Ⓒsblim, 2009~ 1
멀티미디어의 이해
u
픽셀의 이해
u
컬러모델
u
해상도
u
이미지와 래스터 / 벡터 그래픽
u
픽셀의 이해
u
컬러모델
u
해상도
u
이미지와 래스터 / 벡터 그래픽
픽셀의 이해
u
시각적 정보
l 인간이 받아들이는 정보 중 시각적 정보는 전체 정보 중 상당 부분
l 멀티미디어 디자인에서 가장 중심적인 위치 차지
이미지 그래픽 이미지와 그래픽의 합성
u
기본 개념
l Pixel: Picture Element의 합성어,
화면을 구성하는 가장 기본이 되는 단위
l 이미지는 픽셀의 집합으로 표현,
비트맵(Bitmap) 방식으로 저장장치에 기록
Ⓒsblim, 2009~ 3
u
시각적 정보
l 인간이 받아들이는 정보 중 시각적 정보는 전체 정보 중 상당 부분
l 멀티미디어 디자인에서 가장 중심적인 위치 차지
이미지 그래픽 이미지와 그래픽의 합성
u
기본 개념
l Pixel: Picture Element의 합성어,
화면을 구성하는 가장 기본이 되는 단위
l 이미지는 픽셀의 집합으로 표현,
비트맵(Bitmap) 방식으로 저장장치에 기록
비트맵 표현
u
색상의 수
l 각 픽셀은 Red, Green, Blue의 값을 적절히 배합시켜 색을 표현
l 색상의 수는 픽셀당 비트에 비례 : 2k 개 색상
비트 의 수
표현가능한
색상의 수 비고
비트 의 수
표현가능한
색상의 수 비고
1 2 (21) 흑백
4 16 (24) 팔레트 사용 (인덱스 컬러)
8 256 (28) 팔레트 사용 (인덱스 컬러)
16 65536 (216) 하이컬러 (R:G:B = 5:5:5)
24 16,777,216 (224) 트루컬러 (R:G:B = 8:8:8)
Ⓒsblim, 2009~ 5
1 비트 이미지 4 비트 이미지 8 비트 이미지 16 비트 이미지
컬러 모델 (Color model)
u
어떤 특정 상황에서 컬러의 특징을 설명하기 위한 방법
l 하나의 컬러 모델을 사용하여 컬러의 모든 성질을 설명 못함
l 따라서, 여러 종류의 컬러 모델을 정의하여 상황에 따라 사용
u
컬러모델의 종류
l RGB, CMY, HSV 등
l 보통 세가지 요소를 사용하여 색을 표현하므로 3차원 좌표 시스템 에 대응시켜서 각 색상을 하나의 점으로 표시
u
어떤 특정 상황에서 컬러의 특징을 설명하기 위한 방법
l 하나의 컬러 모델을 사용하여 컬러의 모든 성질을 설명 못함
l 따라서, 여러 종류의 컬러 모델을 정의하여 상황에 따라 사용
u
컬러모델의 종류
l RGB, CMY, HSV 등
l 보통 세가지 요소를 사용하여 색을 표현하므로 3차원 좌표 시스템 에 대응시켜서 각 색상을 하나의 점으로 표시
RGB(Red, Green, Blue) 모델
u
가산 모델 (additive model)
l 빛의 삼원색(적색, 녹색, 청색)이 기본색이 되는 컬러 모델
l 기본 색 세가지를 더하여 새로운 컬러를 생성 → 더해질 수록 흰색
l 사용 : 빛의 성질을 이용하여 컬러를 표현하는 곳, CRT 모니터 등
Ⓒsblim, 2009~ 7
CMY(Cyan, Magenta, Yellow) 모델
u
감산 모델 (additive model)
l 빛의 혼합에 의해 발생한 2차 색상들을 기본으로 하는 컬러 모델
l 색의 삼원색 Cyan, Magenta, Yellow는 Red, Green, Blue와 보색
l 물감, 잉크 등의 성질을 이용하는 컬러 프린터나 인쇄 등에 사용
l CMYK 모델을 많이 사용 : K(Kappa) - 검은색
§ CMY를 섞으면 검은색이 생성되지만 만족스럽지 못하며 잉크낭비 u
감산 모델 (additive model)
l 빛의 혼합에 의해 발생한 2차 색상들을 기본으로 하는 컬러 모델
l 색의 삼원색 Cyan, Magenta, Yellow는 Red, Green, Blue와 보색
l 물감, 잉크 등의 성질을 이용하는 컬러 프린터나 인쇄 등에 사용
l CMYK 모델을 많이 사용 : K(Kappa) - 검은색
