SLR 카메라에서 사진이 찍히게 되는 원리를 설명하고자 합니다.
물론, 이런 사항을 몰라도 사진을 찍는데에는 아무 지장이 없으니, 관심이 있으신 분들만 참고하시면 되겠습니다. 요즘은 DSLR 유저들이 대부분이지만, DSLR 역시 작동의 기본 원리는 SLR을 바탕으로 하고 있으니, 모든 설명은 SLR을 기준으로 하겠습니다.
1. 셔터막이란?
사진이 찍히는 원리는 렌즈를 통해 들어온 빛이 필름(디카의 경우에는 CCD라 생각해도 무방)에 일정시간동안 노광이 되는 원리입니다. 따라서, 이 빛이 들어오는 경로(필름 바로 앞)에 셔터막이 위치해, 필요할 때만 개방을 하여 필름에 빛을 노광 시키면 됩니다. 이 장치가 셔터유닛이며, 이 막을 셔터막 이라고 합니다.
2. 포컬 플레인 셔터
셔터의 종류는 여러가지가 있는데, 현재 대부분의 SLR 카메라는 포컬 플레인 셔터를 사용합니다. 평소에는 셔터막이 닫혀있다가, 셔터를 누르는 순간에, 닫혀있던 막이 열리게 되고, 다시 또 다른 셔터막이 닫히면서 필름에 적정노출을 결정하는 방식입니다. 글로 이해하려니 힘들죠?
사진을 참고하세요.
이때 처음, 위에서부터 막이 내려오는 것을 선막이라 하고, 뒤에 닫히는 막을 후막이라고 합니다. 따라서, 사진이 찍히
는 원리는 선막이 열리고 ---> 카메라의 셔터속도에 맞게일정 시간 빛이 필름에 노출이 되고 ---> 다시 후막이 닫히
는 메카니즘 입니다. 만약 셔터속도가 1/60초 라면 이 과정은 아주 빠른 순간에 일어나는 과정이 되겠습니다. 이렇게
선막이 열리고, 후막이 닫히는 과정을 주행이라고 하며, 이 셔터막이 세로로 움직이기 때문에 세로주행 셔터 라고 합
니다. 현재는 포컬 플레인 셔터중 세로주행 셔터를 가장 많이 채용 하고 있습니다.
또한, 예전에는 가로주행 셔터도 사용했었는데, 이 방식에는 약간의 문제가 있습니다.
사진을 참고해 보시면 아시겠지만, 셔터막이 가로주행 방식이라면 셔터막이 열리고 있는 방향으로 피사체가 움직이게 되는 경우라면, 모션블러(상이 뚜렷하지 않고, 흘러가는 듯한 효과)가 일어납니다.또한, 가로주행의 시간이 세로주행보다 더 오래 걸리므로 고속셔터를 만들기 어려운 단점도 있습니다.
그럼, 가로주행 셔터라도 세로로 찍으면?
네, 이럴땐, 빠른 움직임도 잘 잡을 수 있습니다. 허나, 보통 빠르게 움직이는 피사체를 찍는데에, 세로구도는 잘 사용하지 않게되니, 많은 불편함이 있습니다.
즉, 가로주행 셔터는 구조상 가로로 빠르게 움직이는 피사체를 잡기(움직임을 멈추게 찍기) 힘들게 되고,
세로주행 셔터는 세로로 빠르게 움직이는 피사체를 잡기 힘들게 됩니다. 이런 경우에는 카메라를 세워서
주행 방향을 바꾸면 보다 효과적으로 빠른 움직임을 잡을 수 있게 됩니다. 따라서, 일반적인 스포츠 사진,
자동차 경주사진등 대부분이 가로로 촬영을 하기 때문에 가로주행 셔터는 점점 채용되지 않게 되었습니다.
3. 동조속도
혹시, 1/1000 초의 셔터속도로 사진을 찍으면 셔터막이 1/1000초로 움직인다고 생각하십니까?
결론은 아니다.. 입니다. 셔터막이 움직이는 최대 속도는 카메라마다 정해져 있습니다. 이 속도가
바로 동조속도입니다. 예를 들어, 카메라의 동조속도가 1/250초 라면 이 카메라의 셔터막은 최고
1/250 초의 빠르기로 작동하게 됩니다.
그럼 1/250 초 이상의 사진들을 찍을땐, 어떻게 찍냐?
사진을 참고해 주세요.
