각 카메라 제조사의 먼지 제거 시스템

2009. 12. 27. 16:14전자기기


내부가 밀폐돼 있는 컴팩트 디지털카메라와 달리, 렌즈 교환형 DSLR은 항상 먼지에 노출돼 있다. 야외에서 렌즈를 교환할 때 미러룸(Mirror Room)으로 유입된 먼지는, 셔터가 열리는 순간 먼지 특유의 점성과 정전기 등의 이유로 이미지센서(CCD, CMOS) 앞에 위치한 로우패스필터(Low Pass Filter)에 달라 붙는다. 이렇게 달라붙은 먼지는 사진에서 검은 점으로 나타나며, 이는 조리개를 조일수록 많고 진하게 나타난다.

이런 먼지는 DSLR 사용자에게 큰 골칫거리가 아닐 수 없다. 이미지센서 먼지를 제거하려면 블로어(바람을 불어 먼지를 제거하는 도구. 일명 뽁뽁이)나 전문 청소도구를 사용해야하지만, 먼지가 잘 제거되지 않을뿐 아니라 민감한 이미지센서가 고장날 수 있어 주의가 필요하다. 때문에 많은 사용자들이 직접 청소를 포기하고 AS센터를 찾아 이미지센서를 청소하고 있지만, 이 역시 귀찮은 일이 아닐 수 없다.

때문에 DSLR 제조사들은 먼지에 대한 다양한 대책을 마련했으며, 아래의 먼지 방지/제거 기능 중 1~4개의 기능을 함께 제공하고 있다. 그만큼 하나의 기능만으로 먼지를 완벽하게 제거할 수 없다는 뜻이다.

1. 미러박스로의 먼지 유입 및 발생을 최소화하는 설계
2. 로우패스필터 정전기 방지 코팅을 통해, 정전기로 인한 먼지 흡착을 방지
3. 이미지센서 앞에 위치한 필터(초음파필터,로우패스필터)를 진동시켜 먼지를 제거
4. 미러박스내 공기역학을 이용해, 이미지센서로 가는 먼지를 별도의 공간에 저장
5. 미리 찍어둔 먼지데이터(흰종이)를 이용해 이미지에 나타난 먼지 제거 (소프트웨어 이용)

 

 

올림푸스 - Dust Reduction

2003년 6월, 올림푸스는 자사 최초의 DSLR이자 세계 최초로 먼지제거 기능을 탑재한 'E-1'을 발표했다. 당시 개념조차 없던 이 혁신적인 기능을 첫 DSLR에 탑재했다는 점을 볼 때, 올림푸스가 DSLR 시장 진입에 얼마나 심혈을 기울였는지 알 수 있다.

더스트리덕션 기능의 핵심은 로우패스필터 앞에 위치한 초음파진동필터(SSWF : Super Sonic Wave Filter)다. 올림푸스는 진동시 발생하는 순간 가속도에 의해 먼지를 떨어트리는 방식을 고안했으나, 약한 가속도로는 이물질을 제거할 수 없었다. 강한 가속도를 얻으려면 높은 진동수와 큰 진폭이 필요했으며, 진동수가 높은 초음파 진동이 최적이었다고. 때문에 올림푸스의 초음파진동필터는 초당 30,000회 이상의 고속 초음파 진동으로 먼지를 제거하며, 이때 떨어진 먼지는 하단에 위치한 먼지 흡착부에 붙는다.

또한 초음파진동필터(SSWF)는 원형으로 제작됐다. 최근 경쟁사들의 필터가 사각형인 점과 차별화되는 부분이다. 이미지센서를 전부 커버할 수 있는 원형의 필터는, 진동이 균일하게 전달된다는 장점이 있다. 하지만, APS사이즈 이상의 센서에 사용시 크기가 지나치게 커진다는 단점이 존재한다. 상대적으로 크기가 작은 포써드센서이기에 가능했던 부분.

올림푸스는 E-1이후 자사의 모든 DSLR(E-300, E-500, E-330, E-400, E-410, E-510, E-3)에 더스트리덕션 기능을 탑재하며 인기를 모으고 있다. 동시에 이 기능과 연관된 다양한 특허를 등록, 경쟁사들이 쉽사리 따라하지 못하는 올림푸스만의 장점으로 만들었다. 실제로 올림푸스 포서드 진영(파나소닉, 라이카)을 제외한 제조사들은 2006년에 와서야 이미지센서 먼지제거 기능을 탑재하기 시작했다. 다양한 벤치마크를 살펴보면, 그마저도 먼지 제거 기능의 방식이나 성능면에서 올림푸스 더스트 리덕션에는 미치지 못하는 것으로 나타났다.

