피사계심도란?


사진에 관한 이론 중 꽤 많은 분들이 어려워하는 것 중 하나가 바로 피사계 심도 입니다.

slrclub 에서도 보면 자주 올라오는 질문 중 하나가 심도에 관한 질문이고요.

그런고로 피사계 심도란 무엇인지 적어보겠습니다.

사진에 관련된 책 중 가장 유명한 책인 바바라 런던의 사진학 강의에 있는 정의에 따르면


피사계심도(depth of field, DOF)란 사진에서 선명하다고 받아들여질 정도의 영역을 말한다


라고 나와 있습니다.

'어디부터 어디까지 피사계 심도다'라고 딱 떨어지는 정의가 아닌 선명하다고 받아들여질 정도라는 애매모호한 정의로 되어 있습니다.

여기에서부터 혼란은 시작이 됩니다.

물론 공식을 통해 대략적인 계산은 가능합니다.

f : the lens focal length (초점거리)
N : the lens f-number (조리개)
c : the circle of confusion for a given image format (유효 착란원)
s : the distance at which the camera is focused (피사체와의 거리)

피사계심도의 공식 입니다.

물론 이것으로 전부를 표현할 수는 없습니다만 워낙에 복잡하기에 좀 더 자세히 알고 싶다면 아래의 링크에 가서 보시기 바랍니다.


http://en.wikipedia.org/wiki/Depth_of_field#Derivation_of_the_DOF_formulas


저도 읽어보긴 했지만 읽으면 읽을 수록 머리만 복잡해져서...  ㅡ.ㅡ;;;;

어찌되었건 저 계산식에서 알 수 있는 것은 일단 c 는 무시하고 보면 초점거리, 조리개, 그리고 피사체와의 거리에 따라 피사계심도가 결정된다는 것입니다.

대부분 잘 알듯이 초점거리가 길어질수록, 조리개가 밝을수록 그리고 피사체와의 거리가 짧을수록 피사계심도가 작아짐을 알 수 있습니다.

유효 착란원의 경우도 이것이 작아질수록 피사계심도가 작아짐을 알 수 있는데 이제 우리가 잘 알지 못하는 이것을 해결해야 합니다.

유효 착란원은 사람의 눈이 점으로 인지할 수 있는 가장 큰 점으로 정의되고 이것은 다음의 3가지 조건에 따라 결정된다고 합니다.

1. Visual acuity (시력)

대부분의 사람들이 가장 편안하게 볼 수 있는 최소 거리가 25cm 정도라고 하고 이 거리에서 시력이 좋은 사람들은 1mm 에서 5개의 선을 구분해서 볼 수 있으며 이는 최종 이미지에서 0.2mm 정도의 착란원을 가진다고 합니다.

여기에서의 이미지는 모니터를 통해 원본 사이즈로 확대해서 보는 것이 아닌 인화를 통한 결과물을 의미하는 것입니다.

2. Viewing conditions

최종 이미지를 25cm 정도의 거리에서 본다면 편안한 시각은 약 60도이며 이 때 8"X10", 즉 대각선으로 30cm 정도 되는 이미지를 볼 수 있고 이보다 더 큰 결과물을 한눈에 보려고 한다면 거리는 25cm 보다 더 멀어져야 하고 이 경우 유효 착란원은 0.2mm 가 아닌 이보다 더 큰 수치를 가지게 됩니다.

반대로 더 큰 이미지를 25cm 거리에서 본다면 유효 착란원의 크기는 더 작아져야 하고요.

3. Enlargement from the original image to the final image

설명하기 쉽게 135포멧으로 설명하겠습니다.

135 포멧은 24mm x 36mm 입니다.

그리고 이것을 장축 25cm (10 inch) 정도의 크기로 인화한다면 확대 비율은 7 로 유효 착란원의 크기는 0.2mm / 7 인 0.029가 됩니다.

이건 모니터상으로 볼 때도 마찬가지 입니다.

어차피 모니터와의 거리는 일정하게 유지가 되므로 작게 리사이즈 한 경우와 크게 리사이즈 한 경우 확대비율은 다르고 크게 리사이즈 할수록 확대비율이 커지므로 유효 착란원의 크기는 더 작아지겠지요.

그러면 이러한 것들로 유효착란원은 어떻게 구하느냐하면

CoC (mm) = viewing distance (cm) / desired final-image resolution (lp/mm) for a 25 cm viewing distance / enlargement / 25

다음과 같은 공식으로 결정지어집니다.

그럼 이걸 어떻게 계산하는고 하면 25cm 거리에서 5개의 라인을 구분할 수 있는 사람이 50cm 의 거리에서 8의 확대비율로 인화한 사진을 본다 하면

CoC = 50 / 5 / 8 / 25 = 0.05 mm   라고 계산이 됩니다. ㅡ.ㅡ;;;

그런데 요런 것들에 의한 변화가 수치 자체에 크게 영향을 주지 않는다고 생각했는지 보통은 이렇게 유효착란원까지 계산하지는 않고 변수들을 통일시켜 FF 바디는 0.029mm, 1.5 크랍바디는 0.019mm, 1.6 크랍바디는 0.018 그리고 렌교똑 사이즈인 2배 크랍은  0.015로 정하고 계산한다고 합니다.

애시당초 처음 공식에서조차 등호가 아닌 근사치의 값이고 실제 렌즈의 구조는 이보다 복잡해 계산 과정이 더 복잡해지며 사진을 보는 거리까지 딱 정확히 잴수도 없고 사람의 눈으로 구분할 수 있다는 애매한 조건까지 있으니깐 말입니다.


http://en.wikipedia.org/wiki/Circle_of_confusion


결론은 그냥 심도는 조리개를 개방할 수록 초점거리는 길수록 그리고 피사체와의 거리는 가까울수록 심도는 얕아진다 요렇게 세가지만 기억하면 되지 나머지 세세한 논의 자체는 전 무의미하다고 봅니다.


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Posted by DanielKang Trackback 0 : Comment 0