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앞선사용자 极客 Geek

매크로 사진의 피사계 심도 문제

by 여우ㅤㅤ 2024. 3. 3.

배경을 날려버리는 얕은 피사계심도 shallow Depth of Field (앞으로 '심도' 또는 'DOF'로 언급)는 많은 사람들이 인물이 돋보이도록 추구하는 사진 효과 중 하나입니다. 이를 달성하기 위해 최대 조리개가 점점 더 커지는 고성능 렌즈가 연달아 고가에 출시되고 있습니다. 그러나 매크로 사진, 소위 접사의 세계에서 얕은 심도는 촬영자에게 피로를 일으킵니다. 큰 배율을 갖는 매크로 렌즈는 심도가 밀리미터 이하인 경우가 많습니다. 예를 들어, 곤충 사진에서는 눈의 초점이 선명하게 보일 수 있지만 그 밖의 거의 모든 것은 흐릿한 안개로 보이게 되는 경우입니다.

Depth of Field 피사계심도

DOF의 기본 사항부터 살펴볼까요. 심도는 쉽게 '초점이 맞는 거리'라 할 수 있습니다. 심도가 깊으면 원거리에서 근거리까지 초점이 모두 선명한 상태로 촬영되며, 심도가 얕으면 피사체의 일부분만 선명하게 촬영됩니다. 기본적으로 카메라 렌즈는 렌즈 전면에서 단일 거리에 있는 평면에만 초점을 맞추고 사람의 눈은 그 거리 전후의 적당한 영역을 선명한 초점으로 봅니다. 이 평면을 임계초점면 plane of Ciritical Focus라 합니다. 초점면 전후의 촛점이 맞아 있는 것처럼 보이는 범위가 피사계심도입니다.

임계초점면의 정확한 지점은 렌즈 뒤로 넘어가 선명한 지점이 되어 상으로 맺힙니다.
임계촛점면 앞뒤의 지점은 렌즈 뒤로 건너가 착란원이 되어 남겨지게 됩니다. 이 착란원의 크기가 시신경 또는 카메라센서 입자의 크기보다 작다면 점으로 인식되는데, 카메라나 인간의 눈이 감지할 수 있는 최소 착란원을 그리는 구간이 피사계심도라 할 수 있습니다. 이런 관점에서 피사계심도 Depth of Field는 사진에서 촛점이 맞았다고 간주할 수 있는 영역이 됩니다. 

피사계심도를 결정하는 4가지 기본 요소는 아래와 같습니다. 

  1. 렌즈 조리개 크기 
  2. 렌즈 초점 거리
  3. 피사체와 렌즈 사이의 거리
  4. 착란원 Circle of Confusion(COC) 현상

이 네 가지 요소는 매크로 사진에도 적용됩니다. 접사에 심도에 영향을 미치는 요소는 조리개, 초점 거리, 피사체와 렌즈 간 거리, 배율(COC의 일부)이라고 할 수 있으며, 이런 요소 덕분에 클로즈업 사진에서는 매우 얕은 심도를 다루게 됩니다. 접사에서는 심도를 보다 깊게 만들어 보다 많은 영역을 확대해 담을 수 있도록 노력이 따르게 되는데, 이를 위한 몇가지 방법과 그것들의 장단점을 다뤄보기로 합니다. 

접사에서 심도 조절, 1. 조리개

가장 쉬운 방법 중 하나는 조리개 개방 크기를 줄이는 것입니다. 카메라에서 F-스톱 숫자를 더 크게 설정하면(실제로 조리개 개방이 더 작아짐을 의미) DOF가 더 커집니다. 조리개가 작을수록 피사계심도 DOF는 커집니다. 하지만 조리개를 조이면 몇 가지 단점이 있는데, 빛과 회절이 감소한다는 것입니다.

통제된 스튜디오 환경에서 삼각대를 사용하여 고정된 매크로 사진을 촬영하는 경우 작은 조리개 구멍으로 인한 빛의 감소는 큰 문제가 되지 않습니다. 물론 센서의 신호 대 잡음비에 영향을 미치기 때문에 디지털 잡음이 증가하게 됩니다. 하지만 보다 일반적인 손으로 들고 촬영하거나 저조도 상황에서 느린 셔터 속도의 조건이라면 빛 부족으로 인해 카메라가 흔들리거나 ISO가 높을수록 노이즈가 많이 남게 됩니다. 

조리개를 낮추는 것의 또 다른 단점은 회절입니다. 즉, 빛이 좁은 조리개 조리개 구멍을 통과해야 하기 때문에 이미지 선명도가 손실됩니다. 

작은 조리개를 통해 촬영할 때 마지막 단점은 센서 먼지입니다. 가장 작은 조리개를 향해 작업하면 프레임에서 센서 먼지가 더욱 눈에 띄게 되는 것을 볼 수 있습니다. 일반적으로 후처리 과정에서 이 부분을 정리할 수 있지만, 촬영 대상과는 무관한 먼지를 이미지에서 정리하는 것을 좋아할 사람은 없습니다.

요약하자면, 가장 작은 조리개 설정으로 조이는 것은 바람직하지 않을 수 있습니다.

