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카메라라는 단어의 기원은 '카메라 옵스큐라' 입니다. 카메라 옵스큐라 는 라틴어로 어두운 방이라는 뜻인데요. 지금도 이탈리아어 등에서 카메라는 정확히 방이라는 의미를 가지고 있고, 영어로 obscure 는 흐린, 분명치 않은 이라는 뜻을 가지고 있답니다.

Camera Obscura 는 어두운 방 외에 상을 맺히게 하는 상자 형태의 도구를 통칭하는 뜻을 갖기도 해요. 초등학교때 양초의 상을 어두운 상자 안에 맺히게 하는 실험을 하는데, 이 실험에서 만드는 바늘구멍이 뚫린 도구가 camera obscura라고 보면 무방합니다.

카메라의 어원이 왜 어두운 방이란 말에서 올까요? 바로 아주 옛날부터 유럽이나 중동에서 어두운 방의 천장에 구멍을 뚫고, 그 구멍을 통해 들어오는 빛이 만드는 상을 이용하여 천체를 관측하는 행위를 해 왔기 때문이라고 추측할 수 있답니다. 구멍을 통해 빛이 들어오고, 어두운 방의 벽이나 바닥에 상이 맺히는 것은 카메라의 원리와 매우 흡사한 것을 알 수 있죠.

통상적으로, 최초의 근대적인 형태의 카메라는 1839년 프랑스에서 개발된 것으로 알려져 있습니다.

카메라의 원리는 간단해요. 위에서 빛이 상을 만드는 어두운 방을 설명한 것과 동일하게, 카메라 에서도 역시 렌즈, 혹은 핀홀을 통해 들어온 빛이 필름, 또는 촬상소자에 도달하여 상이 맺히고, 그 상이 화학적이나 전자적인 반응을 통해 우리에게 익숙한 이미지가 완성된답니다.

1838년 Sir David Brewster가 지은 A Treatise on
Optics 에 수록된 휴대용 camera obscura의 그림입니다.

1839년경 처음으로 생산되기 시작한 카메라는 daguerreotype, 다게레오타입, 혹은 은판사진법 사진기였는데요, 은판사진법은 최초의 성공적인 사진술이었습니다.

카메라의 종류는 매우 많아요.
DSLR 의 인기로 널리 알려진 SLR 형식의 카메라나 일반 자동 필카나 디카처럼 RF방식,
그 외에도 폴라로이드, 로모, 핀홀, 중형 등이 있고, 특수한 목적의 다양한 카메라들이 존재합니다.
아. DSLR 은 SLR 앞에 Digital이 붙어서 DSLR 입니다. 쉽게 얘기해서 디지털 방식의 SLR 카메라죠.

이 글에서는 SLR 형식에 대해서만 간단히 알아보도록 할게요.

-SLR Camera (Single-lens Reflex Camera ; 일안 반사식 카메라)

왼쪽부터 Nikon D80, Nikon FM2, Pentax ME. D80은 DSLR, FM2와 ME는 SLR 의 대표적인 예랍니다.

RF 방식의 카메라 들이에요. 바디에 뷰파인더로 들어갈 빛을 받아들이는 부분이 따로 있죠.

SLR, Single-lens Reflex 라는 말에서 해답을 찾아보면 SLR 카메라는 어떤 원리로 작동하는지 알수 있어요. Single-lens Reflex 를 한글로 옮긴것이 일안 반사식인데, 말 그대로 카메라에 렌즈가 한개 달려있고, 그 렌즈로 들어온 빛을 반사시키는 원리를 이용하여 작동하는 것이 SLR 카메라 랍니다. 카메라 본체에 보면 빛을 받아들일 수 있는 부분이 렌즈 외에는 없는 것을 볼 수 있는데요, RF 카메라나 이안 리플렉스 카메라와 다른 점이랍니다.


SLR 카메라의 광학부의 대략적인 단면도입니다. 1번 부분이 렌즈, 2번이 미러, 3번이 필름 혹은 센서, 4번이 펜타프리즘 및 접안부 입니다. 먼저 1번, 렌즈로 빛이 들어와요. 다음 2번, 미러는 렌즈에서 들어온 빛을 4번에 있는 펜타프리즘으로 반사시킨답니다. 그럼 펜타프리즘은 다시 빛을 내부에서 두번 반사시켜 접안부를 통해 우리 눈이 볼 수 있도록 하죠. 셔터를 눌렀을 때에는 2번에 있는 미러가 올라가면서 빛이 반사되지 않고 3번에 있는 센서에 바로 도달하게 됩니다. 빛이 센서에 도달하면서 사진이 찍히게 되는 것이지요.

