필름카메라와 Digital SLR 카메라 MTF 바로 알기

1. 들어가며...

내가 어쩌다 이런 사용기를 쓰게 된건진 모르지만, 한번은 짚고 넘어가야 할 내용인 것 같아, 조금 어렵더라도, MTF를 조금이라도 볼
  수 있다면, 렌즈선택하기에 더욱 결정을 쉽게 할 것이라 보아, 미천한 실력이지만, 사용기를 한번 작성해 보고자 합니다.

이 사용기를 적게 된 주요동기는 기존에 우리가 알던 35mm Full Frame 카메라의 필름면적과 달리 Digital SLR카메라가
  가지는 프레임은 1.6 배율만큼 CMOS (or CCD)를 Crop하여 짤라내버린 상태로 피사체를 담으므로 주변부가 전혀 고려될 필요가
  없게 된 때문이기도 합니다.

혹시, 잘못된 내용은 여지없이 질타해 주시면, 적절하게 보정토록 하겠습니다.

2. MTF 를 보는 방법을 알아보자

우리가 알고 있는 필름카메라의 영상은 35mm SLR카메라기준 가로 36mm x 세로 24mm의 필름면적이며, 이것을 35mm Full
  Frame라 합니다.

렌즈의 성능을 평가하기 위하여 제조사에서는 MTF를 공개하고 있는데, 이것에서 사용되는 그래프는 보통 3가지 혹은 2가지로 제공됩니다.

1. 상단 그림에서 보여지는 10 lp/mm (인화물의 4x6사이즈 인화물) 은 1mm안에 10개의 검은선과 10개의 흰선을 배치하여
  촬영한 후, 렌즈의 Resolution과 Contrast를 비교하는데, 일반적으로 렌즈의 화질, 즉 흐려지거나 선명해지는 정도와 화질의
  우수성등을 보게 됩니다. 다만, 10lp/mm는 렌즈의 Contrast 만을 참조할 수 있다고 볼 수 있습니다.

2. 또 두번째 제시하는 것은 30lp/mm로서 상당히 큰 인화물사이즈로 보시면 되며, 1mm안에 30개의 검은선과 30개의 흰선을 배치하여
  촬영하고 그 정도를 확인하는 것입니다. 상단 그림처럼 작아지므로 초점이 흐려져 렌즈성능에 따라 선이 아니게 보일수도 있겠죠. 좋은 렌즈일수록
  선명하고 명확한 색상을 유지할 것입니다. 이 수치에서는 렌즈의 Resolution을 볼 수 있습니다.(샤프니스정도)

3. 다만, MTF챠트에서는 (size, cost, handling, closest focusing distances, AF speed, linear distortion, evenness of illumination, and of course features like Image Stabilization which may produce superior real-world results) 에 해당하는 부분은 빠져있으므로, 렌즈의 완벽한 성능을 모두 검증하는 수치는 아니며, 10lp/mm 20lp/mm 는 렌즈의 콘트라스트정도 30lp/mm 40lp/mm는 렌즈의 샤프니스를 포함하는 Resolution정도를 파악한다고 보시면 됩니다.

4. 10lp/mm에 대하여, 36 mm * 10 lp/mm = 22.7328 mm * X lp/mm (22.7328 은 10D 촬상면 가로폭)
따라서 X 는 15.836 입니다. 15.836 lp/mm 라야 필름의 10 lp/mm 와 같은 결과물을 얻을 수 있습니다.
즉, Digital SLR에서는 10lp/mm는 약 15.8lp/mm정도는 되어야 대등한 4x6사이즈의 인화물이 된다고 볼 수
있는데, 이 부분은 결국 Digital SLR에서는 MTF의 20lp/mm정도는 참조되어야 필름카메라기준에서의 10lp/mm의 인화물을 얻을 수 있다는 것을 미리 참조하시기 바랍니다. 결국 MTF수치의 주변부를 짤라내더라도, 인화물에서는 손해를 보는 격이니 Crop해서 좋을 건 그렇게 많아보이지 않습니다. 쿨럭~

이제 좀 더 자세히 MTF그래프를 보면서 설명해 보도록 하겠습니다.

