photo essay 카메라의 날개(propeller)와 손(gimbal)

            Phantom 4 pro+ (FC6310)은 날개(propeller)와 손(gimbal)이달린 3차원 카메라이고 , RX 10M4과 Galaxy Jean(SM-A605K) 은 손(gimbal)이 달린 2차원 카메라이다.

 

  
카메라의 날개(드론)와 손(Gimbal)

이 시대를 살아가는 사람들은 사진(寫眞)하면 땅에서 카메라를 손에 들거나 삼각대에 거치(据置)하여 사진을 찍는다고 인식하는데  방송에서 드론 카메라(helicam) 영상이 일반화되면서 사진은 하늘에서도 찍는구나하고 사진에 대한 인식 체계가 바뀌어가고 있다.

'도시 어부', '나는 자연인이다'의 영상을 보노라면 사람의 눈으로 볼 수 없는 장면을 시원하게 현장에 있는듯한 3차원의 입체 사진을 시청하면서 사람들은 사진의 패러다임(paradigm)이 달라지고 있다.  
 GPS, 자이로스코프 (gyroscope), 짐벌(gimbal) 같은 첨단 스마트 3G IT기술이 카메라에 날개(프로펠라)와 손(Gimbal)을 달아 3차원 공간인 하늘을 마음껏 비행하게 만들었다.

경비행 장치에 카메라를 달고 3차원의 공간을 새처럼 날아 한 치의 흔들림 없는 동영상과 스틸 사진을 일반 마니아들도 즐기는 시대이다.
필자는 반 세기동안 필름카메라,디지털카메라,헬리캠,짐벌카메라를 취미로 즐기면서 드론(헬리캠) 만큼 마음을 쏙 빼는 기종은 처음이다.
비행 조종사로서 사진가로서 경비행 장치 조종과 촬영이란 1인 2역에 올인은 그야말로 손맛,눈맛에 황홀경(恍惚境)에 빠지는 이만한 취미는 없다.

첨단 IT 삼각대라고 할 수 있는 카메라 짐벌 또한 재미난 물건이다. 아직은 초기 단계지만
스마트폰 (osmo mobile2, crane 2 등)용 과 SLR 등 일반카메라 짐벌(Ronin-S)이 활용되고 있다.

짐벌(Gimbal)은 카메라를 잡는 손이다. 카메라가 연결된 부분이 아무리 흔들려도 카메라는 흔들리지 않도록  만들어 주는 장치가 짐벌(Gimbal)이다.
짐벌은 원래 방송용 스테디 켐(
Steadicam)의 보조 장치로 개발이 되었다가  IT기술의 발전으로 소형화가 진행되어 지금은 드론 카메라나 일반 카메라(모바일 및 SLR 카메라)에도 적용되어 실용화 시판되고 있다.

 짐벌이 연결된 손잡이가 움직이는 방향과 반대로 같은 각도와 같은 속도로 제어해 주므로 짐벌이 드론에 연결된 상태에서 기체가 시계방향으로 10도를 회전 한다면 짐벌은 카메라를 같은 속도로 반시계 방향으로 10도롤 회전하여 드론은 움직였지만 카메라는 움직이지 않기 때문에 드론카메라는 마치 하늘에 카메라를 고정 시킨 것 처럼 전혀 흔들리지 않는 사진이나 영상을 찍을 수 있다.

즉 드론이 롤 회전을 하면 카메라는 반대로 회전을 해서 촬영각도를 유지해 준다한다. 
3축 짐벌은 피치(pitch), 롤(roll), 요우(yaw)축에 대해서 항상 같은 각도를 유지할 수 있기 때문에 드로카메라나 모바일 및 SLR 카메라에 가장 많이 이용되고 있다.

             
 스마트폰의 손 osmo mobile2 /  짐벌에 셔터와 녹화, 수동 ISO, 화이트 밸런스 설정을 위한 별도 버튼들이 있어 전문가용 카메라처럼 사용할 수 있다. 휴대폰을 들고 걸으면서 ,뛰면서 촬영하여도 휴대폰의 손인 짐벌이 카메라의 흔들림을 없애주고,부드럽게 움직이기 때문에 전문가가 촬영한 듯한 영상을 연출할 수 있다.

