스마트폰 카메라 성능이 눈부시게 발전하면서, 전문 사진 용어들이 일상 대화 속으로 깊숙이 파고들고 있습니다. 특히 “f-스톱”(또는 “f-넘버”)은 스마트폰 제조사들이 스펙 경쟁을 벌일 때 자주 등장하는 단어입니다. 이에 대한 기본적인 이해가 필요합니다.
조리개와 노출의 삼각관계
조리개는 셔터 속도, ISO와 함께 노출을 결정하는 세 가지 핵심 요소 중 하나입니다. 조리개는 렌즈 앞면에 위치한 구멍의 크기를 의미하며, 이를 통해 카메라 센서에 들어오는 빛의 양을 조절합니다. 셔터 속도는 빛이 센서에 도달하는 시간을, ISO는 센서의 빛에 대한 민감도를 각각 조절합니다.
셔터 속도는 초 단위로 측정되어 직관적이지만, 조리개는 f/1.6, f/11, f/22와 같은 f-스톱으로 표시됩니다. 대부분의 카메라 렌즈는 f-스톱을 조절할 수 있지만, 스마트폰 카메라는 예외적으로 고정 조리개를 채택하고 있습니다. f-스톱 값이 낮을수록 사진은 밝아지고, 값이 높을수록 사진은 어두워집니다.
하지만 이 복잡한 관계는 어떻게 이해해야 할까요?
F-스톱, 쉽게 이해하기
f-스톱은 렌즈의 초점 거리를 렌즈 조리개(빛이 들어오는 구멍)의 크기로 나눈 비율입니다. 예를 들어 f-스톱이 2(f/2)라면, 렌즈 조리개 크기가 초점 거리의 절반이라는 의미입니다. 초점 거리가 100mm인 렌즈에서 f/2 조리개는 50mm(100/50=2)가 됩니다. 반면 초점 거리가 200mm인 렌즈에서 f/2 조리개는 100mm(200/100=2)가 됩니다.
f-스톱은 광학 물리학의 몇 가지 특성 때문에 비율로 표시됩니다.
렌즈의 조리개가 클수록 더 많은 빛이 센서에 도달하며, 그 결과로 이미지가 밝아집니다. 따라서 f 값이 낮을수록 더 밝은 이미지를 얻을 수 있습니다.
초점 거리가 긴 렌즈는 시야각이 좁아지는 경향이 있습니다. 이러한 렌즈는 이미지를 상대적으로 크게 투사하여 빛을 넓게 퍼뜨립니다. f-스톱이 비율로 측정되는 이유는, 렌즈의 초점 거리와 조리개(f 값) 비율이 일정하면 모든 렌즈에서 비슷한 밝기의 사진을 얻을 수 있기 때문입니다. 즉, 광량 차이는 비율로 보정됩니다.
위의 두 사진은 모두 f/8로 촬영되었지만 초점 거리가 다릅니다. 더 긴 렌즈의 큰 조리개는 더 좁은 시야각으로 인해 상쇄되므로 동일한 셔터 속도가 사용됩니다.
예를 들어 나무 사진을 찍는다고 가정해 보겠습니다. f/2 설정의 100mm 렌즈를 사용하면 조리개 너비는 50mm가 됩니다. f/2 설정의 200mm 렌즈를 사용하면 조리개는 100mm가 됩니다. 그러나 두 사진 모두 밝기는 비슷하게 나타납니다.
200mm 렌즈의 조리개가 2배(면적으로는 4배) 넓지만 화각은 100mm 렌즈의 절반에 불과합니다. 따라서 센서에 4배 더 큰 면적을 투사해야 하므로 두 효과가 서로 상쇄됩니다.
사진 촬영에서의 F-스톱
이제 f-스톱이 실제 사진에 어떻게 적용되는지 자세히 알아보겠습니다.
사진 촬영은 조리개, 셔터 속도, ISO를 균형 있게 조절하는 작업입니다. 센서에 적절한 양의 빛을 조사하여 장면을 정확하게 포착해야 하며, 사진이 너무 어둡거나(노출 부족) 너무 밝으면(노출 과다) 안됩니다.
