이미지의 크기를 조절하고 다양한 종류의 매체에 적절한 품질로 표현하기 위해서는 각 매체의 특성에 맞는 해상도의 조절이 필요하다. 따라서 이번 시간에는 해상도에 대해 알아보도록 한다.
1. 해상도의 이해 (1) 해상도의 정의
해상도는 모니터화면이나 TV화면 또는 인쇄된 종이에서 이미지가 어느 정도 조밀하게 표현되었는가에 대한 수치라고 할 수 있으며 다시 말해 어떤 영역 내에서 이미지의 정밀도를 나타낸다고 할 수 있다. 디지털사진에서는 이미지의 기본 단위가 픽셀이므로 단위 면적당 픽셀의 수로 해상도를 표기한다. 일반적으로 inch를 기본단위로 사용하며 해상도의 표기는 ppi(pixel/inch) 또는 dpi(dot/inch)로 한다. 예를 들어 72dpi의 해상도라고 하면 1인치 안에 72개의 픽셀이 있다는 의미이다. 해상도가 높다는 것은 동일한 면적에 픽셀의 수가 많이 분포하고 있다는 것을 의미하며 반대로 해상도가 낮다는 것은 픽셀의 수가 적다는 것을 의미한다. 그 결과 해상도가 높은 이미지의 경우는 이미지의 품질이 좋으며 해상도가 낮은 이미지는 이미지의 정밀도가 낮아 계단현상이 나타날 수 있어 품질이 떨어지게 된다.
안티알리아스가 적용되면 평균값으로 계단부분을 채워주기 때문에 훨씬 부드럽게 보여진다.
(2) 픽셀
그렇다면 디지털 이미지를 구성하는 기본단위인 픽셀에 대해 좀 더 알아보자. 픽셀은 디지털 이미지를 구성하는 최소 단위로서 Picture + Element의 합성어이다. 필름은 미세한 은입자로 이미지를 표현하는 반면 디지털은 픽셀의 조합으로 이미지를 표현한다. 픽셀의 성질은 다음과 같은 몇 가지의 성질을 가진다.
■ 모양 : 특정한 비율의 크기를 가진 픽셀도 있지만 대부분 가로 세로의 비율이 일정한(1:1) 정사각형의 형태를 가지고 있다.
■ 단위 : 1:1의 비율만 가지면서 단위는 없다. 따라서 정해진 크기가 없다는 것이다. 픽셀의 크기는 단위면적당 해상도에 따라서 크기가 변하는 가변적인 성질을 지닌다.
■ 성격 : 인접하는 픽셀간에 떨어져 있을 수 없고 항상 붙어있어야 한다. 이것이 픽셀의 크기가 가변적인 이유다.
■ 표현 : 직교좌표계를 이용한 2차원의 X,Y축 상의 격자모양의 좌표에 위치하며 그 형태는 모자이크나 십자수와 유사하다.
2. 장치별 해상도의 종류
우리가 사용하는 각종 디지털 사진장비들은 각각 표현할 수 있는 해상도가 다르다. 따라서 각 장치에 알맞은 해상도로 작업하는 것이 중요하다. 작업의 효율성과 매체의 특성이 다르므로 무조건 고해상도의 이미지로 작업하는 것이 좋은 것만은 아니다.
(1) 모니터 해상도 일반적으로 모니터 해상도는 800 × 600 , 1024 × 768 , 1280 × 1024 등으로 표현되는데 800 × 600의 예를 들어 설명하자면 가로에 800픽셀, 세로에 600픽셀이 표현된다는 의미이다. 이런 식의 표현방법은 디지털 카메라의 환경설정에서도 볼 수 있으며 의미는 동일하다. 예를 들어 디지털 카메라가 2000 × 3000 픽셀의 이미지를 촬영할 수 있는 기종이라면 가로 2000픽셀, 세로 3000픽셀의 이미지를 만들 수 있다는 것이며 이것은 2000 × 3000 = 6,000,000픽셀로 6백만 화소(픽셀)의 성능을 가진 카메라가 된다.
(2) 출력해상도 출력 가능한 이미지사이즈와 중요한 연관이 있는 출력해상도는 출력기기의 종류에 따라 많은 차이가 있다. 출력 기기별 해상도를 알아보자.
■ 옵셋 인쇄 : 모든 출력기기는 선수(line/inch)라는 것이 있다. 선수가 높을수록 고해상도의 인쇄가 가능하게 된다. 옵셋 인쇄에서는 점 하나를 표현하기 위해서는 2개의 픽셀이 필요하게 된다. 보통 인쇄를 150선으로 하게 되는데 이때 필요한 픽셀의 수가 150선 × 2 = 300dpi가 되는 것이다. 대부분의 사용자들이 이것 때문에 무조건 300dpi로 작업을 하는 경우가 있는데 300dpi는 150선의 옵셋 인쇄용이란 것을 기억하기 바란다. 그러므로 출력방식이 바뀌면 다른 해상도를 적용해도 된다. ■ 모니터 : 모니터의 출력 해상도는 통상 72dpi이다. ■ 잉크젯 프린터 : 잉크젯 프린터는 인쇄방식이 달라서 낮은 해상도로 좋은 품질의 인쇄를 할 수 있다.