 

3축 안정화 및 Smooth Track기술이 장착된 스마트폰용 짐벌(OSMO Mobile 2)은 이동 중에 안정화를 통해 휴대폰을 스마트 모션 카메라로 변환시켜 준다. 짐벌에 장착 된 스마트폰을 들고  뛰고, 걸으면서 동영상을 찍어도 하나같이 반듯하게 수평을 잡아 부드럽게 전문가처럼 찍어 준다.
요즘 방송에서 연예인이나 PD들이 스마트폰을 장착하여 들고 다니는 것을 자주 보는데 그것이  바로 스마트폰용 짐벌(osmo mobile2, crane 2 등)이다.


스마트폰용 짐벌은 현재 OSMO Mobile 2 및  CRANE 2를 많이 활용되고 있는데 OSMO Mobile 2 짐벌의 경우 앱 화면에서 자동 초점외 수동으로 노출 보정이 가능하고 조이스틱(joystick)으로 모바일을  상.하.좌.우로 제어와 줌 슬라이더로 화면을 확대및 축소, 부드럽게 촬영할 수 있어 자기만의 개성있는 영상이나 스틸사진을 찍을 수 있는 첨단 IT 장비로 가성비가 좋은 편이다.

뒷꿈치만 들어도 달라지는게 사진인데 하물며 카메라를 매단 드론 카메라(헬리캠)는 촬영자와 카메라의 위치를 분리시켜 공간적 제약을 허물어 버려 3차원의 하늘을 자유로이 비행하면서 사람의 눈으로 볼 수 없는 풍경이나 피사체를 역동적이고 현장감 있는 입체영상으로 찍을 수 있다.

2차원의 평면 공간인 땅에서 조종간을 잡고 무선통신으로 비행체를 조종하면서 구도를 잡아  촬영은 언제나 긴장되고 스릴 만점이다.
지상의 무선 통신전파에 의해 경비행체가 연직(鉛直) 수평(
水平) 자세로 위치 좌표와 고도를 인지하여 한치의 흔들림없는 동영상과 스틸사진을 찍을 수 있는 것은 스마트 3G(GPS,Gimbal, Gyroscope ) 등의 IT기술 덕분이다.

헤리캠(Drone)이 겉보기로는 네 개의 다리와 몸체에 네 개의 로터(rotor)에 프로펠라를 장착할 수 있는 간단한 하드웨어지만 내면을 들어다 보면 첨단 IT기술의 집합체이다.
GPS, 짐벌(Gimbal), 3축자이로스코프(Gyroscope),3축 가속도계.나침판,기압계,초음파 센서,비전포지서닝 센서의 복합적인 기능으로 경비행장치는 안전하게 비행하면서 영상을 촬영할 수 있다.
 

네 개의 다리는 안테나 역할로 조종기와 기체간 통신 송수신 역할을 하고 4개의 다리와 몸체에는 비전포지닝 시스템과 초음파 시스템이 있어 장애물을 감지 회피하고  GPS신호를 받아 이륙지점의 위치 좌표와 지상 패튼을 기록한 이륙포인트 작성으로 비상시 이륙지점으로 귀환하는 RTH 기능(스마트 RTH, 페일세이프 RTH, 배터리 RTH )을 수행한다.

추락하는것은 날개가 있다는 말과 같이 여객기도, 전투기도,헬기도 떨어지는데 하물며 지상에서 무선통신으로 비행하는 작은 헬리캠이야 말할 것도 없다. 몇백을 호가하는 헬리캠에는 나름대로 안전장치가 있어 조종 잘못이나 기체 시스템의 결함으로 추락이나 실종은 비일비재 (非一非再) 하다.
필자도 초보때 무리한 계기비행을 하다가 통신두절과 배터리 부족으로 바다로 기체를 실종시킨 경험이 있다.
순간의 실수가 수백짜리가 날아가 버리고 조종기만 들고 돌아서는 심정은 경험자만이 알수 있다.
하늘을 날아다니는 위험한 헬리캠의 안전비행을 위해서는 비행체의 하드웨어와 소프트웨어의 개념을 알고 각부 기능을 정확히 익혀 비상시 문제 해결을 할 수 있어야 한다. 헬리캠(드론)을 제대로 이해하고 안전하게 비행하려면 드론에 적용된 센서들에 대해 기본 지식을 일고 있어야 비상시에 많은 도움이 된다.드론을 움직이는 중요한 센서들은 대략 다음과 같은 것들이 있다.
3축자이로스코프(Gyroscope), 3축 가속도계 센서는 기체의 자세와 수평 제어, 자력계(나침판)센서는 자북(磁北)을 측정 기체의 방향 제어,기압계 세서는 기체의고도 측정, GPS 센서는 기체의 위치 좌표 설정과 고도 제어 , 초음파 센서 시스템은 기체와 지표간의 거리 측정, 비전포지서닝 센서 시스템은 기체의 장애물 감지 회피 기능을 수행한다.
드론은 GPS신호 없이도 비행이 가능하다. GPS신호를 받을 수 없는 실내에서는 기체 하방의 2개의 비전시스템 센서와 2개의 초음파 센서 시스템으로 제자리 비행(호버링)이 가능하고 장애물감지 회피기능인 비전 시스템으로 비행이 가능하다.

