광학 줌과 디지털 줌
망원경으로 멀리 있는 글씨를 직접 크게 당겨 보느냐, 이미 찍어둔 작은 사진을 손가락으로 억지로 늘려 보느냐의 차이예요.
정의 광학 줌(Optical Zoom)은 렌즈를 물리적으로 움직여 화질 손상 없이 피사체를 확대하는 방식이고, 디지털 줌(Digital Zoom)은 센서에 들어온 이미지의 일부를 잘라내어 화면 크기로 억지로 늘리는 소프트웨어 방식이에요.
렌즈를 직접 움직이는 광학 줌
멀리 있는 풍경을 자세히 보려고 망원경을 눈에 대고 초점 링을 돌려본 적이 있을 거예요. 망원경 속 렌즈들이 서로 거리를 조절하면서 멀리 있는 물체가 눈앞에 성큼 다가오죠.
카메라의 광학 줌도 이와 똑같은 원리로 작동해요. 카메라 렌즈 안에는 여러 장의 유리 렌즈가 들어있는데, 모터가 이 렌즈들을 앞뒤로 움직여요. 렌즈 사이의 거리가 달라지면 빛이 꺾이는 각도가 바뀌면서, 이미지 센서(빛을 감지해 사진을 만드는 반도체 판)에 맺히는 상의 크기 자체가 커져요.
이 과정에서는 이미지의 품질 손실이 전혀 발생하지 않아요. 센서에 들어있는 수천만 개의 화소(픽셀)가 확대된 상을 온전히 받아들이기 때문이에요. 그래서 광학 줌으로 당겨 찍은 사진은 선명한 화질을 그대로 유지할 수 있어요.
사진을 잘라서 늘리는 디지털 줌
스마트폰 갤러리에서 사진을 열고 두 손가락으로 화면을 벌려 확대해 본 경험이 누구나 있을 거예요. 특정 부분을 크게 볼 수는 있지만, 조금만 많이 늘려도 글씨가 뭉개지고 사각형 모양의 점들이 지글거리며 보이죠.
디지털 줌의 작동 방식이 바로 이 화면 확대와 완전히 같아요. 렌즈는 제자리에 가만히 있고, 카메라 센서가 받아들인 전체 사진 중에서 가운데 일부분만 칼로 오려내듯 잘라내요. 그런 다음 그 작은 조각을 원래 화면 크기에 맞게 억지로 잡아 늘리는 거예요.
원래 정보가 없던 빈 공간을 스마트폰 프로그램이 주변 색깔을 흉내 내어 대충 채워 넣는 식이에요. 따라서 디지털 줌을 쓰면 배율을 높일수록 사진이 뭉개지고 픽셀이 깨지는 현상이 필연적으로 발생해요.
조금 더 정확히 말하면: 스마트폰 카메라의 비밀
스마트폰 카메라는 일반 카메라와 작동 방식이 조금 달라요. 두께가 1센티미터도 되지 않는 얇은 스마트폰 안에 두꺼운 망원 렌즈 뭉치를 넣고 앞뒤로 움직이게 만드는 것은 물리적으로 매우 어렵기 때문이에요.
그래서 스마트폰 제조사들은 뒷면에 1배율 일반 렌즈, 3배율 망원 렌즈, 5배율 망원 렌즈처럼 서로 다른 고정 렌즈 카메라를 여러 개 달아두었어요. 화면에서 3배 줌 버튼을 누르면 렌즈가 움직이는 것이 아니라 3배율 카메라로 순간 전환되는 방식이에요.
최근에는 잠망경처럼 거울로 빛을 직각으로 꺾어 스마트폰 본체 안에 렌즈를 가로로 눕혀 넣는 폴디드 줌 기술이 널리 쓰여요. 여기에 여러 장의 사진을 합성하고 인공지능으로 선을 다듬는 하이브리드 기술이 더해져 스마트폰에서도 화질 손상을 크게 줄이고 있어요.
🤔 흔한 오해
스마트폰 광고에 나오는 '100배 줌'은 100배만큼 멀리 있는 물체도 선명하게 찍힌다는 뜻이다.
스마트폰의 100배 줌은 5배나 10배 정도의 광학 줌에 수십 배의 디지털 줌과 인공지능 보정을 덧붙인 결과예요. 광학 방식이 아닌 구간에서는 화질 저하와 인공적인 왜곡이 일어날 수밖에 없어요.
🧺 일상에서 만나요
광학 줌은 렌즈를 움직여 화질 손상 없이 대상을 확대하고, 디지털 줌은 찍힌 사진의 일부를 잘라 강제로 늘려 보여줘요.