IT·테크 이야기

카메라의 역사

빛을 한 번 기록하던 기계가, 여러 번 본 것을 합쳐 한 장을 만들기까지

  • 읽는 데 약 22분
  • 1827 – 2025
  • 챕터 10개
  • 그림 6장
  • 출처 25건

휴대전화로 사진을 찍으면 셔터 소리는 한 번 나요. 그런데 그동안 기계가 담아 둔 것은 한 장이 아닐 수 있어요. 여러 장을 이어 찍어 서로 맞춰 겹친 다음, 그 결과를 한 장으로 내놓는 방식이 널리 쓰이거든요. 2016년에 공개된 휴대전화 촬영 연구의 자료 묶음을 보면, 한 묶음이 원본 사진 2장에서 10장으로 이뤄져 있어요.

더 이상한 건 그 앞이에요. 여러 번 잰 것을 합쳐 한 장을 만드는 일은 요즘 생긴 습관이 아니에요. 가장 널리 쓰이는 컬러 촬상 방식에서 화소 하나가 재는 색은 하나뿐이고, 나머지 두 색은 이웃에서 계산해 채워요. 우리가 오래 봐 온 디지털 사진이 이미 계산이 끼어든 결과였다는 뜻이에요.

이 얼개가 언제 정해졌는지를 따라가려면 꽤 멀리 가야 해요. 셔터라는 말도, 필름이라는 물건도 없던 시절까지요.

한눈에 보는 연표

화학

  1. 1827 니엡스, 백랍판에 며칠 노출해 상을 얻다
  2. 1839 다게레오타이프 공개 — 음화 없는 직접 양화
  3. 1861 필터를 바꿔 세 번 찍은 것을 겹쳐 색을 만들다
  4. 1888 코닥 카메라 — 필름 100장을 넣어 팔다
  5. 1907 오토크롬 — 감광판 위에 색 필터 모자이크

전자

  1. 1970 전하결합소자 보고, 촬상은 네 용도 중 하나
  2. 1975 필름 없는 카메라 시제품, 한 장에 23초
  3. 1976 컬러 촬상 배열 특허 등록 — 소자마다 색 하나
  4. 1979 빠진 색을 보간해 채우는 특허 등록

계산

  1. 1997 노출을 달리한 여러 장을 한 장으로 합치는 방법
  2. 2000 카메라를 넣은 휴대전화가 나오다
  3. 2019 디모자이킹을 다중 프레임 초해상으로 대체

지금

  1. 2025 전용 카메라 출하 943만 대, 사진은 사상 최다

「사진 한 장」이라는 말이 가리키는 것이 바뀌었어요

카메라를 설명할 때 우리는 대개 이렇게 말해요. 렌즈가 빛을 모으고, 그 빛이 감광면에 닿고, 닿은 만큼 자국이 남는다고요. 한 번 누르면 한 번 기록되고, 그 기록이 사진 한 장이 된다는 그림이에요. 오랫동안 맞는 설명이었어요.

지금은 조금 달라요. 휴대전화 카메라에서 널리 쓰이는 방식은 셔터를 누르는 순간 여러 장을 이어 찍어요. 그다음 그 장들을 서로 맞춰 겹치고, 겹친 결과를 한 장으로 내놓아요. 2016년에 공개된 연구 자료의 한 묶음이 원본 사진 2장에서 10장으로 이뤄져 있는 것이 그 흔적이에요. 셔터를 한 번 누르는 일과 사진 한 장이 더 이상 일대일이 아니게 된 거예요.

여기까지는 요즘 이야기처럼 들려요. 그런데 이 이야기에서 진짜 뒤집히는 자리는 그 앞이에요. 컬러 디지털 사진은 태어날 때부터 계산이 끼어 있었거든요.

가장 널리 쓰이는 컬러 촬상 방식에서는 빛에 반응하는 소자들이 격자로 깔려 있고, 그 위에 색 필터가 소자마다 하나씩 얹혀 있어요. 소자 하나가 재는 것은 세 색 가운데 하나예요. 나머지 두 색은 어디서 올까요. 재지 않았으니 이웃에서 계산해 채워요. 사진을 화면에 띄우려면 자리마다 세 값이 다 있어야 하는데, 실제로 잰 값은 그중 하나뿐이니까요.

여기서 조심할 게 하나 있어요. 센서가 다 이렇게 생기지는 않았어요. 빛줄기를 갈라 센서를 여럿 두는 방식도 있고, 한 자리에서 세 색을 다 재는 구조도 있어요. 그러니 정확히는 이렇게 말해야 해요. 가장 널리 쓰이는 방식에서 그렇다고요. 이 단서는 뒤에서 다시 나와요.

그러니 「합성 사진」은 최근에 등장한 종류가 아니에요. 다만 이 얼개가 처음부터 있던 것도 아니고요. 카메라는 원래 빛을 한 번 기록하는 기계였어요. 그 기계가 어떻게 여러 번 본 것을 합쳐 한 장을 만드는 기계가 됐는지가 이 이야기예요.

출발점부터 보죠. 그런데 출발점을 정하는 일부터 간단하지 않아요.

여기서 기억할 것 이 편이 뒤집을 전제를 여기서 미리 걸어 둡니다. 「한 번 눌러 한 장」이라는 전제요.

「최초의 사진」은 무엇의 최초인지에 따라 주인공이 달라져요

사진의 시작을 한 사람에게 몰아 주면 누군가는 지워져요. 무엇의 최초인지를 먼저 정하면 셋으로 갈려요.

첫째, 지금까지 남아 있는 것 가운데 가장 오래된 카메라 사진이에요. 니세포르 니엡스가 만든 것이고, 소장 기관인 해리 랜섬 센터는 제작 연도를 1827년으로 적어요. 널리 인용되는 서술은 1826년에서 1827년 사이로 두고요. 만드는 법은 이랬어요. 빛에 반응하는 역청을 라벤더유에 녹여 백랍판에 얇게 바르고, 그 판을 어두운 상자 안 창가에 세워 두는 거예요. 노출은 며칠이었어요. 셔터가 필요 없는 시간이죠.

