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문제 정의
- 그럼에도 불구하고 현실적인 이유로 대부분의 화질 평가는 몇 가지 성능을 측정하거나 선명도 같은 특정 항목에 대한 주관적 화질 평가만을 실시하는 등 매우 단편적으로만 진행된 경향이 있다. 따라서 본 논문에서는 통합적이고 구체적인 주관적 화질 평가 항목을 제안하여 보다 효율적으로 주관적 화질 평가를 수행할 수 있도록 하였다.
- 따라서 본 연구에서는 효율적이고 신뢰도 있는 방법으로 사진의 주관적인 화질을 평가하기 위한 평가 문항을 도출하고자 한다. 이를 위해 디지털 카메라에서 기본적으로 사용하는 다섯 가지 파라메터(parameter)인 밝기(brightness), 대비(contrast), 색상(hue), 채도 (saturation), 선명도(sharpness)의 조합으로 실험 자극을 제작하여 다양한 상황에 대처할 수 있도록 구성하도록 하였으며, 사전 연구와 설문 조사를 통해 화질 평가에 적합한 형용사를 선정하였다.
- 본 논문에서는 도출된 결과에 대해 분석된 각각의 요인이 톤 분위기, 세부 묘사, 색 분위기, 조화, 입자를 의미한다고 해석하였다. 이는 Yendrikohovskij이 정의한 화질이 좋은 사진의 개념인 적정 밝기를 재현하는 동시에 각각의 톤이 디테일을 갖고, 전체적으로 자연스러워야 한다는 의미와 일맥상통한다.
- 본 논문에서는 효율적으로 사용자의 반응을 측정할 수 있는 평가 언어를 찾기 위해 기존 연구와 설문 조사를 병행하였다. 사진의 감성 평가 언어를 도출하기 위하여 박수진, 정우현, 현재현, 신수진(2004)과 정우현, 신수진, 박수진, 한재현(2006), 그리고 장은혜, 최상섭, 이경화, 손진훈(2009)의 연구를 참고하였다.
- 본 논문은 카메라에서 조절할 수 있는 요소와 감상자가 인지하는 요소의 관계를 파악하여, 전반적인 화질 만족도에 기반한 주관적 화질 평가를 수행하기 위한 효율적인 평가 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 이미 지의 감성과 관련된 기존 연구들을 분석하고 분석된 내용을 바탕으로 설문 조사를 실시하여 실제 이미지에 대한 감상자의 반응에 부합하는 언어들을 추출하는 실험 1을 실시하였다.
- 그들은 선명도가 비슷한 다섯 장의 사진을 선택하여 30명의 감상자에게 실험을 실시하였는데, 단순히 사진의 선호도를 판단하는 것 뿐 아니라 사진을 긍정적 혹은 부정적으로 판단한 이유를 물어보는 인터뷰도 실시하여 분석하는 질적 연구도 함께 수행하였다. 이 연구에서는 인터뷰에서 도출된 요인을 기반으로 이미지 화질을 평가하는 방법인 IBQ(interpretation based quality)를 제안하고 있다. 질적 연구가 포함된 IBQ는 단순한 선호도 질문 후 확률을 계산하는 일반적인 실험 방법보다 시간 적인 측면에서는 비효율적이지만 이미지 평가에 있어 보다 가치 있는 정보들을 도출할 수 있기 때문에 개발이나 연구의 목적으로 유용하게 사용될 수 있다.
가설 설정
- 본 논문에서 제안하는 주관적 화질 평가 방법은 몇가지 조건을 고려하여 제작되었다. 첫 번째 조건은 화질 평가가 일반인 관찰자를 대상으로 진행된다는 가정 하에 누구나 쉽게 이해하고 채점할 수 있는 평가 항목을 만들어야 한다는 것이다. 또한 두 번째 조건은 화질 평가 항목은 사진의 다양한 물리적 속성을 통합적으로 반영할 수 있어야 한다는 것이다.
제안 방법
- 각각의 자극은 무선적으로 제시되었으며, 관찰자에게는 하나의 이미지 세트 당 실험 1을 통해 완성된 11문항의 질문을 포함하고 있는 설문지에 점수를 기록하도록 하였다.
- 관찰자가 84장의 이미지에 대하여 11 문항으로 구성된 질문에 답변한 실험 2의 결과를 분석하였다. 분석에는 대표적인 사회 분석 통계 분석 패키지인 PASW Statistic18을 사용하였으며, 분석 방법은 요인 분석 (factor analysis)을 사용하였다.
