Notice - 얄팍한 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다.
파포컬 줌 렌즈의 정의 및 광학 구성/설계의 특징에 대해서는 이전 포스팅을 참고하자.
<렌즈의 광학구성 Optical design 24> 파포컬 줌 렌즈 - 파포컬(초점유지)을 위한 광학 설계 [副題] "아
Notice - 얄팍한 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다. 봄은 왔지만, 여전히 현실은 코로나 판
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대부분의 평가는 상대적 비교에 근거할 수밖에 없고, 따라서 장단점의 평은 절대적 기준이나 객관적 가치 평가라 하기에는 부족하고 임의적이고 '주관적'인 한계를 가진다고 생각한다. 따라서 아래에서의 비교질 또한 파포컬 줌 렌즈와 일반 스틸 카메라용 줌 렌즈 설계의 상대적인 가치 평가인 동시에 주관적인 평에 불과하다는 점을 먼저 밝혀 둔다. 그리고 새로운 설계 기술을 통해 장점을 유지하면서 단점을 보완하는 개선된 줌 렌즈 또한 연구/개발되고 있어서 모든 경우에 딱 들어맞는다고 하기 부족하고, 일반적인 경향에 기반한 수다라는 점도 감안하면 좋겠다. 장점과 단점을 따로 구분해서 정리하려고 하지만, 상대적 비교이므로 장점은 반대편의 단점이 되니 함께 기술해서 조금 난잡한 글이 될 듯하다.
▶ 파포컬/트루 줌 렌즈의 장단점
먼저, 첫째로 들고 싶은 장점은 주밍에도 포커스가 그대로 유지되므로 포커스 조작이 수동으로 이루어지는 촬영 환경에서 분명한 장점이 있다. 주밍으로 지속적으로 초점이 변하는 경우, 모든 변화 구간에서 수동 초점으로 정밀하게 초점을 유지하는 것은 매우 어렵다. 따라서, MF 렌즈에서 파포컬 줌 렌즈 설계는 매력적이다. (하지만, 최근 카메라와 렌즈의 AF 시스템은 계속 발전하고 있으며, 빠르고 쾌적한 AF 성능이 더해진 가변 초점거리 줌 렌즈에서 주밍과 거의 동시-실제 시간 상의 작은 차이는 있지만 인지하기 어려운 짧은 찰나-에 다시 초점을 빠르게 수정하므로 실제 사용에서 그 차이를 체감하지 못하는 경우도 많다)
둘째, 파포컬 줌 렌즈는 줌 렌즈 요소와 포커스 렌즈 요소가 구분되어 설계되므로, 주밍 변화에 포커스가 영향을 받지 않는다. 따라서, 반대의 경우 즉, 포커스의 변동에도 렌즈의 초점거리(배율)에 영향이 없고, 초점 호흡/ 포커스 블리딩(focus breatihg)의 발생이 없거나 아주 잘 억제되는 장점이 있다.
파포컬 줌 렌즈 설계 단점에 대해서 알아보면,
광학 설계에서 줌(배율) 렌즈 요소와 포커스(초점) 렌즈 요소가 분리되어 독립적으로 구동할 수 있어야 하는 동시에 광학적으로 줌과 포커스가 조화롭게 작동(기계적 / 광학적 보상과 보정)하도록 설계되어야 한다. 따라서, 각 요소군이 주요 기능에 따라 분리 설계되어야 해서 렌즈/광학계의 전체 크기와 무게 또한 스틸 카메라용 줌 렌즈에 비해 길어지고 부피도 증가한다. 특히 줌이 가능한 초점거리 범위가 늘어날수록 (줌 배율이 클수록), 초점 거리가 길수록 광학계/렌즈의 전체 길이는 더 길어지고, 광학적 성능을 위한 수차 감쇄를 위해 많은 요소로 구성되고, 큰 이미지 서클이 필요한 대형 포맷 카메라용은 그만큼 전체 구경이 커져야 해서 무겁고 거대한 렌즈로 귀결된다. 크고 무거운 줌 렌즈는 운용상 어려움이 크고 (렌즈의 서클 이미지의 크기에 따라서 광학계/렌즈의 전체 크기 또한 비례해서 커지므로) super 35mm나 35mm 대응 풀 프레임(FF)의 파포컬 줌 렌즈(파포컬 시네마 줌 렌즈)는 위 참고용 이미지의 앙제뉴와 자이스 시네마 줌 렌즈에서 보듯이 스틸 카메라용 줌 렌즈들에 비해 상대적으로 크고 무겁다. 따라서 초기의 파포컬 줌 렌즈는 상대적으로 작은 광학계를 사용하는 8mm나 16mm 등의 시네마 카메라/캠코더용 렌즈, 안정적인 고정 장치 등에 사용하는 35mm 시네마 카메라 교환용 렌즈에 주로 적용된다.
