목차
Introduction
Imatest 버전 24.1부터 색상/톤 및 스텝차트 메뉴의 채도 설정 기능이 다양한 이미지 데이터 범위를 더 잘 분석할 수 있도록 개선되었습니다. 업데이트된 채도 설정은 분석 중 계산을 위해 이미지 데이터를 스케일링/정규화하는 방식에 영향을 미칩니다. 이러한 개선을 통해 이미지 데이터 처리를 더욱 정밀하게 제어할 수 있으며, 특히 채도 레벨 오프셋이 있거나 비표준 비트 심도 (예: 10, 12 또는 14비트 이미지 데이터)를 가진 이미지를 처리할 때 유용합니다.
참고: 이전 버전의 Imatest에서는 포화도 설정이 그래프 작성 및 제한된 동적 범위(DR) 계산에 사용되었습니다. 해당 기능은 24.1 버전에서 확장되었습니다.
채도 설정 지침
채도 수준 설정은 입력 이미지의 최대 픽셀 수준(채도 수준에 해당)에 대한 Imatest의 해석을 제어하며, Imatest 버전 24.1부터는 특정 계산을 위해 이미지 데이터가 정규화/확대되는 방식에 영향을 미칩니다.
사용자가 표준 비트 심도가 아니거나 포화 수준이 이미지 비트 심도의 최대값보다 낮은 경우, 즉 포화 수준이 이미지 비트 심도에 대해 가능한 최대값보다 낮은 이미지를 분석하는 경우, 포화 수준 설정을 "수동 입력 포화 수준"으로 설정하고 이미지의 알려진 포화 수준을 입력해야 합니다. 또는 이미지의 패치 영역 중 포화된 영역이 있는 것으로 알려진 경우, "최대 감지된 패치 수준"을 선택하여 Imatest가 관심 영역(ROI)에서 포화 수준을 자동으로 감지하도록 할 수 있습니다.
Imatest 버전 24.1에서 사용할 수 있는 모든 옵션 목록은 아래 표에 설명되어 있습니다.
포화도 수준 옵션 | 설명 |
|---|---|
표준 파일 크기: 255 (또는 65535…) | 채도 수준은 이미지 데이터의 데이터 유형과 컨테이너 크기에 따라 자동으로 설정됩니다. 이는 기본 설정이며 기존 동작을 반영합니다. 이미지 파일은 표준 비트 심도(예: 8, 16 또는 32비트 데이터)와 표준 채도 수준을 가진다고 가정합니다. 예를 들어, 표준 8비트 이미지 데이터의 경우 채도 수준은 255로 설정됩니다. 16비트 이미지의 경우 채도 수준은 65535로, 32비트 이미지의 경우 채도 수준은 4294967295로 설정됩니다. |
ITU-R 권고 601 (BT. 601: 235) | 채도 레벨이 235로 설정되어 있습니다. 이는 이전 설정입니다. |
최대 감지된 패치 레벨 | 채도 수준은 이미지의 패치 영역에서 감지된 최대값으로 설정됩니다. 이 설정은 이미지 데이터의 비트 심도가 표준이 아니거나(예: 12비트 데이터) 채도 수준에 오프셋이 있는 경우, 가장 밝은 부분이 포화되도록 노출시키는 한 유용할 수 있습니다. |
수동으로 입력한 포화도 수준 | 채도 수준은 사용자가 입력한 값으로 설정됩니다. 이 설정은 이미지 데이터의 비트 심도가 표준이 아니거나 채도 수준에 오프셋이 있는 경우 유용할 수 있습니다. 예를 들어 12비트 데이터 이미지의 경우 채도 수준으로 4095(2^12 – 1 = 4095)를 입력합니다. |
참고: 흑백 또는 RAW 이미지의 경우 흑백 읽기 창에서 이미지 데이터의 비트 시프트 옵션을 사용할 수 있습니다(다중 채널 이미지에서는 사용할 수 없음). 비트 시프트를 수행하면 이미지의 디지털 값(DN)이 변경되므로 특정 분석에는 적합하지 않을 수 있습니다. 사용자가 이미지를 표준 비트 심도로 비트 시프트하는 옵션을 선택한 경우 채도 수준 설정은 기본값을 사용해야 합니다(즉, 원본 이미지 데이터의 채도 수준을 수동으로 입력해서는 안 됩니다).
Background
이미지의 비트 심도는 픽셀 값 또는 디지털 숫자(DN)의 허용 범위를 정의하는 데 사용되는 비트 수입니다. 예를 들어, 8비트 이미지는 0에서 255까지의 DN 값을 저장하는 데 8비트의 정보를 사용합니다. 흑백 8비트 이미지의 경우, DN 값이 0이면 검은색을 나타내고, DN 값이 255이면 흰색을 나타냅니다.
