블러링 & 샤프닝

블러링이나 저주파 공간적 필터링은 한 영상의 세세한 부분들을 제거한다. 이 기법은 여러 응용에 상당히 많이 쓰이고 있으며, 때로는 카메라의 초점을 흐리게 하거나 배경을 약화시키고자 할 때 사용한다. 이것은 인물 사진을 찍을 때 사용되는 일반적인 기법으로서, 사진 작가들은 이 같은 효과를 위해 카메라 필터를 사용하며 컴퓨터 아티스트들은 디지털 필터를 사용한다.

블러링은 회선을 통하여 수행된다. 일반적인 블러이 마스크에서의 모든 회선계수들은 같은 값을 가진다. 3X3 마스트에서의 모든 원소들은 1/9의 값을 가지며, 5X5 마스트에서는 1/25로 같은 값을 가진다. 블러링은 이웃 화소들과 평균한 결과라는 것을 회선 마스크가 가진 가중치로부터 쉽게 알 수 있다.

3X3 마스크를 사용할 경우, 9개의 원소들을 더한 후 9로 나누는 것과 같다. 평균한다는 것은 임의의 집단에서 극단적인 값을 제거하는 경향이 있다. 두드러지게 밝거나 어두운 화소들은 이웃한 화소들의 영향으로 인하여 화소값이 평준화된다. 마스크가 크면 클수록 블러링의 효과는 커지며 계산 시간도 증가한다.

평균한다는 것은 영상의 가우시안 잡음을 줄이는 데 효과적이지만, 임펄스 잡음에 대하여는 효과적이지 않다. 임펄스 잡음은 0과 255와 같은 극단적인 값의 잡음으로 이루어지며 원래의 화소값에 대한 상호 관련이 없는 것이다.

평균하는 것은 이웃 화소들에 대하여 극단적인 값을 줄이기 때문에 영상의 대비를 약화시키는 경향이 있다. 극단적으로 큰 값과 작은 값들이 중간 값으로 옮겨진다.

샤프닝

샤프닝은 블러링의 반대 효과를 가진다. 샤프닝은 영상강화라고도 하는데, 영상에서 상세한 부분들을 더욱 강조하는 효과를 갖게 된다. 영상을 획득하기전이거나 획득하는 과정에서 영상이 애매모호할 경우에 샤프닝을 통하여 영상들을 가용한 상태로 저장할 수 있다.

영상을 샤프닝하는 것은 그림 3.9와 같이 대비 효과를 증가시키게 된다.

샤프닝에 사용되는 회선 마스크는 마스크의 중심에서는 양의 값을 가지며 바깥 경계는 음의 값을 갖게 된다. 일반적인 샤프닝 마스크로는 다음과 같은 것이다.

0  -1 0

-1 5 -1

0 -1  0

-1 -1 -1

-1  9 -1

-1 -1 -1

1 -2 1

-2 5 -2

1 -2 1