◈ 머리말 ◈
Video Engineer라는 고전적 개념의 Video Man은 오늘날의 방송제작기술 현장에서 그 위미가 많이 퇴색하고 말았다. Video Camer a의 전자기술적 발전이 운용의 편의성과 안정성을 도모하였고 화질의 우수성이 운용자의 기술적 재능과 개인적 특성을 상당히 가 감시켰다는것이 대체적인 견해이다. 최근 방송제작현장에서 Video Man의 직무를 TV부조정실의 시스템 엔지니어 또는 비디오 관련 장비의 보수유지 업무, 또 다른 창의적 업무로 VE(영상효과장비)운용자로서의 자질확대로 특성화하고 있는 추세이다.
그러나, 엄밀한 의미의 비디오기술은 많은 사진사들이 스틸(35mm) 카메라의 완전자동-거리 및 노출에 상관없이 피사체를 지향하고 찍기만 하면 찍혀지는영상의 사진을 거부하듯이- 찍기보다는 만들어내기 위해 비디오 카메라의 전문적인 기술을 사용하여 새 로운 비디오 이미지를 창조하는 비디오 신호처리 기능들을 어떻게 조작하고 표현할 것인가에 초점을 맞추어야 한다. 즉, 비디오의 문법과 어법을 비디오 카메라를 중심으로 표현하고 재현시킬 수 있는 능력을 지닌자가 진정한 의미의 비디오 엔지니어이다.
◈ 본딧말 ◈
비디오 제작기술에 접근하기위한 가장 초보적인 여행방법이 빛을 이해하고 적응하는 것이다. 빛의 오묘하고 조화로운 그 자체를 담아내고 기록하는 단순한 기계적 장치가 카메라를 비롯한 영상관련 장비이며 그것을 역산하고 부학적으로 접근하여 빛의 실 체를 분석하고 복원시키는 그것이 비디오 기술이다. 이 글에서는 많은 부분을 축약하는 대신에 방송기술의 전문성을 살려 세 단 락으로 나누어 기술하고자 한다.
가. 빛(Light)과 조명(Lighting)에 대한 이해
자연계에 존재하는 빛은 비교적 파장이 짧은 전자기파를 말하며 본래는 파장이 0.4～0.7um인 가시량을 뜻하나 넓게로는 자외선 과 적외선까지 포함하는 경우가 많다.
물리세계에서는 오래전부터 빛의 입자설과 파동설이 양대이론으로 정립되어있으나 광학적으로는 균질한 매질내에서의 빛은 직진 하고 서로 다른 매질의 경계면에서는 보통 반사와 굴절이 동시에 일어나 빛이 둘로 나누는 것에 착안하여 발전되어 왔다. 이때 반사광과 굴절광의 빛의 세기의 비율은 빛의 입사각과 매질의 굴절률, 빛의 상태등에 따라 변화하며 반사강과 굴절광의 방향에 대해서는 반사법칙과 굴절법칙이 성립한다.
빛을 특징짖는 양(量)은 밝기(세기)와 빛깔(파장)이다. 빛의 밝기중 광원의 밝기 즉 단위시간에 광원을 나오는 빛의 양을 광도( 光度)라 하고 보통 칸델라(cd)라는 단위가 사용된다. 단, 퍼지는 것을 무시할 수 없는 광원이나 사면의 밝기는 그 면의 단위면 적으로 부터 나오는 빛의 양을 나타내며, 이것을 그 광원(반사면)의 휘도(輝度)라고 한다.
또한 물체가 받는 빛의 양에 대하여는 조도(照度)라는 단위가 사용되는데 이것은 1칸델라의 광원으로부터 1m 떨어진 곳의 빛에 수직인 면의 조도를 단위호 하여 이것을 1럭스(1x)라 한다.
광도(1m.s) 휘도(cd/m2 ) 조도(1x/m2)는 인간의 시각을 기본으로 하여 결정되는 양으로서 빛의 에너지 그 자체는 아니다.
예를 들면 자외선이나 적외선과 같이 눈에 보이지 않는 빛을 내는 광원은 아무리 많은 에너지를 방출한다 하여도 광도는 0이다. 가시광에 국한하여도 같은 에너지이면서도 눈에 느끼는 밝기는 파장에 따라 매우 다르므로 빛의 에너지 그 자체를 알기 위하여 는 파장별로 시감도를 기초로하여 환산하든지 광전관(光電管)등으로 빛의 에너지를 물리적으로 측정하는 방법을 사용하여야 한다 . 이것을 물리측광이라 하고 시각에 의한 측정방법을 시감측광이라 한다.
물체가 빛깔을 가지는 것은 빛을 조사했을때 물체로 부터 특정한 파장의 빛만을 반사하기 때문이다. 따라서 그 물체에 의하여 반사되는 파장의 빛을 포함하고 있지 않는 조명광(光)하에서는 그 물체는 거무스름하게 보인다. 또한 물체의 빛깔은금속과 보통 물질과는 나타나는 방식이 다르며, 금속에서는 직접 표면에서 반사되는데 대하여 보통물질은 조명광이 일단 물질안에 들어갔다가 어떤 파장의 빛만이 밖으로 나온다.
이 때문에 보통물질은 얇은 막으로 만들어 투과광과 반사광의 빛깔은 전혀 틀리게된다. 반대로 보통물질은 잘게 부수면 표면에 서의 반사가 많아져서 하얗게 되지만 금속은 아무리 잘게 부수어도 빛깔은 변하지 않는다. 금속과 같이 표면으로 부터 반사함으 로써 나타나는 빛깔을 표면색, 보통물체의 빛깔을 물체색이라 한다.
일반적으로 비디오 제작시에는 3가지 종류의 조명(Lighting)과 만나게 되는데 태양, 조명등(TV Studio 조명기구의 발광체), 그 리고 이 두가지를 조합한 경우이다.
일광(태양)의 성질은 하루의 시간, 날씨, 태양의 방위등에 따라 변한다. 한낮의 밝은 태양이 머리위에 있는 상태에서 촬영된 피 사체의 영상은 대부분 거칠고 어두운 그림자를 갖고 있다. 그러나 구름이 태양을 가리면 빛은 분산되고 부드럽게 되어 느낌이 좋 고 그림자가 없는 조명이 될 것이다. 야외 제작시 반사판이나 인공의 보조광선(Fill Light)등이 태양광의 결함을 보충하는 조명으로써 사용되는 이유가 이러한 까닭이다.
필라멘트로 지칭하는 텅스턴은 비디오 촬영을 위한 실내 조명기구에서 흔히 사용된다. 이러한 조명기구들은 일광과 색온도가 다 르다. 색온도란 어떠한 색의 빛을 만들기 위해 물체가 가영되어야 하는 온도로써 단위는 도캘빈(。Kelvin)으로 나타낸다.
참고로 촛불은 1,000。K이며 가을 하늘은 10,000。K이고 일반적인 일광은 5,000～6,000。K이며, 할로겐 전구는 3,200～3,400。K 이다. 기술적으로 일광과 다른 색온도의 인공광원을 같이 사용 할 때는 주의가 필요하다.
빛은 강하거나(Hard light) 부드러울 수(Soft light)있다. 직접적인 햇빛이나 지향성이 강한 스포트 조명기기로 부터 나오는 강 한 빛은 표면의 실체감을 주기위해 사용한다.
이것은 강한 그림자를 만들어 내는 반면에 부드러운 조명는 매우 분산되어 거의 그림자가 없고 부드러우며 기분좋은 조명으로 만든다. 비디오 제작시 대부분의 조명은 강한 빛과 부드러운 빛이 적절히 섞여진 조화를 이루는 까닭이 여기에 있다.
이 글에서 조명의 이론을 논술하고자 하는 기본적 태도는 영화조명과 비디오 조명의 이론을 논술하고자 하는 기본적 태도는 영 화조명과 비디오조명의 비교를 설명하기 위함이다.
방송제작현장에서 특히 TV드라마를 제작함에 있어서 PD측의 요구는「테잎형의 인상(Tape look)」에 조되는「영화식 인상(Film look)」이 있다는 주장이었다. 예를 들면 최고도의 백색(Peak White)과 또렷한 흑색(Apparent Black)을 요구한다거나 특히 연기 자의 캘릭터를 결정하는 중요한 테마가 된다는 이야기였다.
그들의 이야기를 종합하면 결론적으로 조명과 전자활영술이라는 제작방법에 따라 비디오(Tape)와 필림(Film)은 엄밀한 의미의 차이가 있다.
이것을 4가지 주요항목으로 요약하여 정리하면
1) 콘트라스트의 비율
영화나 비디오나 이 둘의 가장 본질적인 차이는 각자가 성공적으로 재현할 수 있는 밝기의 범위 또는 콘트라스트의 비율이다. 영화는 일반적으로 100:1의 콘트라스트의 비율을 가진다고 간주되는 반면에 비디오는 약 30:1의 콘트라스트 비율로 제한을 받게 된다. 이것을 조리개의 눈금으로 환산하면 2 Steps의 차이로 존재하게 된다.
이 차이는 각 매체의 가시조건에서 더 큰 차이를 가져온다. 불을 끈방에서 스크린에 투사되는 영상이 완전히 조명을 한 방에서 텔리비젼에 보여지는 전자영상보다 휠씬 더 큰 밝기의 범위를 재생 할 수 있다는 것이 명백한 이이다.
보통 가정용 수상기는 약 20:1의 콘트라스트 비율을 가진다고 이해된다. 만일 영화가 텔리비젼 방송용으로 재편집된다고 한다면 그것은 물론 동일한 시청조건내 종속될 것이고 유효한 콘트라스트 비율 역시 감소 될 것이다.
2) 노출조절의 문제
비디오 영상에서 밝게 비춘부분(High Light)이 그늘진 부분(Shadow Areas)보다 더 문제가 많은 경향이 있기 때문에 비디오 제작 시의 관례는 하이라이트을 위한 노출을 정하고 시작하는 것이다.
보통 비디오에서는 얼굴명조(Face Tone)를 최고 밝기의 약 80%가 될 수 있도록 백색레벨을 정하는 것이 바람직하다. 대부분의 스튜디오 여건상 이러한 조건이 지켜지는 것 자체가 쉬운일은 아니지만 대개의 경우 실천이 가능하다. 실예로 출연자가 반짝이는 새하얀 연미복을 입고 있다면 옷의 흰색을 적당한 수준까지 내릴 수 있게 비디오 게인을 조정할 수는 있다. 그러면 필연적으로 어두운 얼굴색조를 낳게 될 수 밖에 없다. 이런 경우 어떤 종류의 타협은 필수적이며 옷이 이상적인 최고 밝 기를 초과하게 하거나 얼굴 자체가 어두워져야 한다.
만일 옷이 최대의 흰색을 초과한다면 옷의 질감 즉 섬세함이 상실될 것이다. 이처럼 백색레벨을 정하는 것과 같이 비디오 영상 의 또 다른 통제는 페데스탈(Pedestal)을 올리고 내림으로 어둠확대(Stetch of blacks)를 가능케 할 수는 있으나 페데스탈을 무 리하게 올리면 영사의 검은 빛이 회색으로 변하게 되는 뜻밖의 결과를 낳게된다.
영상의 전반적인 인상의 또 다른 변화를 주기위해 감마(Gamma : 감광막의 콘트라스트의 정도를 나타내는 말)를 변화시키는 것도 가능 할 수는 있으나 이것은 뒷장에서 설명하기로 하고 결과론적이지만 비디오 조명이 극복해야 될 문제점의 하나라 단정할 수 있다.
