카메라의 화질은 이미지 센서의 크기에 의해 결정된다. 이미지 센서는 카메라 화질에 가장 중요한 영향을 끼치는 '빛'을 데이터로 변환시켜주는 기능을 하는 변환 장치다.
이 센서의 크기가 크면 클수록 카메라는 빛을 많이 받게 되고, 이는 사진을 더욱 선명하고 정확하게 나타나게 한다. 밤이나 어두운 곳에 있을 때 사진을 찍으면 사진이 흐릿하게 나오는 것도 빛이 부족해서다.
그래서 아무리 스마트폰 카메라가 발달해도 DSLR의 화질을 따라잡을 수 없다는 것은 정설로 받아들여져 왔다.
하지만 이 같은 이론을 스마트폰 AI 시스템이 무참히 깨버렸다. 최첨단 소프트웨어의 기능이 빛 노출량이라는 물리적인 절대량까지 무력화한 것이다. 이는 바로 최근 사전 예약 개통에 들어간 삼성전자 '갤럭시 S21 시리즈'의 이야기다.
갤럭시 S21 시리즈의 카메라 성능이 눈길을 끈 건 지난달 24일 오후 한 국내 온라인 커뮤니티 미니기기코리아에 달 사진이 올라오면서부터다.
이 회원은 'S21+ 30배줌 달고리즘 가벼운 분석'이라는 제목의 게시글에서 "'갤럭시S21+' 30배 줌으로 달 사진을 촬영한 결과, 달의 질감과 크레이터(달·위성·행성 표면에 있는 크고 작은 운석구멍)가 추가됐다"고 주장했다.
"화질 향상 수준이 아니라 이 정도면 '붙여넣기'에 더 가까운 것으로 보인다"며 "굳이 이렇게 하지 않아도 충분히 놀라운 달 사진을 찍을 수 있지만, 살짝 과한 느낌이 난다"고 전했다.
실제 공개된 달 사진을 보면 스마트폰으로 찍었다고는 믿기지 않을 정도로 선명하다.
해당 게시글을 접한 일부 누리꾼들은 삼성전자가 달 사진 촬영이 가능하다는 점을 홍보하기 위해 인위적으로 합성된 달 사진을 제공하는 것 아니냐는 의혹을 제기했다.
그러나 영국의 IT매체 인풋 매거진은 지난달 30일(현지시각) '갤럭시 S21U는 AI를 이용해 달 사진을 위조하고 있는가?'라는 제목의 기사를 통해 이 같은 주장을 반박했다.
이 매체는 "갤럭시 S21U이 화웨이의 P30 프로와 같이 존재하지 않는 디테일을 추가하는 방식으로 달의 이미지를 위조하고 있다는 주장이 일부에서 제기됐다"며 "이러한 주장이 사실인지 IT 전문 리뷰어와 함께 검증했다"고 운을 뗐다.
기사에 따르면 검증단은 갤럭시 S21U가 달 표면의 분화구를 임의로 추가하고 있는지를 우선 확인하기 위해 탁구공을 검은 배경에 놓고 촬영했다. 하지만 결과물은 달로 변하지 않았다. 마늘 한 쪽을 놓고 100배 촬영을 진행했을 때도 결과는 마찬가지였다.
검증단은 이어 DSLR과의 비교 실험을 진행했다. 갤럭시 S21 시리즈의 경우 하이엔드 카메라 수준의 1인치 센서(12.80 x 9.60 mm)를 사용한다. DSLR은 풀프레임(36.0 x 24.00㎜)이다. 면적으로만 보면 약 3배 차이다.
사용된 DSLR은 4240만 화소의 소니 A7R III이었고, 여기에 200-600㎜ 망원렌즈를 부착해 삼각대에 고정한 뒤 '광학식 손 떨림 보정' 기능을 켜고 달을 찍었다. S21U에는 기본 설정인 자동 야간 모드와 장면 최적화(AI를 통한 보정), 줌 락(초점 고정), AI 복원(선이나 패턴의 디테일을 살려주는 기능) 등을 사용했다.
결과는 너무나 충격적이었다. 갤럭시 S21U의 사진이 훨씬 더 선명했다. 검증단은 "당연히 풀프레임 카메라가 더 뛰어날 것이라고 생각했지만 이는 틀렸다"며 "더 놀라운 점은 S21U는 손으로 들고 찍었음에도 더 잘 찍혔다"고 밝혔다. 카메라의 역사가 바뀌는 순간이다.
검증단은 또 서로 다른 기기로 찍힌 사진의 달 분화구의 모양이 일치하는지 조사했다. 같은 시간에 촬영한 달 분화구의 모습이나 각도가 다르다면 다른 사진을 겹쳐 만든다는 조작을 의심할 수 있어서다. 검증단이 사진 보정 프로그램을 이용해 선명도를 높인 사진을 비교해본 결과, 분화구의 모습은 완벽하게 일치했다.
검증단은 "비결은 AI"라면서 "S21U가 AI 알고리즘을 사용해 사진을 선명하게 편집하는 것은 다른 사진을 더해 새 이미지를 만드는 것과는 다르다"고 전했다.
이 매체는 S21U가 풀프레임 카메라보다 더 나은 결과물을 얻은 이유에 대해 삼성 측의 답변을 인용 보도했다. 삼성은 "슈퍼 해상도 AI가 이미지 품질을 향상시키는데, 셔터를 누르면 최대 20개 프레임이 캡처되고 빠른 속도로 처리된다"며 "이후 AI가 수천 가지의 미세한 세부 사항을 점검하고 수정해 고배율에서도 상세한 이미지를 생성하는 것"이라고 설명했다.
단, S21U에서 선명한 100배 줌 사진을 얻으려면 '장면 최적화' 기능을 반드시 켜야 한다. S21U는 달과 음식, 인물, 꽃, 야경, 일출과 일몰, 하늘 등 약 30개 장면에서 해당 기능을 쓸 수 있다, 장면 최적화 기능을 끄면 S21U가 물체를 달로 식별할 수 없고 AI 알고리즘도 실행되지 않는다.
인풋 매거진은 "솔직히 이렇게 많은 글을 어리석은 음모 이론의 오류를 증명하는 썼다는 게 믿기지 않는다"고 덧붙였다.