카메라의 원리와 구조

1. 카메라의 원리와 구조

조선 말기 평양에 살던 봉이 김선달이 대동강 물이 자기 거라고 주장하면서 장사를 했던 것처럼, 사진 찍는 사람들은 태양이 자기 거라고 주장하면서 햇빛을 무한정으로 사용해서 사진을 찍을 수 있다. 

 

카메라의 모든 장치는 햇빛을 제대로 활용하고 제어하기 위한 장치이다. 

 

1) 렌즈 

햇빛을 모아 주는 장치이다.
볼록 렌즈와 오목 렌즈로 구성되며, 촬상소자(CCD, CMOS)에 빛을 전달한다.

 

2) 촬상소자 

 

빛을 기록하는 장치이다.

 

촬상소자 撮像素子 모을촬, 모양상, 본디소, 아들자
영상 광신호를 전기 신호로 변환하는 소자. 카메라의 심장부
= image pickup device, imaging device

CCD(charge coupled device), 
CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 
디지털카메라에서 빛을 받아들이는 장치로 필름과 같은 역할

 

3) 조리개

 

빛의 양을 조절해 주는 장치이다.
우리 눈의 홍채와 같은 기능을 한다.

 

조리개

 

그 구경을 통하여 빛이 적게 들어오게 할 수도 있고, 빛을 많이 들어오게 할 수도 있다. 
움직이는 모든 물체는 카메라 셔터가 열려 있는 동안 촬상소자에 기록된다.

 

※ 조리개 수치: F1.4, F2, F2.8, F4, F5.6, F8, F11, F16, F22, F32

 

4) 셔터(shutter)

 

셔터도 빛의 양을 조절하는 기능을 한다.
셔터(shutter)는 촬상소자로 들어가는 빛의 양을 조절한다. (조리개와 비교하자면 셔터는 운동감과 관련된다)

 

5) 카메라 몸체

 

 
빛의 간섭을 막아 준다.

6) 파인더

 

 

촬상소자에 맺히는 상을 사람의 눈으로 볼 수 있게 해 준다.

 

 

2. 카메라의 기원

 

 

1) 카메라 옵스큐라(camera obscura) 

 

 

어두운 방(dark room)이라는 뜻.

 

카메라 옵스큐라(camera obscura)는 기원전 4세기경 아리스토텔레스(Aristotle, 기원전 322~384)가 
암상자를 통해 일식을 관찰했던 원리이다.

 

 

카메라옵스큐라 최초의 도해(1545)

어두운 방에서 작은 구멍을 통해 들어온 빛이 초점면에서 이미지를 형성한다.

어온 빛은 좌우· 상하가 역상으로 표현되는데, 카메라 옵스큐라의 원리는 초기에 화가들이 그림을 그리는 도구로 이용하기도 했다.

 

그리고 카메라 옵스큐라는 작은 구멍에 렌즈를 설치하고 빛의 양을 조절하는 조리개를 설 치하는 등  지금의 카메라의 기원이 되었다.

그 후, 바늘구멍 사진기(pine hole camera)로 이어지면서 본격 적인 사진기로 발전하는데, 바늘구멍 사진기는 렌즈 없이 바늘구멍처럼 작은 구멍을 통해서 들어온 빛으로 상을 기록하는 카메라이다. 작은 구멍을 통해 들어온 빛을 이용해 촬영하기 때문에 빛의 양이 적어 장시간의 노출이 필요했다. 

그 후, 조리개, 셔터, 초점 조절, 필름 등의 발달로 빛의 양을 조절하는 기술이 점차 발전하면서 카메라도 본격적인 발전을 하게 되었다.

 

 

2) 카메라 루시다(camera lucida)

 

카메라 루시다(camera lucida)는 '밝은 방'이라는 뜻이며, 카메라 옵스큐라와 유사한 원리이다. 

화가들이 그림을 그릴 때 이용할 수 있는 도구로 1807년 월리암 울러스턴(Dr. William Wollaston)이 디자인하였다.