요즘 스마트폰 전쟁 '눈에는 눈'

카메라 셋은 기본… 4개·5개로 싸운다
- 레이디 가가, 아이폰으로 뮤비 찍어
화웨이 이달 공개하는 P40, 카메라 5개 달린 제품 준비중… 갤S20 울트라보다 하나 더 많아
- 어떻게 이렇게 얇지
갤럭시, 100배 줌 가능한 기능에 잠망경 원리 '폴디드 렌즈' 더해
- 치열한 '이미지 센서' 경쟁
화웨이 이미지센서 삼성보다 커… 빛의 양 많아 어두워도 또렷하게


미국 팝스타 '레이디 가가'가 지난달 28일 공개한 신곡 '스튜피드 러브(Stupid Love)'의 뮤직비디오는 애플의 스마트폰 '아이폰11프로'로 촬영했다. 스마트폰의 카메라가 수백만~수천만원 하는 방송국 카메라 대신 쓰인 것이다. 지난해 9월 나온 아이폰11프로는 뒷면에 카메라 3개를 탑재한 제품이다. 삼성전자는 지난 6일부터 한 달간 총상금 4600만원을 걸고 '갤럭시 콘텐츠 페스타' 공모전을 진행하고 있다. 지난달 선보인 갤럭시S20의 카메라 성능 우수성을 과시하려는 마케팅이다.

 

삼성전자·애플·화웨이 등 세계 스마트폰 제조사가 카메라 기술 경쟁에 사활을 걸고 있다. 스마트폰의 디자인이나 배터리 등 주요 성능에서 3사 모두 상향 평준화된 상황에서 소비자에게 스마트폰의 차별화를 확연하게 보여줄 수 있는 마지막 영역이 카메라이기 때문이다. 지난해까지만 해도 고가(高價) 프리미엄 폰에만 탑재됐던 트리플(3개) 카메라는 올해 중저가 스마트폰에서도 쉽게 찾아볼 수 있는 '기본 성능'이 됐다. 카메라 화소 수는 과거에 한동안 수백만~1000만 화소에 머물다가 작년에 4000만~5000만으로 껑충 뛰더니, 올해는 1억 화소 수 경쟁 시대에 본격적으로 진입했다.

◇늘어나는 스마트폰 카메라의 '눈'

경쟁을 잘 보여주는 것은 스마트폰 후면의 카메라 렌즈 개수다. 화웨이는 이달 26일 프랑스 파리에서 공개하는 신제품 'P40' 시리즈에서 5개(펜타)의 카메라를 탑재한 신제품을 내놓을 전망이다. 최상위 모델인 P40프로를 세계 첫 '펜타 카메라폰'으로 만들겠다는 것이다. 전작인 P30프로는 카메라 개수가 4개였다. 삼성전자의 최신 스마트폰 갤럭시S20 울트라(카메라렌즈 4개·쿼드)보다 하나 더 많다. 애플도 올 9월 공개 예정인 '아이폰12프로'의 카메라 개수를 전작보다 하나 늘릴 것으로 예상된다.

저 달을 따줄순 없지만, 100배로 당겨줄게 - 삼성전자의 스마트폰 '갤럭시S20 울트라'로 달을 찍은 사진. 줌을 전혀 하지 않았을 때 달은 멀리서 빛나는 작은 점처럼 보인다(왼쪽). 50배 줌을 넣으면 달 표면의 음영이 보이기 시작한다(중간). 100배 줌을 하면 달 표면의 모습이 좀 더 선명하게 찍힌다(오른쪽). /삼성전자

카메라 렌즈 숫자가 많아질수록 사진의 화질은 선명하고 깊이감이 좋아진다. 각각의 렌즈가 다른 사진을 찍은 뒤 이것을 하나로 합치기 때문이다. 메인 카메라가 찍은 사진에다 넓은 시야를 구현하는 초광각 카메라, 사물을 확대하는 망원 카메라, 피사체와 렌즈 간 거리를 측정하는 ToF(비행시간 거리 측정) 카메라가 만든 추가 사진 정보가 더해진다. 예컨대 일반 표준 렌즈는 보통 시야각(화각)이 70~80도인데, 인간의 시야각(120도)보다 좁다. 표준 렌즈로는 인간의 눈이 보는 풍경을 그대로 담지 못하는 이유다. 이럴 때 시야각이 120도 이상인 초광각렌즈가 표준렌즈의 결점을 보완하는 것이다.

◇달 찍는 스마트폰 카메라 등장

달의 표면을 찍을 정도의 스마트폰 '줌(zoom·피사체를 확대)' 기술도 등장했다. 삼성전자는 갤럭시S20 울트라에 '폴디드(folded·접히는) 렌즈'라는 신기술을 도입, 최대 100배의 줌 기능을 선보였다. 화웨이도 이달 말 삼성과 같은 기술 방식의 줌 기능을 선보일 것으로 보인다.

