5. 노이즈 없는 사진을 촬영하는 법

노이즈란 무엇입니까

노이즈는 디지털 기술의 부작용입니다. 카메라 센서가 이미지 신호를 받아들이는 동안 그 신호의 작은 일부가 잘못되어 노이즈를 만듭니다. 이미지에서 노이즈는 좋은 픽셀들 사이에 섞인 무작위의 거친 픽셀로 나타나므로, 노이즈는 이미지의 자연스럽고 매끄러운 전환과 또렷한 선명도를 빼앗습니다.

어두운 영역에는 노이즈가 더 많습니다

디지털에서 노이즈는 항상 낮은 값을 가지므로, 노이즈는 밝은 영역보다 어두운 영역에 훨씬 더 많이 존재합니다. 노이즈는 센서가 받아들이는 신호의 양보다 더 느리게 증가하는 오류이기 때문에, 많은 계조 단계로 표현되는 밝은 영역에서는 신호 대 노이즈 비율(SNR)이 더 높습니다. 반면 어두운 영역은 더 적은 계조 단계로 표현되므로 SNR이 더 낮습니다.

높은 SNR은 높은 이미지 품질을 의미하며, 이것이 바로 디지털 사진에서 여러분이 도달하고자 하는 목표입니다.

노출 부족으로 촬영하면 노이즈가 증가하는 이유

이미지는 픽셀로 이루어지며, 픽셀은 밝고 어두운 여러 계조 단계로 표시되어 디지털 이미지에서 가장 밝은 곳부터 가장 어두운 곳까지의 디테일을 재현합니다. 위에서 설명한 가장 밝은 곳부터 가장 어두운 곳까지의 빛의 차이를 다이내믹 레인지라고 하며, 조리개 스톱, 즉 f-스톱, 줄여서 스톱으로 측정합니다. 카메라가 이 빛 데이터를 RAW 파일에 기록할 때, 각 빛 영역의 각 f-스톱은 그 영역에 맞는 밝기를 가진 일정한 수의 계조 단계로 표현됩니다.

디지털에서 이미지의 각 밝고 어두운 영역의 각 f-스톱은 이미지 파일이 가진 계조 단계(예: 14비트 파일은 16,384개의 계조 단계를 가짐)를 균등하게 나누어 갖지 않고 다음 알고리즘을 따르는데, 가장 밝은 영역의 첫 번째 f-스톱이 이미지 파일이 가질 수 있는 전체 계조 단계의 50%를 차지하고, 두 번째 f-스톱은 나머지의 50%, 즉 전체의 25%를 차지하며, 그다음 세 번째 f-스톱은 나머지의 50%, 즉 전체의 12.5%를 차지하는 식으로, 마지막 f-스톱, 즉 센서가 담을 수 있는 가장 어두운 영역의 빛을 담는 스톱까지 이어집니다.

디지털카메라는 이런 방식으로 데이터를 기록하기 때문에, 디지털 사진에서 매우 중요한 2가지를 기억해야 합니다: 1. 노출을 1스톱 부족하게 하면 이미지 톤의 50%를 잃은 것이고, 2스톱 부족하게 하면 무려 75%의 톤을 잃습니다. 2. 밝은 영역은 이미지 파일 계조 단계의 대부분을 담고 있고 어두운 영역보다 노이즈가 적기 때문에, 밝은 영역에 노출 우선순위를 두십시오. 참고: 자동 측광으로 촬영하는 것은 스폿, 중앙부 중점, 매트릭스 측광 중 어느 것을 쓰든 어떤 경우에도 최적이 아닙니다.

기록된 톤이 적을수록 노이즈가 많아집니다

노이즈는 전체 톤 수 중 오류가 차지하는 비율이므로, 파일에 기록된 톤이 적을수록 노이즈가 많아지고, 반대로 기록된 톤의 총수가 많을수록 노이즈는 적어집니다. 최적의 노출로 촬영하면(카메라 센서가 허용하는 최대한의 톤 수를 이미지 파일에 담으면) 노이즈는 가장 낮아지고 이미지는 센서가 허용하는 만큼 깨끗해집니다.

히스토그램으로 노출을 최적화하는 방법도 참고하십시오

후보정에서 이미지를 밝게 하면 노이즈가 증가합니다

이미지를 밝게 해야 한다는 것은 이미지가 어둡고 가장 밝은 영역의 f-스톱에 데이터가 없거나 적게 담겨 있다는 뜻입니다. 위에서 분석했듯이 첫 번째 스톱(가장 밝은 f-스톱) 하나만으로도 센서가 담을 수 있는 이미지 계조 단계의 50%를 차지하므로, 이것이 최적화되지 않으면 계조 단계의 손실이 너무 큽니다. 이것이 노이즈를 가장 많이 일으키는 흔한 경우입니다.

그 외에도 어두운 영역은 본래 밝은 영역보다 노이즈를 더 많이 담고 있으므로, 밝게 하면 노이즈가 드러납니다. 보정 과정에서 밝게 할수록 노이즈가 더 많이 보입니다.

