사진 잘 찍는 방법 - 8. DSLR의 꽃! 렌즈의 선택

DSLR의 꽃! 렌즈

 DSLR 카메라 즉 디지털(Digita) 일안(Single eye) 반사식(Reflect) 렌즈(Lens) 카메라가 다른 카메라와 차별되는 이유는 1. 외형적으로 커다란 바디와, 2. 가격적으로 고가이기 때문인 이유도 있지만 무엇보다 3. 성능에서 다른 똑딱이 카메라와 차원을 달리하기 때문이다. DSLR카메라는 일반 카메라보다 더 좋은 CMOS센서를 사용하고, 따라서 보통 1000만이 넘는 유효화소수를 가지고 있다. 뷰파인더와 센서에 투사되는 상도 똑같기 때문에 시야차이도 거의 없다. 또한 일반 똑딱이 카메라에 비해 이미지 프로세싱 로직도 훨씬 좋은 알고리즘을 사용한다. 그러나 무엇보다 성능에서 큰 격차를 가져오는 원인은 바로 카메라의 렌즈에 있다.

  사진학 강의를 들을 때, 주로 나오는 말인데 (필름카메라에서는) "렌즈"와 "필름"만 동일하다면 원칙적으로 동일한 결과가 나온다고 한다. 그만큼 카메라는 결국 렌즈와 필름으로 이루어져 있고 나머지는 그저 부차적인 부분이란 말인데, 최근에는(디지털 카메라의 시대에서는) 필름이 카메라 바디에 포함이 되면서 카메라에서 가장 중요한 부분은 렌즈가 되었다.

  카메라는 렌즈는 기본적으로 빛을 모아서 필름(혹은 필름에 해당되는 센서)에 쪼여주는 역활을 한다. 따라서 기본적으로 돋보기와 같은 볼록렌즈를 생각하면 된다. 그러나 단순한 볼록렌즈를 사용하면 구면수차와 색수차와 같은 수차(abberation : 파장에 따라 빛이 굴절되는 정도가 다르므로 초점에 모든 파장의 빛이 정확히 모이지 않게 되어서 나타나는 오차)이 나타나게 되므로 보통은 여러장의 렌즈 조합해서 사용하고, 이 조합을 어떻게 했느냐에 따라서 성능과 가격이 천차만별로 달라지게 된다. 그리고 이런 렌즈의 성능이야말로 사진의 질을 결정하는 가장 중요한 요소가 된다.

F값이란?

  보통 DSLR을 쓰는 사람들이 렌즈의 성능에 대해서 이야기 할 때 가장 먼저 비교하는 것이 바로 F넘버, 혹은 F값으로 불리는 렌즈 밝기값이다. 이 값은 F라고 쓰며 얼마나 많은 빛이 렌즈를 통과하여 센서에 닿게 되는지(즉 빛의 집광능력)을 의미한다.

으로 나타내어 지는데 여기서 f는 초점거리, D는 조리개의 지름이다.  이때 초점거리의 f는 소문자이고, 렌즈의 특성을 나타내는 F는 대문자로 표시함을 주의하자. 이 값은 보통 렌즈의 전면부에 써져있는데 단초점의 경우 보통 F1.4 이런식으로 쓰여져 있고, 줌렌즈의 경우 3.0~5.8 이런식으로 범위로 쓰여져 있다.

 이것을 sqrt(2)의 승으로 스케일한 F-Stop값은 더욱 익숙할텐데
(왜 sqrt(2)로 스케일하냐하면, 빛은 진행하면서  제곱승에 반비례하여 퍼지게 되므로 sqrt(2)만큼 커져야 빛의 intensity는 2배가 된다, sqrt는 root를 말함)

Modern lenses use a standard f-stop scale, which is an approximately geometric sequence of numbers that corresponds to the sequence of the powers of the square root of 2:   f/1, f/1.4, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/16, f/22, f/32, f/45, f/64, f/90, f/128, etc. T

과 같이 정의 되며,  바로 우리가 흔히 알고있는 조리개값이다.
(조리개에 관련해서는 2012/03/07 - [사진-공부하기] - 사진 잘 찍는 방법 - 3. 조리개 이용하기 를 참조)
따라서 일반적으로 F값은 조리개를 최대 개방하였을때 센서에 닿는 빛의 양을 말하며, 1:1은 렌즈를 통과한 빛이 모두 센서에 도착, 1:1.4 (F1.4)의 경우 렌즈를 통과한 빛의 1/2이 도착.. 이런식이 된다. 따라서 카메라 렌즈에 적혀있는 F1.4는 조리개를 최대 개방했을때의 f-stop값을 의미한다.


