포서즈 시스템
1. 개요
포서즈 시스템은 2002년 올림푸스와 코닥이 공동으로 발표한 디지털 카메라 시스템 규격이다. 4/3인치 크기의 이미지 센서를 사용하며, 미러를 제거하여 소형화한 마이크로 포서즈 시스템으로 발전했다. 포서즈 시스템은 센서 크기와 4:3 종횡비를 특징으로 하며, 렌즈 마운트 규격은 미국 특허로 보호받고 있다. 올림푸스, 파나소닉, 라이카 등이 포서즈 시스템을 채택하여 카메라와 렌즈를 생산했으며, 렌즈는 다양한 초점 거리와 조리개 값을 제공한다.
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| 유형 | 디지털 카메라 시스템 표준 |
|---|---|
| 발표일 | 2002년 |
| 개발 | 올림푸스 코닥 |
| 센서 크기 | 포 서드 (Four Thirds) |
| 렌즈 마운트 | 포 서드 (Four Thirds) |
| 교환 가능 렌즈 | 예 |
| 후속 시스템 | 마이크로 포 서드 시스템 |
| 이미지 센서 크기 | 18 mm × 13.5 mm (대략) |
|---|---|
| 화면비 | 4:3 |
| 렌즈 마운트 | 포 서드 (Four Thirds) 마운트 |
| 렌즈 설계 목표 | 텔레센트릭 |
| 디지털 통신 | 양방향 |
| 장점 | 렌즈 호환성 이미지 품질 카메라 크기 |
|---|---|
| 단점 | 센서 크기 (다른 DSLR 시스템 대비) |
| 지원 제조업체 | 올림푸스 파나소닉 (일부 모델) 라이카 (일부 모델) 시그마 |
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코닥 -
포토 CD
포토 CD는 코닥에서 개발한 디지털 이미지 저장 매체로, 다양한 사진 촬영 요구를 충족시키고 여러 플랫폼에서 재생 가능하도록 설계되었으나, 대체 형식의 등장과 독점적인 기술 표준으로 쇠퇴했지만 저렴한 비용 덕분에 한때 인기를 끌었으며 현재도 수요가 있다. -
코닥 -
슈퍼 8 필름
슈퍼 8 필름은 코닥이 1965년에 출시한 8mm 영화 필름 포맷으로, 더블 8mm 필름의 개선과 카트리지 방식 도입으로 사용 편의성을 높여 가정용 영화 제작에 널리 쓰였으나 비디오 테이프 등장으로 쇠퇴 후 영화 제작의 대안으로 다시 부상하여 아마추어와 영화 제작자들에게 활용되고 있다. -
사진 장비 -
스테디캠
스테디캠은 카메라를 안정화시켜 부드러운 영상을 촬영하는 장비로, 개럿 브라운이 개발한 '브라운 스태빌라이저'에서 시작되었으며 영화, 드라마 등 다양한 영상 제작에 활용되어 영화사에 큰 영향을 미쳤다. -
사진 장비 -
사진 필름
사진 필름은 빛에 반응하는 할로겐화은 입자를 사용하여 이미지를 기록하는 얇은 매체로, 흑백, 컬러 등 다양한 종류와 감광도, 형태, 규격 등으로 분류되며, 디지털 카메라의 등장으로 사용량이 감소했으나 독특한 표현 방식으로 활용된다. -
렌즈 마운트 -
캐논 RF 마운트
캐논 RF 마운트는 풀프레임 미러리스 카메라용으로 개발되어 54mm 내경과 20mm 플랜지백 거리를 가지며, 어댑터를 통해 EF 렌즈와 호환되고, 캐논 EOS R 시스템 및 RED 시네마 카메라에 채용되었으며, 서드파티 렌즈 제조사들의 참여로 렌즈 선택의 폭이 넓어지고 있다. -
렌즈 마운트 -
캐논 EF 마운트
캐논 EF 마운트는 1987년 캐논이 EOS 시리즈를 위해 개발한 렌즈 마운트로, 넓은 직경과 렌즈 내장 모터 설계를 통해 자동 초점 성능을 향상시키고 다양한 렌즈 설계 자유도를 제공한다.
2. 역사
2001년 2월, 코닥(Kodak)과 올림푸스(Olympus)는 디지털 카메라 기술을 공유한다고 발표했다. 올림푸스는 두 회사가 공동 개발하고 코닥이 제조할 고해상도 전하 결합 소자(CCD) 센서를 구매하기로 했다. 몇 달 후, 코닥 내부 발표에서 올림푸스가 코닥 KAF-C5100E 5.1 메가픽셀 4/3" 센서를 사용하여 DSLR을 개발 중이며, 2002년 사진 마케팅 협회 전시회에서 카메라를 발표할 잠정적인 계획을 가지고 있다는 사실이 밝혀졌다. 올림푸스는 해당 센서 크기의 "컨셉 카메라"를 개발 중임을 확인했다.
포서즈 시스템(Four Thirds System)은 2002년 9월 포토키나에서 올림푸스와 코닥이 공동으로 발표했다. 최초의 카메라는 2003년 6월 24일에 발표된 올림푸스 E-1으로, 전문 시장을 겨냥했으며, 9월부터 출하될 예정이었다. 2004년 2월, 올림푸스는 파나소닉, 산요, 시그마 주식회사가 컨소시엄에 합류했다고 발표했다. 그 해에 출시된 두 번째 포서즈 DSLR인 올림푸스 E-300은 디자이너들이 표준 펜타프리즘 대신 네 개의 거울을 가진 "포로 파인더"를 사용하기로 결정했기 때문에 상단 데크에 일반적인 돌출부가 없었다. 이는 올림푸스 펜 F 하프 프레임 필름 SLR에 사용된 뷰파인더 디자인과 유사했다.
