감광 속도

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1. 개요
2. 필름 감광 속도
- 2.1. 역사적 시스템
- 2.2. ISO 시스템
3. 디지털 카메라 감광 속도
- 3.1. 작동 원리
- 3.2. 표준
4. 감광 속도와 사진 품질
5. 노출 지수 (EI)
참조

1. 개요

감광 속도는 사진 필름이나 디지털 카메라의 빛에 대한 민감도를 나타내는 지표이다. 필름의 경우, 감광 속도가 빠를수록 입자가 거칠어지고, 디지털 카메라에서는 ISO 값을 높이면 노이즈가 증가한다. 감광 속도는 ISO, DIN, ASA 등 다양한 시스템으로 표시되며, 노출 지수(EI)는 필름의 실제 속도와 관계없이 특정 상황에 맞게 할당된 속도 등급을 의미한다. 감광 속도와 관련된 사진 품질, 노출, 노이즈 등의 요소는 사진 촬영 시 중요한 고려 사항이다.

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감광 속도
개요
측정 대상	사진 필름, 이미지 센서
설명	빛에 대한 민감도
스케일
스케일 종류	ASA DIN ISO
속도
빠른 필름	사진에서, 비교적 빛에 민감함 더 짧은 노출 시간을 허용함
느린 필름	덜 민감함 더 긴 노출 시간을 요구함
특징
빠른 필름	더 많은 노이즈/그레인
느린 필름	더 적은 노이즈/그레인

2. 필름 감광 속도

사진 필름에서 감광 속도는 필름이 빛에 반응하는 민감도를 나타낸다. 감광 속도가 빠를수록 입자가 거친데, 이는 필름에서 빛에 반응하는 은염입자의 크기에 따른 것이다. 은염입자가 작은 필름은 감도가 낮고, 입자가 크면 감도가 높다. 필름 내 은염입자의 입상성에 따라 필름의 해상력이나 선예도도 달라진다.

2. 1. 역사적 시스템

필름 감광 속도 측정 시스템은 여러 변천 과정을 거쳤다.

'''레온 워너케(Leon Warnerke)'''
최초의 실용적인 감도계를 발명했다.
마그네슘 리본과 인광 태블릿을 사용했다.
빛의 스펙트럼 감도와 강도 저하 문제로 신뢰성이 부족했다.
'''페르디난트 허터 & 베로 찰스 드리필드 (H&D)'''
필요한 노출량에 반비례하는 속도 값을 가졌다.
1928년부터 1951년까지 구 소련에서 표준으로 채택되었다.
'''율리우스 샤이너 (Scheiner)'''
가시적인 어둡게 함을 생성하는 최소 노출량으로 속도를 평가했다.
1° Sch. 차이는 약 1.2742배 감도 차이, 3° Sch. 증가는 약 2배 감도 증가를 의미한다.
요제프 마리아 에더와 Walter Hecht|발터 헤흐트^de에 의해 개선되었다.
1934년 DIN 시스템 도입으로 독일에서 폐기되었다.
'''DIN'''
Scheiner 시스템에서 영감을 받았다.
감도는 감도의 밑 10 로그에 10을 곱한 값(데시벨과 유사)으로 표시했다.
20° 증가는 감도의 100배 증가, 3° 차이는 약 2배 증가를 의미한다.
1980년대 ISO 시스템으로 대체되었다.
'''BSI'''
제2차 세계 대전 중 DIN 시스템과 동일한 고정 밀도 속도 기준을 사용했다.
1947년 표준은 미국 표준의 분수 기울기 기준을 채택했다.
ISO 6:1974 표준으로 통합되었다.
'''웨스턴 (Weston)'''
웨스턴 전기 계측기 회사에서 개발했다.
윌리엄 넬슨 굿윈 주니어가 발명했다.
1955년 이후 ASA 시스템 기반으로 변경되었다.
'''제너럴 일렉트릭(General Electric, GE)'''
자체 필름 값 시스템을 개발했다.
1946년 ASA 척도로 전환했다.
'''ASA'''
코닥의 로이드 A. 존스 연구를 기반으로 했다.
웨스턴 및 GE 시스템에서 영감을 받았다.
선형 눈금(200 ASA는 100 ASA보다 두 배 빠름)을 사용했다.
1960년 개정으로 흑백 네거티브 필름 속도가 두 배로 증가했다.
1980년대 ISO 시스템으로 대체되었다.
''' (ГОСТ^ru)'''
소련에서 사용된 산술 필름 속도 척도이다.
1951년부터 H&D를 대체했다.
ASA 표준과 유사하다.

