본문으로 바로가기

스마트폰 카메라의 개수가 많아지면 무엇이 좋을까?

최초의 카메라폰이 출시된 해는 1999년이다. 벌써 올해로 탄생 20주년이 된 것이다. 지난 20년간 휴대폰에 탑재된 카메라는 눈부시게 발전했다. 간단한 셀피(셀카) 촬영용이었던 휴대폰 카메라는 이제 콤팩트 카메라의 존립을 위태롭게 만들 정도로 퀄리티가 향상됐고 어느 정도 화질의 만족도가 높아지자 최근에는 카메라의 개수를 늘리기 시작했다. 특히 지난해부터 출시한 플래그십 스마트폰들을 중심으로 카메라 2개 장착이 보편화되기 시작했으며, 지난해 말에 출시된 갤럭시A9은 세계 최초로 후면에 4개의 카메라를 넣기도 했다. 스마트폰 카메라의 개수가 늘어나면 어떤 장점이 있을까? 그리고 앞으로 어떻게 발전하게 될까?

 

스마트폰 카메라 숫자가 가져오는 이점들

스마트폰 카메라의 개수가 많아지면 무엇이 좋을까?

스마트폰용 카메라의 화질을 높이기 위한 혁신적인 방법들이 계속 연구개발되고 있지만, 현재의 기술로는 카메라 숫자를 늘리는 것이 여러 관점에서 최선이다. 우선, 카메라 숫자를 늘리면 여러 개의 화각으로 촬영할 수 있다. 다양한 화각을 촬영할 수 있게 되면 그만큼 다양한 풍경을 담을 수 있을 뿐만 아니라 단일 렌즈로는 구현하기 힘든 기능을 탑재할 수도 있다.

일반적인 전용 카메라는 줌 렌즈가 기기 안으로 들어가는 침동식 렌즈 방식을 사용하거나 렌즈를 교환하는 방식을 통해 다양한 화각을 제공하지만, 스마트폰 카메라는 두께나 구조상 그런 방법은 실현하기가 어렵다. 따라서 여러 개의 렌즈를 광각, 일반, 망원용으로 따로 제공하는 것이 현실적이다. 지난해에 3가지 화각을 제공하는 스마트폰들이 대거 출시됐는데 화웨이의 경우 유명 카메라 제조사 라이카와 파트너십을 통해 자사의 6.1형 FHD+ OLED를 탑재한 P20 Pro에 스마트폰 최초로 트리플 카메라를 적용했다. 앞으로도 플래그십 스마트폰은 3개의 카메라가 기본이 될 것으로 예상된다.

▲ 삼성전자 갤럭시A9 (출처: 삼성전자)▲ 삼성전자 갤럭시A9 (출처: 삼성전자)

갤럭시A9의 카메라는 총 네 개가 붙어 있는데, 그 중에서 세 개는 서로 다른 화각을 제공한다. 기본 카메라와 광각 카메라, 그리고 광학 2배 줌 카메라다. 특수한 효과를 내려면 추가의 렌즈가 필요한데 갤럭시A9의 네 번째 카메라가 좋은 예다. 갤럭시A9의 네 번째 카메라는 500만 화소의 심도 카메라다. 이 500만 화소 카메라는 단독 사진을 찍지 않고 ‘라이브 포커스’기능과 함께 작동해 배경을 흐리게 만드는 역할을 한다. 일정 거리나 밝기가 확보돼야 하는 등 특수 조건이 필요하지만, DSLR과 대등한 수준까지는 아니더라도 인물 사진 정도는 감탄이 나올 정도로 높은 완성도를 보여준다.

▲ 갤럭시A9의 라이브 포커스 기능 (출처: 삼성전자)▲ 갤럭시A9의 라이브 포커스 기능 (출처: 삼성전자)

카메라를 늘리면 화질도 향상시킬 수 있다. 스마트폰은 렌즈 구경이 작고 ‘플렌지백(렌즈와 촬상 소자 사이의 거리)’이 좁아서 센서 크기를 키우는데 한계가 분명하다. 센서가 작으면 빛을 받는 면적이 적어 어두운 곳에서 노이즈가 많이 생길 수밖에 없기 때문이다. 아직도 사람들이 전문 카메라를 사용하는 이유다.

