셔터와 조리개

(1) 셔터 : 렌즈를 통해서 들어오는 빛이 필름에 닿을 수 있도록 열고 닫는 장치

1) 렌즈 셔터(Lens shutter, Between lens shutter, Leaf shutter)

○ 렌즈의 광학적 중심인 조리개 바로 뒤에 5~6매의 나뭇잎 모양의 얇은 금속판의 조합
○ 스프링의 힘으로 순간적으로 중앙에서 열리고 중앙에서부터 닫혀짐
○ 조리개와 렌즈 셔터는 비슷하지만, 다른 점은 조리개는 항상 열려 있고, 셔터는 항상 닫혀 있다는 점
○ 속도는 날개의 개폐 속도
○ 소형, 중형 레인지 파인더식 카메라, 컴팩트 카메라에 적용

◆ 장점
○ 구조가 단순, 화면전체에 노광이 골고루 퍼짐
○ 플래시 동조에 셔터 속도의 제한을 받지 않음(어떤 셔터 속도에 놓고 찍어도 무조건 ok)
○ 렌즈 셔터는 셔터에 의한 충격이나 소음이 적다.(렌즈 자체에 셔터가 설치되어 있음)

◆ 단점
○ 포컬 플레인 셔터보다는 빠른 셔터 속도를 내기 어렵다.
○ 셔터 속도의 폭이 좁다.( ~ 1/1000초)
○ 렌즈 교환이 되지 않는다.

[그림] 렌즈 셔터 : Leaf shutter

○ 렌즈 셔터의 전문가용 카메라 :
스웨덴제 핫셀블라드(Hasselblad)의 칼 짜이스 렌즈(Carl Zeiss lens)는 일본제 코팔 셔터

2) 포컬 플레인 셔터(Focal plane shutter)
○ 포컬 플레인 : 초점면
○ 셔터가 초점면(필름) 바로 앞에 설치 : 초점 면 셔터
○ 두 장의 막이 있는데, 한 장의 막은 창문에 항상 쳐져 있다가 셔터가 눌려지면 수평, 수직으로 이동하여 창문을 열고, 다른 한 장은 셔터 드럼에 말려있다가 셔터를 누르면 풀려나와 열린 창문을 다시 막아주는 역할을 한다.
○ 선막과 후막이 만드는 틈(slit)이 상하 또는 좌우로 2개의 막이 주행하는 셔터
○ 선막이 주행하고 후막이 쫓아 주행하여 선막과 후막 사이의 시간적 간격의 변화에 의해 노출시간을 조절

◆ 장점
○ 일안 리플렉스 카메라에 많이 이용 - 렌즈 교환 용이 - 가장 큰 장점
○ 초고속 셔터가 가능(1/8000초)

◆ 단점
○ 플래시 동조에 셔터 속도의 제한이 있음
○ 움직이는 물체를 촬영하면 상의 왜곡이 발생할 수 있다.
○ 반사경과 셔터의 충격과 소음이 커서 아주 조용한 장소에서의 촬영은 곤란했으나 요즘 생산되는 카메라는 성능이 매우 향상되어 충격과 소음이 매우 적어졌다.
○ 현미경 사진 등 정밀 사진을 촬영할 경우는 촬영 전 미러 업(mirror up) 장치를 이용

[그림] 상하주행식 포컬 플레인 셔터

[셔터막의 이동 방향에 따라]
① 좌우식 포컬 플레인 셔터
○ 셔터의 막이 수평으로 이동
○ 천에 고무를 입힌 포막을 막의 재질로 사용, 주행 속도가 상하식보다 느림

② 상하식 포컬 플레인 셔터
○ 셔터의 막이 상하 수직으로 이동
○ 금속제 날개를 이용, 최근에 가볍고 강한 티타늄 소재를 사용
○ 막의 속도가 같은 경우 화면의 상하 길이가 좌우 길이보다 짧으므로 고속 셔터를 내는 데에 사용
○ 빠른 플래시 동조 가능

[셔터막의 제어 방식에 따라]
① 기계식 셔터
○ 셔터를 구동하는 동력과 셔터 속도의 제어를 스프링의 장력과 같은 것으로 얻는 셔터

② 전자식 셔터
○ 전자회로를 이용하여 제어
○ 기계식보다 셔터 속도가 정확

3) 셔터 속도
○ 셔터 속도는 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128 등으로 표시하거나 1, 2, 4, 8, 15, 30, 60, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 등으로 표시
○ 조리개 값과 양적인 대응을 위해 한 칸(1스톱, 1 stop)이 2배 또는 1/2배의 노출량의 변화를 가진다.

