디지털 풍화


대표적인 예 - 흰 배경이 누래지고 글자가 깨진다.

1. 개요2. 원인3. 오해4. 여담5. 관련 문서

1. 개요

xkcd
사진, 음악, 동영상 파일이 인터넷 상에서 여러번 전달되는 과정에서 화질이나 음질이 열화되는 현상을 풍화에 빗대어 표현한 단어이다.

2. 원인

이미지 파일이 웹상을 돌아다니는 과정에서 업로드, 저장, 캡처 등을 겪으며 여러 번 변조되어서 열화되는 것을 뜻한다.

특히 커뮤니티 사이트 등지에서 실제로 원본보다 화질이 나빠진 이미지 파일을 심심치 않게 본 적 있을 것이다. 이러한 현상이 나타나는 대표적인 사례를 살펴보면,

원본 이미지 파일을 손실 압축 포맷이나 사용할 수 있는 색이 적은 포맷[1]으로 저장하거나 캡처 후 해당 포맷으로 저장하는 경우
해당 자료가 공유되는 웹 사이트에서 업로드된 자료를 손실압축 하여 보관하는 경우[2]
해당 자료가 공유되는 웹 사이트에서 자료의 최대 해상도를 제한하여 해상도가 손실 된 경우
원본 이미지 파일을 다운로드하지 않고, 해상도가 낮은 미리보기 이미지를 저장하거나 화면을 캡처하는 경우

서버에서 강제로 손실압축을 시킨다거나, 사이트에 따라서 단순 다운로드 시 용량을 줄여서 리사이징된 이미지만 다운로드할 수 있고 원본 이미지를 받기 위해서는 별도로 원본을 여는 과정이 필요한 경우에는 귀차니즘으로 리사이징된 이미지를 재배포하는 것으로 만족하는 경우에 디지털 풍화가 발생할 수 있다.

이는 어느 정도 열화가 일어나도 내용만 전달되면 상관없는 유머 사이트 등에서 자주 볼 수 있는 현상이기도 하다.[3] 다른 사람이 올린 유머 게시물을 아무 생각 없이 캡처했다가 시간 지나면 재탕하는 건데 그걸 또 다른 사람이 캡처해서 재탕하면 당연히 화질이 점점 나빠질 수밖에 없다. 매커니즘 관련 부분을 이해하기 어렵다면 역사적 정보가 문서 형태의 기록 없이 입에서 입으로 구전되는 과정을 거치면 원래의 정보에서 상당히 변형된 정보가 된다는 것과 같은 맥락으로 이해해도 무방하다. 이 외에도 카카오톡도 사진 전송 품질을 원본 외로 설정하고 전송하면 열화가 일어나는데, 이 때는 사진의 빛깔이 초록색으로 그리고 특유의 세로선이 그어진다.

특히 단순히 캡처한 이미지를 고해상도 모니터에서 볼 경우 디지털 풍화가 체감될 가능성이 높은데, 텍스트의 경우 모니터의 해상도가 올라가도 깨지거나 흐리게 보이기는커녕 더욱 선명하게 볼 수 있지만[4] 이미지는 최초 캡처 해상도가 그대로 남고 이걸 해상도에 맞게 키우면, 어지간히 잘 튜닝된 업스케일링 기술이 아닌 이상, 커진 크기만큼 뭉개져버리기 때문에 상대적으로 화질이 저하된 것처럼 보일 수도 있다. 이 경우 원래 이미지보다 큰 사진을 올려서 원래 이미지와 동일하게 크기를 지정하면 해결된다.

같은 손실 압축 포맷으로 여러번 반복 저장을 한다면 일정 수준까지 화질 저하가 일어난 이후에는 더 이상 열화되지 않는다. # 하지만 보통 디지털 풍화가 일어나는 경우는, 여러 사이트들을 돌거나 다양한 프로그램으로 캡처당하기 때문에 여러가지 원인이 복합적으로 작용하여 화질 열화가 일어난다.

이미지 외에 동영상의 경우에도 적용된다.

