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Ⅰ. Introduction

 21세기를 ‘컬러의 시대’라고 일컬을 만큼 컬러의 중요성이 대두(Sim & Shin, 2004) 되고 있으며, 특히 정보전달의 중요한 수단이 되고 있다. 이는 멀티미디어 기술 발달과 더불어 데이터 입력 장치인 스캐너와 대용량 저장 장치의 보급으로 인해, 많은 영상들이 획득되고 저장되면서 컬러에 의한 정보매체가 넘쳐나고 있기 때문이다. 이러한 결과로 인해, 많은 컬러 데이터베이스들이 생성되며, 다양한 용도로 사용되고 있지만 그 중에서 원하는 디자인을 표현하기 위하여 적절한 컬러를 선택하고 조합하여 사용하는 것이 쉽지 않다. 특히, 패션 제품 개발과정 및 디자인에서 중요한 요소로 부각되는 컬러는 시각적인 효과가 가장 큰 디자인의 요소로 컬러의 조화에 따라 여러 가지 이미지를 만들어 낼 수 있는 코디네이션의 자료가 된다. 이러한 패션 디자인 제작과정에서 컬러는 디자인 콘셉트를 정할때 컬러 맵을 통해 주제의 이미지를 부각시켜 주기도 한다. 이는 디자인의 요소 중에서도 컬러가 가장 시각적인 효과가 클 뿐만 아니라, 패션 이미지를 나타내는데 중요한 역할을 하기 때문이다.

 그러므로 본 연구는 컬러 감각에 어려움을 느끼는 사람뿐만 아니라, 정상적인 컬러 감각을 가진사람도 식별하기 어려울 정도의 다양한 컬러에서 원하는 이미지에 부합되는 컬러를 선별하고 활용하는데 도움을 주고자 한다. 즉 이제까지 디자인에 사용되는 컬러를 선정하는데 있어, 전문가가 아닌 경우에는 원하는 컬러 이미지의 그림이나 사진 혹은 영상들을 갖고 있어도 그 이미지로부터 적절한 대표 컬러들을 추출해 내지 못해, 컬러의 재조합에 의한 다양한 창작 작업에 활용하는 것이 쉽지 않았다. 뿐만 아니라 디자인의 감성을 표현하기 위해 원하는 컬러를 선택하거나 조합해 내는데 어려움이 있었다. 이로써 대상 컬러 이미지 및 컬러 맵을 통해 미리 컬러의 심미감을 가늠하는 것도 가능하지 않았다. 이와 같은 문제점들을 해결하기 위해 본 연구의 목적은 누구나 컬러 이미지 소스로부터 컬러 칩을 추출하고, 컬러 맵을 제작하는 방법을 개발하고자 한다. 그리고 이 연구 결과를 통해 특허를 출원하고 패션 디자인에 적용하기 위한 사례를 개발하여 제시하고자 한다. 그러므로 본 연구를 통해 이미지 소스에서 제공되는 컬러를 찾아내고, 이러한 이미지를 충족시키는 컬러들을 선택․조합하여 디자인할 수 있는 자료 추출의 방법을 제공해줌으로써 디자인 과정을 용이하게 하는데 본 연구의 의의가 있다.

Ⅱ. Background

1. Attributes of color and digital color

 컬러는 빛의 파장을 나타내는 색상(Hue), 밝고 어둠을 나타내는 명도(Value), 컬러 파장의 순수한 정도를 나타내는 채도(Chroma)라는 속성을 갖고 있어, 이에 의해 컬러의 다름을 지각하게 만든다. 우리가 보는 컬러는 단독으로 보이는 경우보다는 여러 가지 컬러와 같이 있거나 인접한 컬러와 함께 인지하게 된다. 그러므로 두 가지 이상의 컬러에서 느껴지는 감각의 차이인 컬러의 대비는 색상, 명도, 채도, 보색에 의해 일어난다. 먼셀(A.H. Munsell), 오스트발트(Wilhelm Ostwald), 비렌(Faber Birren), 루드(O.N. Rood), 저드(D.B. Judd), 슈브럴(M.E. Chevreul), 요하네스 잇텐(Johannes Itten), 문과 스펜스(Moon-Spencer)의 연구에 의해 제시된 각기 다른 컬러 체계 및 컬러 조화론이 있다. 컬러의 기능은 컬러의 의미와 효과를 나타내는 컬러 감각의 역할이다. J. D. Mollon(1989)은 컬러 감각의 역할에 대하여 세가지로 분류하였다. 첫째, 복잡한 배경 컬러에서 목표물을 발견해내는 것(Detection), 둘째, 컬러에 의하여 배경에서 형체를 추출해내는 것(Segregation), 셋째, 컬러에 따라 사물을 구별하고 정하는 것(Identification)이다(Ohoyamai & Satto, 2009). 그러므로 컬러의 속성과 기능을 잘 이해하고, 컬러의 체계 및 조화에 따른 미적 가치를 효과적으로 전달할 수 있는 디자인을 해야 한다.

