카메라의 기본 이해하기

방송용 카메라 시스템을 중심으로 카메라의 종류와 특징, 기본 동작 원리에 대해서 알아보자.

 

카메라

카메라란 외부의 이미지를(image) 받아들여 그것을 내부에 있는 기록 매체에 저장될 수 있게 하거나, 움직이는 영상을 재현할 목적으로 어떤 장면을 연속적으로 촬영하여 기록되게 하는 기기를 말한다. 카메라의 어원은 라틴어로 '방'이란 의미에서 사용되었다고 한다. 이탈리아에서는 현재도 호텔 방을 뜻하는 의미로 카메라라는 말을 사용하고 있다. 카메라가 개발되기 전에는 화가가 실사화를 그리기 위하여, 렌즈가 달린 암상을 사용하였다는 말도 있다. 밀폐된 용기의 앞부분에 렌즈를 붙이고, 용기 바깥의 상을 뒷면에 비춰주는 암상의 구조가 오늘날 카메라 원리의 기본이 되었다. 이러한 광학 영상을 필름에 정지된 상태로 맺어주는 것이 일반적으로 스틸 카메라라고 불리는 일반 카메라이며, 그 필름을 1초에 24장씩 연속적으로 촬영하여 주행시키고 있는 것이 영화용 카메라이다. 그리고 광학 영상을 CCD(charge coupled device, 전하 결합 소자: 반도체를 이용하여 빛을 전기 신호로 변환시키는 장치)와 같은 광전 변환 소자에 연속적으로 상을 맺어주는 것이 디지털 비디오카메라이다.

 

방송용 카메라

카메라의 종류는 전에 비해 오늘날 사용되는 카메라가 훨씬 다양하다. 이를 용도별로 나누어 보면 일반적으로 가정에서 사용되는 작고, 가벼운 홈 비디오용 카메라, 프로덕션이나 스튜디오 등에서 영업을 위해 사용하는 업무용 카메라, 공중파 방송국이나 케이블 방송국에서 주로 사용하는 방송용 카메라로 구분할 수 있다. 또한 사용되는 카세트테이프의 종류에 따라 6mm 디지털카메라, 8mm 카메라, VHS 카메라, 베타 캠 카메라로 분류할 수 있다. 기타 특수 카메라로는 수중 카메라, 현미경 카메라, CCD를 이용한 초소형 카메라, 고속 촬영용 하이 스피드 카메라, 고감도 카메라, 적외선 카메라 등이 있다. 방송용 카메라는 같은 종류여도 여러 종류가 시판되고 있지만 쉽게 스튜디오 카메라, ENG/EFP 카메라와 소형 캠코더 그리고 특수 카메라 등으로 크게 분류할 수 있다. 그러나 주요 제작 기능에 따라 분류되기도 하지만, 반드시 분류된 대로 사용되는 것은 아니다. 예를 들면, 스튜디오 카메라도 야외에서 사용되고, 휴대용 ENG/EFP 같은 야외용 카메라도 스튜디오에서 사용되기도 한다. 그럼에도 불구하고 카메라 종류가 다양한 것은 특수한 기능과 용도를 염두에 두고 만들었기 때문이다. 어떤 카메라는 식물이나 동물의 자연 생태계를 촬영하는 다큐멘터리 제작에 더 적합하고, 어떤 카메라는 TV 드라마 촬영에 알맞고, 또 어떤 카메라는 여행 도중 휴대해 기억에 남는 장면을 촬영해 두기에 적당하다.

 

스튜디오 카메라

스튜디오 카메라(studio camera)는 일반적으로 대단히 크고 무겁기 때문에 페데스탈이나 마운트라 불리는 별도의 카메라 장착 장비가 없이는 부드러운 카메라 조작이 불가능하다. 스튜디오 카메라는 인터뷰, 뉴스, 퀴즈 프로그램이나 연속극같이 주로 스튜디오에서 촬영이 가능한 제작물에 이용하지만, 각종 스포츠나 이벤트의 중계방송 등에서는 중계차에 연결해 야외에서 사용되기도 한다. 스튜디오 카메라와 ENG/EFP 카메라 혹은 소형 캠코더의 큰 차이점은 스튜디오 카메라가 카메라 체인(camera chain)의 일부로서 역할을 한다는 것이다. 그럼에도 불구하고 무거운 스튜디오 카메라와 카메라 체인의 다른 장비들을 사용하는 이유는 좋은 화질을 얻기 위함이다. 이처럼 스튜디오 카메라는 고화질을 요하는 다양한 프로그램의 제작에 사용되고 있다. 3 CCD 방식으로 고도의 제어 장치와 고품질의 줌렌즈를 장착하고 있으며, 프로그램 제작 시 최적의 화질을 유지하기 위해서 별도의 전원 장치나 카메라 제어 장치 등과 연결되어 있다.