1952년 필름 속도 변환표^[74]
ASA	DIN
80	21/10°
40	18/10°

일부 클래식 카메라의 노출 가이드에는 변경 이전의 ASA/DIN 변환값이 표기되어 있어, 변경 사항을 모르는 사용자는 혼란을 겪을 수 있다.

2. 1. 1. 워너케 (Warnerke)

레온 워너케(Leon Warnerke, Władysław Małachowski^pl, 1837–1900)가 1880년에 발명한 초기 시스템으로, 사진 재료의 속도를 측정할 수 있는 최초의 실용적인 감도계였다. 1882년 영국 사진 협회에서 진보 메달을 수상했다.^[11]^[12] 1881년부터 상용화되었다.

워너케 표준 감도계는 점차적으로 색상이 짙어지는 25개의 번호가 매겨진 사각형 배열이 있는 불투명한 스크린을 담고 있는 프레임으로 구성되었다. 이는 점화된 마그네슘 리본의 빛으로 미리 자극된 인광 태블릿 아래에서 시간 측정된 테스트 노출 동안 사진판과 접촉하게 하였다.^[12] 에멀젼의 속도는 현상 및 정착 후 노출된 판에서 보이는 마지막 숫자에 해당하는 '도' 워너케(Warn. 또는 °W.)로 표현되었다. 각 숫자는 속도가 1/3 증가하는 것을 나타냈으며, 당시 일반적인 판 속도는 10°에서 25° 워너케 사이였다.

이 시스템은 어느 정도 성공했지만, 빛에 대한 스펙트럼 감도, 인광성 태블릿이 자극된 후 방출하는 빛의 강도가 약해지는 점, 높은 제작 공차로 인해 신뢰할 수 없는 것으로 판명되었다.^[12] 1900년 헨리 채프먼 존스(Henry Chapman Jones, 1855–1932)가 그의 판 테스트 장치와 수정된 속도 시스템을 개발하는데 이 개념이 적용되었다.^[12]^[13]

2. 1. 2. 허터 & 드리필드 (Hurter & Driffield, H&D)

페르디난트 허터와 베로 찰스 드리필드가 1890년에 고안한 유제의 감광 속도 측정에 관한 초기 실용적인 시스템이었다. 이 시스템에서 속도 값은 필요한 노출량에 반비례했다. 예를 들어, 250 H&D로 평가된 유제는 2500 H&D로 평가된 유제의 10배의 노출이 필요했다.^[14]

감도 측정 방법은 1925년(사용된 광원에 관하여)과 1928년(광원, 현상액 및 비례 계수에 관하여)에 수정되었으며, 이 후자의 변형은 때때로 "H&D 10"이라고 불렸다. H&D 시스템은 1928년부터 1951년 9월까지 구 소련에서 공식적으로^[15] 표준으로 채택되었으며, 이후 GOST 2817–50으로 대체되었다.

2. 1. 3. 샤이너 (Scheiner)

율리우스 샤이너 (1858–1913)가 1894년에 천문 사진 촬영에 사용되는 판의 속도를 비교하는 방법으로 처음 고안한 시스템이다. 샤이너 시스템은 현상 시 가시적인 어둡게 함을 생성하는 최소 노출량으로 판의 속도를 평가했다. 속도는 샤이너 등급으로 표시되었으며, 원래 1°에서 20° Sch.까지 범위였으며, 각 등급 증가는 광 감도의 곱셈 요인에 해당했다. 이 곱셈 요인은 19° Sch. 증가(1°에서 20° Sch.까지)가 감도의 백 배 증가에 해당하는 제약 조건에 의해 결정되었다. 따라서 샤이너 척도에서 1° Sch. 차이가 나는 유제는 서로

\sqrt[19]{100} = 1.2742...

배 더(또는 덜) 민감했다. 3° Sch. 증가는 감도가 거의 두 배 증가하는 것과 같았다^[1].

(\sqrt[19]{100})^3 = 2.06914...

.

이 시스템은 나중에 더 넓은 범위를 포괄하도록 확장되었고, 오스트리아 과학자 요제프 마리아 에더 (1855–1944)^[10]와 플랑드르 출생의 식물학자 Walter Hecht|발터 헤흐트^de (1896–1960)에 의해 실질적인 몇 가지 단점이 해결되었다(1919/1920년에 공동으로 에더-헤흐트 중성 쐐기 감광계를 개발하여 에더-헤흐트 등급으로 유제 속도를 측정). 제조업체가 필름 속도를 안정적으로 결정하는 것은 여전히 어려웠고, 종종 경쟁 제품과 비교하는 방식으로만 가능했기 때문에^[10], 샤이너의 원래 절차를 더 이상 따르지 않아 비교 가능성이라는 아이디어를 훼손하는 변형된 반-샤이너 기반 시스템이 점점 더 확산되기 시작했다.^[10]

샤이너 시스템은 1934년에 표준화된 DIN 시스템이 도입되면서 결국 독일에서 폐기되었다. 다양한 형태로 다른 국가에서는 한동안 널리 사용되었다.

