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Stories about photography and cameras/Camera structure and how it works

<카메라와 렌즈의 구조 46> 포커스 쉬프트와 위상차 검출 AF의 부조화 - DSLR 핀교정 및 AF 부정확 문제의 원인에 대하여 / Focus Shift & Phase Detection AF problem

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

 

몇 해 전부터 디지털 미러리스 카메라만 사용하였고 DSLR 카메라를 들고 사진 촬영에 나가지 않은지 꽤 되었다. 예전에 즐겨 썼던 DSLR 카메라가 진열장 구석에 장식품 마냥 방치된 지 오래며 간혹 배터리 충전을 해주거나 한 번씩 전원을 켜고 지난 추억을 쓰다듬는 용도로 전락했고,  그동안 이것저것 장만해서 보유한 카메라가 많아져서 이제는 사소한 관심 조차 두기 쉽지 않았다. 대부분의 사진을 디지털 미러리스 카메라로 해결했고, 때때로 색다른 즐거움이 필요하면 DSLR보다는 필름 카메라에 손이 가는 때가 흔했으며 필름 카메라에서 조차 SLR 카메라보다는 필름에서 미러리스 카메라인 RF 카메라를 더 선호했던 지난 몇 년을 돌이켜보면 한 시대를 지배했던 SLR 시스템의 카메라와는 꽤 오랫동안 소원해져서 외면하고 지냈다. 

 

이런 DSLR에 대한 무관심과 디지털 미러리스 편애의 사용 성향과 습성이 굳어질수록 SLR, 또는 DSLR 카메라의 단점이나 아쉬운 점에 대해 세밀하게 들추기가 망설여졌다. 궁색하게 단점을 직시하지 못하고 외면하는 마땅한 이유가 있는 것은 아니지만, (좋은 점과 나쁜 점, 장점과 단점은 항상 공존하는 동전의 양면과 같은 것이라고 여기면 단점보다는 장점에 더 중점을 두면 그리 불편하거나 불만을 가지고 따지고 들 만큼은 아니었던 이유도 크다) 이는 마치 오래전 헤어진 옛 연인에 대한 험담을 할 이유나 필요를 느끼지 못하는 것과 같은 마음이었지 싶다. 차라리 좋았던 기억만 남겨두는 것이 정신 건강에 좋을 테고, 딱 그 정도의 관계로 SLR, DSLR은 그렇게 어중간한 옛사랑으로 남았다. 하지만, 이번에 다루는 포커스 쉬프트 관련해서는 SLR과 DSLR의 구조적인 난점에 대한 언급을 피하기는 어려울 듯하다. 그래도 난점이나 단점을 들 추이는데 조금 미안함이 남는다. 한 때, 그 시절 SLR/DSLR 카메라를 정말 좋아했지 싶다.

 

 

DSLR 카메라의 핀? 문제는 DSLR이 등장한 초창기부터 많은 DSLR 사용자들을 곤란하게 했던 문제였고, 그리고 현재 진행형의 문제이기도 하다. 그리고 DSLR에서 디지털 미러리스 카메라로 옮겨가게 하는 빌미를 제공하는 요인 중 하나이기도 하다. 왜 이런 흥미로운 주제를 이렇게 뒤늦게 다룰 수밖에 없었던 이유를 먼저 밝혀두는 것이 좋겠다. DSLR 카메라의 AF(자동 측거) 검출의 부정확 문제는 한 두 마디로 설명/정리하기에는 엮여있는 부분이 꽤 많다. 먼저, 광학 수차의 문제에 대한 이해가 필요하고, 조리개의 조작에 따른 변화, 그리고 DSLR 카메라의 AF 방식(위상차 검출 AF)이나 자동 측거 모듈의 구조, AF 검출에서의 렌즈의 작동 방식(특히 조리개 작동)에 대한 이해가 선행되어야 비로소 이해 가능하지 싶다. (재미있는 수다 거리라서 좀 아껴둔 바도 있었다) 그간 연작의 사전 작업성 수다로 전제되었어야 할 기본적인 관련 내용을 한 번씩은 다룬 듯하고, 이 기회에 이전의 수다들을 엮어서 DSLR의 큰 아쉬움 중의 하나인 '핀 문제'의 원인에 대한 수다를 완성해 보고 싶었다. 사실, DSLR 카메라의 자동 측거의 부정확성 문제를 '핀? 문제'라는 용어로 칭하는 것에 불만이 없는 것은 아니지만, 많은 사람들에 의해 오랫동안 그리 불려 왔고, 이를 대체할 정확하고 일반적인 용어를 찾기 어려워서 대세에 따르는 영민한? 처신의 결과이니 그간 부정확한 용어라고 말해놓고 대놓고 쓰는 뻔뻔함에 양해를 구한다. 

