KR101903912B1 - Wrgb 색포화도를 향상시키는 방법 - Google Patents
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Abstract
WRGB 색포화도를 향상시키는 방법은, 오리지널 RGB 신호를 입력하는 단계1; 오리지널 RGB 신호를 HSV 컬러 스페이스로 변환하는 단계2; S, V를 변환하여, 새로운 HS'V' 컬러 스페이스를 얻어 색포화도를 증가시키는 단계3; 단계3에서 얻은 HS'V'신호를 변환 처리하여 R'G'B'신호를 얻는 단계4; 단계4에서 얻은 R'G'B'신호를 변환 처리하여 W''R''G''B''신호를 얻는 단계5; W''R''G''B''신호를 출력하는 단계6를 포함한다. 본 방법은 액정 디스플레이 패널의 색포화도를 향상시키고, 디스플레이 효과는 더욱 선명하고, 화질은 더욱 우수하게 하여 종래의 WRGB 기술에 존재하는 그레이 스케일의 과도가 매끄럽지 못하고, 일부 그레이 스케일에 워터마크현상이 발생하는 문제를 해결하였다.
Description
본 발명은 디스플레이 기술분야에 관한 것이며, 특히 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법에 관한 것이다.
액정 디스플레이 장치 (Liquid Crystal Display, LCD)와 유기발광 다이오드 디스플레이 장치(Organic Light Emitting Diode, OLED) 등 평면 디스플레이 장치는 점차적으로 CRT 디스플레이 장치를 대체하여 지금 시장의 주된 제품이 되었다. 디스플레이 패널은 LCD, OLED 등 평면 디스플레이 장치의 중요한 구성부분이다. LCD에 있어서, 그 액정 디스플레이 패널의 구조는 일반적으로 컬러필터 기판(Color Filter, CF), 박막 트랜지스터 어레이 기판(Thin Film Transistor Array Substrate, TFT Array Substrate) 및 두 기판 사이에 배치된 액정층(Liquid Crystal Layer)로 구성되며, 그 작동원리는 두 유리 기판에 구동 전압을 인가하여 액정층의 액정분자의 회전을 제어하므로 백라이트 모듈에서 제공하는 빛을 굴절시켜 이미지를 생성한다.
전통적인 액정 디스플레이 패널은 복수의 어레이로 배열된 화소를 구비하며, 각 화소는 적(Red), 녹(Green), 청(Blue) 세 개의 화소를 포함한다. 종래기술에 사용된 R, G, B 컬러 광필터는 모두 흡수형 색층이므로 광선이 입사될 경우, 해당하는 빛만 투과할 수 있으며, 나머지 두 가지 색상의 빛은 흡수되어 디스플레이 패널의 투광율을 낮춘다. 이로 인해, 하나의 화소에 적, 녹, 청, 화이트(White, W)인 4 개 부화소를 형성하는 디스플레이 기술이 나타났다. 여기서, W 부화소는 색층을 첨가하지 않으며, 그 대응하는 그레이 스케일을 제어함으로써 W부화소의 투광량을 제어하여 디스플레이 패널의 투광율을 높일 수 있다. 현재, WRGB 4 개 부화소를 구비한 액정 디스플레이 패널은 이미 LCD 디스플레이 장치에서 광범하게 사용되고 있다. 그러나 이러한 디스플레이 패널은 W부화소의 도입으로 사람이 눈으로 관측된 컬러 화면의 색포화도(Saturation, S)가 낮아지게 되며, 색상도 선명하지 않으며, 또한 디스플레이 화면이 뿌옇게 되는 형상이 나타난다.
