흑백 카메라는 빛의 강도만을 회색조로 포착하는 반면, 컬러 카메라는 각 픽셀에 RGB(빨강, 초록, 파랑) 정보를 담아 컬러 이미지를 캡처할 수 있습니다. 추가적인 색상 정보를 얻는 것이 유용할 수 있지만, 흑백 카메라는 감도가 더 높아 미세한 디테일을 표현하는 데 유리합니다.
흑백 카메라는 각 픽셀에 도달하는 빛의 양만 측정하며, 포착된 광자의 파장에 대한 정보는 기록하지 않습니다. 컬러 카메라를 만들기 위해 흑백 센서 위에 빨강, 초록, 파랑 필터로 구성된 베이어 격자를 배치합니다. 즉, 각 픽셀은 빨강, 초록 또는 파랑 빛만 감지합니다. 컬러 이미지를 만들기 위해 이러한 RGB 강도 값을 조합하는데, 이는 컴퓨터 모니터가 색상을 표시하는 방식과 동일합니다.
베이어 격자는 빨강, 초록, 파랑 필터가 반복되는 패턴으로, 빨강 또는 파랑 픽셀 하나당 두 개의 초록 픽셀이 있습니다. 이는 태양을 포함한 대부분의 광원에서 초록 파장이 가장 강하기 때문입니다.
컬러냐 흑백이냐?
감도가 중요한 응용 분야에서는 흑백 카메라가 유리합니다. 컬러 이미징에 필요한 필터로 인해 광자 손실이 발생합니다. 예를 들어, 적색광을 포착하는 픽셀은 녹색광을 포착할 수 없습니다. 흑백 카메라는 모든 광자를 감지합니다. 따라서 광자의 파장에 따라 컬러 카메라보다 감도가 2배에서 4배까지 향상됩니다. 또한, 컬러 카메라는 픽셀의 1/4만 적색광이나 청색광을 포착할 수 있기 때문에 미세한 디테일을 표현하기가 더 어렵습니다. 이로 인해 카메라의 유효 해상도가 4분의 1로 감소합니다. 녹색광은 픽셀의 절반이 포착하므로 감도와 해상도가 2분의 1로 감소합니다.
하지만 컬러 카메라는 흑백 카메라보다 훨씬 빠르고 간단하며 효율적으로 컬러 이미지를 생성할 수 있습니다. 흑백 카메라는 컬러 이미지를 생성하기 위해 추가 하드웨어와 여러 장의 이미지를 획득해야 하기 때문입니다.
컬러 카메라가 필요하세요?
저조도 환경에서의 촬영이 중요한 경우 흑백 카메라가 최적의 선택일 수 있습니다. 반대로 감도보다 색상 정보가 더 중요하다면 컬러 카메라를 사용하는 것이 좋습니다.
2022년 2월 25일