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사진과 카메라 이야기/디지털 카메라와 수동 올드렌즈의 이종 장착

<올드렌즈와 디지털카메라의 이종결합 22> MF 어시스트 기능 - 피킹과 디지털 스플릿(분할) 이미지 (Focus Peaking & Digital Split Image focus)

Notice - 얄팍한 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다.

 

 

디지털카메라와 수동 렌즈 이종 장착 사용에서 가장 곤란을 겪는 지점은 대부분 공감하듯이 수동 포커싱의 어려움이 아닐까 생각한다. 이를 개선하기 위해서 최근 디지털카메라의 라이브 뷰 또는 EVF 뷰파인더에는 흔히 피킹으로 불리는 '포커스 피킹'(Focus Peaking) 기능이나 '디지털 분할 이미지'(Digital Split image), '포커스 확대' 등이 사용되는데, 이 기능들의 특성과 장단점에 대해 수다를 나눠보자.

 

 

MF 어시스트로 통칭되는 각각의 기능(피킹, 초점면 확대, 디지털 이미지 분할)은 디지털 기술, 그중에서도 카메라 후면의 LCD를 이용한 라이브 뷰나 EVF(Electronic View-Finder) 등을 통해서만 활성화된다. 기존의 광학 뷰파인더 방식의 DSLR에서는 반사 미러와 펜타프리즘의 기존 광학식 SLR 방식의 구조가 적용되므로 디지털 디스플레이에 의해 구현되는 MF 어시스트 기능을 표시하기에는 한계가 있다.(SLR 광학식 뷰파인더와 디지털 방식이 결합된 하이브리드 DSLR 뷰파인더가 있지만, 아직 MF 어시스트 기능을 지원하고 있지 않다)

 

 

▶ 초점 지점/면 확대 (Zooming in on the Focus Point)

 

MF 어시스트의 대표적인 것으로 흔히 '표준'으로 표시되는 '초점 지점 확대'가 있다. 이는 초점을 맞출 부분을 확대하여 보다 정밀하게 초점을 맞추도록 돕는 기능이며 포커스 피킹이나 디지털 분할 이미지 포커스와 결합하여 각 기능의 효용을 높일 수 있어 유용하다. 일종의 디지털 줌과도 유사한 메커니즘으로 사진 촬영 구도의 일부분을 크게 확대하여 후면 LCD나 뷰 파인더의 라이브 뷰에 보여준다. EVF 뷰파인더나 후면 LCD의 물리적인 화면 크기나 해상력의 단점을 보완하여 보다 정밀한 초점 조절이 가능하다.

 

단점은 초점면 확대 기능을 위해서는 해당 기능이 할당된 버튼 조작 등의 과정이 필요하고 확대로 인해 이미지 전체 구도 확인과 초점면 확인 등의 과정을 거쳐야 하며, 초점면 확대 기능은 주로 화면 중앙을 확대하므로 초점면이 구도의 상하좌우 등으로 치우친 경우에는 프레임 중앙에 초점 피사체가 위치하도록 구도 이동이 수반되어하여야 한다. 삼각대 등의 고정 장치가 없는 상태에서 카메라 프레임 또는 구도의 이동의 흔들림 등으로 정확한 초점에 오차가 발생할 여지가 있어 초점의 정확성을 담보하는데 불리하게 작용한다.

 

 

 

포커스 피킹 (Focus Peaking)

 

MF 어시스트 기능 중 일반 사용자에게 가장 사랑받는 기능이 아닐까 생각한다. 포커스 피킹 필터를 사용하여 이미지의 초점이 맞는 피사체의 가장자리(테두리) 흰색 또는 컬러 강조 표시를 하는 기능이다. 기술적으로는 AF의 대표적 방법 중 하나인 콘트라스트 검출법과 동일한 매거니즘으로 작동한다. 즉, 이미지 중 피사체의 최대 명암비 부분을 하이라이트 형태로 라이브 뷰로 후면 LCD 또는 EVF 등의 디스플레이 장치에 표시한다. 그리고 초점면 확대 기능과 결합하면 확대하여 정확한 하이라이트 면을 확인할 수 있다. 초점이 맞는 면이 시각적으로 구분하기 쉬운 하이라이트로 표시되므로 눈에 쉽게 띄어 시인성이 높다.

