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Camera Accessories/Focal Reducer & Extension tube adapter

중형 포맷 렌즈를 35mm 풀프레임 카메라에 사용하기 위한 포컬 리듀서(x 0.726) - 개조 / MOD - Focal Reducer from Medium Format to 35mm Full Frame camera

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

 

 

중형 포맷 교환용 렌즈를 소형 포맷의 디지털 카메라에 장착하여 사용하니 Tilt/Shift 어댑터 활용 이외에는 달리 장점을 찾기 어렵고, 본래의 화각에서 크롭 된 좁은 화각만 활용하니 조금 답답하게 느껴졌다. APS-C 규격이나 MFT(마이크로 포서드) 규격 카메라에서 35mm 풀 프레임(이하 '35mm FF')에 이종 장착할 때 포컬 리듀서가 제법 요긴했는데, 중형 포맷 카메라 교환용 렌즈를 35mm FF에서 포컬 리듀서를 활용하여 조금 더 넓은 시야 범위/화각으로 활용할 수 있음은 당연하다. 

 

중형 포맷 렌즈용 포컬 리듀서는 KIPON에서 제품화해서 판매하고 있지만, 그리 잘 팔리는 아이템이 아니다 보니 상대적으로 가격만 높고, 사실 중형 포맷 렌즈를 제 화각에 가깝게 사용한다고 해도 별도의 환상적인 효과가 있는 것도 아니므로 굳이 구매할 이유를 찾을 수 없었다. 그래도 궁금한 것은 어쩔 수 없으니 호기심에 못 이겨 기존 가지고 있던 APS-C 용 카메라 포컬 리듀서 (렌즈 터보 2)의 광학요소를 활용하여 중형 렌즈용 포컬 리듀서로 개조해서 살짝 맛보는 정도를 목표로 했다. 

 

중형 포맷의 카메라도 세부적으로 판형에 소소한 차이가 있고 더구나 중형 렌즈 또한 제조사별로 다양한 마운트 방식을 취하고 있어서 35mm FF 렌즈를 APS-C 카메라에 이종 장착할 때와 거의 비슷하게 어떤 마운트 유형을 기본으로 하여야 할지 고민되는 상황이다. 플랜지 백 거리가 가장 짧은 Pentax 645 마운트 규격으로 만들까 고민했지만, 따로 어댑터를 장만하거나 만들어야 해서, 기존에 가지고 있는 Pentax 67 Tilt/shift 어댑터를 활용하여 중형 포맷 렌즈용 포컬 리듀서 만들기에 도전했다. (마미야 645나 핫셀블라드 마운트도 좋겠지만, 소시적 펜탁스와 인연 탓에 펜탁스 마운트에 마음이 치우쳤지 싶다)    

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▶ 포컬 리듀서 광학 요소 준비

 

포컬 리듀서 광학 요소를 따로 구성할 실력은 없으니, 일단 기존의 포컬 리듀서 광학 요소를 활용하는 것이 가장 간편하겠다. 렌즈 터보 2의 포컬 리듀서를 가지고 있어서 이를 활용했지만, 타 제조사의 APS-C용 포컬 리듀서를 사용해도 큰 차이는 없지 싶다. 렌즈 터보 2는 0.726의 배율로 감속하고 타 제조사의 포컬 리듀서 또한 사소한 배율 차이가 있지만, 대략 0.7 정도의 감속 배율 포컬 리듀서가 일반적이지 싶다.

 

 

포컬 리듀서의 광학적 특징에 주목해 보면, 증가하는 시야 범위(FOV)와 함께, 이미지 상점이 맺히는 (광축 상) 위치 또한 짧게 변동하는 점을 유념할 필요가 있다. 위에 이미지에서 직관적으로 설명하고 있으므로 따로 부연할 필요는 느끼지 못하지만, 노파심에 몇 자 덧붙이면 이는 포컬 리듀서의 개입으로 원래의 렌즈의 플랜지 백 거리(frange back distance)가 변하는 것이며 따라서 포컬 리듀서 광학 요소가 없는 단순한 확장형 어댑터와 비교하면 포컬 리듀서 확장형 튜브의 길이가 이를 반영하여 일정 짧아져야 포커싱 영역 전반에 초점이 맞게 된다. 

