| 사진의 노출 3요소 | ||
| 감도 | 조리개 값 | 셔터 속도 |
1. 개요
exposure · 露出카메라에서 렌즈로 들어오는 빛을 셔터가 열려 있는 시간 동안 필름이나 건판, 이미지 센서 등에 비추는 것.
감도, 조리개값, 셔터 속도의 조합으로 이루어지며, 이를 노출의 3요소라 한다.
이는 사진의 밝기와 밀접한 영향을 가지므로 카메라에 입문할 때 확실이 이해하고 넘어가야 한다.
2. 노출 과다와 노출 부족
노출은 사진의 밝기를 결정한다. 이때, 사진의 밝기가 적절한 상태를 적정 노출(proper exposure)이라 한다. 이를 기준으로 사진이 어둡게 나온 것을 노출 부족(underexposure), 밝게 나온 것을 노출 과다(overexposure)라 한다.노출이 부족할 경우 사진은 전체적으로 어둡게 나오며, RAW 포맷으로 찍었다고 가정할 경우 사진 보정 소프트웨어를 통해 복구가 용이하다.
노출이 과다할 경우 사진은 전체적으로 밝게 나오며, 이 경우 너무 밝거나 강한 광원이 유입된 경우 이미지 센서가 처리할 수 있는 양에서 벗어나 디테일이 손상될 수 있는데, 이 현상을 화이트홀 현상이라 한다. 그 경우 RAW 포맷으로 찍었다고 해도 복구가 불가능하다.
따라서 카메라의 다이나믹 레인지가 떨어진다면, 노출 과다는 피해야 한다. 특히 대낮의 하늘 등에서 잘 나타나는 현상이나 촬영에 유의할 것.
아래의 그림을 참조하라.
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현장에서는 노출 부족의 경우 '언더 노출', 노출 과다의 경우 '오버 노출'이라 하기도 한다.
사진을 찍을 때는 최대한 적정 노출로 맞추는 게 가장 좋으나, 현실적으로 다양한 변수들이 있기 때문에 중요한 사진일수록 RAW 포맷으로 찍어 보정 관용도를 최대화하는 것이 좋다.
3. 노출의 3요소
- 감도: 센서나 필름의 빛의 민감도
- 조리개 값: 조리개 구경의 크기를 결정해 빛을 받아들이는 양을 조절하고, 피사계 심도를 결정.
- 셔터 속도: 센서나 필름에 빛을 얼마동안 노출할지와 피사체의 모션블러 정도를 결정.
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4. 노출값
노출은 룩스 값으로 측정되는데, 사진에서는 이 값을 따로 정리하여 노출값(exposure value, EV)라는 개념을 만들었다.이는 감광면이나 이미지 센서에 빛을 얼마나 개방시킬 수 있는지를 의미한다.
노출값은 조리개 값을 [math(F)], 셔터 속도를 [math(S)]라 했을 때,
[math(\displaystyle {\rm EV}=\log_{2}{\biggl( \frac{F^2}{S} \biggr)} )]
로 주어지며, [math(\operatorname{EV}{0})]은 ƒ/1.0에서 1초 동안 노출을 준 값이다.
통상적인 노출값 계산에서는 감도를 100으로 놓으며, 스탑이 무엇인지를 참고하면, 다른 감도와 조리개, 셔터 속도의 조합에서도 노출값을 계산할 수 있다.
5. 스탑
감도와 셔터 속도는 스탑 계산이 간편하다. 이들의 값이 두 배씩 변할 때, 1스탑 변했다고 볼 수 있다. 예를 들어 ISO 100에서 ISO 200으로 증가한 것은 ISO를 한 스탑 증가한 것이다. 셔터 속도또한 1/1000초에서 1/500초로 증가[1]하면, 1스탑 증가한 것이다.다만, 조리개값은 [math(\sqrt{2})]를 곱한 값을 했을 때, 1스탑 증가되었다고 한다. 나누면 감소한 것이다. 그러나 현장에서는 무리수 [math(\sqrt{2})]를 계산하기 까다롭기 때문에 근삿값 1.4를 곱한 값으로 처리한다. 따라서 ƒ/1.0-64 범위 내의 1스탑 단위의 조리개값은 다음과 같다.
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6. 등가 노출
이 문단을 읽기 전 위의 스탑의 증감에 대해서 다시 복습해보자.- 감도와 셔터 속도는 2배 차이가 날 때, 1스탑 증감되었다고 표현한다.
- 조리개값은 1.4배 차이날 때, 1스탑 증감되었다고 표현한다.
