아웃포커싱 원리 (out of focus, 아웃포커스, 심도)

프롤로그

 이 포스트는 아웃포커싱에 대해서 다루는 데 있어서, 사진, 영상에 대한 내용보다는 과학에 조금 더 포커스가 맞춰져 있는 포스트임을 밝히고 들어가는 바입니다.

아웃포커싱의 인기

 아웃포커싱 원리에 대해서 정리하기 전에 요즘 너도나도 아웃포커싱 사진을 올릴 수 있게 만든 스마트폰의 아웃포커싱 모드부터 언급하고 간다. 이 둘은 원리가 다르기 때문이다.

 요즘 애플 아이폰의 인물사진 모드나 삼성 갤럭시의 라이브 포커스 모드나 배경을 흐리게 만드는 아웃포커싱 '처리'를 할 수 있게 됐다. 찍고자 하는 피사체 외에 나머지 배경 부분을 흐리게 만들어서 보는 사람으로 하여금 그 피사체에 집중할 수 있게 만드는 것을 보통 아웃포커스라고 하는데 저 모드들은 실제 DSLR이나 미러리스의 아웃포커싱과는 다르다. 그냥 아이폰에는 없고 플러스에만 있는 것을 못 마땅하게 생각한 사람들이 있을 수 있는데, 이게 단지 모드하나 안 넣어준 문제는 아니다. 플러스와 보통의 큰 차이점이 무엇이 있는가, 바로 듀얼 카메라이다. 저 모드들은 실제 아웃포커싱 원리와는 달리 카메라 2개를 이용해서 각각의 이미지 센서로 들어온 상의 정보를 분석해서 위상차, 거리차이를 이용하여 배경을 흐리게 처리하는 것이다. 그렇다면 이제 본격적으로 실제 아웃포커스가 생기는 원리는 스마트폰 모드의 그것과 어떻게 다른지 알아보도록 한다.

눈과 카메라

 사진이나 영상에서의 아웃포커싱에 대해서 다루려 했기 때문에 원래는 사람 눈으로가 아니라 카메라로 설명 영상을 만들려고 했으나 너무 복잡해져서 사람 눈으로 설명하였다. 형태 변화가 불가능한 딱딱한 렌즈로 두꺼워졌다 얇아졌다가 가능한 수정체의 역할을 제대로 행해내기 위해서는 몇 겹의 볼록, 오목 렌즈가 서로 이리저리 왔다갔다 하면서 맞춰대기 때문에 너무 복잡하다. 이뿐만 아니라 렌즈가 복잡해지는 이유는 하나 더 있다. 망막은 구 안 쪽에 곡면 형태로 생긴 데 반해서, 카메라에서 망막의 역할을 하는 이미지 센서는 평면이다. 이로 인해 또 한 번 복잡해진다. 그런데 어차피 카메라가 사람 눈의 원리로 만들어진 것이기 때문에 아웃포커싱의 원리를 이해하기에는 쉽게 눈이 빛을 다루는 걸로 설명하였다. 눈으로 설명하기는 했지만, 일단 눈과 카메라의 관계에 대해서 정리를 하고 가자면 망막이 이미지 센서, 홍채가 조리개, 수정체가 렌즈라고 대입하여 이해하면 되겠다.

포커스, 초점의 이해

 아웃포커싱은 out of focus를 우리가 편하게 아웃포커스라고 부르게 되고 마지막 싱은 아웃포커스 하는 행위 정도를 말하는 것으로 포커스, 즉 초점을 먼저 이해할 필요가 있다.

 한 점이 내게 보일 때를 생각해보면, 그 점이 나를 또 알아보고 '너다' 하면서 딱 나한테만 빛을 보내는 게 아니라 빛이 사방으로 보내지는데 그 때 동공 범위에 걸린 빛들을 수정체로다가 모아서 망막으로 쏴줌으로써 빛을 감지하게 되는 것이다. 여기서 망막으로 모아줄 때 빛이 모이는 점을 초점이라고 한다. 그 초점이 망막 위에 있으면 초점이 맞았다고 하고 굴절이 너무 많이 돼서 망막 앞에 있게 되거나 굴절이 덜 돼서 초점 뒤에 있게 되면 out of focus 즉 망막에서 초점이 나갔다고 한다. 망막에 제대로 모여있지 않고 퍼져 있어서 흐려진다.