WminRGB 연산법은 가장 광범위하게 사용하는 RGB신호를 WRGB신호로 변환하는 연산방법이다. 이 방법은 간단하지만, 적절한 휘도와 그레이 스케일의 변환이 없으므로 이미지의 색포화도가 좋지않다. 설사 사인 함수 S’=Sin(π/2×S) 를 적용하여 실제 색포화도(S)를 S’로 증가시켜도, 최종 WRGB 이미지의 색포화도가 증가하는 효과가 여전히 뚜렷하지 못하였다. 도 4를 참조하면, 삼성기술을 적용하여 RGB를 WRGB로 변환한 후 그레이 스케일의 과도가 매끄럽지 못하고, 일부 그레이 스케일에서 워터마크 현상 등이 발생하는 문제가 존재한다.
따라서, 액정 디스플레이 패널의 색포화도를 더 증가시키고, 휘도를 향상하여 더 좋은 디스플레이 효과에 도달할 필요가 있다.
HSV(Hue, Saturation, Value)컬러 모델은 색포화도의 향상과 밀접한 연관성이 있으며, 이는 색상의 직관적 특성을 근거로 만든 컬러 스페이스이며, 핵스콘 모델(Hexcone Model) 이라고도 부른다. 이 모델에서 컬러 파라메터는 각각 색조(Hue, H), 포화도(Saturation, S), 휘도(Value, V)이며, 그 중에서 색조는 각도를 사용하여 표시하고, 값 설정범위는 0˚~360˚이고, 포화도의 값 설정범위는 0.0 ~ 1.0이고, 휘도 값의 설정범위는 0.0(흑색) ~ 1.0(흰색)이다.
본 발명의 목적은, 액정 디스플레이 패널의 색포화도를 향상시켜 디스플레이 효과를 더욱 선명하게, 화질은 더욱 우수하게 하며, 또한 종래의 WRGB 기술에 존재하는 그레이 스케일의 과도가 매끄럽지 못하고, 일부 그레이 스케일에 워터마크현상 등이 발생하는 문제를 해결할 수 있는 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법을 제공한다. 상기 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다. 즉,
오리지널 RGB 신호를 입력하는 단계1;
오리지널 RGB 신호를 HSV 컬러 스페이스로 변환하는 단계2;
S, V를 변환하여, 새로운 HS’V’ 컬러 스페이스를 얻어 색포화도를 증가시키는 단계3;
단계3에서 얻은 HS’V’신호를 변환 처리하여 R’G’B’신호를 얻는 단계4;
단계4에서 얻은 R’G’B’신호를 변환 처리하여 W’’R’’G’’B’’신호를 얻는 단계5;
W’’R’’G’’B’’신호를 출력하는 단계6을 포함하고
단계2에서 H는 색조를 표시하고, S는 포화도를 표시하고, V는 휘도를 표시하고,
단계3에서 변환하는 공식은,
그 중 S’는 변환 후의 색포화도를 표시하고, V’는 변환 후의 휘도를 표시하며, s, v는 각각 S, V에 대응하는 값이며, N는 1보다 큰 상수이고, M는 1보다 큰 상수이며,
단계5에서 W’’신호는 화이트 부화소에 대응하는 신호이다.
상기 단계2에서 오리지널 RGB신호를 HSV 컬러 스페이스로 변환하는데 사용되는 변환공식은,
여기서, h, s, v는 각각 H, S, V에 대응하는 값이며, r는 R 부화소의 휘도를 표시하고, g는 G 부화소의 휘도를 표시하고, b는 B 부화소의 휘도를 표시하며, max=max (r, g, b)이고, min=min (r, g, b)이다.
상기 단계3에 상수 N과 M은 같 거나 같지않는다.
상기 단계4에서 HS’V’신호를 변환 처리하여 R’G’B’신호를 얻는데 사용하는 변환공식은,
h, v’, s’는 각각 H, 단계3에서 변경된 V’, S’에 대응한 값이다.
상기 단계5에서는 WminRGB 연산법을 사용하여 W’’신호를 얻으며, W’’신호는 R’’G’’B’’신호의 최소 그레이 스케일 값을 취한다.
