디지털 영상 처리 - 의사 칼라 영상 처리

 안녕하세요. 지난 포스팅의 디지털 영상처리 - 칼라 모델에서는 실생활에서 많이 쓰이는 칼라 공간인 RGB, CMY(K), HSI 칼라 공간에 대해서 알아보았습니다. 오늘은 의사 칼라(Pseudo Color)에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 오늘도 아주 간단하기 때문에 쉽게 이해하실 수 있습니다. 

 

 의사 칼라(Pseudo Color)라는 것은 어떤 기준에 따라서 칼라들을 하나의 그레이 값으로 매핑하는 것으로 구성됩니다. 여기서 의사는 가짜(False)라고 생각할 수 있습니다. 즉, 실제 칼라가 아닌 시각화함에 있어서 특정 칼라를 다른 칼라에 비해서 강조해서 표현할 때 사용할 수 있습니다. 

 

 디지털 영상 처리를 처음 배울 때도 다들 보셨겠지만, 디지털 영상은 x축, y축에 따라서 값이 존재하는 3D 신호로 해석할 수 있습니다. 이와 같은 관점에서 영상을 해석한다면 영상을 어떤 밝기값 $l_{i}$을 가지는 평면으로 슬라이싱할 수 있습니다. 이를 그림으로 표현하면 아래와 같습니다. 

 

 위의 그림과 같이 일정한 밝기를 가지는 영역을 동일하게 슬라이싱한다고 하면 그레이 스케일은 $[0, L-1]$에서 흑색을 $l_{0}$, 백색을 $l_{L-1}$로 표현할 수 있습니다. 그리고 이중에서 $l_{0}$부터 총 $P$개의 밝기값만을 사용한다고 가정하면 $l_{0}, l_{1}, \dots, l_{P}$에서 정의된다고 볼 수 있습니다. 그리고 $0 < P < L-1$이기 때문에 $P$개의 평면은 그레이 스케일을 $P + 1$개의 구간 $V_{1}, V_{2}, \dots, V_{P + 1}$로 나눌 수 있습니다. 그리고 밝기-칼라 할당을 아래의 관계식을 따르게 됩니다. 

 

$$f(x, y) = c_{k}, f(x, y) \in V_{k}$$

 

 여기서 $c_{k}$는 $l = k - 1$과 $l = k$에 있는 분할 평면들에 의해 정의되는 $k$번째 밝기 구간 $V_{k}$와 관련된 칼라가 됩니다. 이를 이용하면 아래의 그림과 같이 표현할 수 있습니다. 

 

  왼쪽의 그림에서는 왼쪽 부분과 오른쪽 부분이 그리 큰 차이가 나지 않는 것 같지만 오른쪽 그림을 보면 왼쪽 부분의 밝기가 좀 더 강한 것을 볼 수 있습니다.