KR20060091209A - 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 색조를 띄지 않는 무채색 영상을 표시할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른, 영상신호를 처리하여 화상을 구현하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법에 있어서, 상기 영상신호의 R(Red), G(Green), B(Blue) 각각의 계조값에 따른 휘도값은 서로 일정 비율을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법{Image Processing Method for Plasma Display Panel}
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.
도 2는 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 계조를 구현하는 방법을 나타낸 도이다.
도 3은 플라즈마 디스플레이 패널과 CRT의 휘도 특성을 비교한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법에 따른 휘도 곡선을 나타낸 그래프이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 색조를 띄지 않는 무채색 영상을 표시할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)은 상부기판과 하부기판 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 것으로, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스(101)에 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면기판(100) 및 배면을 이루는 후면 글라스(111) 상에 상술한 복수의 유지전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열된 후면기판(110)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.
전면기판(100)은 하나의 방전셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 포함된다. 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 상부 유전체층(104)에 의해 덮혀지고, 상부 유전체층(104) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(105)이 형성된다.
후면기판(110)은 복수개의 방전 공간 즉, 방전셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(112)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(113)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치된다. 후면기판(110)의 상측면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(114)가 도포된다. 어드레스 전극(113)과 형광체(114) 사이에는 어드레스 전극(113)을 보호하기 위한 하부 유전체층(115)이 형성된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널에서 화상 계조를 구현하는 방법은 다음 도 2와 같다.
도 2는 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 계조를 구현하는 방법을 나타낸 도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 화상 계조(Gray Level) 표현 방법은 한 프레임을 발광횟수가 다른 여러 서브필드로 나누고, 각 서브필드는 다시 모든 셀들을 초기화시키기 위한 리셋 기간(RPD), 방전될 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간(APD) 및 방전횟수에 따라 계조를 구현하는 서스테인 기간(SPD)으로 나뉘어진다.
예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우에 1/60 초에 해당하는 프레임기간(16.67ms)은 도 2와 같이 8개의 서브필드들(SF1 내지 SF8)로 나누어지고, 8개의 서브 필드들(SF1 내지 SF8) 각각은 리셋 기간, 어드레스 기간 및 서스테인 기간으로 다시 나누어지게 된다.
각 서브필드의 리셋 기간 및 어드레스 기간은 각 서브필드마다 동일하다. 방 전될 셀을 선택하기 위한 어드레스방전은 어드레스 전극과 스캔 전극인 투명전극 사이의 전압차에 의해 일어난다. 서스테인 기간은 각 서브필드에서 2n(단, n = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)의 비율로 증가된다.
도 3은 플라즈마 디스플레이 패널과 CRT의 휘도 특성을 비교한 그래프이다. 도 3에 도시된 바와 같이, CRT(음극선관) 및 LCD는 입력되는 비디오 신호에 대하여, 표시되는 광을 아날로그 방식으로 제어하여 원하는 계조(Gray level)를 표현하므로, 통상적으로 비선형의 휘도 특성을 갖는다. 이와 달리, PDP는 온(on)/오프(off)를 할 수 있는 방전 셀의 매트릭스 어레이를 이용하여 광 펄스의 수를 변조하여 계조를 표현하므로, 선형의 휘도 특성을 갖는다. 이러한, 플라즈마 디스플레이 패널의 계조 표현방법을 PWM(Pulse Width Modulation) 방법이라 한다. 이러한, 선형적인 휘도 특성을 플라즈마 디스플레이 패널은 입력되는 영상신호가 감마 특성을 갖기 때문에 역감마 보정을 하여, CRT와 같은 비선형의 휘도 특성으로 변환한다.
한편, 플라즈마 디스플레이 패널은 R(Red), G(Green), B(Blue) 각각의 계조값에 따른 휘도 특성이 다르므로 동일 R, G, B 계조값을 표시할 경우, 무채색(gray) 영상이 표시되어야 함에도 불구하고 색조를 띄는 문제점이 있다. 이는 계조값에 따라 색온도가 일정하게 유지되어야 하지만, 각 계조값 마다 색온도의 변화가 생김으로써, 사용자에게는 색조가 인식되는 것이다.
여기서, 플라즈마 디스플레이 패널에서의 색온도가 일정하게 유지된다면, 무채색 영상에서 색조를 띄는 현상이 나타나지 않을 것이다. 색온도가 일정하게 유지 된다 함은 전체 계조에 대하여 색좌표 x, y 변동이 없음을 의미한다.
