카메라 (웹캠 · 스마트폰 카메라)
렌즈가 모은 빛을 센서가 픽셀마다 숫자로 바꾸고, 카메라 안의 작은 처리 장치가 색과 밝기를 다듬어 영상으로 보낸다.
빛이 영상이 되는 순서
- 렌즈가 빛을 모아 센서 위에 상을 맺는다. 화각(얼마나 넓게 담는지)과 초점이 여기서 정해진다.
- 이미지 센서의 픽셀마다 들어온 빛의 양을 전기로 바꾼다. 센서는 빛의 세기만 알고 색은 모른다.
- 색 필터(베이어): 픽셀마다 빨강·초록·파랑 중 한 색만 통과시키는 필터를 덮어 색을 나눠 받는다.
- 영상 처리: 빠진 색을 이웃 픽셀로 채우고(디모자이킹), 노출·화이트밸런스·노이즈 제거·선명도를 맞춘다.
- 압축·전송: USB로 보낼 수 있게 압축해 PC로 보낸다.
칸을 눌러 보면 그 칸이 직접 받은 색과, 빠진 두 색을 가져온 이웃 칸이 표시된다.
스펙 읽는 법
| 항목 | 뜻 | 볼 점 |
|---|---|---|
| 센서 크기 | “1/2.8인치”처럼 적는다. 분모가 작을수록 크다(1/2.5 > 1/2.8) | 센서가 크면 픽셀 하나가 받는 빛이 많아 어두운 곳에서 노이즈가 적다. 해상도보다 화질을 더 크게 좌우한다 |
| 해상도 · fps | 1080p·4K 같은 픽셀 수와 1초에 찍는 장 수(30·60fps) | 화상 회의는 1080p 30fps면 충분한 경우가 많다. 회의 프로그램이 보통 그보다 낮춰 보낸다 |
| 화각 (FOV) | 담는 범위의 각도. 보통 65~90° | 넓으면 방이 많이 보이고 얼굴은 작아진다. 혼자 쓰면 좁은 쪽이 얼굴이 크게 나온다 |
| 초점 | 고정 초점과 자동 초점 | 책상 거리에서만 쓴다면 고정도 괜찮다. 물건을 화면 가까이 보여 줄 일이 있으면 자동 초점이 낫다 |
| 압축 방식 | 비압축(YUV), MJPEG, H.264 | 1080p 30fps를 압축 없이 보내면 1초에 약 120MB라 USB 2.0으로는 못 보낸다. 그래서 대부분 압축해서 보낸다 |
| 노출 · 화이트밸런스 · HDR | 밝기, 색 온도(누렇거나 퍼렇게 보이는 정도), 밝은 창과 어두운 얼굴을 함께 살리는 기능 | 자동이 흔들리면 프로그램에서 고정해 두면 화면이 깜빡이지 않는다 |
| 내장 마이크 | 웹캠에 든 마이크 | 웹캠은 보통 모니터 위에 있어 입에서 50cm~1m 떨어진다. 마이크가 멀수록 목소리는 작게 들어오고, 방에서 울리는 소리·키보드·에어컨 소리는 상대적으로 크게 들어와 목소리가 멀고 울려 들린다. 목소리가 중요하면 입 가까이 두는 헤드셋이나 탁상 마이크를 따로 쓴다(오디오 노트) |
압축 비율은 대략값이다(MJPEG 약 1/10, H.264 약 1/100). 실제 양은 화면 내용과 화질 설정에 따라 달라진다.
어두우면 화질이 떨어지고 끊기는 이유
어두우면 센서가 충분한 빛을 모으려고 한 장을 찍는 시간(노출 시간)을 늘린다. 30fps라면 한 장에 쓸 수 있는 시간은 최대 1/30초인데, 이보다 길게 노출하려면 fps를 낮출 수밖에 없다. 그래도 모자라면 신호를 증폭(ISO·게인)하는데, 이때 노이즈도 함께 커져 화면이 자글자글해진다.
최대 fps 30밝기 적정노이즈 적음
- 조명이 가장 큰 개선이다. 얼굴 앞쪽에서 비추는 부드러운 조명 하나가 비싼 웹캠보다 효과가 큰 경우가 많다.
- 창문을 등지면 얼굴이 어두워진다. 창문을 바라보는 쪽에 앉는다.
- 노출을 자동으로 두면 fps를 낮추는 설정(저조도 보정)이 켜진 웹캠이 있다. 움직임이 끊기면 이 설정을 끈다.
- 화면에 가로 줄무늬가 흐르면 조명 깜빡임 때문이다. 형광등·싼 LED 조명은 전원 주파수에 맞춰 1초에 100·120번 밝기가 흔들리는데, 노출 시간이 이와 맞지 않으면 줄무늬가 찍힌다. 웹캠 설정의 깜빡임 방지(Anti-flicker)를 사는 곳의 전원 주파수에 맞춘다. 한국은 60Hz다.
이 사이트의 웹캠 테스트로 해상도와 실제 fps를 확인할 수 있다.
흔한 오해
- “4K 웹캠이면 화질이 좋다” — 센서가 작으면 픽셀만 많고 어두운 곳에서 오히려 노이즈가 많다.
- “웹캠 사양대로 상대에게 보인다” — 회의 프로그램이 회선과 설정에 맞춰 해상도를 낮춰 보낸다.
- “내 화면처럼 상대에게도 좌우가 뒤집혀 보인다” — 회의 프로그램은 미리보기만 거울처럼 뒤집어 보여 준다. 상대에게는 뒤집히지 않은 화면이 가서, 뒤에 있는 글씨도 바로 읽힌다.
- “웹캠은 따로 사야 한다” — 휴대폰 카메라는 대개 웹캠보다 센서가 커서 화질이 좋다. 요즘 iPhone·Android는 휴대폰을 PC·Mac의 웹캠으로 쓰는 기능을 갖춘 것이 있고, 없으면 연결 앱으로도 쓸 수 있다. 거치대만 있으면 된다.
- “화면이 끊기면 PC가 느린 것” — 대부분 어두워서 fps가 떨어졌거나, USB 대역폭을 다른 장치와 나눠 쓰는 경우다.