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[스크랩] 용문산의 사진 강의 ---셔터와 조리개

배낭여행(김학철) 2010. 1. 31. 09:15

셔터와 조리개의 상관관계

 


사진이 너무 밝거나 너무 어둡지 않게 하기 위해서는 필름에 도달하는 광선의 양을 적절하게 조절해야 한다.
카메라 안에 들어있는 필름에 도달하는 광량은 조리개와 셔터 속도의 조합에 따라서 달라지는데, 너무 밝거나 너무 어둡지 않은 적정 노출의 사진을 만들기 위해서는, 사용하는 필름에 알맞는 광선의 양을 받아들이는 셔터속도와 조리개 값의 조합을 알아야 한다. 셔터속도는 움직이는 물체에, 조리개는 피사계 심도에 영향을 미친다.
어떤 장면에서 적정 노출이 1/30초에 f8로 나왔다면, 노출 시간을 두배(1/15, 한 단계 더 느린 셔터 속도)로 늘리고, 광선의 양을 반(f11, 한 단계 더 작은 조리개 값)으로 줄였을 때도 같은 양의 노출을 얻을 수 있다. 무엇보다 많이 찍어봐야 조리개와 셔터의 관계를 파악할 수 있을 것이다.
셔터와 조리개(1) 셔터와 조리개(2)

셔터(Shutter)는 열려있는 시간으로 광량을 조절하게 된다. 반면 조리개(aperture)는 구멍, 즉 조리개의 크기를 변화시키면 필름에 도달하는 빛의 양을 조절할 수 있다.
각 셔터의 수치는 바로 옆 단계셔터의 반(혹은 두 배)의 시간으로 설정되어 있고, 셔터가 열려있는 시간의 분모로 표시된다. 1(1초), 2(1/2초), 4(1/4초), 이런식으로 해서 2000(1/2000)초 이상까지 나뉘어지는데, 어떤 카메라는 12,000까지 나뉜다고 한다. 일반 카메라에서의 셔터속도는 왼쪽의 다이얼이나 오른쪽의 데이터 표시판, 혹은 뷰 파인더 안에서 설정부분을 확인할 수 있다.


셔터에는 기본적으로 포컬플레인셔터(focal plane shutter)와 리프셔터(leaf shutter) 이 두 가지 형태의 셔터가 있는데, 포컬플레인셔터(focal plane shutter)는 카메라 몸체 안의 필름, 즉 초점면 바로 앞에 설치되어 있고, 리프셔터(leaf shutter)는 렌즈의 가운데 위치하며, 포컬 플레인 셔터보다 조용하고, 어떤 셔터 속도 속에서도 플래시를 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다.

조리개=f16, 셔터속도=1/8 조리개=f4, 셔터속도=1/250

조리개(aperture)는 광선을 적게 또는 많이 받아들이기 위해서 축소되거나 확대되는 눈의 동공과 같은 역할을 한다. 렌즈의 표면에 들어오는 광선이 대부분 그대로 통과되도록 활짝 열어 젖힐 수도 있고, 렌즈의 구경을 아주 작게 만들어 통과하는 광선의 양을 줄일 수도 있다. 렌즈 구경의 크기는 f스톱(f-stop), 또는 f넘버(f-number)로 표시된다.



렌즈의 상단부와 정면의 모습이다.
표준화된 f스톱의 숫자는 f1.4, f2, f2.8, f4, f5.6, f8, f11, f16, f22, f32, f45, f64의 배열로 되어 있다. 가장 큰 구경인 f1.4는 광선을 가장 많이 받아들인다. f스톱의 수치가 한 단계씩 증가할 때 마다 광선이 통과되는 양은 반으로 줄어든다. 조리개 f4의 렌즈 구경에서는, f2.8에서 통과되는 광선의 반만큼, 그리고 f2의 1/4만큼 광선이 통과된다. f 스톱의 배열은 셔터속도와 마찬가지로 관선을 받아들이는 양이 반씩 줄어들거나 두 배씩 늘어나도록 되어 있다. f1.4에서 f64까지 모두 내장 된 렌즈는 없고 일반적인 35mm카메라의 조리개는 f1.4에서부터 f22까지 조절할 수 있도록 만들어져 있다.
렌즈가 밝다(fast) 어둡다(slow)로 표현되는 말은 최대개방치가 얼마다 되는가에 관해서 말할때 사용된다. f1.4까지 개방되는 렌즈는 f2가 최대 개방치인 렌즈보다 더 밝다고 말한다.

