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Canon EF(EOS) 렌즈 이종교배를 위한 조리개 조절장치가 장착된 확장형 어댑터의 효용 본문

Camera Accessories/Lens Adapter

Canon EF(EOS) 렌즈 이종교배를 위한 조리개 조절장치가 장착된 확장형 어댑터의 효용

잉여로운 삶을 사는 산들 산들 2016.08.02 09:00


2000년 이후 본격적인 디지털 카메라 특히 DSLR에서 Canon은 가장 성공적인 제조사이며 브랜드라 할 수 있다.  캐논 카메라의 DSLR 카메라에서 비교적 짧은 플렌지 백 거리는 다른 이종렌즈를 마운트 연결 어댑터를 통해 사용 가능한 잇점도 가지고 있었다. 하지만 캐논의 EF 마운트(EOS 시스템) 렌즈는 다른 제조사의 DSLR 카메라에 이종교배하기에는 플렌지 백 거리가 오히려 단점이 되었고 더구나 렌즈에서 직접적으로 조리개값 변경을 할 수 없는 구조 탓에 이종교배에 부적절한 렌즈였다. 이후 플렌지 백 거리 문제는 디지털 미러리스 카메라의 등장으로 해결 되어 이종교배에 사용 가능하게 되었으나, 렌즈 외부에서 조리개 조절이 불가능한 구조로 인해 조리개 최대 개방으로만 사용하여야 하는 문제가 남게되었다. 이는 어댑터에 전기적 신호를 카메라 본체에서 렌즈까지 전달할 수 있는 장치를 통해 가능케한 어댑터 또한 존재하지만, 다른 제조사의 전자신호 처리믜 호환문제와 느린 반응속도 등으로 아직 부족한 성능을 보여준다. 그리고 일부 보조적인 해법으로 조리개 조절 장치를 이종교배용 어댑터에 추가한 제품이 있다. 과연 이러한 조리개 조절 장치는 렌즈 내부의 조리개와 동일한 기능이 가능한 것일까?




▶ 캐논 FD 마운트와 EF(EOS 시시템) 마운트


캐논의 Fd 마운트는 1971년 Canon F-1카메라의 등장과 함께 이전의 FL 마운트를 대체하며 나타난 캐논의 SLR(일안 렌즈 교환형) 카메라의 배요넷 마운트이다. 캐논의 이전 마운트 방식인 FL 마운트 방식의 렌즈와도 장착이 가능하였으며, 1987년 EF마운트로 대체되어 폐기 될 때까지 캐논의 SLR 카메라 표준 마운트로 계속 적용되었다. 플렌지 백 거리는 42mm(FD/FL 동일)이다. FD 마운트는 이후 마운트 방식을 개선한 nFD 마운트 방식으로 발전하였으나 단지 마운트 체결상의 편의를 위한 변형으로 두 유형의 구분 실익은 거의 없다.


캐논 EF 마운트(Canon EF mount)는 캐논 주식회사의 베요닛(bayonet) 스타일 렌즈 마운트이다. 캐논 EOS 카메라들은 EF 마운트를 가지고 있다. EF는 "Electro-Focus"를 뜻한다. EF 렌즈에서의 자동 초점은 렌즈 내장 모터에 의해 수행된다. 카메라렌즈와의 모든 통신은 전기 접점들(electrical contacts)을 통해 수행되며, 기계적 방법은 사용되지 않는다.

마운트 직경은 54mm로 1987년 발표 당시 시판되는 35mm 렌즈교환식 카메라 중 최대였다. 넓은 직경은 더 밝은 렌즈 개발을 위한 것이었다.

2003년에 캐논은 EF 마운트으로부터 파생된 캐논 EF-S 마운트를 발표하였다. EF-S 마운트는 1.6x 크롭(22.3 x 14.9 mm) 크기의 이미지 센서를 가지는 캐논 DSLR들을 위해 제작되었다. EF-S 마운트를 가지고 있는 카메라는 모든 EF 렌즈를 사용할 수 있다. 하지만, EF 마운트를 가진 카메라에는 EF-S 렌즈를 사용할 수 없다.