§ CMY를 섞으면 검은색이 생성되지만 만족스럽지 못하며 잉크낭비
HSV or HSB 모델
u
인간의 직관적인 시각 모델과 흡사
l 색상(Hue), 채도(Saturation), 명도(Value 또는 Brightness)의 세가 지 속성을 이용
l 인간은 128(H) * 130(S) * 23(B) = 382720 color 구별
u
RGB 모델 , CMY 모델 , HSV 모델들 사이에는 변환이 가능
Ⓒsblim, 2009~ 9
u
인간의 직관적인 시각 모델과 흡사
l 색상(Hue), 채도(Saturation), 명도(Value 또는 Brightness)의 세가 지 속성을 이용
l 인간은 128(H) * 130(S) * 23(B) = 382720 color 구별
u
RGB 모델 , CMY 모델 , HSV 모델들 사이에는 변환이 가능
인덱스 컬러 (Indexed Color)
u
팔레트 , 색상 보기표 (CLUT : Color Look-Up Table) 이용
l 팔레트(색상보기표)에 미리 정의된 색상을 사용하여 이미지 표현
l 화면상의 한 점은 팔레트의 번호(인덱스)를 갖고 있으며, 여기에는 그 점이 나타낼 색상의 RGB 값이 기억되어 있음
l 사용자가 임의로 정의하여 사용할 수도 있음
u
팔레트 , 색상 보기표 (CLUT : Color Look-Up Table) 이용
l 팔레트(색상보기표)에 미리 정의된 색상을 사용하여 이미지 표현
l 화면상의 한 점은 팔레트의 번호(인덱스)를 갖고 있으며, 여기에는 그 점이 나타낼 색상의 RGB 값이 기억되어 있음
l 사용자가 임의로 정의하여 사용할 수도 있음
u
사용할 수 있는 색상의 수가 제한된 시스템에서 사용
l 보통 8비트에서 총 256 color 사용
l 사용이 가능한 색상의 수가 제한되므로 색 변화가 일어날 수 있음
Ⓒsblim, 2009~ 11
해상도 (Resolution)
u
장치 해상도 (Device resolution)
l 단위 길이당 표시할 수 있는 픽셀 또는 점의 수로 표현
l 인치(inch)를 단위 길이로 많이 사용, 이 경우 해상도의 단위는 dpi(dot per inch)
l 프린터,스캐너 : 300~700 dpi 이상, 모니터 : 85 ~ 120 dpi 이상
u
이미지 해상도 (Image resolution)
l 장치와 무관한 이미지 자체의 해상도,
l 전체 픽셀의 수(또는 가로 세로 픽셀 수)로 표현
l 디스플레이, 카메라, 이미지 등의 해상도에 적용
u
장치 해상도 (Device resolution)
l 단위 길이당 표시할 수 있는 픽셀 또는 점의 수로 표현
l 인치(inch)를 단위 길이로 많이 사용, 이 경우 해상도의 단위는 dpi(dot per inch)
l 프린터,스캐너 : 300~700 dpi 이상, 모니터 : 85 ~ 120 dpi 이상
u
이미지 해상도 (Image resolution)
l 장치와 무관한 이미지 자체의 해상도,
l 전체 픽셀의 수(또는 가로 세로 픽셀 수)로 표현
l 디스플레이, 카메라, 이미지 등의 해상도에 적용
이미지와 래스터 / 벡터 그래픽
u
래스터 (Raster) 그래픽
l 픽셀단위로 저장하는 방식 → 이미지, 정지화상
l 화면을 확대할 때 화질이 떨어진다. : 계단현상
l 파일의 크기는 해상도에 비례
l 칠하기 도구(Painting tool), 사진편집도구에서 사용하는 방식
Ⓒsblim, 2009~ 13
u
래스터 (Raster) 그래픽
l 픽셀단위로 저장하는 방식 → 이미지, 정지화상
l 화면을 확대할 때 화질이 떨어진다. : 계단현상
l 파일의 크기는 해상도에 비례
l 칠하기 도구(Painting tool), 사진편집도구에서 사용하는 방식
확대
⇒
u
벡터 (Vector) 그래픽
l 점, 선, 곡선, 원등의 기하적 객체(즉, 그래픽 함수)로 표현되므로, 화면 확대시 화질의 변화가 없다.
