[멀티미디어 배움터 2.0] 3장 이미지와 그래픽 기술 연습문제 - 괄호 넣기, 주관식

  

 

[괄호 넣기]

3-1) 픽셀은 'Picture Element'의 합성어로 화면을 구성하는 가장 기본이 되는 단위를 뜻한다. 즉 쉽게 말해서 모니터의 화면에 나타나는 각각의 점을 의미한다.

 

3-2) 해상도는 두 가지로 나누어지는데, 장치해상도는 출력장치가 단위 면적에 표현할 수 있는 픽셀 수를 말하며, 이미지 해상도는 장치와는 무관하게 이미지 자체의 해상도를 말한다.

 

3-3) 래스터그래픽은 픽셀단위로 저장하는 방식이기 때문에 파일의 크기는 해상도에 비례한다. 그리고 화면을 확대할 때 화질이 떨어지게 된다. 이러한 래스터 그래픽은 칠하기 도구에 의해 픽셀들의 형태로 생성된다.

 

3-4) 벡터그래픽은 기하적인 객체들을 표현하는 그래픽 함수들로 표현하기 때문에, 일반적으로 파일의 크기가 래스터 그래픽 방식에 비해 작다. 벡터그래픽은 점, 선, 곡선, 원 등의 기하적 객체로 표현되므로, 화면 확대 시 화질의 저하가 발생하지 않는다.

 

3-5) RGB모델은 빛의 삼원색으로 불리는 적색, 녹색, 청색을 더하여 색을 만들어내기 때문에 가산 모델이라고 불리며, 빛의 성질을 이용한 특성 때문에 CRT 모니터 등 빛으로 컬러를 표현하는 곳에서 많이 사용한다.

 

3-6) 아날로그 이미지는 컴퓨터에서 직접 저장하거나 처리할 수 없으므로, 일단 픽셀들로 구성된 디지털 이미지로 변환시켜야 한다. 여기서 아날로그 이미지는 표본화 및 양자화 과정을 거쳐 디지털 이미지로 바뀌게 된다.

 

3-7) 히스토그램 평준화란 이미지에서 명암도에 따른 픽셀의 수를 고르게 분포시키는 기법이다. 이때 각 픽셀의 명암도에 따른 순서는 변하지 않도록 한다. 이미지에 대해 히스토그램 평준화를 시키면 어두운 이미지는 전체적으로 밝아져서 어두운 부분에서의 명암차이를 쉽게 구분할 수 있으며, 밝은 이미지는 전체적으로 어두워져서 밝은 부분의 명암차이가 쉽게 구분 된다.

 

3-8) 컬러 정지화상의 압축을 위하여 1992년 국제 표준으로 JPEG 알고리즘이 확장되었다. JPEG에는 다양한 압축 모드가 있는데, 그중 무손실 압축은 X-레이나 CT사진에서와 같이 픽셀 하나하나가 중요한 경우에 사용되며, 손실 압축은 JPEG에서 일반적으로 쓰이는 방식이다.

 

3-9) 일반적인 3차원 그래픽의 생성 과정은 먼저 물체의 기하학적인 형상을 모델링하고, 이 후 필요에 따라 3차원 물체를 2차원 평면에 투영한다. 이렇게 생성된 3차우너 물체에 색상과 명암을 나타낸다.

 

3-10) 렌더링이란 3차운 컴퓨터 그래픽에서 그림자나 색채의 변화와 같은 3차원적인 질감을 더하여 현실감을 추가하는 과정으로, 와이어프레임 이미지를 명암이 있는 이미지로 바꾸는 데 사용되는 기법을 말한다.

 

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[주관식]

3-1) GIF 압축은 비손실압축 방식이고 JPEG는 일반적으로 손실압축 방식이다. 그 이유가 어디에 있다고 생각하는가?

→ 비손실 압축은 이웃한 화소들이 같은 값을 가질 때 압축하고, 손실 압축은 데이터의 압축률을 높이기 위해 사용

 

3-2) JPEG 압축이 만족해야할 성질이 무엇인지 본인의 생각을 기술하고, 이 JPEG 압축과정에서 가장 압축이 많이 발생하는 과정이 어떤 부분인지 설명하라.

