본 논문에서는 기존 CIE1931 색역 변환 알고리즘의 최적화된 하드웨어 구현 방법을 제안한다. 안개제거 알고리즘의 후처리 방법 중 비교적 연산량이 적은 기존 알고리즘은 연산 과정에서 Split multiplier를 사용한 큰 비트의 계산으로 하드웨어 자원 소모량이 크다는 단점이 있다. 제안하는 알고리즘은 기존 알고리즘의 미리 정의된 2번의 행렬 곱셈 연산을 하나로 줄임으로써 연산량 감소, 하드웨어 소형화를 실현하였고, Split multiplier 연산을 최적화시킴으로써 탑재하기에 더욱 효율적인 하드웨어를 구현하였다. 하드웨어는 Verilog HDL 언어로 설계하였고, Xilinx Vivado 프로그램을 이용한 논리합성 결과를 비교하여 4K 표준 환경에서 실시간 처리가 가능한 성능을 확인하였다. 또한, 2가지 FPGA에서의 탑재 결과를 통해 제안하는 하드웨어의 성능을 검증하였다.
최근 차세대 디스플레이로 각광받고 있는 OLED는 다양한 장점들을 가지고 있다. 하지만 발광 소자간의 광효율의 불균형으로 인해 표현하고자 하는 색감이 붕괴된다. 본 논문에서는 영상처리를 이용하여 적은 자원으로 RGB 채널의 불균형문제를 해결 하고 효율이 약한 채널이 넓은 색상 표현 범위를 가질 수 있도록 하는 Adaptive Color Shifter(ACS)를 제안하였다. 제안하는 ACS를 다양한 영상에 적용하여 시뮬레이션 하고 색상 히스토그램과 CIE-1931 xyz 색 공간을 이용하여 수치적인 분석을 하였다.
본 논문에서는 색채 공간의 불균일도를 반영한 심벌 판정기법을 제안하고, 색채공간 기반의 변조기법과 기존의 빛의 세기 기반의 제안한 WDM 기법과의 BER 성능을 비교 분석한다. AWGN 및 common mode 잡음의 채널 조건에서, 제안한 색채공간 기반 변조 기법의 BER 성능개선 가능성을 수치적 시뮬레이션을 통해 입증한다.
We propose a dual Fabry-Perot interferometer (DFPI) structure that combines two Fabry-Perot interferometers. The structure is designed to have spectral peaks in the red, green, and blue regions simultaneously, to be applicable to R, G, and B subpixels without any patterning process. The optimized structure has been fabricated on a glass substrate using a thermal evaporation technique. When the DFPI structure was attached to the quantum-dot color-conversion layer, the full width at half maximum values of the green and red spectra decreased by 47.29% and 51.07% respectively. According to CIE 1931 color space, the DFPI showed a 37.66% wider color gamut than the standard RGB color coordinate. Thus it was experimentally proven that the proposed DFPI structure improved color purity. This DFPI structure will be useful in realizing a display with high color purity.
본 논문에서는 색채 공간의 불균일도를 반영한 3차원 색채공간에서의 심벌판정 기법을 제안하고, 2차원 색채 공간에서의 심별 판정 기법과의 BER 성능을 비교 분석한다. 제안한 방법은 색채 공간에서의 심벌 영역을 3차원 RGB 공간에서 색채공간으로 변환하여 구하기 때문에 불균일도를 반영하고 있으면서 Y값에 해당하는 한 개의 차원이 증가함으로써 생기는 이득으로 인하여 2차원 색채 공간 기반 판정기법에 비하여 BER 측면에서 우수한 성능을 보여준다. 본 논문에서는 AWGN 및 common mode noise의 채널 환경에서 2차원 색채 공간 기반 심벌판정 기법과 비교하여 제안한 3차원 색채 공간 기반 심벌판정 기법의 BER 성능 개선 가능성을 수치적 시뮬레이션을 통해 입증한다.
본 연구에서는 구현된 요분석 시스템으로 획득한 데이터를 보정하기 위하여 색 좌표 변환 기법을 제안하였다. 일반적으로 요분석 시스템은 요분석용 스트립의 정색반응을 검출하는 과정에서 여러 가지 비선형적인 특성 즉 광 모듈의 메커니즘, 하드웨어, 그리고 주변 환경에 의해 색 왜곡된 입·출력 특성을 지닌다 따라서 보다 높은 정확도와 재현성을 유지하기 위해 장비 특성화 기법을 도입하여 색 왜곡 현상을 보정하였다. 본 연구에서는 명암 보정, ,3차 스플라인 보간법에 의한 RGB 신호의 특성 곡선 추출, 기준색 고정 선형변환 기법을 사용하여 색 보정 과정을 수행하였다 색 보정을 위해 사용된 표준 장비는 1931년 CIE XYZ 색공간 특성을 지닌 좌표계로 설정하였으며, 동일한 칼라 샘플에 대해 요분석 시스템의 출력값과 표준 장비의 출력값이 일치되도록 하는 보정 행렬을 구하였다. 구현된 요분석 시스템을 색 보정한 후 기준 데이터와 비교한 결과 양호한 색상 정확도를 나타내었다 요분석용 스트립의 10 가지 항목에 대해 구현된 두 대의 요분석 시스템을 사용하여 실험한 결과 장비간 색차는 1.28이었다.