X T B 1 2 4 8 15 30 60 125 250 500 1000 2000 4000 8000

X(Sync) 표시 셔터 : 스트로브 촬영시의 규정 셔터 속도 즉, 플래시 동조 셔터 속도
포컬 플레인 셔터의 경우 셔터가 완전히 열리는 1/60, 1/125, 1/250초 정도인데 셔터 속도는 카메라 본체의 다이얼에 별도의 표시가 있다. 플래시 촬영시 항상 동조 셔터나 그 보다 느린 셔터를 사용해야 한다.

T(Time) 표시 셔터 : T 는 Time 의 약자로 장시간 셔터를 열어놓을 경우에 사용 기종에 따라서 약간의 차이가 있으나 셔터를 누르면 계속해서 열려 있다가 다시 셔터를 누르면 닫히거나셔터 다이얼을 돌려서 셔터를 닫히도록 하는 종류가 있다. 야경이나 천체 촬영 시에 사용

B(Bulb) 표시 셔터 : B 는 Blub 의 약자로 T 셔터와 마찬가지로 장시간의 노출에 사용
B 셔터는 1초보다 긴 셔터속도를 촬영할 경우 셔터를 손으로 누르고 있는 동안 열려 있으므로 야경촬영 등에 사용. 단 셔터를 계속해서 누르고 있어야 하므로 카메라가 흔들릴 경우를 대비해 케이블 릴리즈와 삼각대를 함께 사용

셔터속도	1/8	1/15	1/30	1/60	1/125	1/250	1/500	1/1000	1/2000
스톱	+4	+3	+2	+1	0	-1	-2	-3	-4
노광량	16	8	4	2	0	1/2	1/4	1/8	1/16

[표] 1/125초를 기준으로 했을 때 스톱과 노광량의 대비표


(2) 조리개(Aperture)

○필름면에 도달되는 빛의 양을 조절하는 홍채 모양의 가리개



[그림] 조리개의 변화


1) 조리개의 역할(조리개의 여닫음에 따라)
① 빛의 양적 조절 : 조리개의 구멍(유효 구경)의 크기에 따라 상면에 도달하는 빛의 양이 조절된다.
② 피사계 심도의 조절 : 주피사체 전후의 초점이 맞는 범위 조절
③ 상의 선명도에 영향 : 색수차가 달라져 상의 선명도에 영향, 조리개를 죌수록 수차가 줄어들어 상의 선명도가 높아진다.
④ 상의 균일한 밝기에 영향 : 렌즈에 맺힌 상은 화면의 중심부에서 가장자리로 갈수록 어두워지는데 조리개를 죄면 밝기의
차이가 줄어든다.

2) 조리개값(에프 스톱, f-stop)
카메라 렌즈위를 보면 f=2.8과 같은 숫자가 써 있는 것을 볼 수 있는데, 이것이 바로 조리개의 수치를 나타내는 것이다.여기서 쓰이는 f가 조리개의 수치를 나타내는 단위로 f스톱(f-stop), 또는 f넘버(f-number)로 불린다.

