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KR102832846B1 - 향후 프레임으로부터의 메타데이터를 사용하는 프로젝터 광원 디밍 - Google Patents

향후 프레임으로부터의 메타데이터를 사용하는 프로젝터 광원 디밍 Download PDF

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KR102832846B1
KR102832846B1 KR1020217012110A KR20217012110A KR102832846B1 KR 102832846 B1 KR102832846 B1 KR 102832846B1 KR 1020217012110 A KR1020217012110 A KR 1020217012110A KR 20217012110 A KR20217012110 A KR 20217012110A KR 102832846 B1 KR102832846 B1 KR 102832846B1
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KR
South Korea
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light
display system
projection display
level
light source
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KR1020217012110A
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English (en)
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KR20210062066A (ko
Inventor
마틴 제이. 리차드
배릿 리피
주안 피. 페르티에라
드자크항기르 브이. 카이다로프
듀안 스콧 드알드
나단 숀 웨인라이트
대런 헤니건
존 데이비드 잭슨
Original Assignee
돌비 레버러토리즈 라이쎈싱 코오포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

투영 디스플레이 시스템은 콘텐츠 데이터에 응답하여 광을 방출하도록 구성된 광원; 광을 변조하도록 구성된 광학 변조기; 및 콘텐츠 데이터 및 향후 프레임에 관련된 메타데이터를 기초로 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하여, 그로 인해 시각적 아티팩트의 지각을 감소시키도록 구성된 제어기를 포함한다.

Description

향후 프레임으로부터의 메타데이터를 사용하는 프로젝터 광원 디밍
연관된 출원에 대한 상호참조
본 출원은 2019년 8월 5일에 출원된 미국 가특허출원 제62/882,894호 및 2018년 9월 26일에 출원된 미국 가특허출원 제62/737,015호에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 이들 모두는 그 전체 내용이 본원에 참조로 통합된다.
기술분야
본 출원은 일반적으로 프로젝터 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
프로젝터 디스플레이 시스템은 일반적으로 프로젝터 내의 또는 그 위의 일부 광학 시스템에 의해 변조된 이미지로 스크린을 조명하는 광원을 포함한다. 프로젝터는 레이저, 제논 램프(Xenon lamps), 아크 램프(arc lamps), 발광 다이오드 등과 같은 하나 이상의 발광 요소를 포함할 수 있는 광원을 포함한다. 광원으로부터의 광은 렌즈, 변조기, 빔 확장기, 빔 스플리터, 조리개(iris), 필터 등과 같은 하나 이상의 광학 구성요소를 포함할 수 있는 광학 경로를 따라 지향될 수 있다.
프로젝터 디스플레이 시스템을 빠져나오는 광은 영화관 스크린과 같은 2차원 스크린으로 지향될 수 있다. 프로젝터 디스플레이 시스템에 포함될 수 있는 하나 이상의 변조기는 비교적 밝은 부분 및 비교적 어두운 부분을 포함할 수 있는 이미지를 생성하기 위해, 광을 스크린의 특정 부분에 선택적으로 지향시킨다. 프로젝터의 명암비(contrast ratio)는 프로젝터 디스플레이 시스템의 성능(capabilities)의 측정치이며, 디스플레이의 최대 밝기와 어두운 수준 사이의 비율로서 정의된다. 무한 명암비가 기술적으로 실현 가능하지 않기 때문에, 프로젝터가 매우 밝은 이미지 부분 및 절대적인 검은색 이미지 부분을 동시에 디스플레이하는 것은 기술적으로 어려울 수 있다.
글로벌 디밍(global dimming)을 포함하거나 이에 관련된 프로젝터 또는 다른 디스플레이 시스템은:
명칭이 "Single and Multi-Modulator Projector Systems with Global Dimming"인 미국공개특허 제2018/0217485호;
명칭이 "Surround Ambient Light Sensing, Processing, and Adjustment"인 미국공개특허 제2018/0211440호;
명칭이 "Light Recycling for Projectors with High Dynamic Range"인 미국공개특허 제2018/0164665호;
명칭이 "Targeted Display Color Volume Specification via Color Remapping Information (CRI) Messaging"인 미국공개특허 제2018/0098046호;
명칭이 "Dynamic Power Management for an HDR Display"인 미국공개특허 제2018/0068637호;
명칭이 "High Dynamic Range Displays Using Filterless LCD(s) for Increasing Contrast and Resolution"인 미국공개특허 제2018/0011365호;
명칭이 "Methods and Systems for High Dynamic Range Image Projectors"인 미국공개특허 제2018/0007327호;
명칭이 "High Dynamic Range Display Using LED Backlighting, Stacked Optical Films, and LCD Drive Signals Based on a Low Resolution Light Field Simulation"인 미국공개특허 제2017/0316758호;
명칭이 "Power Management for Modulated Backlights"인 미국공개특허 제2017/0186380호;
명칭이 "Single and Multi-Modulator Projector Systems with Global Dimming"인 미국공개특허 제2016/0261832호;
명칭이 "Projector Display Systems Having Non-Mechanical Mirror Beam Steering"인 미국공개특허 제2016/0139560호;
명칭이 "Global Display Management Based Light Modulation"인 미국공개특허 제2015/0365580호;
명칭이 "Enhanced Global Dimming for Projector Display Systems"인 미국공개특허 제2015/0124176호;
명칭이 "Mapping for Display Emulation Based on Image Characteristics"인 미국공개특허 제2014/0333660호;
명칭이 "Power Management for Modulated Backlights"인 미국공개특허 제2014/0168287호;
명칭이 "Display, Imaging System and Controller for Eyewear Display Device"인 미국공개특허 제2014/0085190호;
명칭이 "High Contrast Grayscale and Color Displays"인 미국공개특허 제2013/0335682호;
명칭이 "High Dynamic Range Display Using LED Backlighting, Stacked Optical Films, and LCD Drive Signals Based on a Low Resolution Light Field Simulation"인 미국공개특허 제2013/0120234호;
명칭이 "High Dynamic Range Displays Using Filterless LCD(s) for Increasing Contrast and Resolution"인 미국공개특허 제2012/0224121호;
명칭이 "Power Management for Modulated Backlights"인 미국공개특허 제2011/0175949호; 및
명칭이 "Method and Apparatus in Various Embodiments for HDR Implementation in Display Devices"인 미국공개특허　제2009/0322800호;
를 포함하는 일반적으로-소유된 특허 및 특허 출원에서 설명되며, 이의 전체 내용은 각각 그 전체가 본원에 참조로 통합된다.
본 개시의 다양한 양상은 시각적 아티팩트(visual artifacts)의 지각(perceptibility)을 감소시키기 위해 프로젝터에서 글로벌 디밍을 위한 디바이스, 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 개시의 하나의 예시적인 양상에서, 콘텐츠 데이터에 응답하여 광을 방출하도록 구성된 광원; 광을 변조하도록 구성된 광학 변조기; 및 콘텐츠 데이터 및 향후 프레임에 관련된 메타데이터를 기초로 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하여, 그로 인해 시각적 아티팩트의 지각을 감소시키도록 구성된 제어기를 포함하는 투영(projection) 디스플레이 시스템이 제공된다.
