KR102019679B1 - 데이터 처리 장치, 그것을 포함하는 표시 장치, 및 색역 매핑 방법 - Google Patents

데이터 처리 장치, 그것을 포함하는 표시 장치, 및 색역 매핑 방법 Download PDF

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Abstract

데이터 처리 장치는 영상 신호들 및 상기 영상 신호들을 감마 보정한 제1 영상 신호들 중 어느 하나를 이용하여 유채색의 비율에 대응하는 제1 기준값을 생성하는 제1 기준값 생성부, 상기 제1 영상 신호들 및 백색 데이터 사용량에 대응하는 제2 기준값을 이용하여 백색 영상 신호 및 제2 영상 신호들을 생성하는 백색 생성부, 상기 제2 영상 신호들의 색좌표인 제1 색좌표, 상기 백색 영상 신호의 색좌표인 제2 색좌표, 상기 제1 기준값, 및 상기 제2 기준값을 이용하여 제3 기준값을 생성하는 제3 기준값 생성부, 및 상기 제2 영상 신호들을 상기 제3 기준값에 대응하는 색좌표로 매핑한 제3 영상 신호들을 생성하는 색역 매핑부를 포함한다.

Description

데이터 처리 장치, 그것을 포함하는 표시 장치, 및 색역 매핑 방법{DATA PROCESSING APPARATUS, DISPLAY APPARATUS INCLUDING THE SAME, AND METHOD FOR GAMUT MAPPING}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정상적인 색역 매핑을 수행하는 데이터 처리 장치, 그것을 포함하는 표시 장치, 및 색역 매핑 방법에 관한 것이다.
최근 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 유기 발광 표시장치(Organic Light Emitting Display), 전기 습윤 표시 장치(Electro Wetting Display Device), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel: PDP) 및 전기 영동 표시장치(Electrophoretic Display Device) 등 다양한 표시장치가 개발되고 있다. 이러한 표시 장치들은 스마트 폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 및 네비게이션 등 다양한 전자 장치들에 사용된다.
일반적으로, 표시 장치는 외부로부터 이미지 신호를 제공받는다. 표시 장치는 이미지 신호를 표시 장치에 적합한 데이터 포맷으로 변환하여 영상을 표시한다.
본 발명의 목적은 백색 영상 신호의 사용량 및 유채색의 비율에 따라서 정상적인 색역 매핑을 수행할 수 있는 데이터 처리 장치, 그것을 포함하는 표시 장치, 및 색역 매핑 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 처리 장치는 영상 신호들 및 상기 영상 신호들을 감마 보정한 제1 영상 신호들 중 어느 하나를 이용하여 유채색의 비율에 대응하는 제1 기준값을 생성하는 제1 기준값 생성부, 상기 제1 영상 신호들 및 백색 데이터 사용량에 대응하는 제2 기준값을 이용하여 백색 영상 신호 및 제2 영상 신호들을 생성하는 백색 생성부, 상기 제2 영상 신호들의 색좌표인 제1 색좌표, 상기 백색 영상 신호의 색좌표인 제2 색좌표, 상기 제1 기준값, 및 상기 제2 기준값을 이용하여 제3 기준값을 생성하는 제3 기준값 생성부, 및 상기 제2 영상 신호들을 상기 제3 기준값에 대응하는 색좌표로 매핑한 제3 영상 신호들을 생성하는 색역 매핑부를 포함한다.
상기 영상 신호들을 상기 감마 보정하여 상기 제1 영상 신호들로서 출력하는 감마 보정부 및 상기 제3 영상 신호들 및 상기 백색 영상 신호에 대하여 역감마 보정을 수행하여 출력하는 역감마 보정부를 더 포함한다.
상기 제1 기준값은 상기 영상 신호들의 데이터 값들 중 최소값을 최대값으로 나눈 값 및 상기 제1 영상 신호들의 데이터 값들 중 최소값을 최대값으로 나눈 값중 어느 하나로 설정된다.
상기 제2 기준값은 0부터 1 사이의 값으로 설정되고, 상기 백색 영상 신호는 상기 제1 영상 신호들의 데이터 값들 중 최소값에 상기 제2 기준값을 승산한 값으로 설정된다.
상기 제2 영상 신호들의 데이터 값들은 상기 제1 영상 신호들의 상기 데이터 값들에서 상기 백색 영상 신호의 데이터 값을 감산한 값으로 설정된다.
상기 제3 기준값은 상기 제1 색좌표에서 상기 제2 색좌표를 감산한 값에 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값을 승산시키고, 상기 제1 색좌표를 가산한 값으로 설정된다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 입력받은 영상 신호들을 이용하여 백색 영상 신호를 생성하고, 상기 영상 신호들에 대한 색역 매핑을 수행하는 데이터 처리 장치, 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널 및 상기 색역 매핑된 영상 신호 및 상기 백색 영상 신호들을 이용하여 상기 화소들을 구동하는 구동 회로부를 포함하고, 상기 데이터 처리 장치는, 상기 영상 신호들 및 상기 영상 신호들을 감마 보정한 제1 영상 신호들 중 어느 하나를 이용하여 유채색의 비율에 대응하는 제1 기준값을 생성하는 제1 기준값 생성부, 상기 제1 영상 신호들 및 백색 데이터 사용량에 대응하는 제2 기준값을 이용하여 상기 백색 영상 신호 및 제2 영상 신호들을 생성하는 백색 생성부, 상기 제2 영상 신호들의 색좌표인 제1 색좌표, 상기 백색 영상 신호의 색좌표인 제2 색좌표, 상기 제1 기준값, 및 상기 제2 기준값을 이용하여 제3 기준값을 생성하는 제3 기준값 생성부 및 상기 제2 영상 신호들을 상기 제3 기준값에 대응하는 색좌표로 매핑하여 상기 색역 매핑된 영상 신호로서 출력하는 색역 매핑부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 색역 매핑 방법은 영상 신호들 및 상기 영상 신호들을 감마 보정한 제1 영상 신호들 중 어느 하나를 이용하여 유채색의 비율에 대응하는 제1 기준값을 계산하는 단계, 상기 제1 영상 신호들 및 백색 데이터 사용량에 대응하는 제2 기준값을 이용하여 백색 영상 신호 및 제2 영상 신호들을 생성하는 단계, 상기 제2 영상 신호들의 색좌표인 제1 색좌표, 상기 백색 영상 신호의 색좌표인 제2 색좌표, 상기 제1 기준값, 및 상기 제2 기준값을 이용하여 제3 기준값을 생성하는 단계, 및 상기 제2 영상 신호들을 상기 제3 기준값에 대응하는 색좌표로 매핑하여 제3 영상 신호들을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 데이터 처리 장치, 그것을 포함하는 표시 장치, 및 색역 매핑 방법은 백색 영상 신호의 사용량 및 유채색의 비율에 따라서 정상적인 색역 매핑을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 화소의 다양한 배치 구성을 보여주는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 일반적인 색역 매핑을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 데이터 처리 장치의 블록도이다.
도 5a 내지 도 5e는 무채색을 표시하기 위한 데이터 처리 장치의 색역 매핑을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 수학식 1에서 제1 및 제2 기준값들이 사용되지 않은 경우 유채색의 타겟 지점의 색좌표를 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 수학식 1에 의해 계산된 유채색의 타겟 지점의 색좌표를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 색역 매핑 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 데이터 처리 장치의 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 블록도이다. 도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 화소의 다양한 배치 구성을 보여주는 도면이다.
