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문제 정의
- 특히 카메라 제조사가 설정을 다양하게 조절하고, 카메라 내부에 다양한 표현 방법을 포함시킬수 있는 디지털 카메라의 경우, 인지적 선호도에 대한 연구는 보다 중요하다. 따라서 본 논문에서는 디지털 카메라의 노출 조절이 선호도에 미치는 영향을 파악하여, 촬영자와 카메라 개발자들이 참고할 수 있도록 하였다. 이를 위해 두 가지 실험을 진행하였는데 하나는 노출 변화에 대한 민감도를 측정하기 위한 JND 측정 실험이었으며, 다른 하나는 노출만을 다르게 설정하여 촬영한 여러 장의 사진을 관찰자에게 보여주고 어느 정도 만족도를 보이는지 확인하는 선호도 분석 실험이었다.
- 따라서 본 연구에서는 사진의 감성 반응과 선호도에 영향을 미치는 요소들 중 밝기와 직접적으로 관련 있는 카메라 조절 요소인 노출(Exposure)에 대한 정보를 실제 카메라 설정과 관련지어 제시하고자 하였다. 특히 본 연구는 실제 장면을 물리적으로 정확하게 재현하는 설정을 찾는 것이 아니라, 관찰자의 인지에 의해 재현되는 설정을 찾는 것이 목적이므로 노출을 상이하게 조절하여 촬영한 실제 이미지를 활용한 선호도 설문을 진행하였다.
- 본 논문은 물리적인 노출 설정과 인지적으로 선호도가 높은 노출 설정이 다를 수 있음을 인식하는데서 시작되었다. 만약 물리적으로 적정이라고 판단되는 노출 설정과 인지적으로 선호되는 노출 설정이 다르다면 디지털카메라는 인지적인 선호에 맞춰 설정을 조절하는 것이 유리할 것이다.
가설 설정
- 본 논문의 또 하나의 가정은 남성과 여성의 노출 설정에 대한 선호도가 다를 것이라는 것이었다. 사회적, 문화적인 영향으로 여성의 이미지의 경우, 보다 밝은 노출 설정에서 높은 선호도를 보일 것이라 예상했다.
제안 방법
- 척도로 사진의 점수를 기록하도록 하였다. 26컷의 이미지가 동일한 시간차를 두고 한 장씩 무선적으로 제시되었으며, 이에 따라 관찰자는 설문지에 점수를 기록하였다.
- 남성을 촬영한 사진과 여성을 촬영한 사진에 인식이다를 것으로 예상하여 남성 모델을 촬영한 사진과 여성 모델을 촬영한 사진으로 구분하여 실험을 진행하였다. 그 결과 JND는 남성 사진의 경우 약 -0.
- 노출 조절에 따른 선호도의 변화를 상호 비교하기 위하여 표준 점수를 계산하였으며, 그 결과는 [표 2]를 통해 확인할 수 있다. 표준 점수는 각각의 선호도가 평균으로부터 표준 편차와 몇 배 정도나 떨어져 있는가를 표준화된 확률 변수로 나타내주는 수치이므로 상대적인 비교에 매우 유리하다.
- 노출의 변화에 따라 선호도가 달라진다는 사실을 인식하고, 노출 설정에 따른 선호도를 분석하기 위한 설문을 진행하였다. 이를 위해 노출을 13단계로 변화시켜 촬영한 남.
- 또한 디스플레이 장비의 종류와 특성에 따라 자극이 달라질 수 있는 점을 극복하기 위하여 Gretag M*th acl 사의 CMS 장비인 Eye One Hioto를 사용하여 색상과 밝기, 대비 등을 조절한 장비를 사용하였다.
- 촬영에 사용된 카메라는 Canon사의 EOS 5D이며, 촬영 환경은 ISO 20462에서 규정한 표준인물 사진 촬영 조건에 맞게 설정되었다. 또한 조리개의 조절에 따른 심도 변화가 최종 사진의 선호도에 영향을 미칠 수도 있다는 사실을 고려하여 순간광이 아닌 지속 광을 사용하여 셔터 스피드로 노출을 조절하도록 설계하였다. 본 실험에서 사용된 사진 자극의 경우, 노출을 제외한 모든 요소를 정확하게 통제하였다.