l 일반적으로 파일의 크기가 래스터 그래픽 방식에 비해 작다.
l 그리기 도구(Drawing tool)에서 점/선/원/다각형 등 기하 객체 생성
§ 일러스트레이션(illustration), 3D 그래픽, 애니메이션 등에 적합 u
벡터 (Vector) 그래픽
l 점, 선, 곡선, 원등의 기하적 객체(즉, 그래픽 함수)로 표현되므로, 화면 확대시 화질의 변화가 없다.
l 일반적으로 파일의 크기가 래스터 그래픽 방식에 비해 작다.
l 그리기 도구(Drawing tool)에서 점/선/원/다각형 등 기하 객체 생성
§ 일러스트레이션(illustration), 3D 그래픽, 애니메이션 등에 적합
확대
⇒
u
스캐너
u
디지털 카메라
u
펜 입력장치
Ⓒsblim, 2009~ 15
u
CRT 모니터
u
프린터
u
이미지의 디지털화
u
이미지 필터링
u
이미지의 압축
Ⓒsblim, 2009~ 17
u
문자 폰트
u
2D 그래픽스
u
3D 그래픽스
문자 폰트 (Character Font)
u
래스터 폰트 (Raster Font, Bitmap Font)
l 글자를 표현하기 위해 픽셀들의 위치를 기억 ⇒ 비트맵
l 장점: 화면에 빠르게 디스플레이
l 단점: 확대 시 계단 현상이 나타남
l 저해상도 프린터/디스플레이 기기에 사용
Ⓒsblim, 2009~ 19
u
래스터 폰트 (Raster Font, Bitmap Font)
l 글자를 표현하기 위해 픽셀들의 위치를 기억 ⇒ 비트맵
l 장점: 화면에 빠르게 디스플레이
l 단점: 확대 시 계단 현상이 나타남
l 저해상도 프린터/디스플레이 기기에 사용
u
벡터 폰트 (Vector Font)
l 선의 종류/좌표와 그에 따른 인수들을 기억
l 장점: 확대 시에도 깨끗한 글자를 유지
l 단점: 계산이 필요하므로 디스플레이 시간이 더 소요
l 현재 윈도우 및 프린터는 대부분이 벡터 폰트
I am VECTOR Font
I am VECTOR Font
I am VECTOR
u
벡터 폰트 (Vector Font)
l 선의 종류/좌표와 그에 따른 인수들을 기억
l 장점: 확대 시에도 깨끗한 글자를 유지
l 단점: 계산이 필요하므로 디스플레이 시간이 더 소요
l 현재 윈도우 및 프린터는 대부분이 벡터 폰트
I am VECTOR Font
I am VECTOR Font
I am VECTOR
2D 그래픽스 기법
u
디더링 (Dithering)
l 제한된 수의 색상들을 섞어서 다양한 색상을 만들어 내는 기법
l 현재 팔레트에 없는 컬러를 유사한 컬러의 패턴으로 표현
§ 픽셀당 일정한 비트 수의 이미지를 더 낮은 비트의 이미지로 변환 가능
§ 팔레트를 지원하는 대부분의 그래픽 소프트웨어에서 기본적으로 지원
l CMY/CMYK 컬러 프린터에서 사용
Ⓒsblim, 2009~ 21
u
디더링 (Dithering)
l 제한된 수의 색상들을 섞어서 다양한 색상을 만들어 내는 기법
l 현재 팔레트에 없는 컬러를 유사한 컬러의 패턴으로 표현
§ 픽셀당 일정한 비트 수의 이미지를 더 낮은 비트의 이미지로 변환 가능
§ 팔레트를 지원하는 대부분의 그래픽 소프트웨어에서 기본적으로 지원
l CMY/CMYK 컬러 프린터에서 사용
원본 이미지 256 컬러로 디더링된 이미지 컬러 프린터에서 디더링