본 개시의 다른 예시적인 양상에서, 광원 및 광학 변조기를 포함하는 투영 디스플레이 시스템의 프로세서에 의해 실행될 때, 투영 디스플레이 시스템이: 콘텐츠 데이터를 수신하는 것; 광원에 의해, 콘텐츠 데이터에 응답하여 광을 방출하는 것; 광학 변조기에 의해 광을 변조하는 것; 및 콘텐츠 데이터 및 향후 프레임에 관련된 메타데이터를 기초로 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하는 것 - 그로 인해 시각적 아티팩트의 지각을 감소시킴 - 을 포함하는 동작을 수행하게 하는 명령어를 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체가 제공된다.
이러한 방식으로, 본 개시의 다양한 양상은 심리-시각적 마스킹(psycho-visual masking)을 사용하는 프로젝터 디스플레이 시스템에서 글로벌 디밍, 및 적어도 이미지 투영, 신호 처리 등의 기술 분야에서의 효과 개선을 제공한다.
다양한 양상의 이들 및 다른 더 상세한 특정 특징이 첨부 도면을 참조하는 다음의 설명에서 더욱 완전하게 개시된다:
도 1은 본 개시의 다양한 양상에 따른 예시적인 디밍 기법의 그래프를 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 양상에 따른 프로젝터와 실내 사이의 예시적인 관계의 그래프를 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 양상에 따른 다른 예시적인 디밍 기법의 그래프를 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 양상에 따른 예시적인 톤 커브(tone curve)의 그래프를 도시한다.
도 5-10은 각각 본 개시의 다양한 양상에 따른 예시적인 프로젝터에 대한 다양한 어두운 수준(dark levels)의 그래프를 도시한다.
도 11은 본 개시의 다양한 양상에 따른 예시적인 프로젝터 디스플레이 시스템의 블록도를 도시한다.
도 12는 본 개시의 다양한 양상에 따른 예시적인 프로젝터 디스플레이 방법에 대한 프로세스 흐름을 도시한다.
본 개시 및 그의 양상은 컴퓨터-구현된 방법, 컴퓨터 프로그램 제품, 컴퓨터 시스템 및 네트워크, 사용자 인터페이스 및 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스에 의해 제어되는 하드웨어 또는 회로뿐만 아니라, 하드웨어-구현된 방법, 신호 처리 회로, 메모리 어레이, 애플리케이션 특정 집적 회로(application specific integrated circuits), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(field programmable gate arrays) 등을 포함하는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 전술한 내용은 오로지 본 개시의 다양한 양상의 일반적인 아이디어를 제공하기 위한 것이며, 어떠한 방식으로도 본 개시의 범주를 제한하지 않는다.
다음의 설명에서, 본 개시의 하나 이상의 양상의 이해를 제공하기 위해, 회로 구성, 파형 타이밍, 회로 동작 등과 같은 다수의 세부사항이 제시된다. 이 기술분야의 기술자에게는 이들 특정 세부사항이 단지 예시일 뿐이며 본 출원의 범주를 제한하려는 것으로 의도되지 않는 것이 명백할 것이다.
더욱이, 본 개시가 주로, 다양한 회로가 디지털 투영 시스템에서 사용되는 예시에 초점을 맞추지만, 이는 단지 구현의 하나의 예시일 뿐이라는 것이 이해될 것이다. 개시된 시스템 및 방법이 시각적인 아티팩트; 예를 들어, 현미경, 이미지 감지, 통신, 비-투영 이미지 디스플레이 등의 지각(perceptibility)을 감소시키거나 또는 감쇠시킬 필요가 있는 임의의 디바이스에서 사용될 수 있다는 것이 더 이해될 것이다.
디밍 기법
본원에서 사용되는, "글로벌 디밍"은 콘텐츠에 의존하여 프로젝터에 대한 광원의 전체적인 광 수준이 변하는 기법을 지칭한다. 밝은 장면에 대해, 소스(source)의 광 수준이 증가되고, 어둑한 장면(dim scenes)에 대해 수준이 감소된다. 이는 조리개, 가변 밀도 필터 및 광원 그 자체의 변조를 포함하는 다양한 방식으로 행해질 수 있다. 나아가, 이는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 펌웨어 또는 이들의 조합을 사용하여 행해질 수 있다. 일 예시에서, (다음 기법 중 임의의 하나 이상과 같은) 글로벌 디밍은 메타데이터 파라미터를 이 함수에 대한 입력으로 사용하는 가변 다중-입력 아날로그 또는 디지털 저역 통과 필터 함수에 의해 구현될 수 있다.
글로벌 디밍 시스템은 바람직하지 않은 시각적 아티팩트로부터 어려움을 겪을 수 있다. 예를 들어, 정지 신호등과 같이 상대적으로 작고 밝은 광이 느리게 깜빡이는 매우 어두운 장면을 고려한다. 이 경우, 어두운 수준(dark level)의 펌핑(pumping)에 기인하여 원치 않는 아티팩트가 존재할 수 있다. 변조기가 제한된 동적 범위를 갖는 경우, 장면의 어두운 수준은 광이 켜질 때 증가할 것이고, 광이 어둑해질 때 감소할 것이다; 즉, 프로젝터의 어두운 수준은 소스 수준(source level)에 비례한다. 밝은 광이 작기 때문에, 이는 장면의 나머지에 대해 상당한 마스킹을 제공하지 않으며, 프로젝터의 어두운 수준의 변화가 쉽게 보인다. 기본 (동시) 대비가 더 높은 프로젝터에서는 아티팩트가 덜 보이게 되지만, 이는 여전히 쉽게 관찰될 수 있다. 디지털 시네마(DCI) 프로젝터에서 통상적으로 사용되는 프로젝터는 약 2000:1인 한편, 향상된 DCI 프로젝터는 8000:1 또는 그 이상을 가질 수 있다. 예를 들어, 1,000,000:1을 초과하는 기본 동시 명암비를 갖는 프로젝터는 글로벌 디밍의 이점이 적고 이로부터의 아티팩트가 보이지 않을 수 있지만, 약 50,000:1의 명암비(CR)를 갖는 프로젝터는 글로벌 디밍의 이점을 갖고, 프로젝터의 어두운 수준 펌핑이 여전히 지각될 수 있다.
하지만, 이들 시각적 아티팩트가 관찰자에 의해 지각되지 않거나 또는 약간만 지각되도록, 이들의 시각적 아티팩트를 마스킹하는 것이 가능할 수 있다. 이 마스킹은 인간 시각 시스템(human visual system)을 기초로 하는 다양한 기법의 사용을 통해 달성될 수 있으며, 그로 인해 이들 효과의 가시성(visibility)을 감소시킬 수 있다.