둘째, 이런 크고 무거운 광학 설계는 렌즈의 내부 구성요소 또한 크고 무거워서 AF 기능이나 전동 서보 줌에 대한 일부 자동 기능을 구현하려면 (스틸 카메라용 줌 렌즈에 비해서) 상대적으로 더 힘이 좋은 구동장치를 필요하고 일반 렌즈 마운트를 통해 카메라로부터 공급되는 낮은 전압과 전류로는 부족하다. 그래서 일반 스틸 카메라용 렌즈처럼 렌즈 경통 내부 공간에 구동 장치로 설계/제작하기에 적합하지 않다. 따라서 슈퍼 35mm 이상의 큰 판형 카메라에서는 포커스 수동 조작 전용의 줌 렌즈에 적합하다. (외장 액세서리로 특별 설계된 방송용 줌 서보나 전동 팔로우 포커스를 사용하여 수동 조작의 단점을 보완하기도 한다) 또는 양질의 안정적인 전원 공급이 가능하고 안정적 고정 상태에서 운용하는 방송 장비인 박스 렌즈 (Box lenses) 등 고배율의 줌 성능이 필요한 중계용 방송 카메라 장치 등에서 제한적으로 활용되어 왔다. (8mm 등 소형 포맷의 캠코더에서는 광학계의 물리적 크기와 무게를 줄일 수 있으므로 AF와 서보 줌 기능이 렌즈와 캠코더 내부에서 가능하게 만들어지기도 한다. 흔히 VJ용 캠코더 등을 예로 들 수 있겠다)
셋째, 비싼 가격이라 할 수 있는데, 교환 장착이 가능한 파포컬 줌 렌즈의 경우 수요가 매우 한정적인 전문 시네마 카메라용, 또는 방송 장비용으로 만들어져서, 시장 규모가 작고 따라서 소량 생산에 판매 가격이 매우 높다. 단순히 일반 스틸 카메라용 렌즈와 비교하면 가성비가 매우 좋지 않다.
최근에는 줌 렌즈의 설계 기술의 다양한 발전으로 파포컬 줌 기능과 쾌적한 AF의 하이브리드화를 추구하는 제품들도 종종 시도되지만, 실제는 빠르고 정밀한 AF 구동을 위한 소형화와 파포컬 줌 기능 사이에서 어중간한 타협에 머무르는 경우가 많다. 때때로 완전한 파포컬 줌 렌즈라고 하기에는 부족하지만, '준하는' 정도의 의미로 거의 파포컬 줌 렌즈라고 일반 소비자들이 부르는 경우도 있지만, 사실 이 렌즈들을 진정한 파포컬 줌 렌즈라고 부르기에는 무리라고 생각한다. 몇몇 제품을 예시해서 다루는 것도 이해를 돕는데 좋겠다. 이어지는 다음 수다에서 다루자.
Zoom lens history
초기 형태의 줌 렌즈는 광학 망원경 에 사용되어 이미지 배율의 지속적인 변화를 제공했으며, 이것은 1834년 왕립 학회에서 처음 보고 되었습니다. 망원 렌즈에 대한 초기 특허에는 조정 가능한 이동식 렌즈 요소도 포함되었습니다. 렌즈의 전체 초점 거리를 변경합니다. 이러한 종류의 렌즈는 초점 거리가 변경될 때 초점면의 위치도 이동하기 때문에 가변 초점 렌즈라고 불리며 , 변경 후 렌즈의 초점을 다시 맞춰야 합니다.