 디지털 컬러는 디지털 매체를 통해서 생성되고 재현되는 컬러로서, 비트의 정보로 구성되고 숫자데이터로 체계화된 컬러로 정의된다. 즉, 디지털 컬러는 디지털 매체에서 사용되는 컬러로서, 기존의 컬러로 다룰 수 없었던 새로운 차원의 컬러라 할수 있다. 디지털 컬러 사용의 프로세스는〈Fig. 1〉과 같다.

<Fig. 1> The use of digital color process (Park, 2002)

2. Expression of digital color

 디지털 컬러는 픽셀이 켜지고 꺼지는 두 가지 비트 정보에서부터 8비트로 표현되는 256컬러, 24비트 컬러 시스템의 16,777,216까지 폭넓게 표현될수 있다. 즉 8비트의 컬러를 사용하는 경우 최대로 사용할 수 있는 컬러는 256가지로 표현된다. 256컬러는 자연의 컬러를 모두 표현하기에 부족한 수이므로 비교적 자주 이용되는 컬러 256개를 선정하여 선정된 컬러만을 사용하도록 한 컬러 표현 방식을 팔레트(Palettes) 방식이라 한다. 컴퓨터 환경에서 널리 쓰이는 디지털 컬러의 모델로는 RGB, CMYK, HSV, CIE 등이 있다. 컴퓨터 모니터에서 컬러를 조절하기 위한 가장 기초적인 방법으로서 각 컬러에 요구되는 R, G, B 빛의 비율을 지정하는RGB 컬러 모델이 있다. 이는 컬러가 최대한의 밝기로 빛을 내면 사용자는 화이트로 인지하게 되고, 반대로 모든 컬러가 꺼져 있으면 블랙으로 인지된다. 이것은 비직관적인 컬러체계로서 모니터 등의 기기에 따라 구현되는 컬러가 다를 수 있다. 일반적으로 시안, 마젠타, 옐로우의 감법 혼색을 이용하여 컬러를 만드는 CMYK 컬러 모델은 프린터에서는 보통 4번째 요소인 블랙을 포함하여 주로 프린팅이나 사진 등에 사용한다. 미술가들이 전통적으로 컬러를 구분하는 색상(Hue), 채도(Saturation), 명도(Value)의 구분법을 채택하여 RGB 컬러 모델을 회전하여 다시 정의한 HSV/HSL 컬러 모델은 화이트와 블랙을 모서리에 두고 양 모서리 사이에 삼원색과 2차색이 위치한다. RGB의 삼원색에 근거하여 어떠한 컬러라도 만들어 낼 수 있는 ‘XYZ’ 표색계라고 불리우는 CIE 컬러 모델의 CIE 컬러도 있다. CIE 컬러모델은 모든 입·출력기기에 상관없이 독립적인 컬러 값을 유지하기 때문에 컴퓨터에 의한컬러 재현과 측정의 표준으로 사용되고 있다(Park,2002).

3. Computer graphic and digital color image

 1980년도 초부터 디자이너들은 필름과 인쇄에 기초하여 수공업적으로 제작하던 전통적인 그래픽 방법 대신 퀀텔(Quantel)에서 설계된 페인트박스(Paintbox)와 같은 그래픽 전문 응용 프로그램으로 다룸으로써 그래픽을 다양하게 응용하는 작업이 빠르게 진행되었다. 이러한 디지털 이미지 프로세싱(Digital Image Processing)은 우리에게 컴퓨터 그래픽의 위력을 보여주고 있다(Kim, 2003). 현재 일반 사용자들은 CRT 모니터에서 크게 두 가지의 감마 설정을 이용하고 있다. PC(Personal computer)시스템일 경우 2.2의 감마를 이용하고, 인쇄나 영상출판 분야에서 주로 사용하는 매킨토시(Macintosh) 시스템의 경우 1.8의 감마를 사용한다. 또한 웹 인쇄물에서도 동일한 컬러 정보를 다수의 사용자들이 다운로드 받아서 사용하더라도 각기 다른 디스플레이 장치의 감마 설정으로 인해 컬러 이미지가 다르게 재현된다(Lee, Cho & Koo, 2005). 그림(Picture)과 요소(Element)라는 두 단어가 합성되어 만들어진 픽셀(Pixel)은 전체 이미지를 요소나 어떤 단위로 분해시킨 것으로 이미지의 기본이 되는 단위이다. 이것은 불연속적이며 방안지의 한 부분처럼 사각형 매트릭스(Matrix)로 구성된 기본 단위이며, 각각의 픽셀은 이미지의 영역을 위한 명도(Intensity value)와 주소(Address)를 가지고 있다(Kim, 2003). 일반적으로 컴퓨터 모니터의 컬러 이미지는 이미지 내 각 픽셀의 컬러와 픽셀 값이 R, G, B 3개의 값의 조합으로 결정된다. 컴퓨터에 의한 디지털 미디어로 변환함에 따라 ‘이미지’에는 인상, 평판 등의 의미가 더하여졌으며, 또한 ‘지각상(知覺像)’, ‘심적상(心的像)’, ‘상(像)’ 등 다양화된 의미로 사용하게 되었다(Lee, 2003). 프랑스사전에 의하면 사진 혹은 그와 유사한 기술(영화 텔레비전, X선 등)에 의한 물적대상의 상(Larousse, 1983)이라고 설명되어져 있다. 포토 이미지는 카메라나 촬영기, 비디오카메라 등 광학적이고 기계적인 기술과 촬영 및 영상기술을 이용해 이미지를 표현하는 것이다. 회화적인 표현에서 안료를 사용하는 대신 광선을 이용해서 이미지를 표현한다. 따라서 조형요소 중 컬러에서 새로운 방식의 접근이 필요하다(Kim, 2002).

