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<특론>드론 카메라의 기초 지식(1)

드론의 총론(1)

등록일 2019년11월25일 16시11분 트위터로 보내기 싸이월드 공감 네이버 밴드 공유

카메라를 직업으로 삼지는 않지만, 드론 항공 촬영에 흥미를 느껴 기체 구입까지 생각하고 있는 일반인들이 매년 늘어나고 있다고 한다

그러나 정작 기체를 구입하려고 하면, 막상 어느 것을 구입하는 것이 최고인가를 상당히 고민한다.

골머리를 앓게 하는 한 요인으로 "실제로 어떤 영상(사진 포함)을 촬영할 수 있는지 알 수 없다"는 점을 들 수 있다.

본격적으로 항공 촬영을 즐기려면, 최소한 100만원 이상의 고액의 쇼핑을 하게 되는 것은 물론 신중히 생각해야 하는 것은 당연하다.

이러한 고민을 해결하고, 자신있게 구입하려면 '스스로 카메라를 알면 된다'는 것밖에 없지 않을까?

애초에 항공 촬영을 위해 드론을 '항공 카메라로 사용하려는 것이라면, 구입 후에도 영구 지식이 되므로 최소한의 포인트는 알아 두자.

갑자기 카메라 스펙을 보거나 입소문 사이트를 봐도 전문 용어뿐이어서 도대체 이해가 어렵고 그렇다고 용어를 하나하나 알아보기도 귀찮아진다.

그래서 이 컬럼에서는 카메라의 기초적인 부분을 간단하게 해설하고, 나아가 스펙을 최소한이나마 이해할 수 있도록 전개하고자 한다.

 

촬상(撮像)소자 (화상센서 또는 이미지센서)

렌즈로 들어온 빛을 전기 신호로 변환 (빛을 감지하여 영상을 만듦)하는 부품으로써 종래에는 카메라의 필름에 해당된다.

카메라는 빛을 많이 모을 수 있는 것일수록 품질이 향상된다.

카메라에서 빛을 모으는 것에 직결되는 부품은 결국 이 촬상 소자 (이미지센서)와 렌즈이다.

빛을 많이 모을 수 있다면 고화질인 것은 물론, 야경, 흐린 날에도 깨끗하게 촬영할 수 있다는 것이므로 촬상 소자의 크기와 질은 매우 중요한 포인트다. 

 

렌즈와 이미지 처리 능력도 화질에 좌우되므로 촬상 소자가 전부는 아니다.


 

촬상(撮像)소자의 크기

촬상 소자는 작은 것으로서 iPhone 등에 사용되는 4.6 × 3.45mm 정도의 크기에서부터 전문용 SLR 카메라에 사용되는 36.0 × 24.0mm 까지 있다. 

일반적인 것은 아니지만 상업용 카메라에 사용되는 43.8 × 32.8mm의 크기도 있다. 

크기의 변함은 어떻게 될지는 위에서 설명한대로이다. (그림의 캔버스에서 캔버스의 면적이 넓을수록 섬세한 곳까지 그릴 수 있듯이)

드론의 촬상 소자는 어느 정도 크기가 있는가 하면, 예컨대 DJI의 phantom3 이상은 1 / 2.3 인치로 6.2 × 4.7mm 크기의 것이 탑재되어 있다. 1 / 2.3 인치는 대부분의 컴팩트 디지털 카메라에 자주 탑재되는 크기이다. DJI의 상위 기종 inspire2는 카메라을  교체가 가능하기 때문에 선택한 카메라에 따라 달라진다. 1 / 2.3 인치(젠뮤즈 X4S)의 것도 있으면, DSLR 카메라에서 사용되는 4/3 인치(젠뮤즈 X5S)의 마이크로 포서드 센서라는 17.3 × 13mm의 것까지 있다.

