애니메이션 스피너

원반 위에 3차원 조각물이 있는 스피너가 있습니다. 스피너는 팽이처럼 뱅글뱅글 도는 물체를 말합니다.

이 스피너가 도는 동안 맨눈으로는 특이한 점을 관찰할 수 없습니다. 다음 영상은 스피너가 시계바늘 방향으로 도는 모습을 카메라로 촬영한 것입니다. 실제 모습은 카메라로 촬영한 영상보다 더 연속적입니다. 이 점에 대해서는 후에 더 자세히 설명할 것입니다.

이 스피너의 특징을 쉽게 보려면 카메라의 설정을 적절히 해야 합니다. 카메라는 우리 눈이 보는 것처럼 모든 순간의 영상을 기록하지 않고, 1초에 몇 번만 기록합니다. 다음 영상은 프레임 속도를 24fps, 셔터 속도를 1/1,000초로 조정 한 후 적절한 밝기로 iso 값을 조절하고 찍은 것입니다. 여기서 프레임 속도란 카메라가 1초에 몇 번의 영상을 기록하는 가를 나타냅니다. 따라서 24fps(frame per second)는 1초 당 24개의 영상을 기록한다는 뜻입니다. 셔터 속도는 셔터가 열려 있는 시간의 길이입니다. 셔터 속도 1/1,000초는 흔히 사진을 찍을 때 사용하는 값(1/125초 정도)보다 훨씬 작은 것으로, 순간적으로 정지한 상을 선명하게 기록하는데 유리합니다.

다음은 위 동영상의 10:00~18:00 구간을 3번 반복하여 보여줍니다.

또다른 스피너의 모습입니다.

이제, 24fps으로 세팅한 카메라를 통해서 보이는 스피너의 모습이 맨눈으로 볼 때와 다른 이유를 알아봅시다. 아래 스피너는 12개의 구역으로 나누어 볼 수 았습니다.

스피너의 회전 속도애 따라 몇 가지 상황을 살펴봅시다. 만약, 스피너가 시계바늘 방향으로 1초에 2바퀴를 돈다면 어떤 일이 일어날까요? A 구역에 1번이 있을 때 카메라가 첫번째 기록을 했다고 합시다. 2번이 A 구역에 도달하였을 때 1/24초가 흐르므로 두번째 기록을 합니다. 즉, A 구역에 1, 2, 3, 4, ....,12번이 왔을 때 순서대로 기록합니다. A 구역을 쳐다보고 있으면 1, 2, 3, ...., 12의 순서대로 나타나므로, 회색 물체가 움직이는 것으로 보입니다.

0초		1/24초		2/24초

만약, 스피너가 시계바늘 방향으로 1초에 1바퀴를 돈다면, 카메라가 A 구역에 1번이 있을 때 첫번째, 1번과 2번 사이가 A 구역에 도달하였을 때 두번째, 2번이 A 구역에 도달했을 때 세번째 .....를 기록을 합니다.

카메라가 1초에 24번 정지된 장면을 기록하고 보여주지만 그것을 보는 우리는 주욱 연결된 영상으로 인식합니다. 즉, 24개의 정지된 영상을 모아 움직임으로 알아차리는 것입니다. 그 이유는 사람의 뇌가 조금 전 본 영상을 잠시(1/8 ~ 1/16초) 기억하였다가 현재 눈을 통해 들어오는 영상과 합해 인식하기 때문입니다. 이렇게 사라진 후에도 잠시 기억되는 상을 잔상이라고 합니다.

[움직이는 그림]

여기서 소개한 스피너는 적절한 속도로 스피너가 돌 때 3차원의 움직임이 보이도록 고안된 것입니다. 카메라를 사용하는 대신 연속적으로 켜졌다 커졌다 하는 섬광등(스트로브 라이트)을 사용하면 맨눈으로도 움직이는 모습을 볼 수 있습니다, 또는 아래 그림과 같은 회전판을 스피너의 반대 방향으로 돌리면서 관찰할 수도 있습니다. 이 판이 회전하는 동안 뚫린 창을 통해서만 스피너를 볼 수 있으므로, 1초에 몇 개의 정지 화면을 보여주는 카메라와 같은 원리가 작동합니다.

영화도 같은 원리로 동작합니다. 궁금하다면 다음 링크를 참조하세요.

[영화의 원리]

[뒤로 도는 바람개비- 영화의 원리]