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CMOS 롤링 셔터 아티팩트 설명: 그것들이 무엇인지 및 어떻게 수정하는지
생성 날짜 11.12
빠르게 움직이는 자동차의 영상을 촬영하거나, 카메라를 빠르게 풍경에 스윕하거나, 형광등 아래에서 촬영한 적이 있다면, 이상한 왜곡 현상을 발견했을지도 모릅니다: 기울어진 건물, 흔들리는 물체, 또는 깜박이는 띠. 이것들은 카메라의 실수가 아닙니다—그들은CMOS 롤링 셔터아티팩트는 대부분의 현대 카메라(스마트폰에서 DSLR까지)에서 흔히 발생하는 현상입니다. 이 가이드에서는 롤링 셔터가 무엇인지, 이러한 아티팩트가 발생하는 이유, 이를 식별하는 방법, 그리고 가장 중요한 것은 이를 피하거나 수정하는 방법에 대해 설명하겠습니다. 콘텐츠 제작자, 브이로거 또는 일반 사진가이든 롤링 셔터를 이해하면 더 선명하고 전문적인 느낌의 영상을 촬영하는 데 도움이 될 것입니다.
CMOS 롤링 셔터란 무엇인가요?
롤링 셔터 아티팩트를 이해하려면 먼저 CMOS(상보성 금속 산화물 반도체) 센서가 이미지를 캡처하는 방법을 알아야 합니다. 이전의 CCD(전하 결합 소자) 센서가 모든 픽셀을 한 번에 읽는 것과 달리, CMOS 센서는 데이터를 기록하기 위해 "롤링" 방식을 사용합니다.
여기 간단한 요약이 있습니다:
1. 센서는 상단 행의 픽셀을 노출하고 읽는 것으로 시작합니다.
2. 첫 번째 행이 완료되면 다음 행으로 내려가고, 계속해서 진행됩니다—문서 위를 가로지르는 스캐너처럼.
3. 센서가 하단 행을 읽는 동안, 상단 행은 몇 밀리초 전에 캡처되었습니다.
이 상단과 하단 행을 읽는 사이의 지연이 핵심입니다. 카메라나 피사체가 그 작은 시간 동안 움직일 때, 이미지가 왜곡됩니다.
롤링 셔터 대 글로벌 셔터: 차이점은 무엇인가?
“글로벌 셔터”라는 용어가 롤링 셔터와 함께 언급되는 것을 들을 수 있습니다. 그럴 만한 이유가 있습니다. 글로벌 셔터는 롤링 셔터의 반대이며, 대부분의 아티팩트를 피할 수 있습니다. 다음은 이를 명확히 하기 위한 간단한 비교입니다:
기능 | CMOS 롤링 셔터 | 글로벌 셔터 |
작동 방식 | 픽셀을 행 단위로 읽습니다 (위에서 아래로). | 모든 픽셀을 동시에 읽습니다. |
행 간 지연 | 밀리초(왜곡을 유발함). | 원본 텍스트가 없습니다. |
비용 및 크기 | 더 저렴하고, 더 작습니다 (대부분의 소비자 카메라에서 사용됨). | 더 비싸고, 부피가 더 크다 (프로 장비에 사용됨). |
일반적인 사용 사례 | 스마트폰, DSLR, 액션 카메라. | 영화 카메라, 보안 카메라, 드론. |
대부분의 소비자 기기는 더 저렴하고 컴팩트하기 때문에 롤링 셔터를 사용합니다. 그 대가로? 우리가 곧 설명할 성가신 아티팩트들입니다.
가장 일반적인 CMOS 롤링 셔터 아티팩트 4가지
롤링 셔터 아티팩트는 무엇이 움직이는지(카메라 또는 피사체)와 환경에 따라 다양한 방식으로 나타납니다. 아래는 가장 빈번한 네 가지 문제와 이를 인식하는 데 도움이 되는 예시입니다.
1. 젤로 효과 (흔들림)
젤로 효과는 가장 잘 알려진 롤링 셔터 아티팩트입니다. 이는 카메라가 빠르게 움직일 때(예: 촬영 중 걷기, 빠르게 팬닝하기) 또는 진동할 때(예: 움직이는 자전거에서 촬영하기) 발생합니다.
• 그것이 어떻게 보이는지: 직선(수평선, 문틀 또는 가로등 기둥과 같은)이 젤리처럼 구부러지거나 "흔들린다". 예를 들어, 건물을 촬영하면서 달리면 벽이 안쪽이나 바깥쪽으로 곡선이 질 수 있다.
