HistogramTransformation process

선형 데이타와 비선형 데이타

기본적으로 천체사진은 카메라 센서 각각의 픽셀에 들어오는 광자에 비례해서 밝기나 색감을 나타낸다고 합니다. 말 그대로 픽셀에 닿는 광자의 수에 비례해서 일정한 선형 그래프로 밝기가 결정되는 것을 '선형'이라고 표현하는 것 같습니다. 

하지만 이 선형 데이타는 과학적 분석이나 분광학에서 필요한 자료이지 우리가 바라는 '멋진 사진'을 얻는 것과는 아무 관계가 없다고 합니다. 다시말해 비선형 데이타라는 것은 이러한 선형 데이타를 우리 눈에 적합한 형태로 바꿔주는 것을 만합니다. 

음.. 아무리 쉽게 설명하려고 해도 잘 안되는데, 결국 비선형 데이타라는 것은 선형 데이타를 클리핑을 최소화하며 우리가 강조하고 싶은 부분은 강조하고 필요없는 부분은 제거하는 과정이라고 이해하면 될 것 같습니다.


클리핑(Clipping)의 예
클리핑(Clipping)이란..
클리핑이라는 것은 전자공학이나 여러 분야에서 많이 쓰이는 용어인데, 들어오는 신호의 값 범위가 너무 넓어 기계가 받아들일 수 있는 범위를 초과하는 경우, 초과한 부분 전체가 동일하게 처리되어 버리는 것을 말합니다. 
위의 오실로스코프 파형처럼 들어오는 신호가 오실로스코프의 측정한도를 넘어섰을 때, 경계값에 위치하는 것과 초과하는 모든 값이 동일하게 표현되어 버리는 것 입니다. 
이걸 천체사진으로 돌려 생각해 보면, 과도하게 포화된 부분이 원래 본연의 색상을 잃고 모두 하얗게 타버리는 것이라고 생각하면 될 것 같습니다.



선형데이타의 비선형 처리

가장 쉬운 것은 STF (ScreenTransferFunction) 프로세스를 이용해 조작하는 것입니다. 상당히 직관적인 프로세스라 그래프의 꼭지를 이리저리 움직여 보면 대충 어떤 기능을 하는지 알 수 있습니다.

하지만 오토 스트레치 기능은 우리가 작업중인 라이트 프레임에 실제로 반영되는 것은 아닙니다.
선형 데이타를 비선형 데이타로 바꾸는데 가장 많이 사용하는 방식은 Auto-Strecth를 이용해 HistogramTransformation프로세스를 이용하는 방법입니다.



HistogramTransformation

일단 사진을 로딩하고 두 가지 프로세서를 실행합니다 (STF, HistogramTransformation)

  • STF의 Auto-Stretch를 실행합니다
  • HistogramTransformation의 Preview버튼을 눌러줍니다
  • STF의 Auto-Stretch로 인해 영상이 바뀝니다
  • 이 상태에서 STF왼쪽 아래의 New Instance를 드래그 해서 HT의 가장 아랫부분에 떨어뜨려 줍니다

  • HT의 선형 그래프가 비선형으로 바뀌는 것을 알 수 있습니다


  • Apply (F5)를 눌러 HT를 실행시킵니다
  • Preview 영상이 갑자기 하얗게 변해도 놀라지 마시고 STF의 오른쪽 제일 아래 버튼, Reset을 눌러줍니다

STF와 HT이외에 Marked Stretch라는 스크립트나 ArcsinhStretch라는 기법이 있습니다. 이 중에 ArcsinhStretch는 하이라이트 부분의 색상과 디테일을 보전해주는 것이 특징이라고 하나 당장 사용할 일은 없을 것 같아 생략합니다.


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