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번호 8
제목 색온도와 화이트밸런스
작성일자 2009-09-26
 

 색온도와 화이트밸런스

 

사진은 빛을 붙잡는 기술이라고 했습니다.

그런데 이 빛의 특성을 전혀 이해하지 못한다면 제대로 된 사진을 찍는데 한계가 있을 수 밖에 없습니다.

아무런 빛도 없는 깜깜한 상황에서는 사진을 찍을 수 없습니다. (적외선 야시경은 특수한 경우이므로 논외로 합니다.)

그렇다고 용접불꽃과 같이 너무 밝아도 사진은 뭐가뭔지 알아 볼 수 없게 찍혀 버리는 수가 있습니다. (노출오버라고 하지요?)

도대체 인간의 눈보다 성능이 훨씬 떨어져 보이는 것 같은 카메라의 렌즈가 어떻게 우리가 눈으로 보는 것과 별 차이 없는 깨끗한 영상을 사진으로 기록해 내는 것일까요?

 

빛과 색은 우리가 일상생활에서 매일같이 시각적으로 느끼는 것과 모두 관계가 있습니다.

낮과 밤이 다르고 바깥과 실내가 다를 뿐 아니라 일출과 황혼을 보면 시시각각으로 밝기와 색상이 달라지는 모습을 관찰할 수 있습니다.

화려한 불꽃놀이나 조명이 요란한 콘서트는 대부분 어두운 실내나 야간에 진행되기 마련이고 똑딱이 카메라나 휴대폰으로 이걸 찍어보면 눈으로 보는 것과 너무 많은 차이가 나는 결과물을 보면서 실망하는 경우도 많이 있습니다.

 

얼마나 어두운 범위부터 얼마나 밝은 범위까지를 카메라가 감당할 수 있으냐 그러고 이런 환경에서 사진을 찍는 카메라맨은 빛의 특성을 어느 정도 이해하고 있어야 하느냐가 사진을 얼마나 잘 찍을 수 있느냐와 아주 밀접한 관계가 있습니다.

사진사는 어떤 환경이나 조건에서도 카메라로 빛을 제대로 원하는 만큼 붙잡아야지만 결과물을 볼 수 있기 때문입니다.

하지만 이 빛과 색을 다루는 광학기술분야는 카메라 기술보다 그 정도가 훨씬 방대하며 복잡하고 전문적이어서 상당히 어렵습니다.

그 중에서 가장 기본적이라 할 수 있는 색온도와 화이트 밸런스에 대해서 알아보고자 합니다.

 

. 색온도(color temperature)

광원의 빛을 수치적으로 표시하여 나타내는 방법입니다.

색온도는 광원의 흰색이 가지는 상대적인 색차이를 기술하기 위한 수단이며, 단위는 절대온도의 개념을 정립한 영국의 물리학자 William Kelvin Thomson의 이름을 따서 kelvin을 사용합니다.

 

원래 색온도는 탄소흑체가 빛이 차단된 암실에서 열 에너지를 가했을 때 그 탄소흑체가 일정한 절대온도에서 방출하는 빛의 색을 말하는것이므로 이름은 색온도이지만 실제로는 빛의 색을 표현하는 색표시 단위입니다.

 

빛에는 당연히 색깔이 있습니다.

빛은 입자(particles)와 파장(waves)으로 구성되어 있다고 합니다.

우리가 눈으로 볼 수 있는 가시광선은 400~700 nanometers(천분의 1millimeter))의 파장(wavelength)을 가지고 있습니다.

 

 

 

 

여기서 긴 파장의 빛은 붉은 계통의 색을 갖고 짧은 파장의 빛은 푸른 계통의 색을 갖습니다.

노을이 붉게 보이는 것은 대기 중에 겹겹이 쌓인 먼지 때문에 짧은 파장의 빛은 통과하지 못하고 긴 파장의 빛만 통과해서 그런 것입니다.

 

정오무렵의 태양 빛은 5,400k,

맑은 날의 푸른 하늘 빛은 12,000-18,000k 

흐린날의 낮은 65,000-70,000k,

형광등 빛은 4,500-6,500k,

백열전구는 2,900k

정도의 색온도를 나타낸다고 합니다.

 

색온도를 이용하여 다양한 영상표현을 만들 수 있습니다.

일광에서 텅스텐조명으로 화이트밸런스를 맞춰 일부러 파란색 계통의 화면을 만들어 낼 수 있습니다.

 

이는 새벽 분위기를 만들 때 쓸 수도 있고 차가운 분위기를 내거나 호러영화 분위기를 내기 위해 일부러 쓰기도 합니다.

영화 트래픽에서는 색온도를 이용하여 에피소드들의 각기 다른 독특한 분위기를 만들어 냅니다.

 

우리는 물체에서 반사되는 빛을 통하여 그 물체의 형태나 색을 눈을 통해 인식할 수 있습니다.

물체의 형태는 빛의 굴절 현상에 의해 인식되는 것이고, 물체의 색은 빛의 흡수와 반사에 의해 인식되는 것입니다.

 

색온도는 우리가 단순히 흰색으로 알고있는 태양광에 대해 계절이나 시간대에 따라 달라지는 빛의 색상을 수치로 표현한 것입니다.

켈빈 수치가 높으면 차가운 푸른 색으로 보이고 수치가 낮으면 따뜻한 붉은 색으로 보이게 됩니다.

일반적으로 5500켈빈 정도가 빛의 기준이 되는 태양빛에 가까운 치수라고 알려져 있습니다.