2006년, 올림푸스와 파나소닉은 E-300과 유사한 바디 디자인을 사용하여 라이브 MOS라는 새로운 센서 디자인에 협력했다고 발표했다. 그 결과, 올림푸스 E-330, 파나소닉 DMC-L1, 라이카 디지룩스 3와 같은 세 개의 유사한 카메라가 출시되었다. 올림푸스 E-400 (2006년)을 제외한 거의 모든 후속 포서즈 카메라 모델은 파나소닉의 센서를 사용했는데, E-400은 CCD를 장착했지만 유럽에서만 판매되었다.
2.1. 마이크로 포서즈 시스템
올림푸스와 파나소닉은 2008년 8월에 새로운 렌즈 포맷인 마이크로 포서즈를 발표했다.
마이크로 포서즈 시스템은 포서즈 시스템과 같은 크기의 센서를 사용하지만, 미러를 제거하고 플랜지백(렌즈 마운트면에서 센서까지의 거리)을 줄여서 더 작은 카메라와 렌즈를 만들 수 있게 했다. 플랜지백이 짧아지면 광각 렌즈 설계에 유리하고, 어댑터를 사용하면 다양한 마운트의 렌즈를 사용할 수 있다는 장점이 있다.
새로운 시스템은 기존 포서즈 시스템과 같은 센서를 사용하지만, 카메라 디자인에서 미러 박스를 제거했다. 카메라의 메인 액정 디스플레이 또는 전자식 뷰파인더를 통해 라이브 뷰가 표시되는데, 이는 디지털 컴팩트 카메라와 비슷하다. 자동 초점은 메인 이미지를 사용하여 콘트라스트 감지 방식으로 작동하며, 이 역시 디지털 컴팩트 카메라와 유사하다. 일부 올림푸스 및 파나소닉 카메라에는 센서에 위상차 검출 자동 초점 기능이 내장되어 있기도 하다. 새로운 시스템의 목표는 고급형 하이엔드 콤팩트 디지털 카메라 및 DSLR과 경쟁할 수 있도록 더 작은 카메라를 만드는 것이었다. 플랜지 초점 거리가 짧아져서 더 작은 표준 렌즈 및 광각 렌즈를 사용할 수 있게 되었다. 또한 어댑터를 사용하면 1970년대와 1980년대의 수동 초점 렌즈를 포함한 다른 마운팅 시스템 기반의 렌즈도 사용할 수 있다.
포서즈 렌즈는 어댑터를 통해 마이크로 포서즈 바디에 사용할 수 있지만, "마이크로 포서즈 시스템의 모든 기능을 항상 사용할 수 있는 것은 아닐 수 있다."
마이크로 포서즈 시스템으로 전환하면서, 회원사들은 포서즈 시스템 제품의 제조 및 지원을 중단하기 시작했다. 마지막 포서즈 카메라인 올림푸스 E-5는 2010년에 출시되었다. 2013년, 올림푸스는 온칩 위상차 검출 자동 초점을 사용하여 기존 포서즈 렌즈를 더 잘 지원하는 마이크로 포서즈 카메라인 올림푸스 E-M1을 출시했다. 올림푸스는 2017년에 포서즈용 Zuiko Digital 렌즈 생산을 중단했다.
3. 디자인
포서즈 시스템의 렌즈 마운트 규격은 미국 특허 6,910,814에 설명되어 있다.
일반적인 센서 크기는 18mm × 13.5mm(대각선 22.5mm)이며, 이미지 영역은 17.3mm × 13mm이다. 센서 면적은 대부분의 다른 DSLR에 사용되는 APS-C 센서보다 약 30–40% 작지만, 소형 디지털 카메라에 사용되는 1/2.5" 센서보다는 약 9배 크다. 포서즈 센서의 이미지 영역은 110 필름의 이미지 영역과 거의 같다.
4:3 이미지 가로 세로 비율은 다른 DSLR 시스템과 포서즈를 구별하는데, 다른 DSLR 시스템은 일반적으로 전통적인 35mm 형식의 3:2 가로 세로 비율을 따르기 때문이다. 그러나 표준은 센서 대각선만 지정하므로 표준 3:2 가로 세로 비율을 사용하는 포서즈 카메라도 가능하다.
센서 가로 세로 비율은 렌즈 설계에 영향을 미친다. 예를 들어, 올림푸스에서 포서즈 시스템용으로 설계된 많은 렌즈에는 4:3 가로 세로 비율에 맞게 작동을 최적화하는 내부 사각형 배플 또는 영구적으로 장착된 "꽃잎" 렌즈 후드가 포함되어 있다.
올림푸스의 수석 제품 관리자인 존 크나우어는 인터뷰에서 "포서즈는 이미지 센서의 크기와 센서의 가로 세로 비율을 모두 의미한다"라고 밝혔다.
3.1. 센서 크기와 종횡비
이 시스템의 이름은 이미지 센서의 크기에서 유래하였다. 사용된 센서는 "4/3 인치" 타입이었다. 그 길이는 (실제 빛이 감광되는 영역은 더 작지만) 비디콘 튜브(Vidicon tube영어)의 지름 크기다. 실제 센서의 대각선 길이는 22.5mm이다.
종종 이 이름이 현재 카메라에서 사용되는 센서의 4:3 종횡비로 언급되기도 한다. 포서즈 시스템의 사진에서 긴 측(가로)은 짧은 측(세로)의 4/3(1.33)배다. 이는 35mm 포맷의 종횡비 1.5와 정사각형의 종횡비 1의 중간 쯤이다. 포서즈 시스템에서 원형의 이미지 영역의 크기 이외에 종횡비에 대해서도 정의를 하고 있는지 논란이 있지만, 미국 특허 제 6910814호에서 다음과 같은 언급이 나온다.
> 카메라 바디는 원형의 이미지 영역 내에 4:3 종횡비의 화상면을 갖는 화상 획득 장치를 갖는다.
이러한 4:3 종횡비는 대부분의 컴팩트 디지털 카메라와 동일한데, 이러한 4:3 화면 구성비의 주 원인은 멀티미디어 화면의 최적화에 있었다. 포서즈 시스템이 태동될 2000년 당시, 컴퓨터의 CRT 모니터와 아날로그 TV의 화면 비율이 4:3이었기 때문이다.