도 1, 도 2a, 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 데이터 처리 장치(120), 타이밍 컨트롤러(130), 게이트 구동부(140), 및 데이터 구동부(150)를 포함한다.
표시 패널(110)은 복수의 화소들(PX), 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn), 및 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm)을 포함한다. 설명의 편의를 위해 도 1에는 하나의 화소(PX)가 도시되었으나, 실질적으로 복수의 화소들(PX)이 매트릭스 형태로 배열된다.
화소들(PX)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 적색 화소(Rx), 녹색 화소(Gx), 청색 화소(Bx), 및 백색 화소(Wx)를 포함한다. 적색 화소(Rx)는 적색을 표시한다. 녹색 화소(Gx)는 녹색을 표시한다. 청색 화소(Bx)는 청색을 표시한다. 백색 화소(Wx)는 백색을 표시한다.
도 2a에 도시된 2개의 행 및 2개의 열에 배치된 적색 화소(Rx), 녹색 화소(Gx), 청색 화소(Bx), 및 백색 화소(Wx)는 행 방향 및 열 방향으로 반복적으로 배치될 수 있다. 또한, 도 2b에 도시된 행 방향으로 배치된 적색 화소(Rx), 녹색 화소(Gx), 청색 화소(Bx), 및 백색 화소(Wx)는 행 방향 및 열 방향으로 반복적으로 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 적색 화소(Rx), 녹색 화소(Gx), 청색 화소(Bx), 및 백색 화소(Wx)는 사용자의 설정에 따라서 다양하게 배치될 수 있다.
게이트 라인들(GL1~GLn) 및 데이터 라인들(DL1~DLm)은 서로 절연되어 교차하도록 배치된다. 화소들(PX)은 대응하는 게이트 라인들(GL1~GLn) 대응하는 데이터 라인들(DL1~DLm)에 연결된다.
게이트 라인들(GL1~GLn)은 게이트 구동부(140)에 연결되어 순차적인 게이트 신호들을 수신할 수 있다. 데이터 라인들(DL1~DLm)은 데이터 구동부(150)에 연결되어 아날로그 형태의 데이터 전압들을 수신할 수 있다.
데이터 처리 장치(120)는 외부(예를 들어, 시스템 보드)로부터 영상 신호들(R,G,B)을 수신한다. 데이터 처리 장치(120)는 영상 신호들(R,G,B)을 이용하여 백색 영상 신호(W')를 생성한다. 또한, 데이터 처리 장치(120)는 영상 신호들(R,G,B)을 표시 장치(100)의 색 재현 범위에서 타겟 색 재현 범위로 매핑한다. 이러한 매핑 동작은 색역 매핑으로 정의될 수 있다. 색역 매핑은 이하 상세히 설명될 것이다.
데이터 처리 장치(120)는 색역 매핑된 영상 신호들(R',G',B')과 백색 영상 신호(W')를 타이밍 컨트롤러(130)에 제공한다. 도 1에서 데이터 처리 장치(120)는 타이밍 컨트롤러(130)의 외부에 배치되어 있으나, 타이밍 컨트롤러(10)에 포함되도록 배치될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(130)는 외부(예를 들어, 시스템 보드)로부터 제어 신호(CS)를 수신한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(130)는 데이터 처리 장치(120)로부터 영상 신호들(R',G',B',W')을 수신한다. 도 1에 도시되지 않았으나, 제어 신호(CS)는 수평 동기 신호, 수직 동기 신호, 메인 클럭 신호 및 데이터 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(130)는 데이터 구동부(150)와의 인터페이스 사양에 맞도록 영상 신호들(R',G',B',W')의 데이터 포맷을 변환한다. 타이밍 컨트롤러(130)는 데이터 포맷이 변환된 영상 신호들(Rf,Gf,Bf,Wf)을 데이터 구동부(150)에 제공한다.
타이밍 컨트롤러(130)는 외부로부터 제공된 제어 신호(CS)에 응답하여 게이트 제어신호(GCS) 및 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다. 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어 신호이다. 데이터 제어신호(DCS)는 데이터 구동부(150)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호이다.
도 1에 도시하지 않았으나, 데이터 제어신호(DCS)는 래치 신호, 수평 시작 신호, 극성 제어신호, 및 클럭 신호 등을 포함할 수 있다. 게이트 제어신호(GCS)는 수직 시작 신호, 게이트 클럭 신호, 및 출력 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(130)는 게이트 제어신호(GCS)를 게이트 구동부(140)에 제공한다. 타이밍 컨트롤러(130)는 데이터 제어신호(DCS)를 데이터 구동부(150)에 제공한다.
게이트 구동부(140)는 게이트 제어신호(GCS)에 응답해서 게이트 신호들을 출력한다. 게이트 신호들은 게이트 라인들(GL1~GLn)을 통해 순차적으로 그리고 행 단위로 화소들(PX)에 인가된다. 따라서, 화소들(PX11~PXnm)은 행 단위로 구동될 수 있다. 게이트 구동부(140)는 ASG(Amorphous Silicon TFT Gate driver circuit) 형태로 표시 패널(110)의 좌측면 또는 우측면에 실장될 수 있다
데이터 구동부(150)는 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 영상 신호들(Rf,Gf,Bf,Wf)을 아날로그 데이터 전압들로 변환하여 출력한다. 도시하지 않았으나, 데이터 구동부(150)는 감마 전압 발생부로부터 제공받은 감마 전압을 이용하여 영상 신호들(Rf,Gf,Bf,Wf)을 감마 보정된 데이터 전압들로 변환하여 출력한다.
일반적으로 비선형 계조 디스플레이 특성을 갖는 입력 영상 신호는 감마 보정에 의해 선형 계조 입출력 특성을 갖는 영상 신호로 변환될 수 있다. 따라서, 감마 보정된 데이터 전압들은 선형적인 특성을 갖고 화소들에 제공된다. 데이터 전압들은 대응하는 데이터 라인들(DL1~DLm)을 통해 화소들(PX)에 인가된다.
데이터 구동부(150)는 데이터 구동 집적 회로(IC: Integrated Circuit)로 제작되어, TCP(Tape Carrier Package) 타입으로 표시 패널(110)에 부착될 수 있다. 데이터 구동 집적 회로(IC: Integrated Circuit)는 COG(Chip On Glass) 타입으로 표시 패널(110)의 비표시 영역에 직접 실장될 수도 있다.
타이밍 컨트롤러(130), 게이트 구동부(140), 및 데이터 구동부(150)는 표시 패널(110)의 화소들(PX)을 구동하기 위한 구동 회로부로 정의될 수 있다. 즉, 구동 회로부는 타이밍 컨트롤러(130), 게이트 구동부(140), 및 데이터 구동부(150)를 포함할 수 있다.
화소들(PX)은 게이트 신호들에 응답하여 데이터 전압들을 제공받는다. 화소들(PX)은 제공받은 데이터 전압들에 대응하는 계조를 표시함으로써 영상을 표시한다.
도 3a 및 도 3b는 일반적인 색역 매핑을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 3a에는 CIE 색도도(chormaticity diagram)에서 표시 장치의 색재현 범위(10) 및 타겟 색 재현 범위(20)가 도시되었다. 도 3b에는 설명의 편의를 위해 색좌표에서 X축 및 Y축을 생략하고 표시 장치의 색재현 범위(10) 및 타겟 색 재현 범위(20)만이 도시되었다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 도 3a에 도시된 CIE 색도도(chormaticity diagram)에서 표시 장치의 색재현 범위(10)는 타겟 색 재현 범위(20)보다 넓은 색 재현 범위를 갖는다. 예시적으로, 도 3a에 도시된 표시 장치의 색재현 범위(10)는 본 발명의 표시 장치(100)의 색 재현 범위(10)일 수 있다.
