휘스크브룸 스캐너 (whiskbroom scanner)
쉽게 풀면
휘스크브룸 스캐너는 빗자루로 바닥을 좌우로 쓸듯이, 회전하거나 흔들리는 거울로 비행 방향과 직각인 한 줄을 훑어 가며 영상을 만드는 장치입니다. 플랫폼이 앞으로 나아가는 동안 이 좌우 주사가 반복되면서 줄이 쌓여 2차원 영상이 됩니다. 검출기가 적게 들어가는 대신 거울이 계속 움직여야 한다는 것이 특징입니다.
왜 중요한가
초기 지구관측 위성의 여러 센서가 이 방식을 사용했기 때문에, 장기 시계열 위성영상을 다루는 연구에서는 이 방식 고유의 기하·방사 특성을 반드시 고려해야 합니다. 검출기 수가 적어 검출기 사이 감도 차이에 따른 줄무늬는 상대적으로 적게 생기지만, 주사 가장자리에서 기하 왜곡이 커지는 단점이 있습니다. 푸시브룸 스캐너와의 구조적 차이를 알면 센서별 전처리 방법의 차이도 이해할 수 있습니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
거울이 좌우로 훑는 방식 때문에 줄의 양쪽 끝으로 갈수록 화소가 늘어나는 왜곡이 생기므로, 이를 먼저 바로잡고 여러 시기 영상을 비교했다는 뜻입니다.
조금 더 깊게 보면
이 방식은 하나 또는 소수의 검출기가 전체 화소를 순차적으로 담당하므로 화소당 노출 시간이 짧아 신호대잡음비가 불리하고, 고해상도 구현에 한계가 있습니다. 반면 모든 화소가 사실상 같은 검출기를 지나므로 검출기 간 감도 불균일에서 오는 줄무늬 잡음은 적습니다. 주사 각도가 커질수록 지상 화소가 비행 직각 방향으로 늘어나는 파노라마 왜곡이 생기며, 지형 기복과 결합해 기하보정을 복잡하게 만듭니다.
주의할 점
푸시브룸 스캐너는 검출기를 한 줄로 늘어놓아 거울 없이 한 줄을 동시에 찍는 방식이므로, 잡음 특성과 왜곡 양상이 정반대에 가깝다는 점에서 구분해야 합니다. 주사 방식 차이를 무시하고 서로 다른 센서의 영상을 그대로 비교하면 가장자리 화소에서 계통적 차이가 생깁니다.