초점거리, 센서크기에 따른 화각의 변화
ANGLE OF VEIW, AFFECTED by FOCAL LENGTH and SIZE of the IMAGE SENSOR
카메라를 처음 접하면 신기한 용어들이 많다. 결국 카메라는 빛을 다루는 기기이고, 근본적으로 노출을 다루는게 사진사의 역할이다. 하지만 노출만으로 이해하기엔 뭔가 찝찝하다. 노출에 대한 이해도 중요하지만 내가 다루는 카메라가 어떤 특성을 가지는지도 알고 싶은게 인지상정이다. 게다가 어떤 카메라가 나한테 맞고, 그 카메라에는 어떤 렌즈가 필요한지에 대한 정보 없이는 노출이고 뭐고 시작도 못하게 된다. 때문에 카메라 기기 자체에 대한 기초적인 내용이 더 필요하다. 노출의 원리를 아는 것도 중요하지만 다루는 기기가 어떻게 동작하는지에 대한 이해도 중요하다고 생각한다. 특히 화각의 변화에 대한 질문은 정말 많은 곳에 올라온다. 처음 접하면 헷갈리지만 자꾸 보다보면 자연스럽게 이해할 수 있다.
카메라를 사려고 보면, 풀프레임 센서니 크롭 센서니 복잡하다. 렌즈를 사려고 보니 숫자가 잔뜩 적혀있고, 화각이 좁니 넓니 망원이니 광각이니 복잡하다. 일단 이것들이 어떤 의미를 가지는지 정리해볼 필요가 있다.
대문자 A를 찍고 싶은 대상, 즉 피사체로 놓고 보자면 다음과 같다.
[ 초점거리에 따른 화각 변화 ]
첫 번째 그림은 초점거리에 따른 화각 변화를 나타낸 그림이다. 센서 크기가 같을 때, 화각이 상대적으로 짧으면 화각이 넓어진다. A라는 피사체 전부를 담을 수 있게 되는 것이다. 앵글(화면)에 많은 정보, 대상을 담을 수 있다는 얘기다. 때문에 일반적인 경우, 여행 시에는 광각(화각이 넓은) 렌즈를 추천하게 된다. 여행지에서는 새롭고 신기한 풍경들을 담으려고 하는게 일반적이기 때문이다. 보통 풀프레임 센서 기준으로 초점거리 30mm 미만의 렌즈를 광각렌즈라고 본다.
반대로 초점거리가 길어지면 화각이 좁아진다. A라는 피사체의 일부만 담기게 되는 것이다. 흔히 망원이라고 한다. 일반적으로 풀프레임 센서 기준 초점거리 70mm를 초과하는 렌즈를 망원 렌즈라고 본다. 망원의 장점은 배경정리에 있다. 화각이 좁기 때문에 찍고자 하는 대상을 제외한 잡다한 내용을 걸러낼 수 있다. 그리고 광각에 비해 상대적으로 심도가 얕기 때문에 아웃포커싱 효과가 강하다.
[ 센서 크기에 따른 화각 변화 ]
두 번째 그림은 센서(촬상면) 크기에 따른 화각 변화를 나타내는 그림이다. 초점거리가 같은 렌즈를 사용하는 경우 상대적으로 센서 크기가 작을수록 화각이 좁다. 센서(촬상면) 크기가 상대적으로 큰 경우, 피사체 A를 모두 담을 수 있는 반면, 센서(촬상면) 크기가 상대적으로 작다면 피사체 A의 일부만을 담게 된다.
이런 이유로 크롭 센서 및 렌즈의 경우 환산화각이라는걸 적용하게 된다. 일반적인 소비자용 카메라의 경우 풀프레임 센서가 기준이 되기 때문에, 풀프레임에서 크기가 줄어든(잘린) 크롭 센서의 경우 풀프레임을 기준으로 어느 정도의 화각을 보이는지 직관적으로 이해하기 위함이다. 렌즈의 초점거리는 풀프레임 바디에서 사용하든 크롭 바디에서 사용하든 동일한 초점거리이다. 촬상면과 렌즈의 주점 사이의 거리는 렌즈 자체에 결정되어 있는 것이기 때문에 바디를 바꾼다고 초점거리가 변하지는 않는다. 다만, 위 그림과 같이 센서의 크기가 변하게 되면 광학적 설계가 바뀐다. 크롭용 렌즈는 크롭 센서 크기에 맞추어서 설계가 되어 있기 때문에 상이 맺히는 범위가 좁다.
환산화각의 기본 계산법은 풀프레임 기준의 초점거리에 크롭 비율을 곱하는 것이다. 소니 알파 시리즈를 예로 들면, a5000, a5100, a6000, a6300과 같은 크롭 바디들의 크롭비율은 1:1.5이다. 크롭 비율이 1.5라는 의미이다. 따라서 크롭 렌즈의 초점거리에 1.5를 곱한 풀프레임 렌즈의 초점거리가 비슷한 화각을 보이게 된다.
예) a6000 + 초점거리 30mm 렌즈의 화각 = a7 + 초점거리 45mm(30mm * 1.5) 렌즈의 화각
한가지 유의할 것은 초점거리가 같다고 해서 모든 렌즈가 정확히 화각이 같지는 않다. 렌즈별로 특성이 다르기 때문에 미묘한 화각 차이가 있다.
[ 크롭 렌즈를 풀프레임 센서에? ]
기본적으로 마운트가 같다면 크롭용 풀프레임용 상관없이 장착이 가능하다. 예를 들자면, a6000 바디는 크롭 센서이지만 E-마운트 바디이기 때문에 풀프레임용 E마운트 렌즈인 SEL2470Z도 장착이 가능하고 크롭용 E마운트 렌즈인 SELP1650도 장착 가능하다. 장착도 가능하고 촬영도 정상적으로 이루어지며, 다양한 기능들도 정상적으로 사용할 수 있다. (환산화각은 고려해야겠지만) 하지만 풀프레임 센서에 크롭용 렌즈를 장착하게 되면 문제가 발생한다. 위 그림과 같이 크롭용 렌즈는 크롭 센서 크기에 맞추어 설계되었기 때문에 상이 맺히는 범위(빛이 닿는 범위)가 상대적으로 좁다. 즉, 풀프레임 센서의 중앙부에만 빛이 닿게 되고, 결과적으로 피사체 A가 다 잘리게 된다.
보다 정확히는 빛이 닿는 범위를 제외한 부분은 빛이 없기 때문에 검정색으로 나온다. 비네팅 현상이라고 하는, 사진 가장자리에 그림자가 생기는 현상이 발생하는 것이다. 때문에 대부분의 풀프레임 바디는 크롭용 렌즈를 장착하게 되면 크롭 모드로 작동한다. 빛이 닿지 않아 검게 나오는 부분을 잘라내고 빛이 닿는 중앙부만을 이용해 사진을 찍는 것이다. 카메라가 자동으로 비네팅 부분을 잘라서 보여주는 것이다.
