사진/360 파노라마2009. 10. 6. 18:07
제가 요즘 구면 파노라마에 빠져 있습니다. 구면 파노라마(Spherical Panorama), 일명 360*180 파노라마 사진란 전후좌우를 빠짐없이 촬영하여 합성한 사진을 말합니다.

구면 파노라마가 이러한 특성을 가지고 있기 때문에 대부분 풍경사진을 촬영하게 되고, 그러다보니, 구면 파노라마는 근경이든 원경이든 모든 지점이 선명한 사진이 되어야 바람직합니다.

즉, 인물사진에서 흔히 보는 것처럼, 인물만을 강조하고 배경은 흐리게 처리하는 아웃포커싱(Out Focusing) 기법은 구면파노라마와는 거리가 멀다고 할 수 있습니다.

그러면, 구면 파노라마(Spherical Panorama)를 촬영할 때 카메라를 어떻게 설정해야 가능한 한 모든 지점을 선명하게 촬영할 수 있을까요? 결론적으로 말씀드리면, 가능한한 F 값을 크게 하고(적어도 8 이상), 거리는 수동 상태로 무한대로 두고 촬영한다는 것입니다.

일단, 사진을 선명하게 촬영하려면 여러가지 변수가 있지만, 가장 중요한 것은 카메라의 심도(Depth of Field)입니다. 카메라로 일정 거리에 초점을 두고 촬영하면 그 이전 어디쯤부터 이후 어디까지는 선명하게 촬영되고, 그 범위를 벗어날수록 흐려지게 되는데, 이 두 지점간의 거리를 카메라의 심도라고 합니다. (아래는 머스타드님의 글을 참고하여 제가 필요한 부분만 간단히 정리한 것입니다.)

아래 그림은 10미터만큼 떨어진 물체에 초점을 맞추고 촬영할 경우를 나타낸 것인데, 8.99m 부터  11.3m 까지 선명하게 촬영되므로, 이 카메라의 이 상황에서의 심도는 11.3 - 8.99 = 2.28이 됩니다.

사용자 삽입 이미지

그런데, 카메라의 특성상 일정 지점에 초점을 맞추면 그 지점을 넘어 무한대까지 모든 곳이 선명하게 촬영되는 범위가 존재하게 됩니다. 이 지점을 과초점 거리(Hyperfocal Distance)라고 합니다.

아래 그림은 88.4m 또는 그 이상의 지점에 초점을 맞추게 되면 그 이후로는 모두 선명하게 촬영되는 경우를 나타낸 그림입니다. 이 경우, 88.4m 가 과초점거리가 되며, 이 경우 과초점거리의 반(44.2m)부터 무한대까지는 선명하게 촬영됩니다. 참고로, 거리를 무한대로 설정을 하면, 과초점거리부터 선명하게 촬영이 됩니다.

사용자 삽입 이미지

이러한 두가지 개념 중에서 구면파노라마에서는 과초점거리(Hyperfocal Depth)가 더 중요합니다. 이 거리를 정확히 알면 그 지점 이상은 모두 선명하게 촬영이 될테니까요.

구면파노라마 사진을 촬영할 때 사용하는 어안렌즈는 과초첨거리가 아주 짧습니다. 과초점거리는 다음과 같은 공식으로 결정됩니다.
  • HL = (L*L) / (C * F) + L
    • HL : 과초점거리
    • L : 렌즈 초점거리
    • C : 착란원(circle of confusion) 직경
    • F : F값 (F-number)
여기에서 착란원이란, 필름면에서 한점이라고 볼 수 있는 원의 직경을 말합니다. 35mm 필름의 경우 0.03mm 이고, 제 카메라(니콘 D200)과 같은 크롭바디(Crop Body)의 경우엔 0.03 / 1.5 = 0.02 정도라고 합니다. 이를 기준으로하여 제 어안렌즈 (10.5mm)의 제원을 입력해서 과초점거리를 계산해 보면 아래와 같습니다.

 F 값
HL
HL/2
 1.4 3.9
2.0
 1.7  3.2  1.6
 2  2.7  1.3
 2.8  2.0  1.0
 4  1.4  0.7
 5.6  1.0  0.5
 8  0.7  0.4
 11  0.5  0.3
 16  0.36  0.2

즉, 크롭바디인 니콘 D200에 10.5mm 어안렌즈를 장착하여 촬영할 때, F 값을 5.6으로 설정하고 초점거리를 1.0 으로 설정하면 0.5m 보다 먼 모든 물체가 선명하게 촬영된다는 뜻입니다. 참고로 Online Depth of Field Calculator에 들어가보시면 설정을 바꿔가면서 심도를 테스트 해보실 수 있습니다.

그러나 이것은 이론적인 수치입니다. 어떤 모든 렌즈가 마찬가지이긴 하지만, 특히 어안렌즈의 경우에는 렌즈 중심부에서 바깥으로 나갈수록 선명도가 떨어지기 때문에 (착란원의 크기가 커지기 때문에) 이 설정만 그대로 믿고 촬영하기는 무리입니다.

참고로, 어떤 렌즈가 렌즈 중심으로부터 바깥으로 나가면서 선명도와 콘트라스트가 어떻게 달라지는지를 나타낸 그래프를 MTF(Modulation Transter Funcion) 챠트라고 합니다.  MTF 챠트에 관한 자세한 내용은 이 글이 글을 참고하시고요, 아무튼 대략 0.8 이상이 되어야 선명도와 콘트라스트가 좋다고 한답니다.

아래는 제가 구면파노라마 사진 촬영에 사용하는 Nikkor 10.5mm F2.8G 렌즈의 MTF 차트인데요, 9mm 를 넘어서면 급격히 성능이 떨어지는 것을 보실 수 있습니다.

또 한가지 고려할 사항은... 아래 MTF 곡선은 아마도 조리개를 최대한 조아서(F 값이 크게) 촬영했을 때라고 생각되는데, 조리개를 열수록 선명도가 떨어질 수밖에 없다는 점도 기억해야 할 것입니다.


아무튼... 이런 저런 현상을 모두 고려를 했을 때, 구면파노라마를 촬영해오신 선배님들은 적어도 F값을 8 이상으로 설정하여 거리를 무한대로 두고 촬영하면 무난하다고들 합니다. 거리를 무한대로 두면 과초점거리 이상에 있는 물체들이 선명하게 촬영되므로 0.7미터 이상 떨어져 있는 물체는 선명도에 문제가 없네요.

이러한 점을 고려할 때, 구면파노라마 촬영시 거리도 수동으로 설정하는 것이 좋습니다. 오토포커스(Auto Focus)모드로 촬영을 하다보면 초점을 측정하다가 문제가 발생할 수 있기 때문입니다. 아래는 제가 예전에 미국 캘리포니아 나파밸리(Napa Valley)에 가서 촬영한 파노라마 사진 중 BV 와이너리 사진인데, 좌측으로 약간 돌려보면 와인병이 흐릿하게 보이실 겁니다. 이게 초점거리를 카메라에 맞긴 결과입니다. ㅠㅠ


Beaulieu Vineyard Winery, Napa Valley, California in USA

다만... 초점거리를 수동으로 설정해 두면, 렌즈를 약간만 잘못 만져도 다른 지점으로 세팅이 달라지는 경우가 발생합니다. 살짝 만져도 잘 돌아가거든요. 그래서... 아직은 그냥 두고 있지만, 테이프로 발라버릴까... 하고 생각하는 중입니다.

민, 푸른하늘
====

Posted by 푸른하늘이

댓글을 달아 주세요