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| (위) 삼성 '갤럭시S8' , (아래) 애플 '아이폰7' |
구동 속도, 디스플레이 중심이었던 스마트폰 기술 경쟁이 새로운 국면을 맞이하고 있다. 글로벌 스마트폰 제조업체들의 기술력이 상향 평준화되면서 기존의 경쟁은 의미를 잃어가고 있다, 과거 자사 제품만의 아이덴티티를 형성했던 스마트폰 디자인 역시 디스플레이 경쟁이 고도화되면서 상하좌우 베젤이 극도로 얇아지는 ‘베젤 리스’와 물리적 방식의 홈버튼이 사라지는 ‘풀 터치’로 인해 비슷한 모습으로 변화하고 있다. 이 같은 상황에서 글로벌 스마트폰 체조업체들은 스마트폰에 탑재된 ‘카메라’ 경쟁으로 눈을 돌렸다.
◇ 스마트폰 카메라 기술 경쟁의 서막
정통적인 카메라 시장은 스마트폰 발전에 따른 피해를 가장 많이 본 업계 중 하나다. 스마트폰에 탑재된 카메라 성능이 점차 고도화되면서 고가의 전문가용 카메라 시장을 제외한 일반 콤팩트 카메라 시장은 궤멸을 면하지 못했다. 시장조사 전문기업 엠브레인 트렌드모니터가 스마트폰을 사용하는 전국 만 19~59세 성인남녀 1000명을 대상으로 카메라 관련 설문조사를 실시한 결과, 10명 중 9명은 스마트폰 카메라 사용 이후 일상생활에서 사진을 찍는 일이 더 많아졌으며 전체 71.1%는 스마트폰 카메라로 인해 디지털카메라 사용 필요성이 줄어들 것이라고 대답했다.
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| LG G6의 카메라 성능.(LG전자 캡쳐) |
처음부터 스마트폰이 카메라의 영역을 넘본 것은 아니다. 초기에 사용자들은 스마트폰 카메라에 많은 성능을 기대하지 않았다. 초기 스마트폰에 탑재된 소형 카메라 모듈은 대부분 간단한 셀카용이나 기록용이었다. 실제로 2007년 1월에 공개된 애플 아이폰 1세대는 후면에 200만 화소의 카메라를 탑재하고 있었다.
아이폰이 탄생한 이후 스마트폰 시장 경쟁이 치열해지면서 카메라는 업체 간 기술 발전력을 가장 극명하게 보여줄 수 있는 상징이 됐다. 스마트폰의 대표격인 아이폰을 통해 카메라의 변천을 살펴보면 △아이폰 3GS 후면 300만화소 카메라 도입 △아이폰4 후면 500만 화소·전면 30만 화소 카메라 △아이폰4S 후면 800만 화소 카메라 등으로 최신 제품이 등장할 때마다 카메라 성능 개선은 뒤따라 왔다.
◇ 치명적 단점도 뛰어넘는 기술 경쟁
스마트폰 카메라는 일반 디지털 카메라와 달리 ‘크기’ 면에서 커다란 제약을 갖는다. 스마트폰 내부에 탑재돼야 하는 스마트폰용 카메라 모듈은 일반적인 디지털카메라에 탑재되는 모듈에 비해 필연적으로 작을 수박에 없다. 일체형으로 된 모듈 특성상 렌즈를 탈부착 방식이 적용될 수도 없고 필요에 따라 렌즈를 교체할 수도 없다. 렌즈와 센서 사이 공간이 작아 가변조리개를 채택하는 등 기술적인 촬영도 기대하기 어렵다.
이에 스마트폰 제조사들은 새로운 기술을 적용하며 한계를 넘어서고 있다. 우선 이미지 센서의 화소를 늘려 화질을 개선하는 작업을 진행하고 있다. 화소가 높아진다는 것은 화면을 구성하는 색 정보량이 늘어난다는 뜻으로 더욱 다양한 색을 구성할 수 있게 되면서 보다 선명한 결과물을 얻을 수 있다.
