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피사계 심도와 배경흐림(착란원의 양상)에 관해 목록
글쓴이 : 빛과그림™ 등록일 : 2017-05-30 18:47:57 조회수 : 4,542 추천수 : 3
아래에 (동일렌즈) 크롭모드와 풀프레임 모드에서 배경흐림에 관한 질문 글이 있네요.
유효구경과 피사계 심도, 배경흐림의 의미를 이해 하는데 참고가 될듯 하여 예전에 적었던 내용을 대충 다시 한번 적어 봅니다.

우리가 보통 인물 아웃포커싱이 어떠냐 이야기 할때는 피사계심도보다 배경흐림(착란원 변화 양상)의 의미로 이야기 하는 경우가 많습니다.
대부분 인물 촬영에서 아웃포커싱이라는건 유효초점범위가 몇센티냐 뜻이라기 보다는 피사체로부터 배경이 점점 멀어질수록 배경이
어떻게 얼마나 강하게 흐려지느냐의 뜻으로 주로 사용 됩니다..
아마 많은 분들이 이 배경흐림의 의미로 심도란 말을 썼지만 실질 내용은 주로 인물촬영에서 '전체 배경흐려짐 강도'라는 의미로 받아들렸을 겁니다.

때문에 렌즈 구경이 같으면 배경흐림도 비슷하다는 이야기가 나올때, "말이 안된다!"
화면에 같은 인물의 크기로 사진을 찍으려면 1.5 크롭일때가 풀프레임보다 화각이 좁아져서 1.5배 뒤로 물러서야 같은 크기로 인물을 찍을 수 있게 되는데
그럼 피사계심도 개념에 보면 (동일피사체에서) 거리가 멀어지면 피사계 심도는 깊어진다는 걸로 나오는데 왜 배경흐림이 비슷하냐?  이런 의문이 당연히 생기게 됩니다.


이걸 이해 하려면 "우선 전제할 부분은 일반적으로 우리가 아웃포커싱이 어떻다 할때 그 전반적인 "배경의 흐림 강도"는 특정 지점에서의 피사계심도가 아닙니다.
예를들어 피사체 초점맞는 앞뒤 30cm까지는 A라는 렌즈가 더 착락원이 클수 있지만,
30cm이후에는 B라는 렌즈가 착란원 크기가 더 큰 렌즈일수 있습니다. (<- 이 글 맨 아래, 참고,사항으로 설명함)
A,B렌즈 둘 중 어느게 배경흐림이 강하냐라고 일반적으로 물을때는  (피사계심도는 A가 더 얕지만)B렌즈가 배경 흐림이 더 강한 렌즈라고 말하게 됩니다.
특정한 어느 지점에서만의 피사계심도가 아니라 그 렌즈의 배경흐림이라는건 거리에 따라 쭉 이어진 착란원의 전반적인 양상으로 결정됩니다.
이것은 (약간의)센서 판형 차이보다는 대부분 렌즈 고유의 유효구경에 따른 수렴값이 결정됩니다"

(단, 판형의 차이가 2배 혹은 몇배 차이가 날 정도로 현격해 지면 피사계 심도의 차이가 사진 전체적인 배경흐림에 미치는 경향이 점점 커집니다.
다만 1.3배, 1.5배, 1,6배 크롭 이 수준에서는 피사계심도보다는 렌즈유효구경이 야외 인물촬영등에서 배경흐림 결정에 주된 핵심 요인으로 작용합니다)


아마 대부분의 초심자 분들도 심도라는 뜻을 엄밀한 피사계심도(dof)의 의미 보다 인물 촬영에서 아웃포커싱의 의미로 사용하는 경우가 많으실겁니다.

앞으로 돌아가서 동일렌즈에서 크롭과 풀프모드의 배경흐림의 의문을 풀기 위해서는 배경흐림과는 조금 다른 DOF(피사계심도)의 설명이 선행 되야 할거 같네요.
앞서 이야기 한거처럼 저도 과거에 이 부분의 의문을 가졌던 때가 있었는데, 유효구경(d)이
아웃포커싱(원거리 배경의 뭉개짐)의 양상을 결정한다고 다른 분들의 글을 이해했던 방식을 설명해 보겠습니다.

