안녕 개붕이들

 

작년 봄에 아주 정성스롭게 작성되어 올라왔던 카메라 이야기 글을 기억하는 개붕이들이 있을꺼야

 

바로 아래 캡쳐와 같은 게시글이지

 

서론

https://www.dogdrip.net/249697233

 

1탄

https://www.dogdrip.net/249775372

 

2탄

https://www.dogdrip.net/251498131

 

 

개붕이는 개드립 들어올때마다 한번씩 검색해보는데

 

후속이 계속 안올라오는걸 기다리다보니 어느덧 1년이네? 헌터x헌터의 연재를 기다려본 이후로 이렇게 기다린건 몇 안되는데 말이지

 

지금보다 탈퇴한거로 보이는데, 탈갑헀을까? 궁금하네... 

 

아무튼! 이 친구의 원래 계정이 탈퇴한거 같으니 내가? 마음대로? 연재를 이어받아도? 괜찮겠지?????

 

그래서! 이 친구의 글이 여기서 끝나는개 너무 아쉬워서 이 친구 대신에 내가 글을 써볼까해

 

이친구의 마지막 글이 뭐였나면

 

 

 

화각, 심도, 수광량에 대한 이야기를 해본다해서

 

내가 써보려는데, 우선 화각, 밝기, 심도에 대한 이야기부터 해볼게, 수광량은 아무리 생각해도 내 글 재주로는 좀 하나로 묶기가 어려워서말야

 

 

그럼 먼저 화각에 대해서 이야기해보자

 

 

1. 화각

1.1 화각이 결정되는 원리

 

화각에 대해 이해햐기 위해선 주광선과 주변광선이 무엇인지부터 설명해야해

 

먼저 카메라의 원시적인 형태로 알려져있는 카메라 옵스큐라를 살펴보자

 

위의 그림과 같이 화가들이 정밀한 묘사를 할때 사용했다고 하는 일종의 대형 바늘구멍사진기가 카메라 옵스큐라야. 

 

다들 초등학교때 바늘구멍사진기 만들해 해봤지?

 

그냥 큰 구멍으로 보면 빛이 밝게만 들어오는데 구멍을 좀게 좁힐수록 점점 뭔가 영상에 가까운게 생기는걸 관찰할수 있어

 

왜 이런일이 일어나는지는 아래의 그림과 같이 설명해볼게

 

 

 

위의 그림은 바늘구멍 사진기, 뚤린구멍, 렌즈를 사용한 사진기의 비교 그림이야

 

어떤 지점에서 빨강, 초록 파랑 빛이 뿌려지고 있다고 가정할때, 아주 좁은 구멍을 통해서 빛을 담아보면, 가장 짧은 거리를 통과하는 빛만 걸러서 받을수 있어서 빛이 발생하는 곳에 따라서 일종의 그림을 얻을수 있어, 하지만 구멍을 넓게 해두면 빛이 퍼지는 특성 때문에 모든 정보가 뒤섞인 하얀 형태만 볼수 있지. 

 

하지만 바늘구멍을 사용하더라도 빛이 회절하는 특성때문에 선명한 모습은 보기가 어렵고, 밝기도 매우 어두워

 

위에 사진은 개붕이가 나가서 찍어온건데 바늘구멍을 사용할때는 감도도 엄청 올리고 노출도 늘려서 찍은거야. 대충 iso 6400에 1/30초와 iso 100에 1/2000 정도의 차이가 존재하지.

 

렌즈가 여기서 해주는 역할은 최단거리로 오는 중앙의 주광선 (Chief ray)에 맞춰 다른 주변광선 (Marginal ray)들을 모아주는 역할을해. 이걸 통해서 선명하고, 밝은 영상을 얻을수 있게 해주지

 

렌즈가 이런일을 할수 있는 이유는 아래의 두가지 성질 때문이야

 

 

 

 

 

 

이건 두꼐를 무시할수 있는 아주 얇은 렌즈 에만 해당하는거긴한데, 이런 이상적인 렌즈에선 보통 영상의 위치를 만드는 주광선은 렌즈의 중앙을 통과핳고, 평행하게 들어오는 광선은 초점거리에 모인다는 성질이 있어. 보통 사진에 사용하는 직선렌즈 (Rectilinear lens) 들은 이 성질을 만족하도록 설계되고, 이 성질을 얼마나 만족하지 못하는지를 나타낸게 수차와 왜곡이야.

