디지털 일안 반사식 카메라
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1. 개요
디지털 일안 반사식 카메라(DSLR)는 렌즈를 교환할 수 있는 디지털 카메라로, 1980년대 코닥에서 처음 개발되었고, 1990년대 후반 니콘과 캐논이 전문가용 시장을 주도하면서 대중화되었다. DSLR은 이미지 센서 크기에 따라 풀프레임, APS-C, 포서즈 등 다양한 종류가 있으며, 렌즈 교환을 통해 다양한 화각과 기능을 구현할 수 있다. DSLR은 광학 뷰파인더를 통해 직접적인 시야를 제공하고, 자동 초점 및 노출 제어 기능을 갖추고 있으며, 핫슈를 통해 플래시 및 기타 액세서리를 장착할 수 있다. DSLR은 큰 이미지 센서와 빠른 자동 초점, 얕은 심도 표현 등의 장점을 가지고 있으며, 2008년 이후 동영상 촬영 기능이 추가되면서 HDSLR로 발전했다. 최근에는 미러리스 카메라의 등장으로 시장 점유율이 감소했지만, 여전히 전문가 및 고급 사용자들에게 인기가 높다. 현재 캐논과 니콘이 시장을 주도하고 있으며, 소니, 펜탁스, 시그마 등도 DSLR을 생산하고 있다.
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일안 반사식 카메라는 렌즈를 통해 들어온 빛을 반사 거울과 펜타프리즘을 거쳐 뷰파인더로 보여주어 촬영될 이미지를 직접 보면서 촬영할 수 있으며, 렌즈 교환을 통해 다양한 화각의 사진을 촬영할 수 있지만 크고 무거우며 뷰파인더가 일시적으로 어두워지는 단점이 있다.
| 디지털 일안 반사식 카메라 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 유형 | 디지털 카메라 |
| 개발 | 1990년대 초 |
| 관련 항목 | 일안 반사식 카메라 미러리스 카메라 렌즈 교환식 카메라 |
| 기술적 세부 사항 | |
| 구성 요소 | 카메라 렌즈 반사 거울 포컬 플레인 셔터 이미지 센서 매트 포커싱 스크린 콘덴서 렌즈 펜타프리즘/펜타미러 뷰파인더 접안렌즈 |
2. 역사
윌라드 S. 보일과 조지 E. 스미스가 1969년에 CCD를 발명하면서 DSLR 카메라의 역사가 시작되었다.[1] 1987년, 코닥은 130만 화소의 CCD 이미지 센서를 캐논 F-1 필름 SLR 바디와 통합하여 최초의 DSLR 카메라를 만들었다.[54]
DSLR 카메라는 다음과 같은 주요 특징을 갖는다.
1980년대에는 여러 회사들이 디지털 이미지가 아닌 아날로그 비디오 이미지를 기록하는 'SVF-SLR' 카메라를 출시했다. 1986년 캐논은 미국에서 최초의 SVF 카메라인 RC-701을 출시했고,[8] 1988년에는 니콘이 QV-1000C SVF-SLR 카메라를 출시했다.[7]
1991년, 코닥은 상업용 DSLR 시리즈인 코닥 DCS를 출시했다.[12][13][14] 1995년, 니콘은 후지필름과 니콘 E 시리즈를 공동 개발했다. 1990년대 후반, 소니는 JPEG 압축 이미지 파일을 플로피 디스켓에 저장하는 "디지털 마비카" 시리즈를 출시했다.
1999년, 니콘은 전문가용 DSLR 카메라인 니콘 D1을 출시하여 코닥의 독주를 대체했다.[15] 2000년, 후지필름은 최초의 소비자용 DSLR인 파인픽스 S1 Pro를 발표했다. 2003년, 캐논은 EOS 300D를 출시하여 DSLR 카메라의 대중화에 기여했다.
2008년, 니콘은 비디오 녹화 기능을 갖춘 최초의 DSLR인 D90을 출시했다. 2012년, 캐논은 터치스크린을 갖춘 최초의 DSLR인 EOS 650D/Rebel T4i/Kiss X6i를 발표했다.[17]
대한민국에서는 1990년대부터 삼성전자가 미놀타, 펜탁스 등과 협력하여 DSLR 카메라를 개발, 생산했지만, 현재는 DSLR 카메라 사업을 중단하고 미러리스 카메라에 집중하고 있다.
