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Digital image

목차

• 이미지와 그래픽의 차이점• 이미지 파일의 확장자 종류• 이미지 생성과 처리를 위한 장치

이미지의 이해와 규격

• 이미지와 그래픽의 이해– 이미지와 그래픽의 차이

• 아날로그로 구성된 연속적인 그림을 위치 좌표와 색상값으로 일정한 간격으로 나누는 작업을 함으로써 디지털 파일의 형태로 변환한다 .

이러한 방식을 가리켜 래스터 (Ras te r) 방식 이라고 함• 그래픽 함수로 표현된 그래픽은 점 , 선 , 곡선 , 원으로 표현되며 벡터 (Ve c to r) 방식 이라고 부름

[ 그림 4-1] 래스터 방식의 이미지 확대하면 이미지가 깨짐

[ 그림 4-2] 벡터 방식의 그래픽 확대해도 그래픽이 선명


• 이미지와 그래픽의 이해– 픽셀과 비트

• 컴퓨터에서 화면을 구성하는 최소 단위• 이미지는 픽셀의 집합으로 표시• 표현 가능한 색상의 수는 픽셀에 할당된 비트의 수에 의해 결정• 비트가 많이 배정되면 색상 값이 더 커져 더 다양한 컬러로 표현이 가

능[ 표 4-1] 비트의 수와 색상

비트 색상 참고

1 21 = 2 흑백

2 22 = 4 팔레트

4 24 = 16 팔레트

8 28 = 256 팔레트

16 216 = 65,536 하이컬러

24 224 = 16,777,216 트루컬러

32 16,777,216 + 8Bit 알파 채널 트루컬러 + 알파채널


• 이미지와 그래픽의 이해– 픽셀과 비트

[ 그림 4-3] 모니터 등록 정보에서 설정하는 색 품질 [ 그림 4-4] 비트수에 따른 픽셀의 색상수의 변화


• 이미지와 그래픽의 이해– 컬러 모델의 종류

• 컬러를 표현하는 방식 : RGB, C MY, H S V

– 빛의 성질• 색상은 주파수의 파장 길이로 결정• 빛은 세 가지의 성질을 가지고 있음

– 색상 (C o lo r, H ue ): 빛의 파장 ( 우세 주파수 ) 에 의해 결정– 명도 (Brightne s s , Lum inanc e ): 진폭에 의해 결정되며 , 진폭이 크면 빛

의 밝기 (에너지 ) 가 큼

– 채도 (Purity, S aturatio n): 흰색이 섞이지 않은 색의 순도

• 이미지와 그래픽의 이해– RG B 모델

• Re d , Gre e n , Blu e 를 말하며 빛의 3 원색• 컬러는 RGB 의 기본 색상이 혼합되어 결정되며 가산 모델 (Ad d itive Mo d e l)

이라고도 부름


[ 그림 4-6] 빛의 3 원색에 의한 RGB 컬러

• 이미지와 그래픽의 이해– C MY 모델

• C MY 는 C yan, Mage nta, Ye llo w 를 기본으로 하는 컬러 모델로 , 감법 혼색(S ub trac tive Mixture ) 에 의해 컬러가 결정


[ 그림 4-7] 잉크의 3 원색으로 구성된 CMY 컬러

• 이미지와 그래픽의 이해– H S V 모델

• H ue , S aturatio n , Valu e 를 뜻하는 컬러 모델로 , 인간의 시각에 기초를 둠• RGB 모델의 색을 색상 , 채도 , 명도로 변환하여 사용


[ 그림 4-8] 육각뿔 모형의 HSV

• 이미지 확장자의 이해– 래스터 방식의 포맷

• JPEG (Jo int Pic ture Exp e rts Gro up )

– 24Bit 의 트루컬러를 지원하며 최대 1 /20 까지 화질의 저하 없이 파일을 압축


[ 그림 4-9] 압축률을 조정해서 화질의 손실을 임의로 조정 가능한 JPEG



• GIF (Grap h ic s In te rc hange Fo rm at)

