디지털 색채

디지털 색채의 기초

1. 디지털 색채의 정의 및 특징

: 0과 1 두 가지 상태로만 데이터를 생성, 저장, 처리, 출력, 전송하는 디지털 전자 기술(12기사)

   1) 비트맵 이미지: 화소(그래픽 카드를 이용하여 모니터에서 격자나 그리드 위에 디지털 색채 영상을 만드는

                          가장 작은 단위)로 구성

 

   2) 벡터 그래픽 이미지

      (1) 베지어 곡선을 이용하여 표현한 것

      (2) 점과 점을 연결하여 선을 만들고 선과 선을 이용하여 도형을 만드는 방식

      (3) 수학적인 방정식에 의해 관계식 설정 >> 앨리어싱 안 생김(31기사/44기사)

      (4) 작은 이미지의 용량 >> 가상 현실의 색채 영상을 만드는 데 영상

 

   3) 해상도: 화면 또는 인쇄 등에서 이미지의 정밀도를 나타내는 지표 (ppi/dpi)

      (1) 같은 크기에서 픽셀 또는 도트의 수가 많을수록 고해상도의 정밀한 이미지 표현 가능

           (35기사/41기사/47기사/48기사)

      (2) 목적에 맞는 적절한 해상도를 사용하는 것이 바람직하다

      (3) 같은 해상도를 지닐 때라도 모니터의 크기가 커질수록 해상도의 선명도는 낮아진다

 

   4) 픽셀이 표현하는 비트 수

      (1) 1비트: 2색

      (2) 2비트: 4색

      (3) 8비트=Index Color: 256색

      (4) 웹의 안전색: 216색(40기사)(유채색 210가지/무채색 6가지)

      (5) 16비트: 65536색

      (6) 24비트=True Color: 16777216색(22기사/23기사)

      (7) 32비트: 각각 8비트인 RGB 3개의 채널이 CMYK 4개의 채널로 변환

      (8) 48비트

 

   5) 16진수법에 의한 표시법: 0=무전압/F=가출력

 

 

2. 디지털 색채 체계

   1) 디바이스 독립 색체계

      (1) 인간의 시감으로 감지할 수 있는 모든 색의 영역

      (2) 1931년 CIE에서 발표한 3개의 자극치 함수인 XYZ를 일컫는 색공간

      (3) 서로 다른 디바이스들을 연결하여 색채 정보를 전달해주는 매개 역할

 

   2) 디바이스 종속 색체계

      : 전자 장비 간의 색채 호환성 X >> 모두 다른 색으로 출력 >> 생산되는 시점에 따라 다른 색체계를 지녀 특성화됨

      (1) RGB 색체계: 가법 혼색 방법(29기사/32기사)

• 최대 1677만 가지의 색 >> 풀 컬러/실제색
• 색광 혼합 >> 2차색은 원색보다 밝아지게 된다 >> 모든 색을 100%씩 섞을 때 흰색으로 출력
• 빛의 원리로 색채를 구현하는 장치에서 사용 ex) 컴퓨터 모니터, 스크린

      (2) CMY 색체계: 감법 혼색 방법

      (3) HSV 색체계: 먼셀의 기본 색상인 색상, 명도, 채도를 중심으로 구성

• LCh의 방법 >> 0-360도의 각도로 색상 표현
• S : 색채의 농도/순수한 정도 >> 채도 >> S 0%는 흰색, 100%는 흰색을 포함하지 않는 순수한 색
• V: 색채의 밝기/색채에 포한된 검은색의 양 >> V 0%는 완전한 검정색

      (4) LAB 색체계: 모든 분야에서 물체의 색을 나타내는 데 사용되는 표색계

• L : 밝기 >> 100단위의 정수로 표현, 256으로 나눈 소수점 체계 이용
• a : 색상 >> 빨강색과 초록색
• b : 채도 >> 노란색과 파란색

   

