[CV] Sharpness (선예도)

sharpness(선예도)은
세부 정보(detail)의 명확성과 질감을
얼마나 잘 나타내는지를 나타내는 주관적인 지표임.

 

Psychophycial Attribute

Sharpness는 "psychophysical attribute" 또는 "perceptual quality measure"로, 정량적 측정만으로는 완전히 평가하기 어려움.

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sharpness에 영향을 주는 두 가지 주요 요인은 다음과 같음.

 

공간 해상도(Spatial Resolution): 

• 이미지에서 인지할 수 있는 최소의 세부 정보의 크기를 나타냄.
• 이는 image에서 서로 가까이 있는 세부 요소들을 얼마나 잘 구별할 수 있는지를 의미하며, FWHM등으로 측정됨.
• 해상도가 높을수록 더 많은 세부 정보를 포착할 수 있음.

선명도(Acutance): 

• 이미지의 경계선에서 정보가 얼마나 급격하게 변화하는지를 나타냄.
• 높은 acutnace는 선명한 전환과 명확하게 정의된 경계를 가진 디테일을 제공함.

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Sharpness 에 미치는 영향: Resolution과 Acutance: 

다음의 그림은 이 두 요소가 sharpness에 미치는 영향을 비교함.

ori. : https://www.cambridgeincolour.com/tutorials/sharpness.htm

1. 낮은 공간 해상도와 높은 선명도:
   • 제한적인 detail의 제공과 뚜렷한 edge의 존재가 특징.
   • 높은 선명도로 인한 이미지의 뚜렷한 대비(contrast)와 명확한 요소 구분을 보여주나
   • 이로 인해 전반적으로 상세하지 않은 이미지의 인상을 줄 수 있음.
   • 이 조합은 image가 간단한 구성(composition)으로 이루어진 경우, 또는 색상 대조(color contrast)의 강조가 필요한 경우에 적합함.
2. 높은 공간 해상도(Spatial Resolution)와 낮은 선명도(Acutance):
   • 이 조합은 많은 세부 정보(detail)를 보여주지만,
   • 경계선(edge)의 대비가 낮은 것이 특징.
   • 결과적으로 세부 정보의 뭉개짐과 경계의 불명확성으로 인해 전체적인 sharpness의 감소가 발생함.
3. 높은 공간 해상도와 높은 선명도:
   • 세부 정보(detail)와 edge의 최대 성능 제공.
   • 풍부한 텍스처(texture)와 높은 대비(contrast)를 보여줌.
   • 즉 이상적인 조합임.

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Sharpness의 시각적인 차이: 

Sharpness 에 대한 시각적인 차이는 다음과 같음.

1. Low sharpness:
   • detail이 흐릿하게 보이고, texture와 pattern이 불분명하게 표현됨.
   • edges가 불분명(indistinct)하며, 이미지 전반에 걸쳐 대비가 낮음(low contrast).
2. High sharpness:
   • detail이 선명하게 보이고, texture와 pattern이 뚜렷하게 드러남.
   • edge이 명확하고, 높은 대비(high contrast)를 보임.

주의: 일정 수준의 Noise는 sharpness를 높다고 인식하게 말들 수 있음.

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References: 

https://www.cambridgeincolour.com/tutorials/sharpness.htm

Tutorials – Sharpness

 

2023.10.04 - [Programming/DIP] - [DIP] Image Quality 관련 정량화 지표들: Resolution, Contrast, SNR

[DIP] Image Quality 관련 정량화 지표들: Resolution, Contrast, SNR