타겟 색재현 범위(20)는 실질적으로 사용자가 원하는 영상의 색 재현 범위이다. 즉, 입력되는 영상 신호들(R,G,B)에 대응하는 색재현 범위가 타겟 색 재현 범위(20)로 정의될 수 있다.
일반적으로 표시 장치들은 각각 서로 다른 색재현 범위를 갖는다. 또한, 사용자가 원하는 영상의 타겟 색 재현 범위(20)는 표시 장치(100)의 색 재현 범위(10)와 다르다. 예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 표시 장치(100)의 색재현 범위(10)는 타겟 색 재현 범위(20)보다 넓은 색 재현 범위를 가질 수 있다.
색역 매핑이 수행되지 않을 경우, 영상 신호들(R,G,B)은 표시 장치(100)의 색 재현 범위(10)의 영상으로 표시되고, 타겟 색 재현 범위(20)의 영상으로 표시되지 않는다. 따라서, 영상 신호들(R,G,B)을 표시 장치(100)의 색 재현 범위(10)에서 타겟 색 재현 범위(20)로 매핑하는 색역 매핑(gamut mapping)이 수행된다. 즉, 표시 장치(100)는 색역 매핑을 수행하여 입력받은 영상 신호들(R,G,B)을 타겟 색 재현 범위(20)로 매핑 한다.
예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 영상 신호들(R,G,B)은 표시 장치의 색재현 범위(10)에서 제1 표시 지점(D1)의 색좌표를 가질 수 있다. 색역 매핑이 수행되지 않을 경우, 영상 신호들(R,G,B)은 제1 표시 지점(D1)의 색좌표에 대응되는 데이터 값들을 갖는다. 이러한 경우, 정상적인 영상이 표시되지 않을 수 있다.
색역 매핑이 수행되고, 표시 장치(100)의 색재현 범위(10)의 제1 표시 지점(D1)의 색좌표는 대응하는 타겟 색 재현 범위(20)의 제1 타겟 지점(T1)으로 매핑될 수 있다. 따라서, 영상 신호들(R,G,B)은 제1 타겟 지점(T1)의 색좌표에 대응되는 데이터 값들을 갖는다. 그 결과, 제1 타겟 지점(T1)에 대응하는 정상적인 영상이 표시될 수 있다.
역시, 색역 매핑에 의해 표시 장치(100)의 색재현 범위(10)의 제2 표시 지점(D2)의 색좌표는 대응하는 타겟 색 재현 범위(20)의 제2 타겟 지점(T2)으로 매핑될 수 있다. 표시 장치(100)의 색재현 범위(10)의 제3 표시 지점(D3)의 색좌표는 대응하는 타겟 색재현 범위(20)의 제3 타겟 지점(T3)으로 매핑될 수 있다. 표시 장치(100)의 색재현 범위(10)의 제4 표시 지점(D4)의 색좌표는 대응하는 타겟 색 재현 범위(20)의 제4 타겟 지점(T4)으로 매핑될 수 있다.
입력받은 영상 신호들(100)은 색역 매핑에 의해 표시 장치(100)의 색 재현 범위(10)에서 타겟 색 재현 범위(20)로 매핑 된다. 그 결과, 정상적인 영상이 표시될 수 있다.
일반적으로, 적색, 녹색, 및 청색 영상 신호들(R,G,B)에 대하여 색역 매핑이 수행되고, 백색 영상 신호(W)에 대하여 색역 매핑이 수행되지 않는다. 따라서, 백색 영상 신호(W)의 색좌표는 표시 장치의 색재현 범위(10)의 색좌표로 설정된다.
도 4는 도 1에 도시된 데이터 처리 장치의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 데이터 처리 장치(120)는 감마 보정부(121), 제1 기준값 생성부(122), 백색 생성부(123), 제3 기준값 생성부(124), 색역 매핑부(125), 및 역감마 보정부(126)를 포함한다.
데이터 처리 장치(120)의 감마 보정부(120)는 외부로부터 영상 신호들(R,G,B)을 수신한다. 외부로부터 수신된 영상 신호들(R,G,B)은 적색 영상 신호(R), 녹색 영상 신호(G), 및 청색 영상 신호(B)를 포함할 수 있다.
감마 보정부(120)는 외부로부터 수신된 영상 신호들(R,G,B)에 대하여 감마 보정을 수행한다. 일반적으로 비선형 계조 디스플레이 특성을 갖는 입력 영상 신호는 감마 보정에 의해 선형 계조 입출력 특성을 갖는 영상 신호로 변환된다.
감마 보정부(120)는 감마 보정이 수행된 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)을 백색 생성부(123)에 제공된다. 감마 보정이 수행된 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)은 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)로 정의된다.
제1 기준값 생성부(122)는 외부로부터 영상 신호들(R,G,B)을 수신한다. 제1 기준값 생성부(122)는 영상 신호들(R,G,B)을 이용하여 유채색의 비율에 대응하는 제1 기준값(R1)을 생성한다. 예를 들어, 제1 기준값 생성부(122)는 영상 신호들(R,G,B)의 데이터 값들 중 최소값을 최대값으로 나누어 제1 기준값(R1)을 계산한다. 제1 기준값 생성부(122)는 제1 기준값(R1)을 제3 기준값 생성부(124)에 제공한다.
구체적으로, 수신된 영상 신호들(R,G,B)은 무채색을 표시하기 위한 영상 신호들일 수 있다. 무채색을 표시하기 위한 영상 신호들(R,G,B)의 데이터 값들은 서로 동일한 값을 갖는다. 예를 들어, 적색 영상 신호(R)의 데이터 값, 녹색 영상 신호(G)의 데이터 값, 및 청색 영상 신호(B)의 데이터 값은 각각 200일 수 있다. 이러한 경우, 최대값 및 최소값은 200으로서 동일하다.
최소값 200을 최대값 1로 나눈 값은 1이므로 제1 기준값(R1)은 1로 계산된다. 즉, 영상 신호들(R,G,B)에서 유채색의 비율이 없을 경우, 영상 신호들(R,G,B)은 무채색을 표시하며, 제1 기준값(R1)은 1로 계산된다.
수신된 영상 신호들(R,G,B)은 유채색을 표시하기 위한 영상 신호들일 수 있다. 유채색을 표시하기 위한 영상 신호들(R,G,B)의 데이터 값들은 서로 다른 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 적색 영상 신호(R)의 데이터 값은 200, 녹색 영상 신호(G)의 데이터 값은 100, 청색 영상 신호(B)의 데이터 값은 50일 수 있다. 영상 신호들(R,G,B) 중 최소값은 50이고 최대값은 200이다. 최소값 50을 최대값 200으로 나눈 값은 1/4이다. 따라서, 제1 기준값(R1)은 1/4로 계산된다.
예시적인 실시 예로서, 수신된 영상 신호들(R,G,B)이 적색에 가까울수록 적색 영상 신호(R)의 데이터 값은 상대적으로 녹색 및 청색 영상 신호들(G,B)의 데이터 값들보다 큰 값을 갖는다. 이러한 경우, 최대값 및 최소값의 차이가 커지므로, 제1 기준값(R1)은 0에 가까운 값을 가질 수 있다.