- 보여주게 된다. 본 실험에서는 항상 자극법 (Method of Gmstant Stimuli) 이라는 JND 실험 방법을 사용하였으며, 이것은 다수의 관찰자들에게 두 개의 자극을 던지고 그 자극에 차이가 있다고 느껴지면 Yes, 차이가 없다고 느껴지면 No라고 답하도록 하는 것이다. 여기서 관찰자의 50%가 자극에 차이를 느낀다고 대답하는지 점이 JND가 되는 것이며, 이때의 자극은 무선적으로 제시하여 정확성을 높이도록 한다.
- 실험1에 사용된 자극의 예는 [그림 1]을 통해 확인할 수 있다. 본 실험은 남성 모델을 촬영 한 사진과 여성 모델을 촬영 한 사진으로 동일한 실험을 두 번 수행하였다. 이 실험을 통해 관찰자는 연속되는 두 개의 사진을 보고 두 개의 사진이 같은지, 다른지 설문지에 표시하게 되고, 전체 관찰자의 50%가 차이를 느끼는 지점을 찾아 JND를 결정하도록 한다.
- 본 실험의 경우 인물의 피부톤, 촬영 장면의 밝기, 노출계의 성능 등의 외부적인 요소에 관계없이 물리적으로 정확한 노출을 기준으로 활용해야 하기 때문에 18%의 반사율을 갖는 그레이카드(Graycard)를 사용하여, 반사식으로 적 정 노출을 측정하였다. 모든 사진은 측정 된 적정 노출을 기준으로 -2스톱에서 +2스톱까'지 1/3스톱씩 차이를 주어 13컷씩 남성 모델과 여성 모델을 각각 촬영하여, 총 26컷의 자극을 완성하였다.
- 본격적인 선호도 설문에 앞서 노출 변화에 대한 실험기준과 허용 범위를 잡기 위해 노출 변화 인식의 측정하는 실험을 실시하였다. 이를 위해 노출을 변화시켜 촬영한 남.
- 실험 2의 경우, 촬영한 사진을 제시하고 관찰자에게 10 점 척도로 사진의 점수를 기록하도록 하였다. 26컷의 이미지가 동일한 시간차를 두고 한 장씩 무선적으로 제시되었으며, 이에 따라 관찰자는 설문지에 점수를 기록하였다.
- 본 실험은 남성 모델을 촬영 한 사진과 여성 모델을 촬영 한 사진으로 동일한 실험을 두 번 수행하였다. 이 실험을 통해 관찰자는 연속되는 두 개의 사진을 보고 두 개의 사진이 같은지, 다른지 설문지에 표시하게 되고, 전체 관찰자의 50%가 차이를 느끼는 지점을 찾아 JND를 결정하도록 한다.
- 따라서 본 논문에서는 디지털 카메라의 노출 조절이 선호도에 미치는 영향을 파악하여, 촬영자와 카메라 개발자들이 참고할 수 있도록 하였다. 이를 위해 두 가지 실험을 진행하였는데 하나는 노출 변화에 대한 민감도를 측정하기 위한 JND 측정 실험이었으며, 다른 하나는 노출만을 다르게 설정하여 촬영한 여러 장의 사진을 관찰자에게 보여주고 어느 정도 만족도를 보이는지 확인하는 선호도 분석 실험이었다.
- 설정과 관련지어 제시하고자 하였다. 특히 본 연구는 실제 장면을 물리적으로 정확하게 재현하는 설정을 찾는 것이 아니라, 관찰자의 인지에 의해 재현되는 설정을 찾는 것이 목적이므로 노출을 상이하게 조절하여 촬영한 실제 이미지를 활용한 선호도 설문을 진행하였다. 또한 모든 실험은 촬영 빈도와 촬영 대상에 대한 민감도가 높은 대상인 인물 이미지를 자극으로 활용하였다.
- 본 실험에서 사용된 사진 자극의 경우, 노출을 제외한 모든 요소를 정확하게 통제하였다. 특히 정확한 색상의 통제를 위하여 색온도가 5000K의 지속광을 사용하였으며, 커스텀 모드(Custom Mode)를 사용하여 화이트 밸런스(White Balance)를 설정한 상태에서 설정값을 고정시켜, 모든 이미지의 컬러를 일치시켰다.
- 표준 자극(물리적인 적정 노출)과 비교 자극을 비교한 실험에서 차이가 있다고 응답한 비율이 전체 관찰자의 50% 수준인 지점을 JND로 정의하여 비교하였다. 노출 변화를 탐지한 확률을 나타낸 그래프는 [그림 2]와 같다.
