[만들기-01] 사람의 눈과 카메라의 비교

이 자료는 제가 '강원도교육자료전'에 출품한 작품설명서의 일부입니다. 바늘구멍 사진기의 기본이론에서부터 만들고 찍는 것까지 계속해서 올려보도록 하겠습니다. 바늘구멍 사진기를 만드는 분들게 조금이라도 도움이 되었으면 합니다. [새길]

1. 바늘구멍사진기의 이해

바늘구멍사진기로 사진을 찍기 위해서는 사람의 눈과 일반카메라를 이해해야 한다. 또한 자신이 원하는 사진기를 제작하려고 한다면 바늘구멍사진기의 기본 공식들을 이해하고 설계에 들어가야 원하는 사진을 얻을 수 있다. 이 장에서는 학생들이 수업시간에 배우는 내용들을 기본(눈의 구조, 빛의 직진성, 삼각비)으로 바늘구멍사진기의 기본 구조와 설계방법을 소개하고자 한다.

1.1 사람의 눈과 카메라의 비교

정교하게 만들어진 카메라에서부터 가장 간단한 형태인 바늘구멍사진기까지 모든 카메라는 사진을 찍는 방식이 사람의 눈이 물체를 보고 인식하는 과정과 같은 방식이다.

그림 3) 눈의 구조

그림 4) 일안반사식 카메라의 구조

사람의 눈과 마찬가지로 카메라가 작동하기 위해서는 빛이 필요하다. 홍채(iris)가 빛이 들어오는 구멍(동공(pupil))의 크기를 조절하면 이 동공을 통해 빛이 들어온다. 카메라의 경우는 조리개(diaphragm)가 구멍(aperture)의 크기를 조절하면 그곳을 통해 빛이 들어온다. 눈은 눈꺼풀(eyelid)을 열고 닫아서 빛을 통과를 조절할 수 있고, 카메라는 셔터(shutter)를 이용하여 빛의 통과를 조절할 수 있다.

아주 밝은 날 극장에 들어갔을 때나 어두운 암실에 들어갔을 때 처음에는 아무 것도 볼 수 없다가 차츰 눈이 적응이 되어 사물을 구별할 수 있는 현상이 발생한다. 반대로 어두운 곳에서 밝은 곳으로 나가게 되면 너무 눈이 부셔 잠시동안 눈을 감고 눈이 적응될 때까지 기다려야만 한다. 어두운 곳으로 들어갈 때에 일어나는 현상은 눈의 홍채가 밝은 곳에서 동공의 크기를 줄여 놓았다가 어두운 곳에서 동공의 크기를 크게 조절하여 빛이 많이 들어오게 하여 사물을 구별할 수 있게 하는 것이다. 역으로 밝은 곳으로 나갔을 때는 동공의 크기를 줄여 빛이 조금만 들어가도록 해서 사물을 볼 수 있게 하는 것이다. 카메라의 경우는 어두운 곳에서는 긴 시간동안 노출을 주어야 한다. 조리개는 허용되는 조명의 한도 내에서 최대로 열어 주어야만 사진을 찍을 수 있다. 눈의 홍채역할을 하는 것이 카메라의 조리개인 것이다.

눈의 경우에 홍채가 동공을 열었을 때 빛은 동공을 지나고 수정체를 지나서 망막(retina)에 쪼이게 되고, 망막은 빛의 변화에 반응해서 그 정보를 대뇌에 전달하여 우리가 보는 상을 인식하게 된다. 카메라의 경우는 대개 눈의 경우와 순서를 달리하여 렌즈를 통해 들어오는 빛의 양을 조리개가 만든 구멍으로 조절하고 필름에 상이 맺히게 한다.

카메라와 달리 눈은 다양한 빛에 대한 반응과 초점조절을 항상 자동적으로 실행한다. 하지만 카메라는 각 상황에 맞춰 조절을 해 주어야 한다. 카메라의 경우는 초점이 맞춰진 물체나 그 주변의 물체도 모두 필름에 찍을 수 있지만 사람의 눈은 그렇게 할 수 없다.

기능 면에서 보면 카메라는 눈의 기능을 따라오기 힘들다. 하지만 최근 기술의 발달로 카메라가 사람의 눈을 정교하게 흉내내기 위해 자동초점조절(auto focusing)을 하고 사용하는 필름에 맞는 적절한 양의 빛을 감지하여 자동으로 조리개의 값을 조절할 수 있는 시스템을 갖추고 있다.

위에서 이야기한 사람의 눈과 일반 카메라의 구조를 비교해보면 다음 표와 같다.

표 2) 사람의 눈과 카메라의 비교

눈	카메라
홍채	조리개
수정체	렌즈
눈꺼풀	셔터
망막	필름