 

 

아무튼 주광선은 항상 렌즈의 중앙을 통과한다고 가정할 수 잇는데, 

 

이 주광선이 이루는 각도가 사진의 화각을 결정하게되. 아래와 같이 그림으로 보면 이해가 더 쉬울꺼야

 

 

 

이렇게 기본적으로 렌즈의 중심과 센서와의 거리랑, 센서의 길이에 따라서 화각이 바뀌지만, 대부분의 활영은 렌즈의 초점거리와 중심-센서거리가 크게 다르지 않은 상황에서 촬영되. 그렇기 때문에 보통 초점거리를 기준으로 화각이 결정된다라고 해도 아주 틀린말은 아니고 보통 이렇게 표현해. 아래의 그림을 보면 좀더 이해가 쉬울꺼야.

 

 

 

 

 

 

위에 그림을 보면 알알겠지만 보통 센서-렌즈거리보다 피사체-렌즈 거리가 짱짱 멀잖아??? 그래서 그냥 화각은 렌즈의 초점거리에 의해 결정된다 생각하면되.

 

물론 이 경우를 벗어나는 경우가 존재하는데 바로 접사 촬영이야. 이때는 화각말고도, 조리개랑 심도 다 다시 생각해야 하지. 이거에 대해선 풀어야할 이야기가 많아서 다음에 기회가 생기면 다뤄보도록 할게. 

 

아무튼 및에 그림저처럼 초점거리에 따라 사용할수 있는 화각이 짧은 초점거리일수록 넓은 화각을, 긴초점거리일수록 좁은 화각을 가진다고 생각하면 됨.

 

 

이그림만 보면 좀 밋밋하지? 그래서 개붕이가 나가서 사진을 좀 찍어봤어

 

여러 거리의 바늘구멍을 준비하고, 바늘구멍-센서거리와 같은 렌즈를 준비해서 찍어봤다

 

 

맨위부터 순서대로 18mm, 45.46mm, 54.46mm, 70,46mm, 130,46mm 의 거리를 가지는 바늘구멍으로 만든 사진과 비슷한 초점거리의 렌즈로 찍은 사진을 비교해둔거야. 18mm부터 시작한 이유는 소니 마운트에 아무거도 안붙이고 얇게 알루미늄 호일로 붙여서 구멍 뚫으면 할수 있는 사이즈가 이거라서....

 

18mm는 삼양 렌즈, 135mm는 SMC 타쿠마 렌즈, 그외의 화각은 시그마 24-70 렌즈가지고서 찍었어

 

이걸보면 좀더 화각이 렌즈가 존재하는 거리에 따라 어떻게 바뀌는지 좀더 직관적으로 다가올거라 생각해. 

 

참고로 핀홀카메라를 만들어보고 싶은 개붕이들이 있다면 최대한 얇은 막에 핀홀을 뚤어라

 

인터넷에 알루미늄 캔 뚫어서 만들라고 되어 있어서 해보니까 비네팅 쩔어서 호일로 바꿈. 물론 호일도 20mm 이하에선 비네팅이 심한거 같긴하지만....

