조리개의 역할

 

조리개 (Aperture)

CCD에 적절한 양의 빛을 제공하는 것을 노출이라고 합니다.
적정 노출을 위해서는 조리개 값과 셔터 스피드가 사용됩니다. 셔터 스피드는 동일한 광량을 가지고 시간을 조절을 통해 노출을 조절하는 방식이고 조리개 값은 우리 눈의 동공과 같이 축소, 확대를 통해 광량을 조절합니다.

그중 조리개는 렌즈안에 내장되어 있으며 조이거나 개방시키는 일정한 단위가 있습니다. 카메라 렌즈위를 보시면 f=2.8과 같은 숫자가 써 있는 것을 볼 수 있는데 이것이 바로 조리개의 수치를 나타내는 것입니다. 여기서 쓰이는 f가 조리개의 수치를 나타내는 단위로  f스톱(f-stop), 또는 f넘버(f-number)로 불립니다.
 
                         

f스톱의 숫자는 f1.4, f2, f2.8, f4, f5.6, f8, f11, f16, f22, f32, f45, f64의 순서로 되어 있으며 각 숫자의 간격은 stop또는 step으로 표시되며 각 f-stop은 광량이 두 배 혹은 1/2배의 차이를 표시합니다.

예를 들어 f2.8은 f4보다 구경이 두배 크며 그만큼 많은 광량을 받아들일 수 있고 반대로  f2보다는 절반의 구경을 지니고 당연히 절반의 광량만을 취할 수 있습니다.

물론 f숫자가 낮을수록 렌즈가 밝아지지만 그만큼 가격도 비싸진다는 것을 고려하셔야 합니다.

 

 

