마이크로포서드의 렌즈 왜곡 교정에 따른 화각의 손실

　2014년 9월 1일 수정 : 민님의 댓글과 렌즈팁의 리뷰를 확인하고, 이 글의 내용을 전면 철회하기로 했다.

　파나소닉 14mm f/2.5의 렌즈팁 리뷰(http://www.lenstip.com/273.6-Lens_review-Panasonic_G_14_mm_f_2.5_ASPH._Distortion.html)에 의하면, 해당 렌즈의 화각은 교정 후 75.1°(±0.2°), 교정 전 약 80°라고 한다. 교정 후 14mm, 교정 전 13mm에 대응한다고 할 수 있다. 따라서 해당 렌즈는 왜곡 교정을 감안하여 스펙 표기를 한, 소비자 입장에서 보기에 바람직한 경우라 할 수 있다. 렌즈팁에 올라온 다른 마이크로포서드 렌즈 리뷰의 왜곡(Distortion) 편을 참조한 결과, 이 글에서 언급한 렌즈들 모두 RAW로 찍었을 때의 이미지가 좀 더 넓은 영역을 잡고 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 올림푸스와 파나소닉에서 만든 마이크로포서드의 모든 렌즈가 왜곡 보정 후의 초점거리를 스펙에 표기한다고 볼 수 있고, 이 글의 내용은 전면 철회됨이 마땅하다.

　즉, 14mm f/2.5 렌즈의 실제 스펙은 13mm f/2.5에 가까우며, 이 렌즈를 왜곡 교정하지 않고 사용하면 13mm f/2.5렌즈처럼 쓸 수 있고 왜곡을 교정하여 사용하면 14mm f/2.5렌즈처럼 쓸 수 있다. 이 글에서 언급한 12mm f/2.0, 14mm f/2.8, 17mm f/2.8, 20mm f/1.7, 25mm f/1.4 모두 왜곡 보정 후의 초점거리라 볼 수 있으며, 17mm f/1.8을 비롯한 신형 렌즈 또한 이와 같다.

　잘못된 전제로 시작된 추론 끝에 얻은 결론이 사실과 다르게 되어, 본의 아니게 올림푸스와 파나소닉을 폄하하고 독자에게 잘못된 정보를 제공한 점에 대해 깊이 사과한다.

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이하의 내용은 작성자에 의해 철회되었으며,

자료 보존 차원에서 남겨둔 것에 불과함을 밝힌다.

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　"마이크로포서드의 표준 렌즈"에 얼마간 써 놓았듯이, 마이크로포서드 시스템은 JPG촬영을 할 때 렌즈의 왜곡을 바디에서 자동으로 교정해준다. 몇몇 소프트웨어를 사용할 때는 RAW를 불러와도 자동으로 교정해주거나, 커스텀 렌즈 프로파일을 적용해 교정값을 손쉽게 입력할 수 있다.

　왜곡을 쉽게 교정할 수 있는 오늘날, 다른 이점을 얻기 위해 왜곡 제어를 포기하는 것은 꽤 합리적일 수 있다. 문제는 이른바 '배럴 디스토션(barrel distortion)'을 소프트웨어적으로 교정하는 과정에서 대각선 화각이 많이 손실되는데, 마이크로포서드의 렌즈는 대부분 흉측할 정도로 많은 배럴 디스토션을 가지고 있다는 점이다.

　포토존(photozone.de)에 올라온, 왜곡이 교정되지 않은 12mm f/2.0의 이미지(위 그림의 왼쪽)를 소프트웨어적으로 교정해보면^[각주:1], 위 그림의 오른쪽과 같이 주변부가 잘려나간다는 점을 알 수 있다. 계산의 편의를 위해 바둑판 무늬를 그림에 삽입했는데, 왼쪽 위 모서리를 보면 가로 방향으로 약 15픽셀, 세로 방향으로 약 11픽셀이 잘려나갔다.