(3) 해상도의 이해
출력 해상도를 이야기할 때는 출력사이즈를 반드시 같이 이야기해야 한다. 예를 들어 150dpi 와 300dpi의 이미지가 있을 때 어떤 이미지가 더 고해상도일까? 단위만을 본다면 300dpi가 더 고해상도일 것이다. 하지만 각각의 이미지의 사이즈가 다르다면 답이 틀려질 수도 있다.
왜 그런지 살펴보자. 가로 2인치 × 세로 2인치의 150dpi 짜리 이미지라면 인치당 150픽셀이 있으니까 가로(150픽셀 × 2인치) × 세로(150픽셀 × 2인치) = 300pixel × 300pixel = 90000 pixel(화소)의 이미지가 될 것이다.
그럼 이번에는 가로 1인치 × 세로 1인치의 300dpi 이미지의 경우를 살펴보자. 가로(300픽셀 × 1인치) x 세로(300픽셀 × 1인치) = 300pixel × 300pixel = 90000pixel(화소)로 앞의 경우와 동일한 화소수를 가지게 된다.
이와 같이 출력해상도는 출력사이즈와 따로 떨어져서는 가늠하기 힘든 부분이다. 그러면 온라인 인화를 할 때의 상황을 가정해 보자. 디지털 인화기의 출력 해상도가 300dpi를 지원한다고 할 때 5 × 7 인치의 사이즈를 출력하려면 필요한 화소수는 얼마일까? 답은 (5인치 × 300) × (7인치 × 300) = 1500 × 2100 = 3,150,000 화소이다.
3. 이미지 포맷
(1) 포맷의 정의
포맷은 이미지를 저장하는 형식을 말한다. 이미지는 사용되는 용도에 따라 서로 다른 포맷을 사용하게 된다. 이는 새로운 매체와 목적이 생길때마다 용도에 맞는 포맷을 개발해왔기 때문이고 포맷마다 기능과 특징은 달라진다.
(2) 이미지 포맷의 종류
디지털 카메라에서 지원되는 이미지 포맷은 크게 TIFF(TIF), JPEG(JPG), RAW가 있다. 그 밖의
파일포맷을 구분하는 가장 기본적인 방법은 확장자를 살펴보는 것인데 확장자는 “.tif” 와 같이 파일이름 가장 뒤에 영문 형태로 표기된다. JPEG(JPG) 포맷은 “파일이름.jpg”, RAW 포맷은 “파일이름.crw” 또는 “파일이름.nef” 등으로 표기된다.
① TIFF(TIF) 범용이미지 포맷인 TIFF는 Tagged Image File Format의 약자로 1986년 앨더스사에 의해 소개되었고 다양한 운영체제(OS)와 프로그램에서 이미지파일 포맷의 표준처럼 사용되고 있다. 기능으로는 채널당 8, 16비트의 정보를 저장할 수 있고 비손실 압축인 LZW 압축을 지원하며 ZIP, JPEG 압축방식도 지원하고 있다. 단점으로는 파일의 용량이 크다. 하지만 이미지의 품질은 저하되지 않아 많이 사용된다.
② JPEG(JPG) 오늘날 인터넷에서 가장 많이 볼 수 있는 이미지 포맷이다. Joint Photographic Expert Ground의 머리글을 따서 만든 JPEG(JPG)는 사진과 같은 대용량의 비트맵 이미지파일을 효과적으로 전송하기 위해 손실압축이라는 방식을 사용한다. 즉 압축률을 높일수록 파일의 용량은 작아지지만 이미지 품질은 나빠지는 단점이 있다. 하지만 가장 좋은 품질로 압축하였을 경우 화질의 손상은 거의 눈에 띄지 않는다. 이렇듯 작은 용량으로 인해 대부분 보급형 디지털 카메라에서 기본 이미지 포맷으로 사용된다. 디지털 카메라의 이미지포맷 중 JPG모드에서 Superfine, Fine, Normal 등의 설정값이 있는데 이런 설정값은 압축률 조절을 다르게 표현한 것으로 Superfine은 가장 좋은 품질로 압축하는 것이나 한정된 메모리 용량에서 적은 양의 촬영을 해야 되고, Normal은 반대로 한정된 메모리 용량에서 많은 양의 촬영을 할 수 있지만 많은 압축으로 인해 사진의 품질 저하를 보인다. Fine은 Superfine과 Normal의 장단점의 중간 정도이다. 참고로 포토샵에서 JPG로 저장할 때 압축률이 9~10정도이면 무난한 품질의 사진으로 저장된다.
