Gamma Correction

1 개요

Gamma Correction 알고리즘은 비선형 전달 함수를 사용하여 빛의 강도 신호를 비선형적으로 변형하는 알고리즘 입니다.

2 알고리즘 상세 설명

• Encoding

$$G = \begin{cases} m\left\{(1+\varepsilon)(\frac{I}{m})^{\gamma} -\varepsilon \right\} & \text{, } t < \frac{I}{m}\leq 1 \\ s\cdot I & \text{, } 0\leq \frac{I}{m}\leq t \end{cases}$$

• Decoding

$$G ' = \begin{cases} m\left\{\frac{\frac{I}{m} + \varepsilon }{1+\varepsilon} \right\}^{\frac{1}{\gamma}} & \text{, } t' < \frac{I}{m}\leq 1 \\ \frac{I}{s} & \text{, } 0\leq \frac{I}{m}\leq t' \end{cases}$$

• $\gamma$ : 보정 상수
• $\varepsilon$ : 보정 오프셋
• $t$ : 적용 임계치
• $m$ : 이미지 포맷 범위의 최댓값
• $s$ : 변환 함수가 연속이 되도록하는 상수

Encoding 과 Decoding은 서로 역변환 관계입니다. Encoding의 $\gamma < 1$ 인 경우 이미지의 밝기가 올라가며, 이는 Decoding의 $\gamma > 1$ 과 같은 효과를 나타냅니다.

FLImaging® 은 Estimation 기능을 제공하여 최적의 밝기 값을 표현하는 파라미터 값을 산출하여 자동 적용할 수 있습니다.

노이즈 이미지	결과 이미지

위의 예시는 예제 이미지를 사용하여 Default 설정으로 동작한 예시입니다.

3 예제 코드

CGammaCorrection gammaCorrection;

CFLImage fliSourceImage;
gammaCorrection.SetSourceImage(fliSourceImage);

gammaCorrection.SetOperationType(CGammaCorrection::EOperationType_Encoding);
gammaCorrection.SetCorrectionValue(CGammaCorrection::ECorrectionValue_Pixel);

gammaCorrection.EnableWithEstimation(true);

gammaCorrection.Execute();

CGammaCorrection gammaCorrection = new CGammaCorrection();

CFLImage fliSourceImage = new CFLImage();
gammaCorrection.SetSourceImage(ref fliSourceImage);

gammaCorrection.SetOperationType(CGammaCorrection.EOperationType.Encoding);
gammaCorrection.SetCorrectionValue(CGammaCorrection.ECorrectionValue.Pixel);

gammaCorrection.EnableWithEstimation(true);

gammaCorrection.Execute();

gammaCorrection = CGammaCorrection()

fliSourceImage = CFLImage()
gammaCorrection.SetSourceImage(fliSourceImage)

gammaCorrection.SetOperationType(CGammaCorrection.EOperationType.Encoding)
gammaCorrection.SetCorrectionValue(CGammaCorrection.ECorrectionValue.Pixel)

gammaCorrection.EnableWithEstimation(True)

gammaCorrection.Execute()

4 파라미터 설정 및 사용 방법

CGammaCorrection::ECorrectionValue_Pixel - RGB 공간 상의 원본 픽셀 값을 보정 처리 합니다.

CGammaCorrection::ECorrectionValue_Luminance - YCbCr 공간 상으로 변환 후 Luminance 값을 보정 처리 합니다.

CGammaCorrection::EOperationType_Encoding - Gamma Correction 의 정방향 연산입니다.

CGammaCorrection::EOperationType_Decoding - Gamma Correction 의 역방향 연산입니다.

true - 이미지의 밝기를 보정하기 위한 파라미터 추정을 진행 후 자동 보정합니다.

false - 이미지의 밝기를 보정하기 위한 파라미터 추정과 보정 연산을 나누어 실행합니다.

true - 이미지의 밝기를 보정하기 위한 파라미터 값을 사용자가 직접 입력하여 보정을 진행합니다.

false - 이미지의 밝기를 보정하기 위한 파라미터 추정 기능을 사용합니다.

Gamma 곡선의 커브를 결정하는 파라미터입니다.

f64Gamma - Default Value : 0.6, Recommended Value : 0.3 ~ 3

Gamma 곡선의 Offset 을 결정하는 파라미터입니다.

f64Offset - Default Value : 0, Recommended Value : 0 ~ 0.5

Gamma 곡선을 적용할 임계치를 결정하는 파라미터입니다.

f64Threshold - Default Value : 0, Recommended Value : 0 ~ 0.5

Estimation 기능을 사용할 시 산출된 파라미터 값에 접근하는 함수입니다.