잠망경 카메라, 무엇인지, 어떻게 작동하는지

 

 

 

화웨이 P30 프로가 공식화된 이후 스마트폰 업계는 잠망경 카메라라는 용어로 떠들썩했습니다. 

 

삼성이 갤럭시 S20 울트라에 100배라는 어마어마한 공간 줌(ZOOM)을 제공하는 그런 시스템을 탑재했기 때문에, 모든 사람들은 다시 한번 잠망경 카메라와 스마트폰의 줌 기능을 기대하게 되었습니다.

 

잠망경 카메라는 선박이나 잠수함에서 사용하는 에포니머스 기기로서 그 이름을 왔습니다. 이 기구는 사용자가 해수면 위의 물체를 볼 수 있게 해주거나, 그 밖의 어떤 물체를 직접 볼 수 있게 해주는 것입니다. 

 

그것은 빛을 구부리기 위해 거울이나 프리즘의 조합을 이용합니다. 

스마트폰 제조사들은 카메라용 잠망경 모듈을 만들어 줌 범위를 넓히기 위해 같은 개념을 사용하려고 합니다. 스마트폰에서 잠망경 카메라 시스템은 다음과 같습니다.

 

https://youtu.be/85p_oFk595I

 

 

왜 잠망경 카메라를 스마트폰에 탑재하려고 할까

 

카메라의 경우 렌즈 본체가 메인 키트에서 튀어나와 필요할 때 밖으로 뻗어나갑니다. 이렇게 하면 렌즈와 내부 배열도 앞으로 밀어서 줌하는 동안 무손실이고 영상 화질에 영향을 주지 않는 광학 줌을 제공합니다. 

 

그러나, 휴대폰의 매끈한 폼 팩터는 그렇게 많은 공간을 허용하지 않습니다. 수직으로 움직이고 광학 줌범위를 만들려면 센서와 렌즈 요소의 간격이 더 커져야 하는데, 스마트폰의 비좁은 공간에서는 불가능하기 때문입니다.

 

그러나, 잠망경 구조를 사용하는 설계자는 렌즈 요소가 움직일 수 있는 공간을 더 많이 갖도록 렌즈와 센서를 배열하여 광학 줌 범위를 크게 확장시킬 수 있습니다. 

 

이것은 L자형 터널을 사용함으로써 가능해집니다. 위쪽 끝에는 빛을 모으기 위한 직사각형 개구부가 있고, 그 개구부는 프리즘에 도착합니다. 프리즘은 빛을 90도로 구부려 렌즈 단을 통과한 다음, 센서에서 처리됩니다.

 

 

 

 

 

터널이 길면 렌즈 소자와 센서 사이의 간격이 늘어나 렌즈의 이동 범위가 더 높아지는데, 이는 바로 줌(확대,ZOOM) 능력이 더 높다는 뜻입니다. 

 

사용자가 뷰파인더에서 줌 레벨을 조정하면 내부 렌즈 요소가 센서에서 멀리 이동하여 필요한 줌 효과를 제공하는 겁니다.

 

 

 

잠망경 카메라의 장점?

 

잠망경 아키텍처가 제공하는 최대 광학 줌 범위는 렌즈 요소가 수직으로 쌓여 있는 일반 2X 망원 카메라폰에 비해 상당히 높습니다. 이런 경우 광학 줌을 늘리려면 카메라 혹이 훨씬 더 두껍게 해야 하는데, 이는 단순히 스마트폰에는 실현 불가능하기 때문입니다.

 

 

 

그러나 스마트폰 제조사들은 전화기의 다른 내부 부품을 약간 변경하여 잠망경 터널을 더 길게 만들 수 있는 유연성을 가지고 있습니다. 

 

그 과정에서 광학 줌 용량을 더욱 증가할 수 있습니다. 

이것은 또한 하이브리드 줌 출력을 증가시키기도 하는데, 이것은 디지털 줌 영상보다 훨씬 더 깨끗하고 선명한 화질을 제공합니다.

 

 

휴대전화에 잠망경 망원렌즈가 있으면 터널 길이와 렌즈 요소 배열에 따라 10배 이상의 하이브리드 줌 범위를 제공할 수 있습니다. 그러나 수직으로 고정된 범위의 망원 렌즈를 장착한 전화기는 광학 및 하이브리드 줌의 범위가 더 작은 것으로 제한될 것입니다. 그리고 결국 잠망경 디자인은 갤럭시S20 울트라에 미친 100X 스페이스 줌을 가능케 하는 것입니다.

 

 

 

잠망경 망원렌즈 시스템을 탑재한 첫번째 전화기는 화웨이 P30 프로였고, 예상대로 원시 이미지 출력과 줌 기능으로 사람들을 감동시켰습니다. 삼성전자의 갤럭시S20 울트라(Ultra)가 잠망경 카메라를 채용하여 다시 각광받게 했습니다.

 

그러나 스마트폰에서 잠망경 카메라 하드웨어를 사용하는 것은 상당히 비싼 과정이기 때문에 플래그십 스마트폰에만 채택되어 탑재가 됩니다.

 

애플에서도 2022년에는 아이폰에 잠만경 카메라를 탑재할 루머가 돌면서 다시금 잠만경 카메라에 대한 관심이 높아지고 있습니다.

 

 

 

 

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