아직 초기 단계인 스마트폰(osmo mobile2, crane 2 등)과 일반카메라 짐벌(Ronin S등), 헤리캠(Drone)은 몇 십 몇 백을 호가하는 고가의 장비이고 사용법을 공부해야만하고 제대로 즐기려면 비트맵이미지 편집 프로그램(포토샵 등)과 동영상 편집 프로그램의 개념과 기능을 익혀야 하기 때문에 누구나 쉽게 접근할 수 있는 분야는 아니지만  자기만의 차별화된 영상을 만들 수 있는 사진의 패러다임(paradigm)을 바꿀만한 첨단 장비임에는 틀림없다.

위 장비 사진에서와 같이 필자가 지금 사용중인 카메라 장비는 SLR, 하이엔드, 스마트 폰, OSMO Mobile 2 , Ronin-S,10 여개의 렌즈류이다.
고해상도의 시각디자인 자료나 출력을 전제로 촬영하는 사진은 목적에 맞게  SLR과 렌즈를 활용하지만, 일상 기록이나 홈페이지 웹문서, 사진 수필 등 영상용 사진 촬영은 ● RX10M4  24~600mm 하이엔드 카메라 ● OSMO Mobile 2 , Ronin-S ● Helicam (Phantom 4 Pro+) 등 장비를 애용한다.
권총급 OSMO Mobile 2, 대포급 RX10M4  24~600mm, 전투기급 Phantom 4 Pro+ 세 가지 장비면 백병전(白兵戰),지상전(地上戰),공중전(空中戰)을 치를수 있다. 출사지에 도착하면 먼저 헬리캠의 안전한 이착륙 지점을 택하여 현장감을 살려 한 눈에 볼수 있도록 입체적인 3차원의 구도를 잡기위해 기체의 고도를 서서히 상승하면서 카메라 짐벌 화각과 기수방향 조종으로 구도를 잡아 전체가 다 나오는 원경, 피사체와 주변 상황을 볼 수 있는 중경, 피사체만 클로즈업한 전경 사진으로 찍고 착륙시킨다.

Phantom 4 Pro+드론에 장착된 FC 6310 카메라
는 1인치(13.2×8mm) Sony Exmor CMOS 센서에 7군 8매렌즈로 F2.8~F11 24mm 화각이다.
1m~무한 대 오토 포커스로  동영상(60fps에서 최대 4096×2160p) 및 2,000만 픽셀의 스틸사진 (사진크기 5,472×3,648픽셀)을 촬영할 수 있다.
그리고 최대 속도가 1/2,000인 기계식 셔터장착으로 빠르게 움직이는 물체의 롤링 셔터 왜곡 (젤로현상)을 없애 선명하고 저노이즈의 고화질 색감으로 찍어 준다.

헬리캠의 역할이 끝나면 땅에서 2차원의 디테한 평면 사진은  
Sony RX10 M4 몫이다.
필자가
RX10 M4 카메라를 선택한 컨셉(concept)은 1인치(13.2mm x 8.8mm) Exmor RS® CMOS 센서, 20.1메가픽셀 ZEISS Vario-Sonnar 18매/13군 T* 렌즈,  F 2.4 ~ F 4  밝은 조리개, 25배 광학줌, 24~600mm 초망원 줌렌즈와 세상에서 제일 빠르다는 0.0초 AF 구현 때문이다.
315개 위상차 자동초점(AF) 검출과 25개 명암 감지(콘트라스트) AF가 연동 하이브리드 0.03초 AF구현으로 1km도로를 빠르게 질주하는 차량의 번호를 식별할 수 있다. 손떨림 보정(SteadyShot) 기능으로 600mm 대포 렌즈부럽잖은 화질로 조류 사진 촬영도 가능하다.
그야말로 원 바디 원 렌즈의 하이엔드 카메라이다.
특히 인물 사진에서  얼굴 검출 기능과 피부가 매끄럽게 보이도록 소프트 스킨 효과와 Eye AF 기능으로 24~600mm 전 구간 뛰어난 화질을 보여 후보정을 하지 않아도 뾰샤시한 연예인 피부로 만들어 준다. 원본 이미지의 사이즈 조종만으로도 홈페이지,블로그,카톡,스냅용 이미지로 차고 넘칠 사진을 찍을 수 있다.
                                                                                                 

