풀프레임

디지털 시네마토그래피 창의성의 정점

풀프레임 센서의 실제 크기와 여성 모델이 있는 풀프레임 센서 예시 그림.

풀프레임이란 무엇인가요?

풀프레임 센서는 36mm x 24mm라는 큰 사이즈와 독특한 외관으로 가장 간단히 정의됩니다. 풀프레임 센서는 Super 35mm 센서에 비해 표면적이 2배 이상 넓으며, 보다 넓은 화각과 얕은 피사계 심도를 제공합니다. 
풀프레임 센서는 오늘날 일반적으로 사용되는 가장 큰 이미지 센서이며 풀프레임 자체의 고유한 장점과 광범위한 첨단 지원 기술 덕분에 디지털 영화 촬영의 정점으로 널리 알려져 있습니다.

1/3인치부터 Super35 및 풀프레임까지 다양한 카메라 센서의 비교 사이즈를 보여주는 차트.

풀프레임의 역사

풀프레임 센서의 물리적 크기는 35mm 필름이 영화 제작의 표준으로, 그리고 이후 135 필름이 스틸 사진의 표준으로 등장한 1900년대 초로 거슬러 올라갑니다. 전통적인 영화 제작에서 필름은 카메라를 통해 수직으로 이동해 다양한 이미지 포맷을 제공합니다.

그중 하나인 3 Perf는 필름에서 프레임당 3개의 퍼포레이션만을 사용하여 24.89mm x 14mm의 개별 와이드스크린 프레임과 동일하며 일반적으로 Super 35mm라고 합니다. 스틸 사진의 경우 필름은 카메라를 통해 수평으로 이동하며 35mm 필름에서 많이 사용하는 모든 이미지 포맷 중 가장 큰 36mm x 24mm 프레임을 제공하고, 각 프레임당 필름에 8개의 퍼포레이션을 사용하여 통상적으로 풀프레임이라고 부릅니다.

21세기 초에 Super35 크기의 센서가 장착된 디지털 카메라(소니의 혁신적인 F35 포함)는 필름 카메라에 도전하고 할리우드와 전 세계에서 디지털 혁명을 시작할 수 있을 정도로 우수하다는 사실이 입증되었습니다. 하지만 카메라 제조업체는 차세대 영화 제작용 카메라를 위해 Super 35보다 더 큰 포맷을 염두에 두기 시작했습니다. 훨씬 더 커졌습니다.

Super 35mm 및 풀프레임 센서와 35mm 필름의 크기 비교.

풀프레임 센서의 장점

풀프레임은 35mm 필름 스틸 카메라의 프레임 사이즈를 그대로 가져와서 구형 필름 카메라의 렌즈와 렌즈 마운트를 동일한 모양과 느낌, 촬영 기법, 프레이밍, 초점, 피사계 심도로 새로운 디지털 스틸 카메라에 사용할 수 있도록 해줍니다. 또한 Super 35 및 기타 포맷과의 역호환성을 허용합니다.

더 넓은 화각

풀프레임 센서는 Super 35mm 센서보다 커서 당연히 이미지를 더욱 넓게 포착합니다. 같은 렌즈로 같은 위치에서 촬영하더라도 풀프레임 카메라는 더 많은 장면을 볼 수 있게 해주어 특정 상황에서 유용합니다. 다음 이미지는 이에 대한 예시입니다.

풀프레임 센서로 볼 수 있는 화각.

풀프레임

Super35 센서로 볼 수 있는 화각.

Super 35mm

창조적인 피사계 심도

풀프레임 센서는 얕은 피사계 심도의 기회를 제공하여 대구경 조리개 렌즈의 창조적 가능성을 극대화합니다. 대구경 렌즈의 최대 조리개와 풀프레임 센서를 동시에 사용하면 이미지에서 매우 얕은 피사계 심도를 손쉽게 확보할 수 있습니다. 얕은 피사계 심도는 장면에서 특정 피사체를 선택해 피사체 앞뒤의 모든 것을 초점에서 벗어나게 할 수 있습니다. 관객이 무의식적으로 스크린 플레이나 스토리텔링 과정의 일부로 장면 속의 특정 피사체를 보도록 유도할 수 있습니다.

얕은 피사계 심도를 보여주는 체스판 사진.

얕은 피사계 심도

깊은 피사계 심도를 보여주는 체스판 사진.