 

 

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기초초급강좌 2 강좌 : 셔터와 조리개의 역할,피사계심도,원근감의 표현기법
셔터와 조리개의 역할
카메라에 들어오는 빛의 양을 조절하기 위해서는 조리개와 셔터 둘 중에 하나만 있어도 그 역할을 다 할 수 있다. 그러나 카메라에는 항상 조리개와 셔터가 함께 설치되어 있다. 그 이유가 무엇일까? 셔터와 조리개의 역할을 알아보면서 그 궁금증을 풀어보자.

조리개의 역할

조리개는 셔터속도가 일정하다고 가정할 경우 조리개의 구경을 변화시켜 카메라에 들어오는 빛의 양을 조절한다. 조리개의 구경은 원형으로 되어 있고 각 조리개는 이웃한 조리개와 비교할 때 2배나 ½배의 빛을 통과시키도록 만들어져 있다. 따라서 조리개 수치는 원면적의 입방근 (√) 으로 표시되므로 √수치에 f-stop의 약자인 f를 붙여서 아래의 표와 같이 표시한다. 조리개 구경 (f-stop) 의 크기는 조리개를 통과하는 빛의 회절과 굴절 작용에 의해 발생하는 착란원 (Circle of Confusion) 의 크기를 조절하여 피사계심도 (Depth of Field)를 조절한다. 따라서 f1.4와 같이 열린 조리개의 피사계심도는 얕아서 배경이 흐리게 묘사되고 f16과 같은 닫힌 조리개의 피사계심도는 깊어서 배경이 선명하게 묘사된다.

조리개 f1.0 f1.4 f2 f2.8 f4 f5.6 f8 f11 f16 f22 f32
입방근 √1 √2 √4 √8 √16 √32 √64 √128 √256 √512 √1024
실수치 1 2.414 2 2.828 4 5.656 8 11.31 16 22.62 32


셔터의 역할

셔터는 조리개가 동일하다고 가정할 경우 셔터의 속도를 변화시켜 카메라에 들어오는 빛의 양을 조절한다. 그러므로 움직이는 피사체가 있는 장면을 1/2000초 (2000) 와 같이 빠른 셔터속도로 촬영하면 화면 안의 모든 물체는 정지해 보이고 반대로 1/15초 (15) 와 같이 느린 셔터속도로 촬영하게 되면 화면에 흐릿하게 움직임이 나타나게 된다. 그러므로 셔터의 역할은 움직임(動感)을 조절한다고 할 수 있다. 셔터속도도 조리개와 마찬가지로 이웃하는 셔터속도와 비교할 때 2배나 ½배의 빛을 통과시키도록 만들어져 있다. 그래서 셔터속도는 1의 공비로 나타내며 분모인 분의 1은 생략하고 분자만을 나타낸다 즉 셔터다이얼에 250으로 표시된 셔터속도는 실제로 1/250초를 나타내며 1초보다 느린 셔터속도는 2"처럼 초(") 표시를 하거나 색깔을 다르게 하여 표시한다. 그러나 모든 셔터속도가 1의 공비에 적용되는 것이 아니라 아래의 표와 같이 표시하는 것이 일반화 되어있다.

셔터속도 4" 2" 1 2 4 8 15 30 60 125 250 500 1000
실수치 4" 2" 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024


조리개와 셔터의 상관 관계

위에서 살펴 본 바와 같이 조리개는 피사계심도를 조절하고 셔터는 움직임을 표현한다. 서로 다른 역할을 하는 조리개와 셔터의 상관관계를 알아보기 위해 예를 들어 보자.

화창한 봄날 노출을 측정하였더니 f5.6에 125가 적정노출로 측정되었다고 가정하자.
모든 조리개와 셔터속도가 각각 이웃한 수치의 2배나 ½배이므로 아래의 표를 보면 f5.6에 1/125초와 같은 밝기를 갖고 있는 조리개와 셔터의 조합이 f2에 1/1000초, f16에 1/15초와 같이 여러 개가 있을 수 있다는 것을 알 수 있다.

이 세 조합을 비교해 볼 때 우리는 이 세 사진이 비록 같은 밝기의 사진이지만 서로의 피사계심도가 다르고 움직임의 표현이 다르다는 것을 알 수 있다.
즉 f2에 1/1000초로 촬영한 사진은 피사게심도가 극히 얕고 모든 움직임이 정지되어 있는데 비해 f16에 1/15초로 촬영한 사진은 피사계심도가 매우 깊고 움직임에 나타나 있음을 알 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 조리개와 셔터는 촬영자의 표현 의도를 화면에 나타내기 위해 존재하기 때문에 촬영자는 촬영 시 이를 적극적으로 활용해야 한다.


조리개 f1.4 f2 f2.8 f4 f5.6 f8 f11 f16
셔터속도 2000 1000 500 250 125 60 30 15
피사계심도 ← 얕은 피사게심도 깊은 피사계심도 →
Contrast ← 약한 Contrast 강한 Contrast →
움직임 ← 모든 움직임이 정지됨 움직임이 흐르듯이 표현됨 →


셔터 속도를 활용한 촬영 방법

① 빠른 셔터의 활용은 대개 다음과 같은 경우에 사용한다.