SLR 카메라의 장점:

• 뷰파인더와 촬상 소자에 시차가 없기 때문에, 파인더에 보이는 이미지 그대로 촬영됩니다.
• 렌즈가 교환 가능한것이 일반적으로, 다양한 이미지를 연출할 수 있습니다.

SLR 카메라의 단점:

• 촬영 순간 미러가 올라가게 되어 상이 소자에 맺히는 동안은 뷰파인더 내에 이미지가 보이지 않아요.
• 반사거울의 동작 메커니즘 때문에 셔터스피드 제약이 있어요.
• 거울이 기계적으로 움직여야 하기 때문에 촬영 순간 진동이 발생한답니다.

사진을 찍을때 가장 많이 조작하게 되는것이 조리개와 셔터속도가 아닐까 하는데요.
이번에는 셔터속도에 대해서 알아보겠습니다.
앞서 DSLR 카메라의 구조에 대해서 알아보았는데요,
사진이 찍히기 위해선 미러가 움직여서 빛이 촬상면에 도달해야 하지요.
그런데 미러가 위로 올라가면서 빛이 촬상면에 도달하는것 만으로 끝나는 것이 아니랍니다.
미러가 다시 내려와서 빛을 차단시켜야 촬영이 정말 완료된 것이지요.

셔터 속도란 간단히 말하면 미러가 올라갔을때부터 내려왔을때까지,
혹은 빛이 촬상면에 도달하는 시간의 길이를 의미합니다.
실제론 미러 외에 셔터박스를 구성하는 부품이 더 많고 복잡한데
그냥 빛이 촬상면에 도달하는 시간이라고 알고 있으면 완벽하답니다.

복잡한 설명은 그만하고, 사진을 보면서 이해하면 아주 쉬워진답니다.
아래에 있는 사진들은 다른 조건들은 모두 동일하게 하고 셔터속도만 바꿔서 촬영하였습니다.


한눈에 이해가 되지 않나요?
셔터속도가 길면 길수록 촬상면에 도달하는 빛이 많아지고, 사진이 밝아진답니다.
반면에 셔터속도가 짧으면 사진이 어두워 지고요.
이 예제에서는 움직이지 않는 물체를 촬영했지만,
셔터속도를 잘 이용하면 움직이는 환경에서 다른 분위기의 사진을 촬영할 수 있어요.
이건 조리개에 대해서 설명한 후에 알려드리도록 하겠습니다.

앞선 강좌에서 셔터속도에 대해서 알아보았습니다.
이번에는 조리개에 대해서 알아볼건데요, 많은 분들께 새롭고 약간은 어려운 내용도 다룰거에요.
천천히 읽어보시면 많은 도움이 될거에요.

우리 눈에는 홍채라는게 있지요?
주변 환경에 따라서 홍채가 수축과 이완을 하면서 수정체를 통해 받아들이는 빛의 양을 조절하는데요.
조리개의 모양새나 역할이 바로 이 홍채의 역할과 거의 동일하다고 보시면 됩니다.
일단 사진을 통해서 조리개가 어떻게 생겼는지부터 살펴보지요.

아래의 사진들은 Nikon AF 50mm F1.8D 렌즈를 촬영한 것입니다.




구멍이 커지고 작아지는 생김새가 꼭 우리 눈의 홍채같지 않나요?
아주 간단한 원리인데요, 위 사진 자막에 나와 있듯이, F뒤의 숫자가 커질수록 조리개 구경은 작아집니다.
당연히 조리개 구경이 작아지면 렌즈가 받아들이는 빛의 양이 적어지고,
같은 밝기의 사진을 위해선 셔터속도가 길어져야 하겠지요.

조리개는 영어로 aperture 라고 합니다.
그리고 이 aperture 의 머리글자 A 를 따서 사진기에 A 모드가 있지요.
아마 대부분의 사람들이 가장 많이 쓰고, 저 역시 일상적인 촬영에선 거의 항상 사용하는 모드에요.
이 A 모드에서는 조리개 수치, 즉 F 값을 조절하여 주면 셔터스피드는 자동으로 카메라가 결정해 주지요.
F값이 작아지면 조리개 구경이 커지고, 값이 커지면 구경이 작아지는걸 위 사진을 통해 확인했는데요
이 F 뒤에 오는 숫자가 어떻게 결정되는지 살펴보도록 하겠습니다.
A 모드를 사용하는데에 있어서 아주 많이 중요한건 아닌데요,
앞으로 노출을 더 쉽게 이해하기 위해 알아두면 좋으니 알려드릴게요.

