될 수 있다. 칼러가 성가신 루미너스가 될때까지 일부 허용가능한 오차가 존재하는데, 특히 어둠을 향한 방향으로 보다 큰 오차가 가능하다.
원하는 휘도 및 맵핑된 휘도 간의 차에 따라서 인자(factor)가 결정된다. 맵핑된 휘도(예를 들어, 기본적인 색채계 변환 또는 종래 기술의 영역 맵핑으로부터 얻어짐)는 맵핑된 휘도보다 원하는 휘도에 더 근접한 출력 휘도를 얻기 위한 인자를 이용함으로써 적응된다. 화상 출력 신호는 맵핑된 색도 및 출력 휘도에 의해 규정된다. 물론 당업자는 2 단계 공정으로서 개념적으로 설명된 것이 실제로 단일 맵핑 변환으로서 실현된다는 것을 이해할 것이다.
본 발명이 디스플레이를 에뮬레이팅하는 것이 아니라 실제 세계의 물체들의 세트에 의해 반영되는 원하는 광의 원하는 휘도들을 이용한다는 점에 유의하고, 물체들 각각은 디스플레이의 영역에서 특정 색도에 대응하는 칼러를 갖는다. 필요하다면, 맵핑 후에 얻어진 휘도는 원하는 휘도에 근접하게 되도록 정정된다. 결국, 이 결과적으로 디스플레이된 화상은 자연적으로 관찰되는데, 그 이유는 각 칼러가 대응하는 칼러를 갖는 실제 세계 물체의 휘도에 대응하는 휘도로 디스플레이되기 때문이다.
한 실시예에서, 원하는 휘도들은 룩업 테이블에 저장되고 또 다른 실시예에서, 수학적인 모델은 원하는 휘도들을 생성시키도록 사용된다. 이들 발생된 원하는 휘도들은 나중 사용을 위하여 저장될 수 있다.
한 실시예에서, 실제 세계 물체에 의해 반사되는 광의 스펙트럼은 예를 들어 동일한 에너지 혹은 일광 스펙트럼과 같은 적어도 가시 넓은 영역을 망라하는 넓은 스펙트럼 광원인 소정의 광원으로 실제 세계 물체를 조명함으로써 얻어진다.
한 실시예에서, 바람직한 휘도들의 각각은, 각각의 파장이 100% 혹은 0%의 투과율을 갖는 스펙트럼과 같이, 각각의 색도에 대해 이론적 스펙트럼과 선택된 조명원을 곱하여 바람직하게 결정될 수 있는 것처럼, 실질적으로 반사된 최대 총 광량이다.
한 실시예에서, 맵핑된 휘도는 실질적으로 저장된 휘도로 클립된다. 따라서, 너무 밝은 칼러들은 디스플레이 1차 칼러들에 대한 구동 신호들을 변경시킴으로써 방지됨으로써, 휘도는 실질적으로 동일한 칼러를 갖는 실제 반사 물체의 휘도와 실질적으로 정합하도록 한다.
더욱 복잡한 실시예들은 예를 들어 (예를 들어 이웃하는 칼러들의) 현재 색도에 대하여 저장된 다른 휘도들 또는 인자들을 룩업(look-up)하거나 화상에 인접한 칼러들의 실질적으로 얻어진 휘도들을 관찰함으로써 부가적인 정정들을 적용함으로써, (더욱 작은 휘도 감소치들을 적용함으로써) 로컬 화상 구조를 유지/강조하도록 하지만, 이것은 본 발명의 핵심 원리를 초과한다.
한 실시예에서, 칼러 맵핑 방법은 입력 신호의 입력 색도에서 룩업 테이블에 저장된 휘도를 룩업함으로써 부가적인 룩업된 휘도를 검색한다. 맵핑된 휘도는 맵핑된 색도에서 탐색된 휘도 및 입력 색도에서 룩업된 휘도의 비와 실질적으로 동일한 인자만큼 스케일링된다. 이 스케일링은 클립핑에 의해 야기된 아티팩트들이 방지되는 이점을 갖는다.
한 실시예에서, 영역 맵핑만이 입력 색도에 영역 맵핑을 적용한다. 따라서, 맵핑된 휘도는 입력 휘도이다. 이와 같은 영역 맵핑만은 입력 영역으로부터 상이한 디스플레이 영역으로 색도를 변경시키고 휘도에 영향을 미치지 않는다.
한 실시예에서, 영역 맵핑은 예를 들어 3개 이상의 1차 칼러들을 갖는 넓은 영역 디스플레이에서 포화 부스트(saturation boost)인 칼러 개선을 제공한다.
한 실시예에서, 칼러 맵핑 방법이 적용되는 디스플레이는 칼러 재생을 개선시키기 위하여 최적화된다. 본 발명의 칼러 맵핑은 디스플레이의 내부의 칼러 작용을 규정할 수 있거나 별도의 장치에 적용될 수 있고, 디스플레이는 정정된 입력 신호들만을 얻는다. 칼러 맵핑 방법은 이와 같은 디스플레이들과 결합되어 디스플레이된 칼러들의 휘도 및 동일한 칼러를 갖는 실제 세계 반사물체들의 휘도 간의 임의의 오정합(mismatch)을 더욱 감소시킬 수 있다. 이와 같은 최적화된 디스플레이들은 다음 설계 방법에 따라서 설계될 수 있다. 이 디스플레이는 화소 칼러가 적어도 4개의 1차 칼러들을 혼합함으로써 얻어진 화소들을 갖는다. 이들 1차 칼러들은 디스플레이의 디스플레이 칼러 영역을 규정한다. 따라서, 디스플레이 칼러 영역은 디스플레이에 의해 디스플레이될 수 있는 모든 칼러들을 커버한다. 그러나, 이들 1차 칼러들은 특수한 요건들을 충족하여 칼러 재생시 형광 또는 침침한(dullness) 아티팩트들을 피해야 한다.
형광 아티팩트 또는 침침한 아티팩트를 피하기 위하여, 적어도 4개의 1차 칼러들은 자연적인/최대의 칼러들에 더욱 근접하게 되어 이미 발생되는 화소 칼러들의 휘도를 얻도록(부가적인 알고리즘 정정을 적용하기 전) 선택될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 양상들은 후술되는 실시예들을 참조하여 명백하게 될 것이다.
도 1은 xy-색도 평면의 "말발굽(horse shoe)" 가시 칼러 공간에서 반사 스펙트럼의 동일한 휘도 궤적들(loci)을 개요적으로 도시한 도면.
도 2는 물체를 조명하는 광원을 도시한 도면.
도 3은 칼러 맵핑 회로의 한 실시예의 블록도.
도 4는 칼러 맵핑 회로의 또 다른 실시예의 블록도.
도 5는 칼러 맵핑 회로의 또한 다른 실시예의 블록도.
도 6은 LCD 및 백라이트를 갖는 디스플레이 장치를 개요적으로 도시한 도면.
도 7은 DMD 및 칼러 휠(color wheel)을 갖는 디스플레이 장치를 개요적으로 도시한 도면.
도 8은 칼러 재생에 대한 최적으로 선택된 1차 칼러들을 갖는 디스플레이를 설계하는 방법의 고 레벨 순서도를 도시한 도면.
도 9는 디스플레이를 설계하는 방법의 한 실시예의 순서도.
도 10은 디스플레이를 설계하는 방법의 한 실시예의 순서도.
도 11은 디스플레이를 설계하는 방법에 따른 한 실시예의 순서도.
도 12는 디스플레이를 설계하는 방법의 또 다른 순서도.
도 13은 실질적으로 정합하는 휘도를 갖는 영역들의 예들을 도시한 도면.
여러 도면들에서 동일한 참조 번호들을 갖는 항목들이 동일한 구조적인 특징 들 및 동일한 기능들을 갖거나 동일한 신호들인 것을 유의하여야 한다. 이와 같은 항목들의 기능 및/또는 구조가 설명되는 경우, 상세한 설명에서 이들의 반복된 설명이 필요로 되지 않는다.