대상 데이터
- 특히 본 연구는 실제 장면을 물리적으로 정확하게 재현하는 설정을 찾는 것이 아니라, 관찰자의 인지에 의해 재현되는 설정을 찾는 것이 목적이므로 노출을 상이하게 조절하여 촬영한 실제 이미지를 활용한 선호도 설문을 진행하였다. 또한 모든 실험은 촬영 빈도와 촬영 대상에 대한 민감도가 높은 대상인 인물 이미지를 자극으로 활용하였다.
- 적 정 노출을 측정하였다. 모든 사진은 측정 된 적정 노출을 기준으로 -2스톱에서 +2스톱까'지 1/3스톱씩 차이를 주어 13컷씩 남성 모델과 여성 모델을 각각 촬영하여, 총 26컷의 자극을 완성하였다.
- 본 실험에는 중앙대학교 남녀 학부생 57명이 참가하였으며, 이들은 교정시력 1.0이상에 색맹 시험을 통과한 자들이다.
- 본 실험의 경우, ±1/3 스톱씩 -2스톱에서 +2스톱까지 조절한 13개의 자극이 사용되었으며, 적정 노출과 적정이 아닌 노출의 쌍을 연속적으로 보여주되, 자극의 순서는 무선적으로 제시되도록 하였다. 실험1에 사용된 자극의 예는 [그림 1]을 통해 확인할 수 있다.
- 실험에 사용된 사진의 모델은 남성의 경우 6.0YR의 명도 6.5, 채도 3, 여성의 경우 6.5YR의 명도 7.0, 채도 3 정도로 우리나라 평균 얼굴색(이홍규, 1994)을 가진 대상으로 선정하였다. 촬영에 사용된 카메라는 Canon사의 EOS 5D이며, 촬영 환경은 ISO 20462에서 규정한 표준인물 사진 촬영 조건에 맞게 설정되었다.
- 실험에 사용된 자극은 실험 1과 마찬가지로 ISO 20462에서 규정한 방식을 따라 촬영되었으며, 나머지 요소는 통제한 상태에서 노출을 -2스톱에서 +2스톱까지 1/3스톱씩 다르게 촬영한 남.여 인물 사진 총 26개가 사용되었다.
- 실험에 사용된 자극은 실험 1과 마찬가지로 ISO 20462에서 규정한 방식을 따라 촬영되었으며, 나머지 요소는 통제한 상태에서 노출을 -2스톱에서 +2스톱까지 1/3스톱씩 다르게 촬영한 남.여 인물 사진 총 26개가 사용되었다. 자극에 사용된 사진은 [그림 3]과 같다.
- 0, 채도 3 정도로 우리나라 평균 얼굴색(이홍규, 1994)을 가진 대상으로 선정하였다. 촬영에 사용된 카메라는 Canon사의 EOS 5D이며, 촬영 환경은 ISO 20462에서 규정한 표준인물 사진 촬영 조건에 맞게 설정되었다. 또한 조리개의 조절에 따른 심도 변화가 최종 사진의 선호도에 영향을 미칠 수도 있다는 사실을 고려하여 순간광이 아닌 지속 광을 사용하여 셔터 스피드로 노출을 조절하도록 설계하였다.
데이터처리
- 10점 척도로 설문한 실험 2의 결과는 선호도를 손쉽게 알아볼 수 있는 평균과 표준 편차를 계산하여 분석하였으며, 평균 대비 측정치의 가치를 판단하기 위하여 광원별 표준 점수(Z-score)?를 계산하여 분석하였다.
- 실제 이들의 노출 평균 차이에 어느 정도 유의미한 차이가 있는지 알아보기 위하여 노출 설정에 따라 Scheffe 방법의 사후 검정을 실시하였으며, 그 결과는 [표 3]을통해 확인할 수 있다. 이를 통해 적정 노출과 +2/3스톱의 선호도 사이에 통계적으로 유의미한 차이가 있음을 확인할 수 있었다(P<0.
이론/모형
- 기본적으로는 ISO 3664에서 규정한 관찰 환경을 따랐으며, 디스플레이 장비는 Gretag Macbeth사의 CMS 장비인 Eye One Photo를 사용하여 캘리브레이션하였다.
- 자극을 관찰하는 환경의 경우 ISO 3664에서 규정한 사진의 관찰 환경 조건을 충족하도록 설정하였다. 또한 디스플레이 장비의 종류와 특성에 따라 자극이 달라질 수 있는 점을 극복하기 위하여 Gretag M*th acl 사의 CMS 장비인 Eye One Hioto를 사용하여 색상과 밝기, 대비 등을 조절한 장비를 사용하였다.
