DIGIC·TruePic·SUPHEED·BIONZ … 최고 기밀인 영상처리엔진 뜻하죠

 

사진에 관심 있으세요? 그럼 혹시 카메라를 가지고 계신가요? 조그만 콤팩트 디지털 카메라뿐이라고요. 카메라 성능에 만족하세요? 무언가 부족하시죠? 그래서 DSLR카메라에 눈길이 가시는군요. 디카 매장에 가니 생소한 기능과 함께 새로운 용어들로 혼란스럽죠? 최소한 이 정도 만이라도 그 뜻을 안다면 점원의 현란한 말솜씨에 휘둘리지 않고 내 뜻에 맞는 카메라를 구할 수 있을 겁니다.

신인섭 기자

화소(畵素, pixel)

디지털 카메라의 이미지센서는 빛을 전기적인 신호로 바꾸는 역할을 한다. 이미지센서는 빛에 반응하는 수많은 작은 센서가 모여 있다. 이때 한 개의 센서를 화소라 한다. 이 화소가 많을수록 큰 사진을 만드는 데 유리하다.

그런데 콤팩트 디카와 고급 DSLR카메라가 둘 다 1000만 화소로 같다 해도 화질이 동일하지는 않다. 콤팩트 디카는 이미지센서가 손톱만큼 작은데 거기에 많은 화소를 넣은 것이다. 그래서 각 화소의 크기와 간격이 좁아진다. 이 때문에 빛 정보를 제대로 읽지 못해 화질 저하가 발생하기 쉽다. 소형 승용차보다는 대형 승용차가 안락하다는 점을 생각하면 된다. 또한, 화질은 이미지센서뿐만이 아니라 촬영한 영상을 처리하는 카메라 시스템, 렌즈 등과 같은 다른 변수에 의해서도 결정된다.

유효 화소 수

실제 촬영에 사용되는 화소 수를 말한다. 예를 들어 이미지센서가 1200만 화소라고 해도 유효 화소 수가 1000만 화소라면 이 카메라의 실제 촬영 가능한 화소 수는 1000만 화소다. 이미지센서 크기는 1200만 화소가 맞지만 카메라 구조상 빛이 닿지 않는 부분이 생긴다. 이 때문에 유효 화소 수라는 개념이 생겼다.

이미지센서(CCD, CMOS, FOVEON)

이미지센서가 없다면 필름 없는 카메라와 같다. 이미지센서의 화소마다 포토다이오드(photodiode)라는 일종의 광(光)센서가 배치돼 있다. 이 광센서가 빛을 받으면 전기에너지 형태의 신호를 발생시킨다. 현재 시중에서 팔리는 디카의 이미지센서는 크게 CCD, CMOS, FOVEON 방식으로 나뉜다.

CCD

CCD는 Charge Coupled Device, 즉 전하결합소자의 약칭이다. 이미지센서 내부 회로 설계상 CCD는 화소에서 받아들인 신호를 모아서 읽어낸 뒤 마지막에 증폭시키는 과정을 거치기 때문에 구조가 단순한 편이다. 그래서 빛을 받아들이는 화소의 면적이 크고 고감도다. 이미지센서 개발 초기에는 CCD 방식이 감도가 좋고 화질이 더 좋았기 때문에 많이 사용됐다. 그러나 소비전력이 많고, 신호전송 도중 잡신호의 영향을 받기 쉽다. 그리고 DSLR카메라에 사용되는 이미지센서처럼 크기가 커지면 신호 읽기에 시간이 걸려 요즘에는 소형 콤팩트 디카에 주로 사용된다.

CMOS

시모스(CMOS)는 각 화소 내에 신호 증폭회로를 설치해 직접 증폭된 신호를 읽어내므로 전송 속도가 빠르고 신호 전송 도중 잡신호의 영향도 CCD에 비해 덜 받는다. 대신 신호 증폭의 불균형을 해소하는 회로가 필요하고, 화소의 면적이 작아지는 것은 단점이다. 그래도 신호를 읽는 방법을 다채널화하거나 부분 읽기를 할 수 있어 고속연속 촬영에 유리하다. 무엇보다도 소비전력과 발열이 작은 것이 큰 장점이며 이로 인해 카메라 뒷면 모니터를 보면서 촬영하는 라이브 뷰 기능에 적합하다. 대부분의 DSLR 카메라가 사용하는 이미지센서 방식이다.

FOVEON

포비온(FOVEON) 센서는 미국 포비온사가 개발한 이미지센서다. 포토다이오드(광센서)의 소재인 실리콘 결정이 푸른빛은 비교적 표면에서, 붉은빛은 약간 깊은 부분에서 흡수한다는 점에 착안해 만들어졌다. 결국, 한 화소에서 빨강·녹색·파랑의 모든 신호를 끌어낼 수 있다. 촬영 대상이 원색에 가까워도 해상력이 떨어지지 않는다. 그리고 존재하지 않는 거짓색이 나타나지 않는다.

CCD·CMOS 이미지 센서는 각 화소 위에 빨강·녹색·파란색 컬러필터를 바둑판 모양으로 배열(이를 베이어 배열이라고 한다)해 놓았다. 각 화소는 지정된 색만을 인식한다. 그러다 보니 중간에 빨강·녹색·파랑 중 빠진 색은 인접한 화소에서 얻어진 색을 기준으로 계산한 뒤 색신호를 얻는다. 하지만, 피사체에 세밀하고 반복적인 모양(특히 규칙적인 질감이 있는 옷의 경우)이 있으면 실제로는 존재하지 않는 거짓색이 나타나는 단점이 있다.