 

 

▶ 포커스 쉬프트 / Focus Shift

 

먼저, 포커스 쉬프트에 대해 간략히 정리하면, 흔히 '초점 이동'이라고 부르는 경우도 있지만, 너무 축약되어 의미가 좀 모호하다. 조금 풀어서 정의하면 '조리개 변화로 인한 초점(focus)의 이동'이라고 할 수 있겠다. 포커스 쉬프트의 발생 원인은 광학계의 구면 수차와 깊게 관련되고 (그 정도의 차이는 있겠지만) 구면 요소의 조합으로 이루어지고 조리개 개구 크기의 조작이 가능한 광학계/렌즈에서 대부분 발생한다고 생각한다. 

 

이미 모두 알고 있을 만한 구면수차의 정의나 설명에 대해서는 검색으로 대신하고, 포커스 쉬프트와 관련 있는 주요한 내용만 간략히 언급해 보자.

 

 

<출처> 구글링

 

 

광학계/렌즈의 구면 수차는 조리개 개방일 경우 광학계의 가장자리를 통과한 광선(Marginal ray)과 근축을 통과한 광선(Paraxial ray)이 초점이 맻히는 위치 차이로 인해 해상력과 선예도가 저하되어 선명한 이미지를 얻기 곤란한 원인이 된다. 따라서 일반적으로 조리개를 조일수록 근축을 통과한 광선만으로 촬상면에 결상되므로 상대적으로 더 선명한 상을 얻을 수 있다. 아래 링크에서 조리개를 조이면 발생하는 변화에 대해 더 자세한 내용을 확인할 수 있지만, 이해하는데 큰 어려움이 없다면 그냥 무시해도 좋겠다.

 

2017/01/23 - [사진과 카메라 이야기/Camera & Lens Structure] - <카메라와 렌즈의 구조 X VIII> 조리개를 조이면 왜 화질이 좋아지는가 - 조리개 개구의 크기와 화질의 관계 / Aperture affect and the image quality

 

<카메라와 렌즈의 구조 X VIII> 조리개를 조이면 왜 화질이 좋아지는가 - 조리개 개구의 크기와 화질의 관계 / Aperture affect and the image quality

Notice - 일반적인 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다. 카메라의 조리개를 조이면 일반적으로 화질이 개선된다..

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포커스 쉬프트는 '조리개 변화로 인한 초점면의 이동'하는 것을 의미한다. 풀어서 설명하면, 조리개 최대 개방일 때와 조리개를 조였을 때, 즉, 광학계의 가장자리를 통과한 광선까지 포함하여 결상되는 상과 근축만을 통과한 광선만으로 결상되는 상의 초점(focus)에 차이가 발생한다. 개방 조리개 상태에서는 촬상면에 조금 못 미치는 위치에 초점면이 형성되고 조리개를 조여서 촬영할 때는 조리개 개방 상태보다 상대적으로 뒤쪽에 초점(focus)이 맺히지 않을까. (이 또한 엄격하게 정의하자면 구면 수차로 인해 개방 조리개 상태에서는 초점/focus는 한 점에 모이지 못하고 종적 구면수차-Longitudinal Spherical Aberration- 범위에 걸쳐 길게 늘어져 있다고 할 것이고 이는 상대적으로 근축을 통과한 광선의 초점과 비교하면 개방 조리개에서는 초점면이 앞으로 이동한 것과 유사하다. 위 그림에서 빨간 선으로 표시된 지점-허용 한계 착란원이 최소가 되는 지점-이 (조리개를 최대 개방한 촬영에서) 가장 선명한 이미지를 얻을 수 있다)  

 