이것은 EF 16-35mm f2.8L 의 16mm Wide 부분의 MTF그래프입니다.

먼저, 세로 0~1까지는 렌즈의 Resolution과 Contrast를 보여주는 렌즈성능으로서 보통 0.8을 넘으면 상당히 우수하다고
  평가합니다. 소위 Very Good입니다.

위의 MTF챠트는 총 2개의 정보를 보여줍니다.

파란실선은 f8로 조리개를 조인상태에서의 렌즈성능을 나타내며, 검정색실선은 최대개방에서의 렌즈의 성능을 나타냅니다.

파란실선중, 굵은것은 10lp/mm 이며 가는실선은 30lp/mm에서 테스트한 것을 나타냅니다. 검은색 역시 마찬가지며, 30lp/mm는 모두 가는선은 그것이다고 보시면 됩니다. 점선은 사실상 실선과의 차이가 큰가 작은가정도만 고려되므로, 보시는 데, 참조만 하시면 되겠으며, 실선을 위주로 파란색과 검정색만 보시면 f8과 최대개방에서 Contrast정도(굵은것)와 Resolution정도(샤프니스포함-가는실선)를 분석할 수 있겠습니다.

실선과 점선의 구분은 가로, 세로줄이 아닌 대각선의 방향입니다.
맨위에 있는 사진에도 나오지만 실선은 sagittal 이고 점선은 meridional 입니다.

sagittal(화살표방향,세쥐털)은 렌즈의 중심에서 파이(옛 마차의 바퀴살 모양)으로 퍼지는 형태로 보시면 되고
meridional(주변부,메리디어널)은 렌즈의 중심에서 동심원으로 퍼지는 형태로 생각하면 됩니다.

이때 위 두선의 모양차가 작을수록 비점수차(astigmatisam)가 작아지고, 백그라운드 블러(흔히 보케라고 하죠)가 더 부드러워지기 때문에 실선과 점선이 가까워지면 렌즈의 성능이 좋아진다고 보시면 됩니다.

가로는 21.5mm까지 표기되는데, 이것은 렌즈의 중앙으로부터 가장자리까지의 거리입니다.

자 이 부분을 좀 더 자세히 설명해 보겠습니다.

이 사진은 eos-300d 의 리뷰를 작성중이신 M-Digital™ 님이 10d, 300d 등의 1.6배 디지털카메라의 렌즈에서 보여지는
  실제 피사체가 어느정도 짤려서 보여지는지를 예시한 사진입니다. (M-Digital™ 님 이거 써도 괜찮죠 ^^)
많은 분들이 Digital SLR에서 렌즈사용시 망원이 더 된다고 생각하시는데, 그게 아니라 1.6배 화각까지만 볼 수 있으며, 그 외 부분은 짤려서 안 보이는 것입니다. 렌즈성능(망원 광각의 정도)은 필름카메라와 동일하다는 점 참조하세요

이 사진은 렌즈를 통해서 보는 사진으로, 이것을 중앙으로부터 가장자리까지 측정한 결과는 다음과 같습니다.

필름 35mm 의 Full Frame에서 중앙으로부터 가장자리까지 약 21.5mm 가 됩니다.

또한 놀라운 사실은, 우리가 사용하는 Digital SLR중 d30 d60 10d 300d는 약 13mm까지만 보여집니다.(정확하게는 1.6배 화각의 디지털에서는 13.7mm 1.5배화각(D100)은 14.1mm까지 볼 수 있습니다) 정말 황당하지
  않을 수 없는 결과입니다. 그러나, 더 좋을수도 있겠죠 ^^

3. Digital SLR에서의 렌즈 MTF 바로보기

상기 그래프는 EF 16-35mm f2.8L 입니다.  자 이제 우리는 MTF에서 디지털을 사용할때 13mm까지만 참조하시면 됩니다. 회색부분은
  무시하고, 한번 보세요. 이건 색이 빠져서 제일윗부분 회색톤 실선이 조리개 f8로 조인상태 10lp/mm입니다. (가는선들은 모두 30lp/mm입니다)

이 렌즈는 최대개방(검정색 굵은실선)에서도 16미리부근 0.8대를 유지하고 있으며, 35미리에서는
최대개방에서 0.85대를 유지하고 있습니다.

