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(기술) Z 6 II의 4K/60p 성능이 ×1.7크롭에 그친 이유

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* source : https://www.sony-semicon.co.jp/products/common/pdf/IMX410CQK_Flyer.p...
SONY에서 제공하는 IMX410의 사양서에 따르면
4K 영상 촬영시 60fps 이상 출력이 가능한 해상도는
전화소 24.50MP에서 1.7배 크롭한 만큼의 영역인 8.99MP이고
이 때의 맥시멈 프레임레이트가 72.36fps 12bit라고 나와 있습니다.
다시 말하면 이 이미지센서(CIS)가 가진 물리적 성능의 한계상으로는
60p로 4K를 빼려면 전화소 24.5MP에서 딱 8.99MP만큼의 영역만큼만 사용해서 빨 수 있다는 것으로,
이는 EOS R이 4K/30p를 구현할 때 ×1.7크롭해 겨우 구현했던 것과 같은 물리적 문제와 같은 이유입니다.
여기서 생각해 보면 동일한 CIS를 사용하고 있는 Z 6 역시 Z 6 II와는같은 IMX410 CIS이기 때문에,
향후 Nikon이 Firmware 지원과 같은 방법을 사용한다면 ×1.7 크롭모드라 할 지라도
Z 6에 4K/60p를 구현할 수 있는 희망이 있지 않겠나 하는 희망을 가지는 분들이 계실 수 있겠지만,
이는 단순히 Z 6 II 망하라는 고사 지내는 소리이기도 하지만
정확히는 물리적으로로 가능하지 않은 문제입니다.
어찌저찌해서 CIS에서 4K/60p로 영상을 출력하더라도 같은 화소 같은 초에서
30p와 60p의 데이터량 차이는 무려 2배 차이에 달합니다.
이를 처리하기 위해서는 처리속도가 매우 빠른 강력한 DSP를 쓰거나,
DSP를 병렬 구조로 배치해 처리속도를 높이는 방법을 사용해야 하는데
Z 6은 EXPEED 6가 단 하나밖에 없다는 결정적인 약점이 있습니다.
그래서 센서에서 출력을 하더라도 DSP에서 이를 받아주기가 불가능합니다.
이미지센서 자체가 지닌 파이프라인의 대역폭 한계가 어떻느냐도 중요하지만
이를 처리하는 영상처리엔진의 속도도 매우 중요하기 때문입니다.
Z 6 II과 Z 7 II에서 EXPEED가 2개 들어간 것은 단순히 AF성능 향상만을 위해서는 아니며
센서 자체에서 지원하는 영상성능의 한계까지 이용하기 위해서 유일한 방법이
영상처리엔진을 듀얼(병렬)로 박는 방법 뿐이기 때문이죠.
사실 이미지센서가 전작과 동일하다는 Z 6 II의 루머가 공개되었을 당시
4k/60p가 100% 크롭일 거란 부분은 충분히 예상이 가능한 부분이었습니다.
그러므로,
EOS R5, R6나 a7S III와 같은 크롭 없는 4K/60p는
IMX410보다 앞선 파이프라인을 가진 새로운 CIS와 보다 고속화된 처리속도를 지닌 EXPEED 7을 탑재한
Z 6 II 후속, 또는 차상위 모델에서부터 지원이 가능할 것입니다.
그런데 니콘이 왜 새 이미지센서와 새 DSP를 쓰지 않았을까 하는 점이 궁금하실텐데,
개인적인 추측이지만,
Nikon이 최근 많은 부서를 해체하거나 통폐합하는 등의 구조조정을 단행하는 모습을 보면서,
내부적인 시간관계나 개발 타이밍 일정상으로
SONY, Canon의 수준의 고수준 AF 연산과 함께
4K/60p, 120p까지 원활히 처리할 수 있게 고속화된 DSP 개발이
아직 다 마무리되지 못했을 가능성이 있습니다.
바디 형상 역시 기존 Z 6, Z 7의 금형을 최대한 활용하는 방향으로 만들어진 것 또한
팬데믹으로 인한 외부적인 요인에 더해 Nikon 내부적인 문제로 인한 시간문제가
(정도의 차이는 있겠지만) 어느 정도 작용했을 가능성이 크다고 볼 수 밖에 없는 이유이기도 합니다.
예고했던 렌즈 로드맵의 일정이나 세부사항이 당초 발표했던 로드맵과 달리 계속 변경되어왔고
발매일정 또한 조금씩 지연되는 렌즈들이 늘어난 것 역시
겉으로는 팬데믹으로 인한 협력사 부품 조달 지연이라고 밝히고는 있지만
SONY에 추월당해 업계 3위로 뒤쳐지는 등 대외적인 실적 악화에 따라
정리해고와 구조조정을 단행하는 등 내부적으로 겪고 있는 문제를
떼어놓고 생각할 수 없는 상황이 분명히 있었지 않을까 하는게 제 생각입니다.
그런 상황 속에서 Nikon이 잘 하는 분야인 자체 이미지센서 설계가 아무래도 일정상 빠듯하다고 판단되면,
SONY 등지를 통해서 크롭 없는 4K/60p를 출력할 수 있는 새 이미지센서를 조달한 수는 있는데,
그렇게 한다손 치더라도, 새 이미지센서에 단순히 기존세대 영상엔진을 넣어 비비기에는
뭔가 경제적으로 효율적인 이해타산이 나오지 않는다고 판단했을 공산이 컸을겁니다.
그래서 기존 모델의 H/W를 최대한 활용하여 내재된 포텐셜을 최대로 발휘할 수 있도록 하되
기존 CIS에 EXPEED 6과 EXPEED 6+로 시간을 벌고
내년에 나올 후속 모델에서 이 부분을 만회하려 했을거라는 의심만 하고 있습니다.
댓글
  • 無事人™ 2020/10/11 01:28