현재는 컴퓨터 화면에서 와이드 화면 구성 비율이 기준이 되고 있으며, 포서즈의 4:3 종횡비는 이러한 와이드 화면 비율에서 전체 화면을 보기 위해서 슬라이드 바를 써야 하거나 화면 전체로 확대해 볼 경우, 25%의 화면을 활용 못하게 된다.
이러한 화면 구성 비율은 렌즈 디자인에도 직접적인 영향을 주어서 올림푸스에서 포서즈 전용 디자인의 많은 렌즈들이 내부 직사각형 배플(baffle)형 구조이고 고정형 마운트의 페텔(petel) 렌즈 후드들은 오직 4:3 종횡비에만 맞도록 설계되었다.
하지만 최근에 출시되는 올림푸스의 포서즈 카메라들의 경우는 다중 종횡비(multi aspect) 시스템을 소프트웨어적으로 지원하여 이는 센서의 종횡비인 4:3 비율 이외에도 3:2, 16:9, 1:1 등과 같은 다양한 종횡비의 결과물을 가능하게 한다.
일반적인 센서 크기는 18 mm × 13.5 mm(대각선 22.5 mm)이며, 이미지 영역은 17.3 mm × 13.0 mm이다. 센서의 면적은 대부분의 다른 DSLR에 사용되는 APS-C 센서보다 약 30–40% 작지만, 일반적으로 소형 디지털 카메라에 사용되는 1/2.5" 센서보다 약 9배 크다. 우연히도, 포서즈 센서의 이미지 영역은 110 필름의 이미지 영역과 거의 동일하다.
4:3 이미지 가로 세로 비율에 대한 강조는 다른 DSLR 시스템과 포서즈를 구별하며, 다른 DSLR 시스템은 일반적으로 전통적인 35mm 형식의 3:2 가로 세로 비율을 따릅니다. 그러나 표준은 센서 대각선만 지정하므로 표준 3:2 가로 세로 비율을 사용하는 포서즈 카메라도 가능하다. 특히, 최신 파나소닉 마이크로 포서즈 모델은 동일한 이미지 대각선을 유지하면서 여러 가로 세로 비율로 촬영하는 기능도 제공한다. 예를 들어, 파나소닉 GH1은 4:3, 3:2 및 16:9에서 이미지 서클을 최대한 활용하도록 설계된 다중 가로 세로 센서를 사용하며, 각 비율은 22.5 mm의 대각선을 가집니다.
올림푸스의 수석 제품 관리자인 존 크나우어는 인터뷰에서 "포서즈는 이미지 센서의 크기와 센서의 가로 세로 비율을 모두 의미합니다."라고 밝혔습니다. 그는 또한 4:3과 8×10의 표준 인쇄 크기, 중형 포맷 6×4.5 및 6×7 카메라 간의 유사점을 지적하여 올림푸스가 3:2가 아닌 4:3을 선택한 이유를 설명하는 데 도움을 주었다.
포서즈 시스템의 플랜지백은 38.67mm, 이미지 센서의 기록 대각선 길이가 21.63mm (35mm 필름의 기록면 대각선 길이 43.26mm의 1/2)로 규격화되어 있으며, 이를 바탕으로 이미지 서클의 직경이 결정된다. 센서 크기가 원래의 포서즈 사이즈(18mm × 13.5mm)보다 작은 것은 21.63mm를 4:3의 변을 갖는 직사각형으로 환산하면 약 17.3mm × 13mm가 되기 때문이다. 화면 크기는 110 필름에 가깝다.
3.2. 렌즈 설계
포서즈 시스템의 렌즈 마운트 규격은 미국 특허 6,910,814에 설명되어 있다. 바요넷 마운트 타입으로, 플랜지 초점 거리는 38.67mm이다.
포서즈 시스템은 이미지 센서의 기록 대각선 길이가 21.63mm (35mm 필름의 1/2)로 규격화되어 있으며, 이를 바탕으로 이미지 서클의 직경이 결정된다. 센서 크기가 원래 포서즈 사이즈(18mm × 13.5mm)보다 작은 것은 21.63mm를 4:3 비율로 환산하면 약 17.3mm × 13mm가 되기 때문이다. 화면 크기는 110 필름에 가깝다.
초기에는 텔레센트릭성(후술) 추구로 인해 렌즈 구경과 플랜지백 길이가 커져 타사 디지털 일안 반사식 카메라와 크기가 비슷했다. 그러나 이후 본체 및 렌즈 소형화가 진행되었고, 더 작은 마이크로 포서즈 시스템도 등장했다.
; 망원 렌즈의 소형·경량화
: 이미지 서클이 35mm 풀 사이즈 카메라의 절반 정도이므로, 포서즈 시스템 렌즈의 초점 거리를 35mm 환산 초점 거리로 하려면 약 2배로 해야 한다. 이 때문에 망원 렌즈는 대형 센서를 채용한 타사 시스템보다 작고 가볍게 설계할 수 있다.
; PC 등에서의 풀 스크린 표시
: 이미지 센서의 화면비가 4:3이므로, 640×480, 1024×768, 1600×1200 등 표준적인 컴퓨터 디스플레이에서 풀 스크린으로 표시할 수 있다. 그러나 최근 HD 영상 보급으로 16:9 등 가로로 넓은 디스플레이가 늘면서 점차 부합하지 않게 되었다.
; 오픈 규격
: 포서즈 시스템은 오픈 규격으로, 카메라 제조사 등 업계 단체에 NDA를 기반으로 공개되어 다른 제조사의 참가를 가능하게 한다. 포서즈 시스템 대응 기기에서는 제조사를 불문하고 렌즈와 바디 간 호환성이 유지된다.
: 2005년까지 올림푸스 외 제조사에서는 바디가 출시되지 않았지만, 2006년에는 파나소닉에서 DMC-L1, 라이카에서 DIGILUX 3가 출시되었다.
; 텔레센트릭성
: 기존 일안 반사식 카메라 시스템을 유용한 디지털 일안 반사식 카메라에는 다음과 같은 문제가 있었다.