 

단점은 피사체의 가장자리에 하이라이트 표시로 인하여 라이브뷰에 표시되는 상(특히 초점면 피사체의 가장자리 등)의 해상도와 색상을 크게 저하시킨다. 촬영되는 저장되는 이미지 품질에는 문제가 발생하지 않지만, 촬영 시에 이미지의 상태를 확인하는 데 있어서 라이브 뷰 화면에 거친 하이라이트 입자는 피사체를 확인하는데 여러모로 불편하다. (반셔터 조작으로 하이라이트 부분이 없는 상태 확인이 가능하지만, 전체 촬영 구도로 변경되어 초점면 확대 기능 등이 해제되므로 초점면 확인이 정확하지 않다) 그리고 심도에 따라 표시되는 최대 명암비 부분이 달라지므로 깊은 심도의 경우에는 하이라이트 부분이 너무 강조되고 범위도 넓어지므로 정확하게 초점이 맞는 면을 확인하기 어렵고 라이브 뷰로 보는 이미지 품질 또한 더 조악해진다. 피사체의 구도나 심도에 따라 초점이 맞는 면(명암비가 높은 부분)의 테두리가 모두 표시되므로 의도한 부분의 선명하고 정밀한 초점 맞추는데 방해가 되고, 때로는 강력한 하이라이트로 인해 인물 사진 등에서 정작 중요한 인물의 표정을 확인하기 어려울 때도 있다. 물론 옵션 메뉴 등에서 포커스 피킹에 의한 하이라이트 표시 강도를 조절할 수는 있지만, '저'(低) 강도에서도 라이브 뷰 이미지 품질의 저하는 눈에 띄고 라이브 뷰를 표시하는 디스플레이 장치의 해상도가 낮을 경우에는 더 심각해진다. 그리고 AF에서 콘트라스트 검출법에서 마찬가지로 콘트라스트 대비가 낮거나 저조도 상태에서는 포커스 피킹이 잘 표시되지 않는다.

 

Olympus OM-D, focus peaking

 

 

포커스 피킹 기능은 초기 개발 시에는 영상 촬영에서 포커싱이 맞는 부분을 보다 편리하게 표시하기 위하여 비디오 카메라 등에 적용되었던 기술이었다. 근래 수동 포커싱 편의를 위한 보조적인 기능으로 디지털 미러리스 카메라에 적용되어 빠르고 직관적인 수동 포커싱에는 장점이 있지만, 선명한 초점 맞추기의 정밀함에는 아쉬움이 있다. 스틸(사진) 카메라에서 포커스 피킹 기능을 이용해서 수동 포커싱 렌즈로 선명한 초점과 높은 해상도의 이미지를 요할 때에는 그리 효과적이지 못하다. 엄밀하게 그 효용은 스냅 촬영이나 고해상력을 요하지 않는 이미지 촬영에 국한된다.

 

 

 

▶ 디지털 스플릿(분할) 이미지 (Digital Split image)

 

후지필름의 디지털 미러리스 카메라 또는 X100 시리즈 등에 적용된 MF 어시스트 기능 중 하나이다. 다른 디지털 카메라에서는 볼 수 없는 독특하고 재미있는 수동 초점 기능으로 앞 서 설명한 콘트라스트 검출법(최대 명암비 표시)에 기초한 '포커스 피킹' 방식과 달리 '디지털 분할 이미지' 포커스는 '위상차 검출'법에 기반한 수동 초점 어시스트다.