3. 주요 특징
3. 1. 이미지 센서
디지털 일안 반사식 카메라(DSLR)는 빛을 전기 신호로 변환하는 디지털 이미지 센서를 사용한다. 이미지 센서의 크기는 화질에 큰 영향을 미치며, 풀프레임, APS-C, 포서즈 등 다양한 크기의 센서가 사용된다.
DSLR은 교환식 렌즈를 사용하며, 렌즈에서 들어온 빛은 45도 각도로 설치된 거울을 통해 펜타프리즘/펜타미러와 초점 스크린을 거쳐 광학 뷰파인더로 전달된다. 보급형 DSLR은 주로 펜타미러를 사용한다.
자동 초점은 렌즈 초점 조절, 셔터 버튼 또는 전용 AF 버튼을 통해 이루어진다. 촬영 시 거울이 위로 움직이고 포컬 플레인 셔터가 열려 이미지 센서에 빛이 투사된다. 이후 셔터가 닫히고 거울이 원래 위치로 돌아오며 다음 촬영을 준비한다.
미러리스 카메라와 달리 DSLR은 별도의 자동 초점 및 노출 측광 센서를 통해 정확한 광학 미리보기를 제공하는 거울/프리즘 시스템을 갖추고 있다. DSLR은 주로 위상차 검출 자동 초점 방식을 사용하며, 이는 빠르고 정확한 초점을 제공한다.
주요 DSLR 제조사로는 캐논, 니콘, 펜탁스, 시그마 등이 있으며, 다음과 같은 이미지 센서 종류를 사용한다.3. 1. 1. 이미지 센서 크기
디지털 일안 반사식 카메라(DSLR)에는 다양한 크기의 이미지 센서가 사용된다.
- 디지털 레인지파인더 카메라인 라이카 M9, 라이카 M-E, 라이카 M의 센서 크기는 36 x 24 mm이다.
- 디지털 레인지파인더 카메라인 라이카 M8의 센서 크기는 27 x 18 mm이다.
- 35mm 디지털 백인 라이카 디지털 모듈 R의 센서 크기는 26.4 x 17.6 mm이다.
- 디지털 레인지파인더 카메라인 엡슨 R-D1의 센서 크기는 23.7 x 15.6 mm이다.
3. 1. 2. 이미지 센서 종류
DSLR은 일반적으로 자체 렌즈 마운트를 갖춘 교환식 렌즈를 사용하며, 다양한 이미지 센서 형식을 가지고 있다. 주요 DSLR 제조사는 캐논, 니콘, 펜탁스, 시그마 등이 있다.- '''CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, 상보성 금속 산화막 반도체) 센서''': 현재 캐논의 모든 DSLR은 CMOS 센서를 사용한다.[29]
- '''포베온 X3 센서''': 시그마는 기존의 바이어 필터가 아닌 포베온 X3 센서를 사용하여 DSLR을 생산한다.[29] 이는 더 높은 색상 해상도를 제공한다고 알려져있다.
3. 2. 렌즈 교환
DSLR 카메라의 주요 장점 중 하나는 렌즈를 교환할 수 있다는 것이다. 이를 통해 사진작가는 촬영 상황에 가장 적합한 렌즈를 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 캐논 EF-S 18-135mm와 같은 줌 렌즈를 사용하면 다양한 화각을 표현할 수 있다.
SLR 및 DSLR 카메라용 렌즈는 일반적으로 각 브랜드에 고유한 렌즈 마운트를 사용한다. 예를 들어, 캐논 바디에는 캐논 EF 렌즈를 사용한다. 하지만 시그마, 탐론, 토키나, 비비타와 같은 독립 렌즈 제조사들은 다양한 렌즈 마운트에 사용할 수 있는 렌즈를 제작하기도 한다. 또한, 렌즈 어댑터를 사용하면 다른 렌즈 마운트를 가진 카메라 바디에 특정 렌즈를 사용할 수도 있지만, 이 경우 기능이 제한될 수 있다.
많은 렌즈들은 동일한 렌즈 마운트를 사용하는 최신 DSLR과 구형 필름 SLR에서 호환된다. 그러나 35mm 필름 또는 풀프레임 디지털 이미지 센서용으로 설계된 렌즈를 더 작은 센서를 가진 DSLR에 사용하면 이미지가 잘리고, 렌즈의 초점 거리가 더 길어 보이는 효과가 나타난다. 이러한 현상을 보완하기 위해, 대부분의 DSLR 제조사들은 작은 센서에 최적화된 렌즈들을 출시하고 있다. 이러한 렌즈들은 주로 광각 범위에서 35mm 마운트 DSLR과 동일한 초점 거리를 제공한다. 하지만, 작은 이미지 서클 때문에 풀 프레임 센서나 35mm 필름과는 호환되지 않는 경우가 많으며, 일부 캐논 EF-S 렌즈는 풀 프레임 바디의 반사 미러를 방해하기도 한다.
