디지털 카메라(Digital Camera)와 같은 휴대형 영상 입력 장치(Portable Image Input Device)는 스캐너 (Scanner)와 달리 3 차원의 피사체(Object)를 디지털 영상으로 생성할 수 있고 다양한 조명 환경(Illuminant)에서 사용할 수 있다는 이유로 많은 응용 분야에서 활발하게 사용되고 있다. 그러나, 정확한 색 재현(Color Reproduction)을 위한 기존의 디지털 카메라 특성화 방법(Digital Camera Characterization Method)은 생성된 영상의 조명 정보를 고려하지 않은 상태에서 색 변환 행렬을 생성하므로 다양한 조명 환경 변화에 대해 적응적으로 대처하지 못하는 단점이 있다. 본 논문에서는 디지털 카메라가 생성하는 영상의 rgb 색도를 이용하여 색도 평면에 색도 다각형(Chromaticity Polygon)을 구성하고 각 색도 다각형들간의 포함 관계에 따라 조명 정보를 평가함으로써 조명색(Illuminant Color)의 변화에 따른 인간 시각 시스템(Human Visual System)의 색 불변성(Color Constancy)을 재현할 수 있는 디지털 카메라 특성화 방법을 제안한다.
점점 고기능화 다양화 되는 콤팩트 디카와 DSLR 그리고 2010년부터 시장에 돌풍을 몰고 온 미러리스 카메라까지, 바야흐로 디지털 카메라의 춘추전국시대이다. 2009년부터 콤팩트 디카 시장이 마이너스 성장으로 돌아선 가운데 일찌감치 카메라업체들의 신규시장을 창출하려는 의지와 새롭고 다양한 기능의 카메라에 대한 소비자들의 기대심리가 맞물리면서 현재 카메라 시장은 '신기술의 경연장'으로 불릴 만큼 하루가 다르게 다양한 제품들이 시장에 쏟아져 나오고 있다. 지난해에 이어 2011년에도 미러리스 카메라의 고공행진이 계속되는 가운데 더욱 막강해진 중 보급형 DSLR의 꾸준한 상승세와 소셜 네트워크 환경에 초점을 맞춘 고기능성의 콤팩트 디카의 성장이 맞물리면서 카메라 시장은 그 어느 때 보다 치열한 각축전이 예상된다.
최근 디지털카메라의 기술 개발은 빛이 부족한 상황에서도 사진용 플래시와 같은 장비를 사용하지 않고서 사진을 촬영할 수 있는 다양한 고감도 기능을 탑재하는 경향이다. 또한 다양한 고감도에 적용시킬 수 있는 디지털카메라의 노이즈감소기능도 동시에 개발되고 있다. 그러나 노이즈가 발생하기 쉬운 고감도 상황에서 디지털카메라의 노이즈감소기능은 노이즈를 감소시키는 동시에 이미지의 해상도도 감소시키는 경향을 보인다. 따라서 본 연구에서는 디지털카메라의 노이즈감소기능이 이미지 해상도에 미치는 영향을 실험을 통해 양적으로 수치화 하고자 한다. 실험은 해상도와 노이즈 타깃을 디지털카메라의 감도별로 촬영하고, 측정값을 분석한 결과 노이즈감소기능이 적용될 때 최대 15%까지 해상도가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 연구는 디지털카메라의 사용자에게는 노이즈감소기능의 정확한 활용을 가능하게 하며 제조사에게는 노이즈감소기능을 검증해 볼 수 있게 할 것이다.
디지털 카메라 이미지의 화질을 저하시키는 주요 요인 중 하나는 노이즈이다. 디지털 카메라에 사용되는 CCD/CMOS 센서의 특성상, 노출이 증가할수록 신호대 잡음비(SNR)가 증가한다. 따라서 디지털 카메라에서 SNR이 높은 이미지를 얻기 위해서는 되도록 많은 노출을 주어야 한다. 하지만 너무 과다한 노출을 주게 되면 highlight clipping이 일어나기 때문에, RGB 모든 채널에서 clipping이 일어나지 않는 범위 안에서 노출을 주어야 한다. 그리고 CCD/CMOS RAW 데이터에 대해 카메라의 이미지 프로세싱 과정에서 디지털 노출 보정을 해주면 사람이 보기에 적절한 노출을 가지면서도 SNR이 높은 고화질의 이미지를 얻을 수 있다.
캠코더가 똑똑해지고 있다. 아니 디지털카메라가 똑똑해지고 있다. 휴대성을 강조하는 추세에 맞게 군살을 빼서 크기가 작아지는 것은 기본이고 합쳐야 산다는 컨버전스 시대에 맞게 서로의 경계를 넘어 기능을 꿀꺽 삼켰다. 소니코리아의 사이버샷 DSC-M1 역시 눈길을 끄는 컨버전스형 제품 가운데 하나다. DSC-M1의 액정은 슬라이드 방식을 채용, 왼쪽으로 열리고 좌우로 270도 회전시킬수 있어 언뜻 보면 요즘 유행하는 휴대전화를 닮았다.
