KR20070114511A - Image simulator apparatus for liquid crystal display and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 액정 표시 장치의 인가 전압에 따른 투과율 특성을 도시한 그래프이다.1 is a graph illustrating transmittance characteristics according to an applied voltage of a general liquid crystal display.
도 2는 일반적인 액정 표시 장치에서 관찰자의 시야각에 따른 투과율 특성을 도시한 그래프이다. 2 is a graph illustrating transmittance characteristics according to a viewing angle of an observer in a general liquid crystal display.
도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 이미지 시뮬레이션을 설명하기 위한 개념도이다. 3 is a conceptual diagram illustrating an image simulation for a liquid crystal display according to the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 이미지 시뮬레이션 장치를 도시한 구성 블럭도이다. 4 is a block diagram illustrating an image simulation apparatus for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 12는 도 4의 이미지 시뮬레이션 장치에 의해 구현된 그래프 및 이미지를 구성별로 도시한 도면들이다. 5 to 12 are diagrams illustrating graphs and images implemented by the image simulation apparatus of FIG. 4 by configuration.
도 13은 관찰자의 시야각 방향에 따라 이미지 투과율을 시뮬레이션한 결과를 도시한 사진이다. FIG. 13 is a photograph illustrating a result of simulating an image transmittance along an observer's viewing angle direction. FIG.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 이미지 시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 전체 흐름도이다. 14 is a flowchart illustrating an image simulation method for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 15 및 도 16은 도 14에 도시된 방법의 상세도이다.15 and 16 are detailed views of the method shown in FIG. 14.
도 17은 도 14에 도시된 변수 정보를 입력하는 방법의 예를 도시한 입력 화면이다. FIG. 17 is an input screen illustrating an example of a method of inputting variable information illustrated in FIG. 14.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
100:이미지 시뮬레이션 장치100: image simulation device
110:제1 TV곡선 산출부110: first TV curve calculation unit
120:기준 TV곡선 산출부120: reference TV curve calculation unit
130:기준 계조값 검출부130: reference gray level detection unit
140,180:제1 및 제2 데이터베이스 140,180: First and second database
150:제2 TV곡선 산출부150: second TV curve calculation unit
160:실제 TV곡선 산출부160: the actual TV curve calculation unit
170:실제 TV곡선 변환부170: the actual TV curve conversion unit
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정 표시 장치의 화면을 관찰하는 관찰자의 시야각이나 외부 특성 등에 따른 이미지를 모의로 시뮬레이션하여 분석하기 위한 액정 표시 장치용 이미지 시뮬레이션 장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to an image simulation apparatus and method for a liquid crystal display device for simulating and analyzing an image according to a viewing angle or an external characteristic of an observer observing a screen of a liquid crystal display device. It is about.
최근 들어, 멀티미디어 산업의 급격한 진보에 따라 경량 박형의 정보 디스플 레이 소자의 수요가 증가하고 있다. In recent years, with the rapid progress of the multimedia industry, the demand for lightweight thin information display devices is increasing.
특히, 박막 트랜지스터(thin film transistor)를 이용한 액정 표시 장치는 해상도와 콘트라스트(contrast), 색 재현성, 시야각, 시인성, 응답 속도 등에 있어 종래의 씨알티(CRT)에 필적하는 특성을 보임으로써 개인용 컴퓨터를 비롯한 각종 표시기에 사용되고 있다. In particular, a liquid crystal display using a thin film transistor exhibits characteristics that are comparable to conventional CRTs in terms of resolution, contrast, color reproducibility, viewing angle, visibility, and response speed. It is used in various indicators.
더욱이, 디지털 방송 시대의 도래와 이동 통신 기기의 대중화는 액정 표시 장치의 시장을 더욱 활성화시키고 있으며, 액정 표시 장치의 특성상 초박형, 경량, 저소비 전력의 특징을 가지고 있어, 주로 휴대성이 요구되는 장치에 사용되고 있다. Moreover, the advent of the digital broadcasting era and the popularization of mobile communication devices have further stimulated the market for liquid crystal displays, and have characteristics of ultra-thin, light weight, and low power consumption due to the characteristics of the liquid crystal display, and are mainly used for devices requiring portability. It is used.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치의 인가 전압에 따른 투과율 특성을 도시한 그래프이고, 도 2는 일반적인 액정 표시 장치에서 관찰자의 시야각에 따른 투과율 특성을 도시한 그래프이다. 1 is a graph illustrating transmittance characteristics according to an applied voltage of a general liquid crystal display, and FIG. 2 is a graph illustrating transmittance characteristics according to a viewing angle of an observer in a typical liquid crystal display.
일반적으로, 액정 표시 장치는 특정 영상을 구현하기 위해 인가하는 전압(이하, 인가 전압이라 칭함)과 시간에 따른 액정의 스위칭 특성에 따라 빛의 투과 정도, 콘트라스트(contrast), 색 재현성이 결정되므로, 인가 전압과 시간에 따른 액정 배향의 분포를 정확히 분석하는 것이 중요하다. 따라서, 종래에는 액정의 특성을 분석하기 위해 실험 또는 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. In general, since the liquid crystal display device transmits light, contrast, and color reproducibility depending on a voltage applied to implement a specific image (hereinafter referred to as an applied voltage) and switching characteristics of the liquid crystal over time, It is important to accurately analyze the distribution of the liquid crystal alignment with the applied voltage and time. Therefore, in the related art, an experiment or computer simulation was performed to analyze the characteristics of the liquid crystal.
도 1을 참조하면, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 액정 표시 장치의 투과 특성을 보인 예가 도시되어 있다.Referring to FIG. 1, an example of transmission characteristics of a liquid crystal display is illustrated through computer simulation.
도 1에 도시된 각 곡선은 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 인가 전압 대비 투과 율 정도(이하, 'TV곡선'이라 칭함)를 나타낸 것으로, 통상, 종래의 액정 표시 장치는 녹색 파장을 550nm 대역에서 최적화하여 설계하기 때문에, 도시된 바와 같이 녹색(G) 파장이 적색(R), 청색(B) 파장보다 투과율이 높게 나타난다. 그러나, 이러한 특성에 한정되지는 않는다. Each curve shown in FIG. 1 represents a degree of transmittance (hereinafter, referred to as a “TV curve”) relative to an applied voltage for each of red (R), green (G), and blue (B) wavelengths. Since the device is designed by optimizing the green wavelength in the 550 nm band, as shown, the green (G) wavelength shows higher transmittance than the red (R) and blue (B) wavelengths. However, it is not limited to this characteristic.
다음으로 도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 투과 특성을 갖는 액정 표시 장치를 관찰자의 시야각 방향에 따라 이미지 시뮬레이션한 결과를 살펴보기로 한다. Next, referring to FIG. 2, the results of image simulation of the liquid crystal display having the transmission characteristics shown in FIG. 1 according to the viewing angle direction of the observer will be described.
