라즈베리파이 카메라 모듈 V2 스펙 리뷰와 사용기

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라즈베리파이에서 사용할 수 있는 여러가지 모듈들이 있지만, 카메라 모듈은 라즈베리파이 프로젝트를 구상할 때 제일 인기있는 아이템 중에 하나입니다. 카메라를 사용해서 이미지나 동영상 촬영해서 활용하는 프로젝트들이 많이 있습니다. 카메라 모듈 사용법에 관한 이야기는 내용이 많아서 아래와같이 글 묶음으로 구성했습니다.

라즈베리파이 카메라 글 순서보기:

  1. 라즈베리파이 카메라 모듈 V2 스펙 리뷰와 사용기
  2. 라즈베리파이 카메라 사용법(1) - 설치와 셋업하기
  3. 어플리케이션(raspistill, raspvid)으로 촬영하기
  4. 어플리케이션(raspistill)으로 타임 랩스 촬영하기
  5. 파이썬 라이브러리(picamera)로 촬영하기

이 글은 첫번째 글에 해당하며, 여기서는 라즈베리파이 재단의 공식 카메라 모듈 V2에 대해 스펙과 성능을 리뷰 해보겠습니다.

1. 라즈베리파이 카메라 시리즈와 모듈 V2

라즈베리파이 재단에서 공식 출시한 카메라 모듈 V2(Raspberry Pi Camera Module V2)는 적외선 카메라 모듈 V2와 함께 2016년 5월에 출시되었습니다. 카메라 모듈 V2와 적외선 카메라 모듈 V2는 모두 8MP 해상도를 가지며, 적외선 카메라 모듈은 저조도 상황(야간 촬영)에서도 사진 촬영이 가능합니다.

다시 카메라 모듈 V2로 돌아와서 스펙을 살펴보면, V1 5MP 해상도에서 V2 8MP 해상도로 업그레이드 되었으며, 이미지 센서는 Sony의 IMX219 8MP 센서로 교체하였습니다.

라즈베리파이 재단 설명에 기반하면, 이미지의 품질이나 색상의 정확도(color fidelity), 저조도에서의 성능 등이 업그레이드 되었습니다. 그리고, VideoCore IV는 더욱 정교해진 ISP를 내장, Auto White Balancing 기능으로 좋은 품질의 이미지를 얻어낼 수 있다고 합니다.

그리고, 카메라 모듈 V2와 적외선 카메라 모듈 V2는 모든 라즈베리파이 시리즈(ZERO, A, B - 1, 2, 3)와 완벽히 호환됩니다.

Raspberry Pi Camera Module V2 주요 스펙

Product Name Raspberry Pi Camera Module
Image Sensor Sony IMX 219 PQ CMOS image sensor
in a fixed-focus module.
Resolution 8-megapixel
Still picture resolution 3280 x 2464
Max image transfer rate 1080p: 30fps (encode and decode)
720p: 60fps
Connection to Raspberry Pi 15-pin ribbon cable, to the dedicated
15-pin MIPI Camera Serial Interface (CSI-2).
Image control functions Automatic exposure control
Automatic white balance
Automatic band filter
Automatic 50/60 Hz luminance detection
Automatic black level calibration
Temp range Operating: -20º to 60º
Stable image: -20º to 60º
Lens size 1/4”
Dimensions 23.86 x 25 x 9mm
Weight 3g
국내가격 28,000~33,000원

2. 카메라모듈 인터페이스 연결 및 초점 변경

Raspberry Pi Camera Module V2은 CSI 인터페이스를 사용한 커넥터로 연결됩니다. 아래 사진처럼 전용 커넥터로 라즈베리파이와 카메라 모듈을 연결합니다. 여기서는 라즈베리파이 ZERO로 테스트 하였습니다.

그리고 라즈베리파이 케이스를 결합합니다.

그리고 이제 사진 촬영을 해봅니다. 아… 촬영 테스트를 하기 위해서 라즈베리파이 카메라 모듈 V2의 카메라 초점에 대해 이야기 해야 하는데요. 라즈베리파이 카메라는 fixed-focus 입니다. 초점 거리가 고정되어 있는데 카메라 모듈을 수동으로 좌/우 회전시켜서 변경이 가능합니다.

