[스크랩] `노출의 이해` --- 초보 탈출 제1요소

...... 이 글은 본인이 이곳 사진&포토샵 테크닉에 초반에 노출의 3대요소(1),(2),(3)의 시리즈로 올렸던 글에서 두 번째 글로서, 이 글 또한 사진을 처음하는 초보자에게는 매우 중요한 내용이나, 너무 뒤에 있어 잘 읽혀 지지않고, 이해도를 높히기위해 사진을 추가하고, 내용을 대폭 수정하고 편집하여, 다시한번 올립니다.... 깨달음의 즐거움!!!!!

    노출의 3대 요소 (2)

...... LASER(레이져)는 에너지가 축적된 빛의 일종인데, 요즘 다양한 두께의 철판을 정밀하게 뚫을 때 많이 사용되어 진다. 철판에 구멍을 뚫는다는 단순한 목적을 설정하고 이 글을 풀어가면,  --1-- 에너지가 많이 축적된 LASER는 같은 두께의 철판이라도 빨리 뚫을 수 있을 것이고, -- 2 -- 같은 에너지의 LASER를 사용하더라도 얇은 철판이 빨리 뚫릴 것이다......... 여기서 --1-- LASER의 에너지의 세기를 광원의 세기, -- 2 -- 철판의 두께를 필름의 감광도( 얇은 철판일수록 감광도가 높은)에 비유 할 수 있는 원리가 성립된다.

...... 노출을 이해하는 주제에서 --1-- 필름을 감광 시키는 빛의 세기(량)라는 첫 번째 요소와 --2-- 그 빛에 의해 감광되는 필름(CCD)의 "감광도"라는 두 번째 요소, 이렇게 두 가지 로 나누어 이해하는 것이 매우 중요한 핵심이 된다............ "감광도"란 필름이 빛에 반응하는 민감도를 의미 하고, 감광도가 높다는 것은 약한 빛의 세기에서도 잘 감광됨을 의미한다.

...... --1-- 필름에 도달되는 빛의 세기(량)의 조절은, 피사체로부터 반사되어 카메라 렌즈로 들어오는 빛을 "조리개"와 "셔터"로 조절하게 된다. ....... -- 2 -- 필름카메라의 경우 필름의 감광도는, ISO의 값이 얼마가 되는 필름을 장착하고 찍느냐에 따라, 필름의 감광도를 선택한 것이지만... 디카는 한 장의 사진을 찍을 때 마다, CCD의 감광도(ISO값)을 변화 시키면서 찍을 수 있다.

...... 여기서 "노출의 3대 요소" ①②③ 은 ...... --1-- 카메라의  ① 조리개(F수) , ② 셔터스피드와 ...... -- 2 -- 필름(CCD)의 ③감광도(ISO) 이다. 

 

--1-- 필름( CCD )에 도달하는 빛의 량의 조절 : 카메라의 ① 조리개(F수), ② 셔터스피드 


...... 여기서 필름(CCD)에 도달하는 빛의 량의 조절이란 엄밀하게 이야기하면, 피사체에서 반사되어 나온 빛이 렌즈를 통과 할 때 조리개의 개방과 조여짐의 정도에 따라 조절되고, 필름(CCD)앞에 있는 셔터는 평소 필름에 빛이 도달 하지 못하게 막고 있다가, 사진을 촬영할 때 개방 되는데, 이 셔터가 개방되는 시간만큼 필름에 빛이 도달 되는 것을 의미 한다.

...... 필름(CCD)에 도달하는 빛의 양은 수도꼭지의 수돗물이 흘러나오는 양을 측정하는 것과 같은 원리로 생각 할 수 있다. 수돗물이 흘러나오는 속도가 일정 하다고 할 때, 수도꼭지의 지름이 2배로 커지면, 같은 시간에 흘러나온 물의 양은, 단위시간당 물이 지나는 면적에 비례하므로, 4배가된다. 만일 지름이 루트2배라면 같은 시간에 흘러나온 물의 양은 2배가된다. 또한 물이 흘러나온 시간이 2초 동안 흘러나온 물의 양은, 1초 동안 흘러나온 물의 양에 2배가됨은 자명한 이치이다......  여기서 수도꼭지의 지름은 카메라의 조리개에 비유되고, 물이 흘러나온 시간은 셔텨스피드에 비유하고, 흘러나온 물의 량은 필름에 도달한 빛의 양으로 비유된다. 이 원리는 글로 표현하려하니 어렵지, 사진 기초서적의 그림으로 설명된 부분을 보면 쉽게 이해 할 수 있는 부분이다.


