디지털카메라의 구조와 원리 (With. 눈과 카메라의 관계)

 

사람의 눈과 카메라가 물체를 인식하는 과정은 매우 유사한데요. 이번 시간에는 사람의 눈이 물체를 인식하는 과정과 카메라가 물체를 인식하는 과정을 알아보고, 어떤 부분이 비슷한지 비교해서 알아보도록 하겠습니다.

 

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사람의 눈이 물체를 인식하는 과정

눈은 빛이 각막을 통해 들어오면, 수정체가 빛을 굴절시켜 망막 위에 상이 맺히도록 합니다. 망막에는 광수용세포(시세포)가 있어 빛의 신호를 전기적 신호로 바꿔 뇌로 전달합니다. 뇌는 이를 시각중추에서 최종적으로 해석하여 우리가 보는 상을 완성하게 됩니다.

 

구분	설명
각막	빛을 굴절시키는 투명한 막
수정체 (lens)	빛을 정밀하게 굴절시켜 초점을 조절
홍채 (iris)	동공의 크기를 변화시켜 눈으로 들어오는 빛의 양을 조절하는 구조
망막 (retina)	시세포가 빛을 감지하고 전기신호로 변환하는 곳
시신경	망막에서 생성된 신호를 뇌로 전달
뇌	최종적으로 물체를 인식하고 해석하는 시각중추

 

 

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카메라가 물체를 인식(이미지로 기록)하는 과정

카메라는 빛이 렌즈를 통해 들어오면 조리개를 통과하여 센서(필름 또는 디지털 이미지 센서) 위에 상을 맺습니다. 이 센서가 빛을 전기적 신호로 변환하고 이미지 프로세서를 통해 사진이나 영상 형태로 저장합니다.

 

구분	설명
렌즈	빛을 굴절하여 초점을 맞추는 역할
조리개 (aperture)	빛의 양을 조절
셔터	빛이 센서에 도달하는 시간을 제어
이미지 센서	빛을 받아 전기적 신호로 변환
이미지 프로세서	센서에서 전달된 신호를 이미지로 변환하고 저장

 

 

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눈과 카메라의 구조가 비슷한 부분

구분	카메라	눈	설명
빛의 통로 및 굴절 원리	카메라 렌즈	수정체	둘 다 들어오는 빛을 굴절시켜 상을 맺도록 초점을 맞추는 역할
빛의 양 조절	조리개 (aperture)	홍채 (iris)	밝은 곳에서는 빛을 적게, 어두운 곳에서는 빛을 더 많이 통과시키도록 구멍의 크기를 조절
상이 맺히는 곳	이미지 센서	망막 (retina)	망막과 이미지 센서는 둘 다 빛을 전기적 신호로 바꾸는 기능을 수행
신호 처리 및 이미지 형성	이미지 프로세서	시신경과 뇌	눈은 시신경을 통해 뇌에서 이미지를 인식하고, 카메라는 이미지 센서가 받은 신호를 프로세서가 처리하여 기록

 

 

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오늘은 사람의 눈이 물체를 인식하는 과정과 카메라가 물체를 인식하는 과정을 알아봤는데요.

다음에도 유익한 소식을 갖고 찾아뵙겠습니다. 감사합니다.

 

참고한 자료
David Bordwell & Kristin Thompson, 『필름아트(Film Art: An Introduction)』, McGraw-Hill Education, 12th Edition (2020).
Bruce Block, 『영상 연출, 영상 촬영의 비밀(The Visual Story: Creating the Visual Structure of Film, TV and Digital Media)』, Routledge, 3rd Edition (2020).
Richard Zakia & Leslie Stroebel, 『사진학 강의(The Focal Encyclopedia of Photography)』, Focal Press, 4th Edition (2007).

 

@SDudio / SDudio@daum.net

 

 

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