專利名稱：：用于計算色溫的裝置和方法
技術領域：
：本發明涉及用于計算色溫的裝置和方法，更具體地說是涉及通過使用一維色度坐標來計算色溫的裝置和方法。本申請基于2001年3月10日提交的韓國專利申請No.2001-12431，這里引用該申請作為參照。
背景技術：
：色溫是來自一完全熱輻射的光的溫度，它是以Kelvin(開氏絕對溫度)單位(K)計量的。當觀看一物體時，由觀看者所察覺到的整體色調依據該照明的特性而改變。例如，在白熾燈光下，一物體呈現微紅色，而在目光下，相同的物體比在白熾燈下呈現更加偏藍色。這意味著，較高的色溫導致偏藍色，而較低的色溫導致偏微紅色。因為顏色與色溫緊密相關，所以為了改變顏色需要改變色溫。為了真實地通過視覺向觀看者傳送信息，在許多裝置中廣泛使用彩色顯示系統。這樣的裝置例如包括TV、DTV、薄膜晶體管(TFT)監視器、彩色打印機、數字照相機、放映機和移動電話。由于彩色顯示系統的視覺特性，需要精確地計算相關的色溫。當光源的顏色是相同時，以Kelvin單位(K)計量的一光源的相關色溫是一黑體的溫度。換句話說，該相關色溫是由Kelvin標度(標準比較計量值)所表示的光源的波長。色模型用于顏色分類，并且還根據如像色調、飽和度、色度、亮度和輝度來限制顏色。另外，色模型還用于匹配，并且同時對于必須在視頻或網上處理的彩色圖像的對象來說是有價值的資源。色模型包括RGB模型、HSB/HSL模型、Munsell彩色系統和CIE彩色模型。CIE彩色模型是由用來制定照明標準的組織“照明國際委員會”(InternationalCommissiononIllumination)來決定的。該CIE彩色模型包括CIEXYZ，CIELUV和CIELAB彩色模型。CIEXYZ彩色模型使用按照XYZ表示的正三基色激勵值來表示顏色。該CIEXYZ彩色模型使用一色度圖。常規情況下，色溫是由使用CIEXYZ彩色模型的X和Y軸的二維色溫計算方法來計算的。現在，將在下面參照圖1和2說明用于計算該色溫的常規方法。用于計算色溫的常規方法的描述是基于GunterWyszeck和W.S.Stiles的“ColorScienceConceptsandmethodes，quantitativedadeandformule，2ndedition，pp.225-229&p.828，1982”。根據計算色溫的該常規方法，該光源的色溫是通過選擇更接于相應于該光源的二維色度坐標的一等溫線而得到的。該等溫線是表示相對于所選擇光源的色溫值的線。因此，從該輸入圖像的RGB色度坐標計算CIE1931圖的二維色度坐標，換句話說，輸入XY色度坐標(Xs，Ys)，(步驟S110)。然后，XY色度坐標(Xs，Ys)被轉換為CIE1960UCS圖的二維色度坐標(后面稱之為UV色度坐標)(Us，Vs)(步驟S120)。該UV色度坐標(Us，Vs)是由下面的數學表達式1計算的[式1]Us=4Xs-2Xs+12Ys+3,Vs=6Ys-2X2+12Ys+3]]>在從CIE1960UCS圖的UV色度坐標計算UV色度坐標值(Us，Vs)之后，選擇最鄰近于該UV色度坐標(Us，Vs)的二條等溫線(步驟S130)。接下來，得到所選擇的UV色度坐標(Us，Vs)和該二條等溫線之間的距離(di，di+1)(步驟S140)。距離di是由下面的數學表達式2計算的[式2]di=(Vs-Vi)-ti(Us-Ui)(1+ti2)1/2]]>這里，值Us和Vs是相應于輸入圖像的UV色度坐標。值Ui和Vi是在具有ti斜度的第(i)條等溫線上的UV色度坐標。如圖2所示，如果由式2所計算的該距離比di/di+1為負，則所輸入的色度坐標(Us，Vs)位于i＝j和i＝j+1的二條等溫線之間。接著，從在步驟S140中所計算的二個距離值(dj，dj+1)計算一相關的色溫Tc(步驟S150)。該相應于所輸入的UV色度坐標(Us，Vs)的相關的色溫可以由二個假設來得到。一個假設是假設在二個所選擇的色溫Tj，Tj+1之間的普郎克軌跡(PL)可以由一具有在二條所選擇的等溫線A和B的交叉點為中心的圓弧替代。另一假設是假設該相關色溫是沿該圓弧的距離的線性函數。