출처> 위키백과


▶ 조리개의 구조와 기능


일반적인 조리개의 역할은 촬상소자면에 도달하는 빛의 양을 조절하고, 피사체의 심도를 조절하며, 렌즈의 수차를 줄여서 해상력을 향상시키고, 상의 밝기를 고르게 한다. 조리개는 렌즈 내부의 제2주점에 위치하고, 제2주점부터 촬상소자면까지의 거리가 그 렌즈의 초점거리이다. 그리고 렌즈에는 일반적으로 '홍채'형 조리개가 쓰인다. 


사진렌즈에 평행광선을 입사()시켜, 즉 무한원()으로 초점을 맞추면, 입사광은 광축 위의 1점에 모이며, 이때 렌즈의 제2주점() 이라고 하는 위치에서 입사광이 모인 초점까지의 간격이 이 렌즈의 초점거리이다. 렌즈의 제2주점은 중요한 위치이며, 텔레타이프나 레트로포커스형 렌즈는 설계상 이 주점을 앞뒤로 이동시키는 방법을 취하고 있다. 즉, 텔레타이프에서는 주점을 앞쪽으로 이동시킨 설계이며, 초점거리에 비해서 렌즈의 전장()이 짧고, 반대로 레트로포커스형에서는 주점을 뒤쪽으로 이동시켜 렌즈의 최후면에서 필름면까지의 거리를 길게 한 설계로 되어 있다.

사진렌즈의 밝기란 그 렌즈에 의해서 필름면이 받는 광량()을 말하며, 렌즈의 유효구경과 초점거리의 비()로 나타내게 되어 있다. 예를 들면, 유효구경이 2.5cm, 초점거리 5cm인 렌즈는 2.5:5로 되지만, 보통은 유효구경을 1로 하여 1:2라는 표시방법을 취한다. 렌즈의 앞면에 표시되어 있는 이 같은 구경비가 밝기를 나타내고,‘f=’으로 표시된 숫자는 초점거리를 나타낸다. 렌즈를 조였을 때 밝기는 F수로 표시된다.




[네이버 지식백과] 사진렌즈의 초점거리와 밝기 (두산백과)

출처> 두산백과 Doopedia




일반적인 렌즈 구조에서 제2주점에 위치는 조리개이지만, 이번 포스팅에서 다루고자 하는 어댑터에 조리개 조절장치의 위치, 즉 제2주점에 설치되지 않고 다른 위치에 조리개가 위치하고 있다면 정상적인 조리개 기능을 할 수 있는지가 이번 포스팅의 주요 의문사항이다. 제2주점과 주초점 사이의 중간 정도 위치에 조리개가 위치한다면, 정상적인 조리개 기능을 구현하는 것에 문제 발생 소지가 높다.



제2 주점은 렌즈의 광학적 중심이다. 따라서 조리개를 조여도 렌즈를 통과하는 광량 심도의 변화 이외의 문제는 없다. 하지만 2 주점이 아닌 다른 위치에 조리개가 설치 된다면 조리개가 일정 이상 조여지면 화면 주변부가 가려지는 현상이 발생할 여지가 높다.



위 그림과 같이 제2주점은 렌즈의 광학적 중심이다. 따라서 정확하게 렌즈의 제2주점에 위치한 조리개의 경우에는 매우 작은 구멍이라하여도 촬상소자면에 도달한 이미지는 온전하고 정상적인 이미지가 된다. 하지만 제2 주점 이외의 위치에 조리개가 위치한다면 조리개 구멍이 작아질 수록 렌즈의 정상적인 시야의 주변부를 가리는 현상(주변부에 비네팅과 유사한 가림현상)이 발생한다. 이는 제2주점에서 멀어질 수록 그 정도가 더 뚜렷해지고 초점거리와도 관련된 것으로 생각된다.



이제 실제 렌즈와 어뎁터를 카메라에 장착하고 테스트를 진행해 보자.


FUJIFILM | X-Pro1 | Aperture priority | 1/60sec | ISO-2000


이번 테스트에 사용한 ebay發 EOS-FX 어댑터이다. 조리개는 14개의 날로 구성되어 있으며 조리개 조절 링에 1~9까지 단계 수치가 각인되어 있으나 무단 조리개이므로 단순한 편의적 기능외 다른 의미는 없다.