.....

좌측 : 조리개 -- F수 가 적어질수록 빛이 통과되는 유효면적은 각 단계마다 2배 넓어진다.
우측 : 셔터스피드 - 셔터스피드 다이얼에 표기된 숫자의 역수가 개방되는 시간이다. 단위는 초(sec)다.


...... 조리개 : F 수 -- 개방되었다 조여지는 조리개는 개방되고 조여지는 정도를 나타내는"F수"라는 것이 있다. "F수"는 렌즈의 초점거리 를 조리개의 유효직경 으로 나눈 값 --- F수 = 렌즈의 초점거리/ 조리개의 유효직경 --- 으로 정의된..... 조리개의 개방 정도를 나타내는 수치이다...... "F수"에는 --- 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22 --- 가 있다. 여러분은 공식에 관심을 둘 필요는 없다......... 관심을 두어야 하는 것은, 1.4, (1.4×1.4=)2, (2×1.4=)2.8, (2.8×1.4=)4 , (4×1.4=)5.8, (5.8×1.4=)8, (8×1.4=)11, (11×1.4=)16, (16×1.4=)22 의 "F수"를 관찰 해보면 각 단계가 루트 2배(약 1.4배)란 사실이다...... "F수"는 유효직경에 반비례하니까 (루트)유효면적에도 반비례한다는 사실을 알 수 있다......... 여기서 복잡한 설명 모두 버리고, F수 8을 선택하였을 때 보다 F수 5.6을 선택하면, 빛이 통과하는 유효지름은 루트 2배(1.4배), 유효면적은 2배 커진다는 사실 하나만 기억하면 된다........ 이러한 원리는 F수 11에 대한 F수8에서, F수16에 대한 F수11에서도 같은 원리가 적용된다. "F수"는 수치가 커질수록 조리개의 유효면적이 좁아짐을 알 수 있다......... 필름에 도달하는 빛의 양은, 조리개의 각 단계의 변화에 2배 차이난다.


...... "셔터스피드 -- 노출시간"이라는 것이 있다. 이것은 셔터가 열려 필름 혹은 CCD에 빛이 노출이 허용되는 시간이다. 노출의 3대 요소 중 가장 이해하기 쉽다. 셔터스피드의 숫자는 노출시간(단위는 초)의 역수로 ----- 2, 4, 8, 16, 30, 60, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 ---- 등등의 수치가 있으며, 셔터스피드의 수치는 노출시간의 역수이니까, 30(1/30 초)은 60(1/60 초)에 비해 노출시간이 2배이다. 이러한 원리는 1/125 초 에 대한 1/250 초, 1/500 초 에 대한 1/1000 초 에도 해당된다........ 필름에 도달하는 빛의 양은, 각 단계의 변화에 2배 차이난다.




...... 윗 사진에서, [ F22, 1/4 초 ]에서 [ F8, 1/30 초 ]로의 데이터 수정은, 조리개는 세 단계가 더 개방 ( F22 → F16 → F11 → F8 )되어 빛이 지나는 조리개의 유효 면적이 8(2x2x2)배로 넓어졌다는 것이고, 셔터스피드는 세 단계가 ( 1/4 초 → 1/8 초 → 1/15 초 → 1/30 초 ) 짧아져, 셔터가 개방 시간이 1/8배 로 짧아졌다는 의미가 된다........ 즉, 빛이 통과되는 유효면적은 8배 넓어진 효과는 셔터가 열린 시간이  8배로 짧아진 효과에 의해, 데이터의 수정 전이나 수정후의 필름에 도달되는 빛의 량은, 마찬가지라는 이야기다......... 이러한 원리는 [ F8, 1/30 초 ]에서 [ F2.8, 1/125 초 ]로의 데이터 수정에도 마찬가지로 적용된다...... 그래서 위 세장의 사진의 데이터인 [ F22, 1/4 초 ] [ F8, 1/30 초 ] [ F2.8, 1/125 초 ]의 데이터는 모두 광량(EV : 노출값)이 같으나, 사진은 위 세 장의 사진처럼 다르게 나온다. 이렇게 다르게 나오는 이유에 대해선, 이 곳 사진&포토샵 테크닉의 102번 글 "조리개" 와 "셔터스피드"의 관계란 글에 설명이 있다.


