디지털 영상처리 기술의 응용 외 우주산업 분야

 

디지털 영상2

디지털 영상처리 기술의 응용

 

가. 의학

 

우선 의학에서의 디지털 영상처리를 응용하는 사례를 알아보고자 한다. 의학에서의 대표적인 디지털 영상처리의 예시로는 X-ray, CT 등이 있다. X-ray는 단순하게 생각하면 뼈의 사진을 찍는 것이다. X선을 이용하여 촬영하는데, 이때, 뼈는 방사선을 많이 흡수해 하얗게 찍히고 공기로 찬 부위는 검게 찍히게 된다. 이렇게 뼈의 사진을 얻을 수 있으며 골절 등을 파악하기 위해 사용된다. CT란, X선 발생 장치가 있는 원형의 기계에 들어가서 촬영하는 검사이다. CT 촬영을 통하여, 인체를 잘라서 보는 횡단면상을 얻을 수 있다. 여러 장의 영상을 이용하여 3차원 영상을 만들어낸다. 이렇게 사진을 얻고, 영상을 얻는 것이 디지털 영상처리 기술을 이용한 것이다. 육안으로는 확인할 수 없는 뼈, 뇌 등의 사진과 영상을 통하여 의사들은 환자를 진단하고 치료할 수 있다. 또한, 환자에 대한 사진 자료들을 타 병원에 전송할 수도 있어서, 다른 병원에서도 사진을 통해 환자의 치료가 가능하다.

이렇게 의학에서 디지털 영상처리가 사용되면서, 옛날에는 얻을 수 없었던 사진, 영상들을 얻을 수 있게 되었고, 그에 따라 환자에게 맞는 치료 방법을 찾을 수 있게 되었고, 치료하기 힘들었던 많은 질병을 치료할 수 있게 되었다. 의학의 발전에도 디지털 영상처리 기술이 큰 역할을 했다는 것이다. 이로 인해 이 기술이 단순히 영상을 제작하고 편집하는 단순한 기술이 아닌, 인류에 큰 발전을 안겨준 기술이라는 것을 알 수 있다.

 

나. 비디오(영화 및 드라마)

 

다음으로 알아볼 분야는, 대부분의 사람들이 실생활에서는 가장 많이 접하게 되는 비디오(영화, 드라마 등) 분야이다. 서론에서 말했듯, 집에서 영화나 드라마 등을 많이 접하는 언택트 시대의 도래로 더 주목받고 있는 분야라고 생각한다. 요즘 영화를 보면, 시각 효과를 굉장히 많이 사용하여 관람객들의 눈을 즐겁게 해주는 영화가 많다. 이러한 것들이 전부 디지털 영상처리 기술을 사용하는 것이다. 실제로 ‘쥐라기 월드’에서는 이미 멸종해서 현실에서는 볼 수 없는 공룡들을 영화 속에서 만나볼 수 있다. 이외에도 ‘어벤저스 시리즈’나 ‘해리포터 시리즈’ 등 수많은 영화에서 실제로는 존재하지 않는 것들을 구현해 내어 관람객들에게 재미를 준다. 

시각 효과(Visual effects)에 관해 설명하자면, 영상에서 컴퓨터 그래픽스(CG)나 아날로그 테크닉을 사용하여 실제로는 존재하지 않는 시각 효과를 만들어내는 기술을 총칭하는 말이며 줄여서 VFX로 불린다. 시각 효과의 종류는 수없이 많다. 2D에서의 시각 효과와 3D에서의 시각 효과가 또 다르고, 그 안에서도 굉장히 다양한 종류가 있다. 2D와 3D에서 동시에 사용되는 시각 효과로는 매트 페인팅(Matte painting)이 있다. 매트 페인팅 기법이란, 고도로 사실적인 이미지를 제작하여, 영화 속의 특정 공간을 묘사하거나 구성하게 하는 것이다. 매트 페인팅 기법을 통하여 카메라 촬영이 불가능한 장소나, 실제로는 존재하지 않는 허구의 장소를 구현해 낼 수 있다. 오늘날에는 기술의 발달로, 매트 페인팅 기법으로 만들어낸 가상의 배경을 실제와 구분하는 것이 거의 불가능할 정도로 재현해 낸다. 

또 다른 시각 효과로는 합성(Compositing)이 있다. 합성이란, 여러 가지 요소를 하나로 모아서 결과물을 만들어내는 작업이다. 사실, 거의 모든 시각 효과들이 촬영본에 무언가를 집어넣는 것이기 때문에 합성이라고 볼 수 있다. 위에서 설명한 매트 페인팅을 보더라도 촬영본에 그림을 집어넣는 것이기 때문에 합성이라고 볼 수 있다. 
 영화 ‘해운대’와 ‘역도산’에서 매트 페인팅을 적용하기 전과 후의 사진이다. 확실히 실사감에 차이가 있는 것을 느낄 수 있다.

 

다. 우주산업

 

디지털 영상처리 기술은 우주산업 분야에서도 활약하고 있다. 우리는 지금 헤아릴 수 없을 정도로 먼 우주의 행성의 사진을 인터넷 검색만으로 쉽게 찾아볼 수 있다. 지구로부터 멀리 떨어진 행성들을 마치 바로 앞에서 찍은 듯한 사진을 찾아볼 수 있다. 사람이 직접 우주로 나가서 카메라로 사진을 찍어 온 것이 아니다. 우주에서 촬영된 영상을 지구에서 수신한 것이다. 이것 역시 디지털 영상처리 기술의 산물이다. 

물론 우주 밖에서 촬영한 영상을 온전히 지구에서 수신하기는 쉽지 않다. NASA에서는 1960년대부터 달의 지형 파악을 위해 탐사 위성을 통한 사진 촬영을 시도했지만, 화질이 너무 떨어져 달의 지형을 정확히 파악할 수 없었다. 이를 보정하기 위해 NASA에서는 달의 사진 자료를 디지털 데이터로 변환하고, 컴퓨터로 처리해 화질을 크게 향상했다. 이 사례를 통해 알 수 있듯, 우주 밖에서 촬영한 영상을 지구로 가져올 때는 데이터를 전송하는 과정 중에 영상의 많은 부분이 손실되고 영상의 질이 떨어진다. 하지만 이를 디지털 영상처리 기술로 노이즈를 제거하고, 영상의 손실된 부분을 복원시켜 지구에서 영상을 수신할 수 있다. 이렇게 수신한 영상으로, 우주에 무엇이 있는지 발견하고 우주를 더 자세히 연구할 수 있다.