둘째, 널리 팔린 첫 방식이에요. 1839년 8월 19일, 파리의 프랑스 과학원 회의에서 다게레오타이프가 공개됐어요. 은을 입힌 구리판에 음화 없이 곧바로 양화를 만드는 방식이에요. 뒤집어 말하면 한 장이 곧 결과물이라 복제하려면 그 판을 다시 찍는 수밖에 없었어요. 그래도 이 방식은 빠르게 퍼져서, 1850년에는 뉴욕시에만 사진관이 일흔 곳 넘게 있었어요.

셋째, 한 번 찍어 여러 장을 뽑는 방식이에요. 이쪽 주인공은 윌리엄 헨리 폭스 탤벗이에요. 빛에 반응하는 종이에 명암이 뒤집힌 상을 만들어 두고, 그것을 대고 눌러 양화를 여러 장 뽑는 얼개죠. 현존하는 가장 오래된 종이 음화는 1835년 8월에 그가 래콕 애비에서 만든 것이라고 소장 기관이 적어요. 짧은 노출로 생긴 눈에 안 보이는 상을 현상해 키우는 방식은 1841년에 특허가 됐고요.

세 축을 나란히 놓으면 재미있는 게 보여요. 가장 오래된 것과 가장 널리 팔린 것과 오늘날 사진의 조상이 되는 것이 전부 다른 사람이에요. 그리고 셋 가운데 지금 우리가 쓰는 방식으로 이어진 것은 개수로 가장 밀리던 셋째였어요. 다게레오타이프는 한 장에 한 장이었고, 종이 음화는 한 장에서 여러 장이었으니까요.

여기서 기억할 것 수식어 없는 「최초」 하나가 나머지 둘을 지웁니다. 이 편에서 「최초」는 무엇의 최초인지와 함께 나와요.

색은 처음부터 「따로 재서 합치는」 일이었어요

흑백 사진은 밝기 하나만 재면 돼요. 색은 다르죠. 적어도 세 가지를 따로 알아야 해요. 그런데 감광면은 하나뿐이에요. 이 어긋남이 사진에서 색을 만드는 모든 방식의 출발점이에요.

1861년, 사진가 토머스 서턴이 제임스 클러크 맥스웰과 함께 답 하나를 보여 줬어요. 격자무늬 리본을 놓고 렌즈 앞에 빨강 필터를 대서 한 번, 초록으로 한 번, 파랑으로 한 번, 이렇게 세 번 따로 찍은 거예요. 그다음 그 세 장을 유리에 인화해서 같은 필터를 낀 영사기 셋으로 화면에 겹쳐 비췄어요. 색이 있는 한 장은 그 겹침 위에서만 존재했어요. 감광면에 남은 것은 여전히 세 장의 흑백 상이었고요.

이 방식에는 분명한 불편이 있었어요. 세 번 찍는 동안 대상이 움직이면 안 되고, 볼 때마다 영사기 세 대를 맞춰 세워야 하니까요. 그래서 다음 답은 세 번을 한 번으로 줄이는 쪽으로 갔어요.

1907년에 상업 생산이 시작된 오토크롬 건판이 그거예요. 만드는 법이 기묘해요. 감자 전분 알갱이를 체로 걸러 아주 작은 것만 골라 내고, 그것을 빨강·초록·보라 세 무리로 나눠 물들여요. 섞어서 유리판에 촘촘히 깔면 제곱인치당 400만 개쯤 되고, 알갱이 사이의 틈은 숯가루로 메워요. 그 위에 빛의 색을 가리지 않고 반응하는 감광 유제를 발라요.

빛이 이 판에 들어오면 어떻게 될까요. 알갱이 하나를 지나면서 그 알갱이의 색만 통과하고, 그 아래 유제는 통과한 만큼을 흑백으로 기록해요. 한 지점이 기록하는 것은 세 색 가운데 하나뿐이에요. 색이 다시 나타나는 것은 볼 때예요. 현상한 판에 빛을 통과시키면 다시 같은 알갱이를 지나면서, 흩어져 있던 색들이 눈에서 하나로 합쳐져요.

이 문장을 기억해 두세요. 감광면 위에 색 필터를 촘촘히 깔고, 그 아래는 색을 모르는 채로 밝기만 기록하고, 색은 나중에 다시 합친다. 필름 위에서 돌던 이 얼개가 나중에 실리콘 위로 옮겨 가거든요.

여기서 기억할 것 사진에서 색을 만드는 일은 필름 시절에도 「따로 재서 합치는」 일이었어요. 디지털이 들여온 습관이 아니에요.

가장 널리 쓰이는 방식에서, 화소 하나가 재는 색은 하나예요

이제 실리콘으로 넘어가요. 1976년 7월 20일, 브라이스 베이어가 이스트먼 코닥 이름으로 낸 특허가 등록됐어요. 제목은 「컬러 촬상 배열」이고, 출원은 그 전해 3월이었어요.

특허가 적어 둔 구조는 이래요. 빛에 넓게 반응하는 소자들이 판 위에 격자로 깔려 있고, 그 위에 색 필터 모자이크가 얹혀요. 필터는 소자와 일대일로 맞춰 겹쳐지고, 세 종류의 패턴은 서로 겹치지 않아요. 원문의 표현을 그대로 옮기면 「겹침이 없는 표본 배열」이에요. 그러니 소자 하나가 잴 수 있는 것은 세 색 가운데 하나예요.

배치도 그냥 정한 게 아니에요. 사람 눈이 밝기의 세부를 가장 잘 보는 색, 그러니까 초록이 두 자리 걸러 하나씩 들어가요. 가로로 훑어도 세로로 훑어도 간격이 같아지도록요. 나머지 자리를 빨강과 파랑이 채우고요. 특허에 적힌 다른 실시 예에서는 파랑이 전체 소자의 8분의 1만 차지하는데, 이유도 함께 적혀 있어요. 사람 눈이 파란 세부를 가장 못 보기 때문이에요. 사람이 무엇을 잘 못 보는지가 부품의 설계도에 곧바로 들어간 거예요.