생각보다 아주 간단한 공식에 의해 설명을 할 수 있어요.
바로 이 공식이에요..

F값 = 렌즈의 초점 거리 ÷ 조리개 구경

예를 들어서 설명해 드릴게요.
위 사진의 렌즈는 초점거리가 50mm 인 단렌즈 입니다.
위에서 살펴본 F값이 1.8, 5.6, 22 인데요.
F 값이 1.8 이 되기 위해서는
1.8 = 50 ÷ 구경   이니까
조리개 구경이 대략 27.77mm 가 되어야 하겠네요.
그래서 저 위 세개의 사진중에 첫번째 사진의 렌즈 속 구멍의 크기는 대략 27.8mm 라는 얘기에요.
사진에서 렌즈가 놓여있는 고무 패드의 모눈 한개의 길이가 2cm 인데요, 눈으로 한번 어림짐작 해보세요.
그럼 F값이 5.6 이 되기 위해선, 50 ÷ 5.6 을 해보니 약 8.9mm 가 나오는데요.
역시 모눈과 비교해 보시면 그정도 크기가 된다는걸 볼 수 있을거에요.
마찬가지로 계산해보면, F22가 되기 위해서는 조리개 구경은 대략 2.3mm 가 되어야 하네요.

렌즈의 종류가 참 많다는걸 생각해보면 과연 이 공식이 완벽할까 하는 의문이 드는데요.
물론 모든 렌즈들이 조금씩 다르기 때문에 정확히 같지는 않습니다.
하지만 이론상, 초점거리가 200mm 이건 50mm 이건 조리개 수치가 같은 5.6 이라면
같은 양의 빛을 받아들인다 라고 이해하시면 됩니다.

사진에 관심을 가지고 찍다 보면 한스탑, 두스탑, 이런 말을 많이 듣게 되지요.
간단히 얘기해서 '한 단계' 라는 의미인데요
조리개 수치 한스탑들의 나열은

√2^0 , √2^1 , √2^2 , √2^3 , √2^4 , √2^5 , √2^6 , √2^7 , √2^8 ......

이 되고요, 계산해서 써보면

1 , 1,4 , 2 , 2.8 , 4 , 5.6 , 8 , 11 ......

이 된답니다.

이 숫자들이 정확히 뭘 의미하는지는 다음, 노출에 대해서 설명할때 얘기해 드릴께요.


다음은 조리개 날의 수가 야경 촬영시 빛갈라짐에 어떤 영향을 미치는지 알아볼게요.
야경을 촬영할때 사진에 나타나는 광원의 빛갈라짐은 정말 매력적이죠.
위 사진은 야경 사진의 광원 부분을 크롭한 모습입니다.
빛갈라짐이 나타나는데요, 조리개를 F10 정도 이상으로 조이고 촬영하면 빛갈라짐을 쉽게 볼 수 있어요.
잘 세어보면 위의 두 사진의 광원은 14개로 갈라져 있지요.

빛갈라짐은,
◈조리개 날의 갯수가 짝수일때 = 조리개 날의 갯수
◈조리개 날의 갯수가 홀수일때 = 조리개 날의 갯수 × 2

가 됩니다.
그래서 위 사진들만 보고 조리개 날수는 7개 혹은 14개 임을 알 수 있지요.
참고로 둘 다 날의 수는 7개입니다.

그런데 자세히 살펴 보세요. 빛갈라짐에 약간의 차이가 있을거에요.
왼쪽 사진과 오른쪽 사진의 빛갈라짐의 각도가 조금 다르지요?
오른쪽 사진은 수평으로 된 갈라짐이 있는데, 왼쪽 사진은 각도가 약간 틀어져 있지요.
렌즈 내부의 조리개의 각도에 따라 약간씩 저렇게 빛갈라짐의 방향이 달라진답니다.
렌즈의 종류에 따라 저런 차이가 발생하기도 하고,
조리개 수치가 바뀌면 약간의 각도 차이가 발생하기도 하기 때문에 각도가 조금씩 틀어집니다.

