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About Cinema & video shooting/Video and digital camera

"필름은 아날로그일까?" - 필름과 아날로그 화상 신호 그리고 디지털 이미지 I / Film is not analog! - Film & analog video signals

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

 

 

 

유튜브의 영상을 보다 보니 "아날로그? 필름 감성"이라는 표현이 꽤 자주 등장한다. 특히 사진과 관련한 복고풍의 느낌이나 디지털 영상에서 '시네마 룩', '필름 룩' 등을 이야기하며 자주 언급되는데, 사실, '필름'은 아날로그 기술의 산물이라 하기 적당치 않다. 왜 이런 착각이나 오해가 자주 있을까 생각해 보면, 일상 또는 관념적으로 쓰는 '아날로그/Analog'라는 용어의 의미에서 디지털 기술 이전의 즉, 디지털이 아닌 모든 것이 아날로그로 퉁쳐서 불리는 데서 비롯된 것이 아닌가 싶다. 

 

관용적으로 널리 쓰이는 아날로그 의미는 모호한 데다 다양하게 쓰여서 디지털의 반대되는 의미로 쓰이는 경우가 많다. 너무 광범위한 의미는 불분명할 수밖에 없고, 아날로그 또한 아날로그 감성이나 아날로그 세상 등등 무슨 의미이고 무엇을 말하는지는 알 듯한데, 정확한 의미는 또 잘 모르겠고, 그렇다고 반드시 알아야 할 중요한 주제도 아닌듯하다.

 

'딱히 관심이 가지 않으면서 별로 중요하지 않은' 이런 주제가 이 블로그와 딱 어울려서 마음에 든다.

 

 

- '아날로그'의 사전적 뜻

 "물리 어떤 수치를 길이라든가 각도 또는 전류라고 하는 연속된 물리량으로 나타내는 일. 예를 들면, 글자판에 바늘로 시간을 나타내는 시계, 수은주의 길이로 온도를 나타내는 온도계 따위가 있다. (네이버 국어사전)"

 

사전적 의미는 생각보다는 명확하다. 이를 좀 풀어서 설명하자면, analog 자체는 '유추'의 의미로, 즉, '어떤 물질의 물리적 속성을 유추하여 연속된 물리량으로 표시하는 것 또는 나타낸'의 의미라 할 수 있다. 예를 들어 '아날로그 신호'는 '특정한 사물의 속성을 연속된 물리량(주로 전압/전류 등의 위상을 갖는 파형)으로 나타낸 신호'의 의미이다. 관용적으로 사용하는 '아날로그 감성' 등을 사전적 의미로 고지식하게 해석하면, '연속된 물리량으로 표시된 감성?'이라는 기괴한 의미가 되지 싶다.

 

'아날로그'의 정의를 자세히 다루는 이유는 관용적으로 쓰이는 아날로그의 의미가 잘못되었다는 것을 이야기하고 싶은 것은 아니다. (언어의 사회성 관점에서 관용적 의미로 사용하는 것을 추천한다. 괜히 실제 사전적 의미는 그런 것이 아니라고 태클을 걸다가는 미움을 살 뿐이다!) 기술적 또는 어떤 정보를 전달할 목적으로로 '아날로그'라는 용어를 사용할 때는 조금 정확하고 신중하게 사용할 필요가 있기 때문이다.

 

이 수다는 잉여력을 바탕으로 하여, 실제적 필요와는 큰 상관없이 마음 내키는 데로 성역 없는 망상을 목표로 하고 있으니 한 걸음 더 들어가 보자.

 

 

▶ 아날로그 신호 (Analog signal)

 

수다 첫머리에서 다룬 관용적 의미의 아날로그에서 '아날로그 신호'로 한정하면 그 의미는 사전적 본래의 의미로 좁아지고 또 명확해진다. '디지털 신호'와 대조하면 이해하기 쉬운 측면이 있지만, 그 자체로도 이해하기 어려운 것은 아니다. 