그러면 나머지 두 색은요. 여기가 중요한데, 이 특허에는 그 답이 없어요. 특허가 적는 것은 신호를 색깔별로 갈라 내보내는 회로까지예요. 빠진 값을 어떻게 채우는지는 같은 회사가 이어서 낸 다른 특허들에 있어요.

1979년 11월 27일에 등록된 특허가 그중 하나예요. 발명자는 피터 딜런과 브라이스 베이어, 그러니까 앞 특허를 낸 사람이 함께 들어가 있어요. 초록의 첫 문장이 「주사 행을 따라 보간을 수행해, 개별 원색의 신호 갱신 사이의 중간 값을 정한다」예요. 재지 않은 자리의 값을 이웃한 표본에서 계산해 채운다는 뜻이에요.

1987년에 등록된 또 다른 코닥 특허는 그때의 상황을 배경 서술로 정리해 놓았어요. 「표본 자리마다 휘도와 색도 값이 주어지는데, 이는 대개 표본 사이를 선형으로 보간해 이뤄진다.」 그리고 그 순진한 보간이 무늬가 잘게 있는 자리에서 원래 없던 색 테두리를 만든다고 문제 삼아요. 사진에서 색이 어떻게 보이는가가 촬영이 아니라 계산의 성능에 걸려 있다는 말이기도 해요.

다만 여기서 한 걸음 더 나가면 안 돼요. 모든 센서가 이런 것은 아니거든요. 베이어 특허의 배경 서술 자체가 당시 영상 카메라 제조사들이 빛줄기를 갈라 스캐너를 여럿 두는 쪽을 택했다고 적어요. 실리콘 안에서 파장이 길수록 깊이 들어가는 성질을 이용해, 위아래로 겹친 세 층이 같은 자리에서 세 원색을 다 재게 한 구조도 있어요. 1999년에 등록된 리처드 메릴의 특허가 그거예요. 색을 아예 안 재는 흑백 전용 센서도 있고요. 그러니 정확한 문장은 이래요. 가장 널리 쓰이는 방식에서는, 화소 하나가 재는 색이 하나예요.

여기서 기억할 것 이 편에서 가장 무거운 자리예요. 이 방식으로 찍은 디지털 사진은 처음부터 계산이 끼어든 결과였어요.

한 장 찍을 때마다 값이 들던 시절

구조 이야기는 잠시 접고, 값 이야기를 해야 해요. 이 편의 나머지 절반이 여기서 나오거든요.

1888년에 나온 코닥 카메라를 볼게요. 값은 25달러였고, 사진 100장을 찍을 필름이 미리 들어 있었어요. 다 찍으면 필름만 빼는 게 아니라 카메라째 로체스터의 공장으로 보냈어요. 10달러를 내면 현상하고 인화하고 새 필름까지 넣어서 돌려보내 줬고요. 광고 문구가 「버튼만 누르세요, 나머지는 우리가 합니다」였어요.

숫자를 다시 보면 얼개가 보여요. 카메라 값 25달러는 한 번 내면 끝이에요. 그런데 10달러는 다 찍을 때마다 다시 드는 값이에요. 한 장 더 찍는 데 값이 붙는 구조인 거예요.

값은 돈만이 아니었어요. 시간도 값이었어요. 가장 이른 다게레오타이프의 노출은 3분에서 15분이었어요. 미국 의회도서관 해설은 그래서 초상 사진에 거의 쓸 수 없었다고 적어요. 사람이 그만큼 가만히 있어야 했고, 조금이라도 움직이면 그 자리가 흐려졌어요. 노출 중에 움직인 것이 남기는 흐림, 그러니까 모션 블러가 예술적 선택이 아니라 그냥 실패였던 시절이에요. 감광 공정과 렌즈가 나아지면서 노출은 곧 1분 아래로 줄었지만요.

장당 값이 붙는 세계에서는 사람의 행동이 정해져요. 무엇을 찍을지 정하고 나서 누르게 돼요. 필름 한 통의 장수가 정해져 있고 남은 장수를 세면서 찍으니까요. 같은 장면을 열 번 찍어 그중 하나를 고르는 일은 값을 열 배 치르는 일이었어요.

이 값을 무엇이 없앴을까요. 필름을 전자 부품으로 바꾸는 일만으로는 안 됐어요. 다음 장에서 보겠지만, 전기로 바꾼 뒤에도 한동안은 한 번 누르면 한 장이었거든요.

여기서 기억할 것 장당 값이 있는 동안, 카메라는 「고르고 나서 누르는」 기계였어요. 이 값이 뒤에서 다시 나옵니다.

전기로 바꿔도 한동안은 한 번에 한 장이었어요

1970년 4월, 벨 전화연구소의 윌러드 보일과 조지 스미스가 학술지에 짧은 보고를 냈어요. 원고가 접수된 것은 그해 1월 29일이고요. 반도체 표면에 전위 우물을 만들어 전하를 담아 두고, 우물의 최저점을 순서대로 옮겨 전하를 표면 위로 밀어 나르는 개념이었어요.

재미있는 건 이 보고가 든 용도예요. 시프트 레지스터, 촬상 장치, 표시 장치, 그리고 논리 연산. 촬상은 그 넷 가운데 하나로 적혀 있었어요. 나중에 이 소자가 사진의 감광면을 대신하게 되지만, 처음에는 전하를 옮기는 범용 장치에 가까웠어요.

몇 해 뒤 그 소자가 카메라에 들어갔어요. 1974년, 이스트먼 코닥의 젊은 전기공학자 스티븐 사슨이 페어차일드 세미컨덕터의 201형 전하결합소자로 무엇을 할 수 있을지 찾고 있었어요. 상사가 그 100×100 화소 소자로 상을 디지털로 바꿔 보라고 했고요. 이듬해 시제품이 움직였어요. 무게는 3.6kg, 사진 한 장을 오디오 테이프에 적는 데 23초가 걸렸어요.

