사진이야기 (4), 피사계 심도(被寫界 深度)

서울시립대 시민대학 사진예술과정과 한국사진작가협회 사진강좌에서의 사진강좌를 정리하는 차원에서 주 2회(토. 일)에 걸쳐 사진이야기를 연재합니다.

사진에 관심이 있는 분들에게 조그마한 도움이 되기를 바랍니다.

 

  ■ 사진이야기 (4),  피사계 심도(被寫界 深度)  

  1. 노출(露出)을 결정하는 3대 요소

사진을 촬영하기에 앞서 제일 먼저 부딪치게 되는 것은 조리개 값(F)ㆍ셔터속도ㆍ감도(ISO) 등을 어떤 조건으로 설정하고 촬영할 것인가로 망설이는 것이다. 이러한 조건들은 사진의 노출정도를 표현하는 가장 중요한 요소들이기 때문이다.

조리개 값(F)ㆍ셔터속도ㆍ감도(ISO)는 노출(露出)을 결정하는 3대 요소로서, 이들의 노출 값은 서로 상호 협응하며 적정노출 작업을 수행하게 되며 빛이 피사체에서 반사되어오는 량을 조절한다.

조리개는 렌즈를 통과하는 빛의 양을 면적으로 제어하고, 셔터속도는 렌즈를 통과하는 빛의 양을 시간적으로 제어하며, 감도(ISO)는 이미지 센서의 민감도에 의하여 빛의 양을 제어한다.

노출(露出)은 사진의 성패를 좌우하는 가장 중요한 요소 중 하나로, 사진적(寫眞的) 의미의 노출이란 카메라의 셔터와 조리개 및 감도로 빛의 밝기를 조정하여 필름 또는 이미지 센서에 빛을 쬐는 작업으로, 사람의 눈으로 보았을 때 자연모습 그대로의 색상과 밝기, 또는 원하는 색상과 밝기를 가진 사진으로 재현시키는 작업을 말한다.

요즘의 대부분 카메라들은 최적의 조건을 설정해 주는 자동기능(Auto) 뿐만 아니라 다양한 노출제어 기능(Av, Tv, P)도 있지만, 독창적인 나만의 사진을 찍기 위해서는 자기만의 노출 설정이 필요하다 하겠다.  

 

01 노출과다		02 적정 노출		03 노출부족

2. 조리개 값에 의한 피사계 심도(被寫界 深度) 

오늘은 사진촬영에 있어서 가장 기본이 되는 피사계 심도(被寫界 深度)를 결정하는 조리개 값(F)에 대해 우선 살펴보고자 한다.

피사계 심도(depth of field, DOF)는 사진의 초점이 맞는 것으로 인식되는 범위로, 이때 충분히 초점이 맞은 것으로 인식되는 범위의 한계를 피사계 심도라 한다.

즉, 피사계 심도의 결정은 피사체의 배경을 흐르게 하여(Out of Focus) 의도한 피사체만 돋보이게 하느냐, 아니면 배경도 선명하게 하느냐(Pan Focus)의 문제라 하겠다.

전자는 피사체에 집중되는 효과가 필요한 인물사진이나 꽃ㆍ곤충 등에 유용한 방법이 되겠고, 후자는 모든 부분이 선명하고 자세하게 묘사되어야 하는 기념사진이나 풍경사진ㆍ보도사진 등에서 많이 사용되는 기법이라 하겠다.

카메라의 조리개 값(F)은 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22, 32, 45, 64 등의 수치로 나타내며, 조리개 값은 지수가 적을수록 빛을 많이 통과시키고, 지수가 클수록 빛을 적게 통과시킨다.

즉, 지수가 낮은 것(F1.4)은 높은 조리개 값으로 배경을 흐리게 하며, 지수가 높은 것(F64)은 낮은 조리개 값으로 배경도 선명하게 촬영된다.

 

 

 

흔히 ‘피사계 심도가 깊다, 혹은 얕다’ 라는 표현을 자주 사용하는데, 주요 피사체와 배경이 모두 뚜렷하게 나온 사진을 ‘피사계 심도가 깊다’ 라고 하며, 주요 피사체만 선명하게 나오게 하고 배경을 흐리게 촬영하는 것을 우리는 ‘피사계 심도가 얕다’ 라고 한다.

조리개 F25, 피사계 심도가 깊다

조리개 F4.5, 피사계 심도가 얕다

3. 촬영거리와 셔터속도에 의한 피사계 심도

 이러한 피사계 심도는 조리개 개방 정도(F 값) 뿐만 아니라 피사체의 크기ㆍ렌즈의 초점거리ㆍ피사체와 사진기 간의 거리(촬영거리)ㆍ셔터속도 등 여러 요인에 의하여 복합적으로 결정된다.

광학에서 F값은 기본적으로 (렌즈의 촛점거리)/(조리개 직경)으로 계산된다. 따라서 조리개의 지름이 커지면 F값은 작아지고, 빛이 모이는 양은 많아진다(밝아진다).

 동일한 화각을 보이는 렌즈로 촬영할 때라든지, 동일한 초점거리지만 피사체의 크기가 같아지도록 피사체와의 거리를 달리 하여 촬영할 경우에는, 촬상면의 크기가 커질수록 피사계 심도가 얕아지며 촬상면의 크기가 작을수록 피사계 심도가 깊어진다.

 촬상면의 크기ㆍ렌즈의 초점거리ㆍ렌즈의 조리개 값이 동일할 때, 사진기와 피사체 간의 거리가 가까울수록 피사체의 심도는 얕아지고, 사진기와 피사체 간의 거리가 멀어질수록 심도구간이 깊어지게 된다. 따라서, 렌즈의 초점거리가 긴 망원렌즈를 사용하면 심도가 얕아지고 초점거리가 짧은 광각렌즈를 사용하면 심도가 깊어진다.

 또한, 셔터속도를 빠르게 하면 조리개 구경이 넓어지면서 피사계의 심도는 얕아지며, 셔터속도를 느리게 하면 조리개 구경이 좁아지면서 피사계가 심도가 깊어지므로, 동일 노출이지만 피사계의 심도는 다르기 때문에 두 이미지는 큰 차이를 보이게 된다.

 즉, 동일 노출상태에서 셔터속도를 빠르게 할수록 조리개 지수는 낮아지고 심도는 얕아지며, 셔터속도를 느리게 할수록 조리개 지수는 높아지고 심도는 깊어진다. 

 

  4. 초점과 피사계 심도 

모든 카메라 렌즈는 피사체에 초점을 맞추면 일정범위 내에서 앞뒤로 1:2의 비율로 초점이 맞는다.

따라서 초점범위 내(point of focus)에 있는 네 줄의 단체 인물사진을 찍을 경우, 두 번째 줄에 초점을 맞추면 모두에게 초점이 맞게 된다.  또한, 조리개 값을 높은 값으로 변경하면 피사계의 심도가 높아지면서 초점의 거리는 2배씩 늘어난다.

 

 

 

한낮의 태양이나 밤의 가로등을 별처럼 빛나게 찍으려면 조리개를 최대한 조이고(조리개 값을 높이고) 초점을 정확하게 맞추면 되는데, 이는 조리개 날 사이로 빛이 새기 때문이다.

 

 

5. 과다 조리개 값

조리개 값을 너무 높이면 빛의 회절현상이 일어난다.

이러한 현상은 렌즈 안으로 들어온 빛이 조리개가 좁으므로 조리개 안으로 들어가지 못하고 다시 반사되어 나가는 현상으로, 이때 나가지 못한 빛이 조리개 부분에서만 돌게 된다.(요즘 카메라는 회절량이 거의 미미하다)