플래시 사진의 개념
닐 반 니커크

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이 장에서 살펴볼 개념은 다음과 같습니다. 카메라의 셔터 작동 방식; 최대 플래시 동기화 속도;
그리고 고속 플래시 싱크의 사용.

카메라의 셔터

DSLR의 셔터는 창문을 가로질러 열리는 두 개의 커튼(디지털 센서)으로 생각하면 됩니다. 셔터를 내리면 첫 번째 커튼이 열려 센서가 드러납니다. 그런 다음 잠시 후에 두 번째 막이 닫힙니다. 첫 번째 막이 열리고 두 번째 막이 닫히는 사이의 시간 간격이 셔터 속도입니다. 일반적으로 짧습니다. 1/60초, 1/2초, 1/500초일 수 있습니다.

최대 플래시 동조 속도

플래시는 전통적으로 짧은 빛의 펄스입니다. 지속 시간은 약 1/2000초(플래시 장치의 설계에 따라 달라질 수 있음)이므로 거의 즉각적입니다. 짧은 빛의 펄스가 전체 센서에 고르게 노출되도록 하려면 노출 중 특정 지점에서 전체 프레임이 열릴 만큼 느린 셔터 속도를 사용해야 합니다. 두 번째 커튼이 움직이기 시작하여 닫히기 전에 첫 번째 커튼이 프레임/센서를 비워야 합니다. 셔터 속도가 너무 빠르면 두 번째 커튼이 움직이기 시작할 때 첫 번째 커튼이 계속 움직이게 됩니다. 전체 프레임/센서가 플래시의 빛에 노출되는 대신 프레임을 가로질러 움직이는 좁은 창(커튼 사이의 개구부)만 있게 됩니다. 이런 일이 발생하면 프레임/센서의 일부만 플래시에서 노출됩니다.

그림 3-1. 적절한 노출을 생성하려면 플래시가 셔터 커튼의 움직임과 동기화되어야 합니다.

따라서 전체 프레임/센서가 플래시에서 나오는 거의 순간적인 빛에 노출되도록 충분히 느린 셔터 속도를 사용해야 합니다. 모든 카메라에는 첫 번째 커튼이 거의 걷히고 두 번째 커튼이 막 움직이기 시작하는 특정 셔터 속도가 있습니다. 카메라의 셔터 속도 다이얼을 이보다 한 번 클릭하면 플래시 노출 중에 셔터 커튼 중 하나가 프레임의 일부를 가릴 수 있습니다. 전체 프레임이 열리는 가장 빠른 셔터 속도인 특정 셔터 속도를 최대 플래시 동조 속도라고 합니다. 이는 카메라의 중요한 설정이자 명심해야 할 설정입니다.

최대 플래시 동기화 속도를 초과하면 어떤 일이 발생하는지 알아보기 위해 플래시로 촬영한 두 이미지를 살펴보겠습니다.

이미지 3-2. 카메라의 플래시 동조 속도 이하에서는 전체 프레임이 플래시에 의해 고르게 노출됩니다. 

이미지 3-3. 카메라의 플래시 동조 속도를 초과하면 프레임이 플래시에 의해 고르게 노출되지 않습니다.

이미지 3-2는 PocketWizards에 의해 작동되는 수동 플래시를 사용하여 f/5.6 및 400 ISO에서 1/250초에 촬영되었습니다. 이미지 3-3은 1/400초로 촬영되었으며 이는 Nikon D3의 최대 플래시 동조 속도보다 2/3스톱 더 높습니다. 셔터막이 플래시의 빛을 프레임 아래쪽 절반에 닿는 것을 차단했기 때문에 노출이 고르지 않다는 것을 확실히 알 수 있습니다. (참고: 주변 조명은 연속적이므로 영향을 받지 않습니다. 단, 두 번째 이미지에서 전체적으로 약간 더 어둡게 기록되는 경우는 제외됩니다.)

최대 플래시 동조 속도는 카메라 제조업체와 모델에 따라 조금씩 다르지만 일반적으로 1/200초 또는 1/250초 범위입니다. 그 이상으로 올라가면 플래시의 빛이 차단된 프레임에 어두운 영역이 생깁니다. 카메라 플래시는 자동으로 카메라가 최대 플래시 동기화 속도를 초과하는 것을 방지합니다. 고속 플래시 동기화 모드로 전환하지 않는 한 거기에는 한계가 있습니다.