도 1은 xy-색도 평면의 "말발굽" 가시 칼러 공간에서 반사 스펙트럼의 동일한 휘도 궤적들을 개요적으로 도시한 도면이다. CIE 1931 x 색도 좌표는 수평축을 따라서 도시되고, CIE 1931 y 색도 좌표는 수직축을 따라서 도시된다. "horse shoe" 궤적(locus) VA는 가시 색들의 경계를 표시한다. 궤적 VA상의 xy 색도 좌표들을 갖는 칼러들은 또한 단색성 칼러들이라 칭해지는 100% 포화된 칼러들인 데, 그 이유는 이들 칼러들의 스펙트럼은 단지 단일 파장을 포함하기 때문이다. 궤적 VA에 따른 수들은 nm의 파장을 나타낸다. EBU 1차 칼러들 적색 RE, 녹색 GE, 및 청색 BE로, 1차 칼러들 RE, GE, BE가 꼭지점들인 삼각형 EG 내의 xy 색도 좌표들을 갖는 모든 색들은 디스플레이될 수 있다. 백색 칼러들은 곡선 WH상에 놓이는 xy 색도 좌표들을 갖는다. 예를 들어, 백색 D65가 표시된다.
EBU 1차 칼러들 RE, GE, BE를 이용하는 디스플레이들로부터 널리 알려진 바와 같이, 이들 1차 칼러들의 특정 비율은 입력 신호 성분들 Ri, Gi, Bi(도 6 참조) 모두가 자신들의 최대 값을 갖는 경우 디스플레이되어야 하는 원하는 백색 포인트를 얻는데 필요로 된다. 통상적으로, 이들 입력 신호 성분들 Ri, Gi, Bi의 최대 값은 동일하고 아날로그 신호들에 대해선 전압 레벨, 예를 들어, 0.7 V, 또는 8비트 디지털 신호들에 대해서는 숫자, 예를 들어, 255이다. 다음에서, 신호들은 0에서 시작하여 1에서 종료하는 영역 내의 정규화된 값들을 갖는다. 따라서, 입력 신호 성분들 Ri, Gi, Bi가 모두 1이면, 1차 칼러들 RE, GE, 및 BE는 원하는 백색 포인트가 디스플레이되도록 하는 비율이어야 한다 (그리고 디스플레이는 전통적인 원리들에 따라서 캘리브레이트되어 원하는 백색 포인트 및 색조(color cast)를 나타내지만 이는 또한 다른 칼러들의 작용을 고정시킨다). 예를 들어, 원하는 백색점이 D65(x = 0.3127, y = 0.3290) 및 1차 칼러들의 색도 좌표들은 적색 RE에 대해선, x=0.64, y=0.33, 녹색 GE에 대해선 x=0.29 및 y=0.60, 및 청색 BE에 대해선 x=0.15, y=0.06)이라는 것이 가정된다. 이제, 디스플레이의 적색, 녹색 및 청색들에 대한 휘도들이 22, 71 및 7의 비를 가져야한다는 것이 계산될 수 있다. 그러나, 많은 디스플레이들에서, 더 많은 청색조의 백색점은 예를 들어 20: 70: 10의 적색, 녹색, 청색에 대한 휘도 비와 함께 사용된다.
도 1은 1차 칼러들 RW, GW, 및 BW로 규정된 넓은 영역 디스플레이의 한 예를 또한 도시한다. 이 넓은 영역 디스플레이에 의해 디스플레이될 수 있는 칼러들은 꼭지점들이 RW, GW, 및 BW 1차 칼러들로 형성되는 삼각형 WG로 규정된다.
반사 스펙트럼의 동일한 휘도 궤적들이 xy 색도 공간에서 규정될 수 있는 방법의 한 예는 도 2와 관련하여 지금부터 이하에서 설명된다. 이상적인 셋업에서, 매우 많은 수의 물체들 RO는 넓은 스펙트럼 LI2를 제공하는 광원(L2)에 의해 조명된다. 이 예에서, 스펙트럼은 표준 조명원(illuminant) D65의 스펙트럼(이는 6500K의 대응하는 칼러 온도를 갖는 일광 스펙트럼이다)이다. 예시적인 최적의 칼러들 자연 휘도 실현에서, 상이한 물체들 R0는 실질적으로 수 파장들에 대해선 실질적으로 100% 반사율 또는 다른 파장들에 대해선 0인 반사율을 갖는다. 따라서, (근접) 단색성 칼러에 대해선, 대응하는 물체 RO는 실질적으로 특정 파장에서 100% (또는 상대적으로 높은) 반사율을 갖고 다른 파장들에서 실질적으로 0인(또는 상대적으로 낮은) 반사율을 갖는다. 그리고, 스케일의 다른 끝에서, 가장 밝은 백색 물체는 완전한 가시 파장 영역에 걸쳐서 실질적으로 100% 반사율을 갖는다. 중간 칼러들에 대해선, 물체들은 상대적으로 작은 파장 면적에 걸쳐서 높은 반사율을 가질 수 있다. 이와 같은 중간 칼러들은 예를 들어 특정 파장에 집중되는 대역 통과 반사 필터에 의해 또는 2개 이상의 상이한 중심 주파수들에 집중되는 2개 이상의 대역 통과 반사 필터들 각각에 의해 표현될 수 있다. 물체들이 상이한 스펙트럼을 가질 수 있지만 동일한 색도 xy를 가질 수 있다는 점에 유의하라. 이들 물체들의 일부는 다른 것들보다 더 많은 광을 반사시킴으로 더 높은 휘도를 가질 것이다. 도 1은 특정 색도 xy를 갖는 반사 물체가 가질 수 있는 최대 휘도를 도시한다. 최대로 반사되는 물체 스펙트럼을 얻기 위한 단지 실제적으로 손쉬운 방식인 상기 최대 반사율 예로써, 또한 예를 들어 자연으로부터 실제 스펙트럼을 기초로 그런 스펙트럼이 도출될 수 있다(예를 들어, 가장 밝은 적색 물체들, 대부분 잎인 가장 밝은 전형적인 녹색들 등). 이 데이터를 가지고, 모든 색도들에 대한 최대 휘도들의 세트가 도출될 수 있는데, 이는 메모리(LUT)에 저장될 수 있거나 수학적으로 또한 모델링될 수 있다(예를 들어, 이런 헐(hull)은 다항식들 또는 지수함수들 등으로 근사될 수 있다).
물체들 RO 중 각각 하나에 대해서, 반사된 광의 휘도 LU가 측정된다. 이들 측정들로부터, 도 1에 도시된 동일한 휘도 궤적들을 구성할 수 있다. 이들 동일한 휘도 궤적들은 상대 휘도를 도시한 수로 표시된다. 도시된 예에서, 모든 광을 반사 하는 백색 물체의 휘도는 100으로 표시된 100%로 설정된다. 90으로 표시된 궤적은 백색 물체의 휘도의 90%인 자신들의 반사 스펙트럼의 휘도를 갖는 모든 칼러화된 물체들을 나타낸다. David, L. MacAdam, in J.O.S.A, volume 25, 1935, pages 361 to 367의 "Maximum Visual Efficiency of Colored Materials"로부터 공개된 바와 같이, 이렇게 상이한 색도들에서 반사 스펙트럼의 휘도의 결정이 알려져 있다. 또 다른 백색이 또 다른 스펙트럼 LI2로 선택되면, 동일한 반사 물체에 대한 최대 휘도가 상이할 수 있음으로써 도 1에 도시된 동일한 휘도 궤적이 다를 수 있음을 유의해야 한다.
지금부터, 도 1을 다시 참조하면, 이들 동일한 휘도 궤적은 디스플레이 상에 디스플레이되는 칼러의 상대 밝기 BR과 동일한 칼러를 갖는 물체 RO의 반사 스펙트럼의 휘도 LU를 비교하도록 사용된다. 도 1로부터, 1차 칼러들 RE, GE, BE 각각과 동일한 칼러를 갖는 반사 물체들 RO의 휘도는 22, 77 및 8 각각이라는 점이 명료하다. 백색 D65를 생성시키기 위하여 EBU 1차 칼러들 RE, GE, BE에 대해, 휘도 비들이 r:g:b=22:71:7로 규정된다는 점에 유의하여야 한다. 따라서, 백색 D65의 총 휘도가 100으로 정규화되면, 적색, 녹색 및 청색 성분들의 정규화된 최대 휘도는 각각 22, 71 및 7이다. 지금부터 이하에서, 정규화된 최대 휘도가 의미하는 컨텍스트로부터 명백하다면 정규화된 최대 휘도는 또한 최대 휘도, 휘도 인자, 또는 심지어 단지 휘도라 칭해진다. 문헌에서, 휘도 인자는 또한 명도(lightness)라 칭해진다.