다음 방법은 렌즈와 밀착한 조리갯값을 낮춰 많은 빛을 받아들이는 방법이다. 과거 대부분 스마트폰 카메라가 F 2.0수준의 조리개를 탑재했다. 성능 경쟁이 치열해지면서 조리갯값은 점차 내려가고 있다.
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| 삼성 '갤럭시S8+' 오토 포커스 |
마지막으로 오토포커스 방식의 변화다. 과거 카메라 모듈은 큰 조리갯값에 무한대의 초점 값을 주어 모든 곳에 초점을 맞도록 한 ‘팬포커스’ 방식이나 들어온 이미지의 명암을 비교해서 초점을 맞추는 ‘콘트라스트 검출’ 방식을 사용했지만 조리갯값을 낮출 수 없고 콘트라스트 검출은 초점 맞추는 속도가 느리다는 단점이 있었다. 이에 최신 스마트폰 카메라는 위상차 검출 방식과 레이저 오토 포커스 등을 통해 속도와 정확성을 모두 잡았다.
이 밖에도 이미지 프로세싱 능력을 소프트웨어적으로 극대화하기 위해 셔터 속도, ISO, 노출 등을 수동으로 조절하는 기능이나 광학 손 떨림 보정, 자동 HDR, 피사체 추적 AF, 다양한 필터 적용 등을 탑재하기도 한다.
◇ 현재진행형인 스마트폰 카메라 진화
스마트폰 카메라 기술 경쟁은 두 개의 카메라 모듈을 탑재하는 ’듀얼 카메라’로 진화하고 있다. 듀얼 카메라는 독립적인 두 개의 렌즈와 센서를 통해 촬영된 이미지를 하나로 합성해 보여준다. 기존 싱글 카메라로는 불가능한 넓은 시야각 사진을 촬영할 수 있고, 한 개의 모듈은 피사체의 초점을 잡고 나머지 하나는 주변 배경을 찍어 광각 효과를 낼 수도 있다.
삼성전자는 지난 24일 갤럭시 시리즈 최초로 듀얼 카메라가 탑재된 스마트폰 ‘갤럭시노트8’을 공개했다. 갤노트8의 후면에는 △1200만 화소 듀얼 픽셀 이미지 센서, F1.7 렌즈의 광각 카메라 △1200만 화소 이미지 센서, F2.4 렌즈의 망원 카메라가 부착됐다. 또한 듀얼 카메라 모두에 광학식 손떨림 보정(OIS) 기능이 적용됐다.
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| 삼성전자 갤럭시노트8에 탑재된 듀얼카메라.(삼성전자 캡쳐) |
듀얼 카메라의 장점을 살린 ‘라이브 포커스’ 기능도 선보였다. 이 기능은 사진의 배경을 얼마나 흐릿하게 처리할지 사용자가 직접 확인하면서 촬영할 수 있고, 촬영 후에도 언제든 갤러리에서 원하는 만큼 배경 흐림 정도를 후보정할 수도 있다
제품 공개를 코앞에 둔 LG전자의 하반기 전략 스마트폰 ‘V30’의 후면 듀얼 카메라에는 현존 스마트폰 카메라 중 최고 수준인 F1.6의 조리갯값을 구현했다. 이는 전작 V20의 F1.8 표준렌즈보다 약 25% 더 밝아진 것이다.
LG V30는 최적의 색감과 질감을 구현하기 위해 후면 표준렌즈를 구성하는 6장의 렌즈 중 빛을 직접 받아들이는 첫 번째 렌즈에 글라스 소재인 ‘크리스털 클리어 렌즈’를 채택했다. 후면 광각 카메라도 한층 업그레이드했다. LG V30의 저왜곡 광각 카메라는 자체 개발한 렌즈 설계 기술을 적용, 가장자리 왜곡을 전작인 V20 대비 1/3 수준으로 대폭 개선해 더욱 사실적인 촬영이 가능하다. 이밖에도 △광학식 손떨림 방지(OIS) △전자식 손떨림 방지(EIS) △레이저 오토 포커스 등 소프트웨어적인 기술도 탑재됐다.
선민규 기자 sun@viva100.com
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