 

후지필름 디지털 미러리스 카메라 한글 메뉴에서는 '디지털 분할 이미지'로 표시하고 있는데, 앞과 뒤의 '디지털'과 '이미지'는 영어 발음 그대로를 표기하고 '스플릿'만 분할로 번역해서 '디지털 분할 이미지'로 표시하고 있는 점이 생뚱맞다. 스플릿이 '분할'이라는 의미지만, '디지털 분할 이미지' 보다는 SLR 카메라 등의 '스플릿 스크린' 등의 용어에서와 같이  '디지털 스플릿 이미지'가 더 직관적 의미 파악에도 유리하고 적절한 표기이지 싶다.

 

Fujifilm x-T1, Digital split image(후면 LCD)

 

디지털 스플릿(분할) 이미지 포커스는 라이브뷰 화면의 중앙 부분을 흑백의 가로 4개 구역으로 분할(기종과 모드에 따라서는 2 분할인 경우도 있다)하고 첫 번째와 세 번째 구역 이미지와 두 번째 네 번째 이미지를 일치시켜서 초점을 맞추는 방식이다. 이 방식은 수동 필름 카메라의 포커싱 편의를 위한 스플릿 스크린(Split Screen)과 유사한 형태와 작동 메커니즘을 가진다.

 

위상차 검출 포커싱 방식은 렌즈의 양 끝단을 통과한 상이 동일하므로 이를 통해 두 위상차를 일치시켜서 초점을 맞추는(포커싱) 방식이다. 웹상에 공개된 좋은 자료가 많으므로 자세한 언급은 아래 링크로 대신한다. 참고로 디지털 스플릿 방식은 촬상면에 위상차 픽셀을 가지는 방식 즉, 최근 디지털 카메라에 자주 언급되는 '하이브리드(위상차+콘트라스트 검출) AF 시스템'에서 적용되는 경우가 일반적이다.

 

▷ 참고 - 위상차 검출 AF    

2018/05/06 - [사진과 카메라 이야기/Camera & Lens Structure] - <카메라와 렌즈의 구조 41> 카메라의 AF 시스템 - 2. (위상차 검출과 콘트라스트 검출 AF 방식. 그리고 장단점에 대하여) / Auto-focus system (Phase detection & Contrast detection)- part.2

 

<카메라와 렌즈의 구조 41> 카메라의 AF 시스템 - 2. (위상차 검출과 콘트라스트 검출 AF 방식. 그리고 장단점에 대하여) / Auto-focus system (Phase detection & Contrast detecti

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<카메라와 렌즈의 구조 42> 카메라의 AF 시스템 - 3. (이미지 센서 상면 위상차 검출 AF 방식) / Auto-focus system (Focal plane phase detection AF system)- part.3

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<카메라와 렌즈의 구조 43> 카메라의 AF 시스템 - 4. (하이브리드 AF 방식) / Auto-focus system (Hybrid AF system)- part.4

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Fujifilm X-pro2, 컬러 디지털 스플릿

 

 

디지털 분할 이미지 또한 심도의 정도에 따라 선명한 초점에 어느 정도 영향을 미친다. 보다 정밀한 초점 조정을 위해서는 심도가 얕은 조건이 유리하다. 심도가 깊은 광각렌즈보다는 준망원 이상의 심도가 낮은 초점거리의 렌즈에서 보다 효과적이다. 즉, 조리개를 조여 심도가 깊거나 광각 렌즈의 경우에는 디지털 분할 이미지의 위상차가 크지 않아서 세밀한 초점 조정하기에 그리 효율적이지 않다. 하지만 라이브 뷰 이미지의 화질을 저하시키지 않으므로 선명한 초점을 맞추는 용도에서는 포커스 피킹 보다 더 우위에 있다.