깊은 피사계 심도

풀프레임으로 더 많은 포맷 지원

풀프레임 센서의 크기는 카메라가 보다 다양한 포맷을 지원할 수 있도록 합니다. 센서의 영역을 선택하고 기록해 다양한 촬영 요구 사항 및 포맷에 맞게 다양한 고품질 이미지를 추출할 수 있습니다. 예를 들어, VENICE의 전환 가능 이미저 모드는 지금까지 볼 수 없었던 영화 화면비를 지원하여 완벽한 창의력의 자유를 보장합니다. 

풀프레임 센서를 사용하여 촬영할 수 있는 다양한 이미지 사이즈를 보여주는 다이어그램.

탁월한 선명도와 오버샘플링을 위한 고해상도

풀프레임 센서는 더 크기 때문에 이는 해상도 향상(더 많은 포토사이트) 또는 감도 강화(더 큰 포토사이트)를 의미하거나 일반적으로는 두 가지 요소를 세심하게 결합하게 됩니다. 아울러 고해상도는 센서가 최종 이미지에서 필요한 것보다 더 많은 픽셀을 캡처한 경우 오버샘플링을 위해 활용될 수 있습니다. 하지만 카메라의 고급 이미지 처리를 이용해 선명도를 높이고 해상도가 낮은 작은 센서에서는 손실될 수 있는 미세한 디테일은 유지합니다.

유사한 해상도를 가진 다양한 센서의 포토사이트

다양한 크기와 개별 포토사이트 크기의 차이를 보여주는 세 가지 센서의 비교

풀프레임 및 새로운 기술

풀프레임 센서의 모든 고유한 장점 외에도 실제 성능과 창의적인 유연성을 더욱 향상시킬 수 있는 추가 기술이 있습니다.

다이나믹 레인지 및 Exmor R 

다이나믹 레인지는 일반적으로 렌즈의 구경 또는 조리개의 기준인 스톱으로 측정됩니다. 센서가 우수할수록 검은색과 흰색 사이에서 더 많은 회색 스톱 레벨을 구별할 수 있습니다. 예를 들면 인간의 눈은 다이나믹 레인지가 약 10~15스톱입니다. 

풀프레임 센서는 여유로운 설계 공간과 더 큰 포토사이트로 향상된 다이나믹 레인지를 제공할 수 있습니다. FX9에 채택된 소니의 Exmor R 센서는 다음에서 보듯이 픽셀 구조를 근본적으로 재정렬하여 이러한 장점을 확대합니다. 따라서 소니의 풀프레임 센서는 육안으로 포착할 수 있는 것과 같거나 심지어 이를 초과하는 다이나믹 레인지를 달성할 수 있습니다. 

표준 Exmor CMOS 센서는 렌즈와 수광 서비스 사이에 금속 배선이 있습니다

“Exmor®” CMOS 센서

FS7II에 사용된 기존의 전면조사 센서

Exmor R CMOS 센서는 수광면 아래에 금속 배선이 있어서 더 밝은 이미지를 제공합니다.

“Exmor R” CMOS 센서

FX9에 사용된 후광 센서

Dual Base ISO

디지털 이미징 센서는 Base ISO로 설정되었을 때 성능이 가장 좋습니다. 이 Base ISO 값에서 노이즈가 적은 매우 깨끗한 이미지, 최상의 신호 대 노이즈 비 및 가장 넓은 다이나믹 레인지를 실현할 수 있습니다. Base ISO 설정에서는 센서에서 나오는 신호에 증폭이나 게인(전압)이 추가되지 않기 때문입니다. 이미지를 밝게 하려고 게인을 추가하거나 ISO를 높이면 노이즈도 추가됩니다. 이미지를 두 배 밝게 표시하기 위해 게인을 높이면 신호에 두 배의 노이즈를 발생시키므로 이미지 품질이 저하됩니다. 예를 들어 ASA 400처럼 아날로그 필름의 게인은 기분 좋은 느낌으로 이미지를 향상시킬 수 있지만 이미지에 디지털 노이즈가 들어가는 경우에는 비슷한 결과를 얻기 어렵습니다.

따라서 VENICE 및 FX9 카메라의 풀프레임 센서에는 Dual Base ISO라는 기능이 포함됩니다. Dual Base ISO가 사용된 경우 카메라의 이미지 센서는 빛에 대해 두 가지 뚜렷한 감도를 갖습니다.

VENICE는 Base ISO 500을 통해 온셋 조명이 표준인 분야에 최적의 다이나믹 레인지를 제공합니다. 추가적으로 높은 Base ISO 2500은 저조도 하이 다이나믹 레인지 포착에 뛰어납니다. FX9는 ISO 800의 기본 감도를 특징으로 하여 외부 또는 밝은 조명의 실내 촬영과 같은 분야에 최적의 다이나믹 레인지를 제공합니다. 보조적인 높은 감도의 Base ISO 4000은 저조도 환경에서 뛰어납니다.

