입체영화(3D)의 원리

입체감을 느낄 수 있어서 더욱 실감나는 영화들이 많이 있습니다. 아바타도 입체영화로 만들어서 사람들의 관심을 끌었습니다.

입체감의 원리

사람의 두 눈은 아주 가까이 있지만 떨어져 있어서 같은 물체를 보더라도 보이는 부분이 약간 다릅니다. 영상의 모양이 다를수록 시각은 크고 가깝다고 뇌가 인식하게 됩니다.

별 모양이 그려진 둥근 공을 바라봅니다.

정면에서 사진을 찍는다면 위의 그림처럼 찍을 수 있습니다.

  

   

오른쪽 눈을 감고 왼쪽 눈으로만 본다면 왼쪽 그림처럼 볼 수 있고 오른쪽 눈으로만 보면 오른쪽 그림처럼 보게 됩니다.

좀 더 먼 곳에서 한 눈씩 본다면 비슷한 상황이지만 정면에서 카메라로 찍은 그림과 거의 유사한 두개의 이미지를 양 눈에서 보게 됩니다.

가까운 곳의 이미지 차이로 뇌는 두 눈과 물체의 각도가 크다는 것을 인식하고 가까이 있는 물체라고 판단합니다.

한 눈을 감고 걸어보면 편하게 걷기 힘든 이유이기도 합니다.

편광

전기장이 진동하면서 수직방향으로 에너지를 전달하는 것이 빛입니다. 자연의 빛은 전기장이 여러방향으로 진동하는데 편광판을 통과하면 한 방향으로만 진동하는 전기장을 가진 빛만 지나갈 수 있습니다.

보기에는 똑 같은 빛이라 사람의 눈으로는 인식할 수 없고 다른 편광판을 사용해야만 어느 방향으로 편광된 빛인지 알 수 있습니다.

위의 그림처럼 편광된 빛을 다시 90도 돌린 편광판에 통과시키면 아무 빛도 지나가지 않습니다. 전기장이 세로로 편광된 빛은 가로 편광판을 통과할 수 없습니다.

입체영화의 원리

1. 두 개의 카메라로 영상을 각각 촬영한다. 이 때 왼쪽 눈으로 볼 영상은 예를 들어 세로로 편광된 빛으로 만들고 오른쪽 눈으로 볼 영상은 가로로 편광된 빛으로 만든 영상입니다.

2. 아래 그림과 같은 편광판을 달고 있는 안경을 끼고 영화를 봅니다.

안경을 통해 왼쪽 카메라로 찍은 영상만 왼쪽 눈으로 들어오게 하고, 오른쪽 카메라로 찍은 영상만 오른쪽 눈으로 들어오게 한다.

세로로 찍은 영상은 왼쪽 안경만 통과하고 오른쪽 안경은 통과하지 않습니다.

원근감도 입체감을 느끼는데 아주 중요한 요소입니다.

       2019/07/03 - [과학이야기/미술관에서] - 성삼위일체의 원근감

앞의 글에서 한쪽 눈으로만 보아야 한다고 했습니다. 한 눈을 감으면 뇌가 인지하기를 한쪽 눈만의 정보로 인식, 즉 크기로만 원근을 느낍니다.

양 눈을 다 뜨고 보면 가까운 물체의 양쪽 눈의 이미지의 차이가 더 커야 하기 때문에 회화에서 사용한 원근법으로는 뇌가 충분히 입체감과 원근감을 인식하지 않게 됩니다.

렌즈가 한 개인 카메라로 입체감을 느낄 수 있는 사진을 찍기가 어려운 이유이기도 합니다.