고화소일수록 화질이 소프트하다? (화소 피치와 조리개 조임에 따른 회절현상의 상관관계)

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캐논 EOS 7D의 등장으로 APS-C 규격 (1.5-6배 크롭) DSLR은 1800만 화소의 시대로 접어들었다. 화소가 높아지면 원본 크기가 커지고, 여기에 따라 이득을 보는 부분이 분명 있다. 원본 크롭이 좀 더 자유롭고, 대형 인화에 유리한 점도 있겠고, 큰 원본을 적절한 알고리즘으로 축소하는 경우 선예도가 좋다고 느껴지는 부분도 있겠다. 뭐 작아도 큰 불편이 없긴 하다. 일반적으로 화소가 많아지면 (화소 피치가 줄어들면) 상호 간섭에 의해 노이즈가 쉽게 발생한다고 알려져 있다.
그런데, 화소가 높아질수록 소프트하다는 논란이 계속 일어왔다. 이것은 EOS 50D가 등장하면서 발발했는데, 고화소를 뒷받침할만 렌즈가 없다는 의견도 있었고 같은 크기로 리사이즈 하는 경우 별반 차이가 없다는 의견도 있었다. 이 논란은 캐논의 고화소 정책을 이어받은 7D와 550D가 계속해서 출시되면서 점차 불거졌다.

이 포스팅은 다음 게시물에서 시작되었다. 모든 자료는 이 게시물의 댓글에서 발췌했음을 알려둔다.

참고 사이트 : http://www.slrclub.com/bbs/vx2.php?id=newproduct&no=35163 (스르륵의 캐논 신제품 게시판의 모 게시물)

DCM 메거진의 2010년 2월호에 따르면, 초기 컴팩트 디카의 화소 피치는 4.65μm 이라고 한다. 그렇지만 캐논 EOS 7D의 화소 피치는 4.3μm. 초기 디카보다 적은 도트 피치를 가지고 있는 셈이다. 전문가의 예상대로라면, 화소 피치 3μm까지는 달성하는 것이 가능하겠지만 고감도 특성이나 해상력이 어느정도 희생되리라고 예상하고 있다. 여기에서 재미있는 말은, 화소 피치가 줄어들면 다이나믹 레인지를 유지하는 것이 어려워지고 렌즈 회절 현상의 영향을 받기 쉬워진다는 것이다.

참고 사이트 : http://www.dcmcafe.co.kr/bbs/board.php?bo_table=dcm_magazine&wr_id=1109&sca=DSLR (위 설명이 나와있는 DCM 메거진 2010년 2월호)

그리고 여기 DLA라는 전문 용어가 있다. Diffraction Limited Aperture의 줄임말로 the-digital-picture.com의 설명에 따르면 다음과 같다.

* DLA (Diffraction Limited Aperture) is the result of a mathematical formula that approximates the aperture where diffraction begins to visibly affect image sharpness at the pixel level. Diffraction at the DLA is only barely visible when viewed at full-size (100%, 1 pixel = 1 pixel) on a display or output to a very large print. As sensor pixel density increases, the narrowest aperture we can use to get perfectly pixel sharp images gets wider.

.. 짧은 영어로 해석해보면, 회절 현상이 픽셀 레벨에서의 이미지 선예도에 영향을 미치기 시작하는 조리개 값을 수학적 계산으로 풀어낸 것을 DLA라고 한다고 한다. (젠장 나도 모르겠어;;) DLA에 따른 회절 현상은 원본 크롭, 혹은 아주 큰 크기의 출력에서 겨우 확인이 될 수 있을 수준이다. 센서의 픽셀 밀집도가 증가하면, 선예한 이미지를 얻을 수 있는 조리개값은 감소한다. (는 것 같다;)

.. 역시 힘들다.
어쨌든 이에 따르면 EOS 50D의 DLA 값은 F7.6 이고 EOS 7D의 DLA 값은 F6.8. 풀 프레임 바디인 EOS 5D Mark II의 DLA 값은 F10.3 이다. 이 이상 조이게 되면 어떻게든 픽셀 밀집도에 따라 선예도에 손해를 본다는 결론이다.

참고 사이트 : http://www.the-digital-picture.com/Reviews/Canon-EOS-50D-Digital-SLR-Camera-Review.aspx (위 설명이 나와 있는 the-digital-picture.com의 EOS 50D 리뷰)

.. a850도 EOS 5D Mark II와 유사한 화소 피치를 가지고 있을듯 하니, DLA 값으로 F10.3 정도는 보장해주겠군.

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