2. 1. 4. DIN

DIN 시스템은 1934년 1월 Deutsches Institut für Normung^de(독일 표준화 연구소, 당시 명칭은 Deutscher Normenausschuß^de (DNA))의 DIN 표준 4512로 발표되었다.^[17] 1930년부터 Deutsche Gesellschaft für photographische Forschung^de(독일 사진 연구 학회)의 감광도 위원회가 제안하고 Deutscher Normenausschuß für Phototechnik^de^[17]에 의해 제시된 표준화된 감광도 측정 방법 초안에서 발전되었다.^[18]^[19]^[20]

이 시스템은 Scheiner의 시스템에서 영감을 받았지만, 감도는 감도의 밑 10 로그에 10을 곱한 값으로 표시되어 데시벨과 유사하다. 20°의 증가는 감도의 100배 증가를 나타내며, 3°의 차이는 2의 밑 10 로그(0.30103...)에 가깝다.^[16]

:

\log_{10}{(2)} = 0.30103... \approx 3/10

.

Agfacolor Neu 상자, 지침 "15/10° DIN으로 노출"(독일어).

Scheiner 시스템과 마찬가지로, 속도는 '도'로 표시되었다. 원래 감도는 '십분의 일' 분수로 작성되었으나(예: "18/10° DIN"),^[23] DIN 4512:1957-11에서 '십분의 일'은 폐지되어 "18° DIN"으로 작성되었다.^[14] 도 기호는 DIN 4512:1961-10에서 삭제되었다. 이 개정에서는 ASA PH2.5-1960 표준의 변경 사항을 수용, 흑백 네거티브 필름의 필름 속도가 실질적으로 두 배가 되어, 이전에 "18° DIN"으로 표시된 필름은 유제 변화 없이 "21 DIN"으로 표시되었다.

원래 흑백 네거티브 필름에만 적용되었지만, 이후 DIN 4512-1:1971-04 (흑백 네거티브 필름), DIN 4512-4:1977-06 (컬러 리버설 필름), DIN 4512-5:1977-10 (컬러 네거티브 필름)을 포함하여 9개 부분으로 확장되었다.

국제적으로 독일 DIN 4512 시스템은 1980년대에 ISO 6:1974,^[24] ISO 2240:1982,^[25] 및 ISO 5800:1979^[26]에 의해 대체되었으며, 이 표준에서는 동일한 감도를 "ISO 100/21°"와 같이 선형 및 로그 형식으로 작성하였다. 이 ISO 표준은 이후 DIN에서도 채택되었다. 최신 DIN 4512 개정판은 해당 ISO 표준으로 대체되었다.

2. 1. 5. BSI

제2차 세계 대전 중 음화 재료의 노출 표를 명시한 BSI 935:1941이 발표되었을 때, DIN 4512:1934 시스템에서 사용된 것과 동일한 고정 밀도 속도 기준을 사용했다. 영국 표준은 Scheiner와 DIN의 예를 따라 ''대수'' 속도 번호를 사용했다.^[3]

영국 표준 BS 1380:1947은 미국 1943년 표준의 ''분수 기울기'' 기준을 채택했으며, ''대수'' 번호 외에 ''산술'' 속도 번호도 포함했다.^[4] 이후 BS 1380:1957 표준에서 제안된 ''대수'' 속도 번호는 DIN 4512:1957 표준과 거의 동일했지만, BS 번호가 해당 DIN 번호보다 +9도 컸다. 1971년에 BS와 DIN 표준은 이를 +10 도로 변경했다. ^[5]

국제 표준을 제정하려는 노력이 증가함에 따라 영국, 미국 및 독일 표준은 ISO 6:1974에서 동일하게 되었으며, 이는 BS 1380:Part1:1973에 해당했다.^[6]

2. 1. 6. 웨스턴 (Weston)

ASA 시스템이 도입되기 전, '''웨스턴 필름 속도 등급''' 시스템은 에드워드 패러데이 웨스턴(1878–1971)과 그의 아버지 에드워드 웨스턴 박사(1850–1936)에 의해 도입되었다. 에드워드 웨스턴 박사는 영국 태생의 전기 기술자이자 산업가로, 미국에 본사를 둔 웨스턴 전기 계측기 회사(Weston Electrical Instrument Corporation)의 설립자였다.^[27] 이 시스템은 1932년 8월, 초기 광전식 노출계 중 하나인 웨스턴 모델 617을 통해 도입되었다. 이 계측기와 필름 속도 시스템은 웨스턴 전기 계측기 회사에서 일했던^[30] 윌리엄 넬슨 굿윈 주니어(William Nelson Goodwin, Jr.)가 발명했으며,^[28]^[29] 그는 나중에 엔지니어링에 기여한 공로로 하워드 N. 포츠 메달을 받았다.