아날로그 신호 전자용어사전디지털 신호에 대응하는 것으로, 전압, 시간, 저항과 같이 수학적 관계에 따르는 물리적 변수의 신호. 예를 들면, 사진 전송이나 대화 음성의 신호 등. 외국어 표기 analog signal(영어), -信號(한자)참조어 디지털 신호(-信號, digital signal)

아날로그 신호 IT용어사전시간적으로 연속인 전압, 전류 또는 그 밖의 형태의 신호(직류, 사인파 등도 포함한다). 넓은 의미로는 디지털 신호 이외의 신호를 말한다(톱니파 등도 포함한다).외국어 표기 analog signal(영어), -信號(한자)동의어 연속형 신호
아날로그 신호 Basic 고교생을 위한 물리 용어사전

파동의 모양과 같은 형태를 갖춘 정보로 세기나 강도가 연속적으로 변하는 신호로서, 사인파와 같이 연속적인 신호이다. 정해진 범위 내의 모든 값이 신호값으로 나타난다.외국어 표기 analog signal(영어), -信號(한자)

아날로그 신호 컴퓨터인터넷IT용어대사전정보를 나타내는 신호가 전압 크기나 전류 크기와 같이 연속적인 경우. 반면, 펄스 등은 불연속적인 신호이기 때문에 디지털 신호이다.[네이버 지식백과] 아날로그 신호 [analog signal, -信號] (전자용어사전, 1995. 3. 1., 월간전자기술 편집위원회)

'신호'의 뜻에도 관심을 가져보자.

일정한 부호, 표지, 소리, 몸짓 따위로 특정한 내용 또는 정보를 전달하거나 지시를 함. 또는 그렇게 하는 데 쓰는 부호.≒시그널.

관용적/일상적인 쓰임의 '아날로그'에서 기술적인 의미의 '아날로그'로 특정하면 그 정의는 '일정 형태를 갖춘 정보(전압, 전류 또는 직류, 사인파 등)로 세기나 강도 즉, 물리량을 연속적으로 변하는 것으로 나타낸'으로 정리할 수 있겠다.

 

그렇다면 이를 기반으로 영상이나 신호의 정보와 관련해서 아날로그 신호/데이터의 정의를 생각해 보자.

 

 

 필름과 아날로그 

 

먼저, 필름은 아날로그 데이터를 가지고 있을까? 앞의 정리를 참고하면 이는 그리 어렵지 않게 결론 내릴 수 있겠다. 필름은 셀룰로오스의 필름 베이스에 할로겐화은((염화은,취화은,요오드화은)의 감광 소자를 젤라틴과 혼합된 감광 유제 층과 보호층과 할레이션 방지층 등으로 구성된다. 그리고 촬영에 의해 빛에 노출되면 감광 소자의 광화학 반응에 의해 상의 정보를 저장한다. 이는 기술적 의미의 (위상 등의 일정 형태를 갖춘 연속적인 물리량의) 아날로그 신호와는 분명히 구분된다. 따라서 필름은 아날로그의 산물이라 할 수 없다. 

 

출처 - 구글링

(조금 옆길로 빠진 내용이지만,) 그렇다면 '아날로그 필름 카메라'는 잘못된 표현일까? 

 

이 또한 조금 혼란스럽다. 필름은 분명히 아날로그가 아니지만, 필름 = 카메라라 할 수 없고, 카메라에 내장된 다른 장치, 특히 측광을 위한 노출계나 각종 자동 기능을 수행하는 전자 장치 등은 전압, 또는 전류에 의해 그 정도가 표시되거나 작동하는 방식이므로 이는 아날로그 장치이다. 따라서 흔히 전자식(electric) 등으로 불리는 경우에는 필름을 사용하는 경우라도 '아날로그 카메라'라 할 수 있지 않을까? 이런 장치조차 없는 기계식의 카메라의 경우에는 아날로그는 그리 적당한 용어가 아니겠지만, 말이다. (기계식과 전자식이 비 아날로그와 아날로그를 구분하는 개념은 아니다) 그런데 이렇게 정리하면 그럴싸하게 보이지만, 이 또한 모든 경우에 타당하지는 않다. 흔히, '디지털 카메라'라고 불리는 이미지 센서를 기반으로 디지털 정보로 전환하여 이미지 정보를 저장/전송하는 카메라의 경우에도 측광과 AF, 셔터 구동 등 각종 자동 기능은 아날로그 신호에 의하여 작동하므로 그럼 이 또한 디지털 카메라이자 아날로그 카메라라고 해야 하지 않을까? 이래 저래 따지면 고구마 줄기를 당기 듯이 딸려 오는 아리송한 문제가 있다. 그러니 이런 고찰?도 사실 큰 의미가 없고 제대로 된 답도 얻을 수 없는 잉여 짓의 수다라고 할 수밖에 없겠다. (이 부분은 조금 '밑밥'을 깔아 두는 의미도 있는데, 이에 대한 답은 다음 연작 편에서 회수될 예정이다)

 

다시, 본래의 주제로 돌아가서 필름이 아날로그가 아니라면 아날로그 화상 신호는 무얼 말하는 걸까?