이는 입력 신호 Ri 성분이 1일 때, 적색 1차 칼러는 22의 휘도를 갖는다는 것을 의미한다. 적색 1차 칼러 RE와 동일한 색을 갖는 물체 RO의 휘도는 또한 22이다. 입력 신호 Gi 성분이 1일 때, 녹색 1차 칼러는 71의 휘도를 갖는다. 다른 한편으로, 녹색 1차 칼러 GE와 동일한 칼러를 갖는 물체 RO의 휘도는 77이다. 입력 신호 Bi 성분들이 1일 때, 청색 1차 칼러는 7의 휘도를 갖는다. 다른 한편으로, 청색 1차 칼러 BE와 동일한 칼러를 갖는 물체의 휘도 LU는 8이다. 따라서, 이 1차 칼러들의 선택에 대해서, 1차 칼러들의 휘도는 실질적으로 대응하는 휘도들 LU에 정합한다. 디스플레이 영역 및 반사 칼러들 영역 간을 양호하게 정합시키기 위하여, 다른 칼러들에서 또한 디스플레이 휘도가 대응하는 휘도들 LU와 정합한다는 것이 검사되어야 한다. 예를 들어, 입력 신호 Ri 및 Gi 둘 다가 값 1을 가질 때 발생되는 황색의 휘도가 93 = 22 + 71인 반면에, 이 칼러에서 반사 휘도는 97이다.
동일한 방식으로, 3개의 1차 칼러들 RW, GW, 및 BW를 갖는 넓은 영역 디스플레이가 특히 녹색 및 적색들에 대해서 비정합 휘도를 갖는다는 것이 도시된다. 백색 D65에 대한 적색, 녹색 및 청색 1차 칼러들의 휘도들의 비는 26:68:7이다. 1차 칼러들 RW, GW, 및 BW와 동일한 색을 갖는 반사 물체들 RO의 휘도는 각각 12, 31, 7이다. 따라서, 1차 칼러 RW 및 GW의 휘도 및 이에 대응하여 칼러화된 물체 RO의 휘도 간의 오정합은 적색 1차 칼러 RW만이 광을 발생시키면 적색에 대한 2배수 정도로 존재하고 또한 녹색 1차 칼러 GW만이 광을 발생시키면 녹색에 대한 2배수 정도로 존재한다. 적색 및 녹색 1차 칼러들 RW 및 GW의 휘도는 동일한 포화도를 갖는 반사 칼러들의 휘도를 비교하면 너무 높다. 이는 동일한 구동 신호들이 3개의 1차 칼러들을 갖는 보통 영역 디스플레이에 대해서처럼 사용될 때 디스플레이된 물체가 형광이라는 바람직하지 않은 인상을 이들 칼러들에 대해서 생성한다.
적어도 부가적인 1차 칼러를 부가함으로써 하나 이상의 1차 칼러들의 기여도를 감소시킬 수 있다는 것을 실현되었다. 이는 2개의 예들로 도시된다. 제 1 예는 백색 1차 칼러 W가 첨가되는 경우의 효과를 도시하고 제 2 예는 황색 1차 칼러 YW를 첨가하는 효과를 도시한다. 대안적으로, 단지 3가지 1차 칼러들은 도 1에 도시된 넓은 영역 1차 칼러들 RW, GW, 및 BW에서보다 더 작은 오정합이 발생되도록 선택된 칼러들로 선택될 수 있다.
EBU 1차 칼러들 R, G, B가 RGB(적색, 녹색 및 청색)에 대해서 사용되고 백색 D65가 백색 1차 칼러에 대해 사용되는 RGBW 디스플레이에서, 백색 D65는 11, 35, 4, 50 각각의 적색, 녹색, 청색 및 백색 1차 칼러들의 관련된 휘도 비로 얻어진다. 이들 휘도 값들 11, 35, 4는 EBU 1차 칼러들 R, G, 및 B 각각과 동일한 색들을 갖는 물체들 RO의 휘도들 22, 77, 8과 비교되어야 한다. 이는 RGB에 대한 1차 칼러들의 선택에서, 1차 칼러들 R, G, B의 휘도 값들과 대응하는 물체들 RO의 반사 스펙트럼의 휘도 LU 간에서 높은 오정합이 발생된다는 것이 명백하다. 이 예에서, 휘도는 너무 낮은데, 이는 너무 어두워서 포화된 색들에 대해서 침침한 인상(impression)을 야기한다.
넓은 1차 칼러들 RW, GW, 및 BW가 RGB(적색, 녹색 및 청색)에 대해서 사용되는 RGBW 디스플레이에서, 백색 D65은 첨가된 백색 1차 칼러 W에 대해서 사용되고, 백색 D65는 11, 35, 4, 50, 각각의 r, g, b, w의 관련된 휘도 비에 의해 얻어진다. 이들 휘도 값들 11, 35, 4는 1차 칼러들 RW, GW, BW 각각과 동일한 칼러들을 갖는 물체들 RO의 휘도들 12, 31, 7과 비교되어야 한다. RGB에 대한 1차 칼러들의 이 선 택에서, 1차 칼러들 RW, GW, BW의 휘도 값들과 대응하는 물체들 RO의 반사 스펙트럼의 휘도들 LU 간에서 실질적으로 더 좋은 정합을 제공한다는 것이 명백하다. 그러나, 1차 칼러들 RW 및 GW가 활성화되는 2차 황색에 대해선, 휘도 값은 11+35=46이고, 한편 동일한 황색이 대략 91인 반사 물체 RO의 휘도 LU가 도 1에서 발견될 수 있다. 2차 자홍색에 대해선, 휘도 인자는 11+4=15이고 휘도는 19이다. 2차 청녹색에 대해선, 휘도 인자는 35+4=39이고 휘도는 50이다. 따라서, 황색에 대해선, 여전히 실질적인 오정합이 존재한다.
2차 칼러들이 2개의 1차 칼러들 간의 칼러들임으로써, 단지 2개의 1차 칼러들을 이용함으로써 실현되는 칼러들이라는 점에 유의하여야 한다.
지금부터, EBU 1차 칼러들 R, G, B가 RGB에 대해서 사용되고 황색 1차 칼러 YW가 첨가되는 RGBY 디스플레이가 제공되는 또 다른 예가 설명된다. 백색 D65를 얻기 위하여 1차 칼러들 R, G, B, YW의 비는 이제 11:35:7:47이다. 이들 휘도 값들 11, 35, 7은 1차 칼러들 R, G, B 각각과 동일한 칼러를 갖는 물체들 RO의 휘도들 22, 7, 8과 비교되어야 한다. RGB에 대한 1차 칼러들의 이 선택에서, 높은 오정합이 1차 칼러들 R 및 G의 휘도 값들 및 대응하는 물체들 RO의 반사 스펙트럼의 휘도들 LU 간에서 발생된다. 또한, 이 예에서, 휘도는 너무 낮게 되는데, 이는 포화된 칼러들에 대해서 너무 어두운 인상을 야기시킨다.