3) 하이라이트 디테일
필름과 비디오의 관용도(Latitude)를 비교할 때 한가지 고려할 점은 애초에 필림으로 촬영된 다음 테잎으로 옮겨진 비디오 영상 이 때때로 직접 테잎에 녹화된 장면보다 하이라이트에서 더 많이 세부적인 영상변화를 보여줄 수 있다는 지적이다.
이것은 필림을 테잎으로 옮기는데 사용되는 텔레시네(Telecine)시스템이 비디오 카메라와 마찬가지로 30:1의 콘트라스트 비율을 가짐에도 불구하고 "Knee"의 조작에 따른 필름 영상의 하이라이트의 압축이 생김으로 인하여 발생되는 결과이다.
비디오카메라의 범위밖에 있을 하이라이트 디테일이 현상된 필름에 포착되고 앞축되는 일이 가능하다. 이런 이유에서도 비디오 조명의 제한적 설정이 가능할 수 밖에 없다.
4) 색의 균형
비디오를 위한 조명은 필름의 조명과 같은 색온도에 대한 배려를 하여야 한다.
빛이 카메라 렌즈에 들어갈 때 빛을 여과하거나 다른 필름 감광유제(Emulsim)로 바꾸기 보다는 비디오 제작은 3개(R. G. B)의 색채신호의 증폭을 조절함으로써 색체균형을 조정 한다.
비디오맨의 중요한 역할중의 하나가 영상신호의 적당한 밝기의 수준유지와 일정한 색체균형을 지속시키는 것이다.
예를 들어 스테이지 쇼나 연주회ᄅ 비디오제작에 있어서 종종 다른 조명기기와 달리 고유한 색온도를 갖고 있는 빔 스포드라이 트를 사용해야될 필요가 궁극적으로는 출연자의 스킨톤을 결정하기 때문이다.
결론적으로 색채균형과 밝기 레벨이외에도 영상의 콘트라스트나 감마등을 조정하여 다양한 영상이미지를 얻을 수는 있으나 특정 한 조건을 설정하고 기본적인 값은 조명(Lighting)에서 결정하게 된다. 참고로 스튜디오 카메라의 조정을 위한 CPU Chart의 조명 조건으로는 색온도 3,000～3,200。K이어야 하고 밝기는 2,000lx에서 Shading이 Flat하게 주어져야 하며 2중조명으로 중첩되는 부분이 있어서는 안된다.
나. 비디오 카메라 렌즈에 대한 이해
비디오 카메라용 렌즈나 영화 및 사진용 렌즈에 있어서 하나의 공통점은 3차원 공간의 피사체를 Film 또는 촬상관의 평면적 화 면 즉 2차원 화상으로 생성시킨다는 것이다.
이러한 공통적 유사점에서는 당연히 요구되는 제반 조건이 동일한 것으로 생각할 수도 있으나 비디오와 필름에서 기인하는 Vide o용 렌즈의 특징만 간단히 기술하면
1) 기록 전송계의 구조상의 특징
2) 카메라 사용방법상의 문제점
3) 감상조건
등의 차이에 주목하여 광학적인 차이를 접근해볼 수 있다. 특히 이중에서는 사용방법상의 차별성으로 비디오 촬영시 빈번히 활 용되는 줌 렌즈의 특징을 들 수 있다.
영화나 비디오 화상은 정지화상이 아닌 동적인 움직임을 수반하므로 촬영조건의 가변성, 화각이 시간적으로 변화되는 것은 필연 적으로 요구될 수 밖에 없는 기능이기 때문에 Zoom 렌즈는 표준으로 장착되어 있다.
최근에는 사진용 렌즈에도 Zoom 렌즈가 보급되고 있는 추세이나 Zoom 비가 높게 설정되어 있는 것이 비디오용 Zoom 렌즈의 특징 이다. 덧붙여, 렌즈의 개발 및 광학 이론의 형성과정에서 비디오의 역사는 지극히 짧으며 비디오용 렌즈의 이론화 역시 앞으로의 과제 이다.
(가) 비디오용 렌즈의 종류
비디오용 렌즈의 분류는 실용면에서 보면,
① 초점거리를 기준으로 한 분류
② 대응하는 Video Camera에 의한 분류
③ 사용 용도에 의한 분류
④ 기타 분류(광학 설계의 특징등에 의한)
등 4가지 기준으로 분류하는 것이 타당하리라 생각된다. 그러나 여기서 모든 Video용 렌즈의 분류를 망라한 것은 아니며, 각각 의 전문분야에서 적절한 분류방법이 고려되리라 생각된다.
이 글에서는 현행 렌즈만을 대상으로 하였으며 예전의 렌즈는 제외하였다.
① 초점거리를 기준으로 생각하면, 우선 단 렌즈와 줌 렌즈로 분류할 수 있다.
현재는 줌 렌즈가 주류를 이루고 있으며, 줌 비 로 촬영하려면 10～15배 정도가 표준이며 50배 이상의 타입도 드물게 있다.
줌 양단의 초점거리로 부터 광각(廣角)타입과 망원 타입으로 분류되며, 광각타입은 2/3 디바이스용으로 5mm台(5.5mm), 1/2 디바 이스용으로 4mm台(4.1mm),광각은 약 80°이다. 망원은 200～700 정도 범위로 분포되어 있으며 2배의 Extender가 내장되어 있어 망원의 범위를 확대하고 있다.
카메라와의 대응은 Image Size와 Flange Focus가 관계되며 Flange Focus는 다이크로익 밀러(Dychroic Mirror)방식과 프리즘방식 이 있다. 프리즘 방식은 Flange Focus를 길게 잡지 않으면 안되지만 광의 렌즈가 적어 카메라를 소형화 할 수 있기 때문에, 현재 는 대부분 프리즘 분해 광학계(그림 1)가 채용된다. 마운트(Mount)는 각 카메라 메이커가 독자적인 형식을 채용하고 있다.
②의 Image Size는, 현재 2/3"(11.0mm)dydrhk 1/2"(8mm)용 2가지 타입이 있다. 또한 하이비젼(HD)용의 경우 화면의 어즈팩(Aspect)비가 16:9이기 때문에 화면 싸이즈는 2/3"타입으로 비교해 보면 종래의 6.6×8.8mm로 부터 HD는 5.39×9.59mm가 되며, 화면의 면적과 주사선수로 보아도 한층 높은 광학특성이 요구된다.
③의 용도에 있어서는, 헨디타입(Handy Type)의 ENG용 렌즈와, 적형(積型)의 EFP/Studio영의 렌즈로 분류할 수 있다.
④의 기타 항목에 있어서는, 특수촬상소자용(Half관이나 가시광와등), 비구면(非球面)렌즈나 형것(螢石)등을 사용한 렌즈등의 렌즈 설계에 특징이 있는 것, Inner Focus 타입등의 기구상(機構上)으로 특징을 갖는 것 등이 있다.
(나) 줌 렌즈의 광학
줌 렌즈란, 구성하는 렌즈의 위치관계를 변화시키므로 초점거리를 변화시킨다고 하는 렌즈계의 성질을 이용하여
① 연속적으로 초점거리를 변화시킬 수 있다.
② 초점거리를 변화시키므로써 실용적인 범위로 결상면의 이동이 일어나지 않는다.
이 2가지 조건을 만족하는 렌즈에 있어서 ①의 조건만을 만적하는 렌즈는 Variable Focus Lens라 불러 별도로 분류하고 있다.
줌 렌즈는 망원경의 정립계(定立系)렌즈로 독일에서 개발되었다.
원리 및 구조는 그림 3과 같으며 2群의 렌즈위치를 움직이면 결상위치는 그대로이나 정립계의 크기가 변한다. 줌 렌즈란 말의 의미는 줌이 뜻하는 것처럼 비행기가 급상승하는 것의 모양을 나타내며, 이 줌 망원경이 비행기의 발견, 추적용으로 개발된 점 은 흥미롭다.
줌 렌즈의 광학을 이해하기 위해서는 Afocal계의 렌즈에 관해서 언급하지 않으면 안된다. Afocal Lens는 Compensation Lens를 촬영렌즈의 앞이나 뒤에 정착시키므로써 손쉽게 망원 렌즈나 광각(廣角)렌즈로 할 수가 있으며 초점거리가 변해도 상(像)의 위치 는 변하지 않는다.
Afocal Lens의 구성은 그림 4와 같으며 凸렌즈 群과 凹 렌즈 群의 초점거리를 갖게하면, 이 렌즈계는 무초점(Afocal)으로 되지 만 Master Lens계(Relay Lens 系)의 결상위치를 가변하지 않고 초점거리를 가변할 수 있다. 여기서 그림 5와 같이 중간의 렌즈군을 움직이며 렌즈의 위치관계를 변화시키면 초점거리가 연속적으로 변화하여도 결상위치는 변하지않는 ①, ②의 조건을 만족하므로 줌 렌즈로 된다.
이 구조의 줌 렌즈는 영사용의 줌 렌즈로 많이 만들어지지만 이대로의 구조로는 줌 비를 높게하거나, 결상위치의 정도(精度)를 높게 유지시킨 촬영렌즈로써의 특성을 갖게하기는 어렵다.
여기서 Afocal 系를 2개 조합시킨 4群 구성의 Afocal系 렌즈를 만들어 그림 6과 같이 2群의 렌즈를 연동하여 움직이므로써, 촬 영 렌즈의 조건을 만족한 줌 렌즈를 만들었다(Optical Compensation). 이러한 전형(典型)으로는 1954년에 만들어진 팬시놀 렌즈 가 유명하며 1958년도 아카데미상을 수상한 바 있다.
그러나 이 Optical Compensation만으로는 결상면을 일정하게 유지하기는 곤란하며 이론적으로는 2群의 렌즈를 움직여 2종의 배율로 밖에 결상면을 같게 할 수가 없다. 망원으로 핀트를 맞춰, 중간의 초점 으로 촬영하면 희미해져버리는 실패를 초기의 8mm 줌 렌즈로 경험한 분도 많으리라 생각된다.
기계공작기술의 발달로 렌즈군을 움직이는 기구상에서의 제약이 해소되어 불규칙적인 동작을 렌즈군으로 주는 것도 가능하며 결 상면의 이동을 독자적으로 보정시키는 수가 있게되었다(CoMechnical Compensition).
1960년 이후는 줌 렌즈의 성능도 비약적으로 향상되어 컴퓨터에 의한 광선추적계산 기술이나 새로운 렌즈 소재등의 진보에도 도 움이 되는 우수한 줌렌즈가 속속 나오고 있다.
현재 줌 렌즈를 하나이 경향이라고 논할 수는 없지만, 그림 7과 같은 렌즈군에 있어서
① 줌 배율을 가변시키는 Variater 系
② 배울에 의한 결상면 렌즈를 조정하는 Compensator 系
③ Afocal 系와 Relay Lena 系의 조정을 위한 Elector 系
④ 초점 조정을 위한 Focusing 系
⑤ 결상시키는 Rrlay Lena 系
등의 역할이 있으며 각각의 독립된 동작을 조합시킨 구성이 기본으로 되어있다.
프로용의 비디오 렌즈에 있어서는, Auto Focus는 아직 보급되고 있지 않지만, Auto Focus 기구의 진보는 Compensator 系의 기능 을 광학에 응용하는 Electric Compensation하는 기술의 등장등으로 미래의 줌 렌즈를 시사하고 있다.