기법 1 - 슬로우 디밍(Slow Dimming)
"슬로우 디밍" 기법에 따라, 밝은 광이 나타날 때, 장면의 가장 밝은 부분이 정확하거나 원하는 밝기가 되는 것을 허용하도록 소스 광이 증가된다. 도 1은 슬로우 디밍 기법을 도시한다. 구체적으로, 도 1은 시간의 함수로서 프로젝터 디스플레이 시스템의 밝기 수준(brightness level)을 도시한다. 도 1에서, 일련의 피크 수준(101)이 도시되며, 이는 주어진 프레임에서 이미지의 피크 밝기 수준에 대응한다. 커브(102)는 프로젝터 디스플레이 시스템의 용량(capacity);　즉, 프로젝터 디스플레이 시스템이 주어진 시간에 디스플레이할 수 있는 피크 백색 수준을 도시한다. 커브(103)는 프로젝터 디스플레이 시스템이 주어진 시간에 디스플레이할 수 있는 어두운 수준을 도시한다. 도 1에 도시된 특정 예시에서, 프로젝터 디스플레이 시스템은 1000:1의 기본 명암비를 가지며;　따라서, 어두운 수준 커브(103)는 피크 백색 수준 커브(102)의 1/1000이다. 광이 사라질 때, 광원의 수준은 천천히 감소한다. 장면에서 밝은 광이 다시 나타날 때, 밝은 객체가 그의 올바른 수준으로 나타나는 것을 허용하도록 광원이 빠르게 증가된다. 이러한 방식으로, 밝기의 변화율이 매끄러워지도록 소스 광이 조정된다. 프로젝터의 어두운 수준 펌핑은 특히, 더 빠른 어두운 대 밝은 전환에서 여전히 볼 수 있지만, 이는 인간이 더 빠른 변화만큼 느린 변화를 쉽게 알아 차리지 못하기 때문에 덜 지각 가능하다. 또한, 이는 장면의 가장 밝은 부분이 광원으로만 덮이도록 광원을 어둡게 하지 않아도 된다. 예를 들어, 장면이 100 니트의 밝은 영역으로부터 0.01 니트로 점프하는 경우, 이는 소스 광원을 10,000배 감소시킬 필요가 없다. 더 작은 감소(부분 디밍)가 사용될 수 있으며, 이는 펌핑 효과를 감소시킬 것이지만; 부분적인 디밍은 프로젝터의 어두운 수준을 감소시키는 데 있어서 더욱 낮은 효율성을 가질 수 있다.
밝은 영역이 작은 경우, 이들 영역을 자세히 재현하는 데 사용될 것보다 더 낮은 소스 광 수준을 갖는 것이 유리할 수 있다. 이는 밝은 객체의 채도 및 세부사항의 손실을 초래하지만, 더 낮은 프로젝터의 어두운 수준을 초래할 것이다. 다수의 경우에서, 작고 밝은 객체의 세부사항이 관찰자에게 쉽게 보이지 않기 때문에, 이는 바람직한 트레이드오프(tradeoff)이다. 이미지의 분석 및 인간 시각 시스템의 지식을 기초로, 이는 사용을 위한 적절한 수준을 결정할 수 있다. 이는 작고 밝은 객체(small bright object, SBO) 보상으로 지칭된다.
다른 고려사항은 스크린으로부터의 광이 강당의 벽으로부터 다시 스크린으로 반사되는 것이다. 이는 스크린 상의 이미지의 전체 에너지에 비례하는 어두운 수준을 초래한다. 프로젝터의 어두운 수준을 실내 반사도(reflectance)의 어두운 수준보다 훨씬 낮게 유지하는 것이 엄격히 필요한 것은 아니며, 따라서 소스 수준을 결정하기 위한 알고리즘의 조정이 이를 고려할 수 있다. 이는 "실내 반사 보상(room reflection compensation)"으로 불린다.　강당의 벽으로부터 반사된 광의 양은 적어도 부분적으로 스크린으로부터 반사된 광의 양에 기초하기 때문에, 실내 반사 보상을 위한 알고리즘은 또한 스크린 이득을 기초로 하는 조정을 통합할 수 있다.
디밍의 속도는 하나 이상의 내부 또는 외부 인자에 의존하여 가변적일 수 있다. 예를 들어, 높은 평균 픽셀 수준(high average pixel level, APL) 및/또는 높은 수준의 실내 반사 또는 주변 광을 더한 작고 밝은 객체가 있는 경우에서, 낮은 APL 및/또는 낮은 수준의 실내 반사 또는 주변 광이 있는 경우에 비해 상대적으로 "빠른" 디밍을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
실내 반사 보상에 부가하여, 프로젝터로부터의 어두운 수준을 보상하는 것이 또한 가능할 수 있으며, 이는 프로젝터에 의해 생성되는 이미지의 전체 에너지에 의존한다. 이 수준은 예를 들어, (예를 들어, 투영 렌즈에 의한) 프로젝터 내부의 광학 표면의 산란에 의해 생성된다. 이는 "렌즈 베일링 글레어(lens veiling glare)" 또는 "베일링 글레어 어두운 광(veiling glare dark light)"으로 지칭될 수 있다.　실내 반사 어두운 광 및 베일링 글레어 어두운 광 모두가 APL에 의존하기 때문에, 분석 및 보상의 목적으로 효과는 단일 용어로 결합될 수 있다.
나아가, 극장의 주변 광 또는 "실내 주변의 어두운 광"의 효과를 보상하는 것이 또한 가능할 수 있다.　주변 광 수준이 높으면, 적어도 주변 광 효과가 지배적일 것이기 때문에 큰 정도의 글로벌 디밍을 제공할 필요성이 감소된다. 디밍의 정도는 투영되는 이미지의 명암비에 의해 영향을 받을 수 있다. 즉, 이미지 데이터에 지정된 것보다 상당히 더 높은 대비를 갖는 프로젝터/실내 시스템으로부터 이미지를 생성할 때 복귀가 줄어든다. 이미지 데이터로부터, 장면에서 가장 어두운 픽셀을 계산하여 스크린 상에 실제로 나타날 어두운 수준을 결정하는 것이 가능하다. 이 계산의 결과는 디밍의 양을 계산하는 데 사용되는 데이터에 추가될 수 있다.
글로벌 디밍 알고리즘은 또한, 이미지 데이터에서 장면의 변화 시 재설정되거나 또는 재초기화될 수 있다. 예를 들어, 소스 수준은 장면 변화 시 이미지의 피크 수준으로 즉시 재설정될 수 있으며, 저역 통과 필터의 다양한 파라미터는 새로운 이미지 시퀀스로 적절하게 변할 수 있다. 장면 변화의 시간은 (예를 들어, 현재 또는 향후의 프레임의 이미지 데이터를 모니터링함으로써) 동적으로 결정되거나, 또는 이미지 데이터에 포함된 메타데이터에 의해 플래그될 수 있다(flagged).
시각적인 아티팩트의 지각은 또한, 오디오에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 더 높은 음압(예를 들어, 큰 폭발이 있는 장면)은 낮은 수준의 어두운 영역을 지각하기 위한 인간 시각 시스템의 능력을 감소시킬 수 있으며; 그러므로, 사운드 트랙이 높은 볼륨을 갖는 기간 동안 더 작은 정도의 글로벌 디밍이 사용될 수 있다. 이 방식에서, 글로벌 디밍에 영향을 미치는 데 사용되는 추가적인 파라미터가 음압 수준일 수 있다.
