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다양한 패턴이 겹쳐지며 나타나는 무아레 무늬 패턴의 이동에 따라 무아레 패턴도 변화한다. |
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1. 개요
Moiré Pattern반복되는 단순한 패턴을 겹칠 때 패턴들 간의 주기 차이로 인해 서로 간섭하여 나타나는 새로운 패턴을 의미한다.
프랑스어에서 온 단어로 간섭무늬 또는 물결무늬와 같은 뜻을 가지고 있다. '모아레'라고도 불린다.
상단의 예제는 정수 격자점이 찍힌 두개의 평면을 적당히 비튼 각도로 겹쳐 만든 무아레 패턴인데, 그것만으로도 아주 다양한 기하학적 패턴이 발생한다. 영상에서 다양한 종류의 무아레 패턴을 볼 수 있다.
2. 형성
일상생활에서는 겹친 방충망, 모기장, 혹은 비치는 직물 등에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 무아레 무늬는 겹친 각도, 위치에 따라 결정되기 때문에, 관측자의 시선이 이동하면 무아레 패턴도 조금씩 변화하게 된다.
2.1. 디지털 카메라
디지털 카메라는 CMOS 또는 CCD로 된 촬상소자를 가지고 있는데, 각 화소에서 한가지 색만을 받을 수 있도록 되어 있다. 그러다 보니, 촬영 대상이 특정한 패턴 구조를 가지고 있다면 이로 인해서 무아레 현상이 발생한다. 특히 옷이나 건물 등을 촬영할 때 이런 현상이 자주 발생한다.
이 현상은 컬러 촬상센서를 구현하는 방식 중 베이어 패턴을 가진 센서에서만 나타나는 현상으로 이를 방지하기 위해 촬상소자 앞에 광학 로우패스 필터를 장착해야 한다. 베이어 패턴을 다르게 설계하여 가로/세로로 모두 색상 정보가 포함되는 X-trans 패턴에서는 거의 발생하지 않으며, 컬러필터가 없는 모노크롬 센서나 포베온 x3, 3CCD에서는 발생하지 않는다.
카메라에서 제일 흔한 CMOS 센서의 경우, 영상 촬영 시에는 위 사진같은 컬러 무아레는 캠코더에선 어지간히 저가형이 아니라면 볼 일이 없는 편이지만 DSLR, 미러리스같은 스틸 카메라에선 상대적으로 훨씬 강하게 생긴다. 영상용 카메라는 화소가 커봤자 영상 화질보다 살짝 큰 정도지만, 사진용 카메라는 영상 화질(HD~4K)보다 훨씬 큰 화소를 자체적으로 줄여 녹화하는데 특히 이 과정에서 발생하는 것. 고급 모델일수록 무아레 억제 성능이 높아서 덜 생긴다.
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야구 중계에서도 자주 볼 수 있는데, 파울볼 객석 월담을 방지하기 위한 그물망 너머에서 객석을 찍는 경우가 종종 있기 때문이다.
3. 활용
지폐에서 일반적으로 촘촘한 줄무늬를 많이 사용하는데, 이는 단순 촬영이나 스캔 등으로 위조할 경우 의도적으로 무아레 패턴이 나타나도록 설계한 것이다. 이렇게 스캔된 지폐를 보면 무아레 패턴으로 인해 쉽게 위조지폐임을 알아볼 수 있다.3.1. 물리학
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| 그래핀 층을 서로 비틀어 적층하면 무아레 무늬가 나타난다. |
이후 그래핀 이외의 2차원 소재, 즉 전이금속 칼코겐화물 등으로 연구가 확장되었고, 적당한 격자상수의 차이를 가지는 서로 다른 2차원 소재를 적당한 각도로 비틀어 겹치면 flat band를 형성할 수 있고 #1, #2, 이러한 flat band는 초전도 특성에 중요한 상관관계를 갖고 있다. #
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