관찰자의 시야각 방향이 액정 표시 장치의 정면 중앙에 위치하는 경우, 이미지의 적(R), 녹(G), 청(B) 파장은 투과율이 모두 최대가 된다. 따라서, 관찰자의 눈에 느껴지는 이미지의 휘도 및 대비비(Contrast Ratio; CR)가 상대적으로 가장 높다고 할 수 있다. When the viewing angle direction of the observer is located at the front center of the liquid crystal display device, the red (R), green (G), and blue (B) wavelengths of the image all have maximum transmittances. Therefore, it can be said that the luminance and contrast ratio (CR) of the image felt by the observer's eye is the highest.
이와 대조적으로, 관찰자의 시야각 방향이 정면 중앙에서 멀어지는 사이드 방향에 위치하는 경우에는, 사이드 쪽으로 갈수록 이미지의 적(R), 녹(G), 청(B) 파장의 투과율 정도가 점차 줄어들어, 관찰자의 눈에 느껴지는 이미지의 휘도 및 대비비(Contrast Ratio; CR)가 사이드로 갈수록 낮아지고, 이에 따라 이미지의 화질이 떨어지게 보인다.In contrast, when the viewing angle direction of the observer is located in the side direction away from the front center, the transmittance of the red (R), green (G) and blue (B) wavelengths of the image gradually decreases toward the side. The brightness and contrast ratio (CR) of the visible image is lowered toward the side, and thus the image quality is deteriorated.
이와 같이, 종래의 액정 표시 장치에서는 표시 화면이 고정되어 있더라도, 관찰자가 시야각 방향에 따라 관찰자의 눈에 느껴지는 이미지의 투과율이 달라 화면의 휘도 및 대비비(Contrast Ratio; CR)가 다르고, 심하게는 화면의 형상이 다르게 보인다.As described above, even though the display screen is fixed in the related art, the transmittance of the image perceived by the observer's eye varies according to the viewing angle direction, and thus the luminance and contrast ratio (CR) of the screen are different, and the screen is severely different. Looks different.
그런데, 종래의 액정 표시 장치의 이미지 시뮬레이션은 액정 표시 장치를 직 접 제작한 후 제품화시킨 다음에, 인가 전압 대 투과율 특성을 시뮬레이션하고, 시뮬레이션 한 결과를 가지고서 휘도 및 대비비의 특성을 유추하기 때문에 직접 만들어 보지 않고는 액정 표시 장치를 다양한 방향에서 관찰함에 따라 나타나는 특성들에 대한 검출이 불가능한 문제점이 있다. However, the image simulation of the conventional liquid crystal display device is directly manufactured since the liquid crystal display device is manufactured and commercialized, and then the applied voltage versus transmittance characteristics are simulated, and the characteristics of the luminance and the contrast ratio are inferred based on the simulated results. Without making them, there is a problem in that it is impossible to detect characteristics that appear as the liquid crystal display is viewed from various directions.
또한, 종래의 액정 표시 장치의 이미지 시뮬레이션은 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 투과율 정도를 시뮬레이션하여 이미지의 휘도 및 대비비를 유추할 정도에 불과할 뿐, 관찰자의 시야각 방향이 달라짐에 따라 또는 다른 여러 조건에 의해 실제 이미지가 관찰자의 눈에 어떻게 달라 보여지는지를 예측할 수가 없다. In addition, the image simulation of the conventional liquid crystal display device simulates the transmittance of each of the red (R), green (G), and blue (B) wavelengths, and only infers the brightness and contrast ratio of the image. With this change or by various other conditions it is impossible to predict how the actual image will look to the observer's eye.
기출원된 특허출원번호 제2004-08866호에는 관찰자가 액정 패널을 보는 시야각에 따라 출력 이미지에 대하여 어떠한 색상 특성, 휘도 특성 또는 명암 대비 특성을 보일 것인가를 예측하는 시뮬레이션 방법에 관하여 개시되어 있다.Patent application No. 2004-08866 discloses a simulation method for predicting which color characteristics, luminance characteristics, or contrast characteristics for an output image according to a viewing angle of an observer of a liquid crystal panel.
이러한 종래 기술은 출력하고자 하는 이미지에 대하여 관찰자가 액정 패널을 보는 시야각을 기준으로 하여 시각 변환 과정을 수행하고, 투영을 통해 원근감이 고려된 이미지로 변환하여 출력하는 기술로, 관찰자의 시야각 방향과 모니터 화면의 크기에 따른 시야의 원근감만을 고려한 것이다.This conventional technology performs a visual conversion process on the basis of the viewing angle of the observer viewing the liquid crystal panel for the image to be output, and converts the image into an image considering the perspective through the projection. Only the perspective of the field of view is considered.
