셔터와 조리개의 역할,피사계심도,원근감의 표현기법

셔터와 조리개의 역할

카메라에 들어오는 빛의 양을 조절하기 위해서는 조리개와 셔터 둘 중에 하나만 있어도 그 역할을 다 할 수 있다. 그러나 카메라에는 항상 조리개와 셔터가 함께 설치되어 있다. 그 이유가 무엇일까? 셔터와 조리개의 역할을 알아보면서 그 궁금증을 풀어보자.

조리개는 셔터속도가 일정하다고 가정할 경우 조리개의 구경을 변화시켜 카메라에 들어오는 빛의 양을 조절한다. 조리개의 구경은 원형으로 되어 있고 각 조리개는 이웃한 조리개와 비교할 때 2배나 ½배의 빛을 통과시키도록 만들어져 있다. 따라서 조리개 수치는 원면적의 입방근 (√) 으로 표시되므로 √수치에 f-stop의 약자인 f를 붙여서 아래의 표와 같이 표시한다. 조리개 구경 (f-stop) 의 크기는 조리개를 통과하는 빛의 회절과 굴절 작용에 의해 발생하는 착란원 (Circle of Confusion) 의 크기를 조절하여 피사계심도 (Depth of Field)를 조절한다. 따라서 f1.4와 같이 열린 조리개의 피사계심도는 얕아서 배경이 흐리게 묘사되고 f16과 같은 닫힌 조리개의 피사계심도는 깊어서 배경이 선명하게 묘사된다. 
조리개 f1.0 f1.4 f2 f2.8 f4 f5.6 f8 f11 f16 f22 f32
입방근 √1 √2 √4 √8 √16 √32 √64 √128 √256 √512 √1024
실수치 1 2.414 2 2.828 4 5.656 8 11.31 16 22.62 32

셔터의 역할

셔터는 조리개가 동일하다고 가정할 경우 셔터의 속도를 변화시켜 카메라에 들어오는 빛의 양을 조절한다. 그러므로 움직이는 피사체가 있는 장면을 1/2000초 (2000) 와 같이 빠른 셔터속도로 촬영하면 화면 안의 모든 물체는 정지해 보이고 반대로 1/15초 (15) 와 같이 느린 셔터속도로 촬영하게 되면 화면에 흐릿하게 움직임이 나타나게 된다. 그러므로 셔터의 역할은 움직임(動感)을 조절한다고 할 수 있다. 셔터속도도 조리개와 마찬가지로 이웃하는 셔터속도와 비교할 때 2배나 ½배의 빛을 통과시키도록 만들어져 있다. 그래서 셔터속도는 1의 공비로 나타내며 분모인 분의 1은 생략하고 분자만을 나타낸다 즉 셔터다이얼에 250으로 표시된 셔터속도는 실제로 1/250초를 나타내며 1초보다 느린 셔터속도는 2"처럼 초(") 표시를 하거나 색깔을 다르게 하여 표시한다. 그러나 모든 셔터속도가 1의 공비에 적용되는 것이 아니라 아래의 표와 같이 표시하는 것이 일반화 되어있다.
셔터속도 4" 2" 1 2 4 8 15 30 125 500 1000
싱수치 4" 2" 1 2 4 8 16 3 256 512 1024

조리개와 셔터의 상관 관계

위에서 살펴 본 바와 같이 조리개는 피사계심도를 조절하고 셔터는 움직임을 표현한다. 서로 다른 역할을 하는 조리개와 셔터의 상관관계를 알아보기 위해 예를 들어 보자.
화창한 봄날 노출을 측정하였더니 f5.6에 125가 적정노출로 측정되었다고 가정하자.
모든 조리개와 셔터속도가 각각 이웃한 수치의 2배나 ½배이므로 아래의 표를 보면 f5.6에 1/125초와 같은 밝기를 갖고 있는 조리개와 셔터의 조합이 f2에 1/1000초, f16에 1/15초와 같이 여러 개가 있을 수 있다는 것을 알 수 있다.

