센서 크기가 야생 동물 사진 촬영에 미치는 영향

렌즈 교환식 카메라의 발전과 함께 카메라 센서는 마이크로 포서드(MFT), APS-C, 풀프레임의 세 가지 일반적인 크기로 정착했습니다 . 이러한 센서 크기는 특히 초보 사진가들에게 혼란을 줄 수 있습니다. 심지어 전문 사진가에게도 일부 차이점은 명확하지 않을 수 있습니다. 조류 사진가로서 저는 항상 야생 동물 사진가의 관점에서 이 세 가지 센서 크기를 실질적으로 비교해 보고 싶었습니다. 이제 그 소원이 이루어졌고, 이 글에서는 제가 직접 테스트해 본 결과를 바탕으로 세 가지 센서의 차이점을 설명하겠습니다.

센서 크기 개요

마이크로 포서드 센서

이 센서는 야생 동물 사진 촬영 에 가장 일반적으로 사용되는 세 가지 센서 크기 중 가장 작은 크기입니다 . 이 센서의 크기는 17.4 x 13mm입니다. OM 시스템(구 올림푸스)은 이러한 카메라를 가장 많이 제조하는 회사이며, 파나소닉이 주요 경쟁사입니다.

센서 크기가 작기 때문에 마이크로 포서드 카메라는 더욱 작아질 수 있습니다. (렌즈도 대부분 더 작지만, 망원 렌즈의 경우는 그렇지 않습니다.) 또 다른 결과는 크롭 센서가 더 큰 카메라 센서로 촬영한 이미지의 일부를 잘라내는 것과 같다는 점입니다. 이는 장단점이 있는데, 이에 대해서는 나중에 자세히 살펴보겠습니다. 하지만 야생 동물 사진 촬영에서는 멀리 있는 피사체에 최대한 많은 픽셀을 담는 데 도움이 될 수 있습니다. 구체적으로 말하자면, 마이크로 포서드 센서는 2배 크롭 팩터를 가지고 있습니다. 예를 들어, 마이크로 포서드 카메라에 400mm 망원 렌즈를 사용하면 풀프레임 카메라에 800mm 렌즈를 사용했을 때와 동일한 화각을 얻을 수 있습니다(두 센서의 화면비가 약간 다르다는 점만 다릅니다).

APS-C 센서

APS-C 센서는 대부분의 주요 카메라 제조업체에서 사용됩니다. 마이크로 포서드 센서보다 크며 크기는 약 23 x 15mm입니다. (캐논의 APS-C 센서는 이보다 약간 작고, 다른 대부분의 회사의 센서는 약간 더 크지만 그 차이는 미미합니다.)

MFT 카메라와 마찬가지로 야생 동물 사진작가에게 이론적인 이점은 풀프레임 카메라에 비해 크기와 무게가 작고 (잠재적으로 가격도 더 저렴할 수 있다는 점)에 있습니다. 그러나 APS-C 카메라의 무게 이점은 기대만큼 크지 않은 경우가 많은데, 이는 주로 APS-C 야생 동물 사진 촬영에 특화된 초망원 렌즈의 종류가 제한적이기 때문입니다. 대부분의 APS-C 사진작가들은 무게가 약간 더 나가는 풀프레임 렌즈를 선호합니다.

APS-C 카메라의 크롭 팩터는 풀프레임 카메라에 비해 약 1.5배입니다. 이에 대해서는 나중에 더 자세히 설명하겠습니다.

전체 프레임

풀프레임 센서의 역사는 100년이 넘습니다. 우리 대부분이 기억하기도 훨씬 오래되었죠. 셀룰로이드 필름용 35mm 포맷으로 시작된 풀프레임 센서는 오늘날 최소 9개 주요 브랜드의 카메라에 36 x 24mm 디지털 풀프레임 센서와 함께 사용되고 있습니다. 풀프레임 센서는 오랫동안 현대 사진의 초석이자 확고한 표준으로 자리 잡았습니다.

하지만 이 포맷이 널리 인기를 얻는 데에는 실질적인 이유가 있을까요, 아니면 단순히 전통에 대한 고착과 경직성 때문일까요? 풀프레임의 주요 장점은 뛰어난 화질, 탁월한 심도 조절 기능, 그리고 풍부한 렌즈 및 액세서리 활용성입니다. 정의상 풀프레임은 1배 크롭 팩터만 적용합니다.