이미지 파일에 비해 용량이 방대한 동영상 파일의 경우에는 하드디스크 같은 저장장치의 물리적인 원인으로 위와는 또 다른 의미의 디지털 풍화가 실제로 일어날 수 있다. 만약 하드디스크에서 동영상을 저장해둔 부분에 배드섹터 등의 오류가 생길 경우, 그대로 동영상을 다른 하드 디스크로 복사하면 오류로 손상된 그대로 복사가 되어버린다. 이 경우는 동영상의 전체적인 화질이 하락하는 것은 아니지만, 해당 손상 부분에서 간헐적으로 깍두기 현상이나 끊김 현상 등이 나타날 수 있다. 이런 증상은 오래된 동영상 파일이나, 오류가 났었던 하드디스크에서 옮겨온 파일이나 하드디스크간 이동이 잦았던 동영상 파일 등에서 드물지 않게 발생한다. 이러한 현상은 보통 오류가 미세해서 사용자가 미처 모르는 사이에 발생한다. MD5 등의 무결성 검사를 통해 손상된 파일과 새로운 파일을 비교해보는 것으로 파일이 손상되었는지 알 수 있다.

하드 디스크 드라이브의 경우 배드 섹터 뿐만 아니라, Silent Corruption이나 bit rot이라는 현상이 있다. 자기 디스크에 저장된 데이터는 가만히 두더라도 여러가지 이유에 의해 비트가 뒤집히는 현상이 발생할 수 있는데, 이런 데이터 변질은 곧바로 검출해 낼 수가 없다. 실제로 6개월을 넘게 97PB의 데이터를 처리할 때 128MB의 데이터가 완전히 변질된다는 CERN의 연구결과가 있다.

SSD의 경우 콘트롤러 문제로 파일이 깨지는 경우가 있을 수 있다. 보통 저가형 SSD에서 이런 현상이 보고된다.

실제로 물리적인 원인으로 손상되기도 한데, 이런 경우 파일이 아예 열리지 않거나, 이미지의 일부분이 잘려나가는 등, 흔히 디지털 풍화라고 부르는 경우와는 다른 실질적인 손상이 나타난다.

3. 오해

~~원본 게시물 [5]~~ 아카이브
~~인터레이스 [6]를 투명 옵션으로 당당하게 설명하는 것은 덤~~

상단의 짤방을 본 사람들이 JPG는 Jayeon Punghwa Graphic(자연 풍화 그래픽), PNG는 Punghwa No Graphic(풍화 없는 그래픽)의 약자라고 풍자하기도 했다. #

단순히 시간이 지나거나 복붙을 한다고 해서 디지털 파일 원본 자체의 품질이 저하되지는 않는다. 디지털 풍화라는 것 자체가 손실 압축으로 위시되는 웹상의 이미지 처리과정에서 일어나는 현상이기 때문에, 90년대에 저장된 파일이라도 저장장치가 망가져서 파일이 손상된 게 아니라면 품질은 당연히 그대로이다.

WebP, AVIF 같이 비교적 근래에 나온 손실 압축 포맷은 무손실 압축도 같이 지원한다.

4. 여담

디지털 이미지의 풍화 패턴에 관한 연구라는 석사논문이 존재한다. 디지털 자료에서 아날로그 자료나 기억이 사라지는 과정을 어떻게 표현할지를 다룬 논문이다.

영미권에서는 Deep Fried로 표현하는데 사실상 같은 현상을 가리키는 밈이지만 범위는 조금 더 포괄적이다. 디지털 풍화만을 가리키는 경우 grown moldy라고 한다. 사진이 초록색으로 변하는 현상이 마치 곰팡이를 연상시키기 때문.

디지털 풍화를 의도적으로 일으킬 수 있는 사이트도 있다.

5. 관련 문서

[1] GIF 등 [2] 인스티즈를 예로 들면, 인티에서는 게시물에 사진을 첨부할 때 이미지 최적화가 기본적으로 체크되어 있다. 체크를 해제하고 이미지를 올리는 것이 당연히 더 화질이 좋다. [3] 예를 들자면 디시인사이드에서는 이미지를 가로 사이즈 850픽셀로 리사이징한다. [4] 다만 한국의 웹사이트는 굴림체, 돋움체를 쓰는 경우가 많이 오히려 고해상도에서 가독성이 떨어진다. [5] 원본은 삭제된 상태다. [6] 이미지 내용을 역순으로 저장하는 방식이다. 이걸 사용할 경우 이미지 다운로드 시 저화질 이미지를 먼저 보여주고 점점 선명해지는 방식으로 렌더링된다.