- 이를 위해 이미 지의 감성과 관련된 기존 연구들을 분석하고 분석된 내용을 바탕으로 설문 조사를 실시하여 실제 이미지에 대한 감상자의 반응에 부합하는 언어들을 추출하는 실험 1을 실시하였다. 그 다음 추출된 평가 언어들과 실제 다양한 파라메터를 조절한 이미지를 활용하여 주관적 화질 평가를 하는 실험2를 수행하였다. 이렇게 도출된 설문 결과는 요인 분석 방법을 이용하여 유사한 반응을 보이는 인지적 요인들을 결합하는 방법으로 분석하였으며, 그 결과 화질 평가에 사용될 평가 항목과 평가 요인을 도출할 수 있었다.
- 1로 변환(convert to profile)하였다. 다섯가지 기본 파라메터는 Adobe사의 포토샵(photoshop)을 활용하여 조절하였는데, 밝기와 대비 조절은 brightness/contrast 메뉴, 색상과 채도 조절은 hue/saturation 메뉴, 선명도 조절은 unsharp mask 메뉴를 활용하였다.
- 또한 실험 신뢰도를 확보하기 위한 피실험자의 수를 최소 10명으로 보고 있으며, 20명 이상을 대상으로 실험하는 것을 권장하고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 ISO의 기준에 맞춰 실험을 설계하였다.
- 우선 첫 번째 조건은 일반인들도 쉽게 평가할 수 있는 형용사를 도입하여 평가에 활용할 수 있도록 평가 항목을 구성하고, 수집한 평가 언어를 톤 분위기, 색 분위기, 세부 묘사 능력, 입자성, 조화성과 같은 사진적 특성으로 전환하여 평가 결과만으로도 사진의 재현 특성을 판단할 수 있도록 하는 방법으로 해결할 수 있었다. 또한 두 번째 조건은 밝기, 대비, 색상, 채도, 선명도로 대표되는 디지털 카메라의 다섯 가지 기본 파라메터를 다양하게 조합한 이미지를 실험 자극으로 활용함으로써 해결할 수 있었다. 마지막으로 세 번째 조건은 두 장의 사진을 동시에 제시하여 콘텐츠에 따라 달라질 수 있는 사진에 대한 인상을 최소화할 수 있도록 하는 방법으로 해결할 수 있었다.
- 실제 자극을 관찰하는 모든 실험 환경은 기본적으로 ISO3664에서 규정한 사진의 관찰 조건을 충족하도록 설정하였다[9]. 또한 디스플레이 장비의 종류와 특성에 따라 자극이 달라질 수 있는 점을 극복하기 위하여 4회에 걸쳐 진행된 모든 실험에는 동일한 장비를 사용하였다. 본 실험에서 사용한 장비는 EPSON사의 프로젝터인 EMP1815 이며, 장비의 재현 특성을 표준에 맞추기 위하여 디스플레이 장비 중 프로젝터의 컬러 매니지먼트를 지원하는 Data Color사의 Spyder 3 Elite를 이용하여 밝기와 대비, 감마(gamma)와 화이트 포인트 (white point) 등을 교정하였다.
- 이를 위해 디지털 카메라에서 기본적으로 사용하는 다섯 가지 파라메터(parameter)인 밝기(brightness), 대비(contrast), 색상(hue), 채도 (saturation), 선명도(sharpness)의 조합으로 실험 자극을 제작하여 다양한 상황에 대처할 수 있도록 구성하도록 하였으며, 사전 연구와 설문 조사를 통해 화질 평가에 적합한 형용사를 선정하였다. 또한 실험 결과에 대해서 요인 분석(factor analysis)을 실시하여 최소한의 평가 문항으로 최대의 효과를 도출할 수 있는 평가 항목을 결정하였다. 마지막으로 화질 만족도와 평가 문항의 상관관계, 평가 문항의 신뢰도, 평가 항목의 설명력 등을 분석하여 도출된 평가 항목이 전체적인 화질에 미치는 영향력을 구체적으로 판단하여 보았다.
- 또한 실험 결과에 대해서 요인 분석(factor analysis)을 실시하여 최소한의 평가 문항으로 최대의 효과를 도출할 수 있는 평가 항목을 결정하였다. 마지막으로 화질 만족도와 평가 문항의 상관관계, 평가 문항의 신뢰도, 평가 항목의 설명력 등을 분석하여 도출된 평가 항목이 전체적인 화질에 미치는 영향력을 구체적으로 판단하여 보았다.