1978년에 등록된 특허가 그 구조를 적어 두었어요. 발명자는 게리스 로이드와 스티븐 사슨이에요. 전하결합소자가 노출 동안 상에 대응하는 전하 무늬를 만들고, 그것을 고속 변환기로 디지털 낱말로 바꿔 잠시 메모리에 담았다가, 오디오급 자기 테이프에 적을 수 있는 속도로 다시 내보낸다는 얼개예요.

그런데 이 기계도 한 번 누르면 한 장이었어요. 오히려 필름보다 불리했어요. 한 장을 적는 데 23초가 걸렸으니까요. 그때 사슨 자신이 계산한 것은 해상도가 필름과 겨룰 만해지는 시기였어요. 1990년에서 1995년 사이라고 봤고, 회사는 이 과제를 접어 두었어요. 십몇 년 뒤의 일에 지금 라인을 붙일 수는 없다는 계산이었어요.

그 뒤로 오랜 시간이 흘렀어요. 이스트먼 코닥이 미국 연방 파산법 제11장 절차를 신청했다는 서류를 증권 당국에 낸 것은 2012년 1월 19일이에요. 이 이야기에서 그 대목은 여기까지예요. 이 편이 따라가는 것은 회사의 운명이 아니라 기계가 하는 일이거든요. 그리고 기계가 하는 일이 바뀐 자리는 아직 나오지 않았어요.

여기서 기억할 것 필름을 전자 부품으로 바꾸는 것만으로는 「한 번에 한 장」이 깨지지 않았어요. 그건 다른 사건이 합니다.

화소가 많으면 화질이 좋아진다는 말

카메라 이야기에서 가장 오래 도는 오해를 짚고 갈게요. 화소가 많을수록 사진이 좋다는 말이에요. 이 말이 왜 성립하지 않는지는 기전으로 설명할 수 있어요.

먼저 화소 수가 정하는 것부터요. 센서가 되살릴 수 있는 가장 잘은 무늬의 한계는 화소 중심 사이 간격으로 정해져요. 그 간격의 역수를 반으로 나눈 값이 한계인데, 그보다 잘은 무늬는 제대로 되살아나지 못하고 엉뚱한 무늬로 나타나요. 화소를 늘리면 이 한계가 올라가요. 화소 수가 정하는 것은 표본을 얼마나 촘촘히 뜨는가까지예요.

대신 잃는 것이 있어요. 센서의 넓이를 그대로 두고 화소를 늘리면 화소 하나가 작아져요. 2000년에 스탠퍼드의 연구진이 낸 논문은 다이내믹 레인지와 신호대잡음비가 화소 크기의 제곱근에 대략 비례해 오르내린다고 적어요. 이유는 빛이 알갱이로 오기 때문이에요. 같은 밝기라도 도착하는 알갱이 수는 매번 조금씩 달라지는데, 담기는 양이 적을수록 그 들쭉날쭉함이 신호에 비해 커져요. 화소가 작아지면 어두운 데의 잡티가 늘고, 밝은 데와 어두운 데를 한 장에 같이 담을 수 있는 폭이 좁아져요.

천장도 있어요. 같은 논문은 화소를 줄이면 시스템의 재현력이 나아질 수 있다고 하면서 단서를 붙여요. 「해상도가 촬상 광학계에 의해 제한되지 않는 한」이라고요. 시스템 전체의 재현력은 렌즈 몫과 화소 기하 몫 같은 것들의 곱으로 놓이거든요. 렌즈가 이미 뭉개 놓은 세부는 화소를 더 쪼개도 되살아나지 않아요. 곱셈에서 한 항이 0에 가까우면 나머지를 아무리 키워도 소용없는 것과 같아요.

방향이 반대인 두 효과가 있으니, 주어진 공정과 렌즈와 용도마다 가장 나은 화소 크기가 따로 생겨요. 그 논문은 0.35µm 공정에 채움률 30% 조건에서 그 값을 약 6.5µm로 구했어요. 조건이 붙은 값이라 이 숫자를 조건 없이 옮기면 안 돼요. 다만 「최적값이 존재한다」는 사실 자체가 「많을수록 좋다」를 무너뜨려요.

그러니 화소 수는 사진의 성적표가 아니라 한 축이에요. 표본이 얼마나 촘촘한지는 화소 수가, 그 표본이 얼마나 깨끗한지는 화소 하나의 크기가, 실어 올 수 있는 정보의 천장은 렌즈가 정해요. 세 가지가 각각 다른 일을 하고 있어요.

여기서 기억할 것 화소 수·화소 크기·렌즈는 각각 다른 일을 해요. 하나로 뭉치는 순간 셋 다 틀리게 읽혀요.

셔터를 한 번 눌러 여러 장을 찍는 기계

이제 두 갈래가 만나요. 하나는 3장에서 본 얼개예요. 색은 따로 재서 합치는 것이라는 얼개요. 다른 하나는 5장에서 본 값이에요. 한 장 더 찍는 데 붙던 값이요.

디지털에서 그 값이 거의 사라졌어요. 필름과 현상액이 없으니 한 장 더 찍는다고 따로 드는 것이 없어요. 카메라를 사고 저장 장치를 마련하는 값은 앞에 한 번 들지만, 그 뒤로는 몇 장을 찍든 비슷해요. 고정된 값만 남고 장마다 붙던 값이 거의 없어지면 행동이 바뀌어요. 정하고 나서 누르던 것이, 누르고 나서 고르는 쪽으로 옮겨 가요.

그러자 새로운 선택지가 열려요. 어차피 한 장 더 찍는 값이 거의 0이라면, 한 번의 촬영에 여러 장을 쓰면 되잖아요.

1997년에 폴 드베벡과 지텐드라 말릭이 그 방향의 방법을 발표했어요. 같은 장면을 노출만 바꿔 여러 번 찍고, 그 여러 장에서 카메라가 빛을 값으로 바꾸는 방식을 거꾸로 되짚어 밝기 지도를 되찾은 다음, 한 장으로 합치는 거예요. 밝은 데와 어두운 데를 한 장에 같이 담는 일이 촬영에서 합치기로 옮겨 간 자리예요. 지금 휴대전화 설정에 있는 HDR이라는 말이 여기서 와요.