4. Color in fashion design CAD

 디자인은 정보를 수집하고 이를 조작 및 종합해서 하나의 일관된 생각으로 구현시켜가는 정신적 과정이다. 아이디어를 설정하고, 방향을 제시는 콘셉트를 결정하여, 이에 따라 구체적인 형태나 이미지로 표현한다. 이때 아이디어를 정확하게 표현하기 위해서 형태, 컬러, 소재 및 질감에 의한 조형요소들을 잘 다루어야 하며, 디자인 방향 설정에 영향을 주는 이미지 맵의 작성이 필수이다. 패션 제품개발 과정에서 살펴보면, 디자인 콘셉트의 설정을 시작으로 컬러, 소재, 스타일을 기획한 뒤 이에따라 디자인을 전개 하고, 견본이 제작되면 품평회 및 수주회의를 거쳐 대량생산에 들어가게 된다. 대량생산에 들어가게 될 디자인에 대해서는 스타일별 컬러웨이가 필수이며, 컬러웨이에 따른 배색 결정은 경우의 수가 훨씬 많아지게 된다. 특히 스포츠웨어에서는 로고 및 와펜 등의 트리밍은 물론 컬러 패치워크 및 배색 활용이 많아 컬러 전개에 심사숙고하게 된다. 디지털 기술의 발달은 이러한 과정을 CAD 시스템에 의해 쉽게 전개할 수 있도록 하였다. 즉, 콘셉트 및 이미지 작업, 스타일링을 위한 도식화 또는 일러스트레이션 작업, 직물 디자인을 입힌 드레이핑 작업, 그리고 실물 제작과 같은 3D 시뮬레이션 효과의 작업은 디지털 프로세스에 의해 실물과 같은 디자인 작업을 전개할 수 있다. 그러므로 패션디자인 CAD시스템은 스타일 개발 및 전개와 직물디자인 단계에 적용되어 실제 견본을 만들지 않고, 원하는 컬러, 스타일, 코디네이트, 직물디자인의 변화로 가상의 견본 개발을 가능하게 함으로써 상품 개발의 시간을 단축하여 주고, 작업의 효율성을 높여줄 뿐만 아니라, 개발 상품의 예측 가능에 큰 도움을 주고 있다.

Ⅲ. Methods and Procedures

1. Precedent research

 디자인 분야의 선행 연구에 나타난 컬러정리 및 컬러분석 방법으로는 텍스타일 디자인 시스템 텍스프로(TexPro)를 사용(Choi & Kim, 2011)하거나 디지털 이미지 컬러의 정량적인 분석을 하는 컬러 신택스 프로그램(Syntax Program)을 사용(Jung & Lee, 2003)하고 포토샵 프로그램을 사용한 경우, 스캔이미지 정리 및 컬러 도수를 정리하는 방법(Choi & Kim, 2011)을 활용하고 있는 것으로 나타났다. 이와 같은 프로그램은 디지털 이미지의 각 픽셀에 대한 컬러 정보를 계산하는 기능을 이용하여 과학적인 컬러분석을 하고 있다. 이와 같이 선행 연구에서는 컬러분석을 위해 각기 다른 디지털 이미지 컬러분석 도구와 방법을 활용하고 있다. 본 연구에서는 포토샵 CS5의 프로그램을 사용하여 필터(Filter) 메뉴의 픽셀레이트(Pixlate) 툴에서 모자이크(Mosaic)를 선택하여 셀 크기(Cell Size)를 동일하게 하여 원본 컬러 이미지와 픽셀로 보여지는 컬러 이미지의 컬러 차이를 비교해 보았다.