 

ENG/EFP 카메라

ENG/EFP 카메라(electronic news gathering/electronic field production camera)는 한 사람이 들고 이동하면서 촬영할 수 있도록 하기 위해 고안된 소형화된 휴대용 카메라를 말한다. 이 카메라는 스튜디오 카메라에 비하여 훨씬 작다. ENG/EFP 카메라는 배터리를 전원으로 사용할 수도 있고, 카메라 케이블을 통해 외부 전원을 연결해 사용할 수도 있다. 그리고 자동 제어 기능이 내장되어 있어 별도로 복잡한 조작을 하지 않아도 좋은 화상을 얻을 수 있으며 스튜디오 카메라에 비해 훨씬 작은 줌렌즈와 뷰파인더를 사용하고 있어 무게 또한 가볍다. 일반적으로 카메라에 레코더를 장착해 카메라맨이 독자적으로 녹화하며 촬영하는 경우를 ENG라 하고, ENG 카메라의 레코더 부분을 떼어내고 카메라 어댑터(camera adapter)를 장착해 RCU에 연결하여 촬영하는 경우를 EFP라 한다. 보통 카메라맨은 일체형 ENG 카메라를 선호하지만 스튜디오 내에서 사용하기 위하여 EFP를 사용하기도 한다. ENG/EFP 카메라의 성능은 스튜디오 카메라에 비해 떨어지는 것이 사실이지만 고품질의 ENG/EFP 카메라를 대형 스튜디오 카메라의 대용으로 사용하는 경우가 있다. 그것은 ENG/EFP 카메라가 대형 스튜디오 카메라보다 가격이 저렴하고 다루기가 쉽다는 장점이 있기 때문이다. 우리가 ENG/EFP 카메라를 스튜디오용으로 사용하기 위해서는 작은 뷰파인더를 큰 것으로 바꾸고 스튜디오에 적당한 줌 비를 가진 밝은 렌즈를 사용해야 하며 초점과 줌을 조절하기 위한 케이블이 필요하다.

 

소형 캠코더

우리가 일반 시중에서 살 수 있는 캠코더를 소형 캠코더 또는 가정용 캠코더라고 한다. 소형 캠코더는 카메라와 녹화기가 하나로 되어 분리할 수 없다. 캠코더의 종류는 여러 가지이나 비슷하게 작동한다. 즉, 모든 캠코더는 칩 하나로 된 촬상 장치를 가지며, 자동으로 대상에 초점을 맞추는 자동 초점 조절 기능, 그리고 들어오는 빛의 양을 조절하는 자동 조리개와 같은 자동화 기능을 지니고 있다. 그러나 비디오테이프의 크기는 달라서 어떤 캠코더는 16mm를 사용하고, 또 어떤 것은 8mm와 6mm를 사용한다. 현재는 3 CCD를 사용하는 6mm 디지털카메라가 개발돼 화질도 특수한 상황이 아닌 맑은 날 야외에서 촬영할 경우 ENG로 촬영한 테이프와 구별이 불가능할 정도로 좋은 화질을 얻을 수 있고, 기동성과 독자적인 제작이 가능해 프로그램 제작비용 측면에서 많은 절감 효과를 가져오고 있다.

 

카메라의 동작 원리

대형의 스튜디오 카메라이든 개인의 취미용 카메라이든 모든 카메라는 모두 광학적인 상을 전기 신호로 변환시키고, 이 신호를 화면상의 영상으로 다시 변환시키는 동일한 원리에 의해서 동작한다. 물체에서 반사된 빛은 렌즈에 의해 모아지고 촬상 장치(CCD나 촬상관 등)에 초점을 맺는다. 촬상 장치에서 빛은 전기 신호, 즉 영상 신호로 변환된다. 이 신호는 증폭, 처리되어 화면상으로 볼 수 있는 영상으로 다시 변환된다.