이미지에 관련된 처리를 하기 위해서는 컴퓨터에서 이미지가 어떻게 저장되고 표현되어지는지에 대해 알 필요가 있다.
개인적으로 이미지에 대해 공부한 결과를 공부 겸 포스팅한다.
디지털 이미지 & 픽셀
디지털 이미지는 핸드폰 카메라, 스캐너 등으로 어떤 물체를 디지털화한 이미지를 말한다. 여기서 디지털화는 샘플링과 양자화 과정을 의미하며, 최종적으로 이미지는 2차원 배열의 형태로 변환된다.
픽셀이란 디지털 이미지 및 디스플레이를 구성하는 최소 단위를 말하며, 변환된 배열은 이 픽셀에 대한 정보를 가지고있다. 디지털 이미지는 픽셀의 집합으로 구성되어있고, 아래 보이는것 처럼, 10 x 10 이미지는 100개 픽셀의 집합으로 구성되어있다.
디지털 이미지를 표현하는 방식으로 여러가지가 있는데, 각각의 방식에 따라 픽셀을 표현하는 방법이 달라진다.
1. 2진 이미지 (Binary image)
- 디지털 이미지 가장 간단하게 표현한 상태로, 각 픽셀은 1비트(bit)의 크기를 갖는다. 각 픽셀은 밝음(1)과 어두움(0)의 두가지만을 표현하며, 흑백 이미지를 기준으로 변환되어진다. 변환 과정에서 임계값을 사용하는데, 통상 255의 절반인 128을 임계값으로 주로사용한다.
이미지의 밝음의 정도가 임계값보다 이상인지 이하인지를 판별해 흑과 백으로 나누는 처리방식이다.
2. 흑백 이미지 (Gray scale image)
- 2진 이미지가 1비트를 이용해 밝음의 정도를 표현했다면, 흑백 이미지에서는 0~255의 값을 이용해 밝음의 정도를 표현한다. 각 픽셀은 1바이트(byte)의 크기를 갖으며, 많은 영상처리 알고리즘에서 사용된다고 한다.
3. 컬러 이미지 (Color image)
- 컬러 이미지는 무채색을 벗어나 유채색을 표현한다.
색상을 표현하기 위해 3개의 채널을 이용하며, 각 채널은 빛의 3원색인 빨강(Red), 초록(Green), 파랑(Blue) 정보를 갖는다. 각 채널은 1바이트(byte)의 크기를 가지며 마찬가지로 0~255의 값을 이용해 색의 색의 강도를 표현한다.
예를들어, 아래 붉은 이미지는 픽셀값을 찍어보면 다음과 같이 확인할수있다.
아래 배열은 순서대로 B G R 정보를 갖으며, B:36, G:28, R:237로 빨강의 강도가 가장강한것을 확인할수있다.