본 발명은 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법을 더 제공한다. 상기 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다. 즉,
오리지널 RGB 신호를 입력하는 단계1’;
오리지널 RGB 신호를 변환 처리하여 W’R’G’B’ 신호를 얻는 단계2’;
R’G’B’ 신호를 HSV 컬러 스페이스로 변환하는 단계3’;
S, V를 변환하여, 새로운 HS’V’ 컬러 스페이스를 얻어 색포화도를 증가시키는 단계4’;
단계4’에서 얻은 HS’V’신호를 변환 처리하여 R’’G’’B’’신호를 얻는 단계5’;
W’R’’G’’B’’신호를 출력하는 단계6’를 포함하고,
단계2’에서 W’신호는 화이트 부화소에 대응하는 신호이고,
단계3’에서 H는 색조를 표시하고, S는 포화도를 표시하고, V는 휘도를 표시하고,
단계4’에서 변환하는 공식은,
여기서, S’는 변환 후의 색포화도를 표시하고, V’는 변환 후의 휘도를 표시하며, s, v 는 각각 S, V에 대응하는 값이며, N는 1보다 큰 상수이고, M는 1보다 큰 상수이다.
상기 단계2’에서는 WminRGB 연산법을 사용하여 W’신호를 얻으며, W’신호는 R’G’B’신호의 최소 그레이 스케일 값을 취한다.
상기 단계3’에서 R’G’B’ 신호를 HSV 컬러 스페이스로 변환하는데 사용하는 변환공식은,
이고,
여기서, h, s, v는 각각 H, S, V에 대응하는 값이며, r는 변환된 신호 R’에 대응하는 R화소의 휘도를 표시하고, g는 변환된 신호 G’에 대응하는 G화소의 휘도를 표시하고, b는 변환된 신호 B’에 대응하는 B화소의 휘도를 표시하며, max=max (r, g, b)이고, min=min (r, g, b)이다.
상기 단계4’에 상수 N과 M은 같 거나 같지 않는다.
상기 단계5’에서 HS’V’신호를 변환 처리하여 R’’G’’B’’신호를 얻는데 사용한 변환공식은,
본 발명은 다음과 같은 유익한 효과가 있다. 본 발명의 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법은, HSV 컬러 스페이스에서 색포화도(S)와 휘도(V)를 변환하여 색포화도(S)를 증가함으로써 액정 디스플레이 패널의 색포화도를 향상시켜 디스플레이 효과를 더욱 선명하게, 화질은 더욱 우수하게 할 수 있으며, 또한 종래의 WRGB 기술에 존재하는 그레이 스케일의 과도가 매끄럽지 못하고, 일부 그레이 스케일에 워터마크현상 등이 발생하는 문제를 해결하였다.
본 발명의 특징 및 기술내용을 더 잘 이해할 수 있도록 하기 위하여 이하 본 발명의 상세한 설명과 도면을 참조하기 바란다. 하지만 도면은 단지 참고 및 설명을 위한 것으로 본 발명을 한정하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법을 이용하여 얻은 색포화도S’와 원 색포화도(S)의 그래프 관계도이다.
도 4는 본 발명에 따른 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법과 종래기술의 그레이 스케일의 비교도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법을 이용하여 얻은 색포화도S’와 원 색포화도(S)의 그래프 관계도이다.
도 4는 본 발명에 따른 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법과 종래기술의 그레이 스케일의 비교도면이다.
본 발명에서 사용한 기술수단 및 그 효과를 더 구체적으로 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부된 도면을 결합하여 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 이는 본 발명의 일 실시예에 따른 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법의 흐름도이며, 다음과 같은 단계를 포함한다.
단계1은 오리지널 RGB 신호를 입력한다.
단계2는 오리지널 RGB 신호를 HSV 컬러 스페이스로 변환한다.
H는 색조(hue)를 표시하고, S는 포화도(saturation)를 표시하고, V는 휘도(value)를 표시한다.