심도

 초점을 망막에 갖다놓는 데 있어서 눈으로 들어오는 모든 각도를 다 망막에 놓을 수는 없다. 그리고 그 각도는 거리에 따라 바뀐다. 따라서 모든 거리 빛의 초점을 다 망막에 갖다놓을 수 없다는 말이 된다. 예를 하나 들면 이해가 쉬울 것 같다. 한 점의 빛이 눈 바로 앞에서부터 멀어질 때를 생각해보면 눈으로 들어오는 각도, 입사각은 점점 작아진다. 이때 수정체의 두께를 조정해서 어떤 한 각도가 망막에 도달하게 맞춰지면 그보다 더 가까운 거리의 경우 더 입사각이 커져서 망막 뒤쪽으로 초점이 자리잡게 되고 그보다 더 멀 경우 입사각이 작아져서 망막 앞쪽에 초점이 자리잡게 된다. 이때 어느 정도 흐리지 않고 잘 보이는 정도까지의 거리가 있을 텐데 그 깊이를 심도(depth of field)라고 한다.

 만약 조리개가 조금 열려 있다고 한다면 많이 열려 있을 때보다, 거리에 따라 입사각의 차이가 별로 없어진다. 그만큼 초점이 맞는 영역이 넓어진다, 즉 심도가 깊어진다고 표현한다. 그래서 멀리 있는 배경도 초점이 맞고 가까운 곳에 있는 피사체도 초점이 맞아서 풍경과 인물을 함께 담을 수 있다.

 반대로 조리개가 많이 열려 있는 경우에는 거리에 따라 입사각의 차이가 심해진다. 따라서 초점이 맞는 영역이 좁아진다, 심도가 얕아진다. 그 얕은 부분에서만 초점이 맞아 선명하게 보이고 나머지 부분은 아웃포커스가 되어, 어떤 피사체에만 집중시키기 위한 사진을 찍을 수 있는 것이 바로 아웃포커싱이라는 놈의 정체였다.

에필로그

 아웃포커싱이란 게 물론 일부만 선명하게 해서 집중시키는 용도이기는 하지만 어떤 사진이나 영상에서 흐린 부분이 많아지면 선명할 때에 비해서 감성적인 효과 또한 있게 된다. 사실 아웃포커스를 사용하는 많은 사람들이 감성적인 효과 때문에 쓰는 이유가 더 큰 것 같기도 하고.

 그리고 흐림의 감성을 이용하는 것이 아웃포커스 뿐만은 아니다. 셔터스피드 또한 감성을 만들어낼 수 있는데 사진보다는 영상에서 그 힘을 발휘한다. 영화와 TV프로그램을 비교했을 때 영화에 갬성이 더 담기는 이유이다. 영화는 보통 셔터스피드 1/48, 1/50초로 제작되고 TV프로그램 같은 경우엔 1/60초로 제작된다. TV는 사람 눈과 유사하게, 영화는 그보다 살짝 더 긴 셔터스피드를 이용해서 잔상이 조금 더 길어지는 상을 만들어낸다. 언제가 될지 모르겠지만 다음엔 이 부분에 대해서도 정리를 한번 해야겠다.

 아마도 대중성을 그나마 생각해서 스마트폰 촬영과 연관지어서 쓰게 되지 않을까 싶다. 대낮에 밝은 데서 촬영하면 아무리 60p로 찍는다고 해도 뭔가 어색하게 보이는 이유와 연결되는 부분이라 이 부분을 쓰면서 껴넣지 않을까 싶다. 근데 아직 다른 거 올릴 게 많아서 꽤 후에나 볼 수 있겠지만.