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렌즈읽는법! 초점거리? 조리개? 어떻게 고르면될까?

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카메라 렌즈에 대하여.. 초점거리란? : 네이버 블로그

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[7장] 렌즈의 초점거리와 화각

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카메라 개발자 공부방(SW)

[7장] 렌즈의 초점거리와 화각 본문

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초점거리와 화각 – 디지털 일안레프 카메라의 기조지식 | 니콘 이미징 디지털 청풍 번역

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• Most searched keywords: Whether you are looking for 초점거리와 화각 – 디지털 일안레프 카메라의 기조지식 | 니콘 이미징 디지털 청풍 번역 렌즈의 초점거리는 초점을 맞추었을 때의 렌즈에서 촬상소자까지 거리입니다. 초점거리는 일반적으로 28mm나 50mm, 100mm 등과 같은 수치로 나타납니다. 디지털 일안 리플렉스 카메라, 사진, 렌즈,초점거리,화각, 니콘, 디지털 청풍, 니콘 코리아니콘이 디지털 일안 리프 카메라의 기초를 초보에게도 알기 쉽게 해설합니다. 노출, 셔터 속도, 조리개 값, ISO감도, 화이트밸런스, 측광, 렌즈, 플래시 등의 기초 지식을 일러스트나 사진을 섞어 설명합니다. 디지털 청풍 번역 제공. 번역: 디지털 포토 가이드 저자 김철동
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렌즈

초점거리와 화각

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카메라 렌즈의 초점거리와 화각의 관계

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• Most searched keywords: Whether you are looking for 카메라 렌즈의 초점거리와 화각의 관계 Updating 카메라 렌즈에서 초점거리는 참 중요한 요소이다. 이 초점거리와 화각, 그리고 간단한 기초이론을 통해 좀더 깊이 이해해 보자.
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1 렌즈의 기초와 초점거리

2 초점 거리와 화각

3 렌즈 표기와 화각

4 마치며

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[사진강좌 07] 카메라 렌즈 화각 · 초점 거리 · 밝기

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• Most searched keywords: Whether you are looking for [사진강좌 07] 카메라 렌즈 화각 · 초점 거리 · 밝기 Updating  사람의 시각과 가장 유사하게 상(Image)를 포착할 수 있는 50mm 렌즈를 기준으로 50mm를 표준렌즈라 여긴다. 50mm 이하를 광각렌즈(8mm를 어안렌즈나 초광각렌즈)라하며, 이상을 망원렌즈(200mm이..나르샤에서 사진강좌, 포토샵강좌, 라이트룸강좌, 카메라정보, 포토 갤러리, 전시회, 공모전 등에 대한 다양한 정보와 콘텐츠를 만나 보세요.
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렌즈 초점 거리

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• Most searched keywords: Whether you are looking for 렌즈 초점 거리 Focal Length(초점 거리). – Focal Length : 렌즈의 중심으로부터 카메라의 센서 촬상면 까지의 거리를 말합니다. – 렌즈는 초점거리가 짧으면 광각렌즈가 되고, …
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카메라 렌즈에 대하여.. 초점거리란?

[카메라 렌즈에 대하여.. 초점거리란?]

이번 주가 지나가기 전에 사진 포스팅은 해야 할 것 같아서 늦은 밤이지만 몇 자 적어봅니다.

일주일에 사진 포스팅은 하나 정도 하기로 한 건.. 나 자신과의 약속이거든요^^

저처럼 사진, 카메라에 대해 더 알고 싶어서 DSLR 책을 읽어보면 이해가 안되고 어렵기만 하고~;;

남자들에게 물어보면 알 수 없는 대답만 해서 더 가슴이 답답하셨던 분들은 저와 함께 해보아요. 🙂

오늘은 초점거리란 무엇인지 알아보는 시간을 가져보겠어요~

보통 렌즈는 17-55mm, 50mm, 35mm 등으로 표기가 되지요.

여기서 렌즈의 종류에 대해 간단하게 설명을 하자면..

