노출 (사진술)
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1. 개요
노출은 사진에서 필름이나 이미지 센서에 도달하는 빛의 양을 조절하는 것을 의미한다. 노출은 셔터 속도, 조리개, ISO 감도 등 다양한 요소의 조합으로 결정되며, 사진의 적절한 노출은 사용된 매체의 감도에 따라 달라진다. 노출값(EV)은 조리개 값과 셔터 속도에 따라 결정되는 노출의 정도를 나타내는 수치이며, 자동 노출(AE) 기능은 카메라가 피사체의 중간 톤 휘도를 기준으로 노출 설정을 자동으로 조정한다. 노출 설정은 사진가의 의도에 따라 달라지며, 노출 과다 또는 노출 부족은 사진의 밝기와 톤에 영향을 미칠 수 있다.
사진에서 노출은 필름이나 이미지 센서에 닿는 빛의 양을 조절하는 것을 의미한다.
노출은 럭스로 측정되며, 사진술에서는 이 값을 정형화하여 EV(Exposure Value)로 표현한다. 카메라의 경우 이 EV값을 통하여 노출을 결정하게 되는데, 이 노출을 결정하는 방법을 측광이라고 하며 현재 가장 대중적으로 사용되는 측광 방식에는 TTL 측광방식이 있다.[1]
노출은 사진작가의 의도에 따라 달라질 수 있다. 자동 노출의 경우 카메라는 피사체에 대해 적정 노출을 측정하여 자동으로 설정을 조정한다. 하지만, 항상 일정한 밝기로 사진이 결정되는 것은 아니다.[6]
2. 노출의 원리
노출을 결정하기 위해 많은 카메라들이 노출계를 사용한다. 노출계는 빛을 받으면 기전력을 발생시키는 셀렌 셀을 사용하거나, 빛에 따라 전기 저항이 변하는 황화카드뮴과 수은 전지 등을 함께 사용한다. 이들은 광량에 따라 전류 값이 결정되므로, 미터를 통해 셔터나 조리개 수치를 결정한다.[27]
연동 노출계는 셔터나 조리개 다이얼을 돌리면 미터에 영향을 주는 방식이다. 자동 연동되는 EE 카메라도 많아졌다. EE 카메라는 미터의 편차를 기계적으로 고정하고 캠의 높이를 조절하여 셔터나 조리개, 다이얼을 제어한다.[27]
단안 리플렉스 카메라에서는 렌즈를 통과한 빛의 양을 측정하여 노광을 결정하는 TTL(through the lens) 방식이 흔히 쓰인다. 접사 촬영 시 노출 보정이 필요 없으며, 피사체 전체 광량을 측정하는 평균 측광 방식과 중심 부분 광량만 측정하는 방식으로 나뉜다.[27]
EE 카메라 중에는 셀의 광전류 크기에 따라 전자 회로를 이용해 셔터 속도를 제어하는 전자 셔터도 있다. 셔터가 열리면 광전류가 콘덴서에 충전되고, 일정 전압에 도달하면 트랜지스터 회로가 작동하여 셔터를 닫는다.[27]
방사 노출은 표면에 대한 것으로, ''H''e로 표시하고 J/m2 단위로 측정하며, 다음 식으로 나타낸다.[2]
:
표면의 휘도 노출[3](''H''v로 표시)은 lx⋅s로 측정되며 다음과 같이 계산된다.[4]
:
광 감응성 표면과 반응하는 빛만 고려하는 경우, 노출은 방사 측정 단위(제곱미터당 줄)로 측정된다.[5] 특성 곡선은 빛의 스펙트럼과 관계없이 정확하다.
많은 사진 재료는 "보이지 않는" 빛에도 민감하다. (UV 필터 및 IR 필터 참조) 또는 이점을 가져다 줄 수 있다. (적외선 사진 및 전 스펙트럼 사진 참조). 방사 측정 단위는 이러한 보이지 않는 빛에 대한 감도를 특성화하는 데 적합하다.
감광도 측정 데이터에서 ''로그 노출''[4]은 일반적으로 log10(''H'')로 표현된다. 노출 값과 같은 밑수-2 로그 스케일에 더 익숙한 사진작가는 log2(''H'') ≈ 3.32 log10(''H'')를 사용하여 변환할 수 있다.
