스마트폰 카메라, 혁신의 '눈' 되다…"이젠 5개"

ToF·잠망경 렌즈 탑재 추세…고화소·고배율 광학 줌 경쟁 치열

스마트폰이 점점 고사양화되면서, 혁신의 판단 기준이 카메라 성능으로 쏠리고 있다.

글로벌 스마트폰 제조사 삼성전자, 화웨이, 애플 모두 고성능 카메라를 위해 후면 카메라 탑재 대수를 점점 늘리는 추세다. 이와 함께 카메라 성능 향상을 위한 새로운 기술 적용에도 주력하고 있다.

갤럭시S20 울트라. (사진=씨넷)

■ 삼성·애플은 4개, 화웨이는 5개…"ToF 탑재 늘어날 것"

카메라 성능 향상을 위해서는 여러 카메라 모듈 장착은 필수다. 하나의 카메라로 이미지를 만들어 내는 것보다 여러 대의 카메라를 이용해 찍은 이미지를 하나로 합치는 것이 훨씬 더 많은 정보를 담아내는 이미지를 만들 수 있기 때문이다.

특히 그중에서도 최근 스마트폰 후면 카메라에는 뎁스비전 카메라(ToF 센서) 모듈 탑재가 점점 늘어나는 추세다. 뎁스비전 카메라는 카메라와 물체 사이의 거리를 측정해 피사체의 심도를 파악하는 3D 센싱 기술이다. 해당 카메라를 통해 3D 스캔 및 이미지 생성이 가능하다.

삼성전자는 지난해 갤럭시S10 5G 모델부터 뎁스비전 카메라를 탑재하기 시작했다. 최근 출시한 갤럭시S20 시리즈의 최고 사양 모델인 갤럭시S20울트라에는 광각, 초광각, 망원, 뎁스비전 카메라로 구성된 쿼드(4개) 카메라를 탑재했다.

화웨이는 오는 26일 온라인 행사를 통해 플래그십 스마트폰 'P40' 시리즈를 공개한다. P40 시리즈 중 최고 사양 모델인 P40프로 프리미엄에는 펜타(5개) 카메라가 탑재될 것으로 알려졌다. 유출된 정보에 따르면 P40프로 프리미엄에는 초광각, 광각 카메라를 비롯해 뎁스비전 카메라가 탑재된다. 망원 카메라는 2개가 탑재된다.

화웨이 P40 프로 프리미엄 렌더링 이미지. (사진=에반 블라스 트위터)

애플이 올가을에 출시할 플래그십 스마트폰 아이폰12 프로맥스에도 쿼드 카메라가 탑재될 것으로 보인다. 애플은 그동안 아이폰 전면 카메라에만 페이스ID 용도로 뎁스비전 카메라를 탑재했지만, 올해 출시할 아이폰12 프로에는 후면 카메라에도 뎁스비전 카메라를 탑재할 전망이다.

LG전자도 지난해 G8씽큐에 뎁스비전 카메라를 탑재한 데 이어, 올해 출시한 플래그십 스마트폰 V60씽큐에도 뎁스비전 카메라를 탑재했다. V시리즈에 뎁스비전 카메라가 탑재된 건 V60씽큐가 처음이다.

스마트폰 전면에 탑재된 뎁스비전 카메라는 얼굴을 인식하는 페이스ID 또는 손짓 인식 용도 등으로 사용됐다면, 후면에 탑재되는 뎁스비전 카메라는 가상현실(VR), 증강현실(AR) 콘텐츠용으로 사용이 가능하다.

특히, 올해 5G통신 환경 구축으로 고용량의 VR, AR 콘텐츠 전송과 수신이 빨라지면서 그 활용도는 더욱 높아질 전망이다.

박강호 대신증권 애널리스트는 "ToF 센서는 5G폰을 중심으로 중가 제품부터 프리미엄 제품까지 더 많이 탑재될 것으로 보인다"며 "이를 통해 사용자가 가상현실(VR), 증강현실(AR) 콘텐츠를 생산하는 생태계를 조성해 사용자에게 차별화된 경험을 제공할 것으로 보인다"고 전망했다.

아이폰12 프로 렌더링 이미자 (사진=폰아레나)

■ 1억 화소에 10배 광학 줌까지…잠망경 렌즈 주목

고화소·고배율 광학 줌 경쟁도 치열하다. 삼성전자는 갤럭시S20 시리즈를 출시하며 대대적인 고화소·고배율 광학 줌 경쟁에 불을 지폈다.

카메라 성능에 올인했다고 표현할 수 있는 갤럭시S20 울트라는 1억800만 화소 광각 카메라를 탑재했다. 1억800만 화소 카메라는 갤럭시S20울트라에 앞서 지난해 샤오미가 '미 CC9 프로'에 최초로 탑재한 바 있다.

1억 화소에 달하는 고화소 사진을 구현하기 위해 이미지 센서도 커졌다. 이미지 센서가 클수록 더 많은 빛을 받아들일 수 있어 더욱 선명한 사진을 얻을 수 있기 때문이다.

삼성전자는 갤럭시S20울트라에 역대 최대 크기인 1/1.33인치의 아이소셀 브라이트HMX 이미지 센서를 탑재했다. 전작 대비 2.9배 커진 크기다. 샤오미도 1억 화소 카메라를 위해 동일한 이미지 센서를 탑재했다.

갤럭시S20 울트라는 최대 10배 하이브리드 광학 줌도 구현했다. 여기에 AI기반의 디지털 기능을 더해 최대 100배 줌도 구현했다. 삼성전자는 10배 광학 줌을 위해 센서와 렌즈를 적층 구조가 아닌 잠망경 구조의 폴디드렌즈를 탑재했다.

화웨이의 플래그십 모델인 P40프로 프리미엄도 10배 광학 줌을 지원하는 잠망경 렌즈가 탑재될 전망이다. 외신에 따르면 애플은 대만 공급업체인 지니어스 일렉트로닉 옵티컬과 협력해 아이폰용 맞춤형 잠망경 렌즈를 생산하고 있지만, 아이폰12 프로맥스에는 잠망경 렌즈를 탑재하지 않을 것으로 알려졌다.

아이폰12 프로 시리즈에 잠망경 렌즈는 탑재되지 않지만, 손 떨림 보정 기능은 적용될 전망이다. 이번에 적용될 손 떨림 보정 기능은 렌즈 주위를 이동해 외부 움직임을 보정하는 기존 광학 이미지 안정화 기술(OIS)과 달리 카메라 센서 자체를 움직여 어떤 렌즈와도 결합이 가능할 것으로 알려졌다.

SK증권 이동주 애널리스트는 "초하이엔드급인 폴더블을 제외하고 플래그십에서의 여전한 차별화 포인트는 카메라"라며 "올해는 트리플과 쿼드 카메라의 점유율이 지속적으로 높아질 것이며, 이와 동시에 ToF와 폴디드 줌 적용 등 개별 카메라 하나 하나의 사양을 높이는 방향으로 초점이 맞춰질 것"이라고 전망했다.