[IT講義室] 소니 a9 III가 가진 ‘글로벌 셔터’의 長點은?

[IT東亞 차주경 記者] 소니가 선보인 專門家用 미러리스 카메라 ‘a9 III’가 業界와 使用者들 사이에서 큰 話題를 모읍니다. 이 製品이 ‘글로벌 셔터’를 搭載한 까닭입니다. 글로벌 셔터가 무엇이길래 이렇게 話題를 모을까요? 이 技術은 寫眞에 어떤 좋은 影響을 미칠까요?

글로벌 셔터를 理解하려면, 먼저 디지털 카메라 이미지 센서의 特性과 動作 方式을 알아야 합니다. 디지털 카메라의 이미지 센서는 렌즈로 모은 빛을 電氣 信號로 變換해 貯藏합니다. 이미지 센서에서 빛을 電氣 信號로 變換하는 部品이 捕討 다이오드입니다. 그러니 畫素 하나當 捕討 다이오드가 하나씩 있는 셈입니다.

2400萬 畫素 이미지 센서에는 捕討 다이오드도 2400萬 個 있습니다. 2400萬 畫素 디지털 카메라의 가로세로 解像度는 6000 x 4000입니다. 이것을 곱하면 2400萬이 나옵니다. 2400萬 畫素 이미지 센서에는 가로 方向으로 6000個, 세로 方向으로 4000個의 捕討 다이오드가 있습니다.

그런데, 이들 捕討 다이오드는 同時에 動作하지 않습니다. 오른쪽에서 왼쪽 或은 그 反對로, 위에서부터 아래로 次例대로 動作합니다. 畫素와 捕討 다이오드 2400萬 個가 同時에 電氣 信號를 만들고 貯藏하는 것이 아니라 첫 番째 畫素와 捕討 다이오드에서부터 2400萬 個째 畫素와 捕討 다이오드까지 次例대로 動作합니다. 빛을 電氣 信號로 바꾸고, 이 信號를 處理한 다음 貯藏하는 一連의 過程을 거칠 때 時間이 必要한 까닭입니다. 勿論, 捕討 다이오드들이 次例대로 動作하는 時間은 우리가 느끼지 못할 만큼 아주 짧습니다.

反面, 글로벌 셔터는 모든 捕討 다이오드들이 同時에 動作합니다. 卽, 렌즈로 모은 빛을 있는 그대로 卽時 貯藏합니다. 그렇다면 글로벌 셔터의 長點은 무엇일까요?

이미지 센서의 捕討 다이오드는 順次 動作한다고 이야기했는데요, 이 탓에 생기는 副作用이 있습니다. ‘畵面 歪曲’입니다. 捕討 다이오드가 順次 動作할 때 빠르게 움직이는 被寫體를 찍으면 움직임을 제대로 表現하지 못합니다. 첫 捕討 다이오드가 動作할 때와 마지막 捕討 다이오드가 動作할 때의 被寫體 狀態가 다르다면, 被寫體는 일그러진 모습으로 찍힙니다. 直線은 曲線으로, 曲線은 더욱 휘어진 模樣으로 찍힙니다. 위 寫眞을 보면 理解하기 쉽습니다. 飛行 中인 드론의 프로펠러가 實際 模樣(直線)과는 달리 휘어진 模樣으로 찍혔습니다.

골프 寫眞을 즐겨 찍는 使用者라면, 볼을 치는 瞬間 寫眞을 찍으면 골프 클럽 模樣이 휘어진 것처럼 찍히는 것을 자주 봤을 것입니다. 이 亦是 捕討 다이오드가 順次 動作하는 탓입니다. 被寫體뿐만이 아닙니다. 디지털 카메라를 들고 뛰면서 動映像을 찍어도 이와 비슷한 問題가 생깁니다. 畵面 全體가 甚하게 흔들리고 被寫體가 비틀린 모습으로 찍힙니다. 反面, 글로벌 셔터는 렌즈로 모은 빛을 있는 그대로 卽時 貯藏하기에 畵面 歪曲이 一切 없습니다.

