Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP (대한전자공학회논문지SP)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Gamut Mapping Based on Color Space Division for Enhancement of Lightness Contrast and Chrominance

휘도 대비와 채도 향상을 위한 색 공간 분할 색역 사상

  • Cho, Yang-Ho (School of Electrical Engineering and Computer Science, Kyungpook National Univ.) ;
  • Kim, Yun-Tae (School of Electrical Engineering and Computer Science, Kyungpook National Univ.) ;
  • Lee, Cheol-Hee (Department of Computer Engineering, Kyungwoon Unive.) ;
  • Ha, Yeong-Ho (School of Electrical Engineering and Computer Science, Kyungpook National Univ.)
  • 조량호 (慶北大學敎 電子電氣컴퓨터工學部) ;
  • 김윤태 (慶北大學敎 電子電氣컴퓨터工學部) ;
  • 이감희 (慶雲大學敎 컴퓨터工學科) ;
  • 하영호 (慶北大學敎 電子電氣컴퓨터工學部)
  • Published : 2002.09.01
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Abstract

This paper proposes a gamut mapping algorithm based on color space division for cross media color reproduction. As each color device has a limited range of producible colors, reproduced colors on a destination device are different from those of the original device. In order to reduce the color difference, the proposed method divides the whole gamut into parabolic shapes based on intersecting lightness by the just noticeable difference (JND) and the original device gamut boundary. Dividing the gamut with parabolic shapes and piecewise mapping of each region not only considers gamut characteristics but also provides for mapping uniformity. Also the lightness variations are more sensitive to the human visual system and by using lightness JND it can restrict lightness mapping variations that are unperceivable to enhance lightness contrast and chrominance. As a result, the proposed algorithm is able to reproduce high quality images using low-cost color devices.

본 논문에서는 칼라 장치들간에 색을 일치시키기 위하여 색 공간 분할에 기반한 색역 사상 방법을 제안하였다. 각각의 칼라 장치들이 표현할 수 있는 색은 제한되어 있기 때문에, 동일한 칼라 영상들을 서로 다른 매체에서 재현하게 되면 많은 차이를 보인다. 이러한 색 오차를 줄이기 위해, 제안한 방법은 장치의 색역을 휘도 성분의 just noticeable difference(JND)와 색역의 경계선과의 교차점을 기준으로 포물선의 형태로 분할한다. 이렇게 나뉜 색역은 사상의 방향성을 결정하는 기본 단위로 사용되어, 이들 영역을 기점으로 영역 대 영역별 사상 방법을 적용함으로써 색역의 형태학적인 특성에 대한 고려와 사상의 균일성을 획득할 수 있다. 또한 인간 시각에 상대적으로 민감한 특성을 가지는 휘도 성분의 JND를 색역 사상에 사용함으로써 휘도 성분의 변화폭을 인지되지 않는 범위로 제한하여 휘도 대비와 채도 향상의 결과를 얻을 수 있다. 따라서 본 논문에서는 저가의 칼라 출력 장치에서 고화질의 칼라를 재현할 수 있게 한다.

Keywords

References

  1. J. Morovic, 'To develop a universal colour gamut mapping algorithm,' PhD Thesis, University of Derby, U. K., Oct. 1998
  2. J. Morovic and M. R. Luo, 'Evaluation gamut mapping algorithms for universal applicability,' Color Research and Application, Vol. 26 No. 1, pp. 85-102, Feb. 2001 https://doi.org/10.1002/1520-6378(200102)26:1<85::AID-COL9>3.0.CO;2-2
  3. P. G. Herzog and H. Buring, 'Optimizing gamut mapping: Lightness and hue adjustment,' Journal of Imaging Science and Technology, Vol. 44, No. 4, pp. 334-342, July/Aug. 2000
  4. C. S. Lee, C. H. Lee, and Y. H. Ha, 'Parametric gamut mapping algorithms using variable anchor points,' Journal of Imaging Science and Technology, Vol. 44, No. 1, pp. 68-73, Jan/Feb. 2000
  5. K. E. Spaulding, R. N. Ellson, and J. R. Sullivan, 'UltraColor: A new gamut mapping strategy,' Device-Independent Color Imaging II, Vol. 2414, pp. 61-68, 1995 https://doi.org/10.1117/12.206553
  6. N. Katoh, M. Ito, and S. Ohno, 'Threedimensional gamut mapping using various color difference formulae and color spaces,' Journla of Electronic Imaging, Vol. 8, pp. 365-379, Oct. 1999 https://doi.org/10.1117/1.482705
  7. E. D. Montag and M. D. Fairchild, 'Psychophysical evaluation of gamut mapping techniques using simple rendered images and artificial gamut boundaries,' IEEE Transactions on Image Processing, Vol. 6, No. 7, pp. 977-989, July 1997 https://doi.org/10.1109/83.597273
  8. M. D. Fairchild, Color Appearance Models, Addison-Wesley, 1998
  9. G. J. Braun, 'A paradigm for color gamut mapping for pictorial images,' PhD Thesis, Rochester Institute of Technology, Oct. 1999
  10. H. R. Kang, Color Technology for Electronic Image Device, SPIE Optical Engineering Press, 1996
  11. P. C. Hung, 'Colorimetric calibration in electronic imaging devices using a look-up-table model and interpolation,' Journal of Electronic Imaging, Vol. 36, No. 1, pp. 53-61, Jan. 1993 https://doi.org/10.1117/12.132391
  12. G. Ward, 'A Contrast-based scalefactor for luminance display,' Graphics Gems IV, pp. 415-421, 1994
  13. G. J. Braun and M. D. Fairchild, 'Color gamut mapping in a hue linearized CIELAB color space,' IS&T/SID 6th Color Imaging Conference, pp. 163-168, 1998