KR20080043808A

KR20080043808A - 컬러 디스플레이를 자동으로 보정하는 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20080043808A
Application number: KR1020087005268A
Authority: KR
Inventors: 지-센 추
Original assignee: 콜로리픽, 인코포레이티드
Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2008-05-19
Also published as: TWI325270B; EP1922713A4; US20070052735A1; JP2009503609A; EP1922713A2; US7495679B2; TW200721804A; WO2007018969A3; WO2007018969A2

Abstract

인지되는 이미지 퀄리티를 개선하기 위한 디스플레이 디바이스 보정 시스템은 디스플레이 디바이스에 의해 순차적으로 디스플레이되는 복수의 그레이 레벨과 연관된 각각의 복수의 백색 컬러에 대하여, 색도 다이어그램 상의 측정된 색도 포인트 및 측정된 휘도 레벨을 판정하도록 구성된 보정 모듈을 포함한다. 보정 모듈은, 각각의 그레이 레벨에 대하여, 측정된 색도 포인트를 타겟 색도 포인트로 동시에 이동시키고, 측정된 휘도 레벨을 타겟 감마값을 가진 소정의 휘도 곡선 상의 타겟 휘도 레벨로 조절하는 각각의 원색 컴포넌트의 미분 변화를 계산하고, 계산된 미분 변화를 기초로 하는 각각의 그레이 레벨 및 각각의 원색 컴포넌트에 대한 보정값을 계산한다. 또한, 본 시스템은 계산된 보정값을 디스플레이 디바이스로 출력하는 수단을 포함한다. 본 디스플레이 디바이스는 디스플레이 디바이스가 컬러 비디오 신호의 휘도 및 색특성을 정확하게 재생하도록 보정값을 기초로 컬러 비디오 신호의 원색 컴포넌트를 보정한다.

디스플레이 디바이스 보정 시스템, 그레이 레벨, 색도 포인트, 휘도 레벨, 감마, 휘도 곡선, 원색 컴포넌트, 보정 모듈.

Description

컬러 디스플레이를 자동으로 보정하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR AUTOMATICALLY CALIBRATING A COLOR DISPLAY}

본 발명은 일반적으로 컬러 디스플레이 디바이스 상에 이미지를 디스플레이하는 것에 관한 것이고, 더욱 상세하게, 컬러 디스플레이 디바이스의 인지되는 이미지 퀄리티를 향상시키기 위한 휘도 및 색도를 자동으로 조절하고 보정하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

컬러 이미지는 텔레비전과 같은 디스 시스템으로 전송될 수 있는 비디오 신호로 캡쳐되고 변환될 수 있다. 디스플레이 시스템은 전형적으로, 입력 비디오 신호를 프로세싱하고, 뷰어를 위해 그 프로세싱된 비디오 신호를 그것의 디스플레이 스크린 상에 이미지의 휘도 및 색상을 재생하는 디스플레이 디바이스로 전송한다. 전형적인 디스플레이 디바이스는 액정 표시 장치(LCD), 음극선관 표시 장치(CRT), 플라즈마 표시 패널(PDP)을 포함한다. 각각의 디스플레이 디바이스는 비디오 신호를 획득하고, 그 이미지의 휘도 및 색특성을 재생하는 복잡한 메카니즘을 사용한다.

예를 들어, LCD의 휘도 및 색상 재생은 백라이트, 예컨대, 냉음극 형광 램프(CCFL) 튜브 또는 발광 다이오드(LED)의 스펙트럼 파워 분포(SPD)에 의해 특징지 어진다. 스크린 상의 각각의 원색 서브-픽셀에 대한 분극기 및 컬러 필터의 전송 특성, 및 상이한 전계 강도 하의 액정 셀의 전송 특성은 입력 비디오 신호로부터의 각각의 픽셀 데이터에 의해 컨트롤된다. CRT의 휘도 및 색상 재생은 입력 비디오 신호에 의해 컨트롤되는 그리드 상의 상이한 전계 강도 하의 전자총의 다이나믹한 전자 방출 및 스크린상의 한 트라이어드의 각각의 원색의 각각의 종류의 인광 물질의 SPD에 의해 특징지어진다. PDP의 휘도 및 색상 재생은 입력된 신호로부터의 각각의 픽셀 데이터에 의해 컨트롤되는 전위 차를 가진 전극 사이의 유전체 층의 다이나믹한 전기 방전 및 스크린 상의 각각의 원색 서브 픽셀의 각각의 종류의 인광 물질의 SPD에 의해 특징지어진다.

디스플레이 디바이스의 주요 특성은 디바이스의 원색 컴포넌트의 색도값, 기준 백색점, 입력 신호 전압으로부터 출력 휘도 레벨로의 디바이스 파워 전달 기능에 의해 특징지어진다. 전형적인 디스플레이 디바이스에서, 휘도 곡선, 감마값, 색도 값 및 색온도는 제조 공정 동안 소정의 명목적인 설정으로 설정된다. 이러한 설정과 함께, 이상적인 디스플레이 디바이스는 뷰어에게 즐길 수 있는 뷰잉 경험을 제공하기 위해 캡쳐된 이미지의 휘도 및 색특성을 정확하게 재생할 수 있다.

그럼에도 불구하고, 대부분의 대량 생산된 디스플레이 디바이스는 이상적이지 못하다. 소정의 명목적인 설정은 제조 공정 동안 발생하는 디스플레이 디바이스의 결함은 물론 디스플레이 디바이스 자체의 물리적 메카니즘에 놓인 복잡성으로 인해 달성하는데 어려움이 있다. 그러므로, 표준 대량생산 디스플레이 디바이스에 대하여, 제조 동안의 품질제어는 비용을 낮게 유지하기 위해 보다 느슨해야 하고, 소정의 명목적인 설정은 반드시 달성가능하지 않다. 예를 들어, 명목적인 설정은 통상적으로 미스매칭되기 때문에, 원하지 않는 그레이 레벨 컬러 편차 및 색온도 시프트를 방지하는 것이 표준 디스플레이 디바이스에 대하여 공통적이다. 이러한 그레이-레벨 컬러 편차는 디스플레이된 백색의 측정된 색도 값을 상이한 그레이 레벨을 가진 색도 다이어그램으로 드리프트하게 한다. 또한, 그레이-레벨 컬러 편차는 디스플레이된 백색의 측정된 색온도가 상이한 그레이 레벨로 변하게 한다. 이러한 원하지 않는 컬러 편차 및 색온도 시프트는 그 디스플레이 디바이스의 이미지 퀄리티를 손상시킨다.

또한, 표준 디스플레이 디바이스의 실제의, 즉 측정된 휘도 곡선은 소정의 파워-로(power-law) 전달 기능으로부터 벗어날 수 있다. 따라서, 전형적인 대량 생산된 디스플레이 디바이스의 측정된 휘도 곡선, 감마값, 색도 값, 및 색온도는 기대치를 벗어나는 것이 일반적이며, 몇몇 예에서, 일정해야 하는 값, 예컨대, 감마값이 변할 수 있고, 완만한 것으로 가정되는 곡선, 예컨대, 휘도 곡선이 고르지 않을 수 있다. 이러한 이유로, 표준 대량 생산된 디스플레이 디바이스는 종종 이상적이지 않은 인지된 이미지 퀄리티를 렌더링한다.

따라서, 컬러 디스플레이 디바이스의 인식되는 이미지를 개선하기 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이 바람직하다. 특히, 디스플레이 디바이스의 출력 특성이 이상적인 디스플레이 디바이스의 기대 출력 특성과 실질적으로 인라인이도록 컬러 디스플레이 디바이스를 자동으로 보정하는 방법을 제공하는 것이 바람직하다.

한 버전에서, 그것의 인식되는 이미지 퀄리티를 개선하기 위한 디스플레이 디바이스 보정 시스템은 디스플레이 디바이스에 의해 순차적으로 디스플레이되는 복수의 그레이 레벨과 연관된 복수의 백색 컬러의 각각에 대하여, 색도 다이어그램 상의 측정된 색도 포인트 및 측정된 휘도 레벨을 판정하도록 구성된 보정 모듈을 포함한다. 보정 모듈은, 각각의 그레이 레벨에 대하여, 측정된 색도 포인트를 타겟 색도 포인트로 동시에 이동시키고, 측정된 휘도 레벨을 타겟 감마값을 가진 소정의 휘도 곡선 상의 타겟 휘도 레벨로 조절하는 각각의 원색 컴포넌트 내의 미분 변화를 계산하고, 각각의 원색 컴포넌트에 대한 보정값 및 계산된 미분 변화를 기초로 각각의 그레이 레벨을 계산한다. 또한, 본 시스템은 계산된 보정값을 디스플레이 디바이스로 출력하기 위한 수단을 포함한다. 본 디스플레이 디바이스는 디스플레이 디바이스가 컬러 비디오 신호의 휘도 및 색특성을 정확하게 재생하도록 계산된 보정값을 기초로 컬러 비디오 신호의 원색 컴포넌트를 보정한다.

다른 버전에서, 디스플레이 디바이스는 컬러 비디오 신호의 원색 컴포넌트 및 복수의 룩업 테이블을 디스플레이하는 디스플레이 스크린을 포함한다. 각각의 룩업 테이블은 원색 컴포넌트와 연관되고, 연관된 원색 컴포넌트에 대한 보정값을 로딩한다. 각각의 테이블은 그 디스플레이 스크린의 입력에 연결된 출력을 포함한다. 각각의 복수의 룩업 테이블은 입력된 컬러 비디오 신호의 연관된 원색 컴포넌트를 수신하고, 디스플레이 디바이스가 그 컬러 비디오 신호의 휘도 및 색특성을 정확하게 재생하도록 그 보정값을 디스플레이 스크린으로 출력한다.

다른 버전에서, 디스플레이 시스템은 입력된 컬러 비디오 신호의 원색 컴포넌트, 및 연관된 원색 컴포넌트에 대한 보정값과 함께 로딩되는 복수의 룩업 테이블을 디스플레이하는 디스플레이 디바이스를 포함한다.