해결책: 카메라 센서가 허용하는 가장 최적의 노출로 촬영하십시오

이미지의 톤을 최대한 많이 이미지 파일에 기록하려면 밝은 영역을 기준으로 노출하여 히스토그램이 그래프의 오른쪽 끝에 딱 닿도록 해야 합니다. 이렇게 하면 이미지가 표현하고자 하는 것보다 밝아질 수 있지만, RAW 파일을 처리할 때 이미지를 더 어둡게 조정할 수 있으므로 괜찮습니다. 이미지를 어둡게 해도 화질이 떨어지지 않고 노이즈도 늘어나지 않습니다.

이는 역광 사진, 일출, 일몰, 도시 야경 장노출, 달과 별처럼 어두운 영역이 많은 사진 유형에서 더욱 중요합니다.

후보정에서 화이트 밸런스를 변경하면 노이즈가 증가합니다

후보정에서 색을 바꾸는 것도 노이즈를 나타나게 하는데, 이는 색마다 밝기 톤이 다르기 때문으로, 예를 들어 노란색은 파란색보다 밝은 톤을 가지므로, 화이트 밸런스에서 K 색온도를 올릴 때처럼 어두운 톤의 색(예: 파란색)에서 밝은 톤의 색(예: 노란색)으로 바꾸면 이미지의 밝기도 동시에 올라가 노이즈가 증가하지만, 색은 밝기를 조금만 바꾸기 때문에 색 변경이 노이즈에 미치는 영향도 작으며, 그 정도는 변경 폭에 따라 다릅니다.

해결책: 촬영할 때 화이트 밸런스를 올바르게 설정하십시오

후보정에서 많이 조정해야 하는 일을 줄이도록, 표현하고 싶은 대로 화이트 밸런스를 설정하십시오.

확실하지 않을 때는, 따뜻한 화이트 밸런스가 차가운 화이트 밸런스(낮은 K 값)보다 밝은 톤을 가지므로, 원하는 것보다 조금 더 따뜻한(K 값이 더 높은) 화이트 밸런스를 사용하는 것이 좋습니다. 보정할 때 WB를 수정하면 이미지를 어둡게 할 뿐이며, 이는 노이즈를 증가시키지 않습니다. 히스토그램으로 노출을 최적화하는 방법에 따라 촬영했다면, 이미지를 더 밝게 할 필요 없이 여전히 밝기에 여유가 있습니다.

센서가 뜨거워지면 노이즈가 증가합니다

센서가 뜨거워지면 센서의 포토다이오드에서 누설이 일어나 오류가 생기고, 이것이 노이즈가 됩니다.

해결책: 카메라 센서를 시원하게 유지하십시오

• 카메라를 햇빛 아래에 두는 것을 줄이고, 필요할 때는 우산으로 그늘을 만드십시오.
• 라이브 뷰는 센서를 계속 사용해 센서를 뜨겁게 하므로 라이브 뷰를 오래 사용하는 것을 줄이십시오.
• 셔터가 열린 상태로 유지되어 센서가 계속 작동하고 뜨거워지므로, 원하는 효과에 필요한 것보다 길게 노출하는 것을 줄이십시오.

이미지를 크롭하거나 확대하면 노이즈가 증가합니다

같은 크기에서 다른 모든 요소가 똑같이 최적이라면, 이미지가 센서의 전체 면적을 사용할 때, 즉 잘라내지 않고 그대로 촬영했을 때 그 이미지가 가장 많은 데이터를 가집니다. 넓게 촬영한 뒤 나중에 크롭하면 크롭한 부분은 이미지의 더 작은 일부이므로, 같은 크기로 보거나 인화할 때 확대된 크롭 이미지는 데이터가 적어 크롭하지 않은 이미지보다 노이즈가 더 많이 드러납니다.

ISO를 높이면 노이즈가 증가합니다

ISO를 높이면 센서의 신호를 증폭하여 노이즈가 더 많이 생깁니다. 초기 설정 ISO를 사용하십시오: 풀프레임 카메라에서는 보통 100이고, 크롭 카메라에서도 보통 100입니다.

하지만 실제로는 원하는 셔터 속도를 설정해야 할 때 이미지 품질에 영향을 주지 않고 +/- 2스톱 범위 안에서 ISO를 바꿀 수도 있습니다. 또한 신세대 카메라는 ISO 1600 이상을 사용해도 이미지가 초기 설정 ISO와 거의 비슷하게 좋습니다. 예를 들어 카메라의 초기 설정 ISO가 100이라고 합시다. 그러면 50, 100, 200에서 400까지 사용해도 이미지가 여전히 좋습니다.

센서의 다이오드 밀도가 높아지면 노이즈가 증가합니다

같은 해상도에서 작은 센서는 다이오드가 서로 가깝게 배치되어 있어, 큰 센서처럼 간격이 더 넓을 때보다 쉽게 뜨거워지고 누설되어 노이즈가 생깁니다. 카메라를 살 때 여유가 된다면 크롭 카메라보다 풀프레임 카메라를 사는 것이 좋습니다. 마찬가지로 센서 크기가 같고 다른 요소가 동일하다면, 해상도가 낮은 카메라가 노이즈가 더 적습니다.