포커스 쉬프트는 구면 수차와 관련되어 있으므로 흔히 대구경 렌즈로 불리는 밝은 렌즈, 최대 개방 조리개 값이 낮은 렌즈 또는 구면수차 억제가 잘 되지 않은 렌즈에서 더 쉽게 발생한다. 따라서 구면수차를 적정 수준에서 용인할 수 있는 최대 개방 조리개 값의 광학계/렌즈로 만들거나 구면수차 제거/감쇄하기 위한 광학 설계, 그리고 특수 요소(대표적으로 비구면 요소 등)를 사용하여 대응하는 방식이 주로 사용되었다. 구면 수차를 억제하는 가장 기본적인 형태는 평면 볼록 렌즈를 예를 들 수 있는데, 빛이 입사하는 방향에 따라 평면 볼록 렌즈의 구면 수차가 최대가 되기도 하고 최소가 되기도 한다. 카메라 렌즈가 일반적으로 대물부 방향으로 볼록한 모양으로 만들어지는 이유이기도 하다.

 

<출처> 구글링

 

 

 최근 렌즈는 구면수차를 매우 잘 억제하지만, 현실적으로 구면 유리 요소의 조합의 굴절률에 기반한 광학 방식은 구면수차를 완전히 제거하는 것은 불가능하고, 소비자의 구매나 요구에 부응하기 위한 광학 성능(조리개 최대 개방 사양에 대한 소비자의 선호와 높은 가성비 등)에서 타협하여 최대 개방에서의 구면수차를 어느 정도 용인하는 수준에서 억제하는 정도에서 타협한 광학 제품도 흔하지 싶다. 구면 수차와 비구면 요소에 대한 자세한 내용은 이전 수다 링크로 대신한다. 

 

2017/01/18 - [사진과 카메라 이야기/Optical Lens Design] - <렌즈의 광학구성(Optical Design)과 구조 IX> 비구면 렌즈 - 비구면 요소의 효용 / aspherical lens - aspherical surface

 

<렌즈의 광학구성(Optical Design)과 구조 IX> 비구면 렌즈 - 비구면 요소의 효용 / aspherical lens - aspherical surface

Notice - 일반적인 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다. 최근 카메라 렌즈의 사양을 보면 '비구면 요소 *매..

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색수차 또한 구면 수차와 발생 원인은 유사한 점이 꽤 있는데, 색수차는 빛이 구면 요소 통과 파장(가시광선의 파장)에 따라 미세한 굴절률의 차이로 인해 발생하는 점에서 구분된다. 하지만, 구면 수차와 결합하여 좀 더 복합(구면수차에 의한 굴절 차이와 빛의 파장에 의한 굴절 차이의 혼재)적인 수차가 발생하고 이해를 돕기 위해 개념적으로는 분명히 구분하여 설명되지만, 실제 광학 수차(단일 수차와 색수차) 문제에서는 복합적으로 나타나는 경우가 대부분이다. 따라서 구면 수차와 색수차를 모두 감안하여 억제/감쇄하는 광학 설계가 렌즈의 광학 성능을 좌우하는 매우 중요한 포인트라고 할 수 있겠다. 색수차와 이에 대응한 APO에 대한 내용은 이전 수다에서 다룬 바 있으므로 생략하자.

 

 

 

▶ 포커스 쉬프트와 포커싱

 

- 포커스 쉬프트와 메뉴얼 포커스

 

포커스 쉬프트는 MF(Manual focus-수동 초점)에서는 문제가 크게 부각되지는 않았는데, 이는 MF 방식 자체가 조리개의 개방이나 조임에 관계없이 상의 선명함을 사람의 시각으로 확인하고 촬영이 이루어지는 방식인 측면이 가장 크다고 생각한다.  MF 방식의 본연의 내재된 한계, 즉, 사람의 시각에 의존하는 방식에서의 정밀의 한계가 분명히 존재하며, 그 외에도 정밀한 포커싱을 방해하는 다수의 요인(불완전한 수동 조작의 정밀 문제 등)이 존재하므로 전적으로 포커스 쉬프트의 결과로 인한 매뉴얼 포커싱의 부정확을 증명하거나 이에 완전히 부합하는 경우를 찾기는 쉽지 않아 보인다. 하지만, 때로는 보다 정확한 매뉴얼 포커싱을 위하여 조리개를 최대로 개방한 상태에서 피사체에 초점을 맞추고 이후 적정한 조리개 값으로 조여서 촬영자가 의도한 심도로 촬영하는 경우에는 포커스 쉬프트로 인해 초점면이 최초 설정한 부분에서 이동하는 경우가 발생할 수 있지만, 이 또한 조여진 조리개만큼 심도가 깊어지는 이유( 또한 수동 조작에서의 미세한 오차에서 자유로울 수 없고) 등으로 포커스 쉬프트에 의한 포커싱 정확도 변화를 체감하기 어려운 측면도 있다.