3. 3. 뷰파인더
DSLR 카메라는 렌즈를 통해 들어온 빛을 거울과 펜타프리즘(또는 펜타미러)을 사용하여 뷰파인더로 보내는 방식으로 실제 장면을 보여주는 광학 뷰파인더(OVF)를 가지고 있다. 이를 통해 촬영자는 렌즈를 통해 보는 것과 동일한 장면을 뷰파인더로 보면서 촬영할 수 있다.[31]초기 DSLR에는 라이브 뷰 기능이 없었지만, 2000년 올림푸스 E-10을 시작으로, 2008년에는 캐논, 니콘, 올림푸스, 파나소닉, 라이카, 펜탁스, 삼성, 소니 등 여러 DSLR에서 라이브 뷰 기능을 제공하기 시작했다. 라이브 뷰는 카메라의 뷰파인더를 사용할 수 없는 상황에서 유용하다.[41]
라이브 뷰를 제공하는 대부분의 DSLR에서, 위상차 검출 자동 초점 시스템은 작동하지 않고, 더 느린 콘트라스트 시스템으로 전환된다. 2012년, 캐논은 EOS 650D에 하이브리드 자동 초점 기술을 도입했고, EOS 70D에서는 "듀얼 픽셀 CMOS AF"라는 더 정교한 버전을 도입하여 라이브 뷰에서의 자동 초점 속도를 향상시켰다.
일부 고급 디지털 카메라는 후면 LCD 외에 전자식 뷰파인더(EVF)를 통해 비광학식 전자식 뷰를 제공한다. EVF는 디지털로 생성된 이미지를 보여주며, 광학 뷰파인더보다 해상도가 낮지만, 부피와 기계적 복잡성을 줄여준다. 광학 뷰파인더는 액션 사진 촬영 및 저조도 조건에서 더 효율적인 경향이 있다. LCD 전자식 뷰파인더가 있는 디지털 카메라와 비교했을 때, 이미지에 시간 지연이 없다.[31] 전자식 뷰파인더는 저조도 상황에서 더 밝은 디스플레이를 제공할 수 있다.
3. 4. 자동 초점
DSLR 카메라는 위상차 검출 방식의 자동 초점(AF) 시스템을 사용하여 빠르고 정확하게 초점을 맞춘다.[31] 이미지 센서에 위상차 검출 기능을 통합한 하이브리드 AF 시스템도 등장하고 있는데, 2012년 캐논은 EOS 650D/Rebel T4i DSLR에 하이브리드 자동 초점 기술을 도입했고, EOS 70D에서는 "듀얼 픽셀 CMOS AF"라는 더 정교한 버전을 도입했다. 이 기술을 통해 특정 픽셀이 콘트라스트 검출 및 위상차 검출 픽셀로 모두 작용하여 라이브 뷰에서의 자동 초점 속도를 크게 향상시켰다.[31] 미러리스 렌즈 교환식 카메라와 소니의 소니 SLT 카메라를 포함한 일부 카메라에도 유사한 하이브리드 AF 시스템이 있다.[31]라이브 뷰 모드에서는 콘트라스트 검출 방식의 자동 초점 시스템이 사용된다. 위상차 검출 자동 초점은 장면의 콘트라스트가 필요하지만, 콘트라스트 검출 자동 초점은 초점을 빠르게 찾는 능력에 제한이 있지만, 다소 더 정확하다.