더 큰 것이 항상 더 좋은 걸까요?

각 카메라 센서 크기의 장단점을 이해하기 위해 간단한 사고 실험을 해봅시다. 해상도가 동일하고 초점 거리와 조리개 값이 같은 렌즈를 사용하는 세 명의 사진작가를 상상해 보세요.

이는 단순히 이론적인 추측이 아닙니다. 예를 들어, 이러한 센서 크기를 사용하는 잘 알려진 카메라 세 가지가 있습니다. 바로 OM 시스템 OM-1 Mark II, 니콘 D500 , 그리고 니콘 D5인데, 모두 약 20만 화소의 해상도를 가지고 있습니다. 이 세 카메라 모두 300mm f/4 렌즈(마이크로 포서드 시스템용 M.Zuiko 300mm f/4.0 IS PRO 렌즈, APS-C 및 풀프레임 센서용 니콘 AF-S 300mm f/4E PF 렌즈 등)를 구입할 수 있습니다. 그렇다면 이 시스템들 간의 차이점은 무엇일까요?

첫째, 무게와 크기에 차이가 있습니다. 이 특정 카메라와 렌즈의 경우, 사진작가가 휴대해야 할 무게는 다음과 같습니다.

• 마이크로 포서드 – 2074그램 (4.57파운드)
• APS-C – 1615그램 (3.64파운드)
• 풀프레임 – 2205그램 (4.86파운드)

흥미롭게도 이번에는 마이크로 포서드가 아닌 APS-C 센서가 가장 가볍습니다! 이는 렌즈 선택의 중요성을 강조합니다. 니콘 300mm f/4 PF 렌즈는 최대한 가볍게 설계된 반면, OM 시스템 300mm f/4 PRO 렌즈는 약간 더 무겁습니다. 하지만 평균적으로 마이크로 포서드 렌즈는 APS-C 및 풀프레임 렌즈보다 크기가 작고 가볍습니다.

하지만 더 중요한 것은, 이 세 명의 사진작가가 어떤 사진을 찍게 될까요? 세 명의 사진작가에게 카메라를 나눠주고 같은 피사체를 같은 설정으로 촬영해 달라고 부탁해 봅시다. 예를 들어, 시냇물 한가운데 바위에 앉아 있는 새를 찍는다고 가정해 보죠. 그리고 세 명 모두 피사체와의 거리는 동일하게 유지합니다. 이 세 장의 사진이 어떻게 나올지 상상해 보세요. 사진을 보여드린 후 결과를 공개하겠습니다.

첫째, 마이크로 포서드 센서를 사용하면 새가 프레임의 더 큰 부분을 차지하는 것처럼 보입니다. 또한 다른 두 카메라로 촬영한 이미지에 비해 노이즈가 더 두드러지게 나타날 가능성이 높습니다.

둘째로, APS-C 센서로 촬영한 이미지는 새 주변의 더 넓은 영역을 보여줍니다. 노이즈는 이보다 덜 두드러지지만, 완전히 사라지지는 않을 것입니다.

마지막으로, 풀프레임 카메라를 사용하는 사진작가에게 있어 새는 프레임에서 가장 작은 피사체가 될 것입니다. (마이크로 포서드 센서에서는 이미지 전체를 채우는 새라도 풀프레임에서는 이미지의 4분의 1만 차지하게 됩니다.) 주변 환경이 더 많이 드러나고, 세 가지 촬영 방식 중 노이즈가 가장 적은 이미지를 얻을 수 있습니다.

심도는 어떨까요 ? 배경은 세 이미지 모두 동일한 수준으로 흐려 보일 것입니다. 이는 각각의 작은 센서 이미지가 기본적으로 큰 센서 이미지의 일부를 잘라낸 것이기 때문이며, 자르기는 심도를 변화시키지 않기 때문입니다.

풀프레임 카메라를 사용하는 사진작가가 이미지를 APS-C 또는 마이크로 포서드 이미지와 비슷하게 보이도록 크롭하기로 결정한다면 어떻게 될까요? 가능은 하지만, 상당한 화소 손실을 감수해야 합니다! 이미지는 매우 비슷해 보이겠지만, APS-C 수준으로 크롭하면 이미지 해상도가 20만 화소에서 약 8.5만 화소로, 마이크로 포서드 수준으로 크롭하면 약 5만 화소로 감소합니다.