넓은 화각을 가진 렌즈를 보통 광각 렌즈라하며 (15-40mm)

좁은 화각을 가진 렌즈를 망원렌즈라 하지요. (70-200mm)

표준렌즈는 (40mm-70mm)

그리고 초점거리가 고정된 렌즈를 단렌즈(단초점렌즈)라 합니다. (30mm, 50mm 등)

여기까지는 이해가 되는데..

렌즈의 숫자 표기는 도대체 정확하게 뭘 표현하는 것인지 모르겠다? 하셨던 분들은 주목해주세요~^^

바로 렌즈에 표기된 ‘mm’는 ‘초점거리’를 의미합니다.

예를 들어, 17-55mm 라는 표기는 17mm에서 55mm까지의 초점거리를 지원한다는 이야기이지요

어렵죠?^^

그러면 이 초점 거리는 어디에서 어디까지의 거리를 말하는걸까요?

제가 사진을 찍으면서도 항상 헷갈렸던 부분이랍니다.ㅎㅎ

말로 설명하면 이해가 안될 것 같아서 오늘 하루종일 그림을 그려보았어요~~ㅋㅋ

어떤 피사체(사진을 찍는 대상이 되는 물체)를 촬영할 때 빛은 렌즈로 들어오다가 어느 한 지점에서 모여집니다.

이 지점을 ‘제2주점’이라고 합니다.

바로 ‘제2주점’에서 디지털 센서까지의 거리를 초점거리라고 합니다.

자~ 그럼 2가지 다른 초점거리에 따른 화각이 어떻게 다른지 살펴보시죠.

초점거리가 70mm인 카메라에서 시야각은 상대적으로 초점 거리가 짧은 24mm 보다 좁은 시야각을 갖게 됩니다.

(위의 그림을 보시면서 읽으시면 이해가 되실 거예요~)

다시 말하면 초점거리가 길어질수록 화각은 좁아지며 초점거리가 짧아질수록 화각은 넓어지지요.

여기서 조금 복잡한 설명을 하자면 모든 렌즈는 35mm 풀프레임 센서크기를 기준으로 초점거리를 표기합니다.

그런데 크롭바디의 센서는 35mm 풀프레임 센서의 크기보다는 작습니다.

다시 말해 풀프레임 센서에 비해 좁은 영역만 촬영됩니다.

따라서 크롭바디에서는 초점거리는 변하지 않지만 좁은 영역만 촬영되기 때문에 화각이 좁아지게 됩니다.

그래서 크롭바디에서는 이 좁아진 화각을 ’35mm 환산화각’이라고 합니다.

이를테면 니콘 크롭바디는 1.5배 작은 센서를 사용하기에

D5100에서 24mm렌즈를 사용한다면

24mm X 1.5 = 36mm

초점거리는 24mm이지만 화각은 1.5배인 36mm렌즈의 화각과 동일합니다.

다시말해 니콘 크롭 바디 카메라에 24mm 렌즈로 찍은 화각은 풀프레임 바디 카메라에 36mm렌즈의 화각과 동일합니다.

*캐논 크롭 바디는 1.6배가 작기 때문에 1.6을 곱해야 합니다.

자~ 이제 초점 거리에 따른 화각에 대해 조금 이해가 되셨나요?

어려우세요?^^ 그림을 보면서 몇 번 읽어보시고요.

글을 읽은 다음 머릿속으로 생각하면서 사진을 찍어보며 화각의 차이를 몸소 느껴보는 것이 가장 빠른 터득법입니다.

다음에는 렌즈의 조리개에 대해 이야기해볼께요~~

저도 그동안 열심히 공부해서 공유할테니 다음 시간도 기대해주세요.ㅎㅎ

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[광학 기술 백서 #3]렌즈와 초점거리 사이의 거리

렌즈를 구분할 때 흔히 광각 렌즈, 표준 렌즈, 망원 렌즈라는 말을 많이 씁니다.

그러면 이러한 렌즈의 성질은 무엇으로 구분을 하는 것일까요?