웨스턴 전기 계측기 회사는 당시 대부분의 필름에 대한 속도 등급을 테스트하고 자주 발표했다. 웨스턴 필름 속도 등급은 대부분의 웨스턴 노출계에서 확인할 수 있었으며, 일부 필름 제조업체와 제3자가 노출 지침에서 언급하기도 했다.^[31] 제조업체들이 때때로 필름 속도에 대해 창의적인 방식을 사용했기 때문에, 회사는 "웨스턴 필름 등급" 소책자에서 자사 필름 등급의 무단 사용에 대해 사용자에게 경고하기까지 했다.^[32]

웨스턴 카데트(1949년 모델 852 출시), 다이렉트 리딩(1954년 모델 853 출시), 마스터 III(1956년 모델 737 및 S141.3 출시)는 ASA 스케일을 대신 사용하여 전환한 최초의 제품이었다. 다른 모델들은 1955년경까지 원래의 웨스턴 스케일을 사용했다. 회사는 1955년 이후에도 웨스턴 필름 등급을 계속 발표했지만,^[33] 권장 값은 종종 필름 상자에 표시된 ASA 필름 속도와 약간 달랐다. 이 새로운 웨스턴 값은 ASA 시스템을 기반으로 했으며, 웨스턴의 권장 사항에 따라 1/3 노출 스탑을 빼서 이전 웨스턴 미터와 함께 사용하도록 변환해야 했다.^[33] 반대로, "구형" 웨스턴 필름 속도 등급은 동일한 양을 더하여 "신형" 웨스턴과 ASA 스케일로 변환할 수 있었다. 즉, 100 웨스턴(1955년까지)의 필름 등급은 125 ASA(ASA PH2.5-1954 및 그 이전 기준)에 해당했다. 1956년 이후에 제조되고 발표된 웨스턴 미터와 웨스턴 필름 등급에서는 ASA 시스템을 내재적으로 사용했기 때문에 이 변환이 필요하지 않았다. 그러나 ASA PH2.5-1960 개정의 변경 사항은 최신 ASA 또는 ISO 값과 비교할 때 고려할 수 있다.

2. 1. 7. 제너럴 일렉트릭 (General Electric, GE)

제너럴 일렉트릭(General Electric, GE)은 1937년경 자체적인 등급 시스템인 '제너럴 일렉트릭 필름 값'(종종 'G-E' 또는 'GE'로 약칭)을 개발했다.^[34] 이는 웨스턴 필름 속도 등급과 유사하게 광전 노출계를 제조하는 과정에서 만들어졌다.

자사 노출계에 사용할 필름 속도 값은 정기적으로 업데이트되는 '제너럴 일렉트릭 필름 값'^[35] 팜플렛과 '제너럴 일렉트릭 사진 데이터 북'^[36]에 게재되었다.

제너럴 일렉트릭은 1946년에 ASA 척도를 사용하도록 전환했다. 1946년 2월 이후에 제조된 노출계에는 이미 ASA 척도("노출 지수"로 표기)가 장착되었다. "필름 속도" 또는 "필름 값" 척도가 있는 구형 노출계(예: DW-48, DW-49 모델, 초기 DW-58 및 GW-68 변형)의 경우, ASA 척도가 있는 교체 가능한 후드를 제조업체에서 제공했다.^[35]^[37] 회사는 이후에도 권장 필름 값을 계속 발행했지만, 이는 ASA 척도에 맞춰 조정되었다.

2. 1. 8. ASA

미국 표준 협회(현재 ANSI로 명칭 변경)는 코닥의 로이드 앤실 존스의 초기 연구를 바탕으로 웨스턴 필름 속도 등급^[33] 및 제너럴 일렉트릭 필름 값^[35] 시스템에서 영감을 받아 1943년에 흑백 네거티브 필름의 필름 속도를 결정하고 지정하는 새로운 방법(ASA Z38.2.1–1943)을 정의했다. 이 표준은 1946년과 1947년에 개정되었고, 이후 ASA PH2.5-1954로 발전했다. 원래 ASA 값은 ''미국 표준 속도 번호'' 또는 ''ASA 노출 지수 번호''라고 불렸다.

ASA 눈금은 선형 눈금으로, 필름 속도가 200 ASA로 표시된 필름은 100 ASA의 필름보다 두 배 빠르다.

