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지식/IT

카메라 이미지 센서 비교

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DSLR, 미러리스, 스마트폰 카메라와 같이 사진을 찍는 디지털 카메라에는 모두 이미지 센서가 들어있다. 카메라의 성능을 가장 먼저 결정짓는 핵심 부품이 바로 이미지 센서라고 해도 과언이 아닐 것이다. 그래서 디지털 카메라와 스마트폰에 들어있는 이미지 센서 크기를 정리해보았다.

 

 

 

 

이미지 센서

 

이미지 센서란 빛을  디지털 신호로 바꾸어 주는 장치를 말한다. 옛날 필름 카메라 시절에는 빛에 반응하는 물질이 입혀져 있는 필름에 빛을 노출시켜서 화학반응으로 이미지 정보가 기록되었다면, 디지털 카메라 시대로 넘어와서는 이미지 센서를 통해 빛을 픽셀단위의 전기신호로 바꾸어서 디지털 방식으로 저장하는 것이다. 빛을 디지털로 처리하는 방식도 이미지 센서 제조사마다 다르고, 계속 발전하고 있다.

 

이미지 센서의 스펙을 일반인이 자세히 알기는 어렵고, 보통은 이미지 센서의 크기가 클 수록 좋다고 보면 된다. 물론 무조건 이미지 센서가 크다고 카메라의 성능이 좋다는 건 아니지만, 일반적으로는 이미지 센서의 크기에 따라 카메라의 등급이 나뉜다고 보면 된다.

 

이미지 센서는 크기에 따라 중형, 풀프레임, 크롭포서드, 1", 1"미만 급 으로 분류할 수 있다. 이미지 센서의 크기가 급에 따라 모두가 똑같은 것은 아니고 제조사나 제품마다 약간의 차이가 날 수 있다.

 

중형 센서 (Medium Format)

일반적인 풀프레임 센서보다 2배정도의 큰 사이즈의 센서이다. 중형급의 이미지 센서를 탑재한 카메라가 많지는 않지만 출시된 제품들이 있고 가격도 렌즈미포함해서 4,000만원 이상 하는 매우 고가이다. 일반인이 중형센서를 탑재한 카메라를 사용할 일은 거의 없고, 특수한 산업군에서나 사용되는 급이다. 

 

 

풀프레임 센서 (Full Frame)

풀프레임 센서는 필름카메라 시절에 가장 많이 사용한 35mm 필름의 표준 사이즈로서 일반적으로 DSLR이나 미러리스와 같은 디지털 카메라를 산다면 가장 큰 사이즈가 되겠다. 중형센서를 제외하면 가장 크기가 크고 좋은 해상도를 가진 센서이다.

센서의 가로 x 세로 크기는 36 x 24 mm 이며, 표준 사이즈라고 보면 된다.

 

 

크롭 센서 (Crop)

크롭바디에 들어가는 센서를 통칭한다. 풀프레임 센서가 고가이다보니 더 저렴한 비용으로 DSLR을 만들기 위해 이미지센서의 크기를 줄여서 만든것이 크롭바디이고 여기에 들어가는 센서가 크롭센서에 해당한다. 크롭센서도 규격에 따라 APS-H, APS-C가 있지만, 거의 대부분이 APS-C 규격을 사용한다고 보면 된다. 그래서 그냥 크롭이라고 하면 APS-C를 얘기하기도 한다.

 

사이즈는 보통 35mm 풀프레임 센서보다 1.5 배 작다. 물론 제품마다 다른 규격이 존재한다.

보통 1.5, 1.6 크롭  또는 1:1.5, 1:1.6 크롭과 같이 부르며, 35mm 풀프레임 표준사이즈보다 1.5배 또는 1.6배 작다는 걸 의미한다.

 

 

 

포서드 (Four Third)

처음부터 필름카메라에 기반을 두지 않고 디지털 방식만을 위해 만들어진 시스템이다. 

1:2 크롭의 크기를 갖는다. 즉 풀프레임보다 2배 작다.

포서드는 수직입사방식을 사용해서 센서의 각 부분에 전달되는 빛의 양이 고르기 때문에 비네팅이 적고 주변부의 화질이 뛰어난 장점이 있지만, 풀프레임이나 APS 센서보다는 크기가 작기 때문에 고감도에서의 노이즈나 화질이 떨어진다.

