3D 입체 영상

 

 

3D 입체 영상에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

 

시각계와 입체정보

 우리 눈을 통해 입체감을 느끼게 하는 정보는 단안 입체 정보(monoscopic depth cue)와 양안 입체 정보(stereoscopic depth cue)로 나눌 수 있습니다.

 

 단안 입체 정보는 한쪽 눈으로 깊이감을 느낄 수 있는 정보인데, 기존의 그림이나 영화에서 원근감을 표현하는 수단으로 활용해 왔습니다.

만약, 한 물체가 다른 것을 부분적으로 가리고 있을 경우 가려져 있는 물체가 가리고 있는 물체보다 더 멀리 있는 것으로 지각되는 현상은 단안 입체 정보의 한 유형이라고 할 수 있습니다.

 

 양안 입체 정보는 두 눈으로 깊이 지각할 수 있는 정보로, 3D 입체 영상에서 입체감을 표현하는 기본 단서가 됩니다.

 

입체 정보

구분	입체 정보	설명
단안	공기 투시 (대기원근법)	대기의 광선이 난반사이기 때문에 대상이 멀수록 채도 및 명도가 떨어져 보이는 현상이다. 화면 안에서 피사체가 멀수록 흐릿하게 표현한다.
	선형(투시)원근법	화화나 설계도 등에서 투시하여 물체의 연장선을 수평선상에 그렸을 때 선과 선이 만나는 점을 소실점이라고 하는데, 소실점에 가까울수록 멀리 있다고 지각한다.
	중첩(은폐)	한 물체가 다른 것을 부분적으로 가리고 있을 경우 가려져 있는 물체가 더 멀리 있는 것으로 지각한다.
	상대적 밀도 (텍스처 구배)	동일한 종류의 피사체가 배열되어 있을 때 서로 조밀하게 붙어 있을수록(밀도가 높을수록) 멀게 지각한다.
	상대적 크기	두 물체의 크기가 비슷하다고 가정할 때 작게 표현된 것이 더 멀리 있다고 지각한다.
	명암법	같은 크기라면 밝은 것이 더 가깝게, 흐린 것을 더 먼 것으로 지각한다.
	운동시차	비행기나 자동차 등이 빠르게 이동하면 가까운 것으로, 느리게 이동하면 멀리 있는 것으로 지각한다.
	초점조절	초점조절은 수정체의 현상을 변화시킨 후 망막상을 선명하게 형성시키는 기능으로, 가까운 대상을 볼 때 수정체가 두꺼워지고 먼 대상을 볼 때 얇아진다.
양안	양안시차	왼쪽 눈과 오른쪽 눈이 약 6.5cm 떨어져 있음에 따라 망막에 비치는 같은 대상의 상대적인 위치는 차이가 나고, 이로 인해 발생하는 입체감.
	컨버전스 (convergence, 폭주)	폭주라고도 하는 컨버전스는 안구 운동의 일종으로, 두 눈의 주시선이 눈앞의 한 점에 교차하는 움직임을 말하는데, 교차하는 점 즉, 컨버전스된 지점의 앞쪽 사물을 돌출, 위쪽의 사물은 후퇴해 보인다.

 

 우리가 3D 입체 영상을 인지하는 과정은 인간의 눈이 두 개라는 데서 출발합니다.

우리 두 눈 사이에는 평균 6.5cm 정도의 간격이 있는데, 이 두 눈의 간격 차이로 인해 동일한 사물을 볼 때도 왼쪽 눈과 오른쪽 눈은 각각 미세하게 다른 영상을 보게 됩니다. 이런 미세한 차이를 시차라고 하며 영어식으로는 패럴랙스(Parallax)라고 합니다.

그리고 두 눈을 통한 입체감 습득의 특성을 양안시(Binocular Vision)라 합니다.

 

 양안시는 동시시, 융합, 입체 시로 구분됩니다.

동시시는 대상을 두 눈으로 동시에 보는 기능이며, 융합은 두 눈의 망막상을 감각적으로 하나의 대상으로 인지하는 기능이고, 입체 시는 두 눈의 망막상의 차이로부터 깊이감을 얻는 기능입니다.

