비네팅
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1. 개요
비네팅은 이미지의 가장자리나 모서리가 중심부보다 어두워지는 현상을 의미한다. 이는 기계적, 광학적, 자연적, 픽셀, 사진 필름 등 다양한 원인에 의해 발생한다. 기계적 비네팅은 외부 물체에 의한 광선 차단, 광학적 비네팅은 렌즈 구성 요소에 의한 개구 감소, 자연적 비네팅은 빛의 입사각에 따른 광량 변화, 픽셀 비네팅은 디지털 센서의 각도 의존성, 사진 필름 비네팅은 아날로그 이미징 고유의 현상으로 분류된다. 또한, 렌즈 설계나 부적절한 액세서리 사용으로 인한 주변부 어두워짐을 '케라레'라고 부르기도 한다. 비네팅은 렌즈의 특성이나 결함으로 나타나기도 하지만, 의도적인 예술적 효과를 위해 후처리 과정을 통해 추가되기도 한다.
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비네팅 | |
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개요 | |
정의 | 이미지의 중심에 비해 가장자리가 어두워지거나 채도가 낮아지는 현상 |
원인 | 자연적 (광학적, 기계적 요인) 인위적 (의도적인 효과) |
유형 | 자연스러운 비네팅 (렌즈 설계, 조리개 등) 인위적인 비네팅 (필터, 이미지 편집) |
광학적 비네팅 | |
원인 | 렌즈를 통과하는 광선의 각도 렌즈 요소에 의한 빛의 부분적인 차단 |
특징 | 이미지 센서에 도달하는 빛의 양 감소, 이미지 가장자리가 어두워짐 |
기계적 비네팅 | |
원인 | 부적절한 렌즈 후드 사용 렌즈 앞에 장착된 필터 두께 렌즈와 호환되지 않는 액세서리 사용 |
특징 | 이미지 모서리가 잘림, 검은색 테두리 발생 |
픽셀 비네팅 | |
원인 | 이미지 센서의 마이크로렌즈 설계 센서 가장자리의 픽셀이 빛을 받는 각도 감소 |
특징 | 센서 가장자리의 감도 저하, 이미지 가장자리가 어두워짐 |
보정 및 활용 | |
보정 방법 | 이미지 편집 소프트웨어 (포토샵, 라이트룸 등) 렌즈 프로필 보정 |
활용 | 이미지의 특정 영역 강조 분위기 조성 시선 유도 |
구경식 (口径食) | |
정의 (일본어) | 사진 렌즈에서 이미지 주변의 밝기가 감소하는 현상 |
영어 명칭 | Vignetting |
원인 | 렌즈를 통과하는 빛의 양 감소 |
특징 | 이미지 주변부가 어둡고 흐릿하게 나타남 |
참고 | |
관련 용어 | 렌즈 플레어 고스트 현상 |
2. 원인
비네팅은 여러 원인으로 발생하는데, 시드니 F. 레이(Sidney F. Ray)는 다음과 같은 유형으로 구분한다.[3][2]
- 기계적 비네팅
- 광학 비네팅
- 자연적 비네팅
- 픽셀 비네팅 (디지털 이미징에 특유)
- 사진 필름 비네팅 (아날로그 이미징에 특유)
일반적인 사진 렌즈의 주변 광량 저하는 크게 두 가지 원인이 있다. 하나는 렌즈의 입사각에 따라 광량이 코사인 4승 법칙에 의해 변화하는 것이다. 이는 조리개를 조이는 것과는 관계없다. 다른 하나는 광학적 비네팅으로, 렌즈 구성 요소들의 물리적 치수로 인해 발생한다.
렌즈 설계상의 문제 외에, 부적절한 렌즈 후드나 필터 사용 등으로 인해 "케라레"라고 불리는 주변 광량 저하가 발생할 수 있다. 내장 스트로보를 광각 렌즈와 함께 사용할 때, 근거리에서 렌즈 경통이나 후드에 스트로보 빛이 가려져 부분적으로 어두워지는 현상도 "케라레"라고 한다.
