조리개·셔터 속도·ISO는 무엇이 다를까
조리개와 셔터 속도에 따라 모이는 빛의 양이 달라지고 ISO에 따라 그 빛으로 기록한 사진의 밝기가 달라집니다. 같은 밤하늘을 두 번 찍는 실험에서 세 값을 바꿔 보며 모은 빛, 사진 밝기, 별 모양을 비교합니다.
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사진이 어두울 때는 빛을 더 모으거나 모은 빛으로 사진을 더 밝게 기록할 수 있습니다. 별을 점으로 남기려면 두 방법의 차이를 알아두면 좋습니다.
삼각대에 카메라를 올려 밤하늘을 한 장 찍었습니다. 화면이 너무 어두워 다시 찍으려는데 어떤 숫자를 바꿔야 할까요? 셔터를 여는 시간을 8초에서 16초로 늘려 빛을 더 모을 수 있습니다. ISO 감도를 1600에서 3200으로 올려 받은 빛을 더 밝게 기록할 수도 있습니다. 어느 쪽이든 사진은 더 밝아지지만 별의 모양과 모은 빛의 양은 달라집니다.
카메라 안에는 빛을 받아 사진을 만드는 판이 있습니다. 이 판을 센서라고 합니다. 사진 한 장을 찍는 동안 센서가 받은 빛의 양이 사진 한 장을 찍을 때 카메라의 센서가 받은 빛의 양입니다. 같은 장면에서 조리개를 더 열거나 셔터를 오래 열면 늘어납니다.입니다. 먼저 빛을 얼마나 모을지 정하고 그 빛으로 얼마나 밝게 기록할지 정해 봅시다.
조리개를 열면 무엇이 달라질까
렌즈 안에는 크기를 바꿀 수 있는 구멍이 있습니다. 구멍을 넓히거나 좁히는 장치가 렌즈 안에서 빛이 지나는 구멍의 크기를 조절하는 장치입니다. 같은 렌즈에서는 f/ 뒤의 숫자가 작을수록 구멍이 큽니다.입니다. 카메라에 표시되는 f/2.8, f/4 같은 숫자를 F값이라고 합니다. 같은 렌즈에서는 f/ 뒤의 숫자가 작을수록 구멍이 큽니다.
촬영 시간을 8초로 두고 f/2.8에서 f/4로 조이면 빛을 약 절반만 모읍니다. f/2에서 f/2.8로 조일 때도 마찬가지입니다. 조리개를 어디까지 열 수 있는지는 렌즈마다 다릅니다.
먼 별에 초점을 맞추고 가까운 나무도 함께 찍는다고 해 봅시다. 조리개를 조이면 나무가 덜 흐려 보일 수 있습니다. 별만 찍을 때도 렌즈에 따라 모서리 별 모양이 바뀝니다. 모서리에서 별이 길게 찌그러진다면 조리개에 따른 별 모양에서 빛을 얼마나 포기해야 하는지 함께 볼 수 있습니다.
셔터 속도와 빛을 받는 시간
카메라가 빛을 받는 시간을 사진 한 장을 찍을 때 빛을 받는 시간입니다. 8초로 설정하면 4초일 때보다 두 배 오래 빛을 받습니다.라고 합니다. 카메라에 8초라고 표시되면 약 8초 동안 빛을 모읍니다. 낮에 보는 1/100초는 1초보다 훨씬 짧습니다. 밤하늘을 찍을 때는 셔터를 몇 초씩 열어 두기도 합니다.
조리개가 같을 때 셔터를 4초 대신 8초 동안 열면 빛을 두 배 모읍니다. 그 사이 지구가 스스로 돌아 별은 고정된 카메라 화면에서 조금씩 자리를 옮깁니다. 셔터를 오래 열어 두면 별이 지나간 자리까지 찍혀 작은 점이 짧은 선으로 늘어납니다. 사진은 작은 칸으로 이루어져 있습니다. 별이 흐른 길이는 별이 사진에서 몇 칸만큼 움직였는지 나타낸 값입니다.
삼각대는 카메라가 흔들리는 일을 줄여 줍니다. 별이 화면에서 옮겨 가는 속도는 그대로입니다. 사진을 확대해 별이 길쭉하다면 시간을 줄여 한 장 더 찍어 보세요. 별이 흐르지 않는 셔터 속도에서는 렌즈와 찍는 방향에 따라 별이 얼마나 길어지는지 살펴봅니다.
ISO와 사진 밝기
카메라는 센서가 받은 빛을 숫자로 바꿔 기록합니다. 그 빛을 어느 정도 밝게 기록할지 정하는 설정이 카메라가 받은 빛을 어느 정도 밝게 기록할지 정하는 설정입니다. ISO를 올려도 센서에 들어오는 빛은 늘지 않습니다.입니다. 카메라에는 보통 ISO 감도라고 표시됩니다.
f/2.8과 8초를 그대로 두고 ISO 1600을 3200으로 바꾸면 사진이 밝아집니다. 구멍의 크기와 빛을 받는 시간이 같으므로 센서가 받은 빛의 양과 별이 흐른 길이는 두 번 모두 같습니다. 어두운 부분에 이미 있던 자글자글한 무늬도 더 눈에 띌 수 있습니다. 이런 무늬를 잡음이라고 합니다.