 

 

 

▶ 포컬 리듀서 광학 요소의 위치와 플랜지 백 거리 조정

 

먼저, 포컬 리듀서 구성요소의 위치에 따라 렌즈의 사출부에 근접하거나 카메라의 이미지 센서 방면에 위치하느냐에 따라 미세하게 변화하지만, 그 변화의 폭은 인식할 수 있는 정도이지만, 그리 큰 시야 범위의 변화라고 말하기는 어렵다. 그 보다 중요한 문제는 렌즈 사출부에 근접할수록 플랜지 백 거리가 매우 짧아지고, 이를 반영하여 플랜지 백 거리를 조절한다고 해도 렌즈 고유 설정의 포커싱 거리 범위에 오차가 발생한다. 그리고 포컬 리듀서 구성요소가 카메라 이미지 센서 면에 과도하게 가까워지면 주변부에 비네팅이 발생할 여지가 있다. 이는 아마도 APS-C 용의 한계와 감속 비율의 문제가 관련되었지 싶다. (구성요소의 지름이 크다면 이미지 센서에 좀 더 가까이에 위치하는 것도 가능하고, 광학적으로 조금 더 안정적인 선택이 아닐까 생각한다) 결과적으로 포컬 리듀서 요소가 렌즈의 후면과 이미지 센서 중간의 어느 위치에 있어야 가장 적절한 지는 실제 이미지 센서에 맺히는 상과 렌즈의 포커싱 거리계 조작을 통하여 비교하며 가장 알맞은 정도를 찾는 방법 외에 달리 뾰족한 수를 찾기 어렵다. 전문 장비를 갖추고 있다면 입사하는 광선 추적 등을 통해 보다 이상적인 광학 설계가 가능하겠지만, 방구석 아마추어에겐 꿈같은 소리다. 

 

pentax 67 - eos adapter에 포컬 리듀서 광학 요소 장착 (대물부)
pentax 67 - eos adapter에 포컬 리듀서 광학 요소 장착 (사출부)

 

이번 포컬 리듀서 개조에서 기존 제품의 포컬 리듀서 광학 요소의 감소 배율은 0.726으로 고정적이고, 포컬 리듀서 광학 요소 위치에 따라 어댑터의 길이 또한 연동하여 조정되어야 한다. 이는 역으로 어댑터의 길이를 (포컬 리듀서로 인해 짧아지는 플랜지 백 거리를 감안하여) 먼저 결정하고 포컬 리듀서의 위치를 조정할 수도 있겠다. 

 

종종 포컬 리듀서에 렌즈를 장착하여 촬영 시에 무한대 위치가 맞지 않아서 조정이 필요한 경우가 있는데, 확장형 어댑터의 길이를 조절하거나 또는 내부 포컬 리듀서 구성요소의 위치 이동을 통해서 어느 정도 조정(adjusting)을 기대할 수 있지 싶다.

 

 

 정상적인 포커싱을 위한 플랜지 백 거리 조정 

 

앞에서 언급한 사항을 반영하여 포컬 리듀서 구성 요소의 위치를 임의로 결정(기성 어댑터 제품을 개조하는 탓에 몇 가지 제약이 있었지만) 하고, 변화된 플랜지 백 거리를 반영하여 확장형 어댑터를 별도 제작하였다. 단지 테스트를 위한 프로토콜? 타입을 만들 목적이므로 3D 프린팅으로 제작하였다. 확장형 어댑터의 마운트 부분은 정밀한 베요넷 방식으로 결합하여야 광축 뒤틀림 등이 발생하지 않고 장착하는 렌즈에 따라  무게에 따라 물리적인 힘도 크게 작용하므로 대부분의 렌즈나 확장형 어댑터 또한 금속 재질로 만들어진다. 제작의 편의를 위한 것이고 안정적인 사용이나 광학적 정밀함을 원한다면 플라스틱 재질은 그리 좋은 선택은 아니다.

 

pentax 67 -eos(ef) + ef- NEX adapter(플랜지 백 거리 조정)로 중첩 연결하였다.