　교정 전에는 575*432크기였던 이미지가 545*410으로 줄어들었다. 이는 12mm f/2.0렌즈로 촬영한 이미지의 왜곡을 교정하면, '왜곡이 없도록 설계한' 12.65mm 렌즈로 촬영한 이미지와 동일한 결과물이 나온다는 것을 의미한다. (2013년 8월 11일 수정 : 교정 후의 이미지 크기는 515*410이 아닌 545*410이 맞다. 뺄쎔에서 실수를 하다니... orz 계산법을 점검하다가 문제를 발견하고 수정한다.)

　(마이크로포서드 촬상면의 대각선 길이 mm) : (렌즈의 초점거리 mm) = (왜곡 교정 전 이미지의 대각선 길이 pixel) : (x값)

　위 비례식의 x값을 구한다. x값은 촬영 거리를 pixel단위로 나타낸 것이다. x값은 이미지의 dpi값을 구해 실제 세계에 존재하는 거리 단위(mm나 inch따위)로 변환할 수도 있지만, 지금은 계산 편의상 그대로 두도록 한다.

　x값이 구해지면 다음 비례식의 y값을 구한다.

　(마이크로포서드 촬상면의 대각선 길이 mm) : (y값) = (왜곡 교정 후 이미지의 대각선 길이 pixel) : (x값)

　이 y값이 왜곡을 교정한 이미지의 대각선 화각에 해당하는 렌즈의 초점거리이다.

　12mm f/2.0에 적용해 보면 다음과 같다.

　21.64 : 12 = 719.200250.. : x

　　비례식을 풀면 x=398.817144..

　21.64 : y = 682.000733.. : 398.817144..

　　비례식을 풀면 y=12.654536..

　　소수점 셋째 자리에서 반올림하면 12.65 (mm)

　2013년 8월 11일 추가 :

　좀 더 간단한 계산법은 다음과 같다.

　(렌즈의 초점거리 mm) × (왜곡 교정 전 이미지의 대각선 길이 pixel) ÷ (왜곡 교정 후 이미지의 대각선 길이 pixel) = (y값)

　12 × 719.200250.. ÷ 682.000733.. = 12.654536..

　위의 계산법과 아래의 계산법은 같은 결과를 내어 준다.

　포토존에 올라온 몇몇 렌즈를 이와 같은 방식으로 계산하면 다음과 같다.

　12mm f/2.0을 교정하면 : 약 12.65mm (올림푸스 렌즈)

　14mm f/2.5를 교정하면 : 약 15.09mm (파나소닉 렌즈)

　17mm f/2.8을 교정하면 : 약 17.77mm (올림푸스 렌즈)

　20mm f/1.7을 교정하면 : 약 20.68mm (파나소닉 렌즈)

　25mm f/1.4를 교정하면 : 약 25.65mm (파나소닉-라이카 DG 렌즈)

　하지만 이러한 계산을 근거로 12mm f/2.0같은 렌즈를 "뻥스펙"이라고 비난할 수는 없다. 어쨌거나 12mm f/2.0의 초점거리는 12mm가 맞고, 왜곡을 교정하기 이전 이미지의 대각선 화각은 마이크로포서드의 12mm에 대응하는 그것이며, 왜곡을 소프트웨어적으로 교정하는 과정에서 주변부가 잘려나가 화각 손실이 일어난 것이지 제조사가 의도적으로 소비자를 속인 것이 아니다. 이런 식의 화각 손실은 다른 시스템의 디지털카메라, 또는 필름카메라의 결과물을 스캔한 이미지의 왜곡을 보정해도 일어날 수밖에 없는 필연적인 것이다.

　마이크로포서드 시스템의 많은 렌즈는 (왜곡을 바디에서 자동으로 교정해주는 기능을 감안하여) 렌즈의 가격을 낮추고 크기나 무게를 줄이며 해상력(특히 중앙부 해상력)을 향상시킬 목적으로 렌즈를 설계할 때 배럴 디스토션의 제어를 일정 부분 포기하고 있다. 마이크로포서드의 렌즈들 중 타 마운트의 동급 렌즈에 비해 비교적 값싸고 작고 가볍고 해상력이 좋다는 평을 받는 렌즈들이 많다면 이는 분명 마이크로포서드의 자랑이다.