종래 기술 또한, 관찰자의 시야각 방향 외에 액정 표시 장치의 외광 조건이나 응답 속도, 백라이트의 휘도 등 다양한 조검에 따라 실제 이미지가 관찰자의 눈에 어떻게 달라 보여지는지를 예측할 수가 없다는 문제점이 있다.The prior art also has a problem in that it is impossible to predict how the actual image looks different to the observer's eye depending on various conditions such as external light conditions, response speed, and backlight brightness of the liquid crystal display device in addition to the viewing angle direction of the observer.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정 표시 장치를 직접 제 작하기 전, 액정 표시 장치의 다양한 방향에서 관찰함에 따른 이미지 특성을 모의로 시뮬레이션하여 분석할 수 있는 액정 표시 장치용 이미지 시뮬레이션 장치 및 그 방법을 제공하고자 하는 것이다. Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is an image simulation apparatus for a liquid crystal display device and a simulation that can simulate and analyze the image characteristics observed in various directions of the liquid crystal display device before directly manufacturing the liquid crystal display device and its To provide a way.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 액정 표시 장치를 다양한 방향에서 관찰함에 따른 이미지 특성은 물론, 액정 표시 장치의 응답 속도, 백라이트의 휘도, 외광 조건 등 다양한 조건에 따른 이미지 특성을 모의로 시뮬레이션하여 분석할 수 있는 액정 표시 장치용 이미지 시뮬레이션 장치 및 그 방법을 제공하고자 하는 것이다. Another technical problem to be solved by the present invention is to simulate and analyze image characteristics according to various conditions such as response speed, backlight brightness, and external light conditions of the liquid crystal display as well as image characteristics according to observing the liquid crystal display in various directions. It is an object of the present invention to provide an image simulation apparatus for a liquid crystal display and a method thereof.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. Further technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above are clearly understood by those skilled in the art from the following description. It can be understood.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 이미지 시뮬레이션 장치는, 기준 이미지 데이터에 대하여 RGB별 인가 전압에 따른 투과율을 나타내는 제1 TV곡선을 각각 산출하는 제1 TV곡선 산출부, 상기 각 제1 TV곡선에서 RGB별 피크치를 기준으로 정규화(normalize)한 기준 TV곡선을 산출하는 기준 TV곡선 산출부, 상기 기준 TV곡선을 계조 데이터로 변환하여 상기 RGB별 인가 전압에 따른 기준 계조값을 각각 검출하는 기준 계조값 검출부, 상기 기준 이미지 데이터에 대하여 변수 정보들 중 적어도 하나가 입력됨에 따라 RGB별 제2 TV곡선을 산 출하는 제2 TV 곡선 산출부, 상기 제2 TV곡선을 상기 제1 TV곡선 산출부에서 산출된 제1 TV곡선을 기준으로 정규화(normalize)하여 실제 TV곡선을 산출하는 실제 TV곡선 산출부, 상기 실제 TV곡선을 계조 데이터로 변환하는 실제 TV곡선 변환부, 및 상기 실제 TV곡선 변환부에서 변환된 TV곡선과 상기 기준 계조값 산출부에서 변환된 TV곡선을 매칭하여 상기 RGB별 동일 인가 전압에 따른 실제 계조값을 확인하고, 상기 실제 계조값을 기초하여 출력 이미지 데이터를 출력하는 비교출력부를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided an image simulation apparatus for a liquid crystal display device, including: a first TV curve calculating unit configured to calculate first TV curves representing transmittances according to an applied voltage for RGB with respect to reference image data; A reference TV curve calculating unit for calculating a reference TV curve normalized based on peak values of RGB in each first TV curve, and converting the reference TV curve into grayscale data to convert a reference gray value according to the applied voltage for each RGB A reference gradation value detector for detecting each other; a second TV curve calculator configured to calculate a second TV curve for each RGB signal according to input of at least one of variable information with respect to the reference image data; An actual TV curve calculating unit which normalizes the first TV curve calculated by the TV curve calculating unit to calculate an actual TV curve, and the actual TV curves A real TV curve conversion unit for converting to and a TV curve converted by the real TV curve conversion unit and a TV curve converted by the reference gray scale value calculating unit And a comparison output unit configured to output output image data based on the actual gray value.
이때, 상기 기준 계조값 검출부를 통해 검출된 기준 계조값을 상기 RGB별 인가 전압에 따라 테이블화하여 저장하는 제1 데이터베이스를 추가로 포함한다.In this case, the reference grayscale value detected by the reference grayscale value detector further includes a first database for storing the table according to the applied voltage for each RGB.
또한, 상기 실제 계조값을 상기 RGB별 인가 전압에 따라 테이블화하여 저장하는 제2 데이터베이스를 추가로 포함한다. The apparatus may further include a second database that stores the actual gradation values in a table according to the applied voltage for each RGB.
상기 변수 정보들은 관찰자의 시야각 정보, 상기 관찰자의 방위각 정보, 응답 속도 정보, 백라이트의 휘도 정보, 모니터 특성 정보, 외광 정보 또는 감마 특성 정보인 것을 특징으로 한다. The variable information may be a viewer's viewing angle information, the observer's azimuth information, response speed information, backlight brightness information, monitor characteristic information, external light information, or gamma characteristic information.
한편, 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 이미지 시뮬레이션 방법은, (a) 기준 이미지 데이터를 입력하는 단계, (b) 상기 기준 이미지 데이터에 대하여 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 이미지 시뮬레이션을 수행하는 단계, (c) 상기 시뮬레이션 결과를 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 인가 전압에 따라 룩-업 테이블(look-up table)을 작성하는 단계, (d) 상기 기준 이미지 데이터에 대한 변수 정보들 중 적어도 하나를 입력하는 단계, (e) 상기 입력된 변수 정보 에 따라 이미지 시뮬레이션을 수행하는 단계, (f) 상기 시뮬레이션 수행한 결과를 상기 룩-업 테이블과 비교하여 동일 인가 전압에 대해 변화된 RGB별 실제 계조값을 검출하는 단계, 및 (g) 상기 변화된 RGB별 실제 계조값을 기초하여 출력 이미지 데이터를 출력하는 단계를 포함한다. On the other hand, the image simulation method for a liquid crystal display according to the present invention for achieving another technical problem, (a) input the reference image data, (b) red (R), green (G) for the reference image data ), Performing image simulation for each blue (B) wavelength, and (c) look-up table of the simulation results according to applied voltages for red (R), green (G), and blue (B) wavelengths. creating a table), (d) inputting at least one of the variable information for the reference image data, (e) performing an image simulation according to the input variable information, and (f) performing the simulation Comparing the result with the look-up table to detect an actual RGB value for each RGB changed for the same applied voltage, and (g) outputting output image data based on the changed RGB-specific actual grayscale value do.
이때, 상기 (b) 단계는 (b-1) 상기 기준 이미지 데이터에 대하여 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별로 인가 전압 대비 투과율을 나타낸 제1 TV곡선을 각각 산출하는 단계, (b-2) 상기 각 제1 TV곡선을 피크(peak)치를 기준으로 정규화(normalize)하고 계조 데이터로 변환하는 단계, 및 (b-3) 상기 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 인가 전압에 따른 기준 계조값을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In this case, step (b) calculates a first TV curve representing transmittance to applied voltage for each of red (R), green (G), and blue (B) wavelengths with respect to the reference image data. (b-2) normalizing each of the first TV curves based on a peak value and converting the grayscale data into (b-3) the red (R), green (G), and blue colors; (B) detecting a reference gray value according to the applied voltage for each wavelength.
상기 (d) 단계는 관찰자의 시야각 정보, 관찰자의 방위각 정보, 응답 속도 정보, 백라이트의 휘도 정보, 모니터 특성 정보, 외광 정보 또는 감마 특성 정보 중 적어도 어느 하나이거나 그 이상을 선택적으로 입력하는 단계인 것을 특징으로 한다.The step (d) is a step of selectively inputting at least one or more of the viewer's viewing angle information, the viewer's azimuth information, response speed information, backlight brightness information, monitor characteristic information, external light information, or gamma characteristic information. It features.
상기 (e) 단계는 (e-1) 상기 입력된 변수 정보에 따라 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 인가 전압 대비 투과율을 나타낸 제2 TV곡선을 각각 산출하는 단계, 및 (e-2) 상기 각 제2 TV곡선을 상기 제1 TV곡선을 기준으로 정규화(normalize)하고 계조 데이터로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the step (e), (e-1) calculating second TV curves showing transmittances to applied voltages for red (R), green (G), and blue (B) wavelengths according to the input parameter information, respectively; And (e-2) normalizing each second TV curve based on the first TV curve and converting the second TV curves into grayscale data.