▲ 갤럭시A9

하지만 사용하는 카메라를 늘리면 스마트폰에서도 어느 정도 화질의 저하를 막을 수 있다. 이 기능을 도입한 일부 스마트폰들은 사진을 찍을 때 흑백 센서와 컬러 센서의 카메라를 동시에 찍어 이미지를 합성한다. 흑백 센서는 컬러 필터가 없기 때문에 노이즈를 최소화해서 찍을 수 있고, 여기에 컬러 센서로 촬영한 이미지는 흑백 이미지 위에 색을 입혀 준다. 결과적으로 노이즈가 적고 선명한 사진을 얻을 수 있다.

 

미래의 스마트폰 카메라는?

스마트폰 카메라의 개수가 많아지면 무엇이 좋을까?

여기까지는 현재의 스마트폰 카메라에서 구현된 기술들이다. 미래의 스마트폰 카메라는 어떻게 발전할까? 먼저 초고해상도 사진이다. 지금 카메라보다 숫자를 더 늘리면 초고화질 사진을 찍을 수 있다. 1,500만 화소 카메라 4대가 영역을 달리해 동시에 사진을 찍어 합치면 최대 6,000만 화소의 사진을 찍을 수도 있다. 센서를 키우지 않고도 실제로는 센서를 4배로 키운 효과를 내므로 카메라가 튀어나오지 않고도 초고해상도 사진을 찍을 수 있다.

▲ 라이트 L16 카메라

또 다른 미래 기술을 사진을 찍은 후에 초점을 달리하는 기술이다. 스마트폰에서는 구현된 적이 없지만, 과거 출시된 ‘라이트 L16’이라는 카메라에서 구현된 적이 있는 기술이다. 여러 개의 카메라가 동시에 사진을 찍어 다양한 초점의 데이터를 내장했다가 나중에 사용자가 원하는 방식으로 초점을 달리하는 원리다. 지금도 스마트폰 카메라의 숫자가 늘어난다면 충분히 구현 가능한 기술이다.

물론, 카메라의 개수만 늘리는 것이 무조건 능사는 아니다. 하나의 카메라가 지금의 얇기에서 광학 줌을 지원하는 기술도 개발 중이다. 렌즈를 가로 배치하는 특수 설계로 공간의 제약을 극복하는 방식이다. 이 기술을 활용하면 현재 두께의 스마트폰에서 10배 줌 이상의 광학 줌 구현도 가능할 것으로 보인다.

스마트폰 카메라의 개수가 많아지면 무엇이 좋을까?

산업용이나 특수 목적용 카메라도 스마트폰에 탑재될 가능성이 높다. 빛이 거의 없는 공간이나 야간에서도 물체를 식별할 수 있는 적외선 카메라나 산업용으로 유용한 열 화상 카메라를 스마트폰에 탑재하는 기술도 연구 중이다. 특히 삼성넥스트는 환자의 소변 샘플을 카메라로 분석해 질병 분석이 가능한 헬스케어용 스마트폰 카메라에 투자하기도 했다.

마지막으로 가상현실용 스마트폰 카메라도 기대되는 기술이다. 스마트폰 전면부와 후면부 카메라의 화각을 활용하면 360도에 가깝게 촬영할 수 있고 5G 시대에 네트워크 속도가 빨라진다면 고화질의 360도 영상을 손쉽게 전송할 수 있다. 4K 이상의 고화질 영상을 VR 기기를 착용한 상대방에게 손쉽게 보낼 수 있는 환경이 갖춰지면 내가 보는 풍경이나 느낌을 실시간으로 공유할 수 있게 되어 보다 현실감 넘치는 의사소통도 가능할 것으로 예측된다.

스마트폰의 카메라는 이제 단순한 해상도 경쟁을 넘어 다양한 화각과 초점거리, 그리고 이를 통해 파생시킬 수 있는 다양한 첨단 기능을 탑재하고 있다. 스마트폰이 우리의 일상에 많은 변화를 준 것처럼 스마트폰 카메라의 발전은 어떠한 모습으로 우리의 삶에 영향을 줄지 기대된다.

 

※이 칼럼은 해당 필진의 개인적 소견이며 삼성디스플레이 뉴스룸의 입장이나 전략을 담고 있지 않습니다.

이메일은 공개되지 않습니다. 필수 입력창은 * 로 표시되어 있습니다.