디스플레이의 화질은 중요한 성능 지표이며, 균일도는 화질을 결정하는 주요 요소들 중의 하나이다. LED 매트릭 스 디스플레이 같이 화소마다 휘도 및 색역이 다른 경우, 디스플레이 휘도 및 컬러 균일도 개선을 위한 보정 작업이 수행되어야 한다. 적용의 편리성 때문에 대부분의 경우에 균일도 보정 방법은 모든 화소의 휘도 및 색역 중 가장 낮은 값 으로 보정을 수행하는 방식으로 진행되어왔다. 하지만, 이와 같은 방법은 균일도 보정 후 디스플레이의 휘도 및 색역이 너무 많이 감소하는 단점을 갖는다. 휘도 및 색역 감소량을 최소화하는 방법의 대안은 디스플레이가 균일하게 인지되는 범위를 도출한 후, 해당 범위 내에서 휘도 및 색역이 최대가 되는 값을 기준으로 디스플레이를 보정하는 것이다. 본 논 문에서는 이와 같은 디스플레이 균일도 보정 범위를 도출하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 시각 실험을 통하여 화소간 휘도 및 색의 차이가 사람의 눈에 상이하게 인지되는 기준을 도출하고, 실험 결과를 사용하여 디스플레이 균일 도 보정 범위를 정량화 한다. 제안하는 방법의 성능은 시각 실험을 통하여 검증된다. 실험을 통해 제안하는 방법이 90% 이상의 높은 정확도로 균일도 보정 범위를 정확하게 도출하는 것을 확인할 수 있었다.

디스플레이 주변의 조도 환경 변화에 따라 인지되는 영상의 시인성이 달라지게 된다. 특히, 높은 조도 환경 에서는 영상의 인지 contrast가 저하되고, 어두운 영역의 detail이 손실되는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 높은 조 도에서 인지되는 영상의 시인성을 향상시키기 위해 어두운 영역의 detail 보상을 고려한 contrast 개선 알고리즘을 제 안한다. 영상의 contrast 개선을 위해 TMF(Tone Mapping Function)를 사용하며, TMF는 영상 특성 및 주변 조도에 따라 적응적으로 도출된다. 제안하는 contrast 개선 방법의 성능을 평가하기 위해 원본, 제안하는 방법과 기존 방법의 결과들을 대상으로 성능 비교를 위한 시각 실험을 수행한다. 실험 결과 제안하는 방법을 적용한 영상의 시인성이 원 본 및 기존 방법에 비해 향상된 것을 확인하였다.

Field Sequential Color(FSC) 디스플레이는 서로 다른 frame을 순차적으로 화면에 표시하여 영상을 표시한다. 컬러 필터가 없는 FSC 디스플레이는 높은 투과율과 낮은 소비전력의 장점을 갖는다. 하지만, FSC 디스플레이는 순 차적으로 표시하는 구동 방식으로 인하여 움직이는 물체 경계에서 Color break-up(CBU)이 발생한다. CBU는 발생 원인에 따라 static CBU와 dynamic CBU로 나누어진다. 본 논문에서는 두 가지 종류의 CBU에 대한 정량화 방법을 제시하고, 일반영상에서의 CBU를 평가한다. 제안하는 방법의 성능은 시각 실험을 통해 검증한다. 시각 실험 결과 제 안하는 정량화 방법이 실험자가 느끼는 CBU 정도와 일치하는 것을 확인 하였다.

스마트폰을 비롯한 모바일 기기의 디스플레이 해상도는 급격히 증가하고 있다. 최근 출시된 제품들은 대부분 이백만 화소 이상인 디스플레이를 사용하고 있다. 하지만 모바일용으로 널리 사용되는 멀티미디어 영상의 해상도는 디스플레이 해상도에 비해 상대적으로 낮다. 예를 들어 T-DMB(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting)의 화소수는 320x240이며, 인터넷 스트리밍 동영상은 대부분 720x480이하이다. 저해상도의 영상을 고해상도 디스플레이에서 재생하기 위해서는 보간을 수행해야 하는데, 이 과정에 의해 화질이 열화 된다. 특히 영상 확대에 따른 블로킹잡음 (blocking noise)의 가시성 증가는 모바일 디스플레이의 화질 저하에 중요한 영향을 미치는 요소 중에 하나이다. 본 논문에서는 보간된 영상을 대상으로 한 블로킹 잡음 저감 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 에지를 보존하며 블로킹 잡음을 효과적으로 저감시킨다. 또한, 간단한 사칙연산, 비트연산과 비교연산만을 사용하여 모바일 기기에서의 하드웨어 구현이 용이하다는 장점을 갖는다.

CRT와 달리 PDP (Plasmadisplaypanel)에서의 휘도는 입력 계조에 따라 선형적으로 증가한다. 이와같은 휘도 특성으로 인해 PDP에서는 역감마 보정을 수행하여야 한다. 저계조에서 CRT의 휘도 증가율은PDP와 비교하여 매우 낮다. 따라서, 역감마 보정 후 저계조 영역에서 표시 가능한 휘도의 개수가 감소하게 되어 의사윤곽이 발생한다. 이와 같은 문제점의 해결을 위해 디더링 또는 오차확산이 사용되고 있다. 그러나, PDP의 저계조에서 이웃한 두계조의 휘도 차가 인간 시각이 인지 가능할 정도로 크기 때문에 디더링 또는 오차확산의 결과에서 소수화소들이 isolated 도트로 인지된다. 본 논문에서는 시공간적인 문턱값 변조를 통해 PDP에서의 저계조 재현 성능을 향상시키는 방법을 제안한다.

본 논문에서는 디스플레이의 화질에 영향을 끼치는 중요 요소 중 하나인 색 선명도에 대한 정량화 방법을 제안한다. 먼저, 인지 요소인 lightness, chroma, hue가 각각 독립적으로 변환된 실험 영상들을 제작한다. 실험 영상들의 색 선명도 시각 실험 결과 와 인지 요소들의 통계적 변수인 평균, 표준편차, 변동계수 사이의 regression을 수행한다. Regression 결과에서 통계적으로 유의미한 요소들만을 선택하여 색선명도 평가 모델을 도출한다. 제안하는 정량화 모델의 성능을 검증하기 위하여 시각 실험 결과와 모델에 의해 계산된 수치 사이의 상관계수를 계산한다. 실험 결과를 통해 제안하는 모델의 성능이 비교 대상인 기존 모델의 성능보다 우월하다는 것을 확인할 수 있었다.