포토 CD

Photo CD
그림 CD와 혼동하지 마십시오.
포토 콤팩트 디스크(PCD) 로고/상표
코닥 포토 CD 로고/상표
광디스크
일반적
광 미디어 유형
기준
참고 항목
코닥 사진 CD 및 포장

사진 CD는 사진을 디지털화하고 CD에 저장하기 위해 Kodak가 설계한 시스템입니다.1991년에 [1]출시된 이 디스크는 특별한 사유 인코딩을 사용하여 100개에 가까운 고품질 이미지, 스캔된 인쇄물 및 슬라이드를 담을 수 있도록 설계되었습니다.사진 CD는 베이지북에 정의되어 있으며 CD-ROM XA 및 CD-i Bridge 사양에도 부합합니다.CD-i 플레이어, 사진 CD 플레이어(예: Apple의 PowerCD) 및 적절한 소프트웨어(예: LaserSoft Imaging의 SilverFast DC 또는 HDR)가 있는 모든 컴퓨터에서 재생하도록 설계되었습니다.

이 시스템은 부분적으로 독점적인 특성, 스캐너 가격의 급격한 하락, 그리고 오늘날 대부분의 가정용 개인용 컴퓨터에 CD-ROM 드라이브가 부족했기 때문에 소비자들 사이에서 많은 사용을 얻는데 실패했습니다.게다가, 포토 CD는 가정용으로 CRT 기반의 TV 세트에 의존했습니다.하지만, 이것들은 움직이는 사진을 위해 고안된 것입니다.스틸 사진을 볼 때 그들의 전형적인 깜박임이 이슈가 되었습니다.사진 CD 시스템은 고품질 필름 스캔의 저렴한 비용으로 인해 전문 사진작가들 사이에서 공정한 수준의 수용을 얻었습니다.사진 CD 이전에는 필름 이미지를 디지털화하려는 전문가들이 필름 네거티브 필름과 투명 필름을 드럼 스캔하기 위해 훨씬 더 높은 수수료를 지불해야 했습니다.JPEG와[2] JPEG 2000[3] 모두 pcd 파일에 사용되는 아래 설명과 같은 PhotoYCC 색공간을 지원합니다.

지정 결의안 압축되지 않은 크기 일반적인 용도로 사용합니다.
(pxxx) (Mpx) (MB)
베이스/16 128 × 192 0.025 0.07 미리보기(인덱스 인쇄, 썸네일)
베이스/4 256 × 384 0.098 0.28 웹
기초 512 × 768 0.393 1.13 컴퓨터 화면, TV, 웹
4 베이스 1024 × 1536 1.573 4.50 HDTV 화면
16 베이스 2048 × 3072 6.291 18.00 출력 최대 ca. 20 x 30cm
64 베이스 4096 × 6144 25.166 72.00 전문가용 인쇄, 사전 인쇄, 보관(옵션)

변형

Kodak Pro Photo CD Master Disc에는 최대 해상도 6144 x 4096 픽셀(파일당 해상도 6개, Base/16 ~ 64 Base)의 25개 이미지가 들어 있습니다.이 유형은 120 필름(4x5)에 적합하지만, 고해상도가 필요한 경우 작은 사진 필름에도 적합합니다.

사진 CD 형식과는 별개로 Red Book CD 오디오와 베이지북 PCD를 대화형 메뉴와 PCD 이미지의 핫스팟과 결합한 Kodak의 독자적인 "Portfolio CD" 형식이 있습니다.일부 독립형 Philips Photo/Audio CD 플레이어는 포트폴리오 CD를 재생할 수 있으며 Windows 플레이어 응용 프로그램을 자유롭게 사용할 수 있습니다.코닥 포트폴리오 CD는 특정 레인보우 북에 정의되어 있지 않습니다.

