● 디지털 카메라가 은염 필름 카메라와 다른 점
우리나라도 이제 본격적인 디지털 사진시대로 들어섰다. 대중용 디지털 카메라가 처음 소개되었을 때 35만 화소 정도였던 기술이 이제는 100만 화소시대를 넘어 다시 200만 화소이상의 촬상소자를 갖는 고성능 상품이 속속 시판 되고 있다. 200만 화소가 넘는다면 대형 출력이나 고급 인쇄용이 아니라면 아날로그 사진에 비해 크게 화질의 차이를 느낄 수 없는 해상도이다. 특히 신문 사진의 경우 전혀 화상의 손실 없이 신속 편리하게 제작에 기여할 수 있다는 점에서 비 뉴스(문화 기획 등) 취재용으로 수요가 늘어왔는 데 이제는 스팟 뉴스 사진 취재용 장비도 디지털로 바뀌고 있는 현실이다. 90년대 초 프로용 디지털 카메라 1대의 가격은 은염카메라 10대 값이 넘는 고가여서 몇 개사가 한 두대 정도 보유하고 있었으나 지금 각사가 장비의 교체를 시작 했거나 고려하고 있는 현실이다. 카메라의 가격 파격적으로 내린데다가 필름가격은 올라 경제성이 있다고 판단 되기 때문에 앞으로 디지털 카메라의 수요는 더욱 늘어날 것으로 예상된다.
실제로 디지털 카메라는 아날로그 카메라에 비해 여러가지 장점을 갖고 있어 카메라 시장에서의 점유비율이 매년 증가세를 타고 있다. 디지털 사진의 장점으로는 화이트 밸런스를 자동으로 인식하여 흔히 실내에서 형광등 빛으로 촬영했을 때 생기는 녹색이나, 공연장 등의 텡스탠 라이트의 붉은 색이 보정되며 촬영 데이터를 스캔할 필요없이 컴퓨터 상에서 바로 출력이나 수정 보정작업이 가능하다. 또 프린터의 성능이 좋아져서 일반 사용자들이 사진용 고급 프린트 용지를 사용한다면 인화된 필름 사진이나 다름없는 결과물을 얻을 수 있다. 현상소에 맏기는 것에 비해 얼마든지 임의대로 조절할 수 있어 훨씬 매력적이다. 수 십만 장의 사진자료를 압축 데이터로 보관할 수 있어 간편하게 관리할 수 있으며 재활용 할 수 있는 것도 큰 장점이다. 예측 불가능하게 개발되는 첨단 기술에 의해 디지털 카메라의 성능과 기능은 계속 발전 보완될 것이며 더욱 편리하게 개선될 것이다. 이제 사진과 디지털의 만남은 전문가나 아마추어에 상관없이 밝은 미래를 예측하고 있다.
1. 디지털 카메라의 개요
필름을 사용하지 않는 전자식 카메라의 상품화는 1981년 소니사에 의해 제작된 아날로그 방식의 스틸 비디오 카메라에서 비롯되었다. 마비카(Magnetic Video Camera)라는 상표로 선보인 이 스틸비디오 카메라는 필름 대신 플로피 디스크를 이용하여 영상을 기록하는 방식으로서 비디오 테이프 레코더의 원리를 이용한 것이었다. 렌즈를 통해 들어온 영상을 일종의 반도체로서 빛에 민감하게 작용하는 전하촬상소자(Charged-Coupled Divice)란 칩에 기억시킨 뒤 이 데이터를 전자신호로 바꿔 필름 역할을 하는 플로피디스크의 자기에 기록하는 원리를 채용했다. 이 데이터를 화상 재생 장치를 이용하여 모니터에 그림 정보를 재현하고 이를 전자 프린터로 인화 할 수 있게 개발되었다.
전자사진은 발명 초기부터 사진을 현상-인화하지 않고 즉석에서 화상을 재현할 수 있다는 시간 단축과 간편성을 가장 큰 장점으로 하고 있어서 언론매체를 근간으로 뿌리내리려 노력했다. 그러나 다게레오 타입 이후 새롭게 등장한 이 영상기록 방법은 당시에 많은 화재를 불러일으키며 세계적으로 관심과 이목을 모았지만 실제로 신문제작에 실용화 되지는 못했다. 왜냐하면 스틸비디오 카메라에 의해 아날로그 방식으로 만들어진 이미지는 텔레비전의 화면에도 못 미치는 조악한 화질을 갖고 있었기 때문이었다. 따라서 다른 인쇄매체에 비해 지질이나 인쇄 성능까지 뒤떨어졌던 신문에 전자사진을 이용하기에는 적합하지 못하였다.