렌즈 어셈블리의 유효 초점 거리를 변경하면서 거의 선명한 초점을 유지 한 최초의 진정한 줌 렌즈는 Clile C. Allen ( 미국 특허 696,788 )에 의해 1902 년에 특허를 받았습니다. 영화에서 줌 렌즈의 초기 사용은 1927 년부터 Clara Bow가 출연 한 영화 "It"의 오프닝 샷에서 볼 수 있습니다. 최초의 산업 생산은 35mm 영화 용 Bell and Howell Cooke "Varo"40–120mm 렌즈였습니다. 가장 인상적인 초기 TV 줌 렌즈는 1953 년 영국의 Taylor Hobson 이 제작 한 VAROTAL III입니다. Kilfitt 36–82 mm / 2.8 Zoomar1959 년에 소개된 최초의 가변 초점 렌즈는 스틸 35mm 사진을 위한 정규 생산에 사용되었습니다. [7] 최초의 현대 영화 줌 렌즈 인 Pan-Cinor는 SOM-Berthiot에서 근무하는 프랑스 엔지니어 인 Roger Cuvillier가 1950 년경에 디자인했습니다. 광학 보정 줌 시스템이 있습니다. 1956 년 피에르 앙 제뉴 1958 년에 출시된 16mm 용 17-68mm 렌즈에서 줌 하는 동안 정밀한 초점을 가능하게 하는 기계적 보정 시스템을 도입했습니다. 같은 해 Angénieux 4x 줌 35mm 버전의 프로토 타입 인 35-140mm는 촬영 감독 Roger Fellous가 처음 사용했습니다. Julie La Rousse의 제작을 위해. Angénieux는 16mm 필름 카메라의 경우 12-120mm, 35mm 필름 카메라의 경우 25-250mm를 포함하여 10 : 1 줌 렌즈 설계로 영화 아카데미로부터 1964 년 기술상을 받았습니다.
그 이후로 광학 설계, 특히 광학 광선 추적을 위한 컴퓨터 사용의 발전으로 줌 렌즈의 설계 및 구성이 훨씬 쉬워졌으며 현재 전문가 및 아마추어 사진에 널리 사용됩니다. - 생략 -
<출처> wikipedia
▶ 파포컬 줌 렌즈와 스틸 카메라용 줌(가변 초점거리) 렌즈의 효용에 대하여
정지 이미지 촬영용의 줌 렌즈 설계의 기술적 방향은 휴대와 핸드헬드 촬영 그리고 삼각대 위 고정 촬영 등 여러 다양한 용도에 적합하도록 소형화와 가벼운 무게 그리고 빠른 AF 기능에 중점을 두고 발전해 왔다고 생각한다. 스틸 카메라에서 초기의 줌 렌즈는 그리 관심을 받지 못했는데, 그 이유에 대해 곰곰이 생각해 보면, 35mm 소형 포맷과 상대적으로 높은 해상력을 얻기 위한 큰 판형 필름 카메라 중/대형 포맷 카메라에서 요구되는 광학적 성능에 초기의 줌 렌즈의 성능이 미치지 못했고, 이런 판형에 맞는 줌 렌즈는 너무 크고 무거워서 어울리지 않았지 싶다. 그리고 무엇보다 휴대와 캔디드 촬영 등에 장점을 둔 35mm 소형 포맷에서는 RF 카메라가 1950년대 후반까지 지배적이었는데, 배율이 고정된 레인지파인더 카메라의 뷰 파인더 방식 탓에 줌 렌즈의 장점을 살리기 어려웠지 싶다.
영화 카메라용 줌 렌즈는 이미 20세기 초반에 등장했지만, 1960년대 "TTL 방식 뷰파인더 시스템을 갖춘 SLR 카메라가 유행한 이후가 되어서야 비로소 최초의 스틸 카메라용 줌 렌즈가 등장했다. SLR 카메라와 줌 렌즈는 꽤 잘 어울리는 방식으로 TTL 방식의 뷰파인더는 주밍에 의한 초점거리/배율/화각 변화를 볼 수 있었고, 향상된 '코팅(Multi coating)' 기술의 적용으로 구성요소 수의 증가에 대한 족쇄가 해결되었고 컴퓨터를 이용한 복잡한 '다군 줌' 광학 설계, 구면 수차 해결을 위한 '특수(비구면 등) 렌즈 요소'의 활용, '플로팅 시스템'의 개발 등을 통해 이미 70년대 중후반 무렵 줌 렌즈의 광학 성능은 고정 초점거리(단/프라임) 렌즈에 버금가는 광학 성능을 보이는 장족의 발전을 이루었다.
이전 수다에서 밝혔듯이 다시 강조하고 싶은 점은 파포컬 (트루) 줌 렌즈 설계와 가변 초점거리(스틸 카메라용 줌 렌즈) 렌즈 설계는 어느 것이 더 낫고 못하다거나 우열을 가려야 할 이유가 없으며, 그럴 필요조차 없다고 생각한다. 두 방식은 촬영 시 활용 방식이나 AF 시스템의 적용 여부에 따라 적합한 용도가 다르며 사용자에 따라 선호가 갈릴뿐이다. 이 두 방식의 렌즈는 활용 방식이나 주 용도에서 분명히 다르고, 따라서 제품도 이런 시장/소비자의 각기 다른 요구에 맞춰 설계/제조된다.
