안경잡이개발자

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● 이미지와 그래픽

  지난 시간에는 멀티미디어에 대한 기본적인 개념을 익히는 시간을 가졌습니다. 멀티미디어에서 가장 많이 활용되는 부분이 바로 이미지(Image)라고 할 수 있습니다. 실제로 인간이 받아들이는 정보 중에서 시각적인 정보는 약 80%로서 대부분의 정보의 유입이 눈에서 들어온다고 할 수 있죠. 단순히 글로 쓰여진 정보보다 시각적인 정보를 같이 받아들일 때 기억효과도 더욱 증가합니다. 효과적인 디자인 결과를 얻고 사용자의 요구에 부합하기 위해서는 이미지와 그래픽을 사용하는 것이 바람직합니다. 일반적으로 이미지는 컴퓨터에서 사용되는 모든 그림을 말하지만 엄밀히 말하자면 컴퓨터에 사용되는 그림들은 '이미지'와 '그래픽'으로 나누어진다고 합니다. 이미지란, 스캐너나 디지털 카메라와 같은 입력 장치를 이용하여 생성된 실제적인 그림을 의미하고 컴퓨터 내에 디지털 형태로 저장됩니다. 그래픽은 일러스트레이터(Illustrator)와 같은 컴퓨터 소프트웨어를 통하여 생성된 인위적인 그림을 지칭합니다. 이미지와 그래픽은 컴퓨터 내부에서 모두 디지털 데이터로 받아들이기 때문에 자유로운 합성이 가능합니다.

● 픽셀

  픽셀(Pixel)은 Picture Element의 합성어로서 화면을 구성하는 가장 기본 단위입니다. 다른 말로 '화소'라고 하며 하나의 이미지는 픽셀의 집합으로 표현할 수 있습니다. 결과적으로 이미지는 픽셀 단위로 저장하는 비트맵(Bitmap) 방식으로 저장장치에 기록되는 것입니다. 이렇게 저장된 비트맵을 모니터에 나타낼 때 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 값을 배합시켜 나타낼 수 있습니다. 각 픽셀이 가질 수 있는 색의 종류는 각 픽셀에 몇 비트를 할당하느냐에 따라 달려 있습니다. 이 때 할당된 비트의 수(Depth)를 색상의 깊이(Depth of Color)라고 말하며 비트의 수가 많을 수록 더 많은 색을 표현할 수 있습니다. 예를 들어 8비트의 경우에는 256가지 색상을 가질 수 있습니다. 16비트를 사용하는 경우 65,536가지 색을 표현할 수 있고 이것을 '하이컬러(R:G:B = 5:5:5)'라고 말합니다. 24비트를 사용하는 경우는 16,777,216가지 색을 표현할 수 있고 '트루컬러(R:G:B = 8:8:8)'라고 말합니다. 32비트를 사용하는 경우에 16,777,216 + 8비트 알파 채널을 사용하게 되며 트루컬러 + 알파 채널의 형태로 사용됩니다. 사실 GIF에서 사용하고 있는 8비트 컬러는 적절히 필요한 색을 응용한다면 거의 원본과 흡사한 화질을 보일 수 있습니다.

● 해상도(Resolution)

  해상도는 '단위 길이당 표시할 수 있는 픽셀의 수'라고 정의됩니다. 단위 길이로는 인치가 많이 사용되며 이 때의 해상도 단위는 dpi(dot per inch)가 됩니다. 해상도가 높을 수록 흔히 말하는 화질이 좋은 이미지를 얻게 됩니다. 레이저 프린터는 300dpi 이상의 해상도를 가지며 모니터는 85~120dpi 정도의 해상도를 가집니다. 해상도의 종류는 2가지가 있는데 먼저 출력단위가 단위 면적에 표현할 수 있는 픽셀 수를 말하는 '장치 해상도(Device Resolution)'와 장치와는 무관하게 이미지 자체의 해상도인 '이미지 해상도(Image Resolution)'로 나누어집니다. 4인치 길이의 사진의 경우 보통 1000dpi 정도의 해상도를 가지며 이를 스캐너로 입력하면 스캐너 성능에 따라서 약 500dpi 정도의 해상도를 가지는 이미지로 전환되는 것입니다. 또한 프린터로 이미지를 출력할 때 이미지 자체의 해상도보다 같거나 높은 해상도를 선택해서 출력해야 화질의 감소 없이 사진을 얻을 수 있습니다.