바람직하게, 위의 구성요소 중 다수 또는 전체는 적용될 글로벌 디밍의 특정 정도 및 타입을 결정할 때 고려되어야 한다. 즉, 글로벌 디밍의 정도 및 타입은 시스템에 의해 생성된 모든 어두운 수준의 합에 매칭하는 데 필요한 것에만 이용되는 디밍의 양을 최소화하기 위해 계산되어야 한다. 도 2는 특정 (및 임의의) 프레임 시퀀스에 대한 이의 예시를 도시한다. 도 2에서, 상부 라인(201)은 스크린 상의 전체 광;　즉, APL을 나타낸다. 하부 라인(202)은 실내에서 반사되고 투영 렌즈로부터 스크린으로 산란된 광을 나타낸다. 도 2에 도시된 바와 같이, 반사된 광은 전형적인 강당 조건을 대표하는 약 0.7%의 기여를 제공한다.
기법 2 - 미리보기(Look-Ahead)를 통한 슬로우 디밍
"미리보기를 통한 슬로우 디밍" 기법에서, 프로젝터는 향후 피크 수준의 프레임에 대한 정보를 갖는다. 이 정보는 메타데이터에 포함되거나 또는 재생 전에 프레임을 미리 판독함으로써 결정될 수 있다. 일반적인 슬로우 디밍 기법에 유사하게, 소스 광은 천천히 변한다. 프로젝터가 향후 프레임에 대한 정보를 갖기 때문에, 이는 소스 광이 밝은 광이 나타나기 전에 천천히 증가하는 것을 허용하며, 어두운 펌핑의 가시성을 더 감소시킨다. 추가적으로, 하나의 상태로부터 다른 상태로의 변화의 기울기 또는 속도는 올바른 전환 속도 및 형태를 결정하기 위한 시청자로부터의 측정 및 관찰에 의존하여 수준 및 콘텐츠에 따라 상이할 수 있다. 일부 경우에서, 전환은 몇 분 정도 매우 느릴 수 있으며, 인간 시각 시스템의 수용 속도(accommodation rate)를 추적할 수 있다. 부분 디밍, SBO 보상 및 실내 반사 보상이 또한, 이 기법에서 사용될 수 있다.
도 3은 시간의 함수로서 부분 디밍 및 SBO 클리핑(clipping)을 통합하는 프로젝터 디스플레이 시스템의 밝기 수준을 도시한다. 도 3에서, 일련의 피크 수준(301)이 도시되며, 이는 주어진 프레임에서 이미지의 피크 밝기 수준에 대응한다. 커브(302)는 프로젝터 디스플레이 시스템의 용량;　즉, 프로젝터 디스플레이 시스템이 주어진 시간에 디스플레이할 수 있는 피크 백색 수준을 도시한다. 커브(303)는 프로젝터 디스플레이 시스템이 주어진 시간에 디스플레이할 수 있는 어두운 수준을 도시한다. 도 3에 도시된 특정 예시에서, 프로젝터 디스플레이 시스템은 1000:1의 기본 명암비를 갖고;　따라서, 어두운 수준 커브(303)는 피크 백색 수준 커브(302)의 1/1000이다. 도 1에 도시된 기법과 비교하면, 도 3은 상대적으로 밝은 프레임 또는 프레임 부분에 앞서 프로젝터 디스플레이 시스템의 밝기 수준이 증가될 수 있음을 도시한다. 이러한 증가는 더 느린 변화 따라서, 프로젝터의 어두운 수준의 펌핑의 덜-지각 가능한 정도를 허용할 수 있다. 도 3에서, 피크 수준(304) 중 두 개는 SBO에 대응한다. 프로젝터 디스플레이 시스템은 향후 프레임 데이터를 사용하여, SBO를 포함하는 프레임에 대한 피크 백색 수준이 실제 피크 수준(304)보다 낮도록 SBO를 클립한다. 이는 더 낮은 어두운 수준 따라서, 시청자에게 더 적은 시각적 아티팩트를 포함하는 것으로 보이는 프레임 재현을 허용할 수 있다.
기법 3 - 동적 범위 축소를 통한 디밍
"슬로우 디밍"에 관련된 기법 1 및 2 모두는, (부분 디밍이 사용될 때를 제외하고) 정적 상태 조건 동안 기본 프로젝터의 동적 범위를 갖는 단일 이미지를 초래한다. "동적 범위 압축"을 통한 디밍 기법에서 특히 전환 동안, 동적 범위가 감소된다. 이는 이미지의 어두운 세부사항이 글로벌 디밍 수준에 의존하여 생겼다가 없어졌다가 하는 이미지를 초래한다. 소스 수준이 높은 밝은 장면을 통해, 프로젝터의 어두운 수준에 의해 이미지의 어두운 세부사항이 가려진다. 더 낮은 수준에서, 밝은 광이 존재하지 않고 소스 수준 및 프로젝터의 어두운 수준이 감소할 때, 이미지의 어두운 세부사항이 다시 나타난다. 이 결과를 완화하기 위한 하나의 해결책은 전환 동안 및 상이한 정적 상태 조건으로 톤 커브의 형태를 동적으로 변화시키는 것이다. 도 4는 이러한 톤 커브를 도시한다. 도 4에서, 밝기(즉, 출력 수준)는 최대 밝기에서 단일 프레임에 대한 이미지 입력 수준의 함수로서 나타난다. 파선(401)은 프로젝터의 어두운 수준에 대응하고 파선(402)은 프로젝터 피크 수준에 대응한다. 수정되지 않은 톤 커브(403)가 구현된 경우, 밝기는 단순히 선형 방식으로 이미지 입력 수준에 대응할 것이다. 하지만, 수정된 톤 커브(404)를 제공함으로써, (낮은 이미지 입력 수준에 대한) 향상된 어두운 이미지 세부사항 및/또는 (높은 이미지 입력 수준에 대한) SBO 세부사항을 허용하는 것이 가능하다.
즉, 예시는 스크린에 (작은 영역의) 밝은 콘텐츠가 있을 때, 이는 일반적으로 프로젝터의 어두운 수준에 의해 가려질 이미지의 어두운 부분의 수준 및 높은 소스 수준을 증가시킬 것이다. 밝은 콘텐츠가 없고 소스 수준(및 프로젝터의 어두운 수준)이 낮을 때, 톤 커브는 선형으로 되돌아갈 것이다. 밝은 콘텐츠에 영향을 미치는 형태를 포함하여, 상이한 형태의 톤 커브를 갖는 변형이 또한 유리할 수 있다. 예를 들어, 작고 밝은 객체가 있는 경우, 기법 1에서 설명된 것과 유사하지만 세부사항의 손실이 없는 더 낮은 소스 레벨을 사용하면서, (더 낮은 변조 깊이에서) 작고 밝은 객체에 대한 세부사항을 허용하는 시그모이드 형태(sigmoid shape)를 갖는 것이 유리할 수 있다.
기법 4 - 조정된 디밍
"인간 조정된(human tuned)" 디밍을 통합하는 것이 또한 가능할 수 있다. 이는 소스 수준을 명시적으로 제어하는 마스터링 프로세스(mastering process) 또는 색상 보정 프로세스(color grading process)에서 메타데이터를 생성하기 위한 인간 조정 뿐만 아니라, 위의 기법 중 어느 것을 통해 달성될 수 있다. 대안적으로, 소스에 대한 적절한 수준을 결정하는 프로젝터에서 알고리즘을 가이드할 메타데이터를 제공하기 위해 위의 기법 및 인간 조정 중 어느 것을 사용할 수 있다. 제공된 메타데이터는 상이한 특징을 갖는 프로젝터에 의해 이용되도록 다수의 기법의 사용을 위한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제공된 메타데이터는 미리보기를 지원하는 프로젝터에서 사용하기 위한 제1 정보 세트, 부분 디밍을 지원하는 프로젝터에서 사용하기 위한 제2 정보 세트, 추가적인 특징 지원이 없는 프로젝터에서 사용하기 위한 제3 정보 세트 등을 포함할 수 있다.
