나한테 맞는 카메라 렌즈 고르는 법

2012.08.06 00:00
요즘은 전 국민이 사진작가 시대라고 해도 과언이 아니다. 휴대전화에 달려있는 조그만 카메라부터 렌즈를 갈아 끼우는 전문가용 DSLR(Digital Single-Lens reflex camera, 디지털 일안 반사식 카메라)까지, 많은 사람들이 한 개 이상의 카메라를 가지고 있다. 사진을 찍다보면 더 좋은 사진을 찍고자 하는 욕구도 커져 교환렌즈를 사용하는 DSLR에 대한 관심이 늘어난다. 이 때문에 판매도 급증하고 있단다. 자연스럽게 렌즈에 대한 관심도 커지고 있다. 하지만 카메라 렌즈를 고르는 일은 무척 어려운 문제다. 시중에는 DSLR 카메라 종류의 몇 배, 아니 몇십 배에 달하는 교환렌즈 종류가 나와있고 가격도 천차만별이다. 이쯤 되면 카메라용 렌즈는 왜 이렇게 종류가 많은 것인지, 렌즈 가격은 어떻게 정해지고 어떤 차이가 있는지 궁금하지 않을 수 없다. DSLR 교환렌즈의 요소(element, 렌즈 통 안에 들어있는 개별렌즈)들에 대해 자세히 알아보자. 우선 카메라 렌즈의 역할을 생각해보자. 카메라 렌즈는 우리의 눈을 모방해 발명됐다. 상(像)을 만들기 위해 받아들이는 빛 조절하는 기능이 비슷하다는 이야기다. 어떤 물체 앞에 필름이나 디지털센서를 놓았다고 해서 상이 맺히지는 않는데, 이는 빛이 사물을 고르게 비추기 때문이다. 따라서 필름 등에 뚜렷한 상을 맺히게 하려면 여러 방향에서 들어오는 빛을 선택적으로 모으고 방향성을 갖게 만들어야 한다. 이런 역할을 카메라 렌즈가 한다. 즉 카메라 렌즈는 빛을 모아 카메라 뒤편에 있는 필름, 또는 디지털 센서에 상을 투영하는 장치인 것이다. 필름 카메라용이건 디지털 카메라용이건 광학적인 원리는 같다. 카메라 렌즈는 기본적으로 볼록렌즈계(系)지만 안경렌즈와 달리 단 한 개의 요소로 이루어지는 경우가 거의 없다. 대부분의 카메라 렌즈는 몇 개의 볼록렌즈와 오목렌즈가 합해져 만들어지는데, 이러한 것을 복합렌즈라고 부른다. 이렇게 카메라 렌즈 안에 여러 개의 렌즈가 들어가는 이유는 주변 렌즈의 ‘수차’나 초점상의 결함들을 수정하기 위해서다. 과거 필름카메라로 찍은 사진을 인화해 보면 상에 프리즘처럼 다른 빛깔이 나타나거나 상이 일그러져 나오는 경우가 있었다. 이런 상의 뒤틀림 현상을 수차라고 한다. 카메라렌즈 속에 있는 렌즈들의 모양과 숫자는 이런 수차를 줄이기 위해 설계되는 것이 기본이다. 수차는 빛을 이루는 단색광의 파장이 다르고, 렌즈가 구면이라는 점 때문에 일어나는 현상이다. 찍는 사람의 능력과 상관없이 사진 품질에 영향을 주는 광학적 특성이다. 주변부에서 입사된 빛과 중심부를 통해 입사된 빛이 한 곳에 모이지 않는 현상을 ‘구면수차’라 하고, 색깔마다 굴절률이 다르기 때문에 각기 다른 곳에 초점이 맺히게 되는 현상을 ‘색수차’라 한다. 이 외에도 비점수차, 코마수차, 상면만곡, 왜곡수차 등이 사진의 품질을 저하시킨다. 렌즈의 수차를 해결하려고 다양한 오목렌즈와 볼록렌즈를 조합하는 방식은 독일 수학자 가우스(Johann Carl Friedrich Gauss)가 1841년 설계한 가우스형 망원경 시초가 됐다. 이후 조리개를 사이에 두고 대칭으로 요철 렌즈를 배치하는 설계 방식을 차용한 렌즈를 가우스타입 렌즈라 한다. 가우스타입은 1930년대부터 본격적으로 실용화 돼 조나타입(sonnar)과 함께 대구경렌즈로 발전했는데, 대칭형 구성을 띄고 있어 구면수차, 색수차, 상면만곡 등이 수차보정이 양호했다. 시중에 나와 있는 밝고 좋은 품질의 표준렌즈는 대부분 이 구성을 기본으로 설계됐다. 결국 카메라 렌즈가 여러 개의 볼록렌즈와 오목렌즈로 이뤄진 이유는 색수차나 구면 수차, 그밖에 사진의 질에 영향을 미치는 문제들을 제거하기 위해서다. 여러 카메라 렌즈 제조사들이 렌즈군의 곡률, 유리의 재질들을 조금씩 변형하며 자연적인 수차들을 줄이기 위해 연구한 결과 지금처럼 다양한 카메라 렌즈가 탄생하게 됐다. 렌즈의 수차는 엄청난 수학적 정밀성을 바탕으로 해결한다. 때문에 단지 렌즈의 수가 많다고 해서 더 나은 사진이 나온다고 장담할 수 없다. 또 비싼 렌즈를 사용한다고 좋은 사진을 얻는 것은 아니다. 각각의 렌즈가 수차 제어를 위한 것인지, 손 떨림 방지 등의 기능성을 위한 것인지 구별해 자신에게 맞는 렌즈를 고르는 것이 좋겠다. 김상현 과학칼럼니스트

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