(다) 비디오 렌즈의 광학
1) 화각(畵角)과 초점거리
초점거리는 광학상에 있어서 큰 개념이라 할 수 있지만, 비디오를 다루는 대부분의 사람은 사진의 촬영 렌즈의 초점거리를 측정 하는 방법을 모르며 특히 줌 렌즈에 있어서는 수치로써의 실용성을 이해하고 파악하는 데에는 약하다.
초점거리는 실용면에 있어 서 화각이나 상배율(像倍率)로써 실감할 수 있는 개념이다. 예를 들면 현재의 초점거리가 몇 mm인가의 표시는 수평화각이 몇도인가로 표시하고 있다. 혹은 초점거리와 고배율의 줌 렌즈 비 는 피사체가 충분히 떨어져있으면 비례관계에 있으므로 단순한 줌 비를 수치로 표시하는 것이 익숙해지면 사용하기가 보다 쉬울 지도 모른다. 화각은 초점거리와 Image Size의 계수(tan)로 정해지며 4～200mm까지의 초점거리와 Image Size와의 화각관계를 보면 그림 8과 같다.
2) F Number
F Number는 초점거리를 유효구경으로 나눈 수치를 사용하고 있다. 그러나 상면(像面)조도측정을 간략화한 근사치로 F Number가 사용되는 것을 고려하면 규정된 조건에 있어서 상면조도측정으로 부터 간략화한 수치, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 125, 250, 500으로 나타내는 편이 밝기의 차이가 몇 배인가로 표시 되므로 직감적으로 알기 쉽다.
구경비에 있어서도 실제의 Lens 크기를 바꿀 수는 없으므로 홍채(虹彩)조리개로 유효구경을 조절하고 있다. 이 홍채 조리개는 렌즈의 개방치를 넘어 크게 하여도 밝아지지 않으며 개방치 이상으로 밝게 하려면 렌즈의 구경을 크게하기 않으면 안된다.
그런데 Zoom Lens를 사용 할 때, Zoom과 함께 렌느의 밝기를 변화시키는 것은 사용이 어렵기 때문에 홍채 조리개와 초점거리를 연동시킨다. 이 관계를 줌 전역으로 확대하면 망원시의 렌즈 크기는 꽤 크게된다.
그래서 비디오 카메라의 경우 조금만 밝기가 낮아져도 눈에 보이지않게 되므로 최망원부근(最望遠附近)의 개방에서의 촬영시만 렌즈의 구경이 유료구경보다 모자라지 않게하여 줌 비를 유지하면서 렌즈의 크기를 억제한 설계로 되어지며 이때문에 개방에서 最望遠까지 Zoom Up하면 像面照度가 저하한다. 이 현상을 F드롭(Ramping)이라 부른다.
3) 피사계 심도
초점이라 부르는 点의 결상은 하나의 점이다. 그러나 合焦點이 전후가 즉시 희미해지지 않고 허용 할 수 있는 약간의 보케(錯亂 圓)범위가 생긴다. 이범위가 피사계 심도이며 비디오의 경우 주사선으로 화면을 주사하므로 주사선의 폭보다 적은 보케는 문제가 되지 않으며 주사선의 폭을 기준으로한 허용가능한 보케량(許容錯亂圓)을 정하여 피사계심도를 결정한다.
이러한 許容錯亂圓은 2/3inch 촬상소자로 0.02mm, 1/2inch 촬상소자로 0.016보다 적은 값으로 되어있다. 피사계심도응 F Number 와 초점거리에 관계가 있으며 각각의 수치를 증가함에 따라 F Number는 비례하여 심도가 깊게되며 초점거리의 2승에 반비례하여 얕게되는 성질을 갖고 있다.
역시 초점면에서의 심도(초점심도)는 같은량으로도 피사체가 다른 경우는 가까운 경우보다 피사계심도는 크게되며 전방의 심도 에 비해 후방의 심도는 배로 깊어지게 된다. 그래서 요구되는 심도의 1/3점에 핀트를 맞추면 피가계심도를 유효하게 이용 할 수 있다.
4) 수차(收差, Registration)
수차에 관해서 특히 비디오용 렌즈로써 특징 몇가지를 간단히 기술하면, 수차는 색수차와 자이델의 5수차가 있다. 또 색수차에는 (a) 축상색수차(軸上色收差)와 (b) 배율색수차(倍率色收差)가 있다.
(a) 축상색수차는, 色의 차이에 따라 초점의 위치가 축상으로 이동하는 수차이다.(그림 9).
(b) 색배율수차는, 색에 따라 초점이 맺히는 위치가 변하는 수차이다. 3색 화상이 변하는 Registration이 발생한다(그림 10).
자이델의 5수차란, ① 구면수차 ② Comma 수차 ③ 배제수차(排除收差) ④ 상면수차(像面收差) ⑤ Distoration 수차이다.
① 구면수차
광측사의 점으로 부터 나온 광선속(光線束)이 한점으로 모이지 않는 수차로 조리개에 따라 감소한다( 그림 11).
② Comma 수차
광축외의 점으로 부터 나온 광선속이 한점으로 모이지않고, 코메트형태의 넓이를 갖는 수차로 조리개에 따라 감소한다(그림 12)
③ 배제수차
광선외의 점으로 부터 광선속이 사지탈면과 메리지오날면에서의 초점의 차이로 인해 동심원 형태의 보케가 되는 수차로 보케가 나쁜 렌즈이다(그림 13).
④ 상면수차(像面收差)
상면만곡(像面灣曲)된 면으로 결상해 버리는 수차. 조리개에 따라 초점심도가 보정된다.
⑤ Distoration 수차(收差)
구형의 피사체가 실패(실감기)형이나 케이스(Case)형으로 왜곡되는 수차. 일반적으로 줌의 망원측에서는 실패형, 광각측(光角側 )에서는 케이스형이다.
■ 도움편 ■
카메라맨이 알아 두어야 할 3대 요소
이상에서 설명한 렌즈의 3대 성격 「화각」「원근감」「초점심도」는 카메라맨이 꼭 알아 두어야할 기본적인 요소이다.
이들 기본 효과에 관해서는 항상 체감적으로 생각해 두어야 할 뿐더러 실제로 촬영시에는 무의식 중에도 이들 요소를 염두해 두 어 영상표현에 반영되도록 하여야 한다.
줌 렌즈는 피사체에 대해 어떤 거리라도 줌 조작 하나로 필요한 싸이즈를 잡을 수 있다. 목적하는 영상 표현을 만들기 위하여 카메라의 위치와 카메라 앵글을 한 곳에 둘 수만은 없다. 물론 이것은 극론(極論)이지만 하나의 진리이다.
보도등의 프로에 있어서 신속히 촬영하는 것이 목적이라 하더라도 줌 렌즈의 특징을 최대한으로 살려 Full Size, Up Shot을 임 기웅변으로 촬영하지 안으면 안된다.
다. Video 신호처리-휘도와 색도를 중심으로
비디오 카메라의 신호처리 과정을 전술한 내용을 중점으로 재론하면 피사체에 반사된 빛이 카메라 렌즈를 통해 들어오게 되고 이 신호는 프리즘 분광장치를 통과하여 촬상관 또는 CCD 촬상소자들을 거쳐 최초의 전기신호로 변환을 하게되며 Pro-amp단계에서 신호의 출력을 증폭시켜 Processing Amp내에서 거의 이루어지며 창조적인 영상조작을 가능하게 할 수 있는 곳이다.
현재 TV 스튜디오내에서 사용되고 있는 각종의 비디오카메라들은 일반적으로 외부장치에 의하여 이러한 기능들이 조작되어 진다 . 몇가지 예를 들어보면 마스터 페데스탈(Master Pedestal), Knee 포인트, W/B Balance, Gain 선택,
아이리스(IRIS) 조절, 셔터 스피드(Shutter Speed)선택등이 가능하다.
1) 휘도-비디오의 명암 범위
우리의 눈으로 어떤 물체를 살펴 볼 때 얻어지는 시각적 정보는 우리의 뇌가 정보를 처리할 수 있도록 명암요소와 색요소들로 분리한다. 비디오카메라의 경우도 동일하다. 한 장면의 명암레벨과 색에대한 정보를 비디오신호는 두 부분으로 나누어 처리한다.
명암에 관한 정보는 "휘도(Luminance)"라고 하며 색에 관한 정보를 "색도(Chrominace)"라고 부른다.
휘도에 대한 빠른 이해는 흑백사진을 생각해 보는 것이 도움을 줄 것이다. 예를 들어 하늘로부터 내리 쬐는 빛의 양이 동일한 조건하에서도 산봉우리와 골짜기의 이미지 그리고 산맥의 다른 표면들은 각 지표면에 떨어지는 빛의 양에 따라 다르게 묘사된다.
밝은 날에도 그림자진 숲의 어두운 부분들이 있는 반면에 산의 어느 부분은 강한 빛으로 반사되어 나타날 수도 있게된다. 우리 가 말하는 콘트라스트는 영상속의 밝은부분(High light)으로부터 어두운 부분까지의 명암의 범위를 말한다.
화면의 명도라고 부르는 것은 이 콘트라스트를 말하는 것이며 이론상으로 콘트라스트의 비율은 1,000:1까지 높아질 수도 있으며 이러한 폭이 매우 넓은 피사체를 콘트라스트가 높다고 하고 폭이 좁은 피사체를 광학적으로
콘트라스트가 낮다고 한다.
대체로 인간의 눈은 약 100:1의 명암범위까지 적응된다고 한다. 그러나 실제로 우리의 눈은 엄청나게 빠른 속도와 인간두뇌의 해석작용 때문에 훨씬 더 높은 비울의 콘트라스트도 인지할 수 있는 능력이 있다,
광학에서는 매체에 따라 명암의 표현능력에 차이가 있으나 흑백사진으로는 512:1의 콘트라스트를, 극장용 영화필름은 약 128:1 의 콘트라스트를 다룰 수 있다고 한다.
최상의 환경하에서 촬영된 비디오 영상은 약 32:1의 콘트라스트 비와 약 5Step의 노출 허용범위를 가질 뿐이다.
이러한 이유는 TV수상기의 질에 의해 제한받기 때문이며 비디오맨은 어떻게 이 좁은 콘트라스트 폭을 기술적으로 관리하느냐에 따라 비디오 영상의 휘도정보에 중요한 영향을 줄 수 있다. 휘도정도는 3개의 촬영관으로부터 시작된다. 휘도의 59%는 G신호에서 30%는 R신호에서 11%는 B신호로 부터 온다. 이러한 수치는 빛의 다양한 색까레 대한 인간의 눈의 민감도에 기초하다.
비디오 신호중의 휘도정보는 정확하게 검증할 수 있는 장비로 "파형측정기(Waveform Monitor)"가 활용된다.
1) 파형측정기(Waveform Monitor)
숙련된 비디오맨은 카메라의 노출, 조명의 질감, 영상 이미지, 콘트라스트등 영상의 변수들을 평가할 때쯤 되면 이러한 시정수 를 객관적으로 판단할 파형측정기를 다룰 줄 알게된다.
오실로 스코프의 특수한 형태인 파형측정기는 비디오 신호를 IRE(Institute of Radeo Engineers)단위의 눈금으로 측정한다.
파형은 비디오신호의 강도와 시간을 나타내 주는 두가지 기본적인 정보로 이루어져 있다. 비디오 신호의 강도는 수직축을 따라 IRE 단위로 측정되고 시간은 수평축을 따라 측정되며 비디오 신호의 표본을 선이나 전체 필드,
프레임등을 선택적으로 볼 수도 있다. 영상화면의 가장 어두운 부분은 계기판의 바닥쪽에 있는 눈금선 7.5IRE 가까이에 위치하고 화면의 가장 밝은 부분은 가장 높은 IRE 레벨인 100%가까이에 위치한다.