위의 기법은 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 동적 범위 축소 및/또는 인간 조정과 조합하여 슬로우 디밍 기법(미리보기가 있거나 없이)을 사용하는 것이 가능할 수 있다. 조합된 기법은 SBO 보상, 부분 디밍 또는 실내 반사 보상 중 하나 이상의 포함으로 더 개선될 수 있다.
더욱이, 도 1 및 3-4가 프로젝터의 피크 및 어두운 수준과 비교되는 이미지의 조도 수준을 나타내는 톤 커브를 도시하지만, 색조 보존 방식(hue-preserving manner)으로 이미지의 색 성분을 개별적으로 변경하는 것이 가능할 수 있다. 예를 들어, 작고 밝은 객체가 적색인 경우, 도 1 및 3-4에서 도시된 바와 같이 톤 커브를 프로젝터에 적색 광으로 적용하면서, 이러한 커브를 청색 또는 녹색 광으로 적용하지 않는 것이 가능할 수 있다.
위의 기법에서, 다양한 파라미터(예를 들어, 실내 반사, 주변 광 등에 관련된 특성)가 측정되고, 실시간으로 디밍의 계산을 위한 알고리즘에 입력될 수 있다. 대안적으로, 다양한 파라미터가 측정되고 교정 시에 알고리즘에 수동으로 입력될 수 있다. 본 개시의 일부 양상에서, 일부 파라미터가 측정되고 교정 시에 입력되는 한편, 다른 파라미터는 실시간으로 측정되고 입력된다.
예시
도 5-10은 일련의 특정 프로젝터 및 실내에 대한 어두운 수준 기여의 예시를 도시한다. 프로젝터 및 실내 구성에 대한 세부사항은 다음 표 1에 제시된다.
표 1에서 "MPPL"은 니트 단위에서 최대 프로젝터 피크 수준을 지칭하고;　PBCR은 프로젝터 기본 명암비(DCI 4K에 대해 1600:1)를 지칭하고;　RRR은 실내 반사율(APL: 실내 반사도의 어두운 수준(room reflectance dark level))을 지칭하고, 베일링 글레어 기간(veiling glare term)를 포함하며;　ADL은 주변의 어두운 수준을 지칭하고;　및 SFRR은 실내 반사 및 주변 광에 대한 안전 계수를 지칭한다. 안전 계수는 특정 글로벌 디밍 알고리즘이 프로젝터의 어두운 광을 조합된 어두운 수준으로부터 얼마나 낮출지를 결정하기 위해 사용하는 마진(margin)이다. 이는 프로젝터에 의해 얼마나 더 많은 (조합된 어두운 광의) 어두운 광이 기여될지를 정의한다. 위의 값은 단지 예시일 뿐이다.
도 5는 고 대비(50000) 프로젝터인 예시 1에 대한 모든 어두운 수준 기여를 예시한다. 구체적으로, 도 5는 실내 반사/베일링 글레어 어두운 수준 기여(파선(501)), 프로젝터의 어두운 수준 기여(1점 쇄선(dash-dot line)(502)), 실내 주변의 어두운 수준 기여(긴 파선(503)), 이미지의 어두운 수준 기여(짧은 파선(504)) 및 모든 어두운 수준 기여의 합(실선(505))을 도시한다.
도 6은 예시 1에 대한 기본 글로벌 디밍의 효과를 도시한다. 도 6의 특정 예시에서,　글로벌 디밍 알고리즘은 소스 수준이 각 프레임에 대한 이미지의 피크 수준을 직접적으로 추적하는 순시적인 방법(instantaneous method)에 대응한다. 이는 순시적인 글로벌 디밍 또는 "최대 피크" 글로벌 디밍으로 지칭될 수 있다. 설명의 편의를 위해 순시적인 방법이 선택되었다. 도 6은 프로젝터 피크 수준 및 이미지 피크 수준(실선(601)), APL(짧은 파선(602)), 실내 반사/베일링 글레어 어두운 수준 기여(점선(603)), 이미지의 어두운 수준 기여(1점 쇄선(604)), 주변의 어두운 수준 기여(2점 쇄선(605)), 프로젝터의 어두운 수준 기여(1점 쇄선(dash-dash-dot line)(606)) 및 모든 어두운 수준 기여의 합(파선(607))을 도시한다.
도 6으로부터 관찰될 수 있는 바와 같이, 프로젝터 시스템은 대부분의 프레임에 대해 그 실내에서 획득될 수 있는 것에 가까운 이미지를 제공한다. 프로젝터의 어두운 수준 기여(606)는 합(607)에 크게 기여하지 않는다. 실내 반사/베일링 글레어 어두운 수준 기여(603)는 대부분의 시스템에서 두드러진다(dominates). 프레임 1-4 동안, 이미지의 어두운 수준 기여(604)가 두드러진다. 이 도면에서, 글로벌 디밍 알고리즘은 프로젝터 피크 수준(601)에 많은 양의 변화를 제공한다. 예를 들어, 프레임 14 대 프레임 12의 비율은 100:1이다. 이는 어두운 장면에서 눈에 띄는 어두운 수준의 펌핑을 야기할 수 있다.
비교를 위해, 도 7은 예시 1의 글로벌 디밍 알고리즘에서 실내 반사/베일링 글레어, 주변 및 이미지의 어두운 수준 기여에 대한 보상을 사용하는 효과를 도시한다. 도 7에서, 프로젝터 피크 수준 및 이미지 피크 수준(실선(701)), APL(짧은 파선(702)), 실내 반사/베일링 글레어 어두운 수준 기여(점선(703)), 이미지의 어두운 수준 기여(1점 쇄선(704)), 주변의 어두운 수준 기여(2점 쇄선(705)), 프로젝터의 어두운 수준 기여(1점 쇄선(706)) 및 모든 어두운 수준 기여의 합(파선(707))이 도시된다. 도 7의 APL(702)을　도 6의 APL(602)에 비교하면, 결과가 실질적으로 동일하다는 것이 관찰될 수 있다. 즉, 이미지의 피크 수준은 도 6 및 7에서 거의 동일하다;　하지만, 도 7의 경우, 프로젝터는 동일한 목표를 달성하기 위해 소스 디밍의 정도를 크게 구현하지 않았다. 이는 "최소 디밍" 원리로 지칭될 수 있다. 최소 디밍 원리의 기초가 되는 아이디어는 스크린의 다른 어두운 광원을 고려하여, 전체 디밍에 의해 획득될 수 있는 것과 실질적으로 동일한 결과를 갖도록 프로젝터를 가장 작은 양만큼만 디밍하는 것이다.
도 8-10은 예시 1에 비해 비교적 낮은 대비(5000) 프로젝터인 예시 2에 대한 어두운 수준 기여, 순시적인 글로벌 디밍 및 보상된 글로벌 디밍("최소 디밍")의 단순화된 버전을 도시한다. 도 8-10은 각각 도 5-7에 대한 단순화된 유사물로 간주될 수 있다.
