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근접촬영

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목차

1. 개요

근접촬영은 작은 물체를 확대하여 촬영하는 사진 기법이다. 1899년 W. H. 웜슬리가 사진 매크로 사진이라는 용어를 제안하면서 시작되었으며, 매크로 렌즈, 익스텐션 튜브, 접사 렌즈 등의 장비를 사용하여 촬영한다. 45mm에서 200mm에 이르는 다양한 초점 거리의 렌즈가 사용되며, 뷰 카메라 무브먼트, 리버싱 링, 매크로 커플러 등의 기술도 활용된다. 디지털 카메라와 현미경을 이용한 촬영도 가능하다. 피사계 심도, 조명, 색수차 등 기술적인 고려 사항이 있으며, 35mm 환산 배율을 통해 소형 센서 카메라의 배율을 비교할 수 있다.

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2. 역사

1899년 W. H. 웜슬리(W. H. Walmsley)는 10배 미만의 배율로 촬영하는 근접 촬영 이미지를 진정한 '사진 현미경 사진'과 구별하기 위해 '사진 매크로 사진'이라는 용어를 제안했다.[15]

사진 현미경 사진의 발전은 매크로 사진술의 발전을 이끌었다.[16]

매크로 사진술의 초기 개척자 중 한 명은 1880년에 태어난 영국의 자연 다큐멘터리 영화 제작자인 퍼시 스미스였다. 그는 근접 촬영 사진으로 유명했다.[17]

3. 장비 및 기술



매크로 렌즈는 근접 촬영을 위해 특별히 설계된 렌즈로, 가까운 거리에서 초점을 맞추기 위한 긴 배럴과 높은 재현율에 최적화되어 있어 매크로 사진 촬영에 가장 많이 사용된다. 대부분의 최신 매크로 렌즈는 무한대까지 초점을 맞출 수 있으며 일반 사진 촬영에도 뛰어난 광학 품질을 제공한다. Canon MP-E 65mm f/2.8 1-5x Macro, Laowa 25mm f/2.8 2.5-5X Ultra Macro, Minolta AF 3x-1x 1.7-2.8 Macro와 같은 진정한 매크로 렌즈는 실물보다 더 큰 배율을 얻을 수 있어 작은 곤충의 눈, 눈송이 및 기타 미세한 물체의 구조를 사진으로 촬영할 수 있다.

다양한 초점 거리의 매크로 렌즈는 서로 다른 용도로 사용된다.

초점 거리용도
연속 가변 초점 거리거의 모든 매크로 피사체에 적합
45–65 mm제품 사진, 원치 않는 영향을 미치지 않으면서 가까이 접근할 수 있는 작은 물체, 자연스러운 배경 원근이 필요한 장면에 사용
90–105 mm곤충, 꽃, 편안한 거리에서 촬영하는 작은 물체에 사용
150–200 mm추가적인 작업 거리가 필요한 곤충 및 기타 작은 동물 촬영에 사용


3. 1. 기타 장비

익스텐션 튜브나 지속적으로 조절 가능한 벨로우즈를 렌즈와 필름 또는 센서 사이에 삽입하여 거리를 늘리는 것 또한 매크로 사진 촬영을 위한 장비 옵션이다.[13] 렌즈가 필름이나 센서에서 멀어질수록 초점 거리는 짧아지고 배율은 커지며, 동일한 조리개에서 이미지가 어두워진다. 다양한 길이의 튜브를 쌓아 렌즈와 피사체 간의 거리를 줄이고 배율을 높일 수 있다. 벨로우즈 또는 튜브는 사용 가능한 최대 초점 거리를 단축시키고 무한대까지 초점을 맞추는 것을 불가능하게 만든다.

카메라 렌즈 앞에 보조 접사 렌즈 (또는 접사 "필터")를 배치하는 것 또한 또 다른 옵션이다.[13] 저렴한 나사산 또는 슬립온 부착물은 근접 초점을 제공한다. 가능한 품질은 전용 매크로 렌즈 또는 익스텐션 튜브보다 낮으며, 일부 2원소 버전은 매우 우수하지만 많은 저렴한 단일 원소 렌즈는 색수차와 결과 이미지의 감소된 선예도를 나타낸다. 이 방법은 고정 렌즈가 있는 카메라에서 작동하며 일반적으로 브리지 카메라와 함께 사용된다. 이러한 렌즈는 렌즈의 광학적 파워에 디옵터를 추가하여 최소 초점 거리를 줄이고 카메라가 피사체에 더 가까이 다가가도록 한다.