수신된 영상 신호들(R,G,B)이 무채색에 가까워질수록 제1 기준값(R1)은 1에 가까운 값을 갖는다. 또한, 수신된 영상 신호들(R,G,B)이 유채색에 가까울수록 제1 기준값(R1)은 0에 가까운 값을 가질 수 있다. 따라서, 제1 기준값(R1)은 유채색의 색좌표를 고려한 유채색의 비율에 대응하는 값을 갖는다.
백색 생성부(123)는 외부로부터 제2 기준값(R2) 및 감마 보정부(121)로부터 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)을 제공받는다. 백색 생성부(123)는 제2 기준값(R2) 및 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc) 이용하여 백색 데이터를 생성한다. 제2 기준값(R2)은 0부터 1 사이의 값으로 설정된다. 제2 기준값(R2)은 사용자에 의해 미리 설정되어 백색 생성부(123)에 제공될 수 있다.
제2 기준값(R2)은 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)에서 사용되는 백색 영상 신호(W)의 데이터 값의 비율로 설정된다. 백색 영상 신호(W)는 백색 화소(Wx)에 제공되는 영상 신호이다.
구체적으로 백색 생성부(123)는 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)의 데이터 값들 중 최소값을 제2 기준값(R2)과 승산(곱하기 또는 곱셈)한다. 승산된 값이 백색 영상 신호(W)의 데이터 값으로 설정된다. 또한, 백색 생성부(123)는 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)에서 백색 영상 신호(W)의 데이터 값을 감산한다. 즉, 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)의 데이터 값은 백색 영상 신호(W)의 데이터 값만큼 감산 된다.
예를 들어, 무채색을 표시하는 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)의 적색 영상 신호(Rc)의 데이터 값, 녹색 영상 신호(Gc)의 데이터 값, 및 청색 영상 신호(Bc)의 데이터 값은 각각 200일 수 있다. 이러한 경우, 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)의 데이터 값들이 동일하므로 최소값은 200이다. 제2 기준값(R2)은 0.5로 설정될 수 있다.
최소값 200과 제2 기준값(R2)인 0.5를 승산하여 백색 영상 신호(W)의 데이터 값이 설정된다. 따라서, 백색 영상 신호(W)의 데이터 값은 최소값 200과 제2 기준값(R2)인 0.5를 승산한 값인 100로 설정된다.
제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)의 데이터 값들에서 백색 영상 신호(W)의 데이터 값이 감산 된다. 따라서, 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)의 적색 영상 신호(Rc)의 데이터 값은 100, 녹색 영상 신호(Gc)의 데이터 값은 100, 및 청색 영상 신호(Bc)의 데이터 값은 100로 변환된다.
유채색을 표시하는 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)의 적색 영상 신호(Rc)의 데이터 값은 200, 녹색 영상 신호(Gc)의 데이터 값은 100, 청색 영상 신호(Bc)의 데이터 값은 50일 수 있다. 이러한 경우, 최소값은 50이다. 제2 기준값(R2)은 0.5로 설정될 수 있다.
최소값 50과 제2 기준값(R2)인 0.5를 승산하여 백색 영상 신호(W)의 데이터 값이 설정된다. 따라서, 백색 영상 신호(W)의 데이터 값은 최소값 50과 제2 기준값(R2)인 0.5를 승산한 값인 25로 설정된다.
제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)의 데이터 값들에서 백색 영상 신호(W)의 데이터 값이 감산 된다. 따라서, 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)의 적색 영상 신호(Rc)의 데이터 값은 175, 녹색 영상 신호(Gc)의 데이터 값은 75, 청색 영상 신호(Bc)의 데이터 값은 25로 변환된다.
백색 영상 신호(W)의 데이터 값의 사용량은 표시 장치(100)의 발광 효율에 따라서 다르게 설정될 수 있다. 구체적으로 화소들(PX)은 각각 백색을 발광한다. 적색, 녹색, 및 청색 화소들(Rx,Gx,Bx)의 상부(또는 하부)에 각각 대응하는 적색, 녹색, 및 청색 컬러 필터들이 배치된다. 적색, 녹색, 및 청색 화소들(Rx,Gx,Bx)에서 생성된 백색광이 적색, 녹색, 및 청색 컬러 필터들을 투과하면서, 적색, 녹색, 및 청색이 사용자에게 제공된다. 이러한 경우, 컬러 필터들에 의해 광이 손실될 수 있어 발광 효율이 떨어질 수 있다.
백색 화소(Wx)에는 컬러 필터가 배치되지 않는다. 따라서, 백색 화소(Wx)의 광손실은 적색, 녹색, 및 청색 화소들(Rx,Gx,Bx)보다 적다. 따라서, 백색 화소(Wx)에 제공되는 백색 영상 신호(W)의 데이터 값이 많이 사용될수록 발광 효율이 높아진다.
그러나, 백색 영상 신호(W)의 데이터 값이 많이 사용될 경우, 적색, 녹색, 및 청색 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)의 데이터 값들이 상대적으로 작아진다. 이러한 경우, 적색, 녹색, 및 청색 화소들(Rx,Gx,Bx)이 백색 화소(Wx)에 비해 상대적으로 어두워 질 수 있다. 따라서, 사용자에 의해 적절한 제2 기준값(R2)이 설정되어 사용되는 백색 영상 신호(W)의 데이터 값이 설정된다.
백색 생성부(123)는 제2 기준값(R2)을 제3 기준값 생성부(124)에 제공한다. 또한, 백색 생성부(123)는 백색 영상 신호(W)의 데이터 값만큼 감산된 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)을 색역 매핑부(125) 및 제3 기준값 생성부(124)로 제공한다.
백색 영상 신호(W)의 데이터 값만큼 감산된 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)은 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)로 정의될 수 있다. 백색 생성부(123)는 백색 영상 신호(W)를 역감마 보정부(126) 및 제3 기준값 생성부(124)에 제공한다.
제3 기준값 생성부(124)는 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)을 이용하여 제1 색좌표를 생성한다. 제3 기준값 생성부(124)는 백색 영상 신호(W)를 이용하여 제2 색좌표를 생성한다. 제3 기준값 생성부(124)는 제1 색좌표, 제2 색좌표, 제1 기준값(R1), 및 제2 기준값(R2)을 이용하여 제3 기준값(R3)을 계산한다.
제3 기준값(R3)은 다음과 같은 수학식 1에 의해 계산된다.
Figure 112013078686711-pat00001
수학식 1에서, X, X', X"는 색좌표의 가로축 좌표이고, Y, Y', Y"는 색좌표의 세로축 좌표이다. 좌표(X,Y)는 제1 색좌표(X,Y)로서 목표 지점의 색좌표로 정의된다. 좌표(X',Y')는 제2 색좌표(X',Y')로서 백색 영상 신호(W)의 색좌표(X',Y')로 정의된다. 좌표(X",Y")는 제3 기준값(R3)으로서 타겟 지점의 색좌표이며, 제3 색좌표(X",Y")로 정의될 수 있다.
제1 색좌표(X,Y)는 사용자가 원하는 영상의 색좌표이다. 제2 색좌표(X',Y')는 표시 장치(100)의 색 재현 범위(10)에서 백색 영상 신호(W)의 색좌표이다. 제3 색좌표(X",Y")는 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)의 색역 매핑에 사용되는 색좌표이다. 제3 색좌표(X",Y")는 제3 기준값(R3)으로서 색역 매핑부(125)에 제공된다.
