카메라의 초점방식에 대해 알아볼까?

카메라에는 많은 종류가 있는 건 개붕이들도 알고 있을거야.

 

하지만 카메라가 어떻게 정확한 초점을 잡아내는지에 대해선 모르는 사람이 많을 거라 생각해.

 

그래서 한 번 적어보려고 해.

 

 

 

초점 잡는 방식의 첫 번째는 위상차 검출 AF(位相差 檢出), 두 번째는 콘트라스트(Contrast) AF라고 해.

 

참고로 소개한 방식 이외에 엄청나게 많은 초점에 관한 연구를 진행하고 있겠지만 내가 생각하기엔 크게 위 두 가지를 벗어나지 않을 것 같아.

 

 

 

일단 두 가지를 소개해야겠지?

 

1. 위상차 검출 방식의 AF

 

위상차 검출 AF는 '위상차이를 이용한 자동초점'이라고 풀어서 볼 수 있어. 그래서? 위상차이는 뭘까? 아래를 보면 이해가 갈 거야.

 

화살표가 있는 부분이 초점이 맞는 부분이야. 센서나 필름 기준으로 앞에 있거나 뒤에 있으면 상이 갈라지게 돼. 그게 초점이 어긋난 상태인 거고.

 

그럼 당연히 초점조절링을 돌려서 오른쪽 그림 처럼 만들어줘야 할 거야.

 

 

 

 

 

 

 

 

<초점이 나간 상태>

 

 

 

<초점이 맞은 상태>

 

 

 

옛날 수동 카메라를 사용해본 개붕이라면 알 수도 있겠는데, 위 사진은 Canon F-1의 옛날 기종의 뷰파인더 화면이야. '스플릿 스크린(Split Screen)'이라고 부르는데 초점조절링을 돌려서 수동으로 초점을 맞출 수 있었어.

 

무조건 손으로 직접 돌려야 초점을 맞출 수 있었고, 엄청난 순간이 찾아왔을 때 촬영을 하기에는 너무나도 어려웠지. 그래서 이 과정을 자동으로 맞출 수 있게 해주는 파츠들이 등장하게 되고 그걸 '위상차 검출 방식 AF' 라고 불러.

 

그럼 이런 편한 방식을 스마트폰 카메라들이 수행해내냐고? ㄴㄴ 그렇지 못해.

 

왜냐하면 위상차가 생길만큼 렌즈가 커야하는 단점이 있지. 그리고 렌즈가 커지면 무거워지고. 이러니 SLR(Single Lense Reflex) 카메라에만 적용할 수 밖에 없었어. 미러리스나 스마트폰에는 넣을 수가 없었지. 

 

? 지금은 어떻게 초점을 잡지?

 

 

 

2. 콘트라스트 AF

 

 

지금 스마트폰, 미러리스는 콘트라스트 AF를 채용하고 있어. 그리고 DSLR에서도 라이브뷰(화면)에서 초점을 잡을 때 콘트라스트 AF를 사용해.

 

콘트라스트 AF는 피사체의 밝고 어두운 부분의 차이를 구별해서 초점을 잡는 방식이야.

 

장점은 말했듯이, 초점이 맞기만 한다면 엄청나게 정확하고, 매우 작은 기계에도 적용을 시킬 수 있어. 하지만 무지막지하게 느리고, 콘트라스트가 약한 피사체(투명한 유리, 물, 회색 벽 등)를 촬영할 때는 고구마 한 박스를 먹은 답답한 기분이 들거야.

 

 

당연히 여기서 만족 할 수는 없었지. 사람들은 위상차 검출 방식과 콘트라스트 방식의 장점처럼 '정확하면서 빠른 초점'을 원했어.

 

 

3. 하이브리드 AF

 

      콘트라스트 방식의 정확성은 유지하면서 어떻게 위상차 방식의 신속함을 얻어낼 수 있을까.

 

디지털 카메라에는 이미지 센서가 존재하는데, 여기엔 수많은 다이오드가 박혀있어. 이걸 전기신호로 바꿔서 이미지를 저장하지. 하이브리드 AF는 중간중간에 위상차 센서를 박아서 이미지 센서를 만들었어. 물론 이 방식도 완전한 방식은 아니야. 왜냐하면 이미지 센서의 일부를 위상차 센서를 박았기 때문에 전기신호로 바꿔줘야 할 부분이 비게 되고, 이는 이미지 손실로 이어지지.

 

 

4. 듀얼픽셀 CMOS AF

 

이건 최근에 나온 C사에서 개발되었는데 촬상소자 자체를 위상차 센서로 사용하는 방식으로, 촬상소자를 두 부분으로 쪼개서 한 쪽은 위상차 센서, 한 쪽은 이미지 센서 구조로 되어있어. 그래서 더 정확하고 빠르게 초점을 잡을 수 있게 되었지.

 

 

 

이러한 개발들이 앞으로도 나올 거고, 언젠가는 DSLR의 위상차 검출 방식의 속도와 정확성을 따라잡는 날이 오지 않을까.