뷰 카메라 무브먼트 및 Scheimpflug 원리를 사용하여 렌즈 가까이에 있는 물체를 초점에 놓고 선택적인 배경 초점을 유지할 수 있다. 이 기술은 필름 또는 센서 면에 대해 렌즈를 기울일 수 있는 기능이 있는 뷰 카메라 또는 원근 제어 렌즈를 사용해야 한다. Nikon PC-E 및 Canon TS-E 시리즈, Hartblei Super-Rotator, Schneider Super Angulon, 여러 Lensbaby 모델, Zoerk Multi Focus System 및 다양한 중형 포맷용 틸트-시프트 어댑터와 같은 렌즈는 고정 렌즈 마운트가 있는 카메라에서 틸트를 사용할 수 있다. 전통적인 뷰 카메라는 설계의 일부로 이러한 조정을 허용한다.

일반 렌즈는 "리버싱 링"을 사용하여 매크로 사진 촬영에 사용할 수 있다. 이 링은 렌즈 전면의 필터 나사산에 부착되어 렌즈를 거꾸로 부착할 수 있게 한다. 최대 4배의 실물 크기 배율의 우수한 품질 결과를 얻을 수 있다. 렌즈와 카메라 본체 간의 모든 전자 통신이 있는 카메라의 경우 이러한 통신을 유지하는 특수 리버싱 링을 사용할 수 있다. 익스텐션 튜브 또는 벨로우즈와 함께 사용하면 매우 다재다능한 진정한 매크로(실물 크기 이상) 시스템을 조립할 수 있다. 비매크로 렌즈는 작은 재현율에 최적화되어 있으므로 렌즈를 거꾸로 하면 반대로 높은 비율로 사용할 수 있다.

또한 매크로 사진은 '''매크로 커플러'''를 사용하여 렌즈의 전면 필터 나사산에 나사로 조여진, 일반적으로 장착된 더 긴 초점 거리의 렌즈 앞에 렌즈를 거꾸로 장착하여 수행할 수 있다. 이 방법을 사용하면 대부분의 카메라가 개방 조리개 측광과 같은 기능에 대해 일반적으로 장착된 렌즈와의 전자적 및 기계적 통신의 모든 기능을 유지할 수 있다. 배율은 일반적으로 장착된 렌즈의 초점 거리를 거꾸로 장착된 렌즈의 초점 거리로 나누어 계산한다 (예: 18 mm 렌즈를 300 mm 렌즈에 거꾸로 장착하면 재현율은 16:1). 첫 번째 렌즈가 내부 초점 방식이 아닌 경우, 거꾸로 장착된 렌즈의 추가 무게가 자동 초점 메커니즘을 손상시킬 수 있으므로 자동 초점 사용은 권장하지 않는다. 작업 거리는 첫 번째 렌즈보다 훨씬 짧다.

극단적인 매크로 용도의 익스텐션 튜브 (SLR). 튜브를 통해 펜을 배치하여 렌즈 요소가 없음을 나타냅니다.


매크로 렌즈 앞에 거꾸로 사용되는 광각 렌즈

3. 2. 디지털 카메라와 매크로

점점 더 많은 매크로 사진 촬영이 소형 디지털 카메라와 소형 센서 브리지 카메라를 사용하여 수행되고 있다. 이 카메라는 고출력 줌 렌즈와 (선택적으로) 카메라 렌즈 전면에 추가된 접사 디옵터 렌즈를 함께 사용한다. 이러한 카메라의 깊은 피사계 심도는 매크로 작업에 유리하다.[13][18] 이러한 카메라의 높은 픽셀 밀도와 해상력은 필름이나 더 큰 DSLR 센서에 필요한 것보다 낮은 재현율에서 매우 높은 수준의 세부 사항을 캡처할 수 있게 해준다. (종종 더 큰 이미지 노이즈를 대가로).[13]

iPhone 13 Pro 시리즈와 Samsung Galaxy S21 Ultra는 스마트폰 카메라에서 매크로 사진 촬영을 도입했다.