R, G, B 각 채널별로 독립적으로 색좌표를 측정해보면 색좌표가 거의 일정하게 유지되지만, R, G, B 를 조합하게 되면 색좌표가 변동이 생기게 된다. 이는 R, G, B 의 휘도 비율이 일정하지 않기 때문이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법을 개선하여 색조를 띄지 않는 무채색 영상을 표시할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법을 개선하여 표시되는 영상의 화이트 밸런스를 유지할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 영상신호를 처리하여 화상을 구현하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법에 있어서, 상기 영상신호의 R(Red), G(Green), B(Blue) 각각의 계조값에 따른 휘도값은 서로 일정 비율을 이루는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법은 상기 휘도값이 서로 일정 비율을 이루기 위한 목표 색온도를 설정하는 단계; 상기 목표 색온도의 화이트를 결정하는 단계; 상기 목표 색온도의 화이트를 이용하여 목표 휘도를 결정하는 단계; R(Red), G(Green), B(Blue) 각각의 독립 휘도를 측정하는 단계; 및 상기 목 표 휘도값과 상기 측정된 휘도값을 이용하여, R, G, B 각각 일정 휘도 비율을 갖도록 상기 영상신호의 계조값을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 목표 화이트에 따른 R, G, B 각각의 목표 휘도값을 L(Rw), L(Gw), L(Bw) 라 하고, 목표 블랙에 따른 R, G, B 각각의 목표 휘도값을 L(Rb), L(Gb), L(Bb) 라 하며, 0 에서 255 까지의 입력 계조값을 k 라 할 때, 상기 목표 휘도값은 다음 수학식,
R의 목표 휘도=(L(RW)-(Rb))*(k/255)+L(Rb)
G의 목표 휘도=(L(GW)-(Gb))*(k/255)+L(Gb)
B의 목표 휘도 B=(L(BW)-(Bb))*(k/255)+L(Bb)
를 만족하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 R, G, B의 각각의 독립 휘도는 무감마를 적용하여 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 휘도는 전체 측정 지점에 대해 적어도 20% 이상의 지점에서 측정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 보정된 계조값에 따른 휘도값은 룩업 테이블로 저장되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징에 따르면, R, G, B의 휘도 비율을 일정하게 유지하게 하기 위하여 목표 색온도 및 피크 화이트(peak white)를 결정한다. 이후, 각각의 R, G, B 채널의 목표 휘도값을 설정하고, 실제로 측정된 휘도값과 연산하여 계조값에 따른 휘도값을 보정한다. 이로써, 색조가 없는 무채색을 표시할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에서는 R, G, B 채널 각각의 계조값에 따른 표시되는 휘도값이 일정 휘도 비율이 하기 위하여 다음과 같은 단계로 휘도값을 보정한다.
먼저, 휘도값이 서로 일정 비율을 이루기 위한 목표 색온도를 설정한다(410). 즉, 전체 계조에 대하여 색좌표 x, y 변동이 없고, 계조값에 따라 색온도가 일정하게 유지되는 R, G, B 각각의 색좌표 x, y를 결정한다.
이후, 목표 색온도의 화이트를 결정한다(420). 이때, 화이트는 R, G, B를 조합하여 나타낼 수 있는 피크 화이트(peak white)이다.
이후, 목표 색온도의 화이트를 이용하여 목표 휘도를 결정한다(430). 이때, 0 에서 256 까지의 계조값에 대응하는 R, G, B 각각의 목표 휘도값을 갖는 목표 휘도 곡선을 생성할 수 있다.
여기서, 각각의 목표 휘도값 및 이에 따른 목표 휘도 곡선은 다음 수학식 1 내지 3 을 통해 구할 수 있다.
Figure 112005007694117-PAT00001
Figure 112005007694117-PAT00002
Figure 112005007694117-PAT00003
여기서, 수학식 1 내지 수학식 3의 파라미터를 정의하면 다음과 같다.
- L(Rw)는 목표 화이트에 따른 R(Red)의 목표 휘도값이다.
- L(Gw)는 목표 화이트에 따른 G(Green)의 목표 휘도값이다.
- L(Bw)는 목표 화이트에 따른 B(Blue)의 목표 휘도값이다.
- L(Rb)는 목표 블랙에 따른 R(Red)의 목표 휘도값이다.
- L(Gb)는 목표 블랙에 따른 G(Green)의 목표 휘도값이다.
- L(Bb)는 목표 블랙에 따른 B(Blue)의 목표 휘도값이다.
- k는 0 에서 255 까지의 입력 계조값이다.
이때, 수학식 1 내지 수학식 3은 선형성을 갖는 일차 함수이다. 즉, 0에서 255가지의 입력 계조값에 대응하는 R, G, B 각각의 목표 휘도값은 서로 일정 비율을 가지며, 선형적으로 증가하는 목표 휘도 곡선을 이룬다.
본 발명의 일실시예에서는 R, G, B 각각의 목표 휘도값이 일정 비율을 가지도록 설정하고, 이에 따라 실제 측정 휘도값을 목표 휘도값으로 보정함으로써, 화이트 밸런스를 맞출 수 있다.
이후, R, G, B 각각의 독립 휘도를 측정한다(440). 이때, R, G, B의 각각의 독립 휘도는 무감마를 적용한다. 즉, 역감마 보정을 하지 않은 영상신호의 계조값에 따라 표시되는 휘도값을 측정한다. 이는 R, G, B 각각의 목표 휘도값 및 목표 휘도 곡선이 일정 비율을 가지며 선형적으로 증가하기 때문이다.
