디지털 이미지

Digital image

디지털 화상은 픽셀이라고도 불리는 화소로 구성화상이며, 각각은 x축과 y축에서 각각 [1]x, y표시공간 좌표에 의해 입력으로 공급되는 2차원 함수의 출력인 강도 또는 그레이 레벨에 대해 유한하고 이산적인 양의 수치 표현을 가지고 있습니다.이미지 해상도가 고정되어 있는지 여부에 따라 벡터 또는 래스터 유형일 수 있습니다.그 자체로 "디지털 이미지"라는 용어는 일반적으로 래스터 이미지 또는 비트맵된 이미지([citation needed]벡터 이미지와는 반대)를 나타냅니다.

래스터

래스터 이미지에는 픽처 요소 또는 픽셀이라고 하는 유한디지털 값 세트가 있습니다.디지털 이미지에는 고정된 수의 행과 픽셀 열이 포함됩니다.픽셀은 이미지에서 가장 작은 개별 요소이며, 특정 지점에서 주어진 색상의 밝기를 나타내는 오래된 값을 유지합니다.

일반적으로 픽셀은 작은 정수의 2차원 배열인 래스터 이미지 또는 래스터 맵으로 컴퓨터 메모리에 저장됩니다.이러한 값은 대부분의 경우 압축된 형식으로 전송되거나 저장됩니다.

래스터 이미지는 디지털 카메라, 스캐너, 좌표 측정 기계, 지진 프로파일링, 공중 레이더 등과 같은 다양한 입력 장치와 기술로 생성할 수 있습니다.그것들은 수학 함수나 3차원 기하학 모델과 같은 임의의 비이미지 데이터로부터 합성될 수도 있다.후자는 컴퓨터 그래픽의 주요 하위 영역이다.디지털 화상 처리 분야는 변환 알고리즘을 연구하는 분야입니다.

래스터 파일 형식

대부분의 사용자는 여러 이미지 파일 형식 중 하나를 사용하는 디지털 카메라를 통해 래스터 이미지를 접합니다.

일부 디지털 카메라는 원시 이미지 형식을 사용하여 카메라에 의해 캡처된 거의 모든 데이터에 액세스할 수 있습니다.UPDIG(Universal Photographic Imaging Guidelines)는 원시 파일이 최상의 품질의 이미지를 생성하므로 가능한 한 이러한 형식을 사용할 것을 권장합니다.이러한 파일 형식에 의해, 포토그래퍼와 처리 에이전트는, 출력의 제어와 정확성을 최대한으로 높일 수 있습니다.일부 카메라 메이커에서는, 독점 정보(영업 비밀)의 보급에 의해서 사용이 억제되고 있습니다만, OpenRAW등의 대처가 있어, 메이커가 이러한 레코드를 공개하도록 영향을 주고 있습니다.다른 방법으로는 "디지털 카메라 미가공 데이터의 공개 아카이브 형식"[2]으로 기술된 Adobe의 독자 제품인 Digital Negative(DNG)가 있습니다.이 형식은 아직 보편적으로 받아들여지지 않았지만 제품에 대한 지원이 증가하고 있으며, 점점 더 전문 아카이브 전문가와 환경 보호론자들이 존경받는 조직을 위해 다양한 아카이브 목적으로 [3][4][5][6][7][8][9][10]DNG를 제안하거나 권장하고 있습니다.

벡터

벡터 이미지는 수학적 기하학(벡터)에서 비롯되었습니다.수학적인 용어로, 벡터는 크기, 길이, 그리고 방향 둘 다로 구성됩니다.

대부분의 경우 래스터 요소와 벡터 요소가 모두 하나의 이미지로 결합됩니다. 예를 들어 텍스트(벡터)와 사진(래스터)이 있는 빌보드의 경우입니다.

벡터 파일 형식의 예로는 EPS, PDFAI있습니다.

