Contrastiveness

Contrast

만약 여러분이 천체사진을 보시고 입이 딱 벌어지는 경험을 하셨다면 대부분 콘트라스트 때문일 겁니다. 콘트라스트는 이미지에서 어떤 대상을 구분가능하게 만들어주는 대상의 휘도(Luminance)나 색상의 차이를 말합니다. 결국 이 콘트라스트는 우리가 사진을 볼 때 "우와..." 하게 만드는 가장 큰 요인이라고 할 수 있습니다. 이렇게 콘트라스트가 높은 이미지는 사진이 죽은 것 같거나 평이하다는 느낌을 주는 것이 아니라, 마치 화면에서 튀어나올 것 같은 3차원 이미지의 느낌을 줍니다. 

장미성운의 H𝛼 이미지는 우리에게 '우와...!' 하는 감동을 주기에 충분합니다

Contrastiveness

우리가 이미지를 보았을때 "콘트라스트가 충분하다"고 느끼는 것은 다음의 다섯가지 요소가 영향을 줍니다. 
  • Composition
  • Brightness
  • Contrast
  • Sharpness
  • Saturation
비록 이 다섯가지 요소는 모두 따로따로 콘트라스트에 영향을 끼치지만 실제로는 모두 연관되어 있습니다. 

1. 구도 (Composition)

이미지의 구도는 콘트라스트를 만들어 냅니다. 만약 우리 사진에 은하나 성운이 화면에 가득차 있다면 배경의 어두운 하늘이 보이지 않아 콘트라스트가 떨어지는 것처럼 느껴집니다. 그렇기 때문에 가능하면 천체 대상이 이미지에서 적절한 크기를 유지하는 것이 좋습니다. 그리고 촬영한 대상이 너무 작다면 오히려 어두운 배경하늘만 이미지에 꽉 차게 되어 콘트라스트를 떨어뜨릴 수 있습니다. 

2. 밝기 (Brightness)

이미지의 밝기는 비선형 스트레치로 올립니다.
하지만 표준 감마 커브를 이용한 전반적인 이미지의 밝기 증가는 오히려 콘트라스트를 떨어뜨리는 결과를 가져오며, HistogramTransformation의 nonlinear transfer curve가 shadow와 midtone 영역간의 콘트라스트를 만들어 줄 수 있습니다. 

밝기를 올리는데 있어 가장 중요한 요소는 블랙 포인트의 위치입니다. 만약 여러분의 이미지가 전체적으로 콘트라스트가 약해 보이고 뭐랄까... 밋밋하게 보인다면 HistogramTransformation에서 이미지의 히스토그램을 살펴보는 것이 좋습니다. 만약 히스토그램의 왼쪽에 위치한 Shadow영역에 너무 많은 빈 공간이 있다면 블랙 포인트 삼각형을 평평한 그래프 선을 따라 오른쪽으로 살살 올려 그래프의 끝부분(Toe)에 맞춰줍니다. 물론 이때 이미지의 흐릿한 부분이 클리핑 되는 것은 피해야 합니다. 

화면 왼쪽 끝에 있는 작은 화살표를 옮겨줍니다

3. 콘트라스트 (Contrast)

비선형 스트레치는 midtone을 밝게 해주는 것 뿐만 아니라 어두운 영역과 밝은 영역 사이의 간격을 벌려 이미지의 콘트라스트를 올려주는 역할을 합니다. 결국 스트레칭이라는 것은 각각의 픽셀값의 차이를 벌려 dynamic range를 늘려주는 역할이라는 것을 기억해 주세요. 

4. 선예도 (Sharpness)

지엽적인 의미에서 선예도에 대해 생각해 봅시다. 이미지의 선예도는 해상도와 첨예도(acutance)에 의해 결정됩니다. 이 중에 해상도는 광학장비나 시상(seeing)에 의해 고정되어 있는 값입니다. 바꾸지 못한다는 것이죠. 반면에 첨예도는 대상의 경계선에서 나타나는 콘트라스트의 차이를 말하는 것으로 이걸 조정하면 대상이 보다 선명하게 보입니다. Deconvolution 프로세스가 뿌옇게 된 이미지를 복원해 주는것과는 달리 첨예도는 오직 선예도만 올려줍니다. 하지만 이것 만으로도 3차원적인 느낌을 살려줄 수는 있습니다. 
선예도가 올라가면 이미지의 섬세한 영역에서 포화도(saturation), 대비(contrast), 그리고 밝기(brightness)가 따라 오르게 됩니다. 이 요소들간의 상호 연관성으로 인해, 이 요소들은 조금씩, 그리고 반복적으로 올려보는 것이 도움이 됩니다. 선예도를 올리는 프로세스로는 MultiscaleLinearTransform과 UnsharpMask가 있습니다. 

5. 포화도/채도 (Saturation)

포화도는 색상(칼라 영역)에만 연관되어 콘트라스트를 올려주는 힘이 있습니다. 포화도(색의 강도)가 올라가면 색깔과 색깔 사이의 차이가 늘어납니다. 만약 여러분이 H𝛼와 같은 모노크롬 이미지를 사용하신다면 콘트라스트를 올리는 것은 오직 휘도(Luminance)에만 영향을 끼치기 때문에 매우 제한적입니다. 반면에 칼라 이미지는 색상(Hue)과 포화도(Saturation)을 이용해 콘트라스트를 증가시킬 수 있습니다. 

우리가 찍은 사진에도 색상의 콘트라스트가 있습니다. 일단 배경 하늘은 촬영의 대상이 되는 은하나, 성운의 헤일로 영역보다 덜 포화되어 있습니다. 그리고 헤일로 영역은 대상의 중심부에 비해서 덜 포화되어 있구요. 이런 대상과 대상의 차이를 유지시켜 주는 것은 콘트라스트를 올려주는 좋은 방법입니다. 

맺음말 : "빛을 찬양하라"

천체사진의 선구자였던 데이비드 말린 박사(Dr. David Malin)가 이렇게 말했습니다. 
비록 사진을 처리하면서 성운의 어두운 영역까지 모조리 밝게 만들고 싶은 충동을 많이 느끼시겠지만 언제나 어두운 하늘과 대상과의 관계, 그리고 흐릿하게 퍼져나가는 성운기와, 중간과 밝은 영역의 차이를 자연 그대로의 모습으로 남겨 두는 것이 좋습니다. 






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