Notice - 얄팍한 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다.
사진 촬영에 대한 전제 조건이 다양하겠지만 가장 근원적인 것은 사물을 ‘본다’는 것이 아닐까 싶다. 하지만 '본다'는 행위는 너무 일상적이고 일반적으로 일어나는 일이라 그 자체에 대해 의문을 가지지 않지만, (대부분의 감각이 그러하겠지만) 사실 간단히 설명되지 않는 난해함이 꽤 있다. 이전에는 빛을 인식하는 방식에서의 사람의 시각의 특성에 대해서 주로 다루었다면 이번에는 ‘시야(視野)’ 측면에서 집중해서 수다를 나눠 보자.
시각(視覺, visual perception/visual sense - 일부 백과사전에는 light sense라고 하는데 이는 좀 어색하다)은 단순하지 않고 ‘눈을 통해 인지하는 감각’ 정도로 퉁치며 정의하기에는 너무 두루뭉술하다. 눈을 통해서 인지하는 정보를 나열하면 밝고 어두움(명암/명도)을 인식하고도, 사물의 모양을 파악하는 양감, 색을 인지하는 색감, 사물의 멀고 가까움은 인지하는 원근감, 움직임에 대한 운동감? 등등 매우 복합적이다. 한자 조성의 단어가 많은 우리말의 특성 탓인지 음은 같지만 한자가 다른 ‘시각(視角)’도 자주 사용된다. 시각(視角)에 대해서는 아래에서 언급하자.
시야(視野, visual field)에 대해서는 인용으로 정의해 보자.
어떤 1점을 주시할 때 시각이 형성되는 전체적인 공간적 범위. 어떤 점을 주시했을 때에 주시점에 대응하는 망막부위는 추체가 밀집된 중심와(황반)이다. 이 부위의 해상도가 가장 높고 중심와로 보는 것을 중심시 또는 직시야라고 한다. 한편 주변부의 망막으로 보는 것을 주변시 또는 간접시라고 한다. 각각 대응하는 시야를 중심시야, 주변시야라 한다. 이들을 주시점이 있는 정시야라고 한다. 또한 머리고정된 상태로 안구운동이 가능한 경우에 주시점이 미치는 범위를 주시시야, 주변시가 미치는 범위를 동시야라고 한다.
색각에 관한 것은 색시야라고 한다. 단안시야는 가시의 최대 외한계를 시축에 대한 시각으로 나타내며 사람은 위쪽 50°, 아래쪽 70°, 안쪽 60°, 바깥쪽 100°정도이다. 양안으로 동일한 점을 주시한 경우의 시야 즉, 양안시야는 주로 좌우 단안시야가 중복된 중복시야지만 단안시야에 비해 넓다. 양안간 공통시야에서는 시야경쟁현상이 일어난다.
<출처>네이버 지식백과 - 생명과학대사전
시야(視野, visual field)의 복합적인 의미나 이로부터 파생하는 용어 그리고 혼용하거나 오용한 경우 같다. 시야로 퉁치는 개념이 너무 많아서 구분해서 다루는 것이 좋겠다. 그리고 시각(視角)의 경우도 비슷하다. 웹 검색으로 찾을 수 있는 시야와 시야각, 시각, 화각에 대한 정의를 모아 보자.
- 시야(FOV, field of view) - 광학 기계에서 물체가 보이는 범위 <화학대사전>
- 시야각(viewing angle) - 디스플레이 기술 용어에서 보는 각도 는 허용되는 시각적 성능으로 디스플레이를 볼 수있는 최대 각도
- 시각(visual angle) - 물체의 양끝이 안구의 앞쪽 절점에서 벌리는 각. <광용어 사전>
- 시각(AOV, angle of view) - 촬영기 렌즈에 비춰지는 영역의 범위(각도)에 대한 수치 값, 일정한 화면 내에 촬영할 수 있는 피사체의 범위를 각도로 표시한 것 <만화애니메이션 사전> -한국만화영상진흥원-
화각(畵角)에 대한 정의 또한 꽤 많다. 같은 용어지만 의미는 조금씩 차이가 있어 보인다. 무엇이 화각의 용어에 적합한지, 그리고 화각을 어떤 의미로 사용하고 있었는지는 각자 생각해 볼 문제지 싶다.