 

 

1.2 일반적으로 말하는 거리단위의 화각과 환산화각

 

화각에 대하 물리적인 부분을 설명했으니 실제로 렌즈를 구매할때 필요한 정보인 mm 단위의 화각을 이야기해보려고 하는데, 우선 대부분 35mm 필름 규격인 풀프레임 센서를 기준으로 화각을 많이 이야기해. 기본적으로 대각선 길이가 가지는 화각으로 이야기를하고, 아래 그림과 같은 안내도가 많이 쓰여

 

 

출처: https://infocusfilmschool.com/how-to-use-lenses-in-film/focal-length-and-angle-of-view-guide/

 

50 mm 렌즈의 화각을 기본 표준화각으로 말하고 그거보다 넓은 친구들을 광각, 좁은친구들을 망원으로 분류하는데,

 

풀프레임을 사용하지 않을땐 이 mm 단위의 지표가 좀 혼동을 줄때가 있어

 

왜냐하면, 위에서도 말했듯이 센서의 크기가 바뀌면 보이는 화각이 바뀌게 되어 있거든. 센서가 짧을수록 더 좁은 화각이 찍힐꺼 아냐?

 

그래서 환산화각이 얼마인지를 알아야해

 

센서 크기에 대해선 다른 개붕이가 앞서 적은글에서 한번 다루었지만 다시한번 복습해본다면 아래 그림의 비교표과 같은 센서 크기 차이가 존재해

 

 

출처: https://photographylife.com/what-is-crop-factor

 

 

이 그림의 Crop factor에 맞춰서 일정 배수를 곱하면 풀프레임 카메라였을때 보이는 등가 화각을 알수 있고,

 

일정 배수를 나누면 내가 특정 화각을 만족하고자 할때 골라야할 렌즈의 초점거리를 알수가 있지.

 

그래서, 개붕이가 한번 액셀로 대충 정리해봤다 아래와 같이

 

 

 

정리하면 이렇게 되고, 초광각, 광각 표준, 장망원, 초망원에 대한 분류는 그냥 내가 임의로 했어. 기준이 레퍼런스마다 조금씩 다르더라고?

 

카메라 장만할때 보통 표준화각 근처를 제일 많이 쓸꺼고, 일상 스냅비중이 크면 광각, 풍경이랑 하늘 많이 찍으면 초광각 사진을 많이 찍을꺼야

망원의 경우에는 인물 단독사진을 많이 찍으려면 필수로.. 구비해야하고 소동물이나 새를 좋아한다 하면 장망원, 초망원 자 좋은데, 손각대로 쓸수 있는건 아마 장망원이 한계일꺼야. 초망원대역으로 진입하면 아무리 니가 특등사수였다 하더라도 쉽지 않을꺼다.

 

 

화각에 대한 이야기는 여기까지 하고 이제부턴 렌즈의 밝기에 대해서 이야기해볼게

 

 

 

2. 밝기

 

렌즈의 밝기는 보통 f 값으료 표현하지? 초점거리를 구경으로 나눈 비율로 말야.

 

렌즈의 구경이 아무리 좁아도 f 값이 작기만하면 밝다는게 의아한? 친구들도 꽤 있을꺼야.

 

실제로 모 커뮤 게시판에서 구경이 무조건 커야만한다! 폰카는 구경이 작아서 물리적 밝기가 쓰레기다!! 빼애액!!! 하던놈과 키배를 한적이 있는데

 

도저히 설득이 안되서 포기한 기억이 있다.

 

지금부터 왜 f 값에 의해서만 밝기를 이야기해도 괜찮을 수 있는지 이야기해줄게

 

 

먼저 이상적인 렌즈에서 사진의 밝기를 결정하는 요소는 두가지야.

 

1. 한점의 밝기

2. 단위면적당 빛의 점이 맺히는 양.

 

하나씩 한점의 밝기부터 생각해보자

 

 

 

렌즈가 빛을 모아서 초점을 만드는건 위와같이 생각해볼수 있어. 그림에서 보면 알곘지만 구경이 넓으면 넓울수록 더 많은 빛이 한점을 만드는데 사용되고, 이를 통해 볼때 초점거리가 일정할때 넓이는 구경(D) 의 제곱에 비례하니까 밝기(I) 역시 구경(D)의 제곱에 비례한다 라고 가정할수 있어.