고속 플래시 동기화

어느 시점에서 카메라 제조업체는 최대 플래시 동기화 속도의 한계를 극복하기 위해 정말 독창적인 방법을 고안했습니다. 이미지 3-1을 보면 어떻게 구현되었는지 알 수 있다. 플래시의 에너지가 거의 순간적인 빛의 폭발로 방출되는 대신 이제는 빠른 펄스 빛으로 방출됩니다. 그것은 짧은 기간 동안 연속적으로 나타난다.

이제 플래시에서 나오는 빛은 개별적인 버스트 대신 연속적이므로 두 개의 셔터 커튼 사이의 좁은 창이라도 이를 가로질러 이동할 때 전체 센서에 고르게 노출됩니다. 결과적으로 최대 1/4000초의 셔터 속도를 사용할 수 있지만 그에 따른 대가가 따릅니다. 이제 빛의 고에너지 폭발은 더 오랜 시간에 걸쳐 소산됩니다. 결과적으로 플래시의 효율성이 떨어집니다. 최대 플래시 동조 속도 이상으로 셔터 속도를 높이면서 플래시 디스플레이 뒷면(플래시 헤드가 앞쪽을 향하게 함)을 보면 플래시 감소 범위가 상당히 줄어든 것을 볼 수 있습니다.

밝은 조명에서 사진을 찍는 시나리오를 생각해 봅시다. 셔터 속도/조리개 조합을 변경하면 플래시 범위도 변경됩니다. 예를 들어, f/16에서 플래시 범위는 일반적으로 몇 피트 정도입니다. 조리개를 f/4로 열면 범위가 극적으로 늘어납니다. 따라서 조리개가 넓을수록 플래시에서 더 많은 범위를 얻을 수 있으며, 플래시 출력이 더 먼 거리에 도달하게 됩니다.

그러나 사용 가능한 조명에서 작업할 때 조리개 선택은 셔터 속도 선택과도 연결됩니다. 따라서 조리개를 점점 더 넓혀서 변경하는 동안 주변 노출을 유지하려면 셔터 속도를 높여야 합니다. 불행하게도 우리는 최대 플래시 동기화 속도가 한계에 도달했습니다. 일반 플래시 모드에서는 최대 플래시 동조 속도를 초과할 수 없습니다. 하지만 고속 동조로 변경하면 셔터 속도가 증가함에 따라 범위가 떨어집니다.

이는 최대 플래시 동조 속도에서 플래시의 최대 전력을 얻는다는 것을 보여줍니다. 이는 플래시 소산의 일반 모드를 유지하면서 얻을 수 있는 가장 넓은 조리개이기 때문입니다.

이것은 우리가 손에 카메라를 들고 앉아서 놀면서 카메라 컨트롤이 플래시 뒷면의 플래시 디스플레이에 어떤 영향을 미치는지 확인해야 하는 종류입니다. 조리개를 변경하면 범위가 어떻게 변하는지 살펴보고 이에 따라 셔터 속도도 변경해야 합니다. (이에 대한 자세한 내용은 http://neilvn.com/tangents/2008/12/13/max-it-out/을 참조하세요.)

고속 플래시 동조와 일반 플래시 동조 비교

고속 플래시 동조 영역에 진입하면서 일반적인 최대 플래시 동조 속도 이상에서 어떤 일이 발생하는지 확인하는 가장 좋은 방법은 비교 사진을 보는 것입니다. 이는 최대 플래시 동기화 속도 이전, 최대 속도 및 그 이상에서 실제로 어떤 일이 발생하는지에 대한 명확한 아이디어를 제공합니다.

이를 위해 저는 큰 우산, 흰 종이 롤 배경, 그리고 우리 모델인 Rachel과 함께 단일 플래시를 사용하여 매우 간단한 인물 조명을 설정했습니다. 내 왼쪽에는 큰(60인치) 우산이 있었고 오른쪽에는 약간의 채우기를 위한 작은 반사판이 있었습니다. 저는 단일 플래시 설정으로 빛을 균일하게 유지하기 위해 우산 가까이에 머물렀고 렌즈 축에 최대한 가깝게 유지했습니다. 이 예에서는 스피드라이트의 동작을 정확하게 관찰할 수 있도록 하나의 스피드라이트만 사용하는 것이 중요했습니다.