색역 매핑부(125)는 제3 기준값 생성부(124)로부터 제공받은 제3 기준값(R3)을 이용하여 백색 생성부(123)로부터 제공받은 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)에 대한 색역 매핑을 수행한다. 예를 들어, 색역 매핑부(125)는 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)을 제3 기준값(R3)인 제3 색좌표(X",Y")로 매핑한다.
색역 매핑에 의해 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)은 제3 색좌표(X",Y")에 대응하는 데이터 값을 갖는 영상 신호들 (R'c-w,G'c-w,B'c-w)로 변환된다. 색역 매핑이 수행된 영상 신호들(R'c-w,G'c-w,B'c-w)은 제3 영상 신호들(R'c-w,G'c-w,B'c-w)로 정의될 수 있다. 제3 영상 신호들(R'c-w,G'c-w,B'c-w)은 역감마 보정부(126)로 제공된다.
제3 기준값(R3)의 설정과 제3 기준값(R3)에 따른 색역 매핑 동작은 이하 도 5a 내지 도 5e, 도 6a, 도 6b, 도 7a, 및 도 7b에 도시된 표시 장치(100)의 색재현 범위(10) 및 타겟 색재현 범위(20)를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
역감마 보정부(126)는 색역 매핑부(125)로부터 제공받은 제3 영상 신호들(R'c-w,G'c-w,B'c-w) 및 백색 생성부(123)로부터 제공받은 백색 영상 신호(W)를 감마 보정 전의 영상 신호들로 변환한다. 즉, 역감마 보정부(126)는 제3 영상 신호들(R'c-w,G'c-w,B'c-w) 및 백색 영상 신호(W)에 대해 역 감마 보정을 수행한다. 역 감마 보정이 수행된 영상 신호들(R',G',B',W')은 타이밍 컨트롤러(130)에 제공된다.
도 5a 내지 도 5e는 무채색을 표시하기 위한 데이터 처리 장치의 색역 매핑을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 제2 색좌표(X',Y')인 백색 영상 신호(W)의 색좌표(X',Y')는 실질적으로 표시 장치(100)의 색재현 범위(10)의 색좌표이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 제2 색좌표(X',Y')는 백색 지점(Wi)의 색좌표 값을 갖지 않을 수 있다. 백색 지점(Wi)은 실질적으로 백색이 표시되는 영상의 색좌표로 정의될 수 있다. 따라서, 백색 영상 신호(W)가 백색 화소(Wx)에 제공될 경우, 백색 화소(Wx)는 완전한 백색을 갖지 않을 수 있다.
전술한 바와 같이 백색 영상 신호(W)에 대하여 색역 매핑이 수행되지 않는다. 따라서, 백색 영상 신호(W)는 제2 색좌표(X',Y')를 갖고, 제2 색좌표(X',Y')는 변경되지 않는다.
제1 색좌표(X,Y)인 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)는 백색 생성부(123)에서 출력된 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)에 의해 설정된다. 무채색의 영상 신호들은 서로 동일한 데이터 값들을 갖는다. 따라서, 데이터 처리 장치(120)가 무채색을 수신할 경우, 백색 생성부(123)에서 출력되는 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)은 서로 동일한 값을 갖는다.
무채색의 영상 신호들은 백색을 표시하기 위한 영상 신호들이다. 즉, 사용자가 원하는 색은 백색이다. 따라서, 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)는 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)을 참조하여 백색 지점(Wi)의 색좌표로 설정된다.
전술한 바와 같이 표시 장치(100)의 색재현 범위(10)와 타겟 색재현 범위(20)는 다를 수 있다. 따라서, 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)은 백색을 표시하기 위한 영상 신호들이지만, 표시 장치(100)의 색재현 범위(10)에서 백색을 표시하지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)은 표시 장치(100)의 색재현 범위(10)에서 표시 지점(D)의 색좌표를 가질 수 있다.
도 5b를 참조하면, 백색 영상 신호(W)에 대하여 색역 매핑이 수행되지 않으므로, 표시 지점(D)의 색좌표에 대하여 색역 매핑이 수행된다.
사용자가 원하는 영상은 백색이다. 그러나, 백색 영상 신호(W)의 색좌표(X',Y')는 백색을 표시하지 않는다. 백색 영상 신호(W)와 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)의 조합에 의해 백색이 표시될 수 있다. 즉, 백색 화소(Wx)에서 방출되는 광과 적색, 녹색, 및 청색 화소들(Rx,Gx,Bx)에서 방출되는 광의 조합에 의해 백색이 표시될 수 있다.
사용자가 원하는 영상은 백색이므로 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)는 백색 지점(Wi)으로 설정된다. 그러나, 제1 색좌표(X,Y)는 백색이며 제2 색좌표(X',Y')는 백색이 아니다. 제1 색좌표(X,Y)와 제2 색좌표(X',Y')의 색이 조합될 경우, 실질적으로 백색이 표시되지 않는다.
색역 매핑에 의해 제1 색좌표(X,Y)와 제2 색좌표(X',Y')의 차이값에 대응하는 위치로 표시 지점(D)의 색좌표가 변경될 수 있다. 즉, 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)이 표시하는 색과 백색 영상 신호(W)가 표시하는 색의 조합에 의해 실질적으로 백색이 표시될 수 있도록 표시 지점(D)의 색좌표가 변경될 수 있다.
구체적으로, 입력받은 영상 신호들(R,G,B)이 무채색일 경우, 수학식 1에서 제1 기준값(R1)은 1로 설정된다. 백색 영상 신호(W)의 데이터의 사용량이 많아질수록 제2 기준값(R2)은 1에 가까워진다.
제2 기준값(R2)이 1일 경우, 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)의 데이터 값들은 각각 0이 된다. 이러한 경우, 수학식 1을 참조하면, 제1 색좌표(X,Y)의 값에서 제2 색좌표(X',Y') 값을 감산한 값에 제1 색좌표(X,Y) 값이 가산되어 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")가 결정된다. 따라서, 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 도 5b에 도시된 바와 같이, 목표 지점(P)의 좌표(X,Y)를 기준으로 제2 좌표(X',Y')에 대응되는 색좌표로 결정된다.
제3 기준값 생성부(124)에서 계산된 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 제3 기준값(R3)으로서 색역 매핑부(125)에 제공된다. 색역 매핑부(125)의 색역 매핑에 의해 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)은 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")를 갖도록 매핑된다.
따라서, 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)은 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")로에 대응하는 데이터 값들을 갖는 제3 영상 신호들(R'c-w,G'c-w,B'c-w)로 변환된다. 이러한 경우, 백색 영상 신호(W)에 의해 생성되는 광과 제3 영상 신호들(R'c-w,G'c-w,B'c-w)에 의해 생성되는 광의 조합으로 백색이 표시될 수 있다.
백색 영상 신호(W)의 데이터의 사용량에 따라서, 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")가 수정될 수 있다. 백색 영상 신호(W)의 데이터의 사용량에 따른 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")의 수정은 이하 도 5c 내지 도 5e를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 5c를 참조하면, 입력받은 영상 신호들이 무채색을 표시하고, 제2 기준값(R2)이 0일 경우 백색 생성부(123)는 백색 영상 신호(W)를 생성하지 않는다. 즉, 백색 화소(Wx)가 사용되지 않는다. 백색 영상 신호(W)가 생성되지 않으므로, 도 5c에서 백색 영상 신호(W)의 좌표인 제2 좌표(X',Y')가 표시되지 않았다.
백색 영상 신호(W)가 생성되지 않을 경우, 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)은 실질적으로 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)과 동일한 데이터 값들을 갖는다. 또한, 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)을 색역 매핑한 제3 영상 신호들(R'c-w,G'c-w,B'c-w)에 의해 백색이 표시될 수 있다.
