디지털 캠코더의 구조 이해하기

	2002.06.12

우리들이 일반적으로 사용하고 있는 가정용 비디오 카메라는 업무용이나 방송용과는 화질이나 음질, 기타 여러 면에서 뒤떨어지는 것이 사실이다. 하지만 지난 95년부터 출시되기 시작한 디지털 3CCD급 캠코더는 일부 방송국에서도 급할 경우 대용으로 사용하고 있으며 실제로 미니 다큐멘터리나 비디오 저널리스트(VJ)들에게 호응을 얻고 있을 정도로 화질이나 음질이 눈에 띄게 좋아졌다. 최근 시중에 출시되고 있는 콤팩트 사이즈의 가정용 디지털 캠코더들은 거의 모두가 1/4인치 1CCD로 구성돼 있으며 화소 수도 107만에 이르렀고 가정용으로서 고급 기종인 1/3인치 3CCD로 구성된 모델도 있다. 여기에서는 캠코더의 구조를 좀더 자세히 들여다보기 위해 지난 95년 처음 선을 보인 모델로 중견급 레벨로 현재 국내에 가장 많이 보급돼 있는 디지털 캠코더 VX-1000의 예를 들어 캠코더의 구조와 기능에 대해서 알아 본다. 다른 캠코더를 사용하고 있는 독자들도 캠코더의 구조와 기능을 이해하는 데 중점을 두고 봐주길 당부하고 싶다. 캠코더의 구조는 크게 피사체를 받아들이는 렌즈부와 촬상부, 외부로부터 음성을 받아들이는 마이크부, 눈으로 확인할 수 있는 뷰파인더부, 이를 최종적으로 테이프에 저장할 수 있는 기록부로 각각 역할이 나눠져 있다. 좀더 자세히 살펴보기 위해 내부 속으로 들어가 각 기능과 역할들을 알아보기로 하자.

