[재미난 융합과학 이야기] ⑧ 3D 영상의 비밀

사람 두 눈 물체를 보는 원리 응용
3D 디스플레이어·전용안경 필요

3D TV는 시청각적으로 입체감을 느끼게 해 현실감과 살아있는 듯한 느낌을 제공하는 TV를 말한다. 그렇다면 실제 현장에 있는 듯한 생동감과 입체감을 주는 3D 영상은 어떻게 만들어질까.

3D는 왼쪽, 오른쪽 눈에 보이는 영상에 차이를 둬 거리감을 인식하도록 해 마치 눈 앞에 생생한 영상이 입체적으로 나타나는 것처럼 보이게 하는 것이다. 이는 사람의 두 눈이 물체를 보는 원리를 응용한 것이다. 두 눈 사이의 간격은 6.4㎝ 정도인데, 이로 인해 두 눈이 보는 상은 차이가 난다. 그리고 뇌는 두 눈에서 받아들인 서로 다른 상을 조합해 입체감과 물체와의 거리를 인식한다.

이런 원리에 착안해 만든 것이 3D 영상으로, 구현 과정은 다음과 같다. 먼저 2대의 카메라로 특정 대상을 사람이 두 눈으로 볼 때처럼 각도와 간격을 맞춘 뒤, 같은 장면을 왼쪽과 오른쪽에서 각각 촬영한다. 이어 왼쪽 눈은 왼쪽 카메라가 촬영한 영상만을 받아들이고, 오른쪽 눈은 오른쪽 카메라가 촬영한 영상만을 받아들이도록 해야 하는데, 이를 위해서는 3D 디스플레이어와 전용 안경이 필요하다.

3D 디스플레이어는 촬영한 장면의 왼쪽 상과 오른쪽 상을 아주 빠른 속도로 번갈아 가며 재생하고, 3D 전용 안경은 왼쪽 렌즈와 오른쪽 렌즈가 각각에 맞는 상만을 받아들이도록 빛을 걸러 주는 역할을 한다. 그에 따라 두 눈이 각각 다른 상을 보게 되는데, 이것은 현장에서 실제 장면을 보는 것과 같아서 뇌는 두 상을 합성해 입체감과 거리감을 느끼게 된다.

안경이 필요없는 3D 구현 방식도 있는데, 렌티큐라나 시차 장벽과 같은 광학판을 부착하는 다시점 표시 기술, 집적 영상, 체적 영상, 홀로그램 등이 있다. 렌티큐라나 시차 장벽 플레이트를 이용하면 왼쪽 눈의 영상은 왼쪽 눈에, 오른쪽 눈의 영상은 오른쪽 눈에 각각 분할해 입체감을 느낄 수 있다.

다만 화면에 수직한 좁은 각도의 영역에서 관람해야 한다. 집적 영상 방식, 체적 영상, 홀로그램은 사물을 3D로 인식하는 데 보다 적합한 방식이지만, 높은 기술력을 요구해 현재는 연구 개발 단계에 있다.

미래엔 올리드 과학팀