다른 버전에서, 컬러 비디오 신호를 디스플레이하기 위해 사용된 디스플레이 디바이스의 인식되는 이미지 퀄리티를 개선하는 방법은, 그 디스플레이 디바이스에 의해 순차적으로 디스플레이되는 복수의 그레이 레벨과 연관된 각각의 복수의 백색 컬러에 대하여, 색도 다이어그램 상의 측정된 색도 포인트, 및 측정된 휘도 레벨을 판정하는 단계, 각각의 그레이 레벨에 대하여, 측정된 색도 포인트를 타겟 색도 포인트로 동시에 이동시키고, 측정된 휘도 레벨을 타겟 감마값을 가진 소정의 휘도 곡선 상의 타겟 휘도 레벨로 조절하는 각각의 원색 컴포넌트의 미분 변화를 계산하는 단계, 및 디스플레이 디바이스가 컬러 비디오 신호의 휘도 및 색특성을 정확하게 재생하도록 계산된 미분 변화를 기초로 컬러 비디오 신호의 원색 컴포넌트를 조절하는 단계를 포함한다.

본 발명의 이러한 피처, 형태, 및 장점은 하기 설명, 첨부된 청구항, 및 본 발명의 예를 도시하는 도면을 참조하여 더 잘 이해될 것이다. 그러나, 일반적으로 본 발명에서 사용될 수 있는 각각의 피처는, 특정 도면에 관한 것이 아니고, 본 발명은 이러한 피처의 임의의 조합을 포함할 수 있음을 이해해야 한다.

도 1은 CIE 색도 다이어그램이고,

도 2는 디스플레이 디바이스에 대한 전형적인 휘도 커브이고,

도 3은 일 버전의 일 실시예에 따른 디스플레이 디바이스에 연결된 보정 시 스템의 블록 다이어그램이고,

도 4는 보정되지 않은 디스플레이 디바이스의 색도 궤적을 도시하는 그래프이고,

도 5는 일 버전의 일 실시예에 따른 보정 시스템에 의해 수행된 보정 프로세스를 도시하는 플로우차트이고,

도 6A 및 도 6B는 그레이 레벨 대 적색, 녹색, 청색의 원색 컴포넌트에 대응하는 3개의 중간 감마 보정 LUT에 대한 초기값 및 그레이 레벨 대 타겟 휘도 곡선 및 보정 전 측정된 휘도 레벨을 각각 도시하는 그래프이고,

도 7A 및 도 7B는 그레이 레벨 대 3개의 중간 감마 보정 LUT, 즉 LUTR(i), LUTG(i), 및 LUTB(i)에 대한 업데이트된 값, 및 그레이 레벨 대 업데이트된 휘도 레벨 Ys(i)를 도시하는 그래프이고,

도 8A 및 도 8B는 그레이 레벨 대 3개의 중간 감마 보정 LUT의 조절된 값, 및 그레이 레벨 대 보정 후 휘도 레벨을 각각 도시하는 그래프이고,

도 9는 일 버전의 일 실시예에 따른 보정 프로세스 후 색도 궤적을 도시하는 그래프이고,

도 10은 다른 버전의 일 실시예에 따른 보정 프로세스를 도시하는 플로우차트이고,

도 11은 3차원 휘도-색도 다이어그램이고,

도 12는 일 버전의 일 실시예에 따른 일 예시적인 디스플레이 시스템을 도시하고,

도 13은 상이한 입력 비디오 신호 특성을 가진 복수의 디스플레이 영역을 포함하는 디스플레이 스크린을 도시하고, 그리고,

도 `14는 다른 버전의 일 실시예에 따른 일 예시적인 디스플레이 시스템을 도시한다.

본 발명은 일반적으로 컬러 비디오 신호를 디스플레이하는 컬러 디스플레이 디바이에 관한 것이고, 더욱 상세하게는, 컬러 디스플레이의 인식되는 이미지 퀄리티를 개선하기 위해 휘도 및 색도 값을 자동으로 조절하고 보정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 아래의 설명은 당업자들이 본 발명을 실시하고 사용할 수 있게 하기 위함이고, 특허 출원 및 그것의 요구사항의 따라 제공되어 있다. 본 명세서에 서술된 바람직한 실시예 및 일반적인 원리 및 피처에 대한 다양한 변형은 당업자들에게 쉽게 이해될 것이다. 예를 들어, 일 버전에 따른 보정 시스템 및 프로세스는 CIE (X, Y, Z) 삼자극치 값(tristimulus values) 및(x, y) 색도값을 사용하지만, 본 발명의 방법 및 시스템은 CIE XYZ 컬러 시스템 및 파생된(x, y) 색도값으로 필수적으로 제한되지는 않는다. 당업자들은 다른 잘-정의된 컬러 시스템이 본 발명의 방법 및 시스템, 명백하게 지각적으로 일정한 CIE(u', v') 색도값 또는 지각적으로 일정한 CIE L*u*v* 또는 CIE L*a*b* 컬러 시스템에 따라 사용될 수 있음을 쉽게 이해할 것이다. 그러므로, 본 발명의 방법 및 시스템은 도시된 실시예로 한정되지 않고, 본 명세서에 서술된 원리 및 피처와 일치하는 가장 광범위한 범위로 해석되어야 한다.

인간의 눈에 의해 본질적으로 구별가능한 색특성은 (색조 및 채도와 관련된) 색도 값, 및 (밝기와 관련된) 휘도이다. 따라서, 컬러 시스템은 색조, 채도, 및 밝기와 관련된 다양한 파라미터로 컬러를 특징화한다. 이러한 시스템은 모든 3개의 삼자극치 값(X, Y, Z)이 양수이고, 모든 가시색이 그 3개의 삼자극치값(X, Y, Z) 유도된 두 개의 색도 값(x, y)으로 분명하게 표현되는, 국제조명학회(CIE)에 의해 1931년에 정의된 정량적인 XYZ 컬러 시스템을 포함한다. 모든 가시 컬러의 매핑은 (도 1에 도시된) CIE(x, y) 색도 다이어그램과 같이 알고 있는 (x, y) 평면 상에 상어-지느러미-형상의 영역을 산출한다. 색도 다이어그램 상의 이 상어-지느러미-형상의 영역은 인간의 컬러 지각의 모든 범위를 나타낸다. 모든 단색 컬러는 보라색 라인에 의해 결합된 스펙트럼 궤적에 의해 형성된, 그 영역의 커브 에지 둘레에 분포된다. 모든 인식가능한 컬러는 색도 다이어그램 상의 상어-지느러미-형상의 영역에 놓인다. 그 영역 외부의 포인트는 인간의 눈에 컬러를 나타내지 않는다. 이 영역 내에 위치하고, 삼원색, 적색, 녹색, 및 청색(R, G, B)에 의해 형성된 삼각형은 삼원색을 혼합함으로써 매칭될 수 있는 인식되는 컬러를 나타낸다. 삼원색의 주어진 세트로부터의 혼합물에 의해 매칭될 수 있는 컬러의 확장, 또는 범위는 그 꼭지점이 삼원색의 색도 값인 삼각형에 의한 색도 다이어그램 상에 주어진다.

CIE(x, y) 색도 다이어그램 상의 임의의 컬러는 3개의 CIE 삼자극치 값(X, Y, Z)의 3차원 공간에서 두 개의 CIE 색도값(x, y)의 2차원 평면으로 투영된 것으로 간주될 수 있다. 항상 음수가 아닌, CIE 삼자극치 값(X, Y, Z)은 모두 인지가 능한 컬러를 나타낼 수 있다. 또한, Y 삼자극치 값은 광원의 휘도를 결정하고, (x, y) 색도 값은 광원의 컬러를 결정한다. CIE 삼자극치 값(X, Y, Z)은 파장 도메인에서 형성된 3개의 대응 컬러 매칭 함수를 사용하여 색깔있는 물체의 스펙트럼 파워 밀도(SPD)로부터 유도될 수 있다. CIE 삼자극치 값의 동일한 세트를 야기하는 광 파장의 상이한 조합은 인간의 눈으로 구별할 수 없을 것이다.

인간의 눈에 의해 본질적으로 구별가능한 컬러의 다른 특성은 광원의 색온도로 공지되어 있다. 색온도는 주어진 소스로부터의 백색 광과 같은 인간의 눈에 의해 인지되는 동일 컬러를 가진 컬러 광을 방사하는 흑체 라디에이터의 켈빈 온도(K)인, 온도에 의해 색 과학에서 특징화된다. 관련 색온도(CCT)는 흑체 라디에이터에 의해 정확하게 매칭되지는 않지만 거의 매칭될 수 있는 광원을 포함하는 것으로 그 아이디어를 확장한다. 도 1을 다시 참조하면, 플랜키안(백색) 궤적은 대략 1500K에서 10000K 범위의 백색온도를 나타낸다. 예를 들어, 이른 아침 새벽은 대략 3000K(D30)의 관련 색온도를 가지고, 비교적 붉은 톤을 가진다. 흐린 오후 하늘은 대략 10000K(D100)의 관련 색온도를 가지고, 비교적 푸른 톤을 가진다. 아래의 설명에서, 관련 색온도는 용어 색온도가 사용될 때 내포된다.

관측을 통해, 뷰잉 환경의 주변광의 밝기 및 색온도, 및 디스플레이 디바이스의 인지되는 픽처 퀄리티에 영향을 주는 디스플레이된 이미지의 밝기 및 색온도를 알고 있다. 최적의 인지되는 픽처 퀄리티를 제공하기 위해, 스크린 상에 디스플레이된 이미지의 색온도는 주변광의 밝기 및 색온도에 따라 조절될 수 있다. 인지되는 픽처 퀄리티를 개선하는 한 공지된 방법은 주변광의 색온도를 기초로, 디스 플레이 디바이스에서 사용된 각각의 원색 컴포넌트(예컨대, RGB)의 강도를 조절함으로써 주변광의 색온도를 기초로 디스플레이되는 이미지를 동일화하는 것이다.