2016년에 공개된 휴대전화 촬영 연구는 이것을 실제 기계 안으로 넣었어요. 셔터를 누르면 여러 장을 이어 찍고, 서로 맞춰 겹쳐 잡음을 줄이고 담기는 밝기 폭을 넓혀요. 함께 공개된 자료 묶음의 한 묶음이 원본 사진 2장에서 10장이었죠.

그리고 2019년, 같은 연구 계열이 한 걸음 더 갔어요. 논문의 초록이 이렇게 시작해요. 「단일 프레임과 버스트 촬영 파이프라인에서 쓰이던 전통적 디모자이킹을 다중 프레임 초해상 알고리즘으로 대체한다.」 방법이 기묘하게 우아해요. 손으로 카메라를 들면 대개 조금씩 떨리는데, 그 떨림을 없애야 할 잡음이 아니라 재료로 쓰는 거예요. 떨림 덕에 여러 장이 화소 하나보다 작은 폭으로 어긋나 찍히고, 그것들을 맞춰 겹치면 화소 자리마다 빨강·초록·파랑 값이 실제로 잰 값으로 채워져요.

4장을 떠올려 보세요. 1976년의 배열은 화소마다 색 하나만 재게 만들었고, 나머지는 이웃에서 짐작해 채웠어요. 2019년의 방법은 짐작하는 대신 다른 장에서 실제로 잰 값을 가져다 놓아요. 같은 문제에 대한 다른 답인데, 뒤쪽 답은 한 장 더 찍는 값이 거의 0이어야만 가능해요. 이 방식은 휴대전화에서 1,200만 화소 한 프레임을 100밀리초에 처리했고, 몇 배 당겨 찍는 기능에도 쓰였어요. 렌즈로 초점거리를 바꾸는 광학 줌과 화면을 잘라 늘리는 디지털 줌 사이에, 여러 장을 겹쳐 세부를 되찾는 길이 하나 더 생긴 셈이에요.

여기서 기억할 것 장당 값이 0에 가까워진 것과 여러 장을 합치는 것은 한 사건의 앞뒤예요. 값이 먼저 없어져야 합칠 수 있어요.

카메라가 사라진 게 아니라 전용 카메라가 안 팔리는 거예요

이 이야기의 마지막 장면은 뉴스에서 자주 보는 그 숫자예요. 다만 여기서는 숫자 두 개를 한 문장에 섞으면 안 돼요.

첫 번째 숫자는 출하 대수예요. 카메라영상기기공업회라는 업계 단체가 통계에 참여하는 회사들의 출하를 모아 집계해요. 이 집계에서 디지털 스틸 카메라 출하는 2010년에 1억 2,146만 3천 대로 정점을 찍었어요. 렌즈 일체형이 1억 857만 6천 대, 렌즈 교환식이 1,288만 7천 대였고요. 그리고 2026년 2월에 나온 이 단체의 보도자료를 보면, 2025년 한 해 출하는 943만 8,876대예요. 렌즈 교환식이 700만 1,965대, 렌즈 일체형이 243만 6,911대고요.

이 통계가 세는 것은 전용 기기예요. 휴대전화에 붙어 나오는 카메라는 여기 안 들어가요. 그러니 이 숫자가 말하는 것은 「카메라가 사라졌다」가 아니라 「따로 사는 카메라가 안 팔린다」예요.

두 번째 숫자는 사진의 양이에요. 2025년 5월 28일에 구글은 자사 사진 서비스가 열 돌을 맞았다며 월 이용자가 15억 명을 넘고 사진과 영상이 9조 개 넘게 저장돼 있다고 밝혔어요. 한 회사의, 한 서비스의 숫자예요. 세계에서 찍히는 사진을 다 센 값이 아니고, 여기 없는 사진이 훨씬 많을 거예요. 그런데도 이 정도예요.

두 숫자를 나란히 놓을 때는 반드시 이렇게 붙여야 해요. 앞은 어느 업계 단체가 참여사에서 모은 전용 기기 출하 대수이고, 뒤는 어느 회사가 자기 서비스에 저장돼 있다고 밝힌 사진과 영상의 수예요. 세는 주체도 대상도 단위도 다르니까 빼거나 나누면 안 돼요. 다만 방향은 분명히 반대예요.

두 숫자 사이를 이어 주는 물건은 하나예요. 카메라가 전화기 안으로 들어간 거예요. 2000년에 샤프가 내놓은 J-SH04 는 11만 화소 촬상 소자를 넣어 찍은 사진을 바로 전자우편으로 보낼 수 있게 한 물건이었어요. 회사는 이것을 카메라를 넣은 업계 최초의 휴대전화라고 적어요. 회사 자신의 서술이라 「세계 최초」로 올려 적기는 조심스럽지만, 방향은 그때부터 정해졌어요. 카메라는 따로 사는 물건에서, 주머니에 넣고 다니는 물건에 붙어 오는 부품이 됐어요.

그리고 그 부품 안에서 8장의 일이 벌어져요. 셔터를 한 번 누르면 여러 장을 찍고, 그것들을 합쳐 한 장을 내놓는 일이요.

여기서 기억할 것 두 숫자는 서로 다른 것을 세요. 한 문장에 섞으면 둘 다 틀린 문장이 됩니다.

다음 장면은 어디를 보면 될까

앞일을 맞히려 들 필요는 없어요. 대신 이 이야기가 알려 준 것에 비춰, 어디를 보고 있으면 판이 움직이는 걸 먼저 알아챌 수 있는지만 정리해 볼게요.

첫째, 숫자의 기준이에요. 카메라 기사에 나오는 숫자는 대개 두 종류예요. 몇 대가 나갔는가와 사진이 얼마나 쌓였는가. 둘은 세는 주체도 대상도 다르고, 방향도 반대예요. 어느 단체가 언제 무엇을 셌는지가 빠진 순위 기사는 그것만으로 절반쯤 틀린 문장이에요. 게다가 이 통계는 해마다 갱신돼요. 같은 주소를 다음 해에 열면 값이 달라져 있고요.

