본문 바로가기

Stories about photography and cameras/One more step

인공 지능(AI)과 미래의 디지털 카메라 II / Artificial Intelligence (AI) and Digital Cameras of the Future

Notice 얄팍한 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다.

 

인공 지능과 디지털 카메라에 대해 이전 수다에서 못다 한 이야기를 이어가 보자. 전편에서는 정작 하려던 이야기는 시작도 못한 채 변죽만 울린 듯하다. 

 

 

미래의 카메라 그중에서도 특히 인공지능(AI)과 카메라를 연관시켜서 어떤 모습일지 상상하기란 쉽지 않다. 먼저 인공지능이 구현된 카메라는 어떤 기능/콘셉트를 가질까? 상상력이 빈곤한 탓인지 잘 떠오르지 않지만, 단순하게 상상해 보면 시각 정보를 선별하여 포착하는 기능, 최적의 촬영 조건의 자동 세팅이나 사진의 구도 등을 스스로 결정해서 프레이밍 하는 기능, 촬영된 이미지를 분석하여 일반적으로 선호하는 미적 기준에 맞게 후보정하는 기능 정도가 떠오른다. 하지만, 이런 기능을 모두 가지고 있다고 해서 AI 카메라라고 할 수 있을까. 한마디로 이런 기능 정도라면 거창하게 인공지능 카메라라고 부르기엔 너무 부실한 기능이지 싶다. 이 정도라면 전편 수다에서 언급한 '강화된 자동 기능'에 불과해 보인다. 현재의 카메라의 각종 자동 기능도 이와 유사한 기능(웃는 얼굴을 포착하면 자동 촬영되는 기능이나, 베스트 샷 등의 구도 크롭 추천 기능, 그리고 순간적인 보정 기능 등)은 익히 촬영과 거의 동시에 이루어져서 잘 체감하지 못할 뿐 현재도 이미 구현된 일부 기능이 있고, 이를 인공지능이라고 말하기엔 한참 부족하다.

 

인공지능이 구현된 카메라가 잘 연상되지 않는 이유는 아마도 '카메라' 장치를 매우 좁은 사진을 촬영하는 독립된 기계장치로 한정했기 때문이 아닐까 생각한다. 필름 카메라나 DSLR, 콤팩트 카메라 등으로 연상되는 사진 또는 영상 촬영을 위한 기계 장치로 좁게 정의한다면 카메라와 인공지능은 첫 단추부터 잘 못 끼워진 듯 앞으로 나아가기 어렵다.

 

 

▶ 카메라와 인공지능

 

카메라에 인공지능 구현은 그럴싸한 미래 기술로 들릴지 모르지만, 사실 현재 우리가 사용하는 DSLR이나 디지털 미러리스 카메라에 적용하려면 생뚱맞고 어색하다. (기존의 카메라 제품에서 촬영 순간이나 구도의 결정 등 지능이 관여하는 행위는 카메라를 조작하여 촬영하는 사람에 의해 이루어지고, 따라서 카메라는 사진을 촬영할 목적의 기계 장치를 의미하고 여기에 촬영의 편의를 위한 각종 어시스트 자동 기능 중심이다) 즉, 카메라는 일종의 시각 정보를 취득하는 장치에 불과한데, 굳이 이런 정보 입력/저장하는 (단순하다면 정말 단순한) 독립된 기기에 인공지능을 구현한 장치로 만드는 것이 효율적인지 앞서 고민해야 할 문제가 아닐까? 카메라와 우리의 눈의 구조적 유사성에 대해서 알고 있듯, 실제 기능에서도 유사하게 작동하는 방식이 가장 현실적인 접근이라 생각한다.

 