 

 경북 울진군 평해면 삼달리 백일홍 명품 길 / 카메라의 손 짐벌이 달린 헬리캠(helicam)  Phantom 4 Pro+   3차원 하늘 사진  

경북 울진군 평해읍에서 온정면 백암온천에 이르는 88번 국도 17km 구간의  백일홍꽃 거리는 대한민국 명품길이다.
이 백일홍 꽃길은 제2회 아름다운 숲 전국대회에서  ‘아름다운 거리 숲’ 수상하였고, 2009년에는 한국기네스에 ‘대한민국 최장 백일홍 꽃길’로 인증, 등재된 길이다. 실제 와보니 이름날 만한 까닭이 있음을 알겠더라. 그야말로 과연 '명불허전(名不虛傳)'이로고! 감탄사가 절로 나온다.

2018년 8월 17일 현재 평해에서 백암온천에 이르는 사십리길에는 4000여 그루의 백일홍이 만개해 관광객들의 시선을 사로잡고 있다.
베롱나무(목백일홍)는 백일홍과는 완전히 다른 식물이며 다년생 나무이다.
백일홍꽃은 들판의 벼가 필 무렵에 피기 시작하여 백일 동안이나 꽃을 피운다. 화무십일홍(花無十日紅)이라 하여 열흘 가는 꽃이 없다지만 배롱나무의 꽃은 한 송이가 피어 오랫동안 버티는 것이 아니라 수많은 꽃들이 차례로 피어 나는데 그 기간이 100일은 지난다.

배롱나무는 낙엽성 교목으로 대개 3∼4m쯤 자라고 줄기가 매끄럽다.
“매끄러운 줄기를 긁어주면 모든 나뭇가지가 흔들리면서 간지럼을 타기 때문에 이른바 ‘간지럼나무’라고도 불린다. 
우리나라에는 오래 묵은 절간이나 사당 무덤가에서 흔히 볼 수 있는 나무이다.
배롱나무는 사람이 일부러 심지 않으면 스스로 번식할 수 없는 나무다.  백일홍 나무는 심은 사람이 죽으면 3년 동안 꽃이 하얗게 핀다는 속설이 전해진다.
                                                                                                                                         

 경북 울진군 평해면 삼달리 백일홍 명품 길 / 헬리캠(helicam)  Phantom 4 Pro+   3차원 하늘 사진  

▲  경북 울진군 평해면 온정면 들머리길  백일홍 숲길 / Sony RX10M4 2차원 사진

 경북 영덕군 강구항 전경 / 헬리캠(helicam)  Phantom 4 Pro+   3차원 하늘 사진  

 필자의 시각디자인 연구실의 봄  / 헬리캠(helicam)  Phantom 4 Pro+   3차원 하늘 사진  

 필자의 시각디자인 연구실의 여름  / 헬리캠(helicam)  Phantom 4 Pro+   3차원 하늘 사진  

 필자의 시각디자인 연구실의 봄  / Sony RX10M4 2차원 사진

 필자의 시각디자인 연구실의 능소화(陵霄花)   / Sony RX10M4 2차원 사진

 포항시 장기 산딸기축제장 무대에서 약 200m 떨어진 거리에서 무대의 사회자를  RX10M4  600mm광학줌으로 찍은 화질. 특히 인물 사진에서  얼굴 검출 기능과 피부가 매끄럽게 보이도록 소프트 스킨 효과와 Eye AF 기능으로 후보정을 하지 않아도 뾰샤시한 연예인 피부로 만들어 준다.

▲   포항시 장기 산딸기 RX10M4  3cm~무한대 AF  

▲   포항시 신광면 학마을  RX10M4  600mm 광학줌

     ▲  스마트폰용 짐벌(OSMO Mobile 2)  /  2018.8.20 글.사진(항공사진)  丁海酉 Haeyou Jeong