"올바른" 노출은 사진작가가 의도한 효과를 달성하는 노출로 정의될 수 있다.[6]
사진 필름(또는 센서)은 다이내믹 레인지라고도 불리는,[8] 물리적으로 제한된 유효 노출 범위를 가진다.[7] 사진의 어느 부분이든 실제 노출이 이 범위를 벗어나면 필름은 이를 정확하게 기록할 수 없다. 노출 조정(및/또는 조명 조정)의 목적은 피사체에서 필름에 떨어지는 빛의 물리적 양을 제어하여 그림자와 하이라이트 세부 사항의 '중요한' 영역이 필름의 유효 노출 범위를 초과하지 않도록 하는 것이다.
사진작가는 "사소한" 또는 "원치 않는" 세부 사항을 ''제거''하기 위해 사진을 조심스럽게 과다 노출하거나 부족 노출할 수 있다. 그러나 후처리 중에 기록된 정보를 버리는 것이 기록되지 않은 정보를 '재생성'하려고 하는 것보다 기술적으로 훨씬 쉽다.
강하거나 거친 조명이 있는 장면에서, 필 라이트를 사용하거나, 그라데이션 중성 농도 필터, 플래그, 스크림 또는 고보를 사용하거나, 여러 개의 동일한 사진 간의 노출을 변경하는 방법(노출 브라케팅)이 있으며, 그 후 HDRI 프로세스에서 결합한다.
2. 1. 촬상 소자의 감도와 노출
촬상 소자의 감도는 ISO로 표기되며, 소자가 빛에 감응하여 빛을 기록하는 속도를 수치로 나타낸 값이다. 이 값이 높을수록 같은 시간에 받는 빛의 양이 늘어나므로, 다른 요소가 같을 때 감도 수치가 증가하면 더 많은 양의 노출을 통해 밝은 사진을 얻을 수 있다. 일반적으로 빛의 양이 부족할 때 필요한 노출을 얻기 위해서 감도를 증가시키지만 필름이나 디지털 소자(CCD, CMOS 센서 등) 모두 노이즈가 증가하여 신호대 잡음비가 감소하게 된다.[1]
사진의 적절한 노출은 사용된 매체의 감도에 의해 결정된다. 사진 필름의 경우, 감도는 필름 속도라고 하며, 국제 표준화 기구(ISO)에서 게시한 척도로 측정된다. 더 빠른 필름, 즉 ISO 등급이 더 높은 필름은 읽을 수 있는 이미지를 만들기 위해 더 적은 노출이 필요하다. 디지털 카메라는 일반적으로 가변 ISO 설정을 가지고 있다. 노출은 광과민성 재료에서의 시간과 조도의 조합이다. 노출 시간은 카메라의 셔터 속도로 제어되며, 조도는 렌즈의 조리개와 장면의 휘도에 따라 달라진다. 더 느린 셔터 속도 (더 긴 시간 동안 매체를 노출), 더 큰 렌즈 조리개 (더 많은 빛을 허용), 더 높은 휘도 장면은 더 큰 노출을 생성한다.
ISO 100 필름, 조리개, 1/100초의 셔터 속도를 사용하면 맑은 날에 대략 정확한 노출을 얻을 수 있다. 이것을 화창한 16 규칙이라고 한다. 화창한 날에 조리개에서 적절한 셔터 속도는 필름 속도 분의 1 (또는 가장 가까운 값)이 된다.
2. 2. 셔터 속도와 노출
셔터 속도는 초로 표기되며, 셔터막이 개방되어 있는 시간을 나타낸다. 시간이 길수록 더 많은 양의 빛이 소자에 감광된다.[1]
사진의 적절한 노출은 사용된 매체의 감도에 의해 결정된다. 사진 필름의 경우, 감도는 필름 속도라고 하며, 국제 표준화 기구(ISO)에서 게시한 척도로 측정된다. 더 빠른 필름, 즉 ISO 등급이 더 높은 필름은 읽을 수 있는 이미지를 만들기 위해 더 적은 노출이 필요하다. 디지털 카메라는 일반적으로 추가적인 유연성을 제공하는 가변 ISO 설정을 가지고 있다. 노출은 광과민성 재료에서의 시간과 조도의 조합이다. 노출 시간은 카메라의 셔터 속도로 제어되며, 조도는 렌즈의 조리개와 장면의 휘도에 따라 달라진다. 더 느린 셔터 속도 (더 긴 시간 동안 매체를 노출), 더 큰 렌즈 조리개 (더 많은 빛을 허용), 더 높은 휘도 장면은 더 큰 노출을 생성한다.
