컬러 카메라 이미지: CFA 분리와 Debayer의 비교

컬러 카메라(OSC)로 찍은 원본 이미지는 CFA(컬러 필터 어레이)를 띠고 있어, 이것을 사용 가능한 색상 데이터로 바꾸려면 주로 두 가지 길이 있습니다. 하나는 ‘CFA 분리’, 다른 하나는 ’Debayer’입니다. 이 두 가지 방식은 이후의 디테일과 노이즈에 어떤 영향을 줄까요? 이 실험은 오랫동안 해 보고 싶었던 것으로, 이번에 드디어 직접 비교해 보았습니다.

네 가지 처리 경로

대조를 위해 네 가지 처리 흐름을 설계했습니다.

1. 먼저 CFA 분리를 하고, 그다음 별 제거, 이어서 업샘플(2x).
2. 먼저 CFA 분리를 하고, 그다음 업샘플(2x), 이어서 별 제거.
3. 먼저 Debayer(RGB combined)를 하고, 그다음 R 추출, 이어서 별 제거.
4. 먼저 Debayer(RGB separated)를 하고, 이어서 R의 별을 제거.

관찰 결과

• 먼저 CFA 분리를 한 이미지가 더 흐릿하지만, 경로 2의 디테일이 경로 1보다 많습니다.
• 먼저 Debayer를 한 이미지가 더 선명하지만, 배경 S/N 비가 낮은 부분에 검은 점이 많습니다.
• 경로 3과 경로 4는 완전히 같습니다.

현재 나의 결론

• 만약 먼저 CFA 분리를 한다면, 그 뒤에는 drizzle 2x를 해 두는 것이 좋습니다.
• 만약 먼저 Debayer를 한다면, 배경의 노이즈 문제와 마주하게 됩니다.
• 결론이 하나 더 있습니다. 먼저 CFA 분리를 하고, 이 이미지를 RGB의 색에만 사용하며 휘도 채널은 따로 촬영한다—이 방식이 결과가 아마 더 나을 것입니다.

다만 단서를 하나 보충해 둡니다. 이번 테스트에 사용한 이미지는 캘리브레이션을 거치지 않았습니다(급한 대로 사진 한 장을 찾아 사용했습니다). 그래서 결과가 영향을 받았을 수 있으며, 좀 더 엄밀한 방법은 캘리브레이션을 마친 뒤에 테스트하는 것입니다.