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Stories about photography and cameras/Optical Lens Design

<렌즈의 광학구성 Optical Design 21> 중형 판형(미디엄 포맷) 렌즈의 광학 구성에 대하여 - 펜탁스 67 / Optical design of medium format lenses (pentax 6x7 lenses)

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

 

 

카메라 판형에 크기에 따른 차이에 대해 여러 번 수다의 주제로 다루었다. 특히, '판형이 깡패'라는 속설과 '중/대형 포맷의 공간감'이라는 종종 사진 애호가들 사이에 언급되지만, 그 실체가 모호해서 그런 차이를 쉽게 설명하기 어려웠다. 머리 속으로는 그런 것이 없다고 생각해도 마음 한편으론 하찮은 사진술과 짧은 생각에 자각하거나 깨닫지 못한 중형 포맷만의 숨겨진 매력이 있지 않을까 하는 막역한 기대와 바람도 있었다. 무지하고 서툴러서 아직 알지 못했던 매력을 뒤늦게라도 깨닫는다면 그 기쁨으로 한동안 취미 생활에 새로운 활력소가 되지 않을까 하는 기대도 컸다.

 

결론부터 정리하자면, 판형에 대한 장점은 필름 시대에서는 높은 해상력의 사진을 얻는 데는 꽤 유의미하고 결정적인 것이었지만, 고화소 고집적의 이미지 센서를 갖춘 디지털카메라에서 그 장점이 많이 희석되고, 오히려 크고 무겁고 비싸며, 소형화하는데 한계가 있어서 쾌적한 자동 성능을 구현하기 어렵다는 단점이 더 부각된다. 물론, 이것은 카메라 본체의 성능에 불과하고 광학적 성능 즉, 크고 아름다운 유리알이 만드는 광학 성능에서 비교 우위의 장점을 가지고 있지 않을까 하는 중형 미화의 마지막 기대가 있었고, 소형과는 차별화 되는 중형 포맷의 렌즈만이 지니는 장점을 찾아보려고 꽤 오랫동안 고심했고 중형 포맷 렌즈의 광학식까지 뒤적이게 되었다. 

 

 

"중형 렌즈의 광학식만의 차별화되는 특별한 점이 있을까?" 

 

먼저, 우리에게 익숙한 35mm 풀 프레임 렌즈의 광학식과 비교해 보자. 비교의 용이함을 위하여 비슷한 시기에 제조된 동일한 제조사(Pentax)의 35mm FF용 렌즈와 6x7 포맷용의 렌즈와 비교하였다. 중형 포맷 렌즈의 상당수는 렌즈(리프, 센트럴) 셔터 방식이고 제조사별로 다른 광학 설계를 적용한 경우가 많으므로 비교에 편의를 위해 두 렌즈 모두 SLR 방식의 카메라이고 포컬 플레인 (초점면) 셔터 방식이라는 공통점이 비교를 용이하게 한다. 

 

 

▶ 펜탁스 35mm FF 렌즈의 광학 구성 

 

 

 

Pentax 17mm f/4 (35mm FF 규격)

 

▶ Pentax 67 (6x7 format) 렌즈의 광학 구성 

 

6x7 판형의 필름 상 실제 촬영 종횡비 52~54mm x 70 정도이고 (필름 가로로 긴 가장자리에 테두리 일부분은 상이 맺히는 영역에서 제외되므로) 촬영 면적은 35mm의 약 5배에 해당하지만, 가로 폭은 35mm와 비교하여 2배 정도에 해당하고, 세로로 2.2배 정도 더 넓게 촬영된다. 대각선 길이는 2배를 조금 상회하지만, 편의상 2배로 간주하자. 따라서 35mm FF와 6x7 판형 카메라의 화각(AOV) 또한 초점거리의 약 2배에 상응한다고 할 수 있다. 