여기서 얻을 수 있는 교훈은 무엇일까요? 동일한 센서 해상도, 초점 거리, 피사체와의 거리를 사용할 때, 마이크로 포서드 카메라로 촬영한 이미지는 피사체에 가장 많은 픽셀을 집중시켜 최고의 디테일을 구현합니다. 이는 카메라 센서 크기가 클수록 항상 좋다는 통념을 완전히 반박하는 결과입니다!

실제로는 상황이 조금 다를 수 있습니다. 예를 들어, 오늘날 대부분의 풀프레임 카메라는 20만 화소 이상의 해상도를 가지고 있습니다. 니콘 D850이나 니콘 Z8 처럼 45만 화소 카메라로 촬영할 경우, 크게 크롭해도 여전히 많은 디테일을 유지할 수 있습니다. 소니 a7R V처럼 60만 화소를 넘는 풀프레임 카메라에서는 이러한 현상이 더욱 두드러집니다. 한편, APS-C 카메라의 최고 해상도는 약 40만 화소이고, 마이크로 포서드 카메라의 최고 해상도는 약 25만 화소입니다.

또한, 사진작가들은 원하는 이미지를 포착하기 위해 필요한 위치에 자리를 잡는 경향이 있습니다. 풀프레임 카메라로는 피사체에 더 가까이 다가갈 수 있고, 마이크로 포서드 렌즈로는 더 멀리 떨어져서 원하는 구도를 얻을 수 있습니다. OM-1(마이크로 포서드)을 사용하는 사진작가는 니콘 D5(풀프레임)를 사용하는 사진작가보다 몇 미터 뒤에 서 있을 가능성이 높습니다. 또는 풀프레임 카메라 사진작가는 야생 동물을 촬영할 때 원하는 구도를 얻기 위해 600mm와 같은 망원 렌즈를 사용할 수도 있습니다.

다른 렌즈를 사용하거나 카메라와 피사체 사이의 거리가 달라지면 센서 크기 차이와 관련된 변수들이 발생합니다. 예를 들어, 피사체에 가까울수록 심도가 얕아집니다. 초점 거리가 긴 렌즈를 사용할 때도 마찬가지입니다. 따라서 동일한 구도로 두 장의 사진을 서로 다른 센서로 촬영하면, 더 큰 센서를 사용한 사진이 더 얕은 심도를 보여줍니다. (단, 모든 카메라 설정이 동일하고 구도를 맞추기 위해 사진을 자르지 않았다는 가정 하에 그렇습니다.)

실제로 크롭 팩터를 이용하면 두 센서 간의 등가 초점 거리와 심도를 결정할 수 있습니다. 마이크로 포서드 카메라에 300mm f/4 렌즈를 사용했을 때와 같은 설정을 원하지만 풀프레임 카메라를 가지고 있다면 어떻게 해야 할까요? 두 시스템 간에는 2배의 크롭 팩터가 있다는 것을 기억하세요. 따라서 앞뒤로 크기를 조정하지 않는 한, 풀프레임 카메라에 600mm f/8 렌즈를 사용하면 비슷한 구도와 심도를 얻을 수 있습니다.

실질적인 차이점 중 하나는 각 카메라 시스템에서 사용할 수 있는 렌즈의 종류입니다. 이론적으로는 크롭 팩터를 곱하거나 나누는 것만으로 두 시스템 간의 구도와 심도를 일치시킬 수 있다면 좋겠지만, 카메라 제조업체들이 생산하는 렌즈의 종류는 제한적입니다. 예를 들어, 풀프레임 카메라에 사용하는 200mm f/2 렌즈는 마이크로 포서드 시스템에서는 100mm f/1.0 렌즈(실제로는 존재하지 않음)와만 호환됩니다.

일반적으로 마이크로 포서드 카메라는 가볍고 휴대하기 편리한 초망원 렌즈를 다양하게 제공합니다. 반면 풀프레임 카메라는 심도가 얕고 조리개가 넓은 망원 렌즈를 더 많이 제공합니다. (APS-C 카메라 사용자는 일반적으로 풀프레임 렌즈를 사용하지만, 후지필름은 APS-C 전용 렌즈 옵션이 더 다양합니다.)