③ RAW RAW 포맷은 주로 고급형 디지털 카메라에서 지원되는 포맷으로 가공하지 않은, 원시데이터라는 의미를 갖는다. 이것은 이미지센서가 받아들인 빛의 정보를 가공되지 않은 상태의 디지털 신호로 저장한 데이터라고 할 수 있다. RAW 포맷의 장점은 파일의 크기가 TIFF에 비해 작고 RAW 포맷 프로그램으로 가공할 때 색상의 보정이나 명암의 조절 등으로 인한 화질의 손상이나 저하가 거의 없이 보정 작업이 가능하다는 것이다. 또한 이미지를 확대할 경우에도 좋은 품질을 보여준다. 그러나 RAW 포맷은 반드시 전용 프로그램이나, 플러그인을 사용해야 되는 불편함과 단점이 따른다. RAW의 확장자는 제조사마다 다르게 표현되는데 캐논은 CRW라는 확장자를 가지고 니콘은 NEF라는 확장자를 갖는다.
④ GIF CompuServe라는 통신회사에 의해 개발된 포맷으로 모뎀을 사용한 파일전송 용도로 설계되어 8비트의 256컬러의 작은 정보만을 담을 수 있다. 이 또한 LZW 압축방식을 사용하여 용량이 적고 256컬러만을 표현할 수 있기 때문에 사진보다는 일러스트에 주로 사용되고 있으며 다중파일을 담을 수 있기 때문에 GIF 애니메이션으로도 사용된다.
⑤ EPS Encapsulated PostScript의 약어인 EPS 포맷은 인쇄를 위한 CMYK 분판이 가능하고 비트맵 이미지뿐만 아니라 벡터그래픽도 지원한다. 그리고 포스트스크립트라는 고품질 인쇄가 가능한 출력언어를 지원하기 때문에 인쇄출판용 포맷으로 많이 사용된다.
⑥ BMP 마이크로소프트 윈도우 시스템의 기본 이미지 포맷이다. 24비트의 데이터를 저장할 수 있다.
⑦ PSD PhotoShop Document의 약자로 대표적인 이미지편집 소프트웨어인 포토삽 전용 파일 포맷이다. 포토샵 전용 포맷인 만큼 레이어, 알파채널, 패스 등 포토샵의 거의 모든 기능을 담을 수 있다.
⑧ PNG Portable Network Graphics라는 의미의 PNG 포맷은 GIF 파일 형식의 문제점을 보완하고 몇 가지 기능을 제공한다. GIF보다 향상된 압축률을 제공하며 254단계의 투명도 지원과 트루컬러의 표현이 가능하다는 점이다. 다만 GIF 애니메이션처럼 애니메이션을 만들 수 없다는 것이 차이점이며 GIF와 JPEG의 장점을 섞은 듯한 특징을 갖고 있다. 또한 포토웍스에서 스탬프를 만들 때도 이 포맷을 사용한다.
⑨ PDF Portable Document Format의 약자로 어도비에서 발표한 온라인 전자 문서 포맷으로 시스템의 종류에 관계없이 무료로 배포되는 pdf 뷰어만 있으면 읽고 출력이 가능하다. 또한 인쇄물의 형태를 하고 있어 온라인 출판 등에 쓰이고 있으며 용량이 작다는 특징이 있다.
(3) 손실압축과 비손실압축
① 손실압축 이미지의 품질이 손상되지만 데이터의 크기가 현저히 감소하기 때문에 많이 사용된다. 대표적인 포맷으로 JPEG를 들 수 있으며 기본적인 압축 원리는 다음과 같다. 이미지가 노란색픽셀 5개, 파란색 픽셀 5개, 빨간색픽셀 5개로 구성되었다고 가정한다면 다음과 같이 표현할 수 있다.
YYYYY BBBBB RRRRR (Y=YELLOW, B=BLUE, R=RED)
이런 식으로 총 15개의 글자로 저장될 것이다. 그러나 이 데이터 중 같은 성격의 픽셀끼리 묶어서 표현(그룹핑)한다면 다음과 같이 표현할 수 있을 것이다.
Y5 B5 R5
이렇게 6개의 글자로 간단하게 표현이 가능하다. JPG 포맷은 이렇게 비슷한 영역의 픽셀들을 그룹화해서 저장하기 때문에 데이터의 용량을 줄일 수 있는 것이며 이 과정(데이터를 하나로 묶어버리는)에서 품질이 손상될 수 있는 것이다.
② 비손실압축 이미지 품질의 손상이 없다는 장점은 있지만 손실압축에 비해 데이터의 크기는 많이 감소하지 않으며 이미지의 품질을 유지할 필요가 있을 때 사용된다. LZW 방식이 여기에 해당한다.
<포토샵 공부하기 - 1>픽셀과 해상도, 파일에 관하여 | ||||||||||||||||||
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