 

 이런 원리를 통해 눈에 입력된 각기 미세하게 다른 두 개의 영상이 망막을 통해 뇌에 전달되며, 뇌는 전달된 두 개의 이미지를 서로 융합시켜 영상의 원근감과 실재감을 재생하면서 하나의 입체 이미지로 인식하게 됩니다.

 

 양안 시차로 인해 입체감을 느끼는 것처럼 두 대의 카메라 렌즈를 적절한 간격으로 배열할 후 동시에 같은 이미지를 촬영하고 이렇게 촬영된 각각의 좌우 이미지를 편집하여 입체감을 느끼게 하는 것이 3D 입체 영상의 주요 원리입니다.

 

3D 입체 영상 촬영의 원리

 

기본 개념

 입체 촬영을 위해서는 먼저 컨버전스, 0점, 축간 격과 같은 기본 개념에 대한 이해가 중요합니다.

 

◈ 컨버전스와 0점

 두 눈의 주시선이 눈앞의 한 점에 컨버전스 되어 교차하는 지점이 있습니다.

두 눈을 통해 컨버전스 된 지점은 시차가 제로가 되는데, 이 점을 '주시점' 또는 '0점'이라고 표현합니다.

입체 촬영을 위해 두 대의 카메라로 찍고자 하는 피사체를 향할 때도 렌즈 앞의 어느 한 점에 컨버전스 된 0점을 설정할 수 있습니다.

촬영 시 설정된 0점의 위치는 시차가 없는 곳입니다.

 

 0점은 극장이나 TV로 입체 영상을 관람할 때 돌출영역과 후퇴영역을 구분하는 기준점이 됩니다.

즉, 0점을 기준으로 앞쪽 부분에 위치한 피사체들은 돌출되어 보이고, 반대로 0점의 뒤쪽에 위치했던 피사체들은 후퇴되어 보입니다.

그리고 0점 부근에 위치한 피사체는 시청하는 모니터 스크린에 위치하는 것으로 보이게 됩니다.

 

 0점을 기준으로 공간이 재조직되기 때문에 0점 위치를 지정하는 작업은 촬영에 있어서 매우 중요한 과정입니다.

0점 지정과 관련된 원칙은 없지만 기존에 제작된 입체 영상의 관행을 보면 보통 주 피사체에 포커스를 두는 것과 비슷하게 주 피사체의 위치를 0점으로 지정하는 경우도 있고, 시각피로 요소와 영상구성 및 문법적인 요소를 복합적으로 고려해 카메라에 가장 가까운 피사체에 0점을 설정하는 경우도 많이 있습니다.

 

◈ 축간 격

 축간 격은 두 대의 카메라 렌즈의 중심 간의 거리입니다.

우리의 두 눈이 약 6.5cm 벌어져 있기 때문에 입체감을 느끼게 되듯이, 입체 촬영을 위해서는 두 대의 카메라 간에 적절한 축간 격을 두고 촬영을 하게 됩니다.  축간 격은 시차의 크고 적음을 결정하는 요소로 작용합니다.

 

 만약 카메라와 피사체 간의 간격이 일정하다면 축간 격이 좁혀질수록 시차 혹은 패럴랙스가 작아지고 반대로 축간격이 넓어지면 시차는 커집니다. 시차가 커진다는 것은 입체값이 커진다는 것을 의미하는데, 시차가 과도하게 커지면 시각 피로 역시 증가하여 시청에 어려움을 겪게 되므로 적절한 조절이 필요합니다.

 

 축간 격은 촬영조건, 영상 구성, 연출 의도를 기준으로 크거나 적게 설정할 수 있습니다.

보통 카메라와 피사체 간의 거리를 고려하여 조절하는데 피사체가 카메라에서 멀어질수록 축간거리를 넓게 설정하고, 피사체가 카메라에 근접할수록 축간거리를 좁혀 줍니다.

연구 결과에 의하면 대체로 장편 3D 입체 영화의 경우 숏의 평균적인 축간격은 4cm 미만인 경우가 많습니다.

 

이번 글에서는 3D 입체 영상에 대한 이론들을 살펴보았습니다.

읽어주셔서 감사합니다 :-D