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F넘버

2012.06.07 12:26

벽소 조회 수:2093 추천:138







||0||0야해의말씀을 드린다면 글로서 설명을 하고 거기에 맞는 그림을 삽입해가며 설명을 해야 하는데 그렇게 하지못하고 그림은따로 넣어야 되니 이해를 하는데 조금은 이해가 잘안가는 부분도 있으실것입니다. 그러나 자세히 글을 읽고 그림을 보면 조금은 이해가 되지 않을까 생갑니다.  앞으로 좀더 이해하기 쉽도록 노력하겠습니다.

F넘버
따라서 조리개를 다 열었을 때(開放時)의 유효구경을 초점거리로 나눈 값어치, 즉 구경비(口徑比)로 그 렌즈의 밝기를 나타낼 수 있다. 예를 들면 유효구경25mm, 초점거리 50mm의 렌즈의 구경비(口徑比)는 25÷50=0.5가 된다.
이와 같이 구경비는 1보다 작은 값어치(數値)가 되는 때가 많기 때문에 구경비의 역수(逆數) 초점거리를 구경으로 나눈 값어치로 렌즈의 밝기를 나타내게 되었는데 이 수치를 F치(値:F-number)라고 부른다. 의의 0.5가 되는 구경비의 F치(F넘버)
는 50÷25=2가 되고, 이 F넘버는 구경비와는 반대로 수치가 작을수록 밝은 렌즈라는 뜻이 된다. 같은 초점거리(映像의 크기가 같은)의 렌즈라면 구경이 클수록 밝고 F넘버는 작은 수치가 된다. 구경이 같은 렌즈라면 초점거리가 짧은(영상이적을)수록 밝은 렌즈라고 할 수 있다.
렌즈의 밝기가 유효구경의 제곱에 비례한다는 말은 바꿔 말하면 밝기라고 하는 것은 조리개를 통과하는 입사광속(入射光束)의 직경이 아니고 면적에 비례한다는 의미다. 그러므로 F넘버가 1(口徑과 초점거리의 比가 1:1)인 때의 반(半)의 밝기를 계산해 보면 F넘버는 거의 1.4(口徑과 초점거리의 比가 1:1.4)가 된다. 다시 F넘버 1.4의 반(半)의 밝기를 계산해 보면 F넘버는 2가 된다. 이와 같이 차례차례로「반만큼의 밝기」가 되는 F넘버를 계산해 보면 1, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22,.....라는 를 공비(公比)로 하는 등비급수(等比級數)를 얻어내게 된다. 렌즈의 조리개를 나타내는 수자가 바로 이것이며 조리개의 이 수열(數列)을 하나씩 죄어주면 밝기는 반으로 줄어들고, 거꾸로 하나씩 열어주면 갑절씩 밝아지는 것이다. 일반적으로 렌즈밝기가 밝을수록 좋은 것으로 생각하는 경향이 있다. 그러나 실제 촬영 때에 F1.4나 또는 그 이상으로 조리개를 열어서 찍어야 할 경우가 있는냐를 생각해 본다면 밝기를 지나치게 중요시 하는 것은 별로 의미가 없다고 할 것이다. 렌즈를 밝게 하기위하여 특히 F2이상으로 밝게 하기 위하여 는 설계나 렌즈의 재료 등에 복잡한 난점이 따르기 마련이고, 어두운 렌즈로 얻어지는 영상과 밝은 렌즈로 얻어지는
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   영상을 비교해 보면본래 어두운 렌즈 쪽이 이상적 영상에 가깝게 비치는 것이 통례라고 할 수 있다. 렌즈를 밝게 함으로써 생기는 결상(結像)에의 영향을 최소한으로 줄이기 위해서보다 높은 기술과 보다 귀한 재료로, 보다 큰 모양으로 만들기 마련이므로 필연적으로 비싸고 무거운 카메라가 만들어 지게 된다. 이와 같은 사정을 생각할 때 표준렌즈가 F2급이면 훌륭하고도 충분한 밝기의 렌즈라고 보아야한다.
   그리고 모든 렌즈에는 렌즈의 앞에. 초점거리가 표시되어있어 그로써 영상의 밝기와 크기를 알게 해놓고 있다.
