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노출, 조리개, 셔터 속도, ISO, 피사계심도

Eunjae

2011.07.02 11:27 조회:135,650

노출, 조리개, 셔터 속도, ISO값과 피사계심도에 대해 알아봅니다.
사진 촬영에서 가장 기본적인 것들이라 이미 알고 있는 내용이 많겠지만 다른글에서 자주 언급되는 내용이고 수중 촬영과 관계된 몇가지도 설명합니다.

노출 (Exposure)

노출은 간단하게 카메라 센서로 들어오는 빛의 양을 의미한다고 할 수 있습니다. 너무 어두운 사진은 노출 부족, 너무 밝은 사진은 노출 과다라고 하며 이러한 빛의 양은 정형화된 EV(Exposure value)값으로 표현하기도 합니다. 노출은 조리개, 셔터 속도, ISO값에 따라 결정되며 카메라를 자동 노출로 설정하여 촬영할 경우 카메라가 적정 노출을 판단하여 이러한 값이 바뀌게 됩니다.

그럼 적당한 노출이란 어떤것일까요? 정답은 없습니다. 본인이 표현하고자 하는 사진의 노출은 모두 다를 수 있기 때문에 촬영자가 의도하는 사진의 노출로 촬영을 하고자 할때는 완전 수동 또는 조리개/셔터 속도 우선 모드를 사용하게 됩니다.

조리개 (Aperture)

조리개는 일반적으로 카메라 렌즈에 달려 있으며 사람 눈의 동공에 해당한다고 할 수 있습니다. 사진 참고(출처: http://en.wikipedia.org/wiki/Aperture),

조리개를 얼마만큼의 구경으로 여는가에 따라 센서로 들어가는 빛의 양이 달라집니다. 이러한 조리개의 구경값을 다음과 같이 f값으로 표기합니다.

F2.8 F4 F5.6 F8 F11 F16 F22 F32

f값이 클수록 조리개 구경이 작아집니다. 즉 위에서 f2.8은 최대로 개방된 상태이고 차례대로 f32는 가장 작은 구경을 의미합니다. f값이 커질수록 센서로 들어가는 빛의 양은 적어집니다.

조리개값에 의해 피사계심도 (DOF = Depth of Field)가 바뀌게 됩니다.

피사계심도는 초점이 맞아 선명하게 보이는 영역을 말하는데 조리개값 이외에도 카메라 센서의 크기, 렌즈의 초점 거리에 따라서도 바뀌게 됩니다(위키 링크 참고). 이 영역이 클수록 피사계심도가 깊다 또는 영역이 작아지면 심도가 얕다라고도 표현합니다. 조리개값에 의한 피사계심도 변화는 글 마지막 부분의 사진을 참고하면 쉽게 이해할 수 있습니다.

* 조리개값은 센서로 유입되는 모든 빛(자연광, 스트로브)의 양을 결정합니다.
* 조리개를 조일 수록 피사계심도는 깊어집니다.
* 조리개값은 피사계심도를 바꾸게 됩니다. 즉, 단순한 노출의 변화가 아니라 변화되는 피사계심도를 이용하여 사진의 분위기를 바꿀 수 있습니다(글 아래쪽 예제 참고).

셔터 속도 (shutter speed)

셔터 속도는 카메라의 셔터가 열리는 시간의 길이를 말하며 보통 다음과 같이 표기합니다. 예를 들어 1/60sec는 약 0.017s, 17ms 동안 셔터가 열리게 됩니다(1/15초(sec)를 1/15th로 표기하기도 함).

1/15sec 1/30esc 1/60sec 1/125sec 1/250sec 1/500sec 1/1000sec 1/2000sec

수중 사진에서 셔터 속도에 관한 몇가지 중요한 것들

셔터 속도에 따라서 자연광(지속광)이 센서로 유입되는 양은 달라집니다. 느린 셔터 속도에서 센서가 받아들이는 빛의 양이 많아지고 빠를수록 적어집니다.
스트로브 빛에 의한 노출과 셔터 속도는 관계가 없습니다. 예를 들어 자연광(지속광)이 전혀 없는 공간에서 스트로브만을 사용하여 촬영 할 때 셔터 스피드를 바꿔도 노출에는 변화가 없습니다(예외: 참고 사항).
카메라에 따라 스트로브와 동조 가능한 가장 빠른 셔터 스피드 (일반적으로 1/200, 1/250sec)가 정해져 있습니다.
빠른 셔터 속도를 사용하여 움직이는 것의 정지 화상을 촬영하거나 카메라 흔들림이 사진에 나타나는 것을 방지하고 반대로 느린 셔터 속도로 모션 블러 효과를 촬영하기도 합니다.
사진에서 자연광(지속광)에 의해 노출이 결정되는 부위는 셔터 속도가 빠를수록 선명해 집니다.
셔터 속도는 스트로브를 사용하는 수중 사진에서 배경의 노출(예:배경의 물색)에 영향을 줍니다.

