카메라(Camera)는 빛을 이용하여 피사체의 이미지를 기록하는 광학 기기이다. 한국어로는 사진기(寫眞機)라고도 하며, 촬영된 이미지가 정지 화면일 경우 사진, 연속된 화면일 경우 영상 또는 동영상으로 구분된다. 카메라는 일반적으로 가시광선을 이용하여 이미지를 형성하지만, 적외선, 자외선, 엑스선 등 비가시광선 영역의 전자기파를 이용하는 특수 목적 카메라도 존재한다.
어원
'카메라'라는 용어는 라틴어 '카메라 옵스큐라(Camera Obscura)'에서 유래하였다. 'camera obscura'는 라틴어로 '어두운(obscura) 방(camera)'이라는 뜻이다. 어두운 공간의 한쪽 벽에 작은 구멍을 뚫으면 반대쪽 벽에 외부의 풍경이 거꾸로 투영되는 광학 현상을 활용한 장치로, 로마 시대와 중세를 거쳐 르네상스 시기의 화가들이 그림을 그리는 보조 도구로 사용하였다. 이후 이 '어두운 방'이라는 뜻의 이름이 현대의 사진 촬영 기기 전체를 지칭하는 용어로 확장되었다.
역사
가장 초기의 영속적인 사진은 1825년 프랑스의 조제프 니세포르 니에프스(Joseph Nicéphore Niépce)에 의해 만들어졌다. 이후 1839년 루이 다게르(Louis Daguerre)가 구리판에 이미지를 기록하는 다게레오타이프(Daguerreotype) 촬영술을 발명하여 대중에게 널리 보급되었다. 1841년에는 윌리엄 폭스 탤벗(William Fox Talbot)이 종이에 이미지를 기록하는 캘러타이프(Calotype) 촬영술을 발명하였다. 또한 최초의 실용적인 사진기는 1685년 독일의 요한 잔(Johann Zahn)에 의해 개발된 것으로 알려져 있다.
19세기 후반부터 필름을 사용하는 사진기가 발전하면서 사진술은 대중화되기 시작하였다. 1888년 조지 이스트먼(George Eastman)이 설립한 코닥(Kodak)이 롤 필름을 사용하는 간편한 카메라를 시장에 내놓으면서 일반인도 손쉽게 사진을 촬영할 수 있게 되었다.
20세기에는 일안 반사식(SLR) 카메라, 거리계 연동(레인지파인더) 카메라, 콤팩트 카메라 등 다양한 형태의 필름 카메라가 개발되었다. 1975년 코닥의 엔지니어 스티븐 새슨(Steven Sasson)이 CCD(전하 결합 소자)를 이용한 최초의 디지털 카메라를 개발하면서 디지털 사진의 시대가 열렸다. 1980년대 후반부터 1990년대에 걸쳐 디지털 카메라가 상용화되었고, 2000년 샤프(Sharp)가 휴대전화에 카메라를 내장한 최초의 카메라폰을 출시한 이후 스마트폰에 카메라가 기본 내장되면서 사진 촬영은 전 세계적으로 일상화되었다.
구조와 작동 원리
대부분의 카메라는 동일한 기본 설계 원리를 따른다. 빛이 렌즈를 통해 밀폐된 카메라 본체 내부로 들어오고, 이 빛이 감광성 매체(필름 또는 디지털 이미지 센서)에 닿아 이미지가 형성된다. 기본 구성 요소는 다음과 같다.
- 렌즈(집광부): 외부의 빛을 받아들여 촬상부에 상을 맺히게 하는 광학 장치이다. 여러 개의 렌즈 요소로 구성되어 색수차, 왜곡 등의 광학적 이상을 보정한다.
- 조리개: 렌즈 내부의 빛 통과 구멍 크기를 조절하여 센서 또는 필름에 도달하는 빛의 양을 제어한다. 조리개 값(f-스톱)이 작을수록 구멍이 넓어져 더 많은 빛이 들어온다.
- 셔터: 빛에 민감한 표면이 빛에 노출되는 시간을 제어하는 장치이다. 노출 시간을 짧게 하면 빠르게 움직이는 피사체를 정지 화면으로 포착할 수 있다.
- 촬상부(바디): 렌즈를 통해 들어온 빛이 맺히는 부분이다. 필름 카메라에서는 감광성 필름이, 디지털 카메라에서는 CCD 또는 CMOS 반도체 센서가 위치한다.
- 뷰파인더: 촬영할 장면을 미리 확인할 수 있게 해주는 장치이다.
주요 유형
카메라는 기록 매체와 구조에 따라 여러 유형으로 구분된다.
- 필름 카메라: 감광 필름에 이미지를 기록하는 카메라로, 현상 및 인화 과정을 거쳐 사진을 얻는다.
- 디지털 카메라: CCD 또는 CMOS 이미지 센서를 이용하여 빛을 전기 신호로 변환하고 디지털 파일로 저장하는 카메라이다. 현재 시판되는 대부분의 카메라가 이에 해당한다.
- 일안 반사식(SLR) 카메라: 렌즈를 통해 들어온 빛을 거울과 프리즘으로 반사시켜 뷰파인더에서 그대로 보는 방식의 카메라이다. 렌즈 교환이 가능하고 전문 사진 촬영에 널리 사용된다.
- 미러리스 카메라: 거울 장치 없이 전자식 뷰파인더를 사용하는 디지털 카메라로, SLR보다 구조가 단순하고 소형화된 것이 특징이다.
- 비디오 카메라: 연속된 화면을 기록하기 위한 카메라로, 영화 촬영용 무비 카메라와 방송용 비디오 카메라 등이 있다.
- 바늘구멍 카메라(피니홀 카메라): 렌즈 없이 작은 구멍을 통해 빛을 받아들이는 가장 단순한 형태의 카메라이다.
활용 분야
카메라는 단순한 사진 촬영 도구를 넘어 다양한 분야에서 사용된다. 과학 연구에서는 현미경 카메라, 적외선 카메라, 엑스선 카메라 등이 사용되며, 의료 분야에서는 진단용 촬영 장비로 활용된다. 보안 및 감시 분야에서는 CCTV와 같은 형태로 널리 설치되고 있으며, 항공 및 위성 분야에서는 원격 탐사와 지도 제작에 활용된다. 또한 스마트폰에 내장된 카메라의 발전과 함께 컴퓨팅 사진(Computational Photography) 기술이 발달하여, 저조도 촬영, HDR 처리, 광학 이미지 안정화 등 다양한 기능이 일반 사용자에게 제공되고 있다.
한국에서의 도입
한국에서 사진기가 처음 알려진 것은 1871년(고종 8년) 신미양요 당시 미 해군의 종군 사진반이 조선인을 촬영하면서부터로 기록되어 있다. 이후 1966년 대한광학공업주식회사가 국산 사진기 제1호인 '코비카(Kobika)'를 생산하기 시작하였다. 1990년대 이후 디지털 카메라의 확산과 함께 한국의 카메라 관련 산업과 사진 문화도 크게 발전하였다.