복잡한 물리(수학) 예기를 차지해두고, 간단하게 결론만 예기하면,
"일반적으로 F 값이 작을수록 좋은 렌즈다"
  이 말이100% 맞는 말도 아니지만, 대체적으로 F값이 작을 수록 바라는 일반적인 렌즈 성능이 좋고, 가격도 비싸진다. 여기서 말하는 좋은 렌즈라고 함은, 빛의 집광능력이 뛰어난 렌즈로, 적은 량의 빛으로도 충분히 필름을 감광시킬 수 있을 만큼 빛을 잘 모아주는 렌즈라는 뜻이다. (물론 이런 렌즈는 당연히 다른 성능도 좋게 디자인 되게 마련이다.)
 
  따라서 일반적인 대구경 렌즈일수록 F값이 작기 마련이다. (또한 렌즈가 많이 들어가는 줌렌즈에 비해 단초점 렌즈가 일반적으로 F값이 작다), 그러나 대구경일수록 무조건 F값이 작은 것은 아니다. 왜냐하면 그림에서와 같이 F값은 렌즈의 초점거리에 따라서도 달라지는 값이기 때문이다. 위키피디아의 그림을 보면


 

같은 빛을 받아들인다고 가정할때 초점거리가 135mm경우는 100mm인경우보다 더 넓은 직경(D)가 필요함을 알 수 있다. 그러나 일반적으로 그냥 "F값이 작으면 좋은 렌즈" 왜? 빛을 잘 모아주니까, 특히 저조도상황에서 플래쉬없이 흔들리지 않은 사진을 찍으려고 할때 특히 중요.. 정도로만 알아둬도 사진생활을 하는데 큰 지장은 없다. (물론 엄밀히는 맞는 예기가 아니지만, 대략적으로 이정도로만 알아두도록 하자, 다만 어디서 아는척 할때에는 조심해야한다.) 또 최근에는 F값이 낮은 렌즈를 "밝은 렌즈"라고 부르는 대신 "빠른 렌즈"라고 부르기도 하는데, 사실 사진 생활을 조금만 하다보면 "노출(밝기) = 조리개 + 셔터스피드"의 상관관계에 대하여 금방 깨우치게 되므로 뭐라고 부르던 그리 의미는 없다.

F값보다 중요한게 화각!

  사실 F값은 (일반적으로) 낮으면 낮을 수록 좋다. 다만 가격도 낮으면 낮을수록 껑충껑충 뛰어오르므로, 렌즈의 구입시 F값은 내가 지출할 수 있는 금액에 따라 변동된다. 따라서 딱히 공부할 필요도 없이, 그냥 돈되는한 F값 낮은 렌즈 사는게 정답. 이라고 할 수 있다.

  오히려 렌즈를 구입할 때, 좀더 공부를 하고 알아봐야 하는 게 바로 화각(초점거리)인데, 보통 다음과 같이 구분한다.

1. f ~ 50mm  : 표준렌즈
2. f > 50mm  : 망원렌즈
3. f < 50mm  : 광각렌즈
   

즉, 초점거리 50mm를 기준으로, 망원과 광각렌즈가 나뉘는데 그 이유는 다음과 같다.
먼저 백과사전에 정의된 시야에 대한 내용을 보자

시야 [視野, visual field]

물체를 볼 때, 시선방향에 있는 것은 가장 뚜렷하게 보이고, 주변에 있는 것이라도 불완전하지만 상(像)의 존재를 알 수가 있다. 전자를 중심시야, 후자를 주변시야라고 한다. 시야의 범위는 시선의 각도로 나타내며 정상단안시야(正常單眼視野)는 상방 약 60°, 내방 약 60°, 하방 약 70°, 외방 약 100°이다. 좌우의 단안시야의 합작을 양안시야라고 한다. 눈만을 움직여서 보는 범위를 주시야(注視野)라고 하며, 단안시에서는 각 방향 약 50°, 양안시에는 약 44°이다.