1960년 ASA PH2.5-1960에서 ASA 표준은 주요 개정을 거쳤다. 이때 필름 속도를 결정하는 방법이 개선되었고, 이전의 노출 부족에 대한 안전 계수가 폐지되어 많은 흑백 네거티브 필름의 공칭 속도가 효과적으로 두 배로 증가했다. 예를 들어, 1960년 이전에 200 ASA로 평가되었던 일포드 HP3는 유제를 변경하지 않고도 이후 400 ASA로 표시되었다. 유사한 변경 사항이 다음 해에 DIN 시스템(DIN 4512:1961-10)과 BS 시스템(BS 1380:1963)에 적용되었다.

ASA PH2.5-1960은 확립된 산술 속도 눈금 외에도 로그 ASA 등급(100 ASA = 5° ASA)을 도입했는데, 여기서 1° ASA의 차이는 전체 노출 스톱을 나타내므로 필름 속도가 두 배로 증가함을 의미했다. 한동안 ASA 등급은 필름 상자에 인쇄되었으며, APEX 속도 값 ''S_v''(도 기호 없음) 형태로도 사용되었다.

이후 로그 속도 없이 ANSI PH2.5-1979로 개정되었으며, 나중에 미국에서 국제 표준 ISO 6을 채택한 국립 사진 제조업 협회(NAPM)의 NAPM IT2.5–1986으로 대체되었다. ANSI/NAPM IT2.5의 최신 호는 1993년에 발행되었다.

컬러 네거티브 필름에 대한 표준은 ASA PH2.27-1965로 도입되었으며, 1971년, 1976년, 1979년, 1981년에 일련의 개정을 거쳐 결국 철회되기 전에 ANSI IT2.27–1988이 되었다.

컬러 리버설 필름 속도는 ANSI PH2.21-1983에서 정의되었으며, 1989년에 개정된 후 1994년 ANSI/NAPM IT2.21이 되었다. 이는 ISO 2240 표준의 미국 채택이었다.

국제적으로 ASA 시스템은 1982년에서 1987년 사이에 ISO 필름 속도 시스템으로 대체되었지만, 산술 ASA 속도 눈금은 ISO 시스템의 선형 속도 값으로 계속 사용되었다.

2. 1. 9. GOST

는 GOST 2817-45 및 GOST 2817-50에서 정의된 산술 필름 속도 척도였다.^[38]^[39] 1951년 10월부터 구 소련에서 사용되었으며, 1928년부터 사용되었던 허터 & 드리피드(H&D, 키릴 문자: ХиД) 숫자를 대체하였다.^[38]

GOST 2817-50은 ASA 표준과 유사하며, ASA의 0.1과 달리 베이스 플러스 포그보다 0.2 높은 밀도에서 속도 지점을 기반으로 했다.^[40] GOST 표시는 소련에서 제조된 1987년 이전의 사진 장비(필름, 카메라, 노출계 등)에서만 찾아볼 수 있다.^[41]

2. 2. ISO 시스템

1974년부터 ASA 및 DIN 필름 속도 표준은 ISO 표준으로 통합되었다.^[24]^[25]^[26]

컬러 인화 필름의 속도를 측정하기 위한 현재의 국제 표준은 국제 표준화 기구(ISO)의 ISO 5800:2001이다. 관련 표준 ISO 6:1993과 ISO 2240:2003은 각각 흑백 네거티브 필름 및 컬러 리버설 필름의 속도에 대한 척도를 정의한다.

ISO 12232:2019에는 디지털 스틸 카메라로 ISO 속도를 결정하는 방법이 설명되어 있다.

ISO 시스템은 산술 및 로그 척도를 모두 정의한다.^[45] 산술 ISO 척도는 산술 ASA 시스템에 해당하며, 필름 감도의 두 배 증가는 수치적 필름 속도 값의 두 배 증가로 표시된다. DIN 척도에 해당하는 로그 ISO 척도에서는 수치 값에 3°를 더하면 감도가 두 배 증가한다. 예를 들어, ISO 200/24°로 평가된 필름은 ISO 100/21°로 평가된 필름보다 두 배 더 민감하다.^[45]

일반적으로 로그 속도는 생략된다. 예를 들어 "ISO 100"은 "ISO 100/21°"를 나타내며,^[46] 로그 ISO 속도는 표준에 따라 "ISO 21°"로 표기된다.

산술 속도 ''S''에서 대수 속도 ''S''°로의 변환은 다음과 같다.^[24]

:

S^\circ = 10 \log S + 1

그리고 가장 가까운 정수로 반올림한다. 로그는 밑이 10이다. 대수 속도에서 산술 속도로의 변환은 다음과 같다.^[47]

:

S = 10^{\left( {S^\circ - 1} \right)/10}

그리고 아래 표 1에서 가장 가까운 표준 산술 속도로 반올림한다.

