Physics of Imaging
Mach band effect
intensity를 감지할 때는 actual intensity와 같은 함수가 아니라
perceived intensity 함수처럼 다른 intensity로의 경계 주변에서 더 어두워지거나 더 밝에 대비가 느껴진다
Image Acquisition and Digitization
Charge-Coupled Device (CCD) Camera
Bayer mask
네 개의 픽셀 중 하나는 빨간색 필터, 하나는 파란색 필터, 두 개는 녹색 필터를 가진다
인간의 눈은 빨간색이나 파란색보다 녹색에 더 민감하다
3CCD 장치 혹은 beam splitter prism을 사용한다
Isopreference curves
subjective image quality(주관적인 이미지 품질)은 N(sampling : 해상도)과 k(quantization bit)값에 따라서 달라진다
isopreference curve(등선호 곡선) 위의 점은 주관적 품질이 동일한 이미지이다
더 나은 품질을 위해서는 더 높은 N와 k값이 필요하다
crowd같이 detail이 많으면 k를 줄여도 해상도 퀄리티가 잘 떨어지지 않는다
따라서 sampling resolution을 높이지 않아도 퀄리티가 유지되어 isopreference curve가 일자 형태이다
즉 detail이 많은 이미지는 곡선이 수직으로 되는 경향이 있다
이 경우에는 적은 quantization bit수로도 충분한 퀄리티를 낼 수 있다
Intensity Transformations
Constrast stretching : 약간의 대비를 크게 만들어준다
Negative transformation : intensity를 반전 시킨다
Log transformation : 큰 value는 완전하게, 낮은 value는 급격하게 변화를 준다
Gamma correction : 어두운 부분이 밝아진다, bias로 출발점을 옮길 수 있다
Piecewise-Linear Transformations : constrast streching 값을 필요에 맞게 point를 조절할 수 있다
Geometric Transformation
Image Transformation
homogeneous 방식으로 transformation 연산하는 행렬은 모두 외울 것
★ Interpolation
Nearest Neighbor
이상적으로 보간된 pixel의 실제 좌표에 가장 가까운 원본 이미지의 pixel값을 사용한다
Bilinear Interpolation
네 개의 인접한 pixel의 값을 사용하며, 목표 픽셀과의 교차점에 따라 가중치를 부여한다
임의P를 구하기 위해서
위와 같은 식으로 x,y를 교차점의 가중치로 보간하여 구한다
식에서
여기에 y방향의 보간값을 곱한 것이다
bilinear의 문제점으로는
4개의 점을 기준으로 하므로 다른 섹션으로 넘어갈 때 불연속적이다
Bicubic Interpolation
네 개의 인접한 pixel의 값을 사용하며, cubic spline을 사용해서 가중치를 부여한다
bicubic interpolation은 총 16개를 연립한 값으로 구하여 다른 섹션으로 넘어갈때 연속적으로 처리한다