빨리 움직이는 피사체를
정지 상태로 찍기 위하여
스포츠 사진에서 많이 사용하게 된다. 움직이는 동작을 고정된 듯 찍기 위하여 사용한다
카메라의 흔들림을
방지하기 위하여
삼각대 없이 손으로 찍을 경우 약간 어두운 곳에서 조리개를 조이고 싶지만 셔터 속도가 길어져서 흔들릴 위험이 있으므로 셔터 속도를 빨리 하고 조리개를 열 수밖에 없는 경우다.
피사계심도를 얕게 하기
위하여 (조리개 참조)
밝은 곳에서도 심도를 얕게 하려면 조리개를 열어야 하므로 셔터 속도는 빨라질 수밖에 없다. 인물 촬영에서 인물을 강조하기 위해 뒤 배경을 흐리게 하고 인물만 뚜렷이 살리는 Out-of-Focus 방법이다.
콘트라스트를 약하게
표현하기 위하여
(조리개 참조)
콘트라스트를 약하게 하려면 조리개를 열어야 하므로 셔터 속도는 빨라질 수밖에 없다. 인물 촬영에서 주로 많이 활용하는데 얼굴을 크게 찍으며 부드러운 분위기가 나오게 하기 위해서는 콘트라스트를 약하게 해야 된다.


② 느린 셔터 속도의 활용은 다음과 같다.(렌즈 앞에 ND 필터를 사용하기도 한다.)

피사체의 움직임을 표현하기 위하여 사용한다 개울, 폭포, 분수 등을 찍을 경우에 물의 흐름을 뿌옇고 확실하게 표현할 수 있다. 흔들리는 나뭇가지와 고정된 나무줄기의 조화된 표현을 나타내고 싶을 때에도 사용한다. 사람의 움직임을 긴 시간으로 촬영하여 고스트(Ghost)현상을 나타내기 위할 때도 사용한다. 이 때에는 카메라를 삼각대로 고정시켜야 한다.
카메라의 움직임을 이용하는 경우에 카메라를 움직이며 셔터를 누름으로써 사진의 특수 효과를 내기 위한 것이다. Panning이 그 중 하나이다. 또는 카메라로 그림을 그리듯 불빛 등을 이용하여 추상적 표현을 할 수 있다. 또는 카메라를 회전하는 모터에 걸고 돌리면서 특수 효과를 내는 사진을 찍을 경우도 있다.
심도를 깊게 하려면 시간이 길어질 수밖에 없다
(조리개 참조)
밝은 대낮에도 심도를 깊게 하려면 조리개를 조여야 하므로 셔터 속도가 길어지므로 삼각대를 사용해야 된다. 좋은 경치를 카메라의 바로 앞에서부터 무한대까지 선명하게 찍기 위해서(Pan Focus) 자주 사용한다. 모든 것들이 섬세하게 나타나므로 넓고 시원한 기분과 사실 같은 느낌이 잘 나타난다.
콘트라스트가 강해질 수 있다(조리개 참조)
셔터 속도를 길게 하려면 조리개가 조여지면서 콘트라스트는 강해질 수밖에 없다. 특히 측광이나 역광에서 잘 이용해야 한다. 콘트라스트가 강해서 강렬한 느낌의 사진이 될 수도 있고 사진을 망칠 수도 있다.

피사계심도

피사계심도와 착란원(Circle of Confusion)


피사계심도는 초점을 맞춘 면의 전후방으로 초점이 맞아 있는 것처럼 보이는 범위를 말하며 렌즈의 초점거리의 제곱과 촬영거리의 제곱에 반비례하여 얕아지고 조리개 수치에 비례하여 깊어지며 전방의 심도는 후방의 심도보다 얕다.
하지만 접사 때와 같이 아주 가까운 거리에 초점을 맞추면 전후방의 심도 차이가 매우 적어진다.

수차에 의한 영향을 무시할 경우 피사체의 한 점에서 나온 빛은 초점이 정확하게 맞아 있으면 필름 상의 한 점에 모인다. 이 점이란 것은 면적이 없는 것으로 지름도 물론 없다.
반면에 초점이 정확하게 맞아 있지 않은 부분의 한 점에서 나온 빛은 한 점에 모이는 것이 아니고 어떤 넓이와 지름을 가진 원을 형성한다. 이것을 착란원이라 하며 이 원의 크기는 초점에서 벗어 날 수록 크기가 점점 커진다.
필름 면에서 이렇게 원을 형성하는 피사체의 각 부분들은 결국은 흐리게 보여서 초점이 맞지 않은 것처럼 보이는데 원의 크기가 어느 정도 커지기까지는 육안으로 구별이 불가능하고 초점이 맞아 있는 것 같이 보인다.