- 화각(view angle) - “촬영 시 일정한 화면 내에 포함시킬 수 있는 수평 및 수직 시야각의 범위” <it용어사전> - 한국정보통신기술협회</it용어사전>
- 화각(field angle) - “광학계의 결상범위를 광학계의 물(物) 공간 절점에서 보았을 때의 시각.” <광용어 사전>
- 화각(AOV, angle of view)
- 화면각(angle of view) - 일정한 화면 내에 촬영할 수 있는 피사체의 범위를 각도로 표시한 것 <it용어사전> - 한국정보통신기술협회</it용어사전>
뭔가 혼란하고 더 정리가 되지 않고 어리둥절하다. 위에서 view angle은 AOV를 그리고 field angle로 설명된 것은 FOV(field of view)를 설명하는 내용인 듯한데 사전에서 조차 어색한 영어 표현이 있어 불편하다. (field angle은 수직 방향에서 비치는 조명이나 항공 드론 등에서 공중에서 지상을 촬영할 때 등을 지칭한다) 우리말로 정확한 용어 체계가 잡혀있지 않고, 필요에 따라 외국어의 용어를 풀어서 적용하다 보니 이런 혼란이 야기된 것일 게다. 그동안 시야니 시각이니 화각이니 하는 것들에 개념이 안 잡혀서 혼란스러웠던 것도 조금 이해가 된다.
앞으로의 원활한 수다를 위해 나름의 정리를 간단히 시도해 보자. 이 정리는 결코 공인되거나 공식적인 것이 아니라 용어의 혼란을 피하기 위해 개인적으로 정리한 것에 불과하다.
'시야(視野)'와 화각의 개념을 먼저 구분해서 사용하는 것이 좋은데, 시야(visual field)는 생물체가 바라보는 행위에서의 범위나 공간을 의미하지 싶다. 그리고 화각(FOV, field of view)은 광학 기기에서 물체가 보이는 것을 의미하는 것으로 구분하는 것이 타당해 보인다. 사실 생물이 보는 것이나 광학 기기 등 기계장치에서 보이는 것이나 광학적인 의미에서는 별 차이가 없으므로 구분의 실익은 그리 크지 않아 보인다.
시야와 화각에서 FOV와 AOV 개념은 반드시 구분할 필요가 있어 보인다. Field of view는 광학 기기에서 시야의 공간 범위/영역의 개념이라 할 수 있고 angle of view는 이 범위의 각도에 대한 정의라고 생각한다. 즉, 시야는 공간 범위/영역의 개념과 각(각도)의 개념을 둘 다 가지고 있다고 볼 수 있고 이를 공간 범위/영역의 FOV, 각도 개념의 AOV로 구분하는 것이 좋아 보인다. 굳이 시야각이라는 용어를 사용함으로써 viewing angle과 혼동할 이유는 없다. 차라리 시각(視角)의 용어가 적절하다. 따라서, 흔히 사용되는 표준 렌즈의 화각 44˚~55˚ 등은 AOV를 근거로 한 것이고, 줌 조작이나 피사체와의 거리 조절 등으로 프레임 구도를 보며 시야를 조정하는 것은 FOV와 관련이 깊다.
화각(畵角)은 어떨까? 이미 용어에 각(角)이 포함되어 공간 범위나 영역의 개념으로 사용하기는 그리 잘 맞지 않아 보인다. (광학) 기계 장치에서 AOV(angle of view) 개념으로 제한적 사용이 좋지 싶다.
시각(視角)은 시야(AOV)의 의미로 사용하는 것이 적절해 보이지만, 시각(視覺)과 시각(視角)을 구분하기 위해서는 한자를 반드시 함께 표기해야 해서 불편해 보인다. 시야각은 시야의 각도(AOV) 의미로도 사용되지만, 대부분 디스플레이 장치와 관련해서 시 디스플레이 화면의 화상을 볼 수 있는 최대 각도(viewing angle)의 의미로 더 많이 쓰이고 있지 싶다. 혼돈이 발생할 여지가 있으므로 시야각이라는 용어를 부득이하게 시각(視角)의 의미로 사용하게 된다면 AOV 또는 viewing angle을 덧붙여서 구분하는 것이 필요해 보인다.