역사

자라우츠 사진관의 사진 CD 플레이어 (스페인)

포토 CD 시스템은 1990년 [4]코닥에 의해 발표되었습니다.사진 CD는 소비자 수준의 포인트 앤 샷 카메라에서부터 대형 포맷의 4x5 시트 필름을 사용하는 고급 전문가에 이르기까지 다양한 사진 수요를 겨냥했습니다.가공 [4]실험실용 스캐너와 소비자용 포토 CD 플레이어를 포함한 최초의 포토 CD 제품은 1992년에 출시되었습니다.이 프로젝트는 1997년까지 6억 달러의 사업과 1억 달러의 운영 [5]수익을 올릴 것으로 예상되었습니다.코닥은 포토 CD의 사용을 늘리기 위해 많은 제휴를 맺었습니다.예를 들어, 1992년 L.L. Bean과 카탈로그를 포토 CD [6]형식으로 배포하기로 한 합의와 1993년 Silicon Graphics와 함께 모든 Silicon Graphics 이미지 처리 워크스테이션이 Kodak 포토 CD 광학 [7]디스크를 수용할 수 있도록 한 합의가 여기에 포함되었습니다.이러한 조치는 이미지당 3달러의 비교적 저렴한 비용과 편리함을 더해 1990년대 [8]중후반에 많은 사진작가들이 포토 CD를 선택할 수 있는 디지털 이미징 솔루션으로 만들었습니다.

2000년까지 140개 이상의 사진 CD 처리 연구소가 미국 [8]외 지역에서 더 많은 연구소가 활동했습니다. 그러나 1990년대 후반까지 사진 CD는 주로 업계 표준 JPEG [9]형식을 기반으로 한 대체 형식에 의해 가려졌습니다.소비자 부문에서, 포토 CD 포맷의 상대적으로 비효율적인 압축 방식은 포토 CD 파일이 유사한 품질의 JPEG 파일보다 상당히 크기 때문에 인터넷 등을 통한 전송이 덜 편리하다는 것을 의미했습니다.예를 들어,[10] 5.5 Mb의 16Base Photo CD 이미지는 원본과 시각적으로 구별할 수 없는 80% 화질로 2.1 Mb의 JPEG 이미지로 인코딩될 수 있습니다.1990년대 초에 포토 CD 포맷이 설계되었을 때, TV로의 저가 재생을 가능하게 하는 것이 설계 목표였습니다.그 당시에 이용 가능한 기술은 JPEG와 같은 2차원 압축 방식을 배제했지만, 1990년대 후반에 이르러 마이크로프로세서 기술의 발전은 JPEG/PNG 압축을 매우 저렴한 소비자 전자 제품의 범위 내로 이동시켰습니다.

전문 아마추어와 고급 아마추어 부문에서 사진 CD는 니콘과 미놀타의 저가 데스크톱 스캐너와 최고급 [11]드럼 스캐너에 의해 가려졌습니다.포토 CD의 픽셀 해상도가 다른 대안들과 비교할 수 있거나 더 나은 반면, 포토 CD는 여러 가지 다른 단점들로 인해 어려움을 겪었습니다.첫째, TV 디스플레이용으로 설계된 포토 CD 색 공간은 저렴한 데스크톱 스캐너로도 얻을 수 있는 것보다 작습니다.둘째, 시간이 지남에 따라 다른 스캐너 버전으로 사진 CD 이미지의 색상이 변경되었습니다. 4050 스캐너는 이전 [12][13]버전과 다른 색상이 변경되었습니다.셋째, 동적 스캔 범위는 데스크톱 스캐너보다 낮았습니다.당시 테스트 결과, 포토 CD의 dmax 등급(최대 밀도를 얻을 수 있는 척도)은 2.8-3.0인 반면, 일반적으로 사용할 수 있는 데스크톱 스캐너는 4.[14]2에 달해 상당한 차이를 보였습니다.이러한 결과와 포토 CD의 컬러 렌더링 문제로 인해 2004년까지 사용자 커뮤니티의 전문가 부문은 일반적으로 포토 [11]CD에 반대하게 되었습니다.