:# 이미지 센서의 광전자 변환 소자인 포토 다이오드는 구조적으로 깊은 부분에 배치되어 케라레로 인해 빛이 충분히 도달하지 못한다. 마이크로 렌즈를 사용해 개구율을 개선하지만, 입사각이 크면 광량 저하가 발생한다. 이는 주변부 광량 저하로 나타나며, 주로 CMOS 센서에서 발생하고 이면 조사형 CMOS 센서에서는 다소 해소된다.
:# 빛이 수직에서 크게 벗어난 각도로 입사하면 마이크로 렌즈를 통과한 빛이 인접 포토 다이오드로 누출되어 주변부 해상력 저하를 초래한다.
:# 로우 패스 필터의 효과는 입사 각도에 따라 커지므로, 주변부 빛 각도가 큰 렌즈를 사용하면 해상력이 크게 저하된다.
:# 기존 시스템은 렌즈 후군과 촬상면 사이에 공기만 존재한다고 가정했지만, 디지털 카메라는 로우 패스 필터, 커버 유리 등이 있어 수차가 발생한다. 이는 F값이 작은 렌즈나 광각 렌즈 주변부에서 영향이 크다.
: 이러한 문제를 해결하기 위해 일부 카메라는 텔레센트릭성을 높인 렌즈 설계를 적용한다.
: 포서즈 시스템은 이러한 문제를 해결하기 위해 디지털 전용으로 설계를 변경했다. 이미지 센서 중심부에서 주변부까지 수직에 가까운 빛이 도달하는 텔레센트릭성이 높은 광학 설계가 가능하다는 것이 특징이다. 이 덕분에 개방에서도 화면 중심부에서 주변부까지 안정적인 화질을 얻을 수 있다.
; 먼지 제거 기구
: 포서즈 시스템의 또 다른 특징은 올림푸스가 개발한 더스트 리덕션 시스템이다. 원형의 얇은 유리 광학창을 초음파 (약 30kHz)로 진동시켜 먼지를 털어내고, 하부 접착제 부착 포켓에 집진하는 시스템이다. 이 광학창은 백 포커스 길이를 이용해 이미지 센서에서 떨어진 위치에 배치되어 먼지가 덜 찍히도록 한다. 이 시스템이 포서즈 규격에 포함되는지는 불분명하지만, 타사 포서즈 카메라에도 탑재되어 있다.
3.3. 장점
* 포서즈 시스템은 센서 각 부분에 전달되는 빛의 양이 고르기 때문에 비네팅이 적고 주변부 화질이 뛰어나다.
* 플랜지백(Flange-Back) 길이가 다른 마운트보다 짧아 어댑터링을 이용해 플랜지백이 더 긴 마운트의 렌즈를 사용할 수 있다. 다만, 다른 마운트 렌즈 사용 시 자동 초점(AF)은 작동하지 않는다.
* 포서즈 시스템은 DSLR 최초로 먼지 제거 시스템(dust reduction)을 탑재했다. 현재 판매되는 올림푸스 포서즈 카메라 9종은 모두 먼지 제거 기능을 갖추고 있다.
* 이미지 서클의 길이가 다른 제품보다 작아 자이델의 5대 수차로 인한 화질 저하가 2배에서 16배까지 적다.
* 135 포맷 풀 프레임 대비 조리개값 2 스탑 정도 피사계 심도(DOF)가 깊어져 깊은 심도 확보에 유리하다.
* 카메라 본체와 렌즈의 소형화가 상대적으로 용이하다.
* 이미지 서클 크기가 작아 수직입사 구현이 용이하다.
* 135 포맷 대비 저렴한 가격으로 생산이 가능하다.
* 텔레센트릭 광학 경로는 센서에 닿는 빛이 센서에 더 수직에 가깝게 이동하여 구석이 더 밝아지고 특히 광각 렌즈에서 중심에서 벗어난 부분의 해상도가 향상된다는 것을 의미한다.
* 플랜지 초점 거리가 캐논 FD, 캐논 EF, 니콘 F, 올림푸스 OM, 펜탁스 K와 같은 기존 필름 SLR 렌즈 마운트보다 짧기 때문에, 간단한 기계식 어댑터 링을 사용하여 다른 많은 SLR 유형의 렌즈를 포서즈 카메라에 장착할 수 있다. 이러한 기계식 어댑터 링은 일반적으로 초점 및 조리개를 수동으로 설정해야 한다.
* 망원 렌즈는 대형 센서를 채용한 타사의 디지털 일안 반사식 카메라 시스템보다 작고 가볍게 설계하는 것이 가능하다.
* 이미지 센서의 화면비가 4:3이므로, 640×480, 1024×768, 1600×1200 등 표준적인 컴퓨터 디스플레이에서 풀 스크린으로 표시할 수 있다.
* 포서즈 시스템은 오픈 규격으로 카메라 제조사 등의 업계 단체에 NDA를 기반으로 공개되어 있으며, 다른 제조사의 참가를 가능하게 하고 있다. 포서즈 시스템 대응 기기에서는 제조사를 불문하고 렌즈와 바디 간의 호환성이 유지된다.
* 포서즈 시스템은 이미지 센서의 중심부에서 주변부까지 수직에 가까운 빛이 도달하는, 텔레센트릭성이 높은 광학 설계가 가능하다는 것이 최대 특징이다. 이로 인해 포서즈 시스템에서는 망원에서 초광각에 이르기까지 개방에서도 화면 중심부에서 주변부까지 안정적인 화질을 얻는 데 성공했다.
* 포서즈 시스템의 또 다른 큰 특징으로, 올림푸스가 개발한 더스트 리덕션 시스템이 있다.
3.4. 단점
* 수직입사성을 위해서는 광각과 표준 줌 대역에 더 공격적인 레트로 포커스 디자인을 채용해야 한다. 이것은 밝은 조리개의 렌즈를 만들기 어렵게 하며, 시중에 나와있는 포서즈 광각 렌즈의 가격을 비싸게 만든다.