또한, 개인적 테스트 결과는 한 장면에서 방사적으로 반사하는 백색 표면의 휘도를 말하는, 디퓨즈 백색(diffuse white)의 약 1% 내지 2% 감소된 밝기, 즉 휘도의 차이를 구별할 수 있고, 인간의 눈이 어두운 이미지에서 밝기 변화에 가장 예민하다는 것을 나타낸다. 테스트는 대조 감도 및 휘도 식별 임계값이 1 미만의 감마값(Υ)을 가진 로그 또는 파워-로 전달 함수와 같은 비선형 함수에 의해 가장 잘 모델링됨을 밝혀냈다.

아날로그 텔레비전을 위한 세계 비디오 표준, 예컨대, ITU-R, BT.470, 및 디지털 텔레비전을 위한 세계 비디오 표준, 예컨대, ITU-R, BT.709에서, 0.4 내지 0.5의 감마값을 가진 파워-로 전달 함수는 캡쳐 소스, 즉 카메라에서의 비디오 코딩으로 가한다. 비선형 파워-로 전달 함수를 적용한 후, 아날로그, 또는 디지털 전자 비디오 신호는 감마 선-보정된 신호로 불린다. 감마 선-보정된 비디오 신호가 디스플레이되고자 하는 디스플레이 디바이스의 감마값(Υ)은 대략 2.2 내지 2.8 사이인 것으로 가정한다. 디스플레이 디바이스의 감마값은 디스플레이의 밝기 컨트롤이 가능한 높은 대조에 대응하는 휘도 범위 상으로 가능한 곧은 휘도 곡선을 디스플레이의 밝기 컨트롤이 가능한 높은 대조와 대응하는 휘도 범위 상에서 휘도 곡선을 가능한 직선으로 만들도록 설정되었을 때, 입력 비디오 신호 크기의 로그 함수로써 휘도 곡선의 로그값의 경사로 정의된다. 도 2는 디스플레이 디바이스에 대한 전형적인 휘도 곡선을 도시하고, 곡선, f(x)는 다음과 같다:

상술된 바와 같이, 가장 전형적인 디스플레이 디바이스는 휘도 곡선, 감마값, 색도 값, 및 색온도 설정이 소정의 명목적인 설정을 가지도록 디바이스 제조자에 의해 미리 구성된다. 이러한 소정의 명목적인 설정은 필수적으로 디바이스 특정된 것은 아니고, 디바이스의 놓인 디스플레이 메카니즘에 영향을 줄 수 있는, 퀄리티 컨트롤과 같은, 제조 과정에서의 변동으로 인해 달성되기 어렵다. 그러므로, 전형적인 대량 생산된 디스플레이 디바이스의 측정된 휘도 곡선, 감마값, 색도 값, 및 색온도는 종종 기대치를 반영하지 않는다. 오히려, 그들은 전형적으로 정밀하지 못하고, 일치하지 않으며, 휘도 곡선은 매우 바람직하지 않은 고르지 못한 움직임을 보인다.

이러한 중대한 문제를 다루기 위해, 일 버전의 일 실시예는 디스플레이 디바이스의 측정된 휘도 곡선이 바람직한 소정의 감마값을 가지고, 디스플레이된 컬러가 소정의 색도값 및 색온도를 가지도록 입력 비디오 신호를 조절하기 위해 사용될 수 있는 보정값을 계산하는 보정 시스템을 제공한다. 일 버전에서, 보정 시스템은 디스플레이 디바이스가 색도 값 및 색온도의 하나 이상의 세트, 및 하나 이상의 감마값에 의해 특징화될 수 있도록 보정값의 하나 이상의 세트를 계산할 수 있다. 이것은 상이한 뷰잉 조건 및 입력 비디오 신호 특성 하에서, 최적의 인지되는 이미지 퀄리티를 달성하기 위해 바람직하다.

바람직한 실시예에서, 보정 시스템은, 임계 그레이 레벨 위의 복수의 그레이 레벨에 대하여, 디스플레이 디바이스에 의해 사용되는 각각의 원색 컴포넌트의 상대 강도가 색도 값을 색도 다이어그램 상의 소정의 타겟 포인트로 고정하고, 휘도 곡선의 감마값을 타겟 감마값으로 동시에 고정하기 위해, 얼마나 많이 조절되어야지 계산한다. 조절 값은 디스플레이 디바이스 내의 복수의 룩업 테이블로 로딩되고, 동작 동안 입력 비디오 신호를 보정하기 위해 사용되는 보정값을 계산하기 위해 사용된다.

도 3은 일 버전의 일 실시예에 따른 디스플레이 디바이스(10)에 연결된 보정 시스템(100)의 블록 다이어그램이다. 일 버전에 따라, 디스플레이 디바이스(10)는 디스플레이 스크린(14)에 연결된 출력을 가진 복수의 내장된 감마 보정 LUT(12), 및 내장된 감마 보정 LUT(12)에 연결된 저장 메카니즘(16)을 포함한다. 다른 버전에서, 복수의 내장된 감마 보정 LUT(12)는 디스플레이 디바이스(10)의 외부, 예컨대, 텔레비전과 같은, 디스플레이 디바이스(10)를 사용하는 (도시되지 않은) 디스플레이 시스템의 비디오 프로세서 모듈 내에 있을 수 있다. 각각의 원색 컴포넌트는 복수의 내장된 LUT(12) 중 하나와 연관된다. 보정값은 저장 메카니즘(16)으로부터 내장된 LUT(12)로 로딩되고, 디스플레이 디바이스가 입력된 이미지의 휘도 및 컬러를 정확하게 재생하도록 입력 비디오 신호를 조절하기 위해 사용된다. 보정값은 보정 프로세스 동안 보정 시스템(100)에 의해 결정된다.

보정 시스템(100)은 측정 프루브(110), 보정 모듈(120), 및 테스트 패턴 컨트롤러(130)를 포함한다. 테스트 패턴 컨트롤러(130)는 알고 있는 테스트 페턴에 대응하는 비디오 신호를 생성할 수 있고, 디스플레이 디바이스(10)가 입력 신호, 즉 그 테스트 패턴을 디스플레이 스크린(14) 상에 디스플레이하도록 디스플레이 디바이스(10)에 직접 연결된다. 테스트 패턴 컨트롤러(130)는 특성 원색(R, G, B) 컴포넌트 값을 생성할 수 있다. 일 버전에서, 테스트 패턴 컨트롤러(130)는 공지된 컴퓨터 그래픽 카드일 수 있다. 대안으로서, 테스트 패턴 컨트롤러(130)는 공지된 패턴 제너레이터일 수 있다. 테스트 패턴 컨트롤러(130)에 의해 생성된 비디오 신호는 디스플레이 스크린(14)에 의해 직접적으로 수신될 수 있고, 그로 인해, 내장된 LUT(12)를 바이패싱한다. 다른 버전에서, 비디오 신호는 내장된 LUT(12)로 입력될 수 있다.

측정 프루브(110)는 그것이 입력 비디오 신호, 즉 테스트 패턴을 디스플레이할 때, 디스플레이 스크린(14)의 표면으로부터 방출된 광의 휘도 및 색특성 데이터를 측정할 수 있다. 측정 프루브(110)는 컬러 분석기(122) 및 룩업 테이블(LUT) 값 제너레이터(124)를 포함하는 보정 모듈(120)에 연결될 수 있다. 보정 모듈(120)의 컬러 분석기(122)는 휘도 및 색특성 데이터를 분석하고, 측정된 데이터에 대응하는 휘도 레벨 및 컬러 삼자극치 값을 계산한다. LUT 값 제너레이터(124)는 중간 LUT 값을 저장하는 복수의 중간 감마 보정 LUT(126)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 각각의 원색 컴포넌트는 복수의 중간 감마 보정 LUT(126) 중 하나와 연관된다. 보정 프로세스 동안, LUT 값 제너레이터(124)는 내장된 감마 보정 LUT(12)에 대한 적합한 보정값을 계산하기 위해 측정된 휘도 레벨 및 컬러 삼자극치 값을 사용한다.

측정 시스템에서, 임계 그레이 레벨 위의 모든 그레이 레벨에 대응하는 색도 다이어그램 상의 측정된 색도 포인트는 백색 궤적 상의 소정의 타겟 색도 포인트 상으로 또는 근처에 떨어져야 한다. 최대 그레이 레벨의 대략 10% 내지 20%인, 임계 그레이 레벨 아래, 측정된 색도 포인트의 행동은 더 변덕스럽고, 덜 예측가능하다. 임계 그레이 레벨 아래의 디스플레이 스크린(14)의 행동은 내장된 감마 보정LUT(12)으로부터의 입력에 의해 덜 컨트롤가능하고, 그러므로, 보정 프로세스는 이들 그레이 레벨에서 효과적이지 않다. 비보정 시스템에서, 임계 그레이 레벨 위쪽의 그레이 레벨에 대응하는 색도 다이어그램 상의 측정된 색도 포인트는 도 4에 도시된 바와 같이, 흩어지고, 측정된 색온도는 타겟 색온도로부터 5,000k만큼 벗어날 수 있다. 이것은 그레이 레벨 컬러 편차라 불리고, 디스플레이 디바이스의 인지되는 이미지 퀄리티를 상당히 저하시킨다.

일 버전에 따라, 내장된 감바 보정 LUT(12)에 대한 값은 측정된 휘도 레벨(Y), 및 복수의 그레이 레벨에 대응하는 색도 값(x, y)을 분석하고, 색도 다이어그램 상의 측정된 색도 포인트에 대응하는 각각의 그레이 레벨에 대하여 판정함으로써 계산된다. LUT 값 제너레이터(124)는, 각각의 측정된 색도 포인트에 대하여, 측정된 색도 포인트를 타겟 색도 포인트로 이동시키기 위해 필요한 각각의 원색 컴포넌트의 미분 변화를 결판정한다. 그 다음, LUT 값 제너레이터(124)는 타겟 색도 값 및 타겟 휘도 레벨이 임계값 위의 그레이 레벨을 통해 동시에 매칭되도록 각각의 그레이 레벨에 대한 각각의 원색 컴포넌트의 보정값을 계산한다. 이것이 완료된 때, 디스플레이 디바이스(10)는 입력된 신호의 휘도 및 색특성을 정확하게 재생하고, 인지되는 이미지 퀄리티가 최적화된다.