그에 참조하여, 아래사진 EF 17-40/4L은 상당히 우수하며, 13mm부근까지는 0.9이상까지 유지하고 있습니다.

ef 17-40L이 디지털에 맞게 나왔다는 것이 바로 이 이유입니다. 즉, 16-35에 비하여 크랍된 부분
에서는 거의 대등한 챠트를 보여주거나 더 우수합니다. 조리개수치가 f4란 점이 아니라면 17-40은 상당한 성능을 가진 렌즈라고 볼 수 있습니다.

이것은 EF 17-40mm f4L 의 MTF입니다.

이번에는 최근 300d 전용으로 출시된 EF-s 18-55mm f3.5-5.6 의 MTF를 보겠습니다. 캐논홈페이지에 공개된 내용입니다.

자 여기서 보시면 가로 13mm까지만 표기되어 있습니다. 즉, 1.6배 짜른 Digital SLR용 MTF가 된 것입니다. 위의 MTF그래프에
  비교하여, 반 짤린 것과 같습니다. 이것역시 파란색 실선(f8조인상태)과 검은색 굵은실선(최대개방)을 참조하면 되겠으며, 점선부분은 렌즈동심원부분의 콘트라스트를 보여주는 것으로, 실선과의 거리차가 어느정도 나는지만 참조하면 되겠습니다. 이 렌즈는 중앙부에서 주변부 끝자리에 화질저하가 조금 있다는 걸 볼   수 있는데 특히 최대개방에서 0.6대까지 떨어지는 것으로 볼때, 13mm까지 고려된 수치로 보더라도, 주변부화질저하가 조금 있다는 것을 알 수 있습니다.

4. MTF자료는 어디에서 구할수 있는가?

캐논홈페이지에서 구할 수 있습니다.

http://www.usa.canon.com/eflenses/lineup/index.html
  애석하게도 단종된 모델은 나타나지 않습니다.

다만, 제조사에서 발표하는 자료는 믿어야 할지 말아야 할지 잘 모를때가 있습니다. ^___^

또 한군데는 http://www.photodo.com/nav/prodindex.html 이며, 이곳은 비교적 정확하지만 자료업데이트가 잘 안됩니다. 모든 것은 수치로 나타납니다. 보시면 대략 감이 올겁니다.

세번째는 photozone.de 입니다. http://www.photozone.de/2Equipment/easytxt.htm 이곳은 전문패널의 점수를 투표하듯이 선정하여 결과를 산정하는 곳으로 정확성은 다소 떨어진다고 알려져있지만, 전문가들이 어떤 렌즈를 선호하는지는 간단히 볼 수 있습니다. 단 MTF수치는 객관적으로 확인할 수 없는 곳입니다

5. 마치며...

좀 어려운 내용이지만, 앞으로 렌즈선택시 각 제조사에서 제공하는 MTF를 참조하여, 디지털 SLR선택시에는 13mm까지만 참조하여 구입하시면
  우수한 성능의 렌즈를 구할 수 있을 것으로 생각됩니다.

물론, 직접 써보는 것보다 더 좋은 방법은 없을 겁니다. 그러나 돈이 없는 관계로, 기술적 지표자료를 이해할 수 있다면 굳이 써보지 않아도
  간접적으로 그 렌즈의 성능은 어림짐작 할 수 있겠지요.

도움되시길 바랍니다. 이상 객석이었습니다. ^^;;