<< 참고 : 시작 >> 여기서 F수와 셔터스피드의 통합 개념인 EV( Exposure Value : 노출값 )에 대한 설명은 참고해 주기를 부탁 한다..... EV는 빛의 세기의 "질"적 표현보다는 "양"적 개념이다..... EV는 윗 수도꼭지에 흘러 나온 물의 량의 비유에서, 수도꼭지의 지름이나 흘러나온 시간에 관계없이, 흘러 나온 물의 총량만을 비교하는 개념이므로, EV개념 자체 보다는 EV의 변화를 이해 해야 하는데, 이 변화는 여러분의 디카에서 플러스보정과 마이너스보정에서 바로 응용되기에 여기서 설명 합니다...... F수와 셔터스피드의 변화를 주의 깊게 보아 주십시오.


...... 필름(CCD)에 도달하는 빛의 양적인 문제를 비교하면 .....


.... 여기서 +1 EV의 의미는 필름에 도달하는 빛의 양이 2배라는 뜻이고, +2 EV는 4배, +3 EV는 8배이고, -1 EV 는 1/2배, -2 EV는 1/4배, -3 EV는 1/8배를 뜻 함을 이해해야 하고, 0 EV 이란 두 데이터의 광량이 같은 것을 의미한다........아래에서 ↑ 은 빛의 량이 한 단계 늘어나는 곳에, ↓은 빛의 량이 한 단계 줄어드는 곳에 표시함.... 여기서 --- 한 단계, 한 스텝, 원 (One) EV(노출값)라는 혼용되면서 사용되어지는 여러 용어는, 모두가 전후의 차이가 2배를 의미하는 점에서 비슷한 의미이다.   

   [ F8↑, 1/125초↓ ]→[ F5.6, 1/250초 ]로의 수정은 0 EV( 조리개의 면적이 두 배, 셔터의 노출시간이 1/2 배 ) --- 이 경우는 노출값의 변화가 없슴을 뜻한다.


   [ F8↑, 1/125초 ]→[ F5.6, 1/125초 ]로의 수정은 +1 EV( 조리개의 면적이 두 배 )로 빛의 양이 두 배가 필름에 허용됨

   [ F8↑↑, 1/125초 ]→[ F4, 1/125초 ]로의 수정은 +2 EV( 조리개의 면적이 네 배 )로 빛의 양이 네 배가 필름에 허용됨


   [ F8, 1/125초↑ ]→[ F8, 1/60초 ]로의 수정은 +1 EV( 셔터의 노출시간이 두 배 )로 빛의 양이 두 배가 필름에 허용됨

   [ F8, 1/125초↑↑ ]→[ F8, 1/30초 ]로의 수정은 +2 EV( 셔터의 노출시간이 네 배 )로 빛의 양이 네 배가 필름에 허용됨.


   [ F8↓, 1/125초 ]→[ F11, 1/125초 ]로의 수정는 -1 EV( 조리개의 면적이 1/2배 )로 빛의 양이 1/2 배가 필름에 허용됨

   [ F8↓↓,1/125초 ]→[ F16, 1/125초 ]로의 수정은 -2 EV( 조리개의 면적이 1/4배 )로 빛의 양이 1/4 배가 필름에 허용됨


   [ F8, 1/125초↓ ]→[ F8, 1/250초 ]로의 수정는 -1 EV( 셔터의 노출시간이 1/2배 )로 빛의 양이 1/2 배가 필름에 허용됨

   [ F8, 1/125초↓↓ ]→[ F8, 1/500초 ]로의 수정은 -2 EV( 셔터의 노출시간이 1/4배 )로 빛의 양이 1/4 배가 필름에 허용됨

.... 결국 EV의 플러스 : + ,  마이너스 : - 는 빨간색 화살표 수와 일치 한다.