RGBY 디스플레이가 황색 1차 칼러가 첨가되는 넓은 1차 칼러들 RW, GW, BW을 토대로 하면, 이 상황은 상당히 개선된다. 1차 칼러들에서 디스플레이 영역 및 반사 칼러들 영역 간의 양호한 정합을 위해서, 1차 칼러들 r, g, b, y의 휘도 비는 각각 13, 34, 7, 47이다. 이들 휘도 값들 13, 34, 7은 1차 칼러들 RW, GW, BW 각각과 동일한 칼러들을 갖는 휘도들 12, 31, 7과 비교되어야 한다. RGB에 대한 1차 칼러들의 이 선택에서, 실질적인 정합이 1차 칼러들 RW, GW, BW의 휘도 값들 및 대응하는 물체들 RO의 반사 스펙트럼의 휘도 LU 간에 발생된다. 또한, 1차 칼러들 RW, GW, 및 YW가 활성화되는 2차 황색에 대해서, 휘도는 13+34+47=94인데, 한편 동일한 황색에 대한 반사 물체 RO의 휘도가 대략 91이라는 것이 도 1에서 발견될 수 있다. 따라서, 이제, 황색의 휘도 및 대응하는 반사 황색 물체의 휘도 간의 실질적인 정합이 얻어진다. 2차 자홍색에 대해선, 휘도 값은 13+7=20이고 휘도 인자는 19이다. 2차 청녹색에 대해선, 휘도 값은 34+7=41 이고 휘도 인자는 50이다. 따라서, 모든 1차 칼러 및 2차 칼러들에 대해선 실질적인 정합이 존재한다. 결국, 실질적인 정합은 넓은 영역 내에서 모든 칼러들에 대해 얻어진다.
도시된 예들로부터 명백한 바와같이, 1차 칼러들의 선택에 따라서, 상대적으로 큰 오정합이 발생될 수 있다. 이 오정합은 디스플레이의 1차 칼러들의 도출을 디밍(dimming)함으로써 감소될 수 있다. 실질적인 정합을 제공하는 1차 칼러들이 발견될 지라도, 여전히 상대적으로 작은 편차가 존재할 수 있다. 이들 상대적으로 양호한 정합 1차 칼러들과 도출의 디밍을 결합시킴으로써, 디스플레이의 칼러 재생은 더욱 개선될 수 있다. 디스플레이의 1차 칼러들의 도출을 디밍하는 실시예들은 도 3 내지 도 5와 관련하여 설명된다.
도 2는 물체를 조명하는 광원을 도시한다. 광-스펙트럼 광원(L2)은 넓은 스펙트럼을 갖는 광 (LI2)을 발생시켜 반사 물체(RO)를 조명한다. 물체(RO)는 파장들 의 세트 또는 특정 파장에 대해서 높은 반사율을 갖는다. 이 반사된 광은 스펙트럼 RS를 갖는데, 이는 색도 λ0 및 휘도 LU에 대응한다. 이 스펙트럼은 또한 반사 스펙트럼이라 칭해진다. 도 2가 도 1의 설명에서 이미 설명되었기 때문에, 부가적인 설명은 본 명세서에서 제공되지 않는다.
도 3은 칼러 맵핑 회로의 한 실시예의 블록도를 도시한다. 입력 화상 신호 IS는 입력 화소 칼러들을 갖는 입력 화소들로 구성되는 입력 화상을 규정한다. 본 발명이 CIE 1931 x, y 칼러 공간에서 규정된 입력 화상 신호에 대해서 설명되었지만, 본 발명은 이 x, y 칼러 공간으로만 제한되지 않고 휘도 및 색도가 규정되는 임의의 다른 칼러 공간에서 적용될 수 있거나 결정될 수 있다. 이와 같은 칼러 공간들의 예들은 CIE 1976u'v' 칼러 공간 및 비디오 칼러 공간 YCrCb이다. 본 발명을 RGB 칼러 공간에 적용할 수 있지만, 이는 더욱 복잡하게 되는데, 그 이유는 색도 및 휘도가 RGB 성분들로부터 계산되어야 하기 때문이다. 입력 화상 신호가 RGB 칼러 공간에서 코딩되고 색도 및 휘도를 결정하기 위한 여분의 계산들이 바람직하지 않으면, 입력 화상 신호는 감마 RGB 도메인으로부터 예를 들어 xy Y 공간과 같은 선형 광(light) 도메인으로 변환되어야 한다.
입력 화소 칼러들은 입력 휘도 Y 및 입력 색도 x 및 y로 규정된다. 입력 화소 칼러들은 입력 칼러 영역으로 제한된다. 영역 맵퍼(2)는 맵핑 또는 변환은 입력 화상 신호(IS)로 적용함으로써, 맵핑된 화상 신호(MS)가 입력 영역과 다른 맵핑된 영역으로 결과되도록 한다. 맵핑된 화상 신호(MS)는 색도들 xm 및 ym을 갖는다. 맵핑된 영역 및 입력 영역 간의 차이는 입력 영역이 연장되면 너무 높은 1차 칼러들의 휘도를 야기하거나 또는 맵핑된 영역이 입력 영역보다 작으면 1차 칼러들의 너무 작은 휘도를 야기할 것이다.
통상적으로, 영역 맵퍼(2)는 입력 화상 신호(IS)를 처리하여 입력 화상 신호 (IS)에 대해서 향상되는 맵핑된 화상 신호 (MS)를 얻는다. 예를 들어, 영역 맵퍼(2)는 휘도(Y) 및 색도 x 및 y(예를 들어, 3차원 매트릭싱)에 대해 영향을 미칠 수 있는 임의의 칼러 변환일 수 있거나, 또는 색도 좌표들 x 및 y 만에 대해서 동작하는 칼러 변환일 수 있다(예를 들어, 휘도 제한 포화도 신장 영역 맵핑). 최종 언급된 상황에서, 맵핑된 휘도 Ym은 입력 휘도 Y와 동일하다. 달리 말하면, 입력 휘도 Y는 영역 맵퍼(2)에 의해 처리되지 않는다.
본 발명은 입력 영역과 상이한 디스플레이 영역을 갖는 임의의 디스플레이 유형에서 사용될 수 있다. 예를 들어, EBU 코딩된 신호들에 대해서, 디스플레이는 넓은 영역(EBU 영역보다 큰)일 수 있다. 대안적으로, 디스플레이는 예를 들어 이동 장치의 LCD에 대해서, 또는 미래에 넓은 1차 칼러들에 대해 코딩된 입력 신호들이 EBU 1차 칼러들로 규정된 더 작은 영역을 갖는 디스플레이 장치 상에 디스플레이 되어야만 할 때 EBU 영역보다 작은 영역을 가질 수 있다. 전체 칼러 디스플레이는 3개 이상의 1차 칼러들을 가질 수 있다.
룩업 회로(look-up circuit:3)는 맵핑된 색도 xm, ym을 수신하고 룩업 테이블(부가적으로 또한 LUT라 칭해짐) (1)에서 대응하는 휘도 (LU)를 룩업한다. 맵핑된 색도 xm 및 ym에 대응하는 룩업 휘도는 Y1이라 칭해진다. 이 휘도 Y1는 맵핑된 색도 xm, ym에 대응하는 칼러를 갖는 반사 물체 RO의 최대 휘도 LU이다.
인자 결정 회로(4)는 맵핑된 휘도 (Ym) 및 룩업된 휘도(Y1)를 수신하여 맵핑된 휘도 (Ym) 및 룩업된 휘도 (Y1) 간의 차를 표시하는 인자 Y1를 결정한다. 휘도 적응 회로(5)는 맵핑된 휘도 Ym 및 인자 F1을 수신하여 출력 휘도 (Ys)를 공급한다. 휘도 적응 회로(5)는 인자(F)를 이용함으로써 맵핑된 휘도(Ym)를 적응시켜 맵핑된 휘도 Ym보다 룩업된 휘도(Y1)에 근접한 출력 휘도(Ys)를 얻는다. 예를 들어, 휘도 적응 회로(5)는 맵핑된 휘도(Ym)를 인자(F1)와 승산하는 이득 승산기 또는 스케일러이다. 인자(F1)는 출력 휘도(Ys)가 룩업된 휘도 (Y1)로 클립핑(clipping)되도록 선택될 수 있다. 대안적으로, 인자 (F1)는 맵핑된 휘도(Ym)와 룩업된 휘도(Y1)의 비의 일부의 비일 수 있다. 맵핑된 색도 xm 및 ym에 대해서, 휘도 Ys는 실질적으로 휘도 Y1으로부터 벗어나지 않으면 출력 화상 신호 (OS)에서 칼러 재생은 최적이 된다. 결국, 영역 맵퍼(2)는 예를 들어, 출력 화상 신호(OS)에서 일부 칼러들이 너무 더 밝거나 어둡게 되도록 함이 없이 칼러 확장을 적용함으로써 입력 화상 신호를 향상시킬 수 있다. 맵퍼(2)가 작용하지 않거나 입력 휘도(Y)를 변경시키지 않으면, 맵핑된 휘도 Ym이 입력 휘도 Y일 수 있다는 점에 유의하여야 한다. 상기 하드웨어 또는 소프트웨어 블록 설명이 단지 간단한 실현만을 설명하였지만, 당업자는 휘도 적응 회로가 자신의 평가 유닛을 포함하여 수학적 모델을 계산하여 입력 맵핑된 색도에 대한 원하는 휘도를 얻을 수 있다.