영상처리엔진

카메라 성능 및 화질을 좌우하는 중요한 부분이다. 이미지센서가 받아들인 신호들을 어떻게 처리하느냐에 따라 각 카메라 회사별로 최종 영상물이 차이가 난다. 또한 처리속도에 따라 연속 촬영 가능 매수도 정해진다. 영상처리엔진에 대한 자세한 사항은 회사마다 최고 기밀 사항이다. 캐논은 ‘DIGIC’, 올림푸스는 ‘TruePic’, 코니카미놀타는 ‘SUPHEED’, 소니는 ‘BIONZ’ 라는 애칭으로 불린다. 니콘은 ‘EXPEED’라고 불리지만 이는 영상처리엔진을 포함한 시스템 전체에 대한 이름이다.

다이내믹 레인지(Dynamic Range)

어두운 부분에서 밝은 부분까지 섬세하게 재현해 내는 성능을 뜻한다. 이 성능이 좋을수록 강한 빛이 있는 부분에서 빛이 퍼져 보이는 현상이 덜 발생하고 어두운 부분이 뭉개져 보이는 것도 덜 생긴다. 그렇지만 다이내믹 레인지가 무조건 넓기만 해도 문제가 된다. 콘트라스트가 저하돼 눈으로 본 장면과 달리 밋밋한 영상이 되기 때문이다.

콘트라스트AF, 위상차AF

콘트라스트AF는 피사체의 콘트라스트를 인식하는 AF센서가 렌즈를 움직여 콘트라스트가 가장 높아진 위치에 초점을 맞추는 방식이다. 이 방식은 AF동작이 느린 단점이 있다.

위상차AF는 촬영렌즈를 통과한 빛을 둘로 나눠 투영한 뒤 두 영상의 위치 관계에 의해 초점을 맞추는 방식이다. 즉 초점이 맞는 위치를 기준으로 앞쪽에 초점이 맞은 경우에는 영상 간격이 좁고, 뒤에 초점이 맞은 경우에는 영상 간격이 넓어지는 성질을 이용한다. AF동작 속도가 빠른 장점이 있어 대부분의 DSLR카메라가 채용하고 있다.

AF 측거점

자동초점 기능을 사용할 때 뷰파인더에 보이는 피사체의 어느 부분에 초점을 맞출지 정하는 기준점이다. DSLR카메라는 가운데를 중심으로 좌우, 상하로 10개가 넘는 측거점이 있어 이 중 하나를 선택해 촬영한다. 측거점이 많으면 자신이 원하는 구도 내에서 초점 잡기가 편하다. 측거점은 뷰파인더나 액정에 점처럼 찍혀 있거나 또는 사각형이나 원형의 작은 모양으로 표시돼 있다.

시야율

카메라의 뷰파인더에 피사체가 보이는 비율을 말한다. 시야율 100%라면 뷰파인더에 보이는 장면 그대로 사진이 촬영된다는 뜻이다. 반면 시야율이 100%보다 작으면 실제 사진에는 뷰파인더로 본 영상보다 더 많이 찍히게 되어 나중에 불필요한 부분을 잘라내야 한다.

풀 프레임, APS-H, APS-C
포비온(FOVEON)
포서즈 시스템(Four Thirds System)

이미지센서 크기에 따라 붙여진 이름들이다. 풀 프레임은 글자 그대로 예전 필름카메라가 쓰던 필름 크기와 같은 24×36mm다. APS(Advanced Photo System)는 후지필름, 이스트먼 코닥, 캐논, 미놀타(현 코니카미놀타), 니콘이 공동 개발한 필름과 카메라의 새로운 규격으로 1996년에 판매가 시작됐다. 시장 반응은 전통적인 필름카메라 규격을 선호해 2002년을 기점으로 점차 사라졌다. APS-H는 28.1×18.7mm, APS-C는 23.7×15.6mm 크기인데 이미지센서 크기가 APS 규격과 비슷하게 작아서 이 이름을 붙인 것이다. 포비온은 20.7×13.8mm, 포서즈 시스템은 17.3×13mm 크기다.

포서즈 시스템(Four Thirds System)은 필름카메라 크기 보다 작은 DSLR 카메라 디자인과 개발을 위해 올림푸스와 코닥이 2002년 새롭게 만든 표준이다. 포서즈는 올림푸스의 등록 상표다.

라이브뷰

DSLR카메라 뒤편에 있는 모니터를 이용해 피사체를 보면서 촬영할 수 있는 기능이다. 뷰파인더보다 넓은 화면을 보기 때문에 보다 정교하게 구도를 잡을 수 있다. 그리고 높은 위치나 낮은 위치에서도 화면을 보고 촬영할 수 있어 다양한 앵글을 구사할 수 있다. 그러나 삼각대를 이용하지 않고 손에 들고 촬영하면 자칫 흔들려 사진을 망칠 우려가 있다.

RAW, JPG, AVI

DSLR카메라로 촬영한 뒤 저장매체에 저장된 파일 형식들이다.

JPG 파일은 크기가 작아 같은 용량의 저장매체에 더 많은 사진파일을 저장할 수 있다. 그러나 카메라가 설정한 대로 사진이 처리된다는 점과 압축률에 따라 화질이 저하되기도 하는 것이 단점이 될 수도 있다.

RAW 파일은 JPG에 비해 파일 용량이 커서 단점이긴 하지만, 촬영 순간의 원본 데이터를 지니고 있어 큰 장점이다. 즉 예전 필름 카메라 시절의 필름 역할을 한다. RAW 파일은 변환프로그램이 필요하고 변환에 따른 시간과 노력이 필요하지만 이 과정에서 자신의 의도대로 사진을 만들어 낼 수 있다.

AVI 파일은 동영상 촬영이 가능한 DSLR카메라가 찍은 동영상 파일이다.

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신인섭 기자 [shinis@joongang.co.kr]