[촬영 바이블] 조리개의 수치

조리개 수치는 물체에서 반사된 빛이 렌즈로 유입되어 영상으로 만들어질 때, 조리개를 통과하는 빛의 양을 객관화시키기 위해 수학적으로 계산해 숫자로 표시한 것이며, f/1, f/1.4, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/22, f32 등이 있다. 이 수치들은 국제표준이다. 조리개 수치 산출방식은 렌즈의 초점 거리(F)/유효구경(D)이다. 예를 들어 f1.4는 렌즈의 유효구경을 1로 볼 때 초점 거리가 1.4라는 것이다. 참고로 전자식 셔터를 사용해 동영상을 촬영하는 카메라는 조리개 수치를 국제표준보다 더 섬세하게 나누어 사용한다(셔터의 종류, 셔터 스피드 항목 참고). F넘버(f-Number), 노출 수치 등의 용어도 조리개 수치와 같은 의미이다.

 

[촬영 바이블] 조리개 수치

 

조리개 수치에 따라 렌즈를 통과해 카메라로 유입되는 빛의 양에 차이가 있다. 다음 그림에서 보듯이 조리개 수치가 낮을수록 빛을 통과시키는 구경이 커지므로 많은 양의 빛을 통과시키고, 조리개 수치가 높을수록 빛을 통과 시키는 구경이 작아지므로 적은 양의 빛을 통과시킨다.

 

▼ 렌즈의 조리개 수치(1), 조리개 구조(2), 조리개 수치에 따른 구경의 변화(3)

 

다음 표와 같이 조리개 수치 변화 단계에 따라 카메라로 유입되는 빛의 양은 2배 증가하거나 1/2로 감소한다. 예를 들어 f2.8은 f4보다 카메라로 유입되는 빛의 양이 2배 증가한다. 반대로 f11은 f8보다 카메라로 유입되는 빛의 양이 1/2로 감소한다.

 

▼ 조리개 수치와 렌즈로 유입되는 빛의 양 변화의 상관관계

 

참고로 조리개 수치는 렌즈가 빛을 통과시키는 양을 수학적으로 계산해 수치화시킨 것이지만, 실제로 빛을 통과시키는 양과 차이가 있다. 이는 렌즈가 여러 렌즈들의 조합으로 구성되어 있고 각각 렌즈가 빛을 투과시키는 투명도에 차이가 있기 때문이다. 예를 들어 고배율 줌 렌즈는 줌 배율을 올려서 화각을 좁힐수록 조리개 수치보다 빛을 적게 통과시기도 한다(f드롭 현상). 이때 렌즈가 실제로 통과시키는 빛의 양을 기술적으로 정확히 측정해 수치화시킨 것을 t스톱(t-Stop)이라 한다.

 

1. 조리개 조절 방식과 적정 노출

조리개는 자동·수동 조절 방식을 각각 선택하고 사용할 수 있다. 자동 조절 방식은 카메라가 상황에 따라 자동으로 밝기를 측정하고 적정 노출을 맞추는 것이다. 수동 조절 방식은 카메라를 사용하는 사람이 상황에 따라 손으로 조리개를 조여주거나 열어주면서 적정 노출을 맞추는 것이다.

적정 노출로 촬영된 화면은 시청자들에게 시각적으로 안정감을 주고 메시지 전달력이 높지만, 적정 노출보다 초과하거나 부족하게 촬영된 화면은 시각적으로 불안정하고 메시지 전달력이 떨어진다. 참고로 촬영할 때 노출이 1~2스텝 정도 잘못된 것은 촬영이 끝난 후 편집 과정에 보정할 수 있지만, 그 범위를 벗어나면 보정하기 어려우므로 촬영하면서 노출을 정확하게 맞추어야 한다.

다음 1번 사진은 노출이 부족하고 3번 사진은 노출이 과해 사람이 눈으로 보는 현실과 차이가 있어 자연스러워 보이지 않으므로 인물이 표현하는 메시지 전달력이 낮다.

다음 2번 사진은 노출이 잘 맞아 사람이 눈으로 보는 현실과 같이 자연스러워 보이므로 인물이 표현하는 메시지 전달력이 높다.

 

▼ 노출 부족(1), 적정 노출(2), 노출 과다(3)

 

① 적정 노출과 조리개 자동·수동 조절 방식의 차이

조리개를 자동 조절 방식으로 설정하고 촬영해도 대부분 노출이 잘 맞는다. 하지만 밝은 흰색을 촬영할 때는 사람이 눈으로 보는 것과 같은 밝기로 촬영되지 않고 조금 더 어두운 회색으로 표현된다. 반대로 어두운 검은 색은 사람이 눈으로 보는 것보다 조금 더 밝게 촬영된다. 이와 같은 현상이 나타나는 이유는 무엇일까? 화면의 밝기가 100 IRE를 초과하면 디스플레이 장비에서 촬영된 영상을 재현할 때 화면이 하얗게 보이며 피사체의 형태와 색상이 정상적으로 표현되지 않는다. 또한 가장 어두운 검은색은 0 IRE보다 낮으면 색 번짐이나 노이즈가 발생하므로 가장 밝은 흰색은 100 IRE를 초과하지 않게 하고, 가장 어두운 검은색은 0 IRE보다 낮아지지 않도록 카메라가 자동으로 제어하기 때문이다.