其結果，得到如下的數學表達式[式3]Tc=[1Tj+θ1θ1-θ2(1Tj+1-1Tj)]-1]]>這里，θ1和θ2是在通過二條等溫線Tj，Tj+1和UV坐標(Us，Vs)之后與等溫線A和B的交點相交的相關等溫線之間的角度。對于由θi/θi+1＝sinθi/sinθi+1表示式表示的具有小角度θ1和θ2的相鄰的等溫線，得到如下的第四個數學表達式[式4]Tc=[1Tj+djdj-dj+1(1Tj+1-1Tj)]-1]]>如上所述，用于計算二維色溫的常規方法是復雜的，并且還需要使用UV色度坐標的二維計算器來建立硬件。在該硬件的建立期間考慮到相關的色溫Tc的精度，還需要平方根計算器以計算該距離dj。另外，還需要比較器、乘法器和除法器等以確定該輸入值的范圍。結果，按硬件層次建立用于檢測二維色溫的常規方法其實用價值很低并且其尺寸和成本的利用價值也很低。
發明內容本發明是要克服相關技術中存在的上述問題，因此本發明的目的是提供一種用于容易地計算色溫的裝置和方法。上述目的是通過根據本發明的一優選實施例的一用于計算色溫的裝置來實現的，該裝置包括一色溫選擇部分，用于選擇最鄰近于從一變換表(mappingtable)輸入的一維色度的一左色溫和一右色溫，該變換表將色度變換為色溫；一距離計算部分，用于分別計算所選擇的左色溫和輸入的一維色度之間的距離以及所選擇的右色溫和輸入的一維色度之間的距離；和一色溫計算部分，用于計算相應于根據所計算的距離的比所輸入的一維色度的色溫。最好是，一維色度是CIEXYZ坐標的X坐標。上述目的還通過根據本發明的另一優選實施例的一用于計算色溫的裝置來實現的，該裝置包括一色度選擇部分，用于選擇最鄰近于從一變換表輸入的一維色度的一左色度和一右色度，該變換表將色度變換為色溫；一距離計算部分，用于分別計算所選擇的左色度和輸入的一維色度之間的距離以及所選擇的右色度和輸入的一維色度之間的距離；和一色溫計算部分，用于計算相應于根據所計算的距離的比所輸入的一維色度的色溫。上述目的還通過根據本發明的一彩色顯示系統來實現，該彩色顯示系統包括一將色度變換為色溫的表；一色度檢測部分，用于從輸入的圖像數據檢測色度并且以一維級別(leveL)輸出所檢測的色度；一色溫選擇部分，用于選擇來自該表的最鄰近于該一維色度的左和右色溫/色度；一距離計算部分，用于計算所選擇的左色溫/色度和一維色度之間的距離，以及計算所選擇的右色溫/色度和一維色度之間的距離；一色溫計算部分，用于根據所計算的距離的比計算相應于一維色度的色溫；一色溫轉換部分，用于將輸入的圖像數據的色度轉換為所計算的色溫；和一顯示部分，用于顯示具有該所轉換的色溫的圖像。上述目的還通過根據本發明的一用于計算色溫的方法來實現的，該方法包括有步驟輸入一維色度；選擇最鄰近于從一色度-色溫變換表輸入的一維色度的左和右色溫；計算所選擇的左色溫和輸入的一維色度之間的距離以及所選擇的右色溫和輸入的一維色度之間的距離；和計算相應于根據所計算的距離的比所輸入的一維色度的色溫。計算該色溫的步驟還包括子步驟計算根據對輸入的一維色度所計算的距離的比所選擇的來自左和右色溫的色溫的變化率；和通過將所計算的該溫度的變化率加到所選擇的左和右色溫/從所選擇的左和右色溫減去所計算的該溫度的變化率而計算相應于所輸入的一維色度的最后輸出的色溫。本發明的上述目的和特征通過參照附圖對本發明的優選實施例的詳細說明將更加清楚。圖1的流程圖說明用于計算色溫的常規方法；圖2示出了圖1的色溫計算方法；圖3的框圖示出了根據本發明的用于計算色溫的裝置；圖4是圖3的詳細框圖；圖5的流程圖說明根據本發明的用于計算色溫的方法；圖6說明用于計算圖5的色溫的方法；和圖7的框圖給出了根據本發明的具有色溫計算裝置的彩色顯示系統的構成。具體實施例方式下面將參照附圖根據本發明的優選實施例作詳細說明。其中相同的部件由相同的標號表示。首先，將參照圖3說明根據本發明的優選實施例的用于計算色溫的裝置200。根據本發明的優選實施例的色溫計算裝置200包括一鄰近色度選擇部分210，一距離計算部分230，和一色溫計算部分250。鄰近色度選擇部分210選擇最鄰近于從具有色度和色溫的變換的表中輸入的一維色度的左和右色溫。