하지만 이러한 일반적인 논의는 어떤 렌즈를 구매할지 아직 결정하지 못한 경우에만 해당됩니다. 모든 회사는 고유한 렌즈를 생산합니다. 기존 옵션이 마음에 들지 않으면 렌즈를 개조하거나 필요에 맞는 서드파티 렌즈를 찾을 수 있습니다. 또한 텔레컨버터를 사용하여 렌즈의 초점 거리와 최대 조리개를 변경할 수도 있습니다. 예를 들어 2배 텔레컨버터를 사용하면 400mm f/2.8 렌즈를 800mm f/5.6 렌즈로 변환할 수 있습니다.

그렇다면 화질은 어떨까요?

사실 대형 센서가 이러한 점에서 유리한 것은 맞습니다. 특히 20만 화소 카메라 세 대를 예로 들어, 모두 높은 ISO로 촬영하고 광범위한 크롭이나 후처리 작업을 한다고 가정해 보겠습니다. 풀프레임 이미지는 APS-C 이미지보다 선명하고, APS-C 이미지는 마이크로 포서드 이미지보다 선명하여 최종 이미지 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.

하지만 풀프레임 카메라가 제공하는 화질상의 이점은 이미지를 과도하게 크롭해야 할 경우 상쇄됩니다. APS-C 카메라의 화각에 맞춰 크롭하면 APS-C 수준의 화질(원본 이미지 해상도와 카메라 센서 간의 차이에 따라 약간 더 좋거나 나쁠 수 있음)을 얻게 됩니다. 마이크로 포서드 카메라의 화각에 맞춰 크롭하면 기껏해야 마이크로 포서드 수준의 화질을 얻게 되지만 , 실제로는 80만 화소 풀프레임 카메라에서 그렇게 과도하게 크롭한 후 20만 화소를 유지할 수 있는 경우는 없기 때문에 오히려 화질이 더 떨어질 가능성이 높습니다.

야생 동물 사진작가들은 종종 이미지를 자르기 때문에, 이는 더 작은 카메라 센서가 유리하다는 강력한 근거가 됩니다. 풀프레임 카메라로 촬영한 영상을 그렇게 많이 잘라낼 거라면, 더 가볍고 저렴한 장비를 사용해서도 똑같은 결과를 얻을 수 있기 때문입니다.

실제로 풀프레임 카메라의 주요 장점인 화질은 크롭을 최소화할 의향이 있을 때 비로소 제대로 드러납니다! 주로 동물과 풍경 사진을 촬영하는 경우가 아니라면, 풀프레임 카메라에는 더 긴 초점 거리의 렌즈가 필요하고 피사체에 훨씬 더 가까이 다가가야 할 수도 있습니다. 이는 비용 증가, 장비 무게 증가, 그리고 때로는 촬영 대상 동물을 놀라게 할 위험 증가로 이어집니다.

결론적으로 풀프레임 카메라는 분명한 장점을 가지고 있지만, 가격이 더 비싸고 기술을 업그레이드하지 않으면 이러한 장점을 제대로 누릴 수 없습니다. 작은 센서로도 뛰어난 화질을 구현할 수 있다는 점을 고려하면, APS-C와 마이크로 포서드 센서가 야생 동물 사진 촬영에 여전히 인기 있는 이유를 이해할 수 있습니다.

센서 크기가 작을수록 노이즈가 더 많이 발생할까요?

앞서 설명드린 바와 같이, 더 큰 카메라 센서는 더 나은 이미지 품질을 제공할 가능성이 있습니다. 이미지를 자르지 않고 동일한 카메라 설정을 사용할 경우, APS-C 센서는 마이크로 포서드 센서에 비해 노이즈 성능이 약 1스톱 정도 향상되고, 풀프레임 센서도 APS-C 센서에 비해 약 1스톱 정도 향상됩니다. 다른 모든 조건이 동일하다고 가정할 때(각 카메라 센서의 노이즈 성능에 따라 항상 그런 것은 아니지만), 마이크로 포서드 센서에서 ISO 1600으로 촬영한 이미지의 노이즈는 풀프레임 센서에서 ISO 6400으로 촬영한 이미지의 노이즈와 유사합니다(ISO 1600에서 ISO 3200, 그리고 ISO 6400으로 갈수록 노이즈는 2스톱 정도 차이가 납니다).

