카메라 셔터 작동 원리와 종류는 무엇일까?

센서에 도달하는 빛의 양을 조절하는 두 가지 기능이 바로 셔터와 조리개죠. 노출의 양 또한 셔터와 조리개 조합에 의해서 결정된다는 사실, 알고 계셨나요? 이 두 가지를 제대로 조절하지 않는 경우 너무 어두운 사진이나, 너무 밝은 사진을 얻을 수 있는데요. 그래서 오늘은 카메라 셔터와 조리개 효과적으로 사용하는 방법 중 카메라 셔터 작동 원리 등 다양한 정보를 소개해드리려고 해요.

 

셔터는 렌즈가 열려 있는 시간을 조절하여 필름이나 센서에 도달하는 빛의 양을 조절해 주는데요. 열려 있는 시간을 2배로 늘리면 1스톱1 스톱 많은 노출인 광량도 2배가 된답니다. 반대로 시간을 1/2로 줄이게 되면 1 스톱 적은 노출, 광량도 1/2로 줄게 되는 것이죠. 일반적으로 셔터스피드의 경우 셔터가 열려 있는 시간의 분모 부분만 표시되는데요. 예를 들면 1/125초는 125로만 표시되는 형식으로 말이에요. 표시된 1 스톱마다 그다음 표시의 2배, 또는 1/2이 되도록 되어 있어요. 카메라 기종에 따라서 8000(1/8000) 이상도 올라가기도 하고 요즘 많은 카메라들이 그렇죠.

 

중간 팁으로 사진에서 사용되는 '스톱' 이라는 단어는 셔터스피드나 조리개를 변경시켜 얻을 수 있는 광량의 변화를 뜻하니 주의하시길 바랄게요. 노출을 1 스톱 더 올린다는 것은 노출 시간을 2배로 조절한다는 뜻이거나, 조리개 크기를 2배로 넓혀 광량을 2배로 늘린다는 뜻인데요. 반대로 노출을 1 스톱 내린다는 것은 노출 시간을 1/2로 줄이거나, 조리개 크기를 1/2로 줄여 도달하는 광량을 2배 줄인다는 뜻이라고 생각하면 돼요.

 

구형 카메라의 셔터속도는 1단계씩 풀 스톱 간격으로 조절이 가능했었는데요. 당시 카메라들은 어떤 셔터속도의 2배, 혹은 1/2 배에 해당하는 양의 광량을 받을 수 있게끔 기계장치가 제작됐기 때문이에요. 이런 기종의 경우 셔터속도를 1/2스톱이나 1/3 스톱 간격으로 조절할 수 있어요.

 

그럼 다음으로 셔터 작동원리를 한 번 알아보도록 할게요. 리프셔터 또는 렌즈셔터는 렌즈 자체에 셔터가 들어 있는데요. 모든 뷰 카메라와 상당숭의 중형 카메라, 대부분 컴팩트 카메라도 이 리프 셔터를 가지고 있답니다, 리프 셔터는 몇 장의 작고 얇은 금속판이 서로 겹치는 구조로 되어 있는데요. 셔터 버튼을 누르면 금속판이 주어진 시간만큼 열렸다가 다시 닫히게 된답니다. 이 열렸다 닫혔다 하는 사이에 렌즈를 통과한 광선은 필름을 노출시키게 돼요.

 

컴팩트 디지털카메라의 경우 대부분 노출시간을 전자적으로 조절하는 특수한 CCD센서를 가지고 있는데요. 이러한 카메라에는 일반적으로 닫혀 있다가 센서를 초기화할 수 있게 순간적으로 닫히는 리프 셔터가 달려 있어요.

 

장점을 보자면, 리피 셔터는 포컬 플레인 셔터에 비해 더 조용하고, 어떤 셔터속도에서도 플래시와 동조가 가능하다는 장점을 가지고 있고요. 단점으로는 리프 셔터가 열렸다 다시 원래대로 닫히는 과정으로 최고 속도가 보통 1/500초 밖에 되지 않는 점이에요. 렌즈 교환식 카메라에는 렌즈 안에 셔터가 내장되어 있는데요. 셔터가 렌즈 안에 들어가 가격도 그만큼 더 비싸진답니다. 또한 실제로 셔터스피드도 렌즈에 따라서 조금씩 차이가 날 수 있는데요. 일반적으로 작은 차이지만, 렌즈를 교환한 후 눈에 띌 정도로 커지는 경우도 있어요.

 

리프 셔터만 조리개 바깥쪽 가장자리 끝까지 열려야 해서 많은 카메라들은 큰 카메라들에 비해 더욱 작은 조리개 값에 더욱 빠른 셔터속도를 설정할 수 있는데요. 리프 셔터는 작동을 할 때 거의 소리가 없어 사진가가 셔터를 누른 것을 알리려 컴팩트 디지털카메라에는 인위적인 소리가 나는 전자적 프로그램이 작동한다고 해요.

 

다음으로는 포컬 플레인 셔터 방식 인데요. 이 방식의 셔터는 2장 이상의 서로 겹쳐지는 얇은 막으로 구성됐답니다. 느린 셔터스피드로 셔터를 누를 경우 첫 번째 막이 필름의 앞을 가로지르며 열린 창을 만들고, 이 틈을 통하여 빛이 센서에 노출되는데요. 정해진 시간만큼 셔터가 기다리고 두 번째 막이 뒤따라오며 빛을 차단하게 돼요. 셔터스피드가 더 빨라질 경우 뒤에 따라오는 막이 첫 번 째 막이 다 가기도 전에 닫히기 시작하는데요. 이때 센서는 이 두 장의 막 사이에 벌어진 틈으로 들어오는 빛에 노출이 되죠. 셔터스피드가 빨라지면 이 틈도 좁아지게 되고요.

 

포컬 플레인 셔터를 가진 카메라의 장점으로는 교환렌즈가 설계상 셔터를 렌즈 안쪽에 넣지 않아도 돼서 리프 셔터 방식의 렌즈보다 가격이 상대적으로 저렴한데요. 또한 포컬 플레인 셔터는 리프 셔터에 비해서 더 빠른 셔터속도를 얻을 수 있답니다. 하지만 일반적으로 두 셔터 막이 동시에 지나고 있는 상황에서 전자 플래시를 사용할 수 없는데요, 플래시가 터지는 동안, 막과 막이 만드는 공간이 필름 전체를 지나가는 가장 빠른 셔터 스피드는 1/60초 정도랍니다. 이 싱크 속도 이상 셔터스피드에서 전자 플래시를 사용하게 되면 플래시 광선이 열린 틈에 닿아 필름 프레임의 일부분에만 노출이 이뤄지는데요. 플래시를 쓸 때 비교적 느린 셔터스피드를 사용해야 하니 플래시 광선과 주변광도 함께 센서에 기록되기도 해요. 이렇게 필요하지 않은 빛은 이미지에 고스트나 이중 이미지를 만들어 주기도 한답니다.