도 4는 칼러 맵핑 회로의 또 다른 실시예의 블록도를 도시한다. 이 칼러 맵핑 회로는 도 3에 도시된 회로를 토대로 하는데, 유일한 차이는 영역 맵퍼(2)가 입력 휘도(Y)에 영향을 미치지 않아서, 맵핑된 휘도(Ym)가 입력 휘도(Y)와 동일하다는 것이다. 단지 색도 x 및 y가 맵핑된다. 이 회로의 동작은 도 3과 관련하여 설명된 회로와 동일하다.
도 5는 칼러 맵핑 회로의 또한 다른 실시예의 블록도를 도시한다. 이 칼러 맵핑 회로는 도 4에 도시된 회로를 토대로 한다. 이 차이들은 룩업 회로(6)가 첨가되며, 인자 결정화 회로(4)가 이제 비를 결정하고, 휘도 적응 회로(5)가 이득 승산기라는 것이다. 룩업 회로(6)는 입력 색도 x 및 y를 수신하고 LUT(1)에서 대응하는 휘도(LU)를 룩업한다. 입력 색도 x 및 y에 대응하는 룩업된 휘도는 Y2라 칭해진다. 이 휘도(Y2)는 입력 색도(x 및 y)에 대응하는 칼러를 갖는 반사 물체 (RO)의 최대 휘도 (LU)이다. 인자 결정화 회로(4)는 입력 색도(x, y) 및 대응하는 맵핑된 색도 (xm 및 ym)의 휘도 (Y2 및 Y1)의 비를 결정하여 인자 G = Y2/Y1을 얻는다. 이득 승산기(5)는 입력 휘도(Y)를 인자 (G)와 승산하여 출력 휘도(Ys)를 얻는다.
칼러 맵핑은 자연색 재생을 위하여 최적화되는 디스플레이와 결합될 수 있다. 이와 같은 디스플레이들은 도 8 내지 도 11과 관련하여 설명된다. 칼러 맵핑은 도 6과 관련하여 설명된 바와 같은 LCD(액정 디스플레이) 장치 또는 도 7과 관련하여 설명된 바와 같은 DMD(디지털 미러 디스플레이) 장치에 사용될 수 있다.
도 6은 개요적으로 LC 디스플레이 장치를 도시한다. 도시된 실시예에서, 화소 (Pi)은 4개의 LC 부화소들 (RP, GP, BP, YP)을 포함한다. 칼러 필터들 (RF, GF, BF, YF)는 부화소들 (RP, GP, BP, YP)와 관련된다. 칼러 필터들 (RF, GF, BF, YF)는 부화소들 (RP, GP, BP, YP)의 다른 측에 제공되어, 광원들 (LR, LG, LB, LY) 및 부화소들 (RP, GP, BP, YP) 사이에 제공될 수 있다. 모든 부화소들 (RP, GP, BP, YP)가 반드시 칼러 필터를 가져야 하는 것은 아니다. 도시된 실시예에서, 4개의 광원들(LR, LG, LB, LY)이 제공되는데, 이는 드라이버(LDR)로 구동되며 칼러 필터들(RF, GF, BF, YF)와 함께 디스플레이 장치(DD)의 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)를 규정한다. 도 7에서, 광원들(LR, LG, LB, LY)에 의해 발생된 광의 칼러들은 관련된 필터들(RF, GF, BF, YF)와 정합되고 필터들 (RF, GF, BF, YF)에 의해 이들의 비들에서 변경되지 않는다. 상이하게 말하면, 칼러 필터들은 광원들과 관련되지 않은 광만을 차단할 필요가 있다. 이제 광원들(LR, LG, LB, LY)을 나오는 광은 디스플레이(DD)의 1차 칼러들이다.
4개의 상이한 광원들(LR, LG, LB, LY) 대신에, 단지 3개의 광원들이 제공될 수 있다. 이하, 칼러 필터들(RF, GF, BF, 및 LF) 중 하나는 광원들 (LR, LG, LB, LY) 중 적어도 2개의 적어도 일부 광을 통과시키도록 선택된다. 대안적으로, 실질적으로 동일한 스펙트럼을 모두 방출하는 광원들의 세트의 단일 광원이 사용될 수 있다. 이 실시예에서, 1차 칼러들은 광원의 광의 스펙트럼 분포 및 칼러 필터들의 스펙트럼 필터링으로 규정된다.
화소 드라이버(PDR)는 구동 신호들(r, g, b, y)를 부화소들(RP, GP, BP, YP) 각각에 공급하여 부화소들(RP, GP, BP, YP)의 투과를 제어한다.
4개 이상의 1차 칼러들이 필요로 된 경우, 화소들 마다 4개 이상의 부화소들이 필요로 된다는 점에 유의하여야 한다. 1차 칼러들이 얻어지는 방법에 따라서 더 많은 상이하게 칼러화된 광원들 및/또는 칼러 필터들이 필요로될 것이다. R, G, B, Y가 적색, 녹색, 청색 및 황색을 나타내지만, 실제로 다른 칼러들이 사용될 수 있 다.
도 7은 DMD 및 칼러 휠을 갖는 디스플레이 장치를 개요적으로 도시한다. 넓은 스펙트럼 광원(L1)은 회전 칼러 휠(CW)에 충돌하는 광 빔(LI1)을 발생시킨다. 칼러 휠(CW)은 칼러 필터 세그먼트들(FG, FR, FB, FY)를 갖는다. 칼러 휠 CW을 나가는 광 빔(LC1)은 DMD 디스플레이의 화소(Pi)의 부화소들(M1, M2, M3, 및 M4)에 시간 순차적으로 충돌한다. 모든 부화소들(M1 내지 M4)은 각도가 디스플레이될 화상에 따라서 변조된 동일한 미니 미러들(mini mirrors)일 수 있다.
도 8은 디스플레이를 추가 설계하는 방법의 고 레벨 순서도를 도시한다. 단계 S1에서, 물체들(RO)의 휘도들(LU)이 결정된다. 통상적으로, 상이하게 칼러화된 물체들 (RO)에 대한 이들 휘도들(LU)이 한 번 결정되고나서 테이블에 저장된다. 대안적으로, 이들 휘도들(LU)은 문헌에서 발견될 수 있고 단계(S2)에서 바로 사용될 수 있다. 단계(S2)에서, 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)은 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)로 규정된 영역로 재생가능한 상이한 칼러들의 최대 휘도 (BR)가 대응하는 칼러들을 갖는 물체들(RO)에 의해 반사되는 스펙트럼의 휘도들(LU)에 실질적으로 정합하도록 선택된다. 디스플레이 설계에 대해서, 최대 휘도의 상이한 백색점이 바람직하면, 광원(LI2)의 상이한 스펙트럼이 취해져야만 한다. 예를 들어, D65 백색점에 대해, 대응하는 일광 스펙트럼 D65가 LI2에 대해 취해진다. 8600K 백색점에 대해, 8600K의 온도를 갖는 대응하는 흑체(blackbody) 방사기 스펙트럼이 취해진다.
휘도들(LU)이 결정되어야 하면, 단계(S10)에서, 반사 물체들(RO)은 광 대역 광원(L2)에 의해 발생되는 광(L12)로 조명된다. 단계(S11)에서, 다양한 파장들에서 실질적으로 100%의 반사율을 갖는 반사 물체들(RO)에 의해 반사되는 반사 스펙트럼의 휘도들(LU)이 측정되고 대응하는 색도 λ0 및 휘도 LU가 계산된다. 단계(S12)에서, 결정된 휘도들(LU)은 사용을 위하여 저장된다. 대안적으로, 이미 공지된 경우, 휘도들(LU)은 직접 저장되고 단계들(S10 및 S11)이 필요로 되지 않을 것이다.