u
Photoshop 에서의 디더링
l 디퓨전(Diffusion) : 점들을 임의로 흩어 놓아 자연스런 색을 표현
l 패턴(Pattern) : 점들을 특정 패턴에 따라 색을 섞어 만드는 방식
u
그레이 이미지의 디더링
l 회색을 검은색과 흰색의 점을 섞어 표현 가능
u
Photoshop 에서의 디더링
l 디퓨전(Diffusion) : 점들을 임의로 흩어 놓아 자연스런 색을 표현
l 패턴(Pattern) : 점들을 특정 패턴에 따라 색을 섞어 만드는 방식
u
그레이 이미지의 디더링
l 회색을 검은색과 흰색의 점을 섞어 표현 가능
l 앤티앨리어싱을 사용한 경우 훨씬 부드럽게 느껴짐
Ⓒsblim, 2009~ 23
l 앤티앨리어싱을 사용한 경우 훨씬 부드럽게 느껴짐
3D 그래픽스
u
3 차원 그래픽스의 가장 큰 목적은 실감 효과
l 실세계에 존재하지 않는 물체를 입체적으로 표현 가능
u
3 차원 그래픽 생성과정
l 물체의 기하학적인 형상을 모델링(Modeling)
l 3차원 물체를 2차원 평면에 투영(Projection)
l 생성된 3차원 물체의 색상과 명암을 그리기(Rendering)
u
3 차원 그래픽스의 가장 큰 목적은 실감 효과
l 실세계에 존재하지 않는 물체를 입체적으로 표현 가능
u
3 차원 그래픽 생성과정
l 물체의 기하학적인 형상을 모델링(Modeling)
l 3차원 물체를 2차원 평면에 투영(Projection)
l 생성된 3차원 물체의 색상과 명암을 그리기(Rendering)
u
모델링 (Modeling) : 3 차원 좌표계로 모양을 표현하는 과정
l 와이어프레임(Wireframe) 모델
l 다각형 표면(Polygon Surface) 모델
l 솔리드(Solid) 모델
u
3 차원 스캔에 의한 모델링
l 실제 사람의 얼굴이나 물체를 스캐닝
l 3차원 디지타이저, 3차원 레이저 스캐너
Ⓒsblim, 2009~ 25
u
모델링 (Modeling) : 3 차원 좌표계로 모양을 표현하는 과정
l 와이어프레임(Wireframe) 모델
l 다각형 표면(Polygon Surface) 모델
l 솔리드(Solid) 모델
u
3 차원 스캔에 의한 모델링
l 실제 사람의 얼굴이나 물체를 스캐닝
l 3차원 디지타이저, 3차원 레이저 스캐너
u
투영 (Projection)
l 3차원 물체를 2차원 평면에 투영
l 평행 투영법과 원근 투영법
u
렌더링 (Rendering)
l 그림자나 색채의 변화와 같은 3차원적인 질감을 더하여 현실감을 추가하는 과정
l 은면제거(Hidden Surface Removal)
l 쉐이딩(Shading)
l 텍스쳐 매핑(Texture Mapping)
Ⓒsblim, 2009~ 27
u
렌더링 (Rendering)
l 그림자나 색채의 변화와 같은 3차원적인 질감을 더하여 현실감을 추가하는 과정
l 은면제거(Hidden Surface Removal)
l 쉐이딩(Shading)
l 텍스쳐 매핑(Texture Mapping)
u
래스터 방식의 파일 포맷
u
벡터 그래픽의 파일 포맷
3 차원 그래픽 파일 포맷 ( 생략 )
u
WRL
l VRML을 위해 개발된 포맷
l 3차원 객체에 대한 구성 및 그 객체의 위치정보
u
DXF
