우리는 왜 입체감을 느낄까?

2020-01-08
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3D 영화를 보면 마치 우리 눈 앞에 영화의 한 장면이 펼쳐지는 것과 같은 생동감을 느낄 수 있다. 이러한 이유는 3D 영화가 우리가 살고 있는 3차원의 세상을 담고 있기 때문이다. 그렇다면 2D 영화와 3D 영화의 차이는 무엇일까? 바로 ‘입체감’이다. 우리는 어떻게 입체감을 느낄까? 오늘의 호기심을 해결해 보자.

우리가 입체감을 느끼는 원리

사람의 양쪽 눈은 약 65밀리미터(mm)가 떨어져 있다. 이로 인해 오른쪽 눈으로 보는 것과 왼쪽 눈으로 보는 것 사이에 시각의 차이가 만들어진다. 이를 ‘양안 시차’라고 하며 각각의 눈에서 뇌로 전달된 이미지는 결합되어 입체 형태로 보이는 것이다.


입체 카드의 비밀

입체감을 느낄 수 있는 신기한 그림이 있다. 이러한 그림은 엽서로 종종 볼 수 있는데 최근에는 같은 원리를 적용하여 전시물, 광고물, 가구 등에서 널리 활용되고 있다. 이러한 그림은 ‘렌티큘러’ 방식으로 제작된다. 렌티큘러 이미지는 다음과 같이 만들어진다. 먼저 합성 이미지를 만든다. 한 장면을 왼쪽과 오른쪽에서 보이는 것으로 합성하거나 다른 두 가지 이미지를 합성할 수 있다. 합성 방식은 이미지를 잘게 쪼개어 교차로 이어 붙여 만든다. 그리고 이 위에 반 원통형의 미세 볼록 렌즈를 배열하여 만든 필름을 붙여 코팅하면 렌즈에 의해 굴절되어 보이는 이미지가 각도에 따라 다르게 보이는 것이다. 두 가지 합성 이미지 중 한 장면을 합성하여 만든 이미지는 오른쪽에서 보는 것과 왼쪽에서 보는 것이 결합되어 입체적으로 보이는 것이다.


엄마랑 아이랑>> 보는 각도에  달라지는 그림 만들기

렌티큘러 방식을 이용하여 보는 각도에 따라 달라지는 그림을 만들어 보자. 한 장면을 오른쪽 방향과 왼쪽 방향으로 그리는 것은 어려울 수 있으니, 두 가지 다른 이미지를 보는 각도에 따라 다르게 보이도록 만들어 보자.

예시 이미지: 어떤 그림이 숨어 있을까요?

오른쪽에서 본 예시 이미지

왼쪽에서 본 예시 이미지


실험 준비물: 그린 그림 or 프린트 한 그림, 붙이는 종이, 풀

실험 순서:

01 크기가 동일한 두 가지 이미지를 준비한다. (프린트하거나 직접 그려서 준비)
02 각각의 이미지를 1cm 간격으로 칸을 나눈다.
Tip 칸을 나누어 오리기 전에 위에 번호를 적어두면 순서대로 쉽게 붙일 수 있다.
03 각각의 이미지를 오려 교차하여 이어 붙인다. (합성 이미지 완성)
04 이어 붙인 이미지를 앞 뒤로 접는다.
05 보는 방향에 따라 어떤 그림이 보이는지 관찰한다.


신기한 물체 속에 어떤 원리가 담겨 있는지 호기심을 가지고 원리를 탐구하며 새로운 것을 만들어 낼 수 있도록 아이의 과학적 탐구 능력을 키워주자.


글 와이즈만 영재교육연구소 유아팀 박은주 연구원


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