전체 글35 새가 날 수 있는 이유, 양력과 베르누이(Bernoulli)의 원리 새가 날 수 있는 이유 우리는 날아가는 새들을 보며 '어떻게 저 날개만으로 날아갈 수 있을까?' 하며 신기해하곤 합니다. 새들이 날 수 있는 이유에는 과학적 원리가 숨어있습니다. 바로 베르누이(Bernoulli)의 원리입니다. 베르누이(Bernoulli)의 원리와 양력(Lift) 베르누이의 원리는 스위스 출신의 물리학자인 다니엘 베르누이(Daniel Bernoulli)가 1738년에 발표한 원리입니다. 액체, 기체와 같은 유체들의 속도와 압력, 위치에너지 사이의 관계를 식으로서 표현했습니다. 이를 기체의 흐름 측면에서 설명하자면, 새의 날개처럼 위쪽이 볼록한 물체에 공기가 흐르게 되면, 위쪽 방향의 공기 흐름은 빨라지고 아래쪽 공기의 흐름은 느려지게 됩니다. 결국, 날개 위쪽에는 압력이 낮아지게 되고 날.. 2023. 1. 11. 별과 달이 빛나고 반짝이는 이유, 항성과 행성 별과 달이 빛나는 이유 밤하늘을 올려다보면 우리는 수많은 별들을 관측할 수 있습니다. 그렇다면, 각기 다른 밝기로 반짝이는 별들은 어떻게 빛을 낼 수 있는 것일까요? 이를 알기 위해서는 행성과 항성의 개념을 이해해야 합니다. 사실 우리가 빛을 낸다고 알고 있는 별의 대부분은 사실 스스로 빛을 낼 수 없는 행성(行星, planet)이기 때문입니다. 이외에도 위성, 소행성 및 혜성들도 스스로 빛을 낸다고 오해하는 천체들입니다. 달도 마찬가지입니다. 사실은 스스로 빛을 낼 수 없는, 그저 지구 주위를 공전 중인 위성일 뿐입니다. 하지만, 밤하늘에서 그 어떤 별보다도 더 크고 밝게 빛나고 있습니다. 행성(行星, planet) 행성의 정의 행성의 정의를 살펴보면 항성이나 항성 잔유물을 공전하는 천체를 의미합니다... 2023. 1. 11. 하늘이 파란 이유와 노을이 붉은 이유, 햇빛의 산란 시작하기에 앞서 우리는 맑은 하늘을 상상하면, 흔히 파란 하늘을 떠올리곤 합니다. 비가 오거나 흐린 날이 아니라면 일반적으로 파란 하늘을 관찰할 수 있죠. 그렇다면 왜 하늘은 파란색일까요? 이를 알기 위해서는 빛이 어떤 색으로 구성되어 있는지, 빛의 산란이 무엇인지를 이해하는 것이 필요합니다. 태양 빛 스펙트럼 보통 태양 빛 하면 우리는 흔히 빨간색을 떠올립니다. 태양이 타오르는 듯한 색이 빨간색이기 때문이죠. 하지만, 태양 빛은 우리가 아는 모든 색이 혼합되어 있습니다. 가장 낮은 파장을 가지는 보라색 영역부터 높은 파장을 가지는 빨간색까지, 우리가 흔히 아는 모든 색의 영역을 가지고 있습니다. 우리는 이를 가시광선(Visible light)이라고 부릅니다. 가능할 가, 볼 시. 볼 수 있는 광선을 의.. 2023. 1. 10. [영상처리] 워터마크(Watermark)의 정의와 주파수 영역, 공간 영역에서의 삽입 방법 1. 워터마크(Watermark)의 정의 저작권 분쟁이 발생했을 경우 콘텐츠 소유자는 해당 콘텐츠가 자신의 소유임을 증명할 수 있어야 합니다. 본인 고유의 정보를 콘텐츠에 삽입하면 이후 콘텐츠에 삽입된 정보의 추출을 통해 자신이 소유주임을 증명할 수 있습니다. 이러한 것을 가능하게 하는 기술이 바로 디지털 워터마킹(Digital Watermarking)입니다. 워터마크(Watermark)란 지폐나 컴퓨터 등의 분야에서 불법 복제를 막기 위해 개발된 복제 방지기술을 의미합니다. 위 그림의 예시는 영상에 '워터마크'라는 글자를 삽입한 것으로, 삽입된 글자를 워터마크라고 할 수 있으며, 워터마크를 영상 등의 콘텐츠에 삽입하는 기술을 워터마킹(Watermarking)이라고 합니다. 위 그림에서는 이해를 돕기 위.. 2023. 1. 