축소 광학계
Reduction Optical System
카메라에 들어온 빛을 축소해서 센서의 크기에 맞춰 결상시키는 광학계. 쉽게 말하면 돋보기
디지털 카메라의 극초기에는 기술적인 한계로 큰 센서를 만들 수 없어서 35mm 필름에 비해 사이즈가 아주 작았기 때문에, 렌즈의 화각을 손해보거나 축소 광학계를 사용하여 35mm와 비슷한 화각을 맞추어야 했다.
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니콘 E2/E2s (1995)의 축소 광학계.
원래 35mm 필름 등이 위치해야 할 위치에 스크린을 설치하고, 이 스크린에 모인 빛을 다시 모아 센서에 입사시킨다. 예시로 든 니콘 E2/E2s는 2/3" 판형을 사용하는데, 이 센서의 대각선 길이는 35mm 필름의 1/4에 불과하고 면적비도 대략 1/16 정도가 되므로 빛을 4배 모아 주어야만 같은 화각을 얻을 수 있다.
빛을 모아 주기 때문에 단위면적당 밝기는 크게 상승한다. 예를 들어 35mm 판형에서 2/3" 판형으로 빛을 모을 경우, 단위면적당 밝기는 4스탑 = 16배 상승하며 이는 같은 노출을 얻기 위해 1/16의 셔터 속도를 가하거나, 혹은 감도를 16배 높일 수 있다는 이야기이다. 실제로 니콘 E시리즈는 90년대 중반 당시로써는 초월적인 ISO 800-3200의 감도를 지원했는데, 축소 광학계를 통해 단위면적당 광량이 4배 증폭되었기 때문에 원래는 ISO 50-200에 해당하는 게인 값으로 ISO 800-3200을 얻을 수 있었다. 따라서, 축소 광학계는 작은 센서에서 35mm 필름의 화각을 유지하면서 감도도 올릴 수 있는 기술이었다.
이와 같은 축소 광학계는 카메라를 매우 두껍게 만들었으며[1], 렌즈의 광학적인 특성에 따라 사용이 불가능한 렌즈군도 있었다. 또한, 센서 제조 기술이 향상되면서 APS필름과 비슷한 사이즈의 센서까지 제조할 수 있게 되었다. 그러자 제조사들은 크고 불편한 축소 광학계 시스템을 버리고 일반적인 형태의 디지털 판형 DSLR로 이행하게 된다.
일반적인 35mm 필름을 이용하는 SLR과 같은 구조로 만들어지는 현재의 DSLR에 이와 같은 어댑터를 이용하려는 시도 또한 있었다. 사비를 들여 열성적으로 개발하던 분 또한 있었으나, 특허가 걸려 있어서 망했어요...
한편 미러리스의 등장과 함께 기존 SLR용 마운트의 렌즈를 위한 2~2.5cm 정도의 넉넉한 두께를 가지는 마운트 어댑터들이 각광받게 되었고, DSLR용으로는 개발하기 매우 어려웠던 축소 광학계 어댑터 또한 비교적 쉽게 개발할 수 있게 되었다. '스피드 부스터'나 '렌즈 터보' 등으로 현재 시판 중인 제품들은 대부분 빛을 1스탑가량 농축하여(이미지 서클의 크기를 0.71배 정도로 줄여서) 1.5~1.6x의 환산 비율을 가지는 미러리스 바디에 사용시 풀프레임 기준으로 1.1배 정도의 배율 - 거의 풀프레임에 근접하는 넓은 시야를 가지며, 광량을 1스탑가량 더 확보하고, 부수적으로 어댑터가 보다 짧아지는 효과까지 가지고 있다. 구형 수동 렌즈를 사용하는 정지 영상 촬영뿐만 아니라 AF 등의 전자식 제어가 덜 필요한 영상 촬영 시에 사용하는 등의 용도로 쓸모가 늘어나고 있다.