그리고 렌즈의 종류에 따라 나타나는 특징은 무엇이 있을까요?

오늘은 렌즈의 종류를 구분하는 방법과 이에 따른 특징들을 살펴보도록 하겠습니다.

렌즈란 무엇인가?

렌즈는 외부의 빛을 카메라 뒤쪽의 필름이나 센서에 도달할 수 있도록 모아주는 장치를 말합니다.

렌즈는 흔히 플라스틱이나 유리를 이용하여 제작을 하게 되고 이런 렌즈를 통과하는 빛은 렌즈 내부에서 굴절을 한

후 일정한 거리에서 한점에서 만나게 됩니다. 이 때 이렇게 빛이 만나는 점을 초점거리(f)라고 하며 이 초점 거리에 따라 렌즈의 중요한 특징들이 결정되어집니다.

초점 거리에 따른 렌즈의 구분

먼저 초점 거리에 따라 렌즈를 어떻게 구분할 수 있는지 알아보도록 하겠습니다.

렌즈마다 약간씩의 차이는 있겠지만 보통 렌즈는 초점 거리의 길이에 따라 다음과 같이 구분됩니다.

표준렌즈: 50 또는 55mm의 초점 거리

광각렌즈: 17, 28, 35mm의 초점 거리

망원렌즈: 85, 135, 300mm 또는 그 이상의 초점거리

줌렌즈: 초점거리를 임의로 조절할 수 있는 렌즈

표준렌즈의 초점 거리가 50mm로 되어 있는 이유는 이 초점 거리에서 렌즈를 통해 볼 수 있는 상이 사람의 눈으로 보는 것과 가장 비슷하기 때문입니다.

렌즈 구분의 원리 그러면 광각 렌즈와 망원 렌즈는 어떻게 구분을 할까요?

이미 눈치를 채신 분들도 있겠지만 광각렌즈는 표준렌즈보다 초점거리가 짧은 것들을, 망원렌즈는 표준렌즈보다 초점 거리가 긴 것을 의미합니다 . 이제 초점 거리에 따라 왜 이렇게 렌즈의 구분이 바뀌는지 알아보도록 하겠습니다 .

위의 그림에서 붉은 선은 표준 렌즈의 초점을 나타내고 있습니다.

보시는 바와 같이 표준 렌즈는 광축(점선)에 평행한 광선이 렌즈를 지나 한점에 모입니다. 이때 빛이 모이는 점을 앞으로 이동시킨다고 생각하면 렌즈로 향하던 평행한 빛은 초점의 이동에 따라 바깥쪽으로 퍼지게 됩니다.(파란색 실선) 바로 이것이 광각 렌즈입니다. 렌즈로 들어오는 빛을 우리가 렌즈를 통해 볼수 있는 시야의 범위라고 하면 광각렌즈의 시야는 표준렌즈보다 넓어지게 됩니다. 같은 방법으로 이번에는 표준렌즈의 초점을 뒤쪽으로 이동시켜 보겠습니다. 이때에는 광각렌즈와는 반대로 렌즈를 통과하는 빛이 좁아지게 됩니다.(녹색 실선) 이 렌즈가 바로 망원 렌즈입니다. 망원 렌즈는 표준렌즈보다 더 좁은 시야 범위를 가지고 있습니다.

이처럼 초점거리에 따라 렌즈를 통해 볼 수 있는 시야의 범위가 넓어지거나 좁아지는데 바로 이를 통해 광각렌즈와 표준렌즈, 그리고 망원렌즈를 구분할 수 있습니다.

이렇게 시야각이 달라지더라도 상이 맺히는 센서나 필름의 크기는 일정하기 때문에 같은 거리에서 찍은 사진을 통해서 나타나는 물체의 크기는 광각렌즈->표준렌즈->망원렌즈의 순서로 커지게 됩니다.

실제 사용 예시 그러면 각각의 렌즈가 실제로 어떻게 사용되고 있는지 실제 촬영한 사진을 통해 알아보도록 하겠습니다.