도 8은 이미지에서 원하는 어두운 수준(1점 쇄선(801)), 스크린의 실제 어두운 수준(파선(802)) 및 주변의 어두운 수준(2점 쇄선(803))을 도시한다. 도　8에서, 글로벌 디밍이 수행되지 않는다. 도 9는 이미지에서 원하는 어두운 수준(1점 쇄선(901)), 스크린의 실제 어두운 수준(파선(902)), 주변의 어두운 수준(2점 쇄선(903)) 및 프로젝터 피크 수준(실선(904))을 도시한다. 도 9에서, 순시적인 글로벌 디밍이 수행된다. 도 10은 이미지의 원하는 어두운 수준(2점 쇄선(1001)), 스크린의 실제 어두운 수준(파선(1002)), 주변의 어두운 수준(2점 쇄선(1003)) 및 프로젝터 피크 수준(실선(1004))을 도시한다. 도 10에서, 최소 글로벌 디밍이 수행된다.
집합적으로, 도 8-10은 최소 글로벌 디밍이 거의 최대 피크 글로벌 디밍 정도로 수행되지만, 소스의 디밍을 덜 이용할 수 있음을 도시한다. 하지만, 낮은 명암비 프로젝터(예시 2)를 통해, 최소 글로벌 디밍 알고리즘이 더 높은 명암비 프로젝터(예시 1)보다 더 많은 변조를 포함한다. 높은 대비 콘텐츠로 실내가 매우 어둡고, 프로젝터의 기본 명암비가 낮은 상황에서, 최소 디밍 알고리즘은 점점 최대 피크 디밍 알고리즘과 유사해진다; 더욱이, 실내가 어둡지 않거나 또는 높은 기본 명암비 프로젝터로 이미지 콘텐츠가 낮은 대비인 상황에서, 최소 디밍 알고리즘이 필요하지 않을 수 있으므로 변조를 모두 중지한다.
프로젝터 디스플레이 시스템
도 11은 본 개시의 다양한 양상에 따른 예시적인 투영 시스템을 도시한다. 구체적으로, 도 11은 광원(1111), 광학 변조기(1112), 광원(1111) 및 광학 변조기(1112)에 동작 가능하게 연결된 제어기(1113), 및 투영 광학계(1114)를 포함하는 프로젝터(1110)를 도시한다. 프로젝터(1110)는 스크린(1120)을 향해 광을 투영한다. 실제로, 프로젝터(1110)는 메모리, 입/출력 포트, 통신 회로, 전원 공급 장치 등과 같은 추가적인 구성요소를 포함할 수 있다. 나아가, 프로젝터(1110)는 거울, 렌즈, 도파관, 광섬유, 빔 스플리터, 확산기, 추가 공간 광학 변조기(spatial light modulators, SLM) 등과 같은 추가적인 광학 구성요소를 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 이들 추가적인 구성요소는 여기에서 설명되지 않는다.
광원(1111)은 예를 들어, 레이저 광원, 고압 방전 램프, LED 등일 수 있다. 본 개시의 일부 양상에서, 광원(1111)은 각각 상이한 파장 또는 파장 대역에 대응하는 다수의 광원(1111)을 포함할 수 있다. 광원(1111)은 제어기(1113)에 의해 제공되는 이미지 신호에 응답하여 광을 방출한다. 제어기(1113)는 예를 들어, 프로젝터(1110)의 중앙 처리 유닛(CPU)과 같은 프로세서일 수 있다. 일 예시에서, 광학 변조기(1112)는 반사형 SLM 또는 투과형 SLM을 포함하는 SLM일 수 있다.　광학 변조기(1112)는 실리콘 액정 표시 장치(liquid-crystal-on-silicon, LCOS) SLM, 디지털 마이크로미러 디바이스(digital micromirror device, DMD), 광 밸브(light valve) 등일 수 있다. 제어기(1113)는 또한, 광원(1111)으로부터 광을 수신하는 광학 변조기(1112)를 제어한다. 광학 변조기(1112)는 위상 변조와 같은 공간적으로 변하는 변조를 광에 부여하고, 변조된 광을 투영 광학계(1114)를 향해 재지향시킨다. 투영 광학계(1114)는 하나 이상의 렌즈 및/또는 다른 광학 구성요소를 포함할 수 있고, 그로 인해 광원(1111)으로부터의 광이 스크린(1120) 상에 이미지를 형성하게 한다.
본 개시의 일부 양상에서, 프로젝터(1110)는 실시간으로 다양한 파라미터(예를 들어, 실내 반사, 주변 광 등에 관련된 특성)를 결정하기 위해 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 본 개시의 다른 양상에서, 하나 이상의 센서는 프로젝터(1110) 외부에 제공될 수 있고, 프로젝터는 센서(들)로부터 파라미터 데이터를 실시간으로 수신하기 위한 구성요소(예를 들어, 위에서 언급된 입/출력 포트)를 포함할 수 있다. 실시간으로 감지되는 파라미터는 RAM과 같은 메모리에 저장될 수 있다.　파라미터가 실시간으로 감지 또는 결정되지 않는 경우, 데이터는 교정시 수동으로 입력되고 하드 디스크와 같은 메모리에 저장될 수 있다. 일부 파라미터가 내부 센서에 의해 결정되고, 다른 파라미터가 외부 센서에 의해 결정되며, 다른 파라미터가 교정시 여전히 수동으로 입력되도록, 상이한 파라미터가 상이한 방식으로 감지되거나 결정될 수 있다.
프로젝터 디스플레이 방법
예시적인 프로젝터 디스플레이 방법이 도 12에 도시된다. 예시적인 방법은 전자 프로세서에 의해 실행될 때, 도 12에서 설명된 동작 중 하나 이상이 수행되게 하는 명령어를 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독-가능 매체를 사용하여 수행되거나, 또는 수행되게 할 수 있다. 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체는 데이터를 일시적으로, 영구적으로 또는 반영구적으로 저장하도록 구성된 임의의 요소;　예를 들어, RAM, 하드 디스크, 플래시 메모리, 광학 디스크 등과 같은 이동식 저장 디바이스를 포함한다. 예시적인 방법은 도 11과 관련하여 위에서 설명된 프로젝터(1110)와 같은 프로젝터 디스플레이 디바이스에서 또는 그에 의해 수행될 수 있다.
단계 1201에서, 프로젝터 디스플레이 디바이스는 콘텐츠 데이터를 수신한다. 콘텐츠 데이터는 예를 들어, 유선 또는 무선 연결에 의해 외부 데이터 소스로부터 수신될 수 있다. 콘텐츠 데이터는 또한, 내부 저장 디바이스 또는 이동식 저장 매체와 같은 내부 데이터 소스로부터 수신될 수 있다. 본 개시의 일부 양상에서, 콘텐츠 데이터는 도 11과 관련하여 위에서 설명된 제어기(1113)와 같은 프로젝터 디스플레이 디바이스의 제어기에 의해 수신된다. 콘텐츠 데이터를 수신한 이후에, 단계 1202에서 프로젝터 디스플레이 디바이스는 콘텐츠 데이터에 응답하여 광을 방출한다. 일 예시에서, 제어기(1113)는 광원(1111)이 콘텐츠 데이터에 의해 결정된 밝기로 광을 방출하게 한다.