 〈Table 1〉에 나타난 컬러 이미지와 픽셀로 표현된 이미지의 컬러를 비교해 보면 다음과 같다. 픽셀로 표현된 컬러 이미지에서는 픽셀의 크기에 따라 컬러 이미지 및 픽셀의 대표 컬러가 약간 다르게 보이는데, 전반적으로 픽셀이 커질수록 픽셀에 의한 컬러의 대표 수가 적어지므로 컬러 이미지와 다른 컬러가 나타나는 경향이 있다. 픽셀 단위가 작은 경우라 하더라도 이를 컬러 측면에서 살펴보면, 컬러의 CMYK 속성에 의해 픽셀의 컬러들이 합쳐지면서 색상, 명도, 채도가 바뀌면서 특히 밝거나 선명한 컬러의 표현이 줄어드는 경향으로 나타났다. 또한 차지하는 영역 크기의 측면에서 살펴보면, 넓은 영역에 표현된 컬러가 대표 컬러로 모두 추출된 듯이 보이지만, 넓은 영역에 걸쳐 그라데이션을 이루고 있는 경우, 중간단계의 컬러가 축약되어 충분한 대표 컬러가 추출되지 않는 경향으로 나타났다. 또한 작은 영역에서 표현된 컬러의 경우 대표 컬러로 선정되는데 누락되기 쉬운 경향으로 나타났다. 이것은 무엇보다도 특징적으로 보이는 컬러가 삭제되면서 전체 이미지가 달라져 보일 가능성이 크다. 즉, 픽셀 수로 대표 컬러가 산출되는 경우, 넓은 면적에 사용된 컬러는 빈도수가 높은 컬러로 인식되어 대표 컬러로 추출되기 쉬우나, 작은 영역의 컬러혹은 빈도수가 높지 않은 컬러는 대표 컬러 선정에서 제외되기 쉽다. 그러나 패션 디자인에 있어서는 악센트 컬러 또는 서브 컬러는 그 활용도가 중요하므로 심미적 이미지를 연상시키는 요소의 컬러를 모두 추출하여 디자인에 활용할 수 있어야 한다. 그러나 픽셀 정보에 의해 대표 컬러로 추출된 컬러를 사용하여 디자인할 경우, 원본 컬러 소스의 이미지를 그대로 표현한 디자인을 할 수 없다. 이와같은 픽셀 이미지 컬러의 단점을 보완하여 디지털이미지의 컬러 맵과 컬러 칩으로 제시할 수 있는 컬러 추출의 방법을 연구해 보고자 한다.

<Table 1> Color comparative analysis of color image and pixelate image

<Table 1> Continued

2. Research methods and procedures

1) Data collection and analysis

 컬러 이미지 맵 작성을 위해 2004년부터 2006년까지 200명의 학생들이 문화유산, 자연, 예술 작품분야 및 관광지 자료 등에서 패션 테마를 부각시킬 수 있는 5개씩 총 1,000개의 그림 및 사진을 수집하였다. 그리고 교수, 강사 및 패션디자인을 전공하는 대학원생 5인과 의류학과 학생들이 3회에 걸쳐 세미나를 개최하여 해상도가 낮거나, 인쇄 상태가 좋지 않아 컬러 이미지가 잘 인식되지 않는 것을 1차적으로 제외하였고, 이미지를 불러일으키지 않아 컬러 계획을 파악하기 어려운 것을 2차적으로 제외시켰다. 최종적으로 참여자 모두가 심미안적으로 컬러감이 우수하다고 판단되는 총 210개의 그림 및 사진을 선정하여 분석 자료로 사용하였다.

2) Research methods analysis and procedures

 본 연구에서는 이미지 컬러의 분석을 위해 포토샵 CS2의 프로그램을 사용하였다. 선정된 이미지 자료를 토대로 패션디자인의 컬러 이미지 맵을 작성하도록 하였다. 즉, 주제를 선정하고, 이에 근접한 컬러 이미지를 제공하는 자료를 이미지 소스로 사용하였다. 선정된 이미지는 동일한 조건에서 포토샵 CS2의 프로그램을 사용하고, 300dpi로 스캐닝하고, 24bit 디지털 이미지로 저장하였다. 선택된 컬러 이미지 소스로부터 대표 컬러를 추출하는 1차 모의 테스트를 거쳐 2차 테스트를 시행하였다. 즉 대표컬러를 선정하여 단순화된 컬러를 추출하고, 구획된 디지털 컬러 이미지로 재현하는 컬러 맵을 작성하는 실행 단계를 거쳤다. 이와 같이 컬러 이미지에서 컴퓨터 그래픽 프로그램을 활용하여 대표 컬러로 구현된 컬러 이미지에 컬러 칩을 함께 배열하여 컬러 맵을 완성하는 단계를 거쳤다. 이와 같은 단계를 그림으로 나타내면〈Fig. 2〉와 같다.

<Fig. 2> Digital color image map procedure

3) Research procedure

 컬러 맵과 컬러 칩 추출의 특허 출원과 적용 사례를 제시하기 위하여 다음과 같은 연구 절차를 거쳤다. 즉 선행 연구 에 나타난 컬러 칩 추출 방법을비교 분석한 뒤 본 연구의 세부 과제를 설정하였다. 그리고 자료를 수집 분석하여 선택된 이미지를 대상으로 모의 테스트를 실행하여 검증 및 평가 단계를 거쳐 연구 방법 및 절차를 수정 보완하였다. 2차테스트를 실행한 결과, 컬러 칩과 컬러 맵 제작의 방법 및 절차 도출이 가능하였다. 이에 따라 특허항을 설정하여 특허 출원이 이루어졌고, 이를 패션디자인에 적용하기 위한 사례를 개발하여 제시하였다. 본 연구절차의 모형도는〈Fig. 3〉과 같다.

<Fig. 3> Research procedure

3. Procedures of extracting the color chip and the color map

 본 연구의 반복 실시 예에 따른 컬러 이미지로부터 컬러 맵 및 컬러 칩 추출 방법을 그림으로 제시하면〈Fig. 4〉와 같다.