소매 부문에서 Photo CD는 처음에는 소비자들에게 비교적 인기가 있었지만, 가공 연구소에서는 크게 경제적인 실패였습니다.도입 당시 코닥은 연구소에 대한 처리 비용이 [8]이미지당 1달러에 가까울 것이며, 이를 통해 연구소는 이미지당 3달러의 수익성 있게 판매될 수 있을 것이라고 주장했습니다.그러나 이 약속은 실현되지 않았고, 종종 스캔 프로세스가 서둘러지고 품질이 [12]저하되는 결과를 초래했습니다.사진 CD의 시장 점유율 감소와 상당한 기업 손실로 인해 Kodak Management에 의해 부분적으로 스캔 [15]사업에 기인한 결과, Kodak는 2001년부터 2004년까지 형식을 포기했습니다.2004년까지 Kodak 4050 Photo CD 스캐너는 한 개 이상의 가공 [16]연구소에서 제거 비용을 지불하는 모든 사람에게 무료로 제공되었습니다.사진 CD 포맷의 기술 사양이 코닥에 의해 공개된 적이 없기 때문에 이 포기는 당시와 이후 모두에 상당한 논란을 일으켰습니다.사진 CD는 종종 인용되는 "고난 포맷"과 사진 [17][18][19]서클 내의 독점적인 이미지 포맷의 위험성의 예로 남아 있습니다.

코닥이 포토 CD 포맷의 사양을 공개하지는 않았지만 역공학 처리되어 이미지를 보다 현대적인 포맷으로 변환할 수 있게 되었습니다.원래의 역공학 작업은 칼스루에 대학의 하드무트 다니쉬(Hadmut Danisch)가 수행했는데, 그는 포토 CD 파일의 헥스 덤프를 연구하여 포맷을 해독했고, 그 후 1990년대 [20][21]초에 포토 CD 이미지를 PPM 포맷으로 변환하는 hpcdtoppm을 작성했습니다.1990년대 초반 hpcdtoppm은 다양한 리눅스 배포판의 일부로 광범위하게 배포되었으나 hpcdtoppm의 제한적인 라이선스 조건과[22][23][24] 색상 관리 부족에 대한 우려로 인해 거의 완전히 포기되었습니다.그러나 Hadmut Danisch의 역공학 작업은 ImageMagick과 [25]같은 Photo CD 디코더의 여러 다른 오픈 소스 구현을 만드는 데 사용되었습니다.2009년, pcdtojpeg는 GPL 오픈 소스 라이선스 하에 만들어졌습니다.또한 저자가 Hadmut Danisch의 역공학 연구를 기반으로 한다고 인정한 pcdtojpeg는 포토 CD 메타데이터를 디코딩하고 색상을 관리하며 포토 CD [26]파일의 알려진 모든 변형을 디코딩할 수 있습니다.현재 hpcdtoppm과 pcdtojpeg는 함께 Photo CD 형식의 기술적 세부 사항에 대한 공개 도메인에서 사용 가능한 정보의 핵심을 형성합니다.

이미지포맷

이미지 구성요소

사진 CD 영상은 [27]재구성할 수 있는 다양한 영상 해상도와 관련된 Base/16 ~ 64Base 범위의 구성 요소 계층으로 저장됩니다.루마 해상도가 512행 768픽셀인 베이스 이미지는 일반적으로 TV 시스템에 사용됩니다.고해상도 영상은 일반적으로 사진 촬영에 사용됩니다.일반적으로 기본 및 저해상도 이미지는 파일 인덱스 및 축소판 이미지에 사용됩니다.Base/16~16Base 해상도를 만드는 데 사용되는 구성 요소는 Image Pac이라는 하나의 파일에 저장됩니다.Base, Base/4 및 Base/16 영상은 압축되지 않은 상태로 저장되어 있어 쉽게 추출할 수 있습니다. 4Base 및 16Base 영상은 압축되고 그 아래 해상도에서 델타(증분 영상)로 저장됩니다.파일의 최대 해상도(실제로는 Image Pac)까지의 모든 해상도가 동시에 존재합니다.예를 들어 16Base 파일에는 Base/16, Base/4, Base 및 4Base 이미지와 16Base 구성 요소가 포함됩니다.여섯 번째 구성 요소인 64Base는 IMPAY PAC Extension(IPE)의 일부로 Photo CD의 별도 파일에 저장됩니다.이는 Photo CD Pro Master 디스크에만 존재합니다.