TV영상을 재 구성하기 위해서는 7가지의 신호정보가 필요하다. 이 7가지의 정보요소들이 연속적인 자기파장에 혼합되어 NTSC 합 성비디오라고 불리는 것을 만들어내게 된다.
이 합성 비디오는 ①수평동기 펄스 ②색동기(Burst) ③Black level ④화소 ⑤색상(Tint) ⑥색채도 ⑦ 수직동기 펄스 들을 포함 하여야 한다. 참고로 Grayscale chart를 이용한 비디오카메라의 명도차 측 콘트라스트를 예측하는
장치가 있으나 실제 영상화면 에서는 사진에서의 "존(Zone) 시스템"을 이용하는 경우가 많다.
여기에서 사진촬영의 존 시스템의 이용방법을 약술하면 제1지역(Zone I)은 인화 후에 암측으로 표현되는 영역, 제 2지역(Zone I I)은 인화후에도 모든 모양들이 남아 있을 수 있는 범위내에서 가장 어두운 노출지수, 제 3지역(Zone III)은 양호한 모양의 재현 이 나타나는 어두운 회색지역, 제 4지역(Zone IV)은 밝은 회색지역, 제 5지역(Zone V)은 중간정도의 회색지역, 제 6지역(Zone VI )은 일반적으로 백인들의 피부가 재현되는 지역, 제 7지역(Zone VII)은 양호한 모양을 볼수 있는 백색 재현의 위쪽 한계지역, 제 8지역(Zone VIII)은 어떠한 모양이든 재현될 수 있는 백색의 한계점을 말한다.
이러한 개념은 파형측정기상의 눈금수치로 환산하면 제 1지역은 7.5IRE 이하, 제 2지역은 7.5IRE 부터 20IRE 까지, 제 3지역은 20IRE, 제 4지역은 40IRE, 제 5지역은 55IRE, 제 6지역은 80IRE, 제 7지역은 100IRE, 제 8지역은 120IRE로 생각할 수 있다.
이러한 방법으로 비디오 영상에서 존 시스템을 이용하면 영상 콘트라스트의 재현 및 재생예측을 사진과 마찬가지로 가능하게 할 수 있다.
2) 감마(Gamma)지수
감마란 매체에 기록되는 명조특성에 대해 언급할 때 사용되는 용어이며 비디오에서는 감마라는 용어가 영화필름이나 사진에서 사용되는 것과는 의미가 다르다.
비디오 용어로서의 감마는 Grayscale Chart의 중간영역(55IRE)을 말한다. 비디오카메라에서 감마를 조작했을때 이러한 행동은 파형측정기의 도형으로 나타나며 감마의 조정에 따라 그레이 도표의 중간부분의 형상위치인 약 55IRE(0.45)보다 올라가거나 내려 간다. 이러한 감마를 올리면 검은 부분을 압축하고 백색부분을 늘이는 효과늘 가져와서 영상화면의 밝은 부분에 섬세함을 높여주고 감 마를 반대로 내리면 밝은 부분을 압축하는 반면에 검은 부분을 열어주어 어두운 부분에 추가적인 섬세함과 고정밀도의 차등을 가져온다.
감마지수의 효과는 영상이미지의 전반적인 콘트라스트를 변화시키기 위한 것이며 두대 이상의 카메라를 이용하여 프로그램을 제 작시 피부명조(skinton)의 조화를 이루는데 사용한다.
특히, TV드라마 제작시에는 감마를 낮게 조정하면 색도대 휘도의 비율이 낮아져 영상의 명조가 부드러워지며 교양 및 쇼프로그 램 제작에는 감마를 조금 높게 조정하여 화면의 채도를 높일 뿐 아니라 백색부분(white level)을 강조하여 창조적인 영상이미지 를 얻을 수 있다.
3) 노출(Exposure)
대부분의 비디오 맨은 피사체의 피부 명조에 노출을 맞춘다. 특별히 얼굴색의 명조레벨에 대한 법칙은 없지만 동양인의 경우엔 일반적으로 75～78IRE 정도에 맞추는 것이 보통이며(백인의 경우 70IRE), 그 이유는 편집시 다른 장면과 장면들의 피부명조를 일 치시키기 위함이다.
4) 페데스탈(Pedestal)
페데스탈은 비디오 영상의 어두운 부분으로 일반적으로 파형측정기상에 7.5IRE 단위에 설정되어 있다. 이 레벨이 7.5IRE 이상으 로 올라갈때에는 화면의 전반적인 명조범위가 압축되며 7.5IRE이하로 내려가면 어두운 부분의 섬세함을 잃어버리게 될 것이다.
특수효과를 제외하고 일반적으로 페데스탈을 7.5IRE 이하로 내리는 것을 삼가하고 있다. 참고로 카메라 Setup시 완전한 검은색 을 확인하는 간단한 방법은 카메라 렌즈의 뚜껑을 닫거나 ND필터를 "0"을 선택하여 검은색을 이용하는 방법이다.
5) 하이 라이트(Highlight)
White레벨의 최고치는 파형측정기상의 100IRE 단위이다. 비디오 카메라에서는 100IRE 이상으로 올라가는 모든 화면을 잘라내거 나 혹은 고정(Clip)시키는 자동화된 회로를 갖고 있다.
이 레벨을 제한시키는 두가지 이유는 첫째, 과도한 비디오레벨은 녹화기의 비디오입력을 과부화시킬 수 있고 둘째, 과도한 비디 오레벨은 TV방송신호에 있어서 음향전송을 간섭할 수 있기 때문이다.
6) 영상 증강(Image Enhancement)
TV영상의 해상도 한계로 인하여 대부분의 비디오 카메라에서는 비디오 테잎의 앞 부분에 칼라바를 녹화하는 것은 표준화된 과정 이며 이렇게 하여야 정확한 색의 재생을 위해 편집용 장비들 또한 비디오 카메라와 일치될 수 있게 된다.
칼러바는 2대 이상의 카메라 시스템을 Setup하는데도 이용되고 칼라 수상기(TV)를 Setup하는데도 이용되고 칼라 수상기(TV)를 S etup하는데도 이용한다.
라. 화이트 밸런스(White Balance)
순수하게 비디오 카메라의 조작이라는 관점에서만 논할 때 색깔의 조화를 이루기 위해 화이트 밸런스를 맞춘다는 것은 가장 중 요한 과제이다. TV방송용 카메라들은 자동화된 화아트 밸런스 회로가 채용되어 있으며 이것을 조작하는데 있어서 유의할 점은 백 색표현(98% White의 무광택 용지)을 촬영할 때의 조명조건이 녹화하는데 쓰이는 것과 동일하여야 한다는 것이다.
전술한 조명(Lighting)편에서 이야기한 바와 같이 빛의 성질에 따라 동일한 백색빛이라고 하여도 카메라에 기록된 백색에는 영 향을 줄것이다. 결론적으로 조명의 광원이 바뀔 때마다 원칙적으로 동일한 조건하에서 화이트 밸런스를 반복해야 한다.
마. 색의 균형
비디오를 위한 조명은 영화필름의 조명과 같이 색온도(Color Temperature)에 대한 배려를 하여야 한다. 영화에서는 촬영과 현상 시 특별히 필름의 감광유제를 바꾸어 전체 화조를 유지시키지만, 비디오 카메라에서는 Processing Amp 단계에서 색채를 조절할 수 있는 특징이 있어 비디오 맨의 예술성이 확보될 뿐만 아니라 각 프러그램의 주제에 따라 카메라가 발생하는 신호의 적당한 밝 기의 수준과 일정한 색채 균형을 유지하는 것이 그의 책임이 되기도 한다.
참고적으로 색채 균형과 밝기 레벨 이외에도 비디오 맨은 가정의 이미지 증강장치 또는 "디테일 회로"를 사용하고 있 다. 이러한 전자적 회로들은 피사체의 다양한 부분들의 경계를 명료하게 하므로써 화면이 더욱 또렷하게 보이게 만든다.
스튜디오 카메라는 수평선과 수직선 모든 디테일 레벨을 조절할 수 있는 조정장치를 갖고 있으며 녹화이후의 영상에서는 이것을 제거할 수 없다.
강조할 것은 디테일의 적당한 증강은 비디오 영상을 더욱 좋게 향상시킬 수 있지만 지나친 증강은 피사체를 만화영화의 인물처 럼 보이게 만들 수 있다.
바. 색도 - 비디오의 색 제현
비디오 신호중 R. G. B의 삼원색은 NTSC Color 비디오 시스템의 기본이다. 이 세가지 색을 다양한 방법으로 조합하면 빛 스펙트 럼상의 어떠한 색도 만들어 낼 수 있다.
이론적 설명을 생략하고,
가) 벡터 스코프(Vectorscope)
휘도 정보를 측정하는데 파형측정기를 사용하였듯이 벡터 스코프는 영상의 색깔 또는 색도를 측정하는데 가장 중요한 장비이다. 이 장비는 비디오 합성신호중 색상과 채도라는 두가지 중요한 색도 구성의 요소들을 분석한다. 여기에서 색상은 색깔을 말하며 채도란 색의 등급으로써 각 색깔에 혼합되어 있는 백색 빛의 양을 말한다. 터스코프는 그들의 관계를 도형화 시켜준다.
나) COLOR BAR(칼라바)
칼라바란 색조절을 위한 점검신호로 사용되는 비디오 카메라에 의해 생성된 휜색(W), 노란색(Y), 하늘색(CY), 녹색(G), 자홍색( M), 적색(R), 청색(B), 그리고 흑색(BLK)의 길고 가느다란 조각들이다. 모시청자가 TV수상기의 콘트라스트를 조정하는 것과 같은 방식으로 영상화면으 콘트라스트와 감마를 다양하게 할 수 있고 최고도의 백색(Peak White)과 또렷한 흑색(Apparent Black)의 수준을 적절히 유지할 수 있게 된다.
◈ 맺음말 ◈
비디오 제작기술은 전자장비의 유효성을 관리하는 기술적 재능과 비디오 카메라에 담겨진 실재적 현상을 그려내는 예술적.창조 적이 공존하는 작업이다.
이번 글에서는 편집의 제약등으로 인하여 비디오영상의 예술성과 시청자의 마음에 인식되는 영상흐름의 표현기법등이 생략되어 있어 아쉬움을 남긴다.
우리의 TV 방송 제작현장에서 쉽게 보이는 것을 보이게, 보이지 않는 것을 보이지 않는 것으로 간과하여 지나쳐버리는 잘못된 편견을 이제는 버려야 한다. 활자매체의 행간의 의미에서 함축하는 의미가 살아 있듯이 쇼와 드라마, 교양 정보프로그램과 보도 시사 프로그램등의 차별적 특성이 비디오 영상개념에도 자리잡아 나가야 한다.
이것을 위해서는 많은 제약의 껍질을 허물어 드리는 작업이 필요하겠지만 현 제작시스템 아래에서 뛰어난 영상화질 관리를 위하 여 몇 가지의 제도적 보완은 필수적이다.
야외 제작물과 스튜디오 제작물의 화질보강, On-Line 편집과 Off-Line 편집의 차별성, Post Production의 정착, 비디오 엔지니 어의 영역확대등 여러 문제의 개선이 시급한 것이 사실이지만 무엇보다도 현재 내가 활용하고 있는 방송장비의 관리 및 운용은 최선과 최적의 상태를 유지 . 보수하고 있는 가를 유념해 볼 필요가 있다.