상기 (f) 단계는 상기 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 실제 계조값을 상기 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 인가 전압에 따라 저장하고 룩-업 테이블(look-up table)을 작성하는 단계를 추가로 포함한다. The step (f) stores the actual gradation values for the red (R), green (G), and blue (B) wavelengths according to the applied voltages for the red (R), green (G), and blue (B) wavelengths. The method further includes creating a look-up table.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 이미지 시뮬레이션 장치에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, an image simulation apparatus for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 이미지 시뮬레이션을 설명하기 위한 개념도이다. 3 is a conceptual diagram illustrating an image simulation for a liquid crystal display according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 이미지 시뮬레이션(image simulation)은 액정 표시 장치의 전기적·광학적 특성을 수치 해석을 통해 계산하고, 이로부터 최종적으로 관찰자의 눈에 느껴지는 이미지 특성을 예측하는 모의 실험이다. As shown, image simulation for the liquid crystal display according to the present invention calculates electrical and optical characteristics of the liquid crystal display through numerical analysis, and finally predicts the image characteristics felt by the observer's eyes. It is a simulation.
다시 말해, 입력 이미지(1)에 대하여 각종 변수 조건에 따른 이미지 시뮬레이션(2)을 수행하고, 그 결과로서의 출력 이미지(3)를 출력함으로써 입력 이미지(1)로부터 변형된 정도의 이미지 특성을 검출하고 분석한다.In other words, by performing image simulation (2) according to various parameter conditions on the input image (1), and outputting the output image (3) as a result, the image characteristics of the degree of deformation from the input image (1) Analyze
입력 이미지(1)는 소정 영상의 이미지 데이터로, 출력 이미지(3)에 대하여 기준 이미지 데이터가 된다. The
출력 이미지(3)는 각종 변수 조건에 따라 이미지 시뮬레이션(2)을 수행한 결과이며, 관찰자의 눈에 보여지는 최종 이미지가 된다. 이러한 출력 이미지(3)는 변 수 조건에 따라 여러 형태로 변형됨을 알 수 있다. The
그리고, 여기서의 각종 변수 조건이라 함은 관찰자가 입력 이미지(1)를 관찰할 때 처음과 달리 관찰자의 눈에 보여지는 이미지가 입력 이미지(1)와 다르게 보이게 되는 변동 요인을 말하는 것이며, 예를 들면 관찰자의 시야각 방향, 3차원적인 관찰자의 방위각, 액정 표시 장치의 응답 속도, 백라이트의 휘도, 모니터 특성, 외광 조건 등일 수 있다. In addition, the various variable conditions herein refer to a variation factor in which an image seen by an observer's eye looks different from the
따라서, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 이미지 시뮬레이션 방법 및 장치는, 주어진 이미지를 기준으로 여타의 변수 조건에 따라 관찰자의 눈에 느껴지는 이미지가 어떻게 달라지는 지를 시뮬레이션하여 분석함으로써 실제 액정 표시 장치를 제품화하지 않아도 모니터 상에서 미리 예측할 수 있다. Therefore, the image simulation method and apparatus for a liquid crystal display according to the present invention do not commercialize an actual liquid crystal display by simulating and analyzing how the image felt by the observer varies according to other variable conditions based on a given image. Predictions can be made on the monitor.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 이미지 시뮬레이션 장치를 도시한 구성 블록도이고, 도 5 내지 도 12는 도 4의 이미지 시뮬레이션 장치에 의해 구현된 그래프 및 이미지를 구성별로 도시한 도면들이며, 도 13은 관찰자의 시야각 방향에 따라 이미지 투과율을 시뮬레이션한 결과를 도시한 사진이다.4 is a block diagram illustrating an image simulation apparatus for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 5 to 12 illustrate graphs and images implemented by the image simulation apparatus of FIG. 4 by configuration. 13 are photographs showing simulation results of image transmittance according to a viewer's viewing angle direction.
먼저 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 이미지 시뮬레이션 장치(100)는 제1 TV곡선 산출부(110), 기준 TV곡선 산출부(120), 기준 계조값 검출부(130), 제1 데이터베이스(DB)(140), 제2 TV곡선 산출부(150), 실제 TV곡선 산출부(160), 실제 TV곡선 변환부(170), 제2 데이터베이스(DB)(180), 비교출력부(190)를 포함한다. First, referring to FIG. 4, an
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 이미지 시뮬레이션 장치(100)를 설명함에 있어, 설명의 편의 및 이해를 돕기 위해 도 5 내지 도 11를 참조하여 관찰자의 시야각 방향에 따른 이미지의 투과 특성에 대해서만 예를 들어 설명하기로 한다. Here, in describing the
제1 TV곡선 산출부(110)는 입력 모듈을 통해 기준 이미지 데이터를 입력받으며, 입력된 기준 이미지 데이터에 대하여 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 인가 전압에 따른 투과율(이하, '제1 TV곡선'이라 함)을 산출한다. The first TV
예를 들면, 도 5에 도시된 것처럼, 소정 이미지에 대하여 관찰자가 정 중앙(시야각 0도)에서 관찰하는 경우 이미지의 투과 특성을 컴퓨터 시뮬레이션하면, 우측의 그래프와 같이 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별로 제1 TV곡선들이 구현된다.For example, as shown in FIG. 5, when an observer observes a given image from the center (zero viewing angle), computer simulation of the transmission characteristics of the image shows red (R) and green (G) as shown in the graph on the right. ), The first TV curves are implemented for each blue (B) wavelength.
이때, 소정 이미지는 기준 이미지 데이터가 되고, 소정 이미지의 제1 TV곡선들은 관찰자의 시야각 방향에 따라 달라지는 이미지의 투과 특성을 나타낸 것이다. In this case, the predetermined image becomes reference image data, and the first TV curves of the predetermined image represent transmission characteristics of the image that vary depending on the viewing angle direction of the viewer.
기준 TV곡선 산출부(120)는 도 6에 도시된 것처럼, 제1 TV곡선 산출부(110)로부터 산출된 제1 TV곡선()에서 각 적(R), 녹(G), 청(B) 파장의 피크(peak)치를 기준으로 정규화(normalize)하여 기준 TV곡선을 산출한다. As shown in FIG. 6, the reference TV
이러한 기준 TV곡선은 하기에서 이미지의 특성을 파악하기 위해 계조 데이터로 변환하는 작업을 용이하게 하기 위함이다. This reference TV curve is intended to facilitate the conversion of the grayscale data to grasp the characteristics of the image below.
