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폰 카메라 HDR 테스트 장비 — 디오라마 구상도 v4

📷 폰 카메라 HDR 테스트 장비 — 디오라마 구상도 v4

목적이 바뀌었다: 흠집 검사가 아니라 시료폰 카메라의 HDR 성능을 측정하는 장비. 순수한 빛만으로는 안 되는 이유 — HDR은 암부의 디테일·질감·색을 얼마나 살리는가가 핵심인데, 광원만 있으면 살릴 "내용물"이 없다. 그래서 상자 안에 광원 대신 측정 타겟이 심어진 디오라마를 넣는다.

한 줄 요약 — "인공 태양 + 동굴 디오라마 + 숨겨둔 측정 타겟"으로 진짜 세상 같은 극한 명암을 만들고, 폰이 어디까지 버티는지 숫자로 잰다.
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전체 구조 — 옆에서 본 모습

암실 부스 안에 디오라마를 설치하고, 시료폰은 고정 리그에 물려 디오라마를 바라본다. 조명은 두 종류: 태양 역할의 스팟(강한 직사광)과 하늘 역할의 확산광(전체를 은은하게). 동굴 속은 빛이 거의 안 닿아 극한의 암부가 된다.

암실 부스 (외부광 완전 차단 · 내벽 무광 블랙) 🌤 하늘 조명 (확산광 · 디머로 밝기 조절) ☀️ 태양 스팟 강한 직사광 · 디머 조절 양지 (하이라이트 구역) 🕳 동굴 (극한 암부) 회색 계단 차트 + 미니 피규어 시료폰 고정 리그 (매번 같은 구도) 폰 카메라 화각 — 태양·양지·동굴이 한 프레임에 📏 휘도/조도계 각 구역 밝기 실측·기록

👉 포인트: 제일 밝은 것(태양 스팟)과 제일 어두운 것(동굴 속)이 폰의 한 프레임 안에 같이 들어오게 구도를 잡는다. 이게 HDR을 강제로 발동시키는 조건.

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디오라마 구역 배치 — 위에서 본 설계도

디오라마를 밝기 3구역으로 나누고, 각 구역마다 "측정용 타겟"과 "눈으로 볼 질감 요소"를 함께 배치한다. 타겟이 없으면 "잘 나온 것 같다" 수준의 감평밖에 못 하고, 질감 요소가 없으면 노이즈로 뭉개지는 걸 못 잡는다.

디오라마 평면 (위에서 봄) · 폰은 아래쪽에서 바라봄 A. 양지 (밝음) ☀️ 태양 스팟 낙하점 💧 수면/유리 (반사 하이라이트) 📊 밝은 쪽 회색 차트 B. 중간톤 🌳 나무·바위·이끼 (자연스러운 색·질감) 컬러체커 🎨 색 재현 평가용 (색상 패치 24칸) C. 동굴 (극한 암부) 입구는 폰 쪽으로 📊 암부용 회색 계단 차트 🗿 미니 피규어·거친 질감물 (노이즈에 뭉개지는지 확인) 내벽 무광 블랙 — 미광 반사 방지 📱 시료폰

👉 A·B·C 세 구역이 폰 한 화면에 다 들어오는 구도가 기본. 필요하면 태양 스팟이 프레임 안에 직접 보이게(역광 최악 조건) 각도를 바꾸는 것도 테스트 항목.

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조명 시나리오 — 난이도를 단계별로 올린다

태양 스팟과 하늘 확산광의 밝기 조합을 프리셋으로 저장해두고, 쉬운 장면부터 극한 장면까지 순서대로 돌린다. 폰이 어느 단계에서 무너지는지가 곧 HDR 성능 점수.