표 1. 다양한 필름 속도 눈금 비교
APEX S_v (1960–)	ISO (1974–) 산술/로그°	카메라 제조사 (2009–)	ASA (1960–1987) 산술	DIN (1961–2002) 로그	GOST (1951–1986) 산술	이 공칭 속도를 가진 필름 재고의 예
-2	0.8/0°^[48]		0.8	0^[49]		FPP BW Super Positive^[7]
	1/1°		1	1	(1)	Svema Micrat-orto, Astrum Micrat-orto
	1.2/2°		1.2	2	(1)
-1	1.6/3°		1.6	3	1.4
	2/4°		2	4	(2)
	2.5/5°		2.5	5	(2)
0	3/6°		3	6	2.8	Svema MZ-3, Astrum MZ-3
	4/7°		4	7	(4)
	5/8°		5	8	(4)	오리지널 3 스트립 테크니컬러
1	6/9°		6	9	5.5	오리지널 코다크롬
	8/10°		8	10	(8)	폴라로이드 폴라블루
	10/11°		10	11	(8)	코다크롬 8 mm 필름
2	12/12°		12	12	11	Gevacolor 8 mm 리버설 필름, 이후 Agfa Dia-Direct
	16/13°		16	13	(16)	Agfacolor 8 mm 리버설 필름
	20/14°		20	14	(16)	Adox CMS 20
3	25/15°		25	15	22	Old Agfacolor, Kodachrome II and (later) 코다크롬25, Efke 25
	32/16°		32	16	(32)	Kodak Panatomic-X
	40/17°		40	17	(32)	코다크롬40 (영화)
4	50/18°		50	18	45	Fuji RVP (Velvia), Ilford Pan F Plus, Kodak Vision2 50D 5201 (영화), AGFA CT18, Efke 50, Polaroid type 55
	64/19°		64	19	(65)	코다크롬64, Ektachrome-X, Polaroid type 64T
	80/20°		80	20	(65)	Ilford Commercial Ortho, Polaroid type 669
5	100/21°		100	21	90	코다컬러 Gold, 코닥 T-MAX 100 (TMX), Kodak 에크타르, 후지크롬 프로비아 100F, Efke 100, Fomapan/Arista 100
	125/22°		125	22	(130)	일포드 FP4+, Kodak Plus-X Pan, Svema Color 125
	160/23°		160	23	(130)	후지필름 컬러 프로160C/S, Kodak High-Speed Ektachrome, 코닥 포트라 160NC and 160VC
6	200/24°		200	24	180	Kodak Gold 200, 후지필름 수페리아 200, 아그파 스칼라 200x, Fomapan/Arista 200, Wittner Chrome 200D/Agfa Aviphot Chrome 200 PE1
	250/25°		250	25	(250)	Tasma Foto-250, Eastman Double-X
	320/26°		320	26	(250)	Kodak Tri-X Pan Professional (TXP)
7	400/27°		400	27	350	Kodak T-Max 400 (TMY), 코닥 트라이-X 400, 코닥 포트라 400, 일포드 HP5+, 후지필름 수페리아 X-tra 400, 후지크롬 프로비아 400X, Fomapan/Arista 400
	500/28°		500	28	(500)	Kodak Vision3 500T 5219 (영화)
	640/29°		640	29	(500)	폴라로이드 600
8	800/30°		800	30	700	후지필름 프로800Z, 인스탁스
	1000/31°		1000	31	(1000)	일포드 델타 3200, 코닥 T-MAXP3200 TMAX^[76] Kodak Professional T-Max P3200^[77]
	1250/32°		1250	32	(1000)	Kodak Royal-X Panchromatic
9	1600/33°		1600	33	1400 (1440)	Fujicolor 1600, 후지필름_수페리아Fuji Natura 1600 and Superia 1600, 네오판1600
	2000/34°		2000	34	(2000)
	2500/35°		2500	35	(2000)
10	3200/36°		3200	36	2800 (2880)	Konica 3200, 폴라로이드 667, Fujifilm FP-3000B, Kodak Tmax 3200 B&W
	4000/37°			37	(4000)
	5000/38°			38	(4000)
11	6400/39°		6400^[50]	39	5600
	8000/40°^[48]^[49]
	10000/41°^[48]^[49]^[80]
12	12500/42°^[48]^[80]	12800^[49]^[51]^[52]^[53]^[54]	12500^[50]			ISO 10000보다 큰 ISO 속도는 ISO 12232:2019 전에 공식적으로 정의되지 않았다.^[79]
	16000/43°^[80]
	20000/44°^[80]					폴라로이드 612^[8]
13	25000/45°^[80]	25600^[53]^[54]
	32000/46°^[80]
	40000/47°^[80]
14	50000/48°^[80]	51200^[53]^[54]
	64000/49°^[80]
	80000/50°^[80]
15	100000/51°^[48]	102400^[53]^[54]		51^[49]		니콘 D3s 및 캐논 EOS-1D Mark IV (2009)
	125000/52°
	160000/53°
16	200000/54°	204800^[55]^[56]^[57]				캐논 EOS-1D X (2011), 니콘 D4 (2012), 펜탁스 645Z (2014)
	250000/55°
	320000/56°
17	400000/57°	409600^[58]^[59]				니콘 D4s, 소니 α ILCE-7S (2014), 캐논 EOS 1D X Mark II (2016)
	500000/58°
	640000/59°
18	800000/60°
	1000000/61°
	1250000/62°
19	1600000/63°
	2000000/64°
	2500000/65°
20	3200000/66°	3280000				니콘 D5 (2016)
	4000000/67°^[60]	4560000				캐논 ME20F-SH^[60] (2015)
21		104857600				Photonis INocturn^[9] (2021)