ISO 800 다이나믹 레인지 및 관용도를 보여주는 차트.

Base ISO 800

조명이 밝은 장면에 이상적

ISO 4000 다이나믹 레인지 및 관용도를 보여주는 차트.

Base ISO 4000

저조도 장면에 이상적

ISO 500은 빛이 많은 정오에 촬영하기에 적합하며 하늘의 디테일을 포착할 수 있습니다.

Low Base ISO

밤에 모닥불 주위에 모인 가족의 모습은 ISO 2500이 저조도 환경에서 디테일을 확보하는 방법을 보여줍니다.

High Base ISO

풀프레임과 전자식 가변 ND 필터의 창의적인 사용 

FX9는 전자식 ND(Neutral Density) 필터를 채용한 세계 최초의 풀프레임 캠코더로서 가장 간단한 방법으로 고정 필터를 수동으로 장착하고 교체할 필요를 제거했습니다. 이것은 결코 사소한 장점이 아닙니다. 대구경 자동 조리개 렌즈를 장착한 풀프레임과 전자식 ND 필터를 결합하면 이전에 본 적 없는 방식으로 변화하는 장면을 연출할 수 있습니다. ND 필터를 촬영 중에 교체하면 조리개가 자동으로 조절되어 적절한 노출을 유지하므로 장면이 진행됨에 따라 피사계 심도가 변합니다. 렌즈가 자동 조리개형이 아닌 경우에도 문제 없습니다. 전자식 ND 필터를 자동으로 전환하기만 하면 촬영 중에 조리개가 조절되어 동일한 효과를 냅니다. 전자식 ND 필터 사용 방법에 관한 자세한 정보는 전자식 ND 필터 기술 가이드를 참조하십시오.

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소니의 첨단 풀프레임 오토 포커싱

풀프레임 카메라에서 매우 두드러지는 얕은 피사계 심도는 카메라 오퍼레이터가 정확한 초점을 유지하는 것을 어렵게 만듭니다. VENICE와 같은 하이엔드 시네마토그래피 카메라의 경우 전통적으로 포커스 풀러가 수동으로 이 초점을 유지합니다. 다큐멘터리나 뉴스와 같은 스크립트가 없는 분야에서는 실용적이지 않습니다.

카메라 오퍼레이터들은 자동 포커스 시스템이 정확도가 떨어지며 창의적 유연성을 제한한다고 낮게 평가하는 편입니다. 하지만 FX9로 소니는 풀프레임 프로페셔널 캠코더에서 이전에는 볼 수 없었던 고급 자동 포커스 시스템을 구현했습니다. 정밀도가 높아서 탁월하게 얕은 피사계 심도를 허용하는 동시에 속도와 추적 측면에서 다양한 창의적 옵션을 지원합니다. 따라서 오퍼레이터의 창의적 옵션을 제한하는 것이 아니라 오히려 추가적인 창의성을 위한 도구를 제공합니다. 또한 느리게 움직이는 드라마부터 고속 스포츠까지 주어진 모든 시나리오에서 풀프레임의 얕은 피사계 심도가 실용적일 수 있도록 만들어줍니다.

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소니의 풀프레임 프로페셔널 카메라

VENICE 디지털 시네마토그래피 카메라

VENICE 카메라는 소니 최초의 풀프레임 센서 하이엔드 디지털 시네마토그래피 카메라입니다. 지원하는 레코딩 포맷의 범위 면에서 소니의 제품군 중 최고이며 Dual Base ISO 500/ISO 2500을 지원합니다.

VENICE 디지털 시네마 카메라
풀프레임 6k 센서가 장착된 PXW-FX9 캠코더.

PXW-FX9

FX9의 풀프레임 6K 센서는 DCI 4K*, Ultra UHD 및 HD 해상도에서 고품질 레코딩을 제공합니다. 디베이어링 및 오버샘플링을 사용한 강력한 이미지 처리는 기존의 Super 35mm 센서의 한계를 뛰어넘은 탁월한 이미지 품질을 보장합니다. 전자식 가변 ND, 고속 하이브리드 AF가 적용된 세계 최초의 풀프레임 캠코더이며 ISO 800/ISO 4000의 Dual Base ISO를 지원합니다.

*향후 업데이트 필요.