그러나 일본 언론은 1984년 미국의 로스엔젤레스 올림픽 대회에서 스틸비디오 카메라를 이용하여 현장에서 즉석 전송을 시도하여 성공함으로서 그 기능적 특성을 과시하였으며 기존의 사진 메커니즘에 큰 변화가 일어날 것을 예고했다. 당시 일본의 신문들은 개막식 행사 사진을 당일자 신문 마감시간에 맞추기 위해서 스틸비디오 카메라로 취재한 후, 이 영상 데이타를 로스엔젤레스 현지에서 직접 동경본사로 전송함으로써 제작시간에 맞게 신속히 마감하는 능력을 과시했다. 비록 색상이나 화상이 기존의 전송기를 사용한 화면보다 선명하지는 못했지만, 올림픽의 개막식이 시작되자마자 현장인 메인 스타디움에서 전화선을 통해 거의 동시에 미국과 일본간에 사진의 송신과 수신이 이루어졌다는 사실은 대단히 획기적인 일이었다. 사진을 찍어 필름을 현상하고 이것을 다시 인화해서 전송하려면 적어도 30분 이상이 소요되야 하는 데 그만큼의 시간뿐 아니라, 인화하기 위해 암실까지 이동해야 하는 시간까지도 절약되는 것이어서 신문제작 시간에 결정적인 영향을 미치는 일이었으며 간편성에서도 탁월한 이점을 보여준 새기술의 등장이었다.
로스엔젤레스에서 있었던 일본 신문에 의한 전자 스틸비디오 카메라 사용이 그것의 실용화에 대한 가능성을 실험한 것이라면, 1989년 AP통신에 의해 시도되었던 부시 미국대통령 취임식장에서의 스틸비디오 카메라에 의한 전송 시스템 가동은 컴퓨터와 결합한 화상 송수신 장치의 운용이 얼마나 제작시간의 단축에 기여하는가를 입증한 계기가 되었다고 할 수 있다. AP통신의 Ron Edmond기자는 부시 대통령 취임식에서 개선된 화질의 Nikon 스틸비디오 카메라를 사용해 취재한 후, 현장에서 포터블 전송기를 이용해 전송함으로써 선서하기 위해 손을 올린 후 2분만에 각 언론사에 연결된 전자암실 모니터에 사진영상을 배달해 엄청난 제작시간 단축 효과를 보여 주었다. 기존 필름을 사용한 것에 비해 적어도 25분은 단축한 것으로서 이것은 미국내 석간 신문 제작시간에 맞춰 인쇄가 가능하도록 한 결정적인 시간차로 알려졌다. 현장으로부터 전자 카메라에 의해 전송되어 A P통신의 라인과 연결된 전자암실에 입력되고, 이 사진 데이타를 CTS제작과 연결해 바로 편집하고 인쇄함으로써 중요한 사진을 마감시간에 맞춰 게재할 수 있게 했다. 이 당시 실용단계에 있었선 전자암실 (Electronic Darkroom)이란 화상의 입출력과 저장이 가능한 화상관리 시스템으로서, 입력된 화상은 섬네일 형태의 브라우저로 디스플레이 되어 검색과 출력이 편리해 암실을 대체하는 기능을 했다.
통신으로 발행되는 외신이나 내신 사진도 모두 이곳 전자암실에 입력되는데 국내 언론사의 대부분이 이 시스템을 갖추고 있다. 이와같은 전자사진의 개발은 간편하면서도 빠른 화상 재현과 편리한 전송 방식을 바탕으로 하고 있었기 때문에 신문사진에 매우 적합한 강점을 갖고 있었다. 그래서 전자 사진은 초창기부터 보도용으로 사용될 수 있는 수준의 화상 재현에 주력하여 개발해 왔으며 특히 신문사진이 주도하여 품질 개선을 이끌어 왔다. 그 결과 오늘날 고도로 발달한 컴퓨터 테크놀로지에의 의해, 디지털 사진은 은염 필름의 사진입자와 거의 같은 수준의 해상력을 얻을 수 있게 되었으며 많은 분야에서 응용되고 있다. 취재된 영상은 압축 프로그램을 이용하여 백만장 이상을 컴퓨터에 저장, 수록할 수 있으며 컴팩트 디스크 스타일의 포토 CD에 기록, 보관 할 수 있게 개발 되었다. 플로피디스크 대신 내장된 칩에는 음성까지 기록할 수 있는 데, 모두 녹음 테이프나 V.T.R.테이프처럼 재사용이 가능 하다.