3. 3. 현미경

카메라는 쌍안 현미경(스테레오 현미경)의 한 광학 경로에 부착하여 해당 기기의 광학 장치를 시스템의 이미징 렌즈로 사용해 매크로 사진을 촬영할 수 있다.[19] 1976년부터 1993년까지 Wild Heerbrugg(스위스)와 그 후 Leica Microsystems는 스테레오 현미경의 스테레오 이미징 기능을 희생하면서 사진 촬영에 향상된 광학 성능을 갖춘 매크로 사진 촬영을 위한 전용 현미경 시스템인 매크로스코프 라인을 제공했다. 이 시스템에는 다양한 전용 스탠드, 대물 렌즈 및 보조 렌즈, 조명 시스템이 함께 제공되었다.[19] 1993년에 단종된 후 Leica는 Z6 APO 및 Z16 APO라는 이름으로 유사한 제품을 계속 제공하고 있다.[20]

4. 기술적 고려 사항

접사 촬영에는 여러 기술적인 고려 사항이 있다. 접사는 주로 꽃이나 곤충처럼 작은 피사체를 가까이에서 촬영할 때 사용되며, 이때 피사계 심도가 얕아져 배경이나 전경이 흐려지는 아웃 포커싱 효과가 나타난다.

접사를 하는 일반적인 방법은 다음과 같다.


  • 전용 렌즈 사용: 일안 반사식 카메라 등에서 사용되는 접사 전용 사진 렌즈를 매크로 렌즈라고 한다. 기존 렌즈 앞에 부착하는 클로즈업 렌즈나 접사 렌즈 같은 컨버전 렌즈도 있다. 일반 촬영용 렌즈를 어댑터 링을 이용해 카메라에 거꾸로 장착하면 광학 성능이 좋은 접사 렌즈로 활용할 수도 있다.
  • 전용 촬영 장비 사용: 접사 링이나 벨로우즈를 렌즈와 카메라 본체 사이에 넣어 접사를 할 수 있다.
  • 카메라 내장 기능 사용: 요즘 줌 기능과 함께 매크로 촬영 기능(매크로 모드, 접사 모드)을 탑재한 카메라가 많다. 하지만 촬영 배율이나 화질은 전용 매크로 렌즈보다 떨어진다.


4. 1. 피사계 심도

얕은 피사계 심도로 촬영된 잎 위의 파리, 앞쪽 흐림과 파리의 오른쪽 날개에서 두드러짐


제한된 피사계 심도는 접사 촬영에서 중요한 고려 사항이다. 가까운 물체에 초점을 맞출 때 피사계 심도는 매우 좁다. 3차원 피사체 전체에서 허용 가능한 선명도를 얻기 위해서는 작은 조리개 (높은 f-넘버)가 필요한 경우가 많다. 이는 느린 셔터 속도, 밝은 조명 또는 높은 ISO가 필요하다. 보조 조명(예: 플래시 유닛에서), 가급적이면 링 플래시가 자주 사용된다.[32][33]

일반 렌즈와 마찬가지로 매크로 렌즈에도 빛이 필요하며, 이상적으로는 일반 렌즈와 유사한 f/#을 제공하여 유사한 노출 시간을 제공한다. 매크로 렌즈는 또한 비슷한 초점 거리를 가지고 있으므로, 입사 동공 직경은 일반 렌즈와 비슷하다 (예: 100 mm f/2.8 렌즈는 100 mm/2.8 = 35.7 mm 입사 동공 직경을 가짐). 가까운 피사체에 초점을 맞추기 때문에, 피사체 지점에서 입사 동공까지의 빛의 원뿔은 비교적 둔각(현미경 용어인 비교적 높은 피사체 수치 구경)을 가지므로, 피사계 심도가 매우 좁아진다. 이것은 초점면에서 불과 1mm 더 가깝거나 멀리 떨어진 요소도 눈에 띄게 흐려질 수 있으므로, 피사체의 가장 중요한 부분에 초점을 맞추는 것이 필수적이다. 이로 인해, 피부 세포를 촬영하는 경우와 같이 큰 배율로 정밀한 초점을 맞추기 위해 현미경 스테이지 사용이 매우 권장된다.