● 래스터(Raster)/벡터(Vector) 그래픽

  그래픽을 표시하는 방법으로는 픽셀 단위로 표현하는 래스터(Raster) 방식기하적인 객체들로 표시하는 벡터(Vector) 방식이 있습니다. 래스터 그래픽은 픽셀 단위로 저장하는 방식이기 때문에​ 당연히 파일의 크기는 해상도와 비례합니다. 또한 확대할 때 화면이 깨지는 '계단현상'이 존재합니다. 흔히 말하는 이미지 또한 래스터 그래픽과 같이 픽셀 단위입니다. 픽셀 단위로 구성하기 때문에 마찬가지로 래스터 그래픽 방식과 동일하게 '계단현상'이라는 단점이 존재합니다. 참고로 여기서 말하는 래스터의 정의는 '한 줄에서 연속된 픽셀들의 집합'입니다. 래스터 방식의 장치의 경우 모든 픽셀의 위치 정보를 기억 장소에 대응시켜 표현한 다음에 기억 장소에 저장된 정보를 순차적으로 읽어 가면서 지정된 값에 따라 출력 장치의 픽셀 모습을 결정하기 때문입니다. 반면에 벡터 그래픽은 기하적인 객체들을 표현하는 그래픽 함수들로 표현되어집니다. 일반적으로 파일의 크기가 래스터 그래픽 방식에 비해서 작고 기하적 객체로 표현되기 때문에 화면을 확대하더라도 화질의 저하가 발생하지 않습니다. 뿐만 아니라 특성상 일러스트레이션(Illustratoin)에 적합한 방식입니다.

● 색의 3 속성

  색의 3 속성으로는 색상, 명도, 채도가 있습니다. 이들을 3차원 공간의 각각의 축으로 형성시킨 것이 바로 색 공간입니다.​ 컬러 디자인이나 컬러 공학 등의 학문 또는 산업분야에서 컬러를 다루는 데 있어서 기본적인 부분입니다.

 - 색상(Hue) : 구분 되는 색

 - 명도(Lightness) : 색의 어둡고 밝음

 - 채도(Saturation) : 색들의 깨끗한 정도

  참고로 휘도(Luminance)는 '특정 방향에 대한 광밀도​'를 의미합니다. 일정 면적을 통과하여 일정 입체각으로 들어오는 빛의 양을 의미합니다.

● 컬러 모델

  컬러 모델이란 '어떤 특정 상황에서 컬러의 특징을 설명하기 위한 방법'입니다. 컬러 모델은 다양한데 가장 많이 사용되는 것이 RGB 모델, CMY 모델, HSV 모델입니다.

 - RGB(Red, Green, Blue) 모델

 RGB 모델은 빛의 삼원색으로 불리는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)이 기본이 되는 컬러 모델입니다. 색 공간에서 원점의 색상은 검은색이며, 원점에서 가장 먼 곳의 꼭짓점은 흰색입니다. 검은 색의 경우는 3가지 기본 색상이 전혀 더해지지 않은 경우이고, 흰색의 경우는 3가지 기본 색상이 모두 최대의 값으로 더해진 경우입니다. 흰색부터 검은색까지 연결되는 직선상에 있는 컬러는 회색이 됩니다. 컬러는 기본 색상들을 더하여 혼합하며, 이 모델은 세 가지 색으을 더하여 색을 만들어내기 때문에 '가산 모델(Additive Model)'이라고 불리며, 빛의 성질을 이용한 특성 때문에 CRT 모니터 등 빛으로 컬러를 표현하는 곳에서 많이 사용됩니다.​

 - CMY(Cyan, Magenta, Yellow) 모델

 CMY 모델은 빛의 반사에 의해 발생하는 2차 색상들, 청록색(Cyan), 심홍색(Magenta), 노란색(Yellow)을 기본으로 하는 컬러모델입니다. CMY 모델에서 컬러를 표현하는 방식은 RGB 모델과는 정반대입니다. 예를 들어 백광(White Light Source)이 하늘색 물체에 비칠 때 물체는 하늘색을 반사하고, 이 하늘색이 우리 눈에 들어와서 우리는 하늘색을 인지합니다. 여기서 하늘색은 백광에서 빨간색을 뺀 색이 됩니다. 이렇게 하나의 색에서 다른 색을 제거함으로써 다른 색상을 생성하는 원리가 바로 '감산 모델(Subtractive Model)'입니다. CMY 모델과 RGB 모델의 관계는 아래와 같이 표현이 가능합니다.