이렇게 우리 눈으로는 점인지 원인지 분간이 되지 않는 초점이 맞지 않았어도 맞아있는 것처럼 보이는 원의 크기를 허용착란원이라 하며 이 허용착란원의 크기보다 작은 원을 형성하는 피사체의 범위를 피사계심도라고 할 수 있다.
착란원은 크기는 조리개를 조일수록 광선의 입사각이 좁아져 그 크기가 작아지므로 결국은 피사계심도가 깊어지는 것이다.

아래의 그림에서 보면 왼쪽 사진은 조리개를 조여 피사계심도가 깊고 오른쪽 사진은 조리개를 열어 피사계심도가 매우 얕음을 알 수 있다.



피사계심도의 특성

이러한 피사계심도의 특성을 조리개 구경과 연결해서 정리해 보면 아래의 표와 같다. 그리고 50mm 표준렌즈로 촬영한 8장의 사진을 비교하여 조리개 구경에 따라 변화하는 배경의 심도를 확인함으로써 피사계심도를 화면에서 확인해 보자.

조리개 구경 초점의 심도 피사계심도 피사체 상태 Contrast
작다(f22, f16, f11) 깊다 깊다 섬세하다 강하다
크다(f1.4, f2, f2.8) 얕다 얕다 부드럽다 약하다


f1.4 f2 f2.8 f4
f5.6 f8 f11 f16

조리개 구경 외에도 피사게심도를 결정하는 두 가지 요인인 초점거리와 렌즈의 종류에 의한 변화를 정리해 보자

피사계심도 조리개 구경 초점 거리 렌즈의 종류
깊다 조리개를 조일수록 초점거리가 멀수록 광각렌즈일수록
얕다 조리개를 열수록 초점거리가 가까울수록 망원렌즈일수록



이제까지 피사계심도에 대해 정리해 보았다.
그러나 실제 촬영에 있어서 피사계심도를 가장 쉽게 확인할 수 있는 방법은 촬영 직전에 피사계심도 미리보기단추 (Deoth of Field Preview Button) 를 눌러 보아 실제로 찍히는 장면의 심도를 눈으로 확인하는 것이다.
아무리 훌륭한 피사체도 완벽하게 조절된 피사계심도와 노출과 초점이 맞지 않는다면 사진으로 표현되기 어려우리라 생각한다.
원근감의 표현기법

3차원의 현실을 2차원의 평면에 재현하는 것이 사진의 특성이므로 어떻게 현실에 가깝게 묘사하느냐가 원근감을 효과적으로 표현하는 데있어 해결해야 할 과제이다.

선(線)에 의한 원근표현

평행한 두개의 직선이 멀어질수록 한점에서 만나는 소실점(消失点)을 이용한 표현방법이다.

선에 의한 원근표현의 전형적인 예

니콘 24mm F2.8 조리개 F16,1/30초

철근 구조물이 어딘지 위압감을 주는 풍경이다. 금속성의 싸늘함과 완전한 대칭형 구도에서 오는 딱딱함이 현대의 비정성을 상징하는 듯하다


크기에 의한 원근 표현

가까이 있는 물체는 크게 멀리 있는 물체는 작게 보이는 물체의 크기에 관계에 의해 원근을 표현하는 방법이다. 이 경우 우리가 사전에 크기를 인지하지 못한 피사체는 크기 비교의 대상이 되지 못한다.


돗폭의 크기에 의한 원근감표현

니콘F3 105mm F2.5 조리개F8 1/125초

거의 같은 크기의 무덤의 크고 작음에 의해
원근감이 저절로 강조됨

하셀블라드Planar 80mm F2.8 조리개F16 1/125초


톤(TONE)에 의한 원근표현

역광이나 반역광의 광선 상태일 때 대기 중의 먼지나 수증기에 의해 산란되는 빛의 성질을 이용한 톤의 밝기에 의한 원근감의 표현 방법으로 아침이나 저녁의 사광선일 때 특히 효과적이다.


역광을 받아 반짝거리는 물경의 범위가 멀어질수록 좁아지면서 단조로운 수면에
원근감을 부여함

하셀블라드 Sonar 250mm F5.6 조리개 F16 1/60초

가장 가까운 거리에 있는 수림이 가장 짙은 톤으로
그리고 중경에서 원경까지 중첩된 산과 산의
원근 관계가 점차로 멀어지는 농담의 차이로 표현됨

니콘F 105mm F2.5 조리개 F11 1/60초

출처 : 거제도 이야기
글쓴이 : 동백 원글보기
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