시차(사진측량) (Parallax (Photogrammetry))
쉽게 풀면
달리는 차 안에서 창밖을 보면 가까운 나무는 빠르게 지나가지만 먼 산은 천천히 움직이는 것처럼 보이는 경험이 있을 것입니다. 이것이 바로 시차 현상입니다. 사진측량에서도 두 지점에서 같은 대상을 찍으면, 카메라에 가까운(높은) 물체일수록 두 사진 속 위치 차이가 크게 나타나고, 먼(낮은) 물체일수록 차이가 작게 나타납니다. 이 위치 차이, 즉 시차를 측정하면 거꾸로 그 물체의 높낮이를 계산해낼 수 있습니다.
왜 중요한가
시차는 입체모델에서 지형의 표고를 계산하는 핵심 원리로, 수치표고모델이나 지형도의 등고선을 만드는 사진측량 작업의 이론적 기초가 됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
두 사진에서 위치가 어긋난 정도를 재서 그 지점의 높이를 계산했다는 뜻입니다.
시차를 재는 과정의 작은 오차가 최종 지형 모델의 정확도에 어떤 영향을 주는지 살펴봤다는 의미입니다.
조금 더 깊게 보면
사진측량에서는 흔히 좌우(비행 방향) 시차인 x-시차를 이용해 표고를 계산하며, 촬영 기선 길이와 비행 고도, x-시차 값 사이의 관계식으로부터 지점의 높이를 구할 수 있습니다. y-시차(상하 방향의 어긋남)는 표정 오차를 나타내는 지표로도 활용됩니다. 절대시차(absolute parallax)는 좌우 영상에서 같은 지점의 x좌표 차이 전체를, 시차 차(parallax difference)는 기준면 대비 특정 지점의 시차 변화량을 가리키며, 후자를 이용해 상대적인 높이차를 계산하는 방식이 실무에서 널리 쓰입니다. 시차 측정은 과거에는 부동표식(floating mark)이라는 관측 장치를 이용한 수동 방식으로 이루어졌으나, 오늘날에는 디지털 영상 상관(image correlation) 알고리즘으로 자동화되어 있습니다. 시차는 두 장의 중복 사진에서 동일 지점의 상이 사진 좌표계상에서 나타내는 위치 차이로, 표고가 높은 지점일수록 시차값이 커지는 원리를 이용해 시차와 표고 사이의 관계식으로 지표의 높이를 계산합니다.
주의할 점
시차는 표정이 정확히 이루어진 입체모델에서 측정해야 신뢰할 수 있으며, 표정 오차가 있으면 시차 측정값에도 오차가 섞여 표고 계산 결과가 부정확해질 수 있습니다.
시차는 촬영 기선(카메라 간 거리)과 비행고도의 비율에 민감하므로, 같은 크기의 시차 측정 오차라도 비행고도가 높을수록 산출되는 높이 오차가 더 커질 수 있습니다.