[스크랩] [ CCD란 무엇인가. ? ] 2007 년도 글 입니다.

소니 RX100 1인치 센스 크기

 소니 RX100 Cmos크기가 1인치(13.2×8.8mm)라고 되어있습니다.
실제 1인치가 25.4mm인데 대각선의 길이라 해도 이해가 안되는 수치입니다.
(13.2×8.8mm의 대각선은 약16mm임)

1인치 센스에 대해 알고계시는분 알려주세요

꾸벅~

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   디지털 카메라에 대해 조금이라도 아시는 분이라면

디지털 카메라에는 필름이 없다는 것 정도는 아실 겁니다.

그리고 조금 더 지식이 있다면 필름 대신 이미지를 저장하는 것이 CCD라는 것

 정도는 아시겠죠. 그렇습니다. CCD(Charge Coupled Device)는

 디지털 카메라에서 이미지의 저장을 담당하는

필름 카메라의 필름에 해당하는 부분입니다.

 디지털 카메라의 핵심이라고 할 수 있겠죠.

이번에는 CCD에 대해서 좀 더 자세히 알아보도록 하겠습니다.

 

 

   CCD에는 미세한 화소가 세밀하게 배치되어 있습니다.

CCD에 배치되어 있는 화소수는 사양표의 가장 중요한 부분을 차지합니다.

100만 화소 카메라, 200만 화소 카메라, 300만 화소 카메라 같은 말들이

바로 CCD에 배치되어 있는 화소의 수를 말하는 것입니다.

 그렇다면 화소가 하는 일이 무엇이기에 화소수가 많은 카메라들이

고급 기종으로 분류되는 걸까요?

100만 화소급 카메라라면 CCD에100만개의 화소가 있다는 말입니다.

그 각각의 화소들은 렌즈를 통해 들어오는 빛을

 전하의 형태로 바꾸어 지니고 있습니다.

각각의 화소의 위치가 모두 다르고 포함한

전하의 크기 역시 다르기 때문에 화소들의 정보를 종합하면

피사체의 대한 정보를 만들어 낼 수 있는 것입니다.

 마치 어린 아이들이 가지고 노는 블록과 같다고 할 수 있겠죠.

 화소수가 많으면 그만큼 높은 해상도의 이미지를 만들어 낼 수 있는 것입니다. 

 CCD의 화소수와 크기는 카메라의 가격을 결정하는데

가장 중요한 요소 중 하나라고 할 수 있겠습니다.

 CCD가 크면 그만큼 받아들일 수 있는 광량과 정보가 많아지지만

 그만큼 가격이 상승하기 때문에 좁은 공간에

최대한의 화소를 집적 시키기 위해 많은 시간과 노력이 투자되고 있습니다.

그림에서 보이는 것처럼 일반 334만 화소급 CCD가 5.52mm x  4.14mm인 것에 반해

 니콘 D1의 CCD는 23.7 x 15.6mm 엄청나게 크다는 것을 알 수 있습니다.

같은 공간에서 화소수가 적으면

 그 만큼 하나의 픽셀이 받아들일 수 있는 광량이 늘어나기 때문에

저 광량시에도 선명한 이미지를 만들 수 있는 것입니다.

그런 이유에서 260만 화소인

 니콘 D1이 334만 화소급 카메라들 보다 훨씬 비싼 것입니다.

 

   올 11월에 올림푸스에서 400만 화소급 카메라 E-10이 발표되었고

 소니에서는 내년부터 500만 화소급 CCD의 양산에 착수할 것임을 발표한 바 있습니다.

물론 CCD의 발달은 해상도와 화질에 큰 영향을 미치게 될 것입니다.

하지만 꼭 화소수가 많은 카메라가 좋은 카메라라는 생각을 가지고 보다는

자신의 용도에 가장 적절한 카메라를 선택하여

사용하는 것이 디지탈 카메라 선택에 꼭 필요한 지혜입니다.

 

 

[ CCD의 실제 크기 ]

 

   디지탈 카메라에서 가장 중요한 부품은 무엇일까요?

사람에 따라 많은 의견이 있을 수 있겠으나

역시 가장 많이 언급되는 부품은 CCD와 렌즈가 될 것 같습니다.

이미지를 카메라로 받아 들이는 렌즈와 렌즈를 통해 들어온

이미지를 분석하여 저장하는 CCD의 역할은

디지탈 카메라의 핵심이라 할 수 있겠습니다.

특히 CCD는 렌즈가 필름 카메라에도 탑재되어 있는 것과는 달리

디지탈 카메라에만 있기 때문에 좀더 관심을 끌게 됩니다.

 

   디지탈 카메라 사양표 중 CCD 부분을 살펴보면

크기와 화소수가 표시되어 있은 것을 발견할 수 있습니다.

일반적인 사양표를 보면

 1/1.8인치 유효 화소수 380만 화소(총 화소수 400만)와 같이 쓰여 있습니다.