 

 

 아날로그 화상 신호

 

아날로그 화상 신호는 주로 비디오(Video)로 불리고 이 기술을 실용화한 대표적 서비스는 TV 방송이다.

비디오(video, 문화어: 비데오)는 전기 신호를 이용한 영상(신호)의 처리 기술과 그것을 이용한 주변 기술 전반에 관련되는 용어이고 오디오에 대응하는 분야이다. <출처 - 위키피디아>

아날로그 화상 신호의 역사는 필름에 버금가는(비슷하지만 조금 못한 정도의 의미이고 오래된 정도를 의미하는 것이지 기술 자체의 고하를 의미하지 않는다) 긴 역사를 가지고 있는데, 간략히 정리하면 1873년 셀레늄의 광전효과 발견 이후, 1875년 이를 이용해서 화상을 전기 신호로 바꾸는 데 성공했다. 이후 이를 한층 발전시켰고 이를 통해 얻은 화상의 전기신호를 다시 역으로 전구를 켜서 화상을 표현하는 기계식 텔레비전이 만들어졌으며, 1929년 BBC는 기계식 텔레비전 시스템의 방송을 시작했다고 한다. 전자식 텔레비전은 음극선관(브라운관- "진공관과 같은 원리에 의해 전자총에서 발사된 전자가 형광물질을 입힌 화면에 부딪혀 나는 빛을 이용하여 화상을 재현") 수상기로 구성되었으며, 이를 이용한 텔레비전은 미국 발명가 판스워즈에 의해 만들어졌고, 1935년 독일에서 처음 방송을 시작하였다고 한다. 자세한 내용은 아래 링크로 확인하자. (귀차니즘 탓에 정리하지 못했지만, 컬러 TV 방송과 디지털 TV 방송 등의 변화 흐름 또한 중요하고 흥미로운 기술 발전 과정이며, 현재의 디지털 카메라와 디지털 이미징 처리에 대한 제대로 된 이해를 위해서는 필요하지 싶다)

 

https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%85%94%EB%A0%88%EB%B9%84%EC%A0%84

 

텔레비전 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

위키백과, 우리 모두의 백과사전. 이 문서는 영상 매체에 관한 것입니다. TV의 동음이의어에 대해서는 TV (동음이의) 문서를, 텔레비전의 동음이의어에 대해서는 텔레비전 (동음이의) 문서를 참조하십시오. 1958년 미국의 한 가족이 텔레비전을 시청한 모습 텔레비전(영어: television 또는 TV, 축약형은 tele 또는 telly)은 동영상 및 화상신호를 전송하는 원거리 통신 대중 매체이다. 단색 또는 컬러로 된 화상정보를 전송하며 소리가 포함된 정

ko.wikipedia.org

대부분의 역사 이야기는 할머니 무릎을 베고 듣던 옛이야기처럼 흥미롭지만, 어딜 빼고 어딜 강조해야 하는지 요약해서 정리하기가 힘든 것 같다. (어린 세대라면 할머니의 이야기는 '드라마 줄거리 요약' 등으로 바뀌었을지도 모르겠다)

 

20세기 중반을 기준으로 필름과 TV로 대표되던 아날로그 화상 기술은 화상 처리와 관련한 기술로 서로 경쟁하기도 하였지만, 당시는 화상과 관련하여 전통적인 회화 정도만 존재하는 완전한 블루오션이었고, 따라서 기술적 특성으로 각기 다른 위치에서 대중문화를 주도하는 성공적인 기술로 자리매김했다고 생각한다. 당시 기준에서 필름은 아날로그 화상 기술에 비해 뛰어난 화질 (해상력과 선예도, 넓은 DR과 풍부한 색 재현력 등)에서 경쟁 우위에 있었으며, 아날로그 화상 기술은 텔레비전(수상기)만 있으면 어디든지 실시간으로 공중파를 통한 전송할 수 있어서 방송으로 발전했다. 이런 장점을 바탕으로 필름은 사진과 영화에 활용되었고, 아날로그 화상 기술은 TV 방송으로 각자의 나와바리 영역을 가지고 발전했지 싶다.

