디지털 사진의 기본 요소들 중 파일 포맷 1
디지털 이미지를 저장하는 방식에 따라서 다양한 파일 포맷을 사용할 수 있습니다. 파일의 특성과 사용 목적에 따라 올바른 파일을 선택하고 사용할 필요가 있습니다. 이미지를 저장하는 방식에는 크게 두 가지 방식으로 비트맵과 벡터 방식이 있습니다. 비트맵은 점으로 구성한 이미지이고 벡터는 산술적인 데이터로 위치, 기울기, 선의 구성으로 저장하는 방식입니다. JPEG( joint photographic experts group) 정지 영상을 저장하기 위해 만들어진 손실 압축 방식의 표준 파일입니다. 파일 크기가 작아서 웹에서 주로 사용합니다. 대부분의 카메라에서 지원하고 있으며 소프트웨어에서도 호환성이 높습니다. 파일 내부에 EXIF 데이터(촬영 날짜, 시간, 카메라 제조회사, 모델명, 촬영 정보, 프로그램 이름, 저작권자 등)도 함께 저장되며 비트맵 방식의 대표적인 파일입니다. R, G, B 각각 8비트의 컬러로 2의 24승 16,777,215(트루 컬러) 색을 구현할 수 있고 손실압축 방식을 사용하여 저장합니다. 사용자가 압축률을 자유롭게 조절할 수 있지만 파일 저장 시 이미지 손실이 발생하기 때문에 주의해야 합니다. TIFF(tagged image file format)는 마이크로소프트 사와 앨더스 사가 공동 개발한 이미지 저장 파일 형식입니다. 태그가 붙은 이미지 파일 포맷이라는 뜻으로 무손실 압축 방식의 파일 포맷입니다. LZW 압축 방식을 사용하는 무손실 압축을 사용하여 화질에 영향을 주지 않는 압축 방식을 사용합니다. 8비트 이미지뿐만 아니라 높은 비트 심도의 저장이 가능하며, 운영체제와 관계없이 대부분의 이미지 소프트웨어에서 사용할 수 있습니다. 파일의 용량이 크며 작업 속도가 느리고 저장 공간도 많이 차지하지만 고화질의 사진 작업에 사용됩니다. 일부 디지털카메라에서 지원하고 있으나 점차 카메라에서는 사용 빈도가 낮아지고 있습니다. GIF(graphics interchange format)는 웹에서 가장 널리 사용되는 파일 포맷입니다. 이미지를 전송 속도를 높이기 위해 개발된 비트맵 형태의 비손실 압축 파일 포맷입니다. 사용 가능한 컬러가 최대 256색으로 제한되어 있기 때문에 사진과 같은 연속계조표현에는 적합하지 않습니다. 256개의 인덱스 컬러로 표현하므로 용량이 작고 움직이는 이미지를 만들 수 있기 때문에 다중 프레임 애니메이션이나 배너 광고에 사용됩니다.
디지털 사진의 기본 요소들 중 파일 포맷 2
포토샵에서 사용하는 파일 포맷입니다. 포토샵에서 사용하는 채널, 레이어, 작업 과정 등을 모두 저장할 수 있는 파일이며, 포토샵 이외의 프로그램에서의 호환성이 떨어지므로 파일 사용 시 주의해야 합니다. PNG은 GIF와 유사한 비손실 압축 파일 포맷입니다. 인덱스 컬러를 사용하지 않고 트루 컬러(24비트 이미지)를 지원합니다. 또한 알파 채널을 지원하기 때문에 투명한 이미지를 만들 수 있고 대부분의 경우 GIF보다 압축률이 높습니다. RAW는 날것, 생이라는 단어로 가공하지 않은 디지털 이미지를 뜻합니다. 디지털카메라에서 A/D 컨버터에 의해 서 디지털 신호로 변환된 데이터를 가공하지 않은 파일로 이해하면 되고 사진 파일이라고 말하기 어렵습니다. 가시적인 이미지 형태로 보이기 위해서는 반드시 변환 과정을 거쳐야 합니다. RAW 파일은 변환 과정을 거쳐야 하는 불편함과 소프트웨어에 따라 호환성도 떨어지며 용량도 큽니다. 이러한 단점에도 불구하고 RAW 파일을 사용하는 이유는 좋은 화질에 있습니다. RAW 파일은 12비트나 14비트의 정보를 가지고 있으며 변환 소프트웨어를 통해 섬세한 조절이 가능합니다. 무압축 또는 무손실 압축 방식으로 저장되며 변환을 위한 전용 소프트웨어가 필요합니다. 디지털 이미지는 촬영 후 보정작업을 거치게 되고 이때 더 많은 정보를 가지고 있는 파일이 결과물에서 더 좋은 품질의 사진을 만들 수 있게 됩니다. CCD, COMS의 디지털카메라의 이미지 센서는 마이크로 렌즈, 컬러 필터 어레이, 포토 다이오드의 구조로 이루어져 있습니다. 