→ 인간의 시각적인 영향이 적은 부분인 색상 영역에서의 정보량을 줄이는것이 효과적. 양자화 과정에서 가장 많이 발생

 

3-3) 사진과 같은 이미지를 디지털화 하는 과정을 기술하고, 각 과정에서 발생할 수 있는 에러에 대하여 기술하라.

→ 표본화 및 양자화를 거쳐 디지털 이미지로 바뀌게 된다. 양자화 레벨이 불충분할 때 양자화 에러 발생

 

3-4) 가장 자주 이용되고 있는 이미지 압축 알고리즘인 JPEG은 데이터 압축율을 높이기 위해 일반적으로 손실 압축 기법을 이용한다. JPEG 손실압축 과정에서 데이터 손실이 일어나는 과정을 기술하고 데이터 손실이 발생하는 이유를 구체적으로 설명하라.

→ 양자화 과정 : 낮은 주파수의 계수는 0이 아닌 값이되고, 높은 주파수의 계수는 거의 대부분 0이 된다.

 

3-5) 이미지, 래스터 그래픽 및 벡터 그래픽의 차이점을 설명하라

→ 래스터 그래픽은 픽셀 단위로 저장하는 방식이기 때문에 파일의 크기는 해상도에 비례 

                          -> 화면을 확대할 때 화질이 떨어짐

    벡터 그래픽은 점, 선, 곡선 등의 기하적 객체로 표현됨.

                          -> 확대하여도 화질의 저하가 발생하지 않음.

 

3-6) 이미지의 디지털화 과정에서 표본화와 양자화는 무엇을 의미하는가?

→ 표본화 : 위치를 나타내는 연속적인 데이터를 일정 간격으로 나누는 작업

    양자화 : 각 위치에서 표현되는 색상 값의 일정 범위를 대표하는 값으로 근사시킴으로써 불연속화하는 작업

 

3-7) 아날로그 이미지를 디지털 이미지로 변환하는 과정에 대하여 기술하라

→ 표본화와 양자화 과정을 거치고 나면 아날로그에서 디지털로 변환된다.

 

3-8) 이미지 필터링이 무엇인지 설명하고, 그 중 히스토그램 평준화 개념을 설명하라.

→ 이미지 필터링 : 기본 이미지에 임의의 변환을 가하여 특수한 효과를 얻는 것

    히스토그램 평준화 : 이미지에서 명암도에 따른 픽셀의 수를 고르게 분포시키는 것

 

3-9) 이미지 압축을 위한 기법 중 GIF 압축과 PEG 압축의 특성과 적용 분야의 차이점을 설명하고, 각각 어떠한 경우에 적합한 압축 기법인지 설명하라.

→ GIF 압축 : PC통신에서의 이미지 파일 전송 시간을 줄이기 위해 사용

                 LZW알고리즘을 사용하였는데 이는 RLE 방식을 응용한 알고리즘

                 RLE란 같은 값이 몇 번 반복되었는가를 나타냄으로써 압축하는 방식

                 사진, 이미지 보다는 그래픽에 더 많이 사용

  JPEG 압축 : 컬러의 압축을 위하여 만들어짐

                다양한 압축 모드가 있는데 무손실 압축은 X-레이나 CT사진엣와 같이 픽셀 하나하나 중요한 경우에 사용

                손실 압축은 JPEG에서 일반적으로 쓰이는 방식

 

3-10) 벡터 폰트와 래스터 폰트의 개념적 차이를 설명하고, 특히 벡터 폰트의 장점을 서술하라.

→ 벡터 폰트는 선과 선의 연결 좌표 및 선의 종류와 그에 따른 여러가지 인수들을 기억한다. 

    -> 확대 시 깨끗한 글자를 유지

    래스터 폰트는 글자를 표현하기 위해 픽셀들의 위치를 기억한다.