도 5는 일 버전에 따른 도 3에 도시된 보정 시스템(100)에 의해 실행되는 측정 프로세스를 도시하는 플로우차트이다. 도 3 및 도 5를 참조하면, 보정 프로세스는 다음과 같은 선형 증가 함수로 중간 감마 보정 LUT(126)를 초기화함으로써 개시한다:

여기서, i = 0, 1, ... , M-1이고, M은 디스플레이 스크린(14)의 각각의 R, G, B 서브-픽셀에 대한 그레이 레벨의 개수이다. 전형적으로, 8-비트 픽셀 데이터에 대하여, M은 256과 같고, 10비트 데이터에 대하여 1024와 같다. 도 6A는 그레이 레벨, i 3개의 대응 중간 보정 감마 보정 LUT에 대한 초기값을 도시하는 그래프이다.

중간 감마 보정 LUT(126)의 초기화된 후, 테스트 패턴 컨트롤러(130)는 복수의 테스트 패턴에 대응하는 R, G, B 컴포넌트 값을 생성하고, 그 테스트 패턴을 스크린(14) 상에 디스플레이하는 디스플레이 디바이스(10)로 그 테스트 패턴을 전송한다. 각각의 디스플레이된 테스트 패턴은 선택된 그레이 레벨, k에 대응하는 백색 컬러인 것이 바람직하다.

일 버전에 따라, 테스트 패턴 컨트롤러(130)의 출력은 내장된 감마 보정 테 이블(12)의 입력에 연결될 수 있다. 이러한 구성에서, 중간 감마 보정 LUT(126), 예컨대, LUT_R(i), LUT_G(i) 및 LUT_B(i)의 값은 대응하는 내장된 감마 보정 LUT(12)로 로딩될 수 있고, 테스트 패턴 컨트롤러(130)는 R, G, 및 B 컴포넌트 출력(k, k, k)를 생성하도록 다이렉팅될 수 있고, 여기서 k는 선택된 그레이 레벨이다. 대안으로써, 내장된 감마 보정 LUT(12)의 값은 (i, i, i)일 수 있고, 여기서 i = 0, 1, ..., M-1일 수 있고, 테스트 패턴 컨트롤러(130)는 예컨대, LUT_R(k), LUT_G(k) 및 LUT_B(k)에 대한 중간 감마 보정 LUT(126)의 값에 대응하는 R, G, B 컴포넌트 출력을 생성하도록 다이렉팅될 수 있고, 여기서 k는 선택된 그레이 레벨이다.

다른 버전에 따라, 테스트 패턴 컨트롤러(130)의 출력은 디스플레이 스크린(14)의 입력에 직접 연결될 수 있다. 이러한 구성에서, 테스트 패턴 컨트롤러(130)는 LUT_R(k), LUT_G(k) 및 LUT_B(k)에 대한 중간 감마 보정 LUT(126)의 값에 대응하는 R, G, 및 B 컴포넌트 출력을 생성하도록 다이렉팅될 수 있고, 여기서 k는 선택된 그레이 레벨이다.

매 디스플레이된 테스트 패턴, 예컨대, 선택된 그레이 레벨에 대응하는 디스플레이된 백색에 대하여 휘도 레벨 Y(k) 및 색도 값[x(k), y(k)]가 판정된다(단계 504). 더욱 상세하게, 측정 프루브(110)는 디스플레이된 테스트 패턴의 휘도 및 색특성 데이터를 측정하고, 컬러 분석기(122)는 그 휘도 및 색특성 데이터를 차례로 색도 값(x, y)을 계산하기 위해 사용되는, CIE 삼자극치 값(X, Y, Z)으로 변환한다. 도 6B는 보정전 측정된 휘도 곡선 및 그레이 레벨 대 타겟 휘도 곡선을 도 시하는 그래프이다. 일 버전에서, 보정 시스템(100)은 각각의 선택된 그레이 레벨 k에 대하여 다음 값을 결정한다.

여기서 Y[·], x[·], 및 y[·]는 테스트 중인 디스플레이 디바이스(10) 내의 디스플레이 스크린(14)의 입력에서 3개의 컴포넌트 값의 알 수 없는 아래 깔린 함수이다.

LUT 값 제너레이터(124)는 측정된 휘도 레벨 및 색도 값을 수신하고, 측정된 값과 타겟 값 간의 편차가 허용 오차 내에 들어오는지를 판정하기 위해(단계 507), 소정의 타겟 휘도 레벨 Y_T(k), 및 소정의 타겟 색도 포인트(x_T, y_T)와 각각의 세트를 비교한다(단계 506). 바람직한 실시예에서, 타겟 휘도 레벨은, 예컨대, 대략 2.2의 소정의 타겟 감마값을 가진 휘도 곡선 위에 대응한다. 타겟 색도 포인트는 예컨대, 대략 6500K의 특정 색온도에 대응하는 백색 포인트인 것이 바람직하다. 상이한 타겟 휘도 곡선, 및 상이한 타겟 색도 포인트는 상이한 뷰잉 환경 및 입력 비디오 신호 특성에 맞도록 디스플레이 디바이스(10)를 보정하기 위해 선택될 수 있다. 예를 들어, 타겟 색도 포인트는 인지되는 이미지 퀄리티가 더 따뜻한 또는 더 차가운 주변광 조건에서 유지되도록 더 따뜻한 또는 더 차가운 색온도에 대응하도록 선택될 수 있다.

측정된 휘도 레벨과 타겟 휘도 레벨 간의 편차에 대한 허용 오차는 ±1% 이 내인 것이 바람직하고, 측정된 색도 포인트와 타겟 색도 포인트 간의 편차에 대한 허용 오차는 (±0.002, ±0.002) 이내인 것이 바람직하다. 허용오차 값은 요구되는 정확도에 따라 증가되거나 감소될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 디스플레이 디바이스 자체의 퀄리티에 따라, 작은 허용오차도 달성가능하지 않을 수 있다. 상기 제안된 허용오차를 가진, 전형적인 경우에, 측정 프로세스의 완료 후, 측정된 휘도 레벨은 ±1% 이내로 타겟 레벨과 매칭할 수 있고, 측정된 색도 포인트는 다겟 색도 포인트의 (±0.002, ±0.002) 내에 들어갈 수 있고, 측정된 색온도는 타겟 색온도의 ±100K 내에 들어갈 수 있다.

측정된 휘도 레벨 및 색도 값의 편차가 허용오차 내에 있다면(단계 507), 디스플레이 디바이스(10)는 보정 표준을 만족한다. 중간 감마 보정 LUT(126) 내의 값이 출력되고 디스플레이 디바이스(10)에 저장되고(단계 516), 보정 프로세스는 완료된다.

측정된 휘도 레벨 및 색도 값의 편차가 허용오차 내에 들지 못하면(단계 507), LUT 값 제너레이터(124)는 중간 감마 보정 LUT(126)에 대한 업데이트된 값을 계산한다. 첫째로, LUT 값 제너레이터(124)는 각각의 원색 컴포넌트 값이 유닛마다 상이한 크기가 증가되거나 감소될 때, 측정된 휘도 레벨 Y의 미분 변화, 및 측정된 색도 값(x, y)을 결정한다. 더욱 상세하게, 각각의 선택된 그레이 레벨에 대하여, 테스트 패턴 컨트롤러(130)는 각각의 선택된 그레이 레벨에 대하여 이전에 대응하는 컴포넌트 출력으로부터 소정의 미분 변화를 포함하는 R, G, 및 B 컴포넌트 출력 값을 생성한다. 이러한 테스트 패턴은 디스플레이 디바이스(10)에 의해 디스플레이되고, 휘도 레벨 및 색도 값이 측정된다.

일 버전에서, 보정 시스템(100)은 각각의 선택된 그레이 레벨 k에 대하여 다음 값을 결정한다.

여기서, △R, △G, 및 △B는 각각, R, G, 및 B 컴포넌트 출력 값의 소정의 미분 변화이다.

그 다음, 선택된 그레이 레벨 k에서 측정된 값은 측정된 데이터 내의 작은 에러에 대한 보정 알고리즘의 민감도를 줄이기 위해 공지된 곡선-피팅 및 보간 오 퍼레이션을 사용하여, 모든 그레이 레벨, i에 걸쳐 평탄화되고 보간된다. 그 다음, 평탄화 함수는 각각의 원색 컴포넌트 내의 단위 미분 변화로 인한 휘도 레벨 및 색도 값의 미분 변화를 계산하기 위해 사용된다.

여기서, 모든 그레이 레벨 i에 대한, Y_SR ₊(i)은 선택된 그레이 레벨 k에 대하여, Y_R ₊(k)에 대응하는 평탄화 함수이고, 그러므로, 다른 평탄화되고 측정된 크기 사이의 관계이다.

상기 휘도 레벨 및 색도 값의 미분 변화는 각각의 원색 컴포넌트와 연관된 그래디언트 백터를 정의하기 위해 사용될 수 있다. 즉,

여기서, x 및 y는 각각 x-축 및 y-축을 따른 색도 다이어그램 상의 단위 백터이다. 각각의 그래디언트 백터는 색도 포인트가 연관된 원색 컴포넌트 값의 단 위 미분 변화로 인해 어떻게 이동할 것인지를 설명한다.

그 다음, 그래디언트 백터는 색도 다이어그램 상의 측정된 색도 포인트를 타겟 색도 포인트로 이동시키기 위해 하나 이상의 원색 컴포넌트 값에 필요한 미분 변화를 판정하기 위해 사용된다(단계 510). 일 버전에서, LUT 값 제너레이터(124)는 임계 그레이 레벨 위의 매 그레이 레벨, i마다 색도 다이어그램 상의 측정된 색도 포인트(x_S, y_S)를 타겟 포인트(x_T, y_T)로 이동시킬 수 있는 최소-놈 백터를 계산한다. dR(i), dG(i), 및 dB(i)를 그레이 레벨, i에서 삼원색 컴포넌트 값의 각각의 미분 변화라 하자. 다음 두 식은 측정된 색도 포인트[x_S(i), y_S(i)]를 소정의 타겟 포인트(x_T, y_T)로 이동시키는 것을 설명한다:

여기서, C(i)는 낮은 그레이 레벨에서 조절이 완만하게 페이드 아웃하는, 즉, C(0)=0 및 C(M-1)=1인 소정의 색도 조절 곡선이다. 이러한 불완전한 시스템의 선형 식에 대하여, 무한개의 솔루션이 존재한다. 바람직한 실시예에서, 모든 솔루션 중 최소 제곱 노옴을 가진 고유한 솔루션[dR^*(i), dG^*(i), dB^*(i)]이 선택된다.