.... 여기서 같은 EV(노출값)인 [ F8, 1/60 초 ] 와 [ F16, 1/15 초 ] 는, 질적으로는 틀린 노출 데이터가 된다. 전자 [ F8, 1/60 초 ] 는 기념사진 찍기에 적절한 조합이고, 후자 [ F16, 1/15 초 ] 는 질감 표현이 좋은 사진에서 쓰는 조합이다. << 참고 : 마침 >> 

 

--2-- 필름(CCD)의 감광도의 조절 : 필름(CCD)의 ③ 감광도 (ISO)


...... 빛을 받아들이는 입장에 있는 필름이나 CCD의 감광도는, 필름카메라에서는 ASA (American Standard Association)로 주로 표현되어 있고, 디카 에서는 ISO ; International Standard Organization (국제표준화기구)로 표현되는데, 필름과 CCD의 감광도의 규격을 말한다( ASA나 ISO는 동일 규격을 채택 하고 있음 ).

...... CCD의 감광도는 ISO 100이 기준이고, ----, ISO25, ISO50, ISO100, ISO200, ISO400, ISO800, ISO1600, ---- 이 있고 숫자가 클수록 빛에 대한 민감도가, 각 단계마다 2배로 높아진다........ ISO 400은 ISO 100에 비해, 어두운 광원( 1/4 즉 25%의 광원)의 환경에서 찍어도 색이 동일하게 발색 되도록 CCD의 감광도를 높인 것이지만, 실제 색의 재현에서는 ISO 100에서 밝은 광원( ISO 400의 4배의 광원)에서 찍은 사진보다는 다소 떨어진다. 즉, 큰 ISO의 선택은 CCD의 감광도는 커지지만 화질에는 노이즈가 생기는 문제를 남긴다. ........ 여기서 주목해야 하는 것은, CCD의 감광도는 ISO 100 이 기준이고, 각 단계가 2배 차이로 이루어진 사실이다.

...... << 참고 : 시작 >> 여기서 혼란을 줄이기 위해 어두운 빛으로 고감광도에서 찍는 사진보다는, 적절한 빛의 세기에서 ISO 100에서 촬영됨이 좋다는 것을 정말정말 강조하고 싶다. 앞에서 표현한 적절한 빛의 세기란 봄의 맑은 날 오전 11시경 햇빛을 받는 정도의 빛의 세기를 의미한다. 이럴 때의 환경이 사진의 색이 가장 잘 나오도록 세팅 되어 있음을 알아야 한다. 그러니까 그늘진 환경에서의 사진보다는, 한 여름 정오 때의 햇빛을 받는 환경보다는, 상기 환경의 빛의 세기가 사진 찍기에 가장 적절한 환경임을 이해해야 한다..... 그리고 봄날의 상기 환경보다 조금 어둡거나 밝은 상황에서도 ISO는 되도록 ISO100을 선택하고, ISO100선택하고 노출을 선택이 불가능 할 때에 한해서 ISO의 증감을 선택하는 것이 좋다. 굳이 감도를 높여서, 일부러 약한 빛으로 조절된 빛으로 사진을 찍을 필요는 없다. 이런 경우에 사진에는 노이즈가 많이 생긴다. << 참고 : 마침 >>


...... 각각의 3대 요소의 한 단계는 2배 차이다....... 이상의 설명으로 노출의 3대 요소를 개별적으로 설명은 하였다. 상기 내용은 정확히 몰라도, 3대 요소인 F수, 셔터스피드, ISO는 각각 한 단계 변화가 있을 때 마다 필름에 도달하는 빛의 양이, 2배(혹은 1/2배)로 변화하는 효과가 있다는 점을 이해하여야 한다. 

 

--3-- 노출의 3대 요소의 통합개념

..... 위에도 언급 하였듯이, "노출"은 노출의 3대요소인 ISO, F수, 셔터스피드 가 통합되어 이해되어야 한다.

   < 예1 > ........ ISO 100 .... F 8 .... 1/125 초

                              상기 데이터는 일반적인 기념사진 찍기에 적절한 데이터 입니다.  

