디지털 이미지 상의 상대 조도 현상의 처리 방법 및 그에 관련된 처리 시스템 document_id A220623067084

그럼에도 불구하고, 디지털 이미지 캡처 장치 내부에 개재되는 새로운 센서의 출현은 컬러화된 상대 조도이라고 하는, 새로운 문제를 일으킨다. 상기 컬러화된 상대 조도는 디지털 이미지 컬러 채널에 따르는 필드 내에서의 픽셀의 위치에 따라 디지털 이미지에 대한 픽셀 값의 변화를 유도하는 현상을 가리킨다. 이미지는, 다양한 방식으로, 이미지 픽셀을 가지고 그 결과 채널중 각각의 하나에 대해 픽셀값에 대응하는, 채널로 압축해제될 수 있다. 특히 컬러 이미지의 경우에, 상기 "컬러 채널"이라고 하는, 채널로의 압축해제는, 특히 RGB, sRGB, LMS, Lab, Yuv, HSL, HSV, XYZ, xyz 컬러 공간 내의 압축해제를 이용하여 수행될 수 있다. sRGB를 제외한, 이러한 용어는 예를 들면 하기의 출판물에서 정의된다: "Measuring Color", 제3판, R.W.D. Hunt, Fountain Press, Kingston-upon-Thames, England 1998, ISBN 0863433871, 또는 출판물 "Color Appearance Models", M. Fairchild, Addison Wesley, 1998, ISBN 0201634643. 상기 sRGB 컬러 공간은 IEC 표준 61966-2-1, "Multimedia systems and equipment-Color measurement and management-Part 2-1: Color management-Default RGB color space 0026# sRGB"에 기술된다. 본 발명에서, 상기 디지털 이미지는, 또한 예를 들면 특히, 높이, 거리 및 온도와 같은, 물리적 디멘션에 연관된 디지털 값과 같은, 컬러에 연관되지 않은 기타 데이터에 연관된 하나 또는 다수의 채널로 구성될 수 있다. 디지털 이미지의 경우, 컬러화된 상대 조도 현상의 관찰은, 예를 들면, 각 컬러 채널에 대한 노출 등급(exposure rating)에서의 상대 조도 측정치이다. 상기 노출 등급은 컬러화된 상대 조도 현상의 경우에 모두 동일한 것은 아니다. 도 2는 이러한 컬러화된 상대 조도 현상을 도시하며: 여기서 가로 좌표축에 대해 등급화된, 기준 포인트에 대한 이미지 내에서의 위치에 따라, 제 1 곡선(20)은 제 1 컬러 채널에 대해, 제 2 곡선은 제 2 컬러 채널에 대해, 상기 좌표축에 대해 등급화된 노출 등급을 각각 나타낸다. 관찰된 바와 같이, 상기 컬러화된 상대 조도 현상은 하나의 컬러 채널에서 다른 것으로 변화한다. 상기 컬러화된 상대 조도 현상은 예를 들면, 여기서 한 포인트까지의 거리로, 단일 디멘션 내에서 변화하는 것으로 표시된다. 또다른 실시예에서, 이러한 컬러화된 조도 현상은 상기 이미지의 다수 디멘션에 따라 변화한다. 광원은 가시 에너지의 물리적 전송기를 의미한다. 광원의 예로는 하루중 상이한 시점의 하늘, 네온광, 텅스텐 튜브 등이 있다. 발광체는 광원의 스펙트럼 분포를 나타낸다. 스펙트럼 분포는 파장에 따른 방사량(radiometric quantity)을 나타낸다. 이러한 방사량은, 특히 광원의 경우 스펙트럼 노출, 또는 광을 반사하는 물질의 경우 광원의 스펙트럼 분포에 의한 물질로부터의 스펙트럼 반사 팩터의 결과, 또는 광 투과(transmitting) 물질의 경우 광원의 스펙트럼 분포에 의한 물질로부터의 광 투과의 결과가 될 수 있다. 일부 발광체의 예는: 2856K의 색온도를 가지는 플랭크 복사형태의 광원을 나타내는 CIE A 발광체, 약 6500K의 색온도에 해당하는 평균 주광의 통계적 표현인 CIE D65 발광체, CIE C 발광체, CIE E 발광체, CIE D 발광체(CIE D50 발광체 포함), CIE F 발광체(CIE F2, CIE F8 또는 CIE F11 포함)가 있다. 이러한 용어 및 기타 발광체의 예는, 예를 들면 하기의 출판물에서 정의된다: "Measuring Color", 제3판, R.W.D. Hunt, Fountain Press, Kingston-upon-Thames, England 1998, ISB 0863433871, 또는 하기의 출판물, "Measuring Color", 제3판, R.W.D. Hunt, Fountain Press, Kingston-upon-Thames, England 1998, ISB 0863433871, 또는 "Color Appearance Models", M. Fairchild, Addison Wesley, 1998, ISBN 0201634643. 도 3은, 주어진 컬러 채널에 대해, 컬러화된 상대 조도 현상이 2 개의 상이한 발광체에 대해 변화하는 것을 도시한다. 