P₁(i)= [dR₁(i), dG₁(i), dB₁(i)], 및 P₂(i)= [dR₂(i), dG₂(i), dB₂(i)]을 각각의 솔루션 내 상이한 변수 중 하나가 0, 예컨대, dR1(i)=0, 및 dG2(i)=0인 두 솔루션이라 하자. 최적의 솔루션 포인트 P^*(i)=[dR^*(i), dG^*(i), dB^*(i)]이고, 이는 원 점에 가장 가까운 포인트인 P₁(i) 및 P₂(i)를 포함하는 솔루션 라인 상에 있다. 직교 원리에 따라, 원점에서부터 최적 솔루션 P^*(i)으로의 백터는 솔루션 라인을 따른 일 백터와 직교해야 한다. 이러한 원리를 사용하여, 최적 솔루션 포인트는 다음과 같다:

여기서 α^*(i)는 직교 팩터이다:

하나 이상의 원색 컴포넌트 값에 대한 미분 변화가 각각의 그레이 레벨에 대하여 판정된 후, 각각의 중간 감마 보정 LUT(126)에 대한 업데이트된 값은 다음 식에 따라 각각의 그레이 레벨에 대하여 계산된다(단계 512).

등호 우변의 LUT_R(i), LUT_G(i), 및 LUT_B(i)는 이전 값이고, 좌변은 그 대응하는 업데이트된 값임을 이해해야 한다.

바람직한 실시예에서, 업데이트된 휘도 레벨은 또한 다음 식에 따라 계산된다, 여기서 등호의 우변의 Y_S(i)는 이전 값이고, 좌변은 업데이트된 값이다.

도 7A는 그레이 레벨 대, 중간 감마 보정 LUT(126)의 업데이트된 값, 즉 LUT_R(i), LUT_G(i), LUT_B(i)을 도시하는 그래프이고, 도 7B는 그레이 레벨 대 업데이트된 휘도 레벨 Y_S(i)를 도시하는 그래프이다. 도 7A에서, 업데이트된 값 LUT_R(i), LUT_G(i), LUT_B(i)는 입력 비디오 신호가 디스플레이 디바이스(10)의 그레이-레벨 컬러 편차를 실질적으로 제거하기 위해 조절되어야 하는 정도를 나타내는, 최대 그레이 레벨의 대략 10% 내지 20%의 임계 그레이 레벨 위의 초기 선형 함수로부터 현저하게 벗어난다.

도 7A에서, 더 높은 그레이 레벨 값에서, 적어도 하나의 원색 컴포넌트에 대한 LUT 값은 최대 그레이 레벨, M-1 보다 작은 그레이 레벨 N에서 (M-1의 최대값에서) 세츄레이션하기 시작한다. 이와 유사하게, 도 7B에서, 더 높은 그레이 레벨 값에서, 휘도 레벨 Y_S(i)은 완만하게 증가하고, 최대 그레이 레벨, M-1 보다 작은 그레이 레벨 N에서 최대 휘도 값 Y_max에 도달한다. 최대 휘도 값 Y_max 아래에서 휘도 레벨 Y_S(i)의 완만한 증가는 그레이 레벨 N 아래에서 적어도 하나의 원색 컴포넌트로 인해 디스플레이 스크린(14)에 의해 도달가능하지 않다. 그레이 레벨 N 아래의 것을 포함하여, 각각의 그레이 레벨에 대하여 원하는 색도 값 및 휘도 레벨을 매칭 시키기 위해, 중간 감마 보정 LUT(126)은 조절된다(단계 514).

일 버전에서, LUT 값은 다음의 방법으로 조절된다. 처음으로, 최대 휘도 레벨 Y_MAX는 적어도 하나의 중간 감마 보정 LUT(126)에 대한 LUT 값이 M-1의 최대값에서 세츄레이션하기 시작하는 그레이 레벨 N에서 계산된다. 또한, 최소 휘도 레벨 Y_MIN은 모든 중간 감마 보정 LUT(126)에 대한 LUT 값이 제로(0)일 때 계산된다. 둘째로, 중간 감마 보정 LUT(126)의 각각의 유효 인덱스 i에 대하여, 타겟 휘도 값 Y_T(i)를 아래와 같이 설정한다:

여기서, L(i) 낮은 그레이 레벨에서 조절이 완만하게 페이드 아웃하는, 즉 L(0), 및 L(M-1) = 1인 소정의 휘도 조절 곡선이고, γ_T(i)는 소정의 감마값을 가진 감마 함수에 의해 전형적으로 표현되는 노멀라이징된 타겟 휘도 곡선이다, 즉, γ_T(i)=[i/(M-1)]^γ, i = 0, 1, ..., M-1이다. 셋째로, 중간 감마 보정 LUT(126)의 각각의 유효 인덱스 i에 대하여, 다음과 같은 인덱스 j를 찾는다:

그리고, 분수형 조절 팩터는 다음과 같이 계산된다:

그 다음, 각각의 중간 감마 보정 LUT(126) 내의 값 및 휘도 레벨은 다음 식 에 의해 조절된다, 여기서, 등호 우변의 LUT_R(i), LUT_G(i), 및 LUT_B(i)는 업데이트된 값이고, 좌변은 대응하는 조절된 값이다:

여기서 round[·]는 가장 가까운 정수로의 라운딩을 나타낸다. 도 8A 및 8B는 중간 감마 보정 LUT(126)의 조절된 값 및 휘도 레벨을 각각 도시하는 그래프이다. 보정 프로세스 내의 이러한 스테이지에서, 타겟 색도 포인트 및 타겟 휘도 곡선은 동시에 매칭된다.

중간 감마 보정 LUT 값 및 휘도 레벨이 동시에 조절된 후(단계 514), 보정 모듈(120)은 보정 프로세스가 완료하였는지를 판정한다(단계 515). 예를 들어, 보정 시스템(100)이 단계(502 내지 514)를 수행한 횟수는 특정 수를 초과하지 않도록 설정될 수 있다. 보정 프로세스가 완료되지 않았다면(단계 515), 예컨대, 반복 횟수가 최대 횟수를 초과하지 않으면, 보정 시스템(100)은 단계(502 내지 514)를 반복한다. 이러한 반복에서, 디스플레이 스크린(14)으로의 입력 테스트 패턴은 각각의 중간 감마 보정 LUT(126) 내의 값에 의해 조절되고, 디스플레이 스크린(14)에 의해 디스플레이된 테스트 패턴은 조절된 원색 컴포넌트와 대응한다.

보정 프로세스가 완료하면(단계 515), 예컨대, 반복 횟수가 최대 반복 횟수 와 같기 때문에, 각각의 중간 감마 보정 LUT(126) 내의 값은 출력되고, 디스플레이 디바이스(10)의 저장 메카니즘(16)에 저장되고(단계 516), 보정 프로세스는 종료한다. 일 버전에서, LUT 값을 출력하기 전에, 보정 모듈(120)은 모든 유효 인덱스에 걸쳐 중간 감마 보정 LUT(126)의 LUT 값에 대한 경사, 연속성, 및 단조 특성을 체크할 수 있고, 필요하다면 필수적인 수정을 수행한다. 그 동작에 있어서, 디스플레이 디바이스(10)는 저장 메카니즘(16)으로부터 내장된 감마 보정 LUT(12)로 LUT 값을 로딩할 수 있다.

도 9는 보정 프로세스 후 색도 궤적을 도시하는 그래프이다. 도 4와 도 9를 비교하여, 보정 후, 측정된 색도 포인트는 타겟 색도 포인트 상에 또는 그 부근으로 떨어진다. 따라서, 전형적인 보정되지 않은 디스플레이 디바이스(10)(도 4)에 의해 전형적으로 나타나는 그레이-레벨 색온도 시프트는 일 실시예에 따른 보정 프로세스 후 실질적으로 제거된다.

상술된 보정 프로세스에서, 색도 값은 타겟 색도 포인트(x_T, y_T)에 고정되고, 휘도 곡선의 감마값은 임계 그레이 레벨 위의 모든 그레이 레벨에 걸쳐 타겟 감마 값 y_T에 고정된다. 다른 버전에서, 색도 값은 타겟 색도 함수[X_T(i), Y_T(i)]에 고정될 수 있고, 휘도 레벨은 타겟 휘도 레벨 함수 Y_T(i)에 고정될 수 있다.

도 10은 이러한 버전에 따른 보정 프로세스를 도시하는 플로우차트이다. 도 10에 서술된 프로세스 단계(900 내지 908)는 도 5의 프로세스 단계(500 내지 508)와 동일하고, 그러므로, 단계(500 내지 508)에 관하여 상술된 내용은 여기서 반복 하지 않을 것이다.

단계(908) 후, 각각의 원색 컴포넌트의 단위 미분 변화에 관한 휘도 레벨 및 색도 값의 미분 변화는 휘도-색도 다이어그램 상의 측정된 포인트[Y_S(i), x_S(i), y_S(i)]가 원색 컴포넌트 값 중 하나의 단위 미분 변화로 인해 얼마나 이동해야 할지를 나타내는 그래디언트 백터를 정의하기 위해 사용된다. 도 11은 측정된 포인트[Y_S(i), x_S(i), y_S(i)], 및 소정의 타겟 포인트[Y_T(j), x_T(j), y_T(j)]를 도시하는 3차원 휘도-색도 다이어그램을 도시한다. 그래디언트 백터는 다음과 같다:

여기서, Y는 Y-축을 따른 단위 백터이고, x 및 y는 각각 x-축 및 y-축을 따른 색도 다이어그램 상의 단위 백터이다.

