한계 뛰어넘은 갤럭시 S6, 모바일 카메라 진화는 어디까지?

출시 닷새째, 갤럭시 S6와 갤럭시 S6 엣지(이하 ‘갤럭시 S6’)의 시장 반응이 예사롭지 않습니다. 휴대전화 리뷰 전문 매체 폰아레나의 블라인드 테스트에서 압도적 우위를 차지한 건 물론, 소비자들의 평가도 폭발적이죠. 이 같은 호평의 중심엔 한계를 뛰어넘은 모바일 카메라가 있는데요. ‘제로(0)’로 불리는 프로젝트명처럼 갤럭시 S6 카메라의 성능을 극한까지 끌어올리기 위해 원점에서 다시 출발한 삼성전자 무선사업부 카메라개발그룹(이하 ‘카메라개발그룹’) 직원들을 삼성투모로우가 만났습니다.

“누구나 손쉽게 제대로” 찍게 하라

대부분의 스마트폰 사용자는 전문 사진작가가 아닙니다. 따라서 모바일 카메라의 트렌드는 단순히 ‘스펙 상향 조정’에 그치지 않고 아마추어 사용자도 자신이 원하는 사진을 쉽게 얻을 수 있도록 하는 방향으로 바뀌고 있습니다. 갤럭시 S6 카메라 역시 ‘사용자가 원하는 사진을 손쉽게, 제대로 표현할 수 있도록 만들자’는 철학 아래 탄생했습니다. 특히 어두운 곳에서의 촬영이나 움직이는 피사체의 촬영 등 일상의 매 순간을 효과적으로 담아내기 위해 낮은 조도에서의 화질 개선과 위상차 AF, 손떨림 방지 기능 등을 강화했습니다.

▲어떤 환경에서든 최고의 장면을 ‘똑똑하게’ 담아내는 갤럭시 S6 카메라

실제로 지난 3월 스페인 바르셀로나에서 열린 삼성 언팩 행사에선 갤럭시 S6로 촬영한 멋진 사진이 여러 컷 공개됐는데요. 이 중 상당수는 전문 사진작가가 아닌 카메라개발그룹 임직원의 작품이었습니다. 그것도 후(後)보정 없는 ‘날것’ 그대로의 사진이었죠. 이는 어떤 사용자라도 같은 환경에서라면 수준급 사진 연출이 가능하다는 사실을 방증합니다.

하드웨어의 한계, 소프트웨어로 극복하다

갤럭시 S6 카메라 개발 과정에서 가장 먼저 넘어야 할 산은 ‘하드웨어적 한계’였습니다. 두께가 얇은 스마트폰의 특성상 모바일 센서가 빛을 받아들일 수 있는 면적이 작기 때문에 밝은 사진을 얻는 데 제약이 있었던 거죠. 개발진은 이를 극복하기 위해 소프트웨어에서 해답을 찾았습니다. 전작인 갤럭시 S5에 탑재된 기능 중 상당수가 갤럭시 S6로 넘어오며 완전히 새로운 알고리즘으로 단장했는데요. 가장 눈에 띄는 개선점은 어두운 곳(낮은 조도)에서의 화질 개선 기능, 그리고 사진·동영상 촬영 시 손떨림 보정 기능입니다.

#1. 어떤 환경에서도 문제 없이 ‘찰칵’_실시간 HDR

▲실시간 HDR 기능을 활용, 촬영된 사진

일반적인 카메라에서 밝은 하늘과 그늘진 지역을 동시에 표현하는 다이내믹 레인지(Dynamic Range)는 사람 눈보다 꽤 좁은 편인데요. 이를 보완하기 위해 삼성전자는 갤럭시 S3부터 후보정 방식의 HDR(High Dynamic Range) 기술을 적용했고, 갤럭시 S5에서 최초로 실시간(Real Time) HDR을 통해 촬영 방식을 대폭 개선했습니다. 그리고 갤럭시 S6에 와선 실시간 HDR의 내부 알고리즘이 다시 한 번 바뀌었습니다.