1. 개요
카메라에 들어온 빛을 축소해서 센서의 크기에 맞춰 결상시키는 광학계. 쉽게 말하면 돋보기
디지털 카메라의 극초기에는 기술적인 한계로 큰 센서를 만들 수 없어서 35mm 필름에 비해 사이즈가 아주 작았기 때문에, 렌즈의 화각을 손해보거나 축소 광학계를 사용하여 35mm와 비슷한 화각을 맞추어야 했다.
2. 원리
[image]
니콘 E2/E2s (1995)의 축소 광학계.
원래 35mm 필름 등이 위치해야 할 위치에 스크린을 설치하고, 이 스크린에 모인 빛을 다시 모아 센서에 입사시킨다. 예시로 든 니콘 E2/E2s는 2/3" 판형을 사용하는데, 이 센서의 대각선 길이는 35mm 필름의 1/4에 불과하고 면적비도 대략 1/16 정도가 되므로 빛을 4배 모아 주어야만 같은 화각을 얻을 수 있다.
3. 장점
빛을 모아 주기 때문에 단위면적당 밝기는 크게 상승한다. 예를 들어 35mm 판형에서 2/3" 판형으로 빛을 모을 경우, 단위면적당 밝기는 4스탑 = 16배 상승하며 이는 같은 노출을 얻기 위해 1/16의 셔터 속도를 가하거나, 혹은 감도를 16배 높일 수 있다는 이야기이다. 실제로 니콘 E시리즈는 90년대 중반 당시로써는 초월적인 ISO 800-3200의 감도를 지원했는데, 축소 광학계를 통해 단위면적당 광량이 4배 증폭되었기 때문에 원래는 ISO 50-200에 해당하는 게인 값으로 ISO 800-3200을 얻을 수 있었다. 따라서, 축소 광학계는 작은 센서에서 35mm 필름의 화각을 유지하면서 감도도 올릴 수 있는 기술이었다.
4. 단점
이와 같은 축소 광학계는 카메라를 매우 두껍게 만들었으며[1], 렌즈의 광학적인 특성에 따라 사용이 불가능한 렌즈군도 있었다. 또한, 센서 제조 기술이 향상되면서 APS필름과 비슷한 사이즈의 센서까지 제조할 수 있게 되었다. 그러자 제조사들은 크고 불편한 축소 광학계 시스템을 버리고 일반적인 형태의 디지털 판형 DSLR로 이행하게 된다.
5. 현재
일반적인 35mm 필름을 이용하는 SLR과 같은 구조로 만들어지는 현재의 DSLR에 이와 같은 어댑터를 이용하려는 시도 또한 있었다. 사비를 들여 열성적으로 개발하던 분 또한 있었으나, 특허가 걸려 있어서 망했어요...
한편 미러리스의 등장과 함께 기존 SLR용 마운트의 렌즈를 위한 2~2.5cm 정도의 넉넉한 두께를 가지는 마운트 어댑터들이 각광받게 되었고, DSLR용으로는 개발하기 매우 어려웠던 축소 광학계 어댑터 또한 비교적 쉽게 개발할 수 있게 되었다. '스피드 부스터'나 '렌즈 터보' 등으로 현재 시판 중인 제품들은 대부분 빛을 1스탑가량 농축하여(이미지 서클의 크기를 0.71배 정도로 줄여서) 1.5~1.6x의 환산 비율을 가지는 미러리스 바디에 사용시 풀프레임 기준으로 1.1배 정도의 배율 - 거의 풀프레임에 근접하는 넓은 시야를 가지며, 광량을 1스탑가량 더 확보하고, 부수적으로 어댑터가 보다 짧아지는 효과까지 가지고 있다. 구형 수동 렌즈를 사용하는 정지 영상 촬영뿐만 아니라 AF 등의 전자식 제어가 덜 필요한 영상 촬영 시에 사용하는 등의 용도로 쓸모가 늘어나고 있다.
[1] 축소 광학계는 필름면부터 배치된다. 즉, 렌즈가 필름면 뒤에 하나 더 달려 있고, 그 뒤에 센서가 위치한다.