조리개.셔터

조리개(Aperture), 셔터스피드(Shutter Speed), ISO는 카메라 노출을 맟추는 데 있어서

중요한 함수의 인자입니다.

조리개의 최대 최소 값은 렌즈 앞면에 표기 되어 있으며, 셔터스피드와 ISO는 카메라 바디 스펙을 참고 하면 됩니다.

 

1. 조리개

조리개 값을 나타내는 F의 함수는 아래와 같습니다.

 

 

 

 

렌즈 표면에 표기 되는 F1.4, F1.8  등은 렌즈가 가지는 최소 조리개 값을 나타내는 것이며,

보통 F1.4~F16 과 같은 식으로 최대 최소값이 모두 표기 되어 있습니다.

위의 식에서 f(초점거리)는 보통 고정된 상수이기 때문에 F값은 전적으로 D(유효 렌즈 직경)을

변수로 가지게 됩니다. F값이 D와 반비례 하기 때문에 낮은 F값을 가진다는 것의 의미는

보다 큰 유효 렌즈 직경을 가진다는 의미이며, 빛을 많이 받아 들이게 된다는 것이 됩니다.

이 때 F 값이 낮을 수록 심도가 낮아지게 되며 일전에 설명드린 '보케'가 일어 나기 쉬운 조건이 됩니다.

유효 렌즈 직경은 셔터 열림의 모양에 따라 달라지게 할 수 있는데, F 값에 대한 대략의 모양은 다음과 같습니다.

 

 

 

노출 함수의 계산을 쉽게 하기 위해서 광량이 절반씩 줄어 드는 경우를 1 Stop이라고 표시합니다.

절반씩 줄어드는 경우의 F 값의 변화는 아래와 같습니다.

 

 

 

F1.0을 기준으로 F1.4, F2.8 ... 등 절반씩 줄어드는 F값이 대표 F 값으로 쓰입니다.

지금은 노출 함수가 전자동이지만 과거의 카메라는 모든 값을 계산하여 입력해야 했기 때문에

간단한 대표 수를 외우고 있어야 했습니다. 지금은 물론 그럴 필요가 없지만 관용적으로 쓰이고 있습니다.

 

2. 셔터스피드

셔터 스피드와 광량의 관계는 매우 간단합니다.

셔터스피드는 초 단위로 표기 되는데요. 1/2000' 이라고 표시되어 있으면 2천분의 1초라는 뜻입니다.

광량을 두 배로 하기 위해서는 셔터스피드가 2배이면 되고, 절반으로 하기 위해서는 셔터스피드를 1/2로 하면 됩니다.

셔터 스피드의 1스탑이란 광량이 1/2로 줄어 들거나 2배로 늘어나는 경우에 쓰입니다.

(스탑이라는 말은 ISO에도 동일하게 쓰미며 광량 기준입니다.)

셔터는 전기 모터로 작동하는데요. 고급의 카메라일수록 빠르게 움직이게 할 수 있기 때문에

1/8000, 1/16000 등의 빠른 셔터스피드를 구현하기 위해서는 고가의 카메라를 써야 합니다.

셔터를 수동으로 동작하게 할 수 있는 경우가 있는데, 이를 Bulb Mode라고 합니다.

한 번 셔터를 작동시키면 열려 있게 되며, 다시 작동시키면 닫히게 됩니다.

별 사진이나 한 밤 중의 거리와 같은 사진을 얻기 위해 쓰는 방법이기도 합니다.

 

3. ISO

센서의 감도를 뜻합니다. 과거에는 필름의 감도를 뜻하기도 했습니다.

필름의 경우 필름 곽에 100, 200, 400 과 같이 큰 글씨로 써져 있으며,

디지털 카메라의 경우 바디 스펙 표에 나와 있습니다.

광량을 1스탑을 증가 시키기 위해서는 ISO 숫자가 2 배가 되어야 합니다.

감도가 ISO800인 경우 ISO400보다 두 배의 빛을 받아 들일 수 있습니다.

고가이고 최신 카메라일수록 고감도를 지원하며,

최근에는 ISO100 ~ ISO25600 정도를 지원하는 카메라도 많습니다.

고감도일수록 단점이 있는데요. 필름의 경우에는 입자가 더욱 거칠어지며,

디지털 센서에서는 울긋불긋한 전자 노이즈가 발생하여 찍히기도 합니다.

최근의 기종일수록 노이즈가 잘 억제되고 있습니다.

 

4. 노출 함수

조리개, 셔터스피드, ISO등은 모두 광량을 늘이거나 줄일 수 있는 역할을 하기 때문에

만약 조리개에 의해 빛이 1/2로 감소하는 경우 셔터스피드나 ISO를 1 스탑 올려서 이를 상쇄시킬 수 있습니다.

이를 노출 함수라고 합니다.

각 값을 조절하면 사진에 대해 다른 효과가 나타나는데 이는 아래와 같습니다.

 

 

 

 

ADAS에 쓰이는 소형 디지털 카메라의 경우 렌즈와 조리개가 작기 때문에, 낮은 F 값을 내는 렌즈를 쓰기 어렵습니다.

따라서 야간이나 우천 시 조리개 값 최대 개방 고정인 경우, 장 노출의 셔터스피드를 써야 하는데 위의 자료와 같이 장노출일 경우

물체는 흐려 보이게 되어 사물 분간이 어렵습니다.

따라서 일정 이상 셔터스피드로 조절이 불가능하며, 이를 대체하기 위해서는 고감도 ISO를 쓸 수 있는 모듈이 필요합니다.

혹은 여기에는 표시 되지 않았지만 센서의 크기가 클 수록 높은 광량을 받아 들일 수 있기 때문에 유리하게 되며,

렌즈의 크기가 커질수록 낮은  F 값을 쓸 수 있게 되기도 합니다.

 

김정훈