기준 계조값 검출부(130)는 기준 TV곡선 산출부(120)에서 산출된 기준 TV곡선를 계조 데이터로 변환하고, 변환된 TV곡선에서 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 인가 전압에 따른 기준 계조값을 각각 검출하는 기능을 한다.The reference gray
도 7에 도시된 것처럼, 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러 데이터가 0~255값을 갖는 정보라 가정하면, 255 계조표에 맞게, 각 기준 TV곡선에 255를 곱하여 계조 데이터로 변환함으로써 도시된 그래프 곡선을 구현할 수 있다. As shown in FIG. 7, assuming that red (R), green (G), and blue (B) color data are information having a value of 0 to 255, each reference TV curve is multiplied by 255 in accordance with the 255 gradation table. The graph curve shown can be implemented by converting it into data.
이러한 그래프 곡선에서, 적(R), 녹(G), 청(B) 파장에 인가하는 특정 인가 전압(VR, VG, VB)과 대응되는 기준 계조값(R1,G1,B1)을 각각 검출한다. In this graph curve, the reference gray scale values R1, G1, and B1 corresponding to the specific applied voltages VR, VG, and VB applied to the red (R), green (G), and blue (B) wavelengths are respectively detected. .
따라서, 기준 이미지 데이터를 정 중앙에서 관찰할 경우의 기준 계조값(R1,G1,B1)을 검출함으로써 기준 이미지 데이터의 이미지 특성을 확인할 수 있다.Therefore, the image characteristic of the reference image data can be confirmed by detecting the reference gray scale values R1, G1, and B1 when the reference image data is observed from the center.
다시 도 4를 참조하면, 제1 데이터베이스(140)는 기준 계조값 검출부(130)를 통해 검출된 기준 계조값(R1,G1,B1)과 이와 대응하는 인가 전압(VR, VG, VB) 등의 데이터들을 토대로 룩-업 테이블(look-up table)을 작성한 후 이를 저장해 둔다. Referring back to FIG. 4, the
작성된 룩-업 테이블은 기준 이미지 데이터에 대하여 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 인가 전압과 이에 따른 계조값을 검색할 수 있는 자료 데이터가 된다. The created look-up table becomes data data for searching for applied voltages of red (R), green (G), and blue (B) wavelengths, and corresponding gray values, with respect to the reference image data.
제2 TV곡선 산출부(150)는 입력 모듈을 통해 각종 변수 정보들 중 적어도 하나를 입력받으며, 입력된 변수 정보에 따라 시뮬레이션을 수행하여, 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 제2 TV곡선을 산출한다. The second TV
이를 테면, 도 8에 도시된 것처럼, 소정 이미지에 대하여 관찰자의 시야각 방향이 40도로 변경된 경우를 살펴보기로 한다. For example, as shown in FIG. 8, a case in which the viewing angle direction of the observer is changed to 40 degrees with respect to a predetermined image will be described.
변수 정보로서 관찰자의 시야각 방향(θ) 입력란에 해당 값 40도를 입력하고 시뮬레이션을 수행한 결과, 좌측의 그래프와 같은 제2 TV곡선들이 나타난다. As a result of the simulation, a corresponding value of 40 degrees is input in the viewing angle direction (θ) input field of the observer as the parameter information, and second TV curves as shown in the graph on the left are displayed.
여기서, 제2 TV곡선은 관찰자의 시야각 방향이 변경됨에 따라 달라진 이미지 의 투과 특성을 보여주고 있다. Here, the second TV curve shows the transmission characteristics of the image changed as the viewer's viewing angle direction is changed.
즉, 제2 TV곡선은 관찰자가 정 중앙(시야각 0도)에서 바라본 경우의 제1 TV곡선(도5 참조)에 비해 적(R), 녹(G), 청(B) 파장의 투과율이 매우 낮게 나타나, 이 경우 관찰자의 눈에 느껴지는 이미지의 특성이 달라졌음을 알 수 있다. That is, the second TV curve has a very high transmittance of red (R), green (G), and blue (B) wavelengths compared to the first TV curve (see FIG. 5) when the viewer views it from the center (viewing angle of 0 degrees). It appears low, and in this case it can be seen that the characteristics of the image felt by the observer's eyes have changed.
실제 TV곡선 산출부(160)에서는 제2 TV곡선 산출부(150)에서 산출된 제2 TV곡선을 계조 데이터로 변환하기 위하여 정규화(normalize)하는 기능을 하는데, 기준 TV곡선 산출부(120)에서와 같이 각 적(R), 녹(G), 청(B) 파장의 피크(peak)치를 기준으로 정규화(normalize)하지 않고, 제1 TV곡선 산출부(110)에서 산출된 제1 TV곡선(도5 참조)을 기준으로 정규화(normalize)한다. The actual TV
이와 같이 정규화된 TV곡선을 설명의 편의상 실제 TV곡선이라 하고, 이러한 실제 TV곡선은 도 9에 도시된 바와 같다. The normalized TV curve is called an actual TV curve for convenience of description, and the actual TV curve is shown in FIG. 9.
실제 TV곡선 변환부(170)는 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 특정 인가 전압에 따른 변화된 계조값을 검출할 수 있도록 실제 TV곡선 산출부(160)에서 산출된 실제 TV곡선을 계조 데이터로 변환하는 기능을 한다. The actual TV
즉, 도 10에 도시된 것처럼, 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러 데이터가 0~255값을 갖는다고 가정하면, 255 계조표에 맞게 각 실제 TV곡선에 255를 곱하여 계조 데이터로 변환한다. 변환된 그래프 곡선은 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러별 인가 전압에 따라 각기 다른 실제 계조값을 갖는다. That is, as shown in FIG. 10, assuming that the red (R), green (G), and blue (B) color data have a value of 0 to 255, each real TV curve is multiplied by 255 according to the 255 gradation table. Convert to data. The converted graph curve has different actual gradation values according to the applied voltages of red (R), green (G), and blue (B) colors.
여기서, 실제 계조값은 이와 대응하는 인가 전압별로 룩-업 테이블(look-up table)을 작성한 후 제2 데이터베이스(180)에 저장된다.Here, the actual gray scale value is stored in the
비교출력부(190)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 실제 TV곡선 변환부(170)에서 변환된 TV곡선과 기준 계조값 검출부(130)에서 변환된 TV곡선을 매칭하여, 기준 계조값 검출부(130)의 TV곡선에서 인가된 동일 인가 전압(VR,VG,VB)에 따라 기준 계조값(R1,G1,B1)과 실제 계조값(R2,G2,B2)을 비교하여 검출하고, 검출된 실제 계조값(R2,G2,B2)을 토대로 하여 출력 이미지 데이터를 표시하도록 출력 모듈로 전달한다. As shown in FIG. 11, the
이와 같이 동일 인가 전압(VR,VG,VB)에 따라 기준 계조값(R1,G1,B1)과 실제 계조값(R2,G2,B2)을 비교 및 분석하는 이유는 관찰자의 시야각 방향이 달라진다 하더라도 특정 이미지에 인가되는 인가 전압은 관찰자의 시야각 방향에 상관없이 동일하기 때문이다. The reason for comparing and analyzing the reference gray values R1, G1, B1 and the actual gray values R2, G2, B2 according to the same applied voltage VR, VG, VB is specific even if the viewing angle direction of the observer is different. This is because the applied voltage applied to the image is the same regardless of the viewing angle direction of the observer.