3. 디지털 색채 관련 용어 및 기능

   1) 이미지 파일 형식

• JPEG: 압축률은 좋지만 이미지가 손실된다(17기사)
• GIF: 빠른 속도로 이미지를 주고받을 때 사용하도록 만들어짐, 파일 크기 최소화 가능
• BMP: 마이크로소프트사가 사용자들을 위해 개발한 고유의 그래픽 파일 형식, 필요 이상으로 커짐
• EPS: 포스트스크립트로 만들어진 그래픽 파일 방식, 화면에서 보이는 흰색 부분을 투명하게 인식하여 출력 가능
• PNG: JPEG와 GIF의 장점만을 합쳐놓은 형식
• PDF: 크기를 변환해도 동일한 품질을 유지한다
• PICT: : 단색의 큰 영역을 포함하고 있는 이미지를 압축할 때 효과적
• PSD(PDD): 이미지의 압축율이 높고 포토샵의 모든 정보를 저장할 수 있다

   2) 컬러 세팅 및 이미지 보정의 종류

      (1) 감마 조정

• 감마: 디지털 색채의 강도를 표시하며 모니터 전체의 밝기와 직접적인 관계를 가지는 값 (1.0-2.6)(36기사)
• 감마 조정: CRT 모니터의 출력 휘도가 입력된 RGB 값의 크기와 비례하지 않아 발생하는 색의 왜곡을 해결하기 위해 필요

      (2) 화이트 포인트: 색온도를 조정하기 위해 정하는 모니터와 소프트웨어의 기준 백색

• 낮은 색온도: 노란 색감으로 출력/높은 색온도: 푸른색으로 출력
• CIE 색표계의 Yxy 좌표 >> 색온도
• R, G, B 각각의 값 >> RGB 모니터의 색과 소프트웨어 색의 기준

      (3) GCR(Gray Component Removal)

• 원색 잉크의 농도가 자동적으로 조절되는 것
• 회색 부분 인쇄 시 CMY 잉크를 사용하지 않고 검정 잉크로 표현하여 잉크를 절약하는 방법(35기사)

      (4) UCR(Under Color Removal): 흑백톤의 조절에 사용

      (5) 앨리어싱: (저해상도의 이미지) 비트맵으로 이루어진 이미지의 곡선이나 사선 부분 등이 계단식으로 처리되는 것

      (6) 안티 앨리어싱: 이미지의 질을 높이기 위해 곡선이나 사선의 경계 부분에 중간 톤의 픽셀을 추가하여

                              자연스럽게 보이도록 하는 것

      (7) 보간법: 작은 그림을 크게 확대하면 나타나는 격자로서 계단 현상이 생기는 것을 방지하기 위해 사용하는 기술                      (31기사)

      (8) 블러링

• 영상의 세세한 부분을 제거하여 초점을 흐리게 하거나 배경을 어둡게 하는 것
• 마스크의 값이 크면 클수록 블러링의 효과는 커지며 계산 시간도 증가한다

      (9) 슈퍼샘플링: 아날로그 시그널 범위를 최종 디지털 시그널에 필요한 단계보다

                          광범위하게 양자화하거나 차단하는 것

      (10) 샤프닝: 경계 부분의 대비 효과 증대시키거나, 획득한 영상이 애매모호할 경우에 사용

      (11) 미디언 필터링

• 전송되는 도중 잡음과 섞이거나 시스템의 다른 요소에 의해 왜곡될 수 있는 경우 사용
• 잡음 제거를 위한 저주파 통과 필터 >> 가우시안 잡음을 제거하는 데 적합

      (12) 저주파 필터링: 저주파를 보존하면서 고주파를 약화시키는 디지털 필터

      (13) 하프톤: 밝은 부분과 어두운 부분의 중간조 회색 부분에 적당한 크기와 농도를 지닌 작은 점들로

                      명암의 미묘한 변화를 만드는 표현 방법(32기사)

 

 

 

디지털 색채 시스템 및 관리

1. 입/출력 시스템

   1) 입력 체계: 컴퓨터와 전자 정비들 간에 정보를 입력할 수 있도록 도와주는 디바이스

                     ex) A/D 컨버터, 디지털카메라, 비디오카메라, 스캐너...(49기사)

      (1) 전하 결합 소자

• 반도체 소자(35기사): 하나의 소자에서 다른 소자로 전하를 이동할 수 있는 소자
• 피사체의 빛 >> 렌즈 통과 >> RGB로 색 분해 >> 촬상 디바이스에 결상 >> 전기 신호로 변환/출력
• 디지털 입력 장치의 이미지 센서로 사용