또한, 실제 휘도값은 256 계조의 전체 측정 지점에 대해 적어도 20% 이상의 지점에서 측정되어야 한다.
이후, 목표 휘도값과 측정된 휘도값을 이용하여, R, G, B 각각 일정 휘도 비율을 갖도록 영상신호의 계조값을 보정한다(450). 즉, 목표 휘도값을 출력할 수 있는 R, G, B 각 영상신호의 계조값을 결정한다.
이후, 보정된 영상신호의 계조값에 따른 휘도값을 룩업 테이블(Look Up Table)로 저장한다(460).
작성된 룩업 테이블을 이용하여 외부에서 입력되는 영상신호의 계조값에 대응하는 일정 휘도 비율을 갖도록 보정된 계조값을 출력할 수 있다. 이와 같이 출력된 영상신호는 이후 역감마 보정되고, 하프토닝되며, 서브필드 맵핑된 후, 플라즈 마 디스플레이 패널의 구동 장치를 통해 화면에 표시된다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법에 따른 휘도 곡선을 나타낸 그래프이다. 도 5a는 입력 계조에 대응하는 R, G, B 각각의 보정된 휘도 곡선을 나타낸 것이고, 도 5b는 도 5a의 R, G, B 각각의 휘도 곡선을 조합한 곡선을 나타낸 것이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 0에서 255가지의 입력 계조값에 대응하여 R, G, B 각각의 보정된 휘도값은 서로 일정 비율을 가지며, 선형적으로 증가하는 보정된 휘도 곡선을 이룬다.
예컨대, 도 5a와 같이, 입력 계조값 60의, G 와 R 의 계조값 차이를 a, R 과 B 의 계조값 차이를 b라 하고, 입력 계조값 120의, G 와 R 의 계조값 차이를 a', R 과 B 의 계조값 차이를 b'라 하며, 계조값 180의, G 와 R 의 계조값 차이를 a", R 과 B 의 계조값 차이를 b"라 할 때, a/b 와 a'/b'와 a"/b"의 값은 동일하다.
도 5b에 도시된 바와 같이, R, G, B 각각의 보정된 휘도값은 일정한 휘도 비율을 이룸으로써, R, G, B 를 조합했을 때, 색좌표의 변동이 없다.
이에 따라, 전체 계조에 대하여 색좌표 x, y 변동이 없고, 계조값에 따라 색온도가 일정하게 유지됨으로써, 화이트 밸런스를 맞출 수 있고, 색조가 나타나지 않는 무채색을 표시할 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서와 같이 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법을 개선함으로써, 색조를 띄지 않는 무채색 영상을 표시할 수 있는 효과가 있다.
또한, 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법을 개선함으로써, 표시되는 영상의 화이트 밸런스를 유지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 영상신호를 처리하여 화상을 구현하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법에 있어서,
    상기 영상신호의 R(Red), G(Green), B(Blue) 각각의 계조값에 따른 휘도값은 서로 일정 비율을 이루는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 휘도값이 서로 일정 비율을 이루기 위한 목표 색온도를 설정하는 단계;
    상기 목표 색온도의 화이트를 결정하는 단계;
    상기 목표 색온도의 화이트를 이용하여 목표 휘도를 결정하는 단계;
    R(Red), G(Green), B(Blue) 각각의 독립 휘도를 측정하는 단계; 및
    상기 목표 휘도값과 상기 측정된 휘도값을 이용하여, R, G, B 각각 일정 휘도 비율을 갖도록 상기 영상신호의 계조값을 보정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    목표 화이트에 따른 R, G, B 각각의 목표 휘도값을 L(Rw), L(Gw), L(Bw) 라 하고,
    목표 블랙에 따른 R, G, B 각각의 목표 휘도값을 L(Rb), L(Gb), L(Bb) 라 하며,
    0 에서 255 까지의 입력 계조값을 k 라 할 때,
    상기 목표 휘도값은
    다음 수학식,
    R의 목표 휘도=(L(RW)-(Rb))*(k/255)+L(Rb)
    G의 목표 휘도=(L(GW)-(Gb))*(k/255)+L(Gb)
    B의 목표 휘도 B=(L(BW)-(Bb))*(k/255)+L(Bb)
    를 만족하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 R, G, B의 각각의 독립 휘도는 무감마를 적용하여 측정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.
  5. 제2항 또는 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 휘도는 전체 측정 지점에 대해 적어도 20% 이상의 지점에서 측정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 보정된 계조값에 따른 휘도값은 룩업 테이블로 저장되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 화상처리 방법.
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CN103745688A (zh) * 2014-01-02 2014-04-23 青岛海信电器股份有限公司 一种有机电致发光显示器及其显示方法

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