ISO 100 필름, f/16의 조리개, 1/100초의 셔터 속도를 사용하면 맑은 날에 대략 정확한 노출을 얻을 수 있다. 화창한 날에 f/16의 조리개에서 적절한 셔터 속도는 필름 속도 분의 1 (또는 가장 가까운 값)이 된다.
사진작가가 전달하려는 원하는 효과에 따라 여러 가지 방법으로 장면을 노출시킬 수 있다.
2. 3. 조리개 값과 노출
조리개는 렌즈의 유효 구경의 크기를 조절할 수 있는 구성 요소이다. 조리개의 값은 F 값으로 표현되며, 그 값이 작을수록 같은 시간 동안 더 많은 빛이 소자에 도달한다. 예를 들어 조리개값 f/1.0과 f/2.0은 그 구경이 2배 차이나므로, 실제로 렌즈에 도달하는 빛의 양이 4배가 되어 같은 감도에서 필요한 셔터 스피드의 값을 1/4배로 줄일 수 있다.
조리개는 렌즈의 제2주점에 존재하므로 화각에 변화를 주지 않도록 조절이 가능하며, 조리개를 통한 입사로 인하여 보케 등의 빛갈라짐 현상 및 피사계 심도의 조절이 일어난다.
3. 노출값 (Exposure Value, EV)
'''노출값'''(Exposure Value, EV)은 조리개 값(F값)과 노출 시간(셔터 속도)에 따라 결정되는 노출의 정도를 나타내는 수치이다. 보통 '''EV'''로 표기한다.
조리개 값이 F1, 노출 시간이 1초일 때의 노출값을 EV0으로 정의하고, 노출 시간이 절반이 되거나, 조리개 값이 (약 1.4)배가 되어 도달하는 빛의 양이 절반이 될 때마다 EV값은 1씩 커진다. 노출값이 같다면 같은 피사체를 같은 광선 상태에서 촬영했을 때 필름 등에 닿는 빛의 양은 같지만, 조리개 값과 노출 시간의 조합은 여러 가지로 생각할 수 있으며, 한 가지로 정해지지 않는다.
예를 들어 F2.8-1/500초, F4-1/250초, F5.6-1/125초의 조합으로부터 동일한 노출값(12EV)을 얻을 수 있다. 이를 '''상반칙'''의 원리라고 한다.[19] 단, 노출값은 같아도 피사계 심도(조리개 값이 클수록 깊어진다)나 흐림의 양(셔터 속도가 느릴수록 커진다) 등은 조합에 따라 변화한다.
장시간 노출을 하면 필름에서 상반칙의 원칙이 무너져 노출 부족이 되거나 색상 균형이 깨지는 경우가 있는데, 이를 '''상반칙 불궤'''라고 하며, 야경이나 천체 사진 등에서 문제가 된다.
피사체의 밝기와 사용하는 필름 등의 감도에 따라 적절한 EV값이 결정된다(적정 노출). 적절한 EV값을 결정하기 위해 노출계가 사용된다. AE 카메라(자동 노출 카메라)에서는 내장된 TTL(Through the Lens) 노출계가 작동한다.
노출값을 간편하게 계산하기 위해 조리개 값, 셔터 속도에 각각 Av값, Tv값이라는 수치를 대응시켜 계산하는 방법이 있으며, 이를 '''에이펙스 시스템'''(APEX System)이라고 한다. 에이펙스 시스템을 이용하면 EV값은 Av값과 Tv값의 합으로 나타낼 수 있다. 조리개 값을 A, 셔터 속도를 T로 하면
: (''aperture value'')
: (''time value'')
: (''exposure value'')
위의 식을 정리하면 노출값은 다음 수식으로 나타낼 수 있다.
