색역확장을 이용한 색데이터 변환장치 및 방법{Apparatus for converting color-data in use of color-gamut extension and method thereof}

도 1은 종래의 RGB 데이터를 CMYK 데이터로 변환하는 색데이터 변환장치의 블럭도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 색역확장을 이용한 색데이터 변환장치의 블럭도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 색역확장을 이용한 색데이터 변환방법의 설명에 제공되는 흐름도,

도 4는 도 3의 CMYK 색역 생성단계의 상세 흐름도,

도 5a 내지 도 5c는 CMYK 색역 생성단계의 부연설명에 제공되는 도면,

도 6a 및 도 6b는 K 색료의 비율을 결정하는 방법의 설명에 제공되는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 색역확장부

120 : 컬러매핑부

130 : 색데이터 변환부

140 : K 대체부

본 발명은 색역확장을 이용한 색데이터 변환장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CMY 색역보다 확장된 색역인 CMYK 색역을 이용하여, 입력색을 컬러매핑한 한 후 컬러매핑된 입력색에 대한 색데이터를 CMYK 데이터로 변환하는 색데이터 변환장치 및 방법에 관한 것이다.

현재 상용되는 프린터의 대부분은 C(Cyan) 색료, M(Magenta) 색료, 및 Y(Yellow) 색료에 K(Black) 색료를 추가한 4색 색료를 이용한다. K 색료를 추가함으로 인해, 색역확장과 비용절감의 효과를 얻을 수 있기 때문이다.

따라서, 입력색에 대한 색데이터(예를 들면, RGB 데이터)를 CMYK 데이터로 변환하는 장치가 필요한 바, 이와 같은 기능을 수행하는 장치를 색데이터 변환장치라 한다.

도 1은 종래의 RGB 데이터를 CMYK 데이터로 변환하는 색데이터 변환장치의 블럭도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 색데이터 변환장치는, 컬러매핑부(10), 색데이터 변환부(20), 및 K 대체부(30)를 구비한다.

컬러매핑부(10)는 CMY 색역를 이용하여, 입력색에 대한 RGB 데이터를 CIE L*a*b* 데이터로 변환하여 출력한다. 색데이터 변환부(20)는 컬러매핑부(10)에서 컬러매핑된 입력색에 대한 색데이터(CIE L*a*b* 데이터)를 CMY 데이터로 변환한다. K 대체부(30)는 색데이터 변환부(20)에서 출력되는 CMY 데이터를 CMYK 데이터로 변 환한다. 이에 따라, K 대체부(30)에서는 CMYK 데이터가 출력된다.

색데이터 변환장치에서 최종적으로 출력되는 색데이터는 CMYK 데이터임에도 불구하고, 컬러매핑부(10)가 컬러매핑시에 이용하는 색역은 CMY 색역이다. 그리고, K 대체부(30)가 CMY 데이터를 CMYK 데이터로 변환함에 있어서는, 입력색에 대한 C 색료, M 색료, Y 색료의 비율을 일정하게 감소시키는 대신, K 색료를 적정 비율로 첨가함으로서, CMY 데이터를 CMYK 데이터로 변환하게 된다.

그러나, 이와 같은 방법으로 컬러매핑과 K 대체을 수행하게 되면, 명도가 낮은 색들과 채도가 높은 색들이 자연스럽게 재현되지 않아, 결과적으로 이미지 인쇄결과가 부자연스러워지는 문제가 발생하개 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 저명도 색들과 고채도 색들을 보다 자연스럽게 재현하기 위해, CMY 색역보다 확장된 색역인 CMYK 색역을 이용하여, 입력색을 컬러매핑한 한 후 컬러매핑된 입력색에 대한 색데이터를 CMYK 데이터로 변환하는 색데이터 변환장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 색데이터 변환방법은, a) C(Cyan) 색료, M(Magenta) 색료, 및 Y(Yellow) 색료로 구성되는 CMY 색역과 K(Black) 색료를 이용하여, 상기 CMY 색역보다 확장된 색역을 갖는 CMYK 색역을 생성하는 단계; b) 생성된 상기 CMYK 색역를 이용하여, 입력색을 컬러매핑하는 단계; c) 상기 컬러매핑된 입력색에 대한 색데이터를 CMY 데이터로 변환하는 단계; 및 d) 상기 CMY 데이터를 CMYK 데이터로 변환하는 단계;를 포함한다.

