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중복되는 내용이지만 알기 쉽고 재미가 있는거 같아 올립니다.
제 목 : 렌즈의 F치 1, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, ...에 관하여
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우리는 통상 렌즈의 F치(밝으냐 어두우냐)에 대하여 관심이 많지만 그 수치에 대하여는 잘 알지 못하는 경우가 많습니다. 아래 글은 어느 네티즌의 질문에 대한 답변으로서 모 사이트에 올렸던 저의 글입니다. 렌즈를 이해하는데 작은 도움이 됐으면 합니다.
초점거리 50㎜인 표준렌즈를 가지고 설명해 보겠습니다.
우선 조리개 수치 공식은 이렇습니다. ( F치 = 초점거리 / 렌즈의 유효 구경 ). 여기서 F치라는 것은 1, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, ...등을 말하며, 초점거리는 28미리, 50미리, 105미리, 200미리 ...등의 수치를, 렌즈의 유효 구경은 조리개를 최대로 개방했을 때 빛이 통과하는 구멍의 직경(지름)을 말합니다.
예를 들어 F1이라는 의미는 50미리 렌즈의 빛이 통과하는 구멍의 지름이 50미리 라는 의미입니다. (1=50/50) 이제 그 상태에서 초점거리는 놔두고 렌즈의 유효 직경을 조리개를 이용하여 1/루트2 배로 조이게 되면 (루트2 = 1.414) 빛이 들어오는 단면의 넓이가 아까보다 1/2 (반)로 줄어들면서 빛의 양 역시 반으로 줄어들게 됩니다. 이 때의 렌즈의 유효 구경은 약 35미리 정도 되며 이런 상태를 F1.4 라고 합니다. (모든 원의 넓이는 지름에 제곱비례 함)
이 상태에서 렌즈의 직경을 1/루트2 배로 또 줄이면 지름이 25미리 정도 되면서 처음 상태(F1 일 때)보다 지름은 반으로 빛의 양은 4분의 1로 줄어들게 됩니다. 이런 상태를 F2 라고 합니다. 물론 F1.4 일 때보다는 빛의 양이 2분의 1로 줄어들겠지요.
이런 식으로 조리개를 계속해서 조이면 렌즈의 유효구경이 루트2 분의 1 로 줄어들면서 빛의 양은 2분의 1 로 감소하게 되는 거지요. 이 때 만들어지는 수열 1, 1/루트2, 1/2, 1/2루트2, 1/4, 1/4루트2, 1/8, 1/8루트2, 1/16, ...의 역수들의 수열 1, 루트2, 2, 2루트2, 4, 4루트2, 8, 8루트2, 16, ... 즉 1, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, ...을 렌즈의 조리개 수치로 정하게 된 것입니다. 결국 이 수치들은 초항이 1, 공비가 루트2인 등비수열이 됨을 알 수 있습니다.
대개 표준 계열의 렌즈들은 밝기가 F1, 1.2, 1.4, 1.8, 2.0 정도이고 망원으로 갈수록 초점거리가 길어지지만 유효구경의 증가에는 한계가 있으므로 렌즈가 어두워지는(F2.8, 4, 5.6, 8등) 것입니다. 반대로 초점거리가 짧아지면 유효구경을 조금만 크게 해도 밝은 렌즈를 만들 수 있겠지만 여러 가지 수차가 증가하는 관계로 효율적이지 못합니다.
실제로 렌즈의 밝기를 한단 증가시키려면 렌즈의 지름을 140%이상 키워야하니까 각종 수차 증가 억제를 위한 설계라든가 고급재질의 선택 등으로 인한 가격의 상승이 필연적이라고 말할 수 있겠습니다. 니콘의 ED 렌즈, 캐논의 L 렌즈, 기타 회사의 APO 렌즈 등은 밝으면서도 각종 수차를 최소화한 좋은 렌즈들인 것입니다.
밝은 렌즈가 좋은 몇 가지 이유가 있겠습니다만 첫째는 빛이 어두운 악조건에서 밝은 렌즈는 그렇지 않은 렌즈보다 촬영이 용이하다는 것과, 둘째는 같은 조리개 수치로 촬영했을때 두 렌즈의 묘사력에서 밝은 렌즈가 훨씬 더 좋은 결과물을 얻을 수 있다는 것입니다. 예를 들어 200mm F4 망원렌즈와 200mm F2.8 망원렌즈를 똑같이 조리개 F4 에 맞춰놓고 찍었을때 후자가 훨씬더 선명한 사진을 찍을 수가 있는 것입니다. 이것은 렌즈의 재질이나 설계자체에 기인하기도 하지만 모든 렌즈들은 개방때 보다는 조리개를 2~3 스톱 조인상태에서 최상의 해상도를 나타내기 때문인 것입니다. 그러나 밝은 렌즈의 단점도 있습니다. 첫째는 렌즈가 크고 무거워진다는 것이고 둘째는 아무래도 가격이 비싸진다는 것입니다.
카메라와 렌즈는 사진을 만드는 도구이므로 그 목적에 따라 선택되고 쓰여져야 할 것입니다. 쓰임새에 따라 렌즈를 선택하는 것도 이 시대를 살아가는 우리들의 현명한 생활자세 아닐까요?
+++ 출처 : 춘천사진동호회( http://www.cc-pg.com/ ) 유영철 님 |