보이는 것과 보는 것 (2)
 

지난 호에서는 ‘본다는 것(보이는 것과 보는 것)’에 관하여 가볍게 정의해 보았다. 이번 호에서는 ‘보이는 것’과 ‘보이지 않는 것’의 차이를 통하여 ‘보이기 위한 조건’과 ‘본다고 하는 것’이 무엇인지와 ‘무엇을 보고 있는 가?’에 관해서 생각해 보고자 한다.

■ 유우식 | 웨이퍼마스터스(WaferMasters)의 사장 겸 CTO이다. 일본 교토대학 대학원과 미국 브라운대학교를 거쳐 미국 내 다수의 반도체 재료 및 생산설비분야 기업에서 반도체를 포함한 전자재료, 공정, 물성, 소재분석, 이미지 해석 및 프로그램 개발과 관련한 연구를 진행하고 있다.
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그림 1. 보이는 것은 무엇이고 보이지 않는 것은 무엇인가?

1. 보이는 것, 보이지 않는 것
‘보이는 것’과 ‘보이지 않는 것’의 차이는 무엇일까? 존재하는 것은 모두 볼 수 있을까? ‘존재’를 정의하는 것은 철학적으로나 자연 과학적인 측면으로도 매우 어려운 일이다. 일반적으로 통용되는 ‘있다’라는 의미의 ‘존재’라는 단어의 개념으로 ‘보이는 것’과 ‘보이지 않는 것’을 살펴보자.

작년 여름에 필자가 광화문을 촬영한 사진위에 망원경과 쌍안경으로 관찰하게 될 경우, 일정한 배율로 확대된 광화문 주변의 경관을 표시해 보았다.(그림 1)

우리 눈으로 보이는 것은 촬영된 사진상으로도 보이고 망원경과 쌍안경에서도 한정된 시야의 다른 배율이기는 하지만 관찰이 가능하다. 눈으로 보고 존재를 인식하기 때문에 ‘보이는 것’을 존재한다고 인식하게 된다. ‘보이지 않는 것’은 존재한다고 인식하지 못하기 때문에 전혀 생각하지 못하는 경우가 대부분이다. 태어나서 눈에 보이는 것만으로 존재를 인식하고 판단하며 살아가는 것에 길들여져 있기 때문에 굳이 ‘보이지 않는 것’을 생각해야 할 필요도 없고 불편도 느끼지 못한다. ‘보이지 않는 것’=‘존재하지 않는 것’으로 인식하고 보이지 않으면 ‘없다’라고 이야기하는 경우가 많다. 과연 ‘보이지 않는 것’=‘존재하지 않는 것’이라는 명제는 성립할까? <그림 1>을 통해 살펴보자.

우선, 넓은 시야각을 가진 눈으로 본 광화문을 그대로 옮겨 놓을 수 없기 때문에 한정된 시야각을 가진 카메라로 촬영된 사진으로 설명할 수밖에 없는 한계가 존재한다. 카메라의 시야각보다 훨씬 좁은 시야각을 가진 망원경이나 쌍안경으로 보면 더욱 좁은 영역의 확대된 이미지만을 보게 된다. 건물, 산, 구름, 차도, 사람, 전봇대 등 우리 눈으로 볼 수 있는 것, 즉, 우리가 존재한다고 시각적으로 인식하는 것들은 모두 볼 수 있다(보인다). 망원경이나 쌍안경으로 보아도 볼 수 있다(보인다). 그러나 망원경이나 쌍안경을 사용하게 되면 망원경이나 쌍안경의 시야 밖의 물체는 볼 수 없다. 눈으로도 망원경이나 쌍안경으로도 생명활동에 필수적인 공기도, 우리가 지상에 발을 붙이고 활동할 수 있게 해주는 중력(만유인력), 시간의 흐름 등은 볼 수 없다(보이지 않는다). 따라서 ‘보이는 것’=‘존재하는 것’과 ‘보이지 않는 것’=‘존재하지 않는 것’이라는 명제 모두 성립하지 않는다. 무엇이 ‘보이는 것’과 ‘보이지 않는 것’을 결정짓는 것일까? 분명히 보이기 위한 조건이 있을 것이다.