 

 

- 포커스 쉬프트와 위상차 검출 AF 그리고 DSLR/SLR 카메라 

 

AF를 사용하는 렌즈에서도 구면 요소로 만들어진 광학계이므로 구면 수차 문제에서 자유로울 수 없고, MF 렌즈와 동일한 포커스 쉬프트의 문제 또한 발생한다. 수십 년 전의 올드 렌즈와 비교하면 최근에 설계/제조된 렌즈들의 신소재와 신기술, 컴퓨터를 이용한 정밀한 광학 설계 등으로 광학 수차, 특히 구면 수차의 억제 기술은 장족의 발전을 이루었다고 생각한다. 하지만, 사람의 무한한 욕심 탓인지, 더 밝은/최대 조리개 값이 낮은 렌즈의 등장과 다양한 초점 거리를 하나의 렌즈로 사용할 수 있는 가변 초점 거리 렌즈(줌 렌즈) 등 최신 광학 수차 억제 기술로도 한계치에 달하는 수준의 높은(때로는 과도한) 사양 경쟁 등으로 구면 수차는 여전히 광학계/렌즈의 성능과 촬영 결과물의 화질에 영향을 미치는 주요한 요소로 악명을 떨치고 있지 싶다.

 

DSLR 카메라의 자동 측거(AF) 방식은 위상차 검출 AF 방식을 주로 사용한다. DSLR/SLR 카메라는 반사식 미러와 펜타프리즘으로 구성되는 특유의 뷰파인더 시스템 탓에 별도의 AF 모듈을 사용하는 구조이며 이 AF 모듈은 약 f/5.6(또는 6.7)에 해당하는 렌즈 구면의 두 지점의 위상차를 이용하는 방식이 일반적이다. 즉, 여기서 주목하여야 할 사항은 DSLR 카메라의 AF 방식에서는 특정한 조리개 값(주로 f/5.6)으로 고정되어 측거가 이루어진다는 점이다. (DSLR 카메라 중에서도 특정 모델에서는 고정밀 위상차 검출 AF 센서를 추가하여 f/2.8과 f/5.6 각각 구성하고 AF 정밀도를 향상을 도모한 다중 위상차 검출 AF 방식-Multi-PD AF system-의 카메라도 있다. 이에 대해서는 아래에서 다시 다루자)

 

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

Notice - 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다. 자동 초점 (Auto-focus) 시스템의 원리와 기본 구조에 대해 수다..

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그리고 SLR/DSLR 방식은 조리개가 조여지면 뷰파인더의 상 또한 어두워지므로 미러가 올라가고 셔터막이 열리는 순간을 제외하고 촬영 대부분의 조작에서는 항상 최대 개방 상태를 유지하는 방식이다. 개방 상태에서도 설정한 조리개 값으로 정확한 측광이 이루어질 수 있도록 '개방 자동 측광' 방식이 적용되며, '개방 자동 측광'은 70년대 초반에 AF 보다 앞서 실용/상용화 되었고 SLR의 편의성을 높인 핵심 자동 기술 중 하나라고 할 수 있겠다. 

 

다시 정리하자면, 개방 측광과 최대의 밝은 뷰파인더 상을 얻기위해서 실제 촬영이 이루어지기 직전의 준비 단계(뷰파인더로 구도를 정하고, 적정 노출과 피사체에 초점을 맞추는 과정)에서 DSLR/SLR 카메라의 조리개는 최대 개방 상태를 유지한다. 하지만, 측거가 이루어지는 지점은 (실제 렌즈의 조리개가 최대 개방 상태임에도 불구하고) f/5.6에 해당하는 두 지점을 통과한 두 상의 위상차를 검출하여 두 위상이 일치하도록 조절하여 선명한 이미지를 얻는 방식이다. 따라서,  AF 자동 측거 시의 위상차 검출 지점과 실제 촬영되는 상의 조리개 값의 차이로 인해 포커스 쉬프트가 발생한다. (DSLR 카메라의 광학식 뷰파인더로 확인한 상은 최대 개방된 상을 보고 있었으므로, 실제 촬영자가 뷰파인더로 확인한 포커스와 AF 모듈의 초점을 맞추어 촬영되는 포커스 간의 차이가 발생함을 의미하며, 따라서 촬영 시에 뷰파인더로 확인한 것과 다른 포커스의 촬영 결과물을 얻게 된다. AF 작동 시 조리개의 작동 원리에 대한 보다 자세한 내용은 이전 수다 링크로 대신하자. 