그리고 광학계의 각배율(角倍率, angular magnification)과 관련해서 시각(angle of view)의 개념도 살펴볼 필요가 있는데, 이는 배율과 함께 이야기하는 것이 이해에 한결 도움이 될 것이므로 추후 '광학계의 초점거리와 배율'이라는 주제의 별도 수다에서 다루어 보자.
재미없는 요약정리만 했으니 끝으로 뭐라도 씹고? 끝내자.
가장 흔하게 보는 표현 중 하나로 “표준 화각”이란 용어를 자주 보게 된다. 표준 화각 렌즈라는 용어도 종종 등장한다. “표준 화각”은 몇 도일까? 사실 표준 화각이란 용어는 잘못 사용되는 용어라 하겠다. 카메라 관련 용어에서 표준은 흔히 ‘표준 렌즈’을 일컬을 때 자주 등장한다. 하지만 이 표준의 의미도 사실은 normal 즉, 보통 또는 일반의 의미이지 standard의 의미가 아니다. (표준 렌즈는 Normal lens에 대한 우리말로 바꾼 것인데 그리 적절해 보이지 않는다. 차라리 '보통 렌즈'나 '일반 렌즈'가 더 적절해 보인다) 표준 렌즈의 화각이란 의미에서 ‘표준 화각’이란 용어가 잘못 등장한 것이 아닌가 싶다. 렌즈의 초점거리와 화각에 대해서 인용하여 정리해 보자.
위 주장에 동의하지 못하고 표준 화각에 해당하는 렌즈이므로 표준 렌즈라고 하는 것이 아닌가 하고 반론을 제기할 수도 있겠다. 사실, 일반적인 용어에 대해 과하게 다루는 점이 있지만, 표준 렌즈와 화각 그리고 이미지센서 규격에 따른 변화 등 좀 더 깊이 있는 수다가 필요하다면 아래 링크를 참고하자.
'표준 렌즈'에 대하여 - 촬상소자의 크기와 표준 렌즈의 초점거리 그리고 표준 화각 / Standard(normal) lens
Notice - 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다. 표준 렌즈(Standard/Normal lens)라는 용어는 사진 애호가라면..
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카메라로 포착하는 장면의 시야. 광각 렌즈는 화각이 넓고 망원 렌즈는 화각이 좁다. 일반적인 렌즈의 화각 범위는 15˚에서 60˚이다. 인간의 시각이 약 50˚이므로 표준 렌즈는 44˚~55˚, 광각 렌즈는 60˚~80˚, 망원 렌즈는 30˚ 이하, 어안 렌즈는 180˚ 정도이다.
[네이버 지식백과] 화각 [angle of view, 畵角] (영화사전, 2004. 9. 30., propaganda)
여기서 한 가지 또 의문이 생긴다. 인간의 시각이 약 50˚ 일까? 그래서 표준 렌즈라는 것일까? 수다 첫머리의 시야 정의를 보면 “사람은 위쪽 50°, 아래쪽 70°, 안쪽 60°, 바깥쪽 100°정도”라는데 어디서 인간의 시각이 약 50˚가 된 걸까?
중심시(직시야)와 주변시(간접시)로 나뉘고 주변시에 대해서 항상 또렷하게 인식할 수 있는 것은 아니지만, 사람의 시야(AOV)는 양안으로 좌우 상하 120도를 약간 상회하는 정도(머리를 고정하고 눈동자를 한 곳만 주시할 때)다. 단안(한쪽 눈)은 양안 시야보다는 좁지만 자체로도 꽤 넓다. 이는 눈동자를 움직이지 않을 때이며 머리는 고정하더라도 눈동자를 움직여서 더 넓은 각도의 시야(AOV)를 가진다. 일반적으로 알고 있는 인간 시야 50˚는 잘못된 정보이지 싶다. 그렇다면 인간 시야 50˚는 어디서 갑자기 튀어나온 것일까 궁금하다. 추측컨데 아마도 표준 렌즈에 대한 오해에서 출발하지 않았나 싶다. 표준 렌즈는 사람의 시각(視覺)과 유사한 점이 있다. 그 유사는 시야(視野, AOV)가 아니라 보이는 상의 크기 즉, 배율이 유사할 뿐이므로 표준 렌즈로 통해 보는 상과 사람이 보는 상의 크기가 거의 차이가 없다. (동일한 배율, 즉, x1의 배율이라고 할 수 있을까) 하지만 표준 렌즈의 화각은 44˚~55˚에 불과하기 때문에 사람의 시야(FOV) 중 아주 일부분만 표준 렌즈를 통해 보거나 촬영할 수 있다.