흰색과 검은색 피사체를 촬영할 때 사람이 눈으로 보는 것과 같은 밝기로 보이기 위해서는 조리개를 수동 조절 방식으로 사용하면서 흰색은 자동으로 측정된 노출보다 조금 더 열어주고, 검은색은 자동으로 측정된 노출보다 조금 더 닫아주어야 한다. 이와 같은 이유에 의해 대부분의 촬영 전문가들은 조리개를 수동으로 조절하며 적정 노출을 맞춘다.

역광을 이용해 촬영할 때도 그와 비슷한 현상이 나타난다. 다음 2장의 사진은 동일 조건에서 흰색 계열의 옷을 입은 인물을 역광으로 촬영한 것이다. 1번 사진은 조리개를 자동 조절 방식으로 사용해 인물이 입고 있는 옷과 밝은 배경에 노출을 맞추어 얼굴이 어둡게 보인다. 2번 사진은 조리개를 수동 조절 방식으로 사용하며 인물의 얼굴에 노출을 맞추어 정상적인 밝기로 촬영된 것이다.

 

▼ 역광에서 자동 노출로 촬영한 이미지(1), 역광에서 수동 노출로 촬영한 이미지(2)

 

참고로 사진과 동영상을 선택해 촬영할 수 있는 DSLR 카메라는 위와 같은 단점을 보완하기 위해 특정 피사체를 기준으로 적정 노출을 측정하는 기능이 있지만, 동영상 촬영 전용 카메라의 대부분은 그와 같은 기능이 없다(카메라 기종에 따라 적정 노출 측정의 기준을 조절할 수도 있지만 사용빈도가 매우 낮다).

 

2. 지브라(제브라) 패턴

동영상 촬영용 카메라에는 촬영되는 화면의 적정 노출을 확인할 수 있는 지브라 패턴(Zebra Pattern) 기능이 있지만, 효과적으로 사용하려면 사전 테스트 과정을 통해 그 특성을 충분히 파악하는 것이 안전하다.

TV 방송용 ENG 카메라에서 뷰파인더에 컬러바가 보이게 하고 지브라 패턴 기능을 작동시키면, 다음 1번 이미지와 같이 밝은 부분에 흰색 사선이 표시된다. 이때 사선을 표시하는 기준은 카메라 기능을 제어하는 메뉴에서 사용자가 사전에 설정해준 수치이며 대부분 70~100의 범위를 사용한다. 이 수치는 화면의 밝기를 기술적으로 나타낼 때 사용하는 IRE 단위와 같다.

예를 들어 기준수치가 70으로 설정되어 있으면 다음 2번 이미지에서 70·80·90·100 부분에 사선이 표시되고, 80으로 설정되어 있으면 80·90·100 부분에 사선이 표시된다. 90으로 설정되어 있으면 90·100 부분에 사선이 표시되고, 100으로 설정되어 있으면 100 부분에만 사선이 표시된다. 따라서 카메라 메뉴에 사전에 설정해둔 지브라 패턴 표시 기준수치는 컬러바(Colour Bar)에서 사선이 표시되는 지역을 보고도 알 수 있다.

 

▼ 뷰파인더 화면에 지브라 패턴이 표시된 이미지(1), 카메라 메뉴에 설정되어 있는 기준수치에 따라 컬러바에 제브라 패턴이 표시되는 지역(2)

 

다음은 인물을 촬영할 때 지브라 패턴 기능을 사용하는 방법을 설명한 것이다.

 

① 기준수치 70 IRE

화면 속에서 특정 지역의 밝기가 70 IRE가 되면 사선을 표시하고 그 이하에서는 표시하지 않는다. 이는 현재 사선이 표시된 지역의 밝기가 70 IRE이므로 100 IRE까지 30 IRE의 여유가 있지만, 조리개를 열면서 밝게 하면 100 IRE에 가장 먼저 도달해 적정 노출보다 초과되는 지역이라는 것을 사전에 표시하는 것이다.

 

② 기준수치 80·90 IRE

기본 개념은 위와 동일하며, 화면 속에서 특정 지역의 밝기가 80·90 IRE가 되면 사선을 표시한다. 그 이하에서는 표시하지 않는다. 일반적으로 인물 촬영은 얼굴의 밝기를 75~85 IRE로 촬영하는 것이 적정 노출이다. 예를 들어 지브라 패턴 표시 기준 수치를 80으로 설정하고 인물을 촬영할 때에는 얼굴 전체 면적에서 약 20%의 면적에 사선이 표시되도록 조리개를 조절한다. 이는 사선이 표시된 부분의 밝기가 80 IRE이거나 그보다 조금 초과했지만, 사선이 표시되지 않는 부분의 밝기가 80 IRE 이하이므로 적정 노출로 촬영된다는 것이다.

 

③ 기준수치 100 IRE

화면 속에서 밝기가 100 IRE인 부분에 사선이 표시되고 이미 노출이 적정보다 초과된다는 것이다. 100 IRE 이하에서는 사선을 표시하지 않는다. 따라서 75~85 IRE가 되도록 조리개를 닫아주면서 사선이 표시되지 않도록 해야 적정 노출이다.

 

지금까지 조리개 수치에 대해서 알아보았습니다. 조리개 수치는 렌즈를 이해하는 데 기본적인 지식이므로 반드시 익혀두는 것이 좋습니다.