• 왜 이런 일이 발생하는가: 카메라가 위/아래 또는 왼쪽/오른쪽으로 움직일 때, 센서는 서로 다른 시간에 픽셀의 행을 읽는다. 카메라가 하단 행에 도달할 때쯤, 카메라는 위치가 이동했기 때문에 이미지의 하단이 상단과 다르게 정렬된다.
• 일반적인 시나리오: 군중 속을 걸어 다니며 콘서트를 촬영하거나, 인도에서 이동하는 자동차를 스마트폰으로 녹화하는 것.
2. 기울기 (Tilt)
왜곡(“기울기” 또는 “틸트”라고도 함)은 빠르게 움직이는 주제가 프레임을 가로지를 때 발생하며, 카메라는 정지해 있습니다.
• 어떻게 보이는가: 주제가 기울어지거나 비스듬히 보이며, 직선이어야 할 경우에도 그렇습니다. 예를 들어, 빠르게 지나가는 기차는 한쪽으로 기울어져 보일 수 있고, 카메라를 지나가는 사람은 몸통이 기울어져 있을 수 있습니다.
• 왜 이런 일이 발생하는가: 피사체가 너무 빠르게 움직여서 센서가 하단 행의 픽셀을 읽을 때, 피사체는 왼쪽이나 오른쪽으로 이동해 있다. 이로 인해 피사체의 상단과 하단 사이에 불일치가 발생한다.
• 일반적인 시나리오: 경주차가 빠르게 지나가는 장면을 촬영하거나, 새가 하늘을 빠르게 나는 장면.
3. 흔들림 (빠른 카메라 회전에서)
이것은 카메라를 빠르게 회전시켜 발생하는 특정 유형의 젤로 효과입니다 (예: 촬영 중 원을 그리며 회전하거나 카메라를 위/아래로 빠르게 기울이는 경우).
• 그것이 어떻게 보이는가: 전체 프레임이 "흔들리"거나 왜곡되어 정지된 물체(나무나 건물 등)가 기울어지거나 회전하는 것처럼 보입니다. 예를 들어, 전화기를 빠르게 위로 기울여 마천루를 촬영하면 건물의 상단이 하단보다 뒤처질 수 있습니다.
• 왜 이런 일이 발생하는가: 카메라를 회전하면 상단과 하단 행을 읽는 각도가 변경됩니다. 센서가 회전에 따라가지 못해 이미지가 늘어나거나 왜곡됩니다.
• 일반적인 시나리오: 브이로거들이 새로운 장면을 빠르게 보여주거나 스케이트보드 묘기(예: 360도 회전)의 액션 카메라 영상을 보여주는 경우.
4. 밴딩 (플리커)
밴딩은 움직임이 아니라 빛의 원인으로 발생하기 때문에 독특합니다. 특정 주파수에서 깜박이는 조명 아래에서 촬영할 때 발생합니다(눈으로 깜박임을 볼 수 없더라도).
• 그것이 어떻게 보이는가: 수평으로, 밝고 어두운 줄무늬가 번갈아 가며 프레임 위아래로 스크롤됩니다. 예를 들어, 형광등이 있는 방을 촬영하면 천장에 어두운 줄무늬가 남을 수 있습니다.
• 왜 이런 일이 발생하는가: 대부분의 실내 조명(형광등, LED, 할로겐)은 50Hz 또는 60Hz(귀하의 국가 전력망에 따라)에서 깜박입니다. 센서의 롤링 읽기 속도가 조명의 깜박임 주파수와 일치하지 않아서 일부 행은 다른 행보다 더 많은 빛에 노출됩니다.
• 일반적인 시나리오: 형광등이 있는 회의실을 촬영하거나, LED 언더 캐비닛 조명이 있는 주방을 촬영하는 것.
이러한 유물은 왜 발생하는가? (과학, 간단히 설명)
공학 학위가 없어도 롤링 셔터 아티팩트의 근본 원인을 이해할 수 있지만, 과학에 대한 간단한 탐구는 이를 피하는 데 도움이 될 것입니다. 핵심 문제는 타이밍입니다: 센서는 전체 이미지를 동시에 캡처하지 않습니다.
여기 유물의 질을 악화시키는 두 가지 주요 요소가 있습니다:
1. 센서 판독 속도: 느린 판독 속도는 상단과 하단 행 사이의 지연 시간이 길어짐을 의미합니다. 예산 카메라(구형 스마트폰과 같은)는 종종 느린 판독 속도를 가지고 있어 젤로 효과나 왜곡에 더 취약합니다. 최신 고급 카메라(플래그십 아이폰이나 미러리스 카메라와 같은)는 더 빠른 판독 속도를 가지고 있어 아티팩트를 줄입니다.