따라서, 비교출력부(190)를 통해 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 인가 전압에 따른 실제 계조값(R2,G2,B2)을 확인하고, 기준 계조값(R1,G1,B1)과 비교하여 얼마만큼 변형되었는지 정도를 분석할 수 있으며, 실제 계조값(R2,G2,B2)을 기초하여 출력 이미지의 특성을 모니터 상에서 확인할 수 있다. 출력 이미지는 도 12에 도시된 바와 같다. Accordingly, the actual grayscale values R2, G2, and B2 according to the applied voltages of the red (R), green (G), and blue (B) wavelengths are checked through the
이 외에도, 도 13에 도시된 바와 같이 시야각 방향이 20도, 60도로 변경되는 경우, 정 중앙에서 멀어지면 멀어질수록 이미지의 크기가 작아지고, 정 중앙에서 관찰된 이미지와는 달리 관찰자의 눈에 느껴지는 이미지가 흐리게 보이게 된다. 심하게는 이미지의 휘도 및 대비비(Contrast Ratio; CR)가 현저하게 낮아 이미지가 변형되어 보이는 것을 확인할 수 있다. In addition, when the viewing angle direction is changed to 20 degrees, 60 degrees as shown in Figure 13, the farther away from the center of the image is smaller in size, unlike the image observed in the center of the eye The image felt is blurred. Severely the brightness and contrast ratio (CR) of the image is significantly low, it can be seen that the image looks deformed.
이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 이미지 시뮬레이션 장치(110)는, 주어진 기준 이미지 데이터에 대하여 관찰자가 정 중앙(시야각 0도)에서 관찰하는 경우의 투과율 정도(제1 TV곡선)를 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별로 산출하여 계조 데이터로 변환한 다음, 변환된 기준 계조값을 자료 기준 데이터로 사용할 수 있도록 인가 전압에 따라 룩-업 테이블(look-up table)을 작성해 둔다. 그리고, 기준 이미지에 대하여 관찰자의 시야각 방향이 달라지는 경우, 이에 따른 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 인가 전압에 따른 투과율 정도(제2 TV곡선)를 산출하여 계조 데이터로 변환한 다음, 자료 데이터와 매칭하여 동일 인가 전압에 따른 실제 계조값을 검출함으로써 기준 이미지 데이터에 대하여 변화된 출력 이미지 데이터를 출력한다.The
따라서, 기준 이미지에 대하여 관찰자의 시야각 방향이 변경됨에 따라 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 TV곡선이 달라지는 경우, 실제 관찰자의 눈에 느껴지는 이미지가 어떻게 보이는지를 시뮬레이션하여 예측할 수 있다. Therefore, if the TV curves of red (R), green (G), and blue (B) wavelengths change as the viewing angle direction of the observer changes with respect to the reference image, it is possible to simulate and predict how the image seen by the actual observer looks. Can be.
한편, 변수 정보는 관찰자의 시야각 방향 외에, 좌표를 토대로 한 3차원적인 관찰자 시야의 방위각, 액정 표시 장치의 응답 속도 정보, 백라이트의 휘도 정보, 모니터 특성 정보, 외광 특성 정보, 감마 특성 정보 등 중 적어도 하나이거나 그 이상으로 입력될 수 있다. The variable information may include at least one of azimuth angle of the observer's field of view, response speed information of the liquid crystal display, brightness information of the backlight, monitor characteristic information, external light characteristic information, gamma characteristic information, and the like, in addition to the viewing angle direction of the observer. One or more may be entered.
이 중, 외광 특성 정보는 자연적인 외부 환경(낮과 밤)이나 인위적인 외부 환경(실내/외의 조명)에 따라 액정 표시 장치에 비쳐지는 밝기가 다르고, 이에 따라 관찰자가 느껴지는 이미지가 달라 보이게 되는 경우를 고려한 것이다. Among these, the external light characteristic information has a brightness that is different from the liquid crystal display according to a natural external environment (day and night) or an artificial external environment (indoor / outdoor lighting), and accordingly, an image that an observer feels may look different. Considered.
이러한 외광 특성 정보는 표면 반사 특성으로 알 수 있다. Such external light characteristic information may be known as surface reflection characteristics.
즉, 다시 말해 액정 표시 장치에서 표시되는 영상 이미지는 대비비가 높을수록 이미지가 선명하게 보이는 것이 일반적이나, 외광 특성에 따라 표면 반사가 달라져 이미지가 선명하게 보이지 않는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 외광 조건에 따른 표면 반사 정도에 따라 이미지 특성이 달라질 수 있다. In other words, the video image displayed on the liquid crystal display generally looks sharper as the contrast ratio is higher. However, surface reflection may vary according to external light characteristics so that the image may not be clearly seen. Therefore, image characteristics may vary according to the degree of surface reflection according to external light conditions.
이와 같이 외광 특성 정보에 따라 시뮬레이션을 수행하는 경우에는, 실내/외의 밝기를 감지할 수 있는 센서가 별도로 부가될 수 있다. When the simulation is performed according to the external light characteristic information as described above, a sensor capable of detecting indoor / outdoor brightness may be separately added.
모니터 특성 정보는 모니터별 크기 및 휘도, 해상도 등 모니터의 시스템적 특성에 해당되는 정보로서, 모니터가 제조된 상태에 따라 영상 이미지의 TV곡선이 달라질 수 있다. The monitor characteristic information is information corresponding to the system characteristics of the monitor such as the size, brightness, and resolution of each monitor, and the TV curve of the video image may vary according to the state in which the monitor is manufactured.
감마 특성 정보는 이미지 시뮬레이션을 수행함에 있어 입력 데이터를 빛 신호에서 전기 신호로 또는 전기 신호를 빛 신호로 변환할 때, 출력 데이터가 입력 데이터에 대하여 달라지는 정도를 비율로 표현한 정보로서, 실제 제조되는 패널과 유사한 밝기를 나타내도록 이미지 시뮬레이션을 수행할 수 있다.The gamma characteristic information is information representing the degree to which the output data varies with respect to the input data when converting the input data from the light signal to the electrical signal or the electrical signal to the light signal in performing the image simulation. Image simulation can be performed to achieve a brightness similar to.
