컴퓨터 그래픽과 관련하여 사용될 때 "채널"이라는 용어는 무엇을 의미합니까?
답변:
디지털 색상은 빨강, 녹색 및 파랑의 세 가지 구성 요소로 구성 될 수 있습니다. 이것들을 합치면 최종 색상이 나타납니다. 노란색은 100 % 빨간색, 100 % 녹색 및 0 % 파란색입니다.
네 번째 구성 요소는 앞서 언급했듯이 투명성입니다. 이들은 RGBA이미지를 나타내는 튜플 (빨강, 녹색, 파랑, 알파)을 형성합니다.
이제 픽셀 대신에 다른 방식으로 생각해보십시오. 이미지를 4 개의 레이어로 분할하면 어떻게됩니까? 다음과 같이 분리 할 수 있습니다.
- 한 레이어의 모든 빨간색 픽셀
- 한 레이어의 모든 녹색 픽셀
- 한 레이어의 모든 파란색 픽셀
- 한 레이어의 투명도를 나타내는 값
이 레이어를 실제로 "채널"이라고합니다. 샘플 이미지의 모양은 다음과 같습니다.
이 이미지에서는 빨간색 채널에서 빨간색 픽셀 만 볼 수 있습니다. 녹색과 파란색도 마찬가지입니다. 그것이 의미하는 전부입니다. 이미지를 서로 결합 된 별도의 색상의 "채널"로 생각하는 방식입니다.
이 용어는 주파수 스펙트럼의 특정 부분을 의미하는 "채널"의 정의에서 비롯됩니다. 이 경우, 색상의 적색, 녹색 및 청색 성분은 종종 "채널"로 지칭된다 (적색, 녹색 및 청색 광이 가시광 스펙트럼의 일부이기 때문에).
알파는 컴퓨터 그래픽에서 색상의 또 다른 구성 요소이기 때문에 (다른 것과 같이 가시광 선과 밀접하게 관련된 것은 아니지만) 채널이라고도합니다.
알파 채널은 실제로 George Lucas의 회사 인 Industrial Light & Magic이 발명했습니다 (실제로 Alvy Ray Smith는 Xerox PARC에 의해 고용 된 현대 작업에서 거의 모든 작업을 수행했습니다.
알파 윈도우는 투명한 창, 투명한 그라디언트 및 사실적인 그림자와 같은 멋진 효과를 수행하는 것 외에도 하위 픽셀 작업에 사용할 수 있습니다. 실제로, 당시의 컴퓨터 그래픽이 빨려서 원래 사용되었습니다. 앤티 앨리어싱 처리 된 이미지를 다른 배경 (또는 라이브 영화의 배경)에 오버레이하려면 가장자리가 고르지 않게됩니다. 영화에는 적용되지 않으며 배경이있는 이미지를 앤티 앨리어싱하려고하면 CPU 시간이 너무 많이 걸립니다. 따라서 .. 이미지의 가장자리는 반투명하게 만들어집니다 (알파 채널). 이를 통해 배경이 다양한 밀도로 표시 될 수 있습니다. 두 이미지의 색상을 앤티 앨리어싱으로 혼합합니다. 예를 들어 해상도가 일반적으로 허용하는 것보다 훨씬 부드러운 가장자리를 가진 아이콘을 그리는 데 사용됩니다.
알파 채널은 하드웨어에서 쉽게 수행됩니다. 초기 영화 제작 기계에는 기본적으로 컴퓨터 출력에서 비디오 출력으로 전환 된 출력 핀인 "genlock"비트 (Amiga 및 일부 Atari 시스템에서 사용 가능)가있었습니다. 이 핀은 출력에서 "투명도"비트 (일반적으로 RGB의 경우 5 : 5 : 5, 투명도의 경우 1 비트 = 16 비트 / 픽셀의 경우 5 : 5 : 5)를 사용하여 실시간으로 컴퓨터 생성 컨텍스트를 쉽게 오버레이 할 수있었습니다. 비디오를 디지털화하지 않고 비디오. 이것은 나중에 8 비트 DAC를 사용하는 아날로그 출력으로 수정되었으므로 컴퓨터와 라이브 비디오 사이를 전환하는 대신 1 비트 기술이 사용하는 거친 가장자리를 제거했습니다. 아날로그 앤티 앨리어싱!
최신 비디오 카드는 한 번에 여러 계층의 정보를 메모리에 저장하고 알파 계층을 사용하여 여러 계층의 알파 투명도를 하드웨어에 혼합 할 수 있습니다. 이렇게하면 앤티 앨리어싱이 필요한 "스프라이트"및 기타 개체가 멋지게 보입니다. 앤티 앨리어싱은 고정 된 배경색으로 혼합하는 대신 알파 채널을 사용하여 즉석에서 혼합합니다. 물론, 알파 채널을 사용하여 모든 종류의 작업을 수행 할 수 있지만 이것이 시작을 바랍니다. 더 많은 역사를 보려면 Wikipedia를 사용해보십시오.
그러나 다른 예제는 왜 알파인지 설명하지 않습니다. Alpha Compositing 의 표현식에서 나온 것입니다 .
여기서 Ca와 Cb는 두 가지 입력 색상 값이고 Co는 출력 결합 색상입니다.