   < 예2 > ........ ISO 200 .... F 11 .... 1/125 초 
                              < 예1 > 에 비해 조리개의 면적이 1/2 이지만 필름의 감도는 두 배

   < 예3 > ........ ISO 200 .... F 8 .... 1/ 250 초 
                              < 예1 > 에 비해 셔터스피드는 1/2 이지만 필름의 감도는 두 배

   < 예4 >........ ISO 400 .... F 11 .... 1/ 250 초 
                              < 예1 > 에 비해 조리개의 면적이 1/2이고 셔터스피드는 1/2 이지만 필름의 감도는 네 배

   < 예1 >은, 필름의 감광도를 ISO 100으로 선택한 후, 적정 EV를 선택하였다면...... 상기에서 설명된 이유로, < 예2 >, < 예3 >, < 예4 >로 찍어도 같은 정도의 색깔이 발색된다. 하지만 < 예1>보다는 < 예4 >는 사진에 노이즈가 많이 생기는 단점이 있다.



   < 예5 > ........ ISO 100 .... F 1.4 .... 1/15 초

   < 예6 > ........ ISO 400 .... F 1.4 .... 1/60 초

   < 예5 >는 촬영 여건이 너무 어두워 조리개를 최대 개방( F 1.4 )하여도 셔터스피드가 1/15 초로 긴시간 노출되기때문에, 손으로 들고 찍을 수 있는 1/30 초 보다 짧은 셔터스피드를 얻기 위하여, < 예6 >에서처럼 ISO를 400으로 수정하여, 셔터스피드를 1/60초로 짧게하여 카메라를 손으로 들고 촬영한 경우에 해당된다...... 이 때 색의 올바른 재현을 위하여선 < 예5 >의 데이터로 카메라를 삼각대에 고정하고 찍는 경우가 좋다고 할 수 있다. 이렇게 손으로 들고 찍지 않고 삼각대를 이용한 < 예5 >의 사진은 < 예6 >의 사진에 비해, ISO가 100 이므로 노이즈가 적고, 셔터스피드가 길기 때문에 질감이 더 섬세히 표현되는 사진을 만들 수 있다.

 

 

--4-- 광량의 두 요소 vs 노출의 세 요소

...... 필름에 도달되는 광량은...... " - 셔터스피드 - "와 " - 조리개 - " 두 가지 요소가 조절 하기 때문에, 광량을 "사각형의 면적"계산으로 비유 할 때, 셔터스피드와 조리개는 사각형의 가로와 세로로도 비유가 가능하다...... 사각형의 넓이는 가로가 두 배가 되어도 사각형의 넓이는 두 배가 되고, 세로가 두 배가 되어도 마찬 가지다... 물론 가로 두 배가되고 세로도 두 배가되면 사각형의 넓이가 네 배가 되는 것이다.... [ 그렇지만 광량을 "원기둥의 부피'계산으로도 자주 비유하는데, 그때는 셔터스피드는 높이, 조리개는 원의 넓이로 비유 된다..이렇게 두 요소가 삼차원 부피계산으로 비유되는 것은 조리개를 이차원 원의 넓이로 비유 하였기 때문이다. ] 

.......  적절한 색의 표현을 위한 노출은...... " - ISO - ", " - 셔터스피드 - "와 " - 조리개 - "의 세 가지 요소에 의해 결정되기 때문에 "육면체의 부피"계산으로 비유가 가능하다. 가로.세로.높이가 일정한 블록을 쌓을 때, 블록 전체의 부피 계산과 같은 것으로 생각하면 된다... 가로가 두 배가 되면 부피는 두 배가 되고..... 가로.세로가 각각 두 배가 되면 부피는 네 배가 되고..... 가로.세로.높이 모두가 두 배가 되면 전체 부피는 여덟 배가 되는 것이다..... 그러나, 가로는 두 배가 되었는데, 높이가 반으로 줄면 전체의 부피는 같은 것이 된다. 이러한 비유는  노출의 3대요소의 통합개념에서 여러가지로 이용된다.

 

 

... 이어서 꼭 이해 해야 할 글 

 

   클릭  '조리개' 와 '셔터스피드'의 관계 -- 생초보 탈출 시리즈 (3)

 

   클릭  색을 아름답게 재현하는 비법 -- 초보 탈출 시리즈 ( III )

 

   클릭  적정노출의 이해 및 사진작품 -- 초보 탈출 시리즈 ( IV )

 

 

 

   클릭  노출의 3대 요소 (3) --- 처음 입문하는 초보자를 위하여

 

   클릭  노출의 3대 요소 (1) --- 고급자 과정

 

 

--------- 틀린내용 소식 주시면 수정 하겠습니다. ooridr@hanmail.net

출처 : 디카생활

글쓴이 : 러브아트 원글보기

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