갤럭시 S20 울트라의 1억 화소 카메라 화질을 비교해 봤다 - 주간편

[IT동아 강형석 기자] 갤럭시 S20 제품군의 핵심은 S20 울트라에 있다고 해도 과언이 아니다. 크기는 뒤로 하더라도 1억 800만 화소 카메라는 시장의 주목을 받기에 충분한 수치였기 때문. 심지어 갤럭시 S20의 등장으로 카메라 업계가 위기에 빠졌다는 식의 이야기까지 흘러나올 정도다. 이는 스마트폰 카메라 성능 향상 이후에도 꾸준히 나왔던 내용이기도 하다.

과연 그럴까? 갤럭시 S20 울트라의 1억 800만 화소 카메라는 디지털카메라 시장을 혼돈 속으로 빠뜨릴 정도로 압도적인 모습을 보여줄까? 이미 많은 매체를 통해 공개가 됐지만 직접 확인해 보기 위해 갤럭시 S20 울트라와 고화소 카메라를 들고 촬영에 나섰다. 이번에는 특별히 아이폰 11 프로도 손에 쥐었다. 가장 적은 화소의 스마트폰 카메라와 가장 많은 화소의 스마트폰 카메라, 그 사이에 있는 고화소(6,100만 화소) 미러리스 카메라간 화질 차이를 비교해봤다.

촬영은 주간에 이뤄졌다. 오후 4시 즈음이며, 바람은 많이 불었지만 시야는 매우 좋았다. 우선 주간 환경에서의 결과물을 먼저 비교해 보기로 한다. 야간 촬영(초저조도)의 화질은 따로 자리를 마련할 예정이다. 비교는 명부와 암부가 적절한 상황을 고려해 전반적인 이미지 처리 능력(해상력과 열화 억제 등)을 보는데 중점을 뒀다. 렌즈 초점거리에 따라 화각은 각기 다르지만 조리개는 모두 f/1.8, 셔터 속도는 상황에 맞춰 최대한 통일했다.

중앙부 화질 확인

먼저 사진의 중앙부를 확인해 봤다. 촬영지는 세빛섬에 있는 건축물이다. 이를 중앙에 배치해 각 카메라의 중앙부 화질을 비교해 봤다. 좌측부터 갤럭시 S20 울트라(초점거리 25mm), 아이폰 11 프로(초점거리 26mm), 6,000만 화소의 35mm 풀프레임 미러리스 카메라(초점거리 20mm) 순이다.

각 이미지는 중앙부를 중심으로 가로·세로 400 화소씩 잘라낸 것(400 x 400px)이다. 100% 원본을 잘라낸 것으로 순수 화질 비교가 가능하다. 각 기기의 이미지 센서 화소와 렌즈 화각이 다르기에 피사체의 크기는 상이할 수 밖에 없는 점 참고하자. 이는 동일한 거리에서 촬영했기 때문이다. 어디까지나 각 기기의 카메라가 어떤 품질로 피사체를 담아내는지 여부에 초점을 맞췄다.

단순 화질 자체로만 놓고 보면 6,000만 화소 카메라가 가장 선명하고 아이폰 11 프로, 갤럭시 S20 울트라 순이다. 아이폰 11 프로의 이미지 센서는 1,200만 화소로 단순 비교가 어렵다고 보는 시각도 있겠지만 화질 자체로만 놓고 보면 눈으로 본 환경과 유사한 모습이다.

반면, 갤럭시 S20 울트라는 자체 후보정 효과가 적용됐는지 몰라도 전반적으로 거친 느낌이다. 윤곽선에는 화질 열화가 눈에 띈다. 해상도는 낮지만 열화가 적은 아이폰 11 프로나 전반적으로 깔끔하게 담아낸 6,000만 화소 풀프레임 카메라의 결과물과 분명히 비교가 된다.

감도를 보면 이렇다. 갤럭시 S20 울트라는 ISO 16, 아이폰 11 프로는 ISO 32, 6,000만 화소 풀프레임 카메라는 ISO 50이다. 실제로 카메라 제조사의 조율 능력이 화질에 큰 영향을 받지만 일반적으로는 감도가 낮아지면 화질에 긍정적 영향을 준다고 본다.