둘째, 「원본」이라는 말이에요. 손대기 전 상태를 담았다는 raw 파일이 있죠. 컬러 필터를 쓰는 센서에서 나온 raw 에는 화소 자리마다 한 색의 값만 들어 있어요. 2019년 논문이 컬러 필터 배열 raw 사진들로부터 곧바로 온전한 RGB 사진을 만든다고 적는 게 그 뜻이에요. raw 는 손대기 전 상태이긴 하지만 사람 눈에 보이는 그대로는 아니에요. 눈에 보이는 색은 그 뒤 계산으로 채워지고, 화면에 올리거나 저장할 때는 대개 손실 압축까지 한 번 더 거쳐요.

셋째, 화소 경쟁의 천장이에요. 제품 설명에 붙는 화소 수는 표본의 촘촘함을 말해 줄 뿐이에요. 화소 하나의 크기와 렌즈가 실어 오는 정보량이 함께 적히는지를 보면 돼요. 세 가지 가운데 하나만 커지는 발표는 나머지 둘을 말하지 않기로 한 발표거든요.

넷째, 지금 한창인 논쟁이에요. 사람이 찍지 않은 이미지가 사진과 나란히 놓이면서 「어디까지가 기록인가」를 묻는 자리가 여기저기 생기고 있어요. 이 편은 그 물음에 답을 주지 않아요. 다만 물음의 출발선을 조금 옮겨 놓기는 해요. 계산이 언제 끼어들었느냐고 물으면, 답은 최근이 아니라 색을 만들기 시작한 그때부터거든요. 그러니 볼 것은 「계산이 들어갔는가」가 아니라 어떤 계산이 어디까지 들어갔고 그것이 어디에 적혀 있는가예요.

마지막으로 하나만 더요. 이 이야기에서 밀려난 쪽에도 그때의 계산이 있었어요. 필름 없는 카메라를 만든 사람은 그 해상도가 필름과 겨룰 시기를 십몇 년 뒤로 봤고, 그 판단 위에서 과제가 접혔어요. 그때 그 판단이 틀렸다고 말하기는 결과를 알고 난 지금이 제일 쉬워요. 우리도 지금 어떤 값이 곧 0에 가까워질지는 잘 몰라요. 이 이야기에서 판이 바뀐 자리는 대개 그 자리였는데도요.

여기서 기억할 것 예측이 아니라 관전법이에요. 숫자의 기준, 「원본」의 뜻, 화소 경쟁의 천장, 그리고 계산이 어디에 적히는가예요.

흔한 오해

오해

디지털 카메라의 화소는 저마다 빨강·초록·파랑을 다 잰다.

사실

가장 널리 쓰이는 컬러 필터 방식에서는 그렇지 않아요. 1976년에 등록된 특허 원문은 필터가 소자와 일대일로 맞춰 겹쳐지고 세 패턴이 서로 겹치지 않는다고 적어요. 소자 하나가 재는 것은 세 색 가운데 하나이고, 나머지 두 값은 이웃 표본에서 계산해 채워요. 다만 모든 센서가 그렇지는 않아요. 빛줄기를 갈라 센서를 여럿 쓰는 방식이 있고, 실리콘 깊이로 색을 나눠 같은 자리에서 세 색을 다 재는 구조도 있으며, 색을 아예 안 재는 흑백 전용 센서도 있어요.

오해

여러 장을 합쳐 만든 사진은 스마트폰이 들여온 새 습관이다.

사실

색을 만드는 일은 처음부터 따로 재서 합치는 일이었어요. 1861년에는 필터를 바꿔 가며 세 번 찍은 것을 영사기 셋으로 겹쳐 비췄고, 1907년에 나온 오토크롬 건판은 염색한 전분 알갱이를 제곱인치당 400만 개쯤 깔아 알갱이마다 한 색만 통과시켰어요. 디지털에서도 1979년에 이미 색마다 갱신되는 신호 사이를 보간해 채우는 특허가 등록됐고요.

오해

화소가 많을수록 사진이 좋아진다.

사실

화소 수가 정하는 것은 표본을 얼마나 촘촘히 뜨는가까지예요. 센서 넓이를 그대로 두고 화소를 늘리면 화소 하나가 작아지는데, 2000년 논문은 다이내믹 레인지와 신호대잡음비가 화소 크기의 제곱근에 대략 비례한다고 적어요. 게다가 재현력이 이미 촬상 광학계에 의해 제한되고 있으면 화소를 더 쪼개도 나아지지 않아요. 방향이 반대인 두 효과 때문에 주어진 공정과 렌즈마다 가장 나은 화소 크기가 따로 생겨요.

오해

카메라가 사라졌다.

사실

안 팔리는 것은 전용 카메라예요. 카메라영상기기공업회의 참여사 집계로 디지털 카메라 출하는 2010년 1억 2,146만 3천 대에서 2025년 943만 8,876대가 됐어요. 이 통계에는 휴대전화에 붙은 카메라가 들어 있지 않아요. 한편 구글은 2025년 5월에 자사 사진 서비스에만 사진과 영상이 9조 개 넘게 저장돼 있다고 밝혔어요. 세는 주체도 대상도 다른 두 숫자라 빼거나 나누면 안 돼요.

오해

사진을 처음 만든 사람은 다게르다.

사실

무엇의 최초인지에 따라 달라요. 남아 있는 카메라 사진 가운데 가장 오래된 것은 니엡스가 백랍판에 역청을 발라 며칠 노출해 얻은 것이고, 소장 기관은 1827년으로 적어요. 널리 팔린 첫 방식은 1839년에 공개된 다게레오타이프인데, 음화를 쓰지 않아 한 장이 곧 결과물이었어요. 음화 한 장에서 양화를 여러 장 뽑는 방식은 탤벗 쪽이고, 현존하는 가장 오래된 종이 음화는 1835년 것이에요.