:
4. 노출의 측정
카메라에는 노출을 결정하기 위해 노출계가 곁들여 있는 경우가 많다. 노출계에는 빛을 받으면 기전력(起電力)을 발생하는 셀렌 셀(selenium cell)을 사용한 것과 빛을 받으면 전기저항이 변화하는 황화카드뮴과 수은전지 등을 병용한 것이 쓰이고 있다. 어느 것이나 광량에 의하여 전류의 값이 결정되기 때문에 미터를 접촉시켜서 생기는 편각(偏角)에서 셔터나 조리개의 수치를 결정한다.
단안 리플렉스 카메라에서는 셀을 파인더부에 붙여 촬영렌즈를 통과해 온 빛의 양을 측정하여 노광을 결정하는 TTL(through the lens) 방식이 흔히 쓰인다.[27] TTL 측광 방식을 사용하면 특히 접사(接寫)의 경우 노출 보정을 할 필요가 없다. 이 경우 피사체 전체의 광량(光量)을 측정하는 평균치 측광방식(測光方式)과는 달리 특히 중심이 되는 부분의 광량만을 측정하는 방법의 것이 있어 편리하다.
5. 노출의 설정
사진작가는 의도한 효과를 달성하기 위해 노출을 조절한다. 필름이나 센서는 유효 노출 범위를 가지고 있어, 이 범위를 벗어나는 노출은 정확하게 기록되지 않는다. 따라서, 노출 조정의 목적은 피사체의 빛의 양을 제어하여 중요한 영역의 세부 묘사가 필름의 유효 노출 범위를 넘지 않도록 하는 것이다.
사진작가는 불필요한 세부 묘사를 제거하기 위해 의도적으로 과다 노출하거나 부족 노출할 수도 있다. 예를 들어, 흰색 제단을 깨끗하게 보이게 하거나 필름 느와르처럼 어두운 그림자를 표현할 수 있다. 그러나 후처리 과정에서 기록되지 않은 정보를 복구하는 것은 어렵기 때문에, 촬영 시 적절한 노출을 설정하는 것이 중요하다.
강한 조명이 있는 장면에서는 하이라이트와 그림자의 밝기 비율이 필름의 유효 노출 범위를 초과할 수 있다. 이 경우, 필 라이트를 사용하여 그림자 영역의 조명을 높이거나, 고보 등을 사용하여 밝은 영역의 조명을 줄이는 방법, 또는 HDRI를 활용하여 여러 장의 사진을 합성하는 방법 등을 사용할 수 있다.
5. 1. 노출 과다와 노출 부족
노출 과다와 노출 부족은 일반적으로 적정 노출에 대해 빛의 양이 얼마나 많고 적은지를 따져서 결정한다. 촬상 소자(이미지 센서)는 최대한 흰색이나 검은색을 표현할 수 있는 범위가 정해져 있는데, 이를 관용도라고 한다. 빛이 너무 많이 들어오는 노출 과다의 경우에는 사진의 밝은 부분이 하얗게 날아가는 명부 손실이 일어나고, 빛이 너무 적게 들어오는 노출 부족의 경우에는 어두운 부분이 검게 뭉개지는 암부 손실이 일어난다. 이렇게 손실된 색 정보는 일반적인 방법으로는 복구할 수 없으며, HDR 등의 기술을 사용해야 한다.[6]
"올바른" 노출은 사진작가가 원하는 효과를 얻을 수 있는 노출이라고 할 수 있다.[7] 좀 더 기술적으로 설명하면, 사진 필름이나 센서는 물리적으로 한정된 유효 노출 범위를 가지는데,[8] 이를 다이내믹 레인지라고도 부른다. 사진의 특정 부분이 이 범위를 벗어나는 노출을 받으면, 필름이나 센서는 그 부분을 정확하게 기록할 수 없다. 너무 밝거나 어두운 부분은 "세부 묘사"에 필요한 색조와 톤의 변화를 표현하지 못하고, 그냥 "검정"(노출 부족) 또는 "흰색"(노출 과다)으로 기록된다.
