멀티미디어 공학 (7주차) (영상의 취득)

디지털 이미지 및 영상의 취득

디지털 영상의 취득

{ 취득 방법 }

1. 컴퓨터 응용 소프트웨어를 이용한 영상 합성 (그래픽 영상, 애니메이션 영상 등이 이러한 방식으로 만듦)

2. 아날로그 영상을 디지털 영상으로 변환 (스캐너, 카메라 같은 장치를 사용하여 아날로그로 저장한 후, 표현된 영상을 디지털로 변환)

 

디지털 영상을 취득하는 단계

1. 영상장치(카메라)에 빛이 렌즈를 통과

2. 렌즈를 통과한 빛이 센서 상에 맺힘 (센서는 반도체 센서로 CCD 센서, CMOS 센서 등이 존재하고 R,G,B 색의 3가지 타입의 회로(셀)들을 아주 촘촘히 구현해 놓은 것

3. 각 셀은 비치는 빛의 양과 파장에 반응하여 그 세기에 비례하는 전기신호 발생 ex) Red 셀에서 인지하여 발생하는 전기신호는 Red의 세기

 

- 각각 자신의 색과 그 색의 강도 정보를 가지고 있는 다양한 색 원소(화소, Pixel:Picture Element, Pel)들의 2차원적 배열

- 각 셀에서 수집되는 빛의 세기를 영상에 하나의 입자(Pixel)로 투영시키면 디지털 영상이 됨

- 표본화(Sampling) : 얼마나 많은 센서 셀들이 촘촘하게 자리 잡고 있는가

- 양자화(Quantization) : 받은 정보를 얼마나 정확하게 표현하고 있는가

 

" 두 방법에 따라 디지털 영상의 질이 달라짐"

 

표본화와 양자화의 과정

1. 센서 위에 상이 맺혀 있음

2. AB선을 따라서 센서 위에 비치고 있는 영상의 밝기 정보를 읽음

• AB선상을 따라서 연속적으로 값이 정의
• 아날로그 시그널(아날로그 영상)이 됨

3. AB선을 따라서 일정한 간격을 따라 값을 읽는 표본화 과정을 수행 (아날로그 시그널 위에 일정 간격으로 값을 취득하는 점 표시)

4. 취득한 값을 몇 개의 정해진 값들로 맵핑하는 과정(양자화 과정)

- 2차원 평면 상으로 확장

 

화질에 영향을 미치는 요인

• 공간 표본화율이 얼마나 높은가?
• 양자화 구간의 수를 얼마나 많게 가져갈 것인가?

공간 표본화율 (Spatial Sampling Rate)

 단위 공간에서 '얼마나 많은 화소를 생성해 내는가'와 같은 의미

• 공간적 해상도(Spatial Resolution) : 취득한 영상이 가로와 세로축 상에서 얼마나 많은 화소를 갖게 되는 척도와 비례하는 값