Video Engineer라는 고전적 개념의 Video Man은 오늘날의 방송제작기술 현장에서 그 위미가 많이 퇴색하고 말았다. Video Camer a의 전자기술적 발전이 운용의 편의성과 안정성을 도모하였고 화질의 우수성이 운용자의 기술적 재능과 개인적 특성을 상당히 가 감시켰다는것이 대체적인 견해이다. 최근 방송제작현장에서 Video Man의 직무를 TV부조정실의 시스템 엔지니어 또는 비디오 관련 장비의 보수유지 업무, 또 다른 창의적 업무로 VE(영상효과장비)운용자로서의 자질확대로 특성화하고 있는 추세이다.
그러나, 엄밀한 의미의 비디오기술은 많은 사진사들이 스틸(35mm) 카메라의 완전자동-거리 및 노출에 상관없이 피사체를 지향하고 찍기만 하면 찍혀지는영상의 사진을 거부하듯이- 찍기보다는 만들어내기 위해 비디오 카메라의 전문적인 기술을 사용하여 새 로운 비디오 이미지를 창조하는 비디오 신호처리 기능들을 어떻게 조작하고 표현할 것인가에 초점을 맞추어야 한다. 즉, 비디오의 문법과 어법을 비디오 카메라를 중심으로 표현하고 재현시킬 수 있는 능력을 지닌자가 진정한 의미의 비디오 엔지니어이다.
◈ 본딧말 ◈
비디오 제작기술에 접근하기위한 가장 초보적인 여행방법이 빛을 이해하고 적응하는 것이다. 빛의 오묘하고 조화로운 그 자체를 담아내고 기록하는 단순한 기계적 장치가 카메라를 비롯한 영상관련 장비이며 그것을 역산하고 부학적으로 접근하여 빛의 실 체를 분석하고 복원시키는 그것이 비디오 기술이다. 이 글에서는 많은 부분을 축약하는 대신에 방송기술의 전문성을 살려 세 단 락으로 나누어 기술하고자 한다.
가. 빛(Light)과 조명(Lighting)에 대한 이해
자연계에 존재하는 빛은 비교적 파장이 짧은 전자기파를 말하며 본래는 파장이 0.4～0.7um인 가시량을 뜻하나 넓게로는 자외선 과 적외선까지 포함하는 경우가 많다.
물리세계에서는 오래전부터 빛의 입자설과 파동설이 양대이론으로 정립되어있으나 광학적으로는 균질한 매질내에서의 빛은 직진 하고 서로 다른 매질의 경계면에서는 보통 반사와 굴절이 동시에 일어나 빛이 둘로 나누는 것에 착안하여 발전되어 왔다. 이때 반사광과 굴절광의 빛의 세기의 비율은 빛의 입사각과 매질의 굴절률, 빛의 상태등에 따라 변화하며 반사강과 굴절광의 방향에 대해서는 반사법칙과 굴절법칙이 성립한다.
빛을 특징짖는 양(量)은 밝기(세기)와 빛깔(파장)이다. 빛의 밝기중 광원의 밝기 즉 단위시간에 광원을 나오는 빛의 양을 광도( 光度)라 하고 보통 칸델라(cd)라는 단위가 사용된다. 단, 퍼지는 것을 무시할 수 없는 광원이나 사면의 밝기는 그 면의 단위면 적으로 부터 나오는 빛의 양을 나타내며, 이것을 그 광원(반사면)의 휘도(輝度)라고 한다.
또한 물체가 받는 빛의 양에 대하여는 조도(照度)라는 단위가 사용되는데 이것은 1칸델라의 광원으로부터 1m 떨어진 곳의 빛에 수직인 면의 조도를 단위호 하여 이것을 1럭스(1x)라 한다.
광도(1m.s) 휘도(cd/m2 ) 조도(1x/m2)는 인간의 시각을 기본으로 하여 결정되는 양으로서 빛의 에너지 그 자체는 아니다.
예를 들면 자외선이나 적외선과 같이 눈에 보이지 않는 빛을 내는 광원은 아무리 많은 에너지를 방출한다 하여도 광도는 0이다. 가시광에 국한하여도 같은 에너지이면서도 눈에 느끼는 밝기는 파장에 따라 매우 다르므로 빛의 에너지 그 자체를 알기 위하여 는 파장별로 시감도를 기초로하여 환산하든지 광전관(光電管)등으로 빛의 에너지를 물리적으로 측정하는 방법을 사용하여야 한다 . 이것을 물리측광이라 하고 시각에 의한 측정방법을 시감측광이라 한다.
물체가 빛깔을 가지는 것은 빛을 조사했을때 물체로 부터 특정한 파장의 빛만을 반사하기 때문이다. 따라서 그 물체에 의하여 반사되는 파장의 빛을 포함하고 있지 않는 조명광(光)하에서는 그 물체는 거무스름하게 보인다. 또한 물체의 빛깔은금속과 보통 물질과는 나타나는 방식이 다르며, 금속에서는 직접 표면에서 반사되는데 대하여 보통물질은 조명광이 일단 물질안에 들어갔다가 어떤 파장의 빛만이 밖으로 나온다.
이 때문에 보통물질은 얇은 막으로 만들어 투과광과 반사광의 빛깔은 전혀 틀리게된다. 반대로 보통물질은 잘게 부수면 표면에 서의 반사가 많아져서 하얗게 되지만 금속은 아무리 잘게 부수어도 빛깔은 변하지 않는다. 금속과 같이 표면으로 부터 반사함으 로써 나타나는 빛깔을 표면색, 보통물체의 빛깔을 물체색이라 한다.
일반적으로 비디오 제작시에는 3가지 종류의 조명(Lighting)과 만나게 되는데 태양, 조명등(TV Studio 조명기구의 발광체), 그 리고 이 두가지를 조합한 경우이다.
일광(태양)의 성질은 하루의 시간, 날씨, 태양의 방위등에 따라 변한다. 한낮의 밝은 태양이 머리위에 있는 상태에서 촬영된 피 사체의 영상은 대부분 거칠고 어두운 그림자를 갖고 있다. 그러나 구름이 태양을 가리면 빛은 분산되고 부드럽게 되어 느낌이 좋 고 그림자가 없는 조명이 될 것이다. 야외 제작시 반사판이나 인공의 보조광선(Fill Light)등이 태양광의 결함을 보충하는 조명으로써 사용되는 이유가 이러한 까닭이다.
필라멘트로 지칭하는 텅스턴은 비디오 촬영을 위한 실내 조명기구에서 흔히 사용된다. 이러한 조명기구들은 일광과 색온도가 다 르다. 색온도란 어떠한 색의 빛을 만들기 위해 물체가 가영되어야 하는 온도로써 단위는 도캘빈(。Kelvin)으로 나타낸다.
참고로 촛불은 1,000。K이며 가을 하늘은 10,000。K이고 일반적인 일광은 5,000～6,000。K이며, 할로겐 전구는 3,200～3,400。K 이다. 기술적으로 일광과 다른 색온도의 인공광원을 같이 사용 할 때는 주의가 필요하다.
빛은 강하거나(Hard light) 부드러울 수(Soft light)있다. 직접적인 햇빛이나 지향성이 강한 스포트 조명기기로 부터 나오는 강 한 빛은 표면의 실체감을 주기위해 사용한다.
이것은 강한 그림자를 만들어 내는 반면에 부드러운 조명는 매우 분산되어 거의 그림자가 없고 부드러우며 기분좋은 조명으로 만든다. 비디오 제작시 대부분의 조명은 강한 빛과 부드러운 빛이 적절히 섞여진 조화를 이루는 까닭이 여기에 있다.
이 글에서 조명의 이론을 논술하고자 하는 기본적 태도는 영화조명과 비디오 조명의 이론을 논술하고자 하는 기본적 태도는 영 화조명과 비디오조명의 비교를 설명하기 위함이다.
방송제작현장에서 특히 TV드라마를 제작함에 있어서 PD측의 요구는「테잎형의 인상(Tape look)」에 조되는「영화식 인상(Film look)」이 있다는 주장이었다. 예를 들면 최고도의 백색(Peak White)과 또렷한 흑색(Apparent Black)을 요구한다거나 특히 연기 자의 캘릭터를 결정하는 중요한 테마가 된다는 이야기였다.
그들의 이야기를 종합하면 결론적으로 조명과 전자활영술이라는 제작방법에 따라 비디오(Tape)와 필림(Film)은 엄밀한 의미의 차이가 있다.
이것을 4가지 주요항목으로 요약하여 정리하면
1) 콘트라스트의 비율
영화나 비디오나 이 둘의 가장 본질적인 차이는 각자가 성공적으로 재현할 수 있는 밝기의 범위 또는 콘트라스트의 비율이다. 영화는 일반적으로 100:1의 콘트라스트의 비율을 가진다고 간주되는 반면에 비디오는 약 30:1의 콘트라스트 비율로 제한을 받게 된다. 이것을 조리개의 눈금으로 환산하면 2 Steps의 차이로 존재하게 된다.
이 차이는 각 매체의 가시조건에서 더 큰 차이를 가져온다. 불을 끈방에서 스크린에 투사되는 영상이 완전히 조명을 한 방에서 텔리비젼에 보여지는 전자영상보다 휠씬 더 큰 밝기의 범위를 재생 할 수 있다는 것이 명백한 이이다.
보통 가정용 수상기는 약 20:1의 콘트라스트 비율을 가진다고 이해된다. 만일 영화가 텔리비젼 방송용으로 재편집된다고 한다면 그것은 물론 동일한 시청조건내 종속될 것이고 유효한 콘트라스트 비율 역시 감소 될 것이다.
2) 노출조절의 문제
비디오 영상에서 밝게 비춘부분(High Light)이 그늘진 부분(Shadow Areas)보다 더 문제가 많은 경향이 있기 때문에 비디오 제작 시의 관례는 하이라이트을 위한 노출을 정하고 시작하는 것이다.
보통 비디오에서는 얼굴명조(Face Tone)를 최고 밝기의 약 80%가 될 수 있도록 백색레벨을 정하는 것이 바람직하다. 대부분의 스튜디오 여건상 이러한 조건이 지켜지는 것 자체가 쉬운일은 아니지만 대개의 경우 실천이 가능하다. 실예로 출연자가 반짝이는 새하얀 연미복을 입고 있다면 옷의 흰색을 적당한 수준까지 내릴 수 있게 비디오 게인을 조정할 수는 있다. 그러면 필연적으로 어두운 얼굴색조를 낳게 될 수 밖에 없다. 이런 경우 어떤 종류의 타협은 필수적이며 옷이 이상적인 최고 밝 기를 초과하게 하거나 얼굴 자체가 어두워져야 한다.
만일 옷이 최대의 흰색을 초과한다면 옷의 질감 즉 섬세함이 상실될 것이다. 이처럼 백색레벨을 정하는 것과 같이 비디오 영상 의 또 다른 통제는 페데스탈(Pedestal)을 올리고 내림으로 어둠확대(Stetch of blacks)를 가능케 할 수는 있으나 페데스탈을 무 리하게 올리면 영사의 검은 빛이 회색으로 변하게 되는 뜻밖의 결과를 낳게된다.
영상의 전반적인 인상의 또 다른 변화를 주기위해 감마(Gamma : 감광막의 콘트라스트의 정도를 나타내는 말)를 변화시키는 것도 가능 할 수는 있으나 이것은 뒷장에서 설명하기로 하고 결과론적이지만 비디오 조명이 극복해야 될 문제점의 하나라 단정할 수 있다.