이미지 표시

이미지 뷰어 소프트웨어는 이미지를 표시합니다.웹 브라우저는 JPEG, GIF, PNG 의 표준 인터넷 이미지 형식을 표시할 수 있습니다.또한 표준 W3C 형식인 SVG 형식을 표시할 수도 있습니다.과거에는 인터넷이 아직 느릴 때 웹 사이트에 로드되어 표시되는 미리 보기 이미지를 제공하는 것이 일반적이었습니다(잠정적인 인상을 줄 때 메인 이미지로 대체됩니다.현재 인터넷은 충분히 빠르며 이 미리보기 이미지는 거의 사용되지 않습니다.

일부 과학 이미지는 매우 클 수 있습니다(예를 들어 46기가픽셀의 은하수 이미지, 약 194Gb 크기).[11]이러한 이미지는 다운로드가 어려우며 일반적으로 보다 복잡한 웹 인터페이스를 통해 온라인에서 볼 수 있습니다.

일부 뷰어는 일련의 이미지를 표시하는 슬라이드 쇼 유틸리티를 제공합니다.

역사

1957년 SEAC에 의해 수행된 첫 스캔은
SEAC 스캐너

바틀레인 케이블 사진 전송 시스템과 같은 초기 디지털 팩스기는 디지털 카메라와 컴퓨터보다 수십 년 앞서 있었다.스캔, 저장, 재생성된 최초의 사진은 [12]NIST의 Standards Eastern Automatic Computer(SEAC)에 표시되었습니다.디지털 이미지의 발전은 1960년대 초반에도 우주 프로그램의 개발과 의학 연구의 발전과 함께 계속되었다.Jet Propulsion Laboratory, MIT, Bell Labs 및 Maryland 대학의 프로젝트에서는 디지털 이미지를 사용하여 위성 이미지, 유선 사진 표준 변환, 의료 이미지, 화상 전화 기술, 문자 인식 및 사진 향상을 [13]추진했습니다.

디지털 이미징의 급속한 진보는 1960년대 MOS 집적회로와 1970년대 초 마이크로프로세서의 도입과 더불어 관련 컴퓨터 메모리 스토리지, 디스플레이 기술데이터 압축 알고리즘의 진보로 시작되었다.

3차원 물체를 통해 "슬라이스"의 디지털 이미지를 만들기 위해 X선을 사용하는 컴퓨터 축 단층 촬영(CAT 스캔)의 발명은 의학 진단에 매우 중요했습니다.아날로그 이미지의 디지털화는 디지털 이미지의 기원뿐만 아니라 고고학적 유물의 강화와 복원을 가능하게 했으며 핵의학, 천문학, 사법, 국방, [14]산업과 같은 다양한 분야에서 사용되기 시작했다.

마이크로프로세서 기술의 진보는 광범위한 이미지 캡처 장치에서 사용할 전하 결합 장치(CCD)의 개발과 마케팅을 위한 길을 열었고 20세기 말에 이르러 사진 및 비디오 촬영에서 아날로그 필름과 테이프의 사용을 점차 대체했습니다.디지털 이미지 캡처를 처리하는 데 필요한 컴퓨팅 파워를 통해 컴퓨터 생성 디지털 이미지는 포토레알리즘[15]가까운 정밀도를 달성할 수 있었습니다.

디지털 이미지 센서

최초의 반도체 이미지 센서는 윌러드 S가 개발한 CCD였다. 보일과 조지 E. 1969년 [16]벨 연구소의 스미스입니다MOS 기술을 연구하는 동안, 그들은 전하가 자기 기포와 유사하며 작은 MOS 콘덴서에 저장될 수 있다는 것을 깨달았다.일련의 MOS 캐패시터를 일렬로 조립하는 것은 매우 간단했기 때문에, 적절한 전압을 콘덴서에 접속해, 전하를 다른 [17]콘덴서로 전환할 수 있었습니다.CCD는 후에 텔레비전 [18]방송용 최초의 디지털 비디오 카메라에 사용된 반도체 회로입니다.

초기 CCD 센서는 셔터 지연에 시달렸다.이는 핀형 포토다이오드(PPD)[19]의 발명으로 대부분 해결되었습니다.그것은 [19][20]1980년 NEC에서 테라니시 노부카즈, 시라키 히로미츠, 이시하라 야스오에 의해 발명되었다.그것은 낮은 지연, 낮은 노이즈, 높은 양자 효율, 낮은 [19]암전류를 가진 광검출기 구조였다.1987년, PPD는 대부분의 CCD 장치에 통합되기 시작했고, 소비자 전자 비디오 카메라와 디지털 스틸 카메라의 고정 장치가 되었습니다.그 후 PPD는 거의 모든 CCD 센서와 CMOS [19]센서에서 사용되고 있습니다.

