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SONY | ILCE-7RM2 | 2016-02-03 13:36:12
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소니의 디지털 이미징 비즈니스 그룹의 코어 테크놀러지 디비전 소속
광학 디자인 부서의 엔지니어인 오오타케 마토유지 씨

'We want to make lenses that can be used forever': Sony engineer discusses G Master lenses(DPreview)

 "우린 영원히 쓸 수 있는 렌즈를 만들고 싶습니다." 소니의 신형 G 마스터 렌즈의 수석 엔지니어가 말했다. 하이엔드 'G Master' 라인업의 발표회에서, 우리는 소니 렌즈 디자인 부서의 뛰어난 엔지니어 오오타케 모토유키 씨와 최신 렌즈의 개발 과정과 철학에 대해 얘기하였다.

 그에 따르면 GM 렌즈의 개발 과정에서 설계 및 생산의 여러 부분이 다시 평가되었다고 한다.

 그는 렌즈가 어떻게 만들어지는지에 대해 이해를 돕기 위해, 일반적인 렌즈 개발 프로세스를 설명했다. "가끔 우리가 새 렌즈를 제안하기도 하지만, 보통은 상품 기획 부서(시장의 잠재적 필요성과 요구를 평가하는 마케팅 부서)에서 나오게 됩니다. 그럼 우리는 일군의 렌즈를 대략적으로 설계 합니다. 어떤 건 크고 우수한 광학 성능을 가지고, 어떤 건 작은 대신 광학적으론 떨어질 수도 있죠. 우리는 완벽한 상품을 만들어내기 위해 최적의 밸런스, 비용, 성능, 크기 등에 기반해서 어느 설계를 선택할지 논합니다."

 초기 설계 중 어떤 걸 추진할지 결정한 후, 팀 간의 대단한 협력이 필요하다고 그는 설명한다. "우리는 기계팀, 렌즈 모터 팀, 렌즈 제어 팀, 렌즈 구성 팀, 그리고 아마도 제작을 위해 준비해야 할 설비 팀과 일하게 됩니다." 각 팀은 설계에 그들의 전문성을 제공한다. "광학 팀은 새로운 렌즈 설계를 제시할 수도 있고, 모터 팀은 어떤 모터가 가장 좋을 거라고 말해주기도 하죠. 혹은 초점 잡는 속도가 너무 느리다고 경고하기도 합니다. 기계적인 측면들을 피드백 해주죠."

 G 마스터 시리즈는 이 많은 팀들이 설계부터 제조까지의 이 과정의 각 역할을 다시 생각해보게 했다고 한다.

기본 전제의 재고

 "GM 렌즈에 있어 우리는 공간 주파수 50라인/mm를 추구하기로 했습니다." 오오타케 씨가 말했다. "보통 렌즈 메이커들은, 우리들도 마찬가지지만 주로 10라인과 30라인으로 렌즈 성능을 평가합니다.(혹은 자이스 브랜드 렌즈들은 10, 20, 40을 사용하기도 한다.)"

 "시작 과정에서 우리는 모두 공간 주파수를 더 까다롭게 요구해야 한다는데 동의했습니다." 그가 말했다. "하지만 어떤 수치가 좋은 성능을 얻는데 최고일까요? 100라인에 적합한 렌즈를 만들 수도 있지만, 매우 크고 길어질 것입니다. 별로 실용적인 렌즈는 아니겠죠. 크기와 광학 성능의 밸런스가 매우 중요했습니다."

 4000만 화소 카메라나 4K 동영상 때문에 50라인이란 목표가 정해진 건 아니라고 그는 말했다. "모든 우리 FE 렌즈들은 적어도 4000만 화소를 감당할 수 있도록 설계됐습니다. 우리 소니는 사내에 이미지 센서 팀이 있기 때문에, 우리는 센서 로드맵을 볼 수 있고 이에 맞춰서 FE 렌즈들을 설계해 왔습니다. G 마스터 렌즈에선 우리는 영원히 쓸 수 있는 렌즈를 만들고 싶습니다."

보케 중시

 하지만 G 마스터 렌즈가 엄격한 해상력 만을 위해 만들어진 건 아니라고 오오타케 씨는 말한다. "우리는 좋은 보케가 가지는 의미에 대해서도 논해야 했습니다. 미놀타 출신의 몇 디자이너들이 G 렌즈의 정신은 좋은 보케라고 말했지만, 그걸 평가할 방법이 없었습니다."

 "우리는 어떤 것이 좋은 보케라고 여겨지는지 살펴보았고, 단지 배경흐림 만이 아니라 초점이 맞아 완전히 선명한 지점부터 초점이 완전히 나간 곳까지의 변화에도 주목했습니다. 우리는 보케를 평가할 방법을 개발했으며, 시뮬레이션도 만들 수 있었습니다. 그 말은 우리가 렌즈의 보케를 평가하기 위해 실제로 만들지 않고 컴퓨터 모델을 이용해서 진도가 너무 나가기 전에 고칠 수 있다는 것입니다."

