광원으로부터 1m 떨어진 곳의 밝기를 1이라 한다면 3m 떨어진 곳의 밝기는?
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정답과 해설 보기
정답 ③ · 조도는 광원으로부터의 거리의 제곱에 반비례한다는 역제곱 법칙(Inverse Square Law)을 따릅니다. 거리가 1m에서 3m로 3배 멀어지면, 밝기는 3의 제곱인 9분의 1로 감소합니다.
조도는 거리의 제곱에 반비례하므로 거리가 3배면 밝기는 1/9로 감소한다.
개념 한 쪽
사진기능사 인물, 제품, 풍경 촬영에서의노출 설정 — 조도·역제곱법칙·광원 질감
노출과 조명 설계의 기초는 광원 크기와 거리, 그리고 빛의 물리량을 이해하는 것에 있다. 조도·휘도·색온도·미레드·조명비·반사의 기본 개념을 숙지하면 인물·제품·풍경 촬영에서 적정 노출 설정을 판단할 수 있다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「인물, 제품, 풍경 촬영에서의노출 설정」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 거리 따른 밝기 계산 | 1 | 역제곱 법칙을 적용해 거리 변화에 따른 조도 감소를 계산하기 |
| 광원 크기와 빛의 질 판별 | 1 | 광원 크기에 따른 하드/소프트 라이팅 특성을 식별하기 |
| 반사의 종류 구분 | 1 | 표면 상태에 따른 정반사와 난반사의 발생 조건을 구별하기 |
뜻
광원의 크기는 빛의 질감(하드/소프트)을 결정한다. 광원이 클수록 넓은 면적에서 빛이 나오므로 그림자의 경계가 흐려져 소프트 라이팅이 형성되고, 광원이 작을수록 점광원에 가까워져 직진성이 강해져 그림자가 뚜렷하고 딱딱한 하드 라이팅이 나타난다. 촬영에서 '큰 광원=부드러움, 작은 광원=딱딱함'이라는 대비 관계를 기억해야 한다.
조도(Illuminance)는 단위 면적당 입사하는 광속으로 면이 얼마나 밝게 비추고 있는지를 나타내며 단위는 럭스(lx)다. 조도는 광원에서 떨어진 거리의 제곱에 반비례하는 역제곱 법칙을 따르므로 같은 광원이라도 거리가 증가하면 밝기는 급격히 감소한다. 예를 들어 거리가 1m에서 3m로 늘어나면 조도는 1/9가 된다.
휘도(Luminance)는 관찰 방향과 직각을 이루는 면의 단위 면적이 실제로 보이는 밝기를 말하며, 관찰자가 보는 시각적 밝기와 직접 관련한다. 조도와 휘도는 혼동되기 쉬우므로 '면에 닿는 빛=조도, 내 눈으로 들어오는 밝기=휘도'로 구분하여 기억한다.
색온도는 광원의 빛 색을 켈빈(K)으로 나타내며, 색온도가 높을수록 청색 계열이 두드러지고 낮을수록 적색 계열이 두드러진다. 미레드(Mired)는 색온도의 역수에 1,000,000을 곱한 값으로 정의되어 미레드 = 10^6 / 색온도(K) 관계를 가진다. 필터로 색온도를 보정할 때 미레드 차이를 이용하여 변환량을 계산한다.
조명비는 피사체에 도달하는 빛의 가장 밝은 부분과 가장 어두운 부분의 비율로, 장면의 명암 대비를 결정하는 중요한 요소다. 반사는 표면의 매끄러움에 따라 정반사(매끄러운 표면, 빛이 일정 방향으로 집중)와 난반사(거친 표면, 빛이 여러 방향으로 퍼짐)로 나뉜다. 이들 물리량과 광학적 성질을 바탕으로 노출과 조명 설계를 결정한다.