3. 5. 기타 기능
DSLR 카메라는 사용자가 원하는 대로 설정을 조절할 수 있도록 다양한 촬영 모드(프로그램, 조리개 우선, 셔터 우선, 수동 등)를 제공한다. 또한, 다음과 같은 다양한 부가 기능도 제공한다.먼지 제거 시스템시그마 SD9는 2002년에 렌즈 마운트 바로 뒤에 "먼지 덮개" 필터를 사용하여 먼지가 챔버에 들어가는 것을 방지하는 방법을 최초의 DSLR에 사용하였다.[29]
올림푸스는 2003년에 공기에 노출된 센서를 가진 최초의 DSLR인 올림푸스 E-1에 내장된 센서 클리닝 메커니즘을 사용했다.[32] 일부 캐논 DSLR 카메라는 초음파 주파수로 센서를 진동시켜 센서의 먼지를 제거하는 먼지 제거 시스템에 의존한다.[32]
HD 비디오 촬영2008년부터 제조사들은 고화질 동영상 촬영이 가능한 무비 모드를 제공하는 DSLR을 출시했다. 이 기능을 갖춘 DSLR은 종종 HDSLR 또는 DSLR 비디오 슈터로 알려져 있다.[34] HD 무비 모드를 최초로 탑재한 DSLR인 니콘 D90은 720p24(초당 24 프레임/초의 1280x720 해상도)로 영상을 캡처한다. 다른 초기 HDSLR은 표준이 아닌 비디오 해상도 또는 프레임 속도를 사용하여 비디오를 캡처했다. 예를 들어, 펜탁스 K-7은 이미지 센서의 3:2 종횡비와 일치하는 1536×1024의 비표준 해상도를 사용한다. 캐논 EOS 500D (Rebel T1i)는 더 일반적인 720p30 형식과 함께 1080p에서 20 frame/s의 비표준 프레임 속도를 사용한다.
일반적으로 HDSLR은 HD 비디오를 캡처하기 위해 전체 이미지 센서 영역을 사용하지만 모든 픽셀을 사용하지는 않는다(일정 수준의 비디오 아티팩트 발생). 일반적인 캠코더에서 발견되는 훨씬 작은 이미지 센서와 비교하여 HDSLR의 훨씬 더 큰 센서는 뚜렷하게 다른 이미지 특성을 제공한다.[35] HDSLR은 피사계 심도를 훨씬 얕게 하고 저조도 성능을 향상시킬 수 있다. 그러나 활성 픽셀 비율(총 픽셀 대비)이 낮아 특정 질감의 장면에서 모아레 무늬와 같은 에일리어싱 아티팩트에 더 취약하며 CMOS 롤링 셔터가 더 심한 경향이 있다. 또한 DSLR의 광학 구조로 인해 HDSLR은 일반적으로 촬영 중 자동 초점, 전동 줌, 전자식 뷰파인더/미리 보기와 같은 표준 전용 캠코더에서 발견되는 하나 이상의 비디오 기능이 부족하다. 이러한 처리 제한 사항은 HDSLR을 간단한 포인트 앤 슛 캠코더로 작동하는 것을 방지하며, 대신 현장 촬영을 위해 어느 정도의 계획과 기술이 필요하다.
HDSLR이 도입된 이후 비디오 기능이 계속 개선되어 더 높은 비디오 해상도(예: 1080p24), 비디오 비트 전송률, 향상된 자동 제어(자동 초점) 및 수동 노출 제어, 고화질 텔레비전 방송, 블루레이 디스크 마스터링[36] 또는 디지털 시네마 이니셔티브 (DCI)와 호환되는 형식 지원 등이 포함되었다. 캐논 EOS 5D Mark II (펌웨어 버전 2.0.3/2.0.4 출시[37])와 파나소닉 루믹스 GH1은 24fps로 1080p 비디오를 제공하는 최초의 HDSLR이었으며, 이후 이와 유사한 기능을 갖춘 모델의 목록이 상당히 증가했다.
HDSLR 카메라의 빠른 성숙은 디지털 영화 제작에 혁명을 일으켰으며("DSLR 혁명"[38]), "Shot On DSLR" 배지는 독립 영화 제작자 사이에서 빠르게 성장하는 문구이다. 전문 영화 카메라에 비해 HDSLR의 경제성과 편리한 크기 때문에 어벤져스는 다섯 대의 캐논 EOS 5D Mark II와 두 대의 캐논 7D를 사용하여 세트 전체의 다양한 뷰포인트에서 장면을 촬영하고 복잡한 액션 장면의 재촬영 횟수를 줄였다.[39]
제조업체는 샷건형 마이크, 120만 픽셀 외부 EVF와 같은 DSLR 카메라를 비디오 카메라로 최적화하기 위한 옵션 액세서리를 판매해 왔다.[40]
라이브 뷰초기 DSLR에는 광학식 뷰파인더의 이미지를 LC 디스플레이에 표시하는 기능, 즉 라이브 뷰 기능이 없었다. 라이브 뷰는 카메라의 아이 레벨 뷰파인더를 사용할 수 없는 상황, 예를 들어 카메라가 플라스틱 방수 케이스에 들어있는 수중 사진 촬영과 같은 상황에서 유용하다.
