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색채 인식과 영상장치

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종현 :)백

on 14 April 2014

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Transcript of 색채 인식과 영상장치

색채 인식과 영상장치
색깔을 나누어 보자
분광기를 이용하여 레이저, 백열등, 햇빛, 형광등 등 광원에 따라 나타나는 스펙트럼을 관찰한다.

빛의 합성을 이용한 모니터
TV모니터의 확대 모습
영상장치
화면을 이용하여 정보를 영상으로 출력하는 장치
로 일반적으로
모니터,전광판
을 의미한다.

출력 데이터는 대부분
문자나 기호·도형·화상·음성
등으로 표현된다. 이 가운데 음성을 제외한 정보들을 화면을 통해 일시적으로 보여주는 장치가
영상표시장치
이다.
눈에서 색을 인식하는 과정
눈의 구조

레이저
백열등
햇빛
형광등
색깔을 나누어 보자
여기서 알 수 있는 점!

우리가 보는 한 가지 색의 빛은
여러 가지 색이 혼합되어 있을
수 있다.
우리는 빛을 통해 물체의 형태와 색을 볼 수 있다.
그런데 같은 물체도 서로 다른 광원에 비추어 보면 물체의 색이달라 보인다.

Why??
눈으로 들어온 빛은 수정체를 지나 망막에 맺히고 시각 세포를 자극하게 된다.
시각 세포에는
원뿔 세포(원추 세포)

막대 세포(간상 세포)
가 있다.

원뿔 세포에는 RGB를 인식하는 시각 세포가 각각 따로 있다.
사람 원뿔세포의 분광 흡수 스펙트럼
눈에서 색을 인식하는 원리


원뿔 세포가 여러 가지 파장의 빛에 얼마나 반응하느냐에 따라
색이 달라보이게 되는 것이다.
빛의 합성
빨강, 초록, 파랑을 합성하여 여러 가지 색의 빛을 만들 수 있으므로 이들을 빛의 3원색이라고 한다.










이밖에도 RGB가 특정한 비율로 섞이면서
무수히 많은 색을 나타낸다.
원뿔 세포의 분광 감도(상대값)

색의 합성
색의 합성은 빛의 합성과 조금 다르다.
색의 삼원색은 CMYK라고 부른다.
그림판 또는 한글의 색 팔레트에서 색을 합성해 볼 수 있다.

모니터를 확대한 모습으로 흰색 배경이 빛의 삼원색으로 이루어져 있음을 알 수 있다.

TV속의 바나나는 빛의 삼원색을 조합하여 만든 것이기 때문에 빨강과 초록의 빛이 뇌에서 합성에 의해 노란색으로 인식하고 있다.
실제 바나나의 경우 바나나에서 나오는 노란색 파장의 빛을 보고 있는 것이다.

영상 장치에서 색의 구현
가까운 곳에서 본 전광판
먼 곳에서 본 전광판
옥외의 전광판 광고를 먼 곳에서 보면 화려한 색의 화면을 볼 수 있으나 가까이 가서 보면 결국 빨강, 초록, 파랑의 세 가지 발광 다이오드가 수많은 색을 만드는 것을 알 수 있다.

컴퓨터 모니터나 텔레비전 브라운관도 빨강, 초록, 파랑의 세 가지 색으로 다양한 색을 표현한다. 하나의 빨강, 초록, 파랑의 색 묶음을
화소(pixel)
라고 한다.

루페로 본 화소

브라운관 모니터의 화소 LCD 모니터의 화소

화소에서 색을 구현하는 원리
대부분의 영상 기기는 빨강, 초록, 파랑의
상대적인 세기
를 어떻게 조합하느냐에 따라 색을 구현한다.
전광판의 원리
전광판의 디스플레이를 구성하고 있는 LED 소자에 전류가 흐르면서 빛을 내도록 하는 원리를 가지고 있다.

이를 이용한 RGB 램프의 조합으로 하나의 픽셀을 구성하고, 16 ×16 = 256개의 픽셀을 이어붙여 LED 모듈을 만든다. LED 모듈 하나가 자음,모음으로 완성된 문자 1자를 표현하며 여러모듈을 연결하여 LED전광판을 제작한다.

LED 모듈은 이렇게 생겼어요
영상정보의 표현
가. CRT(Cathode-Ray Tube)  
나. LCD(Liquid Crystal Display)
다. LED(Light Emitting Diode)
라. PDP(Plasma Display Pannel)


CRT(Cathode-Ray Tube)
전자총에서 음극 전자를 발사해 형광물질이 칠해진 유리면을 때리면 빛이 나는 원리를 이용한다.
모서리 끝까지 전자를 보내기 위해서는 두껍거나 전력이 강해야 한다.

단점 : 부피가 크고 무겁기 때문에 제품의 이동이나 배치에 어려움이 많다.

LCD(Liquid Crystal Display)
액정은 광학적 이방성을 가지기 때문에 전압이 가해지면 결정 모양이 달라지고 전압을 없애주면 원래대로 돌아오는 성질을 가진다. 결정의 움직임에 따라 투과율이 변하는데 이를 이용한 디스플레이가 바로 LCD이다.
액정은 약 3,000여 가지가 있지만 디스플레이로서 실용화된 것으로는 네마틱, 스멕틱, 초레스틱이 있다.
LED(Light Emitting Diode)
발광 다이오드
라고도 한다.
Ga(갈륨), P(인), As(비소)를 재료로 하여 만들어진 반도체이다.
다이오드의 특성을 가지고 있으며 전류를 흐르게 하면 붉은색, 녹색, 노란색으로 빛을 발한다.
전구에 비해 수명이 길고 응답속도가 빠르고 다양한 모양으로 만들 수 있다.

PDP(Plasma Display Panel)
PDP는 플라즈마를 이용한 표시장치이다.
PDP는 2장의 얇은 유리판 사이에 작은 셀을 다수 배치하고 그 상하에 장착된 전극(+와 -)사이에서 가스(네온과 아르곤)방전을 일으켜 거기서 발생하는 자외선에 의해 자기 발광시켜 컬러화상을 재현한다.

액정이란??
LCD는 네마틱의 원리를 이용한다. 네마틱 상태란 액정이 불규칙적이지만 방향은 일정한 상태를 말한다.
LCD는 액정 자체가 발광하는 것이 아니라 광원이 발광할 때 빛을 투과하느냐 마느냐에 따라 문자나 숫자가 보이는 것이다.
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