예를 들어 수동 모드 조작시
| ISO 400 | ƒ/1.0 | 1/1000초 |
이제 피사계 심도를 깊게 하기위해서 감도는 변경시키지 않고, 조리개값을 2스탑 증가시켰다고 해보자.
| ISO 400 | ƒ/2 | ? |
조리개값 2스탑 증가시켰으므로 셔터 속도는 2스탑 감소시키면 된다.
| ISO 400 | ƒ/2 | 1/250초 |
이와 같이 전의 노출과 같은 노출을 갖는 3요소의 값을 찾는 것을 등가 노출(equivalent exposure)이라 한다.
요즘은 미러리스 시대가 도약하며 워낙 노출 시뮬레이션이 잘 돼있어 손쉽게 노출값을 결정할 수 있어 입문자들에게 무시되는 경향이 크지만 광학식 뷰파인더를 사용하는 DSLR이나 필름 카메라의 경우 등가 노출을 익히고 활용하는 것이 중요하다.
몇 가지 더 예를 들어보자. 같은 조건에서 셔터 속도를 조금 느리게 하고자하여
| ISO 400 | ? | 1/125초 |
| ISO 400 | ƒ/5.6 | 1/125초 |
이를 응용하면 같은 조건에서
| ISO 100 | ? | ? |
그러나 보통은 심도 때문에 조리개값을 명확히 정하는 경우가 많고, 감도는 증가시킬 수록 노이즈가 증가하기 때문에 최대한 낮게 두는 경우가 많아 실제론 셔터 속도를 어떻게 할건지만 정하면 된다. 마지막 케이스 처럼 두 가지를 동시에 계산할 경우는 감도와 셔터 속도를 동시에 정할 때 빼고는 별로 없다.
7. 노출 보정
exposure compensation정말로 중요한 세팅이다. 0을 기준으로 +2는 흰색 -2는 검은색으로 정한다.
보정이 0이라는 소리는 카메라의 자동 미터의 노출값으로 찍었을 경우 18% 회색 값이 결과물에도 똑같이 나온다는 뜻이다.
이건 정말 중요한 콘셉트인데, 화각 전체의 노출값이 18% 회색과 비슷하다면 피사체와 결과물이 비슷할 것이다.
하지만 문제는 이 자동 미터라는게 기본으로 노출보정 0에 맞추고 있다. 이 말인 즉슨 검은색 물체를 놓고 찍어도 회색으로 보일 노출을 설정하고 흰색의 물체를 놓고 찍어도 회색으로 보일 노출을 설정한다는 뜻이다.
요즘에야 소프트웨어가 발전했으니 나중에 보정하면 된다라고 할 수도 있지만 결과물의 정확성에서는 차이가 있다. 미터의 노출 측정 방식에 따라서도 달라야 하는게 노출 보정 값이다.
7.1. 증감·감감 촬영
디지털 카메라가 대세인 요즘은 잘 쓰이지 않는 노출 보정 방법이다.[2] 예전 필름 카메라는 필름의 감도에 따른 노출 설정을 완전 수동으로 하는 것이 기본이었고, 이후 자동카메라가 대세가 된 후로도 필름을 중간에 빼지 않는 한 사진마다 감도를 바꿀 수가 없다는 근본적 한계가 있었다. 결과적으로 노출의 3대 요소중 하나는 미리 고정하고 시작하는 것이다.예를 들어, 주로 풍경 사진이나 인물사진을 찍는 사람이 ASA 감도 50이나 100 정도의 필름을 쓰다가 갑자가 빠른 속도의 사진을 찍어야 할 때를 가정해 본다. 카메라 스펙 상 (그리고 현실적으로도) 감도 800 이상의 '빠른' 필름이 필요한데 평소에 쓰던 감도 100 필름으로 당장 찍어야 할 것이다. ASA·ISO arithmetic 감도의 1스탑 (Stop) 단위는 100 - 200 - 400 - 800[3] 이니까 100 감도 필름은 800과 세 스탑 차이가 난다. 이 경우 원하는 구도를 위해 셔터 스피드를 1/250초에 놓고 찍어야 할 사진도 정노출을 위해서는 1/30초에 놓고 찍어야 한다. 이 때 증감현상할 것을 각오하고 카메라 설정을 ISO 800에 놓고 이미 넣은 100 감도 필름을 다 찍어버린다. 그리고 현상할 때 세 스탑을 '밀어' 달라고 하는 것이다. 이렇게 주문하면 현상소(또는 사진관)에서는 온도를 높이거나 현상액에 담가두는 시간을 늘리게 되는데, 노출이 세 스톱이나 어두운 원본을 원래 원했던 밝기에 가깝게 현상할 수 있다.
마찬가지로 이전에는 200짜리를 찍다가 감도 100 필름으로 바꾼 것을 잊어서 설정을 바꾸지 않고 한롤을 다 써버리면 한 스탑만 Push해 달라고 하면 되고, 반대로 400 필름을 넣은 상태에서 200 감도에서 찍고 한 스탑을 '당겨' 달라고 하는 방법[4]도 있다.
