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김은수,장수욱,이성학,송규익,Kim, Eun-Su,Jang, Soo-Wook,Lee, Sung-Hak,Sohng, Kyu-Ik 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.5
TV와 PC 모니터와 같은 컬러 디스플레이 장치 사용하는 실제 시환경은 표준 시환경과 상당히 다르다. 주위 시환경의 휘도와 색도의 변화에 따라 인간 시각계는 색 순응이 일어나게 되고, 사용자는 디스플레이 상에 재현된 측색적으로 동일한 색을 서로 다르게 느끼게 된다. 따라서 디스플레이에 재현된 색이 표준 시환경 하에서의 원래 색과 동일하게 재현하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 동일한 휘도 조건에서 주위 조명광의 색도 변화에 따른 색 순응 모델을 제안한다. 제안한 색 순응 모델은 주위 시환경의 휘도 조건과 색도에 따라 시 세포의 L, M, 및 S 에 대한 감도의 이득을 모두 비선형 함수로 구한다. 그리고 제안한 색 순응 모델의 최적 이득 계수 값은 Breneman 색 순응 실험의 대응색 데이터들로부터 구한다. 제안한 색 순응 모델과 기존 모델들의 성능을 평가해 본 결과, 제안 방식의 색 순응 모델이 기존의 모델에 비해서 전 휘도 조건에서 매우 우수한 성능을 가짐을 확인하였다. 또한, 실제 시환경하에서 제안한 색 순응 모델을 이용하여 재현한 대응색이 표준 시환경 하에서의 원래의 색과 동일하게 보이는 것을 확인하였다. Real surround viewing conditions in watching the color display devices such as TV and PC monitor are quite different from the standard viewing conditions. Human visual system is adapted chromatically under the different viewing conditions in luminance levels and chromaticity of illuminants. Accordingly, the reproduced colors of the same chromaticity will appear as quite different color. Therefore, it is necessary that the displayed colors are reproduced to be appeared as the original colors in the standard viewing conditions. In this paper, we propose a chromatic adaptation model for the variations of the surround illuminants' chromaticity under the same luminance conditions. In proposed chromatic adaptation model, we calculate each gain of L, M, and S as nonlinear functions according to the chromaticity of the surround illuminants. And the optimal coefficients are obtained from the corresponding colors data of the Breneman's experiments. The proposed chromatic adaptation model is compared with the conventional chromatic adaptation models. In the experimental results, the proposed model has very good performance in the whole range of luminance levels. We also experimentally confirmed that the reproduced corresponding colors using the proposed chromatic adaptation are appeared as the original colors when the real surround viewing conditions are different from the standard viewing conditions.
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김은수,장수옥,이성학,송규익,Kim Eun-Su,Jang Soo-Wook,Lee Sung-Hak,Sohng Kyu-lk 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.4
본 논문에서는 동일 광원에서 휘도 변화에 따른 색 순응 현상을 고려하여 원 피사체와 동일하게 보이는 대응색을 재현할 수 있는 색 순응 모델을 제안한다. 제안한 CAM$\Delta$Y는 저휘도 상태의 시험 색과 동일하게 보이는 고휘도의 상태의 대응색으로 변환하는 변환 행렬로 모델링하고, 제안 모델의 최적 계수 값들은 Breneman이 실험한 주위 휘도별 대응색 데이터들로부터 구한다. 제안한 색 순응 모델인 CAM$\Delta$Y에 의한 예측 대응색과 Breneman의 실험 데이터 간의 측색적 좌표 오차 $\Delta$u'v'를 비교해 본 결과, Breneman의 D55 광원의 세 가지 서로 다른 밝기에 대한 실험의 대응색과 제안한 모델에 의해 예측된 색과의 평균 측색적 좌표 에러 $\Delta$u'w'의 값이 0.004 정도로, 이는 제안 모델의 평균 측색적 좌표 오차가 인접한 (adjacent) 두 컬러 샘플간의 구별 색차 정도로 아주 작은 오차를 가짐으로 그 성능이 매우 좋음을 확인하였다. 또한 제안한 CAM$\Delta$Y를 이용하여 동일 광원의 밝기에 따른 동일한 백색으로 보이는 등백색 상관 색온도 곡선 (equal-whiteness CCT curve, EWC)을 제안한다. 제안한 둥백색 상관 색온도 곡선은 이제까지 TV 제조 업자들의 경험에 의해 결정된 디스플레이 장치의 기준 백색을 설정하는 정량적인 기준으로 사용될 수 있다 In this paper, we propose the chromatic adaptation models (CAM) for the variations of the luminance levels. A chromatic adaptation model, CAM$\Delta$Y , is proposed according to the change of luminance level under the same illuminants. The proposed model is obtained by the transform the test colors of the high luminance into the corresponding colors of the low luminance. In the proposed model, the optimal coefficients are obtained from the corresponding colors data of the Breneman's experiments. In the experimental results, we confined that the chromaticity errors, $\Delta$u'v', between the predicted colors by the proposed model and the corresponding colors of the Breneman's experiments are 0.004 in u'v' chromaticity coordinates. The prediction performance of the proposed model is excellent because this error is the threshold value that two adjacent color patches can be distinguished. Additionally, we also propose equal-whiteness CCT curves (EWCs) by CAM$\Delta$Y according to the luminance levels of the surround viewing conditions. And the proposed EWCs can be used as the theoretical standard which determines the reference white of the color display devices.
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