화소 보상 장치는 입력부, 패널 휘도 산출부, 감마 커브 산출부, 및 화소 보상부를 포함한다. 상기 입력부는 m(m은 2 이상의 자연수)개의 화소 간격으로 이격된 온(on) 화소들에 0이 아닌 계조를 적용하고 상기 온 화소들을 제외한 오프(off) 화소들에 0의 계조를 적용한 도트 입력 영상 데이터를 디스플레이 패널에 입력한다. 상기 패널 휘도 산출부는 상기 도트 입력 영상 데이터, 및 상기 디스플레이 패널에 표시되는 상기 도트 입력 영상 데이터를 촬상하여 출력되는 도트 촬상 영상 데이터를 이용하여 상기 디스플레이 패널의 휘도를 산출한다. 상기 감마 커브 산출부는 상기 디스플레이 패널의 휘도를 이용하여 상기 디스플레이 패널의 결점 특성을 검사하기 위한 감마 커브를 산출한다. 상기 화소 보상부는 상기 감마 커브를 이용하여 상기 디스플레이 패널의 결점 특성을 검사하고 상기 디스플레이 패널에 포함된 화소들을 보상한다. 따라서, 미세한 얼룩 검사 및 미세한 얼룩 보정을 수행할 수 있다.