그리고, 상기 a) 단계는, a1) 상기 CMY 색역 상의 최저명도점에 대한 명도를 감소시킴으로서, 확장된 색역을 생성하는 단계; a2) 상기 확장된 색역을 상기 C 색료, 상기 M 색료, 상기 Y 색료, 및 상기 K 색료로 구성가능한지 여부를 판단하는 단계; 및 a3) 상기 판단단계에서 구성가능한 것으로 판단되면, 상기 확장된 색역을 상기 CMYK 색역으로 결정하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 a1) 단계는, 상기 CMY 색역 상의 최저명도점에 대한 명도를 감소시킴과 함께, 상기 CMY 색역의 채도범위를 증가시킴으로서, 상기 확장된 색역을 생성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 a2) 단계에서, 상기 K 색료의 비율은 해당명도에 기초하여 결정될 수 있다.

또한, 상기 a2) 단계에서, 상기 K 색료의 비율은 아래의 식에 의해 결정될 수 있다.

여기서, L은 상기 해당명도이다.

그리고, 상기 d) 단계는, 상기 a) 단계에서 생성된 CMYK 색역 및 상기 a) 단계와 동일한 방법에 의해 생성된 CMYK 색역 중 어느 하나을 이용하여, 상기 CMY 데이터를 상기 CMYK 데이터로 변환하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른, 색데이터 변환장치는, C(Cyan) 색료, M(Magenta) 색료, 및 Y(Yellow) 색료로 구성되는 CMY 색역과 K(Black) 색료를 이용하여, 상기 CMY 색역보다 확장된 색역을 갖는 CMYK 색역을 생성하는 색역확장부; 상기 색역확장부에서 생성된 상기 CMYK 색역를 이용하여, 입력색을 컬러매핑하는 컬러매핑부; 상기 컬러매핑부에서 컬러매핑된 상기 입력색에 대한 색데이터를 CMY 데이터로 변환하여 출력하는 색데이터 변환부; 및 상기 색데이터 변환부에서 출력되는 상기 CMY 데이터를 CMYK 데이터로 변환하는 K 대체부;를 포함한다.

그리고, 상기 색역확장부는, 상기 CMY 색역 상의 최저명도점에 대한 명도를 감소시킴으로서 확장된 색역을 생성하고, 상기 확장된 색역을 상기 C 색료, 상기 M 색료, 상기 Y 색료, 및 상기 K 색료로 구성가능한 것으로 판단되면 상기 확장된 색역을 상기 CMYK 색역으로 결정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 색역확장부는, 상기 CMY 색역 상의 최저명도점에 대한 명도를 감소시킴과 함께, 상기 CMY 색역의 채도범위를 증가시킴으로서, 상기 확장된 색역을 생성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 색역확장부는, 상기 K 색료의 비율을 해당명도에 기초하여 결정할 수 있다.

또한, 상기 색역확장부는, 상기 K 색료의 비율을 아래의 식에 의해 결정할 수 있다.

여기서, L은 상기 해당명도이다.

그리고, 상기 K 대체부는, 상기 색역확장부에서 생성된 CMYK 색역 및 상기 색역확장부의 색역확장방법과 동일한 방법에 의해 생성된 CMYK 색역 중 어느 하나을 이용하여, 상기 CMY 데이터를 상기 CMYK 데이터로 변환하는 것이 바람직하다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 색역확장을 이용한 색데이터 변환장치의 블럭도이다. 본 색데이터 변환장치는 CMY 색역보다 확장된 색역인 CMYK 색역을 이용하여 입력색을 컬러매핑한다. 그리고, 본 색데이터 변환장치는 컬러매핑된 입력색에 대한 색데이터를 CMYK 데이터로 변환하여 출력한다.

도 2를 참조하면, 본 색데이터 변환장치는, 색역확장부(110), 컬러매핑부(120), 색데이터 변환부(130), 및 K 대체부(140)를 구비한다.

색역확장부(110)는 C(Cyan) 색료(colorant), M(Magenta) 색료, 및 Y(Yellow) 색료로 구성되는 CMY 색역과 K(Black) 색료를 이용하여, CMY 색역을 확장한다. 즉, 색역확장부(110)는 CMY 색역보다 확장된 색역을 갖는 CMYK 색역을 생성한다. 색역확장부(110)가 CMY 색역을 확장하여, CMYK 색역을 생성하는 과정에 대한 보다 구체적인 설명은 후술하기로 한다.