사진에서 중요한 밝은 부분의 세부 묘사가 사라지고, 그 부분이 "씻겨 나간" 것처럼 보이거나 완전히 흰색으로 나타나는 경우, 즉 "날아간 하이라이트" 또는 "클리핑된 흰색"이라고 하는 현상이 나타나면 이를 ''노출 과다''라고 한다.[9] 반대로, 사진에서 중요한 어두운 부분의 세부 묘사가 사라지고, 그 부분이 "탁하거나" 검게 뭉쳐서 구별할 수 없게 되는 경우, 즉 "막힌 그림자"(또는 "눌린 그림자", "눌린 검은색", 비디오에서는 "클리핑된 검은색")라고 하는 현상이 나타나면 이를 ''노출 부족''이라고 한다.[10][11][12][13]
촬영된 사진이 사람이 보기에 자연스러운 밝기와 색상으로 표현되는 노출을 '''적정 노출'''이라고 한다. 적정 노출보다 어둡게 촬영된 사진은 '''노출 부족''', 밝게 촬영된 사진은 '''노출 과다'''라고 한다. 일부러 노출 부족으로 촬영한 사진은 '''로우키''', 노출 과다로 촬영한 사진은 '''하이키'''라고 부르기도 한다.
명암 차이가 큰 피사체에서, 강한 빛을 받는 부분(하이라이트)이 극단적으로 노출 과다되어 계조(그라데이션) 정보를 잃고 새하얗게 되는 것을 '''백점'''(白とび)이라고 한다. 반대로 빛이 부족한 부분(섀도)이 극단적으로 노출 부족이 되어 계조를 잃고 새까맣게 되는 것을 '''흑점'''(黒つぶれ)이라고 한다.
5. 2. 프로그램 모드에 따른 노출 변경
일반적으로 카메라의 자동 노출 모드에는 다음과 같은 종류가 있다.
6. 자동 노출 (Automatic Exposure, AE)
'''자동 노출'''(Automatic Exposure, AE)은 카메라가 피사체의 중간 톤을 사진의 중간 톤과 가능한 한 가깝게 일치시키기 위해 노출 설정을 자동으로 계산하고 조정하는 기능이다. 대부분의 카메라에서 이는 내장된 TTL 노출계를 사용하는 것을 의미한다.[27]
조리개 우선 모드(A 또는 Av)에서는 사진작가가 조리개를 수동으로 제어하고, 카메라는 TTL 미터가 지정한 노출을 얻기 위해 셔터 속도를 자동으로 조정한다. 셔터 우선 모드(S 또는 Tv)에서는 수동으로 셔터 속도를 제어하고, 조리개는 자동으로 보정된다. 각 경우 실제 노출 수준은 카메라의 노출계에 의해 결정된다.
현재는 필름 카메라와 디지털 카메라 모두 자동 노출(AE) 기능을 갖춘 것이 대부분이다. 일정 수준 이상의 카메라에서는 자동 노출 모드로 '''셔터 속도 우선 모드'''(Tv 모드, S 모드), '''조리개 우선 모드'''(Av 모드, A 모드), '''프로그램 모드'''(P 모드) 등이 있다. 그 외에 수동 노출(매뉴얼 모드, M 모드)이나 벌브(B 모드) 등의 노출 방식을 선택할 수 있는 것도 있다.
셔터 속도를 주로 제어하여 촬영하는 경우에는 "셔터 속도 우선 모드"가 편리하며, 이 경우 적정 노출에 맞는 조리개 값이 자동으로 선택된다. 피사계 심도를 제어하여 팬 포커스나 보케 표현으로 촬영하고 싶을 때는 "조리개 우선 모드"가 편리하다. 이 모드에서는 조리개를 결정하면 적정 노출이 되는 셔터 속도가 자동으로 선택된다. "프로그램 모드"는 셔터 속도와 조리개 모두 카메라에 맡기는 모드로, 초보자 촬영이나 셔터 찬스가 중요한 스냅 사진 등에 적합하다.
필름 카메라에서는 ISO 감도를 필름 교체, 증감 현상, 또는 감감 현상을 하지 않는 한 변경할 수 없었지만, 디지털 카메라에서는 촬영할 때마다 감도를 변경할 수 있다. 또한 기종에 따라 임의의 조리개와 셔터 속도를 결정하면 자동으로 적절한 감도를 선택해주는 모드(TAv 모드)를 갖춘 것도 있다. 다만, 일반적으로 고감도가 될수록 노이즈가 발생하여 화질이 저하되는 경향이 있으므로 주의해야 한다. 고감도 노이즈를 줄이는 기능이 있는 디지털 카메라도 등장하고 있다.