상기 도면에서, 가로 좌표축에 대해 등급화된, 기준 포인트에 대한 이미지 내에서의 위치에 따라, 제 1 곡선(30)은 제 1 유형의 발광체에 대해, 제 2 곡선(31)은 제 2 유형의 발광체에 대해, 상기 좌표축에 대해 등급화된 상대 조도 현상을 각각 나타낸다. 관찰된 바와 같이, 상기 컬러화된 상대 조도 현상은 하나의 컬러 채널에서 다른 채널로 변화한다. 컬러화된 조도 현상은, 예를 들면, 여기서, 한 포인트까지의 거리로, 단일 디멘션 내에서 변화하는 것으로 표시된다. 또다른 실시예에서, 이러한 컬러화된 조도 현상은 상기 이미지의 다수 디멘션에 따라 변화한다. 주어진 발광체는, 제 1 발광체의 스펙트럼 분포를 제공하는 제 1 곡선(40)과 제 2 발광체의 스펙트럼 분포를 제공하는 제 2 곡선(50)을 각각 도시하는, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 파장에 따른 광원의 스펙트럼 분포에 연관된다. - 주어진 센서에 대해, 동일한 입사각으로, 제 1 발광체에 대해, 2 개의 상이한 파장으로 전송된 신호의 진폭을 제공하는 제 1 곡선(60). - 동일한 주어진 센서에 대해, 동일한 입사각으로, 제 2 발광체에 대해, 도 6에 도시된 것과 같은, 2 개의 상이한 파장으로 전송된 신호의 진폭을 제공하는 제 2 곡선(70)을 각각 도시하는; 도 6 및 7에 도시된 것과 같이, 디지털 센서 상의 입사광의 포톤 에너지 양은, 발광체에 따라 변화한다. 상기 파장에 따른 포톤 에너지의 양은, 필터에 대한 입사광의 파장에 따라 전송되는 에너지를 변조할 수 있는 필터의 존재와 같은 광학 시스템의 규격에 따라 변형될 수 있다. 디지털 센서는 스펙트럼 반응을 구비하는데: 상기 디지털 이미지의 각 포인트의 컬러 채널의 강도를 반영하는 디지털 값의 진폭은 상기 센서 상의 입사광의 파장에 따른다. 상기 센서 상의 입사광의 각도는 특히, 광학기기가 고 색수차, 또는 평균 광선 각도의 값, 즉 대상의 서밋과 퓨필의 중심을 통해 지나가는 광선과 광학 시스템의 광학축 사이의 각도를 승인하도록, 상기 광학 시스템의 규격에 따른다. 각각 제 1 입사각(i1)에 대해 주어진 센서의 제 1 스펙트럼 반응과, 제 2 입사각(i2)에 대해 동일한 센서에 의해 주어진 제 2 반응에 대응하는 제 1 곡선(80)과 제 2 곡선(81)을 도시하는 도 8에 도시된 것과 같이, 디지털 센서는 그에 영향을 주는 광선의 입사각에 따르는 광감응 리시버의 각 부분상에서 동일한 반응을 방출하지 않는다. 이러한 현상의 이유는 다음과 같을 수 있다: - 센서의 물리적 구성에서의 비대칭 :센서에 대한 상이한 주입각도를 가지는 포토사이트. - 포토사이트에 따르는, 그의 결과를 개선하기위해 포토사이트가 있는 광감응 리시버의 방향으로 디지털 센서에 입사 광선을 포커싱하도록 설계된 광학 시스템인 다양한 마이크로 렌즈. - 포토사이트에 종속하는 상이한 배선. - 예를 들면 비대칭 연결, 또는 트랜지스터의 존재에 기인한, 포토사이트에 따른 상이한 3D 지오메트리. - 상기 필드 내의 상이한 물리적 주입. - 인접한 포토사이트에 대한 상이한 지오메트리. - IR 필터, 즉, 특히 광의 통과를 허용하는 필터로서, 그의 파장이 예를 들면 425 내지 675nm 사이에 포함되는 필터의 특성. 상기 광선의 방향에 따라, 상기 필터의 광 전송 특징은 이미지의 모서리와 중심에서의 컬러 레벨에서의 상이한 동작을 유도하면서, 수십 nm까지 변한다. - 상기 포토사이트의 컬러에 따른 상이한 방위. 상기 각도가 클수록, 입사 광선이 상기 센서의 대부분의 감응성 지역에 영향을 못끼치거나 또는, 예를 들면 전송 레지스터를 커버하는 불투명한 쉴드에 의해 차단되는 가능성이 보다 높아진다. 일반적으로, 상기 센서의 반응은, 입사각이 증가할 때 감소한다. 포인트의 이미지는 광선에 의해 형성되는 것이 아니라, 그의 입사가 2 개의 경계선 값 사이에 포함되는 광선의 빔에 의해 형성된다. 이러한 빔을 구비하는 다수의 입사는 센서에 의해 상이하게 번역되고, 즉, 광감응 리시버 상의 입사광의 에너지는 모든 파장과, 이러한 인접한 포토사이트에 대해 동일하지 않다. 상기 인접한 포토사이트들은 상이한 컬러 채널을 나타낼 수 있다. 센서 상의 적어도 하나의 기하학적 위치가 대응하는 각 포토사이트에서, 상술한 바와 같은 물리적 규격에 추가하여, 상기 신호의 진폭은 특히 상기 포토사이트 상의 입사광의 파장과, 이러한 광의 입사각과, 상기 광학 시스템의 발광체와 규격에 따르는 이러한 광의 포톤 에너지에 따라, 상기 센서의 스펙트럼 반응에 종속된다. 상기 컬러화된 상대 조도는 발광체와, 상기 센서의 포토사이트의 특정한 수의 신호의 진폭에 종속되는 상기 디지털 이미지의 픽셀의 각 컬러 채널에서의 픽셀값에 연결된다. 모든 이러한 현상과 고려사항은 예를 들면 디지털 이미지-캡처 시스템을 이용하여 얻어지는 사진 상의 컬러화된 상대 조도와 같은, 상대 조도 현상의 출현을 수반한다. 따라서, 상기 사진의 품질이 영향을 받는다.