프리셋상황 재현태양 스팟하늘 확산광명암비 (목표)보는 것
S1 흐린 날부드러운 균일광꺼짐중간~20:1기본 화질·색 (기준점)
S2 맑은 낮양지+그늘중간약하게~200:1그늘 디테일 유지
S3 동굴+햇빛극한 명암 공존강하게아주 약하게~2,000:1동굴 차트 몇 칸까지 구분되나
S4 역광광원이 프레임 안에최대 (폰 쪽으로)꺼짐10,000:1↑플레어·고스트·암부 붕괴
S5 혼합 색온도동굴 안 전구색 + 밖 주광색주광색+ 동굴 내 웜라이트~1,000:1HDR+화이트밸런스 동시 평가
⚠️ LED 밝기 조절은 반드시 DC(전류) 디밍으로. 흔한 PWM 디밍을 쓰면 폰 카메라에 깜빡임 줄무늬(플리커·밴딩)가 찍혀서 HDR 테스트 자체가 오염된다. 조명 드라이버 고를 때 제일 먼저 확인할 항목.
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기동 방식 — 한 테스트가 도는 순서

흠집 검사기의 사이클과 뼈대는 같지만, "판정"의 내용이 바뀐다. 밝은 점 찾기가 아니라 찍힌 사진 속 타겟을 분석해서 점수를 매기는 것.

① 폰 장착 리그에 고정 구도 확인 ② 씬 세팅 프리셋 S1 호출 휘도계로 실측·기록 ③ 촬영 HDR ON 1장 HDR OFF 1장 (비교용) ④ 분석 (PC) 사진 속 차트를 읽어 자동 채점 ⑤ 다음 씬 S2→S3→S4→S5 → 리포트 출력 폰 1대당 씬 5개 × HDR ON/OFF = 사진 10장 → 자동 채점 리포트 1부
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무엇을 숫자로 재나 — 자동 채점 항목

측정 항목방법좋은 HDR의 조건
암부 계조동굴 속 회색 차트가 몇 칸까지 구분되는지 픽셀값으로 판독어두운 칸까지 많이 구분될수록 우수
하이라이트 보존양지 쪽 차트·수면 반사가 하얗게 날아갔는지(255 포화) 확인포화 면적이 작을수록 우수
암부 노이즈동굴 속 균일한 회색 패치의 픽셀 표준편차 측정편차가 작을수록(매끈할수록) 우수
디테일 보존동굴 속 피규어·질감물의 선명도(엣지 강도) 측정HDR이 노이즈 제거하면서 디테일까지 뭉개면 감점
색 정확도중간톤 구역 컬러체커 24색을 기준값과 비교색 차이가 작을수록 우수 (S5에서 특히 중요)
플레어/고스트S4 역광에서 광원 주변 번짐·유령상 면적 측정번짐이 적을수록 우수
HDR ON/OFF 차이같은 씬 두 장을 비교ON일 때 위 항목들이 실제로 개선돼야 HDR이 일하는 것

💡 이 채점은 전부 파이썬(OpenCV)으로 자동화 가능 — 차트 위치가 매번 같으니(폰·디오라마 모두 고정) 해당 픽셀 영역만 읽으면 된다. 리포트 생성까지 붙이면 "폰 넣고 버튼 누르면 성적표가 나오는" 장비가 완성.

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기존 설계에서 그대로 쓰는 것 vs 바뀌는 것

흠집 검사기 (v3)HDR 테스트기 (v4)
암실 부스✓ 그대로 (외부광 차단은 둘 다 생명)
고정 리그/지그시료폰을 눕혀 고정시료폰을 세워 디오라마를 바라보게 고정
조명눕힌 LED (흠집 반짝용)태양 스팟 + 하늘 확산광 (장면 연출용, DC 디밍)
상자 속 내용물폰 (검사 대상)디오라마 + 측정 타겟 (촬영 대상)
카메라장비의 카메라가 폰을 찍음폰의 카메라가 디오라마를 찍음 (역전!)
제어 보드LED+카메라 동기조명 프리셋 전환 + 폰 셔터 트리거(BT/USB)
PC 판정밝은 점 = 불량타겟 판독 = 점수 채점 + 리포트

💡 결국 부스·리그·조명제어·파이썬 분석이라는 뼈대는 재활용되고, 카메라의 방향이 뒤집히면서(장비가 폰을 찍는 게 아니라 폰이 장면을 찍는) 내용물이 디오라마로 바뀌는 것. 두 장비를 한 부스에서 모듈 교체로 겸용하는 것도 가능하다.

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