어떤 카메라에서는 ISO를 바꾸면 사진을 기록할 때 생기는 잡음도 달라집니다. 밝은 별이나 가로등이 하얗게 뭉개지기 쉬운 정도도 바뀔 수 있습니다. 그 차이는 ISO와 잡음에서 실제 카메라와 단순한 모형을 비교해 다룹니다.
같은 밝기로 찍어 보기
같은 시간에 모이는 빛이 절반으로 줄도록 조리개를 조였다고 해 봅시다. 셔터를 두 배 오래 열면 조이기 전과 같은 양의 빛을 모을 수 있습니다. 셔터를 여는 시간을 그대로 두고 ISO만 두 배로 올리면 사진 밝기는 조이기 전과 비슷해질 수 있습니다. 이때 모은 빛은 조이기 전의 절반입니다.
시뮬레이터의 왼쪽 ‘기준 사진’은 f/2.8, 8초, ISO 1600으로 찍은 모습입니다. 오른쪽 ‘내 설정’에는 같은 자리에서 같은 하늘을 다시 찍은 모습이 나옵니다. 슬라이더로 값을 하나씩 바꾸고 두 사진 아래의 모은 빛, 사진 밝기, 별이 흐른 길이를 비교해 보세요. 모은 빛이 1배라면 기준 사진과 같은 양입니다.
- ISO만 두 배를 누릅니다. 오른쪽은 더 밝습니다. 모은 빛은 기준 사진과 같아 1배로 표시됩니다. 별이 흐른 길이도 같습니다.
- 4초 · ISO 3200을 누릅니다. 바탕 밝기는 기준과 비슷합니다. 빛을 받은 시간이 절반이라 모은 빛과 별이 흐른 길이도 절반으로 줄어듭니다.
- f/4 · 16초를 누릅니다. 조리개를 조이면 같은 시간에 모이는 빛이 기준의 약 절반으로 줄어듭니다. 셔터를 두 배 오래 열어 기준 사진과 같은 양의 빛을 모읍니다. 별이 흐른 길이는 두 배입니다.
- 기준 설정으로 돌아가 조리개만 f/5.6으로 바꿔 봅니다. 사진은 어두워지고 모은 빛은 약 4분의 1입니다. 별이 흐른 길이는 그대로입니다.
첫 촬영에서 값을 바꾸는 순서
니콘 Z f에서 세 값을 직접 비교하려면 사진 촬영 모드를 M(수동)으로 두고 ISO 감도 자동 제어를 끕니다. 자동 제어가 켜져 있으면 셔터 속도를 바꿀 때 카메라가 ISO까지 조절할 수 있습니다.
먼 별에 초점을 맞춘 다음 조리개를 넓게 열고 시험 사진을 찍습니다. 확대했을 때 별이 길쭉하면 셔터를 여는 시간을 줄여 다시 찍습니다. 별 모양이 괜찮으면 ISO를 바꿔 가며 하늘이 화면에서 잘 보이는지, 밝은 별이나 가로등이 하얗게 뭉개지는지 확인합니다. 한 번에 한 값씩 바꾸면 무엇 때문에 달라졌는지 사진으로 확인할 수 있습니다.
예를 들어 8초에 별이 길어졌다면 먼저 4초로 줄여 봅니다. 사진이 너무 어두워 화면에서 확인하기 힘들면 ISO를 올려 봅니다. 사진은 다시 밝아질 수 있어도 4초 동안 모은 빛의 양은 그대로입니다. 희미한 무늬를 더 담고 싶다면 같은 설정으로 사진 여러 장을 찍어 합치는 방법도 있습니다.
참고 자료와 그림의 범위
사진처럼 보이는 두 장면은 설명용 그림입니다. 니콘 Z f를 고정하고 예시 24mm 렌즈로 은하수 중심부 쪽을 찍는다고 가정했습니다. 이 조건에서 별의 이동량을 어림했습니다. 그림에서는 차이가 보이도록 별의 흐름을 확대했습니다. 렌즈의 초점 범위와 카메라별 잡음 차이는 여기에 따로 반영하지 않았습니다. 숫자는 설정의 효과를 비교하는 예입니다. 적당한 값은 사용하는 렌즈와 바라보는 방향에 따라 달라집니다.
- 사진 모드에서 조리개·셔터 속도를 직접 조절하는 방법. 니콘 Z f 사용 설명서의 노출 항목
- ISO 다이얼과 ISO 감도 자동 제어 설정. 니콘 Z f 사용 설명서의 ISO 감도 항목
정리
- 조리개는 빛이 들어오는 구멍의 크기를 정한다. 같은 렌즈에서는 f/ 뒤 숫자가 작을수록 많이 모인다.
- 셔터 속도를 느리게 하면 빛을 오래 받는다. 별이 움직인 자국도 길어진다.
- ISO를 올리면 더 밝게 기록된다. 조리개와 시간이 같으면 모은 빛은 그대로다.
- 사진 두 장의 밝기가 비슷해도 모은 빛과 별 모양은 다를 수 있다.