참고 사항: 우리가 잘못 이해하기 쉬운 스트로브 광량의 조절은 실제로 빛의 강하고 약함을 조절하는 것이 아니라 스트로브 빛의 지속 시간이 바뀌게 됩니다. 예를 들어 어떠한 스트로브를 최대 광량으로 조절 해 두었다면 1/500초(스트로브 마다 다름)의 길이만큼 빛이 지속되고 한단계 낮추면 1/700초(스트로브 마다 다름) 동안 빛이 유지됩니다. 즉, 광량을 낮게 조절할 수록 스트로브 빛의 유지 시간이 짧아지게 됩니다. 기계식 셔터 방식인 SLR 카메라와는 달리 전자 셔터를 사용하는 컴팩트 카메라는 1/4000sec 같은 빠른 속도로도 스트로브 동조가 가능합니다. 이때 스트로브의 최대 광량(1/500초)보다 더 빠른 셔터 스피드를 사용하게 된다면 이론적으로 스트로브 빛에 의한 노출에 영향을 받게 됩니다. 하지만 대부분의 경우에 최대 광량을 사용하는 경우가 많지 않고 1/4000sec와 같이 빠른 셔터 스피드를 사용 해야하는 이유도 없기 때문입니다.

ISO

iso는 필름 시대에서는 감광 속도, 필름 감도등을 의미했지만 디지털 카메라에서는 센서의 감도를 의미합니다.
스트로브를 사용하는 수중 촬영에서는 가능한 한 기본 iso(100~200)을 사용하고 Auto ISO를 사용하지 않도록 합니다. 하지만 셔터 스피드, 조리개 값만으로는 노출이 부족할 때 iso값을 높혀 적정 노출을 얻을 수 있습니다.

기본 ISO(Base ISO) 사용을 권장하는 이유는 높은 iso값일 수록 센서의 디지털 노이즈가 사진에 나타나게 되고 Dynamic range와 Tonal range(계조)가 떨어지게 됩니다. Dynamic range와 Tonal range를 자세하게 설명하려면 수 페이지가 필요하지만 간단하게 Dynamic range는 센서가 구분할 수 있는 밝기의 범위 그리고 Tonal range는 밝기의 단계를 얼마나 많이 구분할 수 있는가로 이해하면 됩니다.

참고로 다음 그래프는 디지털 카메라의 센서 테스트로 유명한 DxOMark의 테스트 결과의 예로 ISO 증가에 따라 Dynamic range가 얼마나 줄어드는지 볼 수 있습니다. 이외에도 신호 대 잡음비(SNR), 색감도(color sensitivity)에도 변화가 있다는 것을 확인할 수 있습니다.

출처: http://www.dxomark.com/index.php/Cameras/Camera-Sensor-Database/Nikon/D7000

조리개값에 의한 피사계심도 변화

위에서 이미 설명했듯이 피사계심도는 조리개값, 렌즈 초점 거리, 피사체와의 거리에 따라 달라집니다. 광각 렌즈는 매우 깊은 피사계심도를 가지고 있으며 접사 렌즈는 그와 반대로 얕은 심도를 나타냅니다.

특히 피사체의 크기와 1:1 배율에 가까워질수록 심도가 얕아지며 텔레컨버터, 디옵터등을 사용하여 1:1을 넘기는 슈퍼 마크로 촬영에서는 더욱 작아집니다. 이러한 피사계심도 변화에 따라 배경, 보케등이 달라지기 때문에 이것을 이해하고 활용하여 다른 분위기의 사진을 촬영할 수 있습니다.

위 사진은 동일한 셔터 속도와 iso값 (1/250sec, iso 160)으로 조리개값만 바꾸면서 촬영한 것입니다(왼쪽부터 f18, f4, f2.8). 피사계심도에 따라 사진에서 변화하는 선명한 부분, 배경 변화 때문에 사진의 느낌도 달라집니다.