초기에 아날로그로 시작한 전자사진은 1990년부터 디지털을 이용한 사진으로 바뀌어 32개의 화상을 저장할 수 있는 메모리 칩을 적재한 디지털 카메라 다이캠(Dycam)이 선보였는데, 376x240의 해상도의 눈에띄게 개선된 화질을 갖고 있었으나 흑백 사진만 촬영할 수 있었다. 다이캠 이후 도시바에서 12개의 40만 픽셀 컬러 이미지를 저장할 수 있는 MC200 카메라를 발표 했으며, 코닥사는 AP통신과 협력 아래 니콘의 F-3, 또는 캐논의 EOS 카메라의 바디를 이용하여 뒷 부분에 전자 메모리 장치를 장착한 전문가용 디지털 카메라 DCS시리즈를 개발했다. 스틸 비디오 카메라가 CCD상의 이미지를 아날로그 형태로 기록 하는데 반해 디지털 카메라는 2진법의 숫자 형태로 화상 데이타를 입력하여 컴퓨터를 통해 바로 이미지를 재현 할 수 있는 기능을 갖추었다. 아날로그 방식에 비해 디지털 영상은 훨씬 선명한 화상을 만들수 있었으며 색상 재현에도 뛰어났다. 특히 해상력에 있어서 니콘 사와 후지 사가 합작으로 만든 E-2 카메라와 니콘, 캐논과 AP, 코닥이 공동개발한 NC-2000 카메라는 130만 픽셀의 화소수를 재현해 은염 사진과 큰 차이가 없는 화상 재현력을 갖고 있어서 신문에 본격적으로 사용되기 시작하였다. 그러나 디지털 카메라는 이와같이 많은 장점을 갖고 있으면서도 개발 초기에는 비싼 가격으로 인해 폭 넓게 보급되기에는 한계가 있었다.
90년대 초 당시 신문사 사진부에서 일반적으로 사용되었던 니콘 F-3 카메라의 열대 값이 넘는 2천만원이 넘었기 때문이었다. 그래서 디지털 카메라의 국내 이용은 1993년도에 조선일보, 중앙일보에서 코닥과 니콘이 공동 개발한 NC-2000 카메라를 사용하면서 시작되었는 데 그 후 한 두 곳에서 더 구입하는 것으로 그쳤다. 98년에 생산된 코닥 DCS-460은 6백만 화소를 재현하여 확대사용에도 무리가 없는 고화질을 재현하고 있으나 국내 판매 가격이 4천만원 대에 달해 상당히 고가인 점이 문제로 지적되고 있다. 대체적으로 1백만원 대의 디지털 카메라도 1백만 화소 이상을 재현하기 때문에 신문제작에 사용하는데는 큰 무리가 없는 것으로 나타나고 있다. 앞에서 언급한 바와 같이 디지털 카메라로 찍은 영상은 전화선을 이용해 1~2분이면 세계 어느 지역에서도 송신과 수신이 가능하다. 카메라에 담긴 데이터를 컴퓨터와 연결해 아무곳에서나 전화로 즉석에서 전송하고 송출된 화상은 컴퓨터로 수신하게 된다. 1998년부터 A P통신의 모든 사진 취재는 디지털 카메라에 의해 이뤄지고 있으며 미국의 일부 신문사도 디지털로의 전환을 계획하고 있다. 지금은 국내에서도 디지털 카메라가 제작 판매되고 있어 실용화 단계에 있으며 일부 신문사에서는 수도권 지역 일반 취재기자나 해외 특파원에게까지 개인지급하여 취재, 전송 등에 유용하게 활용하고 있다.