단계 1203에서, 프로젝터 디스플레이 디바이스는 방출된 광을 변조한다. 일 예시에서, 제어기(1113)는 광학 변조기(1112)가 광원(1111)에 의해 방출된 광에 대해 공간적으로 변하는 변조를 수행하게 한다. 단계 1204에서, 프로젝터 디스플레이 디바이스는 콘텐츠 데이터 및 향후 프레임에 관련된 메타데이터를 기초로 그의 광 수준을 조정한다. 이 방식에서, 투영 디스플레이 디바이스는 시각적 아티팩트의 지각을 감소시킨다. 예를 들어, 제어기(1113)는 내부 또는 외부 데이터 소스로부터 메타데이터를 수신하고, 그에 따라 광원(1111)을 조정할 수 있다.
제어기(1113)는 다양한 방식으로 광원(1111)을 조정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기는 부분 디밍을 수행함으로써, SBO 보상을 수행함으로써, 동적 범위를 압축시킴으로써 등을 통해 광원(1111)에 의해 방출되는 광 수준을 조정할 수 있다. 광 수준을 조정하는 데 있어서, 제어기(1113)는 광원(1111) 그 자체에 대한 펄스 스키핑(pulse skipping), 광원(1111) 그 자체에 대한 진폭 변조, 광원(1111)으로부터 방출되는 광에 대한 감쇠 등을 수행할 수 있다. 광원(1111)이 다수의 개별적인 광원으로 구성된 경우, 제어기(1113)는 광원에 대한 광 수준을 집합적으로 또는 독립적으로 조정할 수 있다. 일부 예시에서, 단계 1202-1204가 프레임 단위로 반복적으로 수행되고 그에 의해 움직이는(비디오) 이미지를 디스플레이할 수 있다. 특정 조정은 위에서 설명된 디밍 기법 중 임의의 하나 이상을 사용하여 구현될 수 있다.
결론
본원에서 설명된 프로세스, 시스템, 방법, 휴리스틱(heuristics) 등에 관련하여, 이러한 프로세스의 단계 등이 특정 순서의 시퀀스에 따라 발생하는 것으로 설명되었지만, 이러한 프로세스는 설명된 단계가 본원에서 설명된 순서 이외의 순서로 수행되는 것으로 실시될 수 있음이 이해되어야 한다. 또한 특정 단계가 동시에 수행될 수 있거나, 다른 단계가 추가될 수 있거나, 또는 본원에서 설명된 특정 단계가 생략될 수 있음이 더 이해되어야 한다. 다시 말해서, 본 원에서의 프로세스의 설명은 본 개시의 특정 양상을 예시하는 목적을 위해 제공되며, 청구 범위를 제한하도록 해석되지 않아야 한다.
따라서, 위의 설명은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 제공된 예시 이외의 다수의 양상 및 응용은 위의 설명을 읽을 시 명백해질 것이다. 범주는 위의 설명을 참조하지 않으면서 결정되어야 하며, 그 대신에 이러한 청구범위가 부여되는(entitled) 등가물의 전체 범주와 함께, 첨부된 청구범위를 참조로 결정되어야 한다. 본원에서 논의된 기술에서 향후의 개발이 발생할 것이며, 개시된 시스템 및 방법이 이러한 향후 실시예에 통합될 것으로 예상되고 의도된다. 요컨대, 응용이 수정 및 변형을 할 수 있음이 이해되어야 한다.
본 개시의 다양한 양상은 다음 구성 중 임의의 하나 이상의 형태를 취할 수 있다:
(1) 투영 디스플레이 시스템으로서, 콘텐츠 데이터에 응답하여 광을 방출하도록 구성된 광원; 광을 변조하도록 구성된 광학 변조기; 및 콘텐츠 데이터 및 향후 프레임에 관련된 메타데이터를 기초로 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하여, 그로 인해 시각적 아티팩트의 지각을 감소시키도록 구성된 제어기를 포함하는, 투영 디스플레이 시스템.
(2) (1)에 있어서, 콘텐츠 데이터는 이미지 데이터, 및 주변 조건 데이터, 향후 프레임에 관련된 메타데이터, 마스터링 메타데이터, 색상 보정 메타데이터 또는 프로젝터 성능 데이터(projector capability data) 중 적어도 하나를 포함하는, 투영 디스플레이 시스템.
(3) (2)에 있어서, 프로젝터 성능 데이터는 투영 디스플레이 시스템의 베일링 글레어 특성에 대응하는 데이터를 포함하는, 투영 디스플레이 시스템.
(4) (2) 또는 (3)에 있어서, 주변 조건 데이터는 실내 반사 특성에 대응하는 데이터, 스크린 이득에 대응하는 데이터 또는 주변 광 수준에 대응하는 데이터 중 적어도 하나를 포함하는, 투영 디스플레이 시스템.
(5) (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서, 제어기는 부분 디밍을 수행함으로써 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하도록 구성되는, 투영 디스플레이 시스템.
(6) (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 있어서, 제어기는 광원의 밝기 또는 광원의 밝기의 변화율 중 적어도 하나를 조정함으로써 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하도록 구성되는, 투영 디스플레이 시스템.
(7) (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서, 제어기는 작고-밝은-객체 보상을 수행함으로써 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하도록 구성되는, 투영 디스플레이 시스템.
(8) (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서, 제어기는 동적 범위를 축소함으로써 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하도록 구성되는, 투영 디스플레이 시스템.
(9) (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 있어서, 광원은 광을 방출하도록 구성된 레이저 광원인, 투영 디스플레이 시스템.
(10) (9)에 있어서, 제어기는 레이저 광원에서의 펄스 스키핑, 레이저 광원에서의 진폭 변조 또는 광의 감쇠 중 적어도 하나를 수행함으로써 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하도록 구성되는, 투영 디스플레이 시스템.
(11) (1) 내지 (10) 중 어느 하나에 있어서, 광원은 제1 색상의 광을 방출하도록 구성된 제1 발광 디바이스, 제2 색상의 광을 방출하도록 구성된 제2 발광 디바이스, 및 제3 색상의 광을 방출하도록 구성된 제3 발광 디바이스를 포함하는, 투영 디스플레이 시스템.
(12) (11)에 있어서, 제어기는 제1 색상의 광, 제2 색상의 광 및 제3 색상의 광에 대한 광 수준을 독립적으로 조정하도록 구성되는, 투영 디스플레이 시스템.
(13) (11)에 있어서, 제어기는 제1 색상의 광, 제2 색상의 광 및 제3 색상의 광에 대한 광 수준을 집합적으로 조정하도록 구성되는, 투영 디스플레이 시스템.
(14) (1) 내지 (13) 중 어느 하나에 있어서, 시각적 아티팩트는 어두운 펌핑 효과인, 투영 디스플레이 시스템.