구체적으로, 제2 기준값(R2)이 0이므로, 수학식 1에서 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)로 설정된다. 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)는 백색 지점(Wi)의 색좌표이다. 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")로 설정된 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)는 제3 기준값(R3)으로서 색역 매핑부(125)에 제공된다.
색역 매핑부(125)의 색역 매핑에 의해 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)은 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)에 대응하는 데이터 값들을 갖는 제3 영상 신호들(R'c-w,G'c-w,B'c-w)로 변환된다. 이러한 경우, 제3 영상 신호들(R'c-w,G'c-w,B'c-w)에 의해 생성되는 광으로 백색이 표시될 수 있다.
도 5d 및 도 5e를 참조하면, 입력받은 영상 신호들(R,G,B)이 무채색을 표시하고, 제2 기준값(R2)이 0보다 크고 1보다 작을 수 있다. 이러한 경우, 수학식 1을 참조하면, 제1 색좌표(X,Y) 값에서 제2 색좌표(X',Y') 값을 감산한 값에 제2 기준값(R2)이 승산된다. 제2 기준값(R2)이 승산된 값에 제1 색좌표(X,Y) 값이 가산되어 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")가 결정된다.
따라서, 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 도 5d 및 도 5e에 도시된 바와 같이, 도 5b보다 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)에 인접하게 설정된다.
제3 기준값 생성부(124)에서 계산된 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 제3 기준값(R3)으로서 색역 매핑부(125)에 제공된다. 색역 매핑부(125)의 색역 매핑에 의해 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)은 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")를 갖도록 매핑된다.
따라서, 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)은 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")에 대응하는 데이터 값들을 갖는 제3 영상 신호들(R'c-w,G'c-w,B'c-w)로 변환된다. 이러한 경우, 백색 영상 신호(W)에 의해 생성되는 광과 제3 영상 신호들(R'c-w,G'c-w,B'c-w)에 의해 생성되는 광의 조합으로 백색이 표시될 수 있다.
백색 영상 신호(W)의 데이터의 사용량이 적을수록 제2 기준값(R2)은 0에 가까워진다. 백색 영상 신호(W)의 데이터의 사용량이 적을수록 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 도 5d에 도시된 바와 같이, 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)에 가까워지도록 설정된다. 백색 영상 신호(W)의 데이터가 사용되지 않을 경우, 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)로 설정된다.
백색 영상 신호(W)의 데이터의 사용량이 많을수록 제2 기준값(R2)은 1에 가까워진다. 백색 영상 신호(W)의 데이터의 사용량이 많을수록 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 도 5e에 도시된 바와 같이, 도 5d에 도시된 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")보다 목표 지점(P)의 좌표(X,Y)와 멀어진다. 그러나, 도 5e에 도시된 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)와 도 5b에 도시된 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")에 사이에 배치된다.
영상 신호들(Rc,Gc,Bc)이 모두 백색 데이터로 사용될 경우, 도 5b에 도시된 바와 같이, 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)를 기준으로 제2 색좌표(X',Y')에 대응되는 색좌표로 결정된다.
따라서, 수학식 1에서 제2 기준값(R2)인 백색 영상 신호(W)의 데이터의 사용량에 따라서 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")가 설정될 수 있다.
백색 영상 신호(W)의 데이터의 사용량을 고려하지 않고 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")가 설정될 경우, 정상적인 백색이 표시되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제2 기준값(R2)이 사용되지 않고, 입력받은 영상 신호들(R,G,B)이 무채색을 표시하기 위한 영상 신호일 수 있다.
제2 기준값(R2)이 사용되지 않으므로 수학식 1은 제2 기준값(R2)이 삭제된 수학식으로 수정된다. 또한, 영상 신호들(R,G,B)이 무채색을 표시하기 위한 영상 신호일 경우, 제1 기준값(R1)은 항상 1로 설정된다. 따라서, 수학식 1은 다음과 같은 수학식 2로 수정될 수 있다.
Figure 112013078686711-pat00002
이러한 경우, 제1 색좌표(X,Y) 값에서 제2 색좌표(X',Y') 값을 감산한 값에 제1 색좌표(X,Y) 값이 가산되어 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")가 결정된다. 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 백색 지점(Wi)의 색좌표를 가리키지 않는다. 영상 신호들(R,G,B)이 무채색을 표시하기 위해 백색 지점(Wi)의 좌표인 목표 지점(P)의 좌표(X,Y)로 매핑되어야 한다. 그러나, 제2 기준값(R2)이 사용되지 않을 경우, 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 백색 지점(Wi)의 색좌표를 가리키지 않는다. 그 결과, 정상적인 백색이 표시되지 않을 수 있다.
그러나, 본 발명의 데이터 처리 장치(120)는 제2 기준값(R2)인 백색 영상 신호(W)의 데이터의 사용량에 따라서 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")를 설정한다. 따라서, 영상 신호들(R,G,B)이 무채색을 표시할 경우, 정상적인 색역 매핑이 수행될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 수학식 1에서 제1 및 제2 기준값들이 사용되지 않은 경우 유채색의 타겟 지점의 색좌표를 도시한 도면이다. 도 7a 및 도 7b는 수학식 1에의해 계산된 유채색의 타겟 지점의 색좌표를 도시한 도면이다.
도 6b 및 도 7b는 설명의 편의를 위해 도 6a 및 도 7a에 도시된 색좌표를 1차원 상에 배치한 도면이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 입력받은 영상 신호들(R,G,B)은 유채색을 표시하기 위한 영상 신호들일 수 있다. 예시적으로, 입력받은 영상 신호들(R,G,B)이 적색(R)을 표시할 경우, 표시 좌표(D)는 도 6a에 도시된 표시 장치(100)의 색 재현 범위(20)의 위치로 설정될 수 있다.
정상적인 색역 매핑이 수행될 경우, 표시 장치(100)의 색재현 범위(10)의 표시 지점(D)의 색좌표는 대응하는 타겟 색 재현 범위(20)의 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)로 매핑되어야 한다. 따라서, 제3 기준값 생성부(124)는 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)을 이용하여 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)를 도 6a에 도시된 타겟 색 재현 범위(20)의 위치로 설정할 수 있다.
백색 영상 신호(W)의 데이터 사용량 및 유채색의 비율을 고려하지 않고 색역 매핑이 수행될 경우, 제1 및 제2 기준값들(R1,R2)이 사용되지 않는다. 따라서, 전술한 수학식 2에 의해 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")가 결정된다.
수학식 2에 의해 제1 색좌표(X,Y) 값에서 제2 색좌표(X',Y') 값을 감산한 값에 제1 색좌표(X,Y) 값이 가산되어 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")가 결정된다. 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)에서 멀어진다. 또한, 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 타겟 색 재현 범위(20)뿐만 아니라 표시 장치(100)의 색 재현 범위(10)를 벗어나는 위치로 설정될 수 있다.
정상적인 색역 매핑 수행시 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)에 가까워 지도록 매핑되어야 한다. 그러나, 수학식 2에 의해 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")가 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)에서 멀어지도록 설정된다. 따라서, 정상적인 색역 매핑이 수행되지 않는다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 입력받은 영상 신호들(R,G,B)은 유채색을 표시하기 위한 영상 신호들이다. 영상 신호들(R,G,B)이 유채색을 표시하기 위한 영상 신호들일 경우, 제1 기준값(R1)은 1보다 작은 값을 갖는다. 또한 백색 영상 신호(W)의 데이터가 사용될 경우, 제2 기준값(R2)은 1보다 작은 값을 갖는다.
