19. [SLR] MTF 차트 2

[SLR] MTF 차트 2

2004-12-11

지난 시간에는 MTF 차트에 대해 설명하였으며, 오늘은 실제로 MTF 차트를 해석해 보겠습니다.       MTF 차트 분석     보통 MTF 차트 수치를 측정할 때 F10 이상의 조리개 수치로는 측정하지 않습니다. 그 이유는 F10 이상으로 조리개를 조이게 되면, 조리개를 조일때 일어나는 빛 회절 현상이 렌즈의 광학적인 성능에 영향을 미치기 때문입니다. 보통, 렌즈는 조리개를 조이면 어느 정도 해상력이 증가하는데, 일반적으로 F5.6 ~ F11 정도에서 가장 높은 해상력을 보입니다. 이때의 해상력이 mm당 100개의 선을 표현할 수 있다고 하면, F16일 경우 90선, F22는 68선, F32는 47선 정도로 해상력이 나빠지며 동시에 콘트라스트도 점차 떨어지게 됩니다.     아래의 이미지는 Photodo에서 측정한 캐논 28-70 f/2.8L USM 렌즈의 MTF 차트입니다. 캐논 28-70 2.8L 렌즈는 줌 렌즈 중에서도 해상력이 뛰어난 것으로 널리 알려진 렌즈입니다. 일반적으로 렌즈를 측정할 때 최소 조리개 수치와 F8 조리개 두 단계로 측정하며, 줌 렌즈의 경우 줌 영역을 세 부분으로 나눠 측정합니다. 따라서 줌에 따른 MTF 차트는 6개가 됩니다. 여기에 각각의 MTF 차트는 10lp, 20lp, 40lp의 세 개의 곡선으로 나뉘며, 세 곡선은 공간주파수의 두가지 형태인 Sagital과 Meridional로 또다시 나뉩니다. 그래서 총 그래프의 갯수는 36개가 생성됩니다. (조금 복잡하네요. ㅡ.ㅜ)         우리는 이 그래프를 통해 최대 조리개와 F8 조리개에서의 렌즈 특성을 비교할 수 있으며 줌 영역에 따라 비교해 볼 수도 있습니다. 또한 렌즈가 특정한 방향으로 화질저하가 일어나는지도 확인해 볼 수 있습니다. 가로축은 필름의 정중앙에서부터 모서리까지의 길이를 mm로 나타낸 숫자이며 세로축은 거리에 따른 MTF 수치입니다.     그럼, 위 MTF차트를 분석해 보겠습니다. 조리개를 최대한 개방한 F2.8의 차트(하단 차트)를 먼저 살펴 보겠습니다. 최대 광각일 때는 중앙부 화질은 100%에 가까운 수치로 매우 휼륭합니다. 그런데 중심부에서 15mm 정도 떨어진 곳에서부터 갑자기 콘트라스트와 해상력이 급격하게 떨어집니다. 중심부에서 15mm정도 떨어진 위치는 디지탈 카메라에서는 CCD 최외곽에 해당하기 때문에 300D나 20D 같은 APS-C 포맷 DSLR 카메라에서는 크게 느껴지지 않지만 1DS처럼 풀프레임을 사용하는 카메라는 주변부 화질이 떨어지는 것을 확연하게 느낄 수 있습니다. 그러나 줌을 조금 당겨서 40mm 상태로 측정하게 되면 화질 저하가 둔화(그래프의 기울기가 완만함)되는 것을 알 수 있습니다. 최대 망원인 70mm일 때에는 전체적으로 화질이 떨어지는 편입니다. 렌즈의 중심부보다 오히려 조금 떨어진 주변부의 해상력이 좀 더 낫습니다. 그렇지만 줌 렌즈임을 감안한다면 매우 뛰어난 해상력과 콘트라스트를 보여준다는 사실을 알 수 있습니다.     이번에는 조리개 수치가 F8일 경우의 차트(상단 차트)를 분석해 보겠습니다. 최소 조리개 수치일 때보다 전체적으로 주변부 화질이 매우 좋아진 것을 볼 수 있습니다. F2.8일때 15mm 부근에서 급격하게 떨어지던 최대 광각 화질이 F8에서는 18mm 부근에서 크게 떨어집니다. 또한 줌 전역에 걸쳐 콘트라스트 수치를 나타내는 10lp/mm 그래프가 90%를 넘는 것을 알 수 있습니다. 최대 망원에서 40 lp/mm로 측정할 경우 12mm를 넘어가면 해상력이 떨어지지만 여전히 훌륭한 수준입니다.  따라서 캐논 28-70 f2.8L 렌즈는 망원에서 조리개를 최대한 개방했을 때, 콘트라스트와 해상력이 떨어지는 편이긴 하지만 그 외에는 특별히 흠잡을 데 없는 훌륭한 품질을 보여준다고 할 수 있습니다.     APC-C 크기의 이미지 센서를 사용하는 디지탈 SLR 카메라의 경우에는 가로축의 13mm 정도까지의 화질만 확인하면 되기 때문에 주변부 화질이 떨어지더라도 크게 상관이 없습니다. F8.0의 경우 APS-C 크기의 디지탈 SLR 카메라를 사용할 때에는 주변부 화질 저하를 거의 느끼지 못할 정도로 매우 훌륭한 수준입니다.     MTF 차트는 필름면을 기준으로 하였기 때문에 필름의 중심부터 대각선 모서리 까지의 거리인 21.63mm까지 측정합니다. 그러므로 필름보다 작은 이미지 센서를 사용하는 디지탈 SLR 카메라에서는 주변부 화질에서 상대적으로 이득을 보게 됩니다.                                                                                                                                                                필름 크기       마치며..       지금까지 MTF 차트에 대해 알아보았습니다. 내용을 작성하는 것도 꽤 힘든 작업이었지만, 읽는 분들 역시 지루했을 것 같습니다. ^^ 이번 강좌에서 설명한 MTF 차트는 초심자에게는 조금 어려운 내용입니다. 그러나 MTF 차트는 렌즈를 평가하는 가장 객관적인 기술 자료이기 때문에 렌즈의 특성을 이해하고자 할 때 매우 많은 도움이 됩니다.     MTF 차트를 볼 때 주의해야 하는 점이 몇 가지 있습니다. MTF 차트는 렌즈를 평가하는 기술 자료이지만, 렌즈 제조사마다 MTF를 측정하는 테스트 방법과 장비가 다릅니다. 그러므로 각 렌즈 제조사들이 내세우는 MTF 수치를 서로 비교할 때에는 이점에 유의해야 합니다.       또한 MTF 차트는 대상이 무한대에 있다고 가정하고 테스트를 하기 때문에 실제 촬영에서는 피사체와의 거리에 따라 MTF 수치와 다른 성능을 나타낼 수 있다는 점도 염두에 둬야 합니다. 렌즈의 품질은 색 재현성, 즉 우리가 흔히 이야기하는 색감이나, 플레어 발생 정도 등 MTF 수치로만 평가할 수 없는 요소들이 있기 때문입니다. 따라서 MTF 차트로 렌즈를 분석할 때에는 객관적인수치만으로 평가해야 합니다.   <참고 사이트> www.photodo.com www.photozone.de www.normankoren.com

전관호 starider@naver.com