* 빛의 총량 측면에서 35mm 풀 프레임 시스템의 f/1.0~f/2.0 렌즈에 대응하는 포서즈 시스템 렌즈가 없다.
* 센서가 작기 때문에 광학식 뷰파인더를 크게 만들 수 없다. 그러나 EVF를 사용하는 마이크로포서드에는 이 단점이 적용되지 않는다.
* 피사계 심도(DOF)가 깊어 얕은 심도 표현(아웃포커싱)에 불리하다. 센서 크기로 인해 135 풀 프레임 대비 조리개값이 2 스탑 정도 깊어진다.
* 일반적으로 센서가 작으면 고감도에서 노이즈가 증가한다. 특히 저광량 촬영 시, 비슷한 신호 대 잡음비를 얻기 위해서는 더 큰 크기의 이미지 센서를 가진 카메라에 비해 더 밝은 렌즈를 필요로 한다.
* 총 화소수가 비슷할 때, 작은 센서의 화소 크기는 큰 센서에 비해 작고, 이 때문에 한 화소가 받는 빛의 양이 적어진다. 포서즈 시스템에서 f/2 렌즈는 35mm 풀 프레임 센서를 가진 시스템의 f/4 렌즈와 비슷한 양의 빛을 통과시킨다.
* 더 큰 센서와 동일한 픽셀 수를 비교했을 때, 포서즈 센서는 픽셀당 불균형적으로 적은 빛을 수집한다. 개별 포토사이트가 더 작을 뿐만 아니라, 각 포토사이트는 더 큰 포토사이트보다 지원 회로 및 가장자리 음영 처리에 전체 면적의 더 많은 부분을 잃는다. 캡처된 빛이 적기 때문에 각 포토사이트는 추가 증폭이 필요하며, 이로 인해 더 높은 노이즈와 감소된 다이나믹 레인지가 발생한다. 텔레센트릭 렌즈 디자인은 이 문제를 완화할 수 있지만, 센서는 입사광의 각도에 더 민감하게 반응하며 이미지 가장자리 광량 감소가 더 두드러진다.
* 센서의 해상도는 종종 메가픽셀 단위의 총 센서 픽셀 수로 측정되며, 이는 카메라 선택의 주요 요인이 된다. 작은 센서는 큰 센서와 동일한 픽셀 수로 제조하기가 더 어렵고, 렌즈가 더 작은 센서에서 적절한 사진을 생성하기 위해 더 높은 절대 해상력을 달성해야 하기 때문에 광학에 대한 요구 사항이 더 크다. 동일한 픽셀 해상도를 가진 더 큰 센서와 비교했을 때 작은 픽셀 활성 영역은 평균 효과를 줄이고 높은 공간 주파수를 더 잘 샘플링할 수 있어 이 문제를 완화한다.
* 더 큰 센서와 동일한 화각을 얻으려면, 포서즈 센서와 함께 사용되는 렌즈의 초점 거리가 더 짧아야 한다. 그러나 더 큰 센서와 동일한 피사계 심도와 빛 수집 능력을 얻으려면 렌즈 조리개를 일정하게 유지해야 한다. 즉, 동일한 피사계 심도 및 이미지 노이즈를 얻기 위해 포서즈 시스템의 초점비가 더 작아야 한다. 더 빠른 렌즈(작은 초점비를 가진 렌즈)를 생산하는 것이 더 어렵기 때문에, 더 얕은 피사계 심도를 생성하고 더 많은 빛을 수집하는 렌즈를 찾기가 어렵거나 불가능할 수 있다. 예를 들어, 35mm "풀 프레임" DSLR은 조리개를 두 스톱 조여서 포서즈 카메라의 피사계 심도와 일치시킬 수 있다. 그러나 포서즈 시스템이 빠른 렌즈를 사용하여 35mm 카메라의 얕은 피사계 심도와 일치시키는 것은 더 어렵거나 불가능할 수 있다.
* 어두운 곳에서의 고감도 촬영의 경우, 다른 DSLR 규격과 비교하면 이미저 크기가 작기 때문에 노이즈 특성이 원리적으로 떨어진다. 예를 들어 포서즈의 ISO 200과 35mm 풀 사이즈의 ISO 200에서는 35mm 풀 사이즈가 S/N비가 약 2스텝 더 우수하다. 이는 포서즈의 ISO 200의 S/N비가 35mm 풀 사이즈의 ISO 800에 상당하며, 포서즈에서는 ISO 100이나 ISO 200으로 촬영한 사진에서도 비교적 노이즈가 눈에 띄는 경우가 적지 않다. 올림푸스 기기에서는 "트루픽 V" 등의 화상 처리 엔진을 통해 노이즈 감소에 힘쓰고 있다.
* 얕은 심도를 이용한 사진 표현의 경우, 이미저가 작은 것에 기인하는 피사계 심도가 깊은 것에 따른 보케 표현의 얕음이 있다. 보케 표현을 하기 위해서는 피사계 심도를 얕게 할 필요가 있지만, 같은 화각의 렌즈를 동일 조건에서 사용했을 경우 포서즈는 원리적으로 35mm 풀 사이즈만큼 얕은 피사계 심도를 실현할 수 없기 때문에 보케가 적고, 보케를 늘리려면 더 초점 거리가 긴 렌즈를 사용할 필요가 있다.
* 뷰 파인더 상의 경우, 매트 스크린에 맺히는 상이 작은 것에 따른 뷰파인더 상의 작음이 단점으로 꼽힌다. 이로 인해 다른 포맷의 디지털 일안 반사식 카메라보다 매뉴얼 포커스 시 초점 맞추기의 난이도가 높다.
3.5. 크롭 팩터와의 연관성
포서즈 시스템에서 크롭 팩터(crop factor)는 중요한 의미를 가진다. 크롭 팩터는 초점거리 배수(Focal length multiplier)라고도 불리며, 35mm 필름 카메라를 기준으로 다른 시스템에서 환산 화각(환산 초점거리)을 표시하는 비율이다. 포서즈 시스템에서 크롭 팩터가 중요한 이유는 다음과 같다.