=====
아래 그래프는 35mm 1.4렌즈를 1:1, 1:3, 1:1.5 판형에 연결했을때의 착란원 그래프입니다.
동일 피사체를 같은 크기로 찍기 위해서는 촬영 거리는 1:1에서 1M, 1:3에서는 1.3M, 1:1.5에서는 1.5M가 필요합니다.

- 각 판형별 (촬영 거리를 반영한) 착란원 그래프 -


그래프를 보시면 초점지 맞은 피사체로부터 거리가 1m를 넘어가면 점점 착란원의 크기가 일정값으로 거의 수렴해 감을 아실 수 있습니다.
피사체로부터 2m 떨어진 이후 부터 판형별 착란원 크기 격차가 5%정도 차이로 줄어드는걸 아실 수 있으실겁니다.
수렴값을 보시면 1:1과 1:1.5 판형차이는 촬영거리의 멀어짐이 실질적인 전체구도의 배경 흐려짐의 전체 강도에는 큰 영향을 못미친다는 걸 확인할수 있습니다.

http://www.slrclub.com/bbs/vx2.php?id=canon_d30_forum&category=1&no...
이 글의 결과는 이점(일정값에 가깝게 수렴해 간다)에서 쉽게 이해 됩니다.

결국, (야외)인물 사진 흔히 인물 아웃포커싱이라고 하는 배경흐림(거리에 따른 착란원 변화 양상과 최대착란원의 크기에 의해 결정됨)은
동일 렌즈일때 1:1, 1:1.5 판형에서 모두 (렌즈 유효구경에 따른) 일정 값에 점점 근접해 진다는 것을 알 수 있습니다.

사람 A라는 피사체가 있고 이 피사체를 화각에 가득 넣기 위해서는 FF가 1미터가 필요하면 1.5크롭은 1.5m가 필요하다는 촬영거리를 계산할수 있습니다.
그런데 그 상태에서 착란원의 양상은 초점이 맞은 바로 앞뒤 근접거리에서는 차이가 꽤 있지만 일정거리가 지나면 그 차이가 금새 미미해지고
무한대로 갈수록 렌즈 유효구경 값에 수렴해 나간다는 것입니다.

공원에서 사진을 찍습니다. 인물이 있고 뒤에 1미터에 다른 사람, 3미터에 나무 그리고 몇미터에서 몇십미터에 여러 것들이 있습니다.
이때 배경 흐려짐이 FF와 1.5크롭이 큰 차이가 나는가?  이에 대한 답이 여기에 있습니다. 착란원이 거리가 멀어지면 점점 수렴해 간다. 이것이 바로
실제 인물촬영에서 아웃포커싱이 유사해진다는 걸 의미합니다. 그리고 수렴해져가는 그 값은 판형의 차이보다 렌즈유효구경(D)의 차이에 의해 주로 결정된다는 것입니다.

다시, 그럼 배경흐려짐이나 인물 배경 흐림이 아니라, 초근거리의 배경 흐림이 아닌 피사계심도(DOF) -초점이 맞는 범위-, 그 자체는
어떻게 되나..앞의 그래프에서 초점이 맞은 피사체로부터 10cm 전후 근접거리 부분을 다시 확대해 보겠습니다



1.5크롭은 초점이 맞은 피사체로부터 10Cm 떨어진 지점에서 약 0.35mm의 착란원 크기를 가지고 FF는 대략 0.46mm 정도를 가집니다.
그러면 두 착란원이 크기를 비율로 보면 약 1:1.31정도의 차이가 납니다.  즉, 풀프레임일때 피사계 심도가 더 얕습니다.
10cm이내 거리일때는 이보다 더 큰 차이가 나며 이처럼 근거리에서는 피사계심도는 30% 이상 차이가 납니다.
즉, 작은 사물을 가지고 초단거리에서 해당 피사체의 DOF(피사계심도)거리를 구할때는 촬영 거리에 따른 영향을 크기 받으므로 유효구경만으로 설명할 수 없습니다.
따라서 피사계심도(DOF)개념으로 한정하면 판형(=촬영거리)은 심도에 많은 영향을 미칩니다.