 

 

다음은 단위면적당 점의 갯수를 생각해보자

 

렌즈의 초점거리에 따라서 앞서 화각에서 설명했던 주광선의 갯수가 어떻게 바뀌는지를 그려보면 아래와 같아 그리고 간단히 수식을 써본거도 같이 넣어놨어

 

 

실제 주 광선의 갯수는 탄젠트값을 따라가게 되어 있어 사실 센서 중앙에서 멀어질수록 점이 드문드문 찍히게 되. 이것때문에 광각렌즈는 아무리 이상적으로 만들어도 주변부가 어두워지는 효과를 피가기가 좀 어려운데, 표준화각 혹은 더 좁은 렌즈나 광각이라 해도 적어도 렌즈의 중앙부에 대해선 탄젠트나 싸인이나 세타나 다 비슷하다는 가정을 할수가 있다. 이걸 몇번의 근사를 거치면 구경이 일정할때 밝기(I)가 초점거리( f )의 제곱에 반비례한다 라는 결론을 내릴수 있어

 

방금나온 두가지 결론을 합쳐보자 그럼

 

1. 초점거리가 일정할때 밝기(I) 는 구경(D)의 제곱에 비례한다

2, 구경이 일정할때 밝기(I)가 초점거리( f )의 제곱에 반비례

 

이 두가지 가정에 따라서 다음의 3번이 성립해

 

3. 사진의 밝기는 구경과 초점거리의 비에 따라 결정된다.

 

 

여기서 D/f가 아니라 f/D가 된건 이게 그냥 인덱스로 쓰기 좋아서임. f값의 역수로 써있다 생각하면 단위가 좀... 소숫점으로많이 내려가야할수 있잖아? f값이라는게 처음 등장할떄는 f값이 4 이하인 렌즈가 거의 제작될수 없었단점을 생각해보면 더 와닿을꺼임.

 

f값이 정의되었고 실제 밝기는 f값의 제곱에 따라 바뀌다보니 실제 밝기를 표시할땐 √2에 맞춰서 표시하게 표준이 정착되었어 그럼 한단위 바뀔때마다 2배씩 밝기가 변한다고 생각할수 있잖아? 이유는 모르겠지만 유효숫자 2개의 값을 내림으로 처리하는걸 기준으로 인덱스를 정해

 

표로 정리하면 아래와 같아 

 

 

 

 

 

3. 배경흐림과 심도

 

 

비싼 사진기와 렌즈를 사는 이유중에 적지않은 이유가 배경에 똥글 똥글하게 나오는 배경흐림효과, 일명 보케 효과를 보고 싶어서가 많을꺼야

 

이 배경흐림 효과는 초점이 어긋나는데서 나오는 착란원때문에 발생해. 아래 그림과 같지.

 

 

저 착란원이 얼마나 어떤 크기 어떤 모양으로 생기는지에 따라 배경 흐림 정도가 달라지는데, 

 

이 착란원의 크기를 센서에 얼마나 큰 크기로 맺히는지로 계산하려면 사진에서 쉽게 와닿지 않아

 

어짜피 초점면에 투영된 크기로 생기기 때문에 초점이 맺히는 면에서 얼만큼 큰 형태로 투영되는지를 생각하는게 좀더 쉽게 와닿아

 

기본적으로 구경에 의한게 크지만, 흐려지는 대상이 선명한 대상보다 앞에있는지 뒤에 있는지에 따라 달라지게되서, 피사체의 위치에 따라 나누어 생각해보는게 좋아

 

먼저 흐려지는 배경에 대해서 생각해보면 아래와 같은 상황을 생각해 볼수 있겠지

 

 

 

 

 

위 그림을 보면 알겠지만, 배경흐림에 가장 중요한 역할을 하는건 빛이 들어오는 렌즈의 구경이야. 렌즈의 구경이 작으면 절대로 물리적인 보케를 얻을수 없어. 이건 메타렌즈같은거로도 안되는거야. 이점에 대해선 작은 카메라가 큰 카메라를 이기기 쉽지 않은게 구멍이 너무 다르니까... 인물사진 쩔게 찍을땐 보통 렌즈 구경만 7cm 이상 넘어가는 편인데 이걸 똑딱이나 폰카에 달긴 좀? 그렇잖아?