3) 하이라이트 디테일
필름과 비디오의 관용도(Latitude)를 비교할 때 한가지 고려할 점은 애초에 필림으로 촬영된 다음 테잎으로 옮겨진 비디오 영상 이 때때로 직접 테잎에 녹화된 장면보다 하이라이트에서 더 많이 세부적인 영상변화를 보여줄 수 있다는 지적이다.
이것은 필림을 테잎으로 옮기는데 사용되는 텔레시네(Telecine)시스템이 비디오 카메라와 마찬가지로 30:1의 콘트라스트 비율을 가짐에도 불구하고 "Knee"의 조작에 따른 필름 영상의 하이라이트의 압축이 생김으로 인하여 발생되는 결과이다.
비디오카메라의 범위밖에 있을 하이라이트 디테일이 현상된 필름에 포착되고 앞축되는 일이 가능하다. 이런 이유에서도 비디오 조명의 제한적 설정이 가능할 수 밖에 없다.
4) 색의 균형
비디오를 위한 조명은 필름의 조명과 같은 색온도에 대한 배려를 하여야 한다.
빛이 카메라 렌즈에 들어갈 때 빛을 여과하거나 다른 필름 감광유제(Emulsim)로 바꾸기 보다는 비디오 제작은 3개(R. G. B)의 색채신호의 증폭을 조절함으로써 색체균형을 조정 한다.
비디오맨의 중요한 역할중의 하나가 영상신호의 적당한 밝기의 수준유지와 일정한 색체균형을 지속시키는 것이다.
예를 들어 스테이지 쇼나 연주회ᄅ 비디오제작에 있어서 종종 다른 조명기기와 달리 고유한 색온도를 갖고 있는 빔 스포드라이 트를 사용해야될 필요가 궁극적으로는 출연자의 스킨톤을 결정하기 때문이다.
결론적으로 색채균형과 밝기 레벨이외에도 영상의 콘트라스트나 감마등을 조정하여 다양한 영상이미지를 얻을 수는 있으나 특정 한 조건을 설정하고 기본적인 값은 조명(Lighting)에서 결정하게 된다. 참고로 스튜디오 카메라의 조정을 위한 CPU Chart의 조명 조건으로는 색온도 3,000～3,200。K이어야 하고 밝기는 2,000lx에서 Shading이 Flat하게 주어져야 하며 2중조명으로 중첩되는 부분이 있어서는 안된다.
나. 비디오 카메라 렌즈에 대한 이해
비디오 카메라용 렌즈나 영화 및 사진용 렌즈에 있어서 하나의 공통점은 3차원 공간의 피사체를 Film 또는 촬상관의 평면적 화 면 즉 2차원 화상으로 생성시킨다는 것이다.
이러한 공통적 유사점에서는 당연히 요구되는 제반 조건이 동일한 것으로 생각할 수도 있으나 비디오와 필름에서 기인하는 Vide o용 렌즈의 특징만 간단히 기술하면
1) 기록 전송계의 구조상의 특징
2) 카메라 사용방법상의 문제점
3) 감상조건
등의 차이에 주목하여 광학적인 차이를 접근해볼 수 있다. 특히 이중에서는 사용방법상의 차별성으로 비디오 촬영시 빈번히 활 용되는 줌 렌즈의 특징을 들 수 있다.
영화나 비디오 화상은 정지화상이 아닌 동적인 움직임을 수반하므로 촬영조건의 가변성, 화각이 시간적으로 변화되는 것은 필연 적으로 요구될 수 밖에 없는 기능이기 때문에 Zoom 렌즈는 표준으로 장착되어 있다.
최근에는 사진용 렌즈에도 Zoom 렌즈가 보급되고 있는 추세이나 Zoom 비가 높게 설정되어 있는 것이 비디오용 Zoom 렌즈의 특징 이다. 덧붙여, 렌즈의 개발 및 광학 이론의 형성과정에서 비디오의 역사는 지극히 짧으며 비디오용 렌즈의 이론화 역시 앞으로의 과제 이다.
(가) 비디오용 렌즈의 종류
비디오용 렌즈의 분류는 실용면에서 보면,
① 초점거리를 기준으로 한 분류
② 대응하는 Video Camera에 의한 분류
③ 사용 용도에 의한 분류
④ 기타 분류(광학 설계의 특징등에 의한)
등 4가지 기준으로 분류하는 것이 타당하리라 생각된다. 그러나 여기서 모든 Video용 렌즈의 분류를 망라한 것은 아니며, 각각 의 전문분야에서 적절한 분류방법이 고려되리라 생각된다.
이 글에서는 현행 렌즈만을 대상으로 하였으며 예전의 렌즈는 제외하였다.
① 초점거리를 기준으로 생각하면, 우선 단 렌즈와 줌 렌즈로 분류할 수 있다.
현재는 줌 렌즈가 주류를 이루고 있으며, 줌 비 로 촬영하려면 10～15배 정도가 표준이며 50배 이상의 타입도 드물게 있다.
줌 양단의 초점거리로 부터 광각(廣角)타입과 망원 타입으로 분류되며, 광각타입은 2/3 디바이스용으로 5mm台(5.5mm), 1/2 디바 이스용으로 4mm台(4.1mm),광각은 약 80°이다. 망원은 200～700 정도 범위로 분포되어 있으며 2배의 Extender가 내장되어 있어 망원의 범위를 확대하고 있다.
카메라와의 대응은 Image Size와 Flange Focus가 관계되며 Flange Focus는 다이크로익 밀러(Dychroic Mirror)방식과 프리즘방식 이 있다. 프리즘 방식은 Flange Focus를 길게 잡지 않으면 안되지만 광의 렌즈가 적어 카메라를 소형화 할 수 있기 때문에, 현재 는 대부분 프리즘 분해 광학계(그림 1)가 채용된다. 마운트(Mount)는 각 카메라 메이커가 독자적인 형식을 채용하고 있다.
②의 Image Size는, 현재 2/3"(11.0mm)dydrhk 1/2"(8mm)용 2가지 타입이 있다. 또한 하이비젼(HD)용의 경우 화면의 어즈팩(Aspect)비가 16:9이기 때문에 화면 싸이즈는 2/3"타입으로 비교해 보면 종래의 6.6×8.8mm로 부터 HD는 5.39×9.59mm가 되며, 화면의 면적과 주사선수로 보아도 한층 높은 광학특성이 요구된다.
③의 용도에 있어서는, 헨디타입(Handy Type)의 ENG용 렌즈와, 적형(積型)의 EFP/Studio영의 렌즈로 분류할 수 있다.
④의 기타 항목에 있어서는, 특수촬상소자용(Half관이나 가시광와등), 비구면(非球面)렌즈나 형것(螢石)등을 사용한 렌즈등의 렌즈 설계에 특징이 있는 것, Inner Focus 타입등의 기구상(機構上)으로 특징을 갖는 것 등이 있다.
(나) 줌 렌즈의 광학
줌 렌즈란, 구성하는 렌즈의 위치관계를 변화시키므로 초점거리를 변화시킨다고 하는 렌즈계의 성질을 이용하여
① 연속적으로 초점거리를 변화시킬 수 있다.
② 초점거리를 변화시키므로써 실용적인 범위로 결상면의 이동이 일어나지 않는다.
이 2가지 조건을 만족하는 렌즈에 있어서 ①의 조건만을 만적하는 렌즈는 Variable Focus Lens라 불러 별도로 분류하고 있다.
줌 렌즈는 망원경의 정립계(定立系)렌즈로 독일에서 개발되었다.
원리 및 구조는 그림 3과 같으며 2群의 렌즈위치를 움직이면 결상위치는 그대로이나 정립계의 크기가 변한다. 줌 렌즈란 말의 의미는 줌이 뜻하는 것처럼 비행기가 급상승하는 것의 모양을 나타내며, 이 줌 망원경이 비행기의 발견, 추적용으로 개발된 점 은 흥미롭다.
줌 렌즈의 광학을 이해하기 위해서는 Afocal계의 렌즈에 관해서 언급하지 않으면 안된다. Afocal Lens는 Compensation Lens를 촬영렌즈의 앞이나 뒤에 정착시키므로써 손쉽게 망원 렌즈나 광각(廣角)렌즈로 할 수가 있으며 초점거리가 변해도 상(像)의 위치 는 변하지 않는다.
Afocal Lens의 구성은 그림 4와 같으며 凸렌즈 群과 凹 렌즈 群의 초점거리를 갖게하면, 이 렌즈계는 무초점(Afocal)으로 되지 만 Master Lens계(Relay Lens 系)의 결상위치를 가변하지 않고 초점거리를 가변할 수 있다. 여기서 그림 5와 같이 중간의 렌즈군을 움직이며 렌즈의 위치관계를 변화시키면 초점거리가 연속적으로 변화하여도 결상위치는 변하지않는 ①, ②의 조건을 만족하므로 줌 렌즈로 된다.
이 구조의 줌 렌즈는 영사용의 줌 렌즈로 많이 만들어지지만 이대로의 구조로는 줌 비를 높게하거나, 결상위치의 정도(精度)를 높게 유지시킨 촬영렌즈로써의 특성을 갖게하기는 어렵다.
여기서 Afocal 系를 2개 조합시킨 4群 구성의 Afocal系 렌즈를 만들어 그림 6과 같이 2群의 렌즈를 연동하여 움직이므로써, 촬 영 렌즈의 조건을 만족한 줌 렌즈를 만들었다(Optical Compensation). 이러한 전형(典型)으로는 1954년에 만들어진 팬시놀 렌즈 가 유명하며 1958년도 아카데미상을 수상한 바 있다.
그러나 이 Optical Compensation만으로는 결상면을 일정하게 유지하기는 곤란하며 이론적으로는 2群의 렌즈를 움직여 2종의 배율로 밖에 결상면을 같게 할 수가 없다. 망원으로 핀트를 맞춰, 중간의 초점 으로 촬영하면 희미해져버리는 실패를 초기의 8mm 줌 렌즈로 경험한 분도 많으리라 생각된다.
기계공작기술의 발달로 렌즈군을 움직이는 기구상에서의 제약이 해소되어 불규칙적인 동작을 렌즈군으로 주는 것도 가능하며 결 상면의 이동을 독자적으로 보정시키는 수가 있게되었다(CoMechnical Compensition).
1960년 이후는 줌 렌즈의 성능도 비약적으로 향상되어 컴퓨터에 의한 광선추적계산 기술이나 새로운 렌즈 소재등의 진보에도 도 움이 되는 우수한 줌렌즈가 속속 나오고 있다.
현재 줌 렌즈를 하나이 경향이라고 논할 수는 없지만, 그림 7과 같은 렌즈군에 있어서
① 줌 배율을 가변시키는 Variater 系
② 배울에 의한 결상면 렌즈를 조정하는 Compensator 系
③ Afocal 系와 Relay Lena 系의 조정을 위한 Elector 系
④ 초점 조정을 위한 Focusing 系
⑤ 결상시키는 Rrlay Lena 系
등의 역할이 있으며 각각의 독립된 동작을 조합시킨 구성이 기본으로 되어있다.
프로용의 비디오 렌즈에 있어서는, Auto Focus는 아직 보급되고 있지 않지만, Auto Focus 기구의 진보는 Compensator 系의 기능 을 광학에 응용하는 Electric Compensation하는 기술의 등장등으로 미래의 줌 렌즈를 시사하고 있다.