‘플래시 撮影’ 詩에도 글로벌 셔터가 유리합니다. 디지털 카메라에 플래시를 連結해 寫眞을 찍을 때에는 ‘同調 速度’를 살펴봐야 합니다. 플래시가 發光하는 瞬間과 셔터가 움직이는 瞬間은 正確히 맞춰야 합니다. 그렇지 않으면 플래시의 빛이 寫眞에 反映되지 않아 어둡게 찍히거나, 플래시의 빛이 셔터에 가려져 寫眞에 줄무늬가 생깁니다. 이 同調 速度는 大部分 1/250秒 假量입니다.

글로벌 셔터가 놀라운 點은, 同調 速度가 없는 點입니다. 모든 셔터 速度에서 플래시를 使用 可能합니다. 實際로 소니 a9 III의 셔터 速度는 電子式으로 最高 1/80000秒인데 이 때에도 플래시를 使用 可能합니다. 한낮에, 或은 1/1000秒 以上의 셔터 스피드에 플래시까지 더해야 할 程度로 빠르게 움직이는 被寫體를 찍을 때 이 機能이 活躍할 것입니다.

글로벌 셔터는 ‘플리커’도 없습니다. 螢光燈 照明 아래에서 寫眞 或은 動映像을 찍으면 검은 줄무늬가 나타나는 境遇가 많습니다. 이것은 螢光燈을 包含한 特定 照明의 波長이 捕討 다이오드가 順次 動作하는 타이밍과 맞지 않을 때 나타납니다.

解決 方法은 셔터 速度를 特定 照明의 波長보다 낮게 하는 것, 卽, 셔터 速度를 1/60秒 程度로 느리게 하는 것입니다. 反面, 글로벌 셔터를 가진 디지털 카메라는 셔터 速度를 神經 쓸 必要 없이 그냥 寫眞을 찍으면 됩니다. 모든 捕討 다이오드를 同時에 動作하는 德分에 플리커가 나타나지 않으니까요.

事實 글로벌 셔터는 새로운 技術은 아닙니다. 部品을 精密 檢査할 때 쓰는 産業用 카메라 或은 自動化 시스템 構築에 必須인 머신 비전 카메라들은 오래 前부터 글로벌 셔터를 使用했습니다. 이들 카메라의 이미지 센서 크기는 大部分 손톱 크기로 작습니다. 이미지 센서의 크기가 작을수록 다루는 情報의 量이 적으니 글로벌 셔터를 만들기 比較的 쉽습니다. 그런데, 소니는 이 技術을 35mm 規格 大型 이미지 센서에 適用했습니다. 이 點이 놀라운 것입니다.

그렇다고 해서 글로벌 셔터가 無條件 優越한 것은 아닙니다. 글로벌 셔터는 特性上 ‘畫素 數가 많거나 이미지 센서의 面積이 클수록 만들기 어렵’습니다. 소니 a9 III의 畫素數가 競爭 모델보다 多少 적은 2460萬 個에 머무르는 理由입니다. 風景, 人物 等 政敵인 被寫體를 찍을 高畫素 디지털 카메라라면 굳이 글로벌 셔터를 搭載할 理由가 없습니다.

글로벌 셔터의 또 하나의 短點은 ‘노이즈가 많은 點’입니다. 렌즈가 받아들인 빛을 한 瞬間에 貯藏하기에 노이즈를 處理하지 못합니다. 그래서 高感度 撮影 時 寫眞에 울긋불긋한 點으로 나타나는 노이즈가 더 많이 생깁니다. 같은 理由로 寫眞의 '鮮明度' 亦是 高畫素 디지털 카메라보다는 多少 劣勢입니다.

그렇다고는 해도, 소니의 挑戰에는 拍手를 보내야 합니다. 글로벌 셔터는 旣存 寫眞家, 動映像 撮影者들의 골치를 썩혔던 問題를 한 番에 解決하니까요. 連續 撮影 機能이 아주 優秀한 德分에 스포츠 寫眞 作家나 記者, 生態 寫眞家들에게도 歡迎 받을 것으로 豫想합니다. 나아가 글로벌 셔터의 短點을 補完한, 次世代 글로벌 셔터 技術까지 期待할 수 있겠습니다.

글 / IT東亞 차주경(racingcar@itdonga.com)