l Autodesk사에서 자사의 AutoCAD에 사용하기 위해 개발
l CAD 소프트웨어에서 널리 사용
u
3DS
l 3D Studio에서 사용된 파일 포맷
l 대부분의 3차원 그래픽 소프트웨어에서 사용
Ⓒsblim, 2009~ 29
u
WRL
l VRML을 위해 개발된 포맷
l 3차원 객체에 대한 구성 및 그 객체의 위치정보
u
DXF
l Autodesk사에서 자사의 AutoCAD에 사용하기 위해 개발
l CAD 소프트웨어에서 널리 사용
u
3DS
l 3D Studio에서 사용된 파일 포맷
l 대부분의 3차원 그래픽 소프트웨어에서 사용
래스터 방식의 파일 포맷
u
BMP
l 마이크로소프트에서 지원, 비트맵 방식에서 가장 기본 포맷
l 압축 하지 않기 때문에 파일 크기가 큰 것이 단점
u
GIF
l Compuserve 개발, 8bit 인덱스 컬러를 지원하는 대표적 압축 포맷
l RLE(Run Length Encoding) 방식을 응용한 알고리즘을 사용
§ 수평으로 압축이 진행되므로 수평으로 유사한 이미지의 경우 압축률 증가
§ 일러스트레이션용 이미지 파일의 경우에 압축효과 증대
u
BMP
l 마이크로소프트에서 지원, 비트맵 방식에서 가장 기본 포맷
l 압축 하지 않기 때문에 파일 크기가 큰 것이 단점
u
GIF
l Compuserve 개발, 8bit 인덱스 컬러를 지원하는 대표적 압축 포맷
l RLE(Run Length Encoding) 방식을 응용한 알고리즘을 사용
§ 수평으로 압축이 진행되므로 수평으로 유사한 이미지의 경우 압축률 증가
§ 일러스트레이션용 이미지 파일의 경우에
압축효과 증대 501 bytes 1,148 bytes
u
JPEG(Joint Photographic Experts Group)
l 1992년 ISO 표준으로 확정
l 특별히 사진의 압축을 위해 고안된 파일 포맷
§ 사진의 경우 한 픽셀의 값은 바로 옆 픽셀과 큰 차이가 없다,
§ 사람의 눈은 명암을 색상보다 더 잘 인식한다는 사실을 활용
l 손실(Lossy) 압축
§ 24비트 컬러를 사용하며 압축 특성으로 인한 색번짐이 나타날 수 있음
GIF JPEG
(1.49KB) (1.53KB)
Ⓒsblim, 2009~ 31
u
JPEG(Joint Photographic Experts Group)
l 1992년 ISO 표준으로 확정
l 특별히 사진의 압축을 위해 고안된 파일 포맷
§ 사진의 경우 한 픽셀의 값은 바로 옆 픽셀과 큰 차이가 없다,
§ 사람의 눈은 명암을 색상보다 더 잘 인식한다는 사실을 활용
l 손실(Lossy) 압축
§ 24비트 컬러를 사용하며 압축 특성으로 인한 색번짐이 나타날 수 있음
GIF JPEG
(1.49KB) (1.53KB)
u
파일 포맷의 비교
원본 BMP 파일 JPEG 이미지 GIF 이미지
117.2KB 22.4KB(5.22:1) 6.6KB(17.91:1)
벡터 그래픽의 파일 포맷 ( 생략 )
u
EPS (Encapsulated Postscript)
l 프린터에 사용되는 포스트스크립트(Postscript)언어를 활용
l 텍스트의 그래픽 구조 및 폰트, 비트맵 정보를 표시
u
WMF (Windows Meta File)
l Windows에서 사용하는 메타파일 방식