2. 시야(우리의 눈과 카메라)
우리 눈과 카메라의 시야의 차이에 관하여 살펴보자. 우리 눈의 시야에는 상당히 많은 시각적 정보가 실시간으로 들어온다. 그 많은 정보 중에서 중요하다고 판단되는 영역을 주시하여 얻은 시각적 이미지 정보를 뇌에서 처리하여 판단하고, 필요한 정보를 추출하여 생명활동 및 지적활동에 활용한다. 우리의 두 눈으로 볼 수 있는 영역은 주시방향의 전방으로부터 좌우로 94°씩(좌우 합계188°)의 영역과 위쪽으로 50° 아래쪽으로 70°(상하 합계 120°)의 영역을 볼 수 있다고 한다. 일반적인 카메라의 렌즈로는 우리의 눈으로 볼 수 있는 영역 전체를 볼 수는 없고 왜곡이 심한 어안렌즈(Fisheye lens)로 겨우 볼 수 있는 정도이다. 어안렌즈는 초점거리가 매우 짧아 광각을 촬영할 수 있으나 왜곡이 심한 단점이 있다. 렌즈의 초점거리가 길어지면 이미지는 확대되고(이미지의 배율이 높아지고) 시야가 좁아진다. 광각의 촬영에는 초점이 짧은 렌즈를 사용하고 원거리의 촬영에는 초점거리가 긴 것(망원렌즈)을 사용해야 하므로 자연히 시야각이 좁아지게 된다. 우리 눈으로 보는 이미지와 같은 느낌을 주는 배율의 이미지를 촬영할 수 있는 렌즈의 초점거리는 50mm이다. 이러한 이유로 초점거리가 50mm인 카메라 렌즈를 표준렌즈라고 부른다.(그림 2)

눈의 주시방향의 정면에서 좌우로 94° 내에서 들어온 이미지상에서 움직임을 인식할 수 있다. 움직임과 색상을 인식할 수 있는 영역은 좌우로 30~60° 정도이며 움직임, 색상, 모양을 동시에 인식할 수 있는 영역은 좌우로 5~30° 정도이다. 움직임, 색상, 모양에 더하여 글자를 인식할 수 있는 영역은 정면에서 좌우로 5~10° 정도에 불과하다. 따라서 카메라 렌즈의 초점거리가 28mm~50mm(시야각으로 환산하면 84°~46°)인 것을 사용하면 우리의 눈으로 색상과 형태를 구별할 수 있는 영역의 거의 대부분을 담을 수 있는 셈이다.(그림 3)

아무리 시야각이 큰 카메라의 렌즈로 사진을 촬영해도 우리의 눈이 움직임을 감지할 수 있는 188°를 담아낼 수 없기 때문에 우리가 본 이미지와는 무언가 모르는 차이점을 느끼게 된다. 아무리 큰 디스플레이 화면을 보아도 그 어색함은 사라지지 않는다. 촉과 높이가 무한대가 되어도180°의 영역밖에 담아낼 수 없기 때문이다. 영화관에서 맨 앞줄에서 영화를 볼 때와 맨 뒷줄에서 영화를 볼 때의 느낌이 다른 것은 같은 영화라도 앉는 위치에 따라 스크린이 차지하는 시야각과 이미지의 배율에 차이가 있기 때문이다. 맨 앞줄에서는 초점거리가 긴 줌 렌즈(Zoom lens)로 고배율의 영상을 넓은 시야각의 영화를 보는 셈이고 맨 뒷줄에서는 초점거리가 짧은 렌즈로 배율이 낮은 영상을 좁은 시야각으로 보는 셈이다. 같은 영화라도 어느 위치에서 보는지에 따라서 그 인상이 달라지는 이유이다. 자막이 있는 영화의 자막을 잘 읽으려면 앞쪽에서 관람하는 것이 유리할까? 아니면 뒤쪽에서 관람하는 것이 유리할까? <그림 2>의 정보를 바탕으로 판단해 보길 바란다. 실제로 자막이 있는 영화를 관람위치를 바꾸어 가면서 실험해 보면 간단하게 체험할 수 있을 것이다.

머리로 이해하는 것보다는 몸으로 체험하는 것이 훨씬 효과적이다. 간접체험과 직접체험의 차이도 직접체험해 보는 것이 좋다. IMAX영화관에서 관람하는 영화나 과학관의 반구형(Semi Hemispheric) 천체투영관(Planetarium)에서 느끼게 되는 웅장함과 감동을 느끼게 하는 시각적효과의 정체도 짐작이 가능해질 것이다.

그림 2. 인간의 시야와 카메라의 초점거리에 따른 시야