컬러모델2 (HSI)

https://insight0591.tistory.com/9

컬러 모델1 (RGB, CMYK)

 
컬러 모델에는 여러가지 종류가 있다. 이번 포스터에서는 많이 사용되는 컬러 모델 중 하나인 HSI 컬러 모델에 대해서 서술해보도록 하겠다. 그리고 추가적으로 사용되는 컬러 모델에 대해서 이야기해보도록 하겠다.
 

1. HSI 컬러 모델

HSI 모델은 색상(Hue), 채도(Saturation), 명도(Intensity)를 가진 모델이다. 이 모델과 RGB 모델과 구분되는 것은 명도가 있다는 점이다. 이것은 영상(사진, 동영상)에 특화된 모델이라는 것을 알 수 있다. 또한 인간은 색상보다는 명암, 채도에 많은 관심을 가지고 있기 때문에 HSI 모델은 영상처리에 매우 적합한 모델로 보여진다.

반면 HSI는 영상처리를 할 때 색상 변별력이 떨어져, 특정 색상이나 객체를 추적하기 어려운 결과가 나타날 수 있는 가능성이 높아진다.
 

출처: https://www.blackice.com/colorspaceHSI.htm

수학적으로 나타내면 위의 그림과 같이 나타낼 수 있다. 이러한 모델은 많은 영상처리 어플리케이션에서 많이 사용하고 있다. 
 - H (Hue): 색상, 0°에서 360° 사이의 각도로 표현.
 - S (Saturation): 채도, 0에서 1 사이의 값으로 표현.
 - I (Intensity): 명도, 0에서 1 사이의 값으로 표현.

2. HSI 컬러 모델을 RGB로 바꾸기

위의 이유 때문에 영상처리에서는 HSI 모델만 사용될 것이라 생각할 수 있지만, RGB모델은 꽤 많이 사용된다. 그 이유는 많은 디지털 디스플레이 장치와 그래픽 소프트웨어는 RGB 컬러 모델을 기반으로 작동하기 때문이며 많은 이미지 처리 알고리즘과 컴퓨터 비전 시스템은 RGB 색상 공간을 사용하고 있다는 이유가 있다. 따라서 HSI에서 RGB로 변환하는 것은 이들 알고리즘과의 호환성을 높이고, 효과적인 색상 분석 및 처리에 도움을 주기 때문에 필요하다. 
 
또한 프린팅 할때 보통 CMYK 모델을 사용하지만, 프린팅 과정에서 HSI 색상 값을 RGB로 변환하여 이를 기반으로 색상을 생성하기에 HSI 컬러 모델을 RGB로 바꾸는 작업은 필요하다.

HSI 모델을 RGB모델로 바꾸는 자세한 방법은 다음의 수식에 나와있다. 참고로 두번째 사진은 RGB 모델을
HSI 모델로 바꾸는 공식이다.
 

출처: https://velog.io/@claude_ssim/%EA%B3%84%EC%82%B0%EC%82%AC%EC%A7%84%ED%95%99-Colors-1

출처: https://velog.io/@claude_ssim/%EA%B3%84%EC%82%B0%EC%82%AC%EC%A7%84%ED%95%99-Colors-1

 
위와 같은 방법도 있지만 때에 따라서는 H를 다른 범위로 나눠 사용하기도 한다. H를 나누는 값을 6,3,1 등 여러가지를 나누어서 바꾸어도 상관없다.
 

3. 언급한 것 외 컬러 모델

언급한 것 외에 컬러 모델은 영상 처리 분야에서는 YCbr, YUV가 사용되고 있다.
YCbr: JPEG 압축에 사용, 이 방법은 컬러 정보로부터 광도를 분리하는 컬러 모형. Y(광도), Cb(푸른 정도), Cr(붉은 정도)
YUV: 디지털 TV 방송 / 비디오에서 사용