距離計算部分230分別計算由該距離計算部分230所選擇的左和右色溫和所輸入的一維色度之間的差(為了說明方便起見，后面稱之為“距離”)。色溫計算部分250計算相應于根據所計算的距離的比而輸入的一維色度的色溫。接下來，將參照圖4來說明根據本發明的優選實施例的色溫計算裝置200的一個例子。鄰近色度選擇部分210包括色度和色溫的變換的色度相關表210a。色度相關表210a的色度和色溫之間的關系越緊密，使得對色溫的計算可變得更精確。鄰近色度選擇部分210選擇更鄰近于從色度相關表210a輸入的一維色度值的左色度Xa和右色度Xa+1。當左和右色度Xa和Xa+1被選擇時，如圖6所示，從該色度相關表210a中確定分別相應于左和右色度Xa和Xa+1的左色溫Ta和右色溫Ta+1。距離計算部分230通過下述數學表達式5分別計算所選擇的左色度Xa和輸入的色度Xi之間的距離d2，以及所選擇的右色度Xa+1和輸入的色度Xi之間的距離d1[式5]d1＝Xa+1-Xi，d2＝XI-Xa另外，距離計算部分230通過下面的數學表達式6計算距離的比(R1或R2)。雖然本實施例使用了右色度Xa+1和輸入的色度Xi之間的距離d1用來得到如圖4所示的距離的比，另一方面，也可以使用左色度Xa和輸入的色度Xi之間的距離d2。此外，雖然在本實施例中作為例子與除法器230e一起使用了三個加法器230a、230b和230c以得到距離的比R1，但是也可以作各種變化。R1=d1d1+d2]]>或者，R2=d2d1+d2]]>另外，距離計算部分230通過下面的數學表達式7計算左色溫Ta和右色溫Ta+1的變化率(ΔT)。ΔT＝Ta-Ta+1色溫計算部分250通過利用由距離計算部分230所計算的距離的比R1和色溫的變化率ΔΔT來計算相應于所輸入的色度Xi的色溫T0。在本實施例中，色溫計算部分250包括一乘法器250a和一加法器250b，同時也可作任何適當的變化。T0＝Ta+1+ΔT×R1或者，T0＝Ta-ΔT×R2與第一優選實施例有少許的不同，該色溫還可以通過使用圖6所示的關系得到，即，通過選擇最鄰近于從色度相關表210a輸入的一維色度Xi左和右色溫來得到。根據本發明的用于計算色溫的方法將在下面參照圖5和6來說明。該色溫計算方法包括有一維色度輸入步驟(S210)，鄰近色溫選擇步驟(S230)，距離計算步驟(S250)，和色溫計算步驟(S270)。在一維色度輸入步驟(S210)中，輸入到色溫計算裝置的一圖像的一維色度Xi被輸入。鄰近色溫選擇步驟(S230)選擇最鄰近于從色度相關表210a輸入的色度Xi的左和右色溫。當左和右色度Xa和Xa+1被選擇時，從色度相關表210a確定分別相應于左和右色度Xa和Xa+1的左色溫Ta和右色溫Ta+1。雖然在本實施例中選擇了鄰近于所輸入的一維色度的色溫，但是作為替代也可以選擇鄰近色度。距離計算步驟(S250)分別計算所選擇的左色度Xa和輸入的色度Xi之間的距離d2以及右色度Xa+1和輸入的色度Xi之間的距離d1。在S250中，利用所計算的距離d1，d2計算距離的比R1或R2。色溫計算步驟(S270)計算相應于所計算的距離d1，d2和所選擇的初始和結束色溫Ta，Ta+1的色溫。色溫計算步驟(S270)包括色溫變比率計算子步驟(S270a)和輸出色溫計算子步驟(S270b)。色溫變化率計算子步驟(S270a)計算從所確定的左和右色溫Ta，Ta+1色溫的變化率(ΔT)。輸出色溫計算子步驟(S270b)從距離的比R1或R2和色溫的變化率(ΔT)而得到相應于輸入色度Xi的色溫T0。也就是，通過將色溫的變化率(ΔT)加到左色溫Ta或右色溫Ta+1/從左色溫Ta或右色溫Ta+1減去色溫的變化率(ΔT)，而計算相應于輸入色度Xi的最后輸出色溫T0。下面將參照圖7說明根據本發明的具有色溫計算裝置200的彩色顯示系統300。彩色顯示系統300包括色度檢測部分310、色度-色溫變換表320、鄰近色度選擇部分325、距離計算部分330、色溫計算部分340、色溫轉換部分350和顯示部分360。色度檢測部分310將輸入圖像數據的RGB色度坐標轉換為CIEXYZ坐標，并且檢測來自輸入圖像數據的一維色度Xi。如果該輸入圖像數據是以CIEXYZ坐標表示的，則僅檢測一維色度。