옛날에 찍어둔 디지털 사진을 열어보면, 처음 저장했을 때보다 화질이 흐릿하게 느껴지는 경우가 있다. 필름 사진이 햇빛에 바래듯, 디지털 사진도 시간이 흐르면 풍화되는 것처럼 보인다. 하지만 디지털 사진은 종이 위의 인화처럼 물리적으로 변질되는 것이 아니다. 이 현상을 이해하려면, 먼저 디지털 사진이 어떻게 저장되고, 어떻게 압축되는지를 살펴볼 필요가 있다.
사진 용량에 대한 의문
1000×1000 크기의 사진을 떠올려 보자. 픽셀 하나는 빨강(R), 초록(G), 파랑(B) 세 가지 값을 가져야 한다. 보통 각 색은 8비트, 즉 1바이트로 표현된다. 따라서 한 픽셀은 8비트 × 3 = 24비트, 즉 3바이트가 필요하다.
계산해 보면 다음과 같다. • 1000 × 1000 픽셀 × 3바이트 = 약 3MB
즉, 아무 압축도 하지 않은 원본 사진은 3MB 정도가 되어야 한다. 그러나 우리가 흔히 보는 사진 파일은 수백 KB, 심지어 수십 KB밖에 되지 않는다. 이 차이를 설명하는 열쇠가 바로 압축이다.
눈과 저장 방식의 차이
압축은 단순히 데이터를 꾹 눌러 담는 것이 아니다. 컴퓨터는 인간의 시각적 특성을 활용한다. 인간의 눈은 모든 정보를 똑같이 구분하지 못한다.
예를 들어 하늘을 찍은 사진을 보자. 실제로는 수천 가지의 푸른색이 픽셀마다 조금씩 다르게 들어 있다. 그러나 사람의 눈은 그 모든 차이를 인식하지 못하고, 그저 “파란 하늘”로 받아들인다. 그렇다면 컴퓨터는 굳이 모든 미세한 차이를 저장할 필요가 없다. 비슷한 색을 묶어서 하나의 값으로 처리해도, 보는 사람 입장에서는 큰 차이가 없기 때문이다.
압축의 원리
사진 압축이 작동하는 방식은 크게 세 가지로 요약할 수 있다. 1. 중복 제거 같은 색이 반복되면 일일이 기록하지 않는다. “파랑, 파랑, 파랑, 파랑…” 대신 “파랑 100개”라고만 기록한다. 마치 “ㅋㅋㅋㅋ”를 “ㅋ 4번”이라고 표현하는 것과 같다.
2. 비슷한 색 합치기 “파랑 122, 파랑 123, 파랑 124”처럼 거의 차이가 없는 픽셀은 굳이 따로 기록하지 않는다. 그냥 “파랑 123 근처”로 묶어도 된다. 우리 눈은 그 정도 차이를 구분하지 못하기 때문이다.
3. 덜 중요한 정보 줄이기 인간은 밝기의 변화에는 민감하지만, 색의 세세한 차이에는 둔감하다. 따라서 밝기 정보는 상대적으로 정확히 남기고, 색 정보는 절반이나 4분의 1로 줄여도 티가 잘 나지 않는다. JPEG 같은 포맷이 대표적으로 이 방식을 쓴다.
파일 형식의 차이 • JPEG는 사진에 특화된 손실 압축 형식이다. 밝기를 비교적 잘 보존하면서, 색의 세부 차이는 과감히 줄인다. 덕분에 3MB가 될 사진이 200KB 수준으로 줄어든다. 하지만 여러 번 저장하면 손실이 누적되어 화질이 떨어진다. • PNG는 손실 없는 압축을 사용한다. 픽셀 값을 있는 그대로 저장하면서도 중복을 찾아 용량을 줄인다. 그래서 아이콘이나 글자처럼 색이 단순한 그림에 적합하다. • SVG는 아예 픽셀이 아니라 “여기에 원을 그리고, 이 선을 파랗게 칠하라”는 명령어를 저장한다. 따라서 단순한 로고나 도형은 몇 KB만으로도 표현할 수 있다.
그래서 디지털 풍화 생기는 이유
다시 처음의 질문으로 돌아가 보자. 왜 옛날 디지털 사진이 빛에 바랜 듯 흐릿하게 느껴질까. 그 이유는 압축 방식에 있다. JPEG처럼 손실 압축을 사용하는 경우, 저장할 때마다 보이지 않는 정보를 조금씩 버린다. 한두 번은 티가 나지 않지만, 편집과 저장을 반복하면 누적된 손실이 눈에 띄게 된다.
또한 기술 환경도 문제다. 시간이 지나면서 새로운 파일 형식이 등장하고, 옛 형식을 지원하지 않는 프로그램이 늘어나면, 파일이 남아 있어도 제대로 열 수 없게 된다. 이는 디지털 풍화의 또 다른 모습이다.
결국 디지털 사진은 필름처럼 물리적으로 빛에 바래지는 것은 아니지만, 압축과 기술 변화라는 과정을 거치며 서서히 원래의 모습을 잃어간다.
결론
옛날 사진의 화질이 떨어져 보이는 이유는 단순히 세월의 탓이 아니다. 인간의 눈을 속여 용량을 줄이는 압축 과정에서 정보가 조금씩 버려지고, 시간이 지남에 따라 기술 표준이 바뀌며 접근성이 떨어지기 때문이다. 이는 곧 디지털 풍화다.
디지털 사진도 결국 빛에 바래듯 풍화된다. 이 사실은 우리가 기록을 어떻게 보존하고 관리해야 할지를 다시금 생각하게 한다.
