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카툭튀의 시작
불과 몇년 전만 하더라도 전/후면 카메라 하나에 후면 플래시 하나의 구성이었던 스마트폰 카메라가 이제는 최소 2개이상 여러개의 카메라가 하나의 스마트폰에 달린 형태로 진화했습니다.
카메라를 제외한 스마트폰 성능이 실사용 수준에서 이미 차고넘치는 수준으로 좋아지다보니, 1~2년 지난 디바이스도 최신 폰과 견주어 사용할만한 수준을 유지하게 되면서, 애플과 삼성 같은 메이커들은 신제품 출시에 새로운 기술을 접목시키기에 바쁩니다.
그 중 하나가 개선된 카메라인데요, 화질을 향상을 위해 이미지 센서 크기를 키우고, 광각과 망원을 추가하는 등의 노력이 디자인적으로는 거대한 카툭튀로 발전하게 되었습니다.
카툭튀의 가장 큰 이유는 더욱 커진 이미지센서 때문입니다. 센서 자체가 커지는 것은 문제가 없는데, 커진 센서에 대응되는 렌즈를 사용하기 위해서는 어쩔 수 없이 렌즈도 커지기 때문입니다.
아시다시피 렌즈는 볼록 또는 오목하게 생겼습니다. 따라서 면적만 넓어지는 것이 아니라 그 두께도 필연적으로 두꺼워져야하고 이로써 플래그쉽 스마트폰의 카툭튀 디자인이 완성됩니다.
센서크기와 조리개 그리고 초점거리
카메라 스펙은 생각보다 여러가지 조합으로 따져봐야 합니다. 렌즈의 곡률에 따라서도 이미지 센서의 영역 별 맺히는 상의 색틀어짐이 발생할 수 있을 정도로 정교한 영역인데요, 일반적인 사용자가 색에 따른 굴절률 차이에 의한 색수차 까지 따질 일은 없다고 가정하면, 카메라성능 비교 시 크게 세가지 정도 비교해보면 될 것 같습니다. 바로 센서 크기와 조리개 그리고 초점거리입니다.
센서 크기
센서 크기는 앞서 말씀드린 것처럼 화질과 직결됩니다. 이미지를 기록할 때 센서 크기가 클수록 노이즈가 줄어들고 또 빛을 많이 받아들일 수 있으므로 같은 장면을 찍어도 노출 측면에서 유리하므로 셔터스피드나 조리개 등에서 사진의 표현력을 다룰 수 있는 범위가 넓어집니다.
특히나 빛이 부족한 야경이나 실내 사진 촬용시에는 그 차이가 매우 중요합니다. 노출에 관해서는 추후 다른 글에서 더 자세히 다루도록 하겠습니다.
아무튼 중요한 것은 센서가 크면 클수록 화질은 더 좋아진다는 점이 중요하고, 현대의 스마트폰 센서 사이즈는 1/xx" 1인치 대비 얼마나 더 작아지는 지 표현합니다. 즉, xx의 값이 작을수록 센서의 크기는 더 커지고 이는 절대적인 화질 우위 및 야경에서 유리하다는 의미를 담고 있습니다.
조리개
조리개는 이미지 센서와 렌즈 사이에 위치한 구멍으로 빛을 최대 얼마나 받아들일 수 있는지를 결정합니다. 물론 DSLR이나 미러리스 또는 일반 카메라의 경우 보통의 줌렌즈에서는 렌즈의 줌 상태에 따라 이 조리개 값이 변하는데요, 스마트폰의 경우 보통 광학적으로 줌이 되는 것이 아니라 디지털로 줌을 당기므로, 렌즈는 변하지 않는 단렌즈가 대부분입니다.
따라서 단렌즈의 최대 개방 조리개가 크면 클수록 더 빛을 많이 받을 수 있다는 이야기로, 결국 센서크기와 마찬가지로 화질 상승에 유리하다는 것으로 볼 수 있습니다.
조리개값은 F/XX로 표기되는데 이또한 XX값이 낮을수록 조리개는 더 개방된다고 이해할 수 있습니다. 스마트폰이 아닌 DSLR같은 카메라의 경우 50mm에서 조리개 1.4 값을 가지는 단렌즈를 표준렌즈라고 부릅니다.
물론 카메라의 센서크기가 넘사벽으로 크기 때문에 이런 값이 가능한데요, 스마트폰의 경우 1.4 값을 가지기에는 아직 역부족이었으나 최근 아이폰 13프로/맥스에서 1.5 값으로 매우 발전된 모습입니다.