　하지만 "환산 24mm"인 12mm f/2.0 렌즈로 촬영한 이미지의 왜곡을 교정하면 "환산 25.3mm"가 된다는 사실, "환산 28mm"인 14mm f/2.5 렌즈로 촬영한 이미지의 왜곡을 교정하면 "환산 30.18mm"가 된다는 사실은 마이크로포서드의 수치다. 이 글에는 계산해보지 않았지만, 마이크로포서드 14-42mm 줌렌즈들(올림푸스 번들이든, 파나소닉 번들이든, PZ든)의 광각단도 비슷한 문제를 일으킬 많큼 많은 배럴 디스토션을 보인다.^[각주:2]

　1mm가 아쉬운 광각에서, 왜곡을 교정하고 나니 12mm가 12mm가 아니고 14mm가 14mm가 아닌 이 상황을 접하고 나니 왠지 우롱당하고 있다는 느낌을 지울 수가 없다.

　여담이지만, 마이크로포서드는 4:3이라는 화면비 덕분에 LPH로 계산하는 해상력 테스트에서 유리한 점을 갖고 있다. 대각선 길이가 동일하면 4:3쪽이 화면의 높이가 높을 수밖에 없고, 대각선 길이가 아닌 높이를 기준으로 계산하는 LPH는 4:3쪽에 유리할 수밖에 없다. 센서 해상력을 테스트할 때는 세로로 더 많은 화소가 늘어섰으니 그만큼 유리하고, 렌즈 해상력을 테스트할 때는 렌즈의 세로 영역을 더 길게 활용할 수 있으니 그만큼 유리하다. 계산에 따르면 약 8.3% 유리하다.^[각주:3] 물론 이 LPH값도 실제 계산 결과를 반영한 것이니 '뻥스펙'은 아니다. 진짜로 LPH 계산에서 우위를 차지하고 싶으면 화면비가 1:1인 시스템을 들고 오면 된다.

　혹시라도 법적 문제가 발생할까봐 여기에 확실히 밝혀둔다. 마이크로포서드의 렌즈 왜곡 교정에 따른 화각의 손실을 초점거리(mm)로 표기한 것은, 이미지의 왜곡을 교정한 결과물이 어느 정도의 대각선 화각을 갖는지 이해하기 편하게 하려고 올려놓은 참고 자료에 불과하다. 12mm f/2.0 렌즈의 초점거리는 12mm이지, 12.65mm가 아니다. LPH수치도 마찬가지다. 3000LPH의 값을 얻는 마이크로포서드의 렌즈가 있다면 그 렌즈의 해상력은 3000LPH지, 그 값을 1.083으로 나눈 2770LPH가 아니다.

　의도하든 의도하지 않았든, 스펙 측정의 허를 찌르는 '신의 한 수'는 어디에나 존재한다. 제조사는 스펙 측정 기준을 어겨 시정명령을 받을 만한 경우가 아닌 이상 굳이 앞장서서 자신에게 불리한 점을 설명하려 들지 않는다. 결국 소비자가 간파해야 한다. 이런저런 제조사의 수를 까발리는 일은 때로는 재미있지만, 자주 피곤한 일이고 종종 위험을 감수해야 하는 일이기도 하다. 아마 앞으로도 이런 글을 자주 쓰지는 않을 것이다.

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　주석

1. 포토샵 CS5에서 Lens Correction의 Distortion에 +8.5를 주었다. Lens Correction 창에 적당히 그리드를 그은 다음 맨 윗줄이 수평선에 가깝게 펴지도록 맞추었다. [본문으로]
2. 17mm 렌즈들은 "환산 35mm"보다 다소 여유를 둔 초점거리 덕분에 그다지 큰 문제가 되지 않는다. 20mm f/1.7은 "환산 40mm"라는 장르가 "환산 50mm"에 비해 마이너하므로 이 정도의 오차는 큰 문제가 되지 않으며, 25mm f/1.4 DG의 "환산 51.3mm"는 APS-C에 35mm를 끼운 "환산 52.5mm"보다는 넓으므로 어떻게든 받아들일 수 있다. [본문으로]
3. 마이크로포서드의 대각선 길이를 135포맷과 동일하게 맞추면, 그 세로 높이는 25.9922mm가 된다. 이는 24mm보다 약 8.3% 길다. [본문으로]