광각렌즈는 화각이 넓은 렌즈, 망원렌즈는 화각이 좁은 렌즈를 뜻한다. 흔히 화각은 초점거리로 대신해서 표현하기도 하는데 초점거리가 짧을수록 광각, 초점거리가 길수록 망원 (화각이 좁다) 렌즈로 불린다. 화각과 초점거리의 관계를 간단히 알아보려고 한다.
외부의 빛이 렌즈를 지나 이미지센서(촬상면)에 맺히는 과정을 위 그림과 같이 간단히 표기하자. 이 때, 렌즈의 주점에서 초점까지의 거리가 초점거리가 되고 이때의 각도가 화각이 된다. 계산에 사용하는 이미지센서의 크기는 대각선 길이를 사용하는데, 그 이유는 통상 렌즈를 설계할 때 이미지 서클 (렌즈를 지난 빛이 촬상면에 초점이 맞게 맺히는 원) 의 크기를 이미지 센서의 대각선 크기에 맞추기 때문이다.
(이미지서클이 센서의 대각선 길이보다 작으면 사진의 가장자리가 어두워지는 비네팅(vignette)이 생기게 된다. 그래서 이미지센서가 클수록 렌즈도 같이 커지고 무거워지고 비싸진다.)
35mm 규격 풀프레임 센서의 크기
그럼 통상 많이 가지고 다니는 35mm 필름 규격 풀프레임 센서의 크기에 맞춰서 화각을 계산하기 위해 위와 같이 대각선의 길이를 구하고, 맨 위의 그림에서 정의한 값에 따라 식을 유도하면 아래와 같은 식이 완성된다.
tangent 함수의 정의에 따라 식을 세우고 풀어 보면 위와 같이 간단히 화각을 초점거리에 대한 식으로 유도할 수 있고, 풀어쓰면 아래와 같다.
생각보다 싱겁게 나와서...;;
초점거리를 화각으로 변환한 이유는 흔히 렌즈에 사용되는 스펙이 초점거리로 표기되어 있기 때문이다. 그러면 많이 사용하는 초점거리에 대한 변환 테이블은 아래와 같다. 중간에 radian 단위로 한 번 변환한 건 엑셀의 ATAN 함수 출력값이 radian으로 나오기 때문... 그래서 degree 단위로도 변환해서 표기했다.
8mm 정도의 초광각에서부터 새 찍는 600mm, 달도 찍을 법한-_- 1000mm 까지... 변환 테이블 엑셀 파일은 아래에 첨부했다. 사실은 소니 FE 28-70mm 사용기를 남기려다가... 그 전에 한번쯤 정리하고 가고 싶어서 글을 씀.
초점거리 화각 변환 테이블.xlsx
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