2000년, 올림푸스는 라이브 뷰를 지원하는 최초의 DSLR인 올림푸스 E-10을 출시했다. 2008년 후반 기준으로, 캐논, 니콘, 올림푸스, 파나소닉, 라이카, 펜탁스, 삼성 및 소니의 일부 DSLR은 모두 옵션으로 연속 라이브 뷰를 제공했다. 또한 후지필름의 FinePix S5 Pro[41]는 30초의 라이브 뷰를 제공한다.
주요 센서를 통해 라이브 뷰를 제공하는 거의 모든 DSLR에서 위상차 검출 자동 초점 시스템은 라이브 뷰 모드에서 작동하지 않으며, DSLR은 일반적으로 컴팩트 카메라에서 발견되는 더 느린 콘트라스트 시스템으로 전환된다. 위상차 검출 자동 초점은 장면의 콘트라스트가 필요하지만, 엄격한 콘트라스트 검출 자동 초점은 초점을 빠르게 찾는 능력에 제한이 있지만, 다소 더 정확하다.
2012년, 캐논은 EOS 650D/Rebel T4i DSLR에 하이브리드 자동 초점 기술을 도입했고, EOS 70D에서는 "듀얼 픽셀 CMOS AF"라고 불리는 더 정교한 버전을 도입했다. 이 기술을 통해 특정 픽셀이 콘트라스트 검출 및 위상차 검출 픽셀로 모두 작용하여 라이브 뷰에서의 자동 초점 속도를 크게 향상시켰다(순수한 위상차 검출보다는 여전히 느리지만).
4. DSLR 카메라의 장단점
DSLR은 소비자 및 전문 사진작가들이 널리 사용하며, 다양한 전용 렌즈 및 기타 장비를 제공한다. 주요 DSLR 제조사로는 캐논, 니콘, 펜탁스, 시그마 등이 있다. DSLR에 사용되는 이미지 센서는 다양한 크기로 제공된다.[45]
| 유형 | 포서즈 | 시그마 포베온 X3 | 캐논 APS-C | 소니 · 펜탁스 · 시그마 · 삼성 APS-C / 니콘 DX | 캐논 APS-H | 35mm 풀프레임 / 니콘 FX | 라이카 S2 | 펜탁스 645D | Phase One P 65+ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 대각선(mm) | 21.6 | 24.9 | 26.7 | 28.2–28.4 | 33.5 | 43.2–43.3 | 54 | 55 | 67.4 |
| 폭(mm) | 17.3 | 20.7 | 22.2 | 23.6–23.7 | 27.9 | 36 | 45 | 44 | 53.9 |
| 높이(mm) | 13.0 | 13.8 | 14.8 | 15.6 | 18.6 | 23.9–24 | 30 | 33 | 40.4 |
| 면적(mm2) | 225 | 286 | 329 | 368–370 | 519 | 860–864 | 1350 | 1452 | 2178 |
| 크롭 팩터 | 2.00 | 1.74 | 1.62 | 1.52–1.54 | 1.29 | 1.0 | 0.8 | 0.78 | 0.64 |
DSLR 센서의 해상도는 일반적으로 메가픽셀로 측정된다. 더 비싼 카메라와 더 큰 센서를 가진 카메라는 더 높은 메가픽셀 등급을 갖는 경향이 있지만, 더 높은 메가픽셀 등급이 항상 더 높은 품질을 의미하지는 않는다. 저조도 감도는 이에 대한 좋은 예이다. DSLR에 일반적으로 사용되는 렌즈는 더 넓은 범위의 조리개를 가진다.
DSLR은 구조상 SLR 카메라의 특징을 그대로 계승하기 때문에 몇 가지 단점을 갖는다. 우선, DSLR은 내부에 미러와 펜타프리즘(또는 펜타미러)을 포함하고 있어 크고 무거울 수밖에 없다.[30] 이러한 구조는 촬영 시 미러가 움직이면서 발생하는 소음(미러 쇼크)의 원인이 된다. 또한, 렌즈 교환식 카메라의 특성상 렌즈를 교환하는 과정에서 카메라 내부에 먼지가 유입될 가능성이 높다.[29] 특히 DSLR은 구조상 이미지 센서가 외부에 더 쉽게 노출되기 때문에 먼지 유입에 더 취약하다.
최근에는 미러를 제거하여 이러한 단점을 극복한 미러리스 카메라가 등장하면서 DSLR의 점유율이 점차 감소하고 있다. 다만, 미러리스 카메라는 DSLR에 비해 상대적으로 가격이 비싸다는 단점이 있다.
4. 1. 장점
X3APS-C / 니콘 DX
/ 니콘 FX