 

 

판형별 동일한 화각/시야범위 환산표

 

 

 

Pentax 67 90mm f2.8

 

 

초점거리에서는 약 2배 차이를 보이지만, 동일한(거의 같은) 화각으로 촬영되는 (환산 화각으로 대응하는) 35mm FF 렌즈와 Pentax 67 렌즈의 광학식이 매우 유사하다. 광학 구조를 결정하는 것은 광학계의 초점거리 보다는 촬상 소자의 판형(포맷)과 광학계의 화각(AOV) 결정이 광학 설계에 지대한 영향을 준다고 생각된다. 특히, 표준 렌즈로 불리는 35mm 풀프레임의 50mm의 광학식과 6x7 판형의 105mm 광학식을 비교해 보자. (70년을 전후한 전통적인 광학 구성의 필름 카메라 단렌즈 광학식 비교이고, 이후, 컴퓨터를 활용한 광학식의 도입으로 내부 구조가 매우 복잡하게 설계되지만) 판형과 초점거리, 그리고 렌즈의 광학식에 대해 비교해 볼 수 있는 꽤 재미있는 자료라 생각한다. 

 

이를 통해 이해할 수 있는 부분이 꽤 있는데, 흔히 크롭 카메라로 불리는 MTF나 APS-C 카메라 전용 렌즈와 35mm FF 렌즈의 광학식의 초점거리별 특징에도 확장할 수 있겠다. 아래 후지필름 XF 35mm F1.4 (APS-C 대응)에서 보듯이 35mm FF의 50mm 내외의 표준 렌즈와 광학 구성의 유사점이 크다. (이전, 판형에 따른 "표준 렌즈"의 초점거리에 대해서 혼란을 겪은 바 있는데, 이를 통해 어느 정도 해답을 찾는 개기가 되지 싶다)

Fujifilm XF 35mm F1.4 (APS-C 규격)

 

중형 포맷의 렌즈가 넓은 이미지 서클을 가지고 있어서 가지는 차이점이나 활용에서의 장단점은 분명하다고 생각한다. 몇 가지를 나열하면, 중형 포맷의 필름 카메라나 이미지 센서에 전체에 걸쳐 충분한 상을 맺히게 하고, 동일한 시야 범위에 더 긴 초점거리 렌즈를 사용하고 조리개를 조였을 때 회절 현상에 의한 화질 저하에 유리한 측면이 있다. (관련한 자세한 내용은 이전 '회절'관련 포스팅에서 확인할 수 있다) 그리고 중형 포맷의 렌즈를 35mm 풀 프레임 카메라에 장착하면, 상대적으로 화질이 저하되는 주변부를 제외한 중앙 부분만을 사용해서 주변부 화질에 유리한 측면이 있으며, 넓은 이미지 서클로 틸트 쉬프트 어댑터를 활용하여 보다 다양한 효과를 얻는 장점은 분명히 존재한다. 하지만, 그 외에 다른 장점은 찾기 어려워서 크고 무겁고, 더구나 긴 플랜지 백 거리 탓에 길어진 길이 등 불편한 점이 꽤 많다.

 

바로 위에서 언급한 소형 포맷의 디지털 카메라에서 중형 판형용 렌즈를 활용하여 얻는 이점에 대해서 다음 수다를 기약하자. 

2019/09/01 - [사진과 카메라 이야기/디지털 카메라와 수동 올드렌즈의 이종 장착] - <올드렌즈와 디지털카메라의 이종결합 28> 중형 포맷 렌즈를 소형 판형 (35mm 풀 프레임) 디지털 미러리스 이종 장착에 대하여 / Using medium format lenses on small format digital mirrorless camera

 

<올드렌즈와 디지털카메라의 이종결합 28> 중형 포맷 렌즈를 소형 판형 디지털 미러리스 이종 장착/교배?에 대하여 / Using medium format lenses on small format digital mirrorless

Notice - 얄팍한 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다. 이종 마운트 렌즈를 카메라에 장착하는 것은 비단 디지털..

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