카메라 모듈을 자세히 보게 되면 홈들이 보입니다. 홈들에 도구(?)를 사용해서 잘고 돌리면 돌아갑니다. 카메라 모듈을 오른쪽 방향으로 끝가지 돌리면, 초점거리가 ∞로 설정됩니다. 이 상태에서 왼쪽으로 조금씩 돌리면 초점거리가 짧아지게 됩니다.

초점 거리를 수정하기 전에 유의할 사항이 있습니다. 카메라 모듈이 작고, 약하기 때문에 단단한 도구로 잡을 시 쉽게 손상이 발생합니다. 때문에 초점을 재설정하는 것이 생각보다는 어려운 일입니다. 카메라 렌즈를 잡고 있는 플라스틱을 손상시키면 그나마 대행인데, 잘못해서 렌즈에 기스를 내면 카메라는 못쓰게 되는 수준이 됩니다. 그리고, 카메라 모듈이 판매될때, 대략 일반적인 초점거리로 설정이 되서 나옵니다. 딱히 문제가 되지 않으면 수정을 할 필요는 없습니다.

3. 야외 촬영

라즈베리파이에서 초점 거리를 수정하면서 야외 풍경을 촬영한 사진들입니다. 카메라 모듈을 오른쪽 방향으로 끝까지 돌린 후, 사진에 표시된 각도 만큼 왼쪽 방향으로 조절한 후 촬영하였습니다. 초점 거리 조절에 따라 촬영된 사진을 비교해보세요.

4. 실내 촬영

동일하게 라즈베리파이에서 초점 거리를 수정하면서 실내 촬영한 사진들입니다. 카메라 모듈을 오른쪽 방향으로 끝까지 돌린 후, 사진에 표시된 각도 만큼 왼쪽 방향으로 조절한 후 촬영하였습니다. 5개의 레고를 카메라로부터 10cm 단위로 배치했습니다. 카메라 포커스 변화를 비교해보세요.

5. 타임랩스(timelapse) 동영상 리뷰

라즈베리파이 카메라로 타임랩스 촬영한 동영상입니다. 1초 간격으로 촬영한 후에 60FPS 설정으로 동영상을 생성하였습니다. 해가 지는 풍경인데, 한번 결과물을 확인해보세요.

6. 촬영 이미지 결과 리뷰

초점 거리 별로 촬영한 사진 결과를 보면 유효 초점거리가 대략 -160º ~ -280º 사이가 되는 것 같습니다. 당연하니 이야기이지만, 초점 거리를 수동으로 조절한다는 것은 매우 불편합니다. 핸드폰 카메라의 자동 포커스만 사용하다가 디스플레이도 없는 라즈베리파이로 초점을 맞춰보니 끔찍하기 그지 없네요. 실제로 카메라를 사용한다면, 어느 고정된 지점을 촬영해서 초점거리 변경이 없는 경우에 사용할만 할 듯 합니다.

그리고, 사진 촬영 결과물을 보면 8MP 카메라라고 자랑해놨지만, 그리 훌륭하지 않은 품질을 보여줍니다. 사실 카메라라는 것이 해상도만 높다고 품질이 좋아지는 것이 아니기 때문에 어느 정도 감안하셔야 할 듯 합니다. 렌즈가 클수록 빛도 많이 받아드리고 해상도도 높아지기 마련인데, 라즈베리파이 카메라 모듈 V2 렌즈는 매우 작습니다.

이런 점들을 고려할때, 라즈베리파이 카메라 모듈 V2로 작품 사진을 찍겠다고 생각하면 큰 실망을 하시게 될 것입니다. 그냥 라즈베리파이를 사용하여 타입랩스 촬영을 하거나 동영상 촬영으로 상황인식 같은 프로젝트 구성에 쓰일 액세사리로 보는 게 적당합니다.

다음 글은 라즈베리파이 카메라 사용법(1) - 설치와 셋업하기입니다.


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