▲HDR 자동 모드로 촬영한 실내·외 전경

‘온·오프’로 동작하던 기존 실시간 HDR 기능에 ‘자동 모드’를 추가해 사용자의 고민을 덜어준 거죠. 말하자면 HDR 자동 모드는 스마트폰이 주변 환경과 조명을 알아서 분석, 촬영해주는 기술입니다.

▲“HDR 자동 모드가 잘 구현되는지 확인하기 위해 수천 가지 환경에서 100만 컷 이상의 사진을 촬영했다”고 설명하는 여동원 책임

여동원 카메라개발그룹 책임에 따르면 HDR 자동 모드에서 특정 장면을 찍을 때 카메라는 최적의 밝기를 알아서 판단, 촬영합니다. “HDR 자동 모드를 적용하기 위해 개발자들이 촬영한 사진만 100만 컷 가까이 됩니다. 우선 개발실 내 테스트룸에서 다양한 광원으로 화질을 시험했고, 그 결과를 바탕으로 한밤중이나 새벽, 빛이 거의 없는 곳에서도 촬영을 진행했죠. 수천 가지 환경에서 발로 뛰며 얻은 데이터들이 갤럭시 S6 카메라에 적용된 HDR 자동 모드를 완성시켰습니다.”

밤낮 없는 테스트는 해외에서도 계속됐습니다. 국가마다 햇빛도, 촬영 환경도 다른 만큼 해외 법인의 도움을 받아 세계 각지에서 테스트를 거친 거죠. 당시 해외 곳곳에서 촬영된 사진들, 잠시 감상해보실까요?

▲갤럭시 S6 글로벌 소비자의 촬영 환경을 고려해 세계 각지에서 찍은 테스트용 사진들

#2. 좀 흔들려도 문제 없어!_손떨림 보정 기능

▲갤럭시 S6 후면 카메라에 채택된 ‘스마트 OIS’ 기능은 사진 촬영 시 손의 흔들림을 최소화해 피사체를 또렷하게 담아냅니다

전작에서도 화제가 됐던 손떨림 보정 기능은 갤럭시 S6에서 더욱 강력해졌습니다. 후면 카메라의 광학식 손떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilizer)뿐 아니라 전·후면 카메라 모두 한 단계 업그레이드된 디지털 손떨림 보정(DIS, Digital Image Stabilizer)이 적용됐고요. 동영상 촬영 시 OIS도 뛰어난 성능을 자랑합니다. 모바일 카메라 가운데 최초로 후면 카메라뿐 아니라 전면 카메라에도 동영상 손떨림 보정 기능(DIS)이 탑재돼 안정적 영상 촬영이 가능해졌죠.

▲갤럭시 S6 카메라로 촬영하면 한밤중에 찍어도, 피사체가 어두워도 걱정할 필요가 없습니다

특히 식을 줄 모르는 셀피(selfie) 트렌드를 반영, 갤럭시 S6 전면 카메라는 후면 카메라의 성능을 매섭게 추격하고 있는데요. 500만 화소 전면 카메라에 실시간 HDR을 적용하고 센서 크기를 60% 키워 화질을 개선했습니다.

당신이 셔터를 누르는 순간 카메라에서 벌어지는 일

촬영 속도 역시 몰라보게 빨라졌는데요. 셔터를 누르고 사진이 화면에 나오기까지의 찰나, 모바일 카메라는 놀랍도록 복잡한 과정을 수행합니다. 상황에 맞게 가장 좋은 품질의 사진을 여러 장 만든 후, 그 중에서 가장 좋은 사진을 자동으로 선택하는 거죠.

시스템이 의사 결정을 내리는 시간은 불과 1/30초(30msec). 이 기능은 OIS만으론 대응하기 어려운 상황에서 특히 빛을 발합니다. 예를 들어 움직이는 피사체를 촬영할 때도 가장 덜 흔들린 사진을 실시간으로 골라 밝고 선명한 이미지를 담도록 도와줍니다.

