다양한 디지털 미디어의 기술 발전과 더불어 더 좋은 화질의 영상을 추구하려는 노력은 최근까지 계속되고 있다.
일반적으로 영상 신호는 글자, 그래픽, 포토의 세 가지 종류며, 영상 화질 요소로는 텍스트와 선의 진하기와 선명도, 그래픽에서 노이즈 발생 정도 및 균일성, 포토 영상의 밝기, 대비, 색 재현성, 생생함, 세밀성 등 여러 세부 항목이 있다. 소비자는 향상된 화질을 끊임없이 요구하므로 개발자는 각 기기의 화질 목표 수준을 설정하고 관리하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해서 복잡한 영상 신호에 대한 객관적 수치화가 필수적이다.
출력 영상의 화질 측정을 위해 가장 간단하게는 측색기로 농도를 측정해 진하기 정도를 알 수 있다. 스캐너나 카메라 장비를 사용해 2D 영상을 획득한 후 소프트웨어 영상 처리로 글자 두께, 에지 지글거림 및 흐릿함(Blur) 정도를 계산하고, 스펙트럼 분석을 통해 영역의 균일도를 측정할 수 있다. 최근에는 정신물리학에 기반해 실제 관찰자를 대상으로 시감 실험을 하고, 물리적 측정치로 시감 수준을 예측하는 연구가 활발하다.
나는 이화여자대학교 수학과에서 학사학위를 받은 후, 미국 인디애나주 퍼듀대학교에서에서 전자공학으로 전공을 바꿔 영상 화질 관련 분야를 연구했다. 박사과정 중 HP의 산학과제를 수행하면서 프린터 화질의 중요 요소인 밴딩 문제를 분석했다. 밴딩 문제는 용지 출력 방향에 수직으로 원하지 않는 가로선이 생기는 현상을 말한다. 나는 관찰자 대상의 시감 실험을 통해 밴딩 인지 수준을 모델링하는 방법을 연구했다. 박사학위를 받은 후 귀국해 삼성전자에서 프린터, 스캐너, 카메라의 영상 화질 정량화 및 화질 요소의 상관성을 연구하고 있다.
올해 초에는 미국 샌프란시스코에서 열린 2011 전자이미징학회에서 사람이 인지하는 매크로-유니포미티(Macro-Uniformity:넓은 회색조 영역에서 균일하게 재현되는 정도)를 자동으로 정량화하는 논문을 발표했다. 2007년부터 국제표준화기구/국제전기기술위원회(ISO/IEC) 사무기기기술분과위원회(SC28) 워킹그룹04(WG04)의 영상 화질 관련 국제 표준화 활동에도 참여하고 있다.
가까운 미래에 스마트폰, 스마트TV 등 다양한 영상 기기의 융·복합화 및 플렉시블 디스플레이와 같은 최신 기술의 발전으로 화질 이슈는 계속될 것이라 예상된다. 결국 이 분야에서는 여성 과학자의 감성이 기술발전의 원동력이 될 것이다.
방유선 삼성전자 IT솔루션사업부 수석연구원 yousun.bang@samsung.com
후원:한국여성과학기술인지원센터