▷ 조리개 값에 따른 심도 변화


50mm f1.4 렌즈를 어댑터에 장착한 상태이며, 카메라는 APS-C 규격 센서, 어댑터의 조리개 값 변동에 따른 심도변화는 아래의 이미지처럼 확인 가능하다. 렌즈의 조리개 수치 변화와 비슷한 심도 변화를 보인다. 하지만 어뎁터의 조리개를 조일수록 주변부의 광량 저하가 나타나는데 이에 대해서는 다음 항목에서 초점거리의 변화와 더불어 자세히 다루어보자.


FUJIFILM | X-Pro1 | Aperture priority | 1/60sec | ISO-250어댑터 조리개 단계 1

FUJIFILM | X-Pro1 | Aperture priority | 1/60sec | ISO-200어댑터 조리개 단계 3

FUJIFILM | X-Pro1 | Aperture priority | 1/60sec | ISO-640어댑터 조리개 단계 6

FUJIFILM | X-Pro1 | Aperture priority | 1/18sec | ISO-6400어댑터 조리개 단계 9



▷ 조리개 값 및 초점거리(렌즈화각) 변화에 따른 주변부 화질


위 이미지에서도 확인 되듯이 어댑터의 조리개가 조여질 수록 주변부의 광량저하와 비네팅이 눈에 띤다. 조리개 최대값 단계에서의 렌즈 초점거리(화각)에 따른 변화는 아래와 같다.


FUJIFILM | X-Pro1 | Aperture priority | 1/40sec | ISO-6400초점거리 35mm

FUJIFILM | X-Pro1 | Aperture priority | 1/60sec | ISO-3200초점거리 135mm



초점거리가 길수록 즉, 망원일 수록 주변부의 비네팅 현상이 심화된다. 이는 초점거리가 긴 렌즈일수록 본래의 조리개가 있어야 하는 제2주점의 위치와 어댑터의 조리개 위치가 오차가 더 커진 것에 원인이 있다고 생각한다. 그리고 이러한 현상은 카메라의 촬상소자(이미지 센서)가 크기가 클수록 가려지는 부분이 크고, 이미지 센서가 크기가 작을 수록 덜할 것은 쉽게 예측 가능하다.


줌렌즈의 초점거리 변경에 따른 조리개 어뎁터의 비네팅은 엄밀히 말하면 줌렌즈의 광학구조와 관련되어 있다. 고정조리개 값을 갖는 줌 렌즈의 구동방식과 가변조리개를 갖는 줌 렌즈의 구동방식 그리고 각각의 조리개 위치변화가 차이가 있는데, 이는 설명이 복잡하고 줌렌즈 전반의 구동문제와 연관이되어 있어 간단히 설명하기가 곤란하다. 이에대한 정확한 자료는 기회가 닫는다면 다른 방식으로 수다를 떨어볼 예정이다.



▷ 조리개 조절장치가 장착된 어댑터의 효용


위의 테스트 결과에서 알 수 있듯이, 조리개 조절장치가 장착된 어댑터는 렌즈의 본래 조리개 기능을 대체하는 것에는 제한적이다. 조리개의 본래의 기능인 광량조절 및 심도의 조절, 빛을 고르게 하는 효과는 일부에서 정상적으로 기능을 발휘하지만, 촬상소자의 크기나 렌즈의 화각에 따라 주변부의 화질과 광량에서 차이가 발생하고, 특히 조리개를 꽉 조인 상태에서는 주변부가 조리개에 의해 차단되어 주변부의 이미지가 완전히 가려지는 현상도 나타난다. 일반적으로 광각렌즈군에서는 렌즈의 제2주점과 어댑터의 조리개의 위치차이가 그나마 크지 않으므로 이런 단점은 크게 드러나지않지만 망원화각에서는 렌즈의 제2주점과 어댑터 조리개의 위치차가 커지므로 렌즈를 통과한 상의 많은 부분이 어댑터 조리개에 의해 가려버리는 현상이 발생한다.


따라서 풀프레임 카메라 또는 망원 화각의 렌즈와 조리개 장착된 어댑터의 조합은 실제 활용도가 높지 않다.  APS-C 규격의 크롭바디 또는 이미지 센서 크기가 작은 카메라 일수록 효용이 높고, 이종교배하는 렌즈의 경우에는 광각렌즈에서 표준 렌즈까지는 어느정도 활용의 효용은 있을 수 있지만 망원으로 갈 수록 그 효용도 점차 감소한다.


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