 

 

2018/07/14 - [사진과 카메라 이야기/Camera & Lens Structure] - <카메라와 렌즈의 구조 44> 카메라의 AF 시스템 - 5. (스틸 이미지 촬영와 동영상 녹화에서의 AF 방식 차이)/ Auto-focus system (Still image shooting & movie shooting )- part.5

 

<카메라와 렌즈의 구조 44> 카메라의 AF 시스템 - 5. (스틸 이미지 촬영와 동영상 녹화에서의 AF 방식 차이)/ Auto-focus system (Still image shooting & movie shooting )- p

Notice - 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다. 카메라의 AF 시스템에 대한 연작에서 자세히 다루지 못했던 부분..

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예를 들면, 촬영자가 50mm f/1.4 렌즈를 DSLR 카메라에 장착하고 f/11의 조리개 값으로 피사체를 촬영하고자 할 경우, 뷰파인더로 보이는 상은 f/1.4 (심도 미리보기 버튼을 누르면 조리개가 설정한 값으로 조여지며 실제 촬영되는 심도를 확인할 수 있고 뷰파인더의 상은 조여진 조리개로 인해 어두워진다) AF 자동 측거의 위상차 검출 지점은 f/5.6, 실제 촬영되는 상의 조리개 값은 f/11로 촬영된다. f/5.6과 f/11 조리개 값의 변화에 따른 포커스 쉬프트로 초점(포커스)이 미세하게 어긋날 수 있지만, 이 경우 깊어진 피사계 심도로 인해 이를 확연하게 체감하기는 쉽지 않을 것이다. 포커스 쉬프트와 AF 자동 검출의 부조화 문제는 반대의 경우 즉, 얕은 조리개 값으로 설정하여 촬영하는 경우 더 확연하게 체감된다고 생각한다. 앞의 예에서 f/1.4 최대 개방으로 촬영하고자 할 경우, 실제 뷰파인더에 보이는 상과 촬영되는 상은 거의 동일하지만, AF(자동 측거) 시의 위상차 검출 지점은 f/5.6이므로 AF의 f/5.6과 실제 촬영되는 상의 조리개 값 f/1.4의 포커스 쉬프트로 인한 초점면의 변화로 인해 흔히 원하는 피사체에 맞추었던 포커싱이 어긋난 결과물을 얻게 된다. 이 경우에는 얕은 심도로 인해 부정확한 포커싱을 쉽게 체감할 수 있고, f/5.6의 값에 정확하게 일치하도록 AF 조정된 경우, f/1.4에서는 포커스 쉬프트로 초점면이 상면에 조금 못 미치는 지점으로 이동하고 촬영 결과물은 실제 의도한 포커싱 지점에서 약간 뒤쪽(흔히 '후핀'이라고 불리는)에 초점이 맞은 형태로 나타나지 싶다. (일반적인 DSLR 카메라의 경우 포커스 쉬프트에 의해 f/5.6보다 얕은 심도 촬영에서는 '후핀', 깊은 심도 촬영에서는 전핀으로 보이지 않을까 생각한다)

 

 

 

▶ DSLR 카메라의 AF 핀 문제 (포커스 부정확) 

 

DLSR 카메라의 AF 핀 문제는 크게 기계적 설정의 문제와 광학적 문제로 구분할 수 있겠다. 광학적 문제는 앞에서 설명한 렌즈의 구면 수차로 인한 포커스 쉬프트가 원인으로 발생하는 문제(광학계의 문제)와 기계적 설정의 문제 즉, AF 모듈과 실제 촬영되는 상이 맺히는 이미지 센서 상면의 부정확한 결합이나 충격 등으로 오차 발생의 경우를 생각해 볼 수 있겠다.