폭넓은 일반 소비자를 대상으로 하는 스틸 카메라용 줌 렌즈는 작고 가벼우며, 주요 기능의 자동화(오토매틱)를 통해 누구나 쉽게 사용할 수 있도록 만들어질 것이고, 따라서 수요(시장 규모)에 맞춰 가격과 성능에서 만족스러움을 추구한 제품이라 하겠다. 이와 달리 시네마용 줌 렌즈나 방송 장비 등은 한정적인 수요에도 불구하고 전문적인 사용자의 요구 사항에 맞춤형 제품이라 할 것이고, 따라서 수요는 한정적이고 열악한 가성비의 제품이 될 수밖에 없다. 따라서 단순히 제품의 가격을 기준으로 해당 렌즈들의 효용과 가치/성능을 구분하는 것은 어리석은 생각이다.
일례로 수천만 원에 달하는 시네마 줌 렌즈가 일상적이며 연출되지 않은 영상 또는 스틸 이미지 촬영 용도에서는 스틸 카메라용 가변 초점거리 줌 렌즈에 비해 실제 효용에서 그리 적합하지 않은 것처럼 말이다. 카메라 장비의 운용 환경은 TV 방송의 뉴스 보도나 중계를 위한 촬영, TV 드라마나 극영화(시네마) 제작을 위한 촬영, 다큐멘터 촬영, 이벤트 영상 촬영, 소규모 개인 방송 촬영 등 제 각각 다르고 이에 적합한 인원, 촬영 기술과 스타일, 운용하기에 적합한 장비 등이 어우러져야 한다고 생각한다. 소규모 개인 방송에 카메라와 렌즈만 시네마용 전문 장비를 쓴다고 영화 같은 장면의 영상을 만들 수 있는 것이 아니듯이, 각각의 용도에 맞는 제반 환경이 어우러져야 하지 싶다. '소 잡는 칼'로 닭을 잡지 못할 이유는 없지만, 효율이나 운용 상의 편리함을 감안하면 괜히 헛 힘만 쓰기 십상이다.
스틸 카메라용 줌 렌즈에서 빠르고 향상된 제어 기술과 고성능 하드웨어에 힘 입어, 더 정확하고 신속한 AF가 가능해져서 가변 초점거리 줌 렌즈에서 주밍 변화에 따라 실 시간에 가까울 빠르고 정확한 초점 유지가 가능하다. 이에 파포컬/트루 줌 렌즈만의 장점이라고 생각되던 주밍에 따른 초점 유지의 차별화된 장점도 그리 도드라지지 않는다. 하지만, 포커싱에 따른 배율 변화로 발생하는 초점 호흡 (포커스 블리딩)의 억제는 여전히 장점으로 남았는데(초점 호흡은 렌즈가 다른 피사체에 초점을 맞출 때 이미지의 크기 변화로 인해 의도한 곳에서 시선이 분산되거나 집중이 방해되는 것을 피하고 싶은 영상 촬영 감독들이 관심을 갖는 사항이지만), 이 또한 필름으로 촬영된 영상에서는 필름의 특성상 이를 보정할 수 있는 수단이 마땅치 않아 큰 단점이라 하겠다. 그럼에도 불구하고, 디지털 이미지의 포스트 프로덕션(후반 작업) 과정에서 초점 호흡에 의해 야기되는 이미지의 크기 변화 또는 시야 범위/화각 변화를 수정하는 것이 그리 어렵지 않은 편이다. 전체 후반 작업 양이 늘어나는 것은 달갑지 않지만, 디지털 이미지 프로세싱의 워크 플로워에서는 사후 수정/보완이 어느 정도 가능하다.
근래에는 유튜브를 필두로 한 영상 대중화와 맞물려, 영상 제작에 대한 관심이 늘어나면서 시네마(극영화)나 방송 중계 등의 전문 카메라 장비에 대해서도 자주 언급되는 듯하다. 방송에서는 후지논이 좋다더라, 시네마에서는 쿡이나 앙제뉴가, 카메라는 레드나 아리가 최고다 등등의 주장과 '전설'이라는 둥 '꿈의 장비'라는 둥, 조금 민망하고 과한 수식어까지 흔하게 보인다. -실 장비에 '전설'(말 그대로 전해지는 이야기)이라고 칭하는 것부터가 우습고, 현실에 있는 장비를 꿈이라고 칭한다면 꿈을 좀 크게 가지라고 조언하고 싶다.- 사실 운용상에 분명한 장점도 있고 단점도 있을 것이며, 광학적 성능 면에서 따져보면 차이가 없는 것은 아니지만, (가격 대비 성능에 비하면) 그 둘 사이에 극복하지 못할 큰 격차는 없다고 생각한다. 최근에 일부 시네마 줌 렌즈의 광학 설계는 스틸 카메라용 줌 렌즈 설계를 함께 공유하는 경우도 흔해서 단지 광학계의 차별성이 아니라 외부 하우징 디자인의 차이 정도만 있는 경우도 적지 않다. 이런 이유로 광학적 고려 없는 중국산의 겉모양만 시네마 전문 렌즈에 대해서 만족하기 어렵다.