컬러매핑부(120)는 색역확장부(110)에서 생성된 CMYK 색역를 이용하여, 입력색을 컬러매핑한다. 구체적으로, 컬러매핑부(120)는 CMYK 색역를 이용하여, 입력색에 대한 RGB 데이터를 CIE L*a*b* 데이터로 변환하여 출력한다.

색데이터 변환부(130)는 컬러매핑부(120)에서 컬러매핑된 입력색에 대한 색 데이터(CIE L*a*b* 데이터)를 CMY 데이터로 변환한다.

K 대체부(140)는 색데이터 변환부(130)에서 출력되는 CMY 데이터를 CMYK 데이터로 변환한다. 그리고, K 대체부(140)는 CMY 데이터를 CMYK 데이터로 변환함에 있어서, 전술한 색역확장부(110)가 생성한 CMYK 색역 또는 그와 동일한 색역을 이용하게 된다.

이하에서는, 본 색데이터 변환장치가 색역확장을 통해 색데이터를 변환하는 과정에 대해, 도 3을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 색역확장을 이용한 색데이터 변환방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 먼저, 색역확장부(110)는 CMY 색역과 K 색료를 이용하여, CMYK 색역을 생성한다(S210). 여기서, CMY 색역은 C 색료, M 색료, 및 Y 색료로 구성되는 색역이다. 그리고, CMYK 색역은 K 색료를 이용하여 CMY 색역을 확장시킴으로서 생성되는 색역으로, CMY 색역보다 확장된 색역이다.

이하에서, CMYK 색역 생성단계(S210)에 대해, 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명한다. 도 4는 CMYK 색역 생성단계(S210)의 상세 흐름도이다.

먼저, 색역확장부(110)는 CMY 색역 상의 최저명도점에 대한 명도를 감소시키고(S211), 이와 함께, CMY 색역의 채도범위를 소정 방향으로 증가시시킨다(S213). S211단계와 S213단계로 인하여, CMY 색역보다 넓은 색역인 '확장된 색역'이 생성되게 된다.

S211단계와 S213단계로 인하여 기존의 CMY 색역 보다 넓은 색역을 갖는 확장된 색역이 생성되는 과정을 도 5a에 도시적으로 나타내었다. 도 5a를 참조하면, S211단계는 CMY 색역 상의 최저명도점에 대한 명도 'L ₀ '를 그 보다 더 낮은 명도 'L ₁ '로 감소시킴(즉, 최저명도점을 'l ₁ ' 에 따라 이동시킴)으로서, 수행될 수 있음을 알 수 있다. 또한, S213단계는 CMY 색역의 채도범위를 소정 방향('r ₁ '방향, 'r ₂ '방향 등)으로 증가시킴으로서, 수행될 수 있음을 알 수 있다.

상기한 S211단계와 S213단계는 단계적으로 수행될 수 있다. 즉, CMY 색역 상의 최저명도점에 대한 명도감소와 CMY 색역의 채도범위 증가는 기정해진 소정범위만큼씩 진행될 수 있는 것이다. 이를, 도 5b에 도시적으로 나타내었다. 도 5b를 참조하면, 최저명도점에 대한 명도를 순차적으로 'L ₁ ', 'L ₂ ', 'L ₃ ' 로 감소시킴(즉, 최저명도점을 순차적으로 'l ₁ ', 'l ₂ ', 'l ₃ '에 따라 이동시킴)과 함께 채도범위를 증가시킴으로서, 단계적으로 색역을 확장할 수 있음을 알 수 있다.

이후, 색역확장부(110)는 확장된 색역에 기존의 CMY 색역 전부가 포함되는지 여부를 판단한다(S215). 이는, 최저명도점에 대한 명도를 과도하게 감소시키는 경우에 발생할 수 있는 채도범위의 감소현상을 고려한 것이다.

도 5c에는, 과도한 명도감소로 인해 생성된 확장된 색역이 기존의 CMY 색역 전부를 포함하지 못하게 되는 예를 도시하였다. 즉, 도 5c에 도시된 바와 같이, 최저명도점에 대한 명도를 L ₄ 까지 낮추게 된 경우에는, 확장된 색역이 기존의 CMY 색역 중 빗금친 부분을 포함하지 못하게 된다. 즉, 확장된 색역이 기존의 CMY 색역 전부를 포함하지 못하게 된다.

