CCD의 실제 크기

디지탈 카메라에서 가장 중요한 부품은 무엇일까요? 사람에 따라 많은 의견이 있을 수 있겠으나 역시 가장 많이 언급되는 부품은 CCD와 렌즈가 될 것 같습니다. 이미지를 카메라로 받아 들이는 렌즈와 렌즈를 통해 들어온 이미지를 분석하여 저장하는 CCD의 역할은 디지탈 카메라의 핵심이라 할 수 있겠습니다. 특히 CCD는 렌즈가 필름 카메라에도 탑재되어 있는 것과는 달리 디지탈 카메라에만 있기 때문에 좀더 관심을 끌게 됩니다.




디지탈 카메라 사양표 중 CCD 부분을 살펴보면 크기와 화소수가 표시되어 있은 것을 발견할 수 있습니다. 일반적인 사양표를 보면 1/1.8인치 유효 화소수 380만 화소(총 화소수 400만)와 같이 쓰여 있습니다. 여기에서 1/1.8인치는 CCD의 크기, 유효 화소수 380만 화소(총화소수 400만)는 화소수를 의미 하는 것입니다. 그렇다면 1/1.8인치로 표시된 CCD의 크기는 정말 1/1.8인치가 맞을까요? 사양표가 거짓말을 할 리는 없으니 당연히 “맞다!”라고 생각하시는 분들이 많겠지만 실제로는 그렇지가 않습니다. 그렇다면 사양표가 왜 틀린 값을 표시하고 있는지, 값이 틀리다면 얼마나 틀린지 궁금증이 생기게 됩니다.  오늘은 바로 사양표가 왜 틀린 값을 표시하고 있는지, 그렇다면 실제 크기와는 얼마나 차이가 있는지에 대해  알아보도록 하겠습니다.



한 가지 예로 1/1.8인치로 표시된 CCD를 살펴보겠습니다. 1/1.8인치를 실수 단위로 바꾸면  0.555인치가 되며 다시 mm로 환산하면 14.1mm가 됩니다. 그렇다면 1/1.8인치 CCD의 대각선 길이는 14.1mm일까요? 실제 길이가 14.1mm라면 아무 문제가 없겠지만 불행하게도 실제 1/1.8인치 CCD의 대각선 길이는 8.93mm 밖에 되지 않습니다. 이것은 숫자상의 길이인 14.1mm의 2/3 정도의 길이에 해당합니다.


그렇다면 실제 거리의 약 1/3에 해당하는 5.17mm는 어디로 사라진 것일까요?


이렇게 표시된 크기와 실제 크기 사이에 차이가 발생하는 것은 1/1.8인치라는 숫자가 센서의 크기를 나타내는 것이 아니라 비디콘 튜브(진공관)의 크기를 표시하기 위한 것이기 때문입니다. 진공관의 크기를 나타내기 위해 사용되어온 1/1.8인치와 같은 방식은 1950년대부터 활용되어 왔는데 위에서 말한 1/1.8인치는 센서의 대각선 길이를 나타내는 것이 아니라 센서를 둘러싸고 있는 진공관의 지름을 표시하는 것입니다. 이해를 돕기 위해 개념도를 살펴보도록 하겠습니다..












위의 그림 중 검정색 원은 진공관, 녹색 사각형은 센서를 의미합니다. 1/1.8인치의 경우 센서를 둘러싸고 있는 진공관 (원)의  지름이 1/1.8인치 (14.1mm)이지만 녹색으로 표시된 센서의 대각선 길이는 8.93mm 밖에 되지 않습니다. 약 5.71mm의 차이가 발생하는 것을 발견 할 수 있는데 한 가지 주의해서 보아야 할 점은 센서의 넓이(녹색 사각형)가 진공관(원) 넓이의 약 2/3 정도에 해당된다는 것입니다.

언뜻 보아서는 진공관의 지름과 센서 사이즈는 특별한 수학적 연관성을 발견하기 어렵습니다. 그럼에도 불구하고 진공관의 면적과 CCD의 면적이 진공관의 실제 효용 영역과 마찬가지로 2/3 정도 수준을 유지하기 때문에 아직도 진공관 표시법이 활용되고 있는 것입니다.





그냥 쉽게 mm 단위로 쓰면 좋지 않겠는가? 라는 생각도 하게 되겠지만 TV나 컴퓨터 모니터와 마찬가지로 대각선 길이를 표시하는 데는 인치를 사용하는 것이 보편적으로 많이 사용되었으며, 진공관 표시 방식을 사용하는 것이 좀더 CCD의 크기를 커보이게 하는 효과가 있기 때문에 앞으로도 한동안은 디지탈 카메라 사양표에 CCD 크기는 1/1.8인치와 같은 형식으로 표시될 것 같습니다.





마지막으로 좀더 정확한 이해를 위해 실제 CCD의 크기를 mm로 바꾸어 보도록 하겠습니다. 최근에 등장한 대형 CCD인 2/3인치 역시 실제 지름은 1cm 정도에 불과합니다. 참고로 지금까지 출시된 제품 중 가장 큰 CCD를 장착한 제품은 콘탁스의 N 디지탈로 36.0 ×24.0mm의 CCD를 장착하고 있습니다.







* 스펙에 표시된 CCD의 크기와 실제 크기


































스펙 표시


원지름


센서 대각선 길이


센서가로


센서 세로


1/2.7 인치


9.407


6.592


5.270


3.960


1/2 인치


12.700


8.000


6.400


4.800


1/1.8 인치


14.111


8.933


7.176


5.319


2/3 인치


16.933


11.000


8.800


6.600








손민수 chapter3@nate.com

Dr.kchris

Hello, I'm Dr.kchris, a neuroscience researcher. I love studying and trying new things and also love challenging myself. Have a great day! :)

This Post Has 2 Comments

  1. BKLove

    좋은 정보 감사합니다.
    늘 헷갈리는 부분이였는데~

  2. 당연하다고 생각하고 있었는데.. 저런 비밀이 있었군요 ㅋㅋ
    몰랐습니다 ㅋㅋ

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