도 9는 디스플레이를 설계하는 방법의 한 실시예의 순서도를 도시한 것이다. 이 실시예에서, 단계(S2)는 다음과 같이 동작한다. 우선, 단계(S20)에서, 1차 칼러들 (RW, GW, BW, YW)의 세트 및 원하는 백색점이 선택된다. 선택된 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW) 및 선택된 백색점은 또한 총괄적으로 PR이라 칭해진다. 원하는 백색점을 얻기 위한 선택된 1차 칼러들 (RW, GW, BW, YW)의 비는 단계(S21)에서 계산된다. 다음에, 또한 단계(S21)에서, 최대 휘도(BR)는 모든 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW) 및 모든 2차 칼러들에 대해서 계산된다. 2차 칼러들은 최대 휘도(BR)를 갖는 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)을 혼합하면서 나오는 칼러들이다. 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW) 및 2차 칼러들에 대응하는 반사 물체들의 휘도(LU)는 결정되거나 저장 매체로부터 검색된다.
계산된 휘도 값들(BR)은 단계(S22)에서 대응하는 휘도들과 비교된다. 최종적으로, 단계(S23)에서, 휘도 값(BR)이 정합 기준(MC)에 따라서 휘도들(LU)과 실질적으로 정합하는지를 판단한다. 선택된 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)의 세트가 정합 기준들(MC)을 충족하지 않으면, 알고리즘은 단계(S20)로 진행하고 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)의 또 다른 세트를 선택한다. 선택된 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)의 세트가 정합 기준들 (MC)에 충족되면, 이 세트는 디스플레이에서 구현될 후보가 되고 단계(S24)에 저장된다.
알고리즘은 1차 칼러들 (RW, GW, BW, YW)의 정합 세트가 발견되는 즉시 중지할 수 있다. 대안적으로, 알고리즘은 하나 이상 또는 심지어 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)의 모든 정합 세트들을 탐색할 수 있다. 더 많은 정합하는 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)의 세트들이 이용될 수 있다면, 디스플레이에 이것의 구현에서 최상의 가망성을 갖는 세트를 선택할 수 있다. 예를 들어, 정합하는 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)을 얻는데 필요로 되는 하드웨어의 효율은 중요한 고려사항이다. 대안적으로, 최적의 세트는 최대 영역을 갖는 세트일 수 있다.
1차 칼러들 및 2차 칼러들 대신에 또는 이외에도, 관련된 휘도 값들(BR)이 휘도 (LU)와 비교되는 다른 칼러들이 선택될 수 있다는 점에 유의하여야 한다. 선택된 칼러들은 선택된 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)로 실현될 수 있다. 4개의 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)이 언급되었지만, 동일한 알고리즘은 4개보다 적거나 많은 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)에 적용될 수 있다. 게다가, 4개의 1차 칼러들이 문자들 R(적색), G(녹색), B(청색) 및 Y(황색)를 이용하지만, 다른 칼러들은 1차 칼러들에 대해서 선택될 수 있다.
정합하는 기준들의 예들은, 화소 칼러의 휘도가 동일한 칼러를 갖는 물체(RO)의 휘도(LU)의 80 내지 120%의 영역 내에 있을 수 있다. 이 영역은 상이한 칼러들에 대해 다를 수 있다. 대안적으로, 도 11과 관련하여 설명된 바와 같이, 경험적인(empirical) 방식이 사용될 수 있다. 전형적으로, 에러들은 +/- 10% 내에 있어야만 된다.
도 10은 디스플레이를 설계하는 방법의 한 실시예의 순서도를 도시한다. 이 실시예에서, 단계(S2)는 다음과 같이 동작한다.
우선, 단계(S25)에서, 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)의 세트가 선택된다. 선택된 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)은 총괄적으로 PR이라 칭해진다. 단계(S26)에서, 검사점들(CP)의 세트가 규정된다. 이들 검사 점들(CP)은 정합이 검사되어야 하는 디스플레이 영역 내의 칼러들이다. 예를 들어, 검사점들(CP)은 적색, 녹색, 및 청색 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW), 황색, 자홍색, 및 청녹색 2차 칼라들(RW+GW, RW+BW, GW+BW 각각) 및 바람직한 백색점(예를 들어, D65)의 색도들이다.
단계(S27)에서, 검사점들(CP)의 대응하는 휘도들은 저장 매체로부터 결정되거나 검색된다. 단계(S28)에서, 검사점들(CP)에 대응하는 반사 물체들(RO)의 휘도들(LU)은 결정되거나 저장 매체로부터 검색된다. 단계(S29)에서, 디스플레이 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)의 휘도들(BR) 간의 비가 계산된다.
단계(S30)에서, 휘도 값들(BR)이 실질적으로 정합 기준들(MC)에 따라서 휘도들(LU)과 실질적으로 정합하는지 여부를 판단한다. 선택된 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)의 세트가 정합 기준들(MC)을 충족하지 않는다면, 알고리즘은 단계(S25)로 진행하고 또 다른 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)의 세트를 선택한다. 선택된 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)의 세트가 정합 기준들(MC)을 충족하면, 이 세트는 디스플레이에서 구현될 후보이고 단계(S31)에서 저장된다. 1차 칼러들 (RW, GW, BW, YW)의 각각에 대해, 영역은 선택될 수 있는 이들 1차 칼러들 내에서 규정될 수 있다.
일단 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)의 정합 세트가 발견되면 이 알고리즘은 중지될 수 있다. 대안적으로, 알고리즘은 하나 이상 또는 심지어 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)의 모든 정합 세트들을 탐색할 수 있다. 더 많은 정합하는 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)의 세트들이 이용될 수 있다면, 디스플레이에 이것의 구현에서 최상의 가망성을 갖는 세트를 선택할 수 있다. 예를 들어, 정합하는 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)을 얻는데 필요로 되는 하드웨어의 효율은 중요한 고려사항이다. 또는 영역의 크기에 대한 최적의 세트에 대해선, 영역이 크면 클수록 더욱 좋게 된다. 한 실시예에서, 검사 색도들에서 디스플레이 휘도들(BR) 및 반사 칼러 휘도들(LU)의 에러는 최소화된다. 이 에러 최소화는 허용된 영역들 내에서 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)의 최적의 색도들을 선택함으로서 및/또는 이들의 휘도들을 변경시킴으로써 가능하다. 1차 칼러의 휘도는 백라이트의 스펙트럼을 변경시키거나 칼러 필터(들)의 투과 스펙트럼을 변경시킴으로써 변경될 수 있다. 이 에러는 예를 들어 휘도 차의 제곱 평균(root-mean-square) 에러로서 규정될 수 있고, 각 휘도의 log10은 차를 계산하기 전 취해진다. 전형적으로, 양호한 디스플레이 설계에 대해서, 에러는 + 및 - 10%보다 작게 되어야 한다.
1차 칼러들 및 2차 칼러들 대신에 또는 이외에도, 관련된 휘도 값들(BR)이 휘도 (LU)와 비교되는 다른 칼러들이 선택될 수 있다는 점에 유의하여야 한다. 선택된 칼러들은 선택된 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)로 실현될 수 있어야 한다. 4개의 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)이 언급되었지만, 동일한 알고리즘은 4개보다 적거나 많은 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)에 적용될 수 있다. 게다가, 4개의 1차 칼러들이 문자들 R(적색), G(녹색), B(청색) 및 Y(황색)을 이용하지만, 다른 칼러들이 1 차 칼러들에 대해서 선택될 수 있다.
정합하는 기준들의 다른 예들은, 화소 칼러의 휘도가 동일한 칼러를 갖는 물체(RO)의 휘도(LU)의 80 내지 120%의 영역 내에 있을 수 있다. 이 영역은 상이한 칼러들에 대해 다를 수 있다. 대안적으로, 도 11과 관련하여 설명된 바와 같이, 경험적인 방식이 사용될 수 있다. 전형적으로, 에러들은 +/- 10% 내에 있어야만 된다.