2. 디지털 사진의 원리
디지털 사진은 다게레오타입 이후 사용되어 온 할로겐화은 결정체가 빛과 만나 화학적 작용에 의해 화상을 만드는 기존의 사진에서 벗어나 전자적 감광 센서를 이용해 이미지를 저장 재현하는 전혀 새로운 형식의 사진이다. 디지털사진의 등장으로 1백 50년이상 큰 변화없이 지속적으로 일상생활에 밀접하게 보급되어 온 필름사진이 새로운 전기를 맞고 있다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.photodesk.co.kr%2Fimage%2Fcap14.jpg)
* 아날로그와 디지털
우리 주위의 세계는 에너지의 파도로 구성되어 있다. 즉 해가 뜨는 것, 말하는 것, 바람이 부는 것은 빛, 소리, 열 등의 에너지가 연속적인 파장의 이동을 함으로써 일어나는 현상이다. 털레비전이나 VTR 등의 이미지는 연속적인 전자파장 신호를 통해 만들어진다. 앞의 예에서 살펴 볼 수 있듯이 음성이나 이미지 정보 전달과 같이, 일련의 파도와 같이 끊이지 않는 파장 시그널을 전달하는 것을 아날로그라고 정의한다. 이러한 아날로그의 특징은 영상과 음성같은 정보를 끊임없이 다양한 형태로 연속적으로 표현하는 데 있다. 아날로그는 시간과 거리에 에너지의 강도가 반비례하는 특성을 갖는다.
예를 들어 잔잔한 호수가에 돌을 던졌을 때 시간이 지날수록 파고의 강도가 감소되듯이 아날로그 시그널은 시간이 지날수록 에너지의 감소를 가져온다. 또한 파도는 돌이 떨어진 중심점에서 점차적으로 멀어짐에 따라 강도와 패턴이 감소되는 것과 같이 진원지에서 거리가 멀어질수록 본래의 아날로그 패턴은 약해진다. 마찬가지로 아날로그 형태의 이미지는 시간과 거리가 멀어질수록 점차로 본래 패턴의 저하를 가져온다는 점에서는 동일하지만 호수에 돌을 던질 때 보다 더욱 유동적이고 복잡한 구조를 지니고 있다. 반면 디지털 메커니즘의 특징은 정보의 전달에 있어서 켜짐과 꺼짐(on-off signal)의 두 가지 전자 신호방식을 사용하며, 연속성을 지닌 아날로그 방식과는 달리 열고 닫는 상태, 높고 낮은 상태 등의 2가지 신호로 정보를 전달한다.
즉 0과 1의 2진법에 의한 신호를 사용한다. 이러한 상태를 컴퓨터의 표현으로는 비트(bit=binary digit)라 한다. 이미지 분야에서 디지털 방식의 장점은 영상신호의 인식이나 재현이 아날로그 방식보다 우수하다는 것이다. 예를 들어 먼곳에 송신을 할 경우 아날로그 형태의 시그널은 시간이 지날수록 정확한 주파수와 증폭 정도를 파악하가가 힘들지만 디지털 방식의 켜짐과 꺼짐의 패턴은 먼 곳에서도 정확하게 윈형을 재현할 수 있다.(주1)
디지털 사진은 디지털 카메라를 이용하여 촬영한 화상에만 적용되는 것이 아니라, 기존의 카메라로 찍은 염화은 필름의 화상을 바탕으로 하여서도 만들어진다. 즉 일상적으로 사용하는 기존의 필름을 가지고도 인화 과정에서만 스케너를 이용하여 컴퓨터 모니터에 재현하여 저장하거나 프린트하기도 한다. 디지털 카메라의 경우 필름의 현상 시간까지 절약되어 신속성에서는 뛰어나고 경제적이지만 필름으로 남아있지 않는다는 점과 고급인쇄에 이용할 만큼 해상력이나 색상이 재현되지 않는다는 단점을 갖고있다.
(주1): .포토저널리즘,언론연구원,이민규의 포토저널리즘과 디지털포토 중 262쪽.
* 픽셀
디지털 사진을 이해하려면 우선 디지털 이미지를 이루는 원소인 픽셀을 알아야 한다. 화소 즉 픽셀(Pixel)이란 용어는 Picture와 Element라는 단어의 합성어로서, 모니터 등에 나타나는 디지털 이미지는 수많은 타일로 구성된 모자이크 그림과 같이 사각형 픽셀의 집합으로 구성된 것이다. 즉 바둑판 같은 그리드(grid)를 형성한다. 그리드 또는 맵(map)에 존재하는 픽셀의 집합을 비트맵이라 부르며 비트맵을 표현하는 픽셀이 얼마나 많은 톤과 컬러를 지니고 있는지를 나타내는 것을 비트 심도(depth)라고 한다. 은염사진에서 은입자의 집합으로 필름에 화상을 형성하고 있는 것과 마찬가지로 디지털 화상의 경우 화소의 집합으로 화상을 이룬다. 35밀리 필름의 해상도를 디지털 이미지의 해상도와 비교한다면 그 픽셀수는 6백만~1천8백만 픽셀 정도가 된다. 픽셀은 색상과 명도를 갖는데 어떤 디지털 이미지가 1비트 이미지라면 흑과 백으로만 표현이 가능하고 2비트라면 흑백 이외의 두 가지 회색톤을 재현할 수 있다. 또 8비트(2의 8승) 이미지 테이터는 256단계의 톤을 제공해주어 흑백 이미지에서 이 정도면 농도차이로 생기는 톤과 톤사이에 계단같이 보이는 밴딩현상을 느끼지 못할 정도로 자연스런 계조를 형성해 줄 수 있게 된다.