2. 1. 기계적 비네팅
기계적 비네팅은 렌즈 후드, 필터 등 외부 물체에 의해 빛이 부분적으로 차단되어 발생하는 현상이다. 이는 입사동공의 형태를 변화시켜 빛의 경로를 부분적으로 차단하는 효과를 낸다. 어두워지는 현상은 점진적이거나 갑작스러울 수 있으며, 조리개가 작을수록 각도 변화에 따른 비네팅이 더 급격하게 발생한다.기계적 비네팅으로 인해 이미지의 일부가 빛을 전혀 받지 못하면 시야 (FOV)가 제한되어 이미지의 일부가 완전히 검게 된다.
일본어에서는 부적절한 액세서리 등으로 인해 발생하는 주변 광량 저하를 "케라레"라고 부르며, 다음과 같은 경우에 발생한다.
- 부적절한 렌즈 후드 사용, 또는 너무 두꺼운 필터 틀 등으로 인해 화면 네 귀퉁이가 어두워지는 경우.
- 화면 크기에 비해 이미지 서클이 부적절하게 작은 렌즈를 사용하여 주변이 어두워지는 경우.
- 컨버전 렌즈 등을 부가하여 촬영할 때, 이미지 전체에 빛이 닿기 어려워져 주변 광량이 저하되는 경우.
2. 2. 광학적 비네팅
이러한 유형의 비네팅은 다중 요소 렌즈의 물리적 치수로 인해 발생한다. 후방의 렌즈 구성 요소가 전방의 렌즈 구성 요소에 의해 가려지게 되어 축외 입사광에 대하여 렌즈의 개구가 감소하는 효과가 발생한다. 그 결과 이미지 주변부로 갈수록 광도가 점차 감소한다. 광학 비네팅은 렌즈의 개구의 크기에 민감하고, 개구 조리개를 2-3스톱 줄이면 ( F 값의 증가) 종종 그 증상을 없앨 수 있다.일반적인 사진 렌즈의 주변 광량 저하에는 크게 두 가지 원인이 있다.[1]
하나는, 사진 렌즈의 조리개를 통과한 광속은 단면이 조리개 모양(근사적으로는 원형)이 되어야 하지만, 광축에 대해 일정 이상의 각도를 가지고 입사한 빛에 대해서는, 조리개 전후 렌즈의 지름 등에 제약되어 원형이 아닌 레몬 모양이나 달이 깎인 듯한 모양이 되는 경우가 있다. 이 현상은 최대 개방 조리개 부근에서 주변부의 광량이 저하되는 영향으로 나타난다. 조리개를 조이면 경감된다. 이것이 '''구경비'''이다. 부수적으로 최대 개방 조리개 부근에서 화면 주변부의 점 광원의 보케가 원형이 되지 않는 현상이 발생하기도 하며, 이 점 광원의 변형에 대해 말하는 경우도 많다.[1]
영어에서는 이 현상을 '''비네팅''' "vignetting"이라고 부르지만, 주변 광량 저하 전체도 (광의의) "vignetting"이며, 이 현상만을 가리킬 때는 "optical vignetting"이라고 부른다.[1]
2. 3. 자연적 비네팅
자연적 비네팅은 빛이 차단되어 발생하는 것이 아니다. 이 현상은 코사인4 또는 "코사인 4제곱" 법칙으로 근사된다. 빛의 감소는 빛이 필름이나 이미지 센서에 닿는 각도의 코사인의 네제곱에 비례한다. 광각 거리 측정기 디자인과 컴팩트 카메라에 사용되는 렌즈 디자인에서 특히 자연적 비네팅이 발생하기 쉽다. 망원 렌즈, SLR 카메라에 사용되는 레트로포커스 광각 렌즈 및 원심 렌즈 디자인은 자연적 비네팅으로 인한 문제가 상대적으로 적다. 렌즈의 조리개를 조여도 자연 비네팅은 고칠 수 없기 때문에 점진적인 그레이 필터 또는 후처리 기술을 사용해야 한다. 일부 최신 렌즈는 빛이 화상에 수직이거나 거의 수직이 되도록 특별히 설계되어 비네팅을 제거하거나 크게 줄이고 있다.2. 4. 픽셀 비네팅
픽셀 비네팅은 디지털 카메라에만 영향을 미치며 디지털 센서의 각도 의존성으로 인해 발생한다. 센서에 수직으로 입사하는 빛은 비스듬한 각도로 입사하는 빛보다 더 강한 신호를 생성한다. 대부분의 디지털 카메라는 원시 데이터를 JPEG 또는 TIFF와 같은 표준 이미지 형식으로 변환할 때 광학 비네팅 및 픽셀 비네팅을 보정하기 위해 내장된 이미지 처리를 사용한다. 이미지 센서 위에 오프셋 마이크로 렌즈를 사용하면 픽셀 비네팅 효과를 줄일 수 있다.