3. 디지털 카메라 감광 속도

디지털 카메라에서 노출과 센서 데이터 값의 관계는 센서의 신호 게인을 설정하여 조절할 수 있다. 센서 데이터 값과 완성된 이미지의 밝기 간의 관계는 sRGB와 같은 이미지 색 공간으로 센서 데이터를 해석하기 위해 선택된 매개변수에 따라 달라진다.

디지털 사진 카메라의 경우, 노출 지수(EI) 등급(일반적으로 ''ISO'' 설정)은 카메라에서 생성된 sRGB 이미지 파일이 동일한 노출에서 같은 EI 등급의 필름으로 얻을 수 있는 밝기와 유사하도록 제조업체가 지정한다. 보통 센서 데이터 값을 sRGB 값으로 해석하기 위한 카메라의 매개변수는 고정되어 있으며, 디지털로 변환하기 전에 아날로그 영역에서 센서의 신호 게인을 변경하여 여러 EI 선택 사항을 적용한다. 일부 카메라는 디지털 영역에서 센서의 신호 게인을 조정하여 일부 EI 선택 사항을 제공하기도 한다("확장 ISO"). 소수의 카메라 설계에서는 센서 데이터 값을 sRGB로 해석하기 위한 밝기 매개변수를 선택하여 EI를 조정하며, 이를 통해 캡처 가능한 하이라이트 범위와 사진의 어두운 영역에 나타나는 노이즈 양 사이에서 다양한 절충을 할 수 있다.

디지털 카메라는 빛에 대한 감도 면에서 필름을 훨씬 능가하여 최대 4,560,000에 달하는 ISO 등가 속도를 제공하는데, 이는 기존 필름 사진에서는 상상하기 어려운 수치이다. 마이크로프로세서와 소프트웨어 노이즈 감소 기술의 발전으로 사진을 촬영하는 순간 이러한 처리를 실행할 수 있게 되었으며, 사진작가는 이전 세대 디지털 카메라로는 처리 시간이 너무 오래 걸렸을 고도로 세련된 이미지를 저장할 수 있다.

3. 1. 작동 원리

디지털 카메라는 다음 두 가지 방법으로 ISO(감광 속도)를 높일 수 있다.

아날로그 증폭기(amplifier)를 사용하여 신호를 증폭시키는 방법 (아날로그-디지털 변환회로를 거치기 전).
디지털 값을 증가시키는 방법 (주로 binary shift 연산을 통해 아날로그-디지털 변환회로에서 얻어진 디지털 값으로 적용).

디지털 카메라는 위 두 가지 방법 중 하나 또는 둘 모두를 사용한다. 어떤 방법이 더 좋은지는 증폭기의 노이즈와 아날로그-디지털 변환회로의 노이즈 중 어떤 값이 더 큰지에 따라 결정된다.

ISO를 높이면 빠른 셔터 속도나 깊은 피사계 심도를 얻을 수 있지만, 노이즈가 증가하고 신호 대 잡음비가 감소한다.^[73]

3. 2. 표준

디지털 스틸 카메라의 ISO 측정은 ISO 12232 표준을 따른다.^[68] 제조사는 권장 노출 지수(REI) 또는 표준 출력 감도(SOS)를 기준으로 ISO 설정을 제공한다.^[68]

ISO 12232:2006 표준은 디지털 스틸 카메라 제조사가 특정 카메라 모델이 제공하는 각 감도 설정에서 노출 지수 등급을 결정하기 위한 5가지 다른 기술 중 하나를 선택하도록 했다.^[68] 선택된 기술에 따라, 노출 지수 등급은 센서 감도, 센서 노이즈 및 결과 이미지의 모양에 따라 달라질 수 있다.^[68]