시각 정보를 받아들이는 장치(카메라)를 인체나 동물의 감각 기관에 빗대면 '눈'에 해당하지 싶다. 이런 감각 기관은 의식적 작용에 의한 제어나 자율 신경에 의한 조건 반사나 또는 무조건 반사에 의해 작동하는 것이 더 효과적이고, 감각 기관 자체에 감각 기관만을 위한 지능이 제각각 구현될 이유는 그리 크지 않을 것이고, 인공지능이 구현된다면 카메라는 시각 정보를 받아들이는 정보 입력의 일부분을 담당하는 것으로 충분한데, 카메라에 인공지능이 있을 필요는 없지 않을까? (지금처럼 사람이 사진이나 영상을 촬영하는 기계장치를 카메라로 좁게 정의하는 것은 미래의 카메라를 상상하는데 걸림돌이 되지 싶다. 카메라의 정의를 시각적 정보/이미지의 입력장치로 보다 넓게 정의할 필요가 있다) 따라서, 눈 자체에 지능이 있을 필요 없이 지능적 분석을 하는 기관('뇌')과 유기적으로 연결되어있으면 충분하고 이는 카메라와 인공지능을 구현하는 장치에서도 동일하게 적용되어 어떠한 방식으로든 인공지능의 본체와 카메라가 유기적으로 연결되어 작동하는 시스템의 구성으로 충분하다 생각한다.

 

미래의 카메라 기술에서도 범용 인공지능이 현실에 구현된다고 하여도 인공지능으로 통제되는 시스템의 일부분으로 시각 정보를 획득/입력하는 장치로서 카메라를 쉽게 떠올릴 수 있겠다. 정보 입력 장치인 카메라는 네트워크 신경망에 의한 인공지능 시스템에 연결된 장치로 충분히 효과적으로 작동할 수 있는데, 카메라 제품 하나에 인공지능을 탑재한 독립적인 제품 운운하는 것은 매우 지엽적이고 비효율적인 장치가 될 수밖에 없다.

 

 미래의 카메라가 되기 위한 첫 단추, 카메라 장치와 네트워크 망의 효과적인 연결/결합

 

카메라가 인공지능과 관련해서 유의미하게 다루려 하면 인공지능의 시스템에 카메라는 시각 정보의 입력 장치로서 유기적/기계적으로 연결/결합되어야 한다. (인공지능과 연관하여 미래의 카메라는 먼저 유선이든 무선이든 관계없이 인공지능이 구현된 시스템과 정보를 주고받을 수 있도록 연결되는 것이 가장 기본적인 출발점이 되지 않을까. 카메라가 취득하는 데이터의 정밀도에 따라 주고받는 데이터 전송 속도 또한 중요한 요소가 되겠지만, 이는 차후의 문제다) 네트워크 신경망이 되었던 그것이 무엇이든 미래의 카메라는 중앙의 인공지능 시스템과 연결되어야 비로소 제대로 기능하지 않을까? 일정한 예로 자율주행 자동차에는 다수의 카메라가 있고 이를 통해 주변 시각정보를 취득하며 이는 자율주행을 위한 시스템(굳이 인공지능까지 아니라 하더라도)에 연결되어 실시간에 가깝게 정보를 주고받을 수 있어야 하지 싶다. 시스템의 네트워크에 연결되어 정보를 주고받으며 유기적으로 설계되고 작동하는 것이 무엇보다 중요하다. 

현재 우리가 사용하는 개별 제품으로서의 소비자용 카메라는 네트워크 연결성은 매우 취약하다. 기껏해야 단거리 무선망(와이파이나 블루투스, NFC 등)에 연결하여 데이터 일부를 전송하는 기능 또는 카메라 일부 기능을 제어하는데 그친다. 그것도 상시 연결되는 것이 아니라 일회성으로 잠깐 연결되고, 연결의 안정성도 그리 높지 않다. 현재와 같이 독립된 카메라 제품으로 네트워크 연결에 제한적이라면 일반 소비자용의 카메라에 인공지능의 기능이 실현되는 것은 거의 불가능에 가깝지 않을까.

 

인공지능 시스템의 보안과 안정성 등을 생각하면, 개방된 네트워크망보다는 폐쇄된 네트워크망이 더 효율적일 수도 있지만, 이 문제 또한 인공지능 시스템의 전반적인 구조와 설계의 문제이고 수다의 주제와 관련은 있겠지만, 너무 멀리 가는 듯하다. 

 

미래의 카메라나 인공지능이 현실화되었을 때의 카메라 등을 가볍게 상상해 보고자 수다를 시작했는데, 종잡을 수 없는 의식의 흐름 탓에 이야기가 엉뚱한 곳으로만 향하는 듯하다. 