* 35mm 필름을 사용하는 135 포맷은 환산 초점거리(환산 화각)를 표시하는 기준이 된다.
* 환산 초점거리 정보로 렌즈의 광각이나 망원의 정도를 쉽게 판단할 수 있다.
* 사진에서 필요한 광학적인 효과(피사계 심도, 배경 압축 등)를 예상하는 데 필요하다.
각 시스템의 크롭 팩터는 크롭 팩터 항목에 도표로 정리되어 있다.
위 그림을 보면, 35mm 렌즈를 사용할 때 빨간색 상자는 풀 프레임, 파란색 상자는 니콘 DX 시스템, 녹색 상자는 포서즈 시스템에서 보이는 이미지 크기를 나타낸다. 이는 동일한 초점거리 렌즈를 사용해도 판형 크기에 따라 화각이 달라진다는 것을 보여준다.
포서즈 시스템은 35mm 풀 프레임 DSLR에 비해 2배의 크롭 팩터를 가진다. 이는 사진학 교재인 마이클 랭포드(Michael Langford)의 "고급사진학(Advanced Photography)"에도 명시되어 있다. 크롭 팩터는 해당 시스템이 크롭인지 아닌지와는 관계없이, 더 큰 판형의 중형 카메라에도 적용된다.
포서즈 시스템은 센서가 작기 때문에 다음과 같은 특징을 가진다.
* 낮은 광량 수집: 동일한 픽셀 수의 더 큰 센서와 비교했을 때, 포서즈 센서는 픽셀당 빛을 적게 받는다. 개별 포토사이트가 작고, 지원 회로 및 가장자리 음영 처리에 더 많은 면적을 잃기 때문이다. 이로 인해 노이즈가 증가하고 다이나믹 레인지가 감소한다. 텔레센트릭 렌즈 디자인으로 완화할 수 있지만, 센서는 입사광 각도에 더 민감하고 이미지 가장자리 광량 감소가 더 두드러진다.
* 높은 광학 요구 사항: 작은 센서는 동일한 픽셀 수로 제조하기 어렵고, 렌즈는 더 높은 해상력을 달성해야 한다. 작은 픽셀 활성 영역은 평균 효과를 줄이고 높은 공간 주파수를 더 잘 샘플링하여 이 문제를 완화한다.
* 얕은 피사계 심도 구현의 어려움: 동일한 화각을 얻으려면 초점 거리가 더 짧은 렌즈를 사용해야 한다. 그러나 동일한 피사계 심도와 빛 수집 능력을 얻으려면 렌즈 조리개를 일정하게 유지해야 한다. 즉, 동일한 피사계 심도 및 이미지 노이즈를 얻기 위해 포서즈 시스템의 초점비가 더 작아야 한다. 더 빠른 렌즈(작은 초점비를 가진 렌즈)는 생산이 어렵기 때문에, 얕은 피사계 심도를 만들고 더 많은 빛을 수집하는 렌즈를 찾기 어렵거나 불가능할 수 있다. 예를 들어, 35mm 풀 프레임 DSLR은 조리개를 두 스톱 조여 포서즈 카메라의 피사계 심도와 일치시킬 수 있지만, 포서즈 시스템은 빠른 렌즈를 사용해도 35mm 카메라의 얕은 피사계 심도를 따라잡기 어려울 수 있다.
4. 포서즈 시스템 채택 회사
2006년 Photo Marketing Association Annual Convention and Trade Show에 따르면 포서즈 컨소시엄은 다음과 같다.
* 라이카
* 산요
* 시그마
* 올림푸스
* 코닥
* 파나소닉
* 후지
OM 디지털 솔루션즈(구 올림푸스이미징)는 규격 제창 메이커로, 초기부터 바디를 출시했다. 이스트만 코닥 컴퍼니는 규격 제창 메이커로, 주로 CCD 센서를 공급했다. 후지필름은 2003년에 규격에 찬동했다. 산요 전기는 2004년에 규격에 찬동하고 바디 개발 공급을 표명했으나, 2011년 시점에서는 대응 바디를 출시하지 않았다. 시그마는 2004년에 규격에 찬동하여 교환 렌즈를 출시했다. 파나소닉은 2004년에 규격에 찬동, 2005년에 올림푸스와의 DSLR 카메라 공동 개발을 발표했으며, 이미지 센서로 1980년대에 개발된 CPD 센서의 흐름을 잇는 νMaicovicon을 스틸 카메라용으로 최적화한 Live MOS를 공급하고 2006년에 바디를 출시했다. 라이카는 2006년에 규격에 찬동하여 파나소닉에 대한 라이센스 부여 형태로 교환 렌즈를 공급하고, 파나소닉으로부터 OEM을 받아 바디를 출시했다.
5. 포서즈 렌즈
포서즈 시스템 렌즈는 여러 회사에서 다양한 종류로 출시되었다.
* 올림푸스는 매크로와 어안 렌즈를 포함해서 초점거리 7~300mm의 24 종의 포서즈 렌즈를 만들었다.
* 시그마는 매크로 렌즈를 포함해서 초점거리 10~800mm의 14종의 포서즈 호환 렌즈를 만들었다.
* 라이카(파나소닉)은 초점거리 14~150mm의 4종의 포서즈 렌즈를 만들었다.
포서즈 렌즈 마운트는 38.67 mm의 플랜지 초점 거리를 가진 바요넷 마운트 타입으로 지정되어 있다.
Four Thirds System 표준용 렌즈는 41개였으며, 2009년경에 메커니즘이 개선되었지만 그 외에는 광학이 동일하게 수정 및 재출시된 렌즈 2개가 포함되었다.
