카메라의 원리 & 수학 #1 - 사진 속으로 들어가기 [소명학교 2014년 통합 수업 특강]

이 포스팅은 달빛샘이 근무하는 소명중고등학교(http://vccsblog.tistory.com)에서

2014년도에 10학년(고1)을 대상으로 한 통합수업 특강 내용을 다시 정리하여 나누는 글입니다.

"카메라의 원리 & 수학"이라는 주제로 발표했던 슬라이드를 토대로

카메라 속에 들어있는 간단한 수학적 원리들을 적어봅니다.

:: 카메라의 원리 & 수학 #1 - 사진 속으로 들어가기 [소명학교 2014년 통합 수업 특강] ::

안녕하세요~ 달빛샘입니다.

오늘 통합수업의 주제는 "카메라"와 "수학"입니다.

카메라 안에는 의외로 많은 수학적인 원리들이 들어있는데요,

우리 수준(고1)에서 이해할만한 간단한 수학적 원리들을 찾아서

한번 살펴볼게요~

<카메라의 원리 & 수학 ⓒ 달빛샘 카메라 특강, 2014>

일단 우리가 알고 있는 여러 가지 카메라들을 생각해봅시다.

어떤 카메라들이 생각나시나요?

<내가 알고 있는 카메라들? ⓒ 달빛샘 카메라 특강, 2014>

우선 사진이 찍히는(상이 맺히는) 매체이 따라 크게 분류해보면

필름 카메라와 디지털 카메라로 구분할 수 있겠죠?

상이 필름에 맺히느냐, 디지털 소자(CCD, CMOS 등)에 맺히느냐에 따라

필름 카메라와 디지털 카메라로 구분할 수 있겠네요.

요즘은 필름 카메라 보다는 디지털 카메라가 훨씬 대중적이죠~!

DSLR, 똑딱이, 핸드폰 등등...

<필름 카메라 vs 디지털 카메라 ⓒ 달빛샘 카메라 특강, 2014>

카메라 안에 기계적으로 거울(Mirror)이 있는지의 유무에 따라

(D)SLR과 미러리스로 분류할 수도 있겠네요.

(D)SLR : (Digital) Single Lens Reflex

미러리스 : Mirrorless

<(D)SLR vs 미러리스 ⓒ 달빛샘 카메라 특강, 2014>

그외에도 여러 기준으로 카메라들을 분류할 수 있겠죠?

비싼거? vs 싼거?

자동? vs 수동?

렌즈 교환 가능? vs 렌즈 교환 불가능?

큰거? vs 작은거?

달빛샘 것? vs 다른 사람 것?

Full Frame? vs Crop?

등등...

<카메라를 분류해봅시다. ⓒ 달빛샘 카메라 특강, 2014>

지금까지 우리는 여러 가지 기준에 의해 카메라들을 분류해보았습니다.

이처럼 분류는 수학에서 가장 기본적인 활동 중에 하나에요.

물론!

분류에는 명확한 기준이 필요하구요! 애매하면 안되요!

<수학의 기본은 분류! ⓒ 달빛샘 카메라 특강, 2014>

이렇듯 우리 주변에는 다양한 카메라들이 있지만,

(거의 대부분의) 카메라의 기본 동작 원리는 동일합니다.

거의 대부분이라고 쓴 이유는..

혹시라도.. 잘 모르니....^^;; 피해갈 구멍을 만들어 놓은거에요..ㅋㅋ

<카메라의 종류는 많지만 원리는 동일 ⓒ 달빛샘 카메라 특강, 2014>

1. 사진 Photograph

사진(Photography)의 어원은

빛 Phos + 그린다 Graphos

에서 왔어요.

말 그대로 카메라는 빛을 담아서 그리는 장치인 것이죠.

<사진 Phos + Graphos ⓒ 달빛샘 카메라 특강, 2014>

카메라는 빛을 담는 도구입니다.

그렇다면 빛은 무엇일까요?

우리는 "빛"이라고 말하면 보통 눈에 보이는 밝은 빛을 상상합니다.

그런데 과학자들은 그것만을 빛이라고 하지 않습니다.

빛에는 우리가 볼 수 있는 빛의 영역(가시광선)도 있지만,

우리가 눈으로 볼 수 없는 다양한 영역의 빛도 존재합니다.

감마선, 엑스선, 자외선, 전자기파, 라디오파 등등

<카메라는 빛을 담는 도구 ⓒ 달빛샘 카메라 특강, 2014>

우리의 카메라는 대부분 가시광선 영역의 빛을 다룹니다.

하지만 가시광선 영역 이외의 영역에서의 사진을 찍는 카메라들도 있습니다.

공항에 있는 열감지 카메라나

병원에 있는 X-ray 카메라 등이 있겠지요?

<카메라는 빛을 담는 도구 ⓒ 달빛샘 카메라 특강, 2014>

우리는 당연히(?)

가시광선 영역의 빛을 담는 카메라를 기준으로

생각해보겠습니다.

<빛은 가시광선? ⓒ 달빛샘 카메라 특강, 2014>

빛을 담기 위해 필요한 것은 무엇이 있을까요?

• 빛을 차단하는 장치 - 암실의 역할을 하는 부분, 카메라 본체 내부에 빛이 통하지 않게 하는 부분
• 빛을 받아들이는 장치 - 렌즈(조리개)
• 빛을 기록하는 장치 - 필름, 이미지 센서 등

<빛을 담기 위해 필요한 것은? ⓒ 달빛샘 카메라 특강, 2014>

그 중에서 우리는 빛을 받아들이는 장치에 대해서 고민해보겠습니다.

<빛을 받아들이는 장치에 대해 ⓒ 달빛샘 카메라 특강, 2014>

빛을 받아들이기 위해서 반드시 지나야 할 장치가 있는데요!

바로 렌즈입니다.

카메라 렌즈는 용도에 따라 엄청나게 많은 종류가 있습니다.

아래 사진을 보면 엄청나게 많은 종류의 렌즈들이 있죠?

무시무시합니다!

<다양한 종류의 카메라 렌즈들 ⓒ 달빛샘 카메라 특강, 2014>

카메라와 렌즈를 좋아하는 달빛샘은

이런 렌즈들을 보면 정말 사고 싶어요~!

다 갖기는 어렵더라도 하나만이라도 있으면 얼마나 좋을까?

<어머 이건 사야해! 사고 싶어요 ⓒ 달빛샘 카메라 특강, 2014>

하지만...

돈이 없느니까 살 수가 없어..ㅠㅠ

자~ 딴 소리 그만하고!!

<그치만 돈이 없어서 살 수 없어 ⓒ 달빛샘 카메라 특강, 2014>

아까 처음에 카메라를 다양한 종류에 따라 분류했던 것처럼

렌즈도 여러 기준에 따라 분류해봅시다!

<렌즈를 분류해봅시다 ⓒ 달빛샘 카메라 특강, 2014>

달빛샘의 카메라 특강 1부는 잠깐 여기서 마칠게요~!

글 쓰는게 생각보다 오래 걸리네요!!

2부도 기대해주세요^^

:: 달빛샘 통합 수업 나눔 ::

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