2004년 2월 1일 일요일

What is 'to see'?(본다는 것은 무엇일까?)

  인간의 입장에서 '본다'는 것은 눈(eyes)이 빛(light, 광자  photon)을 받아서

  시홍이 시황으로 분해되는 과정에서 에너지가 release되고 release된 energy로 signal을 뇌에 보내는

  것이다.

  하지만 모든 동물에게 있어서 '본다'는 것이 photon을 통해서 이루어지는 것은 아니다.

  박쥐, 고래, 레이더(raider)는 초음파를 쏘고 반사되어 돌아오는 초음파를 통해서 본다. (전자기파가 아닌 물질파를 이용)

  전자기파(빛, photon)을 이용한 방법과 초음파를 이용하는 방법은 각각 장점과 단점이 있다.

  전자기파를 이용하는 방법은 종이에 쓰여진 글씨를 볼 수 있다.

  잉크를 구성하는 물질이 초음파보다는 전자기파에 민감하게 반응하여 다른 반사를 주기 때문이다.

  초음파로는 종이에 쓰여진 글씨를 보기 어렵다. 물론 잉크가 묻은 부분은 다른 부분보다 튀어나왔다거나

  하는 특성이 있겠지만 아주 큰 분해능을 요구할 것이고 그 분해능에서도 종이의 질감에 따른 노이즈 때

  문에 잉크와 종이의 경계를 구별하기 어려울 것이다.

  단, Blind를 위한 점자라면 초음파로 어느정도 해독이 가능하겠다.

  전자기파의 단점은 빛이 없으면 볼 수 없다는 것이다. 초음파를 이용하는 것들은 스스로 초음파를

  내기 때문에 외부의 환경의 없이도 볼 수가 있다.

  세상에는 스스로 빛을 내는 동물도 있기는 하지만 그것은 자신이 남에게 보여지기 위해 내는 것이지

  자신이 내는 빛이 외부에게 반사되어 외부 물체를 보기 위해 빛을 내는 동물은 없다.

  (물론 인간은 약간 다르다. 자신의 몸에서 빛이 나는 건 아니지만 손전등을 이용해서 동물 속을 탐험
   하니까.)

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  보기 위한 두 가지 방법인 '전자기파를 이용한 방법'과 '물질파를 이용한 방법'을 고찰해 봤는 데.

  2년 전 어느 교수님이 세미나 시간에 발표했던 내용이 생각났다.

  그 분은 blind를 위한 안내로봇(맹인견 같은) 걸 만들고 계셨는 데.

  그 system의 목적은 일단 복도, 계단, 도로, 문 등을 vision system으로 알아내고

  더 나아가 글씨도 읽어주는 system을 만드는 것이 목적이었다.

  그리고 그 system의 단점에 대해서도 말해주셨는 데.

  물체의 모양을 인식할 때 빛이 오히려 방해가 될 수 있다는 점이었다.

  그것은 물체의 번들거림이라고 말할 수 있는 데.

  우리가 보는 모든 물체는 대부분 번들거림이 있다는 것이다.

  인간의 경우에는 학습이 잘 되있어서 번들거림이 심한 물체든 아니든

  어떤 모양인지 쉽게 파악할 수 있지만 vision system의 경우는 매우 어렵다고 하셨다.

  왜냐하면 본다는 것은 사실 2차원적인 정보인데. 그것을 가공하여 3차원으로 만들기 위해서

  여러가지 기법이 필요한데. 여기서 번들거림이 큰 방해꾼이 된다는 것이다.

  (사실 인간도 착시 때문에 3차원 물체를 잘못 인식하는 경우가 많지만 인간은 학습을 통해
   그것을 극복할 수 있다)  

  음.. 그래서 내가 그것에 대한 약간의 해결책을 생각해봤는 데.

  그 교수님은 본다(see)는 것을 꼭 빛에 의존해야 한다고 가정하고 있다는 생각이 들었다.
  (그 교수님의 전공이 Vision이라서 acoustic한 방법은 전혀 생각해 본 적이 없었을 것 같다.)

  차라리 물체의 모양을 파악하는 것은 초음파를 통해서 하고 물체에 씌여진 글씨를 읽는 것만

  전자기파를 이용하면 어떨까?

  초음파를 통해서 물체를 파악하게 되면 빛의 번들거림의 영향을 받지 않기 때문에

  그 교수님의 문제를 쉽게 해결할 수 있다고 생각한다.

  그리고 번들거림은 글자 인식 시스템에 의해 쉽게 걸러지는 Noise일 것으로 보이기 때문에

  글자 인식에는 전자기파를 써도 괜찮을 거라고 생각한다.

  즉, 이 system에 있어서 본다는 것의 개념은 전자기적인 관점과 물질파적 관점 두 가지 모두를 이용하

  는 hybrid system이 되는 것이다.

댓글 1개:

  1. 미술 시간에 배운 것 처럼

    물체의 모든 부분은 같은 밝기로 보이지 않는 다.

    단순한 구, 원기둥, 직육면체라고 해도 광원과의 위치에 따라 다른 명암을 나타낸다.

    => 적당한 단어가 떠오르지 않아. '번들거림'이라고 적었다.

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