조리개와 셔터 속도조절, 조명 관계 :추가설명

1. 셧터속도(Shutter Speed) 조정

조명이 일정할 때 카메라의 Shutter Speed는피사체의 움직이는 속도에 따라 선택되는데 피사체가 정지한 것처럼 순간 속도를 맞추는역할을 한다. 그런데 셔터속도(Shutter speed)가 허용하는 범위 내에서 피사체의 광량이 충분히 확보되어 이미지 센서에 도달시켜 영상을 만들어내야 한다. 

셔터속도를 한 단계 올려주면 피사체의 광량은 반으로 줄고, 역으로 한 단계 내려주면 광량은 2배로 늘어난다. 셔터속도는 카메라마다 약간 다르지만 대체적으로 8, 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, /500, 1/1000초(Second) 방식으로 결정 되어있다. 

반면 카메라의 조리개(Iris 또는 Aperture)는 셔터와는 정반대로 셔터속도가 일정하게 했을 때 빛이 들어오는 광량(光量)을 조절한다. 조리개 값은 셔터속도처럼 조리개가 한 단계 올라가면 광량은 절반으로 줄고, 한 단계 내려가면 광량은 2배로 늘어난다. 따라서 카메라의 Shutter Speed와 Iris는 피사체의 광량을 조정하는데 서로 깊은 관계가 있다.

조리개는 한 단계를 스텝(Step)이라 해서 그 값은 렌즈마다 지정 값이 조금씩 틀리지만 대체로 F1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22으로 변화로 정해져 진행된다. 그런데 셔터와 조리개를 적절하게 조합해서 피사체의 광량 조정이결정되는 점도 있지만 더욱 주의해야하는 것은 조리개의 조정에 따라 피사체와 주위의 해상도를 조정하는데 관심을 갖아야 한다. 

예를 들어 조명이 일정할 때 셔터속도가 1/125초, 조리개가 F11 정상적 노출이 되어 좋은 사진을 얻을 수 있었는데 셔터속도를 1/250로 변경시킨다면 광량이 줄어들어 조리개를 한 단계 변화시켜 조리개는 8로 되어야 동일한 노출이 된다. 반대로 셔터가 1/60초로 되면 광량이 2배로 많아지면서 조리개는 8에서 16으로 좁혀져야 정상적 광량이 된다. 따라서 셔터와 조리개의 변화는 서로 상반된 상태로 작용하여 이를 노출의 상반법칙(相反法則)이라고 한다. 드런데 F1,4 쪽으로 조리개가 좁혀지면 피사체의 해상도는 올라가고, 초점심도는 낮아진다.

그런데 TV방송 영상에서는 Shutter Speed가 1/60초로 정해져있기 때문에 일반적으로 스튜디오의 정상적인 조명 상태라면 조리개는 F5.6에서 F8의 범위에서 좋은 영상을 얻을 수 있다. 

 

2. 빛의 조도(照度)의 결정

일반적으로 한낮의 조도는

1) 매우 맑은 날 120,000~100,000 lux

2) 맑은 날 100,000~50,000 lux

3) 구름 낀 날 50,000~10,000 lux

4) 비 오는 날 10,000~5,000 lux

반면에 일반적인 사무실이나 회의실의 조도는 고작 300∼600lux의 광량이 된다. 구름 낀 날 기준으로 볼 때에 밝은 사무실 조도 기준은 600 lux가 된다. 흐린 날 1/500초의 셔터스피드를 확보할 수 있는 카메라라면 실내에 들어와서는 1/6초의 셔터 스피드 밖에 확보가 안 된다. 일반적으로 카메라는 피사체의 빛을 받아 한 장의 영상을 담아내는 기계이다. 1/2000의 셔터 스피드라면 그 빠른 찰나를 정지된 영상으로 담아낼 수 있으며, 1초의 셔터 스피드라면 1초간 빛의 변화 궤적을 담아낼 수도 있다. 불꽃 같은 사진에서 1/6초는 굉장히 긴 시간에 속한다. 그 기간에 피사체가 움직이는 동작은 모두가 합쳐져 영상으로 표현된다.

조명이 일정한 상태에서 일반적으로 보급형 디지털 카메라에서는 최소 1/40초 정도의 셔터 스피드는 확보해 주어야만 어느정도 흔들림 없는 순간의 사진을 얻을 수 있다. 숙달된 촬영자는 1/20초에서도 흔들림 없는 사진을 담아내기도 한다. 흔들림을 최소화하기 위해서 셔터 스피드를 현격히 줄인다면 광량의 확보를 위해 조기개를 충분히 열어야 하지만 한계가 있어 다른 방업을 동원해야 한다. 그것이 바로 ISO 설정이다. ISO는 이미지 센서의 전자적인 감도를 조정 한다.

ISO 자체는 국제규격이 결정돼 있다. 편하게 ISO 100, 200, 400 이런 식으로 부른다. ISO 숫자가 커질수록 피사체의 감도를 증가시킨다. 피사체의 영상에대한 감도를 조절하기 위해 ISO 값이나 Gain은 일정한 상태로 유지한다는 조건이다. 디지털 센서의 감도를 조정하는 ISO의 기능이 매우 좋기 때문에 셔터속도, 조리개, ISO의 조합으로 피사체 영상의 밝기가 결정된다고 봐야 된다.

광량이 적은 조명상태에서 셔터 스피드와 아이리스 조정으로 피사체의 감도를 조정할 수 있지만 적절한 광량이 확보되지 않는다면 ISO를 높이게 된다. 그런데 이미 이미지 센서에 형성된 피사체의 영상 픽셀의 밝기를 증폭시키는 역할 때문에 필요 없는 잡음(Noise)까지도 같이 증폭되어 전체적인 화질자체가 거칠어지게 되기 쉽다.