하지만 노이즈 감소 소프트웨어는 지난 몇 년 동안 크게 발전했습니다. 이러한 발전 덕분에 이미지 품질을 크게 저하시키지 않고도 매우 높은 ISO 감도를 사용할 수 있게 되었습니다. 따라서 이론적으로 대형 센서가 저조도 환경에서 분명한 이점을 제공하지만, 후보정을 통해 적절한 조명에서 촬영한 대부분의 사진은 물론, 지나치게 열악한 조명에서 촬영한 많은 사진까지도 좋은 결과물을 얻을 수 있습니다!

마이크로 포서드 카메라를 사용하면서도 ISO 5000에서 6400 사이의 값을 사용할 수 있었고, 필요하다면 그보다 더 높은 값도 사용할 수 있었습니다. 이는 단순히 "비상용"이 아니라, 후보정 과정에서 눈에 띄는 노이즈를 줄일 수 있다는 것을 충분히 인지하고 있었기에, 저는 걱정 없이 정기적으로 사용했습니다.

네, 맞습니다. 마이크로 포서드에서 APS-C로 전환할 때 노이즈 성능이 약 1스톱 정도 향상되고, 풀프레임 카메라로 전환할 때는 그보다 약 1스톱 정도 더 향상되는 장점이 여전히 존재합니다. 하지만 ISO 값을 6400 이하로 유지할 수 있다면, 오늘날 야생 동물 사진 촬영에는 이 세 가지 센서 크기 모두 충분히 활용할 수 있습니다.

마이크로 포서드 시스템은 더 가벼운가요?

대부분의 사진작가들은 이 질문에 대해 즉시 "네, 당연하죠."라고 대답할 것입니다. 하지만 정말 그럴까요?

이전에 OM 시스템 300mm f/4 렌즈가 포함된 마이크로 포서드 키트가 니콘 300mm f/4 PF 렌즈가 포함된 APS-C 키트보다 무겁다고 지적하면서 이 질문을 암시한 적이 있습니다. 이제 마이크로 포서드 키트가 뛰어난 사례를 많이 찾아볼 수 있습니다. 하지만 크기와 무게 면에서 마이크로 포서드의 명백한 이점은 대부분 망원 렌즈가 아닌 광각 렌즈나 표준 단렌즈에서 나타납니다.

안타깝게도, 야생 동물 사진 촬영이 주된 목적이라면 센서 크기와 상관없이 허리와 어깨에 비슷한 부담이 가해질 수밖에 없습니다. 좋은 슈퍼줌 렌즈는 장착된 카메라보다 몇 배나 더 무거운 경우가 많기 때문입니다. 야생 동물 사진 촬영에 이상적인 밝은 최대 조리개를 가진 긴 초점 거리는 항상 무거울 수밖에 없습니다.

서로 다른 카메라 시스템에서 동일한 프레임 속도와 심도를 얻으려면 초점 거리와 최대 조리개 값에 크롭 팩터를 곱해야 한다는 점을 기억하세요. APS-C 시스템에서 기본으로 제공되는 400mm f/5.6 렌즈는 매우 가볍고 훌륭한 선택처럼 보일 수 있지만, 크롭 팩터 1.5를 곱하면 풀프레임 카메라의 600mm f/8.4 렌즈와 비슷한 성능을 낼 수 있다는 것을 알게 됩니다. 캐논의 600mm f/8 렌즈는 충분히 비슷한 성능을 제공하며, 이미 가볍고 성능도 우수하기 때문에 APS-C 시스템에서 기본으로 제공되는 400mm f/5.6 렌즈가 처음 생각했던 것만큼 매력적이지 않을 수도 있습니다!

저는 여전히 "마이크로 포서즈가 더 가벼운가?"라는 질문에 대한 답은 " 그렇다" 라고 생각합니다 . 하지만 이는 매우 조건적인 답변이며, 선택하는 특정 카메라와 렌즈에 따라 크게 달라집니다.