- 본 논문에서 제안하는 주관적 화질 평가 방법은 몇가지 조건을 고려하여 제작되었다. 첫 번째 조건은 화질 평가가 일반인 관찰자를 대상으로 진행된다는 가정 하에 누구나 쉽게 이해하고 채점할 수 있는 평가 항목을 만들어야 한다는 것이다.
- 본 논문에서는 총 11개의 변수 항목을 요인 분석에 활용하였으며, 사용된 변수의 종류와 변수명은 [표 4]에서 제시하고 있다. 우선 타당도 검증을 위한 탐색적 요인 분석을 실시하였다.
- 또한 디스플레이 장비의 종류와 특성에 따라 자극이 달라질 수 있는 점을 극복하기 위하여 4회에 걸쳐 진행된 모든 실험에는 동일한 장비를 사용하였다. 본 실험에서 사용한 장비는 EPSON사의 프로젝터인 EMP1815 이며, 장비의 재현 특성을 표준에 맞추기 위하여 디스플레이 장비 중 프로젝터의 컬러 매니지먼트를 지원하는 Data Color사의 Spyder 3 Elite를 이용하여 밝기와 대비, 감마(gamma)와 화이트 포인트 (white point) 등을 교정하였다.
- 본 실험을 통해 최종적으로 선정된 20개의 형용사는 선호도 기반 화질 평가 모형 구축을 위한 2차 실험의 문항으로 활용되었다. 실험 1을 통해 선택된 단어는 실험 2에서 실험의 효율성을 높이기 위하여 의미가 반대되는 형용사를 짝짓는 방식으로 구성되었다.
- 사전 연구와 실험 1 과정에서 도출된 화질 평가 언어와 디지털 카메라의 기본 파라메터를 조합하여 제작한 84장의 이미지를 활용하여 화질 평가 실험을 실시하였으며, 그 결과를 통계적으로 분석하여 최종 화질 평가 항목을 결정하였다.
- 설문 방법은 50개의 단어를 모두 제시한 후 사진의 품질을 설명하는데 적합한 단어를 적합도가 높은 순서대로 총 10개 씩 선택하도록 하는 것이었다. 본 설문을 통해 50개의 형용사 중에서 화질 평가에 적합한 20개의 형용사를 선정할 수 있었다.
- 실험 2는 소프트카피(softcopy) 형식으로 실험이 진행되기 때문에 사진의 크기를 768X1083 pixels로 조절하였으며, 다양한 매체와 프로그램에서 사진을 볼 수 있기 때문에 사진의 프로파일을 sRGB IEC61966-2.1로 변환(convert to profile)하였다.
- 실험은 다른 감상자 그룹을 대상으로 집단으로 실시되었으며, 총 4회에 걸쳐 실시되었다. 1회 실험 마다 21장의 이미지를 실험 자극으로 활용하여 총 84장의 이미 지에 대한 평가가 수행되었다.
- 본 논문에서는 총 11개의 변수 항목을 요인 분석에 활용하였으며, 사용된 변수의 종류와 변수명은 [표 4]에서 제시하고 있다. 우선 타당도 검증을 위한 탐색적 요인 분석을 실시하였다. 모든 측정 변수는 구성요인을 추출하기 위해 주성분 분석(principle component analysis)을 실시하였으며, 요인 적재치의 단순화를 위하여 직교회전방식(varimax)을 채택하였다.
- 따라서 본 연구에서는 효율적이고 신뢰도 있는 방법으로 사진의 주관적인 화질을 평가하기 위한 평가 문항을 도출하고자 한다. 이를 위해 디지털 카메라에서 기본적으로 사용하는 다섯 가지 파라메터(parameter)인 밝기(brightness), 대비(contrast), 색상(hue), 채도 (saturation), 선명도(sharpness)의 조합으로 실험 자극을 제작하여 다양한 상황에 대처할 수 있도록 구성하도록 하였으며, 사전 연구와 설문 조사를 통해 화질 평가에 적합한 형용사를 선정하였다. 또한 실험 결과에 대해서 요인 분석(factor analysis)을 실시하여 최소한의 평가 문항으로 최대의 효과를 도출할 수 있는 평가 항목을 결정하였다.