전 부서의 협업이 빚어낸 ‘0.7초의 기적’

▲갤럭시 S6 카메라는 홈 버튼을 두 번 누르는 동작만으로 0.7초 내에 실행됩니다

갤럭시 S5 1.3초, 갤럭시 노트4 1.1초…. 카메라 구동 속도 얘깁니다. 갤럭시 S6는 전작의 절반에 가까운 0.7초의 구동 속도를 자랑합니다. 어떤 순간도 재빨리 담아낼 수 있도록 구동 시간을 극적으로 줄인 덕분인데요. 이를 위해 카메라개발그룹에선 약 1년 전부터 일명 ‘1/1000초의 전쟁’이 시작됐습니다. 출시를 앞두고선 하드웨어·소프트웨어·센서·메모리·디스플레이 등 모든 유관 부서가 태스크포스팀(TF)을 꾸려 힘을 모았고요.

▲“구동 속도를 줄이는 과정에선 0.001초 단축이 절실했다”고 개발 당시를 회상하는 백우현 수석

백우현 카메라개발그룹 수석은 “모바일 카메라 사용자가 일상의 순간 순간을 놓치지 않고 사진에 담아내려면 구동 속도 단축은 필수 과제였다”고 말했습니다. 하지만 카메라개발그룹의 독자적 노력만으론 한계가 있었습니다. 다양한 부서원이 머리를 맞대는 초유의 TF가 구성된 건 그 때문이었습니다. TF 구성원들은 포기하지 않고 1/1000초(1msec)씩 카메라 구동 시간을 단축해나갔습니다. 0.001초, 사용자 입장에선 느끼지 못할 정도로 찰나의 순간이었지만 이 ‘작은 개선들’이 모여 마침내 ‘0.7초’란 구동 속도를 달성했습니다.

물 흐르듯 부드러운 UI, 감성까지 잡았다

갤럭시 S6가 지향했던 또 하나의 목표는 ‘사용자의 감성까지 만족시키는 카메라’였습니다. 기능적 개선은 기본, 사용자가 느끼기에 유연하고 부드러운 카메라를 구현하기 위해 마지막까지 한 치도 긴장을 늦출 수 없었다고 하네요.

▲갤럭시 S6 카메라의 시스템 개발 업무를 맡았던 조민근 책임은 “사용자가 모바일 카메라를 부드럽고 유연하게 사용할 수 있도록 하는 데 특히 주력했다”고 말했습니다

갤럭시 S6 카메라를 이리저리 사용해보면 물 흐르듯 유연한 느낌을 받을 수 있습니다. 줌(zoom) 단계가 한층 세분화돼 끊어지는 느낌 없이 조절이 가능할 뿐 아니라 화면을 넘길 때도 자연스레 장면이 전환되죠. 조민근 카메라개발그룹 책임에 따르면 노출(EV)값도 기존 9단계에서 41단계로 늘어나 보다 미세한 조절이 가능해졌습니다. 또한 고속 모드 동영상 촬영 시 프리뷰 영상 출력 알고리즘도 개선돼 전작에 비해 더욱 균일하고 매끄러운 영상을 얻을 수 있습니다.

▲갤럭시 S6 카메라 앞에서 포즈를 취한 여동원 책임, 백우현 수석, 조민근 책임(왼쪽부터)

사용자의 무의식적 조작 느낌까지 치밀하게 개선한 갤럭시 S6 카메라의 시스템, 무척 인상적이죠? 이처럼 갤럭시 S6는 수많은 개발자의 집요함과 끈기, 한계를 넘어서려는 노력이 모여 탄생한 역작입니다. 삼성전자의 첨단 기술 역량이 집약된 갤럭시 S6 카메라가 보다 많은 소비자와 만나 뜨거운 호응을 이어가길 기원합니다.