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사진학

노출 관용도와 다이내믹 레인지

by 세모답입니답 2022. 9. 20.

콘트라스트가 매우 높은 조명상태에서는, 그 장면의 톤의 범위가 필름이나 디지털 센서의 노출 한계를 넘어서기 떄문에 아주 밝은 하이라이트와 아주 그늘진 어두운 부분의 컬러와 디테일을 정확하게 기록할 수 없다. 어떤 특정한 필름에서 사용할 수 있는 노출범위를 일반적으로 노출 관용도라고 부른다. 더 정확하게는 필름이나 디지털 센서의 노출 허용도(또는 피사체의 밝기의 분포)를 다이내믹 레인지라고 한다.
  어떤 장면의 다이내믹 레인지가 필름이나 센서의 다이내믹 레인지를 초과할 경우에는 장면의 디테일을 기록하지 못할 수 있다. 가장 밝은 부분에 알맞은 노출을 주면 그늘진 부분이 너무 어두워질 것이고, 그늘진 부분에 노출을 맞추면 하이라이트 부분이 너무 밝아질 것이다. 따라서 그 장면에서 가장 중요한 부분에 노출을 맞추고, 브라케팅해서 몇 장을 더 찍어두는 것이 가장 안전한 방법이다. 
  크기가 너무 작지 않거나 비교적 가까운 거리에 있는 피사체라면, 콘트라스트를 약하게 만들어주기 위해서 반사판이나 플래시를 보조광으로 사용할 수 있다. 콘트라스트가 강한 조명 상태에서 촬영하게 될 것을 미리 알고 있다면, 컬러 슬라이드 필름보다는 네거티브를 사용하는 것이 좋다. 
  가장 밝은 부분과 가장 어두운 부분의 차이가 별로 없는 부드럽고 밋밋한 조명 상태에서는 좋은 노출을 얻기가 더 쉽다. 그런 장면에서는 너무 밝거나 너무 어둡지 않은, 질감이 잘 나타난 사진을 얻을 수 있을 것이다. 
  이미지 편집 소프트웨어를 사용해서 이미지를 합성할 수 있다. 카메라도 피사체도 움직이지 않는 상태에서 브라케팅해서 찍은 이미지 가운데에서 노출이 잘된 부분들을 따내어 한 장의 이미지로 합성할 수 있다. 높은 다이내믹 레인지를 위해 콘트라스트가 강한 장면의 몇 개의 노출 영역을 사용하는 것을 HDR이라고 부른다. 
  부드럽고 확산된 조명상태에서는 밝은 것에서부터 어두운 것까지의 톤의 범위가 그다지 넓지 않기 때문에 콘트라스트가 높은 상태일 떄보다 촬영하기가 더 쉽다. 확산광은 사람 얼굴에 직사광선으로 인해서 생긴 딱딱한 윤곽 대신 부드러운 그림자를 만들기 때문에 보기에도 훨씬 편하다. 
  컬러 네거티브 필름은 노출 관용 도가 비교적 넓다. 당연히 적정 노출을 준 네거티브에서 최상의 결과를 얻을 수 있다. 그러나 부족하거나 과다하게 노출된 네거티브에서도 어느 정도의 상을 얻을 수 있다. 