鄰近色度選擇部分325選擇最鄰近于從色度-色溫變換表320所檢測的色度Xi的左和右色度Xa，Xa+1。距離計算部分330分別計算所選擇的左色度Xa和所檢測的色度Xi之間以及所選擇的右色度Xa+1和所檢測的色度Xi之間的距離d1，d2。另外，距離計算部分330計算距離的比R1或R2。該距離計算部分330計算左色溫Ta和右色溫Ta+1的變化率(ΔT)。色溫計算部分340計算相應于根據距離的比所檢測的色度XI的色溫T0。按照所計算R1或R2，色溫轉換部分350將所輸入的圖像數據的色度轉換為色溫T0。然后在顯示部分360顯示具有被轉換的色溫的圖像數據。雖然在本發明的該優選實施例中使用了CIEXYZ坐標的X坐標，該X坐標清楚地示出了色度坐標和色溫之間的關系，但是也可以使用其它的坐標。在根據本發明的用于計算彩色顯示系統的色溫的裝置和方法中，因為該色溫是以一維級別計算的，所以該裝置和方法易于按時硬件層次實現。另外，因為色溫可以通過所以少量的硬件可靠地獲得，所以該裝置和方法滿足了觀看各種顏色的需求。其結果，改進了實用性、使用和擴展性。雖然描述了本發明的優選實施例，但是本領域的技術人員應當了解本發明并不限于所描述的優選實施例，在由所附權利要求所確定的本發明的精神和范圍之內可作各種的變化和修改。權利要求1.一種用于計算色溫的裝置，包括一色溫選擇部分，用于選擇最鄰近于從一變換表輸入的一維色度的一左色溫和一右色溫，該轉換表將色度變換為色溫；一距離計算部分，用于分別計算所選擇的左色溫和輸入的一維色度之間的距離以及所選擇的右色溫和輸入的一維色度之間的距離；和一色溫計算部分，用于計算相應于根據所計算的距離的比所輸入的一維色度的色溫。2.如權利要求1的用于計算色溫的裝置，其中一維色度是CIEXYZ坐標的一坐標。3.一種用于計算色溫的裝置，包括一色度選擇部分，用于選擇最鄰近于從一變換表輸入的一維色度的一左色度和一右色度，該轉換表將色度變換為色溫；一距離計算部分，用于分別計算所選擇的左色度和輸入的一維色度之間的距離以及所選擇的右色度和輸入的一維色度之間的距離；和一色溫計算部分，用于計算相應于根據所計算的距離的比所輸入的一維色度的色溫。4.一種彩色顯示系統，包括一將色度變換為色溫的表；一色度檢測部分，用于檢測來自輸入的圖像數據的色度并且以一維級別輸出所檢測的色度；一色溫選擇部分，用于選擇來自該表的最鄰近于該一維色度的左和右色溫/色度；一距離計算部分，用于計算所選擇的左色溫/色度和一維色度之間的距離，以及計算所選擇的右色溫/色度和一維色度之間的距離；一色溫計算部分，用于根據所計算的距離的比計算相應于一維色度的色溫；一色溫轉換部分，用于將輸入的圖像數據的色度轉換為所計算的色溫；和一顯示部分，用于顯示具有該所轉換的色溫的圖像。5.一種用于計算色溫的方法，包括有步驟a)輸入一維色度；b)選擇最鄰近于從色度-色溫變換表輸入的一維色度的左和右色溫；c)計算所選擇的左色溫和輸入的一維色度之間的距離以及所選擇的右色溫和輸入的一維色度之間的距離；和d)計算相應于根據所計算的距離的比所輸入的一維色度的色溫。6.如權利要求5的用于計算色溫的方法，其中的步驟d)包括有子步驟d1)計算根據對輸入的一維色度所計算的距離的比所選擇的來自左和右色溫的色溫的變化率；和d2)通過將所計算的該溫度的變化率加到所選擇的左和右色溫/從所選擇的左和右色溫減去所計算的該溫度的變化率而計算相應于所輸入的一維色度的最后輸出的色溫。全文摘要一種在彩色顯示系統中使用的用于計算色溫的裝置和方法。該用于計算色溫的裝置包括一色溫選擇部分,用于選擇與從一變換表輸入的一維色度最鄰近的一左色溫和一右色溫,該表將色度變換為色溫;一距離計算部分,用于分別計算所選擇的左色溫和輸入的一維色度之間的距離以及所選擇的右色溫和輸入的一維色度之間的距離;和一色溫計算部分,用于計算相應于根據所計算的距離的比所輸入的一維色度的色溫。由于該顏色計算是按照一維級別計算的,所以該裝置和方法可以使用少量的硬件來實現。文檔編號H04N9/73GK1374505SQ0210710公開日2002年10月16日申請日期2002年3月8日優先權日2001年3月10日發明者姜鳳淳,張根植申請人:三星電子株式會社