10. [영상처리] 영상의 압축과 Jpg(Jpeg)로의 변환 과정 1. 압축(Compression)의 정의 압축이란, 이를 나타내는 영어 단어에서도 알 수 있듯이 'Compression', 무엇인가를 누른다는 것입니다. 가방에 물건을 최대한 많이 담고 싶을 때 혹은 부피를 줄이고 싶을 때 우리는 압력을 가해 그 부피를 줄이게 됩니다. 이와 같은 과정을 우리는 압축(Compression)이라 일컫습니다. 압축 과정은 결과적으로 데이터의 손실이 있느냐, 없느냐에 따라 크게 손실 압축과 비손실 압축으로 구분됩니다. 1) 손실 압축(Lossy Compression) 손실 압축은 말 그대로, 압축 과정에서 데이터의 손실이 발생함을 의미합니다. 일반적으로, 주요 데이터를 양자화(Quantization) 한 후, 중요한 정보들을 최대한 보존하는 것을 목표로 합니다. 이를 위해 사람.. 2023. 1. 9. [영상처리] 손실 압축, 비손실 압축과 허프만(Huffman) 코딩 1. 압축(Compression)의 정의 압축이란, 이를 나타내는 영어 단어에서도 알 수 있듯이 'Compression', 무엇인가를 누른다는 것입니다. 가방에 물건을 최대한 많이 담고 싶을 때 혹은 부피를 줄이고 싶을 때 우리는 압력을 가해 그 부피를 줄이게 됩니다. 이와 같은 과정을 우리는 압축(Compression)이라 일컫습니다. 압축 과정은 결과적으로 데이터의 손실이 있느냐, 없느냐에 따라 크게 손실 압축과 비손실 압축으로 구분됩니다. 1) 손실 압축(Lossy Compression) 손실 압축은 말 그대로, 압축 과정에서 데이터의 손실이 발생함을 의미합니다. 일반적으로, 주요 데이터를 양자화(Quantization) 한 후, 중요한 정보들을 최대한 보존하는 것을 목표로 합니다. 이를 위해 사람.. 2023. 1. 9. [영상처리] 영상의 복원과 위너 필터(Wiener filter) 1. 영상 복원(Image restoration) 우리는 주로 휴대폰 카메라를 사용하여 사진을 찍고는 합니다. 우리가 이렇게 찍은 사진에는 사실 열화(degradation)가 필연적으로 발생합니다. 우리가 기대했던 사진과는 다소 다른 사진을 얻게 되죠. 이러한 열화를 아예 제거하거나, 획득 혹은 전송 이후에 줄이는 작업을 영상 복원(Image restoration)이라고 합니다. 영상 열화의 발생 원인으로는 렌즈로 인한 기하학적인 왜곡 현상, 피사체의 움직임, 전기적 원인에 의한 노이즈(noise) 등이 있을 수 있습니다. 그렇다면 우리가 원하는 완벽한 영상을 얻기 위해서는, 열화의 정의를 정확히 알고 이를 없애는 것이 중요합니다. 2. 영상의 열화 모델(Degradation model) 그렇다면, 이제.. 2023. 1. 5. [영상처리] 에지(Edge)의 검출 방법(라플라시안) 및 샤프닝(Sharpening) 1. 에지(Edge)의 정의 에지(Edge)란 간단히 말하자면 경계선 혹은 윤곽선을 의미합니다. 영상에서의 에지는 영상의 밝기가 낮은 값에서 높은 값으로, 또는 이와 반대로 변하는 지점을 가리킵니다. 결국, 영상 안에 있는 객체의 경계를 가리키는 것이고, 이는 모양, 방향성 등을 인지할 수 있는 여러 정보가 담겨있습니다. 또한, 일반적으로 이런 에지에서 픽셀의 값이 갑작스럽게 변화하므로 대부분 고주파 성분으로 이루어져 있습니다. 2. 에지 검출(Edge detection) 방법 에지(Edge)를 검출하는 방법에는 크게 1차 미분법과 2차 미분법이 있습니다. 미분을 통해서 픽셀 값의 변화량을 측정할 수 있고, 이를 통해 에지를 검출해내는 방식입니다. 1) 1차 미분법 명암은 밝기 변화율로 표현할 수 있습니.. 2023. 1. 5. 이전 1 2 3 4 5 다음