3CCD 디지털 캠코더 시스템(VX-1000) 3CCD 캠코더는 렌즈로부터 입사광을 다이크로익 프리즘을 통해 고정밀도로 빛의 3원색인 R·G·B 3원색을 분리해 독자적으로 촬영이 이루어지기 때문에 1CCD에 비해 색 재현성이 높은 해상력을 얻을 수 있다. 또한 고도의 디지털 기술과 반도체 기술을 투입해 3CCD 신호처리회로를 디지털화 했다. 다이크로익 프리즘 분광특성을 최적화한 다이크로익 프리즘에 의해 기존보다 색의 재현성이 개선됐고 다이크로익 필터도 추가해 아이리스(조리개) 개방시 색의 날림을 감소시키고 수직방향의 해상력을 향상시켰다. 41만화소 프리시전 CCD 1/3인치 41만화소(총화소수) 프리시전 CCD를 3장 사용, 프로세스의 개선으로 스미어 발생의 감소와 화질을 개선했다. 3CCD용 샘플홀드와 AGC(자동이득조절) IC R·G·B 각 채널의 게인 변화시 발생하는 색의 흐트러짐을 최소한으로 억제한 3채널 AGC(Auto Gain Control)회로를 1칩화했으며 3CCD의 풍부한 정보를 여유롭게 살릴 수 있는 다이내믹 설계로 고도의 색신호를 처리한다. 3CCD용 디지털 신호처리 IC RGB 독립으로 A/D변환된 원색신호는 각종처리를 한 상태에서 디지털 비디오부에 출력되며 신호처리 회로에 10비트 프로세싱으로 고정밀도의 처리를 행하는 3CCD용 디지털 IC를 탑재했다. 또한 색 재현의 충실도를 높인 RGB 독립 10비트·감마보정, 고정밀도의 블랙밸런스를 실현하는 자동블랙 컨트롤 등 다양한 고화질화의 프로세스가 일체화돼 화질향상에 크게 기여했다. 게다가 쉐딩보정 IC와 조합해 색의 흐트러짐을 개선했고 3원색 신호로부터 직접 합성되는 보정신호에 의한 수평윤곽보정이나 3라인 상관형 수직윤곽보정을 채택해 해상력을 높였다. 더욱이 하이라이트 부분의 재현성을 향상시키는 자동가변, 검정색 부근에 단계적으로 표현력을 높인 감마특성 등 영상의 품질을 전체적으로 높일 수 있는 기술이 결집돼 있다. 액티브 프리즘방식 손떨림보정 기능 3CCD 디지털 캠코더 시스템의 특성을 살리기 위한 손떨림 보정에는 종/횡방향의 독립센서로 카메라의 흔들림을 감지해 렌즈 앞 방향의 프리즘을 수시로 조절, 광학적으로 손떨림을 보정하며 ON/OFF에 의한 화각의 변화나 화질열화가 없다. 광학영역에서는 광각(줌아웃)일수록 안정적인 촬영이 가능하며 기존과 비교하더라도 섬세하게 떨릴 때 반응하는 응답성을 향상시켰고 와이드TV 모드시에도 보정이 가능하다. 클리어 프레임 기술에 의한 고화질의 정지화 촬영이 가능한 포토모드 촬영 클리어프레임 기술은 프레임정보를 사용해 보다 고화질을 가능하게 하는 기술이다. 영상에 움직임이 있는 경우도 프레임 정보로부터 움직임을 검출해 간격보정 레벨을 제어함으로써 움직임에 의한 떨림을 없애준다. 포토모드 촬영에서도 클리어 프레임기술로 움직임에 의한 떨림을 억제하고 디지털 비디오의 고화질로 프레임 영상을 1장의 정지화로써 음성과 함께 7초간 기록되며 포토모드용의 ‘포토버튼’을 장착해 보통의 스틸 카메라로 촬영하는 것 같은 정지화 기록이 가능할 수 있다. DV단자 영상, 음성, AUX데이터 등을 디지털 신호 그대로 입·출력할 수 있는 DV단자를 장착해 다른 기기(DV단자가 탑재돼 있는)와 DV케이블 하나의 접속으로 화질의 열화가 거의 없이 더빙 및 편집이 가능하다. 음성기록 방식 음성기록모드에는 12비트 32KHz샘플링 스테레오를 채택, 디지털 녹음에 의한 고음질 및 바람에 의한 잡음 등을 디지털로 처리함으로써 효과적으로 저감하는 오디오 디지털신호처리(DSP) 탑재로 보다 깨끗한 디지털 사운드가 가능하다. 광학 10배와 디지털 20배를 조합한 전동가변속 줌렌즈 렌즈부에는 F1.6, f=5.9∼59㎜(35㎜환산:42∼420㎜), 14장으로 구성된 3CCD용 전동 10배 줌렌즈를 채택, 색수차를 기존의 약 1/2로 억제했고 광각측에서의 디스토션(왜곡)도 약 30％ 저감됐다. 게다가 플레어(Flare)의 발생을 차단하는 사각렌즈후드, 소프트감을 연출할 수 있는 6장의 날개모양 구조의 아이리스기강 등 세부까지 고려해 설계됐다. 줌에는 영상의 질을 손상시키지 않는 범위내에서 광학식 10배 줌과 20배까지 가능한 디지털 줌을 조합시킨 전동가변속(약 4∼23초) 줌이 탑재돼 있다. 광학식 줌에서는 디지털 비디오의 해상력, 색 재현성을 그대로 살릴 수 있는 줌밍이 가능하다. 디지털 줌에 있어서도 클리어 프레임 기술에 의한 프레임 간격보정으로 수직방향 해상도의 열화를 저감시키고 있다. ※ 디지털 줌에서는 배율을 올릴수록 화질의 저하를 피할 수 없게 된다(디지털 20배줌시 수평해상도는 광학 10배 줌 할 때보다 약 50％정도 저하됨). 뷰파인더 피사체를 선명한 컬러화질로 확인할 수 있는 18만화소 액정패널을 채택해 고해상도 프리시전 컬러 뷰파인더를 탑재했다. 또한 타임코드, 배터리 및 테이프의 잔량확인, 손떨림 보정 ON/OFF의 정보는 파인더 내의 인포메이션 서브 패널에 표시돼 보다 확실한 화면으로 피사체를 확인할 수 있다.