하지만 이 결과물을 보면 오히려 ISO가 상대적으로 높은 카메라의 화질이 더 좋다. 갤럭시 S20 울트라의 이미지 처리 능력 부족인지, 이미지 센서의 성능이 부족한 것인지는 향후 업데이트 방향에 달려 있는 듯 하다. 삼성은 이미 카메라 관련 업데이트를 3회 가량 실시한 상태인데, 여기에는 화질 개선도 포함되어 있다. 오히려 후보정을 적용하지 않는 것이 더 낫지 않을까 하는 생각이다.

주변부 및 저조도(암부) 화질 확인

사진은 중앙부 못지 않게 주변부 화질도 중요하다. 왜곡이나 색수차 같은 요소도 억제해야 되지만 전반적으로 선명한 화질을 얻는 것 역시 중요하기 때문이다. 이번에는 장소를 옮겨 잠수교 우측으로 이동했다. 잠수교에는 수위를 확인할 수 있는 장치가 있는데, 이를 주변부로 배치해 촬영한 것을 비교했다.

확인해 보니 화질은 앞서 촬영한 것과 동일한 모습을 보여준다. 갤럭시 S20 울트라의 결과물은 해상도 자체가 크기(가로 1만 2,000 화소) 때문에 이로 인한 표현 능력은 인정되지만 화질 자체로 보면 좋다고 보기 어렵다. 아이폰 11 프로는 결과물 크기 자체는 작지만 표현 자체는 깔끔하고, 6,000만 화소 풀프레임 카메라의 결과물은 굳이 설명할 필요 없을 정도로 선명하다.

감도가 ISO 16임에도 깔끔하다는 인상보다 거칠고 열화가 심한 상태다. 특히 약간 어두운 저조도 환경이라는 점을 감안하면 갤럭시 S20 울트라의 이미지 센서와 렌즈, 이미지 정제 능력 모두 타 제품에 비해 떨어진다고 볼 수 있겠다. 평균 20MB 가량의 용량이 아까울 따름이다.

두 이미지를 통해 유추해 보자면 갤럭시 S20 울트라는 비교적 큰 이미지 센서(1/1.33 인치)를 탑재했다. 그러나 1억 800만 화소는 과하다. 아무리 미세공정을 적용한다 하더라도 결국 빛을 받아 처리하는 구조상 수광면적의 축소는 결과물에 영향을 줄 수 밖에 없을 것이다.

이미지 정제 능력이라도 좋다면 수광면적의 한계를 조금이나마 극복할 수 있겠지만 그것도 아닌 듯 하다. 대비를 강하게 강조하면서 대체로 선명한 느낌을 주려는 후보정 효과를 넣은 것으로 추정되는데, 차라리 적용하지 않고 사용자가 선택하도록 유도하는 것이 나아 보인다. 만약 후보정 효과를 적용하는 게 아니라면 관련 사업부는 이미지 정제 방식의 변경을 심각하게 고려해야 된다.

어느 한 쪽에 치우치지 말고 '균형'을 찾자

디지털 이미징에 있어 해상도는 중요한 역할을 한다. 더 많은 정보를 기록할 수 있어서다. 그러나 그와 함께 렌즈의 역할을 무시하면 안 된다. 안경을 쓸 때 렌즈 품질에 따라 제품의 수명 및 시야에 차이가 있는 만큼, 카메라 렌즈도 완성도에 따라 화질에 영향을 끼친다.

화소가 높아질수록 렌즈의 역할이 중요하다는 것은 디지털카메라 업계가 먼저 겪었다. 니콘 D800, 캐논 EOS 5Ds, 소니 알파7R 등을 통해 각 카메라 제조사는 고화소 이미지 센서에 대비하기 위한 고해상 렌즈의 필요성을 느꼈다. 이후 주요 렌즈를 새로 개발하고 있으며, 이는 지금도 유효하다.

갤럭시 S20 울트라는 카메라 제조사들이 쓰는 풀프레임(36 x 24mm) 이미지 센서보다 훨씬 작은 센서를 채용했고, 여기에 1억 800만 화소를 담았다. 그 기술력에는 박수를 보낸다. 하지만 그에 맞춰 렌즈 또한 적절하게 개발했는지 의문이다. 수치에만 신경 쓰지 말고 앞으로는 화질 향상에 더 많은 노력을 기울여 주길 기대해 본다.

글 / IT동아 강형석 (redbk@itdonga.com)