컬러에서는 24비트 이미지에서 1천6백만 컬러가 재현되며 이 정도면 색부족에 의해 생기는 부자연스러움을 거의 느낄 수 없다. 충분한 비트 심도를 갖는 디지털 이미지라야 인간의 눈에 자연스런 이미지를 만들 수 있다. 비트맵 이미지의 해상도는 ppi(pixel per inch)로 나타낸다. 1 인치 안에 몇개의 픽셀이 있는가를 나타내는 것으로 그 수가 많을 수록 해상도가 높아지는 것이며 픽셀의 증가없이 이미지의 사이즈 만을 확대한다면 단위면적당 해당 ppi는 줄어드는 결과가 되어 해상도가 낮아진다. 반대로 픽셀의 감소없이 이미지의 사이즈 만을 줄이면 단위면적당 픽셀수가 증가하는 효과를 보여 결과적으로 해상도는 높아진다.
프린트에 단위면적당 찍히는 점의 수치를 기준으로 dpi(dot per inch)로 화상의 조밀도를 표시하기도 하는데 어떤 경우든 수치가 높을 수록 고화질을 보인다. 해상도와 픽셀수는 상당히 밀접한 관계가 있는데 같은 화상을 해상도가 300dpi의 프린터로 인화하는 경우에는 480x640픽셀의 화상을 각각 300으로 나눈 값이 그 크기가 된다. 그러므로 1.6x 2.1 inch 결국 40.6x54 mm의 크기로 프린트 된다. 물론 프린터의 해상도를 낮춘다면 보다 큰 프린트를 만들 수 있지만 커질수록 화상의 질은 떨어진다. 따라서 스캐닝 할 때 중요하게 고려할 점은 원하는 화상의 해상도와 프린할 때의 크기이다. 따라서 입력된 픽셀수 = 입력된 원고의 크기(inch) x 입력시 해상도라는 공식이 성립된다. 물론 스캔용 소프트웨어에서는 스캐닝할 범위를 지정해 해상도를 입력하면 픽셀수가 자동으로 표시된다. 반대로 화상을 프린트할 때 픽셀수에 프린터의 해상도(dpi)로 나누면된 프린트의 크기를 알 수 있다.
* 디지털 카메라의 작동원리
1> 빛이 일련의 렌즈를 통해 카메라에 들어오면 렌즈의 구경이 빛의 양을 결정한다.
2> 셔터가 작동하는 순간 CCD에 노출이 되면서 빛의 양을 조절해 준다.
3> 촬영된 영상의 적 록 청 빛이 CCD 필터에 의해 각기 다른 색광으로 분리된다.
4> 적 록 청 색광으로 분리된 영상은 광센서로 구성된 수십만 개의 화소(픽셀)에 등록된다.
5> 각 픽셀의 색갈 농도는 필터를 통과한 빛의 양에 따라 결정된다. CCD에 닿는 빛이 많을수록 전기량도 많아진다.
6> CCD에서 나온 전기신호는 0과 1의 디지털 신호로 변환되어 정지 영상 압축 (JPEG)칩으로 보내진다.
7> JPEG 칩에서 중복되는 영상과 색상 데이터가 제거된 압축영상 데이터는 PC카드 등 고체 상태의 메모리 장치에 저장된다.
8> JPEG 코드로 포멧된 영상은 컴퓨터를 통해 볼 수 있으며 ,T V 용으로 변환할 수도 있다. 전자 영상은 수십만 개의 화상소자(Pixel)로 이루어 지는데 이 픽셀을 층층이 쌓듯하여 모자이크하여 화상을 만드는 것이다. |