<Fig. 4> Flow chart of extracting the color map and color chip from color images

 컬러 이미지를 제공하는 단계(P11)에서는 선택된 이미지의 컬러 사진이나 그림을 컴퓨터에서 스캔하여 준비한다. 이미지 소스로는 자연, 역사적 문화유산의 유물, 우주, 예술 작품 등의 시각 자료를 활용하는 것이 바람직하다. 다음, 컬러 이미지를 필터 처리하여 단순화하는 필터링 단계(P12)를 거친다.〈Fig. 5〉는 컬러 맵 및 컬러 칩 추출 방법에서 필터링 단계를 상세히 나타낸 순서도이다.

<Fig. 5> Detail flow chart of filtering phase

 필터링 단계(P12)에서는 먼저, 컬러 이미지에서 경계선을 기 설정된 범위로 직선화하여 유화적인 효과로 컬러 이미지를 변형시키는 아티스틱(Artistic)단계(P121)를 거친다. 그리고 컬러 이미지에서 인접한 유사한 컬러들을 하나의 동일한 컬러로 표현하여 컬러를 단순화시키는 컷아웃(Cutout) 단계(P122)를 거친다. 다음, 필터링 단계를 통해 단순화된 컬러 이미지의 영역을 구획하는 구획단계(P13)를 거친다. 이 때, 컬러 이미지를 2개 이상 12개 이하의 영역으로 구획하거나, 컬러 이미지를 구성하는 컬러 양이 10% 이상인 컬러를 중심으로 컬러 이미지를 구획하는 것 중 적어도 하나의 방법으로 컬러이미지를 구획한다. 다음, 추출단계(P14)를 거친다. 추출단계를 좀 더 상세하게 설명하기 위하여〈Fig.6〉은 컬러 맵 및 컬러 칩 추출방법에서 추출단계를 상세하게 나타낸 순서도이다.

<Fig. 6> Detailed flow chart of extracting phase

 추출단계는 컬러 이미지의 구획된 구역마다 각각 기 설정된 크기의 영역을 잘라내어 격자를 추출하는 단계(P141)를 거친다. 다음, 격자를 구성하는 컬러들을 인접 컬러와 혼합하여 이를 대표하는 대표 컬러로 변환하는 제 1블러(blur) 단계(P142)를 거친다. 또한, 추출단계는 변형하여 실시할 수 있다.〈Fig. 7〉은 컬러 맵 및 컬러 칩 추출방법에서 추출단계를 변형하여 나타낸 순서도이다.

<Fig. 7> Detailed flow chart of modified extracting phase

 먼저, 컬러 이미지의 구획된 구역마다 각각 기설정된 크기의 영역을 잘라내어 격자를 추출하는 단계(P141)를 거친다. 격자의 중심을 기준으로 그크기의 20%로 잘라내는 제 2추출 단계(P1412)를 거친다. 별도로 잘라진 격자를 구성하는 컬러들을 인접 컬러와 혼합하여 이를 대표하는 대표 컬러로변환하는 제 2블러 단계(P142)를 거친다. 별도로 잘라진 격자를 구성하는 컬러들을 인접 컬러와 혼합하여 이를 대표로 하는 대표 컬러로 추출된 컬러칩을 컬러 이미지 인근에 제시하여 컬러 맵을 형성하는 배열단계(P15)를 거침으로써, 컬러 맵 및 컬러칩 추출방법이 완료된다.

 배열단계는 대표 컬러에 해당되는 RGB 수치 또는 CMYK 수치 중 적어도 하나를 컬러 칩의 인근에 표시하는 단계를 더 포함하는 것이 가능하다.

4. Demonstration of extracting the color chip and the color map

1) Extracting the color chip with artistic and cutout tool

 컬러 칩 추출은 포토샵 필터메뉴의 아티스틱(Artistic)과 컷아웃(Cutout) 기능을 이용하여 컬러를 추출한다. 아티스틱은 사진 이미지를 그림의 기법을 활용하여 예술적인 이미지로 표현하여 주는 필터로 직접 손으로 그린 듯한 자연스러운 화법을 만들어 준다. 그러므로 이 도구를 사용하면 컬러 이미지를 단순화하되, 손으로 그린 듯한 효과를 나타낸다. 컷아웃은 색종이를 거칠게 조각조각 잘라서 붙인 효과를 나타내는 기법으로, 컬러의 강약대비가 높은 이미지의 경우에는 몇몇의 색종이로 붙인 실루엣으로 표현된다. 그러므로 이 도구를 사용하면 컬러 이미지의 영상이 뭉개진 듯 단순화 된 이미지의 영상으로 바뀌게 된다. 이와 같은 작업을 통해 원하는 컬러 이미지의 컬러를 단순화 할 수 있다. 이 과정을 그림의 예제와 함께 단계별로 살펴보면 다음과 같다. 1단계는 원하는 컬러 이미지를 준비한다. 2단계는 컬러 이미지를 단순화시키는 작업을 한다. 이 때 아티스틱 단계(P121) 및 컷아웃 단계(P122)는 포토샵과 같은 일반적으로 상용되는 그래픽 프로그램에서 사용되는 필터 툴 중 아티스틱 필터 및 컷아웃 필터와 유사한 작업을 시행한다.〈Fig. 8〉의 step 2는 필터링 단계를 거쳐 단순화된 컬러 이미지를 나타낸 예이다. 3단계는 차별화된 컬러의 구역을 나눈다. 즉 단순화된 컬러 이미지에서 컬러구역을 만들기 위하여 주변 컬러에 비하여 현저하게 차이가 나는 컬러의 경계선을 따라서 자유롭게 컬러 이미지를 구획한다. 본 연구에서는 컬러 이미지를 복수 개의 직교하는 직선으로 구획하였다.〈Fig. 8〉의 step 3은 구획선으로 나누어진 컬러 이미지를 나타낸 예이다. 4단계는 구획된 컬러 이미지에 컬러를 채운다. 즉 나누어진 컬러 구역에 원본 이미지의 컬러 배치를 참조하여 각각 추출된 대표 컬러를 채운다.〈Fig. 8〉의 step 4는 컬러 구역별로 대표 컬러가 채워진 컬러 이미지를 나타낸 예이다.