- 본 논문은 카메라에서 조절할 수 있는 요소와 감상자가 인지하는 요소의 관계를 파악하여, 전반적인 화질 만족도에 기반한 주관적 화질 평가를 수행하기 위한 효율적인 평가 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 이미 지의 감성과 관련된 기존 연구들을 분석하고 분석된 내용을 바탕으로 설문 조사를 실시하여 실제 이미지에 대한 감상자의 반응에 부합하는 언어들을 추출하는 실험 1을 실시하였다. 그 다음 추출된 평가 언어들과 실제 다양한 파라메터를 조절한 이미지를 활용하여 주관적 화질 평가를 하는 실험2를 수행하였다.
- 각각의 자극은 무선적으로 제시되었으며, 관찰자에게는 하나의 이미지 세트 당 실험 1을 통해 완성된 11문항의 질문을 포함하고 있는 설문지에 점수를 기록하도록 하였다. 총 실험 시간은 하나의 이미지 세트 당 11문항의 질문에 대답해야 하는 것을 감안하여 한 문항 당 2분 정도의 시간을 두어 총 40분 정도가 되도록 하였다. 본 실험에 사용된 실험 자극의 예는 [그림 1]과 같다.
- 모든 측정 변수는 구성요인을 추출하기 위해 주성분 분석(principle component analysis)을 실시하였으며, 요인 적재치의 단순화를 위하여 직교회전방식(varimax)을 채택하였다. 최초 분석에서는 고유값을 기준으로 요인 분석을 실시하여 3개의 차원으로 축소할 수 있었으나 본 논문에서는 결과의 설명력을 높이기 위하여 요인 선택의 기준을 요인의 수를 5가지로 설정한 결과를 최종적으로 사용하였다. 그 결과 11개의 요인을 5가지 요인으로 축소할 수 있었으며, 실험에 사용된 모든 변수의 요인 적재치가 0.
대상 데이터
- 실험은 다른 감상자 그룹을 대상으로 집단으로 실시되었으며, 총 4회에 걸쳐 실시되었다. 1회 실험 마다 21장의 이미지를 실험 자극으로 활용하여 총 84장의 이미 지에 대한 평가가 수행되었다. 실험에 사용된 21장의 이미지는 기준 이미지에 다섯 가지 파라메터인 밝기, 대비, 색상, 채도, 선명도를 다양하게 조합하여 제작하였다.
- 본 논문에서는 위의 선행 연구들에서 공통적으로 제시하거나 의미가 크다고 판단한 형용사를 총 50개 선정한 후, 두 대학에서 사진 또는 영상을 전공하는 42명의 학생들을 대상으로 설문 조사를 실시하였다.
- 설문 방법은 50개의 단어를 모두 제시한 후 사진의 품질을 설명하는데 적합한 단어를 적합도가 높은 순서대로 총 10개 씩 선택하도록 하는 것이었다. 본 설문을 통해 50개의 형용사 중에서 화질 평가에 적합한 20개의 형용사를 선정할 수 있었다. 설문 조사에서 제시된 50 개의 형용사와 설문 문항은 [표 3]에 제시하였다.
- 실험 2에 참여한 인원은 총 127명으로 교양 디지털 사진 수업을 듣는 학부생 99명, 색채학 수업을 듣는 사진 전공자 16명, 디지털 사진을 전공하는 대학원생 12 명이며, 전공자와 비전공자의 비율은 약 1:4이다. 실험에 참여한 인원의 평균 나이는 23.
- 1회 실험 마다 21장의 이미지를 실험 자극으로 활용하여 총 84장의 이미 지에 대한 평가가 수행되었다. 실험에 사용된 21장의 이미지는 기준 이미지에 다섯 가지 파라메터인 밝기, 대비, 색상, 채도, 선명도를 다양하게 조합하여 제작하였다. 샘플 제작에 사용한 기준 이미지는 Gettyimages(www.
데이터처리
- 마지막으로 이미지의 품질에 영향을 미치는 다섯 가지 요인들 간의 관련성을 분석하기 위하여 상관관계 분석을 실시하였다. [표 7]은 이미지의 품질에 영향을 미치는 다섯 가지 요인들 간의 상관관계 분석 결과를 나타낸 것이다.