(15) 광원 및 광학 변조기를 포함하는 투영 디스플레이 시스템의 프로세서에 의해 실행될 때, 투영 디스플레이 시스템이:
콘텐츠 데이터를 수신하는 것;
광원에 의해, 콘텐츠 데이터에 응답하여 광을 방출하는 것; 광학 변조기에 의해 광을 변조하는 것; 및 콘텐츠 데이터 및 향후 프레임에 관련된 메타데이터를 기초로 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하여, 그로 인해 시각적 아티팩트의 지각을 감소시키는 것을 포함하는 동작을 수행하게 하는 명령어를 저장하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
(16) (15)에 있어서, 콘텐츠 데이터는 이미지 데이터, 및 주변 조건 데이터, 향후 프레임에 관련된 메타데이터, 마스터링 메타데이터, 색상 보정 메타데이터 또는 프로젝터 성능 데이터 중 적어도 하나를 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
(17) (16)에 있어서, 프로젝터 성능 데이터는 투영 디스플레이 시스템의 베일링 글레어 특성에 대응하는 데이터를 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
(18) (16) 또는 (17)에 있어서, 주변 조건 데이터는 실내 반사 특성에 대응하는 데이터, 스크린 이득에 대응하는 데이터 또는 주변 광 수준에 대응하는 데이터 중 적어도 하나를 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
(19) (15) 내지 (18) 중 어느 하나에 있어서, 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하는 것은 부분 디밍을 수행하는 것을 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
(20) (15) 내지 (19) 중 어느 하나에 있어서, 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하는 것은 광원의 밝기 또는 광원의 밝기의 변화율 중 적어도 하나를 조정하는 것을 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
(21) (15) 내지 (20) 중 어느 하나에 있어서, 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하는 것은 작고-밝은-객체 보상을 수행하는 것을 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
(22) (15) 내지 (21) 중 어느 하나에 있어서, 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하는 것은 동적 범위를 압축하는 것을 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
(23) (15) 내지 (22) 중 어느 하나에 있어서, 광원은 광을 방출하도록 구성된 레이저 광원인, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
(24) (23)에 있어서, 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하는 것은 레이저 광원에서의 펄스 스키핑, 레이저 광원에서의 진폭 변조 또는 광의 감쇠 중 적어도 하나를 수행하는 것을 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
(25) (15) 내지 (24) 중 어느 하나에 있어서, 광을 방출하는 것은 광원의 제1 발광 디바이스에 의해 제1 색상의 광을 방출하는 것; 광원의 제2 발광 디바이스에 의해 제2 색상의 광을 방출하는 것 및 광원의 제3 발광 디바이스에 의해 제3 색상의 광을 방출하는 것을 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
(26) (25)에 있어서, 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하는 것은 제1 색상의 광, 제2 색상의 광 및 제3 색상의 광에 대한 광 수준을 독립적으로 조정하는 것을 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
(27) (25)에 있어서, 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하는 것은 제1 색상의 광, 제2 색상의 광 및 제3 색상의 광에 대한 광 수준을 집합적으로 조정하는 것을 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
(28) (15) 내지 (27) 중 어느 하나에 있어서, 시각적 아티팩트는 어두운 펌핑 효과인, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

Claims (20)

  1. 투영 디스플레이 시스템으로서,
    콘텐츠 데이터에 응답하여 광을 방출하도록 구성된 광원;
    상기 광을 변조하도록 구성된 광학 변조기; 및
    상기 콘텐츠 데이터 및 현재 프레임에 후속하는 향후 프레임에 관련된 메타데이터를 기초로 상기 광원의 밝기의 변화율을 조정하는 것에 기초하여 상기 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정함으로써, 시각적 아티팩트(visual artifacts)의 지각(perceptibility)을 감소시키도록 구성된 제어기를 포함하고,
    상기 메타데이터는 상기 향후 프레임의 피크 밝기 수준에 관한 정보를 포함하는, 투영 디스플레이 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 주변 조건 데이터를 획득하도록 추가로 구성되고, 상기 주변 조건 데이터는 실내 반사 특성에 대응하는 데이터, 스크린 이득에 대응하는 데이터 또는 주변 광 수준에 대응하는 데이터 중 적어도 하나를 포함하는, 투영 디스플레이 시스템.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 제어기는 부분 디밍(partial dimming)을 수행함으로써 상기 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하도록 추가로 구성되는, 투영 디스플레이 시스템.
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 제어기는 작고-밝은-객체 보상(small-bright-object compensation)을 수행함으로써 상기 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하도록 추가로 구성되는, 투영 디스플레이 시스템.
  8. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 제어기는 상기 콘텐츠 데이터의 동적 범위를 압축함으로써 상기 시각적 아티팩트의 지각을 감소시키도록 추가로 구성되는, 투영 디스플레이 시스템.
  9. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 광원은 상기 광을 방출하도록 구성된 레이저 광원인, 투영 디스플레이 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어기는 상기 레이저 광원에서의 펄스 스키핑(pulse skipping), 상기 레이저 광원에서의 진폭 변조 또는 상기 광의 감쇠 중 적어도 하나를 수행함으로써 상기 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정하도록 추가로 구성되는, 투영 디스플레이 시스템.
  11. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 광원은 제1 색상의 광을 방출하도록 구성된 제1 발광 디바이스, 제2 색상의 광을 방출하도록 구성된 제2 발광 디바이스, 및 제3 색상의 광을 방출하도록 구성된 제3 발광 디바이스를 포함하는, 투영 디스플레이 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어기는 상기 제1 색상의 광, 상기 제2 색상의 광 및 상기 제3 색상의 광에 대한 광 수준을 독립적으로 조정하도록 추가로 구성되는, 투영 디스플레이 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제어기는 상기 제1 색상의 광, 상기 제2 색상의 광 및 상기 제3 색상의 광에 대한 광 수준을 집합적으로(collectively) 조정하도록 추가로 구성되는, 투영 디스플레이 시스템.
  14. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 시각적 아티팩트는 어두운 펌핑 효과(dark pumping effect)인, 투영 디스플레이 시스템.
  15. 광원 및 광학 변조기를 포함하는 투영 디스플레이 시스템의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 투영 디스플레이 시스템으로 하여금, 동작을 수행하게 하는 명령어를 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 동작은,
    콘텐츠 데이터를 수신하는 것;
    주변 조건 데이터를 수신하는 것;
    상기 광원에 의해, 상기 콘텐츠 데이터에 응답하여 광을 방출하는 것;
    상기 광학 변조기에 의해 상기 광을 변조하는 것; 및
    상기 콘텐츠 데이터 및 현재 프레임에 후속하는 향후 프레임에 관련된 메타데이터를 기초로 상기 투영 디스플레이 시스템의 광 수준을 조정함으로써 어두운 펌핑 시각적 아티팩트의 지각을 감소시키는 것을 포함하고, 상기 광 수준을 조정하는 것은 상기 콘텐츠 데이터 및 상기 향후 프레임에 관련된 메타데이터를 기초로 상기 광원의 밝기의 변화율을 조정하는 것을 포함하고,
    상기 메타데이터는 상기 향후 프레임의 피크 밝기 수준에 관한 정보를 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제15항에 있어서,
    상기 광원은 상기 광을 방출하도록 구성된 레이저 광원이고; 및
    상기 투영 디스플레이 시스템의 상기 광 수준을 조정하는 것은 상기 레이저 광원에서의 펄스 스키핑, 상기 레이저 광원에서의 진폭 변조 또는 상기 광의 감쇠 중 적어도 하나를 수행하는 것을 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  20. 제15항에 있어서, 상기 시각적 아티팩트는 어두운 펌핑 효과인, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
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