0과 1 사이의 알파를 변경하면 앞뒤 합성 이미지의 색상이 달라집니다.
(이미지 처리에는 "감마"도 있지만 내가 아는 한 "베타"는 없습니다)
모든 이미지에는 하나 이상의 "채널"정보가 있습니다. 예를 들어, 친숙한 RGB 이미지 유형에는 빨강, 녹색 및 파랑의 3 가지 정보 채널이 있습니다. 즉, 이미지의 모든 픽셀에는 3 개의 숫자가 연결되어 있습니다 (각 숫자가 8 비트이면 24 비트 이미지입니다).
알파는 정보의 4 번째 채널 (각 픽셀과 연관된 4 번째 숫자 및 32 비트 이미지)을 추가 할 수 있습니다. 이 추가 채널은 다양한 목적으로 사용될 수 있지만 가장 일반적인 목적은 투명성입니다.
알파 채널이있는 일반적인 파일 형식은 PNG 및 TGA입니다.
픽셀은 구성 요소의 모음입니다. 일반적으로 이러한 구성 요소는 빨강, 녹색 및 파랑이며 각각 8 비트의 데이터를 사용합니다.
메모리가 특정 방식으로 정렬되는 것이 종종 유리하기 때문에, 이들은 때때로 각각 32 비트의 공간으로 패킹된다. 그러면 각 픽셀 끝에 8 비트의 추가 데이터가 남습니다. 빨강도 초록도 파랑도 아니기 때문에 이름이 필요합니다. 알파는 비교적 의미없는 이름이었습니다.
이제 사각형으로 배열 된 픽셀 배열이 있으면 다음과 같이됩니다.
RGBARGBARGBARGBA
RGBARGBARGBARGBA
RGBARGBARGBARGBA
RGBARGBARGBARGBA때로는 위의 색상 중 하나에 대해서만 이야기하고 싶을 때 빨간색이라고 말합니다.
R***R***R***R***
R***R***R***R***
R***R***R***R***
R***R***R***R***각 픽셀 구성 요소의 한 요소에 대한이 하위 선택을 이미지에서 "채널"이라고합니다. 픽셀에는 4 개의 구성 요소가 있으므로이 이미지에는 4 개의 채널이 있습니다.
알파 채널이없는 다른 이미지 형식이 있습니다.
RGBRGBRGBRGB
RGBRGBRGBRGB
RGBRGBRGBRGB
RGBRGBRGBRGB픽셀 구성 요소 (3,5,8,16,32) 당 다른 비트 수를 갖는 포맷이 있으며, 일부는 픽셀 구성 요소 당 비 균일 비트를 갖는다.
채널은 오직 하나의 픽셀 구성 요소의 "가상"배열이됩니다. (각 요소 사이에 보폭이 있기 때문에 가상은 말하지만, 배열에는 일반적으로 그러한 보폭이 없습니다)
RGB 부분은 고정되어 있지 않습니다. 알파 채널 유무에 관계없이 그레이 스케일 이미지를 가질 수 있으며 CMYK 이미지 (일반적으로 감산 색상 공간에있는 청록색 마젠타 색 노란색 blacK)를 가질 수 있습니다. 스페 큘러 레이 트레이서 또는 과학적 기기에 의해 만들어진 다양한 색상 채널.
픽셀이 항상 인접한 것처럼 처리했지만 채널을 다음과 같이 여러 위치로 분할 할 수도 있습니다.
RRRRGGGGBBBBAAAA
RRRRGGGGBBBBAAAA
RRRRGGGGBBBBAAAA
RRRRGGGGBBBBAAAA또는
RRRR
RRRR
RRRR
RRRR
GGGG
GGGG
GGGG
GGGG
BBBB
BBBB
BBBB
BBBB
AAAA
AAAA
AAAA
AAAA또는 RGB 패킹 및 A를 별도의 버퍼에 저장하십시오.
현대 그래픽 카드는 종종 RGBA 픽셀을 중심으로 설계되기 때문에 게임의 라이브 데이터에서는 일반적이지 않습니다. RGB를 균일하게 처리 할 수 있으며, 사전 페인팅 된 배경 위에 RGBA 픽셀을 합성 할 수있는 인접한 빠른 계산을 수행 할 수 있습니다.
알파 채널은 종종 투명도 정보에 사용됩니다. 짜증나게도 알파의 최대 값은 때로는 다른 코드 기반에 의해 투명하고 때로는 불투명 한 것으로 취급됩니다. 요즘에도 이것은 덜 일반적입니다. 알파 채널은 z 버퍼 순서 (픽셀이 뷰어에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지)에 사용되어 정렬되지 않은 장면을 장면에 표시 할 수 있었으며, 전통적으로 밉 매핑은 2x 2x (또는 4x 적은 픽셀) 저해상도 이미지를 밀어서 수행했습니다. 고해상도 이미지의 알파 채널을 재귀 적으로
RGBA 픽셀을 사용하는 시스템에서도 이러한 픽셀의 의미가 일치하지 않을 수 있습니다. R은 사람이 보는 적색의 양 또는 얼마나 많은 적색 광자가 방출되어야하는지 측정합니까? 이것은 선형 및 비선형 색 공간의 차이이며, 투명성 채널로 픽셀을 합성하는 올바른 방법에 영향을 미칩니다.