아이폰12의 페리스코프렌즈(잠망경렌즈)

아이폰12의 페리스코프렌즈(잠망경렌즈)

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애플은 앞으로 출시할 아이폰에 페리스코프렌즈를 장착할 계획이라고 발표한바 있습니다. 애플뉴스에 릭커 밍치쿠오 Ming-Chi Kuo는 2022년부터 출시되는 아이폰에 장착될것이라고 예고하고 있습니다.

페리스코프렌즈(잠망경렌즈)  

최신 하이테크 스마트폰 카메라 기술로 삼성과 화웨이도 새로운 스마트폰 모델에 이기술을 도입하고 있습니다.

최초의 페리스코프렌즈는 2004년에 그 자취를 발견할수 있습니다.

2004년 Sharp 902가 등장하였습니다. 보다폰(Vodafone)은 영국에서 3G 네트워크를 시작했으며, 유럽에서 2MP카메라가 장착된 최초의 휴대폰이라고 주장했습니다. 흥미로운점은 2배 광학줌을 지원한다는 점입니다.

여기서 주위깊게 볼점은 최신 스마트폰에서 처럼 와이드에서 텔레카메라로 전환하는 대신에 단일카메라로 줌을 사용할수 있다는 것입니다. 이를 증빙할수 있는 자료는 사라졌지만 페리스코프 디자인일 가능성이 높으며, Square-ish렌즈가 이 가능성에 힘을 실어주고 있습니다.

페리스코프타입은 오래전 카메라에 사용되었습니다. 1990년대에 출시된 울트라 슬림카메라에서  페리스코프렌즈의 초기버전을 찾아볼수 있는데 이때는 광학기술에서 품질이 좋지 않았습니다. 그러나 발전된 애플의 카메라기술에서 활용할수 있게 되었습니다.

페리스코프렌즈의 작동원리를 이해하려면 옵티컬줌렌즈의 기능에 대한 기본지식이 필요합니다.

  옵티컬줌렌즈  

렌즈는 여러개의 개별 유리렌즈로 이루어져있습니다. 이 여러개의 유리렌즈를 조합 / 변경하여 거리를 달리하는 렌즈구성을 만듭니다. 심플하게 줌렌즈는 전면, 중간, 후면 3개의 레이어가 필요합니다. 양쪽 끝에 위치하는 렌즈는 고정되고 중간 레이어의 렌즈가 이동하며 거리를 조정합니다.

아래 비디오는 줌렌즈를 설명하기위한 간단한 애니메이션입니다.

줌렌즈는 전면과 후면의 렌즈의 일정한 거리를 유지해야됩니다. 일반적으로 줌배율이 높을수록 거리가 더 커집니다.

이것을 아이폰과 같은 스마트폰에 적용시키려면 너무 얇기때문에 문제가 생깁니다. 애플은 카툭티로 이런 문제점을 해결해 왔습니다. 렌즈하우징이 후면케이스보다 더 튀어나와 약간의 거리를 확보하여 구현해왔지만 이상적인 해결책은 아니었습니다. 이것이 현재 아이폰이 2배 광학줌으로 제한되는 이유입니다.

물론 더 확대할수는 있겠지만 이미지가 일정부분 잘리는 문제가 발생하며, 해상도와 품질저하가우려되는 디지털줌을 사용해야 할것입니다.

  페리스코프렌즈  

페리스코프는 잠망경을 의미하며 기존에 대부분 알고 있듯이 상하 다른방향을 향하는 45도 꺽인 거울을 통해서 이미지를 확인하는 방법입니다.

 

 

페리스코프렌즈는 동일한 원리를 사용하지만 거울하나만으로 90도 각을 배치해 구현가능하며 오포Oppo의 렌즈구성에서 아이디어를 확인할수 있습니다.

 

그래픽 이미지와 같이 왼쪽에는 일반적인 줌렌즈가 장착되어 있고 90도가 꺽여진 거울옆으로 거리를 좀더 확장할수 있게되어 페리스코프렌즈 방식의 거리문제를 해결하고 있습니다.

  페리스코프렌즈의 광학줌  

페리스코프 디자인은 아이폰의 두께에 대한 고민을 덜어주지만 케이스 내부에서 공간을 확보해야됩니다. 스마트폰의 많은 집약된 부품으로인해 여전히 공간을 할애하는건 한계가 있습니다.

삼성의 갤럭시 S20 울트라는 이미 이 페리스코프렌즈 기술을 도입하여 10배 광학줌을 선보이고 있습니다. 아래의 사진은 줌을 사용하지 않은 이미지와 10배줌으로 촬영된 이미지입니다.

 

다음 사진에는 아이폰 11 프로맥스의 10배줌과 삼성갤럭시 S20의 10배줌의 차이를 비교한 사진입니다. 아이폰 11 프로맥스의 10배줌 이미지는 2배광학줌과 디지털줌이 합쳐져 구현된것입니다.

사진에서 나무와 자동차를 비교해 본다면 확실히 구별가능합니다.

이와 같이 페리스코프렌즈 기술은 10배줌을 구현하는데 빠져선 안되는 부분으로 보여집니다. 올해 출시될 아이폰12에 적용이 될지는 확실하지 않습니다.