"스마트폰 카메라도 인공지능(AI) 기술 덕분에 전문가용 DSLR과 근접한 수준의 이미지를 찍는 것이 가능하다." 

구글에 따르면 이같은 상황은 미래 얘기가 아니라 이미 현실이 됐다. 스마트폰 카메라로도 전문 사진 작가들처럼 역광에서 어두운 부위의 세부표현을 보여주고 얼굴을 강조하고 배경은 흐리게 처리하는 것이 가능하다.

구글은 "머신러닝 기법을 활용해 얼굴 부분을 인식하고, 같은 피사체를 다양한 노출값(빛의 양)으로 촬영한 뒤 학습된 최적의 사진으로 합성하는 기술을 적용했기 때문"이라고 설명했다.

구글에 따르면 이같은 기술은 스마트폰 외에 전문카메라에도 적용 가능하다. 마크 르보이 구글 디스튕기시드( Distinguished)엔지니어는 28일 구글코리아가 마련한 ‘AI 혁신과 컴퓨테이셔널 포토그래피 포럼’에 화상인터뷰로 참석해 “프로페셔널 카메라와 비디오카메라에도 구글의 AI 기술 적용이 가능할 것”이라고 밝혔다.

마크 르보이 엔지니어는 “구글이 폰카메라에 적용하는 기술은 HDR(High Dynamic Range)과 PDAF(Phase-Detect Auto-Focus), 화이트노이즈 자동설정 등과 같은 기법으로 머신러닝을 통해 촬영된 화상에서 최적의 조건을 찾는 것”이라며 “방송용카메라와 DSLR을 사용하는 전문가에게도 충분히 유용한 기술”이라고 강조했다.

구글이 출시한 스마트폰 '픽셀폰2'와  구글카메라 앱에는 폰카메라의 물리적 한계를 극복하기 위해 머신러닝 기법을 응용한 전산 사진 기법 HDR+와 텐서플로우 신경망 학습법이 적용됐다.

기존 폰 카메라는 렌즈가 작아 피사계 심도가 깊기 때문에 피사체(사진 찍히는 대상)와 배경이 모두 선명하게 나타난다. 이렇게 되면 인물 사진을 찍을 때  인물은 선명하게, 뒷배경을 흐릿하게 만들 수가 없다. 사진을 찍는 대상을 강조하기가 어렵다는 얘기다. 노이즈(잡티)가 심하게 나타나는 경우도 있다.

구글은 이런 물리적 한계를 극복하기 위해 같은 피사체 사진을 여러 장 촬영하고, 촬영한 이미지들 프레임을 정렬하고 평균화한 뒤 합성하는 기술인 HDR(High Dynamic Range)+를 도입했다.

이 기술은 4초 동안  조리개 안으로 들어오는 빛의 양을 다르게해 동일한 피사체를 여러 장 촬영하고, 이미지들을 합성해 하나의 사진으로 만든다. 예를 들어, 빛을 많이 받은 사진은 세부적인 주름이나 선을 인식하지 못한다. 반면 빛이 적어 어두운 경우는 디테일은 확인할 수 있지만, 빛이 부족하다 보니 이미지로 표현하는 것이 어렵다. 이런 단점을 보완하기 위해 빛의 강도를 달리해 여러 장 촬영한 뒤 가장 이상적인 이미지 표현으로 합성을 한다. 이를 통해 불필요한 노이즈를 줄이고 선명한 세부 묘사가 담긴 사진을 확보할 수 있다는 것이 구글 설명이다.  

인물을 부각하는데는 구글 머신러닝 기법이 활용된다. 사진을 찍은 후 인물 부분만 인식해 선명하게 표현하고, 배경 부분은 흐릿하게 만드는 블러 처리를 한다. 

구글은 DSLR에도 적용되는 PDAF(Phase-Detect Auto-Focus) 픽셀 기술을 활용해 하나의 렌즈로 두 개의 이미지를 촬영하는 기술도 도입했다. 이 기술은 렌즈를 반으로 나눠 촬영한 뒤 인위적으로 오차를 만들고 이를 통해 심도를 깊게 만드는 기술이다. 

마크 르보이 구글 엔지니어는 “SLR카메라가 폰카메라에 비해 앞서 있던 심도와 노이즈 문제를 모두 극복했다”면서 “휴대폰이 완전히 SLR 등 전문 카메라를 완전히 대체하기는 어렵지만, 폰카는 이미 만만치 않은 수준의 퀄리티를 보여주고 월등히 가볍다. 폰카메라의 발전은 사용자가 어느 정도 수준으로 사진을 찍고 싶은가에 따라 라 사용자 선택권 넓히는데 의의가 있다”고 말했다. 

[테크M = 김태환 기자(kimthin@techm.kr)]