은소랜 은퇴 연구소

지난달에 출시된 갤럭시 S20은 전작에 비해서 카메라 성능이 대폭 강화되었다.

 

홈페이지에서 하이라이트로 강조하는 내용에서도 대부분이 카메라 성능과 관련이 되어 있다.

 

주요한 것들만 정리해 봐도 아래와 같다.

 

1. 1억 800만 화소의 무지막지한 해상도

2. 100배 줌 (10배 하이브리드 광학줌 + 10배 디지털 줌)

3. 2.9배 더 커진 이미지 센서로 저조도 촬영 시 화질 개선

4. 셀피 카메라 (프런트 카메라) 4,000만 화소

5. 8K 동영상 촬영

6. 흔들림에 강한 동영상 촬영 기능 

 

이 중에서 삼성에서 중요시하는 USP (Unique Sales Point)가 6번의 흔들림에 강한 동영상 촬영 기능이다.
특히 3번의 2.9배 커진 이미지 센서 사용으로 최저 피사체 조도값이 좋아져서, 6번과 3번이 조합하여 어두운 곳에서도 떨림에 강한 동영상을 촬영할 수 있다는 점이다.

내가 이렇게 판단하는 것은 삼성이 TV 광고에서 이것을 강조하고 있기 때문이다.

 

사실 나머지 것들은 외관적으로는 엄청한 스펙상의 진보로 보이지만 이미 화훼이등에서 선점한 스펙들이고 실제 소비자 입장에서는 파일 사이즈만 커지지 실사용에 큰 도움이 된다고 하기는 어려울 것이다.

그렇치만 액션캠처럼 흔들리지 않은 영상 촬영 (슈퍼 스테이 기능)은 스마트폰에서 꼭 개선되어야 할 과제였던 만큼 삼성에서 S20의 주요 세일즈 포인트로 강조를 하고 있는 것 같다.

 

이 기능은 전문 용어로 Image Stabilization (손떨림 보정)라고 한다. 

기술적으로 구현하는 방법은 3가지가 있는데 OIS. EIS, HIS의 3가지가 있다. 이에 대해서 간단히 설명을 하고자 한다.

 

OIS (Optical Image Stabilization)

 

스마트폰의 경우에 스마트폰이 가로로 있는지 세로로 있는지, 혹은 특정 각도로 있는지를 감지하는 센서가 있다. MEMS라는 기술로 구현된 초소형 칩으로 그중에 자이로 센서 (Gyro Sensor)가 포함되어 있다. 

이 센서를 통해서 손떨림, 혹은 카메라의 흔들림을 감지하여 카메라 모듈의 위치를 하드웨어적으로 보정하는 방법이다.

예를 들어서 카메라를 잡고 있는 손이 오른쪽으로 살짝 움직였다면 카메라 모듈은 그에 상응하게 반대 방향은 왼쪽으로 살짝 움직여 주는 방법이다. 현재 대부분의 프리미엄급 스마트폰의 메인 카메라, 즉 후면 카메라에는 이 방식을 채택하고 있다.

 

말이 쉽지 실제 구현은 매우 정밀하게 움직여야 하므로 제품을 만드는 것은 매우 높은 수준의 정밀 기술이 요한다. 

스마트폰 카메라 모듈은 우리나라 업체들이 세계 최고의 점유율을 갖고 있고, 이 카메라 모듈 안에 들어가는 OIS 모듈도 상당수 우리나라 업체들이 생산하고 있다.

 

특히 애플 아이폰에 들어가는 카메라 모듈의 경우에 LG이노텍이 제2 공급선이고 이 정밀한 OIS 모듈도 같이 생산하여 애플에 공급하고 있다.

 

EIS (Electric Image Stabilzation)

 

EIS는 OIS가 하고 있는 기능을 하드웨어적인 수단이 아닌 영상 처리 수단으로 해결하려는 방식이다. 먼저 실제 필요한 화면 크기보다 큰 사이즈로 이미지를 촬영한 다음에 위에서 말한 자이로 센서로 측정된 스마트폰의 움직임 량에 상응하는 부분만큼 촬영된 이미지에서 쉬프트 시킴 (영상을 Crop)으로서 동일한 효과를 구현하도록 하는 것이다. 

 

이를 구현하기 위해서 이미지 센서가 필요한 사이즈에 비해서 더 큰 것을 사용해야 하고, 동영상 등에서 구현할 때는 부자연스러운 왜곡을 발생하는 등의 문제가 있어서 아직 많이 채택이 되지 않고 있는 기술이다.  하드웨어 비용은 줄어들지만 프로세싱 코스트는 올라가고 점점 화소수가 많아지고 고성능화되어 가고 있는 카메라 성능에 부합하여 완성도 높은 기술을 구현하기에 어려움이 있기 때문이다.

 

HIS (Hybrid Image Stabilization)

 

OIS와 EIS를 조합한 형태로 현재 주목을 많이 받고 있는 솔루션이다. OIS가 기본적인 구현을 하고 EIS를 통해서 촬영 이미지의 더욱더 자연스러운 결과물을 얻을 수 있게 한다. 즉 OIS의 장점을 충분히 활용할 수 있어서 EIS 구현 시 극단적인 Crop을 취하여 않아도 되므로 EIS의 문제점이 완화된 형태라고 할 수 있겠다.  Google 픽셀 2가 HIS가 적용된 첫 스마트폰으로 알려져 있다.

 

소비자 입장에서 위와 같은 신기술의 손떨림 보정 기술이 들어갔음에도 만족하지 못한다면, 최종적으로 생각할 수 있는 해결책은 짐벌 (Gymbal) 일 것이다.

이 것은 보다 큰 자이로 센서를 사용하여 좀 더 정확한 움직임 량을 센싱 할 수 있고 모터를 이용하여 자동적으로 스마트폰의 흔들림 량을 보상하도록 자세를 잡아주므로 효과가 크다 하겠다. 

 

 

https://youtu.be/x5rHog6RnNQ

현재 갤럭시 노트9을 사용하고 있는데 몇개월있으면 2년 약정이 끝난다.

휴대폰 교체할 때 S20의 손떨림 보정 기능이 주요 고려 요소가 될 같다.


 

 

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