Lee, Jonggwan;Kim, Kyungwon;Son, Seong-Jin;Kim, Bok Hyeon;Yu, Nan Ei
Current Optics and Photonics
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제4권3호
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pp.221-228
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2020
We developed an all-fiber RGB laser light source module for application in an automobile head-up display. It is based on laser diodes and an optical fiber combiner that substantially enhances the flexibility of configuration and stability against harsh working conditions for automobiles. We coupled 13 laser diodes with optical fibers and merged them into a single output with a beam combiner device. Red (R), green (G), and blue (B) laser sources were employed to produce primary colors that were mixed into a white light output. An optical output power of approximately 1.5 W was achieved, and the color balance of the output lights was assessed based on the CIE 1931 color space. The optical output power was shown to be stable for over 160 h within an optical fluctuation of less than 0.27%.
루비는 유색보석 중에서 가장 선호도가 높은 보석인 동시에 열처리에 의해 부가가치를 높일 수 있어 학문적인 연구 대상으로서도 그 관심이 높다. 세계적으로 많은 지역에서 루비가 산출되고 있음에도 불구하고, 고품질의 천연 루비는 미얀마, 스리랑카, 태국, 탄자니아 등 일부 제한된 국가에서만 산출되며, 오랜 기간 채광으로 인해 고품질의 원석이 고갈되어가고 있는 실정이다. 이 연구에서는 최근 새로운 산지가 확인되어 관심이 높은 탄자니아산 루비 원석을 사용하여 전통적인 단순 열처리방법과 화학적 열처리 방법에 의한 광물학적 및 보석학적 특성을 파악하고, 열처리에 의한 탄자니아산 루비의 품질개선 효과를 검토하였다. 미얀마의 Mogok산과 Mong Hsu산 루비에 효과적인 방법으로 알려진 전통적인 단순 열처리 실험은 T=$1,600^{\circ}C$에서 6시간 동안 실시하였다. 그 결과, 비교적 균일한 암적색을 지닌 탄자니아산 루비의 색상과 투명도는 색채 색차계와 자외선-가시광선 분광분석(UV-Vis Spectrometry) 결과, CIE 1931 color space 상의 적색과 청색의 좌표값(X, Y)이 원시료 (0.365, 0.321) 및 (0.346, 0.363)에서 (0.337, 0.322)로 감소함이 확인되어, 전통적인 단순 열처리 방법이 탄자니아산 루비의 품질개선에 적합하지 않은 것으로 판단되었다. 단순 열처리를 수행한 탄자니아산 루비의 X-선형광분석(XRF) 결과, 루비의 적색을 발현 시키는 $Cr^{3+}$함량이 0.72~1.04 wt.%로 증가 되었으나, 갈색의 보조색상을 발현시키는 Fe의 함량이 함께 증가되어 순수한 적색이 아닌 어두운 적색을 띄는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 단순 열처리에 의해 루비에 함유되어 있는 $Fe_2O_3$의 응집현상으로 어두운 색으로 변한 것이라 판단된다. 또한 열처리에 의해 $SiO_2$의 함량이 특징적으로 높게 나타났는데, 이는 열처리 과정동안 용융되었다가 다시 재결정화 되면서 생기는 현상으로 투명도의 개선에 효과적이지 않음을 알 수 있었다. 탄자니아산 루비 중 표면에 균열이 있는 시료를 선별하여 납(Pb)을 주성분으로 하는 화학적 첨가제를 사용한 열처리 실험 결과, 색상 뿐 만아니라, 투명도가 현저하게 개선되었다. CIE 1931 color space 상의 적색과 청색의 좌표값이 원시료 (0.386, 0.304) 및 (0.395, 0.313)에서 (0.405, 0.308)로 적색영역에 도시되었다. 이는 첨가제가 열처리 과정동안 용융되어 루비의 균열부분을 채워준 것으로 확대경으로도 관찰이 가능하다. 또한 루비의 표면과 균열부분에 대한 전자현미분석(EPMA)의 선분석(line scanning)에 의해서도 확인되었다. 이 첨가제는 균열부분을 충진함으로써 내구성과 투명도가 개선되었다. 첨가제의 용융체는 루비와 굴절률이 매우 비슷하기 때문에 입사된 빛이 루비 내부로 더 쉽게 통과하여 전반적으로 색상이 향상된 것으로 판단된다. 이 연구에서 화학적 열처리가 탄자니아산 루비의 품질향상에 적합한 방법임을 확인할 수 있었으며, 사파이어 등 강옥군 광물의 유색보석에 대한 색과 투명도 개선에 매우 유용할 것으로 생각된다.
In this paper, colors of broadcast lightings composed of Red, Green, and Blue LED(Light Emitted Diode) can be linearly and quantitatively controlled in low illuminance. Because LED cannot emit uniform illuminance in low illuminance, the colors of RGB LED are unmixable. Furthermore, the illuminances are nonlinear with the dimming values of the RGB LED due to the nonlinearity of the output illuminance with the current through the LED. This nonlinearity generated errors of the target colors and illuminances. The proposed algorithm set up the target colors, which is expressed by the color coordinates in CIE 1931 color space, and the target illuminances. Then the illuminances of RGB LED were calculated using color mixing theory. The calculated illuminances determined the dimming values of the RGB LED for transmission via DMX512 communication. After the broadcasting lighting received the dimming values of the RGB LED via DMX512 communication,.RGB LED can emit target color and illuminance, and be controlled by calculating the PWM(Pulse Width Modulation) duty ratio of the hybrid LED driver which be considered the nonlinearity for the illuminances of the LED. As a result, the proposed algorithm can linearly and quantitatively control the colors and illuminances in full range of illuminance. Then we verify experimentally that the errors of the emitted color coordination x, y and illuminance are 2.27%, 3.6% and 1.5%, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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