빛 에너지를 전기적 신호로 변환해 주는 포토다이오드와 흑백의 이미지를 컬러로 재현할 수 있게 RGB 컬러 필터로 구성되어 있는 컬러 필터 어레이, 빛을 모아 주는 마이크로 렌즈로 되어 있는 이미지 센서는 필름의 감광작용과 같은 역할을 담당하는 부분입니다. 이미지 센서는 CCD와 CMOS로 나뉩니다. CCD(charge coupled device)는 화상 전화용 카메라로 개발되었으며, 라인 형태로 전하를 이동하므로 빠르게 전달할 수 있다는 장점이 있습니다. 전하의 손실이 없고 상대적인 노이즈가 적은 특성 때문에 이미지 품질도 우수합니다. 하지만 대량생산이 불가능하고 상대적으로 생산 가격이 높고 부피가 크며 전력 소모도 큽니다. 이러한 단점 때문에 점차 사용이 줄어들고 있습니다. CMOS (complementary metal oxide semiconduct or)는 수광소자 각각에 증폭기가 달려 있는 구조로 디지털 신호의 손실, 변형 가능성이 높습니다. 이런 구조 때문에 이미지 노이즈가 많이 발생할 수 있고, 상대적으로 화질이 떨어짐에 따라 초기의 디지털카메라에서는 사용량이 적었으나 최근의 기술 발전에 따라 여러 가지 기능의 구성 요소를 간략하게 만들 수 있는 구조로 상대적인 전력 소모가 적고 부피가 작고 생산 가격이 저렴하기 때문에 많은 디지털카메라에서 사용되고 있습니다.
디지털 사진의 기본 요소들 중 파일 포맷 3
카메라의 표현력을 나타내는 요소 중의 하나인 다이내믹 레인지의 경우, 이미지 센서가 표현할 수 있는 밝고 어두운 빛의 범위(센서의 수용 범위)를 말합니다. 일반적인 카메라의 다이내믹 레인지의 경우 7~8 스톱 정도의 범위를 수용합니다. 그러나 맑은 날 야외의 피사체와 같은 콘트라스트 강한 피사체의 경우 15 스톱 이상의 밝기 차이를 나타 내며 흐린 날의 경우 7 스톱 이하의 낮은 콘트라스트를 갖는 경우도 있습니다. 이와 같이 다양한 상황에서 촬영한 이미지는 후처리(현상 과정)에서 적절한 콘트라스트로 조절이 필요합니다. 일부 카메라의 경우 다이내믹 레인지를 조절할 수 있습니다. 이미지 프로세서는 디지털카메라에서 화상의 이미지를 처리하는 장치입니다. 색 재현, 노이즈 조절, 감마, 화이트 밸런스, 선명도, 압축 등의 처리 과정을 담당합니다. 제조사마다 동일한 피사체를 촬영하더라도 다른 느낌의 사진이 완성되는 이유는 이미지 프로세서의 각 요소들을 조절하는 고유한 특징 때문에 나타나는 결과입니다. 아날로그 사진의 암실에서의 현상, 인화 작업과 같은 역할을 합니다. 사진에서의 계조, 톤, 콘트라스트를 현상, 인화에서 조절했던 것과 같이 카메라 내의 설정값, 제조회사의 특성에 따라서 다른 느낌의 사진이 만들어집니다. JPEG, TIFF와 같은 저장 방식의 경우 이미지 프로세서에 의한 사진이 완성되는 반면 RAW 파일의 경우 카메라 내의 이미지 프로세서 작업을 컴퓨터에서 조절하는 차이로 세부적인 조절과 작업자의 의도에 따라 결과물을 달리 할 수 있기 때문에 RAW 파일의 장점이기도 합니다. 노이즈(noise)는 디지털 신호에서 불필요한 잡신호를 나타냅니다. 카메라에서 발생하는 불필요한 신호에 의해서 사진의 화질을 저하시키는 무수히 많은 점들이 생깁니다. 노이즈가 생기는 원인은 여러 가지이지만 고감도 촬영에 따른 노이즈, 장시간 촬영에 의한 노이즈, AD컨버터에서 생성되는 노이즈 등 다양한 현상에 의해서 발생할 수 있습니다. 노이즈 발생은 사진의 화질에 악영향을 미치기 때문에 최소화해야 합니다. 경우에 따라서는 강한 느낌의 이미지를 필요로 할 때 인위적으로 첨가하기도 합니다. 카메라에서의 노이즈 제거 기능을 활용할 수 있으며 이미지 소프트웨어를 이용한 노이즈 제거도 가능합니다. 최근에는 카메라의 감도를 높게 설정해도 노이즈 발생 이 현저히 줄었으며 이로 인해 어두운 곳에서 고감도 촬영이 가능해짐에 따라 어두운 곳에서도 좋은 품질의 사진을 찍을 수 있게 되었습니다.