 [ C ] = [ W ] - [ R ]

 [ M ] = [ W ] - [ G ]

 [ Y ]​ = [ W ] - [ B ]

 CMY 모델에서 색상을 결정하는 이러한 방법들은 물감이나 잉크 등의 성질을 이용하는 특성이기 때문에 프린터에서 자주 활용됩니다. 하지만 실제로 활용할 때는 CMY 모델보다 CMYK 모델을 더 많이 사용합니다. K는 Kappa의 약자로서 검은색을 의미합니다. 검은 글씨를 쓸 때 항상 CMY를 모두 합쳐서 검은색을 쓰는 것 보다는 따로 검은색 잉크를 사용하는 것이 경제적으로 효율적이기 때문에 검은색 잉크를 따로 사용하고 있습니다.

 - HSV(Hue, Saturation, Value) ​모델

 HSV 모델은 다른 말로 HSB(Hue, Saturation, Brightness) 모델이라고도 말합니다. HSV 모델은 인간의 시각 모델과 흡사한 컬러 모델로서, 인간의 직관적인 시각에 기초를 두고 있습니다.​ RGB 모델에서 농도 레벨에 의해 규정된 색을 색상(Hue), 명도(Brightness), 채도(Saturation)의 세 가지 속성으로 변화해서 사용하는 방식입니다. 색상 좌표계는 RGB와는 다르게 육각뿔 또는 원뿔 모양의 좌표 시스템을 사용하고 있습니다. 세로축은 명도를 나타내며, 위쪽은 흰색, 아래쪽은 검은색을 나타냅니다. 축에 가까울 수록 흰색에 의해 희석된 색입니다.

  여기서 유의할 점은 잉크나 그림 물감같은 물감염료는 색을 차감하는 시스템을 근본으로 한다는 것입니다. 감가 색상은 청록, 보라, 노랑색 주색상을 가지고 있습니다. 부가색상은 색을 겹치면 백색이 되지만, 감가 색사은 흑색이 됩니다. 그리고 부가 색상에 비해 감가 색상은 조합할 수 있는 색의 양이 더 적다는 단점을 가지고 있습니다. 마지막으로 RGB, CMY, HSV 모델은 서로 변환이 가능하다는 것을 이해하시면 됩니다.

● 인덱스 컬러(Indexed Color)

  인덱스 컬러는 8비트 컬러로 구성됩니다. 0부터 255까지의 숫자로 인덱스 번호가 붙여지고, 번호마다 각각의 색상들을 가지는 색상 보기표(CLUT : Color Look-Up Table)라는 기억장소에 저장됩니다. 화면상의 한 점은 이에 대응되는 메모리 영역의 주소를 가지고 있으며 ​이 메모리 영역에는 그 점이 나타낼 색상의 RGB 값이 기억되어 있습니다. 이런 식으로 색상을 표시하는 방식을 인덱스 컬러(Indexed Color)라고 말합니다. 즉, 쉽게 말해 각각의 256개의 기본 색상에 하나씩의 RGB(24비트)를 부과해 그 색상들만을 가지고 이용할 수 있게 해주는 것입니다. 아래를 보시면 쉽게 이해할 수 있습니다.

  보통 인덱스 컬러를 사용할 때 화면에 표시할 256가지 색상은 미리 정의되어 있기도 하고 사용자가 임의로 정의할 수도 있습니다.​ 그리고 가장 많이 이러한 형태가 사용되는 때는 '사용할 수 있는 색상의 수가 제한된 컴퓨터 시스템을 사용할 때'라고 할 수 있습니다. 또한 위 사진에서 왼쪽과 같은 모습을 흔히 볼 수 있는데 이러한 보기표를 '색상 보기표(CLUT)'라고 한다는 것을 기억해놓으면 좋습니다. 다른 말로는 '팔레트'라고 정의합니다.

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