단계2에서 사용한 변환공식은,
여기서, h, s, v는 각각 H, S, V에 대응하는 값이며, r는 R 부화소의 휘도를 표시하고, g는 G 부화소의 휘도를 표시하고, b는 B 부화소의 휘도를 표시하며, max=max (r, g, b)이고, min=min (r, g, b)이다.
단계3은 S, V를 변환하여, 새로운 HS’V’ 컬러 스페이스를 얻어 색포화도를 증가시킨다.
상기 단계3에서 사용한 변환공식은:
여기서, S’는 변환 후의 색포화도를 표시하고, V는 변환 후의 휘도를 표시하며, s, v 는 각각 S, V에 대응하는 값이며, N는 1보다 큰 상수이고, M는 1보다 큰 상수이며, 상수 N과 M은 같거나 같지 않을 수 있다.
공식(3), 공식(4) 중의 파라메터 N, M을 조절하면, 변환을 통해 상이한 색포화도(S’), 휘도(V)’을 얻을 수 있으며, 상이한 색채 시뮬레이션 효과에 도달한다.
공식(4)의 기본 함수 형식은,
여기서, x∈[0,1]이다.
도 3은 상기 단계3을 통해 얻은 색포화도S’와 원 색포화도(S)의 그래프 관계도이며, 도면을 통해 S∈[0,1]의 범위에서 S’>S이고, 또한 파라메터N은 조절 가능하며, N값이 클수록 중저 포화도 범위(S<0.5)내에서, S’와 S의 차이 값이 커지며, 중저 색포화도의 증가효과에 더 현저하고, 컬러가 더 선명해 진다는 것을 알 수 있다.
단계4는 단계3에서 얻은 HS’V’를 변환 처리하여 R’G’B’신호를 얻는다.
상기 단계4에서 사용한 변환공식은,
h, v’, s’는 각각 H, 단계3에서 변환된 V’, S’에 대응하는 값이다.
단계5는 단계4에서 얻은 R’G’B’신호를 변환 처리하여 W’’R’’G’’B’’신호를 얻는다.
여기서, W’’신호는 화이트 부화소에 대응하는 신호이다. 구체적으로 상기 단계5에서는 WminRGB 연산법을 사용하여 W’’신호를 얻으며, W’’신호는 R’’G’’B’’신호의 최소 그레이 스케일 값을 취한다.
단계6은 W’’R’’G’’B’’신호를 출력한다.
도 2를 참조하면, 이는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법의 흐름도이며, 다음과 같은 단계를 포함한다.
단계1’는 오리지널 RGB 신호를 입력한다.
단계2’는 오리지널 RGB 신호를 변환 처리하여 W’R’G’B’신호를 얻는다.
여기서, W’신호는 화이트 부화소에 대응하는 신호이다. 구체적으로 상기 단계2’에서는 WminRGB 연산법을 사용하여 W’신호를 얻으며, W’신호는 R’G’B’신호의 최소 그레이 스케일 값을 취한다.
단계3’은 R’G’B’ 신호를 HSV 컬러 스페이스로 변환한다.
여기서, H는 색조를 표시하고, S는 포화도를 표시하고, V는 휘도를 표시한다.
상기 단계3에서 사용하는 변환공식은,
이고,
여기서, h, s, v는 각각 H, S, V에 대응하는 값이며, r는 변환된 신호 R’에 대응하는 R화소의 휘도를 표시하고, g는 변환된 신호 G’에 대응하는 G화소의 휘도를 표시하고, b는 변환된 신호 B’에 대응하는 B화소의 휘도를 표시하며, max=max (r, g, b)이고, min=min (r, g, b)이다.
단계4’는 S, V를 변환하여, 새로운 HS’V’ 컬러 스페이스를 얻어 색포화도를 증가시킨다.
