사진의 화소

화소란?

필름 카메라든 디지털 카메라든 렌즈를 통해 들어온 빛이 어떤 면에 상 (image)을 맺게 되고, 이 상을 기록하는 매체가 필요합니다. 필름 카메라에서는 필름이 그 역할을 하고 디지털 카메라에서는 촬상 소자 (혹은 이미지 센서)가 그 역할을 합니다. 맺힌 상의 색이나 빛의 세기를 화학적/전자적으로 기록하게 되는 것이지요.

사용자 삽입 이미지사용자 삽입 이미지사용자 삽입 이미지


사용자 삽입 이미지사용자 삽입 이미지


맺힌 상의 색과 밝기를 기록하는 가장 작은 단위를 화소 (Pixel) 라고 합니다. 위키 백과사전에는

화소 또는 픽셀(영어: pixel; picture element에서 유래)은 디지털 화면의 단위로, 표현할 수 있는 가장 작은 점 하나이다.

이라고 정의해 놓았습니다.


디지털 카메라의 화소

사용자 삽입 이미지
디지털 카메라의 촬상 소자인 CCD 혹은 CMOS 센서는 화소 단위로 맺힌 상의 밝기, 색을 기록합니다. 촬상 소자로 기록한 화면은 매우 많은 화소로 이루어진 모자이크와 같이 보입니다. 그래서 사진에 화소가 많고 촘촘하게 있을 수록 화면이 세밀하게 기록됩니다. 화소가 매우 적다면 사진에 찍힌 작은 물체들의 모양을 잘 구별할 수 없게 되구요.








사용자 삽입 이미지







사용자 삽입 이미지





사실 정확하게 말하면 보통의 촬상 소자는 빛의 밝기만 기록할 수 있습니다. 그대로 사진을 뽑는다면 흑백사진이 되는 것이지요. 색 정보를 얻기 위해서 빨강, 녹색, 파랑색으로 된 필터를 사용하여 빨강색의 밝기, 녹색의 밝기, 파랑색의 밝기를 따로 측정합니다. 나중에 디지털 카메라에 내장된 프로그램을 통해 각 화소의 색과 밝기를 계산하게 되지요.




사용자 삽입 이미지












사용자 삽입 이미지

캐논 카메라의 촬상 소자





필름의 화소


필름의 경우에도 필름에 상이 맺히면 필름 표면의 화학 물질 (감광 유제)이 변화를 일으켜 빛과 밝기를 기록합니다. 이 감광 유제는 아주 작은 입자들로 이루어져 있습니다. 이 입자들이 곱다면 사진이 좀 더 세밀히 기록되고, 입자들이 크다면 거칠게 기록되겠지요. 하지만 디지털 카메라처럼 정확히 구분할 수 있는 화소라고 하기는 좀 어렵다고 합니다.


화소와 사진의 크기
보통 디지털 카메라에서 5백만 화소, 천만 화소라고 말하는 것은 촬상 소자에 화소가 몇 개 모여 있는 가를 말하는 것입니다. 일반적으로 5백만 화소는 가로 2,592 화소, 세로 1,944 화소로 이루어져 있습니다. 2,592 * 1,944 = 5,038,848 니까 대략 5백만 화소가 되는군요.

화소의 양은 사진 파일의 크기, 인화할 수 있는 사진의 크기와 관련이 있습니다. 화소가 많을 수록 사진 파일의 크기가 커지고, 사진을 크게 인화할 수 있습니다.

사용자 삽입 이미지
일반적인 사진 파일 (JPG) 은 한 개의 화소에 3가지 색 정보 (빨강, 녹색, 파랑) 를 갖고 있습니다. 각 색상별로 0 ~ 255 단계의 밝기를 나타낼 수 있으니 3가지색이면 총 천 육백만가지 색 (255 * 255 * 255 = 16,777,216)을 나타낼 수 있는 것이지요. 디지털로 이야기 하면 한 화소당 3 바이트 (1 바이트는 0 ~ 255를 나타낼 수 있습니다.) 이므로 총 천 오백만 바이트 (5백만 * 3 바이트) 즉  15 MB (메가 바이트) 정도 됩니다. 하지만 JPG 파일은 압축을 하기 때문에 실제 용량은 3-4 MB 정도 됩니다.

또한 화소가 많을 수록 세밀한 사진을 뽑을 수 있습니다. 아주 단순히 생각해서 화소가 100개인 사진을 인화하면 사진에 어떤 장면이 찍혔는지 알 수 없을 것입니다. 반대로 화소가 천만화소라면 매우 세밀한 사진을 얻을 수 있겠지요. 보통 인터넷 인화점에서는 사진 인화 크기별로 권장 화소수를 제시하고 있습니다. 이정도 사진을 뽑으려면 이정도 해상도가 되어야 한다는 말이지요.

3 x 5                  - 8.9㎝ X 12.7㎝                 - 640 x 480
D4                     - 10.2㎝ X 13.6㎝               - 1,024 x 768
4 x 6                  - 10.2㎝ X 15.2㎝               - 1,024 x 768
D5                     - 12.7㎝ X 16.9㎝               - 1,600 x 1,200
5 x 7                  - 12.7㎝ X 17.8㎝               - 1,600 x 1,200
8 x 10                 - 25.4㎝ X 20.3㎝              - 2,048 x 1,536
10 x 14                - 25.4㎝ X 35.5㎝              - 2,272 x 1,704
11 x 14                - 27.9㎝ X 35.5㎝              - 2,288 x 1,712
12 x 17                - 25.4㎝ X 35.5㎝              - 2,592 x 1,944


물론 해상도가 부족해도 크게 뽑을 수 는 있습니다. 만약 그렇게 되면 사진이 좀 흐릿하게 보이겠지요. 만약 구르스키 (Andreas Gursky) 같이 엄청 크게 사진을 뽑는다면 매우 큰 화소수의 사진 파일이 필요하겠구요. ^^
사용자 삽입 이미지

Andreas Gursky. Paris, Montparnasse. 1993. Chromogenic color print. 6' 8 3/4"x 13' 1 1/4" (205 x 421 cm). Lent by the artist, courtesy Matthew Marks Gallery, New York, and Monika Sprüth Galerie, Cologne © 2001 Andreas Gursky.