(다) 비디오 렌즈의 광학
1) 화각(畵角)과 초점거리
초점거리는 광학상에 있어서 큰 개념이라 할 수 있지만, 비디오를 다루는 대부분의 사람은 사진의 촬영 렌즈의 초점거리를 측정 하는 방법을 모르며 특히 줌 렌즈에 있어서는 수치로써의 실용성을 이해하고 파악하는 데에는 약하다.
초점거리는 실용면에 있어 서 화각이나 상배율(像倍率)로써 실감할 수 있는 개념이다. 예를 들면 현재의 초점거리가 몇 mm인가의 표시는 수평화각이 몇도인가로 표시하고 있다. 혹은 초점거리와 고배율의 줌 렌즈 비 는 피사체가 충분히 떨어져있으면 비례관계에 있으므로 단순한 줌 비를 수치로 표시하는 것이 익숙해지면 사용하기가 보다 쉬울 지도 모른다. 화각은 초점거리와 Image Size의 계수(tan)로 정해지며 4～200mm까지의 초점거리와 Image Size와의 화각관계를 보면 그림 8과 같다.
2) F Number
F Number는 초점거리를 유효구경으로 나눈 수치를 사용하고 있다. 그러나 상면(像面)조도측정을 간략화한 근사치로 F Number가 사용되는 것을 고려하면 규정된 조건에 있어서 상면조도측정으로 부터 간략화한 수치, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 125, 250, 500으로 나타내는 편이 밝기의 차이가 몇 배인가로 표시 되므로 직감적으로 알기 쉽다.
구경비에 있어서도 실제의 Lens 크기를 바꿀 수는 없으므로 홍채(虹彩)조리개로 유효구경을 조절하고 있다. 이 홍채 조리개는 렌즈의 개방치를 넘어 크게 하여도 밝아지지 않으며 개방치 이상으로 밝게 하려면 렌즈의 구경을 크게하기 않으면 안된다.
그런데 Zoom Lens를 사용 할 때, Zoom과 함께 렌느의 밝기를 변화시키는 것은 사용이 어렵기 때문에 홍채 조리개와 초점거리를 연동시킨다. 이 관계를 줌 전역으로 확대하면 망원시의 렌즈 크기는 꽤 크게된다.
그래서 비디오 카메라의 경우 조금만 밝기가 낮아져도 눈에 보이지않게 되므로 최망원부근(最望遠附近)의 개방에서의 촬영시만 렌즈의 구경이 유료구경보다 모자라지 않게하여 줌 비를 유지하면서 렌즈의 크기를 억제한 설계로 되어지며 이때문에 개방에서 最望遠까지 Zoom Up하면 像面照度가 저하한다. 이 현상을 F드롭(Ramping)이라 부른다.
3) 피사계 심도
초점이라 부르는 点의 결상은 하나의 점이다. 그러나 合焦點이 전후가 즉시 희미해지지 않고 허용 할 수 있는 약간의 보케(錯亂 圓)범위가 생긴다. 이범위가 피사계 심도이며 비디오의 경우 주사선으로 화면을 주사하므로 주사선의 폭보다 적은 보케는 문제가 되지 않으며 주사선의 폭을 기준으로한 허용가능한 보케량(許容錯亂圓)을 정하여 피사계심도를 결정한다.
이러한 許容錯亂圓은 2/3inch 촬상소자로 0.02mm, 1/2inch 촬상소자로 0.016보다 적은 값으로 되어있다. 피사계심도응 F Number 와 초점거리에 관계가 있으며 각각의 수치를 증가함에 따라 F Number는 비례하여 심도가 깊게되며 초점거리의 2승에 반비례하여 얕게되는 성질을 갖고 있다.
역시 초점면에서의 심도(초점심도)는 같은량으로도 피사체가 다른 경우는 가까운 경우보다 피사계심도는 크게되며 전방의 심도 에 비해 후방의 심도는 배로 깊어지게 된다. 그래서 요구되는 심도의 1/3점에 핀트를 맞추면 피가계심도를 유효하게 이용 할 수 있다.
4) 수차(收差, Registration)
수차에 관해서 특히 비디오용 렌즈로써 특징 몇가지를 간단히 기술하면, 수차는 색수차와 자이델의 5수차가 있다. 또 색수차에는 (a) 축상색수차(軸上色收差)와 (b) 배율색수차(倍率色收差)가 있다.
(a) 축상색수차는, 色의 차이에 따라 초점의 위치가 축상으로 이동하는 수차이다.(그림 9).
(b) 색배율수차는, 색에 따라 초점이 맺히는 위치가 변하는 수차이다. 3색 화상이 변하는 Registration이 발생한다(그림 10).
자이델의 5수차란, ① 구면수차 ② Comma 수차 ③ 배제수차(排除收差) ④ 상면수차(像面收差) ⑤ Distoration 수차이다.
① 구면수차
광측사의 점으로 부터 나온 광선속(光線束)이 한점으로 모이지 않는 수차로 조리개에 따라 감소한다( 그림 11).
② Comma 수차
광축외의 점으로 부터 나온 광선속이 한점으로 모이지않고, 코메트형태의 넓이를 갖는 수차로 조리개에 따라 감소한다(그림 12)
③ 배제수차
광선외의 점으로 부터 광선속이 사지탈면과 메리지오날면에서의 초점의 차이로 인해 동심원 형태의 보케가 되는 수차로 보케가 나쁜 렌즈이다(그림 13).
④ 상면수차(像面收差)
상면만곡(像面灣曲)된 면으로 결상해 버리는 수차. 조리개에 따라 초점심도가 보정된다.
⑤ Distoration 수차(收差)
구형의 피사체가 실패(실감기)형이나 케이스(Case)형으로 왜곡되는 수차. 일반적으로 줌의 망원측에서는 실패형, 광각측(光角側 )에서는 케이스형이다.
■ 도움편 ■
카메라맨이 알아 두어야 할 3대 요소
이상에서 설명한 렌즈의 3대 성격 「화각」「원근감」「초점심도」는 카메라맨이 꼭 알아 두어야할 기본적인 요소이다.
이들 기본 효과에 관해서는 항상 체감적으로 생각해 두어야 할 뿐더러 실제로 촬영시에는 무의식 중에도 이들 요소를 염두해 두 어 영상표현에 반영되도록 하여야 한다.
줌 렌즈는 피사체에 대해 어떤 거리라도 줌 조작 하나로 필요한 싸이즈를 잡을 수 있다. 목적하는 영상 표현을 만들기 위하여 카메라의 위치와 카메라 앵글을 한 곳에 둘 수만은 없다. 물론 이것은 극론(極論)이지만 하나의 진리이다.
보도등의 프로에 있어서 신속히 촬영하는 것이 목적이라 하더라도 줌 렌즈의 특징을 최대한으로 살려 Full Size, Up Shot을 임 기웅변으로 촬영하지 안으면 안된다.
다. Video 신호처리-휘도와 색도를 중심으로
비디오 카메라의 신호처리 과정을 전술한 내용을 중점으로 재론하면 피사체에 반사된 빛이 카메라 렌즈를 통해 들어오게 되고 이 신호는 프리즘 분광장치를 통과하여 촬상관 또는 CCD 촬상소자들을 거쳐 최초의 전기신호로 변환을 하게되며 Pro-amp단계에서 신호의 출력을 증폭시켜 Processing Amp내에서 거의 이루어지며 창조적인 영상조작을 가능하게 할 수 있는 곳이다.
현재 TV 스튜디오내에서 사용되고 있는 각종의 비디오카메라들은 일반적으로 외부장치에 의하여 이러한 기능들이 조작되어 진다 . 몇가지 예를 들어보면 마스터 페데스탈(Master Pedestal), Knee 포인트, W/B Balance, Gain 선택,
아이리스(IRIS) 조절, 셔터 스피드(Shutter Speed)선택등이 가능하다.
1) 휘도-비디오의 명암 범위
우리의 눈으로 어떤 물체를 살펴 볼 때 얻어지는 시각적 정보는 우리의 뇌가 정보를 처리할 수 있도록 명암요소와 색요소들로 분리한다. 비디오카메라의 경우도 동일하다. 한 장면의 명암레벨과 색에대한 정보를 비디오신호는 두 부분으로 나누어 처리한다.
명암에 관한 정보는 "휘도(Luminance)"라고 하며 색에 관한 정보를 "색도(Chrominace)"라고 부른다.
휘도에 대한 빠른 이해는 흑백사진을 생각해 보는 것이 도움을 줄 것이다. 예를 들어 하늘로부터 내리 쬐는 빛의 양이 동일한 조건하에서도 산봉우리와 골짜기의 이미지 그리고 산맥의 다른 표면들은 각 지표면에 떨어지는 빛의 양에 따라 다르게 묘사된다.
밝은 날에도 그림자진 숲의 어두운 부분들이 있는 반면에 산의 어느 부분은 강한 빛으로 반사되어 나타날 수도 있게된다. 우리 가 말하는 콘트라스트는 영상속의 밝은부분(High light)으로부터 어두운 부분까지의 명암의 범위를 말한다.
화면의 명도라고 부르는 것은 이 콘트라스트를 말하는 것이며 이론상으로 콘트라스트의 비율은 1,000:1까지 높아질 수도 있으며 이러한 폭이 매우 넓은 피사체를 콘트라스트가 높다고 하고 폭이 좁은 피사체를 광학적으로
콘트라스트가 낮다고 한다.
대체로 인간의 눈은 약 100:1의 명암범위까지 적응된다고 한다. 그러나 실제로 우리의 눈은 엄청나게 빠른 속도와 인간두뇌의 해석작용 때문에 훨씬 더 높은 비울의 콘트라스트도 인지할 수 있는 능력이 있다,
광학에서는 매체에 따라 명암의 표현능력에 차이가 있으나 흑백사진으로는 512:1의 콘트라스트를, 극장용 영화필름은 약 128:1 의 콘트라스트를 다룰 수 있다고 한다.
최상의 환경하에서 촬영된 비디오 영상은 약 32:1의 콘트라스트 비와 약 5Step의 노출 허용범위를 가질 뿐이다.
이러한 이유는 TV수상기의 질에 의해 제한받기 때문이며 비디오맨은 어떻게 이 좁은 콘트라스트 폭을 기술적으로 관리하느냐에 따라 비디오 영상의 휘도정보에 중요한 영향을 줄 수 있다. 휘도정도는 3개의 촬영관으로부터 시작된다. 휘도의 59%는 G신호에서 30%는 R신호에서 11%는 B신호로 부터 온다. 이러한 수치는 빛의 다양한 색까레 대한 인간의 눈의 민감도에 기초하다.
비디오 신호중의 휘도정보는 정확하게 검증할 수 있는 장비로 "파형측정기(Waveform Monitor)"가 활용된다.
1) 파형측정기(Waveform Monitor)
숙련된 비디오맨은 카메라의 노출, 조명의 질감, 영상 이미지, 콘트라스트등 영상의 변수들을 평가할 때쯤 되면 이러한 시정수 를 객관적으로 판단할 파형측정기를 다룰 줄 알게된다.
오실로 스코프의 특수한 형태인 파형측정기는 비디오 신호를 IRE(Institute of Radeo Engineers)단위의 눈금으로 측정한다.
파형은 비디오신호의 강도와 시간을 나타내 주는 두가지 기본적인 정보로 이루어져 있다. 비디오 신호의 강도는 수직축을 따라 IRE 단위로 측정되고 시간은 수평축을 따라 측정되며 비디오 신호의 표본을 선이나 전체 필드,
프레임등을 선택적으로 볼 수도 있다. 영상화면의 가장 어두운 부분은 계기판의 바닥쪽에 있는 눈금선 7.5IRE 가까이에 위치하고 화면의 가장 밝은 부분은 가장 높은 IRE 레벨인 100%가까이에 위치한다.