도 11은 디스플레이를 설계하는 방법에 따라서 한 실시예의 순서도를 도시한다. 단계(S25)에서, 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)이 예를 들어 오퍼레이터에 의해 선택된다. 백색점은 미리 설정될 수 있거나, 또한 오퍼레이터에 의해 선택될 수 있다. 단계(S26)에서, 테스트 화상들(IM)은 단계(S25)에서 선택된 백색점 및 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)을 이용하여 디스플레이된다. 단계(S27)에서, 관찰자들의 그룹은 디스플레이된 화상을 보고, 화소 칼러의 휘도(BR)는, 관찰자들의 그룹의 적어도 90%가 화상에서 성가시거나 구별가능한 휘도 아티팩트들을 관찰할 수 없으면, 휘도(LU)와 실질적으로 정합하는 것으로 간주된다. 테스트 화상들은 실질적으로 관찰자들에도 제공되는 실제 세계 상황을 표현할 수 있고, 화소 칼러의 휘도 (BR)은 관찰자들의 그룹의 적어도 90%가 칼러의 휘도와 대응하는 휘도 간에 성가시거나 구별되는 차이들을 관찰하지 못한다면 휘도(LU)와 실질적으로 정합하는 것으로 간주된다.
도 12는 디스플레이를 설계하는 방법의 또 다른 순서도를 도시한다. 적어도 4개의 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)이 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW) 중 적어도 하나 의 색도를 변경시키거나 여분의 1차 칼러를 부가함으로서 선택된다.
단계(S30)에서, 영역 맵핑은 소정의 상이한 색들의 세트를 갖는 입력 테스트 화상 신호(IS)에 적용된다. 단계(S31)에서, 입력 테스트 화상(ISE)에 응답하여 디스플레이된 상이한 칼러들의 휘도(BR)가 검사된다. 단계(S32)에서, 대응하는 반사 스펙트럼(RS)의 휘도(LU)와 실질적으로 정합하는 휘도 (BR)를 얻기 위하여 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW) 중 적어도 하나의 색도가 변경된다. 대안적으로 또는 이외에도, 부가적인 1차 칼러는 이미 존재하는 1차 칼러들에 부가되어 정합 휘도(LU)로부터 실질적인 편차를 야기하는 1차 칼러들 중 하나의 대응하는 반사 스펙트럼 (RS)의 휘도(LU)에 실질적으로 정합하는 휘도(BR)를 얻는다. 예를 들어, 너무 높은 휘도(BR)가 특정 칼러에 대한 휘도(LU)에 대해서 검출되면, 새로운 1차 칼러는 이를 제공받거나 실질적으로 이 칼러를 제공받는다.
도 13은 실질적으로 정합하는 휘도를 갖는 영역들의 예들을 도시한다.
제 1 영역(GA1)은 다음에 대해서 각각 x, y, Y 좌표들을 갖는 4개의 1차 칼라들 (R, YG, GC, B)로 규정된다.
Figure 112009028333653-pct00001
제 2 영역(GA2)은 다음에 대해서 각각 x, y, Y 좌표들을 갖는 5개의 1차 칼러들 (R, G, B, C, Y)로 규정된다.
Figure 112009028333653-pct00002
제 3 영역(GA3)은 다음에 대해서 각각 x, y, Y 좌표들을 갖는 6개의 1차 칼러들 (R, G, B, C, M, Y)로 규정된다.
Figure 112009028333653-pct00003
상술된 실시예들이 본 발명을 제한하기보다는 예시하는 것이고 당업자는 첨부된 청구항들의 영역을 벗어남이 없이 많은 대안적인 실시예들을 설계할 수 있다는 점에 유의하여야 한다.
예를 들어, 휘도의 정확한 보상이 필요로 되지 않으면, 룩업 테이블 1은 반사 물체들의 정확한 휘도들을 포함할 필요가 없다. 반사 물체들의 근사 휘도를 저장하는 것이 충분할 것이다. 예를 들어, + 및 - 10%의 정확도는 충분한 것으로 나타난다.
본 칼러 맵핑은, 디스플레이 영역이 입력 신호 영역과 다른 한, 디스플레이에 사용되는 1차 칼러들의 수에 무관하게 유용하게 구현될 수 있다.
상기 맵핑 기술이 상이한 장치들 또는 소프트웨어에서 실현될 수 있다는 것을 이해하여야 하는데, 예를 들어, 상기 맵핑 기술은 사진 처리 소프트웨어의 부분을 형성하여 나중에 특정 디스플레이에 제공되는 디바이스 종속 포맷으로 데이터를 저장할 수 있다. 이 정정은 또한, 예를 들어 인터넷 상에서 전용 채널을 통해서 개선된 신호들 또는 메모리(예를 들어, 상점에서 구입가능한 메모리 스틱 상의) 상에 개선된 신호로서 공급하는 전문적인 서비스에 의해 적용될 수 있다. 가정 컴퓨터상에 적용하기 위하여 또는 플러그-인(plug-in) 등을 수신하기 위하여 정정 프로파일들(예를 들어, LUT)을 다운로딩할 수 있다.
청구항들에서, 괄호 안에 배치된 임의의 참조 부호들은 청구항을 제한하는 것으로서 해석되지 않을 것이다. 동사 "포함하다" 및 이의 활용형들은 청구항에 기재된 것과 다른 단계들 또는 소자들의 존재를 배제하지 않는다. 소자 앞의 단수 관사 "a" 또는 "an"은 이와 같은 소자들의 복수개 존재를 배제하지 않는다. 본 발명은 여러 별개의 소자들을 포함하는 하드웨어에 의해 그리고 적절하게 프로그램된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 여러 수단을 열거하는 장치 청구항에서, 이들 수단들 중 여럿은 하드웨어의 단일의 동일한 항목으로 구현될 수 있다. 특정 방법들이 서로 상이한 종속 청구항들에 기재되어 있다는 단순한 사실은 이들 방법들의 조합들이 유익하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지는 않는다.