다음 설명의 모든 이미지는 수동 모드에서 플래시가 최대 출력으로 설정되었습니다. 이렇게 하면 TTL 플래시의 불확실성이 발생하지 않습니다. (TTL 플래시는 자동 측광 모드이므로 구성이 변경되면 출력에도 변화가 발생합니다.) 수동 플래시는 일관되고 예측 가능합니다. 고속 플래시 동기화로 전환했을 때의 효과를 좀 더 명확하게 확인할 수 있도록 여기서는 전체 출력으로 작업했습니다.

처음에는 고속 플래시 동기화를 허용하지 않는 무선 송신기(PocketWizard Plus II 장치)로 플래시건을 작동시켰습니다. 고속 동기화(HSS)로 이동하는 마지막 시퀀스에서는 카메라 내장 플래시를 마스터로 사용하여 우산에 장착된 슬레이브 플래시건을 발사했습니다. 마스터의 출력이 비활성화되었으므로 단일 슬레이브 플래시건의 효과만 다루고 있습니다.

이 책의 많은 정보를 시스템에 구애받지 않는다는 정신으로 우리는 Nikon D3와 Canon 5D가 이 시나리오에서 어떻게 작동하는지 살펴보겠습니다.

간단히 요약하자면, 정말 놀라운 엔지니어링 기술인 고속 플래시 동기화를 통해 플래시의 출력이 일련의 빠른 광 펄스로 방출됩니다. 이제 플래시는 매우 짧은 시간 동안 효과적으로 연속 광원이 됩니다. 언급한 바와 같이, 고에너지, 거의 순간적인 빛의 폭발(일반 플래시)에서 짧은 기간의 연속 빛(고속 플래시 동기화)으로의 이러한 변화는 유효 전력의 손실을 의미합니다. 플래시에서 나오는 많은 빛이 실제 센서가 아닌 셔터 커튼에 닿기 때문에 이는 의미가 있습니다. 즉, 고속 플래시 동기화 모드에서 플래시 출력의 대부분이 손실됩니다.

일반 플래시 동기화.
먼저 고속 플래시 동기화를 허용하지 않는 구식 라디오 슬레이브를 사용하여 플래시 출력이 어떻게 나타나는지 살펴 보겠습니다. 이는 스튜디오 유형 촬영이 일반적으로 설정되는 방식입니다. 다양한 플래시와 조명 조절 장치를 설정한 다음 일반 플래시 동기화를 사용하여 무선 슬레이브에 의해 플래시가 발사됩니다. (즉, 고속 플래시 싱크가 되지 않습니다.)

첫 번째 시퀀스(이미지 3-4 ~ 3-12)는 Nikon D3를 사용하여 생성되었습니다. 두 번째 시퀀스(이미지 3-13 ~ 3-21)는 Canon 5D로 촬영되었습니다. 나는 일반 플래시 동조와 최대 플래시 동조 속도의 동작이 DSLR에 있는 모든 포컬 플레인 셔터에 보편적이라는 것을 보여주고 싶었습니다.

Nikon D3(대부분의 더 큰 Nikon DSLR과 마찬가지로)의 최대 플래시 동기화 속도는 1/250초입니다. 그 이하에서는 주변 조명이 많지 않으면 셔터 속도 선택이 플래시에 영향을 미치지 않습니다. 전체 센서/프레임이 플래시 공격에 노출되기만 하면 됩니다. 이는 1/8초, 1/60초 또는 1/125초(최대 플래시 동조 속도와 같거나 그보다 느린 셔터 속도)일 수 있습니다. 그러나 여기서는 1/250초부터 하나의 셔터 커튼 가장자리가 보이기 시작한다는 것을 알 수 있습니다. 이는 전파 지연 때문입니다. (이에 대해서는 잠시 후에 자세히 설명합니다.)

이미지 3-13 ~ 3-21은 Canon 5D에 대한 동일한 이미지 시퀀스를 보여줍니다. 5D의 최대 플래시 동조 속도는 1/200초이며, 셔터 속도가 높을수록 플래시 노출이 모호해지는 것과 동일한 효과를 볼 수 있습니다.

고속 플래시 동기화. 이제 고속 플래시 동기화가 활성화된 상태에서 최대 플래시 동기화 속도를 초과하면 어떤 일이 발생하는지 살펴보겠습니다. 이미지 3-22부터 3-30은 Nikon의 기능을 보여줍니다. 실제로 이는 고속 동기화 기능을 갖춘 거의 모든 카메라가 수행하는 기능입니다. 

