사진 픽셀에 대한 기본적 이해

오늘은 사진 픽셀(pixel) 이야기를 좀 해 보자.

사진을 찍고 이를 포토샵 등의 리터칭 프로그램을 통해 보정하기 위해서 필자는 가장 기본적인 디지털 사진에 대한 이해가 필요하다는 생각이다.

뭐든.. 기본이 잘 되어 있고 이해가 잘 되어 있어야 더 좋은 퀄러티의 사진을 생산하고 보정할 수 있는 것 아니겠는가?

아무튼, 픽셀을 정의 내려 보자면 색상 정보를 가진 가장 작은 단위의 디지털 정보라고 이야기 할 수 있겠다.

픽셀의 숫자가 많아지면? 그만큼 선명한 사진이 되는 것이고 픽셀의 숫자가 적어지면 그만큼 선명도가 떨어지는 사진이 되는 것이다.

그러나..

픽셀의 절대적인 숫자만이 중요한 것은 아니다. 사진에는 '심도'라는 개념이 있기 때문이다. 심도는 표현할 수 있는 절대적인 색의 가짓수가 얼마나 되느냐의 개념이다. 이는, 디지털 정보의 비트 개념을 이해해야 한다.

픽셀은 색을 가진 가장 작은 단위.

사진을 확대해 보면 더이상 작아지지 않는 작은 사각형들을 볼 수 있다. 픽셀은 바로 이러한 색 정보를 가지고 있는 가장 작은 단위를 이야기 한다. 모니터 해상도로 1920 x 1080 FHD 해상도를 가장 많이 사용하는데 이는 화면을 구성하는 픽셀의 수가 가로 1920개, 세로 1080개라는 의미인 것이다.

따라서, 해상도가 높다는 것은? 그만큼 픽셀의 숫자가 많은 것을 의미하며 선명하다는 의미를 갖는 것이다. 디지털 사진도 마찬가지이다. 해상도가 낮은 사진은 사진에 포함되어 있는 색정보를 가진 픽셀의 숫자가 적다는 것을 의미하는 것이며 이는 곧 선명하지 않다는 것을 의미하는 것이다.

결과적으로..

픽셀은 색 정보를 가진 가장 작은 단위라고 이야기 할 수 있는데.. 다만, 좀더 정확하게 이야기 하자면 RGB 비트의 조합 정보가 픽셀 안에 들어있는 것이다.

여기서 '비트'의 개념이 등장한다. 비트(Bit)는 컴퓨터의 정보량을 나타내는 단위로 흔히 0과 1을 의미한다.

4비트라는 것은 결과적으로 0과 1의 조합이 네개 즉, 2 x 2 x 2 x 2 = 16개의 정보를 이야기 하는 것이다. 이는 결국 4비트 사진은 총 16개의 정보를 표시할 수 있다는 것을 의미하는 것이다.

색 정보는 RGB의 조합.

그러나 이 비트 자체는 색상 정보를 담고 있지는 않다. 컬러를 구현하려면 이러한 RGB의 색상정보의 조합이 필요한 것이다. RGB는 빛의 3원소를 이야기 하는 것으로 각각의 채널은 8비트로 구성되어 있다. 8비트는 2의 8승으로 256의 정보를 의미한다.

즉, 8비트의 사진은 256개의 색상 정보를 담을 수 있는게 아니라.. Red, Green, Blue 채널 각각 256개씩 총 16,777,216개(256 x 256 x 256)의 색상 정보를 담을 수 있는 것이다. 결과적으로 한개의 사진 픽셀에 표현할 수 있는 색은 8비트 사진의 경우 16,777,216개!

통상..

자연색을 완전히 구현하려면 픽셀당 8비트의 색상(약 16,000,000개)을 가진 사진과 편집 툴이 필요하다고 여겨진다. 현재, 사진을 찍고 이를 포토샵 등을 통해 편집하는 경우 대부분 8비트 이상의 환경에서 작업을 하게 된다.

그런데, 포토샵에서는 8비트 뿐 아니라 16비트와 32비트 모드도 제공한다. 그런데, 이러한 모드가 굳이 필요할까?

더 높은 비트를 향해!

이론적으로 보면 픽셀당 8비트의 정보를 가진 사진이라면? 천연 자연색을 충분히 구현할 수 있다. 하지만, 이러한 비트 수를 늘리려는 노력들은 계속되고 있다. 이는 색상의 심도를 높일 수 있는 방법이 바로 사진 픽셀당 비트수를 늘리는 것이기 때문이다.

만일 회색으로 이루어진 그라데이션이 있다고 치자.. 이런 경우에 표현할 수 있는 색의 숫자는 얼마나 될까? 바로 256가지 밖에는 안된다. 회색이라는게 기본적으로 모든 RGB채널에서 같은 심도를 가지고 있어야 하기 때문이다. 사진 픽셀 당 비트수를 늘려야 하는 이유 중 하나의 이유로 이러한 같은 심도를 가진 색상의 나열 때문이기도 하다.

흑백이미지 뿐 아니라..

높은 심도의 사진을 찍고 이를 관리하는 것은 미래를 위한 관리이기도 하다.

지금 당장은 불필요하게 용량이 큰 파일들이고 이를 편집하는 것도 쉽지 않지만..(심도를 높일 수록 사진의 용량은 급격히 올라가고 따라서 이를 처리하는 컴퓨터의 능력이 따라주지 않으면 상당히 버벅 거릴 수 있다.) 찍어놓은 사진을 좀더 멋지게 보정하고 활용할 수 있는 때가 반드시 오게 되어 있다.

DSLR 회사들과 포토샵을 만드는 어도비에서는 어떻게 해서든 이 심도를 높이려는 노력들을 지속하고 있다. 최근 T.V 회사들은 퀀텀이니 뭐니 해서 초고해상도 화질을 구현할 수 있는 T.V를 내세우고 있기도 하다.

이미 높은 심도를 가진 사진을 확보해 놓고.. 이를 인위적으로 낮춰 편집하는 것은? 사진을 좀더 전문적으로 다루려는 사람들이라면 해서는 안되는 의사결정인 것이다. 불가피하게 심도를 낮춰야 한다면? 원본은 고이 모셔둘 필요가 있다는 점! 강조해 본다.