 

1"

하이엔드 카메라에 들어가는 이미지 센서이다. 이미지 센서의 크기는 13.2 x 8.8 mm 정도이다.

 

 

1" 미만

콤팩트 카메라, 스마트폰 카메라에 들어가는 이미지 센서 크기이다.

다양한 크기의 센서가 존재한며, 아래 비교표를 보면 스마트폰에 들어가는 이미지 센서의 크기도 점점 커지고 있다는 걸 알 수 있다.

 

 

 

 


 

이미지 센서 크기 비교

 

아래 표에서는 이미지 센서 종류별로 가로x세로 크기와 이미지 센서가 사용되는 카메라의 종류를 대략적으로 정리하였다.

 

이미지 센서 가로 x 세로 (mm) 용도
중형 48 x 36 중형 DLSR, 미러리스
풀프레임 36 x 24 DSLR, 미러리스, 하이엔드
크롭 (APS-C) 24 x 16 DSLR, 미러리스, 하이엔드
포서드 17.3 x 13 DSLR, 미러리스, 하이엔드
1" 13.2 x 8.8 미러리스, 하이엔드
1" 미만급   ↓ - 컴팩트, 모바일
1/1.2" 10.67 x 8 샤오미 Mi 11 Pro
1/1.28" 10.82 x 7.52 아이폰 14 Pro, 아이폰 14 Pro Max
1/1.3" 9.8 x 7.3 갤럭시 S23 울트라
1/1.33" 9.6 x 7.2 갤럭시 S20 / S21 / S22 울트라
1/1.5" 8.8 x 6.6  
1/1.7" (1/1.8") 7.6 x 5.7 아이폰 12 Pro Max, 갤럭시 S20
1/2" 6.4 x 4.8  
1/2.3" 6.16 x 4.62  
1/2.5" 5.76 x 4.29  
1/2.55" 5.6 x 4.2 갤럭시 S7 / S8 / S9 / S10, 
아이폰 XS
1/2.6"   갤럭시 노트4, 갤럭시 S6
1/2.7" 5.37 x 4.04  
1/3" 4.8 x 3.6 아이폰 5S / 6, 갤럭시 S4
1/3.2" 4.54 x 3.43 아이폰 5, 갤럭시 S3
1/4" 3.2 x 2.4 아이폰 3G

- 1"(인치) 이하 규격은 Optical Format 방식으로 표기한다.

 

17.28

 


 

아래는 이미지 센서의 크기를 시각적으로 보기 쉽게 표현한 그림이다. 중형센서 기준과 풀프레임 센서 기준으로 1" 이하급의 스마트폰에 들어가는 이미지 센서의 크기를 그림으로 그려보았다.

 

 

중형센서 기준 비교

중형부터 1" 까지의 이미지 센서 크기를 비교한 그림이다.

이미지 센서 크기 비교 (중형 기준)

 

 

 

풀프레임 센서 기준 비교

 

표준사이즈인 풀프레임 센서를 기준으로 이미지 센서의 크기를 보자. 스마트폰에 들어가는 이미지 센서의 크기가 어느정도인지 시각적으로 쉽게 판단이 가능할 것이다.

 

이미지 센서 크기 비교 (풀프레임 기준)

 

 

정리하며

 

스마트폰에 들어가는 이미지 센서의 크기가 점점 커지고 있는 걸 볼 수 있다. 아이폰 14Pro에 들어있는 이미지 센서의 크기가 아이폰 5S에 들어가는 이미지 센서보다 약 4.7배 커졌다.

 

최신 기종의 스마트폰에 들어가는 이미지 센서의 크기가 콤팩트 디카를 뛰어넘고 있다. 하지만 풀프레임, 크롭 센서를 장착한 DSLR이나 미러리스에 비교하면 이미지 센서의 크기가 한참 작다. 그래서 스마트폰으로 아무리 사진을 잘 찍더라도 컴퓨터로 가져와서 큰 모니터로 확대해서 보면 화질이 그렇게 좋지 않다는게 보인다.

 

그래서 고해상도의 좋은 화질의 사진을 찍으려면 풀프레임 카메라를 사용하거나, 비용적인 면에서 부담이라면 최소한 크롭바디 카메라를 사용해야 한다.

 

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