7. 자동 노출의 한계와 노출 보정
자동 노출(AE) 모드는 카메라가 피사체의 중간 톤을 사진의 중간 톤과 일치시키도록 노출 설정을 자동 조정하는 기능이다. 대부분의 카메라는 내장된 TTL(Through The Lens) 노출계를 사용한다. 조리개 우선 모드(A 또는 Av)에서는 조리개를 수동 조절하고, 셔터 속도는 자동으로 조정된다. 셔터 우선 모드(S 또는 Tv)에서는 셔터 속도를 수동 조절하고, 조리개는 자동으로 조정된다.
하지만 자동 노출은 모든 상황에서 완벽하지 않다. 자동 노출은 반사율 18%를 기준으로 작동하기 때문에, 흰색(예: 눈, 반사율 60~72%[21])이나 검은색(반사율 약 3%[22]) 피사체는 노출 오차가 발생할 수 있다. 흰색 피사체는 노출 부족, 검은색 피사체는 노출 과다가 되기 쉽다.
이러한 문제를 해결하기 위해 '''노출 보정''' 기능을 사용할 수 있다. 노출 보정은 자동 노출의 오차를 보정하여 사진작가가 원하는 밝기로 사진을 촬영할 수 있도록 돕는다. 노출 보정은 EV(Exposure Value) 단위로 조절되며, + 값은 더 밝게, - 값은 더 어둡게 촬영한다.[16][17] 예를 들어, +1 EV는 한 스톱 더 밝게(두 배), -1 EV는 한 스톱 더 어둡게(절반) 촬영하는 것을 의미한다.[15]
노출 보정은 자동 노출 모드와 함께 사용하면 특히 유용하며, 완전 수동 노출에 의존하지 않고도 노출 수준을 조정할 수 있다. 일부 카메라는 1EV, 1/2EV, 1/3EV 단위 등으로 세밀하게 노출 보정을 할 수 있다.
존 시스템은 인화지 콘트라스트에 맞춰 필름 콘트라스트를 변화시켜 더 넓은 톤 범위를 얻는 노출 및 현상 조합을 결정하는 방법이다. 디지털 카메라는 여러 노출을 빠르게 결합하여 유사한 결과를 얻을 수 있다. (HDR)
최근 디지털 카메라에서는 촬영 직후 액정 화면이나 라이브 뷰 기능으로 확인 가능하므로 노출 보정이 더 용이해졌다.
8. 상반칙과 상반칙 불궤
상반성은 필름이나 센서에 더 긴 시간 동안 빛을 노출시킬 때, 동일한 노출을 얻기 위해 빛의 양을 줄이는 더 작은 조리개가 필요하다는 사진 노출의 중요한 원칙이다. 예를 들어, 조리개가 3스톱 "더 빠르므로", 각 스톱은 빛의 양이 두 배가 됨을 의미하여, 1/1000초의 셔터 속도가 필요하다. 사진작가가 노출을 결정하면, 조리개 스톱은 제한 내에서 속도의 반 또는 배수로 바뀔 수 있다.
대부분의 사진 유제는 약 1초에서 1/1000초의 노출 범위에서 선형에 가깝지만, 이 범위를 벗어나면 상반칙 불궤 현상이 발생한다. 필름 제조사의 데이터 시트를 참조하여 보정이 필요하며, 디지털 카메라 이미지 센서 또한 영향을 받을 수 있다.[18]
조리개 값(F값)과 노출 시간(셔터 속도)에 따라 결정되는 노출의 정도는 '''노출값'''(EV)으로 나타낸다. 노출값이 같으면 같은 피사체를 같은 광선 상태에서 촬영했을 때 필름 등에 닿는 빛의 양은 같지만, 조리개 값과 노출 시간의 조합은 여러 가지가 있을 수 있다. 예를 들어 F2.8-1/500초, F4-1/250초, F5.6-1/125초의 조합은 동일한 노출값(12EV)을 얻을 수 있다. 이를 '''상반칙'''의 원리라고 한다.
장시간 노출을 하면 필름에서는 상반칙의 원칙이 무너져 노출 부족이나 색상 균형이 깨지는 경우가 있는데, 이를 '''상반칙 불궤'''라고 하며, 야경이나 천체 사진 등에서 문제가 된다.
