원리를 알면 과학이 쉽다! Ver 3.0



오현수    3D 영화의 원리는? 2011/01/11

사람이 보는 세계는 모두 3차원이다. 그러나 영화관의 스크린에 펼쳐지는 영상은 깊이가 없는 면으로 이루어진 2차원이다. 그런데 3D 영화의 영상은 우리가 마치 실제의 세계를 보는 것처럼 입체로 지각된다. 그 원리는 무엇일까?

우리가 보는 세계는 입체

우선 사람이 세계를 3D로 인식하는 이유를 알아보자. 사람은 두 개의 눈으로 사물을 본다. 이 때 오른쪽 눈과 왼쪽 눈으로 보는 사물은 차이가 있다. 앞에 놓인 물체를 오른쪽 눈을 가리고 왼쪽 눈으로 보고 다음에는 왼쪽 눈을 가리고 오른쪽 눈으로 보자. 두 눈이 보는 사물이 각각 다르다는 것을 알 수 있다. 6cm 정도 되는 두 눈 사이의 거리 때문에 이러한 차이가 생기고, 차이가 있는 두 눈의 2차원 영상 신호가 뇌에서 합쳐져서 입체감, 원근감으로 완성되는 것이다.

그러므로 3D 영화를 즐기기 위해서는 좌우 차이가 있는 영상을 만들어야 하고, 두 눈이 이 영상을 각각 받아들여야 한다. 차이가 있는 영상 신호의 가장 원시적인 형태가 '애너그리프 (anaglyph)‘ [왼쪽 눈에 해당하는 영상은 빨강, 오른쪽 눈에 해당하는 영상은 청록이나 파랑으로 중첩시켜 인쇄하는 입체 이미지의 한 표현 방식] 이미지이다.

두 대의 카메라를 이용해 좌우의 차이가 있는 영상을 각각 붉은 색 필터와 푸른 색 필터를 이용해 촬영한다. 이 영상을 겹쳐놓고 특수 안경으로 관찰하면 영상은 입체적으로 느껴진다. 특수 안경은 한 쪽에는 붉은 필터, 다른 쪽에는 푸른 필터가 끼워 있으므로 붉은 필터로는 붉은 영상을 볼 수 없고, 푸른 필터로는 푸른 영상을 볼 수 없다. 두 눈에 각각 다른 영상이 들어오고 뇌에서 합쳐져 검은 색의 3차원 영상으로 지각된다.


편광필터를 이용한 3D 영화

최근의 3D 영화는 편광필터를 이용한다. 빛은 전기장과 자기장이 진동을 하면서 전파되는 횡파의 일종인 전자기파이다. 이 때 전기장과 자기장의 진동 방향은 항상 수직을 이루며 그 크기는 같다. 전기장이 진동하는 방향을 편광 방향이라고 한다. 우리 주위의 자연광은 제멋대로의 편광이 어우러져 있는 편광 되지 않은 빛이다.

편광 필터는 편광 되지 않은 빛을 특정한 방향의 빛으로 선택적으로 통과시켜 한 방향으로 편광된 빛을 만들 수 있다. 편광 필터를 이용한 3D 영화는 서로 다른 방향의 편광필터를 통과한 두 개의 영상을 화면에 영사한다. 관객 역시 편광 필터 안경을 쓰고 영화를 관람해야 입체 영상을 즐길 수 있다.

이 때 안경 오른쪽 렌즈와 왼쪽 렌즈에 사용되는 편광 필터는 편광 방향이 서로 90도 어긋나 있다. 편광필터는 다른 방향으로 편광된 빛은 통과시키지 못하므로 관객은 오른쪽 눈과 왼쪽 눈으로 차이가 있는 영상을 보게 되어 뇌는 영상을 입체적으로 지각하게 된다.


이러한 방식은 두 대의 영사기가 필요한 반면에 영상이 한 개의 렌즈를 통해 1초에 144번 편광 방향이 번갈아 바뀌어 영사되는 Real D 방식은 한 대의 영사기로 입체 영상을 구현할 수 있다. 편광 안경이 아닌 액정 셔터 안경으로도 3D 영화를 즐길 수 있다. 액정에 일정 전압이 걸리면 불투명해지는 성질을 이용한다. 시점의 차이가 있는 영상을 컴퓨터가 교대로 보여주고 이와 동조해 좌우 안경이 꺼졌다 켜졌다 하여 두 눈이 다른 영상을 보게 하여 입체로 지각할 수 있다.

안경이 필요 없는 3D

안경이 필요 없는 3D 구현 방식에는 렌티큐라나 시차장벽과 같은 광학판을 부착하는 다시점 표시기술, 집적 영상, 체적 영상, 홀로그램 등이 있다. 렌티큐라 시트나 시차장벽 플레이트를 이용하면 영상을 왼쪽 눈의 영상은 왼쪽 눈에 오른쪽 눈의 영상은 오른쪽 눈에 각각 분할하여 표시하여 입체감을 느낄 수 있으나 화면에 수직한 좁은 각도의 영역에서 관람해야 한다. 집적 영상 방식, 체적 영상, 홀로그램은 사물을 3D로 인식하는데 보다 적합한 방식이지만 높은 기술력을 요구해 아직은 연구 개발 단계에 있다. [네이버캐스트]






     
664   IC카드(integrated circuit card)의 원리   오현수 2012/03/18 5871
663   바나나도 원래는 ‘씨’있는 과일이었다.  [1] 오현수 2012/02/06 6160
662   빅뱅실험으로 신의 입자 '힉스' 존재 흔적 찾았다?   오현수 2012/01/11 7951
661   차세대 이동통신엔 어떤 주파수가 쓰일까?   오현수 2011/12/13 3410
660   600광년 떨어진 우주에 '슈퍼 지구' 확인 [NASA 공식 발표]   오현수 2011/12/08 3465
659   불에 넣어도 터지지 않는 부탄가스의 원리   오현수 2011/10/17 3869
658   “빛보다 빠른 물질 있다” 과학계 충격....패닉상태   오현수 2011/09/24 5946
657   ‘별 삼키는 블랙홀’ 국내 연구진 첫 포착   오현수 2011/08/29 3667
656   시조새는 새 아니라 깃털 달린 공룡???   오현수 2011/08/10 3520
655   머리가 클수록 똑똑할까?   오현수 2011/07/19 3682
654   새로 발견된 혜성, 2013년 지구 쪽으로 접근....   오현수 2011/06/24 3319
653   레이저 발사하는 횡단보도가 있다?   오현수 2011/05/25 3701
652   마술같은 과학…‘쇳덩이 공중부양’ 해냈다.   오현수 2011/05/11 3878
651   스위치 끄듯 원자력발전소 끌 수 없을까?   오현수 2011/04/11 5424
650   방사능 유출 인체에 어떤 영향끼치나?  [2] 오현수 2011/03/16 4270
649   별들 잡아먹는 ‘반지 블랙홀’ 포착   오현수 2011/02/17 4200
648   도르래의 종류와 도르래의 원리   오현수 2011/02/11 26734
647   구제역과 감기는 사촌관계   오현수 2011/01/13 3621
646   겨울철엔 고구마가 보약이다.  [1] 오현수 2011/01/11 4461
  3D 영화의 원리는?   오현수 2011/01/11 6579
 [1] 2 [3][4][5][6][7][8][9][10]..[35] 
  
Copyright 1999-2018 Zeroboard / skin by Ropeman


Warning: Unknown(): write failed: No space left on device (28) in Unknown on line 0

Warning: Unknown(): Failed to write session data (files). Please verify that the current setting of session.save_path is correct (data/__zbSessionTMP) in Unknown on line 0