기초 1. 노출을 결정하는 3요소

사진학 개론 기초 강좌 1. 노출 (Exposure)

노출을 결정하는 3요소

초보자를 위한 노출에 관한 기본 강좌

왕코브라 (latio@kaist.ac.kr)

| 들어가면서 |

Prologue

이 글은 DSLR/미러리스 카메라를 처음 접하는 입문자나 아직 노출에 관한 이해가 부족한 초보자를 위한 내용입니다. 초보자들이 카메라를 조작하면서 겪는 어려움을 해결할 수 있도록 앞으로 몇편의 연작을 통해서 카메라의 기본적인 동작의 이해를 돕기위한 강좌를 작성해볼 생각입니다. 저도 사진에 전문가가 아니기 때문에 부정확하거나 틀린 내용이 있을 수 있으니 내용의 오류가 있다면 제 이메일이나 쪽지로 연락을 주시면 반영해도록 하겠습니다.

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| 노출의 3요소 |

3 factors of exposure

‘큰 마음먹고 최신형 고급 미러리스 카메라를 구입한 A씨는 사실 요즘 기분이 썩 좋지만은 않다. 친구들에게는 큰소리 뻥뻥쳤지만 사실 정작 자신은 다이얼에 새겨진 PSAM과 같은 외계어가 낯설기만한 초보이다. A씨는 앞으로 이녀석을 어떻게 사용해야 사진을 잘 찍을 수 있을지 막막하기만 하다.’

위와 같은 상황이 보통 초보가 처음 DSLR/미러리스 혹은 어느 정도의 고급컴팩트카메라를 샀을 때 겪는 일입니다. 저도 마찬가지로 2007년초에 펜탁스 K10D을 시작으로 DSLR을 사용하게 되었는데 이때 많이 고생했던 기억이 나는데요. 그렇다면 우선 지금 말하고 있는 노출의 3요소란 무엇인가 알아보도록 하겠습니다. 일단 위키피디아에 나와있는 노출의 정의부터 알아보면 아래와 같습니다. 

“노출은 촬상 소자에 감광되는 빛의 양을 나타낸다.”

알아듣기 쉽게 간단히 말해서 사진의 밝기를 결정하는 것이 노출입니다. 사실 상식적으로 생각해보면 필름이든 CMOS와 같은 이미지센서든 빛을 일정량 받아들이게 해줘야 적당한 밝기의 사진이 찍힐 것 같긴 합니다. 그렇다면 이렇게 필름이나 센서에 감광되는 빛의 양은 어떻게 조절할까요? 그에 대한 답은 다음과 같습니다. 

“조리개의 F값, 셔터스피드, 촬상 소자의 감도 (ISO)”

이상 3개의 요소가 노출을 결정하는 요소가 됩니다. 처음듣기에는 단어가 낯설겠지만 그렇다고 어려워 하지지 않고 하나씩 천천히 알아보면 누구든 다 알수 있는 것들입니다.

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| 조리개 |

Aperture

먼저 조리개의 F값부터 알아보도록 합시다. 조리개는 렌즈에서 빛을 투과하게 하는 구멍의 크기를 조절하는 곳 혹은 장치라고 보면 됩니다. 밑의 그림을 보면 대강 감이 올 것같네요.

위에서 보듯 빛을 받아들이는 구멍의 크기가 크면 당연히 빛이 많이 들어올 것이고 구멍이 좁아지면 빛이 조금 들어올 것입니다. 조리개는 이런 방식으로 센서에 들어가는 빛의 양을 결정하는데 신기한 것은 조리개의 값은 낮을 수록 빛의 투과량이 많음을 의미합니다. 이유는 조리개 값, 즉 F수치 (F-number)가 F = 초점거리/조리개구경 으로 정해져서인데 만약 초점거리가 35mm라고 하면 조리개의 구경이 25mm 정도면 F1.4가 됨을 알수있고 13mm정도면 F2.8이 됨을 알 수 있습니다. 

여기서 조금더 생각해보면 조리개값이 2배 차이나는 F1.4와 F2.8의 밝기 차이는 얼마날 것인가도 자연스럽게 알 수 있는데 절대적인 빛의 양은 조리개 구멍의 넓이, 결국 구경의 제곱에 비례하기 때문에 F1.4가 F2.8보다 빛이 4배 더 많이 들어옴을 알 수 있습니다. 조금이라도 산수가 싫은 분들은 밑의 것만 알고 있으면 됩니다.

“조리개 값 (F수치)는 낮을 수록 더 밝고, 조리개 값이 2배 커지면 받아들이는 빛의 양은 1/4이 된다.”