2006년 버전의 표준에 새로 추가된 ''권장 노출 지수''(REI) 기술을 통해 제조사는 카메라 모델의 EI 선택을 임의로 지정할 수 있다. 이 선택은 다양한 센서 감도 설정에서 EI 값이 적절하게 노출된 sRGB 이미지를 생성한다는 제조사의 의견에만 기반한다.^[68]

2006년 버전의 표준에 새로 추가된 ''표준 출력 감도''(SOS) 기술은 ISO 2721에 따라 보정되고 노출 보정이 없는 EI로 설정된 자동 노출 제어 시스템에 의해 제어될 때 sRGB 이미지의 평균 레벨이 18% 회색에 1/3 스톱을 더하거나 뺀 값이어야 함을 명시한다. 출력 레벨은 카메라의 sRGB 출력에서 측정되므로 sRGB 이미지(일반적으로 JPEG)에만 적용되며 RAW 이미지 형식의 출력 파일에는 적용되지 않는다. 다중 영역 측광이 사용될 때는 적용되지 않는다.^[68]

ISO 12232:2019는 ISO 12232:2006 표준의 업데이트로, 더 넓은 범위의 ISO 속도를 정의한다.^[79]^[81]

4. 감광 속도와 사진 품질

사진 필름의 경우 감광 속도가 빠를수록 입자가 거친데, 이는 필름에서 빛에 반응하는 할로겐화 은 입자의 크기에 따른 자연스러운 것이다. 은염입자가 작은 필름은 감도가 낮고, 입자가 크면 감도가 큰 편이다. 그리고 이러한 필름내의 은염입자의 입상성에 따라서 필름의 해상력이나 선예도도 달라진다.

디지털 카메라의 경우 ISO를 높이면 노이즈가 증가한다. (신호 대 잡음비가 감소) 이는 신호를 증폭시키는 과정에서 노이즈도 함께 증폭되기 때문이다.

에멀젼 내의 할로겐화 은 입자의 크기는 필름 감도에 영향을 미치는데, 이는 더 큰 입자가 필름에 더 큰 빛 감도를 제공하기 때문에 입자성과 관련이 있다. 초상화나 원본 카메라 네거티브 복사에 사용되는 필름과 같은 미세 입자 필름은 비교적 둔하거나 "느린"데, 이는 "빠른" 필름보다 더 밝은 빛이나 더 긴 노출이 필요하기 때문이다. 어두운 곳에서 촬영하거나 고속의 움직임을 포착하는 데 사용되는 빠른 필름은 비교적 입자가 많은 이미지를 생성한다.

코닥은 인쇄물에서 입자성의 지각적 최소 감지 차이를 기반으로 필름 입자(컬러 네거티브 필름만 해당)를 특징짓기 위해 "인쇄 입자 지수"(PGI)를 정의했다. 또한 균일하게 노출된 필름의 밀도 변동의 RMS 측정값을 사용하여 입자를 측정하는 "입자성"도 정의했는데, 이는 48마이크로미터 구경의 마이크로덴시토미터로 측정한다.^[66] 입자성은 노출에 따라 다르며, 노출 부족된 필름은 노출 과다된 필름보다 더 입자가 많아 보인다.

극도로 짧거나 긴 노출 시간에서는 상반칙 불능 현상으로 인해 감광 속도가 변할 수 있다.^[65] 이는 노출 시간과 필름의 반응 사이의 선형적인 관계가 깨지는 현상이다.

5. 노출 지수 (EI)

노출 지수(EI)는 특정 필름 및 촬영 상황에 따라 필름의 실제 속도와는 별개로 할당된 속도 등급을 말한다.^[1] 장비 보정의 부정확성이나 프로세스 변수를 보상하거나, 특정 효과를 얻기 위해 사용된다.^[1] 노출 지수는 속도 '등급'과 비교하여 단순히 '속도 설정'이라고 불릴 수 있다.^[1]

예를 들어, 사진작가는 ISO 400 필름을 EI 800으로 평가한 다음 푸시 프로세싱을 사용하여 저조도 조건에서 인화 가능한 네거티브를 얻을 수 있다.^[1] 이 필름은 EI 800에서 노출되었다.^[1]

또 다른 예는 카메라의 셔터가 잘못 보정되어 필름을 일관되게 과다 노출 또는 부족 노출시키는 경우이다.^[1] 마찬가지로 노출계도 부정확할 수 있다.^[1] 이러한 결함을 보상하고 일관되게 올바르게 노출된 네거티브를 생성하기 위해 EI 설정을 적절하게 조정할 수 있다.^[1]

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