사진 렌즈는 물체의 한 점(點)에서 오는 빛을 상점(像點:映像의 한. 점)에 모아주고. 그런 상점들이 모여서 하나의 영상을 만든다. 만일피사체가 결상면(結像面)처럼 평면이라면 영상은 바로 상점의 집합이 되는 것이다. 그러나 피사체는 거의가 평면이 아니라 깊이가 있는 입체인 때가 많다. 따라서 피사체의 어느 한 점에 핀트를 맞추면 그 앞뒤는 핀트 아웃(Punt-out:초점이 안 맞아서 흐리게 됨)이 되기 마련이다. 그런데 실제 사진을 보면 맞춘 곳의 앞뒤도 일정한 범위 까지는 선명한 영상이 만들어진 것처럼 깨끗해 보인다. 또 그런 것 때문에 사진의 실용성이 크게 부각된 것이라고도 말할 수 있다.
이렇듯 피사체가 평면이 아니고 깊이가 있어도 선명한 영상으로 찍히는 이유를 이해하기 위해서는 위의 그림에서 보듯이 착란원(錯亂圓)을 상기해야 한다.
사람의 눈은 착란원이 아주 작을 때는 식별할 수 가 없다. 결국 상점(像點)이 모인 것이라기보다. 착란원의 집합이라고 할 수 있는 영상도, 그 착란원이 사람의 눈에 거슬리지 않을 정도로만 작다면 깨끗하게 느껴지는 것이다.
문론 착란원의 크기가 어느 정도를 넘으면 눈으로도 느낄 수 있어 영상이 흐려 보이게 된다. 따라서 영상이 선명하게 찍히는 것처럼 보이는 것은 상면(像面 )의 착란원이 사람의 눈으로 식별할 수 없는 범위내의 것이라는 뜻이 된다. 이때 사진에서 핀트를 맞춘 곳을 중심으로 해서 흐려 보이지 않을 정도의 피사체 깊이의 범위를 피사계심도(被寫界深度)라고 한다. 그림①1에서 보는바와 같이 피사계심도는 앞쪽으로는 얕고 (D') 뒤쪽으로는 깊어 (D) 진다.
이와 같은 피사계심도는 사진표현에 큰 영향을 주는 요소가 된다.
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같은 사진일지라도 화면 전체가 샤프하게(Sharp:날카롭게)찍힌 사진과 중심 피사체만 선명하게 찍히고 나머지 부분은 흐릿하게 된 사진을 비교해 보면 그 묘사에 있어서 각각 다른 사진이라고 해도 과언이 아닐 정도로 커다란 차이가 있다. 그러므로 사진을 찍을 때는 반드시 피사계심도에 대한 배려를 할 필요가 있다.
렌즈와 피사계심도의 관계에는 다음과 같은 법칙이 있다.
●초점거리가 짧은 렌즈일수록 피사계심도가 깊고, 초점거리가 길어질수록 피사계심도는 얕아진다.
●같은 초점거리의 렌즈라도 구경이 작을수록, 다시말하면 조리개를 좁힐수록 초점심도가 깊어진다.
●촬영거리가 가까울수록 초점심도는 얕아지고 촬영거리가 멀수록 초점심도가 깊어진다.
그림②, ③, ④는 이 법칙을 간단하게 도해(圖解)한 것이다.
이와 같이 사진광학상의 이론을 실제 촬영 시, 낱낱이 기억해 내기 위해 골치를 앓을 필요는 없다. 모든 1안레프 카메라는 파인더를 통하여 찍을 때의 조리개대로의 피사계심도를 눈으로 확인할 수 있는 장치가 되어 있고 모든 카메라에는 계산자(計算尺)같이
만들어진 피사계심도계가 거리눈금 곁에 새겨져 있어서 법칙을 일일이 기억하지 않아도 어느 범위가 샤프하게 찍히는가를 알 수 있다. 그럼에도 불구하고 이것을 이용할 줄을 모르고 지나치고 있다고 할 것이다.
그리고 피사계심도와 같이 상면(像面)의 앞뒤에 허용할 만한 착란원의 범위를 초점심도(焦點深度), 또는 상면심도(像面深度)라고 하는데 일반적으로 사진을 찍을 때는 피사계심도와 구별해서 고려할 필요가 없다.
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