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김가중의 한국사진방송 화요강좌 연재2. 선막과 후막의 원리 그리고 훼절현상과 이레이져현상
우리들이 사용하는 SLR카메라(DSLR 포함)의 셔터는 포컬플레인셔터(Focal plane shutter)라고 한다. 셔터는 카메라에 따라 여러 가지 종류가 있지만 SLR카메라의 경우 렌즈를 교환 할 수 있게 필름(CCD 칩) 바로 앞에 부착되어 있다. 즉 초점이 맞는 면에 위치하여 포커스 플레인 셔터라고 이름 하였다.
이 방식의 셔터는 사각으로 된 프레임 위를 고무막이나 스틸(티타늄 판)판으로 된 미닫이 문(셔터)을 사용하는데 이 문은 두 장으로 구성되어 있다. 이 막을 한 장으로 열고 닫으면 한쪽 면엔 빛이 많이 들어오고 다른 면은 덜 들어와 사진의 명암이 차이가 나게 된다.
따라서 두 장의 막을 사용하여 선막은 열고 후막은 닫아주는 역할을 하여 화면전체에 빛이 고루 비치게 하였다.
이 두 장의 막(커튼)이 옆으로 열고 닫히는 방식을 좌우주행식, 아래위로 오가면 상하주향식이라 한다. 요즈음은 매우 정밀한 상하주행식으로 보다 고속셔터가 가능해 졌다.
이 셔터방식의 기계적 최고속도는 좌우주행식의 경우 대체로 1/60초, 상하주행식의 경우 1/125초 정도다.
그런데 최근 카메라엔 1/8000초까지의 고속속도도 장착했다. 최고속도 1/60초라며 어떻게 된 심판일까?
그 원리는 선막과 후막의 틈(슬릿)의 조절에 있다. 선막이 완전히 열어주고 후막이 닫아주면 1/60초지만 선막이 반쯤 열어 주었을 때 이미 후막이 닫기 시작한다면 절반의 빛이 필름에 쪼여 질 것이다. 이때의 셔터속도는 1/125초가 된다. 같은 원리로 1/4이 열렸을 때 후막이 닫히기 시작하면 더욱 적은 양의 빛이 쪼여지고 이는 고속속도가 되는 것이다.
이와 같이 슬릿을 아주 좁게 하면 엄청난 고속도 가능하다.
하지만 슬릿을 무작정 좁게 할 수도 없다. 이유는 훼절현상 때문이다. 나뭇가지사이로 아주 강렬한 빛이 비치면 그 주변이 하얗게 지워져 나뭇가지가 잘려져 보일 것이다. 이와 같이 강한 빛으로 인해 주변의 사물이 보이지 않는 현상을 이레이져 현상이라고 하고 이와 같은 원리가 훼절현상이다.
셔터의 슬릿이 아주 작거나 조리개 구멍이 아주 작아지면 이러한 현상에 의하여 해상도가 떨어지게 된다.
셔터의 선막과 후막의 구조는 스트로보 촬영시 크게 영향을 준다.
지속광과 달리 순간적으로 번쩍하고 사라지는 찰나의 섬광을 사용하는 스트로보는 셔터막이 완전히 열렸을 때 발광되어야 제대로 된 사진이 촬영된다. 그런데 후막이 이미 닫히어 좁은 틈만 남아 있다면 그 틈새만큼만 사진이 찍힐 것이다. 그래서 셔터막이 완전히 열려 있는 순간의 최고속도점을 싱크로 포인터(동조접점)라고 한다. (1/60초에서~1/250초, 카메라에 따라)
그런데 최근엔 동조접점보다 더 고속속도 스트로보도 가능한데 이 원리는 스트로보의 발광시간을 셔터속도보다 더 길게 하여 마치 지속광 처럼 빛이 발광하고 있는 순간에 셔터가 열렸다 닫히게 하는 방식을 사용하고 있는 것이다.
* 더욱 자세한 것은 동영상 참조.
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