Fig.2 매직 랜턴

Fig.3 모든 것을 크게!

Fig.4 영상의 시대

Fig.5 영화의 탄생

Fig.6 CRT 모니터? CRT 프로젝터!

Fig.7 LCD 프로젝터

Fig.8 DLP 프로젝터

Fig.9 실리콘 액정(LCoS)



Fig.1 카메라의 시초? 카메라 옵스큐라

카메라와 빔프로젝터의 시초로 이야기되는 카메라 옵스큐라Camera Obscura 라는 장치가 있습니다. 카메라 옵스큐라는 라틴어로 어두운 방이라는 뜻으로, 어두운 상자 한쪽에 구멍을 뚫어놓으면 구멍을 통해 들어온 상이 반대편에 거꾸로 맺히게 되는 현상을 이용한 장치이죠. 이러한 현상은 그리스의 철학자 아리스토텔레스Aristotle 와 유클리드Euclid 도 관찰했다는 기록이 있을 정도로 오래된 방식이죠.

카메라 옵스큐라는 맺힌 상을 고정시키지는 못했기 때문에 오늘날 카메라와 같은 용도로 사용되기 보다는 일식을 안전하게 관찰하기 위한 도구로 혹은 귀족들의 장난감 정도로 사용되었습니다.

16세기 이후에는 카메라 옵스큐라로 관찰한 상을 토대로 그림을 그리는 기술이 발전하기도 합니다. 조반니 바티스타 델라 포르타Giovanni Battista della Porta 가 카메라옵스큐라를 이용한 데생에 관해 기록하였고, 진주 귀걸이를 한 소녀로 유명한 요하네스 베르메르가 이를 이용해서 작품제작에 사용했을 것으로 추정하고 있죠. 네거티브 필름을 발명한 윌리엄 탤벗William Talbot 도 카메라 옵스큐라를 이용한 그림을 그리다 영감을 얻어 카메라를 발명하고요.



Fig.2 매직 랜턴


17세기에는 광학기술이 급속도록 발전합니다. 발전된 광학 기술과 카메라 옵스큐라가 결합하면서 매직 랜턴Magic Lantern이 등장합니다. 카메라 옵스큐라에서는 자연광이 구멍을 거쳐 자연의 상이 맺히는 것이었다면, 매직 랜턴은 인공광원이 유리로 된 슬라이드를 비추고, 슬라이드를 거친 빛이 스크린에 상을 맺히게 하는 원리였습니다.



이 매직 랜턴은 1629-1695년에 하위헌스Christian Huygens 가 발명한 것으로 알려져 있죠. 당시 인공 광원은 양초와 석유 램프로 그 자체로 강한 빛을 내지는 못했지만, 하위헌스는 오목 거울과 렌즈를 이용해 빛을 모아 강한 빛을 만들어 냈습니다.

매직 랜턴 초기에는 무서운 이미지를 띄워 사람들에게 겁을 주고 교회로 유도하기 위한 종교적 수단으로 주로 사용되었지만, 점차 다양한 목적으로 활용하게 됩니다.



Fig.3 모든 것을 크게!



18세기 납을 사용한 새로운 유리 제조 기술이 발전합니다. 이를 토대로 레온하르트 오일러Leonhard Euler 는 1756년경에 일반적인 프로젝터와 달리 슬라이드나 투명한 필름 뿐만 아니라 불투명한 물체도 투사할 수 있는 에피스코피Episcope 를 제작합니다.

1872년경 헨리 모튼Henry Morton은 강력한 산소수 램프를 사용해 더 크고 선명한 이미지를 투사할 수 있는 에피스코프를 제작합니다. 이를 이용해 3,500석의 좌석을 가진 필라델피아 오페라 하우스에서 이미지를 투사했죠.



Fig.4 영상의 시대

1783년 아르강 램프을 시작으로 아크등, 백열등이 등장하며 인공 광원의 세기가 강력해지며 매직 랜턴과 에피스코프의 상도 밝아집니다.



무엇보다 19세기에는 이미지를 빠르게 바꾸면 영상처럼 보이는 현상을 보여준 페나키스토스코프Phenakistoscope (1833년)와 조에트로프Zoetrope (1865년)가 등장하며, 영사기는 이미지가 아닌 영상을 투사할 수 있게 됩니다.



이드위어드 머이브릿지Eadweard Muybridge 는 연속적인 동작을 찍는 크로노포토그래피Chronophotography 를 찍었고, 이를 매직 랜턴을 이용해 보여주었죠. 이때 사진을 유리 디스크에 올려 램프와 렌즈 사이에서 일정한 속도로 회전시켜 이미지를 투사하는 주프락시스코프ZooPraxiscope 라는 기기를 사용했습니다.




에밀 레이나드의 극 :" />

LCD 프로젝터와 비슷한 시기 DLPDigital Light Processing  프로젝터도 개발됩니다. DLP 프로젝터는 DMDDigital Micromirror Device 라는 반도체 칩을 사용하는데요. 이 칩은 수백만개의 매우 작은 거울이 배열되어 있으며, 각 거울들이 기울어지면서 빛을 특정 방향으로 반사하거나 흡수하여 이미지를 형성합니다. 이는 1987년 텍사스 인스트루먼트Texas Instruments 의 래리 혼백Larry Hornbeck 이 개발했죠.

DLP 이미징 장치는 텍사스 인스트루먼트에서 발명했지만 최초의 DLP 기반 프로젝터는 1997년 Digital Projection Ltd에서 출시했습니다. 1999년에는 DLP 프로젝터가 극장에 배치되었는데요. 스타워즈: 에피소드 1이 DLP 프로젝터로 상영된 최초의 영화였죠. DLP 프로젝터는 현재 디지털 시네마 시장의 대다수를 점유하고 있습니다.



Fig.9 실리콘 액정(LCoS)

LCD, DLP와 비슷한 시기에 개발된 LCLV라는 기술도 있습니다. LCLV도 LCD처럼 액정 광밸브를 이용하는 것인데요. 다만 LCD는 액정 광밸브를 이용해 빛의 투과도를 조절해 상을 만드는 것이라면 LCLV는 액정 광밸브를 DLP의 거울처럼 빛을 반사시켜 이미지를 제어합니다.

LCLV는 1970년대 HRLHughes Aircraft Research Labs 에서 개발합니다. 초기 LCLV는 빛을 직접 생성하지 않고, CRT가 전기 신호를 빛으로 변환하여 액정 광밸브에 영향을 주고, 그 결과로 빛을 반사하거나 투과시키는 방식으로 이미지를 만드는 시스템이었습니다. 그렇기 때문에 LCLV 프로젝터는 크기가 클 수 밖에 없었고 주로 군용 비행 시뮬레이터에 사용되었습니다.

현재는 LCLV를 더 정교하게 구현하기 위해 실리콘 기판을 사용하는데요. 이를 LCoSLiquid Crystal on Silicon 라고 합니다.



Reference.
- unknown. (unknown). The History of Projection Technology. Lightform. URL : https://lightform.com/blog/the-history-of-projection-technologyMatthew S. - Brennesholtz. (2008). The Evolution of Projection Displays. Part I: From Mechanical Scanners to Microdisplays. SID Display. URL : http://archive.informationdisplay.org/id-archive/2008/may/the-evolution-of-projection-displays-part-i-from