 

 

화이트 밸런스(white balance)

사람의 눈은 주관적이기 때문에 빛이 바뀌더라도 색의 변화를 거의 느끼지 못할 수 있습니다.

그러나 카메라는 객관적으로 빛의 색깔을 재현해 냅니다. 그러므로 사진 촬영에는 화이트밸런스를 조정해야 합니다.

 

실제로 눈으로 보는 색상과 사진을 찍어 결과물로 보는 색상이 서로 다른 것은 바로 이 화이트밸런스가 틀어졌기 때문입니다.

뭔가 제 색깔이 나지 않아 보이는 사진에서의 색상문제는 대부분 화이트밸런스 조정실패가 원인이 됩니다.

 

즉 우리 눈으로 보이는 흰색을 카메라도 흰색으로 재현할 수 있도록 색온도를 조정해야 합니다. (당연한 거지요?)

만약 카메라가 붉은 계통의 빛에 맞게 조절 되어 있는 상태로 일광에서 촬영을 하면 사진에 보이는 세상은 온통 파랗게 됩니다.

사람의 눈으로 보는 것처럼 영상을 만들려면 화이트밸런스를 맞춰 주어야 한다는 것입니다.

 

과거 필름 카메라를 사용하던 사람들은 디지털카메라에서 화이트 밸런스를 맞추는 것이 낯선 개념이 될 수도 있습니다.

그러나 화이트 밸런스의 기본이 색온도에 있는 만큼 과거에는 필름을 구분해 사용하기도 했습니다.

 

코닥필름으로 촬영한 사진과 후지필름으로 찍은 사진의 인화물을 비교해 보면 똑 같은 시간 똑 같은 장면을 같은 카메라로 찍었음에도 색상의 차이가 나는 것을 느껴본 분들이 계실겁니다.

 

사진촬영에 사용되는 조명타입에 따라 데이라이트 타입 필름과 텅스텐 타입 필름을 구분하여 사용하던 것과 정확한 색 재현을 위해 색온도 조절용 광학필터를 사용하던 것을 기억하면 이해가 될 것입니다.

 

프로 사진가들의 각종 행사 촬영을 구경하다 보면 사진을 찍기 전에 보통 그레이카드나 흰색종이에 화이트밸런스를 맞추고 촬영을 시작합니다. 그 이유는 파란색 기운이 나는 일광 아래서도 흰색이 흰색으로 제대로 보이게 하기 위해서 입니다.

백열전구인 텅스텐 조명 아래서 촬영을 할 경우 다시 화이트 밸런스를 맞춰 붉은색 기운이 나지 않도록 해야 합니다.

 

이렇게 카메라는 각 조명의 색온도가 바뀔 때마다 화이트 밸런스를 맞춰야 우리가 눈으로 보는 색을 구현할 수 있습니다.

문제는 한 장소에 여러 색온도의 조명원이 있을 때입니다.

 

예를 들어 실내에서 텅스텐조명으로 촬영을 하는데 창문으로 일광이 들어 온다면 둘 중 하나의 색온도를 바꿔 색온도를 통일 시켜야 합니다. 보통 텅스텐 조명에 파란색 젤을 끼워 색온도를 높여 줍니다.

 

카메라에서 화이트 밸런스를 맞추는 방법은 비교적 간단합니다.

촬영할 조명 아래서 그레이카드나 흰색종이를 뷰파인더 가득차게 카메라로 클로즈업해 촬영한 후 카메라의 화이트밸런스 버튼을 조작하면 카메라가 그 촬영사진을 기준으로 화이트밸런스를 세팅하게 됩니다.

 

요즘은 디지털 카메라의 성능이 대단히 좋아져서 일상에서의 화이트밸런스는 매우 양호한 편입니다.

일반적인 경우 스냅촬영시 AWB (자동화이트밸런스) 모드로 찍어도 별로 불편이 없을 정도는 되었습니다.

하지만, 실내나 약간 어두운 곳, 댄스파티가 열리는 화려한 조명이 펼쳐지는 무대 등 광원이 복잡한 곳에서는 이게 그리 쉽지 않으므로 많은 경험과 숙달을 필요로 합니다.

 

이럴 때 결과물이 불안해지는 디지털 사진사가 선택하는 방법 중에는 사진을 RAW 모드로 저장하는 방법이 아주 유용합니다.

디지털 카메라로 촬영할 때 저장모드를 메모리 용량이 더 많이 필요하더라도 RAW 모드로 저장을 하면 전용 컨버트 프로그램에서 잘못된 화이트 밸런스나 밝기 색상 등을 아주 쉽게 교정할 수 있어서 실패의 아픔을 줄일 수 있고 사진공부도 좀 더 재미있게 할 수 있습니다.

 

RAW 파일은 필름카메라에서의 필름원본과 같은 개념입니다.

이 RAW 파일을 가공해서 결과물로 추출해 저장하는 것이 JPG 입니다. 그러므로 RAW는 가공전 원시파일 원본 형태를 띄게 됩니다.

물론 JPG 파일도 포토샵으로 수정 가능하지만 필름원본처럼 RAW파일을 직접 조작해 다루는 것과는 비교가 되지 않습니다.

 

RAW 파일은 아마추어 사진사가 서툴게 찍은 디지털 사진을 효과적으로 수정해 내는데 매우 유용합니다.

RAW 파일을 자유자재로 수정할 수 있는 실력까지 연마한다면 왠만한 DSLR 촬영에는 자신감을 가질 수 있습니다.

 
 

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2012-11-29 19:38:45

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