 

 

 미래의 카메라

 

현재 우리가 떠올리는 독립된 기계장치로서의 카메라(DSLR이나 디지털 미러리스 카메라, 콤팩트 카메라 등)와 AI/인공지능은 어울리지 않는 것은 어쩌면 당연한데, 독립된 카메라 장치는 시각적 정보를 수집/입력/저장하는 단독의 장치라 할 것이다. 무엇보다 카메라와 인공지능을 효과적으로 연결 짖는 것은 우리의 눈이 뇌와 신경망으로 매우 밀접하게 연결되어서 작동하듯이, 카메라는 인공지능의 시스템과 효과적으로 정보를 주고받을 수 있도록 연결되는 것으로 충분하다. 이 지점에서 미래의 카메라와 인공지능은 (신경망처럼 작동하는) 네트워크망에 모두 연결되는 통합 시스템의 일부분이 되지 않을까.

 

이런 미래의 카메라를 상상하면 이는 각종 시스템에 쉽게 연결하기 위해 모듈화 된 카메라 장치가 대세가 될 것이고, 현재 우리가 카메라 하면 떠오르는 DSLR 등의 독립된 카메라 장치는 물론, 이를 사용하는 사용자가 위해 계속 제품화는 되어 구매하고 사용은 가능하겠지만, 스마트폰이나 컴퓨터로 문서를 작성하는 것이 일반적인 모습이 된 현재에 전통의 필기구(볼펜이나 연필)와 같은 신세가 되지 않을까. 이런 예측의 관점에서 보면, 몇해 전에 있었던 삼성의 디지털 카메라 사업 철수는 충분히 이해할 수 있는 사업적 결단이라 생각한다. (삼성은 각종 카메라 모듈 사업이나 이미지 센서 등의 개발 제조 분양까지 사업을 접은 것은 아니다. 사진 애호가 입장에서는 아쉬움이 전혀 없는 것은 아니지만, 디지털 카메라의 미래라는 관점에서 현재 외부의 네트워크 망 연결에 있어서 폐쇄적인 방법을 답습하는 DSLR이나 디지털 미러리스 카메라 또는 캠코더 등의 미래는 결코 낙관적이지 않다. ) 

 

현재, 모바일이나 웨어러블 기기 중심으로 폭 넓게 활용되는 카메라 모듈 장치나 (대표적으로 스마트 폰 등에 달린 카메라) 최근 우리 주변에 넘쳐나는 CCTV 카메라나 자동화를 위한 머신 비전 기기, 자동차에 블랙박스나 주차 후방용 카메라 등등 카메라의 범주는 아주 넓고 광범위하게 활용되고 있다. 실제 생산 개수나 매출 규모에서도 우리가 쉽게 떠올리는 일반 소비자용의 독립된 카메라 제품보다는 모듈화 된 카메라가 시장의 규모 면에서는 압도적이다.

Light L16

 

미래 카메라에 대해 이야기하기 전에 현재에도 유의미하게 체감할 수 있는 카메라 시장의 변화에 대해 이야기하는 것이 좋겠다. 카메라가 발명된 이후 지금까지 그 형태와 작동 방법은 계속 변해왔지만, 가장 기본적인 요소는 큰 변화가 없었다고 생각한다. 시각적 정보(이미지 또는 영상을 포함한 화상)를 촬영하여 저장, 재생, 그리고 복제 가능한 사진을 만드는 기계 장치가 카메라라고 정의되지 싶다. 이는 필름 카메라에서 뿐만 아니라 초기 디지털 카메라에서도 그대로 답습되었지만, 디지털 기술의 심화는 카메라의 본연적인 기능에도 변화를 가져오고 있는 것 같다. 단순히 이미지 정보가 아니라 디지털화된 데이터를 수집하는 장치로서 카메라로 발전하는 단계에 있고, 시각 정보 즉, 이미지는 과거의 2차원적 정보가 아니라 3차원 데이터로 더 나아가 시간의 흐름에 따른 변화 또는 특정 시점의 시각 정보를 선택할 수 있는 4차원의 정보(미래의 시각 정보는 포함되지  않으니 현재부터 과거 방향으로만 향하는 반쪽짜리 4차원 데이터겠지만)로 확장되어 가지 않을까. 네트워크 망에 연결됨과 동시에 카메라는 별도의 저장을 본체에서 감당할 이유가 없을 것이다.(물론, 전제 조건으로 네트워크에 업로드하는 충분한 전송 속도만 확보된다는 전제가 필요하다)

 