위의 사진은 같은 거리의 물체를 초점거리가 다른 렌즈를 사용하여 촬영한 예입니다. 이미 설명했던 바와 같이 초점거리가 길어질수록 물체의 크기가 커지는 것을 알 수 있습니다.

또한 초점거리에 따라 렌즈에서 표현되는 원근감도 차이가 나게 됩니다. 이 원리에 대해서는 앞서 설명한 “Telecentric 렌즈의 원리”에서 언급하였으니 생략하도록 하겠습니다.

이처럼 렌즈는 초점 거리에 따라 그 성질과 효과에 차이가 나게 됩니다.

그러므로 렌즈의 이러한 성질을 잘 알고 용도에 맞게 쓸 수 있도록 주의해야 하겠습니다.

copyright 2014 (주)앤비젼 Inc. all rights reserved 이 게시글을 무단으로 복사해 게재할 경우 민, 형사상의 불이익이 있을 수 있습니다. 필진 소개

박강환, Benjamin Park (앤비젼 제품 기획팀/광학 담당)

광학에 대한 무한 열정으로 제품을 넘어 고객의 솔루션을 만드는 Optic Specialist

[7장] 렌즈의 초점거리와 화각

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자 오늘은 렌즈에서 초점거리와 화각에 대해 이야기해보겠습니다.

초점거리에 대해서 한 번쯤 들어보신 경험이 다들 있으실 텐데요! 인터넷이나 서적을 찾아보면 초점거리를 렌즈를 통해 빛이 한 점으로 모인 후 펼쳐진 상까지의 거리, 혹은 렌즈와 이미지 센서 사이의 거리를 초점거리라고 부르는 경우가 굉장히 많은데 정확히는 아니랍니다.

초점거리의 정확한 정의(물리학)는 렌즈를 통해 입사한 빛이 ‘광 축을 통과해서 한 점까지 모이는 거리’를 의미합니다(볼록 렌즈만 해당).

물리학적인 의미에서의 초점거리

렌즈마다의 물리적 특성이기 때문에 고정이 되어있는데요. 초점 거리를 가변적으로 조정할 수 있게끔 설계된 다중 렌즈가 아닌 이상 렌즈의 초점거리는 변하지 않는 답니다.

카메라에서 통용되는 초점거리

카메라에서 사용된 렌즈는 수차를 줄이기 위해 다중 렌즈로 구성을 하지만 빛을 한 점으로 모아주기 위해 기능적으론 볼록렌즈 역할을 한다고 배웠죠? 볼록렌즈는 렌즈에 의해 맺힌 상이 거꾸로 맺히는 특성이 있습니다. 이를 ‘도립상’이라 표현을 합니다. 초점거리는 렌즈의 물적 특성으로 광축에서 단순히 고정된 거리라 했지만 카메라 업계에선 센서와 렌즈까지의 거리를 그냥 초점거리라 통용해서 이야기를 합니다. 초점거리가 클수록 렌즈에서 센서까지의 거리가 멀어진다고 이해하시면 됩니다.

렌즈방정식(p: 피사체 거리, q: 상 거리, f: 초점거리)

물리학 시간에서 배운 렌즈 방정식을 적용해볼 수 있습니다. 초점거리는 물적 특성으로 고정되어 있다고 말씀을 드렸죠? 초점거리가 ‘1’로 고정되어 있다고 합시다.

물체거리(p)가 큰 상황에서의 렌즈 결상

렌즈 방정식에 의하면 초점거리는 1로 고정되어있고 p 값은 크니까(멀리 있는 물체) 상거리 q 값은 작을 수밖에 없습니다. q값이 작을 땐 상이 앞쪽에 맺히게 돼서 맺힌 상의 크기도 작을 수밖에 없는데요.

물체거리(p)가 작은 상황에서의 렌즈 결상

반대로 p 값이 작으면 렌즈 방정식에 의해서 상거리 q 값은 커질 수밖에 없습니다. q값이 클 땐 상이 뒤쪽에 맺히게 돼서 맺힌 상의 크기도 커지게 됩니다.