센서에 도달하는 빛의 양은 ‘스톱’이라는 단위로 측정됩니다. 노출을 한 스톱 높이면 센서에 도달하는 빛의 양이 두 배가 됩니다. (손떨림 보정 기능 등 다른 요소도 스톱 단위로 측정됩니다.)
빛의 양을 조절하는 여러 방법 중 하나는 1/100초 대신 1/50초와 같이 셔터 속도를 느리게 하여 센서에 빛이 더 오래 도달하도록 하는 것입니다. 또는 조리개를 더 넓게 조절할 수도 있지만, 여기에는 추가적인 고려 사항이 있습니다.
DSLR 및 기타 전문 카메라에서 조리개는 피사계 심도를 조절하는 중요한 요소입니다.
더 많은 빛을 받아들이는 것 외에도, 더 넓은 조리개로 촬영한 이미지는 피사계 심도가 얕아져서 장면의 일부분만 선명하게 표현되고 나머지는 흐릿하게 처리됩니다. 이는 인물 사진 촬영 시 유용하지만, 때로는 해결해야 할 문제로 작용하기도 합니다.
f-스톱 값은 선형으로 증가하지 않는다는 점도 알아두어야 합니다. f-스톱 값은 로그 스케일로 증가합니다. 즉, f/4에서 f/2로 변경하면 카메라에 들어오는 빛의 양은 두 배가 아니라 네 배로 증가합니다. 빛의 양을 정확히 두 배로 늘리려면 f/2.8로 변경해야 합니다.
복잡해 보일 수 있지만, 다행히도 스마트폰은 대부분 고정 조리개 렌즈를 사용하므로 f-스톱을 완전히 이해하지 못해도 충분히 활용할 수 있습니다. (자세한 내용은 아래에서 설명합니다.)
하지만 만약 전문가용 카메라를 사용한다면, 사진에서 조리개를 창의적으로 활용하는 방법을 더 깊이 있게 알아볼 필요가 있을 것입니다.
F-스톱과 스마트폰
과거에는 아마추어 사진가와 전문가 모두 f-스톱과 조리개에 익숙해져야 했습니다. 하지만 이제는 스마트폰 제조사들이 마케팅에 이러한 용어를 적극적으로 사용하고 있으므로 몇 가지 추가적인 고려 사항이 있습니다.
f-스톱은 렌즈의 실제 초점 거리를 기준으로 계산됩니다. 제조사들이 광고하는 f-넘버는 실제이지만, 렌즈에 대해 자랑하는 초점 거리는 일반적으로 풀프레임 카메라에 해당되는 값입니다. 예를 들어 Apple은 iPhone 11 Pro의 망원 렌즈가 52mm이고 조리개가 f/2라고 홍보했지만, 이는 빛이 1인치 이상의 구멍을 통과하는 것처럼 보입니다. 하지만 실제 초점 거리는 6mm에 불과하므로 구멍의 너비는 약 3mm에 불과합니다.
더 넓은 조리개는 저조도 환경에서 더 나은 사진을 만들 수 있습니다. 스마트폰 카메라의 구조적 특성상 고정 조리개의 가장 큰 영향은 셔터 속도와 ISO를 다양한 상황에서 사용할 수 있다는 것입니다. 렌즈의 조리개가 넓을수록 저조도에서 더 좋은 품질의 이미지를 얻을 수 있습니다. 이는 셔터 속도를 더 빠르게(블러 현상 감소) 하고 ISO 값을 더 낮게(노이즈 감소) 설정할 수 있기 때문입니다.
스펙만으로는 좋은 사진을 만들 수 없습니다. 회사가 계속해서 화려한 숫자를 내세우고 있지만, 결국 중요한 것은 사진 촬영 기술입니다. 아이폰 포토그래피 어워드가 13년 전에 시작된 이유는 사람들이 스마트폰만으로도 멋진 사진을 찍을 수 있다는 것을 증명했기 때문입니다. 스마트폰 카메라의 f-스톱이 f/1.8에서 f/1.6으로 바뀐다고 해서 사진 품질이 극적으로 향상되지는 않습니다. 시간과 노력이 더욱 중요합니다.