그 다음, 그래디언트 백터가 측정된 휘도-색도 포인트를 타겟 휘도-색도 포인트로 이동시키기 위해 하나 이상의 원색 컴포넌트 값에 필요한 미분 변화를 결정하기 위해 사용된다(단계 910). 이러한 버전에서, LUT 값 제너레이터(124)는 임계 그레이 레벨 위의, 모든 그레이 레벨, i에 대하여 휘도 색도 다이어그램 상의 측정된 휘도-색도 포인트[Y_S(i), x_S(i), y_S(i)]를 타겟 포인트[Y_T(j), x_T(j), y_T(j)]로 이동시킬 수 있는 최소 노옴 백터를 계산한다. dR(i, j), dG(i, j), 및 dB(i, j)가 측정된 휘도-색도 포인트[Y_S(i), x_S(i), y_S(i)]를 타겟 포인트[Y_T(j), x_T(j), y_T(j)] 로 이동시키기 위한, 각각 인덱스, i에서 중간 감마 보정 LUT(126)의 각각의 값의 미분 변화라면, 다음 3식이 적용된다:

여기서, L(i)는 낮은 그레이 레벨에서 조절이 완만하게 페이드 아웃하는, 즉 L(0), 및 L(M-1) = 1인 소정의 휘도 조절 곡선이고, C(i)는 낮은 그레이 레벨에서 조절이 완만하게 페이드 아웃하는, 즉 L(0), 및 L(M-1) = 1인 소정의 색도 조절 곡선이다.

각각의 주어진 i 및 j 인덱스에 대하여, 고유한 솔루션이 존재한다. 그러므로, 각각의 측정된 포인트[Y_S(i), x_S(i), y_S(i)]에 대하여, 고유한 솔루션[dR^*(i), dG^*(i), 및 dB^*(i)]은 소정의 타겟 포인트[Y_T(j), x_T(j), y_T(j)]의 모든 유효 인덱스 j 사이에서 최소 제곱 노옴을 가지도록 계산된다, 즉

여기서 j^*는 최적의 소정의 타겟 포인트[Y_T(j), x_T(j), y_T(j)]의 최적의 인덱스이고, 소정의 타겟 포인트 j*를 제외한 모든 유효한 인덱스 j이 대하여,

이다.

만약 최소 제곱 노옴을 달성하는 하나 이상의 j^*가 존재한다면, i와 가장가 까운 j^*가 선택된다.

각각의 그레이 레벨에 대하여, 하나 이상의 원색 컴포넌트 값에 대한 미분 변화가 결정된 후, 중간 감마 보정 LUT(126)의 각각에 대한, 각각의 휘도 레벨에 대한, 그리고 색도 값에 대한 업데이트된 값은 다음 식에 따라 각각의 그레이 레벨에 대하여 계산된다(단계 912), 여기서, 등호 우변의 LUT_R(i), LUT_R(i), LUT_R(i), Y_S(i), x_S(i), 및 y_S(i)는 이전 값이고, 좌변은 그 대응하는 업데이트된 값이다.

이들 테이블의 모든 유효 인덱스에 대한 최적의 소정의 타겟 포인트의 최적의 인덱스 j^*는 다음과 같이 기록된다.

각각의 그레이 레벨에 대하여, 원하는 색도 함수[x_T(j), y_T(j)]와 휘도 함수 Y_T(j)를 매칭시키기 위해, 중간 감마 보정 LUT(126) 내의 값이 조절된다(단계 914). 이러한 버전에서, LUT 값은 다음 방법으로 조절된다.

첫째로, 적어도 하나의 중간 감마 보정 테이블(126)에 대하여 업데이트된 값이 M-1의 최대값에서 세츄레이션하기 시작할 때, 매칭될 수 있는 소정의 타겟 포인트의 최대 인덱스 j_MAX가 결정된다. 둘째로, 중간 감마 보정 테이블(126)의 각각의 인덱스 i에 대하여, 소정의 타겟 포인트의 조절된 인덱스 j_T가 다음 방법으로 설정된다:

셋째로, 중간 감마 보정 테이블(126)의 각각의 인덱스 i에 대하여, 인덱스 k₁ 및 k₂는 J_OPT(k1) 및 J_OPT(k₂)가 다음 조건을 만족하는 인덱스 k₁ 및 k₂의 모든 쌍 사이에서 최소 차이를 가지도록 식별된다:

분수형 조절 팩터는 다음과 같이 계산된다:

그리고, 그 다음, 이들 테이블의 모든 유효 인덱스에 대한 `중간 감마 보정 LUT(126)에 대한 값, 휘도 레벨, 및 색도 값은 다음 식에 따라 조절되고, 여기서, 등호 우변의 LUT_R(i), LUT_R(i), LUT_R(i), Y_S(i), x_S(i), 및 y_S(i)는 업데이트된 값이고, 좌변은 그 대응하는 조절된 값이다.

LUT 값, 휘도 레벨, 및 색도 값이 동시에 조절된 후(단계 914), 보정 모 듈(120)은 보정 프로세스가 상술된 바와 같이, 완료하였는지를 판정한다(단계 915). 보정 프로세스가 완료되지 않았다면, 보정 시스템(100)은 단계(902 내지 914)를 반복한다. 보정 프로세스가 완료되었다면(단계 915), 각각의 중간 감마 보정 LUT(126)의 값이 출력되고, 디스플레이 디바이스(10)의 저장 메카니즘(16)에 저장되고(단계 916), 보정 프로세스는 종료된다. 그 동작에 있어서, 디스플레이 디바이스(10)는 저장 메카니즘(16)으로부터 내장된 감마 보정 LUT(12)로 LUT 값을 로딩할 수 있다.

간략하게 상술된 바와 같이, 일 실시예에 따른 보정 시스템(100)은 상이한 뷰잉 조건 및 입력 비디오 신호 특성에 대하여 디스플레이 디바이스(10)를 보정하는 LUT 값의 복수의 세트를 생성할 수 있다. LUT 값의 각각의 세트는 상이한 감마값, 상이한 색도 값, 및/또는 상이한 색온도에 대응할 수 있다. 각각의 세트는 저장 메카니즘(16)에 저장될 수 있다. 그러므로, 뷰어의 선호, 또는 뷰잉 환경 및 입력 비디오 신호 특성에 따라, LUT 값의 적합한 세트가 선택되고 최적의 인지된 이미지 퀄리티를 달성하기 위해 내장된 감마 보정 LUT(12)로 로딩될 수 있다.

도 3을 다시 참조하면, 내장된 감마 보정 LUT(12)는 디스플레이 디바이스(10), 예컨대, LCD, CRT, 또는 PDP 내에 상주한다. 디스플레이 디바이스(10)는 입력 비디오 신호를 수신하고 프로세싱하고, 내장된 감마 보정 LUT(12)가 디스플레이 스크린(14) 상에 디스플레이 되기전에 입력 비디오 신호를 조절하기 위해 사용되는 디스플레이 디바이스(10)로 입력 비디오 신호를 패싱하는 텔레비전과 같은, (도시되지 않은) 디스플레이 시스템에 의해 사용된다.

일 버전에서, 내장된 감마 보정 LUT(12)는 디스플레이 시스템에 상주할 수 있다. 도 12는 일 버전에 따른 일 예시적인 디스플레이 시스템을 도시한다. 디스 시스템(20)은 튜너 박스(24), 및 비디오 디코더(28)에 연결되어 있는 신호 수신 유닛(22)을 포함한다. 텔레비전 신호와 같은, 들어오는 신호(21)는 신호 수신 유닛(22)에 의해 캡쳐되고, 튜너 박스(24)로 전송된다. 튜너 박스(24)는 들어오는 신호(21)를 아날로그 신호(27)로 변환하는 컨버터(25) 및 복조 유닛(26)을 포함한다. 아날로그 신호(27)는 인터레이스식 비디오 신호(29)를 출력하는 비디오 디코더(28)에 의해 수신된다. 비디오 프로세서 모듈(30)은 인터레이스식 비디오 신호(29)를 점진적인 비디오 신호(32)로 변환한다. 그 다음, 점진적인 비디오 신호(32)는 조절과 보정을 위해 내장된 감마 보정 LUT(12)로 입력된다. 그 다음, 조절된 점진적인 비디오 신호(36)는 LCD, CRT, PDP와 같은, 디스플레이 디바이스(34)를 통해 디스플레이된다.

다른 버전에서, 디스플레이 스크린(14)은 상이한 입력 비디오 신호 특성을 가진 복수의 디스플레이 영역을 포함할 수 있다. 도 13은 상이한 입력 비디오 신호 특성을 가진 두 디스플레이 영역(15a, 15b)을 포함하는 디스플레이 스크린(14a)을 도시한다. 예를 들어, 디스플레이 영역 A(15a)는 텔레비전 신호 소스로부터의 입력 비디오 신호를 디스플레이할 수 있고, 디스플레이 영역 B(15b)는 컴퓨터 그래픽 카드로부터의 입력 비디오 신호를 디스플레이할 수 있다.

도 14는 다른 버전에 따른 예시적인 디스플레이 시스템을 도시하고, 여기서 유사한 컴포넌트는 유사한 참조번호에 의해 식별된다. 디스플레이 시스템(20a)은 제1인터레이스식 비디오 신호(29)를 점진적인 비디오 신호로 변환하는 비디오 프로세서 모듈(30a)을 포함한다. 제1인터레이스식 비디오 신호(29)와 함께, 비디오 프로세서 모듈(30a)는 또한 제2입력 비디오 신호(23)를 수신하고, 그것을 제2점진적 비디오 신호로 변환한다. 바람직한 실시예에서, 비디오 프로세서 모듈(30a)은 디스 스크린(14a) 상의 그들의 할당된 디스플레이 영역, 예컨대, 15a 및 15b의 포지션에 따라 두 개의 점진적 비디오 신호(29, 23)를 병합하도록 구성된다. 그 다음, 비디오 프로세서 모듈(30a)은 병합된 점진적인 비디오 신호(32a)를 생성한다. 병합된 점진적인 비디오 신호(32a)는 입력 비디오 신호 특성에 따라 조절 및 보정을 위해 내장된 감마 보정 LUT(12a)의 복수의 세트로 입력된다.