올림푸스는 "주이코 디지털" 브랜드로 포서즈 시스템용 렌즈를 생산했다. 이들은 표준, 하이 그레이드, 슈퍼 하이 그레이드의 세 가지 등급으로 나뉜다. 하이 그레이드 렌즈는 최대 조리개 값이 더 빠르지만 가격이 훨씬 비싸고 크며, 슈퍼 하이 그레이드 줌 렌즈는 전체 줌 범위에서 일정한 최대 조리개 값을 갖는다. 표준 등급을 제외한 모든 등급은 방진방습 기능이 있다. 각 등급 내의 렌즈는 광각에서 초망원까지의 범위를 커버한다. 주이코 디지털 렌즈는 일관되게 우수한 광학 성능으로 호평을 받고 있다.
| 광각 | 표준 | 망원 | 초망원 | 특수 목적 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 표준 | 9–18 4–5.6 | 14–42 3.5–5.6 25 2.8 "팬케이크" | 40–150 4–5.6 | 70–300 4–5.6 매크로 | 35 3.5 매크로 18–180 3.5-6.3 슈퍼줌 |
| 하이 그레이드 | 11–22 2.8–3.5 | 12–60 2.8–4 14–54 2.8–3.5 II | 50–200 2.8–3.5 SWD | 50 2 매크로 8 3.5 어안 | |
| 슈퍼 하이 그레이드 | 7–14 4 | 14–35 2 | 35–100 2 150 2 | 90–250 2.8 300 2.8 | |
올림푸스는 또한 1.4× 및 2× 텔레컨버터와 전자적으로 결합된 익스텐션 튜브도 만들었다.
시그마는 10 mm에서 800 mm까지의 포서즈 시스템용 렌즈를 만들었으며, 몇몇은 동급 제품이 없는 렌즈도 포함되어 있다. 예를 들어 밝은 단렌즈(30 mm 및 50 mm )와 초망원(300–800 mm 5.6)이 있다.
라이카는 포서즈 시스템용 렌즈 4개를 설계했다. 밝고 어두운 표준 줌렌즈와 14–150 mm 슈퍼줌 렌즈는 모두 파나소닉의 이미지 안정화 시스템을 갖추고 있으며, 비안정화된 25 mm 단렌즈도 있다. 이 렌즈들은 파나소닉에서 제조 및 판매한다.
{|class="wikitable sortable" style="font-size:90%;text-align:center;"
|+포서즈 시스템 렌즈 목록
! 이름 !! 제조사
! F.L. (mm) !! Ap., 날개
! 방진/방습 !! OIS
! 구조 !! 화각
! 최소 초점 거리
! 필터 (mm) !! 크기 (Φ×L) !! 무게
! class="unsortable" | 비고 / 참고
|-
| colspan=13 style="background:#fdd;" data-sort-value=zzz-000 | 어안 렌즈
|-
! style="background:#fdd;font-size:90%;" | ZUIKO DIGITAL ED 8mm F3.5 어안
! style="background:#44f;color:#fff;" | 올림푸스
! style="background:#fdd;font-size:125%" | 8
| –22, 7(C)
| ||
| 10e/6g || 180° || 0.135m
| — || 79mm×77mm || 485g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
| colspan=13 style="background:#fed;" data-sort-value=zzz-001 | 초광각 렌즈
|-
! style="background:#fed;font-size:90%;" | ZUIKO DIGITAL ED 7-14mm F4.0
! style="background:#44f;color:#fff;" | 올림푸스
! style="background:#fed;font-size:125%" | 7–14
| –22, 7(C)
| ||
| 18e/12g || 114–75° || 0.25m
| — || 86.5mm×119.5mm || 780g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#fed;font-size:90%;" | ZUIKO DIGITAL ED 9-18mm F4.0-5.6
! style="background:#44f;color:#fff;" | 올림푸스
! style="background:#fed;font-size:125%" | 9–18
| –22, 7(C)
| ||
| 13e/9g || 100–62° || 0.25m
| 72 || 79.5mm×73mm || 275g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
| colspan=13 style="background:#ffd;" data-sort-value=zzz-002 | 광각 렌즈
|-
! style="background:#ffd;font-size:90%;" | 10-20mm F4-5.6 EX DC HSM
! style="background:#f44;color:#fff;" | 시그마
! style="background:#ffd;font-size:125%" | 10–20
| –22, 6
| ||
| 14e/10g || 94.5–56.8° || 0.24m
| 77 || 83.5mm×86.4mm || 495g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#ffd;font-size:90%;" | ZUIKO DIGITAL 11-22mm F2.8-3.5
! style="background:#44f;color:#fff;" | 올림푸스
! style="background:#ffd;font-size:125%" | 11–22
| –22, 7
| ||
| 12e/10g || 89–53° || 0.28m
| 72 || 75mm×92.5mm || 485g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
| colspan=13 style="background:#dfd;" data-sort-value=zzz-003 | 표준 렌즈
|-
! style="background:#dfd;font-size:90%;" | ZUIKO DIGITAL ED 12-60mm F2.8-4.0 SWD
! style="background:#44f;color:#fff;" | 올림푸스
! style="background:#dfd;font-size:125%" | 12–60
| –22, 7(C)
| ||
| 14e/10g || 84–20° || 0.25m
| 72 || 79.5mm×98.5mm || 575g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#dfd;font-size:90%;" | ZUIKO DIGITAL ED 14-35mm F2.0 SWD
! style="background:#44f;color:#fff;" | 올림푸스
! style="background:#dfd;font-size:125%" | 14–35
| –22, 9(C)
| ||
| 18e/17g || 75–34° || 0.35m
| 77 || 86mm×123mm || 900g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#dfd;font-size:90%;" | ZUIKO DIGITAL ED 14-42mm F3.5-5.6
! style="background:#44f;color:#fff;" | 올림푸스
! style="background:#dfd;font-size:125%" | 14–42
| –22, 7(C)
| ||
| 10e/8g || 75–29° || 0.25m
| 58 || 65.5mm×61mm || 190g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#dfd;font-size:90%;" | ZUIKO DIGITAL ED 14-45mm F3.5-5.6
! style="background:#44f;color:#fff;" | 올림푸스
! style="background:#dfd;font-size:125%" | 14–45
| –22, 7
| ||
| 12e/10g || 75–27° || 0.38m
| 58 || 71mm×86.5mm || 285g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#dfd;font-size:90%;" | LEICA D VARIO-ELMARIT 14-50mm F2.8-3.5 ASPH. MEGA O.I.S.