 

이런 두 기술의 장점은 거꾸로 단점이 되는데, 필름은 현상, 인화 등의 과정이 필요했고, 많은 사람들과 즐기기 위해서는 실물의 필름과 영사기가 필요했다. 그리고 필름을 복사/복제하는 상영을 위한 준비 그리고 유통 과정에서 추가 비용이 발생한다. 아날로그 화상 기술의 경우 화질이 떨어지는 문제와 함께, 전기 신호로 전환된 영상을 저장하는 데, 필름보다는 불리한 단점이 있었다. 즉, 영상 신호는 매우 높은 대역폭을 가지고 있었고, 이를 저장하는 방식은 1950년대 비디오테이프(자기 테이프)가 등장하였지만 자기 테이프의 비싼 가격으로 녹화된 경우라도 재사용하는 경우가 많아서 당시 TV 방송 영상의 지금까지 남아 있지 않은 경우가 대부분이다. 우리나라의 경우 TV 방송이 시작된 1960년대나 70년대 열악한 경제 사정 등으로 TV 방송 등의 영상을 저장하지 못했다. (초기 TV 방송의 경우, 별도의 녹화 없이 생방송으로 진행되는 경우가 많았고, 녹화 방송에서도 자기 테이프의 특성상 녹화 후 지우고 다시 재녹화가 가능했던 이유가 크지 싶다. 현상 후 재사용이 불가능한 필름의 특성 덕에 당시 역사적 화상 자료나 영화 상영 전의 뉴스 등으로 당시의 영상을 확인할 수 있는 반면, TV 방송되었던 6~70년대 축구 대표팀의 경기 영상이나 드라마 등의 화상이 남아 있지 않은 이유 또한 이와 같다. 그나마 1980년대 이후 SKC 미디어?에서 자기 테이프 국산화 개발에 성공해서 다행인지도 모르겠다) 이후, 비디오 테이프(자기 테이프)의 가격이 하락하고 VCR, VTR 기기의 보급은 홈비디오 시대를 개막하였으며, 90년대의 비디오 대여점의 열기 또한 이 연장선에서 설명된다.

 

2020/03/12 - [사진과 카메라 이야기/사진과 카메라에 얽힌 잉여로운 감상] - 필름과 디지털 이미지의 해상도에 대하여 / Resolution of film and digital images

 

필름과 디지털 이미지의 해상도에 대하여 / Resolution of film and digital images

Notice - 얄팍한 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다. 항상 허술한 수다라고 스스로의 글을 칭할 수밖에 없는데..

surplusperson.tistory.com

 

아날로그 화상 기술의 카메라 - 비디오 카메라

 

비디오(아날로그 영상 신호)는 높은 대역폭의 가지고 있고, 저장은 앞에서 언급했듯이 비디오(자기) 테이프에 레코더의 회전하는 비디오 헤드를 통해 빠른 속도로 지나가며 저장되고 따라서 이 장치를 소형화하기 곤란한 문제가 있었다. 따라서 TV 방송용의 카메라는 매우 크고 거대했으며, 전력 소모도 많아서 휴대용으로 만들기 곤란했다. 이후 VCR 기술이 등장하면서 일정 소형화?에 성공해서 흔히 ENG(Electronic News Gathering) 카메라로 불리는 비디오 카메라와 VTR이 결합된 형태의 카메라가 등장했다. (현재는 디지털 기반의 ENG 카메라도 있으며 VTR이 분리된 EFP 등도 있다) 

VHS - 1976년 JVC에서 개발한 가정용 비디오 테이프 규격

 

이후, 가정용의 소형화된, 작은(8mm) 규격의 자기 테이프를 사용하는 홈 비디오 카메라 일명 캠코더 등이 대표적이다. ENG와 함께 앞에서 언급한 아날로그 카메라라는 정의에 충실한 이름 그대로 진정한 의미의 소비자용 비디오 카메라다. 아날로그 화상 카메라가 그나마 가장 경쟁력을 가졌던 제품군은 아마도 TV 방송용 카메라와 캠코더(카메라 레코더의 줄임) 비디오 카메라가 아닐까 생각한다. 