Claims (18)

  1. 디스플레이 칼러 영역(WG)을 규정하는 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)을 갖는 3개 이상의 부화소들(subpixels)(RP, GP, BP, YP)을 갖는 디스플레이 화소들(Pi)을 포함하는 디스플레이(DD)용 출력 화상 신호(OS)로 입력 화상 신호(IS)를 맵핑하는 칼러 맵핑 방법에 있어서,
    상기 디스플레이 칼러 영역(WG) 내에서 상이한 색도들(x0, y0)에 대응하는 상이한 칼러들을 갖는 실제 세계 물체들의 반사 스펙트럼(RS)의 최대 휘도들(LU 및 Y1)을 사용하는 단계로서, 상기 반사 스펙트럼(RS)은 상기 실제 세계 물체들의 각각에 의해 반사되는 광의 스펙트럼인, 상기 사용 단계;
    맵핑된 휘도(Ym; Y) 및 맵핑된 색도(xm, ym)로 규정된 대응하는 맵핑된 화소 칼러들을 갖는 맵핑된 화상 신호(MS)를 얻기 위하여 입력 휘도(Y) 및 입력 색도(x, y)로 규정된 입력 화소 칼러들을 갖는 상기 입력 화상 신호(IS)를 영역 맵핑(gamut mapping)하는 단계(2)로서, 상기 입력 화소 칼러들은 상기 디스플레이 칼러 영역(WG)과 다른 입력 칼러 영역 내에 있는, 상기 영역 맵핑 단계(2); 및
    상기 맵핑된 휘도(Ym)보다 최대 휘도(Y1)에 더 근접한 출력 휘도(Ys)를 얻기 위하여 상기 최대 휘도(LU, Y1) 및 상기 맵핑된 휘도(Ym; Y) 간의 차에 따른 인자(F1; G)를 상기 맵핑된 휘도(Ym; Y)에 승산하는 단계(5)로서, 상기 출력 화상 신호(OS)는 상기 맵핑된 색도(xm, ym) 및 상기 출력 휘도(Ys)로 규정되는, 상기 승산 단계(5)를 포함하는, 칼러 맵핑 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 최대 휘도들(LU, Y1)을 사용하는 단계는 룩업 테이블(look-up table:1)로부터 상기 최대 휘도들(LU, Y1)을 검색하는 단계를 포함하는, 칼러 맵핑 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 최대 휘도들(LU, Y1)을 사용하는 단계는 상기 최대 휘도들(LU)을 발생시키기 위하여 설계된 수학적 모델을 적용하는 단계를 포함하는, 칼러 맵핑 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 실제 세계 물체에 의해 반사되는 광의 스펙트럼은 소정의 광원으로 조명되는 상기 실제 세계 물체를 측정함으로써 얻어지는, 칼러 맵핑 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 소정의 광원은 동일한 에너지 또는 일광 스펙트럼을 포함하는 스펙트럼 광원인, 칼러 맵핑 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 최대 휘도들(LU, Y1)의 각각은 실질적으로 최대 총 반사된 광량인, 칼러 맵핑 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 맵핑된 휘도(Ym)를 승산하는 단계는 상기 맵핑된 휘도(Ym)를 실질적으로 상기 최대 휘도(LU)에 클립핑(clipping)시키는 단계를 포함하는, 칼러 맵핑 방법.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 입력 신호(IS)의 상기 입력 색도(x, y)에서 상기 룩업 테이블(1)에서 상기 최대 휘도(LU)를 룩업함으로써 추가적인 룩업된 최대 휘도(Y2)를 검색하는 단계(6)를 더 포함하고, 상기 맵핑된 휘도(Y)를 승산하는 단계는 상기 맵핑된 색도(xm, ym)에서의 상기 룩업된 최대 휘도(Y1) 및 상기 입력 색도(x, y)에서의 상기 룩업된 최대 휘도(Y2)의 비와 실질적으로 동일한 인자(G)만큼 상기 맵핑된 휘도(Y)를 스케일링(scaling)하는 단계를 포함하는, 칼러 맵핑 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 영역 맵핑(2)은 상기 입력 색도(x, y)에 영역 맵핑 만을 적용하고 상기 맵핑된 휘도(Ym; Y)는 입력 휘도(Y)인, 칼러 맵핑 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 영역 맵핑(2)은 칼러 개선을 제공하는, 칼러 맵핑 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 칼러 개선은 포화도 부스트(saturation boost)인, 칼러 맵핑 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이(DD)는 3개 이상의 다수의 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)을 갖는 다중 1차 디스플레이인, 칼러 맵핑 방법.
  13. 디스플레이 칼러 영역(WG)을 규정하는 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)을 갖는 부화소들(RP, GP, BP, YP)을 갖는 디스플레이 화소들(Pi)을 포함하는 디스플레이(DD)용 출력 화상 신호로 입력 화상 신호(IS)를 맵핑하는 칼러 맵핑 회로에 있어서,
    디스플레이 칼러 영역(WG) 내에서 상이한 색도들(x0, y0)에 대응하는 상이한 칼러들을 갖는 실제 세계 물체들의 반사 스펙트럼(RS)의 최대 휘도들(LU 및 Y1)을 발생시키는 최대 휘도 유닛으로서, 상기 반사 스펙트럼(RS)의 각각은 실제 세계 물체들에 의해 반사되는 광의 스펙트럼인, 상기 최대 휘도 유닛;
    맵핑된 휘도(Ym; Y) 및 맵핑된 색도(xm, ym)로 규정된 대응하는 맵핑된 화소 칼러들을 갖는 맵핑된 화상 신호(MS)를 얻기 위하여 입력 휘도(Y) 및 입력 색도(x, y)로 규정된 입력 화소 칼러들을 갖는 입력 화상 신호(IS)를 영역 맵핑하기 위한 영역 맵퍼(2)로서, 상기 입력 화소 칼러들은 상기 디스플레이 칼러 영역(WG)과 다른 입력 칼러 영역 내에 있는, 상기 영역 맵퍼(2); 및
    상기 맵핑된 휘도(Ym)보다 상기 최대 휘도(Y1)에 더 근접한 출력 휘도(Ys)를 얻기 위하여 상기 최대 휘도(LU, Y1) 및 상기 맵핑된 휘도(Ym; Y) 간의 차에 따른 인자(F1)를 상기 맵핑된 휘도에 승산하기 위한 적응 회로(5)로서, 상기 출력 화상 신호(OS)는 상기 맵핑된 색도(xm, ym) 및 상기 출력 휘도(Ys)로 규정되는, 상기 적응 회로(5)를 포함하는, 칼러 맵핑 회로.
  14. 디스플레이 칼러 영역(WG)을 규정하는 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)을 갖는 부화소들(RP, GP, BP, YP)을 갖는 디스플레이 화소들(Pi) 그리고 제 13 항에 청구된 바와 같은 칼러 맵핑 회로를 포함하는, 디스플레이(DD).
  15. 제 14 항에 있어서,
    적어도 4개의 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)을 발생시키기 위한 관련된 칼러 필터들(RF, GF, BF, YF)를 갖는 적어도 4개의 부화소들(RP, GP, BP, YP)을 포함하는 화소들(Pi)을 갖는 LCD 디스플레이 패널;
    상기 적어도 4개의 부화소들(RP, GP, BP, YP)에 구동 전압들을 공급하기 위하여 상기 출력 화상 신호(OS)를 수신하기 위한 구동 회로(PDR); 및
    상기 디스플레이 패널을 조명하기 위한 백라이트(backlight) 유닛(LR, LG, LB, LY)을 포함하는, 디스플레이(DD).
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 디스플레이는 상기 출력 화상 신호(OS)를 디스플레이하기 위한 칼러 순차적 디스플레이인, 디스플레이(DD).
  17. 제 14 항에서 청구된 디스플레이를 설계하는 방법에 있어서,
    상기 디스플레이 칼러 영역(WG) 내에서 상이한 색도들(λ0)에서 반사 스펙트럼(RS)의 휘도들(LU)을 결정하거나 사용하는 단계로서(S1), 상기 반사 스펙트럼(RS)은 상이한 색도들(λ0) 각각에서 실질적인 최대 반사율을 갖는 반사 물체들(RO)의 스펙트럼인, 상기 반사 스펙트럼(RS) 휘도들(LU)의 결정 또는 사용 단계; 및
    선택된 세트의 화소 칼러들에 대응하는 상기 색도들(λ0)에서 상기 반사 스펙트럼(RS)의 상기 휘도들(LU)에 실질적으로 정합하는 상기 화소 칼러들의 상기 선택된 세트의 휘도(BR)를 상기 디스플레이 칼러 영역(WG) 내에서 얻기 위한 적어도 4개의 1차 칼러들(RW, GW, BW, YW)을 선택하는 단계를 포함하는, 디스플레이 설계 방법.
  18. 프로세서가 제 1 항에 청구된 방법의 단계들을 실행하도록 하는 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 기록 매체에 있어서, 상기 단계들은,
    맵핑된 휘도(Ym; Y) 및 맵핑된 색도(xm, ym)로 규정된 대응하는 맵핑된 화소 칼러들을 갖는 맵핑된 화상 신호(MS)를 얻기 위하여 입력 휘도(Y) 및 입력 색도(x, y)로 규정된 입력 화소 칼러들을 갖는 입력 화상 신호(IS)를 영역 맵핑하는 단계(2)로서, 상기 입력 화소 칼러들은 상기 디스플레이 칼러 영역(WG)과 다른 입력 칼러 영역 내에 있는, 상기 영역 맵핑 단계(2); 및
    상기 맵핑된 휘도(Ym)보다 최대 휘도(Y1)에 더 근접한 출력 휘도(Ys)를 얻기 위하여 상기 최대 휘도(LU, Y1) 및 상기 맵핑된 휘도(Ym; Y) 간의 차에 따른 인자(F1:G)를 상기 맵핑된 휘도(Ym; Y)에 승산하는 단계로서, 상기 출력 화상 신호(OS)는 상기 맵핑된 색도(xm, ym) 및 상기 출력 휘도(Ys)로 규정되는, 승산 단계(5)인, 컴퓨터 판독 기록 매체.
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