밴드비 연산 (band ratio)
쉽게 풀면
밴드비 연산은 위성영상의 두 파장대 값을 서로 나누어 새로운 영상을 만드는 방법입니다. 어떤 물질은 한 파장에서는 밝고 다른 파장에서는 어두운 고유한 특성을 가지는데, 나눗셈을 하면 이 차이가 크게 두드러집니다. 동시에 지형의 경사나 그늘 때문에 두 밴드가 함께 밝아지거나 어두워진 부분은 나눗셈에서 상쇄되어 줄어듭니다.
왜 중요한가
밴드비는 조명 조건에 따른 밝기 변화를 크게 줄여 주므로, 산악 지역처럼 음영이 심한 곳에서 지표 물질을 구분하는 데 효과적입니다. 정규식생지수를 비롯한 대부분의 분광지수가 밴드비 또는 정규화된 밴드비 형태이므로, 지수 계산의 기본 원리에 해당합니다. 광물 탐사, 수체 추출, 도시 불투수면 추출 등 다양한 주제에서 손쉬운 강조 기법으로 쓰입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
두 파장대를 나누면 그늘 때문에 함께 어두워진 효과는 상쇄되고 물질 고유의 파장별 반사 차이만 남으므로, 특정 광물이 있는 곳이 뚜렷하게 드러난다는 뜻입니다.
조금 더 깊게 보면
밴드비는 곱셈 성분으로 작용하는 지형 음영과 조도 변화를 상당 부분 제거하지만, 대기 산란처럼 더해지는 성분은 오히려 비율을 왜곡하므로 대기보정을 먼저 수행하는 것이 원칙입니다. 분모가 작은 화소에서 값이 폭발적으로 커지는 문제를 막기 위해, 차를 합으로 나누는 정규화 차이 지수 형태가 흔히 사용됩니다. 여러 밴드비를 색상 채널에 배정한 합성영상은 지질 판독에서 전통적으로 활용되어 왔습니다.
주의할 점
밴드비는 절대 반사율 정보를 버리고 상대적 비율만 남기므로, 서로 다른 물질이 우연히 같은 비율을 가지면 구분되지 않는다는 한계가 있습니다. 정규식생지수는 밴드비 개념을 정규화한 특정 지수이므로, 밴드비 일반과 같은 개념으로 서술하면 부정확합니다.