 

 

Eos - Nex adapter (플랜지 백 거리 개조)

 

각각의 어댑터 플랜지 백 거리 비교 (왼쪽부터 개조된 Eos-NEX, 렌즈터보2 EF-NEX, 일반 EF-NEX 어댑터)

 

렌즈와 어댑터 (개조된 포컬 리듀서와 비교를 위한 일반 어댑터), 카메라를 모두 장착한 이미지는 아래와 같다. 전체 플랜지 백 거리는 약 20mm 가까이 감소하였는데, pentax 67 시스템의 플랜지 백 거리가 약 85mm 정도에 해당하므로 65mm 내외(거의 petax 645 플랜지 백 거리와 유사)로 줄었다.

 

Pentax 67 55mm f/4 + 일반 어댑터 + 35mm FF 카메라 연결 
Pentax 67 55mm f/4  + 개조된 포컬 리듀서 + 35mm FF 카메라 연결

개조한 중형 포맷용 포컬 리듀서 어댑테를 이용하여 Pentax 67 55mm f4 렌즈를 장착하여 테스트 촬영을 해보았다. (틸트 쉬프트 어댑터를 활용한 탓에 렌즈의 사출부에 포컬 리듀서 광학 요소를 근접하지 못한 탓도 있지만, 렌즈의 고유 거리계의 거리 설정과 유사함을 유지하려다 보니 주변부에 비네팅이 발생하는 점은 아쉽다. 근접 촬영일수록 본래 렌즈의 광학 요소와 포컬 리듀서의 요소의 거리가 더 멀어져서 비네팅이 조금 더 심해지는 것을 체감할 수 있었다. (사출부에 좀 더 근접시켰다면 비네팅 문제는 해결되었으리라 생각한다. 포컬 리듀서의 감속 배율 0.712임을 감안하면 35mm FF 기준의 약 40mm 초점거리의 시야 범위로 활용하여야 비네팅이나 주변부 광량 저하 문제에서 자유롭지 싶다. 55mm x 0.726 = 39.93mm))

 

개조한 어댑터의 감속 비율에 따라 촬영된 이미지는 장착된 55mm 초점거리 렌즈의 시야범위는 약 35mm 초점거리 렌즈로 촬영한 시야 범위보다 약간 더 넓어 보인다. 이는 55mm 렌즈 펜탁스 67 시스템 본연의 시야 범위/화각보다는 좁지만, 펜탁스 645 시스템의 55mm 초점거리 렌즈 장착 시 시야 범위/화각과 비슷한 수준이지 싶다. 삼각대에 고정하고 동일 조건(A모드)으로 촬영하였으며, 셔터 스피드는 1/160과 1/320으로 각각 촬영되었는데, 포컬 리듀서의 집광 효과로 1 스탑 밝게 촬영되는 이점이 있다. APS-C 또는 MFT 규격 카메라에서 35mm 풀프레임용 렌즈를 장착 사용할 경우, 포컬 리듀서의 효과와 장점이 동일하기 때문에 따로 길게 설명할 이유는 없을 듯하다. 

 

pentax 67 55mm f4 + 일반 어댑터 + A7r2
pentax 67 55mm f4 + 개조된 포컬 리듀서 + A7r2

시야 범위/화각 비교를 위해 대충 소니 번들(FE 28~70mm) 줌 렌즈의 화각을 변경해서 바로 옆에서 촬영한 것과 비교해 보자. (아마도 비교군을 다른 카메라(a7m2)로 촬영했는데 WB이 플래시로 설정되었던 것 같다. 꼼꼼하지 못하고 언제나 대충대충이 이런 허섭한 결과로 이어지는 듯하다)

 

메타데이터 초점거리 55mm (FE 28-70mm +a7m2)
메타데이터 초점거리 35mm (FE 28-70mm+a7m2)

중형 포맷 렌즈를 35mm 풀프레임 카메라에 장착하고 활용하여야할 뚜렷한 장점이 별로 없으므로(35mm FF 규격의 다양한 렌즈 군을 감안하면) 다시 분리해서 모든 것은 원위치로 되돌려 놓자!  호기심 해결에는 성공적인? 실험이었다는 것에 의미를 두고 싶지만, 현실은 괜한 궁금증에 또 한번의 거한 잉여 짓을 한듯하다.


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