 

<올림푸스의 SSWF(초음파필터)를 이용한 먼지제거기능>

 

 

캐논 - EOS 통합 먼지 제거 시스템(Intagrated Cleaning System)

2006년 8월, 캐논은 EOS 시리즈 최초로 먼지 제거 기능을 탑재한 EOS 400D를 발표했다. 세계 최초의 먼지 제거 기능을 탑재한 올림푸스 E-1이 2003년에 발표됐음에도 불구하고, 먼지 제거 기능이 탑재된 캐논 최초의 DSLR 출시가 늦어진 까닭은 무엇일까?

몇가지 추측이 가능하다. 우선 올림푸스의 특허권이다. 올림푸스가 더스트리덕션 기능을 완성하면서 등록한 다양한 특허를 피해 먼지 제거 기능을 완성하기 어려웠을 것이라는 추측이다. 또 한가지 이유는 EOS 5D다. 중급형 이하의 DSLR에서 APS-C 사이즈의 이미지센서를 탑재하던 캐논은 먼지 제거 기능의 필요성을 크게 느끼지 못해왔던 것이 사실이다. 하지만 35mm 필름과 동일한 사이즈의 1:1 CMOS 센서를 탑재한 EOS 5D가 2005년 8월에 출시되자, 먼지 제거 기능이 필요하다는 목소리가 높아졌다. EOS 5D의 이미지센서는 큰 크기만큼이나 많은 먼지가 붙었고, 이에 대한 불만이 터져나온 것이다. 어쨌든, 캐논은 EOS 400D 이후의 모든 DSLR에 통합 먼지 제거 시스템을 탑재하고 있다.

EOS 통합 먼지 제거 시스템은 우선 정전기 방지 코팅 처리된 로우패스 필터를 채용해 정전기로 인해 먼지가 달라붙는 것을 방지한다. 그럼에도 불구하고 달라붙은 먼지는 로우패스 필터를 초음파로 진동시켜 떨어트린다. 떨어진 먼지가 하단에 위치한 흡착부에 붙는 점도 올림푸스와 동일하다.

소프트웨어 방식의 먼지 제거 시스템(Dust Delete Function)도 지원한다. 흰색 종이를 미리 촬영하여 먼지 정보 이미지를 만들어 놓은 후, 촬영된 이미지에서 먼지부분을 빼주는 기능이다. 이 기능은 캐논에서 제공하는 프로그램에서 가능하다.

<캐논의 로우패스필터 진동방식 먼지제거기능>

 

 

니콘 - 통합 먼제 제거 시스템

니콘 역시 2007년 발매된 D300부터 먼지 제거 기능을 탑재하기 시작했다. 우선 먼지의 유입 및 발생을 방지하는 설계를 채용했으며, 로우패스필터를 정전기 방지 코팅해 정전기로 인해 먼지가 달라붙는 것을 예방했다. 또한 로우패스필터와 이미지센서의 거리를 적당히 떨어트려 먼지가 붙어도 사진에 잘 나타나지 않도록 설계했다. 가장 중요한 센서 클리닝 기능은 역시 로우패스필터를 초음파 진동 시키는 방식이다. 특이한 점은 로우패스필터를 3종류의 주파수로 진동시켜 다양한 크기와 흡착력을 가진 먼지를 제거한다는 점이다.

D300 이전부터 지원했던 소프트웨어 방식의 먼지 제거 기능인 '더스트 오프'도 지원한다. 단, 이 경우 별매 소프트웨어인 'Capture NX'를 구입해야 가능하다.

최근 발표된 니콘 D60은 위의 다양한 먼지 대책에 더하여 에어플로우 컨트롤 시스템(Airflow Control System)이라는 새로운 개념의 먼지 제거 기능을 탑재했다. 이 기능은 DSLR이 촬영될때 작동하는 미러의 움직임을 이용해 먼지를 마운트 하단에 있는 공간으로 모아주는 기능이다. D60이 아직 발매되지 않은 관계로 검증되지 않았지만, 먼지와의 전쟁에 '공기역학'까지 등장한 점이 재밌다.