<Fig. 8> Color reduction and segmentation from the color image

2) Extracting the color chip with blur tool

 블러(Blur) 툴을 사용하여 대표 컬러를 추출한다. 블러 툴은 이미지의 컬러를 번지게 하는 효과로 초점을 흐리게 할 경우에 사용된다. 그러므로 블러 툴을 사용하면 초점이 흐려지면서 컬러들이 혼합되어 비슷한 컬러감으로 정리될 수 있다. 이 단계를 여러 번 반복함으로써 균일한 컬러로 만들 수 있다. 이 과정을 그림의 예제와 함께 단계별로 살펴보면 다음과 같다. 1단계는 컬러 이미지에서 대표 컬러가 될 수 있는 부분을 선정한다. 즉 컬러 이미지에서 시각적으로 차별화 되어 보이는 컬러 구역의 컬러를 중심으로 가로 1cm, 세로 1cm의 영역을 결정한다.〈Fig. 9〉의 step 1은 컬러 이미지에서 대표 컬러를 추출하기 위하여 일부 구역을 점선으로 표시한 격자를 나타낸 예이다. 2단계는 이 부분을 정사각형으로 잘라낸다. 즉, 단순화된 컬러 이미지의 구획된 컬러 구역마다 각각 기 설정된 크기의 영역을 잘라내어 격자를 추출하는 단계(P141)를 거친다.〈Fig. 9〉의 step 2는 컬러 이미지에서 잘라낸 격자를 나타낸 예이다. 3단계는 블러 툴을 이용하여 유사한 여러 컬러들로 되어있는 것을 섞어주는 작업으로 컬러를 단순화시킨다. 즉 잘라낸 부분에 블러 툴을 사용하여 유사한 컬러로 얼룩져 보이는 부분을 뭉개주는 작업을 한다. 이 작업을 통해 유사하지만 다른 컬러들을 균일한 컬러로 만드는 작업을 하여 컬러를 단순화시킨다. 즉 추출된 격자에 제 1블러 단계(P142)를 거친다.〈Fig. 9〉의 step 3은 제 1블러 단계를 시행한 격자를 나타낸 예이다. 4단계는 시각적으로 동일하게 보이는 컬러의 중심을 다시 20% 크기로 잘라내고, 다시 한 번 블러 툴을 사용해 컬러를 최종적으로 단순화시킨다. 즉, 제 2 추출단계(P1412)를 거치고, 다시 한 번 블러 툴을 사용하는 제 2블러 단계(P142)를 거친다. 본 연구의 예에서는 격자를 20%의 크기로 잘라내는 것으로 제시하였지만, 이에 한정되거나 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라 20% 이상 50% 이하의 크기로 잘라내는 것도 가능하다.〈Fig. 9〉의 step 4는 격자의 중심을 20%로 잘라내고 컬러를 단순화시킨 결과를 나타낸 예이다. 여기서, 격자를 추출하는 단계 (P141) 및 제 2 추출단계(P1412)를 반복할 수 있다. 이와 같이 만들어진 컬러가 대표 컬러로 컬러 칩의 컬러가 된다.

<Fig. 9> Color chip extraction

3) Extracting the color map

 컬러 이미지 맵에 사용되는 컬러 칩의 수는 단순화된 컬러 이미지의 영역을 구획하는 단계에서 결정된다. 패션디자인의 이미지 맵에서는 일반적으로 6～12개 정도의 컬러 칩을 제시하므로, 8～10개를 기준으로 10% 내지 12.5% 이상 차지하는 영역의 컬러를 기준으로 구획한다. 이 때, 컬러 이미지를 구획한 영역의 컬러 수를 파악하여 산정하는 것이 가능하다. 즉〈Fig. 10〉에 제시한 것과 같이 컬러 이미지를 구성하는 컬러에 대응되는 개략적인 컬러 블록을 제시함으로써 구획되는 영역 및 컬러의 수를 결정할 수 있다.〈Fig. 10〉은 필터링 단계에서 만들어진 컬러 이미지를 활용하여 컬러구역을 나누어
영역 및 컬러의 수를 파악하는 단계를 나타낸 예다.