통상, 액정 표시 장치를 포함한 모니터는 입력 데이터에 1:1로 대응하는 출력 데이터를 보여주지 않는다. 즉, 적(R), 녹(G), 청(B) 이미지에 대하여 (127,127,127)이라는 계조데이터를 입력하면, 실제 모니터의 형광체가 내는 밝기가 (127,127,127)이 되는 것이 아니라 10 내지 40 이상 떨어져서 나타난다.Typically, a monitor including a liquid crystal display device does not show output data corresponding to the input data 1: 1. In other words, if the gradation data of (127, 127, 127) is input to the red (R), green (G), and blue (B) images, the brightness of the phosphor of the actual monitor does not become (127, 127, 127) but appears 10 to 40 or more apart. .
즉, 출력 데이터는 입력 데이터에 비례하지 않고 그 감마(gamma) 특성에 비례한다는 것이다.That is, the output data is proportional to the gamma (gamma) characteristic not proportional to the input data.
따라서, 이미지 시뮬레이션을 수행함에 있어, 영상 이미지의 데이터는 감마(gamma) 처리되어 있는 상태이기 때문에 이를 액정 표시 장치의 밝기 특성과 연계하기 위해서는 원래의 밝기 데이터로 전환하는 방법이 추가됨으로써 실제 만들어지는 패널과 유사한 밝기를 나타내도록 이미지 시뮬레이션을 수행한다. Therefore, in performing the image simulation, since the data of the video image is gamma (gamma) state, in order to link it with the brightness characteristics of the liquid crystal display, a method of converting the original brightness data into the panel is actually made. Perform image simulation to achieve a brightness similar to.
이를 위해, 기준 이미지 데이터를 토대로 하여 TV곡선을 산출하기 전, 처음의 기준 이미지 데이터를 de-gamma 프로세서를 수행하여 광량으로 환산한 휘도 데이터로 전환하고, 앞서 설명한 일련의 이미지 시뮬레이션을 수행한 후, 얻어진 휘도 데이터를 다시 gamma 처리하여 출력 이미지 데이터를 저장하는 방법을 추가한다. 이때, gamma 프로세서와 de-gamma 프로세서 처리시, gamma는 변수로 둠으로써 사용자가 실제에 유사한 값을 변경할 수 있다. To this end, before calculating the TV curve based on the reference image data, the first reference image data is converted into luminance data converted into light amount by performing a de-gamma processor, and after performing a series of image simulations described above, A method of gamma processing the obtained luminance data again and adding a method of storing the output image data. In this case, when the gamma processor and the de-gamma processor are processed, the gamma may be set as a variable so that the user may change a similar value.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 이미지 시뮬레이션 방법에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, an image simulation method for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 이미지 시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 전체 흐름도이고, 도 15 및 도 16은 도 14에 도시된 방법의 상세도이며, 도 17은 도 14에 도시된 변수 정보를 입력하는 방법의 예를 도시한 입력 화면이다. 14 is a flowchart illustrating an image simulation method of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. FIGS. 15 and 16 are detailed views of the method illustrated in FIG. 14, and FIG. 17 is illustrated in FIG. 14. It is an input screen showing an example of a method of inputting the variable information.
먼저 도 14를 참조하면, 처음 S100단계로서, 특정 이미지에 대한 기준 이미지 데이터를 입력한다. First, referring to FIG. 14, as first step S100, reference image data for a specific image is input.
다음으로 S110 단계에서, 입력된 기준 이미지 데이터에 대하여 이미지 시뮬 레이션하는데, 이러한 단계는 세부적으로 도 15에 도시된 바와 같은 단계들을 포함한다. Next, in step S110, an image is simulated with respect to the input reference image data, which step includes the steps as shown in FIG. 15 in detail.
즉, S111 단계로, 입력된 기준 이미지 데이터에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여, 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 인가 전압에 따른 투과율 정도(제1 TV곡선)을 산출한다. That is, in step S111, a computer simulation is performed on the input reference image data to calculate a degree of transmittance (first TV curve) according to applied voltages for each of red (R), green (G), and blue (B) wavelengths. .
다음으로 S113단계에서, 산출된 제1 TV곡선에서 각 피크(peak)치를 기준으로 정규화(normalize)한 다음, 계조 데이터로 변환한다. Next, in step S113, each peak value is normalized based on the calculated first TV curve, and then converted into grayscale data.
만약, 이미지의 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러가 0~255 정보값을 가진다고 가정하면, 255계조표에 따라, 정규화된 제1 TV곡선에 255를 곱하여 계조 데이터로 변환한다. If it is assumed that the red, green, and blue colors of the image have information values of 0 to 255, the normalized first TV curve is multiplied by 255 and converted into gradation data according to the 255 gradation table. do.
마지막으로 S115 단계에서는, 계조 데이터로 변환된 제1 TV곡선에서 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 인가 전압에 따른 기준 계조값을 검출한 후, 리턴한다.Finally, in step S115, a reference gray level value corresponding to the applied voltages of red (R), green (G), and blue (B) wavelengths is detected on the first TV curve converted into grayscale data, and then returned.
다시 도 14를 참조하여 설명하면, 다음 S120 단계에서는, 전 S110단계에서 검출된 기준 계조값을 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 인가 전압에 따라 룩-업 테이블(look-up table)을 작성하고 저장해 둔다.Referring to FIG. 14 again, in the next step S120, the look-up table is looked up according to the applied voltages for each of red, green, and blue wavelengths. -up table) and save it.
이와 같이 작성된 룩-업 테이블은 하기 단계에서 변수 정보들에 따라 달라지는 TV곡선의 기준 데이터 자료가 된다.The look-up table prepared as described above becomes reference data data of a TV curve which varies according to variable information in the following step.
다음으로 S130 단계에서는, 기준 이미지 데이터에 대하여 관찰자의 눈에 느껴지는 이미지가 변수 정보에 따라 어떻게 달라지는지를 시뮬레이션할 수 있도록 변수 정보들 중 적어도 하나를 입력한다. Next, in step S130, at least one of the variable information is input with respect to the reference image data so as to simulate how the image felt by the observer's eye varies according to the variable information.
여기서, 변수 정보들은 외부 환경적인 요인이나 시스템의 내부적인 요인 등에 의해 기준 이미지 데이터가 관찰자의 눈에 다르게 느껴지게 하는 변동 요인으로서, 예를 들면 도 16에 도시된 바와 같이, 관찰자의 시야각(θ) 정보, 좌표에 따른 관찰자의 방위각(φ) 정보, 이미지의 폭(W), 백라이트(B/L) 휘도값(R), 응답 속도(A), 모니터의 특성, 외광 특성이나 감마 특성 등이다. Here, the variable information is a variation factor that makes the reference image data feel differently to the observer's eye due to external environmental factors or internal factors of the system. For example, as shown in FIG. 16, the viewing angle? Information, the azimuth angle (φ) information of the observer according to the coordinates, the width (W) of the image, the backlight (B / L) luminance value (R), the response speed (A), the characteristics of the monitor, external light characteristics, gamma characteristics, and the like.