▶ '에어플로우 컨트롤 시스템' 작동 동영상 보기(클릭)
 

 

 

소니 - Anti Dust

2006년, α100과 함께 DSLR 시장에 진입한 소니. 후발주자로 시장에 연착륙하려면 경쟁사보다 낮은 가격에 높은 성능을 제공하는 방법뿐이었다. 실제 α100은 코니카미놀타로부터 물려받은 다양한 기능들을 선보이며 인기를 모았다. 그 대표적인 것이 이미지센서 시프트 방식의 흔들림 보정 기능이다. 수퍼스태디샷(SSS : Super Steady Shot)이라고 명명된 이 기능은, 카메라의 흔들림에 맞춰 이미지센서가 움직이는 방식으로 흔들림을 보정한다. 캐논과 니콘은 오래전부터 흔들림 보정 기능을 지원해왔지만, 렌즈안에 위치한 보정렌즈가 움직여 흔들림을 보정하는 방식이었다. 즉, 캐논과 니콘의 경우 흔들림 보정 기능을 지원하는 렌즈에서만 흔들림 보정이 가능하지만, 소니의 경우 모든 렌즈에서 흔들림 보정이 가능하다. 이 기능은 그 성능 및 유용성을 인정받아 펜탁스, 삼성, 올림푸스 등의 제조사도 같은 방식을 채용했다.

소니는 코니카미놀타로부터 물려 받은 이 기능을 더욱 진화시켰다. 이미지센서가 진동하여 흔들림을 보정하는 점에서 힌트를 얻어, 그 진동을 이용하여 이미지센서의 먼지를 제거하고자 했다. 여러 벤치마크 결과, 초음파 필터를 이용한 방식보다는 부족하지만 일정 수준의 효과가 검증됐다. 이후 소니는 자사의 모든 DSLR에 이 기능을 채용하고 있다. 정전기 방지 코팅을 한 로우패스필터를 채용해 먼지가 달라붙는 것을 사전에 방지한 것은 물론이다.

 

 

펜탁스 - Dust Removal / 삼성 - Dual Dust Removal

펜탁스와 삼성은 제휴를 통해 DSLR을 함께 개발하고 있다. 때문에 양사의 DSLR은 모델명과 디자인이 약간 다를뿐, 동일한 자매제품이다. 펜탁스/삼성 역시 소니와 동일한 방식의 먼지 제거 기능을 채택하고 있다. 펜탁스의 흔들림 보정 기능인 SR(Shake Reduction)과 삼성의 흔들림 보정 기능인 OIS(Optical Image Stabilization)는 이미지센서 시프트 방식이며, 이를 이용해 먼지를 제거한다. 각 기능은 명칭만 다를뿐 동일한 성능을 보여준다. 로우 패스 필터는 SP(Super Protect)라 명명된 펜탁스의 코팅 기술을 적용하여 먼지가 달라붙는 것을 사전에 방지했다.

최근 발표된 펜탁스 K20D와 삼성 GX-20에는 또 하나의 기능이 추가됐다. 바로 먼지 경고 시스템이다. 이미지센서에 촬영에 지장을 주는 먼지가 붙어 있는 경우, 카메라가 스스로 판단하고 이를 경고해 준다. 이미지센서의 어느 부분에 먼지가 붙어 있는지 액정화면을 통해 확인할 수 있으며, 사용자는 먼지 제거 기능을 작동시키거나 블로어 등을 이용하여 먼지를 제거할 수 있다.

 

먼지와의 전쟁은 계속된다

이상의 진동방식 먼지 제거 기능들은 카메라 전원 On/Off시 자동으로 동작한다. 또, 사용자가 먼지가 있다고 판단한 경우, 임의로 작동 시킬 수도 있다. 이미지센서에서 떨어진 먼지는 하단에 위치한 먼지 흡착포에 붙는 방식이 대부분이며, 이 흡착포는 5~7년마다 청소 및 교체가 필요하다. 특수코팅, 필터진동, 이미지센서 진동, 공기역학까지 DSLR 제조사들의 먼지와의 전쟁은 지금도 계속되고 있다.

 

 다나와 유재석 기자 / heyju@danawa.com
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