TV영상을 재 구성하기 위해서는 7가지의 신호정보가 필요하다. 이 7가지의 정보요소들이 연속적인 자기파장에 혼합되어 NTSC 합 성비디오라고 불리는 것을 만들어내게 된다.
이 합성 비디오는 ①수평동기 펄스 ②색동기(Burst) ③Black level ④화소 ⑤색상(Tint) ⑥색채도 ⑦ 수직동기 펄스 들을 포함 하여야 한다. 참고로 Grayscale chart를 이용한 비디오카메라의 명도차 측 콘트라스트를 예측하는
장치가 있으나 실제 영상화면 에서는 사진에서의 "존(Zone) 시스템"을 이용하는 경우가 많다.
여기에서 사진촬영의 존 시스템의 이용방법을 약술하면 제1지역(Zone I)은 인화 후에 암측으로 표현되는 영역, 제 2지역(Zone I I)은 인화후에도 모든 모양들이 남아 있을 수 있는 범위내에서 가장 어두운 노출지수, 제 3지역(Zone III)은 양호한 모양의 재현 이 나타나는 어두운 회색지역, 제 4지역(Zone IV)은 밝은 회색지역, 제 5지역(Zone V)은 중간정도의 회색지역, 제 6지역(Zone VI )은 일반적으로 백인들의 피부가 재현되는 지역, 제 7지역(Zone VII)은 양호한 모양을 볼수 있는 백색 재현의 위쪽 한계지역, 제 8지역(Zone VIII)은 어떠한 모양이든 재현될 수 있는 백색의 한계점을 말한다.
이러한 개념은 파형측정기상의 눈금수치로 환산하면 제 1지역은 7.5IRE 이하, 제 2지역은 7.5IRE 부터 20IRE 까지, 제 3지역은 20IRE, 제 4지역은 40IRE, 제 5지역은 55IRE, 제 6지역은 80IRE, 제 7지역은 100IRE, 제 8지역은 120IRE로 생각할 수 있다.
이러한 방법으로 비디오 영상에서 존 시스템을 이용하면 영상 콘트라스트의 재현 및 재생예측을 사진과 마찬가지로 가능하게 할 수 있다.
2) 감마(Gamma)지수
감마란 매체에 기록되는 명조특성에 대해 언급할 때 사용되는 용어이며 비디오에서는 감마라는 용어가 영화필름이나 사진에서 사용되는 것과는 의미가 다르다.
비디오 용어로서의 감마는 Grayscale Chart의 중간영역(55IRE)을 말한다. 비디오카메라에서 감마를 조작했을때 이러한 행동은 파형측정기의 도형으로 나타나며 감마의 조정에 따라 그레이 도표의 중간부분의 형상위치인 약 55IRE(0.45)보다 올라가거나 내려 간다. 이러한 감마를 올리면 검은 부분을 압축하고 백색부분을 늘이는 효과늘 가져와서 영상화면의 밝은 부분에 섬세함을 높여주고 감 마를 반대로 내리면 밝은 부분을 압축하는 반면에 검은 부분을 열어주어 어두운 부분에 추가적인 섬세함과 고정밀도의 차등을 가져온다.
감마지수의 효과는 영상이미지의 전반적인 콘트라스트를 변화시키기 위한 것이며 두대 이상의 카메라를 이용하여 프로그램을 제 작시 피부명조(skinton)의 조화를 이루는데 사용한다.
특히, TV드라마 제작시에는 감마를 낮게 조정하면 색도대 휘도의 비율이 낮아져 영상의 명조가 부드러워지며 교양 및 쇼프로그 램 제작에는 감마를 조금 높게 조정하여 화면의 채도를 높일 뿐 아니라 백색부분(white level)을 강조하여 창조적인 영상이미지 를 얻을 수 있다.
3) 노출(Exposure)
대부분의 비디오 맨은 피사체의 피부 명조에 노출을 맞춘다. 특별히 얼굴색의 명조레벨에 대한 법칙은 없지만 동양인의 경우엔 일반적으로 75～78IRE 정도에 맞추는 것이 보통이며(백인의 경우 70IRE), 그 이유는 편집시 다른 장면과 장면들의 피부명조를 일 치시키기 위함이다.
4) 페데스탈(Pedestal)
페데스탈은 비디오 영상의 어두운 부분으로 일반적으로 파형측정기상에 7.5IRE 단위에 설정되어 있다. 이 레벨이 7.5IRE 이상으 로 올라갈때에는 화면의 전반적인 명조범위가 압축되며 7.5IRE이하로 내려가면 어두운 부분의 섬세함을 잃어버리게 될 것이다.
특수효과를 제외하고 일반적으로 페데스탈을 7.5IRE 이하로 내리는 것을 삼가하고 있다. 참고로 카메라 Setup시 완전한 검은색 을 확인하는 간단한 방법은 카메라 렌즈의 뚜껑을 닫거나 ND필터를 "0"을 선택하여 검은색을 이용하는 방법이다.
5) 하이 라이트(Highlight)
White레벨의 최고치는 파형측정기상의 100IRE 단위이다. 비디오 카메라에서는 100IRE 이상으로 올라가는 모든 화면을 잘라내거 나 혹은 고정(Clip)시키는 자동화된 회로를 갖고 있다.
이 레벨을 제한시키는 두가지 이유는 첫째, 과도한 비디오레벨은 녹화기의 비디오입력을 과부화시킬 수 있고 둘째, 과도한 비디 오레벨은 TV방송신호에 있어서 음향전송을 간섭할 수 있기 때문이다.
6) 영상 증강(Image Enhancement)
TV영상의 해상도 한계로 인하여 대부분의 비디오 카메라에서는 비디오 테잎의 앞 부분에 칼라바를 녹화하는 것은 표준화된 과정 이며 이렇게 하여야 정확한 색의 재생을 위해 편집용 장비들 또한 비디오 카메라와 일치될 수 있게 된다.
칼러바는 2대 이상의 카메라 시스템을 Setup하는데도 이용되고 칼라 수상기(TV)를 Setup하는데도 이용되고 칼라 수상기(TV)를 S etup하는데도 이용한다.
라. 화이트 밸런스(White Balance)
순수하게 비디오 카메라의 조작이라는 관점에서만 논할 때 색깔의 조화를 이루기 위해 화이트 밸런스를 맞춘다는 것은 가장 중 요한 과제이다. TV방송용 카메라들은 자동화된 화아트 밸런스 회로가 채용되어 있으며 이것을 조작하는데 있어서 유의할 점은 백 색표현(98% White의 무광택 용지)을 촬영할 때의 조명조건이 녹화하는데 쓰이는 것과 동일하여야 한다는 것이다.
전술한 조명(Lighting)편에서 이야기한 바와 같이 빛의 성질에 따라 동일한 백색빛이라고 하여도 카메라에 기록된 백색에는 영 향을 줄것이다. 결론적으로 조명의 광원이 바뀔 때마다 원칙적으로 동일한 조건하에서 화이트 밸런스를 반복해야 한다.
마. 색의 균형
비디오를 위한 조명은 영화필름의 조명과 같이 색온도(Color Temperature)에 대한 배려를 하여야 한다. 영화에서는 촬영과 현상 시 특별히 필름의 감광유제를 바꾸어 전체 화조를 유지시키지만, 비디오 카메라에서는 Processing Amp 단계에서 색채를 조절할 수 있는 특징이 있어 비디오 맨의 예술성이 확보될 뿐만 아니라 각 프러그램의 주제에 따라 카메라가 발생하는 신호의 적당한 밝 기의 수준과 일정한 색채 균형을 유지하는 것이 그의 책임이 되기도 한다.
참고적으로 색채 균형과 밝기 레벨 이외에도 비디오 맨은 가정의 이미지 증강장치 또는 "디테일 회로"를 사용하고 있 다. 이러한 전자적 회로들은 피사체의 다양한 부분들의 경계를 명료하게 하므로써 화면이 더욱 또렷하게 보이게 만든다.
스튜디오 카메라는 수평선과 수직선 모든 디테일 레벨을 조절할 수 있는 조정장치를 갖고 있으며 녹화이후의 영상에서는 이것을 제거할 수 없다.
강조할 것은 디테일의 적당한 증강은 비디오 영상을 더욱 좋게 향상시킬 수 있지만 지나친 증강은 피사체를 만화영화의 인물처 럼 보이게 만들 수 있다.
바. 색도 - 비디오의 색 제현
비디오 신호중 R. G. B의 삼원색은 NTSC Color 비디오 시스템의 기본이다. 이 세가지 색을 다양한 방법으로 조합하면 빛 스펙트 럼상의 어떠한 색도 만들어 낼 수 있다.
이론적 설명을 생략하고,
가) 벡터 스코프(Vectorscope)
휘도 정보를 측정하는데 파형측정기를 사용하였듯이 벡터 스코프는 영상의 색깔 또는 색도를 측정하는데 가장 중요한 장비이다. 이 장비는 비디오 합성신호중 색상과 채도라는 두가지 중요한 색도 구성의 요소들을 분석한다. 여기에서 색상은 색깔을 말하며 채도란 색의 등급으로써 각 색깔에 혼합되어 있는 백색 빛의 양을 말한다. 터스코프는 그들의 관계를 도형화 시켜준다.
나) COLOR BAR(칼라바)
칼라바란 색조절을 위한 점검신호로 사용되는 비디오 카메라에 의해 생성된 휜색(W), 노란색(Y), 하늘색(CY), 녹색(G), 자홍색( M), 적색(R), 청색(B), 그리고 흑색(BLK)의 길고 가느다란 조각들이다. 모시청자가 TV수상기의 콘트라스트를 조정하는 것과 같은 방식으로 영상화면으 콘트라스트와 감마를 다양하게 할 수 있고 최고도의 백색(Peak White)과 또렷한 흑색(Apparent Black)의 수준을 적절히 유지할 수 있게 된다.
◈ 맺음말 ◈
비디오 제작기술은 전자장비의 유효성을 관리하는 기술적 재능과 비디오 카메라에 담겨진 실재적 현상을 그려내는 예술적.창조 적이 공존하는 작업이다.
이번 글에서는 편집의 제약등으로 인하여 비디오영상의 예술성과 시청자의 마음에 인식되는 영상흐름의 표현기법등이 생략되어 있어 아쉬움을 남긴다.
우리의 TV 방송 제작현장에서 쉽게 보이는 것을 보이게, 보이지 않는 것을 보이지 않는 것으로 간과하여 지나쳐버리는 잘못된 편견을 이제는 버려야 한다. 활자매체의 행간의 의미에서 함축하는 의미가 살아 있듯이 쇼와 드라마, 교양 정보프로그램과 보도 시사 프로그램등의 차별적 특성이 비디오 영상개념에도 자리잡아 나가야 한다.
이것을 위해서는 많은 제약의 껍질을 허물어 드리는 작업이 필요하겠지만 현 제작시스템 아래에서 뛰어난 영상화질 관리를 위하 여 몇 가지의 제도적 보완은 필수적이다.
야외 제작물과 스튜디오 제작물의 화질보강, On-Line 편집과 Off-Line 편집의 차별성, Post Production의 정착, 비디오 엔지니 어의 영역확대등 여러 문제의 개선이 시급한 것이 사실이지만 무엇보다도 현재 내가 활용하고 있는 방송장비의 관리 및 운용은 최선과 최적의 상태를 유지 . 보수하고 있는 가를 유념해 볼 필요가 있다.
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