이석중 라온피플 대표2003년께부터 휴대폰에 카메라가 장착된 ‘카메라폰’이 등장하기 시작했다. 당시 점차 대중화되면서 보급이 확대되던 일명 ‘똑딱이’ 콤팩트 디지털카메라와 비교하면 카메라라고 부르기에도 민망한 수준이었다. 하지만 휴대와 사용의 편리성으로 사용자들의 관심을 끌었고 곧 휴대폰 핵심부품 중 하나로 자리 잡게 됐다. 휴대폰 업체들 간의 화소 수 및 성능 경쟁으로 그 작은 카메라 모듈에 자동초점 조절 및 손떨림 방지 기술까지 적용할 수 있을 정도로 카메라 기술은 비약적으로 발전했다. 스마트폰에 고선명 대화면 디스플레이까지 적용되면서 디지털카메라를 대체하기에 이르렀다.
휴대폰카메라 모듈은 디지털카메라에 비해 크기가 훨씬 작고 사출 방식을 사용해 렌즈의 성능이 떨어지며, 이미지 센서의 화소 역시 매우 작기 때문에 빛에 대한 감도도 하락할 수밖에 없어 잡음에 취약하다. 이런 하드웨어 성능의 한계를 극복하기 위해 소프트웨어 알고리즘을 통해 해결하려는 시도를 꾸준히 해왔으며, 그 결과 화질 개선을 위한 디지털 신호처리 기술이 눈부시게 발전하게 된다.
화질 향상·확장 컴퓨터 이미징 기술 CP
AI 결합 SW로 하드웨어 한계 뛰어넘어
몇 년 전부터 인공지능(AI) 기술이 도입되면서 사진 기술에도 새로운 변화가 나타난다. 삼성이나 애플 같은 선도 휴대폰 업체들은 전통적인 디지털 신호처리 기술과 AI 알고리즘을 결합한 ‘컴퓨터를 이용한 사진 기법(CP)’을 핵심 마케팅 항목으로 삼는다. CP는 디지털 사진의 화질을 향상시키거나 확장하는 다양한 컴퓨터 이미징 기술이며, 출력은 일반적인 사진이지만 전통적인 카메라로는 찍을 수 없었던 것을 말하는 것으로 디지털카메라 도입 시절부터 기본 개념들이 형성됐지만 AI와의 결합을 통해 만개하게 된다.
예를 들어 AI 비전 기술을 이용하면 사진에서 원하는 대상을 배경으로부터 정확하게 분리할 수 있는데, 그 후 배경만 뿌옇게 처리해주면 기존의 휴대폰카메라로는 불가능했던 아웃포커싱 사진을 만들어낼 수 있으며, 배경을 뿌옇게 하는 수준을 조절해 아웃포커싱 정도를 조절할 수도 있다. 연속으로 몇 장의 사진을 찍은 후 각 사진을 분석해 잡음을 제거하고, 매우 밝은 곳과 어두운 곳이 사람이 볼 때처럼 잘 보이도록 AI를 학습시키면 저잡음의 고대역(HDR) 영상을 얻을 수 있다.
좀 더 강력한 AI를 적용하면 사진 찍는 방향과 다른 방향에서 바라보는 것과 같은 다시점(多視點) 영상을 구현할 수도 있다. 특정 부분만 선택적으로 확대·축소하는 것도 가능하며, 가상현실이나 증강현실용 콘텐츠 제작이나 그 밖에 상상에서나 가능했던 사진들을 찍을 수 있게 된다. 이를 위해 퀄컴·삼성·애플 등 주요 휴대폰용 칩 제작업체들은 AI를 가속시킬 수 있는 강력한 뉴럴 엔진을 연구 개발해 내장하고 있다. 이제 사진 기술의 미래는 AI가 결정할 것이다.
