Abstract
In the digital camera system, CMOS image sensor (CIS) is widely used because its size and weight become smaller and power consumption becomes lower. However, there are common problems that colors of the recorded image do not match those of the photographed object and that spectral sensitivity of the CIS used in different cameras varies largely in each case. Therefore, color correction is needed because the spectral sensitivity of the CIS in each color is neither the same color component for most standard colors nor the appropriate color representation for any output devices. In the conventional method, a color correction is empirically obtained by a large number of iterative experiments, but the result is not so satisfied. In this paper, a new method to obtain the efficient color correction matrix for digital camera using CIS is proposed. We obtain camera transfer matrix under the certain white-balance point, and color correction matrix that makes the transfer characteristic of digital camera close to the transfer characteristic of ideal camera is obtained. The experimental results show that the transfer characteristic of digital camera by the proposed method is close to that of the ideal camera. In addition, the image quality of pictures of digital camera using the proposed method is dramatically improved.
디지털 카메라 시스템에서 CMOS 이미지 센서 (CMOS image sensor, CIS)는 낮은 가격, 작은 시스템 크기, 특히 적은 소비전력의 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있다. 그러나 CIS에서 획득된 영상의 색은 원래의 피사체와 서로 다르고, CIS를 사용한 서로 다른 디지털 카메라는 촬상 특성의 차이에 의해서 통일한 자극치에 대해서 서로 다른 특성을 가지게 된다 이러한 CIS의 촬상 특성에 의해서 표준 색에 대한 출력 특성이 서로 다르게 되고, 영상 출력 장치에서도 동일한 색 재현을 기대하기가 어렵기 때문에 CIS를 위한 컬러 보정이 요구된다. 기존의 컬러 보정 방법은 많은 시간에 걸친 여러 변의 반복적 실험 과정에 의한 경험적 방법을 통해서 구하고 있으며, 그 결과 또한 만족스럽지 못한 실정이다. 본 논문에서는 CIS를 이용한 디지털 카메라를 위한 효과적인 컬러 랩 방법을 새롭게 제안한다. 제안된 방법은 화이트 밸런스만을 조정한 카메라 자체의 전달 특성을 구하고, 이상적인 표준 카메라의 전달 특성에 가깝도록 컬러 보정 행렬을 통해 컬러 보정을 수행한다. 실험 결과, 카메라 전달 특성이 보정 전에 비해 표준 카메라의 전달 특성에 매우 가깝게 보정되었으며, 제안한 방법을 적용한 디지털 카메라의 출력 영상에 대한 화질도 상당히 향상된 것을 확인하였다.