 

- 기계적 설정의 오차로 인한 핀 문제

 

먼저, 기계적 설정 문제에 대해 간략히 정리하면, 이는 기계 장치의 특성상 온도 변화나 많은 사용, 외부 충격 등으로 인한 설정값의 오차가 발생할 여지가 있으며 이는 기계적 설정을 다시 바로 잡는 일명 '핀 교정(adjusting)'을 통해 해결할 수 있는데, 근래에는 AF 미세 조정 같은 카메라 자체 옵션 기능을 활용할 수도 있겠다. AF 미세 교정의 경우, 카메라의 위상차 검출 AF 세부 사항을 확인하고 카메라 AF 모듈의 기본 설정 조리개 값( 대부분 f/5.6이 아닐까)에 맞춰서 AF 미세 조정하는 것이 좋지 싶다. 

 

AF 모듈. Nikon

 

 

- 광학계의 포커스 쉬프트로 인한 '핀' 문제 (포커스 부정확)

 

포커스 쉬프트와 AF 포커싱의 문제(흔히 DSLR 카메라의 '핀' 또는 '핀 문제'라는 용어를 사용하고 있으므로 대세에 따르겠지만, 결코 적절한 용어라고는 생각하지 않는다. 대부분의 경우 '핀'이란 용어는 '포커스'로 대체가능하지 싶다)는 엄밀하게 말하면 카메라의 위상차 검출 AF 시스템과 렌즈의 구면 수차로 인한 포커스 쉬프트의 부조화에 의한 결과라고 할 수 있다. (SLR 카메라의 AF 시스템에서 기계적 설정 오차에 의한 핀? 문제는 비교적 기계적 설정을 다시 맞추는 것으로 해결 가능하지만, 구면 수차로 인한 포커스 쉬프트로 인해 발생하는 문제는 해결이 쉽지 않은 편인 데, 교환 장착하는 렌즈마다 구면수차 발생 정도가 다르고 그 결과 포커스 쉬프트의 발생 양태도 저마다 달라서 일반적인 위상차 AF 검출 방식의 오토 포커스의 정확도-특히, 구면 수차가 증가하는 개방된 조리개 조건-를 저하시키는 요인이 된다) 콘트라스트 검출 AF 방식은 이미지의 대비/콘트라스트가 최고점이 되는 지점을 검출하는 방식이므로 포커스 쉬프트에 의한 AF 불일치 문제가 크게 부각되지 않지만, DSLR 카메라의 경우, 광학식 뷰파인더로 촬영되는 상을 확인하기 위한 미러 박스의 광학식 뷰파인더 구조 때문에 미러가 올라가고 셔터가 열리기 전까지는 이미지 센서 상면에 상이 맺히지 않으므로 상의 콘트라스트 정도를 분석하는 콘트라스트 검출 AF 방식이 적용하기 어려운 구조적인 문제를 가지고 있다. 

 

이에 대한 대안으로 콘트라스트 검출을 위한 별도의 AF 센서 모듈 등을 생각해 볼 수는 있으나, 제조 비용이나 기존 모듈 (측광 모듈과 위상차 AF 모듈) 등 복잡한 구조에 새로운 모듈을 추가하는 방식은 그리 썩 좋은 방식은 아닌듯하다. 따라서 고급형 DSLR에서는 AF 포커스의 정확도를 보완하기 위하여 고정밀 위상차 검출 AF 센서를 추가한 다중 위상차 검출 AF 방식(Multi-PD AF system)을 적용하여 AF 부정확이 확연히 드러나는 얕은 심도(조리개 개방)의 이미지 촬영에서 AF 정확도를 보완하는 방식을 취하기도 한다. F/2.8에 해당하는 위상차 검출 AF 센서와 f/5.6 위상차 검출 AF 센서를 병행 사용하는 방식이 대표적이며, 조리개 개방 시의 포커스 쉬프트에 의한 AF 부정확 문제를 완화할 수 있고 효과가 있는 것 또한 사실이지만, 근원적인 해결 방법이라고 생각되지는 않는다. AF 미세 조정 옵션을 가지고 있는 카메라에서 렌즈별로 AF 미세 조정 후 이를 저장하여 사용하는 기능이 있지만, 특정 조리개 값에서 고정하여 사용하는 경우에는 효과적일지 몰라도 상황에 따라 조리개 값의 변경이 많은 경우라면 포커스 쉬프트로 인한 AF 초점 부조화 문제가 완전히 해결되지는 않을 듯하다. 