여기에서 1/1.8인치는 CCD의 크기,

유효 화소수 380만 화소(총화소수 400만)는 화소수를 의미 하는 것입니다.

그렇다면 1/1.8인치로 표시된 CCD의 크기는 정말 1/1.8인치가 맞을까요?

사양표가 거짓말을 할 리는 없으니 당연히 “맞다!”라고 생각하시는 분들이 많겠지만

실제로는 그렇지가 않습니다. 그렇다면 사양표가 왜 틀린 값을 표시하고 있는지,

값이 틀리다면 얼마나 틀린지 궁금증이 생기게 됩니다. 

 오늘은 바로 사양표가 왜 틀린 값을 표시하고 있는지,

그렇다면 실제 크기와는 얼마나 차이가 있는지에 대해  알아보도록 하겠습니다.

 

   한 가지 예로 1/1.8인치로 표시된 CCD를 살펴보겠습니다.

1/1.8인치를 실수 단위로 바꾸면  0.555인치가 되며

다시 mm로 환산하면 14.1mm가 됩니다.

그렇다면 1/1.8인치 CCD의 대각선 길이는 14.1mm일까요?

실제 길이가 14.1mm라면 아무 문제가 없겠지만

불행하게도 실제 1/1.8인치 CCD의 대각선 길이는 8.93mm 밖에 되지 않습니다.

이것은 숫자상의 길이인 14.1mm의 2/3 정도의 길이에 해당합니다.

 

   그렇다면 실제 거리의 약 1/3에 해당하는 5.17mm는 어디로 사라진 것일까요?

 

   이렇게 표시된 크기와 실제 크기 사이에 차이가 발생하는 것은

1/1.8인치라는 숫자가 센서의 크기를 나타내는 것이 아니라

비디콘 튜브(진공관)의 크기를 표시하기 위한 것이기 때문입니다.

진공관의 크기를 나타내기 위해 사용되어온 1/1.8인치와 같은

 방식은 1950년대부터 활용되어 왔는데 위에서 말한 1/1.8인치는

센서의 대각선 길이를 나타내는 것이 아니라

센서를 둘러싸고 있는 진공관의 지름을 표시하는 것입니다.

 이해를 돕기 위해 개념도를 살펴보도록 하겠습니다..

 

   위의 그림 중 검정색 원은 진공관,

녹색 사각형은 센서를 의미합니다.

1/1.8인치의 경우 센서를 둘러싸고 있는 진공관 (원)의 

지름이 1/1.8인치 (14.1mm)이지만 녹색으로 표시된

 센서의 대각선 길이는 8.93mm 밖에 되지 않습니다.

 약 5.71mm의 차이가 발생하는 것을 발견 할 수 있는데

한 가지 주의해서 보아야 할 점은 센서의 넓이(녹색 사각형)가

진공관(원) 넓이의 약 2/3 정도에 해당된다는 것입니다.

 

   언뜻 보아서는 진공관의 지름과 센서 사이즈는

특별한 수학적 연관성을 발견하기 어렵습니다.

그럼에도 불구하고 진공관의 면적과 CCD의 면적이

진공관의 실제 효용 영역과 마찬가지로 2/3 정도 수준을 유지하기 때문에

아직도 진공관 표시법이 활용되고 있는 것입니다.

 

   그냥 쉽게 mm 단위로 쓰면 좋지 않겠는가?

라는 생각도 하게 되겠지만 TV나 컴퓨터 모니터와 마찬가지로

대각선 길이를 표시하는 데는 인치를 사용하는 것이

보편적으로 많이 사용되었으며,

진공관 표시 방식을 사용하는 것이 좀더 CCD의 크기를 커보이게 하는

효과가 있기 때문에 앞으로도 한동안은

디지탈 카메라 사양표에 CCD 크기는 1/1.8인치와 같은 형식으로 표시될 것 같습니다.

 

   마지막으로 좀더 정확한 이해를 위해

실제 CCD의 크기를 mm로 바꾸어 보도록 하겠습니다.

최근에 등장한 대형 CCD인 2/3인치 역시 실제 지름은 1cm 정도에 불과합니다.

참고로 지금까지 출시된 제품 중

가장 큰 CCD를 장착한 제품은

 콘탁스의 N 디지탈로 36.0 ×24.0mm의 CCD를 장착하고 있습니다.

 

* 스펙에 표시된 CCD의 크기와 실제 크기

스펙 표시	원 지 름	센서 대각선 길이	센서 가로	센서 세로
1/2.7 인치	9.407	6.592	5.270	3.960
1/2 인치	12.700	8.000	6.400	4.800
1/1.8 인치	14.111	8.933	7.176	5.319
2/3 인치	16.933	11.000	8.800	6.600

 [ 자료출처 : DCINSIDE.COM ]

출처 : 한국 디지털 카메라 연구소

글쓴이 : 보일러 박사 원글보기

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