셔터와 조리개의 황금비 카메라 노출시스템의 이해

필름 카메라든 디지털카메라든 사진이 찍히는 원리는 동일합니다. 렌즈로 모아진 빛이 카메라 내부의 셔터막을 통과하여 필름(또는 디지털카메라는 이미지센서)에 닿으면서 사진이 만들어지게 됩니다. 하지만 사진이 밝게 나오기도 하지만 때로는 어두운 사진이 나오기도 합니다. 동일한 광원과 촬영조건이라도 촬영자에 따라서 사진이 어둡거나 밝게 나오기도 합니다. 이는 사진의 노출과 관련된 문제로 사진의 노출을 결정하는 핵심적인 3가지 요소는 조리개(Aperture), 셔터스피드(Shutter Speed), 필름감도(ISO)입니다. 이 세 가지의 요소들은 사진의 밝기뿐 아니라 사진의 심도와 표현에도 영향을 주게 됩니다.

이 3가지 핵심 요소의 개념과 이들이 어떻게 상호작용을 하여 사진의 품질을 결정 하는지에 대해서 정리하고자 합니다. 

1. 조리개 (Aperture)

조리개는 카메라 내부로 빛이 통과할수 있는 통로(구멍)이라고 이해를 하면 되는데요. 조리개는 카메라 렌즈 안에 들어있는 얇은 막으로 되어 있고, 이 막을 열었다 닫았다 하면서 빛이 들어오는 양을 조절하게 됩니다. 

조리개 숫자가 커질수록 구멍은 작아지고, 숫자가 작아질수록 구멍이 커지면서 많은 빛이 들어오게 됩니다.

F32, F16, F11, F8, F5.6 F4, F2.8, F2.0, F1.8, F1.4

등으로 표기되며, 숫자가 작을수록 구멍이 크고 숫자가 커질수록 빛이 들어오는 구멍도 커지게 됩니다.  F1.4에 비해서 F2.0은 두 스탑 어두운 사진이 나오게 됩니다(동일한 조건에서)

이러한 조리개값은 빛의 양도 조절을 하면서 사진의 심도(Depth of Field)에도 영향을 주게 됩니다.

조리개 숫자가 커질수록 구멍은 작아지고 심도가 깊어지면서  피사체와 배경 모두가 선명한 사진이 만들어지게 됩니다(팬포커싱) 반대로 조리개 숫자가 작아질수록 구멍은 커지면서 심도가 얕아지고 피사체는 선명하지만 배경이 흐려지는 아웃포커싱이 됩니다. 

주로 풍경사진 촬영시에는 F5.6 이상을 많이 사용하고, 인물 촬영 시에는 인물을 최대한 돋보이게 하려고 F1.4나 F.1.8을 사용하여 배경을 흐리게 만들어 버립니다. 

이는 렌즈마다 선예도나 색감이 뛰어난 조리개 구간이 어느 정도 존재하고 있기에 본인이 사용하는 렌즈의 특성을 파악하는게 좋습니다.

2. 셔터스피드 (Shutter Speed)

조리개를 통과해 카메라 내부로 들어온 빛은 셔터막 앞에서 다시 한번 더 제어를 받게 됩니다. 셔터스피드라는건 셔터막이 열렸다 닫히기까지의 시간을 말합니다. 셔터막 바로 뒤에는 필름(디지털 카메라라면 이미지 센서)이 위치하고 있기에 필름이 얼마의 시간 동안 빛에 노출을 시킬지를 결정하는 역할을 하게 됩니다. 

셔터스피드는 셔터막이 열려있는 시간 즉 필름이 빛에 노광되는 시간을 말합니다.

B, 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1/500, 1/10000 

일반적으로 이런 단위의 숫자가 셔터 다이얼에 표시가 되어 있습니다. 

1은 1초이고 1/60은 1/60초를 말합니다. 숫자가 우측으로 갈수록 셔터가 열려있는 시간이 짧아지게 됩니다. B셔터는 벌브셔터로 셔터를 누르고 있는동안 계속 셔터가 열려 있습니다. 동일한 조건에서 1/8초에 비해서 1/60초는 3스탑 어두운 사진이 만들어지게 됩니다.  

셔터스피드가 느릴수록 필름이 더 오랜 시간 빛에 노광이 되기에 밝은 사진이 나오게 되며, 셔터스피드가 빨라질수록 필름은 짧은 시간만 빛에 노광이 됩니다.  이 셔터스피드는 주로 피사체의 움직임(동적인 요소)과 관련이 있습니다.