예를 들어, 영상 신호들(R,G,B)이 적색(R)에 가까워지는 색을 표시할수록, 적색 영상 신호(R)의 데이터값이 커지고 상대적으로, 녹색 및 청색 영상 신호들(G,B)의 데이터 값들은 작아진다. 이러한 경우, 제1 기준값(R1)은 0에 가까워진다.
수학식 1에서 제1 색좌표(X,Y) 값에서 제2 색좌표(X',Y') 값을 감산한 값에 제1 및 제2 기준값들(R1,R2)이 승산된다. 제1 및 제2 기준값들(R1,R2)이 승산된 값에 제1 좌표(X,Y) 값이 가산되어 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")가 설정된다.
제1 기준값(R1)이 작을수록 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 목표 지점(P)D의 색좌표(X,Y)에 가까워진다. 또한, 제2 기준값(R2)이 작을수록 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 목표 지점(P) 색좌표(X,Y)에 가까워진다.
따라서, 수학식 2에 의해 계산된 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")보다 수학식 1에 의해 계산된 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")가 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)에 인접하게 설정된다. 그 결과, 수학식 2보다 수학식 1에 의해 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")가 설정될 경우, 보다 정상적인 색역 매핑이 수행될 수 있다.
또한, 영상 신호들(R,G,B)이 적색 영상 신호(R)의 데이터 값을 갖고, 녹색 및 청색 영상 신호들(G,B)의 데이터 값들이 0일 경우, 제1 기준값(R1)은 0으로 설정된다. 따라서, 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 목표 지점(P)의 색좌표(X,Y)와 동일하게 설정된다. 따라서, 정상적인 색역 매핑이 수행될 수 있다.
영상 신호들(R,G,B)이 무채색에 가까워질수록 제1 기준값(R1)은 1에 가까워진다. 이러한 경우, 도시하지 않았으나, 목표 지점(P)의 색좌표(X',Y')는 백색 지점(Wi)의 색좌표에 가까워질 것이다. 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 제1 기준값(R1) 및 제2 기준값(R2)을 고려하여 목표 지점(P)의 색좌표(X',Y')와 소정의 거리를 갖는 색좌표를 갖는다. 그러나, 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 도 6a 및 도 6b에 도시된 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")보다는 목표 지점(P)의 색좌표(X',Y')에 인접하게 설정된다.
영상 신호들(R,G,B)이 무채색을 표시할 경우, 앞서 도 5a 내지 도 5e에서 설명한 바와 같이, 목표 지점(P)의 색좌표(X',Y')는 백색 지점(Wi)의 색좌표로 설정된다. 따라서, 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 제2 기준값(R2)만을 고려하여 결정된다.
제3 기준값 생성부(124)에서 계산된 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")는 제3 기준값(R3)으로서 색역 매핑부(125)에 제공된다. 색역 매핑부(125)의 색역 매핑에 의해 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)은 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")를 갖도록 매핑된다. 그 결과 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)은 타겟 지점(T)의 색좌표(X",Y")에 대응하는 데이터 값들을 갖는 제3 영상 신호들(R'c-w,G'c-w,B'c-w)로 변환된다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(100)는 백색 영상 신호(W)의 사용량 및 유채색의 비율에 따라서 정상적인 색역 매핑을 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 색역 매핑 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
단계(S100)에서 영상 신호들(R,G,B)이 입력된다. 단계(S110)에서 영상 신호들(R,G,B)을 이용하여 제1 기준값(R1)이 계산된다. 전술한 바와 같이, 제1 기준값은 영상 신호들(R,G,B)의 데이터 값들 중 최소값을 최대값으로 나눈 값으로 설정된다.
단계(S120)에서 제2 기준값(R2)을 이용하여 백색 영상 신호(W)가 생성된다. 전술한 바와 같이, 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc) 중 최소값에 제2 기준값을 승산하여 백색 영상 신호(W)가 생성된다. 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)의 데이터 값들에서 백색 영상 신호(W)의 데이터 값이 감산되어 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)이 생성된다.
단계(S130)에서 제1 색좌표(X,Y), 제2 색좌표(X',Y'), 제1 기준값(R1), 및 제2 기준값(R2)을 이용하여 타겟 지점(P)의 색좌표(X",Y")인 제3 기준값(R3)이 생성된다. 전술한 바와 같이, 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w) 및 백색 영상 신호(W)를 이용하여 제1 색좌표(X,Y) 및 제2 색좌표(X',Y')가 설정된다. 제1 색좌표(X,Y), 제2 색좌표(X',Y'), 제1 기준값(R1), 및 제2 기준값(R2)을 수학식 1에 적용하여 제3 기준값(R)이 계산된다.
단계(S140)에서 제3 기준값(R3)을 이용하여 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)에 대한 색역 매핑이 수행된다. 전술한 바와 같이 색역 매핑에 의해 제2 영상 신호들(Rc-w,Gc-w,Bc-w)은 제3 기준값(R3)에 대응하는 데이터 값을 갖는 제3 영상 신호들(R'c-w,G'c-w,B'c-w)로 변환된다.
단계(S150)에서 제3 영상 신호들(R'c-w,G'c-w,B'c-w) 및 백색 영상 신호(W)가 출력된다. 전술한 바와 같이, 제3 영상 신호들(R'c-w,G'c-w,B'c-w) 및 백색 영상 신호(W)에 대해 역감마 보정이 수행되어 영상 신호들(R',G',B',W')이 출력된다.단계(S160)에서 영상 신호들(R',G',B',W')에 대응하는 영상이 표시된다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(100)의 색역 매핑 방법은 백색 영상 신호(W)의 사용량 및 유채색의 비율에 따라서 정상적인 색역 매핑을 수행할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 데이터 처리 장치의 블록도이다.
도 9를 참조하면, 데이터 처리 장치(220)는 감마 보정부(221), 제1 기준값 생성부(222), 백색 생성부(223), 제3 기준값 생성부(223), 색역 매핑부(225), 및 역감마 보정부(226)를 포함한다. 제1 기준값 생성부(222)는 감마 보정부로부터 출력되는 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)을 제공받는다. 제1 기준값 생성부(222)는 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)을 이용하여 제1 기준값(R1)을 계산한다.
데이터 처리 장치(220)의 다른 구성들 및 색역 매핑 동작은 실질적으로 도 4에 도시된 데이터 처리 장치(120)와 동일하다. 따라서, 이하 데이터 처리 장치(220)의 다른 구성들 및 색역 매핑 동작에 대한 설명은 생략된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 데이터 처리 장치(220)는 입력된 영상 신호들(R,G,B)이 아니라 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)을 이용하여 제1 기준값(R1)을 계산한다. 그러나, 실질적으로 무채색을 표시하는 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)은 동일한 데이터 값을 갖고, 유채색을 표시하는 제1 영상신호들(Rc,Gc,Bc)은 서로 다른 데이터 값을 갖는다.
또한, 유채색의 비율이 높아질수록 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)의 데이터 값들의 최대값 및 최소값의 차이가 커진다. 따라서, 제1 영상 신호들(Rc,Gc,Bc)을 이용하여 제1 기준값(R1)을 계산하더라도 실질적으로, 도 4에 도시된 데이터 처리 장치(120)와 유사하게 색역 매핑이 수행될 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치는 백색 영상 신호(W)의 사용량 및 유채색의 비율에 따라서 정상적인 색역 매핑을 수행할 수 있다.
