렌즈 사양서에서 F 값, F 넘버, 실효 F (F/#, W.F/#)가 뭔가요?

렌즈 사양서에서 F 값, F 넘버, 실효 F (F/#, W.F/#)가 뭔가요?

안녕하세요. 슈퍼짐승 입니다.
이번에는 여러분이 쉽게 접하는 렌즈의 능력을 알아보겠습니다.

F 값 (F/#)

머신비전 렌즈이건, DSLR 렌즈이건 F 값(F/#, F 넘버)이 렌즈에 혹은 사양서에 표기되어 있습니다.
아래는 쿠팡에 50mm 렌즈로 검색한 내용이에요

<그림1> 쿠팡 50mm 렌즈 검색

F 값(F/#, F 넘버) 앞에 50mm 가 초점거리(f)인 것은 다들 알고 계실텐데요.
쿠팡에 50mm 렌즈를 검색하면 위와 같이 나옵니다.

"f와 F 값(F/#) 과는 다른 수치 입니다. 이 내용에 대해서는 초점거리 포스팅에 잘 나와 있습니다."

제품 명 보시면 뒤에 F1.8, F.1.4 등 여러 가지가 있습니다.
촬영에서 F 값(F/#, F 넘버)은 카메라 렌즈의 밝기를 나타내는 수치입니다.

실효 F 값에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다.

 

실효 F 값에 대해 더 자세히 알아보겠습니다.

아래 삼성 홈페이지의 갤럭시 노트 9 의 카메라 사양에도 F 값(F/#, F 넘버)이 나와있습니다.

<그림 2> 갤럭시 노트 9 카메라 홍보자료 (https://www.samsung.com/sec/smartphones/galaxy-note9/camera/)

뛰어난 삼성 마케팅 팀의 설명과 같이 F 값(F/#, F 넘버)은 낮을수록 영상은 더욱 밝아집니다.

하지만 설명이 약간 틀린 부분도 있습니다.

F 값(F/#, F 넘버)가 낮을수록 초점이 맞는 곳은 더 선명한 이미지를 얻을 수 있습니다.
그래서 더 밝은렌즈로 촬영하면 더 선명해 보이는 겁니다. 
단,  초점이 맞지 않는 부분은 더 흐려집니다. 인물 사진에 좋은 것입니다.

렌즈 사양의 F 값(F/#, F 넘버)은 그 렌즈의 성능으로 성능보다 더 낮게 강제로 낮출 수는 없습니다.
F 값(F/#, F 넘버)계산식은 아래를 참고해 주시면 됩니다.

F 값(F/#, F 넘버) = 초점거리(f) / 조리개 직경(유효구경) 

초점거리가 가까울수록, 조리개 직경이 클수록 밝다는 것을 아실 수 있습니다.
그럼 F값이 낮으면 사진이 어떻게 찍히는지 아래 사진을 통해 비교해보시기 바랍니다.

<그림 2> F 값(F/#, F 넘버) 비교 이미지

딱 보이시죠? F값이 낮을수록 밝은이미지를 찍을 수 있고 뒤 배경을 흐리게 할 수 있습니다.
인물사진을 찍을 때 멋지게 뒤가 흐려지는 사진은 밝은 렌즈이며, F 값(F/#, F 넘버)이 낮습니다.

실효 F 값 (W.F/#)

그럼 실효 F 값 (W.F/#, 실효 F 넘버)은 뭘까요?
렌즈 자체의 밝기가 아니고 특정 렌즈 배율에서의 밝기를 실효 F 값 (W.F/#, 실효 F 넘버)입니다.
W.F/# -> Working F/#의 약자입니다.
계산식은 아래와 같습니다.

실효 F 값(W.F/#) = (1+광학 배율) x F 값 (F/#) = 광학 배율 / 2NA(Numerical Aperture)

첫 공식은 CCTV나 매트로 렌즈(Macro Lens) 계열에서 구하실 때 쓰시면 되고
두 번째 NA를 활용한 공식은 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens) 계열에서 구하시면 됩니다.

<사진 3> VS-TCH1-50CO 사양서 (출처 : VS TECHNOLOGY) 

위 제품 사양서는 Telecentric lens 입니다.
위 내용으로 계산해보면

F 값 (W.F/#, 실효 F 넘버) = 1배 / (2 x 0.050) = 10
위 사양서에는 9.9로 표기했네요. 아마 NA나 F/#의 수치를 반올림 해서 표기했나봅니다.

실효 F 값 (W.F/#) 또한 낮을수록 밝다고 보시면 됩니다. 
다음 포스팅 때 뵙겠습니다.

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