2. 움직임 속도: 카메라나 피사체가 움직이는 속도가 빠를수록 왜곡이 더 눈에 띄게 됩니다. 풍경을 천천히 팬하면 문제가 발생하지 않을 수 있지만, 빠르게 팬다면 문제가 생길 것입니다. 마찬가지로, 걷고 있는 사람은 정상적으로 보일 수 있지만, 스프린터는 왜곡되어 보일 가능성이 높습니다.
조명은 밴딩에도 역할을 합니다. 앞서 언급했듯이, 50Hz/60Hz 조명은 전기 그리드와 동기화되어 깜박입니다. 카메라의 프레임 속도(예: 30fps, 60fps)가 해당 주파수와 일치하지 않으면, 센서는 깜박임을 밴드로 감지합니다.
CMOS 롤링 셔터 아티팩트를 피하거나 수정하는 방법
좋은 소식은: 롤링 셔터 아티팩트를 수정하기 위해 10,000달러짜리 글로벌 셔터 카메라를 구매할 필요가 없다는 것입니다. 대부분의 문제는 간단한 촬영 기술이나 후처리 도구로 해결할 수 있습니다. 아래는 예방(촬영 중)과 수정(촬영 후)을 위한 실행 가능한 단계입니다.
Part 1: 촬영 중 아티팩트 방지하기 (최고의 접근법)
촬영 중 아티팩트를 방지하는 것이 항상 더 좋습니다. 이는 시간을 절약하고 더 높은 품질의 영상을 제공합니다. 다음은 해야 할 일입니다:
1. 카메라 움직임 느리게 하기: 젤로 효과나 흔들림을 줄이는 가장 좋은 방법은 카메라를 더 천천히 움직이는 것입니다. 촬영 중 빠른 팬, 틸트 또는 이동을 피하세요. 이동이 필요하다면 삼각대, 짐벌 또는 스테빌라이저를 사용하세요—이 도구들은 카메라를 안정적으로 유지하고 갑작스러운 움직임을 줄여줍니다.
2. 빠르게 움직이는 피사체 피하기 (또는 각도 조정하기): 빠르게 움직이는 피사체(예: 자전거)를 촬영할 경우, 카메라를 위치시켜 피사체가 센서의 판독 방향(좌에서 우, 위에서 아래가 아님)과 평행하게 움직이도록 하세요. 이렇게 하면 왜곡이 줄어듭니다. 예를 들어, 자전거가 프레임을 가로질러 수평으로 이동하는 장면을 촬영하고, 카메라를 향해 오거나 멀어지는 장면은 피하세요.
3. 조명 주파수에 맞추어 프레임 속도 조정: 밴딩 현상을 수정하려면 카메라의 프레임 속도를 귀하의 국가 전력망에 맞추십시오:
◦ 50Hz 국가(대부분의 유럽, 아시아, 아프리카)에 있는 경우: 25fps 또는 50fps를 사용하세요.
◦ 60Hz 국가(미국, 캐나다, 일본)에 있는 경우: 30fps 또는 60fps를 사용하세요.
대부분의 카메라에는 이를 자동으로 수행하는 "안티 플리커" 설정이 있습니다. 밴딩이 보이면 이를 활성화하세요.
1. 자연광 사용하기 (가능할 때): 햇빛은 깜박이지 않으므로, 야외나 창가에서 촬영하면 밴딩이 완전히 줄어듭니다. 실내에서 촬영해야 한다면, 백열전구를 사용하세요 (LED나 형광등보다 깜박임이 적습니다) 또는 확산기를 추가하여 빛을 부드럽게 만드세요.
2. 빠른 판독 속도를 가진 카메라 선택: 새로운 카메라를 찾고 있다면 “빠른 롤링 셔터” 또는 “글로벌 셔터와 유사한” 성능을 가진 모델을 찾아보세요. 플래그십 스마트폰(아이폰 15 프로, 삼성 갤럭시 S24 울트라)과 미러리스 카메라(소니 A7S III, 캐논 EOS R5)는 아티팩트를 최소화하는 빠른 판독 속도를 가지고 있습니다.
