Digital image fundamental - 인간의 눈 구조에 대한 이해

이미지 처리에 앞서, human visual perception을 이해해야 한다

• 눈은 3개의 membrane 으로 닫혀있음 : cornea, sclera (outer cover), choroid, retina ( 상이 맺힘)

⇒ 맺힌 상이 light receptor를 통해 들어오게 됨

• iris (pupil) : central opening
• light receptor는 두가지 구조 : cones, rods
• cones : photopic, bright-light vision 즉 명반응에 관여
• rods : scotopic, dim-light vision 즉 암반응에 관여

대부분 rods로 이루어져있고, cone은 조금만 있다.

둘이 볼 수 있는 degree가 달라서 blind spot(맹점)이 생기는데, 이는 뇌에서 시각처리를 해서 평소엔 문제 없이 생활할 수 있다.

intensity는 log함수로 올라가게 되는데, 우리가 확인할 수 있는 밝기는 주관적이고 이러한 형태를 보여준다

이때문에 mach band(마흐 밴드)가 생기게 된다

그리고 인간의 눈은 이외에도 이러한 현상이 일어날 수 있다.

- simultaneous contrast ( 같은 밝기여도 주변 환경에 따라 상대적으로 어둡게 보임)

- optical illusion(착시효과) 

Light and the Electromagnetic spectrum

• radiance (unit W) : light source로 얻을 수 있는 에너지 총량
• Luminance(lm) : 사람이 보는 밝기의 정도, 주관적임

Image Sensing and Acquisition

illumination ⇒ source 가 ‘scene’ 되는 것

• [Lmin,Lmax] ⇒ intensity scale
• sensed data(continuous) ⇒ digital image 만들어내는 게 목표 : sampling, quantization
• sampling : 공간 해상도 연관, 물리적 거리 결정, sampling interval크면 멀리서 보는 느낌
• quantization : 밝기, 대조도, 색 .. 연관

representing digital image

L = 2^k

• [0,L-1] : dynamic range
  • upper limit : saturation 이 결정
  • lower limit : noise에 의해 결정
• 이미지가 갖고 있는 비트 수 b = MxNxk

spatial Resolution

• dpi : dot per inch
• ppi : pixels per inch