노출 배수는 필터 등으로 투과율이 변할 때 보정해야 할 노출량의 배수를 나타낸다. 예컨대 노출 배수가 4이면 들어오는 빛이 1/4로 줄어들었으므로 원래보다 노출량을 4배로 늘려야 하고, 셔터 속도를 4배 느리게 하거나 조리개를 2스톱 넓히는 식으로 보정한다.
예제
1) 거리-조도 계산 예시 광원으로부터 1m에서의 조도를 1이라 할 때, 거리가 3m가 되면 조도는 거리의 제곱에 반비례하므로 1/3² = 1/9가 된다. 따라서 밝기는 1/9로 감소한다.
2) 필터에 의한 노출 보정 예시 감도와 기본 노출이 1/60초, f/11일 때 노출 배수 4인 필터를 사용하면 투과율이 1/4이 되므로 노출을 4배 늘려야 한다. 셔터 속도를 4배 느리게 하면 1/60 × 4 = 1/15초가 되며, 조리개로 보정한다면 f/11에서 두 스톱 넓히면 f/5.6이 된다.
대표 기출 3문항
다음 광원 또는 조명의 설치에 대한 설명 중 틀린 것은?
- 조명설치시에 빛을 모아서 한방향으로 가게 하는 것이 효율적이다.
- 광원이 작을수록 빛은 부드러워진다.
- 빛의 특성은 대개 광원의 크기에 의해서 결정된다.
- 크기가 작은 전구는 큰 전구보다 빛이 덜 확산된다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 조명 설치 시 빛의 특성, 즉 빛이 부드러운지(Soft) 딱딱한지(Hard)는 광원의 크기와 피사체와의 거리에 의해 결정됩니다. 일반적으로 광원의 크기가 클수록 빛이 넓은 면에서 오므로 그림자가 부드러워지고(Soft light), 광원이 작을수록 빛이 점광원에 가까워져 그림자가 뚜렷하고 강한 빛(Hard light)이 됩니다.
광원이 작을수록 빛이 직진성이 강해져 그림자가 뚜렷해지므로, 빛이 부드러워진다는 설명은 틀렸다.
빛의 반사(Reflection)에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 표면이 고르고 잘 닦여진 것은 반사광의 집중이 잘 된다.
- 물체표면에 반사된 빛의 양은 흡수된 양보다 항상 많이 나타난다.
- 거친 표면의 반사광 방향은 일정하다.
- 집중반사의 경우 반사각은 빛의 입사각과 다르다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 빛의 반사는 표면의 상태에 따라 달라집니다. 정반사(집중반사)는 표면이 매끄럽고 잘 닦여진 물체에서 일어나며, 입사각과 반사각이 같고 빛이 한 방향으로 집중되어 반사됩니다.
빛의 반사는 표면의 매끄러움에 따라 정반사와 난반사로 나뉘며, 매끄러운 표면은 입사각과 반사각이 같아 빛을 한 방향으로 집중시킨다.
자주 묻는 물음
- 광원 크기와 빛의 느낌은 어떻게 연결되나요?
- 광원이 클수록 빛이 넓은 면에서 나오므로 그림자의 경계가 흐려져 소프트한 느낌이 되고, 광원이 작을수록 빛이 직진성이 강해져 그림자가 뚜렷하고 딱딱한 하드 라이팅이 된다.
- 조도와 휘도는 어떻게 구분하나요?
- 조도는 단위 면적당 입사하는 광속으로 면이 얼마나 밝게 비추는지를 나타내고, 휘도는 관측 방향에서 단위 면적이 보이는 밝기이므로 '면에 닿는 빛=조도, 내 눈에 들어오는 밝기=휘도'로 구별한다.
- 미레드란 무엇이고 어떻게 계산하나요?
- 미레드는 색온도의 역수에 1,000,000을 곱한 값으로, 미레드 = 10^6 ÷ 색온도(K) 이며 색온도 변화량을 수치화하여 필터 변환량을 비교할 때 사용한다.
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