카메라 사업은 미래에도 발전 가능성이 아주 높다고 생각한다. 하지만, 이 카메라 비즈니스는 필름 카메라에서부터 이어져서 21세기 초반을 장식했던 DSLR이나 디지털 미러리스 카메라 또는 콤팩트 카메라를 말하는 것이 아니며, 차라리 CCTV나 모바일 기기나 웨어러블 기기 등에 결합한 카메라 모듈, 또는 산업용 머신비전, 자율 주행 자동차에 탑재될 모듈화 된 카메라로 범용으로 활용이 가능한 형태가 되지 않을까. 따로 열거하지 않았지만, 미래에는 어디에나 카메라가 있는 생활 환경의 모습이 쉽게 연상된다. 이런 환경이라면 굳이 따로 손에 들고 다니며 촬영하여야할 카메라 장치의 효용은 급감하리라 생각한다. 물론, 현재에도 화가가 그림을 그리기 위해 캠퍼스와 물감을 챙기는 것처럼 기존의 카메라류도 나름의 용도로 명맥은 유지하지 싶다.   

 

 

미래의 사진에 대하여 

 

데이터/정보로서의 화상과 미적 영역에서의 화상을 구별해서 생각해 보면 조금 더 이해하는데 도움이 되지 않을까 생각한다. 디지털 데이터의 견지에서 화상(시각적 정보)은 선명하여야 정보로서 가치가 높다. 선명한 상을 얻기 위한 해법은 고해상력의 장치(광학 + 카메라 장치)로 목적을 달성할 수 있는데, 데이터를 얻기 위한 미래의 카메라에서 해상력의 발전은 지속적일 것이고 이는 또 데이터의 증가로 이어지고 결과적으로 방대한 데이터를 전송/처리하기 위한 기술발전이 가속화되지 싶다. 이는 현재 디지털 카메라의 기술 변화와도 동일한 맥락이지 싶다.

 

과거부터 지금까지 심미적 관점에서 논의되던 '사진'(사진 예술?)은 조금 다를 수 있겠다. 얕은 심도 효과는 미적 평가에서는 어떨지 모르지만, 데이터의 측면에서는 그리 높은 점수를 얻기 어렵다. 따라서 단순히 표현에서의 심미적 요소를 제거하고 세밀한 데이터를 얻는 목적에서 보면 굳이 고성능의 하나의 광학계와 센서, 그리고 이를 처리하는 프로세서 장치를 갖춘 카메라보다는 작은 소형 광학계가 작은 영역을 잘게 쪼개어 세밀하게 촬영하는 방식 등이 더 효과적인 해법이 될 수 있다. 더구나 모듈화 된 작은 카메라는 범용성이 높고, 전체적인 가격도 저렴하다.

 

과거에서 오늘날까지 카메라는 사람이 휴대하거나 조작해고 원하는 장면을 촬영하고 저장할 수 있는 장치로 발전해 왔고, 이는 심미적인 관점과 사실 증명의 기능적 측면이 강조되지 싶다. 그리고 이를 현실적으로 더 잘 작동하는 카메라로 일정 크기 판형 규격을 갖고 흔히 렌즈라고 불리는 광학 장치가 달린 독립된 기계 장치로서의 카메라로 발전했고 이런 전형의 모습이 우리가 인식하는 카메라의 모습이다. 하지만, 미래의 카메라는 또 다른 양상/형태로 발전하리라 생각한다. 단순히 심미적인 화상을 얻거나 사실 증명의 2차원적인 시각 정보를 기록 저장하는 것에 그치지 않고 시각적/공간적 데이터(더구나 시간의 흐름에 따른 순차적인 데이터까지 포함, 어느 카메라 제조사의 과장된 홍보 문구를 빌자면 '4D 데이터'?)를 얻기 위한 장치로 카메라의 용도는 변할 것이고 이는 다수의 다양한 이미지 데이터를 합성/병합/융합하여 처리하는 것이 더 효과적인 시각/공간적 데이터가 되지 않을까. 이런 데이터 취득이 목적이라면 큰, 고성능의 카메라 장치 하나보다는 작은 카메라 여러 개가 가까이에서 촬영하는 것이 더욱 효과적이지 싶다.

 

꼬리에 꼬리는 무는 잡념에 마무리가 쉽지 않다. 나머지는 추후에 또 다루자.

 


"); wcs_do();