    저도 동감합니다.

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  • 과학의날 2020/10/11 02:14

    캐논 R5가 정말 대단한거군요..ㄷㄷㄷ

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  • 신림블루스 2020/10/11 02:22

    Canon이 옛날부터 가장 잘 해오던 영역이 신호영상처리속도였지만서도
    이번 EOS R5는 센서 입출력 속도도 속도인데 DiGiC X 하나로 그걸 다 처리한다는게
    기술향상에 소극적인 일본 카메라로서는 드물게 대단한 것입니다.

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  • 하이마운트 2020/10/11 05:13

    더 놀라운 건 파나소닉은 5년 전부터 이미지 프로세서 하나로 다 하고 있었다는 사실입니다. 발열 문제도 없이 말이죠.

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  • 신림블루스 2020/10/11 06:10

    그러네요.
    제가 Venus Processor의 Panasonic을 미처 생각 못 했습니다.
    말씀하신 바와 같이 Panasonic이 그 분야에서는 Canon, SONY보다 훨씬 더 강하죠.

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  • 아이디중복확인 2020/10/11 05:20

    글 읽다보니 캐논이 대단해보이긴 하네요~
    나는 왜 니콘에 목메고 있는 가 생각도 들고요~~

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  • 신림블루스 2020/10/11 05:30

    FF 최초의 고감도 저노이즈 시대를 연 것이 니콘이 자체 설계한 D3, D700의 NIK-NC81338L 이었고
    DxOMark 최초로 벤치마크 종합점수 100점을 넘긴 이미지센서가 니콘이 설계한 D850의 IMX309이었던 바와 같이
    니콘이 이미지센서 설계는 파나소닉과 소니, 캐논에 비해 상당히 비교우위에 있습니다.
    하지만 영상처리엔진의 처리속도나 성능은 객관적으로 열세에 있습니다.

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  • 하이마운트 2020/10/11 05:58

    Z7의 IMX309는 니콘이 D850부터 사용해온 2015년 기술의 사골센서라서 큰 기대가 어렵죠.
    Z6의 IMX410은 2018년 센서로 A7M3 에 들어갔지만 SONY의 사골 DSP인 Bionz X의 한계로 4K60p 8bit 4:2:2 까지 밖에 뽑아내지 못 했던 것을 파나소닉이 S1과 S5에 채택하면서 2천불대 바디로 R5와 A7S3을 넘어서는 컬러사이언스를 보여주고 있습니다.
    물론 4K60p는 APS-C 에서만 지원이 됩니다만, 이것은 부정적인 의미로 해석하실 필요가 없습니다.
    예를 들어 DX포맷의 14-24 렌즈를 사용할 경우 14-36mm 화각으로 4K 촬영이 가능합니다.
    14-24mm 4K30P
    21-36mm 4K60P
    실제 S5를 가지고 4K영상을 촬영하여 비교해본 결과, APC-C 모드로 찍은 영상도 A7M3 의 4K 보다 좋은 해상감을 보여줍니다.
    니콘 개발자 입장에서는 파나소닉이 동일 센서로 한계까지 뽑아놓은 상황이 매우 부담스럽기는 하겠지만, 명확한 목표점이 보이는만큼 지지않을 정도의 완성도는 보여주지 않겠나 생각됩니다. 파나의 약점인 AF도 넘어서고 말이죠.
    저 역시 D800, D810과 200mm 300mm 대포들을 쌍으로 메고 3년을 뛰어다녔던 니콘유저였기 때문에 많이 기대하고 있습니다.

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