오해

raw 파일은 카메라가 손대기 전의 사진이다.

사실

컬러 필터를 쓰는 센서에서 나온 raw 에는 화소 자리마다 한 색의 값만 들어 있어요. 2019년 논문이 컬러 필터 배열 raw 사진들로부터 곧바로 온전한 RGB 사진을 만든다고 적는 게 그 뜻이에요. 눈에 보이는 색은 그 뒤 계산으로 채워져요. 손대기 전 상태이기는 하지만 사람 눈에 보이는 그대로는 아니에요.

그래서 한마디로

카메라는 빛을 한 번 기록하는 기계로 시작했어요. 그런데 색을 담는 일은 처음부터 따로 재서 합치는 일이었고, 1907년의 오토크롬 건판은 감광면 위에 색 필터를 촘촘히 깔아 한 지점이 한 색만 기록하게 했어요. 같은 얼개가 실리콘으로 옮겨 가, 1976년에 등록된 컬러 촬상 배열 특허는 필터를 소자와 일대일로 얹어 화소 하나가 색 하나만 재게 했고 나머지 두 색은 별개의 보간 특허가 이웃에서 계산해 채웠어요. 그래서 가장 널리 쓰이는 방식에서는 디지털 컬러 사진이 처음부터 계산의 결과였어요. 한편 필름 시대에 한 장마다 붙던 값이 거의 사라지자 「누르고 나서 고르는」 쪽으로 바뀌었고, 그 위에서 여러 장을 찍어 합치는 방식이 자리를 잡았어요. 지금 전용 카메라 출하는 정점에서 크게 줄었지만, 세상에 있는 카메라와 찍히는 사진은 그 어느 때보다 많아요.

참고 자료

본문의 연도와 숫자는 아래 자료를 근거로 씁니다. 틀린 곳을 찾으시면 알려주세요.