이 세 조합을 비교해 볼 때 우리는 이 세 사진이 비록 같은 밝기의 사진이지만 서로의 피사계심도가 다르고 움직임의 표현이 다르다는 것을 알 수 있다.
즉 f2에 1/1000초로 촬영한 사진은 피사게심도가 극히 얕고 모든 움직임이 정지되어 있는데 비해 f16에 1/15초로 촬영한 사진은 피사계심도가 매우 깊고 움직임에 나타나 있음을 알 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 조리개와 셔터는 촬영자의 표현 의도를 화면에 나타내기 위해 존재하기 때문에 촬영자는 촬영 시 이를 적극적으로 활용해야 한다.

조리게         f1.4   f2    f2.8  f4   f5.6  f8  f11  f16
셔터속도    2000  1000  500  250 125  60  30 15
피사계심도 ← 얕은 피사게심도 깊은 피사계심도 → 
Contrast  ← 약한 Contrast 강한 Contrast → 
움직임    ← 모든 움직임이 정지됨 움직임이 흐르듯이 표현됨 → 

셔터 속도를 활용한 촬영 방법

① 빠른 셔터의 활용은 대개 다음과 같은 경우에 사용한다.

빨리 움직이는 피사체를
정지 상태로 찍기 위하여  스포츠 사진에서 많이 사용하게 된다. 움직이는 동작을 고정된 듯 찍기 위하여 사용한다 
카메라의 흔들림을
방지하기 위하여  삼각대 없이 손으로 찍을 경우 약간 어두운 곳에서 조리개를 조이고 싶지만 셔터 속도가 길어져서 흔들릴 위험이 있으므로 셔터 속도를 빨리 하고 조리개를 열 수밖에 없는 경우다. 
피사계심도를 얕게 하기
위하여 (조리개 참조)  밝은 곳에서도 심도를 얕게 하려면 조리개를 열어야 하므로 셔터 속도는 빨라질 수밖에 없다. 인물 촬영에서 인물을 강조하기 위해 뒤 배경을 흐리게 하고 인물만 뚜렷이 살리는 Out-of-Focus 방법이다. 
콘트라스트를 약하게
표현하기 위하여
(조리개 참조) 콘트라스트를 약하게 하려면 조리개를 열어야 하므로 셔터 속도는 빨라질 수밖에 없다. 인물 촬영에서 주로 많이 활용하는데 얼굴을 크게 찍으며 부드러운 분위기가 나오게 하기 위해서는 콘트라스트를 약하게 해야 된다. 

② 느린 셔터 속도의 활용은 다음과 같다.(렌즈 앞에 ND 필터를 사용하기도 한다.) 
피사체의 움직임을 표현하기 위하여 사용한다 개울, 폭포, 분수 등을 찍을 경우에 물의 흐름을 뿌옇고 확실하게 표현할 수 있다. 흔들리는 나뭇가지와 고정된 나무줄기의 조화된 표현을 나타내고 싶을 때에도 사용한다. 사람의 움직임을 긴 시간으로 촬영하여 고스트(Ghost)현상을 나타내기 위할 때도 사용한다. 이 때에는 카메라를 삼각대로 고정시켜야 한다. 
카메라의 움직임을 이용하는 경우에  카메라를 움직이며 셔터를 누름으로써 사진의 특수 효과를 내기 위한 것이다. Panning이 그 중 하나이다. 또는 카메라로 그림을 그리듯 불빛 등을 이용하여 추상적 표현을 할 수 있다. 또는 카메라를 회전하는 모터에 걸고 돌리면서 특수 효과를 내는 사진을 찍을 경우도 있다. 
심도를 깊게 하려면 시간이 길어질 수밖에 없다
(조리개 참조)  밝은 대낮에도 심도를 깊게 하려면 조리개를 조여야 하므로 셔터 속도가 길어지므로 삼각대를 사용해야 된다. 좋은 경치를 카메라의 바로 앞에서부터 무한대까지 선명하게 찍기 위해서(Pan Focus) 자주 사용한다. 모든 것들이 섬세하게 나타나므로 넓고 시원한 기분과 사실 같은 느낌이 잘 나타난다. 
콘트라스트가 강해질 수 있다(조리개 참조)
셔터 속도를 길게 하려면 조리개가 조여지면서 콘트라스트는 강해질 수밖에 없다. 특히 측광이나 역광에서 잘 이용해야 한다. 콘트라스트가 강해서 강렬한 느낌의 사진이 될 수도 있고 사진을 망칠 수도 있다.

