영상의 색수차 보정 방법 및 장치 document_id A220623047909

일반적으로, 카메라를 이용하여 영상을 촬영할 때는 렌즈의 수차에 의해 다양한 문제가 발생 한다. 그 중에서도, 빛의 파장에 따라서 굴절률이 달라 결상이 어긋남으로써 위조색이 발생되는 현상, 이른바 색수차라고 불리는 영상의 열화가 특히 문제가 된다. 영상의 촬영에 있어서, 고배율 렌즈를 사용하거나 저가의 렌즈를 사용하는 경우 이러한 색수차는 더욱 현저해진다. 색수차는 단순히 렌즈만의 결함에 의해 발생될 수도 있지만, CCD(Charge Coupled Device)와 같은 이미지 센서와 렌즈의 결함이 복합되어 발생되는 경우도 있다. 영상에서 휘도차가 급격히 크게 나타나는 에지 부근에서는 렌즈 결함과 더불어, 블루밍(blooming)이라는 이미지 센서의 결함이 발생한다. 일반적으로, 블루밍은 채도가 매우 강하고 렌즈에 따라 편향된 채도(예: Purple Fringe)를 갖는 색수차를 발생시킨다. 이외에도, 렌즈와 이미지 센서의 특성의 조합에 따라 다양한 형태의 색수차가 발생할 수 있다. 또한, 디지털 자동 초점(Digital Auto Focus) 기술에 사용되는 이미지 복원(Image Restoration) 이라는 영상 처리 과정을 거치게 되면, 에지 영역의 색수차 내지 색상 인위성(Color Artifact)은 더욱 심각하게 나타날 수 있다. 그 이유는, 상기 이미지 복원 과정에서 각 파장별로 복원 정도가 달라지기 때문에, 영상의 에지가 일정한 블러(Blur)의 정도를 가지지 않으므로 이미 발생된 색수차가 더욱 부각되기 때문이다. 이러한 색수차를 줄이기 위해서, 특수한 유리 소재로 만든 렌즈를 이용하거나, 특수한 방법으로 가공된 렌즈를 이용하는 다양한 방법들이 알려져 있다. 그러나 이러한 방법은, 렌즈 자체의 제조나 가공을 위한 비용이 상승하므로, DSLR(Digital Single-lens Reflex) 카메라와 같은 고성능 카메라를 제외하고는 널리 사용되기에는 어려운 측면이 있다. 따라서, 이미 촬영된 영상에 발생된 색수차를 영상 처리를 통하여 제거 또는 보정하는 기술이 보다 효용성이 높다고 볼 수 있다. 이와 같이 영상 처리를 이용하는 방법에 관한 선행 기술로는, 일본 공개 특허 2006-115039호, 2000-299874호 등이 있다. 일본 공개 특허 2006-115039호는 입력영상에서 중심 픽셀의 위조색 가능성을 나타내는 파라미터로서 위조색 정도를 산출하고 중심 픽셀의 부근 영역의 픽셀 값에 근거해 중심 픽셀의 보간 값을 산출하는 기술을 개시한다. 상기 위조색 정도에 따라 채도 값(Chrominance Value) 처리를 위한 각각의 픽셀의 가중치가 결정되고, 이 가중치와 상기 위조색 정도에 의하여 색수차를 보정하는 방식을 사용하고 있다. 그러나 이 방식에 의해서는 거의 모든 에지에서 발생하는 여러 색을 띠는 색수차를 보정할 수가 없다. 일본 공개 특허 2000-299874호는 입력영상에서 기준이 되는 한 픽셀을 정하고 정한 픽셀의 기준 위치로부터의 거리에 따르는 색수차의 양만을 검출하고 이 검출된 양을 3차 방정식으로 색수차 특성 곡선을 만들어 이 곡선을 근거로 색수차를 보정하는 방식이다. 이 방식은 색수차의 많은 원인 중 TCA(transverse chromatic aberration)만의 보정을 목적으로 하고, 거리마다 달라지는 색수차 특성 곡선을 개별적으로 생성해야 하는 문제점이 있다.