○ 렌즈가 빛을 모으는 용량을 측정하는 단위

조리개값(f) = 렌즈의 초점 거리 / 렌즈의 실제 유효구경(조리개의 지름)

○ 조리개값은 f1.0, f1.4, f2, f2.8, f4, f5.6, f8, f11, f16, f22, f32, f45, f64, f90,… (√2)^n(n은 1,2,3,…)으로 표기(f 또는 F 표기), 각 숫자의 간격은 stop또는 step으로 표시되며 각 f-stop은 광량이 두 배 혹은 1/2배의 차이를 표시

f1.4 f2 f2.8 f4 f5.6 f8 f11 f16 f22 f32 f44 f64

○ 숫자가 커질수록 유효 구경의 면적이 1/2로 작아지므로 상면에 도달하는 밝기도 1/2로 줄어든다.(조리개값의 한 칸은 1 스톱)
○ 숫자가 작아질수록 유효 구경은 2배씩 넓어지므로 상면의 밝기도 2배씩 증가
○ 조리개의 한 칸은 셔터 속도의 한 칸과 양적으로 같은 크기
○ 상면의 밝기가 증가하면 +, 상면의 밝기가 감소하면 -를 붙인다.
예) f4 상태에서 +2 스톱이면 f2, -2 스톱이면 f8을 의미

※ f2의 2의 의미
'f2는 f값이 2이면 현재 상태의 유효 구경은 이 렌즈의 초점 거리의 1/2이다'는 뜻

유효 구경=초점 거리 * (1/ f값) f값 = 초점 거리 / 유효 구경(지름)

예) 초점 거리가 50mm이고 f2인 렌즈는 유효 구경이 25mm
예) 초점 거리가 100mm이고 f2인 렌즈는 유효 구경이 50mm

f값이 같다는 것은 초점 거리가 각기 다른 렌즈라 하더라도 동일한 거리에 있는 같은 피사체에 의한 상면의 밝기가 같다는 뜻.

유효 구경비 = 렌즈의 유효 구경 : 렌즈의 초점 거리

예) 유효 구경이 25mm, 초점 거리가 50mm인 렌즈는 25:50(=1/2)이지만 1/2로 표기하지 않고 1:2 또는 분모 2로 표시(f2)

★ 렌즈의 밝기
렌즈를 통과한 빛이 필름에 도달하는 양을 말하며 렌즈의 밝기는 렌즈의 유효 구경과 초점거리의 비율로 나타낸다.

예를 들어, 50mm 표준렌즈의 경우 유효구경을 1로 하였을 때 1:1.4라고 하거나 f1.4라고 한다. 따라서 같은 구경의 렌즈라도 초점 거리가 짧으면 렌즈가 밝고, 초점 거리가 길면 어두워진다. 즉, 렌즈의 밝기란 그 렌즈가 가장 많이 빛을 통과시킬 수 있는 양을 가리킨다.

(3) 셔터 속도와 조리개값의 관계
○ 셔터 속도, 조리개값의 조합으로 같은 노출량을 줄 수 있다.
○ 셔터와 조리개는 서로 조합하여 노출을 맞추거나 각기 움직임이나 피사계 심도를 조절
○ 촬영할 피사체가 밝으면 밝을수록 셔터속도를 빨리 끊어주던가, 조리개를 조여 주어야 하고 반대로, 촬영할 피사체가 어두우면 어두운 만큼 조리개를 열어주거나 셔터를 느리게 조절해 주어야 한다.
○ 조리개는 피사계 심도를 조절하여 초점이 맞는 범위를 조정하고, 셔터 속도는 움직임을 정시 시키거나 흐르게 보일 수 있도록 하여 준다.
○ 셔터와 조리개는 촬영자의 표현 의도에 따라 자유롭게 결정되지만 항상 적정노출에 대한 범위 내에서만 가능하다.

예) 같은 노출량을 가진 셔터와 조리개의 조합들

셔터속도	1/500	1/250	1/125	1/60
유효구경(조리개)	F2.8	F4	F5.6	F8

셔터속도	1/4000	1/2000	1/1000	1/500	1/250	1/125	1/60	1/30	1/15
조리개	F1.4	F2	F2.8	F4	F5.6	F8	F11	F16	F22

※ 주의할 것
조리개값과 셔터 속도의 조합은 노출량에 관계되며, 피사체에 대한 초점이나 피사계 심도 등이 서로 다르게 작용한다.

작성자 : 허스키아빠/바니/이강수
홈페이지 : http://www.bunnyandpooh.com