NMOS 액티브 픽셀 센서(APS)는 1980년대 중반 일본의 올림푸스에 의해 발명되었다.이는 MOSFET 스케일링이 더 작은 마이크론과 그 다음 서브미크론 [21][22]레벨에 도달하는 등 MOS 반도체 디바이스 제조의 진보에 의해 가능해졌다.NMOS APS는 1985년 [23]올림푸스에서 나카무라 츠토무(中村 츠토무)의 팀에 의해 제조되었다.CMOS 능동 화소 센서(CMOS 센서)는 나중에 [19]1993년 NASA 제트 추진 연구소의 에릭 포섬 에 의해 개발되었다.2007년에는 CMOS 센서 판매량이 CCD 센서를 [24]앞질렀다.

디지털 이미지 압축

디지털 이미지 압축 기술의 중요한 발전은 Nasir Ahmed가 [25]1972년에 처음 제안한 손실 압축 기술인 이산 코사인 변환(DCT)이었다.DCT 압축은 JPEG에서 사용되며,[26] JPEG는 1992년 공동 사진 전문가 그룹에 의해 도입되었습니다.JPEG는 이미지를 훨씬 작은 파일 크기로 압축하여 인터넷에서 [27]가장 널리 사용되는 이미지 파일 형식이 되었습니다.

모자이크

디지털 이미징에서 모자이크는 겹치지 않는 이미지의 조합으로, 일부 테셀레이션으로 배열됩니다.기가픽셀 이미지는 그러한 디지털 이미지 모자이크의 한 예이다.위성사진은 종종 지구 지역을 커버하기 위해 모자이크 처리된다.

대화식 뷰잉은 가상현실 촬영으로 제공됩니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Gonzalez, Rafael (2018). Digital image processing. New York, NY: Pearson. ISBN 978-0-13-335672-4. OCLC 966609831.
  2. ^ 2011-04-20 웨이백 머신보관된 디지털 네거티브(DNG) 사양.새너제이:Adobe, 2005.버전 1.1.0.0 페이지 92007년 10월 10일에 액세스.
  3. ^ UPDIG(Universal Photographic Digital Imaging Guidelines): 파일 형식 - 미가공 파일 문제 2011-10-20 Wayback Machine에서 아카이브됨
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  9. ^ 인터넷에서 가장 중요한 이미지 - 전자 미디어 그룹: Wayback Machine에서 보관된 디지털 이미지 파일 형식 2010-12-14
  10. ^ 브리티시컬럼비아 아카이브 협회:획득 및 보존 전략(로잘린 힐)
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  23. ^ Matsumoto, Kazuya; et al. (1985). "A new MOS phototransistor operating in a non-destructive readout mode". Japanese Journal of Applied Physics. 24 (5A): L323. Bibcode:1985JaJAP..24L.323M. doi:10.1143/JJAP.24.L323. S2CID 108450116.
  24. ^ "CMOS Image Sensor Sales Stay on Record-Breaking Pace". IC Insights. May 8, 2018. Archived from the original on 21 June 2019. Retrieved 6 October 2019.
  25. ^ Ahmed, Nasir (January 1991). "How I Came Up With the Discrete Cosine Transform". Digital Signal Processing. 1 (1): 4–5. doi:10.1016/1051-2004(91)90086-Z. Archived from the original on 2016-06-10. Retrieved 2019-09-14.
  26. ^ "T.81 – Digital Compression and Coding of Continuous-Tone Still Images – Requirements and Guidelines" (PDF). CCITT. September 1992. Archived (PDF) from the original on 30 December 2019. Retrieved 12 July 2019.
  27. ^ "The JPEG image format explained". BT.com. BT Group. 31 May 2018. Archived from the original on 5 August 2019. Retrieved 5 August 2019.