물체거리(p)가 큰 상황에서 f가 커진 경우의 렌즈 결상

이번엔 위에 물체거리(p)가 큰 상황 상태에서 초점거리가 4로 늘어났다고 가정을 합시다. 렌즈 방정식에 의하면 물체거리(p)와 동일하고, 초점거리만 늘어났으니 상거리(q)가 더 늘어났습니다. 상거리가 늘어난 만큼 상이 뒤쪽에 맺히게 돼서 큰 상이 맺히게 됩니다. 눈치채셨나요? 렌즈의 초점거리가 커질수록 같은 거리의 피사체라도 화각은 좁게 피사체는 크게 보이게 됩니다.

화각에 따른 angle of view

초점거리에 따라 입사된 빛을 가운데를 중심으로 펼쳐서 보면 위의 그림처럼 화각이 나옵니다! 상을 맺히려는 이미지 센서의 크기는 정해져 있기 때문에 넓게 보려면 보이는 모든 것을 작게 넣을 수밖에 없고, 반대로 멀리 있는 물체를 큼지막하게 보려면 화각이 좁아질 수밖에 없습니다.

초점거리별 화각(출처: 위키피디아) 어안렌즈(출처: 위키피디아)

어안 렌즈의 경우는 화각이 180도이니 180도 반경의 모든 것을 넓고 작게 볼 수 있겠습니다. (눈치채셨나요? 광각렌즈의 특성은 상이 일그러지는 특성이 있습니다.)

그리고 렌즈는 초점거리에 따라 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

광각 렌즈: 더 넓은 반경을 보기 위한 렌즈

표준 렌즈: 사람 눈과 비슷한 렌즈

망원 렌즈: 멀리 있는 곳을 보기 위해 설계된 렌즈(망원경)

자 다음은 초점에 대해서도 이야기해보겠습니다. 우리가 선명하게볼 수 있었던 이유는 시신경에 완전히 점 형태로 맺혀서 잘 보이는 것입니다. 초점이 완전히 잘 맞지 않으면 시신경에 점 형태로 맺히지 않아서 흐릿하게 보일 텐데요! 안경이 필요하겠죠? (안경은 눈의 초점거리를 조정해서 시신경에 점형태로 맺히게 도와줍니다.) 센서의 경우도 마찬가지입니다! 피사체의 거리에 따라 그리고 렌즈의 초점거리에 따라 맺히는 상이 앞쪽에 맺히기도 하고, 뒤쪽에 맺히기도 하는데요 이미지 센서에 제대로 맺힐 경우 선명하게 보이지만 이미지 센서보다 너무 앞쪽에 상이 맺히거나 뒤쪽에 맺히면 블러 하게 됩니다. 이렇게 초점이 맺히는 경우는 다음의 3가지가 있습니다.

1) 이미지 센서 앞에 상이 맺혀 원으로 맺히는 경우

2) 이미지 센서에 완전하게 점으로 맺히는 경우

3) 마지막으로 이미지 센서 뒤에 맺히는 원으로 맺히는 경우

렌즈에 의해 빛이 이미지 센서에 점형태로 모이면 영상이 선명하게 보이고, 이미지 센서 앞이나 뒤에 맺혀서 점 형태가 아닌 면적을 가진 형태로 센서에 결상이 되면 영상은 블러 해진답니다! 이 원을 circle of confusion이라고 합니다.

Circle of Confusion(출처: 위키피디아)

Circle of Confusion

Image Sensor(초록색)에선 빛이 점형태로 모였지만 파란색에 이미지 센서가 위치해 있다고 생각해볼까요? 이미지 센서엔 CoC가 면적을 가진 원형태로 맺히기 때문에 블러 하게 보일 것입니다. 그래서 우리는 초점을 잘 맞춰야 되는데요! 여기서 초점을 맞춘다는 말은 이 CoC를 점형태로 맺히게 끔 렌즈의 위치를 조정하는 것을 의미합니다! 이해가 되시죠? 오늘은 여기까지입니다~

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