또한 이에 가장 흡사한 결과를 얻기위해서 (눈으로 보이는 만큼 카메라에 담기위해서) 는

인간이 물체를 바라볼 때 뚜렷이 보이는 범위는 각도가 약 20˚이고, 눈을 움직이지 않고 대체적으로 볼 수 있는 범위가 50˚ 정도라고 한다. 따라서 카메라의 화각도 50˚전후가 표준으로 되어 있다.
 촬영화면의 대각선과 초점거리가 거의 같은 렌즈는 화각이 약 50˚로 자연스런 느낌으로 촬영할 수 있다. 이와 같은 렌즈를 ＜표준렌즈＞라고 한다. 렌즈교환이 가능한 카메라의 경우 피사체에 따라 여러 가지 렌즈를 이용하여 촬영할 수 있다.

  즉 카메라의 화각이 50도 전후가 되어야하며, 이런 경우 인간의 눈과 가장 비슷한 결과를 나타내는 렌즈의 초점거리를 가진 렌즈라는 표준렌즈라고 한다.  또한 표준렌즈의 정의는 "촬영화면의 대각선"과 "초점거리"에 따라 변하므로 카메라의 종류에 따라 같은 초점거리를 가지더라도 표준렌즈가 되기도 하고 망원 렌즈가 되기도한다.
(위키피디아 표준렌즈 참조)

 다만, 과거 일반적인 카메라(35mm필름 카메라)에는 이 화각이 48mm정도였으므로 별다른 말이 없는 한 45~50mm의 초점거리를 가지는 렌즈를 일반적으로 표준렌즈라고 한다.

 
 망원렌즈는 표준렌즈보다 긴 초점거리를 가지고 있으므로, 사물을 확대시켜서 찍는 효과가 있다. 망원경의 망원을 연상하면 이해하기가 쉽다. 또한 멀리 있는 것을 크게 해서 찍으므로, 한 화면에 담기는 시야각은 작아진다. 이런것을 좁은 화각을 가졌다라고 표현한다. 따라서 보통 망원렌즈는 원거리에 있는 사물을 찍거나, 특정 주제를 크게 부각시켜서 찍고 싶을 때 사용한다(그래서 망원렌즈들이 인물사진용으로 많이 사용된다.) 다만 이런경우 원근감이 줄어들게 되므로 자칫하면 평평해 보이는 사진이 나오기 쉽다.

  광각렌즈는 망원렌즈의 반대로 넓은화각을 가지는 렌즈이다. 보통 극단적으로 짧은 초점거리를 가지는 렌즈는 어안렌즈(물고기의 눈은 거의 180도를 모두 볼 수 있다는데서 유래한 단어)라고도 불리는데, 이런 광각렌즈를 사용하면 한 화면에 담기는 시야는 넓지만, 원근감이 과장되어 나타난다. (원경과 근경의 차이가 커지므로) 따라서 풍경사진을 찍을 때 입체적인 느낌을 살리려고 하는 경우 많이 사용되며, 가까이 있는 피사체와 뒤에 있는 배경을 모두 담고 싶은 기념사진에서도 유용하게 사용된다.

 
  물론 최근에는 렌즈 기술의 발달로, 광각부터 망원까지의 모든 화각을 포함하는 줌렌즈들도 존재하나. 일반적으로 단초점 렌즈에 비하여 가격이 비싸고, 화질이 떨어지는 경향이 있다. 보통 사진가들의 말에 따르면 일반적으로 카메라를 배우는 사람은 1. 표준으로 시작하여 , 2. 망원렌즈를 사용하다. 3. 광각렌즈를 사용하다. 4. 다시 표준으로 돌아온다고 한다. 또 어떤이들은 렌즈가 달라도 발줌(사진을 찍는 사람이 열심히 움직여서 화각을 맞추는 일)을 하면 같은 결과를 얻을 수 있다고 한다. 물론 화각의 경우 어느정도 맞는 말이기는 하나. 원근감이나 사진의 느낌을 모두 발줌으로 커버할 수 는 없다.  따라서 자신이 즐겨찍는 사진의 취향과 그에 맞는 렌즈를 선택하는 것이 사진생활을 하는 가장 첫 걸음이 된다.