접사에서 심도 조절, 2. 초점 거리

초점 거리가 긴 매크로 렌즈는 초점 거리가 짧은 렌즈보다 DOF가 더 얕습니다. 따라서 촛점 거리가 짧은 접사 렌즈를 선택해 보다 넓은(깊은) 심도를 얻을 수 있습니다. 그러나 초점 거리가 더 긴 매크로 렌즈를 사용하면 동일한 배율을 유지하면서 피사체로부터 더 먼 거리에서 작업해야 할 수 있습니다. 모두 1:1 매크로 재현 비율을 특징으로 하는 다음 4개의 Nikon Micro-NIKKOR 렌즈의 최소 초점 거리(최대 배율을 얻는 위치) 사양을 보면 알 수 있습니다.

Nikon AF Micro-NIKKOR 200mm f/4D IF-ED 렌즈 — 49 cm
Nikon AF Micro-NIKKOR 105mm f/2.8D 렌즈 — 31 cm
Nikon AF-S VR Micro-NIKKOR 105mm f/2.8G IF-ED 렌즈 — 31.4 cm
Nikon AF-S DX Micro NIKKOR 85mm f/3.5G ED VR 렌즈 — 27 cm
Nikon AF-S Micro-NIKKOR 60mm f/2.8G ED 렌즈 — 18 cm
Nikon AF-S DC Micro-NIKKOR 40mm f/2.8G 렌즈 — 16 cm

매크로 피사체에 대한 작업 거리가 중요한 경우가 있습니다. 렌즈 자체가 피사체에 그늘을 드리울 수 있고 또는 작은 생물이 갑자기 카메라를 인식해 떠나버리게 만들 수 있기 때문입니다. 요약하자면, 더 깊은 DOF를 얻기 위해 더 짧은 초점 거리의 매크로 렌즈를 선택할 수 있지만, 이것이 매크로 사진이 어느 정도 거리를 두고 촬영해야 할 경우 불리한 결과를 내게 됩니다.

접사에서 심도 조절, 3. 피사체와 렌즈 사이의 거리

앞서 설명한 실물 크기, 즉 1:1 접사 렌즈는 렌즈의 최소 초점 거리에서만 1:1 상을 촬영합니다. 만약 고정 촛점거리의 접사 렌즈를 사용하는 것이 아니라면, 피사체에서 한발 물러나 촬영 대상이 프레임 내 공간을 덜 차지하도록 하여 배율을 줄이는 것이 방법이 될 수 있습니다. 이는 DOF를 높이는 데 가장 확실하게 작동합니다. 

그러나 더 큰 DOF를 얻기 위해 피사체와의 거리를 늘릴 수 있지만 피사체의 클로즈업 사진을 찍으려는 목표에서도 멀어질 가능성이 높습니다. 게다가 DOF를 높이기 위해 더 멀리 이동하면 더 이상 실물 크기 이미지를 촬영할 수 없습니다.

접사에서 심도 조절, 4. 확대 비율

1:1 또는 1:2 비율 사이의 접사 전용 렌즈를 구입했다면 보통 렌즈를 최대 배율로 사용하려 할 텐데, 불행하게도 확대를 하면 할수록 얕은 심도가 결과로 나타납니다. 앞서 설명한 데로 피사체에서 멀어지면 배율을 줄일 수 있지만 역시나 매크로 사진의 목표에 어긋납니다.

접사에서 심도 조절, 5. 카메라 각도

매크로 피사체를 사용하여 DOF를 가상으로 변경하는 한 가지 방법은 피사체를 촬영하는 각도를 조절하는 것입니다. 피사체의 촬영 대상을 단일 초점면에 대부분을 맞출 수 있는 방향으로 옮겨 촬영하는 것입니다. 이 방법은 DOF를 확장하지 않습니다. 피사체를 직각(또는 거의 직각)으로 촬영해 비스듬한 각도에서 촬영하는 것보다 주어진 DOF가 최대한 활용됩니다. 이 방법은 매우 기본적으로 보일 수 있지만 접사에서 DOF 문제를 처리하는 가장 쉽고 일반적인 방법이며 사용하기 쉽습니다. 피사체의 신체와 평행을 이루기만 하면 됩니다. 

접사에서 심도 조절, 6. 틸트-시프트 렌즈

틸트-시프트 렌즈 의 틸팅 기능을 사용하여 (또는 틸트-시프트 어댑터를 사용하여 ) 초점면을 기계적으로 피사체에 수직이 되도록 조정할 수도 있습니다. 많은 최신 틸트 시프트 렌즈에는 매크로 초점 기능이 있습니다. 

접사에서 심도 조절, 7. 포커스 스태킹

마지막으로 유용한 방법은 디지털 포커스 스태킹 focus stacking입니다. 초점 스태킹은 물체를 통해 초점 평면을 이동하면서 단일 물체의 여러 사진을 찍은 다음 후처리 소프트웨어를 사용하여 이미지를 결합하고 혼합하여 피사체를 앞에서 뒤로 선명한 초점으로 보여주는 단일 프레임으로 결합하는 작업입니다. 단일 노출로 의도적으로 얕은 DOF를 사용해 촬영하면 매크로 사진에서 드라마틱한 모습을 연출할 수 있습니다. 

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