- 우선 타당도 검증을 위한 탐색적 요인 분석을 실시하였다. 모든 측정 변수는 구성요인을 추출하기 위해 주성분 분석(principle component analysis)을 실시하였으며, 요인 적재치의 단순화를 위하여 직교회전방식(varimax)을 채택하였다. 최초 분석에서는 고유값을 기준으로 요인 분석을 실시하여 3개의 차원으로 축소할 수 있었으나 본 논문에서는 결과의 설명력을 높이기 위하여 요인 선택의 기준을 요인의 수를 5가지로 설정한 결과를 최종적으로 사용하였다.
- 관찰자가 84장의 이미지에 대하여 11 문항으로 구성된 질문에 답변한 실험 2의 결과를 분석하였다. 분석에는 대표적인 사회 분석 통계 분석 패키지인 PASW Statistic18을 사용하였으며, 분석 방법은 요인 분석 (factor analysis)을 사용하였다. 요인 분석이란 많은 변수들로 측정된 자료에서 변수들 간의 공분산 및 상관관계를 파악하여, 변수들을 이해하기 쉬운 형태로 축소하는 통계 기법을 말한다.
- 질적 연구의 일환인 인터뷰 내용은 면접자들 간의 면접 결과 유사성 정도를 계산하여 인터뷰의 신뢰도를 평가할 수 있는 카파 계수(Cohen's Kappa)로 분석하였다.
이론/모형
- 사진 압축 기술의 핵심은 용량은 작게 조절하면서 가시적인 손상은 없도록 만드는 것이다. 따라서 압축 시, 가시적인 손상과 물리적인 용량을 최소화할 수 있는 최적의 지점을 찾기 위한 목적으로 주관적 화질 평가 기법이 활용되었다. 하지만 영상 압축에 사용된 주관적 화질 평가의 경우에는 이미지의 결점 (artifact)을 찾기 위한 목적으로만 실험 설계가 되었기 때문에 통합적 화질을 평가하기 위한 목적으로 사용하기에는 부적절하다.
- 본 논문에서는 효율적으로 사용자의 반응을 측정할 수 있는 평가 언어를 찾기 위해 기존 연구와 설문 조사를 병행하였다. 사진의 감성 평가 언어를 도출하기 위하여 박수진, 정우현, 현재현, 신수진(2004)과 정우현, 신수진, 박수진, 한재현(2006), 그리고 장은혜, 최상섭, 이경화, 손진훈(2009)의 연구를 참고하였다.
- 사진의 제시 방법은 TU-R BT.500-11에서 가장 신뢰도 높은 평가 방법으로 추천하고 있는 DSCQS(double-stimulus continuous quality-scale) 방법을 사용하였다. 이 방법은 기준 자극과 실험 자극을 동시에 제시하는 실험 방법으로 기준 자극과 실험 자극을 동시에 제시하기 때문에 상대적으로 실험 참가자가 질문에 답변하기 쉽고, 미세한 차이도 정확하게 판단할 수 있으며, 판단에 있어 자극으로 사용되는 장면 종류의 영향을 받지 않기 때문에 유용한 실험 방법이다[10].
- 실제 자극을 관찰하는 모든 실험 환경은 기본적으로 ISO3664에서 규정한 사진의 관찰 조건을 충족하도록 설정하였다[9]. 또한 디스플레이 장비의 종류와 특성에 따라 자극이 달라질 수 있는 점을 극복하기 위하여 4회에 걸쳐 진행된 모든 실험에는 동일한 장비를 사용하였다.
성능/효과
- 구체적으로 색 분위기와 세부 묘사 간의 상관관계는 0.572, 조화와 세부 묘사의 상관관계는 0.541로 다소 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났으며, 세부 묘사와 톤 분위기 간의 상관계수는 0.468, 조화와 색 분위기의 상관관계는 0.430, 색 분위기와 톤 분위기의 상관관계는 0.421로 어느 정도의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 또한 입자 항목은 톤 분위기를 제외한 다른 모든 항목에서 상관관계가 다소 낮은 것으로 나타났다.
- 최초 분석에서는 고유값을 기준으로 요인 분석을 실시하여 3개의 차원으로 축소할 수 있었으나 본 논문에서는 결과의 설명력을 높이기 위하여 요인 선택의 기준을 요인의 수를 5가지로 설정한 결과를 최종적으로 사용하였다. 그 결과 11개의 요인을 5가지 요인으로 축소할 수 있었으며, 실험에 사용된 모든 변수의 요인 적재치가 0.70 이상으로 모든 변수가 매우 의미 있는 결과로 해석될 수 있었다. 또한 설명하는 변량의 총계는 81.