그런데 (동일렌즈일때) 이것(착란원의크기)이 50Cm만 지나면 곧바로 10%이하 차이로 줄고 이어서 급격히 차이의 비율이 줄어들어 무한대로 가면 유효구경이 가지는
일정값에 수렴해 가는 양상을 지닙니다. (동일렌즈에서)판형 차이가 적을수록 수렴하는게 빨라지고 갭도 더욱 밀착됩니다.
단, 이것은 판형이 어느정도 차이가 크지 않을때 이고, 판형이 몇배씩 차이가 나면 두 그래프가 수렴하는 위치가 점점 뒤로 멀어져서
배경흐림도 판형의 영향을 점점 더 받게 됩니다.

이 글에서는 2배,3배의 판형차이는 논외로 하고 일단 캐논,니콘,소니 동일마운트에서 같은 렌즈 사용이 가능한 1.3배, 1.5배, 1.6배 크롭정도의 기준으로 말씀 드립니다.

(1.3~1.6배)이정도 크롭배율이서는 배경흐림은 판형보다는 렌즈 유효구경이 좌우한다는건, (피사계심도)유효초점위치에서 조금씩 벗어나면
(판형에 따른) 거리별 착란원의 크기 차이가 빠르게 근접해 간다는 의미입니다.
(주로 인물)배경흐림이 차이가 별로 없다 혹은 유사하다는 이야기는 바로 이런 특성에서 나오는 것입니다.
피사체에서 50cm만 떨어져도 차이가 줄고, 추가로 1미터만 더 떨어져도 차이가 크지 않게되며 그 이상 거리나 수미터~수십미터에서는 차이가 미미해 집니다.

http://www.slrclub.com/bbs/vx2.php?id=canon_d30_forum&category=1&no...
위 링크에서 공원에서 동상을 찍을때 왜 북치는 소년 뒤에 배경이 비슷하게 흐려지는가? 대한 답은 여기에 있습니다.

*만일 배경 흐림이 렌즈 유효구경이 아닌 판형에 따라 결정된다면 판형차이 1:1.6이므로 크롭일때가 배경이 약 1+1/3스탑 더 흐려져야 합니다.
*많이 촬영해 보신분들은 아시겠지만 1+1/3스탑 더 흐려진다는건 엄청난 차이입니다.
즉, 판형에 의해 배경흐림이 결정 된다면 눈에 확 띨 정도로 풀프레임의 배경이 확연하게 더 흐려져야 합니다.
하지만 동일렌즈로 실제 촬영해 보면 중간거리~원거리 배경의 흐려짐의 차이가 별로 없다는걸 느낄 수 있습니다.


피사체로부터 몇십센티 이내의 최근접거리에서는 30%이상 착란원 크기 차이가 발생하지만 여기서 조금만 멀어져도 금새 갭이 급격히 줄어 렌즈유효구경이 지닌 일정 값에
빠르게 유사해 진다는 것입니다. 따라서 북치는 소년의 코에 초점이 맞았다면 소년의 등을 벗어나 한발짝씩 더 뒷쪽 배경으로 갈수록 착란원 크기는 점점 유사해져 나간다는 것입니다.