– 사진의 압축 효과는 크지 않지만 , 벡터 그래픽을 비트맵 (B itm ap ) 으로 변환해서 사용 할 때 적합

– JPEG 은 사진을 손실 없이 압축하는 데 적합– G IF 는 색상수가 적은 드로잉 이미지를 압축하는 데 효과적임



• PC X

– Zs o ft 사의 PC Paintb ru s h 에서 사용하던 포맷• BMP

– 마이크로소프트 (Mic ro s o ft) 에서 지원하는 파일 포맷• TIF

– Tag Im age File Fo rm at 이란 뜻으로 다양한 압축 방법을 지원하는 파일 포맷• RAW

– RAW 는 파일의 확장자를 뜻하는 것이 아니라 디지털 카메라에서 사용하는 파일의

압축 없는 원본 사진 데이터를 지칭함


• 이미지 확장자의 이해– 벡터 방식의 포맷

• WMF

– Wind o ws Me ta F ile 의 약자로 , 윈도우의 표준 그래픽 파일– 클립아트로 주로 이용


• 이미지 확장자의 이해– 벡터 방식의 포맷

• AI

– 어도비 (Ad o b e ) 의 일러스트레이터 , 혹은 포토샵에서 사용하는 포맷• PS D

– 포토샵에서 사용하는 이미지 파일로 , 비트맵과 벡터 방식의 혼합형• C D R

– 코렐드로우에서 사용하는 파일로 , 벡터 방식의 포맷

Section 1: 이미지의 이해와 규격

• 이미지 파일의 처리 기술– 이미지의 압축

• 픽셀의 비트수와 해상도를 줄이면 화질이 떨어짐• 데이터를 압축함으로써 이미지의 화질 손실을 최소화하고 파일의 용량

을 줄이는 기법이 연구되었음• 대표적인 이미지 압축 기술로 GIF 압축과 JPEG 압축이 있음

– G IF 압축• 비손실 압축 기법으로 , 256 색 이외의 색은 버림으로써 압축을 하는 방

법

• 이미지 파일의 처리 기술– JPEG 압축

• 손실 압축 기법으로 , 모든 색상을 1 ,677 만 색상으로 줄여서 압축하는 방식


• 이미지 파일의 처리 기술– 표본화와 양자화

• 일반적으로 이미지를 픽셀 단위로 쪼개어 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정

• 변환된 디지털 신호의 양을 수치로 변환하는 것을 양자화 (Q uantizatio n)

라 함• 양자화된 수치를 2 진수의 부호로 변환하는 것을 부호화 (C o d ing) 라 함


[ 그림 4-15] 아날로그 신호와 디지털 신호의 차이점


• 이미지 파일의 처리 기술– 이미지 필터링

• 평균값 필터– 평균값 필터 (Ave rage F ilte r) 는 잡음을 감소할 때 사용



• 히스토그램 평준화– 히스토그램 평준화 (H is to gram Eq ualizatio n) 는 자주 사용하는 필터링으로 ,

이미지의 대비 (C o ntras t) 를 고르게 분포시켜 줌



• 윤곽선 추출– 이미지에서 밝기가 급격하게 변하는 부분은 경계선 부분을 뜻함– 경계선 부분을 감지하여 이미지의 윤곽만을 추출



• 세피아 , 네거티브– 세피아 (S e p ia) 는 빛바랜 옛날 사진의 느낌이 들도록 이미지의 전체 색을 갈색

톤으로 변환시킬 때 사용



• 샤프닝 , 엠보싱– 샤프닝 (S harp e n ing) 필터는 주변 픽셀 간의 대비를 높일 때 사용되는 필터– 엠보싱 (Em b o s s ing) 필터는 뒷 배경에 비해 두드러져 보이거나 들어가 보이게

하는 이미지 처리 방식


• 이미지 파일의 처리 기술– 디더링과 앤티앨리어싱

• 디더링– 디더링 (D ith e ring) 은 제한된 색상을 섞어 다양한 색상을 만들어 내는 2D 그래픽기법

– 디더링을 조절하는 옵션 : 디퓨전 (D iffu s io n) 과 패턴 (Patte rn)