성능/효과
- 진행하였다. 그 결과 JND는 남성 사진의 경우 약 -0.36스톱, +0.48스톱, 여성 사진의 경우 약 -0.38스톱, +0.42스톱으로 성별에 따른 결과 차이는 두드러지지 않았다. 따라서 남성과 여성 사진을 모두 합하여 그래프를 그리고.
- 선호도가 가장 높은 노출 설정은 남성 사진의 경우 +/3스톱이었으며, 여성사 진의 경우, 뉘/3스톱이었다. 남성 사진의 경우 +1/3스톱, +2/3스톱에서 적정 노출보다 높은 선호도를 보였으며, 여성 사진의 경우 +1/3스톱, +2/3스톱, +1스톱에서 적정 노출보다 높은 선호도를 보였다.
- 남성 사진의 경우, 평균(M=4.25, SD=2.47) 선호도보다 높은 선호도를 보인 노출 범위는 적정에서 +1 스톱까지의 범위였으며, 여성 사진의 경우, 평균(M=4.43, SD=2.64) 선호도보다 높은 선호도를 보인 노줄 범위는 T/3스톱에서 뉘스톱으로 나타났다.
- 있었다. 남성과 여성을 촬영한 모든 사진에서 물리적인 적정 노출 보다 일정 수준 노출을 밝게 조절한 이미지의 선호도가 높은 것으로 나타났다.
- 노출 설정에 따른 관찰자의 선호도를 측정한 실험의 경우' 도출된 결과를 통해 인지 적으로 선호도가 높은 적정 노출의 범위를 확인할 수 있었다. 특히 물리적으로 정확한 적정 노출 설정보다 2/3스톱 노출 과다된 설정에서 선호도가 높게 확인되었는데, 이 결과를 통해 카메라 개발에 있어 물리적으로만 정확한 노출을 고집하는 것이 한계가 있음을 알 수 있었다.
- 따라서 남여를 구분하여 모든 실험을 진행하였으나 예상과 달리 남성과 여성의 차이는 두드러지지 않았다. 다만 남성과 여성의 노출 변화에 따른 민감도는 약간의 차이를 보였는데, 평균 이상의 선호도를 갖는 노출의 범위가 남성 사진의 경우 적정 노출에서 1스톱 과다된 노출의 범위인 반면 여성 사진의 경우 1/3스톱 부족한 노출에서 1스톱과다된 노출의 범위까지로 남성을 촬영한 사진의 민감도가 여성을 촬영한 사진의 민감도보다 높은 것으로 나타났다. 하지만 이러한 노출 민감도 차이는 성별에 따른 차이라기보다는 모델의 실제 피부 밝기 차이와 관련이 있는 것으로 추측된다.
- 특히 물리적으로 정확한 적정 노출 설정보다 2/3스톱 노출 과다된 설정에서 선호도가 높게 확인되었는데, 이 결과를 통해 카메라 개발에 있어 물리적으로만 정확한 노출을 고집하는 것이 한계가 있음을 알 수 있었다. 또한 선호도 조사 결과를 통해 물리적인 적정 노출 설정을 기준으로 그보다 부족한 노출 설정과 1스톱 노출 과다된 설정을 기준으로 그보다 과다된 노출 설정에 대한 만족도가 급격히 떨어지는 사실도 확인할 수 있었는데, 이는 현재 디지털 카메라가 지시해주는 적정 노출과 노출 오차의 범위를 새롭게 정립할 필요가 있음을 시사하고 있다고 본다.
- 선호도 분석 실험 결과를 통해 물리적인 적정 노출과 인지적인 적정 노출에는 명백한 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 남성과 여성을 촬영한 모든 사진에서 물리적인 적정 노출 보다 일정 수준 노출을 밝게 조절한 이미지의 선호도가 높은 것으로 나타났다.
- 계산한 결과는 [표 2]와 같다. 선호도가 가장 높은 노출 설정은 남성 사진의 경우 +/3스톱이었으며, 여성사 진의 경우, 뉘/3스톱이었다. 남성 사진의 경우 +1/3스톱, +2/3스톱에서 적정 노출보다 높은 선호도를 보였으며, 여성 사진의 경우 +1/3스톱, +2/3스톱, +1스톱에서 적정 노출보다 높은 선호도를 보였다.