 

단점으로는 X-T1 등의 디지털 분할 이미지는 EVF 뷰파인더 사용 시 흑백으로 표시되어 중앙부의 색 정보 확인에 아쉬움이 있고(LCD 라이브 뷰 모드에서 '듀얼' 모드를 선택하면 디지털 분할 이미지가 측면에 별도 표시되어 중앙부 컬러 정보가 가리지 않는다), 초점면 확대 기능으로 디지털 분할 이미지 부분만 확대할 때도 배율 부분이 고정되어 있어서 포커스 피킹과 같이 몇 단계로 확대 배율을 조절하는 기능이 없어 조금 아쉽다. 포커싱 속도에서도 '포커스 피킹' 기능보다 상대적 우위에 있다고 장담하기 어렵다. 그리고 촬영자의 습관이나 촬영 방식, 취향에 따라 호불호가 나뉠 수 있는 방식이다. 그래도 수동 필름 카메라의 스플릿 스크린에 익숙하다면 수동 포커싱 어시스트 기능으로 꽤 친숙하고 요긴한 기능임에 틀림없다.

 

Fujifilm X-T1, X100S 카메라의 디지털 분할 이미지가 흑백으로 표시되는 것은 위상차를 검출하는 이미지 센서 상의 픽셀이 모두 초록 센서 요소이기 때문이다.(X-pro2에서는 이를 개선하여 컬러 디지털 분할 이미지로 표시된다) 그리고 위상차 검출 방식의 디지털 분할 이미지 포커스는 위상차 검출의 AF를 기반으로 하고 있어서 콘트라스트 검출 AF만으로 작동하는 후지필름의 1세대 디지털 미러리스 카메라(X-pro1, X-E1)와 X100에서는 해당 기능이 없다.

 

한 걸음 더 들어가서 위상차 검출을 위한 픽셀이 초록 센서 요소에만 있는 이유는 무엇일까? 컬러 필터의 모자이크(Color filter array)는 녹색(green) 50%, 적색(Red) 25%, 청색(Blue) 25%로 이루어진다. 흔히 RGB로 표기되지만 실제 배열 알고리즘은 RGBG 또는 GRGB 배열이 일반적이고, 따라서 녹색 픽셀이 더 고르게 분포되어 있기 때문이라고 생각된다. 모든 픽셀에 위상차 검출을 위한 구조는 픽셀 전반의 수광률을 저하시켜 이미지 센서 성능에 악영항을 줄 개연성이 높다.

 


MF 어시스트 기능은 수동 포커싱에 효과적이지만, 심도의 정도에 따라 선명함에 차이가 나타난다. 이를 보완하기 위해서는 먼저 포커싱 시 얕은 심도에서 피사체에 정확하게 초점을 맞추고, 원하는 심도로 조리개를 다시 조여주는 것이 좋다. 그리고 후면 LCD나 EVF 디스플레이 장치의 크기와 해상도 그리고 선명함의 영향을 받는다. EVF의 경우 배율(특정-표준- 초점거리 렌즈를 장착하였을 때 우리 눈을 기준으로 뷰파인더의 배율을 표시하는 경우가 일반적이다) 또한 눈에 띄는 차이를 가져온다. 보다 큰 화면과 고해상력의 외부 디스플레이 장치를 연결하고 라이브 뷰 이미지를 확인하여 보완할 수도 있다.

 

 

 

처음 접했던 후지필름의 디지털 미러리스 카메라는 수동 필름 카메라를 연상시키는 복고적인 외형과 기계식/물리 방식 조작부가 무척 인상적이고 이목을 끌었다. 그리고 X-Pro와 X100 시리즈의 레인지파인더 광학 방식이 혼합된 하이브리드 뷰파인더에서 과거와 현재, 아날로그 감성과 디지털의 편리함이 절묘하게 어우러지고 있다는 인상을 받았고, 더불어 X-T1 이후 선보인 디지털 분할 이미지 포커스의 MF 어시스트 기능은 수동 SLR 필름 카메라의 정겨운 감각을 디지털 기술로 풀어놓고 있었다. 후지필름의 디지털카메라들은 이래저래 좋아하지 않을 수 없고 앞으로 출시될 카메라와 신기술, 그리고 디지털 기술에 맞춰 재해석된 아날로그 장치와 감성을 자꾸 기대하게 된다.


 

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