– 디퓨전은 여러 픽셀을 섞어 색상을 표현할 때에 픽셀의 위치를 임의로 흩어 놓아 색상 간 경계를 자연스럽게 하는 방식

– 패턴은 픽셀을 특정한 패턴에 따라 배치함으로써 거칠게 만드는 방식


• 이미지 파일의 처리 기술– 디더링과 앤티앨리어싱

• 앤티앨리어싱– 앤티앨리어싱 (Anti- alias ing) : 계단 모양을 없애는 기법


• 이미지 파일의 처리 기술– 모델링과 렌더링

• 모델링– 3D 그래픽을 생성하기 위해 사용하는 대상물을 모델이라 하고 , 이러한 대상을

만들어 가는 것을 모델링이라 함– 와이어프레임 모델 : 2D 나 3D 곡선만으로 물체를 표현하며 , 물체의 뼈대나 윤

곽만을 나타냄– 솔리드 모델 : 부피를 이용해 물체를 나타냄– 다각형 표면 모델 : 곡면을 이용해 물체의 표면을 표현함


• 이미지 파일의 처리 기술– 모델링과 렌더링

• 렌더링– 3D 모델에 그림자 , 색상 , 농도의 변화와 같은 질감을 더해 현실감을 추가하는

과정


• 이미지 편집 소프트웨어의 종류– 이미지 뷰어

• 윈도우에서 기본적으로 제공되는 그래픽 뷰어 프로그램은 내 컴퓨터 , 탐색 기 내에 내장되어 있음


• 이미지 편집 소프트웨어의 종류– 이미지 편집기

• 대표적으로 널리 애용되는 것으로 포토샵 , 페인트샵이 있음• 국내 포털 사이트에서 무료로 공개한 프로그램

– 네이버 (Nave r) 의 포토매니저 (h ttp ://p ho to m .nave r.c o m )

– 다음 (D aum ) 의 멀티킷 (h ttp ://m ultikit.d aum .ne t)

• 디지털 카메라– 디지털 카메라 촬영법– 플래시 사용 금지– 조명의 밝기– 배경의 조화– 손 떨림 방지– 줌 , 접사 기능의 활용



• U S B 인터페이스• U S B 는 이론상으로 총 1 27 개의 장치를 연결할 수 있으며 운영체제의

지원을 받는 경우 플러그 앤 플레이 (Plug And Plug, PnP) 기능을 지원• PC 의 전원이 켜진 상태에서도 얼마든지 연결하고 제거할 수 있음• 연결 시에는 플러그 앤 플레이 기능이 자동으로 동작하므로 시스템 재 시

작 없이 바로 장치를 사용할 수 있다는 장점 ( 핫 플러깅 (H o t Plugg ing))


• 프린터– 프린터의 종류

• 레이저 프린터 (Las e r Printe r), 잉크젯 프린터 (Inkje t Printe r)

• 잉크젯의 경우에는 다시 분사 방식에 따라 다시 버블 방식과 압전 방식 ,

마하 방식으로 구분


• 프린터– 프린터의 평가 지표

• 인쇄 속도– 프린터 인쇄 속도를 평가하는 단위는 초당 문자 출력 속도인 C PS (C harac te r

Pe rS e co nd ), 혹은 분당 페이지 인쇄 속도인 PPM(Page Pe r Minute ) 이 사용됨

• 인쇄 품질– 프린터의 인쇄 품질을 가늠하는 척도로 사용되는 D PI(D o t Pe r Inc h ) 는 가로

세로 1 인치 면적에 찍히는 도트의 수를 말함


• 스캐너– 스캐너의 종류

• 스캐너의 형태– 핸드 스캐너 (H and S canne r), 플랫 베드 스캐너 (Flat Be d S c anne r), 시트 피드

스캐너 (S he e t Fe e d S canne r) 로 구분


• 스캐너– 스캐너의 종류

• 스캐너의 인터페이스– 프린터와 달리 인터페이스에 따라 스캔 속도에 큰 차이가 있음– 과거에는 스카시 (S C S I) 방식의 스캐너가 널리 사용– 최근에는 빠르면서 일반적인 U S B 방식의 스캐너들이 개발되어 시장의 주류

를 이룸


• 스캐너– 스캐너의 평가 지표

• 스캔 속도와 스캔한 문서의 화질 , 품질 등

– O C R(O p tic al C harac te r Re c o gn itio n ) 은 문자인식 프로그램

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