상기 단계4’에서 사용하는 변환공식은,
여기서, S’는 변환 후의 색포화도를 표시하고, V는 변환 후의 휘도를 표시하며, s, v 는 각각 S, V에 대응하는 값이며, N는 1보다 큰 상수이고, M는 1보다 큰 상수이며, 상수 N과 M은 같 거나 같지 않을 수 있다.
공식(3’), 공식(4’) 중의 파라메터 N, M을 조절하면, 변환을 통해 상이한 색포화도(S’), 휘도(V)’을 얻을 수 있으며, 상이한 컬러 시뮬레이션 효과에 도달한다.
공식(4’)의 기본 함수 형식은,
여기서, x∈[0,1]이다.
도 3은 상기 단계4’를 통해 색포화도S’와 원색포화도(S)의 그래프 관계도이며, 도면을 통해 s∈[0,1]의 범위에서 S’>S이고, 또한 파라메터N은 조절 가능하며, N값이 클수록 중저 포화도 범위(S<0.5)내에서, S’와 S의 차이 값이 커지고 중저 색포화도의 증가효과에 더 현저하며 컬러는 더 선명해 진다는 것을 알 수 있다.
단계5’는 단계4’에서 얻은 HS’V’신호를 변환 처리하여 R’’G’’B’’신호를 얻는 단계.
상기 단계5’에 적용한 변환공식은,
h, v’, s’는 각각 H, 단계4’에서 변환된 V’, S’에 대응하는 값이다.
단계6’은 W’R’’G’’B’’신호를 출력한다.
종래기술과 비교하면, 본 발명에 따른 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법을 사용하여 디스플레이 하면, 화면의 선명도가 대폭 향상되고, 특히, 피부색 부분에서 원시 이미지와 가장 근접하여 디스플레이 효과가 더욱 좋다. 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법은 종래기술과 비교하면, 그레이 스케일의 과도가 비교적 매끄럽고, 워터마크현상이 발생하지 않는다.
종합하면, 본 발명에 따른 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법은, HSV 컬러 스페이스에서 색포화도S와 휘도V를 변환하여 색포화도S를 향상시켜 액정 디스플레이 패널의 색포화도를 향상시킬 수 있으므로 디스플레이 효과가 더욱 선명하고, 화질은 더욱 우수하고, 또한 종래의 WRGB 기술에 존재하는 그레이 스케일의 과도가 매끄럽지 못하고, 워터마크현상 등이 발생하는 문재를 해결하였다.
위에서 설명한 실시예들은, 본 발명 기술분야의 일반적인 기술자에게 있어서, 본 발명의 기술방안과 기술사상을 토대로 여러가지 수정과 변형을 할 수 있으나, 이러한 수정과 변형들은 본 발명의 특허청구범위의 보호범위에 속한다.