이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치 110: 표시 패널
120,220: 데이터 처리 장치 130: 타이밍 컨트롤러
140: 게이트 구동부 150: 데이터 구동부
121,122: 감마 보정부 122,222: 제1 기준값 생성부
123,223: 백색 생성부 124,224: 제3 기준값 생성부
125,225: 색역 매핑부 126, 226: 역감마 보정부
R1,R2,R3: 제1, 제2, 및 제3 기준값

Claims (19)

  1. 영상 신호들 및 상기 영상 신호들을 감마 보정한 제1 영상 신호들 중 어느 하나를 이용하여 유채색의 비율에 대응하는 제1 기준값을 생성하는 제1 기준값 생성부;
    상기 제1 영상 신호들 및 백색 데이터 사용량에 대응하는 제2 기준값을 이용하여 백색 영상 신호 및 제2 영상 신호들을 생성하는 백색 생성부;
    상기 제2 영상 신호들의 색좌표인 제1 색좌표, 상기 백색 영상 신호의 색좌표인 제2 색좌표, 상기 제1 기준값, 및 상기 제2 기준값을 이용하여 제3 기준값을 생성하는 제3 기준값 생성부; 및
    상기 제2 영상 신호들을 상기 제3 기준값에 대응하는 색좌표로 매핑한 제3 영상 신호들을 생성하는 색역 매핑부를 포함하는 데이터 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상 신호들을 상기 감마 보정하여 상기 제1 영상 신호들로서 출력하는 감마 보정부; 및
    상기 제3 영상 신호들 및 상기 백색 영상 신호에 대하여 역감마 보정을 수행하여 출력하는 역감마 보정부를 더 포함하는 데이터 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 기준값은 상기 영상 신호들의 데이터 값들 중 최소값을 최대값으로 나눈 값 및 상기 제1 영상 신호들의 데이터 값들 중 최소값을 최대값으로 나눈 값중 어느 하나로 설정되는 데이터 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 기준값은 0부터 1 사이의 값으로 설정되고, 상기 백색 영상 신호는 상기 제1 영상 신호들의 데이터 값들 중 최소값에 상기 제2 기준값을 승산한 값으로 설정되는 데이터 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2 영상 신호들의 데이터 값들은 상기 제1 영상 신호들의 상기 데이터 값들에서 상기 백색 영상 신호의 데이터 값을 감산한 값으로 설정되는 데이터 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 기준값은 상기 제1 색좌표에서 상기 제2 색좌표를 감산한 값에 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값을 승산시키고, 상기 제1 색좌표를 가산한 값으로 설정되는 데이터 처리 장치.
  7. 입력받은 영상 신호들을 이용하여 백색 영상 신호를 생성하고, 상기 영상 신호들에 대한 색역 매핑을 수행하는 데이터 처리 장치;
    복수의 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 색역 매핑된 영상 신호 및 상기 백색 영상 신호들을 이용하여 상기 화소들을 구동하는 구동 회로부를 포함하고,
    상기 데이터 처리 장치는,
    상기 영상 신호들 및 상기 영상 신호들을 감마 보정한 제1 영상 신호들 중 어느 하나를 이용하여 유채색의 비율에 대응하는 제1 기준값을 생성하는 제1 기준값 생성부;
    상기 제1 영상 신호들 및 백색 데이터 사용량에 대응하는 제2 기준값을 이용하여 상기 백색 영상 신호 및 제2 영상 신호들을 생성하는 백색 생성부;
    상기 제2 영상 신호들의 색좌표인 제1 색좌표, 상기 백색 영상 신호의 색좌표인 제2 색좌표, 상기 제1 기준값, 및 상기 제2 기준값을 이용하여 제3 기준값을 생성하는 제3 기준값 생성부; 및
    상기 제2 영상 신호들을 상기 제3 기준값에 대응하는 색좌표로 매핑하여 상기 색역 매핑된 영상 신호로서 출력하는 색역 매핑부를 포함하는 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 화소들은 상기 색역 매핑된 영상 신호들에 대응하는 영상을 표시하는 화소들 및 상기 백색 영상 신호들에 대응하는 영상을 표시하는 백색 화소를 포함하는 표시 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 영상 신호들을 상기 감마 보정하여 상기 제1 영상 신호들로서 출력하는 감마 보정부; 및
    상기 색역 매핑된 영상 신호 및 상기 백색 영상 신호들에 대하여 역감마 보정을 수행하여 상기 구동 회로부에 출력하는 역감마 보정부를 더 포함하는 표시 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 기준값은 상기 영상 신호들의 데이터 값들 중 최소값을 최대값으로 나눈 값 및 상기 제1 영상 신호들의 데이터 값들 중 최소값을 최대값으로 나눈 값중 어느 하나로 설정되는 표시 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 기준값은 0부터 1 사이의 값으로 설정되고, 상기 백색 영상 신호는 상기 제1 영상 신호들의 데이터 값들 중 최소값에 상기 제2 기준값을 승산한 값으로 설정되는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 영상 신호는 상기 제1 영상 신호들의 상기 데이터 값들에서 상기 백색 영상 신호의 데이터 값을 감산한 값으로 설정되는 표시 장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 제3 기준값은 상기 제1 색좌표에서 상기 제2 색좌표를 감산한 값에 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값을 승산시키고, 상기 제1 색좌표를 가산한 값으로 설정되는 표시 장치.
  14. 영상 신호들 및 상기 영상 신호들을 감마 보정한 제1 영상 신호들 중 어느 하나를 이용하여 유채색의 비율에 대응하는 제1 기준값을 계산하는 단계;
    상기 제1 영상 신호들 및 백색 데이터 사용량에 대응하는 제2 기준값을 이용하여 백색 영상 신호 및 제2 영상 신호들을 생성하는 단계;
    상기 제2 영상 신호들의 색좌표인 제1 색좌표, 상기 백색 영상 신호의 색좌표인 제2 색좌표, 상기 제1 기준값, 및 상기 제2 기준값을 이용하여 제3 기준값을 생성하는 단계; 및
    상기 제2 영상 신호들을 상기 제3 기준값에 대응하는 색좌표로 매핑하여 제3 영상 신호들을 생성하는 단계를 포함하는 색역 매핑 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 영상 신호들을 상기 감마 보정하여 상기 제1 영상 신호들을 생성하는 단계; 및
    상기 제3 영상 신호들 및 상기 백색 영상 신호들에 대하여 역감마 보정을 수행하여 출력하는 단계를 더 포함하는 색역 매핑 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 기준값은 상기 영상 신호들의 데이터 값들 중 최소값을 최대값으로 나눈 값 및 상기 제1 영상 신호들의 데이터 값들 중 최소값을 최대값으로 나눈 값중 어느 하나로 설정되는 색역 매핑 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2 기준값은 0부터 1 사이의 값으로 설정되고, 상기 백색 영상 신호는 상기 제1 영상 신호들의 데이터 값들 중 최소값에 상기 제2 기준값을 승산한 값으로 설정되는 색역 매핑 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제2 영상 신호들의 데이터 값들은 상기 제1 영상 신호들의 데이터 값들에서 상기 백색 영상 신호의 데이터 값을 감산한 값으로 설정되는 색역 매핑 방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 제3 기준값은 상기 제1 색좌표에서 상기 제2 색좌표를 감산한 값에 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값을 승산시키고, 상기 제1 색좌표를 가산한 값으로 설정되는 색역 매핑 방법.
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