무게는 190g으로 미니켓과 비슷한 수준이며 크기도 작아 휴대성이 뛰어나다. 기능을 보면 CCD는 2.4분의 1인치 크기이며 509만화소를 지원한다. 최대 해상도는 2,592×1,944로 웬만한 디지털카메라 뺨치는 수준이다.
2007년 일본 사진업계는 안정적인 경기 회복의 기조를 보이는 가운데 경제지표에서 보면 소비지출은 오를 것으로 전망되지만 디지털화가 가속화되는 가운데 사진소비 수준은 감소 경향이 계속되어 어려울 것으로 전망되었다. 디지털카메라는 일안리플렉스(DSLR)의 보급과 함께 디지털 서비스에 있어서도 디지털카메라 프린트의 신장으로 은염사진 프린트 영역의 회복이 기대되지만, 은염카메라의 각 기종은 대폭적인 감소 추세가 계속될 것으로 보인다. 스틸필름의 수요 수준도 각 타입 모두 합쳐 30% 이상 감소가 예측되고, 컬러 DP 전체 수요도 2자리수 대의 감소가 예상되는 등, 마이너스 성장의 범위를 벗어나지 않을 전망이다. 따라서 사진시장의 활성화를 위해 무엇보다 디지털 비즈니스의 확대가 큰 과제로 떠오르고 있다.
1972년 국내에서는 아날로그카메라를 이용하여 항공사진측량을 시작한 이래로 최근에는 항공사진측량의 효율성을 향상시키기 위해서 고해상도 디지털항공사진 카메라의 도입이 적극적으로 추진되고 있다. 본 연구에서는 항공사진측량을 위해 개발된 고해상도 디지털항공사진카메라 중에서 DMC(Digital Mapping Camera) 카메라에 대한 3차원 위치결정의 정확도를 기존의 아날로그카메라와 비교하여 평가하였다. 이를 위해서 인천인근지역에 테스트필드를 선정하고 기준점을 설치한 후 항공사진측량을 수행하였다. 아날로그카메라 및 DMC 카메라 항공사진의 3차원 위치결정의 정확도를 비교한 결과, 정확도에는 큰 차이가 없었으며, GPS/IMU 자료에 기준점을 추가하여 항공삼각측량을 수행한 후 위치결정을 수행했을 경우 정확도가 향상됨을 알 수 있었다.
고화질 디지털 카메라가 널리 보급되면서 디지털 카메라는 단순한 영상 기록 장치가 아닌 정보 저장 매체로써 다양한 분야에서 사용되고 있다. 그러나 디지털 카메라의 분광 감도가 표준 관측자의 색 일치 함수와 다르기 때문에 카메라로는 색이 정확하게 측정될 수 없다. 본 연구는 카메라 이미지를 피사체의 색 정보를 지니고 있는 sRGB 이미지로 변환하는 방법에 관한 것이다. 디지털 카메라의 출력 신호와 CIE 삼자극치간의 변환 행렬은 Macbeth ColorChecker 24색을 기준 색으로 하여 다중 회귀법을 사용하여 구하였다. 변환 행렬을 이용하여 카메라의 출력 신호로부터 피사체의 실제 색을 찾아내어 이상적인 sRGB 표준 모니터에 정확하게 나타낼 수 있는 RGB 데이터로 변환하였다. Kodak DC220 디지털 카메라로 생성된 Macbeth ColorChecker의 sRGB 이미지와 실제 색과의 평균 색차는 2.1 $\Delta$$E_{ab}$$^{*}$ 시험 색표로 사용된 IT8 Reference KIT(286색)의 sRGB 이미지와 실제 색과의 평균 색차는 4.6 $\Delta$$E_{ab}$$^{*}$ 로 계산되었다. ab/$^{*}$ 로 계산되었다.
'2007 세계수영연맹선수권대회' 남자 400m 자유형에서 4위를 달리다가 마지막 25m를 남겨놓은 시점에서 역전드라마를 장식했던 마린보이 박태환처럼 삼성테크윈(대표.이중구/www.samsungcamera.com)은 세계 디지털카메라 시장에서 역전드라마를 준비하고 있다. 디지털카메라의 후발주자로서 선발 업체들에 대한 추격의 발판을 마련하기가 쉽지 않은 상황에서 2004년 세계 10위, 2005년에는 8위, 불과 1년만인 2006년에는 5위로 껑충 뛰어올랐으며 2007년은 3위, 2010년은 세계 1위라는 야심에 찬 목표를 내걸었다. 이처럼 삼성테크윈의 디지털카메라가 어느 순간 세계의 관심을 한 몸에 받으며 디지털 카메라의 강자로 떠오를 수 있었던 비결은 무엇인지 광디지털시스템사업부내의 DSC개발센터를 찾아 남병덕 상무로부터 제반 이야기를 들어보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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