마지막으로, 조리개 수치에 의해 가장 많이 영향을 받고, 많은 분들이 관심있어 하시는
아웃포커싱 (out of focus) 에 대해 살펴볼게요.
모든걸 요약해서 말씀드리면 조리개가 개방될수록 아웃포커싱 효과가 커집니다.
모든 렌즈에서 피사체가 가까울수록 아웃포커스 효과가 커져요.
또, 초점거리가 망원일수록 효과가 커지죠.
흔히 인물사진엔 85mm 렌즈가 최고다 라는 말을 많이들 하는데요,
여러가지를 종합해 볼때 85mm 렌즈가 전신 인물사진을 찍을때 최적의 아웃포커싱 효과를 주는것이
이 렌즈가 인물사진에 최적이라는 평가를 듣게 된 것의 가장 큰 요인입니다.

이 아웃포커싱 효과는 피사계 심도 (Depth of Field) 를 알면 더 정확히 적용할 수 있습니다.
피사계 심도.. 말은 어렵지만 의미는 참 간단해요.
사진을 찍었을때, 사진에서 선명하게 나오는 범위를 피사계 심도라고 합니다. 간단하죠?


렌즈에서 어떻게 피사계 심도를 알 수 있는지 설명드릴게요.
줌렌즈 같은 경우 피사계 심도가 표시되어 있지 않은 경우가 많지만,
촬영이 급하지 않은 상황에서 단렌즈를 사용할때는 유용하게 사용할 수 있습니다.
사진 윗부분 돌기가 있는 부분이 포커스 링이에요.
그리고 맨 아래 부분에 조리개 수치가 표시되어있는 조리개 링이 있지요.
DSLR 을 사용한다면 조리개 링은 고정시켜놓고 사용하지 않겠지요.
이 포커스링과 조리개 링 사이에 AF NIKKOR 50mm 라고 적혀있고,
그 윗부분에 눈금들이 있고 22,11 이렇게 적힌 부분이 있지요.
이 부분이 바로 심도를 표시해주는 부분이에요.
지금 사진을 보면 초점이 0.5m 에 맞아있는데요, 만약 조리개 수치가 F22 라면
렌즈에서 약 0.46m 에서 0.56m 정도 거리 사이에 있는 물체는 초점이 맞게 나온다는걸 표시한 거죠.
이 50mm F1.8 렌즈에선 그렇게 자세하게 표시가 되어있지 않지만,
자세히 표시되어서 꽤 유용하게 사용할 수 있는 렌즈들도 있답니다.
심도를 이용하면, 피사체의 두께가 있는, 가령 단체사진 같은 걸 촬영할때
더 감각적이고 좋은 사진을 얻을 수 있게 되는거죠.

아웃포커싱 현상은 아래 사진을 보고 이해하는게 가장 빠르겠지요.
최대개방에서 조리개 수치를 한단계씩 높여가며 촬영하였습니다.
50mm F1.8 렌즈로 촬영하였는데요
이 렌즈는 전신 인물사진을 촬영하기엔 아웃포커싱 효과가 좀 약하답니다.
























조리개에 대한 내용을 살펴보았습니다.
좀 어려운 내용도 있고, 앞뒤가 잘 연결되지 않는 느낌도 있지만,
조리개와 그 관련된 내용의 이해만 충분해도, 카메라에 대한 이해는 1/3 정도 했다고 할 수 있다고 생각해요.
이번에 설명되지 않은 부분들은 다음번에 노출에 대한 얘기에서 더 하도록 하겠습니다.

앞서 카메라의 셔터속도와 조리개에 대해서 알아보았지요.
이번엔 카메라의 여러가지 촬영모드에 대해서 알아볼게요.

기본적인 네가지 모드 - P, S, A, M

1. P는 Program!

P는 프로그램 모드로 불러요. Program 모드는 말 그대로 카메라에 내장된 일종의 Program 으로 촬영조건을 결정해 주는 것입니다. Program Mode 에서는 피사체에 초점을 맞추면, 자동으로 카메라에서 측정한 노출값에 기반해서 적절한 조리개와 셔터속도를 결정해서 간단히 셔터만 누르면 촬영이 되요. 많은 분들이 중급기 이하 카메라에 보통 달려있는 Auto 모드와의 차이점을 궁금해 하시는데요, Auto 모드에서는 조리개, 셔터스피드 값 뿐만 아니라 iso, 내장플래쉬 등등까지 자동으로 제어해요. 즉, Program 모드보다 더 넓은 범위의 자동 모드라고 할수 있겠네요. Program 모드에서는 촬영자가 원하는 iso값을 지정해 줄수 있고, 별도로 조작해 주지 않는 한 내장플래쉬가 자동으로 튀어나오거나 할 일이 없습니다. 스냅사진용으로 딱이지요!