표준 렌즈에 대한 정의를 보다 명확하게 해 보자. 한쪽 눈으로 정상적인(일반적인) 거리의 피사체를 볼 때와 실제로 유사하게 상을 촬영하는 것을 표준 렌즈라고 한다. 하지만, 이 표준 렌즈라는 용어는 광학상의 기술적인 개념이라기보다는 상용 카메라 사용과 관련한 일반적인 용어에 불과하고 실제 광학적인 고려에서는 별 의미를 가지지 못하지 싶다. 개인적인 생각으로는 표준 렌즈가 사람의 시각(視覺)과 유사한 것은 FOV/AOV 등의 화각이 아니라, 배율이라고 생각한다.
사람 눈의 유효 초점 거리는 17mm 정도이고, 평면의 촬상면을 갖는 카메라나 일반적인 광학 기기와 달리 망막은 오목한 결상면을 가지고 있다. 따라서 평면의 촬상면을 갖는 17mm 초점거리의 광학기기 보다 더 넓은 AOV를 가지며 광학 수차와 왜곡 수차 문제에서도 자유롭다.
일반적으로 인용되는 눈의 초점 거리는 17mm입니다 (이는 옵토 메트릭 디옵터 값 에서 계산 됨 ). 그러나 일반적으로 허용되는 값은 22mm에서 24mm입니다 ( 눈의 물리적 굴절에서 계산 ). 특정 상황에서 초점 거리는 실제로 더 길 수 있습니다.
우리는 동공의 대략적인 초점 거리와 직경을 알고 있기 때문에 눈의 조리개 (f- 스톱)를 계산하기가 비교적 쉽습니다. 17mm 초점 거리와 8mm 동공이 주어지면 안구는 f / 2.1 렌즈로 작동해야합니다. 24mm 초점 거리와 8mm 동공을 사용하는 경우 f / 3.5 여야합니다. 실제로 인간의 눈의 f- 스톱을 측정하기 위해 천문학에서 수행 된 많은 연구가 있었고, 측정 된 수는 f / 3.2 내지 f / 3.5 인 것으로 나타났다.
<출처> https://petapixel.com/2012/11/17/the-camera-versus-the-human-eye/#:~:text=To%20summarize%2C%20though%2C%20one%20commonly,length%20may%20actually%20be%20longer.
렌즈의 화각(AOV)에 있어 무엇을 기준으로 한 각도인가 또한 고려해야 한다. 사각 프레임을 기준으로 수평 화각, 수직 화각, 대각선 화각은 차이가 있을 수밖에 없다. 일반적으로 수평 화각(horizontal angle of view)과 대각선 화각(Diagonal angle of view)이 자주 사용되는데 명시적인 표시가 없이 언급되는 경우가 대부분이다. 일반적으로는 수평 화각을 의미한다고 할 것이지만 스틸 이미지의 종횡비가 2 : 3이고 가로 또는 세로 구도에 따라 차이가 발생하므로 사진과 관련해서는 대각선을 기준으로 하는 경우가 더 일반적이지 싶다. 하지만 이 경우에도 혼란을 피하기 위해서는 '대각선 화각'(Diagonal angle of view)이라고 명시적으로 밝히는 것이 좋겠다. 사람 시야(visual field)는 경계면이 불규칙하여 기하학적인 구형을 이루는 것은 아니지만 옆으로 긴 타원 형태를 보인다. 따라서 대각선보다는 대체로 수평 시각(視角)이 가장 넓다.
대부분의 경우 화각에 대해 자주 언급하지만 사실 렌즈/광학계의 초점거리와 배율은 무척 중요한 개념인데 이를 자주 간과하는 경향이 있지 싶다. 렌즈의 초점거리와 화각 그리고 배율, 이미지 센서의 크기에 따른 이들의 관계를 정리하고 싶었는데, 수다가 길어지니 아쉽지만 다음 기회를 기다려 봐야겠다.
사람 눈의 초점거리와 (피사계)심도는 어느 정도 일까? - "동공의 최대 크기와 최소 크기 그리고
Notice - 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다. 카메라의 광학계와 촬상소자(필름, 디지털 이미
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