따라서 우리가 35mm 1.4렌즈를 들고 1.5크롭에서 쓰고 FF에서 쓸때 (주로인물)주피사체의 배경 흐려짐은 유효구경의 수렴값에 따라 나타나는게
대부분이고 결국 판형이 아니라 렌즈를 따라간다 이말은 이 지점에서 이해할 수 있게 되며,
(통계상)약 80%이상 대부분의 사진이 인물이고, 배경흐림은 인물사진에서 주로 사용되며, 이런 차원에서 배경흐림을 유효구경으로 논할 수 있게 됩니다.
유효구경은 최대 착란원 크기와 관련이 있습니다. 렌즈가 동일하면 1.5와 1:1의 유효초점 앞뒤의 근거리에서의 착란원의 크기는 다르지만
거리가 멀어질수록 이 차이는 상당히 유사해지면 일정거리부터는 유효구경 값에 점차 수렴해 나간다는 것입니다.

센서 판형이 아닌 렌즈가 (주로인물) 배경흐림을 좌우한다는 바로 이 뜻이며, 피사계심도가 표준렌즈보다 덜 얕은 망원렌즈가 정작 인물 아웃포커싱은 더 잘되는 이유도 유효구경 때문입니다.

결과적으로 우리가 흔히 말하는 (주로 인물)피사체의 아웃포커싱, 배경흐림을 중심으로 말하게 되면
(렌즈 유효구경에 따라서) 얼마나 빨리 어디로 수렴해 가느냐가 배경 흐려짐 즉 인물 아웃포커싱의 대부분을 결정하게 됩니다.
(물론 판형차가 커질수록 피사체 앞뒤의 근거리에서의 피사계심도도 깊어지고 이것은 인물사진 전체적인 배경흐림에 일정부분 영향을 미칩니다.)



=====
추가로,
피사계심도와  배경흐림(착란원의 양상)이 다른 개념이라는걸 서로 다른 렌즈로 설명해 보겠습니다.

동일바디로 50mmf/4는 2m에서 찍고, 100mmf/4는 4m에서 찍으면 피사계심도(DOF)가 0.416m와 0.413m로 비슷합니다.
즉, 두 렌즈로 피사체가 화면에 비슷한 크기로 들어오게 촬영거리를 조절해 찍으면 두 렌즈에서 초점이 맞는 범위(유효초점범위), 심도는 비슷하다는 뜻입니다.
그렇다면 두 렌즈의 피사계심도가 비슷하니, 배경흐림과 아웃포커싱도 비슷할까요? 실제 인물을 찍는다면 어떤 차이가 있을까요?



피사계심도(DOF)는 유사하지만,  두렌즈의 아웃포커싱,배경의 흐려짐 양상은 아주 큰 차이가 있습니다.
100mm f/4로 촬영거리4m에서 찍으면(피사계심도)는 0.413m로, 50mm렌즈로 동일크기(촬영거리2m)로 피사체를 찍었을때와 심도(유효착란원범위)는 거의 차이가 없으나.
문제는 피사계심도(유효착란원) 거리를 벗어난 구간에서 착란원이 커지는 정도가 엄청나게 차이가 납니다.
즉, 100mm f/4로 4m 거리에서 찍는게 중간배경, 먼 배경들이 더 강력하게 아웃포커싱 되어 훨씬 강하게 흐려진다는 것입니다.
이것은 바로 두 렌즈의 유효구경의 차이 때문입니다. (100mm f/4의 유효구경은 25mm, 50mmf/4의 유효구경은 12.5mm)

그래서 우리는 경험으로 망원렌즈가 아웃포커싱이 잘된다라고 생각하는 것이며, 망원보다 피사계심도가 얕은 광각,표준 렌즈도 있지만,
(유효구경이 큰)망원렌즈보다 배경이 많이 흐려지고 인물 아웃포커싱이 잘 되는게 아니라는 것입니다.
따라서 F값이 낮은 광각 렌즈 보다는 F값이 높더라도 유효구경이 큰 망원렌즈가 배경 흐림이 더 크게 일어납니다.
(예, 24mm F2 렌즈 유효구경은 12mm이지만, 100mm F4 렌즈의 유효구경은 25mm로, 두 렌즈의 유효구경은 차이가 커서 100mm F4가 배경 흐림이 더 잘 됩니다.)


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