2. S는 Shutter!

S는 셔터모드, 혹은 셔터 우선 모드 라고 불러요. Shutter 모드는 Shutter 속도를 촬영자가 정하고, 조리개값을 카메라가 정해주는겁니다. 그러니까 얼마나 오랫동안 열어둘것인지를 결정하면, 카메라가 자동으로 조리개를 열고 조여서 노출을 맞추는거지요.

사진들을 보면 훨씬 쉬워요.

보면 아래 위 사진은 셔터속도가 짧기때문에 차가 움직이고 있지만 그 1/1000초만의 순간만 사진에 담겼기 때문에 선명하고, 아래사진은 1/13초 라는 긴 시간동안 셔터가 열려있었기 때문에 차가 움직이는 궤적이 보이는 거에요. 아래사진이 카메라가 흔들려서 그런게 아닌게, 차 이외의 사물들은 그대로 정지하고 있기 때문에 흔들리지 않았지요. 이렇게 셔터스피드를 수동으로 정해줬을때, 카메라에선 위 사진에선 조리개를 F2.5로, 아래사진에선 F22로 자동으로 조정했어요. 당연히 위 사진이 셔터속도가 짧아서 빛을 적게 받아들이니까, 조리개는 활짝 열어야겠죠. 아래사진은 셔터를 오래 열고있으니 조리개는 작게 해야겠구요.

다른 사진들을 한번 더 볼까요.

분수대에서 물은 계속 흐르고 있기 때문에, 셔터를 길게 열어놓고 있으면 물이 흐른 궤적이 보이게 되죠. 위 사진은 셔터속도가 짧아서 물이 선명하게 보이지만, 아래사진은 시간이 좀 길어서 물의 궤적이 보이지요. 너무 대낮이라 이 이상 셔터를 길게 열어둘 수가 없었는데요, 흐르는 물에 셔터를 오래 열어놓게 되면 아주 부드러운 질감의 궤적이 사진에 찍히게 되요. 셔터모드는 이렇게 셔터를 오래 열어서 장노출을 주면서 무언가의 궤적을 찍을때 유용하게 이용할수 있어요. 특히 야경에서요.

3. A 는 Aperture!

A는 조리개 모드, 혹은 조리개 우선 모드 라고 불러요. 조리개 수치를 촬영자가 결정하면 셔터속도를 카메라에서 자동으로 제어해 줍니다. 조리개를 수동으로 조절하는건 아웃포커싱 조절을 할수 있다는 거지요. 조리개 수치에 따른 아웃포커싱의 원리는 지난번에 살펴봤지요. 렌즈별로 조리개 수치에 따라 선예도나 화질이 차이가 나는데, 최적의 결과물을 얻기 위해서도 가장 많이 사용하는 촬영모드 입니다. A 모드는 가장 다양한 촬영환경에서 사용할수 있는, 사진을 찍으려면 친숙해져야만 하는 모드입니다.

4. M 은 Manual!

M은 매뉴얼 모드, 혹은 수동모드 라고 불러요. 수동모드에서는 어느 하나 카메라에서 자동으로 결정해주는것 없이, 촬영자가 셔터속도와 조리개 모두를 결정해야 합니다. 뷰파인더 안에는 카메라의 노출계에서 보여주는 노출정보가 표시되고요, 이 노출정보를 통해서 적절히 조리개와 셔터속도를 결정해야 합니다. 가령, 뷰파인더를 봤을때 너무 밝다는 뜻으로 + 쪽으로 표시가 된다면, 사진을 어둡게 하기 위해 조리개를 조이거나, 셔터스피드를 짧게 해야지요. 그 반대로, 어둡다는 뜻인 - 쪽으로 표시가 되면 조리개를 더 열거나, 셔터속도를 더 길게 주어야 합니다.

이상으로 카메라의 기본적인 4가지 모드, P S A M 모드를 살펴보았는데요. 중급기 이하에서는 대부분의 카메라들이 이것들 외에도 오토모드, 야경모드, 접사모드, 스포츠모드, 등등.. 많은 모드를 탑재하고 있는데요. 이런 모드들이 간편하고 사용하기 쉬운건 사실이지만, P S A M 모드를 iso 나 노출보정 같은 카메라 내장 기능과 함께 조작하면서 촬영을 해보는 것이 사진 실력 향상에도 도움이 되고, 재미도 있답니다.