      (2) A/D 컨버터: 아날로그 원고를 비트맵화된 디지털 이미지로 전환하는 도구

      (3) PMT(Photo Multiplier Tubes): 광전 배증관 드럼 스캐닝, 유연한 원본을 스캔할 때 사용

      (4) 스캐너: CCD를 이용하여 이미지 정보를 읽어들여 컴퓨터에서 편집 및 조작 가능한 디지털 파일로 저장하는 장치

      (5) 디지털카메라: CCD를 이용하여 화상을 만드는 것

      (6) 필름 레코더: 필름에서 컴퓨터 그래픽 작업을 한 후 다시 필름에 레코딩하는 것

      (7) 디지타이저 

 

   2) 출력 체계

      (1) 잉크젯 프린터: 잉크를 가는 노즐에서 뿜어내어 보통 종이에 인자하는 프린터 기기

• 적은 소음, 컬러화 용이
• 컴퓨터 모니터 RGB/프린터 CMYK >> 색채 구현에 근본적인 차이가 발생

      (2) 레이저 프린터: 복사기처럼 토너를 이용하여 인쇄하는 프린터

                              빠른 속도, 선명 >> 사무용, 본문 시안 출력용

      (3) 영상 출력 모니터: 진공 속의 음극에서 방출되는 전자를 이용하여 영상을 만드는 장치

      (4) LCD 모니터

• LCD: 인가 전압에 따른 액정 투과도의 변화를 이용해 각종 장치에서 시각 정보로 변환시키는 전자 소자
• 자기 발광성 X
• 소비 전력이 CRT보다 낮음

      (5) PDP 모니터: 플라즈마의 전기 방전을 이용한 화상 표시 장치

• LCD보다 저렴한 가격으로 큰 사이즈와 얇은 화면 구사 가능
• 넓은 시야각
• 색상과 채도의 표현과 반응 시간이 빠름

      (6) 트리니트론: 1개의 전자총에서 RGB 3개 빛이 출력되는 방식

      (7) 그래픽 카드: 컴퓨터로 만들어진 색채 영상을 모니터에서 필요한 전자 신호로 변환시켜주는 역할을 하는 장치

 

 

2. 디스플레이 시스템

   1) 모니터 조정

• 화면의 크기, 밝기, 콘트라스트, 색상은 각 해당하는 버튼을 이용하여 조절
• 색온도: 9300K 청색조/6500K 자연에 가까운 색(25기사/27기사/47기사/48기사)
•  

   2) 스캐너와 디지털카메라의 특성화: 서로 다른 색역을 가진 색체계들을 디바이스 독립 색체계인 XYZ

                                                  색공간과 호환되도록 연결해주는 작업

 

   3) CMY 색체계를 활용하는 디바이스의 특성화

 

 

3. 디지털 색채 조절

   1) 색역: 컬러 장치에서 색료로 발색 가능한 색의 전 범위

• 색역시상: 색역이 일치하지 않는 색채 장치 간에 색채의 구현이 효과적으로 이루어지도록 색채 표현 방식을 조절하는 기술(29기사/35기사/39기사/49기사)

   2) 가법 혼색의 주색: 각 주색의 파장 영역이 좁으면 좁을수록 색역이 확장되게 된다

   3) 감법 혼색의 주색

   4) 색영역 맵핑: 색역이 다른 두 장치 사이의 색채를 효율적으로 대응시켜 같은 느낌이 나도록 하는 기술

                       (40기사/41기사)

   5) 색역을 축소시키는 요인: 색영역, 표면 반사의 조건, 경제성

   6) ICM 파일

 

 

4. 디지털 색채 관리

   1) 컬러 어피어런스: 어떤 색채가 매체, 주변 색, 광원, 조도 등이 서로 다른 환경 하에서 관찰될 때 다르게 보이는 현상

                             (23기사/41기사/47기사/48기사)

   2) 컬러 매니지먼트 시스템: 더욱 정확한 색채를 실현하기 위해서 CIE XYZ 색공간을 통해 색채를 특정짓고

                                      색영역을 맵핑함으로써 얻고자 하는 색채를 구현하는 것