초점거리
뭔가 더 기술적인 용어같지만 초점거리는 간단히 광각/표준/망원을 구분한다고 보시면 됩니다.
기술적으로 렌즈를 이해할 필요까지는 없으므로, 간단히 스펙만 보고자 한다면 초점거리가 짧을수록 광각이고 멀수록 망원이다 라고 생각하시면 됩니다.
위에서 말씀드린 것처럼 표준 50mm가 보통 사람의 눈으로 보는 수준으로 여겨지는데, 요즘의 스마트폰은 기본적으로 광각렌즈가 탑재되어있습니다.
아이폰 및 갤럭시 모두 26mm를 기본으로 초광각은 13mm입니다. 초점거리간의 배율이 실제 줌배율과 같은데요, 예를 들면 표준 26mm대비 초광각이 13mm이므로 26/13 = 2 즉, 초광각이 2배 더 넓은 화면을 담는다는 계산이 가능합니다.
또한 메이커가 다르더라도 초점거리가 동일하다면 화각이 동일하다고 볼 수 있습니다. 물론 이미지의 비율에 따라 조금씩 화면에 차이는 있을 수 있지만, 이미지에 담기는 피사체의 크기 등은 동일하게 담길 수 밖에 없습니다.
즉 아이폰의 13mm 와 갤럭시의 13mm가 다른 센서 다른 렌즈를 사용하더라도 같은 크기의 피사체 이미지를 만들어낸다는 것입니다.
일반적으로 우리의 일상에서는 망원사진보다는 광각 사진을 많이 찍는데요, 때문에 현세대의 아이폰 및 갤럭시 모두 같은 광각/초광각 초점거리를 가지므로 화각에 대해서는 동등한 수준이라고 볼 수 있을 것 같습니다.
아이폰 및 갤럭시 카메라 스펙
위 세가지 요소 말고도 사실 화소수, 광학식 손떨림보정 (OIS) 그리고 이미지 후처리 기술(소프트웨어적 처리)등에서 결과물의 차이가 많이 나게 됩니다. 다만 여기서 그 모든것을 다루기는 어려우므로 추가적인 내용은 다음 글에서 차근차근 또 살펴보도록 하겠습니다.
일단은 대략적으로 스펙을 비교할 때 세가지를 고려해보시는 걸 추천드리며 아래와 같이 정리해보았습니다.
| 구분 | 아이폰13/미니 | 아이폰13프로/맥스 | 갤럭시s21 | 갤럭시s21 울트라 | |
| 초광각 | 센서크기 | 1/3.4” | 1/3.4” | 1/2.55” | 1/2.55” |
| 조리개 | F/2.4 | F/1.8 | F/2.2 | F/2.2 | |
| 초점거리 | 13mm | 13mm | 13mm | 13mm | |
| 광각 | 센서크기 | 1/1.9” | 1/1.65” | 1/1.76” | 1/1.33” |
| 조리개 | F/1.6 | F/1.5 | F/1.8 | F/1.8 | |
| 초점거리 | 26mm | 26mm | 26mm | 26mm | |
| 망원 | 센서크기 | - | 1/3.4” | 1/1.72” | 1/3.24” |
| 조리개 | - | F/2.8 | F/2.0 | F/2.4 | |
| 초점거리 | - | 77mm | 28mm | 70mm | |
| 초망원 | 센서크기 | - | - | - | 1/3.24” |
| 조리개 | - | - | - | F/4.9 | |
| 초점거리 | - | - | - | 240mm |
결론
스마트폰의 세대가 거듭할수록 카툭튀가 커지는 현상은 이제 어쩔 수 없는 시대적 흐름인것 같습니다. 스마트폰 자체의 성능이 상향평준화된 지금은 매년 성능보다도 차별화된 눈에띄는 기술을 선보여야하며 그러한 기술 중 가장 쉽게 눈에 띄는 것이 카메라이기 때문입니다.
갤럭시 s21 울트라의 경우 이미 센서 크기가 1/1.33 인치로 센서 크기만 단순 비교해보면 과거 하이앤드 컴팩트 카메라에 수준까지 올라온 상태입니다.
센서 크기가 상향되면서 자연히 그에 맞는 렌즈의 두께 또한 물리적으로 증가할 수 밖에 없는데, 이를 해결할 수 있는 획기적인 기술이 등장한다면 현재의 카툭튀도 다시 사라질 수 있지 않을까 기대해봅니다.