빠른 셔터스피드(예: 1/1000초)를 사용할 경우 움직임이 멈춘 듯 선명한 사진이 나오게 됩니다.(떨어지는 물방울, 자전거 타는 사람 등) 반대로 느린 셔터스피드(예: 1/10초, 1초, 2초)로 사진을 찍을 경우 동적이거나 움직임의 괴적이 사진이 그려지게 됩니다. 포토샵의 모션블러 효과를 준 것과 같은 동적인 이미지가 만들어지는 것이죠! 주로 야간에 자동차 괴적이나 별의 괴적, 시간의 흐름 등을 사진으로 담을 때 많이 사용합니다.(장노출 사진)

3. ISO (필름감도)

ISO는 필름(또는 디지털 센서)이 빛에 반응하는 민감도를 말합니다.

좌측은 필름감도(ISO) 400, 우측의 코닥은 400, 후지필름 벨비아는 감도 100이라고 표시되어 있습니다.

ISO 25, 50, 100, 200, 400, 800, 1600, 6400 

으로 표기가 됩니다. 필름을 구매할때 박스에 큰 숫자로 표시가 되어 있습니다.

ISO 수치가 높을수록 빛에 더 민감해지면서 어두운 환경에서도 플래시 없이 밝은 사진을 찍는 게 가능합니다. 하지만 고감도 필름으로 갈수록 사진에 노이즈(모래알 같은 입자)가 생기게 됩니다.  ISO 수치가 낮아질수록 사진의 입자는 부드럽고 선면한 사진을 만드는데 유리하게 됩니다. 

보통 800 이상으로 가면 육안으로 거친 노이즈의 관찰이 가능하게 됩니다. 이런 노이즈를 필름사진의 감성으로 인식하는 경향이 있어서 고의로 증감촬영을 하여 거친 사진을 표현하기도 합니다. 

4. 세 요소의 상호관계 – 노출의 삼각형 (Exposure Triangle)

조리개(Aperture), 셔터스피드(Shutter Speed), 필름감도(ISO) 이 세 가지 요소는 노출의 삼각형을 구성하며, 서로 영향을 주고받습니다. 핵심은 하나의 값을 조절하면 다른 두 요소를 균형 있게 조절해야 한다는 점입니다. 예를 들어, 셔터스피드를 느리게 하여 노출을 확보했다면, ISO를 낮추거나 조리개를 조여서 적정 노출을 맞춰주어야만 깨끗한 사진을 얻을 수 있게 됩니다.

F1.4와 F2의 차이를 "1스탑" 이라고 합니다. 셔터스피드도 1/15 초와  1/30 초도 마찬가지로 1 스탑 차이라고 합니다. 감도 100필름과 400 필름의 노출값은 2스탑 차이가 생기게 됩니다. 

​여기서 1번(F5.6, 1/15, 400)이 적정노출이라고 가정해봅시다. 적정 노출을 찾는건 카메라 뷰파인더 내의 노출계나 외부노출계 또는 노출계가 없다면 필름박스에 표기된 일반적인 날씨에 따른 기준표(뇌출계)를 참고하면 됩니다.

1번 설정이 적정노출이지만, 이 값들에서 필름감도를 3200으로 올리게 된다면  2번 값들도 동일하게 적정노출이 됩니다. 즉, 감도 400필름 대신에 3200 필름을 넣으면 노출이 2 스탑 오버가 되지만, 조리개값에서 1스탑, 셔터스피드에서 1 스탑의 빛을 줄여주면서 적정 노출값을 만들어주게 됩니다.

​만약 1번값에서 조리개값을 F2로 줄여주면 카메라는 2스탑 만큼의 빛을 더 많이 받아들이게 되면서 과다 노출이 됩니다. (노출오버)

그러면 셔터스피드를 2 스탑 빠르게(1/60) 하여 적정노출을 만들어 수가 있습니다.

이상으로 카메라의 기본 작동원리와 조리개(Aperture), 셔터스피드(Shutter Speed), 필름감도(ISO)가 어떻게 사진에 영향을 주는지를 알아봤습니다. 요즘은 스마트폰이나 디지털카메라를 대부분 사용하기에 이런 이론적 배경 없이도 얼마든지 좋은 사진을 찍을 수가 있습니다. 

하지만, 자신이 원하는 사진을 만들거나 독특한 느낌의 사진을 만들려면 이러한 개념을 알고 있는 게 좋습니다  그냥 구도 잡고 셔터를 누르는 것보다는 미리 사진결과를 예측하면서 자신이 직접 여러 가지 값을 변경해 가면서 조금 더 방향성을 가진 사진을 만들어가는 것도  재미있는 취미생활이 될 듯합니다.