인코딩

PCD 영상은 감마 변환된 PhotoYCC [27][28]인코딩을 사용합니다.이 방식에서 스캔된 이미지를 포토 CD 파일로 인코딩하기 위해 첫 번째 단계는 비선형 변환을 통해 RGB 데이터를 미리 형상화하는 것입니다(Rec. 709 OETF는 나중의 xvYCC와[29] 동일하게 홀수 함수가 되도록 플립됨).

코닥 문서에서 α = 1.099, β = 0.018.그러나 전체 표준 값(1.099296826809442, 0.018053968510807)은 수학적 [30]연속성을 제공합니다.

이 기능의 결과로 CCIR 709[a] 프라이머리에서 정의한 색역을 벗어나는 색은 음의 [27]값으로 인코딩됩니다.선형 RGB 값은 -0.20 ~ 2.00이고 비선형 RGB'는 -0.43357 ~[citation needed] 1.402278입니다.레퍼런스 화이트(원 장면에서 완벽한 비형광, 백색 반사 확산기)는 BT.709와 마찬가지로 1.0입니다.

그러면 CCIR 601-1과 같은 [27]행렬을 통해 미리 형성된 RGB 값이 휘도 및 두 가지 색차 성분으로 변환됩니다.

마지막으로 휘도 및 색차 성분은 다음 [27]식에 의해 8비트 값으로 조정됩니다.

색역크기

코닥은 "C1 및 C2 채널에 대한 스케일 팩터 및 오프셋은 실제 [27]색상 분포에서 기인한다"고 주장합니다.상기 3 성분 각각에 대하여 8비트 정수 범위가 주어졌을 때, 0 ≤ Y ≤ 1.402, -1.40036 ≤ B' - Y' ≤ 0.888689, -1.01003 ≤ G' - Y' ≤ 0.86995.

이 인코딩 방식의 특이점은 사진 CD 이미지가 100%([31]최대 140.2%) 이상, "흰색보다 흰색"을 나타내는 색을 나타낼 수 있다는 점입니다.포토 CD가 도입될 당시, 당시의 아날로그 텔레비전에 영상을 표시하면 다른 경우보다 더 밝고 선명한 색을 보여줄 수 있었습니다.이는 당시의 아날로그 텔레비전들이 갑자기 잘리지 않고 100% 수준을 초과하여 구동되도록 설계되었기 때문에 받아들여질 수 있었습니다.그러나 이러한 Photo CD 인코딩 측면은 최신 이미지 형식과 호환되지 않으며, Photo CD 이미지를 보다 최신 [32][33]형식으로 변환할 때 잘 문서화된 "눈부신 하이라이트" 문제의 원인이 됩니다.모든 최신 사진 형식은 100% 하드 클리핑을 수행합니다(YUV의 비디오 형식은 여전히 높은 수준의 TV에 헤드룸이 있음). 어떤 형태의 사진 CD 특정 휘도 및 색차 매핑을 [32]수행하지 않는 한 변환된 영상에서 하이라이트 클리핑이 발생합니다.

또한, "to room"(Y < 0)은 제공되지 않지만, Kodak는 명시적으로 R, G, B < 0을 사용할 수 있도록 하여, (Rec. 709의 경우) 외부 색상을 [27]표현할 수 있도록 합니다.그 효과는 훨씬 나중에 나온 xvYCC와 비슷합니다.

압축

사진 CD 이미지는 이미지 저장 [27]요구 사항을 줄이기 위해 세 가지 형태의 압축을 사용합니다.첫째, 크로마 서브샘플링은 영상의 크기를 약 50% 감소시킵니다.이 서브샘플링은 4Base 영상의 경우 4배, 다른 모든 해상도의 경우 2배(4:2:0)입니다.둘째, 가장 높은 해상도의 영상 데이터를 분해하고 4Base, 16Base 및 64Base 구성 요소를 잔차(이전 해상도 수준의 픽셀과 다름)로 저장하여 크기를 추가로 줄일 수 있습니다.셋째, 마지막으로 포토 CD 시스템은 양자화 및 Huffman 코딩의 형태를 사용하여 이 잔여 데이터를 더욱 압축합니다.이 Huffman 인코딩은 이미지 행 단위로 수행됩니다.Huffman 테이블은 Photo CD 이미지 자체로 인코딩되며 압축 클래스에 따라 길이가 다릅니다.이러한 허프만 클래스는 [34]다음과 같습니다.