전문 장비를 사용하는 이유에 대해서도 생각해 볼 필요가 있겠다. 대부분 방송국에 있는 또는 프로덕션에 이미 마련되어 있는 장비를 쓰고 이런 장비에 익숙해진 이유도 있고, 해당 장비에 맞춰 제작 비용을 산정해서 해당 렌트 비용 등을 청구할 수 있을 때 선택할 것이며, 사업상의 이유로 장기간 해당 장비를 운영하려면 일정 수준 이상의 가용성과 내구성 그리고 무엇보다 '신뢰성'이 중요하고 기타 제조건에 두루 부합해야하는 복합적인 요인에서 기인한 장비 선택이라고 생각한다. (그 외에 클라이언트에게 어필할 수 있는 전문가스러운 차별화와 겉멋 조금...) 그리고 회사 돈으로 구매하는 장비인 이유도 있겠다. 만약 촬영자 개인 사비를 들여 장비를 마련하고 운용해야 한다면 조금 다른 선택으로 이어지지 않을까? 시네마 전문 장비에 있어 이런 다양한 선정 사정을 감안하지 않고 전문 작업에 주로 쓰이는 장비라는 이유로, 이를 전문가 장비 또는 훨씬 좋은 고급과 우등의 장비라고 생각하는 것에 동의하기 어렵다. 영상의 다양한 분야와 촬영 제조건의 차이 등을 무시하고 카메라는 레드나 아리만을 고집하고 수천만 원에 달하는 전문 시네마 줌 렌즈만을 고집할 이유도 없고 그렇게 해서 얻는 것 또한 크지 않다고 생각한다.
혼자 생각으론, 요즘 스틸 카메라용 줌 렌즈도 정말 성능 좋고 (그 자체로 충분히 비싸며) 일반 아마추어를 넘어서 전문 촬영 장비로도 손색이 없다고 생각한다. 흔히 전문 고가 장비를 예찬하는 이들이 말로 다 설명하기 어려우니 "써보면 차이를 안다"고 말한다. 사실, 운용 상의 조건과 용도 등에서 차이를 전제로 각각의 분야에 맞도록 설계/제품화 되었으므로 스틸 카메라용 줌 렌즈와 시네마용 파포컬 줌 렌즈는 그만큼 실제 운용에 차이가 있고 있어야하는 것 또한 당연하다. 하지만, 결과물에서 차이를 만드는데 고가의 전문 장비가 어느정도 기여하느냐는 또 다른 문제다. (잘 활용해서 그 차이를 극대화하는 전문가도 있을 것이고, 이를 활용 못해 장비 아깝다는 소리를 들을 수도 있다) 일반적인 촬영 조건에서 렌즈의 광학적 성능만 비교해서, 이로인해 결과물에서 어떠한 차이를 만드는 정도를 가늠하기는 쉽지 않을 것이다. 운용에서의 차이에 중점을 둔다면 돈 값을 한다고 생각할 것이고, 본연의 광학적 성능 차이나 촬영 결과물에 두 렌즈가 만드는 기여도만 집중한다면 가격/비용 차이만 못한다고 생각할 수도 있겠다.
시네마용 파포컬 줌 렌즈와 스틸 카메라용 줌 렌즈의 비교에서 상위 호환이나 하위 호환이 아니라 운용과 환경에 따라 선택할 수 있는 것이라 해야 옳다고 생각한다. 사실, MF 전문 장비라는 이유만으로도 포커스 어시스터 장비나 전문 포커스 풀러가 없는 촬영 환경에서 야기되는 고충은 매우 크다. 따라서 소규모 인원으로 운영되는 스타일리쉬한 촬영 스타일이라면, 크고 무거운 시네마 파포컬 줌 렌즈가 장점을 발휘하기 어렵다. 단순히 비싼 또는 전문 장비가 '좋은 장비'라는 편협한 생각을 버리고 촬영 스타일과 운용상의 편의 등을 감안하여 합리적으로 선택하는 것이 좋겠다.