이러한 버전에 따라, 디스플레이 영역 선택 신호(33)가 비디오 프로세서 모듈(30a)에 의해 생성되고, 내장된 감마 보정 LUT(12a)의 복수의 세트에 입력된다. 선택 신호(33)는 내장된 감마 보정 LUT(12a)의 세트 중 하나가 복수의 디스플레이 영역, 예컨대, (15a 및 15b)의 포지션에 따라 사용될 수 있는지를 판단한다. 그 다음, 조절된 점진적인 비디오 신호(36)는 LCD, CRT, 및 PDP와 같은, 디스플레이 디바이스(34)를 통해 디스플레이된다.

예시적인 실시예는 컬러 디스플레이의 휘도 및 색을 자동적으로 보정하는 방법 및 시스템을 제공한다. 보정 시스템 및 프로세스는 전형적인 디스플레이 디바이스에 대하여 완만한 휘도 곡선 및 정확하고, 안정적인 감마값을 보장한다. 또한, 예시적인 실시예는 다양한 뷰잉 조건 및 입력 비디오 신호 특성 하에서 최적의 인지되는 이미지 퀄리티를 달성하기 위해, 휘도 곡선과 감마값이 팩토리-프리셋 설 정과 상이한 설정으로 변경되는 것을 허용한다. 부가적 이점은 (1)임계치 위쪽의 모든 그레이 레벨에 대하여 색온도의 편차가 200K 미만이도록 전형적인 보정되지 않은 디스플레이 디바이스에 대하여 5000K 만큼의 그레이-레벨 색온도 시프트를 줄임으로써 색재현의 정확도가 증가한다는 점; (2) 대부분의 그레이 레벨을 통해 적색, 녹색, 및 청색 원색 컴포넌트 사이의 정밀한 컬러밸런스를 제공하는 점; (3) 그레이 레벨의 색일치성, 및 일정함을 유지한다는 점; (4) 개선된 인지되는 픽처 퀄리티에 대하여 주변광의 색온도를 기초로 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이되는 컬러 이미지를 이퀄라이징한다는 점; (5) 입력 감마 미리-보정된 비디오 신호의 소정의 감마값에 따라 디스플레이 디바이스의 휘도 곡선의 감마값을 조절한다는 점; 및 (6) 뷰어가 최적의 이미지 재생을 위해 뷰잉 환경의 밝기 레벨을 기초로 디스플레이 디바이스의 휘도 곡선의 감마값을 조절하는 것을 허용한다는 점을 포함한다.

일 실시예에 따른 보정 시스템 및 프로세스는 휘도 및 색 재생의 정확도 및 명세에 관한 상이한 요구사항을 신속하고 용이하게 만족하도록 그들의 제품을 보정하기 위한 텔레비전 제조자에 의해 사용될 수 있다. 상이한 타입의 디스플레이 디바이스, 예컨대, LCD, CRT, 또는 PDT가 약간 상이한 휘도 및 색특성을 나타낼 수 있으나, 일 실시예에 따른 보정 시스템은 최종 제품, 예컨대, 텔레비전 또는 모니터가 일관된 휘도 및 색특성을 나타냄을 보장하기 위해 사용될 수 있다. 실제로, 보정 시스템은 공장 조립 라인의 일부일 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 보정 시스템은 텔레비전 제조자에게 최종 제품의 색일치성 및 일정함 및 휘도를 위태롭 게 하지 않고 시장 조건, 및 사용가능성에 따라 상이한 벤더로부터 키 디스플레이 디바이스 및 컴포넌트를 쉽고 편리하게 조달할 수 있는 유연함을 제공한다.

본 발명은 임의의 바람직한 버전을 참조하여 서술되었다. 그러나, 다른 버전도 가능하다. 예를 들어, 룩업 테이블의 개수 및 타입은 변할 수 있다. 또한, 휘도 및 색 보정 프로세스에 대하여 서술된 것과 동등한 대안의 단계가 서술된 구현 파라미터에 따라 사용될 수 있고, 이는 당업자들에게 명백할 것이다. 그러므로, 첨부된 청구항의 정신 및 범위는 본 명세서에 서술된 바람직한 버전의 설명으로 한정되지 않아야 한다.

Claims

인지되는 이미지 퀄리티를 개선시키기 위한 디스플레이 디바이스 보정 시스템으로서,

상기 디스플레이 디바이스에 의해 순차적으로 디스플레이되는 복수의 그레이 레벨과 연관된 복수의 백색 컬러 각각에 대하여, 색도 다이어그램 상의 측정된 색도 포인트 및 측정된 휘도 레벨을 판정하고;

각각의 그레이 레벨에 대하여, 상기 측정된 색도 포인트를 타겟 색도 포인트로 동시에 이동시키고, 상기 측정된 휘도 레벨을 타겟 감마값을 가진 소정의 휘도 곡선상의 타겟 휘도 레벨로 조절하는 각각의 원색 컴포넌트의 미분 변화를 계산하고; 그리고,

상기 계산된 미분 변화를 기초로 각각의 원색 컬러 컴포넌트 및 각각의 그레이 레벨에 대한 보정값을 계산하도록 구성된 보정 모듈; 및

상기 계산된 보정값을 상기 디스플레이 디바이스로 출력하는 수단을 포함하고,

상기 디스플레이 디바이스에 의해 수신된 컬러 비디오 신호의 상기 원색 컴포넌트는 상기 디스플레이 디바이스가 상기 컬러 비디오 신호의 휘도 및 색특성을 정확하게 재생하도록 상기 계산된 보정값을 기초로 보정되는 것을 특징으로 하는 인지되는 이미지 퀄리티를 개선시키기 위한 디스플레이 디바이스 보정 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이 디바이스에 의해 순차적으로 디스플레이되는 상기 복수의 그레이 레벨과 연관된 상기 복수의 백색 컬러를 생성하고, 상기 디스플레이 디바이스의 입력에 연결된 테스트 패턴 컨트롤러; 및

각각의 디스플레이된 백색 컬러에 대한 휘도 및 색특성 데이터를 측정하기 위한 측정 프루브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인지되는 이미지 퀄리티를 개선시키기 위한 디스플레이 디바이스 보정 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 보정 모듈은 각각의 테이블이 하나의 원색 컴포넌트와 연관되어 있고, 각각의 테이블이 상기 원관된 원색 컴포넌트에 대한 상기 보정값을 저장하고, 각각의 보정값을 상기 대응하는 그레이 레벨 인덱스와 연관시키는 복수의 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 인지되는 이미지 퀄리티를 개선시키기 위한 디스플레이 디바이스 보정 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 계산된 보정값은 복수의 룩업 테이블로 로딩되고, 각각의 룩업 테이블은 원색 컴포넌트와 연관되고, 상기 연관된 원색 컴포넌트에 대하여 상기 계산된 보정값을 로딩하고, 상기 디스플레이 디바이스의 디스플레이 스크린의 입력에 연결된 출력을 포함하는 것을 특징으로 하는 인지되는 이미지 퀄리티를 개선시키기 위한 디스플레이 디바이스 보정 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 복수의 룩업 테이블의 각각은 상기 입력된 컬러 비 디오 신호의 상기 연관된 원색 컴포넌트 및 상기 대응하는 보정값을 출력하는 것을 특징으로 하는 인지되는 이미지 퀄리티를 개선시키기 위한 디스플레이 디바이스 보정 시스템.
제 5 항에 있어서, 상기 복수의 룩업 테이블은 상기 디스플레이 디바이스 내에 내장된 것을 특징으로 하는 인지되는 이미지 퀄리티를 개선시키기 위한 디스플레이 디바이스 보정 시스템.
제 5 항에 있어서, 상기 복수의 룩업 테이블은 상기 디스플레이 디바이스를 사용하는 디스플레이 시스템 내에 내장된 것을 특징으로 하는 인지되는 이미지 퀄리티를 개선시키기 위한 디스플레이 디바이스 보정 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 타겟 색도 포인트는 특정 뷰잉 조건 및 입력 비디오 신호 특성에 적합한 특정 색온도를 가진 백색 포인트이고, 상기 타겟 감마값은 상기 특정 뷰잉 조건 및 입력 비디오 신호 특성과 연관된 것을 특징으로 하는 인지되는 이미지 퀄리티를 개선시키기 위한 디스플레이 디바이스 보정 시스템.
제 8 항에 있어서, 상기 보정 모듈은 제1타겟 색도 포인트/ 감마값 쌍에 대한 각각의 원색 컴포넌트에 대하여 제1세트의 보정값을 계산하고, 제2타겟 색도 포인트/감마값 쌍에 대한 제2세트의 보정값을 계산하고, 상기 제1 및 제2타겟 색도 포인트/감마값 쌍은 상기 제1 및 제2뷰잉 조건 및 입력 비디오 신호 특성과 각각 연관된 것을 특징으로 하는 인지되는 이미지 퀄리티를 개선시키기 위한 디스플레이 디바이스 보정 시스템.
제 9 항에 있어서, 상기 제1 및 제2세트의 보정값은 상기 디스플레이 디바이스로 출력되고, 상기 디스플레이 디바이스가 상기 제1 또는 제2뷰잉 조건 및 입력 비디오 신호 특성 중 하나에서 상기 컬러 비디오 신호의 휘도 및 색특성을 정확하게 재쟁하기 위해 상기 제1 또는 제2보정값 중 하나를 사용하도록 저장되는 것을 특징으로 하는 인지되는 이미지 퀄리티를 개선시키기 위한 디스플레이 디바이스 보정 시스템.
제 10 항에 있어서, 상기 디스플레이 디바이스에 의해 수신된 상기 컬러 비디오 신호는 상기 디스플레이 디바이스의 상이한 영역에 디스플레이되기 위해 상이한 비디오 신호 특성을 가진 적어도 두 개의 입력 비디오 신호를 포함하는 병합된 컬러 비디오 신호인 것을 특징으로 하는 인지되는 이미지 퀄리티를 개선시키기 위한 디스플레이 디바이스 보정 시스템.
디스플레이 디바이스로서,