피사계심도

피사계심도와 착란원(Circle of Confusion)

피사계심도는 초점을 맞춘 면의 전후방으로 초점이 맞아 있는 것처럼 보이는 범위를 말하며 렌즈의 초점거리의 제곱과 촬영거리의 제곱에 반비례하여 얕아지고 조리개 수치에 비례하여 깊어지며 전방의 심도는 후방의 심도보다 얕다.
하지만 접사 때와 같이 아주 가까운 거리에 초점을 맞추면 전후방의 심도 차이가 매우 적어진다.
수차에 의한 영향을 무시할 경우 피사체의 한 점에서 나온 빛은 초점이 정확하게 맞아 있으면 필름 상의 한 점에 모인다. 이 점이란 것은 면적이 없는 것으로 지름도 물론 없다.
반면에 초점이 정확하게 맞아 있지 않은 부분의 한 점에서 나온 빛은 한 점에 모이는 것이 아니고 어떤 넓이와 지름을 가진 원을 형성한다. 이것을 착란원이라 하며 이 원의 크기는 초점에서 벗어 날 수록 크기가 점점 커진다.
필름 면에서 이렇게 원을 형성하는 피사체의 각 부분들은 결국은 흐리게 보여서 초점이 맞지 않은 것처럼 보이는데 원의 크기가 어느 정도 커지기까지는 육안으로 구별이 불가능하고 초점이 맞아 있는 것 같이 보인다.

이렇게 우리 눈으로는 점인지 원인지 분간이 되지 않는 초점이 맞지 않았어도 맞아있는 것처럼 보이는 원의 크기를 허용착란원이라 하며 이 허용착란원의 크기보다 작은 원을 형성하는 피사체의 범위를 피사계심도라고 할 수 있다.
착란원은 크기는 조리개를 조일수록 광선의 입사각이 좁아져 그 크기가 작아지므로 결국은 피사계심도가 깊어지는 것이다.

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원근감의 표현기법

3차원의 현실을 2차원의 평면에 재현하는 것이 사진의 특성이므로 어떻게 현실에 가깝게 묘사하느냐가 원근감을 효과적으로 표현하는 데있어 해결해야 할 과제이다.

선(線)에 의한 원근표현
평행한 두개의 직선이 멀어질수록 한점에서 만나는 소실점(消失点)을 이용한 표현방법이다.

크기에 의한 원근 표현

가까이 있는 물체는 크게 멀리 있는 물체는 작게 보이는 물체의 크기에 관계에 의해 원근을 표현하는 방법이다. 이 경우 우리가 사전에 크기를 인지하지 못한 피사체는 크기 비교의 대상이 되지 못한다. 
 
돗폭의 크기에 의한 원근감표현

거의 같은 크기의 무덤의 크고 작음에 의해
원근감이 저절로 강조됨

톤(TONE)에 의한 원근표현
역광이나 반역광의 광선 상태일 때 대기 중의 먼지나 수증기에 의해 산란되는 빛의 성질을 이용한 톤의 밝기에 의한 원근감의 표현 방법으로 아침이나 저녁의 사광선일 때 특히 효과적이다.

원문: http://kikon1973.n4gate.com/zb/bbs/view.php?id=ps&page=1&sn1=&divpage=1&sn=off&ss=on&sc=on&select_arrange=headnum&desc=asc&no=3