(좀 더 명확히 하자면, 미러리스 카메라와 DSLR을 비교할 때도 같은 말을 할 수 있습니다. 저는 니콘 Z9에 500mm f/4 F 마운트 렌즈를 개조해서 사용하고 있는데, 제 미러리스 장비가 예전 DSLR 장비보다 훨씬 무겁다는 것을 확실히 느낍니다!)

결론

저는 3일 아침 동안 야생 동물, 특히 흰목논병아리 가족을 촬영하며 멋진 시간을 보냈습니다. 이 특별한 새들을 관찰하고 사진에 담을 수 있는 기회였죠. (참고로 논병아리는 전 세계에 단 다섯 종밖에 없습니다.) 제가 사진을 찍은 논병아리 한 쌍은 프라하의 한 공원, 사람들이 많이 다니는 개울가 바위 아래에 둥지를 틀고 있었습니다. 덕분에 이 새들은 사람의 존재에 익숙해져서 제가 몇 시간 동안 개울가에 앉아 있어도 전혀 개의치 않았습니다.

덕분에 저는 한 대의 카메라나 세 대의 카메라가 아닌, 무려 네 대의 카메라로 촬영할 수 있었습니다. 풀프레임 카메라 두 대(니콘 D850과 Z9), APS-C 카메라 한 대(니콘 D500), 그리고 야생 동물 사진 촬영에 가장 적합하다고 여겨지는 마이크로 포서드 시스템인 OM-1 Mark II와 150-400mm f/4.5 렌즈까지 갖추었습니다. 제 목표는 동일한 피사체를 세 가지 다른 시스템으로 촬영하여 센서 크기가 결과물에 어떤 영향을 미치는지 비교하는 것이었습니다.

제 목표는 승자를 가리는 것이 아니었습니다. 모든 사진작가에게는 각자의 요구 사항이 있으니까요. 사실, 요즘은 어떤 카메라를 선택하든 나쁜 결과를 얻기가 매우 어렵다는 생각이 듭니다. 센서 크기에 상관없이 네 대의 카메라 모두 환상적이고 디테일한 이미지를 담아낼 수 있었습니다. 그리고 적절한 이미지 처리만 있다면, 작은 센서의 고질적인 약점인 고감도 ISO에서의 노이즈조차도 큰 문제가 되지 않았습니다.

풀프레임 카메라의 실질적인 장점을 하나 꼽으라면 아마 예상과는 다를 겁니다. 높은 ISO 성능이나 더 다양한 렌즈 선택지가 아닙니다. 제가 가장 유용하다고 느낀 점은 후보정 과정에서 이미지를 자유롭게 크롭할 수 있다는 것입니다. 물론 풀프레임 카메라에서 과도한 크롭은 이러한 장점을 상쇄한다는 점은 이미 말씀드렸지만, APS-C나 마이크로 포서드 카메라에서 과도한 크롭은 훨씬 더 심각한 문제를 야기합니다. 장점을 무효화하는 것을 넘어, 지나치게 크롭하면 사용할 수 없는 이미지가 될 수도 있습니다.

하지만 이러한 어려움은 촬영 기법을 숙달하고 사진 촬영에 있어 규율을 유지함으로써 쉽게 극복할 수 있습니다. 즉, 작은 센서를 사용할 때는 후보정 과정에서 과도한 크롭을 피하기 위해 피사체를 더욱 정확하게 구도에 맞춰야 한다는 뜻입니다. 사실 이는 장기적으로 볼 때 오히려 장점이 될 수 있습니다. 풀프레임 카메라를 사용하면 구도에 소홀해지기 쉽고, 이는 사진 기술 발전에 부정적인 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.

이 경험 을 통해 특정 센서 크기나 특정 렌즈를 끊임없이 쫓는 것과는 달리, 자신이 가진 카메라의 사양을 정확히 파악 하고 설정을 정밀하게 조정하는 것이 얼마나 중요한지 다시 한번 깨달았습니다 .

최종 실습

결론적으로, 서로 다른 세 가지 센서 크기로 촬영한 샘플 이미지 10장을 제시합니다. 차이점을 구별할 수 있습니까?

이 글이 도움이 되셨기를 바랍니다! 카메라 센서 크기와 동등성 개념은 논란의 여지가 있는 주제일 수 있으므로, 댓글을 남기실 때는 예의를 지켜주시고 사진작가들의 장비 선택을 폄하할 이유가 없다는 점을 기억해 주세요.