- 따라서 남성과 여성 사진을 모두 합하여 그래프를 그리고.엑셀에서 추세선을 그려 JND를 예측한 결과 노출 부족의 방향으로는 약 -0.스톱, 노출 과다의 방향으로는 약 +0.45스톱정도로 JND가 도출되었는데, 이를 통해 인간의 시지각이 노출 과다보다 노출 부족에 더욱 예민하게 반응한다는 판단이 가능하다.
- 45스톱 노출 과다된 사진에서 노출 차이를 느끼는 것으로 나타났다. 이를 통해 일반적으로 인간 시지각이 노출이 과다된 사진보다는 노출이 부족한 사진, 즉 어두운 사진에 더욱 예민하게 반응한다는 사실을 확인할 수 있었으며, 동시에 카메라가 제공하는 노출 조절 가능 단계를 1/3스탑 정도로 설정하는 것이 적합하다는 판단도 가능하다.
- 확인할 수 있다. 이를 통해 적정 노출과 +2/3스톱의 선호도 사이에 통계적으로 유의미한 차이가 있음을 확인할 수 있었다(P<0.).
- 이상의 결론을 통해 디지털 카메라가 지시해주는 적정 노출의 기준이 인지적으로 선호도가 높은 적 정 노출과는 다르다는 사실을 확인할 수 있었으며, 앞으로 카메라가 지시해주는 적정 노출의 기준이 단순히 물리적인 값에만 그치는 것이 아니라 인간의 시지각과 만족도 까지도 고려하여 설정되어야 할 것이라는 사실도 인지하는 계기가 되었다.
- 전체적인 선호도 평균을 비교한 결과 남성과 여성 사진의 노출 선호도에 두드러진 차이는 없었으나 노출 변화에 따른 민감도는 여성 사진 보다 남성 사진에서 높게 나타났다. 남성 사진의 경우, 평균(M=4.
후속연구
- 연구의 신뢰도를 높이기 위하여 추후에는 인종과 성별 등이 다른 모델들을 촬영한 다양한 자극을 사용하고, 다양한 계층의 관찰자들의 선호도 실험을 진행하여 보다 심도 깊은 실험 결과를 도출할 필요가 있겠다. 본 연구가 좁게는 사진가들의 촬영 노출 설정에서부터 넓게는 카메라 개발자들의 노출 조절 기준에 이르기까지 하나의 지표로 긍정적인 영향을 미칠 것이라 기대한다.
- 본 연구의 경우, 평균 피부색을 갖는 두 명의 동양인 모델만을 사용하여 자극이 제작되었고, 실험에 참가한 관찰자 역시 20대의 대학생에 국한되었다는 한계가 있다. 연구의 신뢰도를 높이기 위하여 추후에는 인종과 성별 등이 다른 모델들을 촬영한 다양한 자극을 사용하고, 다양한 계층의 관찰자들의 선호도 실험을 진행하여 보다 심도 깊은 실험 결과를 도출할 필요가 있겠다.
- 연구의 신뢰도를 높이기 위하여 추후에는 인종과 성별 등이 다른 모델들을 촬영한 다양한 자극을 사용하고, 다양한 계층의 관찰자들의 선호도 실험을 진행하여 보다 심도 깊은 실험 결과를 도출할 필요가 있겠다. 본 연구가 좁게는 사진가들의 촬영 노출 설정에서부터 넓게는 카메라 개발자들의 노출 조절 기준에 이르기까지 하나의 지표로 긍정적인 영향을 미칠 것이라 기대한다.
- 노출의 범위를 확인할 수 있었다. 특히 물리적으로 정확한 적정 노출 설정보다 2/3스톱 노출 과다된 설정에서 선호도가 높게 확인되었는데, 이 결과를 통해 카메라 개발에 있어 물리적으로만 정확한 노출을 고집하는 것이 한계가 있음을 알 수 있었다. 또한 선호도 조사 결과를 통해 물리적인 적정 노출 설정을 기준으로 그보다 부족한 노출 설정과 1스톱 노출 과다된 설정을 기준으로 그보다 과다된 노출 설정에 대한 만족도가 급격히 떨어지는 사실도 확인할 수 있었는데, 이는 현재 디지털 카메라가 지시해주는 적정 노출과 노출 오차의 범위를 새롭게 정립할 필요가 있음을 시사하고 있다고 본다.
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