이러한 변수 정보들의 입력은 도 16에 도시된 입력 상자에서 선택적으로 수행될 수 있다. The input of such variable information may be selectively performed in the input box shown in FIG. 16.
다음으로 S140 단계에서, 입력된 변수 정보를 기초하여 기준 이미지 데이터에 대한 이미지 시뮬레이션을 수행한다. In operation S140, image simulation is performed on reference image data based on the input variable information.
이러한 S140 단계는 세부적으로 도 17에 도시된 바와 같은 단계들을 거치게 된다. This step S140 goes through the steps as shown in FIG. 17 in detail.
즉, S141 단계에서, 입력된 변수 정보에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여, 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 인가 전압에 따른 투과율 정도(제2 TV곡선)을 산출한다. That is, in operation S141, computer simulation is performed on the inputted variable information to calculate the degree of transmittance (second TV curve) according to the applied voltages for the red (R), green (G), and blue (B) wavelengths.
다음으로 S143 단계에서, 산출된 제2 TV곡선을 정규화(normalize)한 후 계조 데이터로 변환한다. 이 경우에는 적(R), 녹(G), 청(B) 파장의 각 피크(peak)치를 기준으로 정규화(normalize)하지 않고, 기준 이미지 데이터에 대한 제1 TV곡선을 기준으로 정규화(normalize)한다. Next, in step S143, the calculated second TV curve is normalized and converted into grayscale data. In this case, the peaks of the red (R), green (G), and blue (B) wavelengths are not normalized, but normalized based on the first TV curve with respect to the reference image data. do.
그리고, 계조 데이터로 변환시에는 상술한 S110 단계에서와 동일한 방법으로 시뮬레이션 하기 위해 S113 단계에서의 계조 데이터와 일치시킨다. When converting the grayscale data, the grayscale data in step S113 is matched to simulate the same method as in step S110 described above.
만약, S113 단계에서와 같이 이미지의 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러가 0~255 정보값을 가진다고 가정하면, 255계조표에 따라, 정규화된 제2 TV곡선에 255를 곱하여 계조 데이터로 변환한다. If it is assumed that the red, green, and blue colors of the image have 0 to 255 information values as in step S113, 255 is applied to the normalized second TV curve according to the 255 gray scale. Multiply and convert to grayscale data.
마지막으로 S145 단계에서는, 계조 데이터로 변환된 제2 TV곡선에 기초하여 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 실제 계조값을 저장한 후 리턴한다.Finally, in step S145, based on the second TV curve converted into grayscale data, the actual grayscale value for each of the red (R), green (G), and blue (B) wavelengths is stored and returned.
다시 도 14를 참조하면, 다음 S150 단계에서는, 이미지 시뮬레이션 수행한 결과를 기준 이미지 데이터에 대한 룩-업 테이블과 비교하여 기준 이미지 데이터의 인가 전압에 따른 실제 계조값을 검출한다. Referring back to FIG. 14, in operation S150, the result of performing image simulation is compared with a look-up table for reference image data to detect an actual gray value according to an applied voltage of the reference image data.
이와 같이 기준 이미지 데이터에 인가한 인가 전압에 대응하는 실제 계조값을 검출하는 이유는 관찰자의 시야각 방향과 같이 변수 정보가 달라진다 하더라도 동일한 이미지에 인가되는 인가 전압은 변수 정보에 상관없이 동일하기 때문이다.The reason for detecting the actual gray scale value corresponding to the applied voltage applied to the reference image data is that the applied voltage applied to the same image is the same regardless of the variable information even if the variable information is different in the viewing angle direction of the observer.
이후, 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 실제 계조값을 이와 대응되는 인가 전압에 따라 저장하고 룩-업 테이블(look-up table)을 작성한다. Subsequently, the actual grayscale values for each of the red (R), green (G), and blue (B) wavelengths are stored according to the applied voltage corresponding thereto, and a look-up table is prepared.
마지막으로, S160 단계에서, 검출된 실제 계조값을 토대로 변수 정보에 따른 출력 이미지 데이터를 출력한다. Finally, in step S160, the output image data according to the variable information is output based on the detected actual gray value.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Therefore, since the embodiments described above are provided to completely inform the scope of the invention to those skilled in the art, it should be understood that they are exemplary in all respects and not limited. The invention is only defined by the scope of the claims.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 이미지 시뮬레이션 장치 및 그 방법은, 기준 이미지에 대하여 관찰자의 시야각 방향이 변경됨에 따라 또는 다른 다양한 변수 조건에 따라 적(R), 녹(G), 청(B) 파장별 TV곡선이 달라지는 경우, 실제 관찰자의 눈에 느껴지는 이미지가 어떻게 달라지는지를 모의로 시뮬레이션하여 예측 및 분석할 수 있는 효과가 있다. The image simulation apparatus and the method for a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention made as described above, red (R), green according to the change of the viewing angle direction of the observer with respect to the reference image or other various variable conditions (G) and blue (B) When the TV curve for each wavelength is different, there is an effect that can simulate and predict how to simulate the actual image of the observer's eyes.
이에 따라, 액정 표시 장치의 경우 종래와 같이 액정 표시 장치를 제품화 하지 않고서도 이미지의 특성을 시뮬레이션하여 모니터 상에서 확인할 수 있는 효과가 있다. Accordingly, in the case of the liquid crystal display device, the characteristics of the image can be simulated and confirmed on the monitor without commercializing the liquid crystal display device as in the prior art.
더욱이, 관찰자의 시야각 방향뿐만 아니라, 관찰자의 방위각, 백라이트(B/L)의 휘도 정도, 액정 표시 장치의 응답 속도, 모니터의 특성, 외광 특성 등에 있어서도 고려할 수 있으므로, 종래 기술보다 더욱 현실감있는 이미지 구현 특성 분석이 가능한 효과가 있다. Furthermore, not only the viewing angle direction of the observer, but also the azimuth angle of the observer, the luminance level of the backlight (B / L), the response speed of the liquid crystal display, the characteristics of the monitor, the external light characteristics, and the like can be considered, thereby realizing more realistic images. Characteristic analysis is possible.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060048190A KR20070114511A (en) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | Image simulator apparatus for liquid crystal display and method thereof |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101286547B1 (en) * | 2008-12-24 | 2013-07-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | Method and apparatus for simulating video of liquid crystal display device |
KR101373501B1 (en) * | 2007-12-29 | 2014-03-13 | 엘지디스플레이 주식회사 | Method for driving liquid crystal display device |
JP2021033107A (en) * | 2019-08-27 | 2021-03-01 | セイコーエプソン株式会社 | Electro-optical device and electronic apparatus |
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2006
- 2006-05-29 KR KR1020060048190A patent/KR20070114511A/en not_active Application Discontinuation
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