- 70 이상으로 모든 변수가 매우 의미 있는 결과로 해석될 수 있었다. 또한 설명하는 변량의 총계는 81.279%로 고유값 1을 기준으로 3개의 차원으로 요인 분석을 실시한 경우 대비 설명력이 향상되는 것으로 나타났다. [표 5]는 5개의 차원으로 축소된 화질 평가 항목에 대한 요인 분석 결과이다.
- 또한 이 어휘를 박수진의 감성 모델과 비교하는 실험을 실시하였는데, 그 결과 ‘긍정적인-부정적인’ 인상과 ‘동적인-정적인’ 인상은 ‘부드러운-날카로운’ 척도와 통계적으로 유의한 상관관계를 가졌으며, ‘가벼운-무거운’ 인상은 ‘밝은-어두 운’ 척도와 통계적으로 유의한 상관을 보였다[4].
- 또한 두 번째 조건은 밝기, 대비, 색상, 채도, 선명도로 대표되는 디지털 카메라의 다섯 가지 기본 파라메터를 다양하게 조합한 이미지를 실험 자극으로 활용함으로써 해결할 수 있었다. 마지막으로 세 번째 조건은 두 장의 사진을 동시에 제시하여 콘텐츠에 따라 달라질 수 있는 사진에 대한 인상을 최소화할 수 있도록 하는 방법으로 해결할 수 있었다.
- 또한 입자 항목은 톤 분위기를 제외한 다른 모든 항목에서 상관관계가 다소 낮은 것으로 나타났다. 모든 상관관계는 정(+)의 관계를 보여주는 것으로 보아서 세부 묘사, 톤 분위기, 색 분위기, 조화, 입자 항목은 모두 그 값이 높을수록 화질 만족도가 높아지는 것으로 판단할 수 있다.
- 본 논문에서는 요인 분석과 신뢰도 분석을 통하여 최종적으로 5차원의 화질 평가 항목을 완성할 수 있으며, 이렇게 완성된 평가 모형의 설명력은 88.73%로 이전 결과에 비해 향상되었다. 또한 평가 문항의 수는 11개에서 8개로 축소되었다.
- 여기서 선정된 19개의 형용사는 ‘깔끔하다-지저분하다’, ‘깨끗하다-더럽다’, ‘산뜻하다-침울하다’, ‘편안하다-긴장된다’, ‘매끄럽다-거칠다’, ‘밝다-어둡다’, ‘화려하다-수수하다’, ‘변화스럽다-단조롭다’, ‘자연스럽다’, ‘감각적이다’, ‘만족스럽다’였다.
- 본 논문에서는 이러한 조건들을 충족시키는 주관적 화질 평가 방법을 도출하기 위해 다음과 같은 방법을 사용하였다. 우선 첫 번째 조건은 일반인들도 쉽게 평가할 수 있는 형용사를 도입하여 평가에 활용할 수 있도록 평가 항목을 구성하고, 수집한 평가 언어를 톤 분위기, 색 분위기, 세부 묘사 능력, 입자성, 조화성과 같은 사진적 특성으로 전환하여 평가 결과만으로도 사진의 재현 특성을 판단할 수 있도록 하는 방법으로 해결할 수 있었다. 또한 두 번째 조건은 밝기, 대비, 색상, 채도, 선명도로 대표되는 디지털 카메라의 다섯 가지 기본 파라메터를 다양하게 조합한 이미지를 실험 자극으로 활용함으로써 해결할 수 있었다.
- 그 다음 추출된 평가 언어들과 실제 다양한 파라메터를 조절한 이미지를 활용하여 주관적 화질 평가를 하는 실험2를 수행하였다. 이렇게 도출된 설문 결과는 요인 분석 방법을 이용하여 유사한 반응을 보이는 인지적 요인들을 결합하는 방법으로 분석하였으며, 그 결과 화질 평가에 사용될 평가 항목과 평가 요인을 도출할 수 있었다.
- 이렇게 축소된 요인 각각에 대해 신뢰도 분석을 실시한 결과 톤 분위기의 Coronbach 알파 값은 0.815로 나타났고, 그 중에서 ‘어둡다-밝다’로 실험한 f3 요인을 제외하면 신뢰 수준이 미세하게 높아진다는 것을 알 수 있었다.