이미지 3-31부터 3-39는 Canon 5D의 기능을 보여줍니다. Nikon D3와 매우 유사하지만 최대 플래시 동기화 속도에 도달하는 지점에서 약간의 차이가 있습니다. Canon 5D 및 5D Mark II 본체에서는 Canon 스피드라이트 뒷면의 작은 "H" 버튼을 선택하면 고속 플래시 동조가 최대 플래시 동조 속도(1/200초)로 시작됩니다. 보시다시피 고속 동조 플래시 출력(이미지 3-33)은 일반 플래시(이미지 3-32)에서 볼 수 있는 출력과 상당히 다릅니다.

그럼, 해당 이미지 시퀀스의 의미를 살펴보겠습니다. 최대 플래시 동기화 속도를 초과하는 순간 플래시의 출력이 상당히 떨어집니다. 그것은 의미가 있습니다: 만약 우리가 일반 플래시 모드에 있다면, 플래시는 순간적인 빛의 폭발입니다. 플래시 노출이 가장자리에서 가장자리까지 일관되도록 하려면 전체 프레임/센서가 열려 있으면 됩니다. 고속 동기화 모드로 들어가는 순간 플래시 출력은 본질적으로 연속광이며 연속광은 셔터 속도 선택에 영향을 받습니다. 주변광을 생각해 보세요. 셔터 속도를 변경하면 노출도 변경됩니다. 이것이 바로 고속 플래시 동기화 모드의 플래시에서 발생하는 현상입니다.

고속 플래시 동조의 선형 응답.
앞서 언급한 바와 같이 고속 플래시는 연속광처럼 작동하므로 셔터 속도 변화에 대해 유사한 선형 반응을 가져야 합니다. 이제 셔터 속도 변경과 관련하여 조리개를 변경하면 어떤 일이 발생하는지 살펴보겠습니다(이미지 3-40 ~ 3-45). 여기서는 Nikon 이미지를 보고 있지만 여기서 보는 내용은 다른 카메라 시스템뿐만 아니라 Canon의 플래시 시스템에도 적용됩니다.

선형 응답은 f/4에서 1/500초, f/2.8에서 1/1000초, f/2에서 1/2000초로 명확하게 볼 수 있습니다. 이는 또한 밝은 조명에서 작업하고 플래시로 태양을 압도하려고 할 때 최대 플래시 동기화 속도 또는 그 바로 아래에 있어야 하는 이유를 분명하게 보여줍니다.

일반 플래시의 예에서는 f/11에서 1/250초를 사용했습니다. 주변광의 경우에만 이는 f/4에서 1/2000초로 변환됩니다(예를 들어). 그러나 고속 플래시 동기화를 사용하면 f/2에서 1/2000초에 해당합니다. 기본적으로 우리는 약 2정거장을 잃습니다. 이는 다음과 같은 몇 가지 사항을 의미합니다.

1. 밝은 주변 조명에서 작업할 때 플래시의 효율성을 최대화하는 최대 플래시 동기화 속도(또는 그 바로 아래)에 최적의 지점이 있습니다. 이는 셔터 속도가 높을수록 조리개가 넓어지고 조리개가 넓어지면 플래시가 더 멀리 도달하거나 동일한 노출에 대해 덜 힘들게 작동할 수 있기 때문입니다.

2. 고속 플래시로 정확한 플래시 노출을 원한다면 플래시를 피사체에 훨씬 더 가까이 움직여 플래시를 주요 광원으로 사용해야 합니다. 출력이 급격히 감소합니다.

3. 피사계 심도를 제어하려면 고속 동기화 모드로 전환하는 것보다 중립 밀도 필터를 사용하는 것이 더 좋습니다. (이것은 플래시로 태양을 압도하는 8장에서 다룹니다.)

4. 고속 플래시 싱크로 태양을 압도할 수는 없습니다. 어쨌든 밝은 빛을 다룰 때는 고속을 사용하면 안 됩니다. 플래시로 태양을 압도하려면 완전히 다른 작업을 수행해야 합니다. 플래시를 사용할 때 사용 가능한 빛을 제어하기 위해 훨씬 더 빠른 셔터 속도로 이동한다는 생각은 제가 다양한 사진 포럼에서 접한 가장 큰 오류 중 하나입니다. 그것은 단순히 그런 식으로 작동하지 않습니다.