이미지 데이터는 일반적으로 8비트, 16비트, 32비트 또는 64비트의 정보를 가진 부호 없는 정수("UINT")로 저장되며, 이 중 8비트와 16비트가 가장 일반적입니다. 이러한 비트 심도는 소프트웨어에서 데이터를 표현하기 위한 표준 데이터 형식(예: UINT8, UINT16, UINT32, UINT64)이 존재하기 때문에 "표준 비트 심도"라고 합니다.
표준 비트 심도의 예
비트 심도 | 최대 허용값 |
|---|---|
8비트 | |
16비트 | |
32비트 |
하지만 "비표준" 비트 심도를 가진 이미지를 사용하는 것을 엄격하게 금지하는 규칙은 없습니다. 즉, 표준과 다른 비트 심도로 이미지 데이터를 저장하는 것이 허용되는 것은 아닙니다.
"비표준" 비트 심도의 예
비트 심도 | 최대 허용값 |
|---|---|
10비트 | |
12비트 | |
14비트 | |
20비트 |
비표준 비트 심도를 가진 이미지는 특히 "RAW" 이미지 데이터나 HDR 센서에서 출력되는 이미지 데이터에서 점점 더 흔해지고 있습니다. 비표준 비트 심도를 가진 이미지는 종종 표준 비트 심도 파일/컨테이너에 저장됩니다(예: 12비트 데이터가 16비트 파일/컨테이너에 저장됨). 또한 이미지 데이터에는 채도 레벨 오프셋이 있을 수 있는데, 이 경우 채도 레벨이 해당 비트 심도에서 허용되는 최대값보다 낮습니다.
Imatest에서는 특정 이미지 처리 단계 및 색상/톤 계산을 위해 이미지 데이터를 0에서 1 사이의 값으로 정규화하거나 스케일링해야 합니다. 적절한 정규화를 위해서는 채도 수준뿐만 아니라 어두운 부분의 오프셋/기준값도 고려해야 합니다.
비표준 비트 심도 및 포화 레벨 오프셋을 사용한 예시 분석
아래 이미지는 자동차 이미징 애플리케이션에 사용되는 HDR 센서의 원시 출력에서 변환된 20비트 TIFF 파일입니다. 이 페이지에서 볼 때 이미지가 완전히 하얗게 보일 수 있습니다. 이미지를 다운로드하여 Imatest와 같은 외부 소프트웨어에서 제대로 볼 수 있습니다. 이 이미지는 비표준 비트 심도(20비트)를 가지고 있으며, 포화도 오프셋(즉, 포화도가 20비트 최대값보다 129 DN 낮음)과 아직 이미지에서 차감되지 않은 알려진 암영 레벨 오프셋/기준값(168 DN)이 있습니다. 이미지 아래에는 이미지의 36패치 동적 범위(DR36) 테스트 차트의 패치에 대해 측정된 밀도 참조 파일이 있으며, 이는 Imatest에서 분석하는 데 사용해야 합니다.
Imatest는 '추가 설정' 창에서 채도 수준과 픽셀 오프셋을 설정하여 이미지에 대한 정확한 색상/톤 분석을 수행할 수 있습니다.
이미지에서 가장 밝은 부분이 촬영 중에 의도적으로 포화되었으므로 포화도 설정에서 "최대 감지 패치 레벨" 옵션을 사용할 수 있습니다. 또는 "수동으로 입력된 포화도 레벨"을 선택하고 1048446(DN) 값을 입력할 수도 있습니다. 이 센서의 다크 레벨 오프셋/기준값을 알고 있으므로 픽셀 오프셋 설정도 168(DN)으로 설정합니다.
이미지는 "Bayer RAW(미모자이킹)" 형식으로 분석해야 하며, 픽셀 색상 매핑은 "GR/BG"로 설정해야 합니다. 이는 컬러 필터 배열의 구성을 나타냅니다.
이미지에 심각한 광학적 및 원근 왜곡이 나타납니다. 영역 선택은 수동으로 조정해야 합니다.
분석을 진행한 후, 색상/톤 대화형 창에서 이미지의 밀도 참조 파일을 선택하십시오. 이미지의 밀도 참조 파일은 위의 TIFF 파일 아래에 이 페이지에 첨부되어 있습니다.
데이터와 결과는 선택한 채도 수준 및 픽셀 오프셋 설정에 따라 스케일링되며, 결과는 채도 수준을 1048446 DN, 다크 레벨 오프셋을 168 DN으로 정확하게 표시합니다.
참고: 이 이미지는 원래 산란광(플레어)이 DR 측정에 미치는 영향을 보여주기 위해 촬영되었습니다. 이미지의 테스트 차트는 분석 영역 바깥쪽에 가장 강한 산란광이 위치하도록 의도적으로 오프셋되었습니다. 그러나 이미지 전체에 걸쳐 플레어 현상이 심하게 나타나 어두운 부분의 신호가 증폭되어 측정에 영향을 미칩니다.