 

 

스틸 사진 전용의 아날로그 화상 카메라도 개발되었으나, 실용성의 한계로 상용화 단계까지는 이르지 못했다. 소니 마비카(Mavica)를 예로 들 수 있겠다. 마비카 이름 또한 '마'그네틱 '비'디오 '카'메라 (Magnetic Video Camera)의 각 앞 음절을 따서 만들었고, CCD를 통해 얻은 아날로그 화상 신호를 마그네틱 디스크(일종의 플로피 (자기)디스크, 아래 링크 섬네일 이미지의 오른쪽 파란 디스크)에 저장되는 방식이었지만, 그리 매력적인 디자인이 아니고, 저장 용량과 속도 등의 성능 문제 등으로 발매되지는 않았다. 1990년대 후반 동일한 Mavica 품명으로 디지털 카메라로 출시되었는데, (이를 기억한다면 마비카는 아마도 이 때 등장한 '디지털 카메라 마비카'지 싶다) 저장 방식이 디지털이라서 디지털 카메라로 분류하는 것이 더 타당하지 싶다. (실제, 스틸 사진 전용의 아날로그 화상을 디지털로 전환하지 않고 그대로 기록하는 카메라/비디오 카메라는 상용화된 제품은 없다)

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Sony_Mavica

 

Sony Mavica - Wikipedia

From Wikipedia, the free encyclopedia Jump to navigation Jump to search Sony Digital Mavica MVC-FD5 (1997), the first digital camera of the Mavica series Mavica (Magnetic Video Camera) was a brand of Sony cameras which used removable disks as the main reco

en.wikipedia.org

필름과 아날로그 영상(비디오) 기술의 차이는 꽤 분명해서 각자의 영역, 즉, 필름은 사진과 영화에서, 그리고 아날로그 영상 기술은 공중파 TV 방송과 폐쇄회로 영상(CC TV), 케이블 방송과 홈 비디오 테이프 시장 등으로 나뉘어 있어서 나름 전통과 역사를 이어가고 있었지 싶다. 그리고 20세기가 끝나고 디지털이 등장과 함께 급격한 변화의 시기로 내몰렸는데, 이는 다음 수다로 미루자.

 

필름과 현재의 디지털 이미지 기술을 이야기하면서 일반적으로 비디오로 대표되는 아날로그 화상 기술에 대해서 잘 언급되지 않고, 생략되거나 필름과 디지털 이미지 기술만을 이야기하는 경우가 많다. 이는 사실, 스틸 사진 전용의 아날로그 화상 카메라가 상용 제품으로 출시된 적이 없으므로, '사진'과 '스틸용 카메라'로 주제를 한정한다면 크게 문제될 일은 아니지만, 영상과 관련해서는 사정이 다르고 또한 필름과 디지털 이미징에 대한 기술의 변화나 기술적 토대 등을 두루 이해하기 위해서는 불가피하게 아날로그 화상 기술에 대해 나름의 정리를 필요로 한다고 생각한다. 즉, 디지털 이미지 기술을 제대로 이해하기 위해서는 아날로그 화상 기술 즉, 비디오에 대해서 그 역사와 흐름에 대해서 이해가 선행되어야 한다. (이 부분을 간과해서 수다 첫머리에서 다룬 '아날로그? 필름 감성'이라는 조금은 생뚱맞은 표현이 등장하지 싶다) 

 

디지털 이미징 기술은 한순간에 등장한 기술이 아니며, 아날로그 화상 기술을 기반으로 이를 심화/개선/보완하고, 이는 디지털 화상 기술을 이해하는데 꽤 중요한 요소이다. 이런 고루한 수다를 이어가는 이유는 아날로그 화상 신호의 연장선에서 오늘 현재의 아날로그 화상 기술과 디지털 이미지 프로세싱 기술 그리고 필르마이징(filmizing), 필름 룩, 시네마 룩의 이해, 이를 위한 각종 기술적 고려(감마 커브와 로그 등)에 대해서도 포함해서 다루고 싶기 때문이다. 이전에 단편적으로 언급했던, 정보들을 버무려 정리할 수 있어서 개인적으로는 꽤 흥미롭고 그간 디지털 이미지의 특징에 대해 두서없는 포스팅을 정리하는 중요한 내용이 될 거라 생각한다. 하지만, 아마도 이는 혼자만의 헛된 기대로 그칠 듯해서  마음이 무겁다. 


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