5. 고속 플래시 동조로 인한 유효 전력 손실로 인해 밝은 조명에서 보상하려면 플래시의 용량을 두 배 또는 네 배로 늘려야 합니다. 또는 플래시건을 훨씬 더 가까이 이동하고 직접 오프카메라 플래시를 사용할 수도 있습니다.

전파 지연

Nikon D3 및 Canon 5D의 이미지 시퀀스에서 본 것처럼 최대 플래시 동기화 속도로 작업하더라도 이미지에 셔터 커튼 가장자리가 나타날 수 있습니다. 이는 "전파 지연"이라는 현상 때문입니다.

이미지 3-46에서는 PocketWizard Plus II 무선 송수신기를 사용하여 플래시를 작동시켰습니다. 앞서 언급했듯이 스피드라이트는 단지 스피드라이트를 작동시키는 간단한 장치입니다. 카메라와 스피드라이트 사이에는 지능이 없습니다. 여기에서 약간의 동기화 오류가 발생할 수 있습니다. 최대 플래시 동기화 속도로 작업할 때 카메라 기능의 한계에 도달하게 됩니다. 셔터가 작동하면 카메라는 장착된 송신기를 발사해야 합니다. 그런 다음 플래시에 연결된 수신기를 작동시켜 해당 플래시를 발사합니다. 이 전체 이벤트 체인은 작고 유한한 시간 내에 발생하며 여기에서 셔터 커튼의 가장자리가 보이는 것처럼 약간의 동기화 오류가 표시되는 곳입니다.

이미지 3-46. 최대 플래시 동조 속도로 촬영하면 이미지에 셔터막 가장자리가 나타날 수 있습니다.

이것은 제가 여기서 사용한 두 대의 카메라에 내재된 현상이 아니라 흔히 발생하는 현상입니다. 대부분의 스튜디오 촬영자들은 이 문제를 경험했을 것이며 스튜디오에서 촬영할 때 최대 플래시 동조 속도보다 낮은 셔터 속도를 사용하는 것을 알고 있을 것입니다. 스튜디오에서 작업할 때는 1/125, 1/100 또는 1/60초와 같은 셔터 속도가 적합합니다. 주변 조명 수준이 낮은 경우 셔터 속도는 플래시 노출에 영향을 미치지 않으므로 최대 플래시 동조 속도보다 느린 셔터 속도는 괜찮습니다.

그러나 현장에서는 전파 지연 가능성이 있더라도 최대 플래시 동기화 속도를 사용합니다. 현장 사진에서는 프레임 가장자리에서 플래시 노출 효과를 볼 가능성이 훨씬 적습니다. 예를 들어, 현장에서 인물 사진을 찍을 때 피사체는 일반적으로 중앙에 위치합니다. 따라서 전파 지연은 현장 사수에게 실제로 영향을 미치지 않습니다. 어쨌든 나는 플래시의 효율성을 극대화하기 위해 최대 플래시 동기화 속도로 촬영할 것입니다.

고속 플래시 동조를 사용하는 경우

최대 플래시 동기화 속도를 초과하면 플래시의 유효 출력이 최소한 절반으로 감소한다는 점을 감안할 때 고속 플래시 동기화를 사용하려는 이유는 무엇입니까?

움직임을 정지시키기 위해 빠른 셔터 속도(최대 플래시 동조 속도보다 높음)가 필요하거나 피사체를 배경에서 분리하기 위해 넓은 조리개가 필요할 때 고속 플래시 동조를 사용합니다. 필 플래시에 대한 최소한의 힌트만 필요한 경우 고속 플래시 동기화가 잘 작동합니다. 전력 손실을 인식하면 플래시를 피사체에 더 가까이 이동하거나 두 개 이상의 플래시를 사용하여 전력 손실을 보상할 수도 있습니다.

이미지 3-47에서는 모델 Aleona가 공중으로 뛰어오르는 모습을 정지시키고 움직임으로 인해 피사체가 흐려지는 위험을 피하고 싶었습니다. 따라서 저는 빠른 셔터 속도를 선택하여 플래시를 고속 플래시 동조 모드로 강제 전환했습니다. 이로 인해 전체 프레임에 걸쳐 균일한 플래시 노출이 가능해졌습니다.