<Fig. 10> The representative color from the filtered color image

 또는 컬러 이미지의 넓이를 100으로 나누어 각각의 영역으로 구획하여 가장 많은 부분을 차지하는 컬러부터 선정하는 것도 가능하다. 다만, 구획단계(P13)에서 컬러 이미지를 구성하는 컬러 중 10% 미만의 영역을 차지하는 컬러지만, 주변의 컬러와 색상, 명도 또는 채도 중 적어도 하나가 현저하게 차이가 나는 구역을 독립된 영역으로 추가 구획하는 것도 가능하다. 그리고 컬러 이미지의 구획된구역마다 각각 기 설정된 크기의 영역을 잘라내어 격자를 추출하는 단계(P141)를 거친다. 격자의 개수는 컬러 이미지를 구성하는 컬러의 수에 따라 결정된다. 또한 격자의 크기를 필요에 따라 자유롭게 변경할 수 있도록 하여 격자를 크기와 관계없이 용이하게 추출할 수 있다.

 다음 사각형의 컬러 칩으로 추출된 컬러를 배열한다.〈Fig. 11〉은 대표 컬러에 대응되는 컬러 칩을 순서대로 제시한 예이다. 이러한 배열단계(P15)는 컬러 이미지에 대응되는 방향으로 대표 컬러에 해당되는 컬러 칩을 가로 또는 세로 중 적어도 하나의 방향으로 배열하여 컬러 맵을 형성하도록 한다. 컬러 맵을 만들기 위하여 컬러 이미지와 함께 컬러칩을 배열하는 방법을 살펴보면 다음과 같다. 첫째, 많은 부분을 차지하는 컬러 순서대로 일렬로 배열하는 방법이 있다. 둘째, 많은 부분을 차지하는 컬러를 메인 컬러로 배열하고, 누가 보아도 주변 컬러에 비하여 현저하게 눈에 띄는 작은 영역의 컬러를 악센트 컬러 또는 서브 컬러로 간주하고, 다음 열에 배열하는 방법이 있다. 셋째, 원본의 컬러 이미지의 배치에 준하여 방향성을 갖고 원하는 위치에 차례로 배열하는 방법이 있다. 이와 같이 대표 컬러 추출에 따른 컬러 칩을 컬러 이미지 인근에 제시하여 컬러맵을 형성하는 배열단계(P15)를 거침으로써, 컬러맵 및 컬러 칩 추출 방법이 완료된다.〈Fig. 12〉는 컬러 이미지로부터 추출된 대표 컬러로 만들어진 구획된 컬러 이미지와 함께 컬러 칩을 배열한 결과를 나타낸 예이다.

<Fig. 11> Color chip arrangement

<Fig. 12> Color image & color chip to create the color map

5. The examples of color map and color chip for fashion design

 본 연구에서 제시한 컬러 맵 및 컬러 칩 추출 방법을 적용하여 패션디자인을 위한 디지털 이미지의 컬러 맵을 제작하였다(Table 2). 이를 위하여 에스닉, 로맨틱, 모던, 클래식 군으로 나누어 그에 적합한 이미지를 불러일으키는 사진을 선택한 뒤 각각 주제를 설정하여 그에 따른 컬러 맵을 제작하여 제시하였다.

<Table 2> The examples of color map & color chip

 이와 같은 사례 개발에 따른 연구 결과를 살펴보면 다음과 같다. 첫째, 직교하는 직선의 이미지로 만들어진 컬러 이미지는 이미지 소스에서 보인 자연이나 사물의 형태를 인지할 수 없게 되어, 컬러 위주의 요소로 이루어진 순수한 컬러 이미지 맵으로 만들어졌다. 둘째, 이와 같은 맵에서 이미지의 부분 영역만을 선택하여도 전체 컬러가 아닌 부분컬러만으로도 훌륭한 배색 자료로 사용할 수 있다. 셋째, 대표 컬러 추출로 제시된 컬러 칩과 함께 RGB 코드를 제시함으로써 다양한 환경에서 컬러 정보 제공이 가능하다. 넷째, 소스 이미지, 컬러 이미지, 컬러 칩이 함께 있는 컬러 맵으로 제작하여 추출된 대표 컬러의 방향성과 심미성이 좀 더 부각되어 나타난다.

Ⅳ. Result

 본 연구는 컬러 이미지 소스로부터 컬러 맵 및 컬러 칩 추출 방법에 관한 것으로, 연구 결과는 다음과 같다. 컬러 맵 및 컬러 칩 추출방법은 컬러 이미지를 제공하는 단계, 컬러 이미지를 필터 처리하여 단순화하는 필터링 단계, 단순화된 컬러 이미지의 영역을 구획하는 구획단계, 구획된 구획 영역의대표 컬러를 추출하는 추출단계 및 대표 컬러에 해당되는 컬러 칩을 컬러 이미지 인근에 제시하여 컬러 맵을 형성하는 배열단계를 거친다. 이로써 여러가지 컬러가 조합된 컬러 이미지에서 누구나 용이하게 대표 컬러를 추출할 수 있는 컬러 칩과 이를구성하여 배열하는 컬러 맵을 만들 수 있다. 본 연구 결과로 대한민국특허청에서 특허 출원이 이루어졌다(출원번호 10-2007-0107484).