확장된 색역이 기존의 CMY 색역 전부를 포함하지 못하게 되는 것은, 색역확장의 입장에서 바람직하지 못한 현상이다. 따라서, S215단계는 이를 방지하기 위한 절차에 해당한다.

만약, S215단계에서 확장된 색역에 기존의 CMY 색역 전부가 포함되지 않는 것으로 판단되면, 색역확장부(110)는 최저명도점에 대한 명도를 조정한다(S221). 도 5c를 참조하여 볼 때, 구체적으로 S221단계는, 최저명도점에 대한 명도를 L ₄ 에서 L ₃ 으로 변경하는 과정에 해당한다. 이후, S215단계부터 재수행한다.

한편, S215단계에서 확장된 색역에 기존의 CMY 색역 전부가 포함되는 것으로 판단되면, 색역확장부(110)는 확장된 색역을 C 색료, M 색료, Y 색료, 및 K 색료로 구성가능한지 여부를 판단한다(S217).

이때, K 색료의 비율은 해당명도(L)에 기초하여 결정되며, 보다 구체적으로 아래의 '수학식 1'에 의해 결정되게 된다.

위 '수학식 1'에 대한 그래프를 도 6a에 도시하였다. 도 6a에서 f ₁ 은 위 '수학식 1'에서 n=1인 경우의 그래프이고, f ₂ 는 위 '수학식 1'에서 n=3인 경우의 그래프에 해당한다.

위 '수학식 1'에서 제1 기준명도(L ₁ )와 제2 기준명도(L ₂ )에 대한 제한은 없 다. 도 6b에는 적절한 기준명도들의 예를 나타내었다. 도 6b에서 'L _max '는 최대명도점이고, 'L _min '은 최소명도점이고, 'L _cusp '는 최대채도점이다. 그리고, 'α'는 L _min 와 L _cusp 의 중간점이고, 'β'는 L _max 와 L _cusp 의 중간점이다.

언급된 기준명도들 중 'α'를 제1 기준명도(L ₁ )로 설정하는 것이 바람직하다. 그리고, 언급된 기준명도들 중 'L _max ', 'β', 'L _cusp ' 중 어느 하나를 제2 기준명도(l ₂ )로 설정하는 것이 바람직하다.

S217단계에서 확장된 색역을 C 색료, M 색료, Y 색료, 및 K 색료로 구성가능하지 않은 것으로 판단되면, 색역확장부(110)는 최저명도점에 대한 명도를 조정한다(S221). 이후, S215단계부터 재수행한다.

한편, S217단계에서 확장된 색역을 C 색료, M 색료, Y 색료, 및 K 색료로 구성가능한 것으로 판단되면, 색역확장부(110)는 확장된 색역을 CMYK 색역으로 결정한다(S219).

상기한 절차들에 의해, 색역확장부(110)는 CMY 색역보다 확장된 색역인 CMYK 색역을 생성하게 된다. 이하에서는, 도 2를 참조하여, S230단계부터 상세히 설명하기로 한다.

S210단계 이후, 컬러매핑부(120)는 S210단계에서 생성된 CMYK 색역를 이용하여, 입력색을 컬러매핑한다(S230). 구체적으로, 컬러매핑부(120)는 CMYK 색역를 이용하여, 입력색에 대한 RGB 데이터를 CIE L*a*b* 데이터로 변환하여 출력한다.

다음, 색데이터 변환부(130)는 S230단계에서 컬러매핑된 입력색에 대한 색데이터(CIE L*a*b* 데이터)를 CMY 데이터로 변환한다(S240).

이후, K 대체부(140)는 색데이터 변환부(130)에서 출력되는 CMY 데이터를 CMYK 데이터로 변환한다(S250). 그리고, K 대체부(140)가 CMY 데이터를 CMYK 데이터를 변환함에 있어서, S210단계에서 생성된 CMYK 색역 또는 그와 동일한 색역을 이용한다.

이에 의해, K 대체부(140)에서는 CMYK 데이터가 출력되게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, CMY 색역보다 확장된 색역인 CMYK 색역을 이용하여, 입력색을 컬러매핑한 한 후 컬러매핑된 입력색에 대한 색데이터를 CMYK 데이터로 변환할 수 있게 된다. 따라서, 저명도 색들과 고채도 색들이 보다 자연스럽게 재현되고, 결과적으로 이미지 인쇄결과가 보다 자연스러워지게 된다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.