 

렌즈 교환형의 DSLR 카메라에서는 장착하는 렌즈의 구면 수차나 포커스 쉬프트의 정도가 모두 달라서 포커스 쉬프트로 인한 AF 부정확 문제를 한 방에 해결할 비장의 해법은 잘 떠오르지 않는다. 콘트라스트 검출 AF 방식이 꽤 좋은 해결 방법이지만, 콘트라스트 AF 또한 느린 검출 속도로 위상차 검출 AF 방식과 비교하면 단점이 뚜렷하다. 그리고 무엇보다 DSLR의 정지(스틸) 이미지 촬영 작동 메커니즘에 조화롭게 구현하기가 어렵다. 최근에는 AF 속도와 정밀도에서 모두 만족할 만한 위상차 검출 + 콘트라스트 검출 AF 방식이 결합된 하이브리드 AF 방식으로 각광받고 있지만, DSLR 카메라는 광학 뷰파인더를 위한 미러박스 구조상 스틸 이미지 촬영에서 이를 구현하기 또한 앞의 이유와 동일하게 마땅찮다. (이를 보완하여 하이브리드 AF를 실현한 DSLT 방식의 카메라도 있지만, 하이브리드 AF에 용이한 디지털 미러리스 카메라의 약진과 DSLT 하이브리드의 구조적인 불완전성-반투 과식 미러의 한계- 등으로 DSLT의 방식 또한 장단점이 있어 보인다)

 

 

DSLR 카메라에서 AF 핀 문제를 완화?하는 방법은 따로 설명하지 않아도 위의 수다에서 대충 짐작/추론할 수 있겠지만, 이왕 시작한 수다이니 마무리까지 힘내어서 완주해 보자. 먼저, 위상차 검출 AF 모듈의 조정(adjusting)을 확인하자. 핀? 정확도 확인 시에 적정 조리개 값은 f/5.6으로 설정하자. 이 상태에서도 지정한 지점에 AF가 맞지 않는다면 서비스 센터를 방문하는 것이 좋겠다. 구면 수차 감쇄/억제가 뛰어난 렌즈(특히 조리개 최대 개방에서 구면 수차를 눈여겨보자)를 사용하자. 광학 수차가 잘 억제된 렌즈는 제조사에서 제공하는 MTF 차트 등을 확인하거나 최대 개방 조리개의 해상도와 선명도를 통해서 확인할 수 있으며 화질 테스트 용 차트 등을 촬영한 이미지 샘플 등을 직접 확인해 보자. 중앙부의 선명함도 중요하지만 주변부의 선명함이 구면 수차 억제의 정도를 시각적으로 확인하는데 좋다. 구면 수차가 잘 억제된 렌즈라고 하여도 최대 개방 조리개 촬영에서 구면 수차가 완전히 사라진 것은 아니므로 선명하고 정확한 AF가 요구되는 상황에서는 조리개를 활짝 연 촬영을 지양하고 조리개를 일정 조여서(여러모로 f/5.6을 기준으로 한 조리개 값을 권하게 된다) 촬영하자. 카메라의 이미지 센서 규격이나 크기와 관계없이, 그리고 AF의 정확도까지 담보할 수 있는 f/4 ~f/11 사이의 촬영이 좋을 듯하다. 그리고 AF + MF 미세 조정 옵션이 있는 카메라의 경우 이를 활용할 수도 있다. 하지만, 이 방법도 꽤 번거롭고 정지된 피사체 촬영에서 카메라를 삼각대 등에 고정한 경우에만 제한적으로 효과가 있지 싶다. 조금 불편하고 꼼수에 해당하는 방법으로 포커스 쉬프트로 인해 조리개 값에 따라 자동 포커스의 정확도가 큰 차이를 보인다면 AF 미세 조정으로 애용하는 조리개 값에 일치시키는 방법도 생각해 볼 수 있겠다. 이런 조건에서도 AF 정확도가 불만족스럽다면 하이브리드 AF 방식 또는 콘트라스트 검출 AF 방식의 카메라를 사용하는 것을 고려해 볼만하다.

 


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