카메라 조리개에 대하여.... 오늘날의 카메라는 하루가 다르게 성장하고 발전하고 있다. 아리스토텔레스가 발견한 어두운 방에 뚫린 구멍을 통해 들어온 빛이 반대편 벽에 영상을 남긴다 라는 현상을 시작으로 카메라의 기초는 만들어지고 발전을 해왔다. 그러면서 구멍의 크기가 영상의 선명도를 좌우한다는 기능을 발견하면서 조리개는 등장을 한다. 그럼 조리개는 영상의 선명도에만 영향을 미치는 것일까? ■ 조리개의 역할 앞서 말한 것처럼 조리개는 형태에 따라 촬영영상에 여러 효과를 가져왔다. 그럼 조리개는 어떤 역할을 하는 부품일까? 조리개의 대표적인 역할에 대해 살펴보기로 한다. - 빛의 양 조절 렌즈를 통해 들어오는 빛은 조리개의 크기에 따라 광량이 조절된다. 적정노출보다 많은 빛이 들어오게 되면 조리개는 조여지고 반대의 경우 조리개는 열리게 된다. 이는 우리 눈의 홍채와 같은 역할을 하는 것으로 밝은 곳에서 어두운 실내에 들어가면 홍채는 열리게 되고 조금의 시간이 지나면 어두운 실내의 장면을 볼수 있는 것이다. 조리개가 빛의 양을 조절하는 내용의 예로 흔히 수돗물을 많이 인용한다. 같은 시간동안 두개의 수도꼭지를 하나는 반만 열고 또 하나는 완전히 열고 양동이에 물을 받으면 그 차이가 생긴다. 양동이에 받은 물이 빛의 양이 되는 것이고 수도꼭지의 조임정도가 바로 조리개의 수치가 되는 것이다.   조리개의 구경의 표시는 f stop으로 표시를 하며 f수치가 한 단계씩 증가할 때마다 광량은 반으로 줄어들게 된다. 또한 같은 f수치라 하더라도 광각렌즈일 수록 조리개 구경의 크기는 작아지게 된다. f = 초점거리/렌즈의 직경 이라는 법칙에 의해 조리개 구경의 수치를 구하기 때문이다. [105mm 렌즈(좌) 와 50mm 표준렌즈(우)의 같은 f5.6상태의 조리개 크기 비교] [50mm표준렌즈의 조리개 수치의 범위] [105mm렌즈의 조리개 수치의 범위] 사진에서 처럼 105mm 렌즈와 50mm표준렌즈가 같은 f5.6 이라해도 그 크기가 다르다. 또한 망원계열의 렌즈의 조리개 최소수치와 최대 수치가 큰 것도 f = 초점거리/렌즈의 직경 이라는 법칙으로 f값을 결정하기 때문이다. - 피사계심도의 조절 - 서론에 잠시 다룬 구멍이 작아지면 영상에 선명해 진다라는 말을 기억 할 것이다. 이는 조리개의 또 다른 역할인 피사계 심도와 밀접한 관련이 있는 말이다. 피사계 심도란 초점이 맺히는 범위를 말하는 것으로 1m지점에 초점을 맞추면 조리개의 구경에 따라 1m 앞뒤로 초점이 맞는 범위가 변하게 된다. 조리개를 조일수록 피사계 심도는 깊어지게 되며 열수록 얕아지게 된다.   통상 인물 프로필 사진에서는 조리개를 최대한 개방해 피사계 심도를 얕게 만든 후에 인물에만 초점을 맞추고 배경은 아웃포커스 시키는 방법을 많이 사용한다. [  f1.4  ] [  f2  ] [  f4  ] [  f8  ] [  f11  ] [  f22  ] 사진은 조리개의 크기에 따른 심도의 변화를 보여주는 사진이다. 사진에서 조리개f1.4에서 f22까지 단계별로 조리개가 변할수록 초점이 맞는 범위가 달라지는 것을 볼 수 있다. 이처럼 피사계 심도에서는 조리개가 가장 핵심적인 역할을 수행한다. - 수차의 보정 - 렌즈는 구면으로 설계된 특성에서 오는 왜곡현상들이 있다. 렌즈의 중심부를 통해 들어오는 빛과 주변부를 통해 들어오는 빛의 차이로 인해 발생하는데 이를 보통 수차라 부른다. 조리개는 이런 수차현상을 적게 하는 기능을 가지고 있다. 조리개를 조이면 렌즈의 주변부에서 들어오는 빛을 막고 렌즈 중심부의 빛을 영상에 주로 활용한다. 따라서 주변부의 색 및 왜곡수차가 적어지며 선명한 영상을 얻을 수 있는 것이다. ■ 조리개의 형태   조리개는 렌즈의 경통안에 전군 렌즈와 후군렌즈 사이에 여러장의 작은 금속날개로 구성이 된다. 이것을 조리개 링을 이용해 크기를 조절하면서 렌즈를 통해 필름으로 들어가는 빛의 양을 조정한다. 여기에서 조리개를 구성하는 금속날개의 숫자에 따라 조리개를 죄였을 때 도형으로 표현이 되는 것이 달라진다. 6개의 금속날개로 구성되면 6각형, 7개이면 7각형이 만들어진다. 촬영 영상에는 이 날개 숫자에 따라서도 미묘한 차이가 발생한다. 어두운 밤 가로등과 같이 불빛을 촬영하면서 조리개를 조이면 광원(가로등)으로부터 발생하는 빛이 갈라지는 효과를 본적이 있을 것이다. 이는 조리개를 조이면 렌즈를 통해 들어오는 빛이 조리개의 금속날개에 부딪혀 회절하게 되는 현상으로 생기는 것으로 6각형, 8각형 조리개와 같이 짝수인 경우에는 서로 반대편 금속날개와 수평관계를 유지해 빛의 갈라짐 현상이 크게 생기지만 7각형, 9각형과 같이 홀수일 경우 수평된 상태의 날개가 존재하지 않기 때문에 빛의 갈라짐 현상이 줄어들게 된다. 이런 조리개의 형태는 밝은 낮에도 많은 효과를 가져온다. 나뭇잎 사이로 빛이 투과되는 경우를 배경으로 촬영할 때 아웃포커스 되는 배경에 존재하는 광원들은 조리개의 모양에 따라 그 형태를 영상에 남긴다. 이런 6각형 7각형과 같은 다각형의 조리개의 모양은 때로는 영상에 적절하지 못한 느낌을 주기도한다. 아웃포커싱 상태에서 보다 부드럽고 자연스러운 조리개의 모양을 만들기 위해 조리개 날개를 타원으로 만든 원형조리개가 개발되었으며 현재는 많은 렌즈 제조사들이 이 형태를 따르고 있다. [다각형 조리개 사용] [원형조리개 사용] ■ 조리개 점검법 지금까지 조리개가 하는 역할에 대해서 알아봤다. 이렇게 카메라에서 중요한 역할을 하는 조리개의 고장 유무와 판단과 오랫동안 고장없이 사용할 수 있는지에 대해서 알아보자. 조리개는 여러 개의 금속날개들이 유기적으로 작용하는 장치이므로 매우 민감하게 다뤄야 한다. 조리개는 렌즈의 경통안에 존재 하기 때문에 떨어뜨리거나 기타 큰 충격을 주지 않는 이상 고장이 자주 발생하지는 않지만 한번 고장이 발생하면 렌즈를 분해해야 하며 정밀하게 고치기가 쉽지 않기 때문이다.   오랫동안 사용하지 않은 카메라에는 곰팡이와 더불어 먼지 및 기타 이물질이 렌즈안에 유입되 조리개를 상하게 하는 경우가 있다. 렌즈를 카메라 본체와 분리한 뒤 밝은 곳을 바라보며 한 단계별로 조리개를 조여주며 상태를 점검한다. 이때 금속날개가 일정한 형태를 유지하는지 확인을 하고 파손되지 않았는지 점검을 한다. 오랫동안 사용하기 위해서는 각 단계별로 조리개를 조이면서 셔터를 눌러 셔터가 끊어지고 난 후에 개방되는 상태에 이상이 없는지 확인을 하며 자주 사용하지 않는 조리개 값에서도 작동이 잘 되도록 점검해야 한다. 사진을 찍는 행위는 촬영자의 예술적인 감각 이전에 기계를 다루는 능력에 대한 요건을 필요로 한다. 자신이 표현하고 싶은 영상은 마음속에 있지만 카메라를 통해 표현하지 못 한다면 그것만큼 안타까운 일도 없을 것이다. 측정되는 노출에 따라서 자동으로 조리개를 조이고 늘리고 해서 사진을 찍는 것보다는 어떤 기능을 가지고 있는지에 대한 정확한 지식을 가지고 촬영을 한다면 그것이 바로 자신의 사진을 만드는 방법일 것이다. 글/ 민병석(contents@zoomin.co.kr)