- 이렇게 완성된 다섯 가지 평가 기준은 표의 형태로 제시할 수 있으며, 방사형 그래프에 표시하여 시각화하여 제시할 수도 있다. 평가 모형을 구축하기 위해 실시한 실험 2의 결과로 84장의 이미지에 대한 시각화가 가능하다. [표 8]은 평가 모형에 대입하기 위해 84장중에서 선택된 4장의 이미지와 평가 결과를 제시하고 있으며, [그림 2]는 선택된 4장의 이미지에 대한 화질 평가 결과를 본 논문에서 제안하는 평가 기준에 대입하여 시각화한 결과를 나타내고 있다.
- 따라서 본 논문에서 제시하는 화질 평가 항목은 디지털 카메라를 포함한 다양한 재현 장비의 성능이나 개발 알고리즘의 재현 성능을 평가하는 목적으로 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 하지만 본 논문의 경우, 화질 평가의 기준을 디지털 카메라를 포함한 재현 장비를 사용하는 사용자들의 인지적 반응에 둔만큼 범용적인 목적으로 활용되는 재현 장비의 평가에 유용하게 적용할 수 있다. 만약 특수한 목적으로 재현 장비를 사용하는 경우에는 평가 기준과 평가 방법을 다르게 두어야 할 것이다.
- 하지만 이는 화질 평가 결과만으로 구체적인 감상자들의 반응과 개선 방향을 판단하기에는 다소 부족하다고 판단하여 요인분석 항목수를 5개의 차원으로 제한·축소시켜서 최종적으로 화질 평가 모형을 완성하였다.
후속연구
- 요인분석을 통해 추출된 요인은 무수히 많은 관찰변인들의 특성을 가장 잘 대표하는 개념이기 때문에 현상을 단순하고 명료하게 설명하는 효율성을 갖는다[3]. 따라서 본 논문에서 다루고 있는 화질처럼 많은 요소들이 상호적으로 영향을 미치는 품질 측정 방법을 구성하기 위해서는 상관성이 높은 공통 요인들을 묶어주고 화질에 영향을 미치는 요소들의 관계를 파악할 수 있도록 도와주는 요인 분석이 유용하게 사용될 수 있다.
- 본 논문에서 제시하는 화질 평가 항목은 사용자의 인지에 의한 화질 평가 결과와 재현 특성을 함께 포함하고 있기 때문에 단순한 평가의 역할 뿐 아니라 재현 특성을 파악하고 개선 방향을 지시하는 역할까지도 할 수 있다. 따라서 본 논문에서 제시하는 화질 평가 항목은 디지털 카메라를 포함한 다양한 재현 장비의 성능이나 개발 알고리즘의 재현 성능을 평가하는 목적으로 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 하지만 본 논문의 경우, 화질 평가의 기준을 디지털 카메라를 포함한 재현 장비를 사용하는 사용자들의 인지적 반응에 둔만큼 범용적인 목적으로 활용되는 재현 장비의 평가에 유용하게 적용할 수 있다.
- 본 논문에서 제시하는 평가 항목은 이미지에 대한 감상자의 주관적인 인지 반응을 측정할 수 있도록 구성되었기 때문에 파라메터 조절에 따른 인지 반응의 변화나 객관적인 장비의 성능에 따른 인지 반응의 변화 같이 다양한 화질 속성과 인지 반응의 상관관계를 연구하는 목적으로도 활용 가치가 있을 것이다. 본 논문에서 제안하는 주관적 화질 평가 방법이 앞으로 재현 장비나 화질 개선 알고리즘을 평가하는 기준이 개발자 중심에서 사용자 중심으로 전환되는 하나의 계기가 될 수 있기를 기대한다.
- 본 논문에서 제시하는 평가 항목은 이미지에 대한 감상자의 주관적인 인지 반응을 측정할 수 있도록 구성되었기 때문에 파라메터 조절에 따른 인지 반응의 변화나 객관적인 장비의 성능에 따른 인지 반응의 변화 같이 다양한 화질 속성과 인지 반응의 상관관계를 연구하는 목적으로도 활용 가치가 있을 것이다. 본 논문에서 제안하는 주관적 화질 평가 방법이 앞으로 재현 장비나 화질 개선 알고리즘을 평가하는 기준이 개발자 중심에서 사용자 중심으로 전환되는 하나의 계기가 될 수 있기를 기대한다.
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