 

촬상(撮像)소자의 유형 (Type)

드론뿐만 아니라 카메라의 스펙을 보면 반드시 표기되어 있는 것이 'CCD'나 'CMOS'라는 알파벳.

이를 간단하고  쉽게 설명하면 촬상 센서의 종류이다. 전자의 CCD는 고급소자이며, 후자인 CMOS는 잡종이라는 이미지가 있지만, 기술의 발전으로 CMOS의 성능이 올라가고 있고, CCD보다 저렴하고 성능도 문제없다. 현재는 CMOS의 성능이 올라가면서 CCD의 약점이 걱정되는 시점이 되었다.

지금은 고급 DSLR 카메라에 CMOS 탑재되어 있으므로 무인 항공기의 카메라도 대부분 모두 CMOS가 사용되고 있다.

 

카메라 유효 화소 (効画素数)

탑재된 촬상 소자의 화소 전체를 나타내는 '총화소수'는 노이즈의 영향을 받기 쉬운 부분을 제외한, 실제로 촬영에 사용되는 화소의 수를 가리킨다.

 

ISO 감도 (感度)

카메라가 빛을 포착하는 능력을 나타내는 값이다. 글로 설명하기 어렵지만, 위에서 설명한 바와 같이 렌즈로 들어온 빛이 이미지 센서에 맞으면 그것을 전기 신호로 바꾼다. 예를 들면 다음과 같다.

ISO감도를 올리기(빛의 포착 능력을 높임)  ⇒ 올린만큼 전기 신호를 증폭한다.

ISO감도를 2배로 하면(빛을 포착 능력을 2배로 한다) ⇒ 전기 신호는 2배

 

렌즈 (Lens)

대부분의 드론 카메라 렌즈는 고정식이라  초보자에게는 조금 사용하기가 까다롭다. 하지만 inspire2 처럼 렌즈 교환식이 가능한 드론도 나오고 있기 때문에 기본적인 지식은 물론 알아 두는 것이 좋다.

 


 

# 초점거리, 화각

초점거리란, 초점을 맞출 때 렌즈에서 촬상 소자까지의 거리를 의미한다.

-초점거리가 바뀐다는 것은 촬영화각이 바뀐다는 것

-초점 거리 (렌즈에서 촬상 소자까지의 거리)가 짧은 렌즈 ⇒ 화각이 넓다 ⇒ 찍히는 범위가 넓다.

-초점 거리가 긴 렌즈 ⇒ 화각이 좁다 ⇒ 피사체가 크게 찍힌다.

화면각이란, 촬상소자에 찍히는 범위를 각도로 나타낸 것이다.

-화각이 넓음 ⇒ 찍히는 범위가 넓다.

-화각이 좁음 ⇒ 촬영되는 범위가 좁다.


 

조리개값 (F값)

조리개값이란?

조리개를 얼마나 개방하느냐에 대한 수치이다. 조리개가 완전히 개방된 상태를 F1 이라 한다면

조리개값이 높을수록 조리개는 닫힌 상태가 되며 들어오는 빛이 줄어든다.

조리개가 F1의 경우 100%의 빛이 들어온다면 F1.4의 경우 50% 줄어든다.

조리개를 개방하는 시간은 셔터 스피드다. 들어오는 빛의 양이 줄어든만큼 셔터스피드를 늘려주면 같은 양의 빛이 들어오는 것이다.

 

-조리개값은

F1.4, F2, F2.8, F4, F5.6, F8, F11, F16, F22가 기준 

기준이 되는 조리개값의 한수치 올릴 때마다 셔터스피드는 절반씩 떨어뜨리면 된다.

예를 들자면 조리개값이 F8, 셔터스피드가 1/30초라면 흔들리는 사진이 나올 수 있다.

이럴 경우 F5.6으로 빛을 2배 더 들어오게 한다면 안정된 셔터스피드라 할 수 있는 1/60초 확보된다. 

 

현윤칠 기자 이기자의 다른뉴스
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