• #3.2 Digital Photography

    2008. 6. 20.

    by. [@aisitei] 꼼발남자



     Digital camera는 Analog File을 대체한 Sensor Array를 제외하면 Analog Camera와 비슷하다.
       - Curently available digital cameras ouperform file in image quality and sharpness (Castleman 2004)
       - Professional or semiprofessioncal Digital Single Lens Refex(SLR) cameras with large sensors are particularly suitable when little light is available (Uschold 2002)

    우리 Visual System이 앞서 말한대로 Red, Green, Blue를 인지하는 새개의 cone으로 구성되어 있기 때문에 우리는 들어오는 빛을 측정할 수 있는 R,G,B type의 새개의 sensor가 필요하다.

    Standard Sensor Array는 보통 single type of light sensortive sensor로 구성되어 있으며, 그 위에 R, G ,B의 Spectrum에만 반응하는 Filter를 올리게 된다.

    사용자 삽입 이미지

    GRGB Bayer Sensor에서 25%의 Sensor는 Red에 반응, 50%의 Sensor는 Green에 반응, 25%의 Sensor는 Blue에 반응한다.


    보통 Sensor에 올리는 Filter의 배열이 GRGB Pattern으로 이루어진다. → Bayer Pattern(Bayer 1976; Bockaert 2005)
    ※다른 종류의 sensor에는 R,G,B,Cyan filter로 구성되어 있으며 대표적인 DSC는 Sony DSC-F828이다.
    사용자 삽입 이미지


    Red, Blue, Green Sensor가 공간적으로 분리되어 있기 때문에 실제적으로 Camera는 한점에 대해서 들어오는 빛을 측정할 수 없다. → 대신에 각 위치의 Red, Green, Blue의 세기를 이용하여 Interpolation을 하여 색을 얻게 된다.
    ※ 우리는 단지 영상의 한부분의 정확한 Color를 추측할 뿐이다.



    즉, 각각 하나의 Pixel에서 one color channel의 정보만 가질 수 있다.
      → 다른 Color channel의 정보는 주위의 다른 pixel을 이용한 Interpolation으로 가질 수 있는 것이다.


    ▶ Foveon X3 Sensor (Foveon Inc. 2002)
    아래 그림은 이 센서가 어떻게 동작하는 지를 간략하게 보여주고 있다.

    사용자 삽입 이미지

    세 개의 센서가 서로 위에 놓여 있으며, 최상위의 센서는 Blue를 측정하고, 그밑은 Green, 제일 아래는 Red를 측정한다.
    이는 다른 깊이에서 다른 파장을 흡수하는 물질에 의해서 이루어 진다.
    ※ Red, Green, Blue Sensor가 서로 쌓여있는 형태이기 때문에 Foveon Chip은 모든 영상의 point에서 Three Color Channel Data를 모두 측정할 수 있다.


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