  1. US 3,971,065 — Color imaging array (컬러 촬상 배열) 미국 특허 · 발명자 Bryce E. Bayer · 출원인 Eastman Kodak Co. · 출원 1975-03-05, 등록 1976-07-20 필터 모자이크가 소자와 일대일로 겹쳐진다는 것, 세 패턴이 겹치지 않는다는 것, 초록이 두 자리 걸러 하나씩 놓인다는 것, 다른 실시 예에서 파랑이 전체의 8분의 1인 이유, 그리고 당시 제조사들이 빛줄기를 갈라 스캐너를 여럿 두는 쪽을 택했다는 배경 서술
  2. US 4,176,373 — 이산 표본형 컬러 영상 신호의 신호처리 미국 특허 · 발명자 Peter L. P. Dillon · Bryce E. Bayer · 출원인 Eastman Kodak Co. · 등록 1979-11-27 주사 행을 따라 보간해 개별 원색의 신호 갱신 사이의 중간 값을 정한다는 초록. 재지 않은 자리를 이웃에서 계산해 채우는 쪽의 근거
  3. US 4,642,678 — 표본된 컬러 영상 신호에서 색도 값을 보간하는 신호처리 미국 특허 · 발명자 David R. Cok · 출원인 Eastman Kodak Co. · 등록 1987-02-10 「표본 자리마다 휘도와 색도 값이 주어지는데, 이는 대개 표본 사이를 선형으로 보간해 이뤄진다」는 배경 서술과, 그 보간이 색 테두리를 만든다는 문제 제기
  4. US 5,965,875 — 삼중 웰 구조를 쓴 능동 화소 촬상 배열의 색 분리 미국 특허 · 발명자 Richard Billings Merrill · 출원인 Foveon Inc. · 등록 1999-10-12 실리콘 안 파장별 흡수 깊이로 색을 나눠 화소마다 세 원색을 같은 자리에서 잰다는 초록. 「모든 센서가 색 하나만 재지는 않는다」는 한정의 근거
  5. US 4,131,919 — Electronic still camera (전자식 스틸 카메라) 미국 특허 · 발명자 Gareth A. Lloyd · Steven J. Sasson · 출원인 Eastman Kodak Co. · 등록 1978-12-26 전하결합소자가 만든 전하 무늬를 디지털 낱말로 바꿔 버퍼에 담았다가 오디오급 자기 테이프에 적는다는 구조
  6. The Niépce Heliograph (니엡스의 헬리오그래프) 해리 랜섬 센터, 텍사스대학교 오스틴 제작 연도 1827년, 역청을 라벤더유에 녹여 백랍판에 바른 방법, 며칠에 걸친 노출, 「카메라 오브스쿠라로 만들어진 사진 가운데 오늘날까지 남아 있는 가장 오래된 것」이라는 서술
  7. The Daguerreotype Medium (다게레오타이프라는 매체) 미국 의회도서관 디지털 컬렉션 1839년 8월 19일 프랑스 과학원 공개, 음화를 쓰지 않는 직접 양화라는 것, 초기 노출 3~15분과 그 뒤 1분 아래로 줄어든 사정, 1850년 뉴욕시의 사진관 수. 봇 차단으로 직접 열리지 않을 수 있어 웹아카이브 고정본으로도 확인했다
  8. Windows From Inside South Gallery, Lacock Abbey (래콕 애비 남쪽 회랑 안에서 본 창) 사이언스 뮤지엄 그룹 소장품 기록 1835년 8월 제작, 「현존하는 가장 오래된 종이 음화」라는 서술, 음화로 양화를 여러 장 뽑는 원리와 1841년 칼로타이프 특허
  9. First Colour Photographic Image by Maxwell (맥스웰의 첫 컬러 사진 상) 제임스 클러크 맥스웰 재단 1861년 토머스 서턴이 빨강·초록·파랑 필터로 격자무늬 리본을 세 번 찍은 것, 그 세 장을 같은 필터를 낀 영사기 셋으로 겹쳐 비추자 색이 있는 상이 됐다는 것
  10. History of the autochrome (오토크롬의 역사) 영국 국립 과학미디어박물관 블로그 염색한 감자 전분 알갱이가 제곱인치당 약 400만 개라는 것, 알갱이를 골라 빨강·초록·보라로 나눠 물들이고 틈을 숯가루로 메운 뒤 모든 색에 반응하는 감광 유제를 발랐다는 것, 1907년 상업 생산 개시
  11. George Eastman (조지 이스트먼) — 회사 연혁 이스트먼 코닥 공식 사이트 1888년 코닥 카메라의 값 25달러, 미리 들어 있던 필름 100장, 카메라째 보내면 10달러에 현상·인화·재장전을 해 준 서비스, 「버튼만 누르세요, 나머지는 우리가 합니다」라는 문구
  12. From the Camera Obscura to the Revolutionary Kodak 조지 이스트먼 박물관 전시 소개 1888년 여름의 출시, 사진을 처음 찍는 사람을 염두에 두고 조작을 줄인 상자형 카메라였다는 것, 1892년의 사명 변경
  13. How the Digital Camera Transformed Our Concept of History IEEE Spectrum 1974년 사슨이 페어차일드 201형 전하결합소자의 쓸모를 찾던 일, 100×100 화소, 무게 3.6kg, 한 장을 오디오 테이프에 적는 데 약 23초, 그리고 해상도가 필름과 겨룰 시기를 1990~1995년으로 본 판단
  14. Steven Sasson — 인덕티 소개 미국 발명가 명예의 전당(National Inventors Hall of Fame) 시제품의 구성 부품과, 상을 잡아 전기 신호로 바꿔 디지털로 저장했다는 것, 관련 특허가 4,131,919번이라는 것
  15. Industry's First Camera-Equipped Mobile Phone <J-SH04> 샤프 공식 사이트, 「Only One」 기술 연혁 2000년 제품, 11만 화소 CMOS 촬상 소자, 찍은 사진을 바로 전자우편으로 보낼 수 있게 했다는 것. 「업계 최초」는 회사 자신의 서술이다
  16. Eastman Kodak Co. Form 8-K (2012-01-19) — Item 1.03 Bankruptcy or Receivership 미국 증권거래위원회 EDGAR 제출일과 보고 대상일이 2012년 1월 19일이고 보고 항목에 파산 또는 관재가 들어 있다는 것. 서버가 연락처가 든 접속 정보를 요구해 자동 도구로는 막힐 수 있다
  17. 2026 Outlook on the Shipment by Product-Type Concerning Cameras and Related Goods (2026년 2월 26일 보도자료) 카메라영상기기공업회(CIPA) 2025년 디지털 카메라 출하 합계 943만 8,876대, 렌즈 교환식 700만 1,965대, 렌즈 일체형 243만 6,911대. 발행일이 박힌 연도 고정판이다
  18. Total Shipments of Digital Still Cameras (Classified by Type) — 연도별 총출하 표 카메라영상기기공업회(CIPA) 통계표 2010년 합계 1억 2,146만 3천 대(렌즈 일체형 1억 857만 6천 대 + 렌즈 교환식 1,288만 7천 대)로 이 시계열의 정점. 해마다 갱신되는 파일이라 웹아카이브 고정본에서 값을 확인했다
  19. Statistics : Digital Cameras (통계 안내) 카메라영상기기공업회(CIPA) 이 수치가 통계에 참여하는 회사들의 집계임을 밝히는 안내 페이지. 갱신되는 페이지여서 이 글의 숫자는 여기 기대지 않았다
  20. How Small Should Pixel Size Be? Ting Chen · Peter Catrysse · Abbas El Gamal · Brian Wandell, Proceedings of SPIE, 2000년 · 스탠퍼드대학교 공개본 다이내믹 레인지와 신호대잡음비가 화소 크기의 제곱근에 대략 비례한다는 것, 「해상도가 촬상 광학계에 의해 제한되지 않는 한」이라는 단서, 나이퀴스트 한계가 화소 간격으로 정해진다는 것, 0.35µm 공정에 채움률 30% 조건에서 최적 화소 크기가 약 6.5µm였다는 것
  21. Recovering High Dynamic Range Radiance Maps from Photographs Paul E. Debevec · Jitendra Malik, SIGGRAPH 1997 · 저자 공개본 노출을 달리해 찍은 여러 장으로 촬상 과정의 응답 함수를 되찾고, 그 여러 장을 하나의 고다이내믹레인지 밝기 지도로 합친다는 방법
  22. Burst photography for high dynamic range and low-light imaging on mobile cameras — 공개 자료 Samuel W. Hasinoff 외, ACM Transactions on Graphics (SIGGRAPH Asia 2016) 묶음 3,640개와 사진 2만 8,461장, 한 묶음이 원본 사진 2장에서 10장으로 이뤄졌다는 것, 정렬하고 합친 중간 결과가 함께 공개돼 있다는 것
  23. Handheld Multi-Frame Super-Resolution Bartlomiej Wronski 외(구글 리서치), ACM Transactions on Graphics, SIGGRAPH 2019 · arXiv 공개본 전통적 디모자이킹을 다중 프레임 초해상으로 대체한다는 것, 손떨림으로 조금씩 어긋난 원본 프레임을 모아 화소 자리마다 세 색 값을 채운다는 것, 1,200만 화소 한 프레임을 100밀리초에 처리했다는 것
  24. Google Photos celebrates 10 years with 10 tips 구글 공식 블로그, 2025년 5월 28일 월 이용자가 15억 명을 넘고 사진과 영상이 9조 개 넘게 저장돼 있다는 회사 발표. 한 서비스 기준이다
  25. Charge Coupled Semiconductor Devices (B.S.T.J. Briefs) W. S. Boyle · G. E. Smith, Bell System Technical Journal 49권 4호, 1970년 4월 · 인터넷 아카이브 전문 원고 접수일 1970년 1월 29일, 전위 우물에 전하를 담아 옮기는 개념, 그리고 「가능한 응용의 예로는 시프트 레지스터, 촬상 장치, 표시 장치, 논리 연산이 있다」는 문장
제작 2026-09-06 갱신 2026-09-06 검증 2026-09-06