l 비트맵과 벡터 정보를 함께 표현하고자 할 경우 가장 적합
u
AI
l Adobe Illustrator에서 사용된 파일 포맷
u
CDR
l Corel Draw에서 사용되는 파일 포맷
Ⓒsblim, 2009~ 33
u
EPS (Encapsulated Postscript)
l 프린터에 사용되는 포스트스크립트(Postscript)언어를 활용
l 텍스트의 그래픽 구조 및 폰트, 비트맵 정보를 표시
u
WMF (Windows Meta File)
l Windows에서 사용하는 메타파일 방식
l 비트맵과 벡터 정보를 함께 표현하고자 할 경우 가장 적합
u
AI
l Adobe Illustrator에서 사용된 파일 포맷
u
CDR
l Corel Draw에서 사용되는 파일 포맷
u
그리기 도구
u
칠하기 도구
u
이미지 편집 도구
u
3 차원 그래픽 소프트웨어
u
그리기 도구
u
칠하기 도구
u
이미지 편집 도구
u
3 차원 그래픽 소프트웨어
그리기 도구 (Drawing Tool)
u
특징
l 벡터 방식을 기본으로 함
l 대부분의 편집/저작 도구에서 그리기 기능을 제공
u
대표적 소프트웨어
l Adobe사의 Illustrator, Corel사의 Corel Draw 등
Ⓒsblim, 2009~ 35
u
특징
l 벡터 방식을 기본으로 함
l 대부분의 편집/저작 도구에서 그리기 기능을 제공
u
대표적 소프트웨어
l Adobe사의 Illustrator, Corel사의 Corel Draw 등
칠하기 도구 (Painting Tool)
u
특징
l 픽셀 단위를 기본으로 하는 래스터 데이터를 가짐
l 그리기 도구의 데이터에 비해 데이터 사이즈가 크다.
u
대표적 소프트웨어
l MacPaint, SuperPaint, Painter 등
u
특징
l 픽셀 단위를 기본으로 하는 래스터 데이터를 가짐
l 그리기 도구의 데이터에 비해 데이터 사이즈가 크다.
u
대표적 소프트웨어
l MacPaint, SuperPaint, Painter 등
이미지 편집도구 (Image Editing Tool)
u
특징
l 스캐너나 디지털 카메라 등 입력장치를 통해 얻은 사진이나 이미 지에 다양한 그래픽 처리를 하기 위한 소프트웨어
l 필터링, 해상도 조정, 레이어, 화상 처리 등 다양한 기능 제공
u
대표적 소프트웨어
l Photoshop, ImageFolio 등
Ⓒsblim, 2009~ 37
u
특징
l 스캐너나 디지털 카메라 등 입력장치를 통해 얻은 사진이나 이미 지에 다양한 그래픽 처리를 하기 위한 소프트웨어
l 필터링, 해상도 조정, 레이어, 화상 처리 등 다양한 기능 제공
u
대표적 소프트웨어
l Photoshop, ImageFolio 등
3 차원 그래픽 소프트웨어
u
특징
l 크게 모델링 소프트웨어와 렌더링 소프트웨어로 구분
l 대부분의 프로그램이 두가지 기능을 모두 지원
u
대표적 소프트웨어
l 3D Studio Max, True Space, SoftImage 3D, Maya 등
u
특징
l 크게 모델링 소프트웨어와 렌더링 소프트웨어로 구분
l 대부분의 프로그램이 두가지 기능을 모두 지원
u
대표적 소프트웨어
l 3D Studio Max, True Space, SoftImage 3D, Maya 등