! style="background:#282;color:#fff;" | 파나소닉
! style="background:#dfd;font-size:125%" rowspan=2 | 14–50
| –22, 7
| ||
| 16e/12g || rowspan=2 | 75–24° || rowspan=2 | 0.29m
| 72 || 78.1mm×97.4mm || 490g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#dfd;font-size:90%;" | LEICA D VARIO-ELMAR 14-50mm F3.8-5.6 ASPH. MEGA O.I.S.
! style="background:#282;color:#fff;" | 파나소닉
| –22, 7
| ||
| 15e/11g
| 67 || 78mm×84.5mm || 435g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#dfd;font-size:90%;" | ZUIKO DIGITAL 14-54mm F2.8-3.5
! style="background:#44f;color:#fff;" rowspan=2 | 올림푸스
! rowspan=2 style="background:#dfd;font-size:125%" | 14–54
| –22, 7
| rowspan=2 || rowspan=2
| rowspan=2 | 15e/11g || rowspan=2 | 75–23° || rowspan=2 | 0.22m
| rowspan=2 | 67 || 73.5mm×88.5mm || 435g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#dfd;font-size:90%;" | ZUIKO DIGITAL 14-54mm F2.8-3.5 II
| –22, 7(C)
| 74.5mm×88.5mm || 440g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#dfd;font-size:90%;" | ZUIKO DIGITAL ED 17.5-45mm F3.5-5.6
! style="background:#44f;color:#fff;" | 올림푸스
! style="background:#dfd;font-size:125%" | 17.5–45
| –22, 7(C)
| ||
| 7e/7g || 63–27° || 0.28m
| 52 || 71mm×70mm || 210g
| style="font-size:90%;text-align:left;" | E-500의 키트 렌즈
|-
! style="background:#dfd;font-size:90%;" | 18-50mm F2.8 EX DC 매크로
! style="background:#f44;color:#fff;" | 시그마
! style="background:#dfd;font-size:125%" rowspan=2 | 18–50
| –22, 7
| ||
| 15e/13g || rowspan=2 | 62–24° || 0.2m
| 72 || 79mm×91.1mm || 525g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#dfd;font-size:90%;" | 18-50mm F3.5-5.6 DC
! style="background:#f44;color:#fff;" | 시그마
| –22, 7
| ||
| 8e/8g || 0.25m
| 58 || 67.5mm×67.8mm || 270g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#dfd;font-size:90%;" | 18-125mm F3.5-5.6 DC
! style="background:#f44;color:#fff;" | 시그마
! style="background:#dfd;font-size:125%" | 18–125
| –22, 9
| ||
| 15e/14g || 62–9.9° || 0.5m
| 62 || 70mm×83mm || 520g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#dfd;font-size:90%;" | 24mm F1.8 EX DG ASPHERICAL MACRO
! style="background:#f44;color:#fff;" | 시그마
! style="background:#dfd;font-size:125%" | 24
| –22, 9
| ||
| 10e/9g || 49° || 0.18m
| 77 || 83.6mm×87.9mm || 520g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#dfd;font-size:90%;" | LEICA D SUMMILUX 25mm F1.4 ASPH.
! style="background:#282;color:#fff;" | 파나소닉
! style="background:#dfd;font-size:125%" | 25
| –16, 7(C)
| ||
| 10e/9g || 47° || 0.38m
| 72 || 77.7mm×75mm || 510g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#dfd;font-size:90%;" | ZUIKO DIGITAL 25mm F2.8
! style="background:#44f;color:#fff;" | 올림푸스
! style="background:#dfd;font-size:125%" | 25
| –22, 7(C)
| ||
| 5e/4g || 47° || 0.2m
| 43 || 64mm×23.5mm || 96g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#dfd;font-size:90%;" | 30mm F1.4 EX DC HSM
! style="background:#f44;color:#fff;" | 시그마
! style="background:#dfd;font-size:125%" | 30
| –16, 8
| ||
| 7e/7g || 40° || 0.4m
| 62 || 77.8mm×63.9mm || 410g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
| colspan=13 style="background:#ddf;" data-sort-value=zzz-004 | 슈퍼줌 렌즈
|-
! style="background:#ddf;font-size:90%;" | LEICA D VARIO-ELMAR 14-150mm F3.5-5.6 ASPH. MEGA O.I.S.
! style="background:#282;color:#fff;" | 파나소닉
! style="background:#ddf;font-size:125%" | 14–150
| –22, 7
| ||
| 15e/11g || 75–8.2° || 0.5m
| 72 || 78.5mm×90.4mm || 535g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#ddf;font-size:90%;" | ZUIKO DIGITAL ED 18-180mm F3.5-6.3
! style="background:#44f;color:#fff;" | 올림푸스
! style="background:#ddf;font-size:125%" | 18–180
| –22, 7
| ||
| 15e/13g || 62–6.9° || 0.45m
| 62 || 78mm×84.5mm || 435g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
| colspan=13 style="background:#edf;" data-sort-value=zzz-005 | 망원 렌즈
|-
! style="background:#edf;font-size:90%;" | ZUIKO DIGITAL ED 35-100mm F2.0
! style="background:#44f;color:#fff;" | 올림푸스
! style="background:#edf;font-size:125%" | 35–100
| –22, 9(C)
| ||
| 21e/18g || 34–12° || 1.4m
| 77 || 96.5mm×213.5mm || 1650g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#edf;font-size:90%;" | ZUIKO DIGITAL 40-150mm F3.5-4.5
! style="background:#44f;color:#fff;" rowspan=2 | 올림푸스
! style="background:#edf;font-size:125%" rowspan=2 | 40–150
| –22, 7(C)
| rowspan=2 || rowspan=2
| 13e/10g || rowspan=2 | 30–8.2° || 1.5m
| rowspan=2 | 58 || 77mm×107mm || 425g
| style="font-size:90%;text-align:left;" |
|-
! style="background:#edf;font-size:90%;" | ZUIKO DIGITAL ED 40-150mm F4.0-5.6
| {{