ISO 숫자는 어떤 필름이나 센서의 광선에 대한 감도를 나타낸다. 지금은 거의 사용되고 있지 않지만, 이전에는 ASA, EI, 또는 DIN 등이 쓰이기도 했다.
 ISO 숫자가 높을수록 더 적은 광량에서도 적정 노출을 얻을 수 있다. 감도가 높으면, 약한 광선 상태에서도 사진을 찍을 수 있고, 더 빠른 셔터속도가 더 작은 조리갯값으로 찍을 수 있다. ISO 200 필름은 ISO 100보다 감도가 2배 더 빠르고, ISO 400에 비해서는 1/2로 느리다. 적정 노출을 얻기 위해서 ISO 200 필름이 필요로 하는 광선의 양은 ISO 100 필름에 비하면 1/2배, 그리고 ISO 400 필름에 비하면 2배가 된다. 
  실내 촬영에서는 빠른 필름 감도나 높은 ISO 설정이 도움이 된다. 예를 들어, 플래시나 휴대용 백열등 같은 보조 장비가 없이 실내에서 촬영할 때는, 감도를 ISO 400-1600으로 설정해서 찍는 것이 유리하다. 감도가 낮은 ISO 50-200 필름은 햇빛이 강한 야외의 밝은 장면이나, 또는 삼각대를 사용해서 움직이지 않는 물체를 긴 노출 시간으로 찍을 때 선택한다.
  어떤 감도의 필름을 사용해야 하는가? 필름 감도가 높을수록 사진의 입자가 더 거칠어진다. 디지털 센서는 실제로는 광선에 대한 감도를 바꿀 수 없다. ISO를 높게 설정하면, 단순히 수집된 데이터를 증폭시킬 뿐이다. 디지털카메라에서 센서는 광량이 부족한 영역에서는 노이즈라고 불리는 임의의 데이터를 만들어내기 떄문에,  빠른 감도로 설정해서 찍은 이미지는 불필요하게 많은 픽셀을 갖게 된다. 따라서 이론적으로는, 각 상황에서 사용할 수 있는 가장 낮은 감도의 필름이나 ISO를 선택하는 것이 최상의 결과를 얻을 수 있는 가장 좋은 방법이다.
  필름의 감도가 높을수록 입자가 더 두드러진다.
필름의 감광부는 유제 면에 고루 펼쳐진 수많은 미세한 할로겐화은 입자들로 구성되어 있다. 어떤 필름의 감도가 높은 것은, 그보다 낮은 감도의 필름에 비해서 더 큰 은의 결정체를 갖고 있기 때문이다. 결정체가 클수록 어두운 상황에서도 적은 광선을 더 잘 기록할 수 있다. 감도가 높은 필름은 현상하면, 큰 결정체들로 인해서 큰 덩어리의 은이 생긴다. 상을 형성시키는 데 필요한 광량이 적어도 된다는 것이 장점이기는 하지만, 고감도 필름의 단점은 이 큰 결정체들 때문에 균일한 회색 부분이 부드럽게 연속된 톤이 아니라 뚜렷이 눈에 띄는 점, 즉 큰 입자로 보인다는 점이다. 
  감도가 높은 필름은 입자뿐만 아니라 컬러에도 영향을 미친다. 감도가 낮은 필름에 비해서 감도가 높은 컬러 필름은 입자가 더욱 두드러질 뿐만 아니라 해상도도 낮고 디테일이나 채도, 컬러의 정확한 재현성도 떨어진다. 
  굵은 입자가 항상 쓸모없는 것만은 아니다. 
그 특이한 시각적 성질을 이용해서 특별한 효과를 만들어낼 수도 있다. 하지만 최상의 선예도와 최소의 입자를 얻을 생각이라면 감도가 느린 필름을 선택해야 할 것이다. 
  디지털 사진에서는 어두운 부분에서 노이즈가 증가한다. 노이즈란 원래의 피사체와는 관계없는 광선이나 컬러를 가진 픽셀이 이미지에 나타나는 것을 말한다. 대부분의 노이즈는 아주 약한 광선이 센서에 닿을 때 발생한다. 노이즈는 다음 두 가지 요인으로 발생한다.

1. ISO를 높게 설정하면 노이즈가 증가한다. ISO 감도를 높게 설정하면, 전자를 모으고 그 숫자를 계산해서 그 위에 있는 광자에 반응한다. 카메라의 회로는 단지 수집된 데이터를 확대할 뿐으로, 사진 자체의 감도는 변하지 않는다. ISO 감도를 높게 설정해서 더 작은 조리갯값과 더 빠른 셔터속도로 사진을 찍으면, 센서는 전체적으로 더 적은 양의 광선을 받아들이게 된다. 따라서 낮은 레벨에서 항상 나타나는 노이즈들은 ISO 감도를 낮게 설정했을 때보다 더욱 확대되고, 이미지에서 더욱 뚜렷한 형태로 나타나게 된다.

2. 노출 시간을 늘리면 노이즈가 증가한다. 피사계 심도를 얻기 위해서 조리개를 좁혔거나 광선이 약한 상태에서 촬영할 떄는 느린 셔터속도를 사용해야 할 것이다. 열로 인해서 발생하는 어떤 종류의 노이즈는 시간이 지나면서 그 노이즈들이 축적되기 때문에, 긴 노출로 촬영한 이미지에서는 더욱 현저하게 나타난다.
  
  노이즈의 종류에 따라서는 지울 수 있는 것도 있다. 
예측이 가능한 어떤 종류의 노이즈를 줄일 수 있는 노이즈 경감 기능을 가진 D-SLR 카메라도 있다. 첫 번째 노출이 끝나고 셔터가 닫힌 후에, 카메라 안에서 자동으로 두 번째 노출이 이루어지는데, 이 두 번째 노출이 행해지는 동안 첫 번째 노출에서 생긴 노이즈가 제거되는 것이다.

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