셔터속도가 카메라 동조속도 이상일 땐, 선막이 열리고 후막이 닫히는 간격을 조절해서 움직입니다. 셔터속도가 동조속도 이하일 경우에는 선막이 열리고, 셔터막이 완전히 개방된 후, 다시 후막이 닫히는 원리였으나, 동조속도 이상일 경우에는 선막이 열리고, 어느정도 간격을 둔 후, 바로 후막이 닫히게 됩니다. 마치 스캐너가 스캔 하듯이 빛을 필름에 노광 시키는 것입니다. 이렇게 함으로써, (예를들면) 1/1000초의 노출효과를 주는 원리 입니다.
4. 플래쉬의 사용
지금부터는 셔터막이 움직일 때, 플래쉬를 사용하는 경우에 대해서 알아보겠습니다.
사진을 참고해 주세요.
이 과정은 셔터속도가 동조속도 이하일 경우입니다. 선막이 열리고, 완전히 개방된 후, 플래쉬가 순식간에 번쩍해서 적정 노출을 이룬 후, 다시 후막이 닫히게 됩니다. 이것이 일반적인 플래쉬 사용시의 메카니즘입니다.
그런데, 셔터속도가 동조속도 이상일 경우에는 문제가 생기게 됩니다.
사진을 참고해 주세요.
셔터속도가 동조속도 이상이므로, 셔터막은 선막과 후막의 간격차로 노출을 하게 됩니다. 그러나, 이렇게 움직이고 있는 동안 플래쉬가 번쩍였다면 사진에는 선막이나 후막이 사진의 일부를 가리는 경우가 생기게 됩니다. 따라서 플래쉬를 사용할 때, 셔터속도가 카메라의 동조속도를 넘으면 셔터막 때문에 제대로 사진이 찍히지 않게 됩니다.(대부분의 카메라는 셔터속도가 동조속도 이상으로 설정이 되면 셔터가 눌려지지 않거나, 아예, 셔터속도가 동조속도이상으로 올라가지 않도록 되어있습니다)
하지만, 플래쉬를 사용하면서 동조속도 이상으로 사진을 찍어야 하는 경우가 있을 수도 있습니다. 예를들면, 역광 인물사진의 경우, 노출은 뒷 배경에 맞추고, 어두워진 얼굴은 플래쉬로 채워줄 때가 그렇습니다. 이럴 경우, 셔터속도 1/1000초 정도는 가볍게 넘어갈 것입니다.그래서 고안된 것이 고속동조입니다.
사진을 참고해 주세요.
셔터속도는 동조속도 이상이므로 셔터막은 선막과 후막의 간격을 두고 작동하게 됩니다. 이 때, 정확하게 계산된 순간마다 플래쉬가 계속 발광을 해주게 되면, 결과적으로는 적정노출의 사진이 찍히게 될 것입니다. 이런 시스템은 플래쉬가 고속동조를 지원하는 모델이어야만 합니다.
5. 디지털 일안 반사식 카메라 (DSLR)
SLR은 디지털 카메라가 등장하면서 많은 변화를 거치게 됩니다만, 셔터막의 기본 구조는 SLR과 동일 합니다. 대신 렌즈를 통해 들어오는 빛은 필름이 아닌 CCD(혹은 CMOS, 이하 CCD로 부름)에 상이 맺히게 됩니다. 촬상면이 CCD이기 때문에 수신호의 ON/OFF 를 제어함으로서, 고속셔터에서도 플래쉬를 사용할 수 있게 되었습니다. 대표적인 카메라가 D70 으로써 전자셔터를 채용했습니다. D70의 경우, 기계적 셔터속도 1/125초가 되고 그 이상의 셔터속도에서는 전자셔터로 대응합니다. 따라서 핫슈부분의 3개접점을 막고, 중앙의 접점만 사용하면 1/8000 초에서도 플래쉬 사용이 가능하기 때문에 전속동조가 됩니다. 하지만, 이렇게 전자셔터를 채용해서 전속동조를 얻게 된 반면, 전자셔터로 인한 블루밍이 발생하는 단점도 있습니다. 참고로, 니콘의 D1과 캐논의 1D 시리즈 역시 전자셔터를 채용해 블루밍이 발생하는 환경에서는 여지없이 발생하게 됩니다. 아직 전자셔터는 많은 개발 가능성을 보여주고 있습니다. 나중에도 이러한 단점들은 개선되 나갈 것으로 생각됩니다. 따라서, 어느 것을 중요시 하느냐는 전적으로 자신의 선택에 달려 있다고 할 수 있습니다.