삼성전자가 갤럭시 S20 울트라에 탑재한 '폴디드(접을 수 있는) 렌즈' 이미지. 물속에서 물 밖의 풍경을 볼 수 있는‘잠망경’처럼 빛을 90도 굴절하는 반사체가 있다. 굴절된 빛은 가로로 배치된 망원렌즈를 통과하며 줌(피사체 확대) 효과를 낸다. /삼성전자

폴디드 렌즈는 잠망경 원리를 활용한 망원렌즈다. 망원렌즈는 멀리 있는 사물을 당겨 찍는 역할을 하는 렌즈다. 멀리 있는 피사체를 당겨 찍으려면 망원렌즈의 길이도 길어질 수밖에 없다. 하지만 폴디드 렌즈는 빛이 들어오면 잠망경처럼 90도로 굴절한다. 보통 '대포'라고 불리는 전문 카메라의 망원렌즈는 배율이 높아질수록 앞뒤로 길어지는 데 비해, 폴디드 렌즈는 스마트폰의 표면을 따라 가로로 길게 붙어있는 모양이다. 여기에다 사진 화면을 확대하는 것과 같은 '디지털 줌' 기술을 더했다. 광학줌으로 달을 5배 당겨 찍은 이미지를 다시 장면 확대 방식으로 100배까지 당겨준 것이다. 화웨이는 P40에서 삼성과 같은 폴디드 망원렌즈와 함께 일반 3배줌 망원렌즈까지 탑재할 전망이다. 망원렌즈만 2개 탑재하는 것이다. 화웨이가 100배 줌 이상을 선보일지는 아직 미지수다.

◇억 소리 나는 화소

화소 전쟁도 계속된다. 화소 수는 말 그대로 '점의 숫자'를 뜻한다. 한 장의 사진에 색깔의 점이 많을수록, 사진을 확대해도 화질 저하 현상이 적다. 삼성전자 갤럭시S20 울트라의 메인 카메라는 최대 1억800만 화소다. 1억800만 화소의 카메라로 찍은 사진은 80인치 TV화면 크기보다 더 크게 프린트를 해도 뭉개지는 부분이 없을 정도다.

다만 일반인은 PC나 스마트폰 화면에서 수백만 화소 이상 사진의 화소 수 부족을 알아차리기 힘들다. 사진의 선명함과 또렷함은 이미지센서나 소프트웨어 보정 등 다양한 결과의 집합체다. 중국 샤오미 등 중저가형 스마트폰에 4800만 화소 카메라가 탑재됐지만, 1200만 화소의 아이폰11프로 등 프리미엄 폰이 찍은 사진이 더 매끈하게 느껴지는 이유다.

'이미지 센서' 기술 경쟁도 치열하다. 이미지센서는 빛을 받아들이는 창문 역할을 하는 부품이다. 센서가 클수록 받아들이는 빛의 양이 많아 어두운 곳에서도 또렷한 사진을 찍을 수 있다. 삼성전자는 갤럭시S20 울트라의 메인 카메라에 1/1.33인치(약 73㎟) 센서를 넣었다. 전작인 S10의 2.9배다.

이에 대항하기 위해 화웨이는 신작 P40프로 메인 카메라에 갤럭시S20 울트라보다 큰 1/1.28인치 이미지 센서를 탑재할 것으로 알려졌다. 이론적으로 P40프로가 갤럭시S20 울트라보다 높은 품질의 사진을 촬영할 수 있게 된다. 스마트폰 제조사들의 카메라 기술 경쟁 덕분에 올해 세계 이미지센서 시장 규모가 155억달러(약 18조원·IC인사이츠)에 달하고, 2023년에는 215억달러(약 26조원)까지 성장할 것으로 전망된다.



[덕분에 소니·LG이노텍 깜짝 호황 누렸지만… 코로나로 타격 불가피]

스마트폰 제조사 간 카메라 기술 전쟁이 치열해지는 만큼 한국과 일본의 카메라 부품 업체들은 호황이다. 시장 조사 업체 TSR에 따르면 뒷면에 한 개 이상의 카메라 렌즈를 탑재한 멀티(다수) 카메라 스마트폰은 그 비중이 올해 70%에 달하고 2023년엔 84%까지 늘어날 전망이다. 그만큼 카메라 렌즈나 모듈(부품덩어리)이나 이미지센서 등 관련 부품 시장이 급격하게 확대된다는 뜻이다.

일본 소니는 지난달 초 발표한 2019 회계연도(2019년 4월~2020년 3월)의 매출 전망치를 8조4000억엔(약 96조3000억원)에서 8조5000억엔으로 상향 조정했다. 소니는 세계 이미지 센서 시장의 절반 정도를 장악하고 있다. 카메라 모듈을 생산하는 LG이노텍과 엠씨넥스는 지난해 어닝 서프라이즈(깜짝 실적)를 기록했다. LG이노텍 영업이익은 53% 늘어난 4031억원을 기록했다. 엠씨넥스는 매출이 1조3042억원으로, 전년(6970억원)의 2배 수준이다. 영업이익은 전년의 3배에 가까운 1140억원이다. 광학필름을 만드는 옵트론텍은 작년 매출이 2389억원으로 전년 대비 66.4% 증가했다. 역대 최고 실적이다.

다만 올해는 우한 코로나 바이러스 감염증의 타격으로 작년과 같은 급성장은 힘들 전망이다. 올해 스마트폰 판매량 자체가 급감할 우려가 크기 때문이다. 증권가는 아이폰에 카메라모듈을 공급하는 LG이노텍의 1분기 영업 실적 전망치를 당초 추정치보다 10% 정도 내려 잡고 있다. 애플의 아이폰을 생산하는 중국 폭스콘 공장이 우한 코로나 여파로 생산 차질을 빚고 있기 때문이다.

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