 이와 같은 연구를 통해 이미지의 컬러 정보를 제공해 줄 수 있는 컬러 소스 데이터의 개발 방법을 구현하였으며, 특허 출원의 내용을 적용하여 패션디자인 분야에서 활용할 수 있는 사례를 개발하여 제시하였다. 그리고 이와 같은 컬러 이미지 맵은 디지털 컬러 이미지와 대표 컬러 정보를 제공하여 패션디자인 및 다양한 분야의 산업디자인은 물론 디지털로 전송이 가능한 컬러 요소 제공으로 영상 디자인 영역까지 활용될 수 있는 이미지의 소스 컬러를 제공해 줄 수 있다.

Ⅴ. Conclusion and Recommendation

 본 연구는 포토샵 프로그램을 사용하여 컬러 이미지 소스로부터 컬러 맵 및 컬러 칩 추출 방법의 특허 출원과 그에 따른 사례 개발을 제시하는 것이다. 연구 결과, 컬러 이미지 제공단계, 필터링 단계, 구획단계, 추출단계, 배열단계를 거치는 청구항의 특허 출원이 이루어졌다.

 본 연구의 특허 출원의 특징은 첫째, 기존의 대표 컬러 또는 컬러 칩 추출과 달리 영역 설정 및 선택에 의한 대표 컬러 추출이 아니고, 원하는 컬러 이미지 소스 자료로부터 컬러 칩을 추출함으로써 컬러 이미지 맵을 작성할 수 있도록 하였다. 둘째, 구체적, 구상적 형태의 컬러 이미지 소스를 기하추상의 컬러 이미지로 재현하여 컬러의 심미감을 시각적으로 더욱 부각시켰을 뿐만 아니라, 컬러의심미감을 예측하는데 용이하게 하였다. 셋째, 컬러 칩을 컬러 데이터 수치로 나타내어 다양한 방법으로 전송이 가능하고 용이하게 접근할 수 있도록 하였다.

 그리고 특허 출원에 따른 사례 개발로 패션 디자인 분야에서 활용 가능한 컬러 맵과 컬러 칩을 제시함으로써 시각적으로 예견된 컬러 이미지로부터 코디네이트 가능한 컬러를 추출하여 컬러를 전개시킬 수 있음을 보여주었다. 즉, 디자인 소스에서 심미안적으로 예견이 가능한 이미지를 충족시키 는컬러들을 추출하였을 뿐만 아니라, 이를 선택·조합하여 디자인에 활용할 수 있도록 제시하였다. 이로써 이미지의 감성을 나타내는 컬러 요소를 정확하고 쉽게 파악할 수 있도록 하는 디지털 컬러 이미지와 이를 구성하는 컬러 및 컬러 정보를 제공함으로써 전송 및 활용이 광범위하게 이루어질 수 있게 하였다.

 사례 개발을 통해 디자인 측면에서 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다. 첫째, 누구나 컬러 이미지로부터 컬러 칩 추출과 및 컬러 맵 작성이 용이하도록 하였다. 둘째, 여러 가지 컬러가 조합된 대상컬러 이미지에서 대표 컬러를 추출할 수 있도록 함으로써, 컬러 재조합에 의한 다양한 분야의 창작작업에 활용할 수 있게 하였다. 셋째, 디자인에 사용될 컬러를 결정하는데 있어, 대상 컬러 이미지를 통해 미리 심미감을 가늠할 수 있도록 하였다. 그리고 이와 같은 연구를 통해 컬러 이미지로부터 대표 컬러를 추출하여 디자인의 감성별 분류, 또는 감성 축에 따라 원하는 컬러를 선택할 수 있는 후속연구가 가능하다. 본 연구의 기대효과로는 다양한 이미지의 컬러 맵을 만들기 위한 데이터 컬러 및 컬러의 모듈화를 위한 자료로 활용될 수 있다. 또한 본 연구 내용의 방법을 토대로 만들어진 컬러 칩 및 컬러 이미지는 컬러 이미지 스케일, 배색 이미지 스케일의 기초자료를 분석하는데 도움이 될 수 있다. 본 연구의 제한점으로는 연구 범위에서 바람직한 실시한 예를 참조하여 설명하였지만, 디자인 분야의 숙련된 전문가라면 특허 청구 범위에 기재된 본 연구의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 연구를 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다. 또한 본 연구의 보완점으로는 컬러 맵 및 컬러 칩 특허 취득이 이루어지긴 했지만, 대표 컬러의 수, 컬러 구역 내에서 추출할 격자크기, 컬러 구역의 형태에 관하여 좀 더 객관화시킬 수 있는 구체적인 방법이 연구되어져야 한다.