3. 케라레 (일본어 표현)
일본에서는 렌즈 설계와 다른 사용으로 인해 발생하는 주변부 어두워짐을 '케라레'라고 한다. 부적절한 렌즈 후드나 필터 사용, 이미지 서클이 작은 렌즈 사용 등이 원인이다. 내장 스트로보를 광각 렌즈와 함께 사용했을 때, 근거리에서 렌즈 경통이나 후드에 스트로보 빛이 가려져 부분적으로 어두워지는 현상도 포함된다. 히라가나로 쓰기도 하지만, 어원은 "蹴られ(차이다)"가 아니라 이탈리아어에서 유래되었다.
4. 촬영 후 처리
비네팅은 예술적 효과를 위해 의도적으로 적용되기도 한다. 사진의 가장자리를 버닝하거나 어둡게 마스킹하는 디지털 이미지 기술을 사용하여 구현할 수 있다. 어도비 포토샵의 렌즈 보정 필터를 사용해서도 같은 효과를 낼 수 있다.
디지털 이미징에서 이 기술은 사진에 로우 파이한 느낌을 주는 데 사용된다. 오래된 카메라나 렌즈로 촬영한 듯한 '레트로'한 느낌을 주기 위해 '렌즈 보정'을 하거나 여러 기술로 가장자리를 버닝하여 눈에 띄는 '비네트'를 추가할 수도 있다.
또한, 시청자의 시선은 밝은 곳으로 향하기 때문에 가장자리나 모서리 부분이 밝으면 시선이 그쪽으로 이동할 수 있다. 따라서 시청자의 주의를 유도하기 위해 밝은 모서리나 가장자리를 거의 감지할 수 없을 정도로 어둡게 할 수 있다. 이렇게 어둡게 처리하면 밝은 부분을 '울타리'처럼 둘러싸 시청자의 시선을 사진작가가 원하는 곳에 머물게 한다.
5. 응용
비네팅은 예술적 효과를 위해 의도적으로 적용되기도 한다. 사진의 가장자리를 버닝하거나 어둡게 마스킹하는 디지털 이미징 기술을 사용하여 구현할 수 있다. 어도비 포토샵의 렌즈 보정 필터를 사용해서 같은 효과를 얻을 수도 있다.[1]
디지털 이미징에서 이 기술은 사진에 로우 파이한 느낌을 주는 데 사용된다.[1] 오래된 카메라나 렌즈로 촬영한 듯한 '레트로'한 느낌을 주기 위해 '렌즈 보정'을 사용하거나 여러 기술로 가장자리를 버닝하여 눈에 띄는 '비네트'를 추가할 수도 있다.[1]
일반적으로 비네팅은 시청자의 시선을 사진 중앙으로 집중시키는 데 사용된다. 시청자의 시선은 밝은 곳으로 향하는 경향이 있는데, 가장자리나 모서리가 밝으면 시선이 분산될 수 있다. 따라서 가장자리나 모서리를 어둡게 처리하여 시선을 사진 중앙에 머물게 한다.[1] 이때, 비네팅 효과는 눈에 띄지 않도록 자연스럽게 적용하는 것이 중요하다.[1]
참조
[1]
웹사이트
Canon EF 24-70 mm f/2.8L II USM review - Vignetting
https://www.lenstip.[...]
2012-11-29
[2]
서적
Applied photographic optics
Focal Press
2002
[3]
서적
Applied photographic optics
Focal Press
2002
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