이미지의 디지털화

이미지의 디지털화

Sampling

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먼저 데이터를 취득 하기 위해서는 값을 취득하기 위해서 sampling 이라는 과정을 거쳐야 합니다. 

먼저 원본 데이터 사진이 있습니다.

위의 원본 이미지에서 대표값 1개를 취득 합니다. 

취득 하는 기준은 설정 하기 나릅니다. 

예를 들면 

이미지를 제작 하기 위해서 512 / 128 = 4 이므로 4개의 픽셀을 1개의 픽셀로 변경해야 합니다. 

이를 위해서 4개 픽셀중 값을 취득해야 하는데 평균값으로 할지 최대값으로 할지는 샘플링 설정에 따라 다릅니다. 

샘플링의 대표적인 목적은 적절한 값을 취득하기 위함입니다. 

너무 많이 샘플링을 해서 데이터가 많으면 화질은 좋아지지만 데이터가 많아지고 너무 적으면 데이터 용량은 줄지만 화질이 너무 안좋아서 

이미지를 사용할수 없기 때문입니다. 

양자화(Quantization)

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비율에 의한 대표값을 취득 하기 위해서 양자화라는 과정을 거치게 됩니다. 

기본적인 컴퓨터에서의 아날로그값을 양자화 하는것을 보면 

구간을 설정해서 값을 해당 구간의 값으로 컴퓨터에 저장하게 됩니다 

이미지또한 똑같습니다. 

밝기의 정도를 구간으로 나누고 구간에 대표값으로 저장하는것이죠 .

그렇게 구간을 대표적으로 1byte = 8bit = 256개 의 숫자를 표현 

총 256개의 구간으로 밝기를 나누고 해당 밝기에 매칭 되는 구간의 정보를 데이터로 저장하는것을 양자화라고 합니다. 

그리고 컬러 이미지에서는 R G B 의 밝기 값 3개를 양자화 하여 저장합니다. 

그래서 컬러 이미지에서 8bit x 3(R,G,B) 이미지 양자화는  각 컬러당 256 단계의 밝기 구간을 나누고 샘플링한 데이터를 매칭 합니다. 

이 이미즈를 4bitx3(RGB) 를 사용하면  컬러당 128 단계의 밝기 구간을 나누고 샘플링한 데이터를 매칭합니다. 

양자화 과정을 마치고 나면 이미지는 배열 형태로 저장이 되어 컴퓨터에서 데이터를 다시 이미지로 보여주기도하고 수정도 합니다. 

이미지의 용량 계산 

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컬러이미지를 기준으로 RGB 컬러마다 256개의 구간을 나누어 사용하는 8bit 양자화를 했을때 

512 × 480 × 3byte(R,G,B) = 737,280 바이트 ≒ 737 K바이트 ≒ 0.74 M바이트

640 × 480 × 3byte(R,G,B) = 921,600 바이트 ≒ 922 K바이트 ≒ 0.92 M바이트

800 × 600 × 3byte(R,G,B)= 1,440,000 바이트 ≒ 1.44 M바이트

1024 × 768 × 3byte(R,G,B) = 2,359,296 바이트 ≒ 2.36 M바이트

1280 × 1024 × 3byte(R,G,B) = 3,932,160 바이트 ≒ 3.93 M바이트

이미지의 용량은 어마어마 하기 때문에 추후 웹페이지나 동영상에서 사용 하기 위해서는 압축을 사용합니다. 

그리고 이러한 압축의 방식을 코덱이라 부릅니다.