 

아무튼, 구경으 클수록 피사체가 가까울수록, 배경이 멀수록 배경흐림효과는 극대화되

 

구경을 결정하는 요소가 f값과 초점거리이다보니 f값이 작고 초점거리가 긴 렌즈일수록 좀 유리한 면이 있고.

 

근데, 초점거리마냥 길수록 좋다고 볼수도 없는데, 파사체까지의 거리도 자동적으로 멀어지게 되서 적당한 선이 있어

 

이게 인물사진에 70mm 이상을 쓰지만, 200mm 보다 긴 렌즈는 그렇게 잘 쓰진 않는 이유야.

 

그리고 보케의 크기가 크면 클수록 보케의 밝기는 어두워지고, 배경이 입체적일땐 이에 따라서도 달라지기 때문에

 

예쁜 사진을 찍으려면 이론보다도 경험적인 짬이 필요해.

 

이런거 하나도 몰라도 감각적으로 인물사진 잘 찍으시는 장인들이 잘찍는게 다양함. 이론적으로 접근하려면 너무 복잡해져서 겅험적인 솔루션이 훨씬 좋지. 여기서 말한것들의 효과를 잘 정리해둔 곳이 있어서 한번 사진만 퍼와봤어

 

출처:  https://www.photoblog.com/learn/bokeh-effect/

 

내가 그린 그림보다 사실 이게 더 잘 와닿을듯...

 

 

마저 이야기한 김에 흐려지는 대상이 앞에 있을때를 생각해본다면 아래와 같은 상황이 연출되지

 

 

 

앞에 설명한 경우와 조금 다른데, 피사체보다 흐려진 대상이 앞에 있어면 좀더 쉽게 많이 착란원이 커지는 경향이 있는데, 

 

이러다보니 너무 커져서 아예 사진엔 잘 찍히지 않는 경우도 많아. 하지만 피사체들을 잘만 배치하면 아주 역동적인 사진을 찍을수 있지

 

이런 흐림 효과는 배치뿐만 아니라 렌즈가 가지는 수차에 의해서도 다양하게 바뀌고, 모양도 바뀌기 때문에 설명하고자 하면 이야기가 길어져서 이번에는 다루지 않을게

 

그리고 심도는, 위에 그림 그림에서 빛이 모이는 각도가 좁으면 좁아질수록 깊어진다고 생각하면되

 

카메라 입장에서 센서위에 떨어지는 빛이 모인건지 퍼진건지 구분이 안가는 정도만 되면 사실 초점이 다 맞는것처럼 보이니까

 

 

그래서 조리개를 조일수록 심도가 깊은사진이되고,

 

조리개를 열수록 심도가 얕은 배경흐림이 많이됨 사진이됨.

 

심도는 착란원과 반대로 생각하면 쉬워

 

구경에 따라 바뀌는건 조리개가 좁을수록, 초점거리가 짧을수록 심도가 깊어진다고 생각하면 되고

 

이외에 파사체가 가까울수록 심도가 얕아진다 라는걸 기억하면 됨 ㅇㅇ

 

제목에 심도가 있는데 심도에대해선 별로 다룰말이 없에 ㅎㅎ

 

 

여기까지 내가 써본 화각, 밝기, 심도에 대한 이야기였어

 

 

 

 

다음글에선 화각에 따른 원근감, 길이 왜곡, 일반렌즈와 어안렌즈의 왜곡 차이, 어안렌즈의 종류에 따른 기능특성 같은걸 써보려고 준비중이야.

 

 

나도.. 계속 쓸수 있을진 모르겠지만.. 우선... 연재가 멈추기 않도록 노력해보곘소........

 

 

읽을만 했으면 추천점.. 해주세요......