현상도 완전 자동화가 된 요즘은 증감/감감 시 필름의 DX 코드를 무시하고 설정값을 바꿔줘야 하는 귀차니즘이 있기 때문에 현상소에서 추가금을 받는 일도 비일비재하다. 또한 결과물은 제대로 된 노출에서 찍은 것과 많은 차이가 있지만, 일단 찍히기라도 했으니까 다행이라고 생각해야 한다.
8. 기타
- 노출 중에 움직인 물체는 제대로 찍히지 않는다. 하지만 오히려 이를 이용해서 밤중에 별의 움직임이나 도시의 생동감을 찍을 경우, 의도적으로 노출 시간을 늘린다. 그러면 이동한 물체의 잔상이 그대로 찍히게 된다. 고속도로에서 레이저 불빛이 달리거나, 밤하늘의 별이 비 오는 것처럼 늘어져 있다면 전부 노출 시간이 길어서 그런 것이다. 중고등학교 과학 교과서에서 흔히 볼 수 있는 별의 궤적 사진도 마찬가지.
- 초창기의 사진기들은 기술이 부족했기에 노출하는 데 몇 시간을 기다려야 했다고 한다. 그래서 위처럼 노출 중에 움직이는 물체가 있으면 잔상이 남기는 커녕 아무것도 찍히지 않았다. 그래서 예를 들어 도시의 풍경을 한 번 찍으면 유령도시 사진이 되기 십상이었다. 현대의 사진사들도 의도적으로 노출 시간을 늘려서 유령도시 사진을 연출하기도 한다.
인간의 최초의 사진 중 하나에 속하는 이 사진도 노출 시간이 너무 길어서 이런 모양이 된 것이다. 덕분에 왼쪽에서 노출 시간 내내 구두를 닦고 있던 구두닦이와 그 손님은 최초의 인물 피사체가 되었다고 하기도 한다.1838년 루이 자크 망데 다게르가 찍은 사진[5] - 사진을 조금이라도 깊게 배우고 싶은 사람들이 제일 먼저 거쳐야 하는 난관이다. 조리개, 셔터 속도, 감도의 개념도 아직 이해하지 못했는데 서로 엮이며 오르내리는 것을 보면 정신이 없다. 먼저 조리개, 셔터 속도, 감도에 따라 사진에서 어떤 효과를 얻을 수 있는지를 공부하고, 그다음에 노출 변화에 대해 공부하면 이해하기 쉽다. 수치 변화는 계속 신경 쓰면서 찍어야 대략적인 개념을 익힐 수 있으며, 이마저도 수개월은 걸릴 수 있으니 포기하지 말고 계속 신경 쓰면 언젠간 완벽히 숙지하게 된다. 감도를 고정하고 수동 모드로 찍으면 빨리 는다.
- 처음엔 노출계도 수동이었으나, 광을 이용한 전기작용으로 인해 크기가 줄어들었다. 처음 개발은 셀레늄 태양전지 → 포토레지스터(황화카드뮴) → 실리콘으로 바뀌었다. 셀레늄 광전지 혹은 태양전지는 배터리가 안 들어가나 수명이 짧다. 그래서 지금 돌아다니는 볼록렌즈가 마구 달린 노출계는 사망 혹은 다른 노출계보다 몇 스탑 값이 틀어졌다. 그러나 제니트나 기타 등등 카메라에는 셀레늄 광전지를 넣은 것이 있다. 그 후 작게 만들수 있고 또한 수명이 긴 황화카드뮴(CdS) 노출계가 등장하게 되었다. 그러나 반대로, 황화카드뮴은 포토레지스터기 때문에 건전지가 카메라에 삽입되게 되었다.
[1] 셔터 속도는 노출 시간을 결정하는데, 분모의 값이 작아질 수록 더 길게 센서에 빛을 노출시킨다. 따라서 셔터 속도가 느려지는 것이 증감되었다고 표현하는 것이 타당하다.[2] 증감 및 감감은 기본적으로 현상 시에 사용되는 기법이다. 현상이 끝난 뒤 인화 시에 노출을 보정하는 방법도 없지는 않으나, 그 쪽은 정말로 스캔 후 소프트웨어 보정을 거치는 것에 지나지 않는다.[3] DIN·ISO logarithmic 감도로는 21° - 24° - 27° - 30°인데, 현실적으로 다들 ASA 감도를 기준으로 두고 사용하므로 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.[4] 감감현상을 주문하면 증감현상과는 반대로 현상액에 담가두는 시간을 줄이거나 온도를 낮춘다. 이렇게 되면 400 감도만의 상대적으로 거친 질감을 살려 찍을 수 있다. 이를 위해서 일부러 감감촬영을 하는 찍사들도 있다.[5] 은도금을 한 구리판을 이용한 다게레오 타입이라고 불린다.