Claims (11)
- 오리지널 RGB 신호를 입력하는 단계1;
오리지널 RGB 신호를 HSV 컬러 스페이스로 변환하는 단계2;
S, V를 변환하여, 새로운 HS'V' 컬러 스페이스를 얻어 색포화도를 증가시키는 단계3;
단계3에서 얻은 HS'V'신호를 변환 처리하여 R'G'B'신호를 얻는 단계4;
단계4에서 얻은 R'G'B'신호를 변환 처리하여 W''R''G''B''신호를 얻는 단계5;
W''R''G''B''신호를 출력하는 단계6를 포함하고
단계2에서 H는 색조를 표시하고, S는 포화도를 표시하고, V는 휘도를 표시하고,
단계3에서 변환하는 공식은,
그 중 S'는 변환 후의 색포화도를 표시하고, V'는 변환 후의 휘도를 표시하며, s, v는 각각 S, V에 대응하는 값이며, N는 1보다 큰 상수이고, M는 1보다 큰 상수이며,
단계5에서 W''신호는 화이트 부화소에 대응하는 신호인 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 단계3에 상수 N과 M은 같 거나 같지않은 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 단계5에서는 WminRGB 연산법을 사용하여 W''신호를 얻으며, W''신호는 R''G''B''신호의 최소 그레이 스케일 값(gray scale value)을 취하는 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법. - 오리지널 RGB 신호를 입력하는 단계1’;
오리지널 RGB 신호를 변환 처리하여 W'R'G'B' 신호를 얻는 단계2’;
R'G'B' 신호를 HSV 컬러 스페이스로 변환하는 단계3';
S, V를 변환하여, 새로운 HS'V' 컬러 스페이스를 얻어 색포화도를 증가시키는 단계4';
단계4'에서 얻은 HS'V'신호를 변환 처리하여 R''G''B''신호를 얻는 단계5';
W'R''G''B''신호를 출력하는 단계6' 를 포함하고,
단계2’에서 W'신호는 화이트 부화소에 대응하는 신호이고,
단계3'에서 H는 색조를 표시하고, S는 포화도를 표시하고, V는 휘도를 표시하고,
단계4'에서 변환하는 공식은,
여기서, S'는 변환 후의 색포화도를 표시하고, V'는 변환 후의 휘도를 표시하며, s, v 는 각각 S, V에 대응하는 값이며, N는 1보다 큰 상수이고, M는 1보다 큰 상수인 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법. - 청구항 6에 있어서,
상기 단계2’에서는 WminRGB 연산법을 사용하여 W'신호를 얻으며, W'신호는 R'G'B'신호의 최소 그레이 스케일 값을 취하는 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법. - 청구항 6에 있어서,
상기 단계4'에 상수 N과 M은 같 거나 같지않은 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법. - 오리지널 RGB 신호를 입력하는 단계1';
오리지널 RGB 신호를 변환 처리하여 W'R'G'B'신호를 얻는 단계2';
R'G'B' 신호를 HSV 컬러 스페이스로 변환하는 단계3';
S, V를 변환하여, 새로운 HS'V' 컬러 스페이스를 얻어 색포화도를 증가시키는 단계4';
단계4'에서 얻은 HS'V'신호를 변환 처리하여 R''G''B''신호를 얻는 단계5';
W'R''G''B''신호를 출력하는 단계6를 포함하며,
그 중, 단계2'에서 W'신호는 화이트 부화소에 대응하는 신호이고,
단계3'에서 H는 색조를 표시하고, S는 포화도를 표시하고, V는 휘도를 표시하며,
단계4'에서 변환하는 공식은:
S'는 변환 후의 색포화도를 표시하고, V'는 변환 후의 휘도를 표시하며, s, v 는 각각 S, V에 대응하는 값이며, N는 1보다 큰 상수이고, M는 1보다 큰 상수이며,
여기서, 상기 단계2’에서는 WminRGB 연산법을 사용하여 W'신호를 얻으며, W'신호는 R'G'B'신호의 최소 그레이 스케일 값을 취하고,
여기서, 상기 단계3'에서는 R'G'B' 신호를 HSV 컬러 스페이스로 변환하는데 사용하는 변환공식은,
이고,
여기서, h, s, v는 각각 H, S, V에 대응하는 값이며, r는 변환된 신호 R'에 대응하는 R화소의 휘도를 표시하고, g는 변환된 신호 G'에 대응하는 G화소의 휘도를 표시하고, b는 변환된 신호 B'에 대응하는 B화소의 휘도를 표시하며, max=max(r, g, b)이고, min=min (r, g, b)이고,
여기서, 상기 단계4'에서 상수 N과 M은 같 거나 같지않으며;
여기서, 상기 단계5'에서 HS'V'신호를 변환 처리하여 R''G''B''신호를 얻는
데 사용하는 변환공식은,
여기서 h, v', s'는 각각 H, 단계4'에서 변환된 V', S'에 대응하는 값인 WRGB 색포화도를 향상시키는 방법.
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