9. 래티튜드 (Latitude)
래티튜드는 이미지의 과다 또는 과소 노출 정도를 나타내며, 허용 가능한 품질의 이미지를 얻을 수 있는 범위를 의미한다. 일반적으로 네거티브 필름은 슬라이드/투명 필름 또는 디지털 이미지보다 더 넓은 밝기 범위를 기록할 수 있다. 디지털 이미지는 인화 필름과 반대로, 어두운 영역(섀도)에서 넓은 래티튜드를 가지며 밝은 영역(하이라이트)에서는 좁은 래티튜드를 가진다. 반면 필름은 하이라이트 영역에서 넓은 래티튜드를 가지고, 섀도 영역에서는 좁은 래티튜드를 가진다. 슬라이드/투명 필름은 하이라이트와 섀도 영역 모두에서 좁은 래티튜드를 가지므로 더 정확한 노출이 필요하다.
네거티브 필름의 래티튜드는 ISO 감도가 높을수록 다소 증가하는 반면, 디지털 이미지는 ISO 설정이 높을수록 래티튜드가 좁아지는 경향이 있다.
9. 1. 하이라이트와 블랙
촬상 소자는 최대한 흰색이나 검은색을 표현할 수 있는 범위인 관용도에 한계를 갖고 있다. 많은 양의 빛이 들어오는 노출 과다의 경우에는 명부 손실이 일어나며, 적은 빛만 들어오는 노출 부족의 경우에는 암부 손실이 일어난다. 손실된 색 정보는 일반적인 경우 복구할 수 없으며, 이를 극복하기 위해 HDR 등의 기법을 사용하기도 한다.[6]명암 차이가 큰 피사체에서 강한 빛이 닿는 부분(하이라이트)이 극단적으로 노출 과다로 인해 계조(그라데이션) 정보를 잃고 새하얗게 되는 것을 '''백점'''(白とび)blown-out highlights 또는 flared highlights 또는 clipped whites영어이라고 한다. 빛이 불충분한 부분(섀도)이 극단적으로 노출 부족이 되어 계조를 잃고 새까맣게 되는 것을 '''흑점'''(黒つぶれ)blocked up shadows 또는 clipped blacks 등영어이라고 한다. 일반적인 디지털 카메라의 경우, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 삼원색에 대해 각각 256단계의 계조 조합으로 색상과 밝기를 표현하지만, 세 색상이 모두 255를 초과하는 밝기가 되면 백점이 발생한다. 또한, 3색이 0을 밑돌면 흑점을 일으킨다. 백점, 흑점이 발생해도 촬영 후 리터칭으로 복구할 수 있지만, 극단적인 백점, 흑점은 복구가 불가능하다.[9]
특정 필름이나 이미지 센서에서 백점과 흑점이 발생하는 한계 노출의 폭을 래티튜드 또는 다이나믹 레인지라고 한다 (필름에서는 래티튜드, 디지털에서는 다이나믹 레인지라고 하는 경우가 많다). 래티튜드, 또는 다이나믹 레인지 폭이 넓을수록 백점·흑점은 발생하기 어렵다.[7][8]
네거 필름은 다이나믹 레인지가 넓다(10~11EV). 이에 비해 리버설 필름과 디지털 카메라는 좁고(5~6EV), 백점·흑점이 발생하기 쉽다. 최근의 디지털 카메라 중에는, 백점이나 흑점을 경고하는 기능, 또는 다이나믹 레인지를 확대하여 백점·흑점을 완화하는 기능을 가진 것도 나타나고 있다. 디지털에서는 여러 장의 노출이 다른 사진을 합성하여 다이나믹 레인지를 확대하는 HDR이라는 기법도 사용된다.
10. 부호화 노출
시간 변수 t에 따른 부호화는 부호화 노출이라고 불린다.[23] 이 기법을 사용하면 흐릿한 이미지로부터 이미지 처리를 통해 선명한 이미지를 얻을 수 있다.[24][25][26]
참조
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웹사이트
National Institute of Standards and Technology
http://physics.nist.[...]
2009-02-01 # 추정 날짜
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Oxford: Focal Press
2000
[5]
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https://archive.org/[...]
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2004
[7]
서적
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서적
The Manual of Photography
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웹사이트
Basic Photography — ISO and Film Speed
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