  • 등급 1 - 35mm 필름, 그림 하드 카피,
  • 2급 - 대형 포맷 필름,
  • 클래스 3 - 텍스트 및 그래픽, 고해상도,
  • 클래스 4 - 텍스트 및 그래픽, 하이 다이내믹 레인지

예를 들어, 1024 라인의 이미지를 1536 픽셀로 재구성하기 위해 512 라인 x 768 픽셀 루마 베이스 이미지("잔여" 또는 Huffman 압축되지 않음)는 1024 라인 x 1536 픽셀 이미지에 보간됩니다.그러면 1024 라인 x 1536 픽셀 4Base 잔차가 Huffman 인코딩된 형태에서 압축 해제되고, 그 요소는 각 해당 픽셀에 추가됩니다.결과 이미지에는 전체 1024 라인 1536 픽셀 샘플링 이미지에 대한 세부 정보가 포함됩니다.영상을 2048 라인의 해상도로 3072 픽셀로 재구성하기 위해 4Base 및 16Base 잔차를 모두 사용하여 프로세스를 기본적으로 반복합니다.이후 유사한 동작을 통해 4096 라인을 6144 픽셀 해상도로 재구성합니다.각 단계에서 크로마 채널에 동일한 프로세스가 적용됩니다.

ICC 프로파일

Kodak는 일부 기존 비디오 표준, 특히 PAL 및 NTSC 디지털 텔레비전 시스템에 사용되는 CCIR 추천 601과 HDTV에 사용되는 CCIR 추천 709(현재 ITU-R 추천 BT.709)를 기반으로 했습니다.PhotoYCC 정의는 실제 비디오 [27][31]디스플레이의 제약을 받지 않는 방식으로 정의됩니다.

실제로 사진 CD 이미지의 색 공간은 Rec. 709와 크게 다릅니다.첫째, Photo CD 인코딩 방식은 색상 구성요소에 대해 100% 이상의 값을 허용하므로 Photo CD 영상이 명목 Rec. 709 색역 [32]밖의 색을 표시할 수 있습니다.또한, 특히 반전 필름을 스캔할 때 정확한 색 재현을 달성하기 위해 Kodak는 필름 유형과 [35]스캐너에 특화된 ICC 색 프로파일을 제공할 필요가 있음을 발견했습니다.그 결과, 포토 CD 포맷이 사용되지 않게 되었을 때, 포토 CD 이미지에는 다섯 가지 색 공간이 일반적으로 사용되었습니다(PCD 4050은 Kodak 스캐너 모델 번호입니다).

  • 컬러 네거티브
  • 유니버설 E-6
  • 유니버설 K-14
  • PCD 4050 E-6
  • PCD 4050 K-14

따라서, 일반적인 포토 CD 색 공간의 사용은 예를 들어 사진 목적으로 완전 정확한 색 재현을 달성하기 위해 썸네일 이미지의 웹 보기와 같은 많은 목적으로 허용 가능한 색 재현을 제공할 것입니다.사진 CD 디스플레이 또는 변환 소프트웨어는 원본 미디어와 스캐너 모델의 조합을 위해 올바른 색상 프로파일을 사용해야 합니다.

사진 CD 이미지 변환

실용적으로 사용하려면 모든 사진 CD 이미지를 JPEG, TIFF 또는 DNG와 같은 최신 형식으로 변환해야 합니다.상용 및 프리웨어, 오픈 소스 등 다양한 이미지 변환 프로그램을 사용할 수 있지만 대부분 기본 저해상도(일반적으로 기본 해상도, 512x768) 변환만 가능합니다.포토 CD 기능과 관련하여 프로그램 간의 주요 특징은 다음과 같습니다.