컬러 비디오 신호의 원색 컴포넌트를 디스플레이하는 디스플레이 스크린; 및

각각의 룩업 테이블이 원색 컴포넌트와 연관되어 있고, 상기 연관된 원색 컴 포넌트에 대한 보정값을 로딩하고, 상기 디스플레이 스크린의 입력에 연결된 출력을 포함하는 복수의 룩업 테이블을 포함하고,

상기 복수의 룩업 테이블의 각각은 입력 컬러 비디오 신호의 상기 연관된 원색 컴포넌트를 수신하고, 상기 디스플레이 디바이스가 상기 컬러 비디오 신호의 휘도 및 색특성을 정확하게 재생하도록 상기 보정값을 상기 디스플레이 스크린으로 출력하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
제 12 항에 있어서, 상기 디스플레이 디바이스는 액정 표시 장치(LCD)인 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
제 12 항에 있어서, 상기 보정값은 보정 프로세스 동안 보정 시스템에 의해 판정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
제 14 항에 있어서, 상기 보정 프로세스는 제품 조립 프로세스 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
제 14 항에 있어서, 상기 보정 시스템은

상기 디스플레이 디바이스에 의해 순차적으로 디스플레이되는 복수의 그레이 레벨과 연관된 복수의 백색 컬러 각각에 대하여, 색도 다이어그램 상의 측정된 색도 포인트 및 측정된 휘도 레벨을 판정하고;

각각의 그레이 레벨에 대하여, 상기 측정된 색도 포인트를 타겟 색도 포인트로 동시에 이동시키고, 상기 측정된 휘도 레벨을 타겟 감마값을 가진 소정의 휘도 곡선상의 타겟 휘도 레벨로 조절하는 각각의 원색 컴포넌트의 미분 변화를 계산하고; 그리고,

상기 계산된 미분 변화를 기초로 각각의 원색 컬러 컴포넌트 및 각각의 그레이 레벨에 대한 보정값을 계산하도록 구성된 보정 모듈; 및

상기 계산된 보정값을 상기 디스플레이 디바이스로 출력하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
제 12 항에 있어서, 각각의 세트가 특정 뷰잉 조건 및 입력 비디오 신호 특성과 연관된 두 개 이상의 세트의 보정값을 저장하는 저장 메카니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
제 17 항에 있어서, 상기 디스플레이 디바이스는 특정 뷰잉 조건 및 입력 비디오 신호 특성와 연관된 상기 세트의 보정값 중 임의의 하나를 로딩함으로써 하나 이상의 특정 뷰잉 조건 및 입력 비디오 신호 특성에 대하여 상기 컬러 비디오 신호의 휘도 및 색특성을 정확하게 재생하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
제 17 항에 있어서, 상기 디스플레이 디바이스는 적어도 두 개의 상이한 비 디오 신호 특성과 연관된 상이한 세트의 보정값을 로딩함으로써 디스플레이 스크린 상의 적어도 두 개의 상이한 영역에 적어도 두 개의 상이한 비디오 신호 특성을 포함하는 컬러 비디오 신호를 디스플레이하도록 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
제 12 항의 디스플레이 디바이스를 포함하는 디스플레이 시스템으로서,

입력 컬러 비디오 신호를 수신하는 신호 수신 유닛;

상기 입력 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 튜너 박스;

상기 아날로그 신호를 복수의 인터레이스식 비디오 필드로 변환하기 위한 비디오 디코더; 및

상기 인터레이스식 비디오 필드를 점진적인 컬러 비디오 신호로 변환하기 위한 비디오 프로세싱 모듈을 더 포함하고,

상기 비디오 필드 각각은 복수의 픽셀을 포함하고, 각각의 픽셀은 컬러 차이를 기초로 하는 색도 값 및 휘도 값에 의해 정의되고, 상기 점진적인 컬러 비디오 신호의 각각의 원색 컴포넌트는 상기 연관된 룩업 테이블로 입력되는 것은 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
디스플레이 시스템으로서,

입력 컬러 비디오 신호의 원색 컴포넌트를 디스플레이하는 디스플레이 디바이스; 및

각각의 룩업 테이블이 원색 컴포넌트와 연관되어 있고, 상기 연관된 원색 컴포넌트에 대한 보정값을 로딩하고, 상기 디스플레이 스크린의 입력에 연결된 출력을 포함하는 복수의 룩업 테이블을 포함하고,

상기 복수의 룩업 테이블의 각각은 입력 컬러 비디오 신호의 상기 연관된 원색 컴포넌트를 수신하고, 상기 디스플레이 디바이스가 상기 컬러 비디오 신호의 휘도 및 색특성을 정확하게 재생하도록 상기 보정값을 상기 디스플레이 스크린으로 출력하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제 21 항에 있어서, 상기 보정값은 보정 프로세스 동안 보정 시스템에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
제 22 항에 있어서, 상기 보정 시스템은

상기 디스플레이 디바이스에 의해 순차적으로 디스플레이되는 복수의 그레이 레벨과 연관된 복수의 백색 컬러 각각에 대하여, 색도 다이어그램 상의 측정된 색도 포인트 및 측정된 휘도 레벨을 판정하고;

각각의 그레이 레벨에 대하여, 상기 측정된 색도 포인트를 타겟 색도 포인트로 동시에 이동시키고, 상기 측정된 휘도 레벨을 타겟 감마값을 가진 소정의 휘도 곡선상의 타겟 휘도 레벨로 조절하는 각각의 원색 컴포넌트의 미분 변화를 계산하고; 그리고,

상기 계산된 미분 변화를 기초로 각각의 원색 컬러 컴포넌트 및 각각 의 그레이 레벨에 대한 보정값을 계산하도록 구성된 보정 모듈; 및

상기 계산된 보정값을 상기 디스플레이 디바이스로 출력하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
컬러 비디오 신호를 디스플레이하기 위해 사용되는 디스플레이 디바이스의 인지되는 이미지 퀄리티를 개선하기 위한 방법으로서,

상기 디스플레이 디바이스에 의해 순차적으로 디스플레이되는 복수의 그레이 레벨과 연관된 복수의 백색 컬러 각각에 대하여, 색도 다이어그램 상의 측정된 색도 포인트 및 측정된 휘도 레벨을 판정하는 단계;

각각의 그레이 레벨에 대하여, 상기 측정된 색도 포인트를 타겟 색도 포인트로 동시에 이동시키고, 상기 측정된 휘도 레벨을 타겟 감마값을 가진 소정의 휘도 곡선상의 타겟 휘도 레벨로 조절하는 각각의 원색 컴포넌트의 미분 변화를 계산하는 단계; 및

상기 디스플레이 디바이스가 상기 컬러 비디오 신호의 휘도 및 색특성을 정확하게 재생하도록, 상기 계산된 미분 변화를 기초로 상기 컬러 비디오 신호의 원색 컴포넌트를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 비디오 신호를 디스플레이하기 위해 사용되는 디스플레이 디바이스의 인지되는 이미지 퀄리티를 개선하기 위한 방법.
제 24 항에 있어서, 상기 복수의 그레이 레벨로부터 일 그룹의 그레이 레벨 을 선택하는 단계, 및 상기 선택된 그룹의 그레이 레벨과 연관된 상기 디스플레이된 백색 컬러를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 비디오 신호를 디스플레이하기 위해 사용되는 디스플레이 디바이스의 인지되는 이미지 퀄리티를 개선하기 위한 방법.
제 24 항에 있어서, 상기 미분 변화를 계산하는 단계는

각각의 그레이 레벨에 대하여, 상기 원색 컴포넌트의 각가의 단위 미분 변화로 인한 상기 측정된 휘도 레벨의 미분 변화 및 측정된 색도 포인트의 미분 변화를 계산하는 단계;

각각의 그레이 레벨에 대하여, 상기 측정된 색도 포인트가 상기 원색 컴포넌트의 단위 미분 변화로 인해 어떻게 이동할 것인지를 나타내는, 상기 측정된 색도 포인트 및 상기 측정된 휘도 레벨의 상기 미분 변화를 기초로 각각의 원색 컴포넌트와 연관된 그래디언트 백터를 생성하는 단계; 및

각각의 그레이 레벨에 대하여, 상기 측정된 색도 포인트를 상기 타겟 색도 포인트로 이동시키는 각각의 원색 컴포넌트에 보정 조정을 계산하기 위해 상기 그래디언트 백터를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 비디오 신호를 디스플레이하기 위해 사용되는 디스플레이 디바이스의 인지되는 이미지 퀄리티를 개선하기 위한 방법.
제 26 항에 있어서, 각각의 그레이 레벨에 대하여, 상기 측정된 휘도 레벨 이 상기 타겟 휘도 레벨과 실질적으로 매칭하도록 분수 조절 팩터에 의해 각각의 원색 컴포넌트에 대한 보정 조절을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 비디오 신호를 디스플레이하기 위해 사용되는 디스플레이 디바이스의 인지되는 이미지 퀄리티를 개선하기 위한 방법.
제 24 항에 있어서, 각각의 룩업 테이블이 원색 컴포넌트와 연관되어 있는, 복수의 룩업 테이블을 제공하는 단계;

각각의 그레이 레벨에 대하여 상기 연관된 원색 컴포넌트에 대한 상기 계산된 미분 변화를 기초로 보정값을 각각의 룩업 테이블로 로딩하는 단계; 및

각각의 룩업 테이블의 출력을 상기 디스플레이 디바이스 내의 디스플레이 스크린에 연결하는 단계를더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 비디오 신호를 디스플레이하기 위해 사용되는 디스플레이 디바이스의 인지되는 이미지 퀄리티를 개선하기 위한 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 컬러 비디오 신호의 상기 원색 컴포넌트를 조절하는 단계는

상기 컬러 비디오 신호의 상기 연관된 원색 컴포넌트를 각각의 룩업 테이블에서 수신하는 단계;

상기 원색 컴포넌트의 상기 그레이 레벨에 대응하는 보정값을 결정하는 단계; 및

상기 보정값을 상기 디스플레이 스크린으로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 비디오 신호를 디스플레이하기 위해 사용되는 디스플레이 디바이스의 인지되는 이미지 퀄리티를 개선하기 위한 방법.