 이것은 중대한 변화라고 소니는 말했다. 그 말은 보케가 설계 대부분이 완성된 개발 후반부에나 조금 조정할 수 있는 것이 아니라 렌즈 설계의 주요 고려대상이 될 수 있다는 것이기 때문이다.

다른 퍼즐 조각 - 선명함과 부드러움

 보케에 영향을 주는 요인들을 분석한 결과 렌즈 주물의 정확도와 렌즈 표면의 부드러움이 영향을 미친다는 것이 드러났다.

"전통적으로 이 둘을 달성하기는 매우 어렵습니다" 현재 기술은 비구면 렌즈 표면에 20~30nm 정도의 거칠기가 생성됩니다. 이를 향상시키려면 연마 처리가 필요하며, 렌즈 알이 약간 불균일한 형상이 될 수 있습니다."

 "우리는 새로운 렌즈 제작법, 새로운 주물 과정, 새로운 절삭 과정을 만들어냈습니다. 이제 우리는 대략 10nm의 거칠기로 발전되었고, 비구면 표면을 더 정확한 모양으로 만들 수 있습니다."

AF 기술

SONY | ILCE-7SM2 | 2016-02-03 10:37:48
| Multi-Segment | Auto WB | 1/250s | F5.0 | +0.70 EV | ISO-25600 | 25.00mm | Flash not fired; Compulsory flash mode
 

오오타케 씨는 가장 좋아하는 렌즈가 뭐냐는 질문에는 답하지 않았지만,
이 단체 사진을 찍을 땐 즉시 85mm F1.4가 장착된 녀석을 골라들었다.

 첫 세개의 G 마스터 렌즈는 서로 다른 AF 기술을 사용한다. 오오타케 씨는 렌즈마다 다른 기술이 적합하다고 말한다.

 24-70mm F2.8은 Direct Drive SSM(압전식)을 이용한다. "DDSSM은 매우 빠르고 조용하며 정확합니다. 우리는 24-70mm F4에는 리니어 모터를 사용했지만 GM 렌즈는 초점 구조물이 더 무겁기 때문에 Direct Drive가 더 나은 선택이었습니다."

 하지만 85mm F1.4의 초점 구조물은 더 무겁다. "85mm에서 우리는 링 타입 초점 모터를 씁니다. 이 방식은 무거운 렌즈에 매우 좋으며, 우리의 렌즈 소프트웨어 팀은 콘트라스트 AF 방식에 적합한 좋은 알고리듬을 개발했습니다."(링 타입 모터는 콘트라스트 방식에 적합하지 않았었다.)

 마지막으로, 70-200mm는 리니어 액츄에이터와 링 타입 초점 모터를 조합해 사용한다. "초점 구조물이 너무 무거웠기 때문에 우리는 초점 렌즈를 2개로 분리했습니다. 하나는 매우 무겁기 때문에 링 타입 모터를 써야 했고, 다른 하나는 리니어 모터를 썼습니다. 링 타입이 빠르게 대략적인 초점 범위를 맞추면, 리니어 모터가 정밀초점을 조정합니다."

광학식 보정은 여전히 유효하다

 보케와 샤프니스에 대한 얘기를 나누면서, 우리는 오오타케 씨에게 다른 트레이드오프에 대해 물어보았다. 우리는 소프트웨어로 색수차를 보정할 수 있는 기술 덕분에, 렌즈 설계를 복잡하게 만들고 다른 요소들을 방해할 수 있는 광학적 보정을 하지 않아도 되어 설계가 쉬워진다고 들었다.

 하지만 G 마스터 렌즈엔 해당되지 않는다고 그는 말했다. "빛은 RGB로 말끔하게 분리되는 게 아닙니다."(이 3가지 색상은 대부분의 카메라가 색을 구분하는 기준이며, 이 3가지의 상대값을 조절함으로써 축상 색수차를 보정할 수 있다.) 서로 다른 파장의 색들이 연속되게 있는 것이라는 것이다. "G 마스터에서 우리가 원하는 매우 높은 콘트라스트를 얻기 위해, 우리는 색수차를 광학적으로 해결해야 했습니다."

APS-C 판형의 미래

 우리는 또한 오오타케 씨에게 소니의 E마운트 APS-C 렌즈에 대해 물었다. 그의 팀은 APS-C 렌즈를 설계하고 싶어한다고 그는 말했다. "(크롭 렌즈는) 초점 구조물이 가볍기 때문에 설계하기 더 쉽습니다. 우리는 모든 초점 모터 기술을 사내에 갖추고 있고, 상품 기획 팀에서 요구한다면 이를 APS-C 렌즈에 적용해보고 싶습니다."