  • 64Base(4096x6144) 레벨까지 이상적으로 최대 해상도로 이미지를 변환할 수 있는 기능.
  • 하이라이트 처리를 올바르게 합니다.많은 사진 CD 변환 [32]패키지에서 강조 표시가 끊어지거나 잘린 것은 일반적인 문제입니다.변환 프로그램에서 강조 표시를 클릭하면 나중에 조작해도 정보를 복구할 수 없습니다.많은 Windows 기반 소프트웨어 패키지는 Ted [36]Felix가 만든 "해킹된" DLL을 사용하여 하이라이트 문제를 부분적으로 수정합니다.
  • 스캐너 및 필름 유형별 ICC 색상 프로파일의 사용.이러한 프로파일을 사용하지 않는 한 이미지의 색 재현은 [35]종종 부정확하며, 특히 반전(슬라이드) 필름의 경우 매우 눈에 띄게 그렇습니다.[37]
  • 메타데이터를 추출하는 중입니다.메타데이터는 스캔을 수행한 날짜, 스캐너 모델 번호, 필름 유형 등의 정보입니다.이 정보는 필름 유형 및 스캐너에 따라 다르기 때문에 사용자에게 [35]유용할 뿐만 아니라 적절한 색상 프로필을 선택하는 데 중요합니다.

포토 CD 변환 소프트웨어 비교

아래 표에서는 사진 CD [38][39][40]이미지를 변환하는 데 가장 잘 알려진 옵션을 비교합니다.

이름. 플랫폼 64Base 지원 올바른 강조 표시 색상 프로파일 메타데이터 추출 비용. 메모들
hpcd toppm Win, macOS, 리눅스, 유닉스 네. 아니요. 아니요. 아니요. 공짜 PPM(Netpbm 형식)으로만 변환
이미지매직 Win, macOS, 리눅스, 유닉스 네. 예, 플래그가 필요합니다[41]. 아니요. 아니요. 공짜
그림 창 승리를 아니요. 부분적 아니요. 아니요. $90
썸플러스 승리를 아니요. 부분적 아니요. 아니요. $79
그래픽 변환기 맥OS 네. 아니요. 부분적 아니요. $39.95 사용 가능한 경우 색상 프로파일을 수동으로 지정할 수 있습니다.
아이포토 맥OS 아니요. 아니요. 아니요. 아니요. $79/무료 iLife 프로그램 모음의 일부로, 종종 새로운 Mac과 함께 무료로 제공됩니다.
IrfanView 승리를 아니요. 부분적 아니요. 아니요. 공짜 테드 펠릭스의 해킹된 포토 CD DLL을 하이라이트[38] 수정에 사용할 수 있습니다.
pcdtojpeg Win, macOS, 리눅스, 유닉스 네. 네. 아니요. 네. 공짜 색상은 관리되지만 sRGB 프로파일만 [40][42]있고 CIELAB 변환 중 비파괴적인[43] 것은 없습니다.
PM뷰 Win64, Win32, OS/2 네. 네. 아니요. 네. 스크립팅되지 않은 무료 체험, 30일 이상 49달러. 포토 CD 지원은 pcdtojpeg에서 사용되는 알고리즘을 기반으로 합니다.윈도우 98부터 윈도우 10까지 지원합니다.
포토샵 승리, 맥 OS 9 네. 네. 네. 아니요. n/a 제한 사항이[44] 있는 Photoshop CS2 및 CS3만 - 텍스트 참조
pcdMagic for the Mac 맥OS 네. 네. 네. 네. $79 pcdtojpeg를 기반으로 합니다.원래의 Kodak 색상 프로파일 또는 내부 색상 프로파일을 사용할 수 있습니다.DNG로 [40]변환할 수 있습니다.
pcdmagic for Windows 승리를 네. 네. 네. 네. $79 pcdtojpeg를 기반으로 합니다.자체 포토 CD 색상 프로필이 함께 제공되며, JPEG 또는 [40]TIFF로 변환됩니다.
SView5 윈, 아미가, 모프OS 네. 아니요. 예(기타) 예(기타) 공짜 Base 이상의 해상도에는 외부 도구(hpcdtoppm/pcdtojpeg)가 필요합니다.

참고 항목

메모들

  1. ^ Kodak 설명서는 타이포그래픽 오류를 범하고 "CCIR 809"라고 적습니다.

참고문헌

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