또는, 동일한 피사체의 더 많은 샷을 약간 다른 초점 길이로 촬영하고, 모든 이미지의 가장 선명한 부분을 골라내어 결과 이미지의 피사계 심도를 인위적으로 증가시키는 전문적인 포커스 스태킹 소프트웨어로 나중에 결합할 수 있다. 아날로그 필름 카메라의 경우 빛 주사 사진 현미경 촬영술(LSP)이 피사계 심도 제한을 극복하는 데 사용되었다. 이 기술은 얇은 빛의 슬릿을 사용하여 물체를 조명하면서 빛의 평면을 가로질러 수직으로 이동시켜 이미지를 형성한다. 빛의 슬릿이 DOF보다 좁으면 전체 물체가 초점이 맞춰진 상태로 필름에 기록된다.[32][33]

4. 2. 조명

피사체를 충분하고 균등하게 조명하는 문제는 극복하기 어려울 수 있다. 렌즈 앞면을 따라 원형으로 배열된 플래시 튜브가 있는 링 플래시는 근접 거리에서 조명하는 데 도움이 될 수 있다.[34] 링 조명은 매크로 사진을 위한 지속적인 광원을 제공하기 위해 흰색 LED를 사용하여 등장했지만, 링 플래시만큼 밝지 않고 화이트 밸런스가 매우 차갑다.[35]

플래시 디퓨저를 사용하여 빛을 분산시키고 부드럽게 하여 경면 반사를 제거하고 더 균등한 조명을 제공할 수 있다.

4. 3. 색수차

많은 매크로 렌즈는 특히 렌즈를 뒤집거나 익스텐션 튜브 또는 클로즈업 렌즈를 사용할 때 높은 수준의 색수차를 특징으로 한다. 아포크로매트 렌즈라고 불리는 일부 매크로 렌즈는 이를 더 잘 제어하도록 설계되었는데, 예를 들어 Laowa 100mm f/2.8 2x Ultra Macro APO 및 Sigma APO MACRO 150mm F2.8 등이 있다.

5. 35mm 환산 배율

35mm 환산 배율 또는 35mm 환산 재현 비율은 35mm 기반 이미지와 비교하여 소형 센서 형식 또는 "크롭 센서" 디지털 카메라로 얻을 수 있는 겉보기 배율을 나타내는 척도이다. 동일한 인쇄 크기로 확대된다.[21][22] 이 용어는 많은 사진 작가들이 35mm 필름 형식에 익숙하기 때문에 유용하다.[14][23][24][25][26][27]

35mm 환산 배율: 위 사진은 풀 프레임(35mm) 센서 디지털 SLR 카메라와 100mm 매크로 렌즈로 1:1 배율로 촬영되었다. 아래 사진은 마이크로 포서즈(2× 크롭) 센서 카메라와 50mm 매크로 렌즈로 1:2 배율로 촬영되었다. 두 이미지 모두 피사체 높이는 24mm이다. 이 두 가지 설정으로 촬영된 사진은 동일한 인쇄 크기에서 실질적으로 동일한 크기로 표시되며, 아래 사진은 1:1 35mm 환산 재현 비율 상태를 갖는다.