Part 2: 후처리에서 아티팩트 수정하기 (이미 촬영한 경우)
이미 롤링 셔터 아티팩트가 있는 영상을 가지고 있다면 삭제하지 마세요. 비디오 편집 소프트웨어로 대부분의 문제를 해결할 수 있습니다. 아래는 최고의 도구와 기술입니다:
유물 | 사용할 도구 | 어떻게 고치는가 |
젤로 효과 | 어도비 프리미어 프로, 다빈치 리졸브, 파이널 컷 프로 | “워프 안정기”(프리미어) 또는 “롤링 셔터 보정”(다빈치) 도구를 사용하세요. 이 도구들은 영상을 분석하고 왜곡된 선을 바로잡습니다. |
기울기 | 위와 동일합니다. | 같은 안정화 도구가 기울기에 작용합니다. 약간의 기울기에는 “회전” 슬라이더를 사용하여 대상을 곧게 펴십시오. |
밴딩 | 어도비 애프터 이펙트, 다빈치 리졸브 | “플리커 제거” 필터(애프터 이펙트)를 사용하거나 “감마” 또는 “노출”을 조정하여 밴드를 부드럽게 만드세요. 심한 밴딩의 경우, 가장 나쁜 밴드를 제거하기 위해 프레임을 약간 자르세요. |
프로 팁: 스마트폰 영상의 경우, CapCut (무료) 또는 InShot과 같은 앱에는 미세한 젤리 효과에 잘 작동하는 내장 안정화 도구가 있습니다. 전문 영상의 경우, DaVinci Resolve (무료)는 Premiere Pro와 같은 비싼 소프트웨어의 훌륭한 대안입니다.
FAQ: CMOS 롤링 셔터 아티팩트에 대한 일반적인 질문
위의 가이드에도 불구하고 여전히 질문이 있을 수 있습니다. 아래는 롤링 셔터에 대한 가장 자주 묻는 질문에 대한 답변입니다:
1. 롤링 셔터 아티팩트를 완전히 제거할 수 있나요?
아니요—글로벌 셔터 카메라를 사용하지 않는 한. 하지만 빠른 읽기 속도, 안정적인 촬영, 후처리를 통해 아티팩트를 눈에 띄지 않을 정도로 줄일 수 있습니다.
2. 저조도에서 롤링 셔터가 더 나쁜가요?
네, 가끔 그렇습니다. 낮은 조명에서는 카메라가 더 많은 빛을 포착하기 위해 더 긴 노출 시간을 사용합니다. 이는 센서가 각 행을 읽는 데 더 오랜 시간이 걸리며, 상단 행과 하단 행 사이의 지연이 증가함을 의미합니다. 결과는? 더 눈에 띄는 젤로 효과 또는 왜곡입니다.
3. 액션 카메라(예: 고프로)는 롤링 셔터가 더 나쁜가요?
구형 액션 카메라는 그랬지만, 최신 모델(예: GoPro Hero 12)은 빠른 읽기 속도와 내장된 "HyperSmooth" 안정화 기능을 갖추고 있어 아티팩트를 최소화합니다. 그러나 액션 카메라는 종종 고속 움직임이 있는 상황(서핑, 스키)에서 사용되므로, 카메라를 너무 빠르게 움직이면 여전히 아티팩트가 발생할 수 있습니다.
4. 왜 내 사진에는 롤링 셔터 아티팩트가 없나요?
사진은 단일 순간에 포착됩니다—롤링 셔터 센서에 의해. 센서는 모든 행을 동시에 노출시키고(사진의 경우) 그 후 행별로 읽습니다. 노출이 동시에 이루어지기 때문에 움직임이 왜곡을 일으킬 시간이 없습니다. 롤링 셔터는 비디오에만 영향을 미치며, 이 경우 센서는 초당 여러 프레임을 캡처하고 있습니다.
결론
CMOS 롤링 셔터 아티팩트는 일반적인 불편함이지만, 당신의 영상에 치명적인 영향을 미치지는 않습니다. 그것들이 발생하는 원인인 픽셀 행 간의 타이밍 지연을 이해하고, 올바른 기술(느린 카메라 움직임, 안정 장치, 후처리)을 사용함으로써 깨끗하고 전문적인 비디오를 촬영할 수 있습니다.
기억하세요: 롤링 셔터를 수정하는 데 비싼 장비가 필요하지 않습니다. 이 가이드의 팁을 따르면 스마트폰으로도 훌륭한 영상을 만들 수 있습니다. 다음 번에 촬영할 때 젤로 효과나 밴딩에 주의하고, 이를 피하기 위한 예방 조치를 사용하세요. 만약 아티팩트가 생긴다면, DaVinci Resolve나 Premiere Pro와 같은 후처리 도구가 문제를 해결해 줄 수 있습니다.
영상에서 롤링 셔터 아티팩트 문제를 다뤄본 적이 있나요? 아래 댓글에 여러분의 경험을 공유해 주세요—어떻게 해결했는지 듣고 싶습니다!
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