조리개값에 차이에 따른 차이는 밝기 이외의 피사계심도의 차이가 있습니다. 알아듣기 쉽게 간단히 얘기하면 조리개 값이 낮으면 인물사진찍을때 배경이 많이 날라가고 조리개 값이 크면 배경도 같이 나오는 소위 아웃포커싱/팬포커싱이라고 하는 부분에 관한 것인데 더 자세한 내용은 초보들에게는 어울리지 않으니 이후 올라올 중급강좌를 참고하면 좋을 것 같습니다. 일반적으로 사용하는 조리개 값은 F1.4 ~ F16 정도라고 생각하시면 됩니다.

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| 셔터스피드 |

Shutter speed

이번에는 셔터스피드입니다. 사실 조리개가 제일 어렵고 셔터스피드는 표면적으로는 금방 이해할 수 있습니다. 셔터스피드 (Shutter speed)란 단어 그대로 카메라가 셔터를 열고 닫아서 필름이나 센서를 빛에 쬐여주는 시간의 길이를 의미합니다. 당연히 빠르면 빠를수록 투과되는 광량은 줄어들고 느리면 광량은 늘어날 것입니다. 다만 DSLR이나 미러리스를 쓰면서는 기계식 셔터 (포컬플레인 셔터) 의 구조를 이해할 필요가 있고 더 나아가서 전자선막의 특성까지 이해할 필요가 있으나 이건 초보 강좌라 생략하도록 하겠습니다. 이후의 중급강좌를 참고해주세요. 밑의 문장정도가 입문자가 의미를 가지고 알 수 있는 내용일 것입니다.

“셔터스피드 1/50s가 1/100s보다 두 배 많은 빛의 양을 받아들인다.”

보통 주광하에서 사용하는 셔터스피드는 1/30s ~ 1/2000s 정도가 됩니다. 보통 35mm환산 초점거리로 생각할 시 1/초점거리s 정도가 확보되야 어느정도 흔들리지 않고 사진을 찍을 수 있다고 하는 공식도 있습니다만 개인에 따라서 이 정도는 달라지니 참고만 하도록 합시다.

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| 감도 |

ISO sensitivity

흔히 ISO수치 (예전에는 DIN와 같은 수치도 있습니다.) 로 언급되는 감도는 사전적인 의미 그대로 필름이나 센서의 민감도라고 볼 수 있습니다. 조금 더 정확하게는 이미지센서 (혹은 필름의 감광물질)의 빛의 감응하는 속도를 의미합니다. 기준을 ISO100으로 잡으면 ISO200은 ISO100에 비해서 2배 민감하게 반응한다고 할 수 있습니다. 바꿔 말하면 ISO200의 세팅으로는 ISO100에서 필요했던 빛의 양은 절반만 가지고도 같은 수준의 노출량을 얻을 수 있다는 것입니다. 예를들어 아까의 조리개의 예에서 F1.4로 ISO100으로 얻은 노출을 셔터스피드만 동일하다면 ISO400에 F2.8 조합으로 얻을 수 있습니다.

하지만 장점만 있는 것은 없는 법. 일반적으로 감도가 높아질수록 해상력이나 입자감등 여러 특성이 안좋아집니다. 상황만 충분하다면 ISO400이하의 저감도로 찍는 것인 사진의 품질을 위해서는 바람직합니다.

“감도가 높을 수록 적은 빛의 양으로도 적정수준의 노출을 얻을 수 있다.”

일반적으로 주광에서는 ISO100~400정도를 쓰고 어두운 실내/카페등에서는 ISO1600~6400의 고감도를 씁니다. 요즘은 ISO12800이상의 초고감도도 실제상황에서 쓸 수 있을만큼 카메라의 성능이 많이 좋아진 편이니 자신의 카메라 성능을 보고 적절한 수준으로 고감도를 사용하면 됩니다. 

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| 같은 노출을 같는 조합들|

Equivalent expousre

위에서 설명했던 것을 충분히 이해했다면 아래의 질문에 답할 수 있어야 합니다.

질문1. ISO100, F2.8, 1/100s으로 적당한 밝기의 사진을 찍어다고 가정하자. ISO는 유지하면서 조리개 값을 F5.6으로 조절했다면 셔터스피드는 어떻게 변해야 같은 밝기의 사진을 찍을 수 있는가?

정답1. 1/25s - F5.6은 F2.8에 두배 큰 수치이므로 1/4로 빛의 양이 줄었다. 따라서 셔터스피드는 1/25s로 4배 늘어나야 전체 빛의 양을 이전과 같게 할 수 있다. 아래의 조합들로 모두 같은 수준의 노출을 얻을수 있다.

이해가 안된다면 위에 글을 좀더 정독하고 오자. 간단한 공식을 좋아하는 분이라면 위의 값이 밑의 식에 대입했을시 거의 비슷한 값을 가진다는 것을 알 수 있을 것이다.

“감도 × 셔터스피드 ÷ 조리개2”

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이후 이 글은 '2. PASM모드다이얼의 활용'으로 이어 집니다.