"진정한" 매크로 렌즈는 필름 또는 센서 평면에서 1:1의 재현 비율을 갖는 렌즈로 정의되지만, 소형 센서 형식 디지털 카메라에서는 매크로 사진을 찍기 위해 실제로 1:1의 재현 비율을 얻거나 필요로 하는 경우는 드물다. 매크로 사진 작가가 더 중요하게 생각하는 것은 프레임을 채울 수 있는 가장 작은 물체의 크기를 아는 것이다.[9] 간단히 말해서, 1X 배율은 물체의 길이가 1mm이면 센서에 투영될 때 정확히 1mm가 되는 것이다. 풀 프레임 카메라(36X24mm)로 1X 배율로 촬영한다고 가정하면, 크기가 18x12mm인 물체는 사진의 1/4 면적을 차지한다.[28] 예를 들어, 12 메가픽셀 마이크로 포서즈 파나소닉 루믹스 DMC-GH1 카메라는 2× 크롭 센서를 사용하여, 이미지를 화면에서 보거나 동일한 크기로 인쇄할 때 12 메가픽셀 "풀 프레임" 니콘 D700 카메라와 동일한 피사체 크기, 해상도 및 겉보기 배율로 사진을 찍으려면 1:2 재현 비율만 필요하다. 따라서 최대 이미지 배율이 2.0x인 Four Thirds system 매크로 렌즈인 Laowa 50mm f/2.8 2X Ultra Macro Lens[29]는 "4.0x 35mm 환산 배율"로 평가된다.[30]

35mm 환산 재현 비율을 계산하려면 렌즈의 실제 최대 배율에 카메라의 35mm 변환 계수 또는 "크롭 팩터"를 곱하면 된다. 실제 배율 및/또는 크롭 팩터를 알 수 없는 경우(많은 소형 또는 자동 카메라 디지털 카메라의 경우와 같이), 렌즈의 최대 배율 거리에서 프레임에 수직으로 배치된 mm 자의 사진을 찍고 프레임의 높이를 측정하면 된다. 1.0x 배율의 35mm 필름 이미지의 피사체 높이는 24mm이므로 다음을 사용하여 35mm 환산 재현 비율과 실제 재현 비율을 계산한다.[31]

:(35mm 환산 재현 비율) = 24 / (측정된 높이(mm))

:(실제 재현 비율) = (35mm 환산 재현 비율) / 크롭 팩터.

디지털 소형 카메라 센서 크기는 매우 다양한 크기로 제공되며 카메라 제조업체는 이러한 카메라의 매크로 재현 비율을 거의 게시하지 않으므로, 24mm 수직 객체가 딱 맞거나 카메라 뷰파인더에 맞기에는 너무 큰 경우 매크로 사진을 찍고 있다는 좋은 규칙이 있다.[14]

35mm 환산 재현 비율: 왼쪽 사진은 마이크로 포서즈(2× 크롭) 센서 카메라와 50mm 매크로 렌즈로 1:2 배율로 촬영되었다. 오른쪽 사진은 풀 프레임(35mm) 센서 디지털 SLR 카메라와 100mm 매크로 렌즈로 1:1 배율로 촬영되었다. 사진은 실질적으로 구별할 수 없으므로 동일하다. 이미지가 약간 다른 각도로 촬영되었으므로 두 이미지를 교차 시선 스테레오그램으로 볼 수 있다.

참조

[1] 서적 Digital Macro and Close-Up Photography For Dummies https://books.google[...] John Wiley & Sons
[2] 서적 Mastering Digital Photography ILEX Press
[3] 서적 The Science of Imaging: An Introduction https://books.google[...] CRC Press
[4] 서적 Collegiate Dictionary, 10th Ed Merriam-Webster, Inc
[5] 서적 The DSLR Field Guide: The Essential Handbook to Getting the Most from Your Camera https://books.google[...] Focal Press
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[7] 웹사이트 Macro Photography http://www.photograp[...] 2012-05-20
[8] 웹사이트 Canon 50 mm Macro http://www.kenrockwe[...] 2012-05-20
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[10] 웹사이트 How to take great macro photographs http://www.macworld.[...] 2012-05-20
[11] 웹사이트 Macrophotography and your Evolt http://www.olympusam[...] 2012-05-20
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[13] 웹사이트 Extreme macro photography http://www.digicamhe[...] 2012-05-20
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[24] 웹사이트 Choosing Your Macro http://www.outdoorph[...] Outdoor Photographer 2012-06-11
[25] 웹사이트 Intro To Macro http://www.dpmag.com[...] Digital Photo Magazine 2012-06-11
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[27] 웹사이트 Help with reproduction ratio http://wetpixel.com/[...] Wetpixel.com 2012-06-11
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